西安市倒置AAO工艺污水处理厂设计

1、目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc261202553 内容摘要 PAGEREF _Toc261202553 h 3 HYPERLINK l _Toc261202554 1. 设计概述 PAGEREF _Toc261202554 h 3 HYPERLINK l _Toc261202555 设计任务 PAGEREF _Toc261202555 h 3 HYPERLINK l _Toc261202556 设计水量计算 PAGEREF _Toc261202556 h 5 HYPERLINK l _Toc261202558 设计水质 PAGEREF _Toc2612

2、02558 h 6 HYPERLINK l _Toc261202560 计算当量人口数 PAGEREF _Toc261202560 h 9 HYPERLINK l _Toc261202561 2. 城市污水处理方案的确定 PAGEREF _Toc261202561 h 10 HYPERLINK l _Toc261202562 工艺流程选择的原则 PAGEREF _Toc261202562 h 10 HYPERLINK l _Toc261202563 工艺流程的确定 PAGEREF _Toc261202563 h 10 HYPERLINK l _Toc261202564 3.水处理各构筑物的设计

3、计算 PAGEREF _Toc261202564 h 12 HYPERLINK l _Toc261202565 进水闸井的设计 PAGEREF _Toc261202565 h 12 HYPERLINK l _Toc261202567 格栅 PAGEREF _Toc261202567 h 12 HYPERLINK l _Toc261202570 污水泵房的设计 PAGEREF _Toc261202570 h 19 HYPERLINK l _Toc261202573 沉砂池 PAGEREF _Toc261202573 h 20 HYPERLINK l _Toc261202579 倒置A2/O反应池

4、 PAGEREF _Toc261202579 h 23 HYPERLINK l _Toc261202583 二沉池 PAGEREF _Toc261202583 h 36 HYPERLINK l _Toc261202587 消毒接触池 PAGEREF _Toc261202587 h 41 HYPERLINK l _Toc261202592 4.污泥处理系统的设计计算 PAGEREF _Toc261202592 h 43 HYPERLINK l _Toc261202593 概述 PAGEREF _Toc261202593 h 43 HYPERLINK l _Toc261202594 工艺流程的选择

5、 PAGEREF _Toc261202594 h 44 HYPERLINK l _Toc261202595 浓缩池设计 PAGEREF _Toc261202595 h 44 HYPERLINK l _Toc261202597 贮泥池及污泥泵 PAGEREF _Toc261202597 h 47 HYPERLINK l _Toc261202600 5.污水处理厂总体布置 PAGEREF _Toc261202600 h 48 HYPERLINK l _Toc261202601 污水处理厂的平面布置 PAGEREF _Toc261202601 h 48 HYPERLINK l _Toc2612026

6、04 污水厂的高程布置 PAGEREF _Toc261202604 h 49 HYPERLINK l _Toc261202609 6.附属建筑物 PAGEREF _Toc261202609 h 53 HYPERLINK l _Toc261202610 附属建筑物 PAGEREF _Toc261202610 h 53 HYPERLINK l _Toc261202611 化验设备 PAGEREF _Toc261202611 h 54 HYPERLINK l _Toc261202612 参考文献 PAGEREF _Toc261202612 h 55 HYPERLINK l _Toc261202613

7、 致谢 PAGEREF _Toc261202613 h 57西安市倒置A/A/O工艺污水处理厂设计专业：环境工程 学号：200611200062 姓名：黄有志 指导老师：宿程远内容摘要 本次毕业设计的题目为西安市污水处理厂设计倒置AAO工艺，污水处理厂处理规模为103480m3/d，服务人口数为35万。根据原始资料与城市规划情况，并考虑环境效益与社会效益，合理的选择污水处理厂的厂址。然后根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程。污水主要来源为生活污水和工业废水，主要污染物质BOD、COD 、SS 、TN、NH3-N、TP，适宜采用生化处

8、理方法。结合污水来源的水质特征，确定采用倒置A2/O工艺，本工艺具有良好的去除BOD、COD及脱氮除磷的功能，污水处理厂处理后的出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准。另外，其工艺流程简单，构筑物少，运行较为灵活，运行稳定性好，基建投资省，运行费用低，操作管理方便。关键词 污水厂 ；倒置A2/O工艺；脱氮除磷1. 设计概述1.1.1设计题目西安市倒置A/A/O工艺污水处理厂设计设计原始资料(一)排水体制：完全分流制(二)污水量1.城市设计人口 35万 人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30计。3.工业

9、污水量为 25000 米3平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。4.城市混合污水变化系数：日变化系数K日 1.1 ，总变化系数Kz 1.3 。(三)水质： 1.当地环保局监测工业废水的水质为：BOD5 290 mg/L COD 580 mg/L SS 240 mg/LTN 45 mg/L NH3-N= 28 mg/L TP 3.7 mg/LPH782.城市生活污水水质：COD 420 mg/L NH3-N= 30 mg/L TN 49 mg/L TP 3.6 mg/L3.混合污水：（1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； （2）大肠杆菌数：超标；（3）冬季污水平均温度15，夏季

10、污水平均温度25(四) 出水水质污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr50mg/L SS10mg/L BOD510mg/LTN15 mg/L NH3-N=5(8)mg/L TP(五)气象资料l、气温：年平均，最高，最低2、风向风速：常风向为东北与西南风，最大风速25m/s3、降水量：年平均降雨量mm，最高年817.8 mm，最低年285.2 mm。4、冰冻期36d，土壤冰冻深度最大50cm，一般为10 cm。（六）水体、水文地质资料 l、水体资料污水厂处理出水排入霸河，霸河

11、河底标高390.65 m，平均流量1.5 m3s，平均水深2.8 m，底坡8。 2、区域地下水为潜水，地下水位在5.0，随季节变化。水质对混凝土侵蚀性。(七)工程地质资料1、地基承载力特征值 130 KPa，设计地震烈度7度。2、土层构成：由上至下包括黄土状亚粘土、饱和黄土状亚粘土、细粉砂与中粗砂、亚粘土等。(八)厂区地坪设计标高为398.88 m。1.1.3设计内容和要求根据西安市城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计。设计内容如下：根据原始资料与城市规划情况，并考虑环境效益与社会效益，合理的选择污水处理厂的厂址。然后根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计

12、算污水处理程度与确定污水处理工艺流程。确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸及所需的材料、规格等。根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体处理构筑物的设计计算。4.平面布置及高程计算对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必需的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。5.污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井

13、容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。平均污水量Qp的计算1.1生活污水量Qp1的计算Qp1=qN式中：q每人每日平均污水量定额L/(人.d)，西安市位于陕西省，由给水排水工程快速设计手册（2排水工程）第六页表2-4查知，陕西属于第二分区，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备，所以q为100140 L/(人.d)，取q=120 L/(人.d)N设计人口数，35万人Qp1=qN=350000 L/ (人d) 120=42000 m3/d.2公共建筑污水量Qp2的计算Qp2=30% Qp1=42000 L/ (人d) 0.3= 12600 m3/d.3工业污水量Qp3的计算由原始资料

14、可知 Qp3=25000 m3/d1.2.1.4平均污水量Qp的计算QP= Qp1+ Qp2+ Qp3=42000+12600+25000= 79600 m3/d1.2.1.5设计最大日污水量Qmr的计算Qmr=K日79600m3/d=87560m3/d1.2.1.6设计最大时污水量Qmax的计算Qmax= KZ 79600m3/d=103480m3/d1.2.1.7设计水量汇总各设计水量汇总入表1中。 项目水量m3/dm3/hm3/sL/s平均污水量Qp79600最大日污水量Qmr87560最大时污水量Qmax103480 进水的水质计算1.1混合污水中SS浓度的计算 Cs=式中：s每人每日

15、排放的污水量，s=120L/（人.d）as每人每日排放的SS的量，由给水排水设计手册（第五册）查知，as =35-50g/（人.d），取as =40g/（人.d）（1）生活污水中SS浓度的计算Cs1=mg/L=375 mg/L（2）工业污水中SS浓度的计算由设计原始资料得知Cs2=240mg/L（3）混合污水中SS浓度计算SS= =mg/L.2混合污水中的BOD5浓度的计算Cs=式中：s每人每日排放的污水量，s=120L/（人.d）as每人每日排放的SS的量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知，as =20-35g/（人.d），取as =30g/（人.d）（1）生活污水中BOD5浓度的

16、计算Cs1=mg/L=250mg/（2）工业污水中BOD5浓度的计算由设计原始资料得知Cs2=290mg/L（3）混合污水中BOD5浓度计算 BOD5=mg/L.3混合污水中的COD浓度的计算（1）生活污水中COD浓度 COD=420mg/L（2）工业污水的COD浓度 COD=580mg/L（3）混合污水中COD浓度 COD=1.3.1.4混合污水中的TN浓度的计算（1）生活污水中TN浓度 TN=49mg/L（2）工业污水的TN浓度 TN=45mg/L（3）混合污水中TN浓度 TN=.5混合污水中的NH3-N浓度的计算（1）生活污水中NH3-N浓度 NH3-N=30mg/L（2）工业污水的NH

17、3-N浓度 NH3-N=28mg/L（3）混合污水中NH3-N浓度 NH3-N =.6混合污水中的TP浓度的计算（1）生活污水中TP浓度（2）工业污水的TP浓度 TP（3）混合污水中TP浓度TP=.7出水水质设计（1）污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr50mg/L SS10mg/L BOD510mg/LTN15 mg/L NH3-N=5(8)mg/L TP（2）城市污水经处理后，就近排入水体霸河。（3）处理厂对污水各项指标的处理程度E=100%式中：Ci进水中某种污染物

18、的平均浓度（mg/L）Ci出水中该种污染物的平均浓度（mg/L）将各项水质指标带入上式中，计算出对污水的处理程度如下：SS96.99% COD89.36% BOD596.19%TN68.58% NH3-N82.98% TP86.23%1N=N1+N2+N3+N4式中：N1人口数，35万人；N2工业污水按SS折算而得的人口数；N3工业废水按BOD5折算而得的人口数。按SS计算N2= 式中：Css工业废水中SS的浓度，Css=240mg/LQp3工业废水的平均日污水量，Qp3=25000人/das每人每日排放的SS量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知，as =35-50g/（人.d），取

19、as =40g/（人.d）N3=按BOD5计算N3= 式中：CBOD5工业废水中BOD5的浓度，CBOD5=290mg/LQp工业废水的平均日污水量，Qp3=25000人as每人每日排放的SS量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知，as =20-35g/（人.d），取as =30g/（人.d） N3=设计当量人口数为N= N1+N2+N32. 城市污水处理方案的确定2.1工艺流程选择的原则污水处理的目的主要有两个，一是处理后出水要达到水质标准；二是污水回用，处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业生产等。选择技术先进、运行稳定、投资和处理成本合理的污水污泥处理工艺，积极慎重地采用经过实践

20、证明行之有效的新技术、新工艺、和新设备，使污水处理工艺先进，运行可靠，处理后水质稳定地达标排放3。2.2工艺流程的确定2.2.1设计方案对比论证城市污水二级处理的生物处理工艺大部分为好氧活性污泥法。活性污泥法主要包括以下工艺：传统法生物处理；前置缺氧区（生物选择器）普通曝气生物处理；缺氧、好氧法脱氮生物处理；厌氧、好氧法除磷生物处理；厌氧、缺氧、好氧法脱氮除磷生物处理；序批式（SBR）生物处理；氧化沟法生物处理；近些年来又出现了A2/O工艺、改良Bardenpho工艺、倒置A2/O、A+A2/O工艺、Trizon等工艺。3,4本工艺采用倒置A2/O法工艺（图1），即缺氧-厌氧-好氧活性污泥法，

21、是对传统A2/O工艺的改进。其构造是在A2/O工艺的基础上把厌氧区和缺氧区倒置，缺氧区移至厌氧区之前。该工艺除具备A2/O法工艺的优点之外，同时克服了A2/O工艺的缺点（即回流污泥（外回流）直接回流进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态从而影响除磷效果）。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，有机物、氮和磷得到去除，同时进行生物除磷和生物除氮。32.2.3工艺流程的确定由以上可知倒置A2/O法工艺回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，在进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧

22、段高出。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作 用能够得到有效保证。再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证，因此，A2/O工艺与其他工艺除磷脱氮工艺相比具有明显优点。污水处理工艺流程如图1所示。厌氧反应池缺氧反应池好氧反应池回流污泥（25%-100%）Q回流混合液（0-200%）Q部分污水鼓风机房细格栅粗及格泵栅站沉砂池砂水分离器栅渣砂渣剩余污泥污泥浓缩池脱水车间干泥外运上清液流至厂内污水管二沉池消毒池外运处置污水超越管图1倒置A2/O法工艺流程图3.水处理各构筑物的设计计算

23、 进水闸井的设计1 污水厂进水管1.设计依据：(1)进水流速在1.1m/s；(2)进水管管材为钢筋混凝土结构；(3)进水管按非满流设计，；(1)取进水管流速为，径为 ，设计坡度；(2)已知最大日污水量；(3)初定充满度 h/D=0.75，则有效水深；(4)已知管内底标高为，则水面标高为：39 (5)管顶标高为：；(6)进水管水面距地面距离。 进水闸井工艺设计6考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取66m，井深 ，井内水深，闸井井底标高为，进水闸井水面标高为 ，超越管位于进水管顶 处，即超越管管底标高为 。选用由河北新河县洋河水利机械厂提供的PGZ22型平面拱形铸铁闸门。启闭机的选择根据启闭力

24、选择LQ-8单吊螺杆式启闭机。格栅的作用及种类3一种截留废水中粗大污物的预处理设备。格栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式来设定，人工清除格栅间隙一般为1625mm。常用的机械清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。 格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作.按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅和机械格栅两种。格栅设备一般用于污水处理的进水渠道上或提升泵站集水池的进口处，主要作用是去除污水中较大的悬浮

25、或漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。当拦截的栅渣量大于/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。 本工艺采用矩形断面中格栅和细格栅各一道，采用机械清渣，中格栅设在污水提升泵房之前，细格栅设在提升泵房之后。格栅的设计计算13.2.2.1中格栅的计算前面计算可知：max=m3/s，（1）格栅间隙数 式中： 栅条间隙Qmax最大设计流量，m3/s；栅条间隙，m；栅前水深，m；/s； a格栅安装倾角，（）取中格栅栅前水深为=1，格栅栅条间隙=20mm，过栅流速=/s，格栅安装倾角a=60，设置两台机械格栅，则每台格

26、栅间隙数为： 则=34（2）栅槽宽度由给排水设计手册第5册P281式中：栅槽宽度，m；栅条宽度，取S=m；栅条间隙，取=m栅条间隙数，=34个；=m；（3）进水渠道渐部分长度式中：进水渠道渐宽部分长度，m；B1进水渠道宽度，取B1=a1渐宽部分展开角度，取； （4）出水渠道渐窄部分长度（5）过栅水头损失由给排水设计手册第5册P281通过格栅的水头损失可以按下式计算： 式中：设计水头损失，m；计算水头损失，m；重力加速度，m/s2；系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关。设格栅断面形状为锐边矩形 （6）栅后槽总高度 设栅前渠道超高，栅前水深，则，取（7

27、）栅前槽高度 （8）栅槽总长度L （9）每日产生的栅渣量式中：每日栅渣量，单位体积污水栅渣量，中格栅间隙为20时生活污水总变化系数，宜采用机械清渣每台格栅每日栅渣量(10)中格栅及格栅除污机选型中格栅选用链条式回转式格栅，.回转式机械格栅是一种可以连续自动清除栅渣的格栅。它由许多个相同的耙齿机件交错平行组装成一组封闭的耙齿链，在电动机和减速机的驱动下，通过一组槽轮和链条形成连续不断的自下而上的循环运动，达到不断清除栅渣的目的。当耙齿运转到设备上部及背部时，由于链轮和弯轨的导向作用，可以使平行的耙齿排产生错位，使固体污物靠自重下落到渣槽内3。格栅除污机选用一台GH-2000链条回转式多耙格栅除污

28、机，其规格及性能如下表26：表2 GH-1000链条回转式多耙格栅除污机的规格和性能参数型号格栅宽度（）格栅净距（mm）安 装 角 a（）过栅流速（）电动机功率（）GH-200020002060m/s。设计符合要求。2/O反应池设计计算3（1）混合液回流比R内 总氮的去除率：式中：混合液回流比R内,取200%（2）反应池容积设两座钢筋混凝土结构的倒置A2/O反应池，；，每座缺氧区容积：厌氧区容积：好氧区容积：（3）校核氮磷负荷 好氧区总氮负荷：符合要求；厌氧区总磷负荷：,符合要求（4）系统每座反应池每日活性污泥净增值式中：为好氧池中进出水平均BOD5的值，为好氧池中出水平均BOD5的值，kg/

29、m3， ；产率系数，即微生物每代谢1kgBOD5所合成的MLVSS，kg，取；每座好氧池处理污水流量，m3/d，为79600m3/d；反应池内挥发性悬浮固体总量，kg（3）反应池尺寸反应池设置为五廊道推流式反应池，缺氧区和厌氧区各为一个廊道，好氧区设置为三个廊道；设反应池有效水深通常在46m，取；则反应池的表面积为：设缺氧区和厌氧区宽度都为m，好氧区每个廊道宽度也为m，则反应池总宽度，则反应池总长度为；校核长宽比及宽深比：， ，符合规定 ；，符合规定； ，都介于12之间，符合规定；（4）反应池高度取反应池的超高为，则曝气系统设计4本设计中采用鼓风曝气系统，曝气装置采用BYW-1.2型微孔曝气器

30、，本设计中将微孔曝气器设在距池底处，淹没水深为，计算温度定为30。.1需氧量设计计算（1)平均时需氧量的计算式中：混合液有机物降和氨氮消化需氧量，kg；每座好氧池处理污水流量，m3/d，为79600 m3/d；为好氧池中进出水平均BOD5的值，为好氧池中出水平均BOD5的值，g/m3， ；氨氮去除浓度，kg/m3，；好氧池容积，m3，3；每座好氧池日净产生的活性污泥，；（2）最大时需氧量的计算 （3）每日去除的BOD5及NH3-N值 （3）最大时需氧量与平均时需氧量之比 3.2供气量的计算4由排水工程（第四版）（下册）附录1查知：水中溶解氧浓度：；（1）空气扩散器出口处绝对压力（）式中：105

31、Pa空气扩散装置的安装深度，m，；（2）空气离开曝气池面时，氧的百分比式中：空气扩散器的氧转移效率，对BYW-1.2型微孔曝气器，；(3)好氧池混合液中平均氧饱和度按最不利的温度条件考虑，最不利的条件为30，带入各个值得： mg/L（4）换算为20条件下脱氧清水的充氧量 式中：相应的最大需氧量：（5）好氧池平均时供气量 （6）好氧池最大时供气量 .3空气管系统计算（1）曝气器数量计算 式中：按供氧能力计算所需曝气器数量，个；曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件相近时的供养能力，kgO2/（h个）；采用，工作水深为，在供气量13m3/(h个)时，曝气器氧利用率EA=26%,服务面积0.30.7

32、5m2/个，充氧能力,则： ,取（2）以微孔曝气器服务面积进行校核：，在0.32之间，符合要求；（3）供气管道计算 空气干管供风管道采用树状结构布置，其主干管流量为：空气主干管管径为式中：主干管中空气流速，1015m/s，取；，取干管管径为 DN800mm空气支管单侧供气(向单廊道供气)横向支管流量单侧供气横向支管管径：式中：单侧供气支管管中空气流速，1015m/s，取；，取支管管径为 DN400mm；双侧供气(向两侧廊道供气) 横向支管流量： 双侧供气(向两侧廊道供气) 横向支管管径，取支管管径为 DN550mm（4）空气管路设计计算 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计算图

33、（如图2、图3所示），用以进行计算。 图2空气管路计算图（1） 图3 空气管路计算图（2）计算说明：根据给水排水（第四版）（下册）p189计算说明选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路为计算管路，在空气流量变化处设计计算节点，同一编号后列于表7进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按照给水排水（第四版）（下册）附录2的空气管路计算图加以确定。计算结果列入计算表中第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按照式（其中D为管径，m；K为长度换算系数，按表4-23所列数据采用）折算成当了长度损失，并计算出管道的长度（m），（为管段长度）计算结果列入计算表

34、中的第8、9两项。空气管段的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量m3/min、计算温度30和曝气池水深，查给水排水（第四版）（下册）附录3求得，结果列入计算表的第10项。第9项和第10项相乘，得压力损失，结果列入表第11项，将表7中的第11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：微孔空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损为5.88+15.35=21.23kPa为安全运行，设计取值为22kPa。（5）鼓风机的选定空气扩散装置安装在距离曝气池底处，曝气沉砂池空气系统压力损失为因此鼓风机所需压力为曝气沉砂池所需最大空气量为，鼓风机供气量；最大时：2570.77+861.84=

35、3/h= m3/min平均时：16675.6+668.88= m3/h= m3/min根据所需压力及空气量，由给水排水设计手册（第二版）第11册P472查知，选择RME-150型号罗茨鼓风机7台，正常条件下，5台工作，2台备用，其性能如下表3所示：表3 罗茨鼓风机的性能型号口径（mm）转速（r/min）出口风压（kPa）气 量Q（m3/min）轴功率LA（kW）电动机功率（kW）RME200200A150045表4 空气管路计算表管段编号管段长度L(m)空气流量管径空气流速配 件管段当量长度Lo （m）管段计算长度L+L0(m)压力损失h1+h2m3/minm3/h(Pa/m)(Pa/m)12

36、34567891011363545弯头1个353450三通1个，异形管一个343355三通1个，异形管一个333260三通1个323160三通1个，异形管1个313065三通1个，异形管1个302970三通1个，异形管1个292875三通1个282775三通1个，异形管1个272680三通1个262580三通1个252480三通1个，异形管1个242385三通1个232285三通1个，异形管1个222190三通1个212090三通1个201990三通1个191890三通1个，异形管1个181795三通1个171695三通1个，异形管1个1615110三通1个，异形管1个1514125四通1个，

37、异形管1个1413145四通1个，异形管1个1312155四通1个1211155四通1个，异形管1个1110 180三通1个，异形管1个，闸门1个，弯头3个10916245三通1个，异形管1个9816290四通1个，异形管1个8716320四通1个，异形管1个7616340四通1个，异形管1个6516360四通1个，异形管1个，弯头1个5416380四通1个，异形管1个4313400四通1个，异形管1个，弯头1个3218400弯头1个2124500四通1个，异形管1个合计3.5.4缺氧池及厌氧池设备选择（1）缺氧池设备选择1缺氧池设导流墙，将缺氧池分为两格， 每格内设潜水搅拌机3台， 所需功率

38、按5W/m3 池容计算。缺氧池有效容积：混合全部污水所需功率为W（2）缺氧池混合液回流泵的选择6 混合液回流比R内=200%，则混合液回流量QR为，本设计回流液由出水经重力流流至混合液回流泵房，经潜水泵提升后送至缺氧池首端，选用两台型号为6003750-17-250QW的混合液回流泵3台，两用一备。（3）厌氧池设备选择： 厌氧池设导流墙，将厌氧池分为两格，每格内设潜水搅拌机2台，所需功率按5W/m3 池容计算。厌氧池有效容积m3混合全部污水所需功率为W。3.6二沉池 二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离污泥，使混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。是活性污泥处理系统的重要组成部分，沉淀池常按池

39、内水流方向不同分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种。. 本设计中二沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。辐流式沉淀池多呈圆形，池的进水在中心为止，出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥常用刮泥机（或吸泥机）机械排除。其主要的特点是采用机械排泥，运行较好；排泥设备有定性产品。辐流式二沉池的设计参数1设计进水量：Q= m3/h 表面负荷：qb1.5 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h固体负荷：qs =140 kg/ m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.

40、5 h/s.m，取2.5 L/(s.m)设计计算1（1）沉淀池面积,按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径：取直径37m采用周边传动吸泥机，由给水排水设计手册（第2版）第11册P592查知，选取周边传动吸泥机，其性能参数如下表8示：表5 性能参数规格型号池 径D(m)周边线速（m/min）电机功率（kW）压缩空气压力（MPa）生产厂家3775扬州天雨给水排水有效水深为 =qb2.5=4m （介于612）（3）贮泥斗容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积： 式中：污泥回流比，其值为80；曝气池混合液污泥浓度(MLSS),其值为4000mg/L则污泥区

41、高度为 设计贮泥池下底半径； 则上底半径 （4）二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=，超高为h4=则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=3.75+1.02+0.5+0.3=设池底度为i=0.05，则池底坡度降为 则池中心总深度为H=h+h5=5.57+0.89= （5）校核径深比m,符合要求3.6.3进水设计二沉池的进水采用配水井，分别往2座沉淀池均匀进水。配水井中心管径 式中：中心管内污水流速，取 0.6m/s；集配水井的设计流量，m3/s，1.197 m3/s 配水井的直径式中：配水井内污水流速，取 0.4m/s；集配水井的设计流量，m3/s，1.197 m3/s ，取；集水井的

42、直径式中：集水井内污水流速，m/s，取/s，本设计中取。溢流堰配水井中心管的污水通过薄壁堰溢流到配水井，薄壁堰的过流量公式为： 式中：集配水井的设计流量，m3/s； 5；堰宽，m，；堰上水深，m将上式变换得,薄壁堰堰上水头为：二沉池出水设计1二沉池出水采用90三角堰双边出水，设集水槽深为，槽宽为，出水堰跌水。由给水排水设计手册（第二版）第一册第682页表16-1查知，当堰上水深为h=时，过水堰流量为，则需要用到的三角堰个数为：(个)槽宽为，设外堰距池边，则内外层堰板所在圆直径分别为：内层堰板所在圆直径为：外层堰板所在圆直径为：堰周边总长为：则三角堰宽为： 内层布置的三角堰个数为外层布置的三角堰

43、个数为3.7消毒接触池概述4 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分客观，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。接触池的设计参数1（1）加氯量：510mg/L，本设计中取6mg/L；（2）氯与污水的接触时间为30min；（3）设计流量是；（4）本设计设两座三廊道式平流接触池，。接触池的设计计算1（1）池体容积计算 （2）接触池表面积 式中：接触池的有效水深，取为（3）消毒池池长宽设每个廊道宽度为，则消毒池总宽度为，则消毒池的长度为：（4）接触池高度式中：池底坡降，坡度为0.05，坡底在进水端；接触池有效水深，3m；接触

44、池超高，。（5）排泥设计接触池也有污泥沉降，故也要设计排泥设施，接触池坡底在进水端，在池子的进水端设置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥机刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脱水间。加氯间设计1（1）投氯量计算式中：投氯量，mg/L，6mg/L；103480m3/d； （2）加氯设备选用贮氯量为120kg2.5kg/h。 配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=13m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置： 在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0 实际选用JWH3101机械混合搅拌机，浆板深度为,浆叶直径为,浆叶宽度Kw解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格

45、每隔设纵向垂直折流板，在第二格每隔设垂直折流板，第三格不设（4）加氯间及投药间设计加氯量为8mg/l，加氯间为地上一层框架结构, 平面尺寸L，包括氯库和值班室。安装真空柜式加氯机3台（2用1备），最大加氯量57kg/h，配套蒸发器2套、氯气切换装置一套、余氯吸收装置一套，并安装漏氯检测仪2台。加氯量为弥补生物除磷不足，设计采用化学药剂强化除磷。设计加药间与加氯间合建，采用化学除磷药剂为Fe2(SO4)3，投加量为1015mg/l，投加浓度为15%。药剂投加点分别设在终沉池配水井和初沉池进水渠内。根据进、出水水质变化情况，调节投加药量。加药间安装干粉加药装置一套，投加量为26.28kg/h。4.

46、污泥处理系统的设计计算污水处理厂中污水中通过格栅、沉砂、沉淀等工艺分离出的污泥和在生物处理过程中所产生的固体物质所组成，其数量约占处理水量的0.3%-0.5%左右（以含水率97%计）。由于污泥中含有大量的有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、合成有机物及重金属离子等，因而废水处理和处置不当，也会对环境造成严重污染。，所以必须采取有效措施对其进行有效的处理。污泥处理的最终目的要达到：稳定化，即去除污泥中的有机物；减量化，即降低含水率，减少污泥容积；无害化，即杀死寄生虫卵和病原微生物，降低污泥的毒性；污泥综合利用，即将污泥处理后，用作农用化肥等，实现污泥综合利用。1（1）剩余活性污泥 浓缩 消化 自然

47、干化 最终处置；（2）剩余活性污泥 浓缩 机械脱水 外运处置；（3）剩余活性污泥 浓缩 消化 机械脱水 焚烧 外运处置。（4）剩余活性污泥 浓缩 消化 堆肥 最终处置在本设计中选用（3）中的工艺流程。4浓缩池由于除此沉淀池污泥含水率介于95%-97%，剩余活性污泥达到99%以上。因此无你提及非常大，对污泥的后续处理造成困难，污泥浓缩的目的在于减容。污泥中所含水分大致分为4类：颗粒间孔隙水，约占总水分70%；毛细水，即颗粒间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水和克里内部谁，约占10%。在污泥中由于孔隙水的含水率最高，故浓缩是降低含水率的主要方法，浓缩法主要有：重力浓缩法，气浮浓缩法，离心浓缩

48、法。本设计中采用重力浓缩法3。.设计参数1 污泥含水率P199.0， 设计浓缩后含水率P2=97.0 污泥固体负荷：M=45kgSS/(m2.d) 污泥浓缩时间：T=16h 贮泥时间：t=4h重力浓缩池的设计计算1（1）每座浓缩池的污泥量 式中： 每人每日污泥量，L/(人d）一般为0.30.8，取 L/(人d） 设计当量人口数， 浓缩池座数，（2）单池有效体积：式中：浓缩时间，取16h;（3）单池表面积式中：污泥固体浓度，g/L，由给水排水工程快速设计手册（排水工程）表711查知，取；浓缩池污泥固体负荷量，kg/m2d,由给水排水工程快速设计手册（排水工程）表711查知，取；单池直径为，取；（

49、4）浓缩池的污泥斗部分体积 式中：浓缩池污泥斗部分上底的半径为；浓缩池污泥斗部分下底的半径为；浓缩池污泥斗的高度，m；a取60；（5）浓缩池锥体部分体积式中：浓缩池半径为，m；浓缩池污泥斗部上底半径，浓缩池锥体部分的高度，m；（6）浓缩池柱体部分体积为（7）浓缩池柱体部分高度（8）浓缩池池体总高度式中：浓缩池超高，浓缩池缓冲层高度，取为； （9）每座浓缩池浓缩后产生的污泥量：式中：进入浓缩池的污泥含水率为99%；出浓缩池的污泥含水率为97%；则每池分离污泥体积为：设计参数1进泥量：经浓缩排出含水率P297%的污泥2Q w=2=m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T0.5d=12h设计计算1池容为V

50、=2QwT=0.5=m3贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形） LBH=554m ；有效容积V=120m3；浓缩污泥输送至泵房剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至处理厂南面的苗圃作肥料之用污泥提升泵:泥量Q=m3/d=m3/h泵房平面尺寸LB=6m6m扬程H= 16m3/h,扬程H1412mH2O,功率N3kW1516投药量计算 投药系统按投加聚丙烯酰胺考虑，进泥量为m3/d，每天工作12h，设计投药率为2%，则每日总共需要投加药剂聚丙烯酰胺为：脱水机房设计LBH=10104m；5.污水处理厂总体布置污水处理厂平面设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面布置，包括处理构筑物与辅助构筑

51、物（如泵站、配水井等），各种管线，辅助建筑物（如鼓风机房、办公楼、变电站等），以及道路，绿化等。根据处理厂的规模大小，采用1：500-1：1000的比例尺的地形图绘制总平面图。平面布置的一般原则9（1）处理构筑物与生活、管理设施宜分别集中布置，其位置和朝向力求合理，生活，管理设施应与处理构筑物保持一定距离。功能分区明确，配制得当，一般可按照厂前区、污水处理区和污泥处理区设置。（2）处理构筑物宜按流程顺序布置，应充分利用原有地形，尽量做到土方量平衡。构筑物之间的管线应短捷，避免迂回曲折，做到水流通畅。（3）处理构筑物之间的距离应满足管线（闸阀）敷设施工的要求，并应与是操作运行和检修方便。对于特殊

52、构筑物（如消化池，贮气灌）与其他构筑物（建筑物）之间的距离，应符合国家建筑设计防火规范（GB50016-2006）及地方现行防火规范的规定。（4）处理厂内的雨水管道、污水管道、给水管道、电气埋管等管线应全面安排，避免相互干扰，管道复杂时可考虑设置管廊。（5）考虑到处理厂发生事故与检修的需要，应设置超越全部处理构筑物的超越管，单元处理构筑物之间的超越管和单元构筑物的放空管道。并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间应考虑设置可切换的连通灌渠。（6）产生臭气和噪声的构筑物（如集水井、污泥池）辅助建筑物（如鼓风机房）的布置，应注意其对周围环境的影响。（7）设置通向各构筑物和附属建筑

53、物的必要通道，满足物品运输、日常操作管理和检修的需要。（8）处理厂内的绿化面积一般不小于全厂总面积的30%。（9）对于分期建设的项目，应考虑近期与远期的合理布置，以利于 分期建设。污水厂平面布置污水厂的布置见设计平面图，整个厂区的平面尺寸为：405m（长）397m（宽）。 污水处理厂高程设计任务是对各单元处理构筑物作竖向布置；通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部分的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅地流动。污水处理厂高程布置原则1（1）尽量采用重力流，减少提升，以降低电耗，方便运行。一般进厂污水经一次提升就应能靠重力通过整个处理系统，中

54、间一般不再加压提升。（2）应选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应留有余地，以免因水头不够而发生涌水，影响构筑物的正常运行。（3）水力计算时，一般一近期流量（水泵最大流量）作为设计流量，涉及远期流量的管渠和设施，应按照远期设计流量进行计算，并适当预留贮备水头。（4）注意污水流程与污泥流程间的配合，尽量减少污泥处理流程的提升，污泥处理设施排出的废水应能自流入集水井或调节池。（5）污水处理厂出水管渠高程，应使最后一个处理构筑物的出水能自流排出，不受水体顶托。（6）设置调节池的污水处理厂，调节池宜采用半地下式或地下式，一实现一次提升的目的。污水厂的高程布置内容4本设计的设计地面标高为：3

55、98.88 m，本设计处理后的污水排入霸河，受纳水体的霸河的河底标高为：m，平均水深为：2.80m。污水流经各处处理构筑物的水头损失如下表7，局部水头损失按：计算，为局部水头损失系数。污水高程设计计算结果如下表8。（1）污水经各处理构筑物的内部水头损失；（2）污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失，包括沿程水头损失和局部水头损失。表7 污水流经各处理构筑物的估算水头损失构筑物名称水头损失（cm）构筑物名称水头损失（cm）格栅1025辐流沉淀池5060沉砂池1025鼓风曝气池2540平流沉淀池2040加速曝气池2540竖流沉淀池4050接触池1030表8 污水处理系统高程设计计算表名 称设 计流

56、量（L/s）管径或管槽（mm）（）V(m/s)管 长（m）H（m） H（m）h（m）构筑物水面标高（m）河面跌水出厂管1000400接触池接触池到二沉池出水堰30跌水二沉池二沉池至配水井20配水井到A2/O反应池100010A2/O反应池A2/O反应池到集水井100020集水井到沉砂池5沉砂池细格栅5.2.3各处理构筑物的高程确定设计处A2/O反应池的地坪标高为m（并作为相对标高0.00），按结构稳定的原则确定池底埋深m，再计算出设计水面标高为5-，然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结

57、构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见污水、污泥处理流程图。表9各污水处理构筑物的设计池面标高及池底标高构筑物名称池面标高(m)池底标高(m)构筑物名称池面标高(m)池底标高(m)进水管沉砂池中格栅厌氧池-5.00泵房吸水井好氧池细格栅前二沉池-细格栅后接触池污泥处理系统高程计算40.02，最小管径为200mm，中途设置清通口，以便在堵塞时用机械清通或高压水冲洗。局部水头损失按沿程水头损失的30%计算。各构筑物的污泥水头损失取经验值。压力输泥管路沿程水头损失由哈森-威廉姆厮紊流公式计算: 式中：输泥管沿程水头损失m; 输泥管长度,m; 输泥管直径,m; 污泥流速,m/s; 哈森

58、-威廉姆厮系数。 表10 污泥系统高程设计计算表构筑物污泥流量（L/s）管渠设计参数水头损失（m）构筑物水面标高（m）D（mm）(m/s)H(m)L(m)沿程局部构筑物合计二沉池二沉池到贮泥池20055贮泥池污泥提升泵污泥提升泵到浓缩池20020浓缩池池底水面贮泥池浓缩池到脱水机房30020脱水机房房顶地面6.附属建筑物6.1附属建筑物污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所间等，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，配电房应设于耗电量大的构筑物附近，实验中心应设在污泥干化场旁，以保证良好的工作条件，办公楼应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。本设计的污水处理厂的附属建筑物 如下表11所示。表11 附属建筑物一览表构筑物名称数量平面尺寸建筑物名称数量平面尺寸办公大楼140m60m仓库115m40m停车场140m30m喷泉1DN750鼓风机房125m10m食堂115m9m健身中心