某大学年本科毕业设计说明书

引言水资源是经济可持续发展的基本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来严重的污染问题。河北省人口众多，属水资源短缺的地区之一。随着工业生产的发展和人民生活水平的提高，水资源短缺问题尤为突出。由于该市排水系统很不完善，大量的城市污水、工业废水无法及时处理，使水体受到严重的污染，当地自然环境正受到严重的威胁，并且已经影响到经济的发展和人民的正常生活。建设排水工程已成为迫在眉睫的大事。基于上述原因，本设计在充分调研该市水文地质、受纳水体水质资料、人口分布和气象条件的情况下，对包括排水管网和污水处理厂的整套排水设施进行设计。其中，对进水水质、出水水质进行分析，污水处理厂一级、以及以CASS法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。本文将技术经济分析评价贯穿于设计的全过程，力求使工程项目达到经济最优化。第一章概述1．1设计题目：河北省J市排水工程设计1．2设计原始资料：1.地形与城市规划资料（1）城市污水处理厂附近地形平面图一张，比例1：10000；（2）城市居住人口总数为48万，分为东区和西区，各区的居住人口密度及水质见下表：分区人口（万）污水量标准（L/人﹒dd）SS（g/人﹒d）BOD5（g/人﹒d）COD（g/人﹒d）氨氮（g/人﹒d）磷酸盐g/人﹒dpH水温（℃）东区26.71054530423.30.57.120西区21.31304530423.30.57.420（3）市区内大型工厂有糖业公司，纺织厂和玉米加工厂，各工厂的排水量及水质间下表：厂名日排水量m3/d最大时排水量m3/hSSmg/LBOD5mg/LCODmg/L氨氮mg/L磷酸盐mg/LpH水温℃糖业31001805205106003476.537纺织18001056004305503749.042玉米13107371072089042157.020（4）屋面各类路面比例（%）：各种屋面混凝土与沥青路面面碎石路面非砌石路面绿地20351515152.气象资料名称指标名称指标月平均气温9℃最冷月平均气温-8℃年最高气温36℃冰冻期36天年最低气温-22℃冰冻时间12月末～2月初年降雨量720mm/年年年蒸发量310mm/年年常年主导风向西北风年平均风速2.9m/s3.地质资料土壤性质0～0.7m处土壤性质0.7～6.7mm处土壤性质6.7～～9.5m处冰冻深度（m）地下水位（m）承载力（kpa）腐植性耕土厚0.5～0.7mm粉质黏土厚5.6～5.9mm粗砂厚6.7～9.1mm1.856.5～7.298第二章排水系统设计2．1排水系统体制的确定合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时，也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。根据城市及工业企业的规划、环境保护要求，污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、工矿企业的水质状况及设计地区的自然状况，本设计采用分流制排水系统，即将完整的城市污水送入污水处理厂进行处理，雨水则就近排入受纳水体。其优点如下：1．环境保护方面全部城市污水都送到污水处理厂进行处理，有效的保护了水体免受污染，而且比较灵活，较容易适应社会发展需要。一般又能符合城市卫生的要求，是城市排水系统体制的发展方向；2．从工程造价方面由于分流制是排水系统增加了一套管线，但相对合流制管径变化小，且合流制污水处理厂比分流制造价高，总造价相差不多。从初期投资看，分流制可分期建设，节省初期投资，又可缩短工期，发挥工程效益快，比较适合我国国情；3．从维护管理方面虽然分流制排水系统的管线较多，但管径变化小，可以保持管内的流速均匀，不致发生沉淀。同时，流入污水厂的水质水量变化小，污水厂的运行易于控制。此外，该地区无大型工厂，地势有一定坡度，故对空气污染小，靠自重排入水体。2．2污水处理厂厂址的选择1．污水厂布置在该市的东南角，见污水处理总平面图，其依据是：该地区常年主导风向为北风和西北风，夏季主导风向为北风。厂址选在城市的东南角，可以减小污水厂所产生臭气对城市环境的影响；2．污水厂建在河流的下游，这样可以避免对城市取用水水质的影响；3．污水厂布置在地势较低处，有利于污水管道的重力流动，故设在河流下游的岸边；4．污水厂的位置靠近主要服务区，减少了管道的敷设长度，节省管材。第三章污水管道设计3．1污水管道的定线管道定线一般按主干管、干管、支管顺序依次进行。定线应遵循的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能够自流排出。为实现这一原则，定线时通常考虑的因素是：地形和竖向规划；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物位置；工业企业和产生大量污水的建筑物分布情况；本设计由于等高线较稀疏，地势较缓。定线时充分利用地形趋势来顺坡排水。由于地形倾向河道，采用主干管与等高线平行，干管与等高线垂直。3．2污水管道设计控制参数本设计选用圆形混凝土管，污水是按管道坡度从高到低流动，并且均假设为均匀流。最大设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值。表3-1设计充满满度管径D或暗渠高H(mmm)最大充满度h/DD或h/H200～3000.55350～4500.65500～9000.70≥10000.75设计流速和设计流量、设计充满度相对应的水流平均速度即设计流速。设计污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道；流速缓慢时，污水中所含杂质可能下沉导致淤积。故根据观测数据与国内外经验，污水最小设计流速定为0.6m/s。通常金属管道的最大设计流速为10m/s,非金属管道最大设计流速为5m/s。最小管径在污水管道上游部分，流量很小，若管径过小极易堵塞。故在设计中常规定一个允许最小管径。在街坊和厂区内，最小管径为200mm，街道最小管径为300mm。最小设计坡度相对于管内流速为最小设计流速时的管道坡度；当给定设计充满度条件下，管径越大，相应的最小设计流速时的最小设计坡度也就越小。具体规定是：管径200mm的最小设计坡度是0.004；管径300mm的最小设计坡度是0.003。埋设深度为了降低造价，缩短施工期，管道埋深越小越好。但覆土厚度应有一个最小的极限值，否则就不能满足技术上的要求。它一般应满足下述三因素：必须防止污水冰冻和土壤冻胀而损坏管道。但由于污水有温度且保持一定的流量不断流动，因此没有必要把整个污水管线埋在冰冻线之下。故《室外排水设计规范》规定：管底可埋设在冰冻线以上0.15m。有保温措施或水温较高的管道，管底在冰冻线以上距离可加大。必须防止管壁因地面荷载而受到破坏。综合考虑多方面因素并结合各地埋管经验，车行道下污水管最小覆土厚度不宜小于0.7m。必须满足街坊连接管衔接要求。污水出户管的最小埋深一般采用0.5～0.6m。所以，街坊污水管道起点最小埋深也应有0.6～0.7m。故街道污水管网起端的最小埋深H按下式计算：式中——街坊起点最小埋深（m）；——街道污水管起点检查井地面标高（m）；——街坊起点检查井处地面标高（m）；——街坊污水管和连接支管坡度；图3-3街坊管道示意图——街坊污水管和连接支管总长度（m）；图3-3街坊管道示意图——连接支管和街道污水管的管底标高差（m）。从以上三个因素出发，可以得到三个不同的管底埋深。从这三个数值中选最大的设计深度。管道的起点埋深计算直接列入干管水力计算表中。在施工过程中，若埋深过大，不仅增加工程投资，而且增大施工难度。因此，在设计中需拟定最大埋深。一般干燥土壤≤7～8m，在多水、流砂、石灰岩中≤5m。3．3在管道水力计算中还应注意以下问题：选择合适的控制点，以控制整个系统埋深；在设计中控制点很明显是污水管段的起点埋深；起点埋深偏大，就会导致下游管道埋深增加，增加工程造价；起点埋深偏小，那么街区汇集的污水就不能很顺利的排入污水管道，达不到设计的目的；注意管道坡度与地面坡度之间的关系，在地面坡度较大的地区，管道坡度应与地面坡度基本一致；在地面坡度较小的地区，管道坡度应该保证污水的及时排出；设计流速应逐渐增加，仅当地面坡度大接到坡度小的管道上时，下游管道的流速已大于1.2m/s时才可减小；在适当的地方设跌水井；在旁侧管道接入干管时考虑埋深和流速问题。由于污水管道主要靠重力流排出，因此旁侧管道内的水面标高应该高于干管的水面标高；3．4污水管道水力计算3．4．1城市污水设计总流量居民生活污水设计流量:总变化系数则居民生活污水设计流量为：工业企业废水设计流量城市污水设计总流量3．4．2街坊面积（）街坊编号12345678911面积27.524.020.945.538.033.2526.045.540.024.75街坊编号12131415161718192021面积15.07.37.582.4566.545.09.08.58.756街坊编号22232425262728293031面积67.357.3511.211.28.535.210.532.810.26街坊编号3233343536373940面积11.824.57.511.413.54.47.8410.5由上表得：3．4．3比流量：3．4．4污水管道的设计流量计算污水管道设计流量计算见附录-13．4．5污水干管水力计算水力计算表见附录-23．4．6污水主干管水力计算水力计算表见附录-33．4．7污水管道的连接方式：管道在检查井内连接，一般为管顶平接；不同管径也可采用水面平接；在任何情况下，进水管底不得低于出水管底；在本设计中主要采用水面平接，地面坡度加大的地方采用管顶平接；3．4．8污水干管的敷设方式：管材。由于该地区地质条件良好，采用钢筋混凝土圆管；接口。主干管，干管采用钢丝水泥砂浆抹带借口，支管采用水泥砂浆抹带接口，该地质情况良好，可以采用刚性接口；基础。由于接口采用刚性接口，所以基础采用混凝土带形基础，管座型式分为90，135，180。其中当覆土厚度在0.7~2.5m时采用90管座基础；当覆土厚度在2.6~4m时采用135管座基础；当覆土厚度在4.1~6采用180管座基础；基坑回填。该地区土质为亚沙土，砂卵石组成，拌入一些石灰即可成为三合土；第四章雨水管道的设计雨水管道要求充分利用地形，就近排入水体。雨水管渠应尽量利用自然地形坡度，以最短的距离靠重力排入附近的水体中。4．1设计注意事项4．1．1设计要点设计充满度一般按照满流进行设计；设计流速由于雨水夹带泥砂，所以暗管流速大于0.75m/s,为防止冲刷，金属管道流速小于10m/s,非金属管道流速小于5m/s；最小管径和最小坡度雨水管道最小管径300mm，最小坡度3.00‰，雨水连接管最小管径200mm,最小坡度0.01；管道连接管道在检查井连接，一般采用管顶平接。4．1．2暴雨强度公式J市的暴雨强度公式式中——设计暴雨强度公式（L/s·ha）；——设计重现期（a），本设计中取1年；——降雨历时（min）；——地面集水时间（min），本设计中取10min；——管内雨水流行时间（min）；——各管段的长度（m）；——各管段的水流速度（m/s）；——折减系数，对于暗管取24．1．3管渠流量的确定城市雨水管渠属于小汇水面积上的排水构筑物。雨水设计流量计算公式如下：径流系数是径流量与降雨量的比值，其值小于1。其因为地面覆盖情况、地面坡度、地貌、建筑物密度的分布、路面铺砌等情况不同而异。当汇水面积的地面由不同覆盖面组成时，平均径流系数由加权平均得到：式中——各类地面面积（m2）；——汇水总面积（m2）；——相应各类地面的径流系数；（见下表）各种屋面混凝土与沥青路面面碎石路面非砌石路面绿地2035151515根据给定资料，可算出平均径流系数雨水管渠汇水面积F汇水面积是指雨水管渠汇集雨水的面积。在小汇水面积上，降雨不均匀的影响较小，可以认为降雨强度是均匀的。暴雨强度Q暴雨强度公式见4．2雨水管渠的设计计算雨水管渠的设计计算结果见附录－４4．3雨水干管的敷设方式：管材。由于该地区地质条件良好，采用钢筋混凝土圆管；接口。主干管，干管采用钢丝水泥砂浆抹带借口，支管采用水泥砂浆抹带接口，该地质情况良好，可以采用刚性接口；基础。由于接口采用刚性接口，所以基础采用混凝土带形基础，管座型式分为90，135，180。其中当覆土厚度在0.7~2.5m时采用90管座基础；当覆土厚度在2.6~4m时采用135管座基础；当覆土厚度在4.1~6采用180管座基础；基坑回填。该地区土质为亚沙土，砂卵石组成，在回填时拌入一些石灰即可成为稳固性很好的三合土。第五章污水处理厂工艺设计5．1常用生活污水处理工艺5.1.1A/O工艺A/O法生物脱氮废水处理技术是90年代初期先后开发出来的废水处理技术，它能有效的将化工废水中的COD组分和氨氮污染物氧化降解掉，使废水中的各项污染物指标达标排放。但近十年来，这种性能良好的废水处理技术并没有得到很好地应用，A/O法生物脱氮废水处理技术只在吉化公司和九江大化肥厂等为数很少的大企业中使用。A/O法生物去除氨氮原理污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的目的。

硝化反应：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O

反硝化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2↑A/O法生物去除磷原理微生物在厌氧段水水解磷酸获得得能量吸收污污水中的有机机物质,在好氧阶段段分解有机物物质获得能量量,过量吸收污污水中的磷。5.1.2A//B工艺A/B法污水处理工艺是是一种新型两两段生物处理理工艺，是吸吸附生物降解解法的简称。该该工艺将高负负荷法和两段段活性污泥法法充分结合起起来，不设初初沉池，A、B两段严格分分开，形成各各自的特征菌菌群，这样既既充分利用了了上述两种工工艺的优点，同同时也克服了了两者的缺点点。所以A/B法工艺具有有较传统活性性污泥法高的的BOD、COD、SS、磷和氨氮氮的去除率。但A/B法工艺不具备深度脱氮除磷的条件，对氮、磷的去除量有限，出水中含有大量的营养物质，容易引起水体的富营养化。原理：A/B法工艺对污染物的的去除主要是是通过A段的吸附絮絮凝作用。A段直接与污污水排水管网网相接，污水水中悬浮物与与细菌混杂在在一起成为结结构较稳定的的共存体，也也为A段提供了大大量的接种微微生物。A段中的短世世代周期的微微生物在高负负荷条件下处处于对数增殖殖期，同时也也产生大量的的粘性物质，使使其与污水中中的悬浮物、颗颗粒以及游离离的细菌等产产生吸附絮凝凝，形成较密密实的絮凝体体，然后通过过沉淀去除；；通过生物氧氧化去除的比比例较小。B段对有机物物的去除机制制与普通活性性污泥法相似似。AB法工艺的特点：不设初沉池，污水水经排水系统统直接进入A段曝气池，使使整个排水系系统起到一个个生物选择器器的作用；为为A段生物反应应池提供了与与原污水相适适应的微生物物种群；A段吸附曝气池在高高负荷、短泥泥龄条件下运运行，微生物物处于对数增增殖期，繁殖殖较快，活性性高。B段曝气池以以中低负荷运运行，整体有有利于避免污污泥膨胀现象象的发生；A段和B段串联运行，各自自设沉淀池，单单独回流，将将A段和B段污泥严格格分开，形成成各自的特征征生物菌群；；A段主要是利用以物物理化学作用用为主导的吸吸附作用去除除污水中的污污染物质。因因此对负荷、pH值、温度及及毒物有一定定的适应能力力。SBR工艺SBR是间歇式活活性污泥法（sequeencinggbatchhreacctor）的简称。早在1914年，英国国Aldenn与Lockeett等人发发明的活性污污泥法即间歇运行处处理污水。但但由于曝气器器和自控设备备的问题，运运行管理极不不方便，后来来改为连续流流活性污泥法法工艺。80年代前后，由由于自动化、计计算机等高新新技术的迅速速发展以及在在污水处理领领域的普及与与应用（电动动阀、气动阀阀、溶解氧传传感器、水位位传感器等），此此项技术获得得重大进展。使使得间歇活性性污泥法的运运行管理也逐逐渐实现了自自动化。1979年，美国等等人根据试验验结果首先提提出SBR工艺，是间歇进水，间间歇排水。同同年Goroonsay在在以往工艺基基础上提出了了间歇式循环环延时曝气系系统。1984年又研究出出利用不同负负荷条件下微微生物的生长长速率和污水水生物除磷脱脱氮工艺。DDAT-IAAT是SBR工艺中中，继ICEEAS、CASS、IDEA法之之后完善发展展的又一种新新方法。

澳大利亚以SBR工艺所著称称。近十几年年来，建成SBR工艺污水处处理厂600余座，其中在在中型和大型型污水处理厂厂的应用也日日益增多，并并且开始兴建建日处理量21万吨大型SBR工艺污水处处理厂。由于于处理工艺流流程简单，处处理效果好的的独特优点，逐逐渐引起世界界污水处理界界的广泛关注注。我国自九十年代中中期开始，国国家建设部署署市政设计研研究院和上海海、北京、天天津等市政设设计研究院，开开始了对SBR工艺技术的的研究和应用用，但大部分分处于试验研研究和小型污污水处理厂的的应用阶段。目目前，只有几几座城市污水水处理厂采用用SBR法工艺处理理城市混合污污水，其处理理效果较好，如如：昆明市日日处理污水量量15万吨的第三三污水处理厂厂，其工艺为为SBR法ICEAS技术，自投投产以来，运运行正常，出出水水质稳定定，达到了设设计标准。天津经济技术开发发区污水处理理厂所采用的的DAT-IIAT工艺是一种SBR法的变形工工艺和中国目目前最大的SBR法城市市污水处理厂厂。该工艺方方案的确定是是根据天津市市政工程设计计研究院和开开发区、以及及国内有关污污水处理专家家共同完成的的，经过对国国内外污水厂厂的考察并充充分论证，认认为SBR法DAT-IIAT工艺能够克克服天津开发发区工业废水水比重大、水水质水量变化化幅度大的水水质特征，其其处理后的水水质能够满足足国家的排放放标准。传统SBR工艺SBR为间断进水水，间断排水水，而污水排排放大都是连连续或半连续续，所以，实实际使用时，SBR通常设计为为两个或多个个池子并联运运行。SBR反应池通常常按进水、曝曝气、沉淀、排排水和闲置五五个阶段根据据时间依次进进行。每个工工作周期内排排水结束时，SBR池内液位最最低，而进水水停止时液位位最高，液位位的变化幅度度取决于处理理废水的浓度度、排放标准准及生物降解解的难易程度度。反应池内内基质浓度变变化也是从高高到底，至反反应结束时（严严格意义上指指沉淀结束时时）上清液中中的基质浓度度最低。所以以，SBR运行过程中中混合液体积积和基质浓度度均是变化的的，基质降解解是非稳态的的。SBR在反应阶段段是曝气的，微微生物通常处处于好氧状态态，在沉淀阶阶段和排水阶阶段不曝气，微微生物处于缺缺氧状态，而而进水阶段根根据具体处理理要求及原水水指标可曝气气或不曝气。因因此，反应池池中溶解氧是是周期性变化化的。优点:1.工艺简单，占地面面积小，投资资较低;2.曝气阶段生生化反应推动动力大;3.不易发生污污泥膨胀;4.运行灵活，抗抗冲击能力强强，可实现不不同的处理目目标;5.应用于间歇歇排水，且水水量较小的场场合更显简单单和节省投资资优势;6.运行稳定性性好;7.较高的基质质去除率;8.剩余污泥量量小，性质稳稳定，降低了了污泥处理费费用。应注意的问题:1.水量平衡:SBRR反应池的进进水和出水均均为间断的，而而处理的污水水无论是间断断还是连续进进入污水处理理厂，两者之之间都存在水水量的匹配问问题，影响SBR反应池池的设计参数数，也会影响响调节池的取取舍及调节池池容积的大小小。2.控制方式的选择::一般情况下下，SBR采用自动控控制方式兼具具手动操作功功能。后者便便于手动调试试和自控系统统故障时使用用，前者便于于日常工作使使用。但当处处理小水量、高高浓度工业废废水时，由于于反应周期长长，往往一天天只排一次水水，采用手动动操作工作量量不大，只设设计手动操作作比较经济可可靠。3.曝气方式的选择::间断曝气的的运行方式，容容易使水渗入入曝气头内部部，进入供气气支管中，再再次曝气时增增大了管道阻阻力，也会造造成污泥堵塞塞微孔。所以以，在选择曝曝气头时要尽尽量采用不堵堵塞的曝气形形式，如穿孔孔管、水下曝曝气机、伞式式曝气器、螺螺旋曝气器等等。当采用微微孔曝气时应应采用强度高高的橡胶曝气气盘或管，当当停止曝气时时，微孔闭合合，曝气时开开启，不易造造成微孔堵塞塞。4.排水方式的选择::SBR沉淀结束需需及时将上清清液排出，排排水时应尽可可能均匀排出出，不干扰沉沉淀在池底的的污泥层。同同时，还应防防止水面的漂漂浮物随水流流排出。目前前，常见的排排水方式有固固定式的，如如沿水池不同同深度设置出出水管，从上上到下依次开开启，优点是是排水设备简简单、投资少少，缺点是开开启阀门多、排排水管中会积积存部分污泥泥，造成初期期出水水质差差。浮动式排排水装置和旋旋转式排水装装置虽然价格格高，但排水水均匀、排水水量可调节、对对底部污泥干干扰小，又能能防止水面漂漂浮物随出水水排出，因此此，这两种排排水装置目前前应用较多，尤尤其旋转式排排水装置，又又称滗水器，以以操作灵活、运运行稳定性高高等优点受到到设计人员和和用户的青睐睐。5.需要注意的其它问问题:(1)浮渣和沉渣渣的排除方法法;(2)排水比的确确定;(3)雨季对池内内水位的影响响及控制;(4)排泥时机及及泥龄控制;;(5)反应池的长长宽比;(6)SSBR间断进水、间间断排水与前前处理及后续续处理构筑物物的高程及水水量匹配问题题;(7)SBR处理工业废废水时，曝气气时间最好通通过试验确定定，对一些难难度较大的工工业废水，SBR最好与厌氧氧或物化工艺艺结合使用，此此时，一定要要注意相互间间的匹配问题题。ICEAS工艺ICEAS工艺的的基本单元是是两个矩形池池为一组的反反应器。每个个池子分为预预反应区和主主反应区两部部分，预反应应区一般处于于缺氧状态，主主反应区是曝曝气反应的主主体。

ICEAS的优点是采采用连续进水水系统，减少少了运行操作作的复杂性，故故适用于较大大规模的污水水处理，但其其在工艺改进进的同时也丧丧失了原来的的优点，仅仅仅保留了SBR反应器的结构构特征。

CAST工艺CAST工艺集曝曝气与沉淀于于同一池内，取取消了常规活性性污泥法的一一沉池和二沉沉池，其工作作过程分为曝曝气、沉淀和和排水三个阶阶段，运行中中可根据进水水水质和排放放标准控制运运行参数，如如有机负荷、工工作周期、水水力停留时间间等。该方法法在美国的明明尼苏达州草草原市污水处处理厂、俄亥亥俄州托莱多多废水处理厂厂、密执安州州地区废水处处理厂、纽约约长岛赛尔顿顿废水处理厂厂、新墨西哥哥州造纸厂废废水处理站得得到应用，并并获得了良好好的处理效果果。为将该工工艺引进、消消化，探讨适适合我国国情情的新型污水水处理新工艺艺，总装备部部工程设计研研究总院环保保中心于1994年在实验室室进行了模拟拟试验研究，为为以后的工程程设计提供了了宝贵的设计计参数。CAST工艺的主主要技术特征征：间断进水，间断排排水：污水排放大大都是连续或或半连续的，CAST工艺比较适适合这样的排排水特点。CAST工艺设计时时可采用一个个或两个以上上池子并联运运行；运行上的时序性：：CAST反应池通常常按曝气、沉沉淀、排水和和闲置四个阶阶段根据时间间依次进行；；运行过程的非稳态态性：每个工作周周期内排水开开始时CAST池内液位最最高，排水结结束时，液位位最低，液位位的变化幅度度取决于排水水比，而排水水比与处理废废水的浓度、排排放标准及生生物降解的难难易程度等有有关。反应池池内混合液体体积和基质浓浓度均是变化化的，基质降降解是非稳态态的；溶解氧周期性变化化：CAST在反应阶段段是曝气的，在在沉淀阶段和和排水阶段不不曝气，因此此，反应池中中溶解氧是周周期性变化的的。CAST工艺的优优点工艺简单，占地面面积小，投资资较低：CAST的核心构筑筑物为反应池池，没有二沉沉池，一般情情况下不设调调节池及初沉沉池。因此，污污水处理设施施布置紧凑，占占地省和投资资低；曝气阶段生化反应应推动力大：：这有利于减减少曝气池容容积，降低工工程投资；沉淀效果好：CAAST工艺在沉淀淀阶段几乎整整个反应池均均起沉淀作用用池，沉淀阶阶段的表面负负荷比沉淀池池小得多，没没有进水的干干扰，沉淀效效果较好。实实践证明，当当冬季温度较较低，污泥沉沉降性能差时时，或在处理理一些特种工工业废水污泥泥凝聚性能差差时，均不会会影响CAST工艺的正常常运行。实验验和工程中曾曾遇到SV30高达96%的情况，只只要将沉淀阶阶段的时间稍稍作延长，系系统运行不受受影响。CAST反应池中存存在较大的基基质浓度梯度度，而且处于于缺氧、好氧氧交替变化之之中，这样的的环境条件不不利于丝状微微生物的优势势生长，可有有效防止污泥泥丝状菌膨胀；运行灵活，抗冲击击能力强：CAST工艺是按时时间顺序运行行的，各阶段段的长短均可可根据进水、出出水水质及污污水量的变化化灵活调整，可可以在满足排排放标准的条条件下达到经经济运行的目目的。CAST工艺集曝气气、沉淀等功功能于一体，池池容相对较大大，抗水质、水水量冲击能力力较大。当进进行脱氮除磷磷时，可通过过间断曝气控控制反应池的的溶解水平，提提高脱氮除磷磷的效果；CAST工艺可应应用于大型、中中型及小型污污水处理工程程，比SBR工艺适用范范围更广泛；；运行稳定性好。基质去除率较高。剩余污泥量小，性性质稳定。CAST设计中应应注意的问题题水量平衡：工业废废水和生活污污水的排放通通常是不均匀匀的,如何充分发发挥CAST反应池的作作用，与选择择的设计流量量关系很大，如如果设计流量量不合适，进进水高峰时水水位会超过上上限，进水量量小时反应池池不能充分利利用。当水量量波动较大时时，应考虑设设置调节池；；控制方式的选择：：一般情况下下，CAST工艺采用自自动控制和手手动操作两种种方式。后者者便于手动调调试和自控系系统故障时使使用，前者日日常工作使用用；曝气方式的选择：：间断曝气容容易造成污泥泥堵塞微孔。所所以，在选择择曝气头时要要尽量采用不不堵塞的曝气气形式，这一一点与SBR工艺相相同；排水方式的选择：：CAST工艺的排水水要求与SBR相同，目目前，常用的的设备为旋转转式滗水器，其优点是是排水均匀、排排水量可调节节、对底部污污泥干扰小，又又能防止水面面漂浮物随水水排出。需要注意的其它问问题：(1)浮渣和沉渣渣的排除方法法；(2)排水比的确确定；(3)雨季对池内内水位的影响响及控制；(4)排泥时机及及泥龄控制；；(5)反应池的长长宽比；(6)间断排水与与后续处理构构筑物的高程程及水量匹配配问题。DAT-IAT工工艺DAT-IAT工工艺主体构筑筑物是由两个个串联的反应应池组成，即即需氧池（DemanndAerrationnTankk）和间歇曝气气池（InterrmitteentAeeratioonTannk），一般情况况下DAT池连续续进水连续曝曝气，其出水水进入IAT池，在IAT地完成曝气气、沉淀、滗滗水和排除剩剩余活性污泥泥。基本操作运行程序序如下：进水：污水连续进入DAAT池经连续曝曝气后，通过过DAT池与IAT池之间导流流设施进入IAT池。DAT不直接排放放处理水，因因此不像连续续进连续出水水的活性污泥泥法容易受负负荷变化的影影响。反应：反应工艺艺分两部分进进行。首先发发生在DAT池。该该池在连续进进水的同时连连续曝气。去去除有机物的的机理和操作作与连续流活活性污泥法相相同。反应工序的的第二部分发发生在IAT池，经DAT池初步生物物处理的污水水连续进入IAT。按工艺设设置进行一定定时间的曝气气以达到好氧氧的目的。

沉淀：沉淀工序仅仅发生在IAT池。当IAT池停止曝气气以后，活性性污泥絮体开开始重力沉淀淀和泥水分离离。IAT池的沉淀工工序相当于连连续流活性污污泥法中的二二次沉淀池功功能。排水：排水工序只发生在在IAT池。池池水水位达到最高高水位，并经经过沉淀工艺艺以后，上清清液由设置在在IAT地末端的滗滗水器缓慢排排出地外。当当池水位达到到处理周期开开始时的最低低水位时，停停止滗水。闲置：在IAT地沉淀后到到下个周期开开始期间可视视污水的性质质设置一闲置置期，在该时时段内可根据据需要进行搅搅拌或曝气。在在厌氧条件下下搅拌比好氧氧条件下的曝曝气要省能量量，同时对保保持污泥的活活性也是有利利的。在以脱脱磷为目的的的装置中，剩剩余污泥的排排放一般是在在闲置工序之之初和沉淀工工序的最后进进行。工艺特点：运行稳定，处理效效率高，出水水质量好；处理构筑物少，处处理流程简化化；建设费用少，自动动化程度高，操操作运行简单单，调度灵活活。节省占地面积。可达到脱磷脱氮的的目的。UNITANK工工艺UNITANK的的通用形式是是采用三个池池子的标准系系统，这三个个池子通过共共壁上的开孔孔实现水力连连接，无需用用泵输送。每个池中都装有曝曝气系统(可以是表曝曝也可以是鼓鼓风曝气)，同时外面面的两个池子子都装有溢流流堰用于排水水，既可以用用作反应区也也可以用作沉沉淀池。每个个池子都可以以进水，剩余余污泥也是从从边缘两个作作沉淀池的池池子排出。与与传统活性污污泥法一样，UNITANK系统是连续运行的，但是其单个池子是按一定周期运行的。

UNITANK系统可在恒定水位下连续运行，此时从整个系统来看它已经不属于SBR了，与交替运转的三沟式氧化沟非常相似，更接近于传统的活性污泥法，这是该工艺最为显著的一个特点；UNITANK也可在恒水位下交替运行，出水采用固定堰而不是滗水器，在任一时刻总有一个池子作为沉淀池，这个沉淀池相当于平流式沉淀池，所以在设计上需要满足平流沉淀池的功能，这是UNITANK的的第二个特点点；标准的UNITAANK系统是由三三个正方形池池所组成，弥弥补了单个反反应器完全混混合的不足，这这是其第三个个特点。氧化沟工艺氧化沟（oxiddationnditcch）又名连连续循环曝气气池（Conntinuoouslooopreeactorr），是活性性污泥法的一一种变形。氧氧化沟污水处处理工艺是在在20世纪50年代由荷兰兰卫生工程研研究所研制成成功的。自从从1954年在荷兰的的首次投入使使用以来。由由于其出水水水质好、运行行稳定、管理理方便等技术术特点，已经经在国内外广广泛的应用于于生活污水和和工业污水的的治理[6]。目前应用较为为广泛的氧化化沟类型包括括：帕斯韦尔尔（Pasveeer）氧化沟、卡卡鲁塞尔、奥奥尔伯（Orball）氧化沟、T型氧化沟（三三沟式氧化沟沟）、DE型氧化沟沟和一体化氧氧化沟。这些些氧化沟由于于在结构和运运行上存在差差异，因此各各具特点。Carrouseel氧化沟Carrouseel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研研制。在原CCarrouusel氧化化沟的基础上上DHV公司和其在在美国的专利利特许公司EIMCO又发明了Caarroussel20000系统图图，实现了更更高要求的生生物脱氮和除除磷功能。至至今世界上已已有850多座Carrrousell氧化沟和Caarroussel20000系统正正在运行。Carroussel氧化沟沟使用定向控控制的曝气和和搅动装置，向向混合液传递递水平速度，从从而使被搅动动的混合液在在氧化沟闭合合渠道内循环环流动。因此此氧化沟具有有特殊的水力力学流态，既既有完全混合合式反应器的的特点，又有有推流式反应应器的特点，沟沟内存在明显显的溶解氧浓浓度梯度。普通Carrouusel氧化化沟的工艺中中污水直接与与回流污泥一一起进入氧化化沟系统。表表面曝气机使使混合液中溶溶解氧DO的浓度增加加到大约2～3mg/LL。在这种充充分掺氧的条件下下，微生物得得到足够的溶溶解氧来去除除BOD；同时，氨氨也被氧化成成硝酸盐和亚亚硝酸盐，此此时，混合液液处于有氧状状态。在曝气气机下游，水水流由曝气区区的湍流状态态变成之后的的平流状态，水水流维持在最最小流速，保保证活性污泥泥处于悬浮状状态（平均流流速>0.3m/s）。微生物物的氧化过程程消耗了水中溶溶解氧，直到到DO值降为零，混混合液呈缺氧氧状态。经过过缺氧区的反反硝化作用，混混合液进入有有氧区，完成成一次循环。该该系统中，BOD降解是一个个连续过程，硝硝化作用和反反硝化作用发发生在同一池池中。由于结结构的限制，这这种氧化沟虽虽然可以有效效的去处BOD，但除磷脱脱氮的能力有有限。奥贝尔（Orbaal）奥贝尔（Orbaal）氧化沟一般般由三个同心心椭圆形沟道组成成，污水由外外沟道进入，与与回流污泥混混合后，由外外沟道进入中中间沟道再进进入内沟道，在在各沟道循环环达数百到数数十次。最后后经中心岛的的可调堰门流流出，至二次次沉淀池。在在各沟道横跨跨安装有不同同数量水平转转碟曝气机，进进行供氧兼有有较强的推流流搅拌作用。外沟沟道体积占整整个氧化沟体体积的50%-555%，溶解氧控控制趋于0.0mgg/L,高效地完成成主要氧化作作用；中间沟道容容积一般为25%-330%,溶解氧控制在1.0mgg/L左右,作为“摆动沟道”，可发挥外外沟道或内沟沟道的强化作作用；内沟道道的容积约为为总容积的15%-220%，需要较高高的溶解氧值值（2.0mgg/L左右）,以保证有机机物和氨氮有有较高的去除除率。特点:1．外沟道的供氧量通通常为总供氧氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外沟沟道中去除；；2．奥贝尔氧化沟具有有较好的脱氮氮功能；3．奥贝尔氧化沟具有有推流式和完完全混合式两两种流态的优优点；4．奥贝尔氧化沟采用用的曝气转碟碟，其表面密密布凸起的三三解形齿结，使使其在与水体体接触时将污污水打碎成细细密水花，具具有较高的充充氧能力和动动力效率。一体化氧化沟一体化氧化沟是一一种采用曝气气与沉淀合建建的形式，是是美国于80年代初至今今一直开发研研究的一种新新型污水处理理系统，即将将船形二沉池池设置于氧化化沟内。一体体化氧化沟设设计的关键在在于沉淀船的的设计，其形形式应该能够够充分利用水水力学原理及及沟内的水流流作用，保证证船内压力大于船外外压力，积泥泥斗的水流方方向应自上而而下，这样才才能使进入沉沉淀船中的活活性污泥沉淀淀后从船底集集泥斗顺利流流回沟内被带带走。优点:一体化氧化沟保留留了氧化沟抗抗冲击能力强强的特点；由于一体化氧化沟沟的沉淀池建建在沟内，不不用另建沉淀淀池，而且污污泥回流及时时，可大大缩缩小沉淀池容容积，节省1/3左右的占地地；污泥回流依靠自身身重力及沟内内水力条件，不不须另建污泥泥回流系统，可可大大节省投投资；由于配套设施减少少，同时减少少运行操作人人员，运行管管理更为方便便。缺点：一体化氧化沟沉淀淀船的沉淀效效果不理想；；一体化氧化沟进水水口位置不合合理；沉淀船增加了一体体化氧化沟的的水力阻力，设设备能耗大；一体化氧化沟系统统控制难度大大。三沟式氧化沟三沟式氧化沟是氧氧化沟的一种种典型构造型型式，目前采采用的三沟式式氧化沟工艺艺，是丹麦在在间歇式运行行的氧化沟基基础上开创的的，它实际上上仍是一种连连续流活性污污泥法，只是是将曝气、沉沉淀工序集于于一体，并具具有按时间顺顺序交替轮换换运行的特点点，其运转周周期可根据处处理水质的不不同进行调整整，从而使其其运行操作更更趋于灵活方方便。这种工工艺流程简单单，无需另设设一次、二次次沉淀池和污污泥回流装置置，使氧化沟沟工艺的基建建投资和运行费费用大为降低低，并在一定定程度上解决决了以往氧化化沟占地面积积大的缺点，我我国邯郸市东东污水处理厂厂采用的就是是这种工艺。生物膜生物膜法是一种通通过附着在某某种物体上的的生物膜来处处理废水的好好氧生物处理理法。生物膜膜法的主要优优点是对水质质、水量变化化的适应性较较强。生物膜膜法从本质来来说和土地处处理的过程类类似，是污水水灌溉和土地地处理的人工工化和高效化化。生物膜法法的主要处理理设施有生物物转盘、生物物滤池、生物物接触氧化池池和生物流化化床等。5．2污水处理厂设计规规模污水处理厂规模以以处理水量的的平均日平均均时流量计，计计算如下：居民生活污水平均均流量工业废水污水平均均流量据此，该污水处理理厂的处理规规模定为750Ｌ／s污水处理厂的设计计流量为项目计算值设计值最高日最高时(LL/s)937.821000平均日平均时(LL/s)716.857505．3污水处理程度的确确定5.3.1进水水水质进水SS：进水BOD：进水COD：进水总氮：进水磷酸盐：根据原始资料，污污水处理厂既既要求有效去去除BOD，又要要求对污水中中的氮磷进行行适当处理，防防止河流富营营养化。处理程度计算各种污染物处理程程度如下：项目SS(mg/L))BOD(mg/LL)COD(mg/LL)TN(mg/L))P(mg/L)进水407.24285.75390.3430．84.7出水303010091去除率92.6%89.5%74.3%70.8%78.7%5．4确定方案5.4.1方案提提出一般对于小型污水水处理工艺，常常用的方法：：对于活性污污泥法有低负负荷的氧化沟沟法、延时曝曝气法、SBBR法、CASTT法；对于生生物膜法有生生物曝气滤池池法、接触氧氧化法、及生生物转盘。根据以上分析，以以及进水污染染程度和国家家污染物排放放标准。初步步选定以下三三种方案：方案一:方案比较项目传统SBRCASS曝气生物滤池土建工程无须二沉池，池深深一般在5m左右，较传传统活性污泥泥法省，无须须调节池，可可不设初沉池池。同传统SBR法，但但增加了生物物选择器主反应池土建量最最小，但须增增加调节池、以以及反冲洗设设备，且初沉沉池不能省略略。机电设备及仪表设备闲置率高，仪仪表较传统活活性污泥法多多。基本同传统SBRR法，增加了了污泥回流泵泵。设备量比前两者大大，增加了反反冲洗设备。曝气设备水下曝气机及鼓风风机均可，采采用水下曝气气机可不设鼓鼓风机房，也也可避免曝气气管堵塞。同传统SBR只能使用鼓风机，须须建鼓风机房房，噪音较大大，且曝气管管容易堵塞。曝气量较大较大比活性污泥法低335%左右污泥回流无须回流须回流20%左右右无须回流药剂量较低较低基本上不用较两者高，主要用用于预处理。电耗较传统活性污泥法法低。较传统活性污泥法法低。最小总运行成本较传统活性污泥法法低。较传统活性污泥法法低。比前两者低出水水质均能达到国家规定定的排放标准准产泥量产泥量较少，污泥泥稳定性较好好。产泥量较少，污泥泥稳定性最好好（因为比传传统SBR多一个前置置生物选择器器）。产泥量最多，且稳稳定性较差。有无污泥膨胀容易产生。没有，污泥沉降性性最好。没有。冲击负荷的影响池容决定的承受冲冲击负荷的能能力，较强。同传统SBR法。可承受日常的冲击击负荷。温度变化影响受地温影响较大。同传统SBR法。低温效果运行稳定定。噪音可采用水下曝气降降低噪音同传统SBR法。只能采用鼓风曝气气，鼓风机房房噪音较大除臭三者均能采用加盖盖的方法来防防止臭味外泄泄。流量变化的影响受每个处理单元的的可接纳容积积限制有一定定的影响，但但可通过调整整周期运行时时间来克服。同传统SBR法。受过流速度限制有有一定的影响响。曝气生物滤池的缺缺点：曝气生物处理过的的水能达到国国家排放标准准，造价也最最低，但其噪噪音较大；曝气生物滤池产泥泥量太大，并并且稳定性不不好；曝气生物滤池曝气气管极易堵塞塞且维修困难难；曝气生物滤池为保保证出水效果果，须增加调调节池，和反反冲洗设备，增增加了管理难难度；传统SBR法及CASSS法虽然造造价比曝气生生物滤池要高高，但能很好好的克服曝气气生物滤池的的上述缺点，并并且出水水质质也较好，运运行管理也较较简单。鉴于于以上的各种种情况，对于于小型城市污污水厂，传统统SBR法及CASSS法为首先考考虑的工艺方方案。这两种种工艺都具有有以下优点：：都属完全混合型，具具有较高的耐耐冲击负荷的的能力；一般不设初沉池，工工艺简化，节节省占地；一般采用低负荷延延时曝气方式式运行，处理理效果好，污污泥好氧稳定定，同时可减减少污泥产量量（如果污泥泥出路可靠，也也可适当提高高负荷）；除臭方面可采用加加盖的方法来来臭味外泄，可可将臭气收集集起来集中处处理。SBR池池深也不不受限制，必必要时可适当当加深；可采用水下曝气机机来取代鼓风风机对反应池池供气，可有有效防止曝气气管堵塞，降降低维修和管管理难度。工艺比较结果CASS工艺是近近年来在传统统SBR工艺上发起起来的一种新新型工艺，它它是利用不同同微生物在不不同负荷条件件下生长速率率差异和污水水生物除磷脱脱氮机理，将将生物选择器器与传统SBR反应器相结结合的产物。这这种工艺综合合了推流式活活性污泥法的的初始反应条条件（具有基基质浓度梯度度和较高的絮絮体负荷）和和完全活性污污泥法的优点点（较强的耐耐冲击负荷能能力），无论论对城市污水水还是工业废废水都是一种种有效的方法法，有效地防防止污泥膨胀胀。另外如果果选择器的厌厌氧的方式运运行，则具有有生物除磷作作用。由于传统SBR法法不能有效防防止污泥膨胀胀现象，且除除磷和脱氮效效果不如CAASS工艺。综上所述，CAASS工艺有一定定的生物除磷磷和脱氮效果，而而且在进水污污染物浓度很很低的情况下下，CASS工艺可有效效的防止污泥泥膨胀，同时时污泥量小并并且污泥相对对稳定，对于于生活污水处理理工艺而言，CASS工艺艺成为最佳的的方案。CASS工艺流程程：污泥回流污泥回流污水提升泵房细格栅沉砂池初沉池CASS池消毒接触池计量堰排水浓缩池脱水机房泥饼外运进水泵前中格栅第六章污水处理理构筑物设计计计算6．1泵前中格栅污水厂污水由一根根1200mmm的管从市市政排水管网网直接接入格格栅间。本设设计采用中细细两种格栅，两两格中格栅、两两格细格栅。中中格栅合建并并置于泵站前前。细格栅与与平流沉砂池池合建。设计要求:中格栅间隙一般采采用10—40mm，细格栅栅采用3—10mm；格栅不宜少于两台台，如为一台台时，应设人人工清除格栅栅备用；过栅流速一般采用用0.4—0.9m/s；格栅倾角一般采用用45º—75º；通过格栅的水头损损失一般采用用0.08—0.17mm/s；格栅间必须设置工工作台，台面面应高出栅前前最高设计水水位0.5m，工作台有有安全和冲洗洗设施；格栅间工作台两侧侧过道宽度不不应小于0..7m，工作台正正面过道宽度度：人工清除，不小于于1.2m；机械清除，不小于于1.5m；设置格栅装置的构构筑物必须考考虑设有良好好的检修、栅栅渣的日常清清除。6.1.1设计参参数设计流量:Q=11000L//s,以最高日最最高时流量计计栅前流速:=0..7m/s,过栅流速:=0.8m/ss栅条宽度:s=00.01m,,栅条净间距b=0.0225m栅前部分长度:00.5m,格栅倾角:=70,单位栅渣量:设计计算确定栅前水深.根根据水力最优优断面公式,,计算得:Q=1所以栅前槽宽为11.69m,,栅前水深为为0.85mm每日栅渣量宜采用机械格栅栅条间隙数设计两组并列的格格栅,则每组格栅栅间隙数为n=30栅槽宽度:所以每个槽宽为11.04m,总槽宽为栅条高度:超高采采用h=0.5mm,则栅条宽度度由于格栅在污水提提升泵房的前前面,栅渣需用吊吊车清除,为了便于操操作,将栅条增高高0.8m,以便在工作作平台上放置置栅筐,栅渣直接从从栅条上落入入栅筐,然后运走格栅水头损失:设设计栅条端面面为锐边矩形形断面6．2污水提升泵房污水泵站选泵应考考虑因素泵站总抽升能力应应按进水管的的最大时污水水量计算，并应满足足最大充满度度时的流量要要求；尽量选择类型相同同（最多不超超过两种型号号）和口径的的水泵，以便便维修，但还还须满足低流流量时的需求求；由于生活污水，对对水泵有腐蚀蚀作用，故污污水泵站尽量量采用污水泵泵，在大的污污水泵站中，无无大型污水泵泵时才选用清清水泵。设计参数:设计流量:Q=11000L//s,泵房工程程结构按最高高日最高时设设计泵房设计计算:本设计采用矩形半半地下合建式式泵房,其具有布置紧紧凑,占地少,结构较省的的特点．集水水池设在中格格栅后,和机器间由由隔水墙分开开,只有吸水管管和叶轮淹没没在水中,机器间经常常保持干燥,以利于对泵泵房的检修和和保养,也可避免污污水对轴承,管件,仪表的腐蚀,本设计水泵泵启动方式为为自灌式,优点:启动及时可可靠,不需引水的的辅助设备,操作简便;缺点:泵房较深,增加工程造造价.水泵叶轮应应低于集水池池最低水位。集水间计算:选择水池与机器间间合建式泵站站,采用4台泵(3用1备)每台水泵的的流量取350L/s集水间的容积,采采用相当于最最大1台泵5min的容量有效水深采用H==2m,则集水池面面积水泵总扬程估算::集水池最低工作水水位与所需提提升最高水位位之差为:出水管水头损失::每台水泵单单用一根出水水管,,每台水泵Q=350LL/s,每跟吸水管管的管径为6600mm,,流速为1.224m/s，1000ii=3.222，设管总长长为40m，局部部损失占沿程程损失的30%计，则总损损失为：=泵站内管线水头损损失假设为11.5m,考虑自由水水头为1.00m水泵总扬程为:取11.5mm选用16MN-19AA立式泵，其扬扬程为12..4m校核总扬程吸水管路水头损失失每根吸水管的流量量Q=350LL/s,每根吸水管的的管径为DN600mmm,流速v=1.244m/s,11000i==3.22沿程损失:局部损失:直管部部分的长度为为2m，进口(),Dg6600闸阀1个（）吸水管路总损失::出水管路水头损失失DN500mm,,流速v=1.799m/s,11000i==8.47沿程损失:局部损失:管线总总长度为300m,渐扩管1个(),闸阀1个(),弯头4个()吸水管路总损失::水泵所需总扬程取12m,选用116MN-119A立式泵，其扬程程为12.44m（选用符符合要求）6．3泵后细格栅设计参数设计流量:Q=11000L//s,以最高日最最高时流量计计栅前流速:=0..7m/s过栅流速:=0.8m/ss栅条宽度ss=0.011m栅条净间间距b=0.0115m栅前宽度0.5m栅后宽度1mm栅前部分长度:00.5m格栅栅倾角:=单位栅渣量:设计计算确定栅前水深：根据水力最优断面面公式,计算得:Q==1.0所以栅前槽宽为11.7m,栅前水深为为0.85m每日栅渣量：宜采用机械格栅栅条间隙数：设计两格并列的格格栅,则每格格栅栅间隙数为nn=47栅槽宽度：所以每个槽宽为11.17,总槽宽为（考虑隔墙0.22m）进水渐宽部分长度度：栅槽出水渠道连接接处的渐窄部部分长度：格栅水头损失:设设计栅条端面面为锐边矩形形断面栅前槽总高：栅后槽总高：格栅总长度：6．4沉砂池设计采用平流式沉砂池池沉砂池长度(L))设：流速v=0..25m/ss水力停留时间：tt=30s则：L=vt=0.225×30=7.55m水流断面积(A))设：最大流量Qmmax=1m3/s（设计1组，分为2格）则：A=Qmax/vv=1/0..25=4mm2池总宽度(B)设：n=2格，每格宽宽取b=2.5mm则：池总宽B=nnb=2×22.5=5mm有效水深(h2))：h2=A/B=4/55=0.8mm（介于0.25～1.0m之间,符合要求）贮砂斗所需容积VV1设：T=2d则：（取4）其中X1--城市污水沉砂量，一一般采用300m3/106m3，Kz--污水流量总变化系系数,取1.3每个污泥沉砂斗容容积（V0）设：每一分格有22个沉砂斗则：V0=V/(2*22)=4/44=1m3沉砂斗各部分尺寸寸及容积(V)设：沉砂斗底宽==1m，斗高=0.6m，斗斗壁与水平面面的倾角为55°则：沉砂斗上口宽宽：沉砂斗容积：（略大于V1=11m3，符合要求求）沉砂池高度(H))设：池底坡度为00.06则：坡向沉砂斗长长度为：则：沉泥区高度为为池总高度设：超高h1=00.3m则：进水渐宽部分长度度验算最小流量时的的流速：在最小流量时只用用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=750L/s则：vmin=Q/A==0.75//2=0.336m/s＞0.15m/s，符合要求计算草图如下：进水渠道格栅的出水通过DDN12000的管道送入入沉砂池的进进水渠道,然后向两侧侧配水,进入进水渠渠道,污水在渠道道内的流速为为式中-----------进水渠道水水流速度（m/s）---------进水渠道宽宽度（m）-------进进水渠道水深深（m）设计中=1m，==0.8m则=出水渠道设计出水采用薄壁堰出出水跌落出水水,出水堰可保保证沉砂池内内水位标高恒恒定,堰上水头为:式中--------------堰上水头（m）---------------流量系数，一一般采用0.4~00.5---------------堰宽（m）设计中取m=0..4，b=2.5mm出水堰自由跌落00.1-0..15m后进进入出水槽,出水槽宽1..0m,有效水深0..8m,.水流流速0..62m/ss,出水流入出出水管道.出水管道采采用钢管,管径DN=10000mm,管内流速v=1.277m/s,水力坡度1000ii=1.066排砂管道设计采用底部管道排砂砂,排砂管管径DN=2000mm6．5初次沉淀池设计初次沉淀池的作用用是对污水中中以无机物为为主的比重大大的固体悬浮浮物进行沉淀淀分离。大约约能去除SS50%,,BOD20%%-30%左右，由于设计流流量较大，采采用采用中间间进水，周边边出水的辐流流式沉淀池。其其特点是：多为机械排泥，运运行较好，管管理简单；排泥方法完善，设设备已趋于定定型；池内水流速度不稳稳定，沉降效效果较差；机械排泥设备复杂杂，对施工要要求高；适用于地下水位较较高的地区；；适用于大、中型污污水处理厂。设计计算：沉淀部分水面面积积：式中——污水厂设设计流量，mm3/s；——池数，；——表面负荷，2～33.6m3/m3h，取m3/m2h。得m2池子直径：m取34m，m，采用用机械排泥。沉淀池部分有效水水深：式中——沉淀时间间，1.5h。m<4m符合合设计要求沉淀部分有效容积积：m3沉淀部分所需容积积：初次沉淀池的污泥泥区容积宜按按不大于2天的污泥量量计算，并应应设有连续排排泥措施，机机械排泥的初初次沉淀池污污泥区容积宜宜按4小时的污泥泥量计算。式中——每人每日日污泥量（0.3～0.8L/人·d）,取0.5；——设计人口数，人；；——两次清泥时间间隔隔，h。得:m3污泥斗容积：每个泥斗应设有单单独的闸阀和和排泥管，泥泥斗体积：式中——污泥斗高高度（m），；——污泥斗倾角（°），60°；——污泥斗上半部半径径（m），2.0mm；——污泥斗下半部半径径（m），1.0mm。代入得m3污泥斗以上圆锥部部分污泥容积积：设池底坡向污泥斗斗的坡度为0.05，则坡度度落差m池底可储存污泥体体积式中——沉淀池直直径（m），34m代入得m3污泥总容积：m3>20m3足够够。沉淀池总高度：式中——超高（mm），取0.33m；——缓冲层高（m），0.4mm；代入得m池边高度m径深比校核：介于6～12之间，符合要求。排泥设计由于池径较大，故故采用周边传传动的刮泥机机，其传动装装置设在衍架架外缘，外周周刮泥机线速速度不超过33m/min，本本设计采用22m/min，则刮泥机机转速为：rad/minrrad/h池底接DN2000排泥管，连连续排泥。浮渣收集浮渣用浮渣刮板收收集，设一浮浮渣箱定期清清渣，刮渣板板装在刮泥衍衍架的一侧，高高出水面0..15m，伸伸入水下0..5m，在出出水堰前设置置浮渣挡板，排排渣管DN2000,渣井设有格格栅截流,一周刮两次次。出渣箱尺尺寸：mm2。其他管路设计超越管线用集配水水井中的超越越阀门代替..集配水井尺尺寸：内径44m，外径6m，放空管管DN6m。进出水设计初沉池采用集配水水井，内侧配配水，外侧排排水，尺寸为为：配水井直直径4m,集水井直径径6m。进水部分设计辐流沉淀池中心处处设中心管，污污水从池底的的进水管中进进入中心管，通通过中心管壁壁的开孔流入入池中央，中中心管处用穿穿孔障整流板板围成流入区区，使污水均均匀流动。污污水自沉砂池池出水，并接接DN10000的铸铁管进进入配水井，从从配水井接DN800的铸铁管，在在初沉池前接接闸门，后接接DN800的初沉池入入流管，。管内流速：m/s介于0.9～1.4之之间，满足要要求。闸门及弯头水头损损失：m渐缩部分：下端mm；上端mm；高度m；水头损失m进水采用潜孔入流流，潜孔高度度：m淹没水深0.3mm，潜孔壁厚0..3m，内径m，外径m，平均直径m设8个潜孔，则潜孔面面积:m2潜孔速度:m/s潜孔水头损失:m中心导流筒按流速速规定，取mm/s，则导流筒筒有效面积:m2导流筒内径:,取3.1。为布水均匀，中心心导流筒外设设穿孔挡板，规规定穿孔率10～20%，取0.14，设穿孔挡板板高m，直径5m，穿孔尺尺寸cm，m2，则孔数个故设计为每排200个孔,均匀交错排排列，孔口流流速m/s孔口水头损失m中心管进水沿程水水头损失计算算中心管高度m水头损失‰=0.007m故初沉池进口总水水头损失:m出水部分设计堰上负荷初沉池出出水堰最大负负荷不宜大于于2.9L/mms，则每池所所需堰长mmL>>D，故采用双双侧三角堰出出水集水。⑴出水槽计算：出水槽外壁距离池池壁0.4m。（如果距距离过大，会会加大出水流流速，影响处处理效果，过过小会增加流流速，带走污污泥）每池都是双侧集水水：流量m3/s设过水断面积m2湿周m水力半径m流速m/s>0..4m/s水力坡度‰出水堰长m三角堰计算：采用倒等腰直角三三角形薄壁堰堰。堰高为0.08mm，堰宽为0..16m，取取堰上水头为为0.04mm，堰上水宽宽为0.088m。实际堰数个，取2558个个。单个堰流量m3/s根据《给排水设计计手册》第一一册，第575页，三角堰堰过堰流量代入m3/s，可可求得过堰水水深m，考虑跌水水水头损失00.15m，则则初沉池出水水水头损失为为m综合得出初沉池进进水总损失为为m水由槽流到一个出出水渠，渠底底接DN700的管回流流至集配水井井外圈。渠道道尺寸为m2。1-进水管；2-中心心管；3-穿孔挡板；4-刮泥机；5-出水槽；6-出水管；7-出泥管。图4-8中心进水水辐流式沉淀淀池6．6CASS工艺艺设计计算进水水质：SS：：407mgg/l出水水质：SS：30mg//lBODD：286mgg/lBODD：30mg//lCODD：390mgg/lCODD：100mgg/lTN：30.9mmg/lTNN：9mg/llTP：4.7mgg/lTPP：1mg/ll选定参数：周期参数周期数：周期长：进水时间：反应时间：沉淀时间：排水时间：池体参数池数M=8池深H=5m安全高度设计计算设计水量计算污泥量的设计计水量按最高高日流量计：：最高时流量：单池小时进水量：：确定泥龄预处理阶段去除率率：BOD：25%，SS：60%CASS进水水水质：需反硝化的硝态氮氮浓度：反硝化速率：对应的:查表得:采用建议议泥龄缺氧泥龄：好氧泥龄：污泥产率系数：核算污泥负荷：（符合规定）反应污泥量：总污泥量：池容主反应区容积：实际沉淀时间Tss`=Ts++Te-1//6=1.8833污泥指数SVI取取130选择器容积按主反反应池容积的的10%计：总池容：排水深度污泥浓度:单池参数单池容积：单池面积：单池贮水容积：计算需氧量、供氧氧量实际需氧量降解有机物所需的的耗氧量：设计值应满足各种种工况，主要要是高温和低低温两种工况况在低温情况下，设设计水温，泥泥龄11.2d，查表得在高温情况下，设设计水温为225℃，泥龄大大大缩短。考虑虑安全因素，泥泥龄按6d计算是足够够保险的，，综上取需降解BOD的量量：需硝化的氨氮量，要要求反硝化，按按完全硝化计计算：反硝化的硝态氮量量：实际需氧量：单位需氧量：修正系数：曝气池逸出气体含含氧量：曝气器利用率为00.2曝气装置处绝对压压力：则标准氧气量：供气量：单池小时曝气量：：曝气系统的设计计计算曝气器设备是活性性污泥法的核核心部分，CASS工艺常用的的曝气设备是是微孔曝气器器。微孔曝气气器也称为多多孔性空气扩扩散装置，采采用多孔性材材料，如陶粒粒，粗瓷等掺掺以适当的如如酚醛树脂一一类的黏合剂剂。在高温下下烧结成扩散散板，扩散管管及扩散罩的的形式。它主主要特点是产产生微小气泡泡，气液接触触面积大，氧氧的利用率高高。拟采用YMB-22型膜片式微微孔曝气装置置，氧的利用用率为20%气压为1个大气压，反反应池有效水水深5m，微孔曝曝气器的安装装深度4.88m，查样本本每只曝气器器供气量按8/h计，数量按按实际小时供供气量计算，每每个CASS池的曝气器器数量为：CASS反应池内内设有电动蝶蝶阀和空气流流量计，可以以根据设定运运行周期定时时开关阀们，并并根据CASS反应池内设设置的溶氧仪仪的测定值自自动调节曝气气量。空气管路计算本工艺采用膜片式式固定微孔曝曝气器。一般般均匀布置池池底，距池壁壁不小于0..2m，气管管间距为3000～700mm，按计算均均匀布置，全全池曝气器表表面高差不超超过mm。设计的管道布置为为直接敷设，采采用钢管，由由鼓风机房的的总布气管引引出2条布气干管管，分别向两两个系列的反反应池供气。干干管在池内分分43条支管，每每条支管上有有20个曝气器。在在进入每座反反应池出设置置检修及调节节供气量的调调节阀。将空气扩散器和布布置的空气管管路绘制成空空气管路计算算草图如下图图所示。选择一条从鼓风机机房开始的最最长的管道作作为计算管路路。在空气流流量变化处设设计算节点，统统一编号后列列表进行空气气管路计算。根根据通过的空空气量和相应应的流速来确确定，计算结结果列入表中中第六项。空气管道流速，干干管、支管为为10～15m/s，竖管、小小支管为4～5m/。空气管路的局部阻阻力损失，根根据配件的类类型折算成当当量长度，则则并计算出管道的计计算长度(m)，为管段长度度，列入表中中的8、9两项。计算算温度和曝气气池水深查得得,结果列入表表中第10项。空气气压力按估算算，第9与第10项相乘，得得到压力损失失，结果列入入表中第11项。将11项各值累累加，得空气气管道系统总总的压力损失失：网状膜空气扩散器器的压力损失失为5.888Kpa，则则总压力损失失为kpa，为安全全起见，设计计取9.8kpa。计算表见附附录－5鼓风机房设计鼓风机房是本生化化处理系统的的心脏，其正正常运转对污污水的处理效效果起重要作作用。本设计计中有8个反应池，4个反应池为为一个系列，两两个系列工况况完全相同，另另外通过时序序控制，每台台鼓风机可以以向4个反应池供气气。鼓风机房房总供气量为为选用RG-500罗茨茨鼓风机，共共计3台，2用1备进口工况：，压力力为1个绝对大气气压，出口升压：P=99.8kPaa，所配电机机功率为P=1100Kw，电压V=3800V优点：空气动力稳稳定性能稳定定，高效节能能，噪音低，振振动小，便于于安装维修，每台鼓风机的进出风管上均设消声器和柔性接头，风机每台出风管上设有止回阀和压力开关，鼓风机房的出风管路上设有空气压力计和温度计用以控制供气量和了解供气温度。为了减小鼓风机噪噪声，每台风风机设有隔音音罩，将出风风管设置在地地下管廊中，在在进风，出风风管路上设有有消声器，控控制鼓风机房房噪声在85Db以下。为了了便于安装和和检修，鼓风风机房设有电电动单梁起重重机，起吊重重量为5t剩余污泥泵的选择择每池一台，全厂共共计8台，剩余污污泥需从反应应池排放，排排泥时要注意意不影响沉淀淀和滗水全厂剩余污泥量为为：反应池中污泥浓度度是变化的，最最高水位时污污泥浓度最低低，最低水位时污泥浓浓度最高，在在计算污泥浓浓度时按最不不利考虑，即即用计算，每池每周期排泥量量：排泥时间按0.55h计，剩余污污泥泵流量为为：经污泥高程计算后后选用100QWW100-77-4型离心心式潜污泵回流污泥泵单池小时进水量：：回流污泥量：考虑到增加回流污污泥的可能性性，同时也为为设置备用泵泵提高运行可可靠性，故每每池选用两台台泵，每台参参数Q=90，扬扬程6-8m选用100QW1000-7-4离离心式潜污泵泵CASS池进水，出出水设计集水井设计在CASS池前部设设集水井，初初沉池的出水水由集配水井井由DN1000mmm的铸铁管接接入集水井的的底部，设计计尺寸1.51，集水井内内流速为0..5m/s薄壁堰设计水经集水井向上涌涌动，再经非非淹没矩形薄薄壁堰跌入进进水渠道堰口流量：（4-3）式中——流量系数，取0..45；——堰上水头（m）则0.75=H=0.28m，跌跌落水头取00.1m，总总损失为0..38m进水渠道设计CASS池采用配配水渠配水，配配水渠取h=1m，宽度b=2.5mm，则渠内流流速：=0.3符合要求，可保证证配水均匀水头损失按明渠计计算，根据《给给排水手册》查查得，矩形断断面暗沟水力力计算公式：：湿周：过水断面积：水力半径：水力坡度：最不利配水距配水水点为60mm，水头损失失为配水渠局部水头损损失按沿程损损失的30%计，则整个个配水渠水头头损失为：进水孔洞设计为了满足CASSS运行的特点点，采用SFZ-5500型明杆式镶镶铜铸铁方闸闸门控制，潜潜孔设计流速速为0.5mm/s，则设计尺尺寸为0.50.5，共计8个，水头损损失取0.08m另外各进水口均采采用相同尺寸寸潜孔，且设设闸板起吊素素置，可以通通过闸板的启启闭调节出水水流速。从而而实现不同的的运行方式。潜潜孔位于CASS池的前端，淹淹没深0.33m，污水通过过潜孔从配水水渠进入CASS预反应区预反应区与主反应应区的连接设设计采用底部潜孔出水水，潜孔流速速50m/h，连通孔尺尺寸，共计15个，潜孔之之间间距为00.32m，水水头损失：m，设计中取0.0002m出水部分设计：根据时序控制，CCASS池每小时均均有2个反应池排排水，本设计计中采用滗水水器出水。由由于CASS池是间歇运运行的，本设设计中55min排水，5min闲置，3h的连续进水水需要在55min内排出，则则每池滗水器器的排水能力力为：选用滗水器参数：：旋转式XB-18800滗水器，出出水负荷1800，滗滗水深度4mm其优点是：运行可可靠，负荷大大，滗水深度度深度易控制制，且堰口处处设有挡渣板板以确保水质质，而且自动动化程度高，十十分贴近CASS池运行特点点CASS池水头总总损失：6．7消毒接触池概述城市污水经一级、二二级处理后，水水质有所改善善，细菌含量量大幅减少，但但细菌的绝对对值仍然很可可观，存有病病原菌的可能能。因此，在在排放水体或或农田灌溉之之前，应进行行消毒处理。本本设计采用液液氯作为消毒毒剂，其原理理是污水与液液氯混合后，其其产生的OCl-，是很强的的消毒剂，可可以杀灭细菌菌与病原体。其其特点是：效效果可靠，投投配设备简单单，投量准确确，价格便宜宜，适用于大大、中型规模模的污水处理理厂。消毒接触池设计参参数本设计采用效果可可靠，投配设设备简单、投投量准确、价价格便宜的液液氯进行消毒毒。加氯量，5～100mg/L，取8mg/L，则加氯量量为式中q-----------每日加氯量量（kg/d）---------液氯投量（mg/l）Q-----------污水设计流流量（）接触时间：minn；沉降速度：1.00～1.3mm/s；证余氯不小于0..5mg/LL。接触池主体设计计计算本设计中采用2组组3廊道推流式式污水接触消消毒池接触面积：式中——池子的组组数，设2组；——接触时间，采用mmin。得池体表面积F：设有效水深m，则则有：式中：F-------消毒池单池池表面积；-----消毒接接触池设计中取=2.55m，池长池长：设廊道宽度，则廊廊道总长为：：池长：长宽比：（符合要求）排泥设施设经二次沉淀池处处理后的污泥泥量为0.003L/人d，污泥含水水率为96%，则污泥容容积为：48000010000=144.4m3/d在池底设的底坡，并并在池子的进进水端设排泥泥斗及排泥管管，用刮泥板板把泥刮至进进水端，由管管道排出。采采用加设刮泥泥板的静水压压力排泥法。污泥斗计算：设，，则选用DN200mm的的铸铁管作为为排泥管。池体总高度取超高m，池底坡坡降，则池体体总高度：进出水设计进水部分设计进水槽设计尺寸，采采用潜孔进水水，避