污水处理厂毕业设计

摘要随着人类生存环境的不断恶化和自然资源的日益减少。人类社会的可持续发展面临着严峻地挑战，这迫使人类必须重视自然环境的保护与利用,自然资源的合理开发与利用这样一个生死攸关的大问题。而在这个大问题中,水又是最重要的.因为水是生命的源泉，"民以水为天"。水在自然资源中是应用最普遍，分布最广泛，对人类最重要的自然资源。随着人类社会的发展，人类已经认识到，水不是取之不尽用之不竭的，水是有限的。而这有限的水，正遭到严重污染，这使本来就十分匮乏的水资源更加匮乏。一方面严重缺水,另一方面又有大量污水排出，流入江河湖海污染水体。污水处理既可解决水源的严重污染，又可开发新水源，应该说这是一项事半功倍的事业。城市人口的递增，城市规模的扩大，城市工业生产的发展，生活污水和工业废水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一。我们通过建设城市污水处理厂，经过一级物理法和二级生物法对污水进行处理然后再将它排入水体，以减轻水体的负担。关键词：A2O工艺，辐流式二沉池，平流沉砂池ABSTRACTThehumanlivingenvironmentisdeterioratingandthenaturalresourcesbecomelessandless.Thesustainabledevelopmentofhumansocietyisfacingseverechallenges,forcinghumansmustattachimportancetotheprotectionofthenaturalenvironmentandtheuse,thereasonabledevelopmentandutilizationofnaturalresourcessuchalife-and-deathproblem.Inthisbigproblem,wateristhemostimportant,becausewateristhesourceoflife,"thepeoplewaterforthesky".Wateristhemostwidelyusedandmostwidelydistributednaturalresourceinnaturalresources.Withthedevelopmentofhumansociety,mankindhasrealizedthatwaterisnotinexhaustibleandwaterislimited.Andthislimitedwaterisbeingseverelypolluted,whichmakesthealreadyscarcewaterresourcesevenmorescarce.Ontheonehand,thereisasevereshortageofwater,andontheotherhand,thereisalargeamountofsewageflowingintotheriversandlakestocontaminatethewater.Sewagetreatmentcansolvetheseriouspollutionofwatersource,butalsocandevelopnewwatersource,shouldsaythatthisisabusinesswithhalftheeffort.Increasingurbanpopulation,theexpansionofcityscale,thedevelopmentofthecity'sindustrialproduction,domesticsewageandindustrialwastewaterdischargeamountisincreasing,alargenumberofuntreatedsewagedirectlydischargedintothesurroundingrivers,theurbanenvironmentpollutionisveryserious,notonlypollutedurbanundergroundwaterdirectly,andtotheriversdownstreamofagriculturalproductionandpeople'slifecausedharm,theecologicalenvironmenttothesurvivalofhumansandcreatureshasbeenincreasinglyseriousthreat.Atthesametime,thewaterecologicalsystemembodiestheharmoniouscoexistenceandcoordinatedevelopmentwithwater,isthemainpartofurbanecologicalsystemandthekeyfactors,iscloselyrelatedtothesustainabledevelopmentofacity.Therefore,urbansewagetreatmenthasbecomeoneofthemosturgentproblems.Wethroughtheconstructionofurbansewagetreatmentplant,aftertheprimaryphysicalmethodandsecondarybiologicalmethodtodealwithsewageandthentakeitintothewater,toreducetheburdenofwaterbody.Keywords:A2Oprocess,theradialflowthesecondpond,theadvectiongritchamber目录TOC\o"1-3"\h\u第一章概况 1城市概况 1自然条件 2设计任务 2第二章污水处理厂设计说明 5总体设计 5污水及污泥工艺流程的选择 6工艺总平面图的布置 10第三章污水处理构筑物的工艺设计 12主要处理构筑物的选择 12第四章污水处理厂设计计算 32各处理单元设计计算 32污泥处理 72高程计算 78第五章结论 82参考文献 83外文翻译中文译文致谢第一章工程概况城市概况社会经济个行政村，27个社区;总面积1183平方公里，人口万(2013年)。华亭县是甘肃省平凉市下辖的一个县，以境内皇甫山麓有华尖山亭而得名。位于甘肃省东部、关山东麓，东临崇信县，西连庄浪县和宁夏回族自治区泾源县，南接张家川回族自治县和陕西省陇县，地处陕甘宁三省（区）交汇处。辖5个镇、5个乡(2民族乡)、1个街道、1个省级工业园区，101华亭素有"煤城瓷都"之称，是古丝绸之路的必经之地，甘肃省煤、电、化、运一体化综合产业开发的核心区和工业重镇，是全国十三个产煤基地、西北三大产煤基地之一，也是陇东重要的能源供应与货运集散基地。华亭是甘肃省唯一进入中国西部百强县的县市。华亭曲子戏为全国首批非物质文化遗产，明朝安口镇的安口窑以"陇上窑"之名列入全国名窑。交通条件华亭北距平凉市(崆峒区)55公里，西至兰州395公里，南到咸阳国际机场290公里。宝中铁路、省道203线、304线及已经开工建设的天(水)平(凉)铁路和即将开工的宝(鸡)平(凉)高速、天(水)平(凉)高速横穿境内，县乡公路总里程达公里。有年吞吐量1000万吨的煤炭铁路专用线和140万吨的铁路集运站。2013年，华亭县年完成客运量289万人次，比2012年增长%;旅客周转量15599万人公里，比2012年增长%;全年完成货运量486万吨，比2012年增长%;货物周转量127458万吨公里，比2012年增长%。华亭县共有道路运输企业28户，其中，货运企业14家，客运企业2家，出租企业4家，公交企业1家，二类维修企业4户，汽车客运站2个，汽车综合性能检测站1家。运营车辆3259辆，其中:货运车辆2946辆，班线客车53辆，出租车216辆，村村通44辆，开通客运班线23条。自然条件地形地貌华亭县位于甘肃省东部、关山东麓，地处甘肃、陕西、宁夏三省(区)交汇处，东临崇信县，西连庄浪县和宁夏回族自治区泾源县，南接张家川回族自治县和陕西省陇县，北依平凉市崆峒区。华亭县南北宽40公里，东西长46公里，总面积1183平方公里，地理坐标东经106°21′-106°53′，北纬35°1′-35°24′。气候特点华亭气候温润，属黄土高原丘陵沟壑区温带半湿润性气候，多年年平均气温，年均降雨量607毫米。2010年度，华亭县全年日照小时，降雨量毫米，其中汛期降雨量毫米，日最大降雨量毫米，无霜期163天，平均气温℃，其中最高气温℃，最低气温℃，平均风速米/秒，最大风速米/秒，平均气压百帕，平均水气压百帕，平均相对湿度%。水文条件华亭境内有汭河、黑河、汘河3大水系，南北汭河、策底河、南川河、上关河、神峪河、麻庵河7条河流，总长公里。汭河境内全长公里，经崇信、泾川县流入泾河。黑河在该县境内主要为神峪河，境内全长26公里，由上关乡的陈家河与秋林河在神峪乡下关汇合而成，东经神峪乡柳家河出境入崇信。汘河在该县境内为上关河和麻庵河，境内全长33公里，属渭河支流，向南汇入汘河。设计任务设计题目平凉市华亭县污水处理厂工艺设计设计的原始资料（1）平凉市华亭县污水处理厂污水排放量10万m3/d和水质资料,见下表。表1-1污水水质参数项目SSmg/LCODCrmg/LBOD5mg/LTN/mg/L氨氮/mg/L总磷/mg/LpH平均水温/℃数值333590330604520（3）污水处理程度：污水处理厂出水水质以《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准执行。（4）主导风向：南风；（5）地下其他建筑物不用考虑；（6）水文地质资料：、污水处理厂地下水位埋深，冻深。（7）污水处理厂地面标高；（8）污水排放水体:最高水位、正常水位最低水位。（相对地面标高）第二章污水处理厂设计说明总体设计厂址选择厂址选择原则（1）厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇﹑工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇﹑工厂厂区生活区及农村居民点保持约300m以上的距离，但也不宜太远。（2）无论采用何种处理工艺，都应尽量做到少占农田和不占农田。（3）当处理后的污水直接排放时，厂址应考虑与受纳水体靠近。（4）靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。（5）要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量。（6）根据城市总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。根据以上原则，将污水处理厂建在该县的东南角，离城区300米、离河道15米左右。水厂位于流经该城的河流下游。土质为亚粘土。水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利于施工。河流最高水位米，水厂不会受冲淹。该城常年主导风向西南风。水厂设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区位于主导风向的上方。污水收集及排放系统该县城的污水最后汇总到污水干管送入污水处理厂进行处理，厂内的排放管将处理过的污水统一排放到河道。进水水量、水质及处理标准设计中污水处理厂的设计流量为10万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。处理标准为一级B标准。污水及污泥工艺流程的选择污水处理工艺的选择原则作为城市基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，城市污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在本次污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到标书规定的排放要求。（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。（4）选定工艺的技术及设备先进、可靠、成熟。（5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本次设计的污水处理工艺选择针对污水厂服务区域的污水量和污水水质以及经济条件、管理水平考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。原污水生化处理的可行性（1）污水处理厂原污水营养比值验证BOD5/CODCr比值污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODCr>，则可生化性较好，BOD5/CODCr<，则较难生化，BOD5/CODCr<0.25不易生化。本工程BOD5/CODCr=330/590=，其可生化性属于较好类型的城市污水，因此本工程不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。水中污染物的去除原理污水处理的目的是去除水中的污染物，污水中的主要污染物有BOD5、CODCr、SS、N和P等。进出水水质及处理程度如表1-1所示。从表1-1中可以看出，各种污染物去除率由大到小的排列次序是：BOD5>SS>CODCr>NH3-N，而污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对BOD5降解，利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成BOD5的去除。在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是，这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺，其出水中残余的BOD5仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。（3）CODCr的去除污水中CODCr去除的原理与BOD5基本相同，污水厂CODCr的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。由于BOD5／CODCr高（比值为），污水的可生化性较好。采用二级处理工艺能满足设计要求出水CODCr≤50mg/L。方案对比根据该地区污水水质特征，污水处理工程要求脱氮除磷，其主要去除的是BOD、COD、SS、NH3-N和TP。在当前水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一。它是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。然而传统的活性污泥法存在着如曝气池池体比较庞大、占地面积大、耗电高、管理复杂等缺点。但是近年来也出现一些活性污泥处理系统的新工艺，如氧化沟、间歇式活性污泥法以及AB法污水处理工艺等。（1）氧化沟又称循环曝气池，与传统活性污泥法的曝气池相比较：1）可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度；2）可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污泥回流装置；3）BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统。但是，氧化沟工艺占地面积较大。（2）间歇式活性污泥处理系统SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。与传统活性污泥法相比：1）在大多数情况下，无设置调节池的必要；2）SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；3）通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷的反应。但其也有一定的局限性：1）反应器容积利用率低（由于SBR反应器水位不恒定，反应器有效容积需要按照最高水位来设计，大多数时间，反应器内水位均达不到此值，所以反应器容积利用率低）。2）水头损失大。3）不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。4）峰值需氧量高，整个系统氧的利用率低。5）设备利用率低。6）不适合用于大型污水处理厂（采用SBR工艺的污水处理厂规模一般在20000t以下，规模大于100000t的污水处理厂几乎没有采用SBR工艺的）。（3）AB污水处理工艺AB法——生物降解工艺的简称。与传统的活性污泥处理相比：1）全系统共分为预处理段、A段、B段等3段。在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初次沉淀池；2）A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池及二次沉淀池组成；3）A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的、适于本段水质特征的微生物种群。但其也有一定缺点：1）A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。2）当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去除有机物的分配比去除BOD5，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。3）污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。经过比较，决定选择用AB法污水处理工艺，针对其缺点，将其B段改为A2/O工艺。本工艺具有以下各项特点：1）A2/O工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100；3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。所以污水处理具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水井，由水泵提升到平流沉砂池。然后经平流沉淀池、吸附池、A2/O反应池、辐流沉淀池，辐流沉淀池出水后经过三级处理经加氯处理后，排入受纳水体。污水处理工艺流程的确定处理厂的工艺流程是指在到达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各个单元的有机结合。构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以BOD、SS等物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30%左右，但仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20～30mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。污泥处理工艺流程的确定在污水处理的各种不同的过程中，分离和产生出大量的污泥。这些污泥含大量有机物，易于分解，对环境具有潜在的污染能力。同时，污泥含水率甚高，体积庞大，处理和运送均很困难。因此，污泥在最终处置前必须处理，而处理的主要目的是降低污泥中有机物含量并减少其水分，使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度，并将其体积缩减以便运输和处置。由于污泥中含有大量的水分，因此在污泥处理前需要浓缩，降低含水率，以减少处理体积及处理成本。污泥处理的方法是厌气消化，使污泥中的有机物质变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积，并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，在厌气消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：平流沉淀池和辐流沉淀池中的剩余污泥经污泥泵提升至贮泥池，贮泥池污泥送至浓缩池，浓缩后的污泥进入消化池，进行中温二级消化。污泥在污泥控制室进行加热，一级消化池加以搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化。消化后污泥送至脱水机房脱水。工艺总平面图的布置平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有的地形布置，以减少挖方、填方工程量，减少工程造价。布置大致分为三区：生活区、污水处理区、污泥处置区，要求布置紧凑，进出水流畅，节省占地。其中综合办公楼、食堂、停车场等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员。

第三章污水处理构筑物的工艺设计主要处理构筑物的选择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（～10mm）；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；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。设计参数如下：（1）水泵前格栅栅条间距，应根据水泵要求确定。（2）污水处理系统前格栅栅条间距，应符合下列要求：1）人工清除25～40mm；2）机械清除16～25mm；3）最大间隙40mm。（3）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统等因素有关在无当地运行资料时，可采用：1）格栅间隙16～25mm时，～栅渣/103m3污水；2）格栅间隙30～50mm时，～栅渣/103m3污水。在本设计中，采用机械清除，格栅间距采用25mm。1）大型污水处理厂或泵站前的格栅（每日栅渣量大于），一般应采用机械清渣。2）机械格栅不少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用。3）过栅流速一般采用～s。4）格栅前渠道内的水流速度一般采用～s。5）格栅倾角一般采用45°～75°。6）通过格栅的水头损失，粗格栅一般为，细格栅一般为～。7）格栅必须设置工作台，台面应高出栅前设计水位。工作台上应有安全和冲洗设施。8）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于。工作台正面过道宽度，采用人工清除时不应小于，采用机械清除时不应小于。9）机械格栅的动力装置一般设在室内，或采取其他保护设备的措施。10）设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。11）在北方地区格栅的设置必须考虑防止栅渣结冰的措施。12）格栅间内应安运吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。本设计中格栅间与集水间、水泵房合建，格栅设置四组，栅条间距25mm，栅条宽度10mm，栅槽宽度，格栅倾角采用60°，过栅流速采用s，栅前水深，通过格栅的水头损失采用。泵房（1）泵站规模的确定：泵站规模的大小应能满足流量发展的需要。在远景流量已确定和投资允许的情况下，泵站可以一次建成。但应根据技术经济比较及当地具体情况，考虑对其设备、构筑物及（或）建筑物进行分期建设的必要性。泵站规模一般根据流量大小确定，也可用人口当量或流域面积来表示，但泵站又因所提升的水质（如：雨水、污水、合流污水、工业污水、污泥）不同，或抽升规律（常年抽升、季节性抽升和中途加压抽升）不同，其泵站规模也有所不同。泵站占地面积与泵站性质、规模大小以及所处的位置有关。（2）附属设施：1）建筑：一般设有工作人员的休息室、厕所（设洗脸盆）、工具间。对远离居住区或交通不便的泵站，应根据需要设厨房、煤棚。在常年运转的大型泵站或在一组泵站中，应设修配车间，必要时增设小型会议室和淋浴室。处理厂内泵房应设的附属建筑物，应由处理厂总体设计决定。2）道路：泵站内部应有一条供运输的道路与外部公路相通，其标准可参考道路设计规范。3）排水：院内不得积水，应根据需要及地形等条件设明渠或管道排水。生活污水用管道排出。4）绿化：泵站内绿化面积可参考城市绿化标准的有关规定，但最好不少于占地面积的20%。5）给水：应埋设供泵站维护、生活、消防用的给水管道。6）供电：应就近接通电源，大型泵站、立交泵站或不允许间断工作的泵站，应考虑双电源，若无第二电源，可设其它动力设施备用。（3）泵站位置：泵站位置应结合规划要求，建于排水需要提升的管（渠）段，且距排放水体较近的地方。并应尽量避免拆迁、少占耕地。设在污水处理厂内的污水或污泥泵站，可与其它构筑物统一布置，立交排水泵站，应设在距立交尽可能近的地方。（4）隔离带：泵站一般设计成独立的院落，为防噪音合污染，应用绿化带与居住房屋和公共建筑物隔离。隔离带宽度，应根据气候、风向、地形特征等因素确定，并考虑泵站性质规模不同而有区别，一般不小于30米，城市土地紧张不能达到最小要求时，应密植常青树。泵站周围一般设围墙，墙高为～米。立交泵站可不设围墙，以绿篱或树木与四周建筑物隔开。（5）建筑外观：泵站地上建筑形式应与周围的建筑形式相协调，外观应美观大方。（6）泵房形式：泵房形式的选择主要取决于水力条件和工程造价，其它考虑的因素还有泵站规模大小、泵站性质、水文地质条件、地形地物、挖深及施工方法、管理水平、环境要求、选用的水泵形式以及能否就地取材等。1）立式轴流泵的泵房，分干式合湿式两种：a）干式泵房集水池合机器间由隔墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对水泵的检修和保养，又可避免污水对轴承、管件、仪表的腐蚀b）湿式泵房电动机没在电机间内，水泵叶轮、轴承、引水管等淹没在机器间下部的集水池中，水泵间与集水池合在一起，其结构比干式泵房简单，单缺点较多，如对水泵部件的腐蚀严重，管理人员工作条件较差，往往要带水维修、换泵，尤其是在合流泵站中，对管理人员的健康影响很大，除在非常年运转的小型雨水泵站或排灌泵站外，一般较少采用。2）圆形泵房和矩形泵房：集水池和机器间的形状，与工艺要求、施工条件以及水量大小有关。常采用的有矩形、圆形合下圆上方形的结构形式。a）圆形及下圆上方泵房当设计流量较小或水泵台数在4台以下时，一般可采用圆形泵房，采用下圆上方形泵房，室内面积的利用更好些。圆形泵房便于用沉井法施工；中小型泵站以圆形造价较低，常用内径为7～15米。地面以下至来水管底深度一般为3～8米b）矩形泵房或组合形泵房多为大开槽施工，其设计流量较大为³/s～30m³/s。选用尺寸范围是宽4～10米，长10～25米，深4～16米。矩形泵房比圆形泵房可利用的空间较大，室内面积利用率较高，工艺布置用于大中型泵站较为合理，起吊检修方便。3）自灌式泵房和非自灌式泵房：水泵及吸水管的充水，有自灌式（包括半自灌式）和非自灌式两种方式，故泵房也可分为自灌式与非自灌式两种。a）自灌式（或半自灌式）泵房采用自灌式时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动。半自灌式是指泵轴仅低于最高水位，当集水池达到最高水位时方可启动。自灌式泵房优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。缺点是泵房较深，增加地下工程造价，有些管理单位反映吊装维修不方便，噪音较大，甚至会妨碍管理人员利用听觉判断水泵是否正常运转，采用卧式泵时电动机容易受潮。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站、立交排水泵站，开启频繁的污水泵站中，宜尽量采用自灌式泵房。b）非自灌式泵房泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵吸水管不得设底阀，故需采用引水设备。这种泵房深度较浅，具有结构简单，室内干燥，卫生情况较好，利于采光和自然通风，值班人员管理维修方便等优点，但管理人员必须能熟练地掌握水泵启动工序。在来水量较稳定，水泵开启并不频繁，或在场地狭窄，或水文地质条件不好，施工有一定困难的条件下，采用非自灌式的地上式泵房较宜。4）合建式与分建式泵房：合建式与分建式泵房主要指集水池与机器间是合建在一起，还是分成两个独立的构筑物。一般应根据水文地址、地形、地物等条件、以及水泵型号、管理要求等选定。a）合建式泵房分机器间与集水池上下设置，和集水池与机器间前后设置两种形式。选用中、小型立式轴流泵时，宜采用集水池设在机器间地板下面的形式。选用离心泵机混流泵时，多采用集水池与机器间前后排列，以隔墙分开的形式。但设有前池或集水池容积较大合需要减少挖深时，则选用轴流泵也应采用此种形式。自灌式大多采用合建式，紧凑，占地少，结构较省，尤其是明开施工。b）分建式泵房集水池合机器间分建为两个独立的构筑物，两者之间可以相隔一定距离，但需满足水泵吸程和施工中互不干扰的要求。一般集水池为圆形或矩形、地下式。机器间为矩形，较多为地上式。非自灌式采用分建式较多，结构处理简单，无渗漏问题，水泵检修方便，只是增加了吸水管的茬高度。在选择泵房合集水池位置时，尽量使两者所处地基的承载力一致，以防构筑物产生不均匀沉降，使连接管折断，一般可在管道进入泵房前，可能产生不均匀沉降处加柔口连接。5）半地下式泵房和全地下式泵房：a）半地下式泵房半地下式有两种情况，一种作法是自灌式，机器间位于地面以下为了满足自灌式水泵启动的要求，将卧式水泵底座与集水池底设在一个水平面上。另一种是非自灌式，机器间高程取决于吸水管的最大吸程，或吸水管的最小覆土。半地下式泵房地面以上建筑物的空间药能满足吊装、运输、采光、通风等机器间的操作要求，并能设置管理人员工作的值班室和配电室，一般排水泵站应采用半地下式泵房。b）全地下式泵房在某些特定情况下，泵房的全部构筑物都要求设在地面以下，地面以上不允许有任何建筑物出现，只留有供出入用的门（或人孔）和通气孔、吊装孔。此种泵房几乎没有占地的问题。本工程泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点，便于开槽施工，适用于自灌式泵站。集水池和机器间由隔墙分开，这样可保持机器间干燥，有利于水泵的保养和检修。只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免污水对轴承、管仲，仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站，及开启频繁的污水泵站中，尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便，缺点是泵房较深，增加工程造价。且由于噪音较大，妨害工作人员判断水泵是否正常工作。采用自灌式泵房时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动，启动可靠，操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造价。（1）集水池集水池容积根据进水管的设计流量，水泵抽升能力、台数、工作制度、启动时间、开停次数以及泵站前的进水管道是否可以作为调蓄容积而定。根据排水规范，集水池的有效容积应根据水量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求：1）污水泵房的集水池容积，不应小于最大一台水泵5min的流量。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）雨水泵房的集水池容积，不得小于最大一台水泵30s的出水量。3）初沉污泥和消化污泥泵房的集水池容积，应按一次排入的污水量和污水泵抽送能力计算；活性污泥泵房的集水池容积，应按排入的回流污泥量、剩余污泥量和污泥泵抽送能力计算。在液位控制水泵自动开停的泵站，可以用集水池的来水和每台水泵抽水之间的规律推算出有效容积的基本公式为：式（3-1）式中：Vmin——集水池最有效容积（m3）；Tmin——水泵最小工作周期（s）；Q——水泵流量（m3）。（2）集水池形式及吸水管部置1）集水池的形状、尺寸及泵吸水管的布置适当与否、直接影响到水泵的运行状态，特别是立式轴流泵、立式混流泵等叶轮靠近吸水管进口的情况，其影响更大。2）吸水管的布置：为得到较好的吸水效果，应注意以下几点：3）要使来水管（渠道）至集水池进口不发生方向上的急剧变化或显著的流速变化，流向集水池的流速最好平均为～s,不大于s。取平均流速为s。4）因集水池过宽也会产生漩涡，为防止水发生偏流和回流，应设置整流板（导流板）。5）加深吸水管的埋设深度，其最小尺寸为吸水管管径的倍。本设计中喇叭口下缘位于最低水位以下320mm，距池底为600mm。喇叭口宽度为900mm。6）吸水管喇叭口至集水池底距离不宜过大，也不宜太小，否则效率会降低，一般为或。如前所述，喇叭口宽度为900mm，距池底600mm，满足要求。池底布置：集水池进水管管底与格栅底边的落差不得小于，以防止淤积的杂物影响过水断面。集水池池底应做成～的坡度，坡向吸水坑。吸水坑的深度一般采用～。本设计中设置i=的坡度。排空和清泥：为便于集水池的排空和清泥，除检查孔外，应留有安装临时污泥泵的孔洞和位置。在必需连接运转泵站中，以将集水池分为可连通的两格（中间以闸板分隔），以便检修。必要时应备橡胶或塑料软管，以便冲洗时使用。本设计中未将集水池分为两格，设置有检查孔和安装临时污泥泵的孔洞。为更好地进行排泥，在集水间中设置DN130的反冲洗管，以便对集水池吸水槽中的污物进行反冲洗。（3）机器间1）机器间尺寸主要取决于设计水量、所选水泵的型号和数目、管件的布置、起重的条件以及泵站的深度，要求对地面和空间充分利用，为保证管理人员的通行和水泵的拆卸安装，泵站机器间布置应符合有关规定。2）高度高度是指泵房室内地面与屋顶梁底距离。泵房内不设吊车时，泵房高度以满足临时架设起吊设备和采光通风的要求为原则，一般不小于3m。泵房内设吊车时，其高度通过计算确定。辅助用房的高度一般采用3m。本设计中的泵房设置地上与地下两层，地上为走道，地下为机器间，起吊设备置与地上。3）门、窗、走廊：机器间至少应有一个能满足设备的最大部件搬运出入的门。门宽一般不小于，高度不小于。在炎热地区，窗应尽量面向夏季主导风向，且两边开窗，以造成对流；在寒冷地区，窗应向阳，为使空气对流，背面也可适当开窗。窗的总面积不小于泵房面积的1/6，在较大的泵站内，为了便于管理和使用，靠窗（或靠墙）一边宜设有走廊，其宽度可采用～，走廊的栏杆高度为～。门宽度为采用，高度为。窗沿长度方向设置六个，每扇窗长，高，每窗分两格，窗底距地面，窗间距。4）地面排水干式水泵间室内地面应做成～的坡度，坡向排水沟或集水坑。在本设计泵房中，地面设置的坡度，坡向集水坑，集水坑的宽为800mm，深度600mm，水泵水封滴水有集水盒通过DN25排水管（贴地面）接入集水坑。5）通风为使夏季室内温度不超过35℃，采用机械通风。自然通风时，在开窗方向上，使空气对流，地下部分在对应的位置设拔风筒两个，通向室外，风筒进出风口一高一低，高差两米，使空气流通。机械通风采用离心通风机。排风扇设在窗子的高处，排成一排。平流沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等，它们的相对密度约为）。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。本次设计采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。平流沉砂池的设计参数，是按去除比重为，粒径大于的砂粒确定的。设计参数如下：（1）设计流量的确定：当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算；（2）设计流量时的水平流速：最大流速为s，最小流速为s。这样的流速范围，可基本保证无机颗粒能沉掉，而有机物不能下沉；（3）最大设计流量时，污水在池内的停留时间不少于30s，一般为30～60s；（4）设计有效水深不应在于，一般采用～，每格池宽不宜小于；（5）沉砂量的确定：生活污水按每人每天～计，城市污水按每10万m3污水的砂量为3m3计，沉砂含水率约为60%，容重m3，贮砂斗的容积按2d的沉砂量计，斗壁倾角（6）沉砂池超高不宜小于。本设计中采用平流沉砂池两座，每座格数为2，每格一个沉砂斗。沉淀池沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。用于生物处理法中作预处理的称为初次沉淀池。对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除约30%BOD5与去年相比55%的悬浮物。设置于生物处理构筑物后的称为二次沉淀池，是生物处理工艺中的一个组成部分。沉淀池常按水流方向来区分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池及辐流式沉淀池等三种。（1）平流式沉淀池池形呈长方形，废水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的别一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部分池底有坡度，倾向贮泥斗。设计参数如下：1）池子的长宽比不小于4，以4～5为宜。当长宽比过小时，池内水流的均匀性差，容积效率低，影响沉降效果；大型沉淀池可以考虑设导流墙。2）采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。3）池子的长深比不小于8，以8～12为宜。4）池底纵坡：采用机械刮泥时，不小于，一般采用～。5）按表面负荷计算时，应对水平流速进行校核。最大水平流速：初次沉淀池为7mm/s;二次沉淀池为5mm/s。6）刮泥机的行进速度不大于min，一般采用～min。7）入口的整流措施，可采用溢流式入流装置，冰设置多孔整流墙（穿孔墙），；底孔式入流装置，底部设有挡流板；淹没孔鱼挡流板的组合；淹没孔与有孔整流墙的组合。有孔整流墙上的开孔总面积为池断面积的6%～20%。8）出口的蒸馏措施可采用溢流式集水槽。集水槽的形式。溢流式出水堰的形式；其中锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不同沉降，在堰口处需设置使堰板能上下移动的调整装置。9）进出口处应设置挡板，高出池内水面～。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不应小于，一般为～；出口处一般为～。挡板位置：距进水口为～，距出水口～。10）在出水堰前应设置排除浮渣的设施（如可转动的排渣管、浮渣槽等）。当采用机械排泥时，可一并结合考虑。当沉淀池采用多斗排泥时，污泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不宜多于两排。本设计中的初沉池采用平流沉淀池，沉淀池只数为9。（2）辐流沉淀池辐流沉淀池也称辐射式沉淀池。池型多呈圆形，小型池子有时也采用正方形或多角形。池的进出口布置基本上与竖流池相同，进口在中央，出口在周边。但池径与池深之比，辐流池比竖流池大许多倍。水流在池中呈水平方向向四周辐射流，则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。池斗设在中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥（或吸泥）机械排除。设计参数如下：1）池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值为6～12。2）池径不宜小于16m。3）坡向泥斗的坡度不宜小于。4）一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施（此方法多用于二沉池）。5）当池径（或正方形的一边）较小（小于20mm）时，也可采用多斗排泥。6）进、出水的布置方式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水、周边进水周边出水。周边进水的辐流式沉淀池是一种沉淀效率较高的池型，与中心进水、周边出水的辐流式沉淀池相比，其设计表面负荷可提高一倍左右。7）池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上；池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。8）刮泥机旋转速度一般为1～3r/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用min。9）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开孔面积为过水断面面积的6%～20%。10）浮渣用浮渣刮泥板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。本设计中的二沉池采用辐流沉淀池，沉淀池只数为2。A2/O反应池（1）缺氧反应器：原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是脱氮，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）。（2）污水经过第一缺氧反应器进入厌氧反应器，释放磷，同时部分有机物进行氨化。（3）混合液从厌氧反应器进入好氧反应器——曝气池，这一反应器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3—N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。（4）沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流缺氧反应器，上清液作为处理水排放。接触消毒池接触消毒池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果。采用的消毒方法不同，接触池停留时间不同、形式也就不同。接触消毒池的设计要点：（1）氯与污水的混合接触时间（包括接触池后污水在管渠中流动的全部时间）采用30min。（2）接触池容积应按最大时污水量设计。（3）接触池的池形可采用矩形隔板式、竖流式和幅流式。（4）竖流式、辐流式接触池计算公式同竖流式、辐流式沉淀池，沉降速度采用1～s。集配水井设计要求：（1）水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。（2）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。（3）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是：1）取中心管直径等于引水管直径；2）中心管下的环形孔高应取～,；3）当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比（D/D1）大于的突然扩张；4）在配水池的上部必须考虑液体通过宽顶堰自由流出；5）当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为±1%；当进水流量偏离设计负荷25%时，配水均匀度误差为%。鼓风机房（1）对曝气设施的要求：（1）在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L计。2）使混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中平均水流速度s左右。3）设施的充氧能力应便于调节，有适应需氧变化的灵活性。4）充氧装置一般是选用易于购到的可靠商品，附有清水试验的技术资料。5）在满足充氧需求的前提下，充氧装置的动力效率[kgO2/(KW·h)]和氧利用率（%）应力求较高。6）充氧装置应易于维修，不易堵塞；出现故障时，应易于排除。7）应考虑气候因素，如冬季溅水结冰问题。8）应考虑环境因素。（2）鼓风曝气设施1）风机的选择：罗茨鼓风机、离心式鼓风机、通风机。2）风管系统的计算：a）风管系统包括由风机出口至充氧装置（曝气头）的管道。一般用焊接钢管。b）曝气池的风管宜联成环网，以增加灵活性。风管接入曝气池，管顶应至少高出水面，以免回水。3）风管中空气流速一般采用：干、支管：10～15m/s；竖管、小支管：4～5m/s。流速不宜过高，以免发出噪声。在本设计中，支、干管中的流速为10m/s、11m/s、12m/s，竖管、小支管中的流速为4m/s、s，具体的计算过程见计算部分和空气管道计算表。4）计算温度采用鼓风及排风温度（参照风机资料），在寒冷地区空气如需加温时，采用加温后的温度计算。回流污泥泵房污泥泵站的特点是提升的介质为粘稠度比水大的污泥。设计中应根据抽升污泥的性质、输送的水力特性和密度的大小，精心选择适用的污泥泵和配用功率。设计要求：（1）布置要求：设置污泥泵站时，应使污泥输送管道尽量缩短。集泥池可与污泥泵房分开。有条件时，污泥泵房可与污水泵房合并于同一建筑中。（2）格栅：集泥池一般不设格栅，但在采用明槽输送污泥时，则应考虑格栅，栅条间隙可适当加大。（3）集泥池：在抽升初沉污泥或消化污泥的泵房中，集泥池容积应根据初次沉淀池或消化池的一次排泥量计算；在抽升活性污泥时，集泥池的容积可按不小于一台回流泵5min抽送能力计算。回流泵的抽升能力，除考虑最大回流量外，尚应考虑剩余污泥的排出量。污泥泵的选用污泥抽送的范围很广，包括抽送回流污泥和生物滤池污泥、排出二沉进一步处置、抽送浓缩的或未经浓缩的初沉污泥去进一步处理、控制浓缩池的底流排放，还能包括浮渣、循环抽送消化污泥和输送消化污泥去进行调治及脱水、抽送调治剂、抽送脱水泥饼和抽送焚烧炉灰浆等。选择污泥泵时，在任何情况下，只要的考虑是泥液能否顺畅地流入泵内、运行是否可靠，然后考虑经济效率、管理养护等。连续式重力浓缩池连续式污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室容积，应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8h。浓缩池较小时可采用竖流式浓缩池，一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所呈的角度，应不小于50°，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。辐流式污泥浓缩池的池底坡度，当采用吸泥机时，可采用。当采用刮泥机时可采用。不设刮泥设备时，池底一般设有泥斗。其泥斗与水平面的倾角，应不小于50°。刮泥机的回转速度为～4r/h，吸泥机的回转速度为1r/h。同时在刮泥机上可安设栅条，以便提高浓缩效果，在水面设除渣装置。厌氧两级消化池污泥厌气消化，是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积（约60-70%），并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，并获得有用的副产物如沼气等，主要的厌气消化处理构筑物，在处理过程中加热搅拌，保持泥温，达到使污泥加速消化分解的目的。消化池的形式有龟甲形、圆柱形和椭圆形三种，一般多采用圆柱形。按池顶结构又分固定盖和浮动盖，一般采用固定盖的圆柱形。按发酵温度又可分为中温消化和高温消化两种，一般采用中温消化。当卫生标准有特殊要求或需高速消化，减少消化天数时，亦可根据具体情况采用高温消化。（1）一般规定1）新鲜污泥量：二级处理的城市污水处理厂的新鲜污泥，一般包括初沉污泥及活性污泥，其污泥量视污水性质，处理工艺的类型及污泥含水量而变化。一般是按人口当量计算产生的污泥量，或以去除的污染物质来计算产生的污泥量2）污泥性质：新鲜污泥和消化污泥的性质，可用物理、化学或生物特性表示。物理性质包括含水率、挥发性固体含量、密度、色、臭、流动性和可塑性等。化学性质包括总氮、磷、蛋白质、碳水化合物、脂肪、碱度、挥发性脂肪酸、pH值等，以及大肠杆菌值、蛔虫卵等。各类污泥性质的有关数据相差很大，设计时应进行具体分析。3）分级消化：目前常采用的是二级消化，消化过程分在两池串联进行。在一级消化池中，设有集气、加热、搅拌等设备，不排除上清液。污泥中有机物的分解主要是在一级消化池完成，在此期间产气最活跃。在二级消化池中设有集气设备，及撇出上清液装置，但不再加热和搅拌，污泥在二级消化池中最后完成消化，全部消化过程产生的上清液都由二级消化池排除。由于没有搅拌，上清液带出的固体物很少，同时污泥在此池可进行贮存，浓缩，排出的消化污泥含水率较低。二级消化较单级消化的总池容可减少，上清液含固量较少，总耗热量也可减少，有条件时宜考虑采用。4）池内温度和消化天数：中温消化最佳温度为34℃，控制温度33～35℃，其消化停留天数根据进泥的含水率，及要求有机物分解的程度而确定，一般为25～30天，即总投配率为3～4%.当采用两级消化时，一级消化池与二级消化池的停留天数的比值，可采用1：1、2：1或3：2.当新鲜污泥含水率为96%，要求污泥中的有机物经厌气消化后分解50%以上时，总消化天数一般采用25～30天。当一级消化池的产气率为总产气率的90%，二级消化池的产气率为剩余的10%时，其消化天数的比值一般采用2：1。5）污泥浓度：进入消化池的新鲜污泥含水率，应尽量减少，即加入消化池的污泥应尽可能地进行浓缩，一方面可以相对地减少消化池的容积，降低耗热量，另一方面可以提高污泥中的甲烷菌浓度，加速并提前生化反应。虽然希望投配较浓的污泥，但根据污泥中有机物的含量，及污泥泵抽送的困难和保持消化池的充分混合等要求，污泥固体含量设计采用值一般为3～4%，目前最大可行的污泥固体浓度范围为10～2%。二级消化后的污泥含水率一般可达92%左右。（2）工艺流程1）传统厌氧消化污泥传统厌氧消化工艺也即一级消化工艺。污泥在单池消化池内进行搅拌和加热，完成消化目的。2）二级厌氧消化二级厌氧消化法是利用污泥消化过程的特点：采用两个消化池串联运行。第一座消化池设有加温、搅拌与沼气收集装置，消化温度33～35℃，消化时间8～9天，产气率达80%。第二座消化池不设加温与搅拌装置，利用来自第一座消化池的余热，继续消化，消化温度可保持在20～26℃，消化时间20d左右，产气量仅占总产气量的20%，主要功能浓缩和排除上清夜。第一级消化与第二级消化的容积比可采用1：1、2：1或3：2，常用的是2：1。3）两相厌氧消化两相厌氧消化是将污泥厌氧消化的三个阶段即水解发酵阶段、产酸脱氮阶段、产甲烷阶段中，前两阶段在一个反应器内完成，称为产甲烷相消化池，使各自都在最佳的环境中完成反应，达到提高反应速率，缩短反应时间，减小消化池体积的目的。（3）厌氧消化池的池型和构造设计1）设计消化池基本池型有两种圆柱形和蛋形。圆柱形消化池，池径一般为6～35m，D/h1=1，池底与池盖倾角取15～20°，集气罩高度h4=1～3m，圆柱形消化池顶盖可用弓形、活动盖型。蛋形消化池短轴直径可达22m，长轴直径H可达45m以上。D/H=～，容积可达6000m3以上，甚至10000m3，适用于大型污水处理厂。2）消化池管道布置消化池附近的管道有进泥管、出泥管、循环搅拌管、溢流管、取样管、上清液排出管等。a）进泥管。大型池设两根，小型池设一根，进泥口布置在泥位上层。b）出泥管。出泥口布置在池底中央或在池底分散数处，依靠消化池内静水压力排泥。c）溢流管。消化池的溢流装置是保证其安全运行的重要措施，溢流管的最小管径为200mm。d）取样管。一般设置在池顶，最少可为两个。一个在池子中部，另一个在池子旁边。取样管的长度最少应伸入最低泥位以下，最小管径为100mm。3）消化池的构造消化池的池体一般采用钢筋混凝土结构。气室部分应设耐腐蚀涂料或衬里，其下沿应深入最低泥位以下。池子周壁及池盖需采取保温设施。池顶应设不小于直径的工作孔，池壁与池底交接处设置～的工作孔。（4）污泥厌氧消化的设计参数1）消化温度中温消化温度33～35℃，高温消化温度50～55℃，允许的温度变动范围±～℃。2）消化时间中温消化20～30d（即投配率%～5%），高温消化10～15d（即投配率10%～%）。3）有机负荷和产气量中温消化挥发性有机负荷～(m3·d)；高温消化挥发性有机负荷～(m3·d)，产气量～(m3·d)。4）两级消化中一级、二级消化池的容积比可采用1：1、2：1或3：2，常采用的是2：1。脱水机房本设计中由于单独设置干化场时所需面积过大，所以同时亦设置污泥脱水机房。污泥的自然干化与脱水方法，主要是自然干化和机械脱水。污泥机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。常用的污泥脱水机械有真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、离心脱水机四种。污水处理过程中产生的污泥，其含水率在97%～%，是流动状态的粒状或絮状物质的疏松结构，体积庞大，难以处置消纳，因此在污泥处理和处置中需进行污泥脱水。浓缩主要是分离污泥中的空隙水，而脱水则主要是将污泥中的吸附水和毛细水分离出来，这部分水约占污泥中总含水量的15%～25%。因此，污泥经脱水以后，其体积减至浓缩前的1/10，减至脱水前的1/5，大大降低了后续污泥处置的难度。本设计中污泥的脱水采用机械脱水，选用离心脱水。离心脱水机的优点是结构紧凑，附属设备少，在密闭状态下运行，臭味小，不需要过滤介质，维护较为方便，能长期自动连续运转。但这种脱水机的噪音一般都较大，脱水后污泥含水率较高，当固液密度差很小时不易分离。污泥中若含有沙砾，则易磨损设备。设备的选形和设备的具体尺寸见计算部分。污泥干化场在本设计中同时设有污泥脱水机房和污泥干化场。污泥的自然干化主要依靠渗透、蒸发与人工撇除，主要处理构筑物为污泥干化场。经自然干化后，污泥含水率可降至70%～80%，干化效果受气候条件和污泥性质的影响，不同污泥按干化场脱水的难易顺序为：消化污泥>初沉污泥>腐殖污泥>活性污泥。干化场分为有滤水层的干化场和不设滤水层的干化场。有滤水层干化场又分为自然滤层干化场和人工滤层干化场。人工滤层干化场。由不透水底板、排水管系统、滤水层、输泥管与切门、隔墙及围堤、溅泥箱、支柱等组成。污泥干化场块数不少于3块，以隔墙分开，每块宽度不大于10m，每两道隔墙之间，需有一道围堤，围墙顶宽～，供板车通行。在围堤和隔墙的一定高度上开设撇水窗，撇除上清液加速脱水过程。不设滤水层的干化场。这种干化场不设滤水层，靠蒸发和污泥撇除进行污泥干化。适用于干旱、蒸发量大的地区以及污泥比阻大（即脱水性能差）的情况。厂内污水管线厂内各种构筑物如综合办公楼、食堂等均有污水排出，必须设置污水管。污水管最后接入泵站前的城镇污水干管中。厂内污水管也是各种构筑物放空或洗涤的排水管。处理构筑物设置有超越管渠，排空措施，排空水应回流处理。自动控制、供电（1）自动控制污水厂仪表及自动控制设计，要掌握适当的设计标准，在有工程实效的前提下，考虑技术先进。测量仪表及自动控制设备的数量、造型及控制方式的确定，要满足提高运行管理水平、提高处理水质、节约药剂及能量、改善劳动条件、减少运行管理人员等要求。小型污水厂一般只设少量仪表，就地控制；大、中型污水厂，一般设集中控制室，可集中显示纪录，控制可集中也可分散。控制次数很少的，一般在就地手动控制；控制次数较多的，可采用集中控制或自动控制。控制室位置的确定，要考虑到接近工艺设施，满足卫生、安静及采光、通风等条件。（2）供电污水厂电力负荷性质应根据厂规模及重要性确定，根据负荷性质及当地供电电源条件来确定为一路或两路电源供电。对于大、中型污水处理厂，如电源有条件时，应争取采用双电源供电。供电电源的电压等级，应根据污水厂用电总容量及当地配电电网的情况，有供电部门确定。对于大型污水厂，厂内配电系统电压等级及是否设车间级分变、配电所，应根据厂的规模大小及厂的平面布置，进行技术经济比较后决定。在本设计中，在污水泵房附近设置总配电室，以便供全厂的电力分配及电压调节。道路及绿化（1）道路厂内道路应合理布置以方便运输，通常围绕池组做成环状，在这种情况下，道路可用单行线，宽度以为宜。厂内主干路应为上下行，宽度视厂的规模大小而定，一般为6～9m。在本设计中，主干道宽10m，并设有左右行的道路，将生产区的每组处理单元分开,其余道路宽为6m。（2）绿化为改善污水厂的环境和形象，保证工作人员的身心健康，必须尽可能在建筑物和构筑物之间或空地上进行绿化，造成优美和卫生的环境。综合办公楼、食堂、体育场等经常有人工作和生活的地区，与处理构筑物之间，应有一定宽度的绿带隔离。在开敞式的处理池附近，不宜种植乔木，以免树叶落入池内，增加维护工作。应多种草皮和灌木。绿化面积不宜小于全厂面积的30%。本设计中，生活区与生产区以隔墙分开，生活区及办公楼位于平面图的右侧，生产区及其辅助构筑物为于左侧，以免生活与生产互相影响。在本厂中，除道路及构筑物外，每个处理单元所在街区均种植有草坪，用来美化厂内环境。全厂绿化面积大于30%。

第四章污水处理厂设计计算各处理单元设计计算本设计中污水处理厂的设计流量为10万m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为式（4-1）总变化系数取式（4-2）最大流量式（4-2）根据以上流量的换算，本设计的污水处理厂的主要构筑物有格栅、平流沉砂池、A/O反应池、沉淀池、絮凝池、砂滤间、接触消毒池、重力浓缩池、中温厌氧两级消化池等。格栅图4-1格栅计算示意图中格栅设计参数栅前流速v1=s，过栅流速v2=s,栅条宽度s=，格栅间隙b=25mm，栅前部分长度，格栅倾角α=60°,单位栅渣量ω1=栅渣/103m3污水。（1）栅条间隙数设栅前水深h=过栅流速v=s选用中格栅，栅条间隙宽度b=（机械格栅b=16～25）格栅倾角确定格栅前水深根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽式（4-4），栅前水深,式（4-5）设置两组格栅式（4-6）（2）栅槽宽度设栅条宽度S=式（4-7）（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠水宽B=，其渐宽部分展开角度式（4-8）（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式（4-9）（5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，栅条阻力系数β=；栅条阻力增大系数K=3式（4-10）取（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高h=栅前槽高式（4-11）=+=则 式（4-12）=++=式中：h——栅前水深h——过栅的水头损失h2——栅前渠道超高（7）栅槽总长度式（4-13）=+++=式中：L1——进水渠道渐宽部分长度L2——栅槽与出水渠道连接渐窄部分长度H1——栅前槽高（8）每日栅渣量在格栅b=20mm时，设W1栅渣量为每10m3污水产（）式（4-14）宜采用机械清渣细格栅设计参数栅前流速v1=s，过栅流速v2=s,栅条宽度s=，格栅间隙b=10mm,栅前部分长度，格栅倾角α=60°,单位栅渣量ω1=栅渣/103m3污水.确定栅前水深根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽式（4-15），栅前水深,（1）栅条间隙数栅前水深h=过栅流速v=s（v=～m/s）选用细格栅，栅条间隙宽度b=（机械格栅b=3～10m）格栅倾角设置3组格栅式（4-16）每组（2）栅槽宽度设栅条宽度S=式（4-17）总槽宽（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠水宽B=，其渐宽部分展开角度式(4-18)（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式（4-19）（5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，栅条阻力系数β=；栅条阻力增大系数K=3（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高h=栅前槽高式（4-21）=+=则式（4-22）=++=式中：h——栅前水深h——过栅的水头损失h2——栅前渠道超高=7\*GB2⑺栅槽总长度式（4-23）=+++=式中：L1——进水渠道渐宽部分长度L2——栅槽与出水渠道连接渐窄部分长度H1——栅前槽高=8\*GB2⑻每日栅渣量在格栅间隙b=10mm时，设W1栅渣量为每10m3污水产m3（）式（4-24）宜采用机械清渣。平流沉砂池共设平流沉砂池两座，则式（4-25）==s图4-2平流沉砂池计算示意图（1）沉砂池长度设水力停留时间水平流速式（4-26）（2）水流断面积式（4-27）==（3）池总宽设有效水深式（4-28）==设格数n=4，则每格b=，取每格宽度为>（符合要求）（4）沉砂斗容积设，城市污水沉砂量为,Kz=式（4-29）式中：T——排砂周期Q——进水流量m3/s（5）每个沉砂斗容积每一格设一个沉砂斗，式（4-30）（6）沉砂斗各部分尺寸设贮砂斗底宽，斗壁与水平面的倾角，贮砂斗高h3’=则贮砂斗上口宽式（4-31）（7