50000m3／d污水处理厂课程设计P

1、PAGE PAGE 41目 录设计说明书21.设计题目.22.设计目的.23.设计任务和内容.24.水质水量及处理要求.25.设计依据36.污水、污泥处理工艺的确定.37.污水处理各构筑物的说明88. 污水处理厂总体布置14设计计算书.171. 总体设计.172.污水处理各部分构筑物的计算.173.污水处理厂的平面布置.41设计体会42参考文献42设计说明书一、设计题目某市污水处理厂工艺初步设计二、设计目的通过课程设计进一步消化和巩固水污染控制工程所学内容，使学生的基本理论、基本知识、基本技能得到一次综合性训练，巩固和深化对所学知识的理解和应用。通过课程设计，使学生能够更好的掌握工业废水处理的

2、各种方法和构筑物的设计计算。三、设计任务和内容1. 工艺流程选择；2. 各污水构筑物设计计算；3. 曝气系统设计；4. 污泥浓缩池设计计算；5. 绘制系统工艺流程图、平面布置图2号图各一张；6. 编写设计说明书及计算书。四、水质水量及处理要求该厂最大设计流量Qmax50000m3d，设计人口N25万。设计进水水质：pH68，CODcr200250mg/L，BOD5100130mg/L，SS70150mg/L。 本工程设计中氮、磷的去除不作要求，其他各项指标均应达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002中的一级B标准，即要求出水BOD5 降至20mg/L以下，CODCr降至60mg/

3、L以下，SS 降至20mg/L以下。经分析，原污水各项指标均不是很高，采用传统的城镇污水处理工艺即可达到处理要求。五、设计依据本设计采用的主要规范及标准：污水综合排放标准 （GB8978-2002）城市污水处理厂污泥排放标准 （CJ3025-93）室外排水设计规范（2006年版） （GBJ50014-2006）城市污水处理工程项目建设标准 （2001年修订版）六 污水、污泥处理工艺的确定：6.1、处理工艺确定原则为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；（2）投资低，运行费用

4、省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；（3）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；6.2方案预选:按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计中的污水属于生活污水对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理可供选取的工艺：氧化沟工艺，SBR及其改良工艺等。氧化沟严

5、格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根

6、据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点： (1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 (2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 (3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 (4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 (5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机

7、的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 A2/OA2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。A2/O工艺的特点：（一）：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；（二）：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。（三）：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI

8、一般小于100，不会发生污泥膨胀。（四）：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。 SBR SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点： (1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需

9、要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 (2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 (3)有很好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方

10、面来创造条件提高除磷脱氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 (5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。其中改进工艺包括了ASBR，它是在20 世纪 90 年代 ,由美国 Dague 教授等将过去用于好氧生物处理的SBR工艺用于厌氧生物处理 ,开发了厌氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,简称 ASBR ) 。ASBR法是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺

11、 ,一个完整的运行操作周期按次序分为进水、反应、沉淀和排水4 个阶段(见图)与连续流厌氧反应器相比 ,ASBR 具有如下优点:不会产生断流和短流;不需大阻力配水系统 ,减少了系统能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的搅拌设备和滗水器在国内为定型设备 ,便于建设运行;运行灵活 ,抗冲击能力强 ,能适应废水间歇无规律排放。6.3污水处理工艺选择根据该地区污水水质特征，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，CODCr和SS，本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。细格栅中格栅进水污水提升泵房辐流式初沉池平流式沉砂池计量槽出水传统活性污泥曝气池向心辐

12、流式二沉池工作原理：1）流入工序：原污水从曝气池首端进入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入， 2）曝气反应工序：压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，污水和回流污泥形成的混合溶液在池内呈推流形式流动至池的末端.3）沉淀工艺：处理后的污水和活性污泥在二沉池内分离，4）排放工序：处理后的部分污泥作为剩余污泥排除系统进行污泥处理，另一部份活性污泥则回流到进水端。特点： 污水处理效果好，BOD5去除率可达到90%以上； 通过对运行方式的调节，可进行除磷脱氮反应； 不易发生污泥膨胀； 曝气池容积大，占地规模大，基建费用高。6.4 污泥处理工艺方案6.4.

13、1 污泥的处理要求污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中有用物质，化害为利；因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。6.4.2 常用污泥处理的工艺流程 ：（1）：生污泥浓缩消化机械脱水最终处置（2）：生污泥浓缩机械脱水最终处置（3）：生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置（4）：生污泥浓缩自然干化堆肥农田由于该工艺选用传统活性污泥法，污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式

14、，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用（生污泥重力浓缩厌氧消化机械脱水最终处置）如下图。其中污泥浓缩，机械脱水污泥含水率能达到80%以下。重力浓缩池初沉池污泥二沉池污泥机械脱水厌氧消化池泥饼外运贮泥池七、污水处理各构筑物的说明7.1、格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条

15、件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。a.格栅的设计，应符合下列要求：经初步核算每日栅渣量0.2 m3/d。所以采用机械除渣。我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。此次设计采用0.9m/s。格栅倾角一般采用45-75。机械清除国内一般采用60-70本设计采用60。格栅前渠道内水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本设计取0.9 m/s。b.设计参数：设计流量：Qmax=5000

16、0m3/d粗格栅：过栅流速:v1=0.90m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=60mm;栅前部分长度0.5m；格栅倾角:=60单位栅渣量W1=0.03m3栅渣/103m3污水细格栅：过栅流速:v1=0.80m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=10mm;栅前部分长度0.5m格栅倾角:=60;单位栅渣量W1=0.1m3栅渣/103m3污水7.2、提升泵站。污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池

17、、格栅和辅助间。7.2.1泵站设计的原则 1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。其他规定见GB500142006室外排水规范。7.3平流式沉砂池沉砂池是城市污水处理厂必不可少的处理设施，主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，除砂的目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换周期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路

18、；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。以上情况，足以说明除砂对污水处理厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。本设计中选用平流沉砂池，

19、它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。a.平流沉砂池的设计，应符合下列要求：(1)最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；(2) 最高时流量的停留时间不应小于30s；(3) 有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m。b.设计参数：设计流量：Qmax=50000m3/d水力停留时间：45S7.4 辐流式初沉池初沉池为一级处理的主要构筑物。初沉池池型有平流式、辐流式、竖流式多种，主要设备为不同池型的刮泥机。平流式初沉池为矩形，其优点是占地面积较小，去除效果较好，抗冲击负荷能力强。辐流式初沉池为圆形，适用于规模较大的污水处理厂，它又分为中心进水、周边出水和

20、周边进水、周边出水型两种，虽然辐流式沉淀池占地面积、去除效果及抗冲击负荷能力均不如平流式沉淀池，但由于相配套刮泥机故障率较小，在我国广为采用，特别是大型污水厂采用更多。竖流式沉淀池池径在10米以内，它仅适用于小型污水厂。本设计采用普通辐流式沉淀池，中心进水，周边出水，a.辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：1 水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为612，水池直径不宜大于50m；2 宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为13r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥；3 缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度

21、确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；4 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。，b.设计参数：设计流量：Qmax=50000m3/d停留时间：t=90min水力负荷：q=2.0m3/m2h初次污泥总量：25m3/d7.5 曝气池 曝气池是本工艺的主体部分，已知参数 Qmax=0. 578m3/s ， 原污水BOD5值100-130mg/L,， 要求处理水BOD5值20mg/L， SS值20mg/L污泥回流比50%7.6 辐流式二沉池二沉池采用普通辅流式沉淀池，中心进水，周边出水，共2座，沉淀池表面负荷q取1.5m3/(m2.h)，一般为0.8-1.5m3/(m2.h)污水在沉淀池内的沉淀时间t为

22、2h7.7 消毒池城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表；消 毒 剂优 点缺点适 用 条 件液 氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色

23、，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯消毒。进一步的去除水中有害物质。二氧化氯和液氯按2：1的比例联合用于城市污水消毒时，效果良好，二氧化氯投加量 3 mg/L，液氯投加量 1.5 mgL，经 30 min接触时间，大肠菌灭活率达99.9。7.8 污泥浓缩 初次沉淀污泥含水率

24、介于95%-97%，剩余活性污泥达99%以上。因此污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难。污泥浓缩的目的在于减容。污泥中所含水大致分为四类：颗粒间的孔隙水，约占总水分的70%;毛细水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水约占10%。浓缩法主要降低的是污泥的孔隙水。本设计中采用辐流式浓缩池。设计参数；室外排水设计规范GB(50014-2006) 7.2污泥浓缩规定浓缩活性污泥时，重力式污泥浓缩池的设计，应符合下列要求：1 污泥固体负荷宜采用3060 kg/(m2d)；2 浓缩时间不宜小于12 h；3 由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率， 为99.2%99.6%时，浓缩后污泥

25、含水率可为97%98%；4 有效水深宜为4 m；5 采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为12 m/min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。7.9 污泥脱水间本工艺采用滚压带式压滤污泥脱水技术，工艺具有连续操作、自动控制、附属设备较少、操作管理工作小、投资费用低等特点，而且技术较为成熟。进污泥浓缩后含水率为97.5，经压滤后脱水泥饼含水率降为80。大大降低污泥外运处理费用。污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放或用作农肥，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法如焚烧、填埋、堆肥和填海等。焚烧技术虽然具有处理迅速、减害多（70%90%）、无害化程度高等优点，但污泥焚烧

26、不但费用高，其废气中产生一种二口恶 英，通过呼吸系统系统和食物链进入人体后不易分解和排泄出体外，二口恶英不仅具有致癌性，还有生殖毒性，免疫毒性和内分泌毒性，因此，许多国家已对垃圾、污泥焚烧采取了管制措施，就我国目前国情，不宜采取焚烧方式。污泥卫生填埋，终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一，在我国运用非常广泛，一般可以与城市垃圾联合建填埋厂。污泥堆肥是应积极开发的主攻方向，其过程是将消化污泥再动态发酵制成颗粒状有机复混肥，把污泥作为农业肥料的资源，本工程既可采用此种方式处置污泥。八、污水处理厂总体布置8.1 总平面布置8.1.1 总平面布置原则 该污水处理厂为新建工程，总平面

27、布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。协调好

28、辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。8.1.2 总平面布置结果1.工艺流程：根据设计任务书提供的厂区面积和地形，采用直线型，这样布置生产联路管线短，管理方便，且有利于日后扩建。2.平面布置：按照功能将厂区分成以下三区：生产区：有各项水处理设施组成，一般呈直线型布置。生活区：将办公楼、食堂、浴室、锅炉房、宿舍等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑物过于分散，将食堂与宿舍，浴室与锅炉房合建，使这些建筑物相对集中。布置在水厂门附近，便于外来人员联系。维修区：将机修间、水表修理间、电修间合建，仓库与车库合建，靠近生产区，以便设备的检修，为不使维修

29、区与生产区混为一体，用道路将两区隔开，考虑扩建后生产工艺系统的使用，维修区位置兼顾今后的发展。加药区：加药间设于消毒接触池附近。8.1.3 场区道路布置1.主厂道布置：由厂外道路与厂内办公楼连接的道路采用主厂道，道宽6.0m,设双侧1.5m人行道，并植树绿化。2.车行道布置：主要构筑物间，道宽4.0m，呈环状布置，以便车辆回程。3.步行道布置：加药间、加氯间、药库与絮凝沉淀池间，设步行道。8.1.4 场区绿化布置1.绿地：在厂门附近，办公楼、宿舍食堂、泵房的门前空地预留扩建场地，修建草坪。2.花坛：在正对厂门内布置花坛。3.绿带：利用沉淀池与建筑物间的带状空地进行绿化。4.行道树和绿篱：步行到

30、两侧，草坪周围栽种，高度0.6-0.8m，围墙采用1.8m。 总平面布置参见附图平面布置图。8.2 高程布置高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。高程布置参见附图高程布置图。设计计算书第1章 总体设计 1.1 污水处理工艺流程的选择 由于水质较好，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求

31、，主要的去除目的是BOD5和SS，本设计采用活性污泥法二级生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。污水及污泥的处理工艺流程如图所示。原水提升泵房格栅 沉砂池初沉池曝气池二沉池 消毒接触池计量设备出水 回流污泥 污泥脱水外运污泥消化池贮泥池污泥浓缩池1.2处理构筑物选择污水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用平流沉砂池，普通辐流式沉淀池，传统的推流式曝气池，平流式消毒接触池，巴士计量槽，竖流式污泥浓缩池，矩形贮泥池，固定盖式消化池，采用带式压滤机进行污泥脱水。1.3设计水量的计算设计最大流量Qmax=50000m3/d=0.579 m3/s第2章 污水处理各

32、部分构筑物的计算2.1格栅 格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。粗格栅格栅倾角资料资 料 来 源格 栅 倾 角人 工 清 除机 械 清 除国内污水厂一般为4575日本指针456070左右美国污水厂手册30454090本规范30606090设计参数：设计流量:Q1=0.578m3/s;过栅流速:v1=0.90m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=60mm;栅前部分长度0.5m；格栅倾角:=60单位栅渣量W1=0.03m3栅渣/103m3污水设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数 17

33、（取n=18）（3）栅槽有效宽度:B2=s（n-1）+en=0.01(18-1)+0.0618=1.25m （4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中: h0：计算水头损失m k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e）4/3当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.6+0.3=0.9m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.6+0.024+0.3=0.924m

34、（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=0.16+0.08+0.5+1.0+0.9/tan60=2.26m（9）每日栅渣量:用公式W=计算，取W1=0.02m3/103m3W= 所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：细格栅设计参数：设计流量:Q1=0.578m3/s;过栅流速:v1=0.80m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=10mm;栅前部分长度0.5m格栅倾角:=60;单位栅渣量W1=0.1m3栅渣/103m3污水2设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数 （取n=120） 设计三组格栅，每组格栅

35、间隙数n=40条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+ne=0.01（40-1）+0.0140=0.79m 所以总槽宽为B=0.793+0.222.77（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1） 因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中=（s/e）4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.6+0.3=0.90m

36、栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.6+0.21+0.3=1.11m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=2.16+1.08+0.5+1.0+0.9/tan60=5.26m（9）每日栅渣量W= 所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：2.2 沉砂池 目前，应用较多的沉沙池型有平流沉砂池、曝气沉砂池和钟式沉砂池。本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。 细格栅及平流式沉砂池平面图 细格栅及平流式沉砂池剖面图已知参数 Qmax=578m3/s 停留时间t取45s。 1、长度 设v=0.25m/s则水流断面积池总宽度 设有效水

37、深h2=1.1m则池宽共分3格，每格宽b=0.7m沉砂斗所需容积设T=2d每个沉砂斗容积设每一分格有2个沉砂斗 沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为55，斗高h3=0.35m 沉砂斗上口宽： 沉砂斗容积：沉砂室高度 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。 池总高度设超高h1=0.3m 沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分力气，脱水后的清洁砂砾外运，分离出来的水回流至泵房吸水井。 沉砂池的出水通过管道送往初沉池集配水井，输水管道的管径为800mm，管内最大流速为1.15m/s。集配水井为内外套筒式结构，外径为4.0m，内径为2.0m。由沉砂池过来的输水管道直接

38、进入内层管道，进行流量分配，通过两根管径500mm的管道送往2个初次沉淀池，管道内最大水流速度为1.02m/s。2.3 初次沉淀池采用普通辐流式沉淀池，中心进水，周边出水。1、设计参数的确定沉淀池表面负荷q0取2m3/(m2.h)，共2座，计算图如下2、单池表面面积AA=池子直径D=25.75m 取D=26m3、沉淀池的有效水深设污水在沉淀池内的沉淀时间t为1.5h.则沉淀池的有效水深 h2=qt=21.5=3.0m (1.53.0) 符合要求D/h2=26/3=8.67(6 12) 符合规范要求。4、沉淀池每天污泥量W1 式中 S取0.6L/(p.d), 由于用机械刮泥，所以污泥在斗内贮存时

39、间用4h.每座沉淀池的污泥量污泥斗的容积 式中 污泥斗高度（）， 污泥斗倾角，60 污泥斗上部半径，2.0污泥斗下部半径，1.0设池底坡向污泥斗的坡度为0.05，则坡底落差池底可贮存污泥体积为：所以，可贮存污泥的总体积 ，满足要求。5、沉淀池高度式中 保护高取0.3有效水深取3.0缓冲层高 ，取0.3沉淀池底坡落差0.55污泥斗高度 取1.73m代入数值=0.3+3.0+0.3+0.55+1.73=5.886、沉淀池周边处的高度7、径深比的校核，在612之间，满足要求。8、 采用机械刮泥采用某设备制造厂的周边转动式刮泥机（全桥式）.刮泥机的主要技术性能参数有：池径26m周边线速23m/min;

40、单边功率0.75kW(为普通减速机拖动的刮泥机)；周边单个轮压35kN.沉淀池的出水采用锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣。沉在底部的沉泥通过刮泥机刮至污泥斗，依靠静水压力排除。出水槽采用双侧集水，出水槽宽度为0.5，水深0.4，槽内水流速度0.72m/s，堰上负荷为2.04L/(m.s)2.9L/(m.s) 符合要求。 初沉池的出水通过渠道流回初沉池集配水井的外层套筒，渠道宽700mm，渠道内水深为0.5m，水流速度为1.05m/。2.4 曝气池已知参数 Qmax=0. 578m3/s ， 原污水BOD5值100-130mg/L,， 要求处理水BOD5值20mg/L， SS值20mg/L2.4.1

41、污水处理程度的计算及曝气池的运行方式1、污水处理程度的计算原污水BOD5值取130mg/L，经初次沉淀池处理 BOD5按降低25%计算，则进入曝气池的污水，其BOD5为：Sa=130(1-25%)=97.5 mg/L计算去除率，首先计算处理水中溶解性BOD5值，Se=Sz-7.1KdfCe 式中:Se出水溶解性BOD5Sz二沉池出水总BOD5,Sz=20mg/L;Kd活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06f 二沉池出水SS中VSS所占比例，f=0.75;Ce|二沉池出水SS,Ce=20mg/L代入数值 Se=20-7.10.060.7520=13.61(mg/L)去除率 =86%2、 曝气池的

42、运行方式 在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样化，即以传统活性污泥法系统作为基础,又可按阶段曝气系统和吸附-再生-曝气系统运行,这些运行方式的实现,是通过进水渠道的布设和闸板的控制来实现的.(1)曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD污泥负荷法计算BOD污泥负荷率的计算拟定采用的BOD污泥负荷率为0.2 kgBOD5/(kgMLSS.d)，但为稳妥计需加以校核 Ns=式中 Kz系数 其值在0.0168-0.0281之间，取0.018 Se 经活性污泥处理系统处理后，处理水中残留的有机污染物BOD量 对生活污水 值为0.75左右 代入数值 Ns=0.213kgBOD5/(kgMLS

43、S.d)计算结果确证，Ns值取0.2是适宜的确定混合液污泥浓度(X)根据已确定的Ns值，查图4-7 得相应的SVI值为100-120，取值120X=式中 R= 污泥回流比 取50% 是考虑污泥在二次沉淀池中停留时间，池深，污泥厚度等因素的有关系数，一般取值1.2左右SVI污泥指数，值取120代入数值X=3333mg/L确定曝气池容积V=式中 V 曝气池容积m3 Sa原污水的BOD5值 mg/L Sa=130mg/LX曝气池内混合液悬浮固体浓度(MLSS)mg/L X=3333mg/L代入数值 V=9751m3确定曝气池各部位尺寸设有2组曝气池，每组容积为9751/2=4875m3 ，池深取4.

44、5m，则每组曝气池的面积为F=4875/4.5=1083m2 ,池宽取5.5m， 宽深比B/H=5.5/4.5=1.2宽深比大于1，小于2，满足设计规范要求要求池长L=F/B=1083/5.5=196.9m ，取197m设每组曝气池共5廊道，每组廊道长 L1=L/5=197/5=39.4m长宽比校核L1/B=39.4/5.5=7.2长宽比大于5，小于10，满足设计规范要求。曝气池超高取 0.5m 则池总高度为4.5+0.5=5.0m 在曝气池面对初沉池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接，在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有5个进水口。

45、在面对初沉池的一侧，在每组曝气池的一端，廊道进水口处设回流污泥井，井内设污泥空气提升器，回流污泥由污泥泵站送入井内，由此通过空气提升器回流曝气池。如图2.4.2曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统平均时需氧量的计算O2=aQSr+bVXv式中O2 混合液需氧量（kgO2/d）; Q污水平均流量（m3/d） a活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以kg计,查表取a=0.5 b活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg计，查表取 b=0.15Sr经活性污泥微生物代谢活动被降解的

46、有机污染物量，以BOD值V曝气池容积(m)3Xv单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(MLVSS)量 kg/m3代入数值O2=0.5+0.15=5593.8kg/d=233.1kg/h最大时需氧量的计算根据原始数据，K=1.3O2(max)=0.5+0.15 =257.3kg/h每日去除的BOD5值BODr=3875kg/d去除每kgBOD的需氧量 O2=3224.8/3075=1.05kgO2/kgBOD最大时需氧量与平均时需氧量之比O2(max)/O2=5593/3875=1.442.4.3供气量计算采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.3m，计算温度设为30，查表

47、得20。C和30。C水中溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力(Pb)计算得Pb=P+9.8H式中 P大气压力 P=1.013Pa H 空器扩散装置的安装深度 m 取4.3m代入数值 Pb=1.013+9.8.3=1.434Pa（2）空气离开曝气池面时，氧的百分比计算Ot=100%式中 EA空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空器扩散器,取12%，故：Ot=100%=18.96%(3)曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）计算Csb(T)=Cs(+)式中Cs在大气压力条件下氧的饱和度 mg/L , 最不利温度条件按

48、30考虑，代入各值得Csb(30)=7.63()=8.84mg/L换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量R0=式中 修正系数 = (0.8 0.85) 取=0.82-修正系数 = （0.9 0.97）取=0.95C=2.0; =1.0代入数值 ,得R0=321.4kg/h 相应的最大时需氧量为： R0(max)=354.8kg/h曝气池平均时供氧量Gs=8928m3/h曝气池最大时供氧量Gs(max)=9856m3/h(7)去除每kgBOD5的供气量=55.30m3空气/kgBOD（8）每m2污水的供气量=4.29m3空气/m3污水（9）本系统的空气总用量除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流

49、污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的3-5倍计算，取8倍，污泥回流比R取值50%，这样，提升回流污泥所需空气量为：=8333m3/h总需气量：9856+8333=18189m3/h2.4.4空气管系统计算按图所示的曝气池平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设7对配器竖管共14条，全曝气池共设70条配气竖管，竖管的供气量为9856/70=140.8m3/h曝气池平面面积为39.455=2167m2每个空气扩散器的服务面积按0.49m3计，则需孔器扩散器的总数为:=4423个，为安全计，本设计采用4450个空器扩散器。每个竖管上安设的空器扩散器的数目为

50、4450/70=63.57个,取64个,每个空气扩散器的配气量为9856/6470=2.2m3/h将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路图，如图3所示 空气管路计算图（1） 空气管路计算图（2）2.5 二次沉淀池采用普通辅流式沉淀池，中心进水，周边出水，共2座，沉淀池表面负荷q取1.5m3/(m2.h)，一般为0.8-1.5m3/(m2.h)2.5.1单池表面面积AA=694.8m2池子直径D=29.75m取D=30.0m2.5.2沉淀池的有效水深设污水在沉淀池内的沉淀时间t为2h，则沉淀池的有效水深h2=qt=1.52=3.0m(1.5 3.0) 符合要求径深比D/h2=30.0

51、/3.0=10(612) 符合规范要求2.5.3污泥部分所需容积按4h计算，则由公式V=2717 m3可见污泥所需容积较大，无法设计污泥斗容纳污泥。所以在设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，而不设污泥斗存泥，只按构造要求在池底设0.05坡度及一个放空时的泥斗，设泥斗高度为0.5m2.5.4沉淀池高度式中 保护高取0.3有效水深取3.0缓冲层高 ，取0.5沉淀池底坡落差m 由0.05坡度计算为0.75污泥斗高度 取0.5m代入数值H=0.3+3.0+0.5+0.75+0.5=5.05m沉淀池的出水采用锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣，出水槽采用双侧集水，出水槽宽度为0.5m，水深0.4m，槽内水流速度0

52、.59m/s，堰上负荷为1.46L/(m.s)10，合乎要求。 2.6.4 消毒接触池池高： H=h1+h2 式中：h1消毒池超高(m)，一般采用0.3m； 设计中取h1=0.3m，计算得 H=2.8m。2.6.5 进水部分： 每个消毒接触池的进水管管径D=800mm，v=1.0m/s。2.6.6 混合： 采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。 2.7回流污泥泵房2.7.1设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污

53、泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50100。按最大考虑，即QR=100%Q=231.5L/s20000m3/d2.7.2 回流污泥泵设计选型（1）扬程：二沉池水面相对地面标高为0.6m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为0.2-0.2-0.4m，氧化沟水面相对标高为1.5m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）1.9m（2）流量：两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为20000m3/d833m3/h（3）选泵：选用LXB-900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m2.5m,电动机转速n=4

54、8r/min,功率N=55kW（4）回流污泥泵房占地面积为9m5.5m2.8 剩余污泥泵房2.8.1设计说明二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）污水处理系统每日排出污泥干重为21334.4kg/d,即为按含水率为99计的污泥流量2Qw2133.44m3/d266.88m3/d11.12m3/h2.8.2 设计选型（1）污泥泵扬程:辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为 -（5.34-0.3-0.6）-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-

55、0.44.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。（2）污泥泵选型:选两台，2用1备，单泵流量Q2Qw/25.56m3/h。选用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW（3）剩余污泥泵房: 占地面积LB=4m3m，集泥井占地面积2.9 污泥浓缩池 采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。2.9.1.设计参数 进泥浓度：10g/L 污泥含水率P199.0，每座污泥总流量:Q1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h 设计浓缩后含水率P2=96.0 污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d) 污泥浓缩时间：T=13h 贮泥时间：t=4h2.9.2设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积 m2 浓缩池直径 取D=6.2m 水力负荷 有效水深h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m浓缩池有效容积V1=Ah1=29.652.4=71.16m3（2）排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率P296.0的污