某城市污水处理厂二级处理工艺设计-本科课程设计（论文）

第0页本科课程设计（论文）题目某城市污水处理厂二级处理工艺设计学生姓名学号院（系）环境与市政工程学院专业环境工程指导教师时间目录摘要 11编制依据及主要资料 81.1编制依据 81.2主要资料 81.3相关法律法规 82工程规模及设计基础数据确定 102.1设计原则 102.2工程规模 112.2.1设计任务 112.2.2设计水量 112.3废水处理站设计水质及处理目标 122.3.1废水水质 122.3.2处理目标 122.3.3废水处理站概况 123处理工艺比选 133.1生物处理工艺 133.1.1原水水质特征分析及可生化性 133.1.2生物处理工艺比选 133.1.2生物处理工艺比选结果 173.3消毒工艺 173.3.1消毒工艺比选 173.3.2消毒工艺比选结果 183.4污泥处理工艺 183.4.1污泥处理目的 183.4.2污泥浓缩脱水工艺 183.5处理工艺比选结果 194工艺设计计算 204.1进水井 204.1.1功能 204.1.2设计参数 204.2粗格栅 204.2.1功能 204.2.2设计参数 204.2.3工艺尺寸设计计算 214.2.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 234.2.5工艺装备 244.3提升泵房 244.3.1功能 244.3.2设计参数 254.3.3工艺尺寸设计计算 254.3.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 254.3.5工艺装备 264.4细格栅 264.4.1功能 264.4.2设计参数 264.4.3工艺尺寸设计计算 274.4.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 284.4.5工艺装备 294.5沉砂池 294.5.1功能 294.5.2设计参数 304.5.3工艺尺寸设计计算 304.5.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 354.5.5工艺装备 364.6初沉池 374.6.1功能 374.6.2设计参数 374.6.3工艺尺寸设计计算 374.6.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 434.6.5工艺装备 444.7初沉池污泥泵房 444.8A2/O生化池 444.8.1功能 444.8.2设计参数 454.8.3工艺尺寸设计计算 464.8.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 504.8.5工艺装备 524.9鼓风机房 524.10二沉池 534.10.1功能 534.10.2设计参数 534.10.3工艺尺寸设计计算 544.10.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 594.10.5工艺装备 604.11剩余及回流污泥泵房 604.12化学强制除磷 614.13接触池 614.13.1功能 614.13.2设计参数 614.13.3工艺尺寸设计计算 624.13.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 634.14污泥浓缩池 634.14.1功能 634.14.2设计参数 644.14.3工艺尺寸设计计算 644.14.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 664.14.5工艺装备 674.15消化池 674.15.1功能 674.15.2设计参数 674.15.3工艺尺寸设计计算 674.15.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 694.16储泥间 704.16.1功能 704.16.2设计参数 704.16.3工艺尺寸设计计算 704.17污泥脱水 714.17.1功能 714.17.2设计参数 714.17.3工艺尺寸设计计算 71参考文献 735实习报告 745.1西安第五污水处理厂概述 745.2工艺流程 745.3构筑物功能及主要技术参数 755.3.1粗格栅间 755.3.2细格栅间 765.3.3曝气沉砂池 775.3.4初沉池 775.3.5生物反应池 785.3.6二沉池 795.3.7紫外消毒车间 805.3.8鼓风机房 815.3.9污泥脱水车间 82第20页，共77页摘要某城市污水处理厂二级处理工艺。处理后出水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。本次设计采用A2/O工艺。处理工艺方案比选、废水处理系统构（建）筑物工艺设计计算、泥渣处理系统构（建）筑物工艺设计计算、投药系统工艺设计计算、废水处理站平面布置及高程计算，以上内容将在下文阐述。1编制依据及主要资料1.1编制依据1.《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；2.《黄河流域(陕西段)污水综合排放标》（DB61/224-2011）；3.《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2001）；4.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；5.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2014年版）；6.《室外给水设计规范》（GB50013-2006）；7.《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）；8.《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）。1.2主要资料1.本科毕业设计（论文）任务书（2017）；2.彭党聪主编，水污染控制工程实践教程，化学工业出版社；3.彭党聪，水污染控制工程（第三版），冶金工业出版社（2010）；4.给水排水设计手册（第1、5、9、11分册），中国建筑工业出版社（2004）；5.简明给排水设计手册，中国建筑工业出版社。1.3相关法律法规1.《中华人民共和国环境保护法》（2015年1月）2.《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月）3.《中华人民共和国大气污染防治法》（2000年9月）4.《建设工程勘察设计管理条例》（2015年6月）5.《排污许可证管理暂行办法》（2015年1月）6.其他相关的法律法规2工程规模及设计基础数据确定2.1设计原则（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）从城市的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，使工程建设与城市的发展想协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）根据设计进水水质和出场水质要求，所选的污水处理工艺力求技术先进、成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。（4）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（5）确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。（6）采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。（7）保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性。（8）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地，使厂区环境和周围环境协调一致。（9）竖向设计力求减少厂区挖、填土方量和节省污水提升费用。（10）厂区建筑风格力求同意，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景致相协调。（11）积极创造一个良好的生产和生活环境，将污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。2.2工程规模2.2.1设计任务（1）根据水质特征及处理要求，确定工艺流程；（2）构筑物的工艺设计计算；（3）水力计算；（4）平面布置及高程布置；（5）附属构筑物的设计说明。2.2.2设计水量设计水量：100000m3/d变化系数Kz=1.27《给排水设计手册》，第05期.城镇排水：P4最高日最高时流量Qmax=Q·Kz=100000×1.27=127000m3/d平均流量及最大日最大时流量见表2-1。表2-1污水流量表流量单位平均流量最大流量m3/d100000127000m3/h4166.75291.7m3/s1.161.47L/s1157.41469.92.3废水处理站设计水质及处理目标2.3.1废水水质根据设计任务书，确定原水水质见表2-2。表2-2拟建项目原水水质项目BOD5TNTPpHCOD氨氮SS水温进水水质2205586.5~94804020012℃表中除pH外其余指标单位均为mg/L。2.3.2处理目标根据当地环保局的批复，该污水处理站处理出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，处理后出水水质要求见表2-3。表2-3拟建项目出水水质要求项目BOD5TNTPpHCOD氨氮SS出水水质10150.56~9505（8）10表中除pH外其余指标单位均为mg/L。2.3.3废水处理站概况（1）厂址：污水处理厂建设用地面积150亩（长：400m，宽：250m）。（2）气象及工程地质条件：厂区地势平坦，适合于污水厂建设。场地平均标高为411.50m。冻土层深度：60cm；距离厂界外东侧200m为受纳水体，该河流50年一遇洪水水位标高406.50m。主导风向东北风，次主导风向西南风，底下最高水位405.50m。（3）进水及排水条件：市政污水管网入口位于场地西北角，共3根D200mm污水管（分别从西（2根）、北（1根）两个方向汇入污水厂进水井），管中心设计标高402.45m。距离厂界外东侧200m为受纳水体，该河流50年一遇洪水水位标高406.50m。

3处理工艺比选3.1生物处理工艺3.1.1原水水质特征分析及可生化性原水是否能进行生化处理，特别是能否进行脱氮除磷处理，取决于原水中各营养成分的含量及其比例是否能满足生物的生长需要，因此需确定原水的相关指标是否满足要求。根据设计进水水质，计算出原水中各营养物质比值，见表3-1。表3-1污水处理厂原水营养物比值项目比值BOD5/CODcr0.458BOD5/N5.5BOD5/TN4BOD5/TP27.53.1.2生物处理工艺比选二级处理的核心为生物处理（以除碳、脱氮及除磷为目标），可采用活性污泥法或生物膜法。生物膜法目前主要应用于中、小型污水处理厂，由于其存在生物除磷功能较弱（难以诱导出聚磷菌）及卫生学方面的问题，在国内应用较少。而活性污泥法则应用较为广泛。城市污水处理厂以除碳（COD）、脱氮及除磷为处理目标时，其典型的活性污泥处理工艺有A2/O工艺、UCT工艺、厌氧选择池+氧化沟工艺（改进型氧化沟）、SBR工艺及CASS工艺等。本次课程设计的处理水量为100000m3/d，属于中大型处理水量，在上述城市污水脱氮除磷的典型处理工艺中，SBR工艺及CASS工艺集氧化分解、硝化、反硝化、释磷、吸磷多个生化过程于一体。曝气、沉淀、滗水、搅拌混合、回流、排泥多项操作相互交替。难于实现脱氮、除磷、除碳所需工艺条件最优化，总体脱氮处理效果难以稳定达到处理目标。可选工艺为A2/O工艺、UCT工艺、厌氧选择池+氧化沟工艺（改进型氧化沟）。根据陕西及西安地区城市污水进出水水质和现有污水处理厂运行稳定，选择A2/O工艺和UCT工艺进行对比。（1）A2/O工艺A2/O工艺是将厌氧/好氧除磷系统和缺氧/好氧脱氮系统相结合而形成，是生物脱氮除磷的基本工艺之一，可同时去除废水中的BOD、氮和磷。A2/O工艺流程图见图3-1。图3-1A2/O工艺流程图污水（初沉池出水）与从二沉池回流的污泥首先进入厌氧池。在厌氧池，活性污泥中的聚磷菌摄取污水中的生物快速降解有机物，以合成聚-β-羟基丁酸（PHB）；这一过程所需能量来自聚磷菌细胞内聚合磷酸盐（Poly-P）的水解，并释放磷至液相主体。随后，活性污泥+原水进入缺氧池。在缺氧池，活性污泥+原水与好氧池末端回流的混合液进行混合、接触、反应，反硝化菌以原水中剩余的有机物（聚磷菌利用其细胞内贮存的碳源）作为电子供体，以回流混合液中硝酸盐为电子受体进行反硝化脱氮。再次，反硝化脱氮完成后的混合液（活性污泥+污水），进入好氧池，在好氧池中，活性污泥中的硝化菌进行硝化反应，将废水中的氨氮氧化为硝酸盐；同时，聚磷菌进行好氧吸磷，剩余的有机物也在此被进一步好氧分解、转化。最后，混合液经二沉池进行泥水分离，出水排放；沉淀的污泥部分回流厌氧池，部分作为剩余污泥排出，并进行污泥处理（浓缩、厌氧消化、脱水、外运处置）。（2）UCT工艺UCT工艺因南非开普敦大学开发而得名。与A2/O工艺相比，UCT工艺仅污泥回流的位置和方式不同，工艺流程图见图3-2。图3-2UCT工艺流程图在A2/O工艺中，来自二沉池的污泥直接回流至厌氧池，会因回流污泥中含有一定量硝酸盐氮，而影响厌氧池的厌氧环境，并存在反硝化菌与聚磷菌竞争碳源的问题；为解决这一问题，UCT工艺中，回流污泥首先回流至缺氧池的首端，然后再由该缺氧池的末端回流至厌氧池，由于此时的回流污泥（混合液）中的硝酸盐已经在缺氧池中被反硝化。因此，回流至厌氧池的污泥中几乎不含硝酸盐，从而可保证厌氧池的释磷效果，提高系统的除磷能力。A2/O工艺与UCT工艺的对比见表3-2。表3-2A2/O工艺与UCT工艺的对比类别对比项目方案1：A2/O工艺方案2：UCT工艺比对结果技术可行性技术使用情况工艺相对简单，运行效果稳定，工程广泛应用工艺相对复杂，在我国应用实例少方案1较优水质指标出水水质脱氮除磷效果较好，可达到处理要求脱氮除磷效果较好，可达到处理要求两者接近对水量、水质、环境等变化的适应性对于中大型的处理水量有较好的处理效果，水质可控范围大需要较高的BOD/P比，温度对处理效率的影响不明显费用指标建设投资基建费用较低基建费用较高方案1较优运营费用管理维护简单，运行费用低管理维护较复杂，运行费用较高工程实施分步实施可分步实施可分步实施两者接近施工难易程度施工较复杂施工较复杂环境影响对周围环境的影响噪声小，污泥臭味可控噪声小，污泥臭味可控两者相近剩余活性污泥特征剩余污泥含磷3%~5%，应进行厌氧消化剩余污泥含磷4%~6%，应进行厌氧消化物能电耗内循环泵较少，电量少内循环量大，耗电多方案1较优消耗占地构筑物相对少，占地相对少构筑物相对多，占地相对大方案1较优药剂一般需要化学辅助除磷一般不需要化学辅助除磷方案2较优运行管理运转操作技术先进成熟，运行稳妥可靠操作复杂方案1较优维修维护管理简单维护管理复杂方案1较优3.1.2生物处理工艺比选结果通过以上对比，两种工艺均能达到水质处理的要求，由于UCT工艺较为复杂，工程应用实例较少，且耗能较大。因此，本次课程设计采用A2/O工艺为核心的处理工艺。生物处理工艺流程图见图3-3。图3-3A2/O工艺流程图3.3消毒工艺3.3.1消毒工艺比选污水经二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。因此，在排放水体前应进行消毒处理。特别是在夏季或流行病流行季节，应严格连续消毒。其余时段经过卫生防疫部门的同意后，也可考虑采用间歇消毒或酌减消毒剂的投加量。常用的消毒方法有液氮（ClO2、次氯酸钠）消毒、紫外线消毒及臭氧消毒等。3.3.2消毒工艺比选结果参照同类污水处理厂消毒工艺，本次课程设计消毒采用ClO2消毒。3.4污泥处理工艺3.4.1污泥处理目的污泥处理的目的是：减少污泥的体积，便于污泥的运输和最终处置；去除其中的有机物，使污泥稳定；杀灭其中的致病微生物，保证污泥的卫生安全。因此污泥处理工艺主要由污泥的性质以及污泥最终处置的要求所决定。3.4.2污泥浓缩脱水工艺污泥浓缩有重力浓缩与机械浓缩两种方法。重力浓缩池中污泥停留时间长，一般在12h以上。浓缩池呈厌氧状态，在污泥中的聚磷菌放磷，使磷回到浓缩池上清液中，上清液如果直接回流到污水处理站进水中，则增加进水磷浓度，影响除磷效率。磷的如此密闭循环，最终将使污水处理出水磷难以达标。如要使磷不回到进水中，则需另外进行化学处理，使运行管理复杂化。而机械浓缩利用机械作用，在短时间内使污泥含水率降低，占地小，可连续运转，本工程推荐采用机械浓缩。这里仅对带式机械浓缩脱水方案和离心浓缩脱水方案进行比较，见表3-3。表3-3相同生产能力污泥浓缩、脱水对比表项目离心浓缩、脱水方案带式浓缩、脱水方案主要设备污泥浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污输送机等污泥带式浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污输送机，反冲洗水泵，空压机等加药量基本相当基本相当电耗偏大较小工作环境噪声大、臭味小噪声小、臭味大设备费用较高较低运行管理管理技术要求高管理技术要求低占地面积小大辅助设备无多功率消耗大小基建投资小大3.5处理工艺比选结果综合以上污水处理相关生物处理工艺、污泥处理工艺及消毒处理工艺的比对结果，考虑必要的预处理单元、鼓风曝气单元、化学辅助除磷单元及降低二沉池出水SS的措施后，本次课程设计所确定的处理工艺流程图见图3-4。图3-4处理工艺流程图4工艺设计计算4.1进水井4.1.1功能收集不同来向的废水，控制水量流入后续处理系统，兼有下一个反应池的配水功能。4.1.2设计参数宽4m。长10m，分为两格，每格2m。池深55m，含超高。4.2粗格栅4.2.1功能粗格栅设置在泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。4.2.2设计参数设计流量：Qmax=1.470m3/s（按照最大流量考虑）《水污染控制工程》第三版，P80；《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P282过栅流速：v=0.6~1.0m/s，本设计取值为0.8m/s栅前渠道流速：0.4~0.9m/s，本设计取值0.6m/s栅条宽度：S=10mm栅条间隙宽度：b=40mm格栅倾角：α=60°栅前水深：h=1m栅前超高：h2=1m栅渣量：格栅间隙30~50mm：0.01~0.03m3/103m3污水，本次设计取值0.03m3/103m3污水格栅间隙16~25mm：0.05~0.1m3/103m3污水栅渣含水率一般为80%，容重约为960kg/m34.2.3工艺尺寸设计计算本次设计，粗格栅2用1备，则单个格栅处理水量：Q=0.735m3/s（1）格栅间隙数n《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P280n=Qsinθn=（2）栅渠尺寸B=S(n-1)+nb（4-2）B=0.01×22-1校核实际过栅流速：过栅流速：v=0.71m/s，满足要求校核栅前流速：过流断面积：F=1.2×1=1.2m2栅前流速：v=Q（3）水力计算（确定栅后跌水高度）格栅水头损失h1：h1h0式中，h0—计算水头损失，m；g—重力加速度，m2/s；k—格栅受到堵塞时水头损失增大倍数，一般取3；ξ—阻力系数，其值与栅条断面形状有关，可按表4-1计算表4-1阻力系数ξ计算公式栅条断面形状公式说明锐边矩形迎水面为半圆形的矩形圆形迎水、背水面均为半圆形的矩形ξ=β形状系数β=2.42β=1.83β=1.79β=1.67正方形ξ=ε—收缩系数，一般采用0.64选择栅条断面形状为迎水、背水面均为半圆形的矩形，则形状系数β=1.67则，h（4）栅渠总长度栅前超高h2=1m《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P280栅前栅渠总高度H1=h+h2=1+1=2m栅后栅渠总高度H2=h+h2+h1=1+1+0.02=2.02m除污机高出地面部分：h3=1.5m格栅长度：(2+1.5)/tan60=2m栅前长：L1=3m栅后长：L2=6m栅渠总长：L=3+6+2=11，取12m（5）每日栅渣量每日栅渣量《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P282W=QmaxW1式中，W1—栅渣量，m3/103m3污水Kz—生活污水流量总变化系数则，W=4.2.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸粗格栅结构形式及工艺尺寸见表4-2表4-2粗格栅结构形式及工艺尺寸结构形式工艺尺寸(m)数量栅渠钢筋混凝土，格栅间砖混栅渠：11×1.5栅渠3条（2用1备）格栅间：15×10池子建设要复合防腐、防渗的要求。工艺尺寸图见图4-1。图4-1粗格栅渠平面布置示意图4.3提升泵房4.3.1功能污水处理厂在运行工艺流程中一般采用重力流的方法通过各个构筑物和设备。但由于厂区地形和地址的限制，必须在前处理处加提升泵站将污水提到某一高度后才能按重力流方法运行。污水提升泵站的作用就是将上游来的污水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力流。4.3.2设计参数平均流量：100000m3/d水污染控制工程（=1\*ROMANI）课程设计任务书最大流量：127000m3/d进水管管径：2000mm管中心标高402.45m4.3.3工艺尺寸设计计算采用5台水泵（4用1备），每台水泵的容量为：1.47/4=0.3675m3/s《给排水设计手册》第11册.常用设备，P297采用潜水泵形式，集水池容积为1台水泵10min的容量：V=0.3675×60×5=220.5m3有效水深H为2.5m，集水池面积为：220.5/2.5=88.2m2，取为90m2格栅前水面标高：400.45m格栅后水面标高：400.45-0.02=400.43m集水池最低水面标高：400.235m出水管水面标高：415m水泵的净扬程：415-400.235=13.765m，取1m泵房压力损失：估算为1m安全水头：0.5m水泵的扬程：H=14+1+0.5=15.5m单泵的工作参数为：流量1323m3/h，扬程H为16m4.3.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸形式：与格栅间合建自灌式潜水泵房结构：地下钢筋混凝土，地上砖混数量：1座尺寸：L×B×H=12×10×4.5m4.4细格栅4.4.1功能细格栅设置在泵站之后的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。4.4.2设计参数设计流量：Qmax=1.47m3/s《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P280过栅流速：0.6~1.0m/s，本设计取值0.8m/s栅前渠道流速：不小于0.4~0.9m/s，本设计取值0.6m/s栅条宽度：S=10mm栅条间隙宽度：b=10mm格栅倾角：α=60°栅前水深：h=1m栅前超高：h2=1m4.4.3工艺尺寸设计计算本次设计，粗格栅4用1备，则单个格栅处理水量：Q=0.368m3/s（1）格栅间隙数n《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P280n=Qsinθn=0.368×（2）栅渠尺寸B=S(n-1)+nb（4-7）B=0.01×43-1校核实际过栅流速：过栅流速：v=0.75m/s，满足要求校核栅前流速：过流断面积：F=0.9×1=0.9m2栅前流速：v=Q（3）水力计算（确定栅后跌水高度）格栅水头损失h1：h1h0式中，h0—计算水头损失，m；g—重力加速度，m2/s；k—格栅受到堵塞时水头损失增大倍数，一般取3；ξ—阻力系数，其值与栅条断面形状有关，可按表4-1计算选择栅条断面形状为迎水、背水面均为半圆形的矩形，则形状系数β=1.67则，h（4）栅渠总长度栅前超高h2=1m《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P280栅前栅渠总高度H1=h+h2=1+1=2m栅后栅渠总高度H2=h+h2+h1=1+1+0.12=2.12m除污机高出地面部分：h3=1.5m格栅长度：(2+1.5)/tan60=2m栅前长：L1=3m栅后长：L2=6m栅渠总长：L=3+6+2=11m，取12m（5）每日栅渣量细格栅每日栅渣量可取粗格栅的20%~30%。则，W=25%×1.54.4.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸细格栅结构形式及工艺尺寸见表4-3表4-3细格栅结构形式及工艺尺寸结构形式工艺尺寸(m)数量栅渠钢筋混凝土，格栅间砖混栅渠：12×1.1栅渠5条（4用1备）格栅间：14×15池子建设要复合防腐、防渗的要求。工艺尺寸图见图4-2。图4-2细格栅渠平面布置示意图4.4.5工艺装备栅条：迎水、背水均为半圆形的矩形钢条（5mm×50mm)《给排水设计手册》第11期.常用设备，P521细格栅除污机：XWB-Ⅲ-1.5-3.7型背爬式格栅除污机5台（4用1备），功率0.75KW螺旋输送机：φ300，L=9000m（1用1备）电动渠道闸门：1000m×2000m，功率3KW（4台）4.5沉砂池4.5.1功能沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起。4.5.2设计参数沉砂池的超高不宜小于0.3m《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P284设计流量：Qmax=1.47m3/s《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P289旋流速度应保持0.25~0.3m/s水平流速v1为0.06~0.12m/s，本设计取值0.1m/s水力停留时间为6~8min，本设计取值6min有效水深一般为2~3m，本设计取值2.5m宽深比一般为1~1.5长宽比一般应大于5曝气量一般为0.2m3/m3废水池内应考虑消泡与隔油装置（或设备）4.5.3工艺尺寸设计计算（1）池子总有效容积《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P289V=Qmaxt×60式中，Qmax—最大设计流量，m3/st—最大设计流量时的流行时间，minV=1.47×6×60=529.2m3（2）水流断面积A=Qmaxv式中，v1A（3）池长L=L（4）池总宽度B=Ah2式中，h2B共设两座曝气沉砂池，单座池宽b=2.94m（其中曝气区与沉砂区宽各为1.47m）校核宽深比：b/h2=2.94/2.5=1.176，满足要求（5）集砂斗、槽设计=1\*GB3①集砂槽：集砂槽为梯形槽，上部长1000mm，下部长800mm，高500mm。=2\*GB3②集砂斗：集砂斗壁水平倾角60°。尺寸示意图见图4-3图4-3集砂斗尺寸示意图集砂槽容积：V=36×城市污水的产砂量一般为0.03L/m3污水《室外排水设计规范》，P56因此每日的产砂量：W=127000×0.03×10-3=3.81m3/d<16.2（6）沉砂池高度超高：0.5m沉砂池总高度：H=6.1m尺寸示意图见图4-4图4-4沉砂池尺寸示意图（7）曝气量系统《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P289=1\*GB3①曝气量计算Q式中，0.2—每m3Q=2\*GB3②曝气系统设计曝气量为0.294m3/s，取为0.3m3/s干管气速：10m/s《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P324干管截面积：A=干管直径：D=4A干管两侧每2m布置曝气支管，共布48根支管，单根支管的气体流量为0.3/48=6.25×10-3m支管截面积：A支管直径：D=4A扩散器采用穿孔管，孔径3~5mm，45°向下开孔《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P331（8）出水系统=1\*GB3①出水堰及出水井出水堰采用矩形堰，堰长与曝气池廊道宽度b为2.94m，共设3条堰负荷：q矩形堰流量公式《给排水设计手册》第01期.常用资料，P686Q=0.42b2gH3式中，b—堰宽，mH—堰上水头，mg—重力加速度，m/s20.5=0.42×解得堰上水头：H=0.422m集水槽宽度：B取1m末端水深ycy起始段水深H1H自由水头h0=0.5m集水槽总深=0.422+0.5+1.05=1.972m，取为2m=2\*GB3②出水管出水管设计流量：Q=1.47m3/s管道流速：v=1.0m/s管径：d圆整取D=1500mm（9）排砂渠两座沉砂池中间设排砂明渠一条，渠深1.0m，宽0.5m（10）计量计曝气池出水管中安装电磁计量计以便对水量进行实时监测出水管径DN=1500mm，经必选后选用MT900F系列电磁流量计，具体参数见表4-4《给排水设计手册》第12期.器材与装置，P859表4-4MT900F电磁流量计参数表DN(m)精度介质电导率量程(m/s)工作压力MPa环境温度℃介质温度℃1.1-3.00.550.5-100.6-1.6≤60120-1804.5.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸结构：钢筋砼结构数量：1座（分2池）尺寸（m）：L×B×H=36×5.88×6.1工艺尺寸见图4-5图4-5沉砂池工艺尺寸4.5.5工艺装备吸砂泵：桥式吸砂机，L=7m，功率1.1KW《给排水设计手册》第12期.器材与装置，P859；P318鼓风机：R系列标准型罗茨鼓风机（3台2用1备）砂水分离器：无轴螺旋输送器：L=10m电动方闸门：2500m×3400m，功率3KW（2台）电磁流量计：MT900F系列电磁流量计4.6初沉池4.6.1功能（1）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。（5）减缓水质变化对后续生化系统的冲击。（6）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。4.6.2设计参数设计流量：Qmax=1.47m3/s表面负荷：q'=1.5~4.5m3《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P294有效水深：h2=2~4m，本设计取值3m沉淀时间：t=1.5h水平流速：水平流速一般取v≤7mm/s，本次设计取值7mm/s池子的长宽比：不小于4，以4~5为宜池子的长深比：不小于8，以8~12为宜池子的超高至少采用3.0m，本设计取值0.6m沉淀池的缓冲层高度，一般采用0.3~0.5m，本设计取值0.3m4.6.3工艺尺寸设计计算（1）池子总面积《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P297A=Qmax×3600式中，Qmax—最大流量，m3q'—表面负荷，A=（2）沉淀部分有效水深h2式中，t—沉淀时间，hh2（3）沉淀部分有效容积V'=QV（4）池长L'式中，v—水平流速，mm/sL（5）池子总宽度B=B=（6）池子个数本设计取池子个数8（4+4）个（7）每个池子宽度b=B式中，n—池子个数，个b校核长宽比、长深比长宽比：L'长深比：L'（8）污泥部分所需的总容积V=Qmax式中，C1—进水悬浮物浓度，η—处理效率，%T—两次清除污泥间隔时间，d，本设计取为6hγ—污泥浓度，t/mρ0V总排泥量=7.94×8×（9）污泥斗容积本设计设计泥斗16个，单个泥斗上部宽4.15m，长4.5m，下部边长2m，泥斗倾角为60°。图4-6初沉池泥斗尺寸示意图=1\*GB3①斗上口面积f1f=2\*GB3②斗下口面积f2f=3\*GB3③泥斗高度h4''h=4\*GB3④污泥斗容积V1=1式中，f1—斗上口面积，f2—斗下口面积，h4V（10）污泥斗以上梯形部分污泥容积梯形上底边长l梯形下地边长l梯形的高度h污泥斗以上梯形部分污泥容积V2=(l式中，l1h4V（11）污泥斗和梯形部分容积V（12）初沉池总高度初沉池总高度由四部分组成：泥斗高度h4=h4'+H=h（13）沉淀池进水系统=1\*GB3①进水渠流量：Q=0.18375m3/s流速：0.8m/s《给排水设计手册》第03期.城镇给水，P535井宽：B=1.5m，长L=12.5m渠内水深：h=自由水头h0=0.1m进水井深度为H=0.0098+0.1=0.1098m，取为0.12m=2\*GB3②穿孔墙进水采用多空整流墙进水，每格流量为：Q孔眼为半砖空洞，尺寸200mm×100mm，过孔流速取为0.1m/s，则孔眼总面积为：A孔眼数n=分排，每排5孔（14）出水系统采用三角堰出水，堰负荷取q=0.5L/(m·s)堰长为：L分5条槽，每条长7.35m校核堰负荷：q=每米堰板取6个堰口，每个堰口流量为：Q三角堰流量公式q=1.343H式中，H1—堰上水头，m解得堰上水头：H集水槽宽度：B集水槽临界水深度：h集水槽起端水深：h跌落水头为0.5m则槽总深为：H=0.33+0.5+0.038=0.868m，取为0.9m4.6.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸形式：平流式沉淀池结构：钢筋砼结构数量：8座（4+4）尺寸：L×B×H(m)=37.8×8.3×6.34.6.5工艺装备刮泥机：HJG-12型桁架式刮泥机（4台），具体参数见表4-5《给排水设计手册》第11期.常用设备，P579表4-5HJG-12型桁架式刮泥机性能参数跨距/mm轨距/mm行走功率/kw卷扬功率/kw推荐池深/mm1200123001.51.53500集油管：JYG400×700（4台）4.7初沉池污泥泵房初沉池污泥泵房共设2座，为半地下式钢筋砼结构，平面尺寸为8×3m，H=4m。《给排水设计手册》第11期.常用设备，P297初沉池污泥量为1524m3/d，含水率为99%。安装QW型潜污泵2台（1用1备），流量64m3/h，扬程4m。4.8A2/O生化池4.8.1功能A2/O生化池将硝化—反硝化生物脱氮和强化生物除磷有机的结合，形成生物脱氮除磷工艺，从而达到同时脱氮除磷的要求，且可同时去除BOD。4.8.2设计参数项目单位参数值《室外排水设计规范》，P65BOD5污泥负荷Lkg0.1~0.2污泥浓度（MLSS）Xg/L2.5~4.5污泥龄θd10~20污泥产率系数YKgVSS/kgBOD50.3~0.6需氧量O2KgO2/kgBOD51.1~1.8水力停留时间HRTh7~14其中厌氧1~2缺氧0.5~3污泥回流比R%20~100混合液回流比Ri%≥200总处理效率ηBOD5%85~95TP%50~75TN%55~80本设计取值：设计流量：Q=100000m3/d污泥负荷：Ls=0.15kg污泥浓度（MLSS）：X=3000mg/L初沉池BOD、COD去除率取20%城市污水的rbCOD为初沉池出水COD的30%厌氧区（池）水力停留时间：tPSVI：120~150mL/g，本设计取值120mL/gMLSS中MLVSS所占比例：y=0.84.8.3工艺尺寸设计计算（1）厌氧池计算《室外排水设计规范》，P64=1\*GB3①生物反应池中厌氧区（池）的容积，可按下式计算VP式中，VP—厌氧区（池）容积，tPQ—设计污水流量，mV（2）缺氧池缺氧区（池）容积，可按下列公式计算《室外排水设计规范》，P62VnKde(T)∆X式中，Vn—缺氧区（池）容积，Q—生物反应池的设计流量，mX—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/LNkNte∆XKde—脱氮速率[(kgNO3-N)/kgMLSS·d]，宜根据试验资料确定。无试验资料时，20℃的Kde值可采用0.03~0.06(kgNO3-N)/kgMLSS·d，本设计取值0.06，并按公式（4-28）进行温度修正；T—设计温度，℃Yt—污泥总产率系数（kgMLSS/kgBODy—MLSS中MLVSS所占比例S0Se∆KV取为V停留时间t（3）好氧池好氧区（池）容积，可按下列公式计算《室外排水设计规范》，P63V0θcoμ=0.24N式中，V0—好氧区（池）容积，θcoF—安全系数，为1.5~3.0，本设计取值2.7μ—硝化菌比生长速率，dNaKnT—设计温度，℃0.24—20℃时，硝化菌最大比生长速率，dμ=0.24×θV取为V停留时间t=（4）回流污泥量及混合液回流量的计算=1\*GB3①污泥回流量《室外排水设计规范》，P63SVI取值120mL/g污泥回流比：R=1R=1污泥回流量：Q=100000×56.25%=56250m=2\*GB3②混合液回流量可按下式计算QRi式中，QRi—混合液回流量，mQR—回流污泥量，NkeNteQ取为Q混合液回流比Ri（5）曝气量生物反应池中好氧池的污水需氧量，根据去除的五日生化需要量、氨氮的硝化和除氮等要求，宜按下列公式计算：《室外排水设计规范》，P69O2式中，O2—污水需氧量，Q—生物反应池的进水流量，mS0Se∆XNkNkeNtNoe0.12∆Xa—碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47b—常数，氧化每公斤氨氮所需氧量，kgO2/kgN，取4.57c—常数，细菌细胞的氧当量，取1.42O（6）供气量鼓风曝气时，可按下式将标准状态下污水需氧量，换算为标准状态下的供气量《室外排水设计规范》，P70GS式中，GS—标准状态下供气量，0.28—标准状态（0.1MPa、20℃）下的每立方米空气中含氧量，kgO2/m3OS—标准状态下生物反应池污水需氧量，kgO2EAG4.8.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸本次设计共设A2/O生化池两组，每组各反应池尺寸如下：（1）厌氧池容积：V=有效水深可采用4.0~6.0m，本设计取值5.0m厌氧区面积：A=长：25m宽：25m（2）缺氧池容积：V=有效水深可采用4.0~6.0m，本设计取值6.0m缺氧池面积：A=长：50m宽：60.36m，取为60.6m（3）好氧池容积：V=有效水深可采用4.0~6.0m，本设计取值5.0m好氧池面积：A=长：90.9m宽：54m曝气池采用推流式曝气池，设6个廊道，单个廊道宽为9m校核宽深比：54/5=10.1，满足要求《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P340校核长宽比：90.9/54=1.8，满足要求《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P3394.8.5工艺装备鼓风机：离心式鼓风机5台（4用1备）《给排水设计手册》第12期.器材与装置，P859；P598曝气器：KBB型盘式橡胶模微孔曝气器，14400个（备用若干个）潜污泵：250QW1000-28-132型潜污泵3×2台潜水搅拌机：DQT055型低速潜水推流器4台，DQT040型低速潜水推流器4台进水闸门：QFZH94W-0.5轻型电动方闸门，尺寸500×800mm(3×2台)4.9鼓风机房鼓风机房为地上一层框架结构,地下一层局部为管廊和进风通道。平面尺寸为L×B=31.52×21.52m（不包括工具间、值班室等）。安装离心式鼓风机5台（4用1备），风量17732m3/h，出口风压65kPa；卷帘式空气过滤器2套，配电机功率N=0.1KW。鼓风机出风经总管汇集后，再分别送至各座生物反应池。《给排水设计手册》第11期.常用设备，P4664.10二沉池4.10.1功能二次沉淀池是活性污泥系统的重要组成部分，它用以澄清混合液并回收，浓缩活性污泥，因此，其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。因为沉淀和浓缩效果不好，出水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的BOD浓度；同时回流污泥浓度也会降低，从而降低曝气中混合及浓缩影响净化效果。二沉池也有别于其他沉淀池，除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量水质的变化，还要暂时储存污泥，由于二沉池需要完成污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进水泥水分离所需要的面积。4.10.2设计参数SS处理效率：40~55%，本设计取值50%《室外排水设计规范》，P54设计流量：Q=100000m3/d《室外排水设计规范》，P57表面负荷：q=1.0~2.0m3/(沉淀时间：t=1.5~4.0，本设计取值2.4h缓冲层高度：机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m，本设计取值h3=0.5m《室外排水设计规范》，P58辐流式沉淀池水池直径与有效水深之比宜为6~12水池直径不宜大于50m超高：生物反应池的超高，当采用鼓风曝气时为0.5~1.0m，本设计取值h1=0.6m《室外排水设计规范》，P5920℃时的衰减系数：Kd20=0.04~0.075d-1，本设计取值0.03d-1《室外排水设计规范》，P61温度系数：θT池底坡度一般采用0.05《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P3044.10.3工艺尺寸设计计算本设计采用中央进水辐流式沉淀池4座（1）池子总面积A=Q×3600q（式中，Q—平均流量，m3/sq—表面负荷，mA=（2）单个沉淀池直径D=4AD=圆整D取33m圆整后沉淀池面积：A=校核表面负荷：q=Q（3）沉淀部分有效水深h2式中，t—沉淀时间，hh2校核Dh实际停留时间：t=（4）水池总高度超高h1=0.6m，缓冲层高度为h3=0.5m边水深=h2+h3=3+0.5m=3.5m坡向泥斗的底坡为0.15，设计污泥斗下部直径为1m，上部直径2m，倾角为60°。圆锥体高度h4污泥斗高度h5水池总高度为：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.6+3+0.5+2.4+0.9m=7.4m，取为7.5m（5）污泥区所需的容积二沉池污泥量按下式计算：Xr∆X式中，∆Xr—回流污泥量，mQ—平均流量，m3/dR—污泥回流比，56.25%X—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，mgMLSS/LXrX∆假设每1小时刮泥一次，则污泥区所需的容积为V=∆V=14062.5×（6）污泥斗容积污泥斗容积按下式计算V'式中，h5r1r2V（7）污泥斗以上圆锥体部分容积V2式中，h4R—池子半径，mV（8）储泥容积储泥容积=777.23+2.12=779.35m3>585.9375m3（9）剩余污泥量Q=VX式中，SRT—污泥龄，dQ=（10）配水井功能：将生物反应池出水平均分配给4做二沉池配水井形式采用中心配水井（有堰板）结构形式见图4-7图4-7配水井结构示意图中心井直径：d=2m井外壁直径：D=5m（11）进水系统设计流量：Q=流速：1.0m/s进水管直径：D=圆整管径：D=700mm实际流速：v=（12）出水系统=1\*GB3①出水堰出水堰采用90毒三角堰，堰口150mm出水堰位置设在距池壁R10堰长=2×π×（33-3.3）=186.6m堰负荷=0.3675186.6每个堰口流量：q堰上水头h=2\*GB3②集水槽集水槽流量：Q=0.3675m3/s集水槽宽度：B=0.9(KQ)采用周边集水槽，双侧给水，每池一个总出水口集水槽出口临界水深h集水槽起端深度为：h设自由水头h2=0.1m集水槽总深度H=h0+h1+h2=0.1+0.034+0.314=0.448m4.10.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸形式：辐流式沉淀池结构：地下式钢筋砼结构数量：4座尺寸：内径27m，池边深：3.5m，总深度：7.5m辐流式二沉池共设4座，均为砖混结构工艺尺寸见图4-8图4-8二沉池工艺尺寸4.10.5工艺装备刮油挂泥机：GZG-40型周边传动刮泥机（4台），具体参数见表4-6《给排水设计手册》第11期.常用设备，P579表4-6ZBG-14型周边传动刮泥机性能参数表池径(m)单边驱动功率（kw）周边线速（m/min)边池深（m）周边轮压（KN）设备重kg400.551.5-34-51898804.11剩余及回流污泥泵房剩余及回流污泥泵房共设1座，为地下式钢筋砼结构，平面尺寸为14.52×7.52m，深5m。《给排水设计手册》第11册.常用设备，P297设计污泥回流比56.25%，回流污泥量为：V=QR=100000×56.25%=56250m3/d=2343.7m3/h泵房安装回流污泥潜污泵3台（2用1备），流量1396m3/h，扬程4m。剩余污泥量为：设含水率：99.2%，污泥浓度8.0kg/m3Q=泵房安装剩余污泥潜污泵2台（1用1备），流量60m3/h，扬程4m4.12化学强制除磷为弥补生物除磷不足，设计采用化学药剂强化除磷。混凝剂采用40%的固体PAC。PAC中有效成分Al2O3浓度：20%-25%(本设计取20%）生物反应池对TP的去除率取60%，化学辅助除磷要去除的TP的浓度为2.7mg/L，除磷量的浓度：（2-1）×2.7=2.7mg/L需要的干的PAC的量=2.7/(2×20%）=6.75mg/L需要的液体的PAC的量=6.75/40%=16.875mg/L每天需投加的PAC的量：100000×1000×16.875=1687.5kg/d药剂利用湿投法加入曝气池出水堰跌水处利用JT型管道混合器进行混合4.13接触池4.13.1功能城市污水经过一级、二级处理后，水质有所改善，细菌含量大幅减少，但细菌的绝对值仍然很可观，并存有病原菌的可能。因此，在排放水体或农田灌溉之前，应在接触池内进行消毒处理。4.13.2设计参数设计流量：Q=100000m3/d《室外排水设计规范》，P83接触时间：不应小于30min，本设计取值36min有效水深：2.5m廊道内水流速度：0.2~0.4m/s，本设计取值0.3m/s消毒剂投加量：二级出水可采用6~15mg/L，本设计取值12mg/L4.13.3工艺尺寸设计计算（1）反应池尺寸计算=1\*GB3①接触池容积VV=QT（4-46）式中，Q—设计流量，m3/dT—设计停留时间，dV=100000×=2\*GB3②接触池面积AA=V式中，H—池深，mA==3\*GB3③廊道宽bb=式中，v—廊道内设计流速，m/sb==4\*GB3④池宽BB=(n+1)b（4-49）式中，n—隔板数，采用15个隔板B=(15+1)×1.5=22.5m=5\*GB3⑤接触池长LL=AL=（2）加药系统消毒剂投加量：12mg/L投加量=100000×12×加氯间为地上一层框架结构，包括氯库和值班室4.13.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸形式：隔板式接触反应池结构：地下式钢筋混泥土结构数量：1座尺寸：L×B（m）=44.4×22.5，深3m单廊道尺寸：L×B（m）=44.4×1.54.14污泥浓缩池4.14.1功能污泥含水率高，体积大，从而对污泥的处理、利用及输送都造成困难，所以对污泥进行浓缩。重力浓缩法是利用自然的重力沉降作用，使固体中的间隙水得以分离。重力浓缩池可分为间歇式和连续式两种，本次设计选用间歇式重力浓缩池。4.14.2设计参数设计流量：初沉污泥量+剩余污泥量：(264.7+1198.8)m3/d浓缩时间：不宜小于12h，本设计取值18h污泥固体负荷：30~60kg/(m2·d)初沉池污泥量：264.7m3/d，含水率99%，固体浓度10kg/m3二沉池污泥量：1198.8m3/d，含水率99.2%，固体浓度8kg/m3采用两座辐流式重力浓缩池，有效水深4m4.14.3工艺尺寸设计计算（1）浓缩池面积A=式中，V—污泥量，m3/dH—有效水深，mt—浓缩时间，hA=（2）污泥质量初沉池污泥质量：264.7×10=2647kg二沉池污泥质量：1198.8×8=9590.4kg浓缩池总污泥质量=4795.2+9590.4=12237.4kg固体负荷校核：q=（3）污泥直径采用两个污泥浓缩池，则每个浓缩池面积为A则浓缩池直径为D=4D=4×106.7（4）浓缩污泥体积=1\*GB3①初沉池污泥浓缩前含水率99%，浓缩后95%V=2\*GB3②二沉池污泥浓缩前含水率99.2%，浓缩后95%V=3\*GB3③浓缩后污泥体积V=泥斗容积设为144m（5）水池总高度超高h1=0.6m，有效水深h2=4m，缓冲层高度为h3=0.5m坡向泥斗的底坡为0.2，设计污泥斗下部直径为2m，上部直径4m，倾角为60°。圆锥体高度h4污泥斗高度h5浓缩池总高度为：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.6+4+0.5+0.9+1.8m=7.8m（6）污泥斗容积污泥斗容积按下式计算V'式中，h5r1r2V（7）污泥斗以上圆锥体部分容积V2式中，h4R—池子半径，mV总储泥容积为V=(60.3+13.2)×2=147m3>111.64.14.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸形式：辐流式重力浓缩池结构：地下式圆形钢筋砼结构数量：2座尺寸：内径12m，总深度7.8m4.14.5工艺装备刮油挂泥机：GZG-18型周边传动刮泥机（2台），具体参数见表4-7《给排水设计手册》第11期.常用设备，P579表4-7ZBG-14型周边传动刮泥机性能参数表池径(m)单边驱动功率（kw）周边线速（m/min)边池深（m）周边轮压（KN）设备重kg180.551.5-34-51898804.15消化池4.15.1功能污泥厌氧消化池使污泥中的有机物变质，变为稳定的腐殖质，可减少污泥的提及，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——沼气。4.15.2设计参数设计流量：污泥浓缩池排泥量：244.748m3/d《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P510污泥投配率：一般为5%~8%，本设计取值6%消化时间：15~20d（无污泥回流），本设计取值18d产气率：2~5m3/m3污泥，本设计取值3m3/m3污泥4.15.3工艺尺寸设计计算（1）池容《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P510V=Q式中，Q—设计污泥流量，m3/dV—消化池池容，m3η—污泥投配率V=（2）结构计算本设计选用蛋形消化池=1\*GB3①集气罩容积V1式中，d1h1V=2\*GB3②弓形部分容积V2式中，h2D—消化池直径，mV=3\*GB3③圆柱部分容积V3式中，h3V=4\*GB3④下椎体部分容积V4式中，h4d2V=5\*GB3⑤消化池有效容积V=VV=3769.9+519.4=33744.15.4构（建）筑物结构形式及工艺尺寸形式：圆形消化池数量：2座结构：钢筋混凝土尺寸：直径20m，高22m4.16储泥间4.16.1功能储泥池的作用是调节消化池排泥和污泥脱水两个单元的污泥平衡。储泥池的体积越大，储泥时间越长，脱水间的工作灵活性越大。4.16.2设计参数设计流量：消化池排泥量：244.748m3/d停留时间：12~24h，本设计取值12h有效水深：4~6m，本设计取值4m4.16.3工艺尺寸设计计算（1）储泥池容积V=QT（4-61）式中，Q—设计流量，m3/dT—停留时间，dV=244.748×（2）储泥池直径D=4式中，H—储泥池深，mD=44.17污泥脱水4.17.1功能水处理厂污泥消化后污泥的含水率约95%左右，体积很大，因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%~80%，从而大大缩小污泥的体积。4.17.2设计参数脱水前污泥量：244.748m3/d《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P539脱水前污泥含水率：95%脱水后污泥含水率：75%絮凝剂：PAM投加量：干固体的0.3~0.5%，本设计取值0.3%4.17.3工艺尺寸设计计算（1）脱水后污泥量V=（2）脱水后干污泥的量M=1000×44.95×设计中选用DY-3000型带式压滤机，其主要技术指标为：干污泥产量600kg/h，泥饼含水率75%，絮凝剂聚丙烯酰胺按干污泥量的2.0%。设计中采用3台带式压滤机，其中2用1备。工作周期为12h，则每台处理的泥量为：M=600×12×2=14400kg/d，满足要求溶药系统：溶药罐：设计中取聚丙烯酰胺投量a=0.15%溶药罐体积：V=0.93m3采用JYB型玻璃钢溶药罐，外形尺寸1200mm×1500mm，有效容积1.35m3，搅拌机功率为0.75kW溶液灌：聚丙烯酰胺溶解困难，水解时间较长，设计中以聚丙烯酰胺水解时间24h计，需设同样规格的溶解罐2个，起到溶药贮液作用加药泵：采用4台耐腐蚀加药泵，溶药罐、溶液灌各设2台，型号为50PWF，电机功率1.1kW参考文献《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2014版）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）《给水排水制图标准》（GB/J50106-2001）《给水排水设计手册》（常用资料分册、城镇给水分册、城镇给水分册、专用机械分册、常用设备分册、器材与装置分册），北京：中国建筑工业出版社，2004年（第二版）《三废处理工程技术手册》（废水卷），北京：化学工业出版社，2000年张希衡主编，水污染控制工程（修订版），北京：冶金工业出版社，1994年彭党聪主编，水污染控制工程（第三版），北京：冶金工业出版社，2010年彭党聪主编，水污染控制工程实践教程，北京：化学工业出版社，2004年韩洪军主编，污水处理构筑物设计计算，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002年环境工程教研室编，环境工程本科课程设计指导书（水污染控制工程=1\*ROMANI）（2016年版）5实习报告5.1西安第五污水处理厂概述西安市第五污水处理厂位于灞河西岸，占地面积400.66亩，其中一期用地230亩,总投资4.5亿元人民币；主要接纳和处理西安市东南郊、东郊、东北郊浐河以西太华路、北二环至北三环区域，以及东二环至经九路、南二环至华清路区域范围内的生产废水和生活污水，总服务面积约4568公顷。西安市第五污水处理厂污水处理总规模40万m3/d，深度处理工程10万m3/d；其中一期污水处理规模20万m3/d。污水处理采用厌氧/缺氧/好氧（A2/O）二级生物处理工艺，出水经紫外线消毒后排入灞河，然后进入渭河，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B类标准；污泥处理采用重力浓缩、中温厌氧消化、机械脱水工艺，脱水后泥饼外运填埋。西安市第五污水处理厂运行后，可大大的减少灞河、浐河的污染物排放量，可有效保护灞河、浐河流域范围内的水环境及生态环境。5.2工艺流程污水处理工艺采用：预处理＋A/A/O二级生化处理＋消毒处理工艺；污泥处理工艺采用：重力浓缩＋中温一级厌氧消化＋机械脱水工艺（如图5-1）；图5-1西安市第五污水处理厂工艺流程图除臭处理工艺采用：离子除臭及生物除臭两种处理工艺。设计进水水质：表5-1设计进水水质项目CODBODSSNH4+-NTPTNpH水温进水水质480240300456658≥14℃表中除pH外其余指标单位均为mg/L出水水质标准（GB18918-2002一级标准B标准）：表5-2出水水质要求项目CODBODSSNH4+-NTPTNpH出水水质≤60≤20≤20≤8≤1.0≤206~9表中除pH外其余指标单位均为mg/L5.3构筑物功能及主要技术参数5.3.1粗格栅间厂外污水经D＝2600mm污水干管进入粗格栅间（如图5-2），粗格栅间内设置6条进水渠道（含远期工程3条进水渠道），每条进水渠道内设一台高度H＝4.00m，间隙b＝25mm的格栅栅条，用于拦截进水中较大的漂浮物及悬浮物。粗格栅间上部设置一台抓爪式格栅除污机，用于清捞粗格栅截留的污染物。经过粗格栅的污水由进水渠道进入提升泵房集水池，一期工程提升泵房集水池内设置4台潜水污水泵，3用1备，1台变频，单台流量Q=3650m3/h，扬程H=21m，功率P=275kW；将进厂污水提升至泵房出水井后，经一根DN1800管道送至后续处理单元。粗格栅间及提升泵房内其它主要工艺设备包括：溢流管闸门、超越管闸门、近远期工程连通闸门、电动葫芦等。图5-2抓爪式粗格栅5.3.2细格栅间污水提升至泵房出水井出水进入细格栅间（如图5-3），在此设计4条细格栅渠道，每条渠道内设置一台回转式格栅除污机，格栅间隙b＝5mm，宽度W=2.1m，功率P=3.0kW；用以截留污水中较细小的漂浮物和悬浮物。栅渣由无轴螺旋输送机送至栅渣压榨机进行压榨后外运。图5-3细格栅5.3.3曝气沉砂池经过细格栅的污水进入曝气沉砂池（如图5-4）去除水中的沙砾，本期工程设计2系列曝气沉砂池（2格/系列），单格工艺尺寸L×W×H=24×4.5×5.5m，有效水深H=5.0m；平均流量停留时间T＝10.9min。曝气沉砂池设置3台罗茨鼓风机供气，2用1备，单台流量Q=22.5m3/min，风压H=400mbar，功率P=22kW；每系列曝气沉砂池设置一台桥式除砂桁车，采用气提除砂方式；配四台潜水吸砂泵，单台流量Q=42m3/h，扬程H=7m，功率P=3.0kW。砂水混合物经排砂槽送至曝气沉砂池西侧的砂水分离间，经2台砂水分离器分离后，沉砂外运处置，砂水分离器单台处理量Q=20~27L/s，功率P=0.75kW。其它主要工艺设备包括：自撑式不锈钢闸门、出水铸铁闸门、电动单梁悬挂式起重机、叠梁闸等。图5-4曝气沉砂池图5-5曝气沉砂池出水堰5.3.4初沉池曝气沉砂池出水经一根DN1800管道送至初沉池（如图5-6）总进水井，再由初沉池进水渠道均匀分配至10座初沉池，单池工艺尺寸L×W×H=50×8.4×4.9m，有效水深H=4.0m。初沉池进水渠道内设有4台潜水搅拌器，电机功率P=1.1kW，以防止污水中的悬浮物在渠道内沉淀淤积。设计平均流量时初沉池停留时间T＝1.51h，表面负荷q＝1.98m3/(m2·h)。每座初沉池内设置一台非