污水处理,课程设计

1、环境工程课程设计题 目 19 万吨/ 日城市污水处理厂的初步设计院 系 化学与环境工程学院专 业环境工程姓名年 级A1141指导教师张蔚萍老师零一四年 五 月 摘要 本次课程设计的题目为某城市污水处理厂初步设计， 主要任务是完成该污水处理 厂的平面布置、高程布置和各处理构筑物的初步设计。 初步设计要完成设计说明书一份，污水处理厂平面布置图 1 张、 污水处理构筑 物高程布置图 1 张。该污水处理厂工程规模为 19 万吨 /日，进水水质为： CODCr=200mg/L，BOD5=150mg/L，SS=200mg/L，氨氮 =30mg/L，磷酸盐（以 P计） =L。本次设计所选择的 A2O 工艺，

2、具有良好的脱氮除磷功能。该污水处理厂的污水 处理流程为：污水从粗格栅到污水提升泵房， 再从泵房到细格栅， 然后到沉砂池， 进入初沉池再进入生物池 （即 A2O 反应池），再从生物池进入二沉池，污水再经 过接触消毒池后排入自然水体； 污水处理厂处理后的出水水质执行 污水综合排 放标准（ GB8978-1996）一级标准。关键词： A2O 工艺；脱氮除磷；污水处理目录摘要 错 误 !未定义书签。 Abstract 错误 ! 未定义书签。引言 错 误 !未定义书签。设计任务书 错误 ! 未定义书签。 工程设计资料 错误 !未定义书签。 设计任务 错误 !未定义书签。基本要求错误 ! 未定义书签。毕业

3、设计图纸内容及张数错误 !未定义书签。设计说明书 错误 ! 未定义书签。 城市污水来源、水量及水质特点分析错误 !未定义书签城市污水来源 错误 ! 未定义书签。 城市污水水量 错误 !未定义书签。 城市污水水质特点 错误 ! 未定义书签。 污水处理方案的选择错误 !未定义书签。城市污水主要处理方法错误 !未定义书签。污水处理方案的选择错误 !未定义书签。污水处理工艺原理及工程说明错误 !未定义书签粗格栅 错误 !未定义书签。 泵房和集水池 错误 ! 未定义书签 泵房 错 误 !未定义书签。集水池 错误 ! 未定义书签。 细格栅 错误 ! 未定义书签。 沉砂池 错误 !未定义书签。 配水井 错误

4、 !未定义书签。 初沉池 错误 ! 未定义书签。 生化池 错误 ! 未定义书签。 配水井 错误 !未定义书签。 二沉池 错误 !未定义书签。 接触消毒池错误 !未定义书签设计计算书 错误 ! 未定义书签 粗格栅间 错误 !未定义书签。 设计参数 错误 !未定义书签。 设计计算 错误 !未定义书签。集水池和泵房 错误 ! 未定义书签 设计参数 错误 !未定义书签。集水池设计计算错误 ! 未定义书签水泵扬程计算 错误 !未定义书签。 细格栅 错误 ! 未定义书签。 设计参数 错误 !未定义书签。. 2 设计计算 错误!未定义书签。 沉砂池 错误 !未定义书签。设计参数错误 !未定义书签。设计计算

5、错误 !未定义书签。 配水井 错误 !未定义书签。 设计参数 错误 !未定义书签。 设计计算 错误 !未定义书签。 初沉池 错误 ! 未定义书签。 设计参数 错误 !未定义书签。设计计算错误 !未定义书签。厌氧池 错误 !未定义书签。设计参数错误 !未定义书签。设计计算 错误 !未定义书签。 缺氧池 错误 ! 未定义书签。设计参数错误 !未定义书签。设计计算 错误 !未定义书签。 曝气池 错误 ! 未定义书签。 设计参数设计参数 错误 !未定义书签。 污水处理程度的计算 错误 !未定义书签。 曝气池的计算与各部位尺寸的确定错误 !未定义书签配水井 错误 !未定义书签。设计参数 错误 !未定义书

6、签。 设计计算 错误 !未定义书签。 二沉池 错误 !未定义书签。 设计参数 错误 !未定义书签。设计计算 错误 !未定义书签 消毒池 错误 ! 未定义书签。设计参数 错误 !未定义书签。 设计计算 错误 !未定义书签。 高程计算 错误 ! 未定义书签。结论 错 误 !未定义书签。 参考文献 错误 ! 未定义书签。附录 错 误 !未定义书签。1 设计任务书 工程设计资料（1）工程概况 某城市拟筹建城市污水处理厂， 废水量为 19 万吨/日。城市污水的主要污染物是 CODCr、BOD5、SS、氮和磷等。经当地环保部门批准，污水排放标准执行污水综合排放标准 （ GB8978-1996） 一级标准。

7、（2）工程设计规模1）设计水量 总水量： Q 总=190000m3/d2）进水水质 进水水质参考同类案例，具体进水水质如表 1 所示。表 1 1 进水水质（单位： mg/L ）指标CODCrBOD5SS氨氮磷酸盐（以 P 计）数值200150200303）处理目标 经当地环保部门审批，污水排放标准执行污水综合排放标准 （ GB8978-1996） 一级标准，具体出水水质如表 2 所示。表 1 2 出水水质（单位： mg/L ）指标CODCrBOD5SS氨氮磷酸盐数值60202015设计任务（1）根据以上资料，确定最佳处理工艺，对该污水处理工程进行初步设计。（2）设计范围为污水处理工艺系统。（3

8、）完成污水处理各构筑物的设计，编写设计说明书和设计计算书（包括高程 计算和构筑物设计计算）。（4）完成设计图纸。基本要求（1）设计者必须独立思考，独立完成全部设计。（2）按时按质完成设计任务要求。（3）设计方案严格执行有关环境保护的规定，污水处理后必须保证出水指标均 达到当地环保部门核准的污水排放标准。（4）采用经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。（ 5）设计新颖美观、布局合理。毕业设计图纸内容及张数（1） 污水处理厂平面布置图， 1 张（3 号图纸）；（2） 污水处理构筑物高程布置图， 1 张（3 号图纸）；2 设计说明书 城市污水来源、水量及水质特点分析 城市污水来

9、源（1）生活污水生活污水主要来自家庭。 商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、 卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有 机物质，氮、磷、硫等无机盐类及泥沙等杂质，生活污水中还含有多种微生物及 病原体。这些物质按化学性质来分， 可分为无机物和有机物； 按其物理性质来分， 可分为不溶性物质、 胶体性物质和溶解性物质。 生活污水的水质一般较稳定， 浓 度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。(2)工业废水工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、 中间产品或成品等物料所污染的 水。工业

10、废水中由于种类繁多，污染物成分及性质随生产过程而异，变化复杂。 一般而言， 工业废水比较严重， 往往含有有毒有害物质， 需局部处理达到要求后 才能进入城镇排水系统，是城镇污水有毒有害污染物的主要来源。初期雨水 初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表水径流。 初期雨水的水质水量随区域环 境、季节和时间变化， 成分比较复杂。 影响初期雨水被污染的主要因素有大气质 量、气候条件、地面及建筑物环境质量等。城镇污水 城镇污水包括生活污水、 工业废水等， 在合流制排水系统中包括雨水， 在半分流 制排水系统中包括初期雨水。城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同， 同一城市中的不同区域也有差异， 需要进行全

11、面细致的调查研究， 才能确定其水 质成分及特点。城市污水水量污水水量还会与降雨有一定关系， 不过现如今的城市管道系统绝大部分采用的是 分流系统， 即污水管道与雨水管道分开， 这样在很大程度上减少了降水对于污水 处理厂的压力，雨水经过收集后只需要经过较少的处理就能到排放标准排入自然 水体。城市污水水质特点 城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。 但在不同的城市， 因工业 的规模和性质不同，城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化。 城市污水中 90%以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物： 悬浮物：一般为 200500 毫克/升，有时候可超过 1000毫克/升。其

12、中无机和胶 体颗粒容易吸附有机毒物、 重金属、农药、病原菌等， 形成危害大的复合污染物。 悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。 病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水 可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄 生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生 虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼 吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达 50 万到 7000万个。 需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓 度常用五

13、日生化需氧量 (BOD5)来表示。也可用总需氧量 (TOD)、总有机碳 (TOC)、 化学需氧量 (COD)等指标结合起来评价。常用 BOD5 与 COD的比例来反映污水的 可生化降解性， 用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢。 城市 污水 BOD5一般为每升 300500 毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每 升数千毫克。植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营 养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1 千克 ,近年来由于 大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的 3075%，占地面径流污水中磷含量的 17%

14、左右。氮素的主要来源是食品、 化肥、 焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸 盐和一些有机磷化合物都是植物营养素， 能造成地面水体富营养化、 海水赤潮和 地下肥水。 硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性， 能在肠胃中还原成亚硝酸盐而 引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作 用、致癌作用。城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外， 随污染源的不同还可能含有多种 无机污染物和有机污染物， 如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、 多氯联苯、 多环芳烃等。污水处理方案的选择城市污水主要处理方法 城市污水处理厂的方案，要考虑有效去处 BOD5，又

15、要适当去除 N、P 故可采用 SBR法、氧化沟法或 A2O 法。SBR法 SBR法为序批式活性污泥法，它比连续流活性污泥法出现的更早，但由于当时运 行管理条件限制而被连续流系统所取代。随着自动化控制水平的提高， SBR法重 新被人们重视，该工艺在国内已广泛应用于屠宰、啤酒、化工、鱼品加工、制药等工业废水和生活污水的处理。SBR法特点见表 3表 2 1 SBR法特点优点缺点同时脱氮除磷； 静置沉淀可获得低 SS出水； 耐受水力冲击负荷； 操作灵活性好，兼具二沉池功能同时脱氮除磷时操作复杂； 滗水设施的可靠性对出水水质影响大； 设计过程复杂，池体容积大； 不适合 5 万吨/天以上污水量的处理； 维

16、护要求高，运行对自动控制依赖性强氧化沟法本工艺 50 年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广， 且不断创新， 有发展前景和竞争力， 当前可谓热门工艺。 氧化沟在应用中发展为 多种形式， 比较有代表性的有： 帕式 (Passveer简) 称单沟式， 奥式 (Orbal)简称同心 圆式，卡式 (Carrousel)简称循环折流式和三沟式氧化沟 (T型氧化沟 )等。氧化沟一般不设初沉池，负荷低， 耐冲击， 污泥少。建设费用及电耗视采用 的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效 地提高氧的利用率 (提高 20%)和动力效率达 kgO2/(kWh)。氧化沟工

17、艺的特点见表 4。表 2 2 氧化沟法特点优点缺点工艺流程简单，运行管理方便；溶解氧量难以控制；耐受水力冲击负荷；污泥容易沉积；污泥量少、性质稳定脱氮除磷效果不显著出水水质较好（ 3） A2O 法城市生活含有大量的氮磷， 由于氮磷的富集会对天然水体造成富营养化， 导致湖 泊河流的藻类泛滥破坏生态环境及影响水生生物的生存和人类生活。 故对城市污 水提出脱氮除磷的要求。 利用生物处理法脱氮除磷， 可获得优质出水， 是一种深 度二级处理工艺。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，污 水在厌氧区 （DOL），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥 的形式排出系统达到除磷目的

18、， 同时污水进入缺氧区（ DO可, 生化性比较好，重金及其他难以生 物降解的有毒有害污染物一般不超标。（ 2）污水中主要污染物指标 BOD、 COD、SS值为典型城市污水值。此外考虑到 氨氮出水浓度排放要求比较高， 因此需要采用能够同时脱氮除磷降磷且效果较好 的工艺。（ 3）从上述比较分析，可知 SBR间歇运行，全赖电脑控制，对处理厂的管理人 员素质要求很高， 变水位运行， 电耗增大；而且除磷脱氮效果一般， 所以不采用。 对于本设计而言， 工程规模较大， 为大中型规模的污水处理厂。 其主要污水来源 为生活污水， 污水生化性好， 难降解污染物少， 氧化沟的一些优点得难以得到体 现。而且，污水处理

19、厂冬季气温低， 若采用氧化沟工艺的话， 设备检修困难。 A2O 工艺虽然基建费用相对较高， 但运行费用低，管理维护相对方便， 出水水质稳定， 脱氮除磷效果显著， 优势相对突出。 而再根据本城市污水的特点： 其主要污水来 源为生活污水， 污水生化性好， 难降解污染物少， 氧化沟的一些优点难以得到体 现。而且，污水处理厂冬季气温低， 若采用氧化沟工艺的话， 设备检修困难。 A2O 工艺虽然基建费用相对较高， 但运行费用低，管理维护相对方便， 出水水质稳定， 脱氮除磷效果显著， 优势相对突出。 通过对各种工艺比选、 城镇污水自身的特点以及对投资费用，运行管理的考虑， 本工程设计决定采用 A2O工艺来

20、处理城市污 水，具体的污水处理工艺流程图 21 如下：图 2 1 城市生活污水处理工艺流程污水处理工艺原理及工程说明处理规模：Q Q 1.3 190000 247000 m3 d 10291.67 m 3 h 2.859 m3 s 2850L/s Q max K ZQ 190000 m d 7916 .67 m h 2.199 m s 2199L sQmin 12Q粗格栅12 214903060000 1.10m3/s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， 用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物杂 质。.因此为了避免其中的较粗大的

21、悬浮物及杂质，堵塞水泵和沉淀池的排泥管， 影响后续处理构筑物或设备的正常工作，首先设置格栅除去较大的悬浮物和颗 粒。设计参数：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 100mm（ 2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅 （每日栅渣量大于 ,一般应 采用机械清渣；（ 3）格栅倾角一般用 4575； （4）通过格栅的水头损失一般采用；（ 5）过栅流速一般采用 s；（6）机械格栅不少于 2 台，如为一台时，应设人工清除格栅备用 ;（7）格栅前渠道内的水流速速一般采用 s;（8）通过格栅的水头损失，粗格栅一般为 ,细格栅一般为 。运行参数

22、：设计流量h格栅台数4台单台设计流量s格栅倾角a=60o过栅流速V2=s栅前流速V1=s栅前水深h=格栅间隙b=50 栅条宽度S=进水渠展开角a1=20o栅前渠道超高h2=单位栅渣量W1=103m3栅槽宽度B=过栅水头损失h1=栅槽前渠道宽栅槽后渠道宽进水渠至栅槽渐宽部分长L1=栅槽至出水渠渐缩部分长L2=栅前栅槽总高度H1=栅后栅槽总高度H=栅槽总长度L=泵房和集水池泵房污水泵房在污水处理系统中常被称为污水提升泵房， 其作用主要是将上游来水提 升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。特点及组成它的工作特点是它所抽升的水是不干净的， 一般含有大量的杂质， 而且来水的流 量随时都在变化。

23、污水泵房的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间。机器间内设置水泵 机组和有关的附属设备。提升泵房说明：（1）泵房进水角度不大于 45 度 ；（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水 泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸， 并不得小于。如电动机容量大于 55KW 时，则不得小于，作为主要通道宽度不得小于；（3）泵站为半地下式；（4）水泵为自灌式； 集水池集水池的作用是汇集、 储存和均衡废水的水质水量。 各个车间的生产废水， 其排 出的废水水量和水质一般来说是不均衡的， 生产时有废水，不生产时就没有废水， 甚至在一日之内或班产之间都可能有很大的变化， 如果清浊废水不

24、分流， 则工艺 浓废水与轻污染废水的水质水量变化很大， 这种变化对废水处理设施设备的正常 操作及处理效果是很不利的， 甚至是有害的。 因此废水在进入主要污水处理系统 前，都要设置一个有一定容积的废水集水池，将废水储存起来并使其均质均量， 以保证废水处理设备和设施的正常运行。 集水池容积要满足水工布置、格栅及 污水提升泵吸水管的安装要求 ,在及时将来水抽走和避免水泵起闭频繁的基础上 , 尽量减小池容 ,以减低费用和减少污物在池内淤积和腐化。集水池容积包括死水 容积和有效容积两部分。死水容积是指最低水位以下的容积,有效容积是指集水池内最高水位和最低水位之间的容积。 将废水储存起来并使其均质均量，

25、以保证 废水处理设备和设施的正常运行。集水池实际参数及其要求：（ 1）集水池的有效容积不宜小于最大一台污水泵 6min 的出水量；（ 2）污水泵每小时启动次数不宜超过 6 次。运行参数：泵的数量6台（4用 2备）泵的最大流量 Q2m集水池容积V=213m3最高水位（相对地面标高） 集水池面积S=集水池有效水深 最低水位（相对地面标高） 集水池长度 L=水头总扬程细格栅 细格栅是一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备， 是城市污水处理、 自 机 械格栅机来水厂、电厂进水口、纺织、食品加工、造纸、皮革等行业生产工艺中不可缺少的专用设备，是目前国内普遍采用的固液筛分设备。运行参数设计流量h格栅台数4

26、 台单台设计流量s栅前水深h=格栅倾角a=60o最大过栅流速V2=s栅前流速V1=s格栅间隙b=10 栅条宽度S=进水渠展开角a1=20o栅前渠道超高h2=格栅台数4台单位栅渣量W1=10m3 栅槽宽度过栅水头损失每日栅渣量d进水渠宽度进水渠至栅槽渐宽部分长栅槽至出水渠渐缩部分长栅后槽总高度栅槽总长度沉砂池污水在迁移、 流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。 污水中的砂如果不预先沉 降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网， 干扰甚至破坏生化处理工艺过程。 沉砂池主要用于去除污水中相对密度大于、 粒 径大于沙粒，以保护管道、 阀门等设施免受磨损和阻塞。 其工作原理是以

27、重力分 离为基础， 故应控制沉砂池的进水流速， 使得比重大的无机颗粒下沉， 而有机悬 浮颗粒能够随水流带走。 沉砂池主要有平流沉砂池、 曝气沉砂池、旋流沉砂池等。沉砂池设计中，必需按照下列原则： 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2 座 （格）， 并按并联运行原则考虑。（ 2）设计流量应按分期建设考虑：1）当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；2）当污水为用提升泵送入时， 则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；3）合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。沉砂池去除的砂粒杂质是相对密度大于，粒径大于的颗粒为主。城市污水的沉砂量可按每 106m3 污水沉砂量为 30m3

28、 计算，其含水率为 60%，容量为 1500kg/m3。（5）贮砂斗槔容积应按 2 日沉砂量计算，斗璧倾角 55。60。（ 6）沉砂池的超高不宜小于 。 （7）除砂一般宜采用机械方法。当采用人工排砂时，排砂管直径应不小于 200mm。（8）采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设 排砂闸门管道的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。设计流速的时水平流速：最大流速应为 s，最小流速为 s； 最大设计流量时，污水在池内的停留时间不应少于 30 s，一般为 3060s;（10）设计有效水深不应大于 ,一般采用 ，每格宽度不宜小 m3。 说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结

29、构简单的优点。 运行参数：设计座数 两座 （每座两格）每座沉砂池设计流量： Q 1.43m smax设计流速： v=s沉砂池长度 12m池总宽6m有效水深贮泥区容积（每个沉砂斗）沉砂斗底宽斗壁与水平面倾角600斗高为斗部上口宽有效水深 m水流断面积每格宽度池总宽度池底坡度沉砂室高进水渠水流速度 v1 0.6m/ s水力停留时间： t=40s超高沉砂池总高度配水井在污水处理中，通常设置在沉砂池之后， 生物处理系统之前。 其作用是收集污水， 减少流量变化给处理系统带来冲击。 污水经过沉砂池后， 首先流到配水井， 达到 一定容量后，将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。设计要求： 水力配水设施基本原

30、理是保持各个配水方向的水头损失相等； 配水 渠道 中的 水流速 度应不大 于 s，以 利于配水 均匀 和减少 水头 损失。从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道向其引水的环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件：1）应取中心管直径等于引水管径；2）中心管径的环形孔高应取 ；3）当污水从中心管径流出时， 不应当有配水池直径和中心管道直径 （ D/D1） 大于 的突然扩张。堰高 流量系数堰宽 配水漏斗上口口径运行参数设计流量 h堰上水头水斗个数 2 个堰顶厚度初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。 废水经初沉后， 约可去除可沉物、 油脂 和漂浮物的 50%、BOD 的 2

31、0%，按去除单位质量 BOD或固体物计算，初沉池是 经济上最为节省的净化步骤， 对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初 沉池预处理。初沉池的主要作用如下： 去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷； （2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果；（3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用；（4）一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效 果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击；（5）有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥 的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物， 提高初沉池的去除效率； 另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强

32、化除磷效果。含铁的初沉池污泥进 入污泥消化系统后， 还可提高产甲烷细菌的活性， 降低沼气中硫化的含量， 从而 既可增加沼气产量，又可节省沼气脱硫成本。本设计初沉池采用非机械排泥法。辐流式沉淀池的主要设计参数： 设计进水量： Qmax= 140m3/d 座数： 3 座（中央进水辐流式沉淀池） 运行参数：沉淀池直径 D= 有效水深h2 4m池总高度 H= 贮泥斗容积 Vw 247m3设计流量s池子座数 3 座表面负荷：qb 范围为 m3/，取 q= m3/沉淀时间2h有效水深4m池子直径46.74m泥斗下底半径1m泥斗上底半径 2m泥斗斜壁倾角60泥斗高泥斗底板坡度超高缓冲层高度生化池生物池是 A

33、2O工艺的核心部分， 由三座池组成， 根据污水的流动方向， 可将生物 池细分为厌氧池、缺氧池和好氧池。（1）厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器 主要功能是释放磷， 同时污水中有机物进行厌氧发酵， 在酸化阶段有机物转化为 挥发性脂肪酸；聚磷菌利用挥发性脂肪酸合成体内所需的聚- -羟丁酸、聚 -羟戊酸。运行参数： 设计进水量：K Z Q 1.3 190000 m mQK Z 123500 1.43Q max 2 2 d s 建造两组厌氧池，每组分为两格，每格分为三廊道，采用推流式设计。 厌氧池尺寸 : 长 36m，宽 32 米，则每廊道长度为 36 米，宽米，高 H=

34、 设计座数 /格数： 2座（每座 2 格）；水力停留时间： T=1h （12h） 厌氧池容积： V 5145.83m3；厌氧池尺寸：水深取为 h=厌氧池面积： A 1143.52 m2；池长取 36m，池宽 ,32m厌氧池分为两格，设每格为三廊道式厌氧池，则每廊道长为36 米，宽为米。考虑的超高，故池总高为 H=h+=+=。 缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送 来的，循环的混合液量较大，一般为 2Q（ Q 为原污水流量）； 相对厌氧和 好 氧来讲，一般是指溶解氧控制在之间的生化系统。缺氧池运行参数： 设计流量：最大日最大时流量Q maxK Z Q 1.3 190000

35、 12350025145.833 m 1.43设计座数/格数：2座（每座 2格）；水力停留时间： T=1h缺氧池容积： V= ； 缺氧池尺寸：水深取为 h= 缺氧池面积： A 1143.52 m2；池长为 36m，池宽为 32m。缺氧池分为两格，设每格为三廊道式缺氧池，则每廊道长为 36 米，宽为米； 池 总高为 H= 建造两座缺氧池，每座分为两格，每格分为三廊道，采用推流式设计。缺氧池尺 寸: 长36m，宽 32米，则每廊道长度为 36米，宽米，高 H=好氧反应器曝气池，这一反应单元是多功能的，去除 BOD，硝化 和吸收磷等均在此处进行。流量为 2Q 的混合液从这里回流到缺氧反应器。 曝气是

36、使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中， 或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。 换言之，它是促进气体与 液体之间物质交换的一种手段。 它还有其他一些重要作用， 如混合和搅拌。 空气 中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移。Q maxK Z Q 1.3 190000 12350025145.833 m 1.43BOD污泥负荷率： （kgMLSSd） 混合液污泥浓度： 3333mg/L 水力停留时间：污泥龄： 剩余污泥量： X 5505kg /d 工艺参数：长： L=宽： b=有效水深： 实际停留时间校核： b 6.0 1.2 ，满足宽深比 12

37、的设计要求； L 38.6 6.43 ，满足长宽 h 5.0 b 6.0深比 612 的设计要求。配水井在污水处理中，通常设置在沉砂池之后， 生物处理系统之前。 其作用是收集污水， 减少流量变化给处理系统带来冲击。 污水经过沉砂池后， 首先流到配水井， 达到 一定容量后，将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。设计要求： 水力配水设施基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等； 配 水 渠道 中的 水 流速 度 应 不 大 于 s，以 利 于 配 水 均匀 和减 少 水头 损失。从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道向其引水的环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件：1）应取

38、中心管直径等于引水管径；D/D1)2）中心管径的环形孔高应取 ；3）当污水从中心管径流出时， 不应当有配水池直径和中心管道直径水斗个数 5 个堰顶厚度 堰宽 配水漏斗上口口径大于 的突然扩张。 运行参数 设计流量 h 堰上水头堰高 流量系数二沉池二沉池是主要接纳生物池即 A2O 反应池的出水，是活性污泥系统的重要组成部 分。其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。在A2 /O法中，从曝气池流出的混合液在二沉池中进行泥水分离和污泥浓缩， 其工作效果 能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。 澄清后的出水溢流外排。出水系统：采用双边溢流堰， 在边池沉淀完毕， 出水闸门开

39、启，污水通过溢流堰， 进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠排除。在排水完毕后，出水闸门关闭。 排泥系统：采用周边传动轨道式吸泥机。辐流式沉淀池的主要设计参数：设计进水量：Q max1.3 190000 24700010291.67 m3 h 2.859 m3 s座数： 6 座（中央进水辐流式沉淀池） 表面负荷： qb 范围为 m3/ ，取 q= m3/ 水力停留时间（沉淀时间）： T= h 沉淀池直径 D= 有效水深 h 池体总高度 H= 贮泥斗容积 Vw2573m3超高 池边体总高度池底坡度缓冲层底坡落差 接触消毒池水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。 城市污水经过二级处理后， 水质

40、改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值可观，并存在病原可能，为防止对 人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。 接触消毒池（disinfecting tank）指的是使消毒剂与污水混合， 进行消毒的构筑物。 主要功能：杀死处理后污水中的病原性微生物。 经过处理后， 污水出水水质已经 达标，但是处理水中含有细菌、病毒和、病卵虫等致病微生物，因此采用液氯、 臭氧或紫外线消毒将其杀灭， 防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。运行参数：设计流量h每格廊道数3 廊道消毒时间30min平均水深4m每廊道宽池子组数 1 座 2 格池子容积消

41、毒池长消毒池宽 33m3.设计计算书粗格栅间Qmax K Z Q1.319000024700010291.67 m h 2.859 m s设计参数 设计流量 单台设计流量 过栅流速 格栅间隙 进水渠展开角 单位栅渣量h格栅台数4台s格栅倾角a=60oV2=s栅前流速V1=sb=50 栅条宽度S=a1=20oW1=103m3栅前渠道超高h2=栅槽有效宽度 B s(n 1) bn0.01 (23 1) 0.05 23 1.37m进水渠宽 B12Qmax2 0.7147 1.34m0.8栅前水深 h B211.3420.67m进水渠道渐宽部分长 L1B12tan 11.37 1.342 tan 20

42、0.04m(1 为进水渐宽部分 渠展设计计算设栅前流速 v1=s，过栅流速 v2=s，格栅安装倾角为 60 度则 :栅条间隙数 n Qmax sinbhv20.7147 sin6022.05(取 n=23)0.05 0.67 0.9开角度)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2L10.0420.02m(6)过栅水头损失( 因栅条边h1)为矩形取 k=3 ， 则v2h1 kh0 k 2 sin1 0 2g通过格栅的水头损失一般为40.01 33 2.42 ( ) 30.050.922 9.81sin600.0125m4 TOC o 1-5 h z 其(s)3其(b)h0：计算水头损失 ,m;k

43、：系数，格栅受污物堵塞时水头损失增加倍数，一般采用k=3;：阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供计算公式和系数计算；设栅条断面为锐角边矩形断面时 =;g：重力加速度，取 s2。（ 7）栅后槽总高度 H，m取栅前渠道超高 h2=，则栅前槽总高度 H1=h+h2=+= 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=+=（ 8）格栅总长度 L，mL L1L2 0.5 1.0H1tan600.04 0.02 0.5 1.00.97tan602.12m9）每日栅渣量86400Qmax W11000K86400 2.859 0.03 5.7m3/d1000 1.30.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）粗格

44、栅的计算见草图 2l图 3 1粗格栅集水池和泵房设计参数泵的数量6台（4用 2备）泵的最大流量 Q 0.71m3 s集水池容积V=213m3集水池有效水深 2m最高水位（相对地面标高） 最低水位（相对地面标高） 集水池面积 S= 集水池长度 L= 水头总扬程集水池设计计算 （1）选择集水池与机器间合建的半地下式圆形泵站，用6台泵（4用 2备）（2）每台泵最大流量 Q Qmax 2.859 0.71m3/s（ 3）集水池容积 V 集水池容积不小于最大一台泵的 5min 出水量V Q t 0.71 5 60 213m3（ 4）集水池面积 S 集水池有效水深一般为 ，设计中取2132.0106.5m

45、2集水池底部保护水深为，则实际水深为（ 5）集水池长度 L 取集水池宽 B=6mS 106.5B 6.017.75m（ 6）泵位及安装 排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。 水泵扬程计算 污水只考虑一次提升。污水提升后进入细格栅再自流通过平流沉砂池，初沉池、 生物反应池、二沉池、消毒池，然后由出水水管排出。（ 1）集水池最高水位污水进水总管管底标高为， 相对地面标高为。 设计中进水总管管径为 1200mm， 查阅给水排水水力表得：充满度为， v=ss，符合要求。粗格栅的水头损失 为,则最高水位为3.34 1.2 0.75 0.2（ 2）集水池最低水位标高2.64 2.0 4.64m

46、 细格栅的栅前水位标高为 （） =（3）水泵总扬程估算 1）出水管线水头损失 每台泵单用一根出水管， 共流量为 Q0= 2859 714.7 L/s选用管径为 1100mm 的铸4 铁管，查表得查阅给水排水水力表得： v=,1000i=，设管总长 30m，局部损失 占沿程的 30，则总损失为：30 （1 0.3） 3.565 1000 0.139m（4）泵站内的管线水头损失假设为，考虑自由水头为（5）水头总扬程为 H=+=细格栅Q max1.3 19000024700010291.67 m3 h 2.859m3 s格栅台数4台设计参数 设计流量单台设计流量 格栅倾角 栅前流速 栅条宽度 栅前渠

47、道超高 单位栅渣量s 栅前水深a=60o最大过栅流速V1=s格栅间隙S=进水渠展h2=W1=103m3h=V2=s b=10mm a1=20o. 2 设计计算1）设栅前 流速 v10.8m/s ， 格 栅 安 装 倾 角 为60 度 则:栅 前槽宽B12 0.71470.81.34m栅前水深 h B21 1.2340.67m2）栅条间隙数 n Qmax sinbhv20.7147 sin60110.3（取 n=111）0.01 0.67 0.9设计四组格栅，每组格栅间隙数 n=111 条（3）栅槽有效宽度 B=s（n-1）+ b n=（111-1）+111=4）进水渠道渐宽部分长 L1B B1

48、2tan 12.21 1.342 tan 201.20m（1 为进水渐宽部分渠展开角度）5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2 L1 1.2m 0.6m226）过栅水头损失（ h1） 因栅条边为矩形截面，取 k=3，则h1kh0v2 sin2g3 2.42 （40.01 43 ）30.010.922 9.81sin600.26m4 TOC o 1-5 h z 其（s）3其（b）h0：计算水头损失 ,m; k：系数，格栅受污物堵塞时水头损失增加倍数，一般采用k=3;：阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供计算公式和系数计算； 设栅条断面为锐角边矩形断面时 =;g：重力加速度，取 s2。

49、 （ 7）栅后槽总高度 H，m 取栅前渠道超高 h2=，则栅前槽总高度 H1=h+h2=+= 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=+=（ 8）格栅总长度 L，mL L1 L2 0.5 1.0H1tan601.2 0.6 0.5 1.00.97tan603.86m9）每日栅渣量86400Qmax W11000K86400 2.859 0.131000 1.3324.70m3/d30.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣 沉砂池QmaxK Q 1.3 190000 247000 m d 10291.67 m h 2.859 m s设计参数设计座数 两座（每座两格） 每座沉砂池设计流量Q max max2

50、47000Q max 22设计流速： v=s进水渠水流速度 v1 0.6m/ s123500 m d 5145.83 m h 1.43 m s沉砂池长度 12m水力停留时间： t=40s有效水深贮泥区容积 沉砂斗底宽 斗高为 设计计算 （1）沉砂池长度：L vt 0.3 40（ 2）水流断面积：每个沉砂斗） 斗壁与水平面倾角 斗部上口宽12m600mA Qmax 1.43 4.77m2，取 v 0.3（3）池总宽度：设计 n=2 格，每格宽取 b=3m，池总宽 B=2b=6m（4）有效水深：A 4.8h20.8m （介于 1m 之间）B66）沉砂斗所需容积V 86400Qmax X TV106

51、 Kz式中： V 沉砂斗所需容积（ m3）；X 城市污水沉砂量 ,m3/106m3 污水 ,取 X=30m3/106m3；T 清除沉砂的间隔时间 d，取 T=2d；Kz污水流量总变化系数，取 Kz 设计中取 X=30 m3/106m3 污水， T2d86400 2.8596 2 30 11.40m31.3 106V07）每个沉砂斗容积 V, m3 设每一分格有 2 个沉砂斗， V 11.4 31.43 m32N 2 48）沉砂斗上口宽 a共有2N=22=4个沉砂斗，则2hda1 tana式中：hd 沉砂斗的高度 沉砂斗的底宽 斗壁与水平方向的倾角 设计中取 hd = ， a1 = ， =602

52、 0.7 a 0.2 1.0mtan60 （ 9）沉砂斗实际容积 Vo1 2 2 Vohd a a a1 a1o 3 d 1 1 （ 10）沉砂室高度 h3a1,m；,m；1 2 2 3 3 0.7 1.02 1.0 0.2 0.22 1.473m3 1.43m332为二沉砂斗之间隔壁厚h3hd 0.015l 2 0.70.015 4.9 0.77m采用重力排砂，设池底坡度为，坡向砂斗。沉砂室有两部分组成：一部分为沉砂 斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分L 2a 0.2 12 2 1 0.2 l 24.9m11）沉砂池总高度 HH h1 h2 h3式中： H 沉砂池总高度， m； h1

53、沉砂池超高， m ，一般采用 .设计中取 h1=H 0.3 0.8 0.7735 1.87m（ 12）验算最小流速 vmin 在最小流量时，只用 1 格工作 n1=1Qmin1Q1190000 1.10m3/s2224 3600Qmin1.10vmin0.55m /s 0.15m/sn1 bh2121式中：Qmin最小流量（ m/s）；n1 最小流量时工作的沉砂池的数目（个）12）计算草图如下：进水出水33247000 d 10291.67 m h 2.859 m s水斗个数 2 个 堰顶厚度堰宽配水漏斗上口口径图 3 2 平流式沉沙池 配水井Q Q 1.3 190000Q max K Z设计

54、参数： 设计流量 h 堰上水头 堰高 流量系数 设计计算在污水行进的过程中不可避免的遇到分流的现象， 此时则需设置配水井， 配水井 不只起到分流的作用， 而且还具有减压及均匀水质的功能。 为此必要时必须设置 配水井。（ 1）进水管管径 D1配水井进水管的设计流量为 Qmax 2.859 m3/s，当进水管管径为 D1 2000mm 时， 查水力计算表，得知 v=ss。设配水管管径 D2=1400mm，流量 q 1.43 m3/s，查水力计算表，得知流速（6）配水漏斗上口口径 D 按配水井内径倍设计， D= 2000=3000mm初沉池 设计参数：座数：3 座（中央进水辐流式沉淀池） 辐流式沉淀

55、池的主要设计参数： 设计进水量：Q max1.3 190000247000 m3 d10291.67 m3 h 2.859 m 3 s表面负荷： qb 范围为 m3/运行参数：沉淀池直径 D=池总高度 H=设计计算（ 1）沉淀池面积 :，取 q= m3/ ，t=2h有效水深h24m贮泥斗容积 Vw 247m3按表面负荷计算：10291.67321715.28m22）沉淀池直径：Qmax n qbD4 1715.283.1446.74m 16m （取 D=47m）(3) 有效水深为： h2 = qb t = 2.0 2= 4mhD2 447 11.75(介于 612)（4）贮泥斗容积：贮泥时间采

56、用 Tw=4h（机械排泥 ），初沉池污泥区所需存泥容积：Qmax 24(c0 c1) 100 10291.67 (200 20) 100 3 Vw T 4 247m 1000 (100 p0 )1000 1000 (100 97)设池边坡度为，进水头部直径为 2m，则：h4 (R - r) 0.05 (22 - 1) 0.05 1.1m h4沉淀池底坡落差， m 。 锥体部分容积为：260m31 2 2 1 2 2 3 Vh4 (R2 R r r2)3.14 1.1 (222 22 1 12 ) 557.2m33 4 3初沉池总高度： 取初沉池缓冲层高度 h3=，超高为 h1= 则初沉池总高度

57、H h1 h2 h3 h4 0.3 4 0.5 1.1 5.9m校核堰负荷：径深比Dh2 h346.744 0.310.9介于 6-12 之间，符合要求 堰负荷101.17L/(s m)2L/(s m)Q 2859 n D 3 3.14 47 要设双边进水的集水槽辐流式沉淀池设计计算草图如图 4 所示图 3 3 辐流式沉淀池厌氧池设计参数设计流量：最大日最大时流量 K ZQ max 2 设计座数 /格数： 2座 水力停留时间： T=1h 设计计算 （1）厌氧池容积：Q 1.3 1900002 每座两格） （12h）123500 m3 d 5145.83 m3 h 1.43 m3 sVQmax

58、T 5145.831 5145.83 m32）厌氧池尺寸：水深取为 h=。5145.83 1143.52 m24.5A 1143.5231.76 ,取 32m。 L 36则厌氧池面积： A Vh池长取 36m，则池宽 B厌氧池分为两格，设每格为三廊道式厌氧池，则每廊道长为 考虑的超高，故池总高为 H=h+=+=。缺氧池设计参数设计流量：最大日最大时流量36 米，宽为米。QK ZQ max 2 设计座数 / 格数： 水力停留时间： 设计计算1.3 19000012350022 座 （ 每座 2 格 ）T=1h5145.83m31.43 s（1）缺氧池容积：V Q T 5145.83 1 5145

59、.83 mmax（ 2）缺氧池尺寸：水深取为 h=；则缺氧池面积： A V 5145.83 1143.52 m2h 4.5池长取 36m，则池宽 B A 1143.52 31.76 m取 32m。L 36缺氧池分为两格，设每格为三廊道式缺氧池，则每廊道长为 32 米，宽为米。 考虑的超高，故池总高为 H=h+=+=。曝气池 设计参数设计参数： 本设计采用传统推流式曝气池 设计座数：两座（每座两格） 设计进水量：K Z Q 1.3 190000 m m mQK Z 123500 d 5145.83 h 1.43 sBOD污泥负荷率： （kgMLSSd）混合液污泥浓度： 3333mg/L 水力停留

60、时间：污泥龄： 剩余污泥量： X 5505kg /d 工艺参数：长： L=宽： b= 有效水深： 实际停留时间校核： b 6.0 1，满足宽深比 12的设计要求； L 38.6 6.43 ，满足长宽深 h 5.0 b 6.0比 612 的设计要求。 污水处理程度的计算 原污水 BOD5值（S0）为 150mg/L，经初沉池及缺氧池、 厌氧段处理，按降低 25 考虑，则进入曝气池的污水，其 BOD5 值（S ）为：S 150 （1-25） L 计算去除率，对此，首先按式 BOD5 5 （ e ）= e计算处理水中的非溶解性 BOD5值,上式中Ce 处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准 20