沈阳市于洪区永安新城污水处理厂设计

第一章绪论1.1设计的目的及意义1.1.1设计意义水是生命之源，世界气象组织(WMO)、联合国教科文组织(UNESCO)定义水资源为可资利用或有可能被利用的水源。21世纪，水资源已从普通资源上升为战略资源，同时已成为大国间竞争的核心要素。中国是一个人均水资源量少的国家，调查表明，全国上下有24%的人饮用劣质水。436条河流存在不同程度的污染状况，流经的13个城市河段水质受到了严重污染；人口密集地区63.6%的湖泊、水库达到了高营养化水平。同时，我国地下水资源情况也不容乐观，45%的地下水受到污染，其中超过90%的城市水源污染严重ADDINNE.Ref.{35E8C514-094A-47C3-ACF9-82D10BDEF196}[1]。2011年我国淡水资源总量的40%为四类及以下水质，达不到饮用水源标准。与人的生产生活紧密联系的水资源问题日益增多，必然会对人体健康造成一定影响。永安新城又名永安开发区，地处沈阳市区于洪区西侧，东至西三环高速公路，西至新民界，南至京沈高速公路，北至沈彰高速公路。包括沙岭街道、大兴街道、马三家街道全部辖区以及于洪街道、造化街道、平罗街道部分区域。永安新城总面积为191平方公里，初始范围10.7平方公里，包括48个村、5个社区，总人口为14.7万人。永安新城得名于永安桥，该桥始建于清崇德六年，是沈阳市现存比较完整的一座石拱桥。此桥也是清朝各代帝王东巡的必经之桥。2005年以后，永安新城内的重点区域进行了大规模开发，例如沙岭辅城、电气设备配套产业园、和电力设备配套产业园等，为开发区的未来奠定了坚实的发展基础。2009年，永安新城地区生产总值为132亿元，全口径地方财政收入为33亿元，规模以上工业总产值为444亿元，固定资产投资为81亿元，直接利用外资为4770万美元，社会消费品零售总额为3亿元，主要经济指标多年来保持了15%以上的增长速度，三产比重为2.6:88:9.4，是于洪区工业发展的核心区域。近年来，随着工业结构调整、城市建设的迅速发展以及城市人口的增长，永安开发区生活污水和工业污水也在逐年增长，根据于洪区发展规划，为解决永安开发区物流港及工业区的污水处理问题，改善蒲河水质和居民的生活环境，建设良好的生态环境和景观环境，从而不断加大招商引资的力度，实现经济、社会、环境的可持续发展，因此新建一座污水处理厂，提高污水处理效率和处理工艺意义重大，同时也保证了城市居民的用水安全，促进了城市生态环境保护，提高了城市居民的生活质量。1.1.2设计目的通过对永安新城污水厂工艺的设计，掌握并且能够熟练运用污水处理厂工艺的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会根据当地的发展规划及相关文献资料，参考最新的设计规范，选定合理的设计方案和工艺设备。最终具备中、小型污水处理厂设计和计算的能力。在对永安新城污水处理厂的设计过程中，将课堂中所学的知识融会贯通，提高自身的专业素养。通过独立完成收集资料、查阅文献、参考相关设计规范、分析和对比相关工艺、编写设计说明书和计算书、利用CAD软件绘制工程图纸等一系列任务，培养严谨的科学态度、探索的创新精神；提高独立思考并请解决问题的能力。掌握相关设计说明书、计算书的内容的编写，并且绘制相关图纸。1.2国内外研究现状及发展趋势1.2.1国内发展历程我国最早的一级水处理技术可以追溯到南北朝时期的明矾净水，到19世纪80年代，上海成为了我国第一个居民开始饮用自来水的城市。我国城市污水处理技术发展起步较晚，1921年，活性污泥法传播到中国，上海建设了第一座污水处理厂——上海北区污水处理厂，但中国其他地区大多还停留在水体自净阶段。70年代后，许多城市注意到城市污水处理的问题并采取了一系列措施，中国污水处理进入分散治理阶段。1984年4月28日，我国第一座大型城市污水处理厂——纪庄子污水厂于天津市竣工，开创了中国城市市政污水规模化集中处理的先河，为其他省市自治区提供了宝贵的经验。1.2.3国外污水处理技术的研究现状古罗马时期开始，便有城镇污水处理的记载，当时罗马地区环境容量大，人类的用水需求只需依赖水体的自净能力。而后，随着城市化进程的加快，大量细菌通过生活污水传播到各地，加快了传染病的蔓延。自此，人类开始用石灰、明矾等物质对污水进行初步净化。十八世纪中期，随着欧洲工业革命的进行，有机物开始成为城市污水中的去除重心。1881年，法国科学家发明了Mori池，这个最早的生物反应池拉开了生物法处理城市污水的序幕。1912年Arden和Lokett发明了活性污泥法，并于英国的曼彻斯特市开创了第一座以活性污泥法为主要处理工艺的污水处理厂；20世纪50年代后，一系列脱氮除磷工艺在活性污泥法的基础上被提出；近几十年，自然资源的短缺引发大量关注，一批更高效，资源回收率更高脱氮除磷技术得以应用。1.2.4前沿技术及发展趋势中国工程院院士曲久辉于2014年在《建设面向未来的中国处理厂概念》中率先提出面向未来的中国污水处理厂的建设理念与设想ADDINNE.Ref.{7F5665CE-F816-4C93-802D-5FB98E40DBF7}[2]，未来的污水厂将不再是以减少污染物为目标，而是要转变为城市的能源、水源、肥料工厂，并发展成与社区全方位融合、互利共生的基础设施。在关键技术的研发上，主要分为三方面：水资源可持续回用、物质合理循环和提高能源自给率、环境友好ADDINNE.Ref.{2EEB37CE-EFE8-48F6-B6BD-3A685F2AE4CE}[3]。水资源可持续回用主要体现在发布的污水排放标准日益严峻。例如1985年的《北京市水污染物排放标准》到2005年的《北京市水污染物排放标准》(DB11/307-2005)，再到2012年的《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)，排放目标从削减常规污染物到扩大再生利用。膜工艺在这方面存在较大的技术创新空间，尤其是以膜技术为核心的深度处理来实现再生水利用。国外耶鲁大学等科研机构已充分证明，将反渗透与正渗透组合使用，可以有效降低膜耗，并达到特定用水水质要求ADDINNE.Ref.{5F008600-56CB-4FA3-9901-C13C2AB2CFC5}[4]。未来，大通量、低能耗、耐污染的膜与膜组件是膜技术污水处理的重要目标。物质合理循环是指从污水/污泥中提取的有机物、氮、磷等可再利用物质转化为产品。能源自给比率是指通过污水生物气化和利用污水来源的热能来回收热和电[5]。中国在厌氧膜生物反应器技术、污泥浓度厌氧消化、磷酸盐回收、分流和主流厌氧消化等方面取得了一定的技术进步。包括：可持续碳源回收技术、可持续反硝化技术、可持续磷源回收技术。未来发展趋势是在稳定和最新的标准下，向能源、低能耗、资源利用和精细化管理方向发展。在环境友好方面，未来污水处理厂重点目标是决包括臭味和噪声控制等在内的引起群众感官不悦和危及身体健康的潜在风险。1.3区域概况1.3.1自然环境沈阳市于洪区与铁西、皇姑区接壤、与市西侧的新民市接壤。总面积774平方公里，城市规划面积80平方公里，辖区总人口35万。于洪区东北部海拔较高，西南部略有倾斜。除了平罗镇黄土坎属于山前倾斜平原以外，其余均属于辽河平原。地形平坦开阔，一般海拔30~40米。气候属温暖的大陆性半湿润季风气候，特点是四季分明，同季雨热并茂，同时干冷兼备，日照充足，降雨集中。年平均气温7.5℃。最冷的月份是1月份，最热的月份是7月份。年平均降雨量659.6mm，日照时数2727小时，日照率57%。有五条河流，全长149.7公里。1.3.2发展规划建成后，永安新城分为三个功能区。中国“沈阳国际特种机械工具城”是装备制造业核心支撑产业区，规划面积15.3平方公里。由西铁沈阳集装箱中心站运营的沈阳长安国际物流港规划面积为26平方公里。以东部‘东北亚商贸城’为代表的现代服务业和住房支持区，也是长安新城核心区，规划面积15.4平方公里。未来将形成上述30亿个产业集群。建成后，永安新城是沈阳市工业基地、工业物流基地的龙头，也是沈阳市连接带的龙头，是支持大型专业市场会议区域的装备制造业，规划人口2030年25万人。第二章设计资料2.1排水制度根据城市规划和环保部门的相关要求，该工程排水体制设计为雨、污分流制。2.2确定处理水量根据《室外给水设计规范GB50013-2018》[16]的相关规定，于洪区永安新城属于二区Ⅰ型小城市。平均日综合生活用水定额见表2-1所示。表2-1平均日综合生活用水定额表[L/(人·d)]城市类型超大城市特大城市Ⅰ型大城市Ⅱ型大城市中等城市Ⅰ型小城市Ⅱ型小城市一区210—400180—360150—330140—300130—280120—260110—240二区150—230130—210110—19090—17080—16070—15060—140三区90—16080—15070—14060—130根据上述定额，污水量预测计算如下:生活污水量的预测根据城市规划中预测的人口数和用水量标准折算成污水量。根据涪陵区的总体规划，于洪区永安新城规划人口14.7万人，2030年规划人口为25万人。确定综合生活用水量定额为:近期综合生活用水定额:100[L/(人·d)](包括居民和公建用水);2030年平均日综合生活用水定额:120[L/(人·d)](包括居民和公建用水)。生活污水量根据用水量计算，折污系数取0.85，则平均日污水流量近期为144.62(L/s)，远期为295.14(L/s)。综合生活污水总变化系数近期为Kz=1.56远期为Kz=1.47。(1)目前，永安新城的部分工业企业还在建设中，不能根据实际工业企业计算工业污水故根据规划，工业用水水量按生活用水量的20%计，工业污水量折污系数为0.8。工业污水由企业自行经初步处理达到《污水排入城市下水道水质标准》后排入城市污水系统，由城市污水厂统一处理达标后排放，据此计算城市工业污水量见表2-2所示。表2-2工业污水量计算表规划年限规划人口(万人)综合生活用水定额(L/(人·d))折污系数用水量折算系数工业污水量(L/s)2020(近期)14.71000.80.2272030(远期)251200.80.256(2)地下水渗入量按每日最大污水量的10%计算，见表2-3所示。表2-3地下水渗入量计算表规划年限规划人口(万人)生活污水量(L/s)工业污水量(L/s)折算系数地下水渗入量(L/s)2020(近期)14.7225.6270.125.282030(远期)25460.42560.151.60(3)城市污水设计总水量计算见表4所示。表2-4污水设计总水量计算表规划年限规划人口(万人)生活污水量(L/s)工业污水量(L/s)地下水渗入量(L/s)污水总量(L/s)2020(近期)14.7225.62725.28278.112030(远期)25460.425651.60567.57因此，拟建污水处理厂规模为：近期处理水量为：2.5万m³/d，远期处理水量为：5万m³/d。2.3设计进出水水质根据《于洪区马三家污水厂一期报告》可知，进水水质如表2-5所示。表2-5设计进水水质水质指标设计进水水质COD657mg/LBOD5240mg/LNH3-N12mg/LTN25mg/LTP3mg/LSS19mg/LpH6—8水温10℃—25℃处理出水要求不高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)[17]的一级A标准。根据排放标准，设计出水水质见表2-6。表2-6水质评价标准(mg/L)项目CODNH3－N(以N计)BOD5TN(以N计)TPSS一级A标准505(8)10150.5(1)10一级B标准608(15)20201(1.5)202.4选址在市政排水工程设计初期，对于厂址的选择是最为关键的,如果建设地址选择不合理,那么前期投人就达不到预期的效果,而且在后期运营过程中也会面临一系列的麻烦。根据污水处理厂厂址选取原则，并参考于洪区总体规划原则，结合其地形地势考虑，拟建污水处理厂选在通河下游，如图2-1所示位置：图2-1污水厂选址位置示意图第三章工艺比选3.1水质特征分析根据沈阳市永安新城污水厂进水水质及排放标准，污水处理厂主要去除的污染物为COD、BOD5、SS、NH3-N及总氮总磷。3.1.1可生化性分析根据污水的BOD/CODcr值可鉴定污水是否可生化处理。判别标准见表3-1。表3-1污水可生化性判别表BOD/CODcr＞0.450.45～0.30.3～0.25＜0.25可生化性易生化可生化较难生化不宜生化根据本项目进水水质，BOD/CODcr=160/320=0.5＞0.45。故本项目的进厂水属于易生化的城市污水。因此，本工程适于采用生物处理工艺。3.1.2生物脱氮除磷可行性分析一般认为，C/N≥3.5才能进行有效脱氮，本项目C/N=3.57，可满足生物脱氮要求。本项目BOD5/TP＝240/3＝80，可满足生物除磷要求。3.2污水处理工艺3.2.1污水处理工艺的原则3.2.2工艺比选目前我国所采用的污水处理工艺类型主要有以下几种：传统活性污泥处理工艺、AB工艺、A/O工艺及AAO工艺、水解—好氧工艺、氧化沟工艺、SBR工艺及其变型工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺、氧化塘、Biolak及土地处理工艺。特别是近五年来，由于推行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B和一级A标准，脱氮除磷的需求使AAO工艺的采用变得更加广泛ADDINNE.Ref.{5171383C-CF3A-4F13-B2FD-47389D54DCA7}[6]。传统活性污泥处理工艺传统活性污泥法是一种生物污水处理方法。这种方法是在人工氧化作用下不断混合培养污水和各种微生物群，形成活性污泥。活性污泥的生物降解、吸附和氧化被用来分解和去除污水中的有机污染物。之后，污泥从水中分离出来，大部分污泥回流到曝气池，剩馀污泥从活性污泥系统中排出。在20世纪80年代以前在日本建设的污水处理厂中，当时废水中不需要含有氮、磷，生物处理工艺主要采用常规活性污泥处理工艺及其改进工艺，主要功能是大幅度去除污水中的物质。虽然是胶体和溶解性有机污染物，但对氮、磷的去除率较高(2)AB工艺吸附生物降解(Adsorption-Biodegration)简称AB处理工艺。该工艺是德国亚琛工业学院Bothobahnke教授开发的一种新型污水生物处理工艺。AB工艺分为A段吸附阶段和B段生物氧化阶段，两个阶段相互独立，存在沉淀和污泥回收系统。A段污泥负荷率较高，B段污泥负荷率较低，对剩馀污染物进行类似活性污泥法的生物氧化反应。20世纪80年代，日本对AB工艺的特点、运行机理以及加工过程的稳定性进行了研究。AB过程在冲击载荷作用下很强，具有pH值变化和有害物质有明显缓冲作用的特点。但对低浓度城市污水处理厂的污泥处理处置难，因此限制了AB工艺的发展应用。(3)A/O及AAO工艺前置反硝化脱氮工艺，称A/O工艺，A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2-4mg/L。在缺氧的情况下，废水中的漂浮污染物如洋淀粉、纤维和碳水化合物，以及可溶性有机物被水解成有机酸。如果将这些无酸水解产物放入好氧池中进行好氧处理，可以增强废水的生物化学和氧气的效率，在矮化阶段，等压菌将蛋白质、脂肪等污染物氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。AAO处理工艺通过厌氧、无酸、好氧交替变化的环境完成除磷脱氮反应。在厌氧条件下，抑制循环污泥中的聚磷菌，释放体内磷酸盐，获得能量，吸收污水中可生物降解的溶解性有机物(BOD5)，维持生命，将有机物转化为PHB并储存在细胞内。在反硝化条件下，反硝化细菌利用废水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐自由电子作为电子受体，将循环中的硝态氮还原为氮气并释放反硝化过程；在好氧条件下，磷酸化的细菌细胞优先分解体内的PHB，释放的能量用于细胞合成，通过吸收和吸收合成聚磷酸ADDINNE.Ref.{035CD37B-6335-4E5C-872F-35D34B76479A}[7]。上世纪80年代末至90年代初，A/O和AAO工艺被应用于城市污水处理，成为主流。在这一阶段，氮磷污染物控制去除技术的研究和相关技术的应用是水污染控制的重要问题。A/O工艺包括A/O除磷工艺和A/O反硝化工艺，对磷和氮的去除率均超过A/O工艺。AAO工艺能同时高效除磷和反硝化。20世纪90年代以来，随着反硝化除磷工艺在废水处理中的应用，AAO工艺本身存在的缺陷，即硝化菌、反硝化菌和聚磷菌，与有机负荷、泥龄和碳源需求的矛盾相抗衡。研究人员做了大量的研究来改进这一过程，并已有一定规模的应用。(4)水解—好氧工艺由于对传统活性污泥工艺的基础设施投资高，运行成本高和功耗高的问题，北里市环境保护研究所在1980年代初开发了一种水解好氧生物处理工艺。它由一个水解氧化反应器和一个好氧处理装置组成，该水解氧化反应器放弃了厌氧反应阶段的甲烷发酵阶段，在厌氧反应中通过水解和酸产生作用一次处理污泥和污泥。厌氧反应，并在整个过程中将超过80％的悬浮水水解为可溶性物质。将大分分解成小分子后，不仅降解了可降解的大分子物质，而且发展了10年，其中供水BOD5/COD的比例得到了提高，形成了一种完美的水解和好氧技术。依次开发了水解-活性污泥处理工艺，水解氧化槽处理工艺，水解催化氧化工艺，水解土地处理工艺和水解-氧化池处理工艺。由于其优异的有机冲击影响力，在低温条件下的良好去除效果，稳定的过量污泥，稳定的水质等，数百种水解的生物滤池和污水处理厂（如北京三茂）全国各地建造。(5)氧化沟工艺氧化沟也称为连续回路反应器(ContinuousLoopReactor)，由荷兰公共卫生研究所于1950年代开发。第一个氧化罐始于1954年，以TNO的tasveer博士的设计命名。氧化沟是对传统活性污泥处理废水处理技术的改进，其外形呈现出封闭的环形槽，其显着特点是混合液在槽中连续循环，形成厌氧，缺氧，缺氧。在有氧阶段，将传统的曝气曝气改为机械曝气。粗略地将其分类为卡尔赛尔（Calcell）氧化槽，奥贝尔（Orbel）氧化槽，交替工作氧化槽（两槽型，三槽类型，半交替操作型），一体式氧化槽等，并从以下方面进行了改进。曝气设备投资，节能性能，场地面积和污泥回流设备各有优缺点。在1990年代中期，氧化沟技术因其良好的反硝化效果且没有沉淀池而得到了广泛应用。这一时期建设的大型废水处理项目基本上采用了氧化沟技术。近年来，在各种氧化池中除磷反硝化的效果，设计，充氧设备和运行控制方面进行了许多研究。各种氧化槽都在不断创新。例如，Carrousel氧化槽从第一代普通Carrousel氧化槽演变为具有反硝化除磷功能的Carrousel2000型氧化槽，然后发展为第三代Carrousel3000氧化槽。由于许多生活污水处理厂使用的情况，氧化沟工艺已证明该工艺简单，强制，便于污水处理，运行成本低，工艺稳定性高。目前，日本使用的许多氧化物沟包括Orbal氧化沟、Carrousel氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟、一体化氧化沟等。(6)SBR及其变型工艺SBR工艺也称为顺序分批活性污泥工艺，最大的特点是可以使用间歇曝气系统完成整个过程。该过程的间歇过程分为五个过程，即水浸，曝气反应，沉淀，排水和闲置备用，并且在同一容器中进行五个过程。顺序批处理时间因水浓度和设计负荷而异。SBR工艺有很多优点，最大的特点是所有反应和沉降过程都在同一反应器中进行，而且由于废弃了许多结构和设施，因此可以节省土地，基础设施投资也减少了。①传统SBR工艺反应在同一容器中发生。此过程首先将水注入同一容器，但进入同一容器，然后形成厌氧，厌氧，取水口，曝气氧填充-反硝化除磷-沉淀-驱油过程。缺点是该结构的总体积利用率低，通常小于50％，并且仅适用于低废物体积。②CAST工艺CAST工艺是在传统SBR工艺和ICEAS工艺的基础上优化的一项新技术。每个CAST系统通常具有四个过程：浇水，反应，沉淀，空转和溢流。在四个池塘工作。初步反应区通常位于每个池塘的尖端，一部分污泥回流到该区域。该技术的优点是冲击负荷大，具有适应水质变化的能力，处理效果比较显着。缺点是必须有设备和控制系统在任何池塘中进行沉降和沉降，并且间歇性地取水，不仅增加了水头损失，而且扣减率高且利用率低。而且，自动化程度很高。③Unitank工艺Unitank工艺比较先进，它同时拥有SBR和传统活性污泥法两种技术的优点恒定水位，能够连续运行，占用面积也非常小，系统运行灵活方便。④CASS工艺CASS工艺是一种循环循环活性污泥法，通过在池上的入口增加生物选择器，基于SBR实现连续供水和间歇排水。CASS反应池分为两部分：生物选择病房（初步反应区）和主要反应病房。在废水中高浓度可溶性有机物快速积累的过程中，缓冲了水中的水质，水含量，pH和有毒物质，同时有效抑制了丝状真菌的生长。主要反应区位于反应池的后端。CASS工艺的特征结合了反应，沉淀，排水和功能，以揭示去除污染物的效果，同时具有良好的反硝化除磷效果。(7)曝气生物滤池工艺80年代末在欧洲开发的新型生物膜废水处理技术最初是作为曝气生物滤池BAF进行开发的，并在90年代初得到了很大发展，每天的最大规模达到了几万吨，反硝化并去除磷。从1990年代开始，我国就开始研究曝气生物滤池技术，其主要形式分为三种：BIOCARBON、BIOFOR和BIOSTYR。BIOCARBON的缺点是负载不高，易于保持且操作周期短，但BIOFOR和BIOSTYR克服了这些缺点，成为曝气过滤器的主要形式。近年来，有关于BIOFOR和BIOSTYR曝气生物滤池的中期研究报告，以及曝气生物滤池和硝化反硝化机理的短期观察。近年来，日本的曝气生物滤池的研究和开发非常受欢迎。在日本的曝气生物滤池中，有戴伦河污水处理厂，采用生物法工艺，广东南开污水处理厂采用BIOSTYR工艺，沉阳千条河污水处理厂采用上游两级工艺。阶段生物滤池。(8)生物接触氧化工艺生物催化氧化过程的本质是在生物反应池中填充填料，将充满氧气的污水浸入整个填料中，并使填料以恒定的流速流动。生物膜在填充物上拉伸，使废水和生物膜广泛接触，生物膜上生物膜的有机代谢去除了污水中的有机污染物，从而对污水进行了净化。它具有能耗低，污泥盘小和水质差的优点。近年来，由于新型生物填充剂的更高性能和更可靠的操作，该技术在日本的应用变得更加迅速。(9)稳定塘稳定塘是人为地重建该土地，安装一个污水池，并利用该池糖中生物的净化功能净化污水。污水处理的过程与水体的自然净化过程非常相似，两者都主要在污水处理中利用污水中的微生物和池塘中的水生植物进行处理，污染物与废水协同作用。分解污水中的污染物。对于稳定塘，系统中的微生物可以将稳定塘分为好氧塘，厌氧塘和兼性塘。从80年代到1990年代，日本的稳定塘技术迅速发展。现代稳定塘直接使用天然池塘挖地面，并花了些力气将天然稳定塘从传统的稳定塘类型中解脱出来，传统的稳定塘类型已经发展成为一种规范的处理设施，并且依赖于简单的新池塘及其组合系统。它已发展成为一个良性的生态系统，仅在以自然净化和人工强化技术相结合的工艺形式开发的净化工艺中，污水处理厂才能将其用于多种功能。1985年有30多个稳定塘，1988年增加了80个，在90年代后期增加了120个。(10)土地处理我国湿地处理废水发展较晚，“一七五”期间我国开展人工湿地的研究，分别在北京昌平、深圳白泥坑、天津等地建成不同处理规模的人工湿地处理工程。近几年来，已有不少单位对人工湿地处理系统的机理、动力学模型、水生植物以及设计参数等有关问题开展了初步的研究工作。人工湿地因其具有效率高、投资运行及维护费用低、适用面广、耐冲击负荷强等优点。在这一系列工艺比较中，可以根据处理效果来进行选择。但是，每个工艺都有一定的优点和局限性。具体来说，我们必须充分考虑该项目的先进技术，成熟度和适用性。氧化沟系列工艺稳定，成熟，工艺简单，对自动化的依赖程度低，其建设投资，运行成本，能耗和场地面积均高于其他方向，不适合在开发区使用。SBR技术是一种高效且简化的技术，近年来发展迅速，已广泛用于中小型污水处理厂。但是，为了在反应区域中进行曝气，降水，海水和空转的多个阶段，需要先进的自动控制，并且对操作控制条件的要求很高，并且对于技术要求高的区域来说操作困难。控制水平相对较弱。尽管AAO工艺的占地面积大且剩余污泥量大，但与氧化沟技术相比，其运行成本较低，并且比SBR工艺更易于实现操作控制和自我控制的要求。并且，在AAO工艺中，氮磷的去除率很高，污泥的膨胀难以发生。基于以上比较，将采用AAO工艺作为污水处理厂污水处理的主要核心工艺。3.2.3深度处理工艺比选城市污水深度处理技术根据地方水质的不同情况主要分以下几种处理工艺：混凝沉淀＋过滤法、直接过滤法、微絮凝过滤法、接触氧化法、曝气生物滤池法、活性碳吸附法、超滤膜法、半透膜法等。污水二级生化处理后可以去除污水中大量的BOD和SS，但还残留有难生物降解的有机物、氮、不可沉淀的固体颗粒、致病微生物以及无机盐等污染物质[9]。此外，部分悬浮物可能还影响后续消毒处理的效率与效果。因此在污水消毒前，需进行深度处理。康芳芳[10]在2016年对不同组合工艺深度处理污水厂二级出水展开试验研究，发现臭氧-生物活性炭对水中有机物的去除能力较强，混凝沉淀-曝气生物滤池对氨氮、亚硝态氮和磷的去除更有优势，而混凝沉淀过滤对磷的去除效能最高，根据出水水质的要求，考虑到混凝沉淀过滤工艺具有工艺简单、投资较小、运行效果可靠，同时出水水质稳定，运行管理方便等优点，故本工程拟采用混凝沉淀过滤工艺。结合当地的发展现状，选择混凝沉淀+反硝化深床滤池工艺。3.3消毒方案比选《城市污水处理工程项目建议标准》第二十二条规定：为保证公共卫生安全，防治传染性疾病传播，城市污水处理厂应设立消毒设施。污水厂出水消毒工艺应根据污水水质与受纳水体功能要求综合考虑确定，宜采用加氯消毒或其它的有效措施。目前，常见的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、热处理和膜过滤等方法。这些方法均可以达到消毒杀菌的目的，但臭氧消毒、热处理和膜过滤法运行成本过高，并不适用于中小型城市污水处理厂；氯消毒的工程成本较低，但其占地面积大，另外液氯还存在运输及贮存的危险；紫外线消毒设备投资虽然稍高，但其占地和安全可靠性方面优势较为明显。因此从安全和环境保护角度出发，本设计采用紫外线消毒。3.4污泥处理工艺比选近些年随着我国经济的飞速发展和人们对于环保意识的提升，污水厂的数量在急剧的增多。据统计，在2017年，我国的污水厂数量为3900座，污水处理能力为1.8亿m3/d，污泥产量每年超4000万吨(以80%含水率计)ADDINNE.Ref.{8E902AFD-6076-413B-A501-729DB02958C1}[11,12]。同时，我国各省份的污泥产量也不尽相同。东部地区的污泥产量要高于西部地区，南部地区的污泥产量要高于北部地区。这与我国各部分的经济发展水平呈现出极大的相似性ADDINNE.Ref.{32784255-5888-41EF-8D0C-34C73515D485}[13]，从目前国际上已建成运行的污泥处理处置项目来看，常见的污泥处理方式有好氧发酵（堆肥）、厌氧化、浓缩、干化、焚烧。污泥处置方式有土地利用、填埋、综合利用等ADDINNE.Ref.{51F4AAE0-0882-4124-9124-B42F2CFA1041}[14]3.4.1污泥脱水工艺污泥脱水工艺是将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。据污泥沉渣的性质及脱水设备的效能不同，经过脱水后，污泥含水率可降低到55%。污泥浓缩脱水主要有两种方式，一是重力浓缩；一是机械浓缩。重力浓缩占地大，露天布置，气味难闻，且污泥中磷有二次污染，因此本设计采用机械处理方式。3.4.2污泥处置方案污泥经浓缩脱水后，必须经妥善处置，如果任意排放或堆置，将会产生不可估量的二次环境污染。可常采用的方式有污泥农用、污泥与城市垃圾混合堆肥、污泥填埋和污泥焚烧等。污泥在污水厂出厂时的含水率一般在80%。如果污水厂的污泥直接进行焚烧会造成能源的极大浪费，污泥进行焚烧之前需要将含水率降低到较低的水平。同时污泥焚烧会产生大量二噁英等二次污染物ADDINNE.Ref.{606392F4-CAFC-40C4-A05E-AFFEE9FCF88F}[15]。第四章工艺流程及可行性分析4.1污水处理工艺流程图沈阳市永安新城污水厂拟采用AAO生物处理工艺+混凝沉淀过滤深度处理工艺的流程如图4-1所示：图4-1污水处理工艺流程图4.2可行性分析参考各类构筑物的去除能力以及各工艺流程对相应污染物指标的去除效率，本设计污水厂处理效率如表4-1所示。表4-1污水厂各处理流程预计处理程度项目名称BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)一级预处理(格栅及沉砂池)设计进水水质2406571925123设计出水水质1685919.525123处理率范围(%)20-305-1040-55000处理率(%)301050000参考《室外排水设计规范》(GB50014-2006)[18]二级处理(AAO生化池)设计进水水质1685919.525123设计出水水质16.859.11.952.40.6处理率范围(%)80-9570-9080-9560-8580-9560-90处理率(%)909080808080参考《HJ中华人民共和国国家环境保护标准》(HJ576-2010)[19]深度处理设计进水水质16.859.11.952.40.6设计出水水质15.12540.3852.40.24处理率范围(%)60-7035-4570-8010-2055-7060-80处理率(%)704070106060参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》根据本污水处理厂各处理流程预计处理程度和处理效率可知，设计收集到的污水进入水厂，经过格栅和沉砂池的一级处理后进入AAO生化池进行二级处理，最后流经二沉池在混凝沉淀池及反硝化深床滤池中进行深度处理，出水水质能够达到国家污水排放A标。第五章主要构筑物的工艺设计及计算近期流量：Qd=25000m3/d，远期流量：Qd=50000m3/d综合生活污水量总变化系数可根据表5-1的规定取值。表5-1综合生活污水量总变化系数平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000总变化系数(Kz)2.32.01.81.71.61.51.41.3用内插法求得近期Kz=1.56，远期Kz=1.475.1格栅本设计采用粗细两道格栅，选用机械清渣。其中，粗格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。粗细两道格栅都设置两组即N=2，每组的设计流量为0.29m3/s。5.1.1粗格栅的设计计算①栅条数计算：20条。设栅前水深h=0.4，过栅流速为0.9m/s，栅前流速为0.7m/s。每日栅渣量取0.07m3栅渣/(103m3污水)，栅条间隙宽度b=0.04m，格栅倾角α=60°，格栅数2个。②栅槽宽度：1.19m③进水渠道宽度：0.98m④进水渠道渐宽部分长度：0.3m⑤栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：0.15m⑥水流通过格栅的水头损失：0.04m⑦栅后槽总高度：0.8m⑧栅槽总长度：2.45m⑨格栅每日产生的栅渣量：2.38m3/d，宜采用机械清渣。⑩进水与出水渠道：城市污水通过管道送入进水渠道，然后，经由提升泵房将污水提升至细格栅。5.1.2细格栅的设计计算设两组细格栅，设计中取格栅栅条间隙b=0.01m，格栅栅前水深h1=0.8m，污水过栅流速v=0.9m/s，每根格栅条宽度S=0.01m，进水渠道宽度B1=0.96m，栅前渠道超高h3=0.3m，每日每1000m3污水的栅渣量W1=0.06m3/d。格栅的间隙数：38个格栅栅槽宽度：1.05m进水渠道渐宽部分的长度：0.12m进水渠道渐窄部分的长度计算：0.06m通过格栅的水头损失：0.26m栅后槽总高度：1.36m栅槽总长度：2.49m每日栅渣量：2.04m3/d，宜采用机械清渣。⑧细格栅选型采用GSC1000回转式细格栅，设备总宽1130mm，有效栅宽1000，删网速度2.2m/min,电动机功率1.1kw。5.2污水提升泵房5.2.1污水提升泵房的设计要求机组布置时，在机组之间以及机组和墙壁间应保持一定的距离。电动机容量小于50kw时，机组净距不小于0.8米；大于50kw时，净距应大于1.2米。机组于墙的距离不小于0.8米，机组至低压配电盘的距离不小于1.5米。考虑到检修的可能，应留有足够距离以抽出泵轴和电机转子，如无单独的检修间，则泵房内应留有足够的场地。此外，泵站内的主要通道应并不小于1.0～1.2米。5.2.2污水提升泵的设计计算①设计最大流量：73500m3/d选用三台污水泵，其中两用一备。则每台泵设计流量为：289.35L/s总扬程估算：1.32m设集水池的有效水深为2m，则集水池的最低工作水位为：3.32m所需提升的最高水位为：4.68m故集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为：8m出水管管线水头损失计算如下：出水管Q=289.35L/s,选用管径为DN300的铸铁管，查《给水排水设计手册》第1册得:

V=1.

48m/s,

100=10.9。出水管线长度估为40m，局部系数为8。则出水管管线沿程水头损失为：0.92m局部水头损失：0.89m水泵总扬程为：12.81m③选泵采用型号为300WL1200-21-110的立式污水泵。该泵提升流量1200m3/h,扬程21m，转速980r/min,功率110Kw效率73%。④起重设备选用相配套的电动葫芦。5.3沉砂池5.3.1平流式沉砂池的设计要求(1)池中污水的vmax为0.3m/s，vmin不小于0.15m/s；(2)Qmax污水在池中的停留时间取30～60s；(3)h有效不应大于1.2m，一般采用0.25～1.0m，每格宽度不小于0.6m；(4)池底坡度设为0.01～0.02；5.3.2平流式沉砂池的设计计算(1)池体尺寸设计沉砂部分的长度：6m水流断面积：3m2池总宽度：5m每格池宽度：2.5m(2)沉砂斗设计①贮砂斗所需容积：2.04m3②每个沉砂斗所需容积，沉砂池每一格有2个沉砂斗，容积为：0.525m3贮砂斗各部分尺寸计算砂斗上口宽：1.3m贮砂斗的容积:0.632m3贮砂室高度：0.896m，采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗池总高度：1.9m(3)核算最小流速：0.18m/s(4)进出水渠道设计①进水渠道：进水渠道的水流流速为0.24m/s②出水管道：出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，堰上水头为0.16m设堰跌水高度h=0.1m，则沉砂池出水的水头损失为0.26m③集水槽的设计沉砂池的出水流入集水槽，每两座沉砂池设计一条集水槽，集水槽的进水通过出水堰自由跌落。5.4AAO工艺的设计计算5.4.1AAO工艺的设计要点AAO厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺主要设计参数见表5-2：表5-2AAO工艺主要设计参数项目数值BOD5污泥负荷N/[kgBOD5/(kgMLSS·d)]0.13~0.2TN负荷/[kgTN/(kgMLSS·d)]<0.05(好氧段)TN负荷/[kgTN/(kgMLSS·d)]<0.06(厌氧段)污泥浓度MLSS/(mg/L)3000~4000污泥龄Θc/d15~20水力停留时间t/h8~11各段停留时间比较A:A:O(1:1:3)~(1:1:4)污泥回流比R/%50~100混合液回流比R内/%100~300溶解氧浓度DO/(mg/L)厌氧池<0.2,缺氧段≤0.5，好氧段=2COD/TN>8(厌氧池)TP/BOD5<0.06(厌氧池)因此：本设计的COD/TN=657/25=26＞8，TP/BOD5=3/240=0.0125＜0.06。可采用AAO工艺。5.4.2基本工艺参数①处理废水量Q=50000m3/d=0.58m3/s,②污泥负荷N=0.12kgBOD5/(kgMLSS·d)，参考取值范围为：0.05～0.15③回流污泥浓度Xr=9000mg/L，污泥回流比Rr=100%,混合液悬浮固体浓度MLSS：4500mg/L设MLVSS/MLSS=0.75，则挥发性活性污泥的浓度为：2250mg/LTN去除率：60%混合液回流比：150%5.4.3AAO曝气计算①总有效容积：13333.33m3②反应水力总停留时间：6.4h③各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3厌氧池停留时间：1.28h厌氧池池容：2666.67m3缺氧池停留时间：1.28h缺氧池池容：2666.67m3好氧池停留时间：3.84h好氧池池容：8000m3校核氮磷负荷：⑤剩余污泥量计算：降解BOD所产生的污泥量：4584.73kg/d内源呼吸分解泥量：1800kg/d不可生物降解及惰性悬浮物(NVSS)：156.3kg/d剩余污泥量：2941.03kg/d反应池有效深度为4m，取超高为1.0m，则反应池总高：5m反应池有效面积，共设反应池2座，每座的容积为：6667m3生化池廊道设置设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。廊道宽6m。每条廊道长度为：50m尺寸校核：；长比宽5~10，宽比高1~2。可见长、宽、深均符合要求。5.4.4反应池进、出水系统计算①进水管管道过水断面面积：0.45m2管径：0.78m进水通过DN800的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。校核管道流速:1.3m/s，符合要求。②进水井污水进入进水井后，水流从厌氧段进入，设进水井宽为1m，水深0.8m。井内最大水流速度：0.72m/s反应池进水孔尺寸：取孔口流速v=0.8m/s，孔口过水断面积：0.72m2孔口尺寸取0.3×0.3m，则孔口数：9③出水堰按矩形堰流量公式：2.03m3/s堰上水头：0.16m④出水井，设流速v=1.2m/s，则过水断面积：1.69m2出水井平面尺寸取为：2m×2m出水管管道过水断面积：1.56m2管径：1.4m，取出水管管径DN1500mm校核管道流速：0.8m/s5.4.5反应池回流系统计算①污泥回流污泥回流比为100%，从二沉池回流过来的污泥通过1根DN200的回流管道分别进入首端的厌氧段。反应池回流污泥渠道设计流量：0.58m3/s②混合液回流混合液回流比为R内=150%。混合液回流量为：0.87m3/s混合液由2条回流管回流到厌氧池，单管流量：0.43m3/s管道过水断面积：0.36m2管径：0.48m，取泵径DN500mm5.4.6需氧量计算①平均时需氧量：7038.55kgO2/d②最大时需氧量：8500kgO2/d③最大时需氧量与平均时需氧量之比：1.215.4.7供气量计算采用HWB-2型曝气器，扩散器的服务面积每个为0.35m2，敷设于池底0.2m处，淹没深度3.8m，计算温度30℃。设定水中饱和溶解氧值为：Cs(20)=9.2mg/L；Cs(30)=7.6mg/L。空气扩散器出口处的绝对压力：1.385×105Pa设空气扩散器的氧转移效率EA=12%，空气离开曝气池池面时，氧的百分比：19%曝气池混合液中平均氧饱和度：8.6mg/L平均时需氧量为：75.3kg/h最大时需氧量为：88.1kg/h曝气池供气量：曝气池平均时供气量为：2241m3/h曝气池最大时供气量为：2622m3/h5.4.8所需空气压力计算48kPa5.4.9风机选离心风机3台，2用1备，则每台风机流量Gf为：1311m3/h选用TSE-200型罗茨鼓风机。5.4.10曝气器数量计算①曝气器个数：3125个5.4.11空气管路计算①供气主管道：0.3m②供气次管道：0.18m5.5二沉池的设计计算5.5.1二沉池的设计参数活性污泥法中沉淀池的设计数据宜按下表5-3的规定取值：表5-3沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间(t)表面水力负荷m3/(m2·h)污泥含水率(%)固体负荷kg/(m2·d)二次沉淀池1.5～2.51.0～1.599.2～99.6≤1505.5.2二沉池的计算①m3/dAAO反应池悬浮固体浓度：mg/L二沉池底生物固体浓度为：mg/L污泥回流比:Rr=100%沉淀部分的面积：452.9m2池子直径：25m实际水面面积：490.87m2实际负荷：1.06m3/(m2·h)沉淀池有效水深为：2.12m，径深比为：11.78污泥部分所需容积：2170.8m3每个沉淀池污泥区的容积为542.7m3污泥斗计算：h5：1.3m污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.06：0.81m污泥斗以上圆锥体部分体积：130.19m3沉淀池总高度：4.83m5.5.3二沉池进、出水系统计算(1)进水管的计算①单池污水流量：0.14m3/s进水管设计流量为：0.22m3/s选取管径D1=800mm。校核管道流速：0.29m/s②进水竖管进水井径采用D2=0.8m，出水口尺寸0.5×0.8m²，共4个，沿井壁均匀分布。出水口流速为：0.14m/s③稳流筒计算，稳流筒过流面积为：11m2稳流筒直径为：4m出水部分的设计环形集水槽内流量为：0.07m3/s集水槽宽度为：0.34m集水槽起点水深：0.4m集水槽终点水深：0.7m每个三角堰流量：0.00082136m3/s三角堰个数：177集水槽两边设三角堰，三角堰中心距：0.39m5.5.4排泥装置吸泥管流量：0.58m3/s本设计中拟用2个吸泥管，每个吸泥管流量为：0.07m3/s规范规定，吸泥管管径一般在150～600mm之间，拟选用mm，，流速：2.31m/s水力损失计算：以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长4m，局部水头损失为：0.27m沿程水头损失为：0.04m中心排泥管流量：0.15m3/s取，则中心管选择DN500，1000，h3：0.08m，h4：0.02m泥由槽底跌落至泥面(中心筒内)m，槽内泥高m。总水头损失为：0.61m5.6加药间的设计计算5.6.1混凝剂的选择与计算混凝剂的用量：425kg/d溶液池容积：225m3混合池采用钢筋混凝土结构，单池尺寸为L×B×H，其中包括超高0.30m与沉渣高度0.2m，则其有效水深H有效=3m，L=10m，B=8m。有效容积为V有效=240m3溶解池容积：45m3溶液池采用钢筋混凝土结构，设两座溶解池，其中一座备用，单池尺寸为L×B×H，其中包括超高0.3m和沉渣高度0.2m。取L=10m，H=1.5m，B=3m。有效容积为V有效=45m3。溶解池采用机械搅拌，搅拌桨为平桨板，中心固定式。搅拌设备应进行防腐处理。采用计量泵投加混凝剂，计量泵每小时加药量：3.75m3/h5.6.2药库的设计计算①按照储存30天药剂计算药剂体积。已知聚合氯化铝的最大用量为Gmax(kg/d),则需储存聚合氯化铝量为：12.75②查出混凝剂密度ρ=1.15×103(kg/m3)，药品堆放高度H=1.5m(一般可按1.5米计)，则储存药剂所需面积为：73.91m2③药库与加药间合建，考虑药剂运输、搬运等所需空间，搬运和磅秤所占面积取药剂所占面积的30%，则药库总面积(平方米)为：96.09m2结合加药间尺寸，确定药库尺寸为L×B=10×10=100m2。5.7混凝沉淀池的设计计算5.7.1机械絮凝池的设计要点5.7.2机械絮凝池的计算①絮凝池的尺寸：347.22m3池宽：7m②搅拌尺寸每排上采用4个搅拌器，每个搅拌器长度:：1.5m搅拌器外缘直径：3.7m每个搅拌器上装有4块叶片，叶片宽度采用0.2m。每根轴上桨板总面积为3.6m2，然后算出所占水流截面积28m2百分比12.86%。叶轮桨板中心点旋转直径：3.5m过水采用穿孔花墙的方式。絮凝池分格墙上过水孔道上下交错布置，过孔流速分别为0.5m/s、0.4m/s和0.3m/s，则可分别算出不同流速下的孔洞面积，然后确定各个孔洞尺寸L×B=0.8m×0.5m，絮凝池分格墙厚为0.2m，每格设置一台搅拌设备。5.7.3排泥系统的设计计算由于排泥管横向布置，首末端积泥均匀度ms取0.60，查表得KW=0.54。取穿孔管孔眼直径d=30mm，孔距s=0.40m。孔眼数目：8孔眼总面积：0.0057m2穿孔管截面积：0.0105m2穿孔管直径：0.115m5.8沉淀池的设计计算5.8.1平流沉淀池设计要点5.8.2平流沉淀池的计算①设计流量：1041.67m3/h②沉淀池有效容积：1562.5m3沉淀池长度：54m沉淀池宽度：9.65m弗劳德数的计算：0.000015.8.3沉淀池进、出水部分设计计算①沉淀池的配水,采用穿孔花墙进水方式,则孔口总面积：1.6m2每个孔口的尺寸定为20cm×20cm,则孔口数为40个,进口水头损失为：0.004m②沉淀池出水采用薄壁溢流堰,渠道断面采用矩形,溢流堰的总堰长：62.5m出水堰采用指形堰，共6条,双侧集水,汇入出水总渠，出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节,以适应水位变化。出水渠起端水深：0.49m出水渠道的总深设为0.9m，跌水高度0.22m。渠道内的水流速度：0.54m/s沉淀池的出水管管径初定为1000mm，此时管道内的流速为：0.41m/s③沉淀池总高度：5.5m5.9反硝化深床滤池的设计计算5.9.1反硝化深床滤池的设计要点①反硝化深床滤池分格数不宜少于3格，并按同时工作考虑，水头损失约2m。②碳源投加系统：包括碳源储存设施、投加系统、控制系统等。③反硝化深床滤池般为长方形，具体尺寸与滤砖规格有关，反冲洗周期为24-48h。5.9.2反硝化深床滤池主要工艺参数计算①所需滤料总体积：300m3②所需滤池总面积：150m2③单格面积：37.5m2，40m2④反硝化滤池高度设计：4.6m空床水力停留时间：0.8h甲醇投加率：17.856mg/L，23.21mg/L滤池循环系统设计回流比取平均水量的60%，平均小时回流量为：868.32m3/h滤池水冲洗系统计算：0.24m3/s配水方孔面积：0.24m2气冲洗系统计算反冲洗用气流量按气冲强度最大时空气流量计算，气冲流量一般取12-18L/(m2/s)，此处取q气=15L/(m2/s)，则反冲洗气流量：0.6m3/s，面积0.06m2每个小孔直径：0.052m5.10紫外消毒构筑物设计计算5.10.1紫外消毒构筑物设计要求5.10.2紫外线消毒工艺的设计计算①峰值流量：0.58m3/s②灯管数：185选用10根灯管为一个模块，则模块数：18.5消毒渠设计按设备要求，设渠中水流速度为0.

3m/s。渠道过水断面积为：1.93m2渠道宽度：1.65m复核流速：v峰0.3m/s，v平0.18m/s渠道总长为：9.42m5.11污泥浓缩池的设计及计算5.11.1污泥浓缩池的进泥量曝气池每日排出的剩余污泥量为：435.7m3/d5.11.2污泥浓缩池的计算①中心进泥管面积：0.25m2②中心进泥管直径：0.57m，本设计取d0=0.6m，进泥管采用管径DN600铸铁管③中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：2m④浓缩后分离出的污水量：0.003m3/s⑤浓缩池水流部分面积：33.6m2⑥浓缩池直径：6.57m⑦m⑧m3/s⑨浓缩池污泥斗容积污泥斗设在浓缩池的底部，采用重力排泥。污泥斗高度：3.26m污泥斗容积：18m3污泥在污泥斗中停留的时间：0.99h浓缩池总高度：8m5.11.3进出水部分设计计算(1)溢流堰溢流堰周长：17.49m②堰上水头三角堰流量为：三角堰水深：0.01m溢流管溢流量为0.00082m3/s，溢流管管径选择DN50，管内流速v=0.418m/s。排泥管管内流速：0.29m/s5.12贮泥池的设计计算贮泥池用来贮存来自浓缩池的污泥。本设计采用2座贮泥池。5.12.1贮泥池的设计计算①贮泥池容积计算：72.67m3贮泥池池体计算：82.19m2贮泥池高度：5.9m5.12.2排泥部分设计每座贮泥池中设有三根进泥管，两根管径为DN200mm,一根管径为DN300mm。第六章污水处理厂总体布置6.1污水处理厂平面布置污水处理厂设施组成包括：生产性构筑物、辅助设施、各类管道以及道路、绿化、照明、围墙、大门等其他设施。6.1.1污水处理厂平面布置一般原则①需遵守各处理单元构筑物的平面布置原则②需遵守管、渠的平面布置原则③需遵守辅助建筑物的平面布置原则④需遵守厂区绿化原则⑤需遵守道路布置原则6.2污水处理厂高程布置6.2.1高程布置的概述①确定各处理构筑物及泵房的标高；②确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，③通过计算各确定部位的水面标高，6.2.2高程布置的原则6.2.3污水高程布置的计算构筑物水头损失可见表6-1。表6-1构筑物水头损失表构筑物名称水头损失(m)构筑物名称水头损失(m)粗格栅0.2二沉池0.5提升泵站0.5混凝沉淀池0.5细格栅0.26反硝化深床滤池1.34沉砂池0.34紫外消毒池0.96反应池0.5贮泥池0.3管道沿程水头损失和局部损失可由，得出，计算结果如表6-2所示，其中污水厂地面高程为40-43m，20年一遇洪水位为38m。所以确定排出管的水面标高为40m。然后根据上一构筑物水位高程=下一构筑物水位高程+水头损失。表6-2污水高程表管渠及构筑物名称管渠设计参数水头损失(m)D(mm)i(‰)v(m/s)ƺL(m)沿程局部构筑物合计上游下游消毒池到排水口10000.651.501.2150.000.080.090.1640.1640消毒池0.960.9641.1240.16反硝化滤池到消毒池4000.651.501.2113.500.020.090.1141.2341.12反硝化滤池1.341.3442.3441.23混凝沉淀池到反硝化滤池6000.454.101.497.500.030.050.0842.4242.34混凝沉淀池0.500.5042.9242.42辐流式二沉池到混凝沉淀池5000.651.501.2185.000.130.320.4542.4542.92辐流式二沉池0.500.5042.9542.45配水井到辐流式二沉池8000.556.501.504.000.030.120.1543.0942.95配水井0.100.1043.1043.09AAO反应池到配水井15000.556.501.5079.000.510.400.9144.0143.10AAO反应池0.500.5044.5144.01沉砂池到AAO反应池8000.651.501.21100.000.150.200.3544.8644.51沉砂池0.340.3445.2044.86细格栅到沉砂池45.2045.20细格栅0.260.2645.4645.20泵站到细格栅3000.6510.901.48840.920.891.8147.2745.46泵站2243.0947.27粗格栅到泵站43.0943.09粗格栅0.20.243.2943.09进水管800446.2.4污泥管道的水头损失其计算结果表见下表6-3：表6-3污泥高程表管渠及构筑物名称管渠设计参数水头损失(m)D(mm)i(‰)v(m/s)ƺL(m)沿程局部构筑物合计上游下游二沉池1.21.242.9542.45二沉池到浓缩池5000.454.101.49102.000.420.200.618242.4541.83浓缩池0.60.641.8341.23浓缩池到贮泥池3000.553.51.5350.020.090.107541.2341.12贮泥池2.92.941.1238.22贮泥池到脱水间2000.453.51.5850.020.120.137538.2238.08脱水间1.51.538.0836.58第七章污水厂投资估算7.1投资估算说明7.1.1污水厂项目总投资项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用第一部分费用包括建筑工程费，设备、器材、工具等购置费，安装工程费；第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等；第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。项目总投资=固定资产投资+铺底流动资金固定资产投资=固定资产静态投资+固定资产动态投资固定资产静态投资=建筑工程费用+设备器具购置费+安装工程费+基本预备费+其他费用固定资产动态投资=涨价预备费+固定资产投资方向调节税+建设期利息7.1.2定员指标污水处理厂人员配备指标可根据污水厂规模参考表7-1确定：表7-1污水处理厂定员指标规模/(104·m3/d)定员指标/[人/(104·m3污水/d)]3.0-5.017.56.0-8.014.510.012.515.010.520.09.040.08.080.05.57.1.3污水处理厂年总成本及经营成本估算污水处理厂处理成本及经营费用可参考下表7-2确定：表7-2经营费用及单位处理成本序号项目费率/%计算基数费用（万元）1动力费0.876N.d/k2药剂费0.365×10Q∑(ai×bi)3工资福利费A×N4固定资产基本折旧费4.5折旧18年，固定资产=0.84工工程总投资5大修基金提成2.4固定资产投资6无形资产和递延资产摊销费8.0无形资产和递延资产7日程修理维护费1.0固定资产投资8管理费销售费和其他费用15.0（1+2+3+…+7）9流动资金利息支出流动资金借款（万元/年）×借款年利率10年经营成本（1+2+3+5+7+8）11年总成本（1+2+3+…+9）可变成本（1+2+8+9）固定成本（3+4+5+6+7）12单位处理成本年总成本/365Q13单位经营成本年经营成本/365Q7.2投资估算7.2.1项目总投资(1)单项构筑物工程造价计算污水厂的日处理水量为：50000m/d=578L/s，处理厂人员定为：。根据设表26计算得主要构筑物投资，即第一部分费用如下表7-3所示：表7-3经营费用及单位处理成本序号名称投资计算（万元）1总平面7802污水泵房（带粗格栅）555.63平流沉砂池（带细格栅）36.54厌氧池189.55缺氧池189.56曝气池412.67二沉池317.78混凝沉淀池349.49反硝化深床滤池183.410消毒池80.611浓缩池53.8812贮泥池16.9213脱水间18.4814综合办公楼60.7215公寓楼60.7216食堂72.317浴室72.318锅炉房72.319车库31.220检修间49.9221仓库53.6722加药间34.2合计3691.4第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用的50%计。3691.4×50%=1845.7（万元）(3)第三部分费用第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则3691.4×10%=369.14（万元）价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则3691.4×5%=184.57（万元）贷款期利息、铺底流动资金按第一部分费用的20%计，则3691.4×20%=738.29（万元）综上，第三部分费用合计为：369.14+184.57+738.29=1292（万元）(4)工程项目总投资工程项目总投资合计为：第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用即：3691.4+1845.715+1292=6829万元7.2.2污水厂处理成本估算污水处理厂成本通常包括工资福利、电费、药剂费、折旧费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等项费用。药剂费(7-1)万元/年动力费(电费)(7-2)根据经验取总的动力费为150万元/年。工资福利费万元/年(7-3)折旧费万元/年(7-4)S—工程总投资额；P1—折旧提成率；按现行规定，排水项目取4.5%摊销费万元/年(7-5)P2—摊销费提成率；一般可按0.2%—0.4%计，取0.4%大修理基金万元/年(7-6)P3——大修理基金提成率；按现行规定，排水项目取1.7%检修维护费万元/年(7-7)P4——检修维护费提成率；取1%利息支出(7-8)其他费用指不包括在上列费用中的间接费用，如办公费、差旅费、邮电费等。常安以上费用之和的一定百分比计，通常取10%。(7-9)(10)工程项目年总成本综合以上各项费用，得该工程项目年总成本为：(7-10)(11)项目年经营成本年经营成本等于年总成本减去折旧费、摊销费和利息支出，即(7-11)7.2.3成本估算(不考虑人工费时)如果不考虑人工工资福利费，即令W3=0,则有：(7-12)综合以上各项费用，得该工程项目不考虑人工费时年总成本为：(7-13)不考虑人工费时年经营成本等于年总成本减去折旧费、摊销费和利息支出：万元/年(7-14)7.2.3污水处理厂综合成本年平均污水处理量Qnp=365×50000=1825万吨单位处理成本元/m3污水(7-15)当不考虑人工费时单位处理成本为：元/m3污水(7-16)结论本次毕业设计的题目为沈阳市于洪区永安新城污水处理厂设计