污水厂大学课程设计

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1、西安建筑科技大学课程设计（论文）目录1.设计概况22.设计方案确定72.1厂址选择 72.2污水处理工艺选择 72.3污水处理工艺流程确定 113.处理单元的构筑物设计123.1构筑物作用说明 123.2构筑物设计计算 143.2.1泵前粗格栅 143.2.2污水提升泵房 173.2.3泵后细格栅 193.2.4平流沉砂池 213.2.5初沉池 243.2.6曝气池 283.2.7二沉池 333.2.8接触消毒池 363.2.9污泥处理系统 384.污水厂布置444.1污水厂平面布置 444.2污水厂高程布置 455.致谢47参考资料48摘要：本文针对某城市污水处理厂处理工艺进行设计，首先了解

2、基本资料，确定处理工艺和处理程度，然后对污水处理构筑物的工艺尺寸进行了计算，最后，综合各方面因素确定了污水厂的平面布置和高程布置,并绘制平面布置图、高程布置图以及辐流式二沉池的剖面图。本次课程设计使我们将所学知识与实践相结合，加深对专业知识的理解和学习，使我们的综合学习能力有了很大提高。关键词： 污水处理厂 污水处理构筑物 传统活性污泥法Abstract：This paper proposes a city sewage treatment plant design, first understand thebasic data, determine the processing techno

3、logy and management level, andthen the sewage treatment structure parameters were calculated, finally, integrate various factors determine the sewage plant layout and elevation layout, and drawing the plane layout, elevation layout and radial flow sedimentation tank section two. This course is desig

4、ned to enable us to learn the combination of knowledge and practice, deepen the understanding of professional knowledge and learning, make our comprehensive learning abilityhas been greatly improved.Keywords: Sewage treatment plant Sewage treatment structure Traditional activated sludge process1.设计概

5、括1.1课程设计题目：某城市污水处理厂工艺设计1.2课程设计目的：通过课程设计，培养学生综合运用课程中所学的基本理论知识和专业知识的能力；进一步培养学生初步具备一定的专业知识和专业技能，强化所学的理论知识，使理论知识与工程实践运用相结合、相统一；经过课程设计，使学生能够独立分析问题和解决工程实际问题，掌握进行城市污水处理工艺系统选择和单元构筑物设计计算的工程实践技能，训练学生初步具备阅读中英文文献能力、技术和方案比较能力、理论分析与设计计算能力、应用计算机能力和工程制图及编写说明书的能力。1.3原始资料（1）设计人口：近期设计人口（10+班次）10000人+学号3000人，排水量标准220L/

6、人天，污水生产率为0.80.85，收集率90%；远期发展人口（10+班次）10000人+学号4000人，排水量标准240L/人天，污水生产率为0.80.85，收集率95%；所以，近期人口：（人） 远期人口：（人）（2） 工业废水：该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水管道的纳污能力；近期排水量0.15m3/s，远期排水量0.2m3/s。（3）污水性质：COD=400mg/L，BOD5/COD=0.5，SS=200mg/L，TN=45mg/L，NH3-N=35 mg/L，TP=5.0 mg/L，pH=69，夏季水,2225，冬季水温1015，常年平均水温20。（

7、4）纳污河流：位于城市西侧自北向南，流量保证率为95%，年平均流量Q平=8m3/s，平均水深H平=2m，平均流速V平=0.2m/s，平均水温T=15，溶解氧DO=8mg/L，BOD5=2.8mg/L，SS=1.0mg/L，河流允许增加悬浮物浓度1.5mg/L，20年一遇洪水水位标高412.5m，常水位标高410.3m，城市排污口下游20km处有取水水源点。（5）根据城市总体规划，污水厂拟建于该城市下游河流岸边，地势较为平坦，拟建场地处的地面标高416.3m。（6）该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高411.00m，D=1000m，i=0.005，v=1.1-1.15m/s，h/D=

8、0.50-0.56。（7）气象条件：主导风向东南。平均气温13.5，冬季最低气温-10，最大冰冻深度0.65m，夏季最高气温38，年平均降雨量1015mm，蒸发量1354mm。（8）排放标准要求：出水水质COD60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，对污泥进行稳定化处理、脱水后泥饼外运卫生填埋。处理后的污水纳入河流。（9）设计规模：设计应考虑近期和远期城市发展情况，可分期建设，说明一期建设和二期建设各构筑物及建筑物有哪些，并阐明理由。1.4水厂设计规模确定1.4.1工业废水流量近期排水量0.15m3/s 远期排水量0.2m3/s1.4.2污水设计平均流量近期排水量： 因为取远期排

9、水量： 取1.4.3生活污水总变化系数 1.4.4最大设计流量最大设计流量=生活污水生活污水总变化系数Kz工业废水工业废水时变化系数近期最大设计流量：远期最大设计流量：2.处理单元的构筑物设计2.1厂址选择未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节，厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。选择厂址应遵循如下原则：1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米；2.厂址应设在城市集中供水

10、水源的下游不小于500米的地方；3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方；4.充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，节约动力；5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁；6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区；7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。22污水处理工艺的选择污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据: 1、污水的处理程度2、工程造价与运行费用3、当地的各项条件4、原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约8万吨,属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理

11、和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市污水，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，水解好氧工艺，生物滤池工艺等。本设计中的污水以有机污染为主，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，对脱氮除磷没有特殊要求，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。根据水量、水质要求达到的治理目标等，本设计可采用普通

12、活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺进行污水的处理。普通活性污泥法普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，是活性污泥法的基本模式。以去除污水中有机物和悬浮物为主要目的，适用于无需考虑脱氮除磷的情况下，其核心处理单元由曝气池和沉淀池组成。因运行方式和参数不同，传统活性污泥法演变出传统曝气、完全混合、阶段曝气、吸附再生、延时曝气、高负荷曝气、深井曝气、纯氧曝气等工艺。传统活性污泥法推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L。 传统活性污泥法特点：（1） 有机物在曝气池内的降解经历第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也经历

13、了对数增长、减速增长、内源呼吸的完整生长周期；（2） 对污水的处理效果好，BOD 去除率可达到90%以上；（3） 不宜发生污泥膨胀（4） 出水水质稳定（5） 耐冲击负荷能力差。对进水水质、水量变化的适应性较低，运行结果容易受到水质和水量变化的影响。（6） 供氧利用率低。耗氧速率沿池长是变化的，而供养速率难于与其相吻合。在池前可能出现好氧速率高于供养速率，在池后又有可能出现溶解氧过剩的现象，从而影响处理效果；（7） 运行费用较高（8） 脱氮除磷效果不太理想氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相

14、结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点：（1）工艺流程简单，运行管理方便。氧

15、化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 （2）运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 （3） 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 （4）污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。（5）可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 SBRSBR是一种间歇式的活

16、性污泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池的组合运行来实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点： （1）SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，

17、而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 （2）处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 （3）良好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地实现交替好氧、缺氧、厌氧的环境，并通过改变曝气量、反应时间等来创造条件提高除磷脱氮效率。 （4）污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污

18、泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 （5）SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。其中改进工艺的包括了ASBR，它是在20 世纪 90 年代 ,由美国 Dague 教授等将过去用于好氧生物处理的SBR工艺用于厌氧生物处理 ,开发了厌氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,简称 ASBR ) 。ASBR法是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺 ,一个完整的运行操作周期按次序分为进水、反应、沉淀和排水4 个阶段。与连续流厌氧反应器相比 ,ASBR 具有如下

19、优点:（1） 不会产生断流和短流，不需大阻力配水系统 ,减少了系统能耗；（2） 不需要二次沉淀池及出水回流，所需要的搅拌设备和滗水器在国内为定型设备 ,便于建设运行；（3） 运行灵活 ,抗冲击能力强 ,能适应废水间歇无规律排放。A- B工艺该法由德国 Bohuke 教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级中间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适

20、合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。 A- B工艺特点：（1） 不设初次沉淀池，A、B 作为各自独立的处理过程，均有各自独立的污泥回流系统，因此易于培养各自有力的微生物群体，所以处理效果较稳定；（2） 对 BOD5 、COD、SS、N、P 的去除率一般高于普通活性污泥法；（3） A段的负荷较高，抗冲击能力较强、对PH值和有毒物质的缓冲能力较强，水力停留时间较短，细菌繁殖较快； （4） A段吸附能力较强，对重金属、难降解的有机物和营养物质有一定的吸附能力；（5） 投资少、能耗少，此工艺适合分步建设，可以缓冲建设资金上的困难（6） AB 工艺不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂的扩建；（7） A 段

21、产泥率高，增加了污泥处理的费用；A 段受制因素也较多（8） AB 法处理中的 A 段直接影响 B 段的处理效果；根据该地区污水水质特征，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是，COD和SS，并且属于水厂规模属于中型规模，所以本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。2.3污水处理工艺流程的确定污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。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

22、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，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20-30 mg/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。 污水处理的具体流程为：污水进入水厂，经过分流井和格栅，由水泵提升到平流沉砂池，经初沉池沉淀后，大约可去除SS 45%,BOD 25%。污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点

23、进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯消毒处理后，排入水体。污泥处理工艺：污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧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：二沉池的剩余污泥由泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入消化池，进行消化。初沉池的污泥直接进入厌氧消化池，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业

24、肥料或者卫生填埋。消化池产生的沼气，一部分可用于消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。具体的工艺流程图如下：混凝池二沉池Carrousel氧化沟沉砂池格栅分流井污泥回流沉淀池滤 池外运填埋污泥脱水浓缩池外 排3.处理单元的构筑物设计3.1 构筑物作用说明综合考虑近远期进行污水厂的设计，所设处理构筑物有分流井、粗格栅、细格栅、提升泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、接触池、浓缩池、消化池、机械脱水设施等。分流井：也称超越井，是一个具有特殊功能的检查井，一般设计为矩形竖井，井内设计一支来水管、一支出水管、一支超越管、安装两个手自一体闸板，一个控制出水、一个控制超越。格 栅：格栅是由一组平行的金属

25、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。提升泵房：进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，之后被污水泵 提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总 能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。沉砂池：沉砂池是城市污水处理厂必不可少的处理设施，主要去除污水中粒径大 于0.2mm的砂粒，除砂的目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带 来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换

26、周 期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后 将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大 大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。以上情况足以说明除砂对污水 处理厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四 种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂 池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂 粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时， 由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除 去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目 的。四种形式沉砂池

27、有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。 本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、 排沙较方便等优点。初沉池：处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其负荷。设计中采用辐流式初沉池，中心进水，周边出水。机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。曝气池：活性污泥的反应器是活性污泥系统核心设备，活性污泥系统的净化效果在很大程度上取决于曝气池的功能是否能正常发挥。设计采用推流式曝气池，鼓风曝气。推流式曝气池设有廊道可提高气泡与混合液的接触时间，处理效果高，构造简单，管理方便。鼓风机房：活性污泥曝气池所需空气由鼓风机房提供。二沉池：沉

28、淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物处理系统的重要组成部分设计中采用辐流式二沉池。周边进水，中心出水。机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。浓缩池：污泥浓缩主要是减小污泥体积，降低污泥含水率，为污泥消化处理提供方便。污泥中所含水大致分为四类：颗粒间的孔隙水，约占总水分的70%;毛细水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水约占10%。浓缩法主要降低的是污泥的孔隙水。污泥中采用重力浓缩。优点：污泥含水率可以从99%降低至96%，污泥体积可减小3/4，含水率从97.5%降低至95%，体积可减小1/2，为后续处理创造条件。消化池：厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物

29、质的一种污泥处理工艺。厌氧消化是使污泥实现“四化”的主要环节。污泥厌氧消化的方法，有高温厌氧消化和中温厌氧消化两种。高温厌氧消化耗能较高，一般情况下不经济。因此此次设计使用两级中温厌氧消化。一般由于第二级的静置沉降和不加热，一方面提高丁出池污泥的浓度，减少污泥脱水的规模和投资；另一方面提高了产气量，减少运行费用。消化池型选用蛋形。蛋形较一般的圆柱形有以下的优点：1）搅拌均匀、充分，无死角，污泥不会再池底固结；2）池内污泥的液面表面积小，容易清除浮渣；3）在池容相等的条件下，池子总表面积比圆柱形小，散热面积小，易保温；4）结构受力条件好，防渗水性能好，聚集沼气效果好。脱水机械：主要目的在于降低污

30、泥中含水率，为污泥的后续处理打好基础。设计中采用带式压滤机脱水，优点：设备简单，动力消耗少，可连续生产。32构筑物设计计算3.2.1泵前粗格栅设计要求：我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s格栅倾角一般采用45-75；国内机械清除一般采用60-70格栅前渠道内水流速度一般取0.4-0.9 m/s设计参数：设计流量按照远期最大秒流量 Q=0.69 m3/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.7m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=50mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60设计计算：本设计中粗格栅设计为2组，每组处理水量Q=Q/2=0.69/2 m3/s=0.345 m3/s（1

31、）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数 (取n=20)（3）栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3米，本设计取0.2m栅槽有效宽度B=s（n-1）+bn+0.2=0.01（20-1）+0.0520+0.2=1.39m式中B格栅槽宽度，S格栅条宽度（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角，本设计取1=20）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中 =（s/b）4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面

32、时=2.42（7）栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.496+0.3=0.796m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.496+0.03+0.3=0.826m（8）格栅总长度L= L1+L2+0.5+1.0+0.88/tan=0.545+0.2725+0.5+1.0+0.796/tan60=2.78m（9） 每日栅渣量W=Q平均日1=式中，W每日栅渣量， W1栅渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格栅取用小值，细格栅取用大值，中格栅取用中值。当3050mm时，W1=0.030.01, 本设计取0.01。 K生活污水流量总变化系数。W=

33、864000.690.01/（10001.3）=0.46(m/d)0.2(m/d)所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：粗格栅除污机设备选用：经计算，每日栅渣量0.46m/d大于0.2m/d，需要采用机械清渣。格栅分2组并列运行，选用2台旋转式齿耙格栅除污机，每台过水流量0.69/2=0.345(m3/s)=29808(m/d)。根据给水排水设计手册11册，选择的旋转式齿耙格栅除污机有关技术资料参数如下：a) 安装角度为70度b) 电机功率为1.5kwc) 设备宽度为800mmd) 沟宽为900mme) 过栅流速为0.5-1.0m/sf) 耙齿栅隙为20mmg) 过量流量为17000-3

34、4000(m/d)粗格栅近期流量校核：（1）污水处理厂最大设计污水量近期最大设计污水量，格栅设两组，则每组的最大设计流量是（2）根据，其中，计算栅前流速为0.56 m/s符合格栅前流速0.40.9m/s的要求。（3） 栅条间隙宽度0.05m，n=18，格栅倾角60，由，流速符合过栅流速0.61.0m/s的要求。（4）格栅水头损失：。（5）每日栅渣量：在格栅间隙50mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.01m3。符合要求。3.2.2污水提升泵房本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接

35、触池，最后由出水管道排入纳污河流。设计参数：设计流量：Q=0.93 m3/s，泵房工程结构按远期最大流量设计设计要求：1）泵房进水角度不大于45度。2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3）.泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15 m12m，高12m，地下埋深7m。4）.水泵为自灌式。泵房设计计算各构筑物的水面标高和池底埋深计算见高程计算。再根据设计流量0.93m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台350QW

36、1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw），四用一备，流量： 集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量： 取有效水深h=1.2m，则集水池面积为: 泵房采用钢筋混凝土结构,尺寸为15 m10m,泵房为半地下式，水泵为自灌式。3.2.3泵后细格栅设计参数： 设计流量按照近期平均时流量计算Q=0.69m3/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.7m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水设计计算：设计两组细格栅，每组处理流量Q=Q/2=0.

37、345 m3/s（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数 （取n=94）（3）栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3米，本设计取0.2m 栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en+0.2=0.01（94-1）+0.0194+0.2=2.07m（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1） 因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中 =（s/e）4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总

38、高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.495+0.3=0.795m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.795+0.16+0.3=1.255m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=1.48+0.74+0.5+1.0+0.77/tan60=4.16m（9）每日栅渣量=Q平均日1=式中，W每日栅渣量， W1栅渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格栅取用小值，细格栅取用大值，本设计取0.08。 K生活污水流量总变化系数。W=864000.690.08/（10001.3）=3.67(m/d)0.2(m/d)所以宜采用机械格栅

39、清渣（10）计算草图如下：细格栅远期流量验算：（1）污水处理厂设计污水量远期平均时污水量。格栅设两组，则每组的设计流量是。（2）根据，其中，计算栅前流速为0.89 m/s符合格栅前流速0.40.9m/s的要求。（3） 栅条间隙宽度0.01m，n=66，格栅倾角60，由，流速不符合过栅流速0.61.0m/s的要求。（4）格栅水头损失：。（5）每日栅渣量：在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.08m3。符合机械清渣要求。由于远期时候过栅流速不符合要求，所以考虑近远期的建设，近期使用两组细格栅，远期扩建使用三组，所以预留远期扩建空间。细格栅除污机设备选用：经计算，每日栅渣量大

40、于0.2(m/d)，需要采用机械清渣。格栅分两组并列运行，选用两台旋转式齿耙格栅除污机，每台流量为0.69/2=0.345(m3/s)=29(m/d)。根据给水排水设计手册11册，选择的旋转式齿耙格栅除污机有关技术资料参数如下：h) 安装角度为70度i) 电机功率为1.5kwj) 设备宽度为800mmk) 沟宽为900mml) 过栅流速为0.5-1.0m/sm) 耙齿栅隙为20mmn) 过量流量为17000-34000(m/d)3.2.4平流沉砂池设计要求：（1）按最大设计流量设计；（2）设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s；（3）平均按设计流量设计时，污水在池

41、内停留时间不少于30s一般为3060s；（4）设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.251.0m，每格池宽不应小于0.6m；（5）沉砂量的确定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角不应小于55度；（6）沉砂池超高不宜小于0.3m。设计参数：设计污水量取远期最大污水量，平流沉砂池选用2格。设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=30s设计计算：（1）沉砂池长度：L=vt=0.2530=7.5m（2）水流断面积：A=Q/v=0.69/0.25=2.76m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.5m0

42、.6m，池总宽B=nb=3m（4）有效水深：h2=A/B=2.76/3=0.92m （介于0.251m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则沉砂斗容积每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗，每个沉砂斗容积 （6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高hd=1.0m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积： （大于V0=0.75m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为 则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =1.0+0.062.1=1.126m 池总高度H ：设超高h1=0.3m，

43、H=h1+h2+h3=0.3+0.92+1.126=2.35m（8）进水渐宽部分长度:（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=2.8m（10）校核最小流量时的流速：在最小流量时，只用一格工作，按平均日流量的一半核算 0.15（m/s），符合要求。（11）排砂管道 本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径。沉砂池远期验算：设计污水量取远期最大设计污水量，平流沉砂池选用2组。有效水深 1.2m 符合要求沉砂斗总容积：单个沉砂斗容积：，符合要求。最小流速：在最小流量时，只用一格工作，符合要求。所以考虑污水厂远期设计，沉砂池使用1座2格符合要求。计算草图如下：3.2.5 配水井设配水井的平均停留时间为T

44、1.5min，Q=0.69 m3/s，假设配水井水柱高为5米。配水井面积为配水井直径为因为进水管径为1000，管离底为200mm。所以覆土厚度为1.28m。3.2.6氧化沟进出水水质如下：水质指标COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）pH原 水46022020045355.069设计出水5010201250.569最低水温10，最高水温25，平均水温为20。考虑小型处理厂污泥不进行厌氧或者好氧消化稳定，因此设计污泥龄取30d，使其部分稳定。为提高系统抗负荷变化能力，选择混合液污泥浓度MLSS=4000mg/L,f=MLVSS/

45、MLSS=0.7,溶解氧浓度C=2.0mg/L。平行设计四组氧化沟，每组设计流量Q=12000m3/d。（1）计算硝化菌的生长速率n硝化所需最小污泥平均停留时间cm，取最低温度T15，氧的半速常数2.0mg/L，pH按7.2考虑。因此，满足硝化最小污泥停留时间为cm=1/n=4.6d。选择安全系数来计算氧化沟设计污泥停留时间cd=SFcf=2.54.6=11.5d。由于考虑对污泥进行部分的稳定，实际设计泥龄为30d，对应的生长速率n实际为n实际=1/30=0.033d-1(2)计算去除有机物及硝化所需的氧化沟体积：除非特别说明，以下均按每组进行计算。污泥内源呼吸系数Kd取0.05d-1,污泥产

46、泥系数Y取0.5KgVSS/Kg去除BOD5。（3）计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积（每组）：如假设，反硝化条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L,计算温度仍采用15，20反硝化速率rDN,取则根据MLVSS浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化沟体积。由于合成的需要，产生的生物污泥中约含有12%的氮，因此首先计算这部分的氮量。每日产生的生物污泥量为xVSS:由此，生物合成的需氮量为12%504=60.48Kg/d折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为：60.48100012000=5.04mg/L反硝化NO3N量NO3=45-5.04-12=27.96mg/L所需去除氮量SNO

47、3=27.9612000/1000=335.5Kg/d因此，反硝化要求所增加的氧化沟的体积为：所以，每组氧化沟的体积为氧化沟设计水力停留时间为（4）确定氧化沟工艺尺寸：设计有效水深4m，宽度6m，则所需沟的长度为365m。超高取0.5m。（5）每组沟需氧量的确定：速率常数K取0.22d-1。如取水质修正系数=0.85，=0.95，压力修正系数=1，温度为20、25时的饱和溶解氧浓度分别为C20=9.17mg/L、C25=8.4mg/L标准状态需氧量：采用垂直轴表面曝气器根据设备性能，动力效率为1.8KgO2/(kWh),因此需要的设备功率为200kW。每组沟采用两台功率100kW垂直轴表面曝气

48、器，设置在沟的一侧。（6）回流污泥量计算：根据物料平衡，进水：式中QR回流污泥量（m3/d）；XR回流污泥浓度，根据公式：SVI取100，取1，XR为10000mg/L回流比R为63%（7）每组沟剩余污泥量计算：3.2.7二沉池为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。该沉淀池采用周边进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用吸泥机排泥。a) 设计要求：（1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用612；（2）池径不小于16m；（3）池底坡度一般不宜小于0.05（当采用机械刮吸泥时，可不受此值限制）（4）缓冲层高度非机械刮泥时，宜选择0.5米；机械排泥时缓冲层上缘宜

49、高出刮泥板0.3米。（5）进出水管的布置有中间进水周边出水、周边进水中间出水、周边进水周边出水三种，本设计采用周边进水周边出水。（6）在进水口的周围应该设置整流板和挡流板，在出水堰前应设置浮渣挡板。（7）辐流式沉淀池多采用机械排泥，也可附有气力提升或静水头排泥设施。池径20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘；刮泥机的旋转速度一般为13转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min；设计参数：沉淀池分两期建成，近期建设3组，远期建设1组。设计进水量按照近期平均水量Q，=0.42 m3/s=1512m3/h 曝气池混合液污泥浓度取4000 MLSS/L回流

50、污泥浓度污泥回流比b) 设计草图：c) 设计计算：(1)沉淀部分水面面积F根据生物处理段的特性，设计表面负荷为，设3座沉淀池，(2)池子直径D （3）实际水面面积（4）实际表面负荷(4)单池设计流量（5）校核固体负荷 ，符合要求。（6）澄清区高度：设t=1.5h,按在澄清区最小允许深度1.5m考虑，取（7）污泥区高度：设（8）池边深度（9）沉淀池高度：设池底坡度为0.05，污泥斗直径池中心与池边落差超高3.28絮凝池计算草图a) 设计数据：设计水量按近期平均流量36000m3/d=1500 m3/h,廊道内流速采用6档：絮凝时间：T=20min，池内平均水深：H1=2.4m，超高：H2=0.3

51、m，池数：n=2。b) 计算总容积：分为3池，每池静平面面积：设池子宽度B=5m，则池长L=70/5=14m。3.29沉淀池a) 设计数据：设表面负荷q=2m3/(m2h)，池子分两期建成，近期建设3组，远期建设1组。沉淀时间取t=1.5h。b) 池子总表面积：c) 池子长度：设水平流速v=3.7mm/sd) 池子总宽度：e) 每格池宽：f) 校核长宽比：3.30快滤池a) 设计参数：设计水量Q=36000m3/d=,滤速冲洗时间为6min。b) 滤池面积及尺寸：滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，滤池实际工作时间滤池面积为滤池分两期建成，滤池数共N总=4个，近期建3个，远期建1个，布置成

52、对称双行排列，每个滤池面积为采用滤池长宽比：采用滤池尺寸：c) 滤池高度：支撑层高度H1采用0.45m，滤料层高度H2采用0.7m，砂面上水深H3采用1.7，保护高度H4采用0.30m故滤池总高：3.31接触消毒池接触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，达到预期的消毒效果。a) 设计要求：（1）氯与污水的混合接触时间，一般采用30-60min（2）接触池容积按照平均时流量设计计算（3）接触池池型可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式（4）矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度=72:1，池长：单个宽=18：1，水深：宽度1.0时，接触效果最好。b) 设计参数：采

53、用氯消毒工艺，接触时间取t=30min 处理水量按照近期平均流量设计Q=0.42m3/s=1512m3/hc) 设计计算：(1)接触池容积V： (2)采用矩形隔板式接触池一座，n=3，每座池容积(3)取接触池水深h=1.0m 单格宽b=2m则池长 水流长度(4)每座接触池的分隔数(5)复核池容：由以上计算接触池宽B=2*4=8m，池长，水深h=1.0m所以接触池出水设溢流堰(6) 消毒采用液氯，消毒可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜。加氯量确定：经过二级处理后的污水加氯量为510mg/L。本设计采用8mg/L。储氯量，储备15d的用量(7)设计草图如下：3.32污泥处理系统3.3.2.1污

54、泥量计算（1）污泥量计算每组氧化沟每日增加的活性污泥量：污泥总量每日从系统中排除的剩余污泥量 式中, -MLVSS/MLSS值，一般采用0.60-0.75，本设计取0.7； -回流污泥浓度，本设计中为10g/L设污泥含水率为99%湿污泥量为： （2）浓缩池设计要求：1）连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式。 2）污泥浓缩池面积应按污泥沉淀曲线实验数据决定的污泥固体负荷来进行计算。当为活性污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%，污泥固体负荷采用20-30，浓缩后的污泥含水率可达到97.5%左右。 3）浓缩池的有效水深一般采用4米，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按照沉淀部分

55、的上升流速一般不大于0.1mm/s进行核算。 4）浓缩池的容积应按浓缩10-16h进行核算，不宜过长，否则将发生厌氧分解或反硝化，产生CO2和H2S 5）连续流污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室的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。辐流式污泥浓缩池的池底坡度，当采用吸泥机时，可采用0.003设计参数：选择连续式重力浓缩池，污泥量为205.7 污泥固体负荷G为活性污泥时取20-30，G=25。经氧化沟曝气后污泥的含水率为 浓缩后为97%设计计算：1） 浓缩池平面面积F2）浓缩池的直径D：本设计采用2座浓缩池，交替工作。，本设

56、计取11m3）浓缩池的容积： 式中 T浓缩池浓缩时间（h），一般采用10-16h，本设计取14h。4）沉淀池有效水深超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20,污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.0m。池底坡度造成的深度 污泥斗高度浓缩池深度5）浓缩后的污泥体积剩余含水率P1为99%，浓缩后的污泥含水率P2为97%，浓缩后的污泥体积为：6）排泥管设计 采用污泥管道最小管径DN150mm，间歇将污泥排出贮泥池。7）设计草图（3）污泥贮池设计要求：浓缩后的剩余污泥和初沉池污泥进入污泥贮池，然后经污泥泵进入消化池处理系统。污泥贮池的有效容积要保证

57、浓缩池一次排泥的量能够 储存。设计参数：本设计采用1座贮泥池。1）污泥量的计算： 浓缩后的二沉池污泥为68.57m3 /d，贮泥时间为4h。2）贮泥池容积：3）贮泥池面积：设池子有效深度，4）池子总高：设池子超高，5）贮泥池直径：6）管道部分：贮泥池中设DN=200mm的吸泥管一根，从污泥浓缩池设1根DN=200mm进泥（4）污泥脱水系统设计要求：1）污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。 2）污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98。3）经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。 4）机械脱水间的布置，应按规范有关规定执行，并应考虑泥饼运输

58、设施和通道。 5）脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。 6）污泥机械脱水间应设通风设施。每小时换气次数不应小于6次。设计参数：处理污泥量 含水率97% 要求泥饼含水率达到65% 采用化学调节预处理，加石灰10%，铁盐7% 拟采用BAS40/635-25型板框压滤机进行污泥脱水 过滤时间120s，厚度20mm，过滤速度0.179设计计算：1）过滤产率L: 式中，-过滤单位体积的滤液在过滤介质上截留的干固体质量 g/mL2） 压滤机的面积A和台数n污泥量的增加系数 若每天工作2班，即16h，则每小时污泥量为其中a为安全系数，本设计取1.15选用压滤面积为60m2的板框滤机，压滤机台数(台)所以取4台，使用3台，其中一台备用4.污水厂布置4.1污水厂平面布置4.1.1 总平面布置原则该污水处理厂主要处理构筑物有：机械除渣格栅、污水提升泵房、平流沉砂池、辐流初次沉淀池、曝气池与二次沉淀池、污泥回流泵房、浓缩池、消化池、计量设施等及若干辅助建筑物。总图平面布置时应遵从以下几条原则：（1） 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节