【某城镇生活污水处理工艺设计15000字（论文）】

某城镇生活污水处理工艺设计摘要 21工程概述 41.1前言 41.2综述 41.2.1城市污水特点及处理现状 41.2.2城市生活污水的处理现状 51.2.3城镇生活污水常用处理工艺分析 51.3工程概况 61.3.1设计内容 71.4进出水水质要求 71.5工程设计内容 81.5.2设计原则 81.5.3设计标准与规范 82确定污水处理工艺 92.1工艺流程图 92.2工艺选择分析 102.2.1上流式厌氧污泥床（UASB） 102.2.2序批式活性污泥法（SBR） 112.2.3UASB-SBR联用分析 123污水处理设计计算 143.1流量计算 143.2粗栏栅设计计算 143.3污水提升泵房 193.4细格栅设计计算 213.5调节池设计计算 233.6UASB反应器设计计算 243.7SBR反应器设计计算 303.8污泥浓缩池 354污水厂建筑设计 374.1基本设计原则 374.2总平面布置原则 384.3高程图设计原则 385污水厂成本估算 40某城镇生活污水处理工艺设计摘要本文拟设计一个进水量为10000m3/d的污水厂来处理某城镇生活污水，工艺流程主要采用“格栅—调节池—UASB—SBR—污泥浓缩池”的方式来处理该设计中较高浓度的生活污水，经处理后排放的污水水质需达到国家排放一级B标准。该组合工艺的投资成本比单一的常规好氧系统所需成本高出不多，但处理效果却能得到很大的提高，具有投资较低和管理方便等特点。该工艺使用的厌氧处理技术使污水能够初步的满足排放条件后，采用SBR好氧工艺对其继续进行深度处理，可以弥补前者UASB反应器对污水脱氮除磷效果较差的缺陷，从而能够很好的实现中水的回用、节省和利用了水资源。关键词：生活污水上流式厌氧污泥床序批式间歇反应器1工程概述1.1前言水资源的净化和水污染的治理一直是国际社会普遍关心的问题。生活污水是生活中生产中的洗涤、清洁、饮食产生的废水、尿液、粪便等，其次是企业、事业单位、集体单位产生的生活污水。城镇生活污水可以对我们所处的生态环境有着不可小觑的影响作用，主要体现在水质与土壤等方面。当前，中国各个地区对城市生活污水的治理存在着不同程度的差异。在农村，污水以分散式的方式进行，而在城镇，则以集中处理或外排为主[[]赵培强,徐静.西北地区城镇生活污水排放规律探究——以兰州市为例[J].西北师范大学学报(自然科学版),2021,57(04):18-23.DOI:10.16783/ki.nwnuz.2021.04.003.[]赵培强,徐静.西北地区城镇生活污水排放规律探究——以兰州市为例[J].西北师范大学学报(自然科学版),2021,57(04):18-23.DOI:10.16783/ki.nwnuz.2021.04.003.与此同时，我国的对污水处理方面提出的规范也在渐渐提高，例如2017年我国颁布的《水污染防治计划》中，确切的指出了对城镇污水处理厂的改造升级和扩大建设规模非常的有必要。同时提出了水环境质量的标准，对地方排放污水的标准相比之前也更加严格[[]黄思伟,刘成,李荣,李鹏程.城镇污水处理工艺去除病原微生物的研究进展[J/OL].净水技术:1-8[2022-04-04]./kcms/detail/31.1513.TQ.20220227.0905.002.html[]黄思伟,刘成,李荣,李鹏程.城镇污水处理工艺去除病原微生物的研究进展[J/OL].净水技术:1-8[2022-04-04]./kcms/detail/31.1513.TQ.20220227.0905.002.html根据统计，目前我国城镇的人均生活污水排放量在150～400L之间，但因为城市产生的污染物长期不能进行有效的处理，造成了污染问题日趋严重，对城市的水体环境和大气质量都形成了很大的负面影响，同时对城市下游的城镇也形成了一定的负面影响。所以，要从根本上解决因污水造成的环境污染问题，就必须采取科学合理的技术措施[[]米小光,霍培峰,刘浩.城镇生活污水处理工艺流程设计优化措施[J].绿色环保建材,2021(04):55-56.DOI:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.04.027.[]米小光,霍培峰,刘浩.城镇生活污水处理工艺流程设计优化措施[J].绿色环保建材,2021(04):55-56.DOI:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.04.027.1.2综述1.2.1城市污水特点及处理现状在中国的城镇化开发进程中，城市的水质主要污染物来自于生活污水和工业废水，而生活水质污染物则主要源自于城镇居民的日常生活排水、医院、公共场所等排水所导致的环境污染，而这些污染物中主要包括了氨氮、油脂和蛋白质等的有机物质，其中可能还会存在有一定数量的病原微生物。这种废水的质量大体上是一样的，并且在水中一般也不会有重金属、有毒物质这些东西(但是，随着人们的生活条件越来越好，某些废水中也可能会出现)，同时废水中还会生成一定量的氮、磷等，有很强的可生化活性。我国脱贫攻坚战取得了伟大的成果，人民的生活水平得以提高，城镇的人口数量日益增多的同时，城市居民与各个部门产生的生活污水的总量也日趋向上快速增长，因此生活水质的处理的突显得尤为重要，若不及时治理和管理，城镇的水资源将难以再被回收利用甚至浪费，同时还会对人体健康造成不可预估的危害。为了保证城市的可持续发展，保护好水资源，必须加强对生活污水的治理。1.2.2城市生活污水的处理现状建设资金的缺乏发展经济，发展城市，都离不开政府的财政投入。目前，由于缺乏足够的资金，无法从根源上解决城镇污水处理的问题。污水处理厂的建设是一个庞大的工程，小型的污水处理厂要花费数亿元。但是，由于部分地区的经济发展相对落后，相应的财政压力也比较大，很难负担得起相应的污水处理厂建设[[]王莎.城市生活污水处理技术分析及发展趋势探究[J].当代化工研究,2019(17):69-70.[]王莎.城市生活污水处理技术分析及发展趋势探究[J].当代化工研究,2019(17):69-70.污水管网构建体系不完善由于我国大部分城镇的排水系统不够合理、不完善，不能满足城市的排污需求，导致污水收集不够到位，对城城镇的水体环境带来了较大的危害[[]付喻珊.城市生活废水处理现状及对环境保护的影响[J].资源节约与环保,2021(03):34-35.DOI:10.16317/ki.12-1377/x.2021.03.021.[]付喻珊.城市生活废水处理现状及对环境保护的影响[J].资源节约与环保,2021(03):34-35.DOI:10.16317/ki.12-1377/x.2021.03.021.资源再利用水平低当前，我国城市污水处理厂的整体处理能力在不断提升，技术也在不断的创新与发展，但也存在着一些问题，如资源浪费，排放不达标，资源再利用率低。由于生活污水的处理，产生了大量的污泥，这些污泥未得到及时的处理，就被直接掩埋，导致了资源的浪费。1.2.3城镇生活污水常用处理工艺分析生物处理技术生物技术是一项被广泛应用于城镇污水处理时所需要的技术，它通过将水体中的有机物与各种微生物结合，使之产生一种胶体并将其过滤分离，其他污染物还可以通过氧化技术将其去除。生物处理技术的实质是通过微生物新陈代谢的作用使废水中的有机物质得以分解消除[[]马红艳.环境工程中城市污水处理探讨[J].江西建材,2019(10):192-193.[]马红艳.环境工程中城市污水处理探讨[J].江西建材,2019(10):192-193.化学处理技术化学处理技术指的是对城镇生活废水中的化学物质进行溶解，通过化学反应以及传质作用等过程，以达到去除污水里的污染物这一目的的一项技术[[]黄惠琼.城市生活污水处理技术现状及发展趋势探讨[J].科技经济导刊,2018,26(35):100-101.][]黄惠琼.城市生活污水处理技术现状及发展趋势探讨[J].科技经济导刊,2018,26(35):100-101.活性污泥法活性污泥法，现如今是一种应用范围非常宽广的污水处理技术，它能有效地减少废水中的有毒成分的含量[[]方新萌.城市环境保护中的污水治理问题与对策[J].化工管理,2019(26):60-61.]。其主要原理是利用活性污泥中的微生物对目标污染物进行降解、利用，处理污染物时还能将污染物转为对人类有益的物质，是目前城市污水治理的一种有效手段，它可以有效地去除污水中的氮、磷、溶解性、可溶性有机物等，该工艺具有抗冲击、出水水质优良等特点，但其缺点是不能满足低温和高含盐量的要求，因此，在国内的城镇污水治理进程中，活性污泥法是我国处理污水使用的最普遍、使用最广泛的一种[[[]方新萌.城市环境保护中的污水治理问题与对策[J].化工管理,2019(26):60-61.[]卢湘峰.解读城市生活废水处理及环境保护的影响[J].环境与发展,2019,31(11):31+33.DOI:10.16647/15-1369/X.2019.11.018.A2/O工艺A2/O是一种比较传统的废水治理方法，它在长期的发展中得到了很好的应用，经过多年的实践证明，A2/O技术在我国得到了越来越多的应用。A2/O工艺在处理二级或者三级的废水时，能较好地对废水进行除氮与脱磷，通过过量摄取磷将其转换以剩余污泥进行排出。A2/O的总体运行不复杂，运行成本低，且在处理过程中不易产生丝状膨胀，总体效果十分稳定[[]卢德强.城市生活污水处理技术分析及发展趋势探究[J].科技创新与应用,2019(26):152-153.]，但当磷与BOD的比值较高时，BOD[]卢德强.城市生活污水处理技术分析及发展趋势探究[J].科技创新与应用,2019(26):152-153.1.3工程概况该毕业设计的主要任务是设计某城镇的每日设计流量为10000m³，主要进行处理的污染物目标包括有化学需氧量COD和生化需氧量BOD以及氨氮与固体悬浮物浓度SS等，要求在污水经过净化，消毒等处理以后，主要污染物根据国家排放标准（《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002一级B标准）得以达标排放。1.3.1设计内容（1）确定处理污水的工艺流程；（2）污水处理构筑物的计算；（3）建筑物平面、高程布置以及尺寸设计计算等；（3）设备选择的处理能力与经济技术分析；（4）绘制污水厂的平面布置图、高程图以及主体建筑物图等。1.4进出水水质要求本毕业设计处理厂的进出水水质设计中氮、磷的去除不作要求，CODCr、BOD5和SS应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002中的一级B排放标准[[]冯子平.城镇污水处理厂提标改造技术路径分析与探讨[J].节能与环保,2021(04):74-75.]，排放后CODCr低于60mg/L以下，BOD5低于20mg/L以下，SS低于20mg/L以下，具体见表1.1。[]冯子平.城镇污水处理厂提标改造技术路径分析与探讨[J].节能与环保,2021(04):74-75.表1.1污水厂进出水水质水质参数进水水质出水水质CODCr(mg/L)980≤60BOD5(mg/L)380≤20SS(mg/L)320≤20氨氮(mg/L)80/TP(以P计)(mg/L)14/ph6～96～91.5工程设计内容1.5.1设计原则在生活污水处理的设计过程当中，该污水厂的工艺工程应遵循以下设计原则：1、认真贯彻并落实我国关于环境保护的法令法规与政策，使工艺的设计得以满足国家的相关规定要求，使得经过处理之后的污水达到国家制定的排放标准。2、工艺处理设计的选择流程需灵活、功能稳定可靠，应从考虑国内外合理先进的污水处理技术入手，从中学习完善本次设计。3、使用国内外前沿的节能技术，在设计的过程当中可以考虑尽量采取自动化的方式，降低操作的频次，使其设计的工艺能够有效的降低污水处理运行的费用以及人工操作劳动的强度。4、工艺流程要简单、可行，且要求能够便于管控，尤其要注意防止二次污染环境。在污水治理中，要正确地处理残渣、污泥、臭气等，并采取减震、减振、消除噪声、消除臭味等措施，有效降低和消除二次污染。1.5.2设计标准与规范（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2016）（2）《水污染控制工程》（第四版下册）高廷耀（3）《室外排水设计规范》GB50014—2006（2016年版）（4）《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》（HJ577——2010)（5）《城镇给水排水技术规范》（GB50788—2012）2确定污水处理工艺2.1工艺流程图综合各工艺单位的对比与分析，本城镇生活污水处理的工艺流程图如图2.1所示：图2.1工艺流程设计图对此选择采用“格栅—调节池—UASB—SBR—污泥浓缩池”。污水首先会经过一道机械格栅，截留之后可以拦截除掉大部分聚集的较大有害悬浮颗粒物，之后污水进入调节池内通过添加酸碱药剂等，由机械装置进行搅拌,进行均质均量的混合，将污水的ph值调节成中性。之后污水进入UASB厌氧系统，将大部分的有机物氧化分解或物质转换，使其转换成甲烷和相对分子质量更小的有机物，而产生的这些甲烷可以通过三向分离器进行气体收集，使资源得以回收再利用。之后将厌氧微生物出水直接进入到SBR反应池系统中，通过对好厌氧微生物的降解作用，将污水池中含有的活性有机物进一步的分解，之后才能达到国家排放污染物标准后进行排放。在SBR系统中和在UASB系统中以及从污泥调节处理池中等系统中产生出来剩余的污泥，最终也将逐步全部地流向污泥浓缩池,使其污泥含固率可再次地得以极大幅度得提升，再把经过上述两个系统对污泥的浓缩及脱水设备系统间所分别地进行的污泥机械分离脱水，再由带式压滤机系统分别地将所经的浓缩池内的所有剩余的污泥全部抽出压榨成泥饼，最后将泥饼外运至相关的处置单位。同时污泥浓缩池、污泥脱水间产出来的污泥上清液等都将会再回流到污泥调节池之中然后再进行处理，带式压滤机压缩后的污泥将以泥饼的形式外运。2.2工艺选择分析2.2.1上流式厌氧污泥床（UASB）UASB，即上流式厌氧污泥床，在现如今，是人们在处理污水时最常用的一种高效的生物反应器。UASB反应器无需设置混合搅拌的设备，具有所需的水力停留时间少以及有机负荷高的优势可供工艺选择时作为参考。UASB主要由污泥反应区、气—液—固三相分离器（含沉降区）、气室三个部分构成[[]蔡会勇.厌氧反应器的数值模拟及优化[D].西安工程大学,2015.]。污水从反应器的底部流进之后，在水力的推动下，它会膨胀。经充分的反应后，该混合液进入沉淀区，经三相分离后，由上层进入回收装置，污泥由重力回流至反应区，由澄清区排出[[[]蔡会勇.厌氧反应器的数值模拟及优化[D].西安工程大学,2015.[]罗岩.高温条件下UASB反应器对苯酚的降解研究[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2007(02):94-95.中国是一个发展中的国家，即使如今的我们已经实现了建成全面小康社会的目标，但是我国地区的差异较大，发展不平衡，中小城镇仍占据多数，污水处理的任务仍任重而道远。城市污水系统的污水二级处理工艺建设需要付出较大金额的设备基建费用,并且工程在建成后投入运营使用之后也还会一直需要支付高昂金额的建设费，用来维持污水厂工程的长期正常投入运行,城市污水系统的污水二级处理工艺建设需要付出较大金额的设备基建费用，并且工程在建成后投入运营使用之后也还会一直需要支付高昂金额的建设费，用来维持污水厂工程的长期正常投入运行，这对于部分中小城镇来说较为难以承受。而在中国的很多城镇中存在有很多中或低浓度的城镇生活污水，他们只需要经过一级或者强化一级的处理之后便可到达排放的标准[[]李亮,黄种买,张传国.UASB—SBR工艺处理城市生活污水的研究[J].工业水处理,2005(10):26-28.]。厌氧处理技术能耗小，还能使资源得以回收利用，这为城市生活污水的处理提供了更多的选择。而上升式厌氧污泥床UASB工艺的建设与运行成本低，具有简单、方便、易管理的特点。其反应器腔内的水力停留作用的时间也通常较短，容积负荷能力一般较高，且快速上升流动的水流和沼气气流等能起到搅拌的物料液体、帮助均匀输送物质等作用，一般无需为此另行专门设计搅拌的物料设备。同时上升式厌氧污泥床集生物反应沉淀分离浓缩等多功能于一体，结构先进设计精巧紧凑，操作简单且运行与管理极其方便。技术参数当反应器温度范围稳定保持在30～35℃之间，COD去除率达70%～90%，BOD去除率则可达到>85，适合于高效处理各种高、中低浓度的工业生产污水和低浓度的城市生活污水。张康[[]张康,李浩,李捷,刘立凡,聂锦旭,王志红.UASB反应器处理城市生活污水的试验研究[J].工业水处理,2018,38(10):41-44.[]李亮,黄种买,张传国.UASB—SBR工艺处理城市生活污水的研究[J].工业水处理,2005(10):26-28.[]张康,李浩,李捷,刘立凡,聂锦旭,王志红.UASB反应器处理城市生活污水的试验研究[J].工业水处理,2018,38(10):41-序批式活性污泥法（SBR）间隔歇式活性污泥法(SBR)，也通常称作序批式反应器工艺，该技术的基本中心思想之一即是保证整个污水处理工艺必须要在一个反应器内进行并完成一系列(生化曝气、沉淀分离、污泥回流)反应过程[[]陈晓.某污水处理厂活性污泥法工艺对比和改造中试研究[D].浙江工业大学,2017.[]陈晓.某污水处理厂活性污泥法工艺对比和改造中试研究[D].浙江工业大学,2017.表2.1好氧工艺的比选指标SBR改良型氧化沟A2/O处理费用低较低较高占地面积小大最大能耗低较低较高工艺流程简单复杂较简单耐冲击负荷能力较大最大较大污泥产率最少多少污泥回流量无大大与氧化沟、AAO工艺其他活性污泥工艺相比，SBR工艺的优点有:（1）运行流程比较简单而灵活，造价花费少。污水可以直接排放进入SBR反应池中，调节反应池容积较小甚至可不直接设调节池，不设二沉池。（2）与常规活性污泥法相比，SBR系统出水水质更好，基建成本可节约30%以上。（3）反应时，底物溶液的浓度梯度较大，反应时对物质推动力较大，往往能取得较好的处理效果。（4）对有机负载、毒性负载的抗性较强、操作模式灵活、静态沉淀、出水质量好。（5）厌氧、缺氧、好氧交替进行，泥龄不长，且具有较高的活性，脱氮、除磷既可在同一个SBR曝气池中实现。（6）对水质、水量上下波动有很强的调节能力，能在水质、水量改变的情况下仍有较好的处理效率。SBR工艺便于后期改建，且本项目废水水量小，故在本次设计中，选择SBR工艺进行城镇生活污水处理。2.2.3UASB-SBR联用分析使用UASB厌氧处理技术来处理城镇生活污水以初步的满足排放条件后，采用SBR好氧工艺对其继续进行深度处理，可以弥补前者UASB反应器对污水脱氮除磷效果较差的缺陷，从而能够很好的实现中水的回用、同时节省和利用了水资源。通过，UASB—SBR联用与单独的SBR好氧系统相比较而言，可以使工艺的投资成本和设备在运行过程中所需要的费用尽量达到最小化[[]陈倩倩,陈辉,郭琼,王慧中,金仁村.UASB组合工艺处理生活污水研究进展[J].杭州师范大学学报(自然科学版),2016,15(03):271-276.[]陈倩倩,陈辉,郭琼,王慧中,金仁村.UASB组合工艺处理生活污水研究进展[J].杭州师范大学学报(自然科学版),2016,15(03):271-276.（1）投资少，占地小，能耗低。UASB工艺设备简单，具有简单、方便、易管理的特点，设备制造难度不高且成本较低。而SBR系统的生产工艺流程和操作更灵活、简便、造价一般也要低，曝气与沉淀过程可设计在一池中，可不需要再设调节池、不需再设二沉池，省去再设了二次回流沉淀装置的开销，节省了设备建设的费用。同时由于绝大有机物已被UASB去除，再采用SBR进行进一步处理，其规模得以减小，有效的降低污水处理的整体投资与运行费用。并且厌氧水生物沼气处理技术法也不需要注氧设备，消耗清洁能源也较低，产生沼气的废沼气资源今后也仍可加以再次开发回收利用。（2）污泥产率低。厌氧生物法工艺产生污泥的剩余有机污泥量较少，且污泥易于无害化处理，当有机污水在经过UASB的处理过程之后，污泥中的75%的剩余有机物都会被去除，使得SBR系统的污泥处理工作负荷相对降低，且因SBR处理的工艺活性污泥性状好，因此剩余污泥产率也因此相应得以减少。（3）应用场景范围比较广，操作方式灵活。UASB工艺设计不仅可适合于直接处理较高、中低浓度的工业污水，且它对于低浓度城市生活污水处理也一样具有良好的可行性。SBR工艺运行方式灵活、稳定，较易于实现全自动化的运行，有效降低工人操作劳动的强度。同时SBR运行控制过程可灵活根据进出水质进行调节，适用于UASB出水之后的进一步处理，使得二者设备建设和工艺运行得到灵活应用。（4）两种工艺彼此协助，处理效果得以弥补。使用UASB厌氧处理技术来处理污水能够降解多种有机物，减轻后续SBR工艺对生物降解的压力，且通过UASB处理之后，出水水质较为稳定，减轻后续SBR工艺处理污水的负荷冲击。但UASB的出水COD浓度较高，未能有效的将污水中的氮磷进行处理。在通过SBR好氧工艺对污水进行进一步的处理，从而可以弥补厌氧处理工艺中对氮磷去除效果不佳的缺陷，且在合适的运行条件下可以不用外加化学药剂，十分简便。3污水处理设计计算3.1流量计算污水厂设计污水量：Q=10000m3总变化系数：K=污水厂设计最大流量：Q3.2粗栏栅设计计算格栅的类型和作用：粗格栅的设计主要可以由格栅间隙、格栅断面和栅渣的清除方式等来确定。栅栏的划分有多种，如果只按照栅条间距来划分，细栅条间距通常在4～10毫米左右，而中格栅通常在15～25毫米之间，而粗格栅则通常间隔超过40毫米[[]张文启,薛罡,饶品华.水处理技术概论[M].南京大学出版社:高等院校环境科学与工程系列规划教材,201711.237.[]张文启,薛罡,饶品华.水处理技术概论[M].南京大学出版社:高等院校环境科学与工程系列规划教材,201711.237.在污水处理系统当中，格栅一般安装设置在污水处理工程前段或水泵之前，用来阻挡、拦截体积各种较大的物质，如大体积的颗粒悬浮物、沉砂等，防止堵塞水泵机组。同时由于排水以及设备的管道宽度是有限的，当污水中呈悬浮或者漂浮状态的大体积物质进入到管道，也有可能会使得管道造成堵塞，对污水处理系统产生巨大的安全隐患，甚至导致其系统瘫痪。因此格栅的设置是非常有必要的，不但能够有效快速地去除大体积的悬浮污染物，还能使后续构筑物的处理负荷得以进一步减轻，保证后续污水处理系统设备得以正常高效地稳定运行。设计说明：污水厂设计最大流量为10000m3/d，污水总流量变化取1.59，则为10000×1.59=15900m3/d=0.184m3/s，根据《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016年版）中格栅的设计要求，取得以下参数：（1）设置栅距为b=20mm=0.02m的粗格栅，采用机械清除；（2）格栅的设计规模按照污水厂最大流量进行计算，即流量Qmax=15900m3/d=0.184m3/s（3）格栅间内需要设计有工作台，同时还要注意工作台的高度还要比最高设计水位高度要高0.5m。（4）对于格栅间布置的工作台，其两侧过道之间的直线宽度可取0.7～至1.0m；（5）进行机械清除时，需确保工作台的正面宽度应不小于1.5m。图3.1格栅示意图

粗格栅计算：表3.1粗格栅设计参数参数取值范围取值流量Qmax（m3/s）0.184m3/s过栅流速v（m/s）0.8m/s格栅间距b（mm）>40mm40mm栅条宽度S（m）0.01m格栅倾角（度）60°栅前水深h（m）0.6m栅渣截留量为W1（m3/103m3污水）0.03m3/103m3格栅条间隙数nn即格栅条间隙数设置为9个。（2）格栅槽总宽度B：设计采用ø10的圆钢作为栅条，即S=0.01m。B式中：S——格栅条的宽度，m；b——格栅条间距，mm。由于B1×h×v＞Q式中B1——进水渠道的宽度，m；可得：B1＞0.38，因此取B1=0.4m（3）过栅水头损失ℎ2：根据《水污染控制工程》（第四版）表10-2可知，当设计的栅条断面形状为锐边矩形时，取形状系数β=2.42阻力系数：ℎ式中：ℎ0——计算水头损失，m；k——格栅受到污物堵塞时水头损失增大的倍数，一般k=3；g——重力加速度，取9.8m/s2。（4）栅后槽的总高度H：H格栅前槽高H1：H式中：h——栅前水深，0.6m;h1——栅前渠道超高，一般取0.3m。（5）进水渠道渐宽部位长度L1:L栅槽与出水渠道连接处的渐窄长度：L式中：α1——进水渠展开角，一般取α1=20°；（6）格栅槽的总长度前面已算得格栅前槽高为：H1=0.9mL（7）每日栅渣量W式中：W——每日栅渣量，m3/d；W1——单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，当栅条间距为30~50mm时，W1取0.01~0.03，本设计取0.03；K——污水流量总变化系数。所以采用机械清渣的方法，并选用带式运输机来运输栅渣。3.3污水提升泵房污水提升泵房是用来提升从污水厂所排出去的各种污水，将这些污水提升至后续处理这些污水的单位所需要所提升到的高度，能够实现重力流的效果，使污水得以在后续处理的构筑物中可以正常的运行。它是将泵、机器外壳、泵房电机、控制系统等合为一体而成，由水泵、集水池和泵房三者构成，其能够在地上运行或者在污水下也能运行工作。其中水泵一般选择以离心泵为主，集水池的作用是能够在一定的程度上调节水泵，从而有效地控制水量大小和抽升量间的不均匀性，维护整个水泵体系的高效正常运行。1.集水间计算选择集水池和机器间合建式泵站，使用3台水泵（其中1台作为备用水泵），每台水泵的流量为Q集水池的容积，采用相当于最大一台泵5min的容量W有效水深取H=2m，那么集水池的面积为：A2.水泵总扬程估算集水池的有效水深取H=2m时，格栅的实际水头损失估计为0.1m，假设设泵站的原地面标高是30m，出水管提升之后水面标高为38m，进水管的管底标高是22m，通过管长为300m的污水管流到处理设施中，其管径设为DN600mm，充满度设为h/D=0.65；计算集水池的最低工作水位与所需提升最高水位的差为：△总出水管流量为Q=184L/s，选择出水管的大小为Dn=400mm当只有一个水泵运行，每台水泵单独使用一根出水管，每台水泵的Q=92L/s，流速V=0.8管道的水头损失=（出水管线的水平长度+出水管线竖直长度）×i×1.3=泵站内的管线水头损失，假设其为1.2m，考虑自由水头为1.0m水泵的总扬程：Hs污水提升泵选用6PWA型的污水泵，其扬程为24m。

3.4细格栅设计计算表3.2细栅设计参数参数取值范围取值流量Qmax（m3/s）0.184m3/s过栅流速v（m/s）0.8m/s格栅间距b（mm）4～1010栅条宽度S（m）0.01m格栅倾角（度）60°栅前水深h（m）0.6m栅渣截留量为W1（m3/103m3污水）0.05m3/103m3细格栅与粗格栅的计算方式相同，设计如下：格栅条间隙数nn即格栅条间隙数设置为36个。（2）格栅槽总宽度B设计采用ø10的圆钢作为栅条，即S=0.01m。B由于B1×h×v＞Q可得B1＞0.38，因此取B1=0.4m（3）过栅水头损失根据《水污染控制工程》（第四版）表10-2可知，当栅条的断面形状为锐边矩形时，取形状系数β=2.42阻力系数：ℎ（4）栅后槽的总高度H格栅前槽高：H（5）进水渠道渐宽部位长度L栅槽与出水渠道连接处的渐窄长度L（6）格栅槽的总长度前面已算得格栅前槽高为：H1=0.9mL（7）每日栅渣量W式中：W1——单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，当栅条间距为10mm时，W1取0.05~0.10，本设计取0.05；所以采用机械清渣的方法，并选用带式运输机来运输栅渣。3.5调节池设计计算调节池能够调节水质与水量，使得污水在处理之前能够有一个比较均匀的水质和比较稳定的水量。1、调节池设计说明:将调节池设置为封闭式的状态，使其能够符合技术规范；根据水力停留8~16h的时间来确定设计调节池的有效容积，将T=10h设置为水力停留时间；最大的日平均流量为：Q（1）调节池的有效容积V（2）调节池的面积取池子总高度H=5.5m，其中超高0.6m，有效水深h=5mA共设两个调节池，设置单一的调节池的宽度为B=20m，则调节池的长度为L单个调节池设计的计算尺寸为40m×20m×5.5m因此单个调节池容积为4400m3则两个调节池容积为8800m3。(3)进水管径QD3.6UASB反应器设计计算设计选择容积负荷为Nv=6.0kgCOD/(m3/d)，产气率为0.5m3/kgCOD，污泥的产率为0.1kgMLSS/kgCOD。Q预计在格栅和调节池阶段，CODcr的去除率是20%，BOD5的去除率是10%，SS的去除率是20%。此时UASB的进水的CODcr浓度为784(mg/L)，BOD5浓度为342(mg/L)，SS浓度为256(m/L)。

表3.3预测UASB反应器的进出水指标指标SSBODCOD进水水质（mg/L）256342784去除率%60%75%80%出水水质（mg/L）102.485.5156.8UASB有效容积V：V取反应器的有效容积系数为0.8，那么反应器总体积为2597m3。式中：Q——UASB反应器设计流量，m3/d；S0——UASB进水有机物的浓度,mg/L；Nv——容积负荷,，kgCOD/(m3∙d)；将反应器设计为矩形，有效水深设计为3m，则A取反应器总高为4.5m，其中超高为0.5m。采用四座一样的UASB反应器，从反应器布水均匀性和社会经济效益的角度来设计，确定矩形池长宽比在2：1左右符合设计理念。A因此设计一座UASB反应器池长为18m，池宽为10m。2、配水系统设计配水系统设计采用穿孔配管，设计污水的流速约为1.7m/s，进水管总管径取200mm，。一座反应器设置DN100mm支管取10根，一根管的上面有十个15mm的配水孔且孔径向下且与垂线呈45°，每根管间的中心距离为1.7m且管距离反应池底0.2m。共使用一百个布水孔，通过连续的方式进行进水，其出水的流速v取2.4m/s，则布水孔孔径为d3、三相分离器的设计三相分离器设计成与短边相平行，随着反应器的长边布设5个集气罩以此划分出分离单元共5个。因此考虑设置5个三相分离器，其长度设计为B=8m，因此每个机器的宽度b=L/5沉淀池沉淀池的沉淀面积为反应池的水平面积，为138.5m2沉淀池的表面水力负荷q符合设计要求。回流缝设计图3.1三相分离器示意图h2为集气罩以上的覆盖水深，其值一般选择0.5～1m之间，设计取0.5m；h1一般取0.5m，取h4为1.2m；设上下三角形集气罩斜面水平夹角α=50°bb1——下三角集气罩底的水平宽度，m；α——下三角集气罩斜面的水平夹角，°；ℎ4——下三角集气罩的垂直高度，m；则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b则下三角形回流缝面积为：S下三角集气罩间的污泥回流逢中的混合液的上升流速v1为：v式中：Qmax1——反应器中废水流量，m3/h；S1——下三角形集气罩回流逢面积，m2；假设上三角的集气罩下端与下三角的斜面间水平距离的回流缝的宽度CD=0.60m，则上三角形回流缝面积为：S上下三角形集气罩之间回流逢中流速v2为：v式中：Qmax2——反应器中废水流量，m3/h；S2——上三角形集气罩回流逢面积，m2；对上下三角形集气罩相对位置及尺寸进行确定，得：BCCE设AB=0.4m，ℎAFBDDFℎ三相分离器总高度为：ℎ4、排泥量计算理论的每日产泥量：784×0.8×0.1×15900×理论上每日污泥量：W式中:Q——设计流量，m3/d；C0——进水SS浓度，mg/L；C——出水SS浓度，mg/L；P0——污泥含水率，%；5、沼气收集设计：每日的产气量G沼气支管假设每个集气室使用一根集气支管收集沼气，可选择材质为钢管的集气支管共八根，那么每根集气支管内最大气流量：g经查阅资料，集气室沼气出气管的最小直径为DN100mm。因此本次设计集气支管直径为DN100，且立管设置不短于300mm。沼气主管8根集气支管连通到一根以钢管作为主管的上面，沼气主管管道坡度为0.5%，因此沼气主管内最大气流量g：g沼气主管的直径与其流量关系：g式中，a为充满度，取0.8。取沼气主管DN150mm，则流速v约为4.08m/s。3.7SBR反应器设计计算设计选择污泥负荷为0.1kgBOD/（kgMLSS·d），污泥浓度采用X=3500mgMLSS/L。此时UASB的进水的CODcr浓度为156.8(mg/L)，BOD5浓度为85.8(mg/L)，SS浓度为102.4(mg/L)。依据《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002中的一级B排放标准，SBR反应器出水的CODCr需低于60mg/L以下，BOD5需低于20mg/L以下，SS需低于20mg/L以下。取SBR反应池高H=4.0m，设计超高=0.5m;冲水比m=0.4；B/C=0.46>0.3，可生化性好。设计说明：设计SBR工艺处理污水量应采用最大日污水量来进行计算，即QmaxSBR反应器各部分计算反应器一个周期所需时间t式中：tR——曝气时间，h；tS——沉淀时间，1h；tD——排水时间，1h；tb——闲置时间，h；设为1.5h。曝气时间式中：m——充水比，取值范围为0.4～0.5，取0.4；S0——反应池五日生化需氧量，mg/L；LS——反应池的五日生化需氧量污泥负荷，取0.1kgBOD/(kgMLSS·d)(范围为0.1～0.25)X——反应池内混合液悬浮固体（MLSS）平均浓度，取值范围3.0～5.0，取3.5kgMLSS/m3。故反应器一个周期所需时间：t进水时间根据SBR反应器的特性，将反应池设置为4个。那么SBR反应器每天的运行周期数为：24反应池容积V式中：V——反应池有效容积，m3；X——反应池内混合液悬浮固体（MLSS）的平均浓度，取值范围3.0～5.0，取3000mgMLSS/m3单个反应池的体积为：V反应池尺寸反应池水深H设计为3.5m，超高为0.5m，所以池实际高度为4m。反应池长宽比为2:1。则：B取宽度为12m，根据长宽比确定长度为24m。选定每个池子长宽比为L每天排出污泥量：设计在曝气池中，污泥龄控制为θ∆污水需氧量参数选择：Y取0.8kgMLVSS,Kd取0.08/d，水温为T=25°时，氧的饱和溶解度为8.4mg/L。设计采用KBB型可变微孔曝气，铺设在SBR反应池池底，淹没深度H为4m，其氧利用率可达23%～31%，取25%作为氧转移率EA。活性污泥产生率：Y∆O空气扩散器出口处的绝对压力:P氧的百分比：φC则标况下的需氧量为：Q式中：Csα——混合液中总传氧系数与清水中总氧传质系数之比，一般取0.8～0.85；取0.8β——混合液饱和溶解氧值与清水中饱和溶解氧值之比：一般取0.9～0.97；取0.95；Cw——实际的水温清水饱和溶解氧浓度，mg/L；即2C0F——取值0.8。供气量:G则进气和出气的管径：进气速度为v=2.4D本工艺采用XPS-07型旋转式滗水器，长度5米，处理量最大700m3/h，最大水深度为3m，设计深度为1m；滗水速度0.2～50.4（m/s），配用3kw电机一台，共三台。则管径：进气速度为vD则设置进水管和出水管为400mm，滗水器的排水管径为600mm。鼓风机房要给SBR池供气，选用TSD-150型罗茨鼓风机。流量为20.40m3/min3.8污泥浓缩池该设计设置一个重力浓缩池来进行污泥处理，该方法实质上采用了沉淀的方法来进行污泥的压缩。污泥浓缩池主要是通过将大体积的污泥降低其含水量来减少污泥的体积，浓缩后的污泥经机械分离脱水，再由带式压滤机将其压榨成泥饼，最后外运处置单位。（1）浓缩池面积A式中：A——浓缩池总面积，m2；Q——污泥量，m3/d；根据生活污泥的性质，设计所有处理流程的产生的污泥量相加约有1400m3/d。C——污泥固体浓度，g/L；根据经验取值6g/L。G——浓缩池污泥固体通量，取28kg/(m2/d)采用两个浓缩池，单个池面积为A（2）浓缩池直径D（3）浓缩池高度浓缩池部分高度：H式中：H1——浓缩池工作部分高度，m；一般宜为4m，最低不小于3m；T——设计浓缩时间，h，不宜小于12h但也不要超过24h，取18h；浓缩池总高度：H式中：H2——超高，m；一般取0.3m；H3——缓冲层高度，m；一般为0.3~0.5m，取0.4m；（4）浓缩后污泥体积V式中：V2——浓缩后污泥体积，m2；P1——进泥含水率，取99.3%；P2——浓缩后污泥含水率，取97%，；4污水厂建筑设计4.1基本设计原则（1）恪守有关环境保护、生活污水治理现行的有关法规、标准制度和管理规范，并遵循所有业主的整体计划，贯彻各项有关标准和法规。（2）符合环评报告及地方相关法规，从当地实际出发，使得工程与城市发展协调，在不破坏环境的前提下最大限度地提升正面效应。（3）采用先进成熟可靠的物化和生物化学技术，对废水中各种污染物进行了高效的脱除，保证了废水的各项性能指标符合设计要求。（4）废水处理设备具有很大的弹性和可调整性，能够承受不同的环境压力，从而能够满足不同环境中的水质和水量的变动。（5）为了避免二次污染，应充分利用废水治理设施的减振降噪等技术，并采取措施合理处理处置污水时产出的可能造成污染的栅渣、污泥等。（6）此处理厂具有结构紧凑、占用空间少、投资少、施工工期缩短、运营费用低等特点。（7）日常运转中，使用简便，运行平稳，安全性高；工艺要求简单，操作周期长，且设备自动化能力的提升，能够减少工人的无脑力劳动，节省资金。（8）在满足实际操作和设定的水质差异的情况下，能够方便地调整，同时也能确保废水达到标准。（9）该设备可根据不同的工作条件调整负载，保证设备在理想与经济的平衡点下工作。（10）该装置选用了性能较为先进、结构较简单、维修较方便、耐腐蚀性好、材质符合介质的使用要求。（11）根据废水处理的特点，