CASS城市污水处理厂毕业设计计算书

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1、浙江科技学院建工学院2011届本科毕业设计浙 江 科 技 学 院本 科 毕 业 设 计(2011届) 题 目 CASS城市污水处理厂设计 学 院 建筑工程学院 专 业 给水排水 班 级 给水排水071 学 号 107052004 学生姓名 指导教师 完成日期 2011年6月9日 35浙江科技学院毕业设计（论文）、学位论文版权使用授权书本人 唐洁兰 学号 107052004 声明所呈交的毕业设计（论文）、学位论文CASS城市污水处理厂设计，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做

2、的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本毕业设计（论文）、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院 关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计（论文）、学位论文被查阅。本人授权 浙江科技学院 可以将毕业设计（论文）、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文）、学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名： 导师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 CASS城市污水处理厂设计学生姓名：唐洁兰 指导教师：薛向东（浙江科技学院建工学院）摘要 当今，随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高

3、，环境污染日趋严重，加大城市生活污水治理力度势在必行。现拟建一座城市生活污水处理厂，规模为近期日处理量3.5万吨，远期为6万吨的污水处理厂初步设计。本设计采用循环式活性污泥法（CASS）工艺， CASS工艺是一种与生物选择器原理结合在一起，具有抗冲击负荷和脱氮除磷功能。经比选，此工艺具有投资省，处理效果好，运行管理方便等优点，适用于大中型污水处理厂使用。本工程的实施将显著改善受纳水体水质，同时间接产生经济效益，促进经济可持续发展。本设计主要包括污水厂工艺选择，各构筑物的设计与计算，设备的选型以及污水厂的总体布置进行初步设计。关键字 ：污水处理厂，CASS工艺，设计The CASS Techni

4、que Design of Urban Sewage Treatment Plant Students name: Tang Jielan Advisor: Xue Xiangdong（School of Civil Engineering Zhejiang University of Science and Technology）AbstractNowadays, with the rapid economic development and the peoples living standard improved, environmental pollution is more serio

5、us. So it is both inevitable and necessary to develop the urban sewage treatment. Now, a Sewage treatment plant will be planed to build in a city. Treatment scale of Sewage is 35,000 tons per day, forward to 60,000 tons per day of sewage treatment plant preliminary design. This design uses Cyclic Ac

6、tivated Sludge System (CASS)，which is a type of modified Sequencing Bath Reactor (SBR). It synthesizes the characteristics of activated sludge processing and SBR in combination with a biological selector, shock loading and fluctuation and densification as well as phosphorus removal will take place s

7、imultaneously. Though scheme comparison, the process has some advantages like saving investment, good treatment effect, easy operation and management and so on and applies to big and medium-sized sewage treatment plants use. The implementation of this project will significantly improve the water qua

8、lity of receiving water, and indirect economic benefits and promote sustainable economic development.This design includes wastewater treatment plant process selection, design and calculation of the structures, equipment selection, and the overall layout of the sewage plant preliminary design.Keyword

9、s: sewage treatment plant, CASS technique, design目录摘要IAbstractII目录III第一章、设计任务和内容11.1设计任务11.2设计内容1第二章、设计原始资料22.1城市概况22.2设计规模22.3设计流量22.4水质概况32.4.1进水水质32.4.2、出水水质32.5、污水出路4第三章、污水处理工艺的选择43.1 污水水质指标43.2 污水处理程度的计算：43.3污水处理厂工艺方案比选53.3.1 A2/O工艺63.3.2 CASS工艺73.3.3 工艺方案选择10第四章 污水处理构筑物设计104.1各污水处理构筑物设计内容及主要设计

10、参数104.2各污水处理构筑物设计计算结果11第五章、污水处理厂工艺设计及计算125.1 泵前粗格栅125.1.1设计说明125.1.2设计依据125.1.3设计参数125.1.4 设计计算135.2提升泵房145.2.1设计依据145.2.2集水池145.2.3污水泵计算155.3 泵后细格栅155.3.1设计依据155.3.2 设计的主要数据155.3.3 设计计算165.4 平流沉砂池185.4.1设计说明185.4.2设计依据185.4.3设计参数185.4.4设计计算185.5 CASS反应池215.5.1设计依据215.5.2设计参数215.5.3设计计算215.6 消毒设施245

11、.6.1设计依据245.6.2设计参数245.6.3设计计算255.7 污泥浓缩池275.7.1污泥量确定275.7.2设计依据275.7.3设计参数275.7.4设计计算285.8贮泥池305.8.1设计参数305.8.2设计计算305.9污泥脱水间305.9.1设计参数305.9.2设计计算30第六章 污水处理厂的总体设计316.1占地面积316.2污水处理厂附属建筑及其尺寸316.3高程计算326.3.1污水高程布置326.3.2污水处理厂高程布置33致 谢34参考文献35第一章、设计任务和内容1.1设计任务 本设计题目为小型城镇污水处理厂设计，该厂日处理为近期3.5万米3/日，远期6万

12、米3/日污水处理厂。 1.2设计内容1、处理方案的选择，处理工艺的确定2、各单元处理构筑物的设计计算3、污水处理厂的设计 4、编制污水厂设计说明书（包括各部分计算书） 5、完成污水厂平面图、高程图、流程图和工艺图等第二章、设计原始资料2.1城市概况某城市位于浙南某地，常住人口20万人，根据城市总体规划和可行性研究报告，该市新建CASS污水处理厂，该污水厂主要处理该市城市污水，（污水厂海拔高度157m，河流水位：百年一遇洪水位155m，常水位153m，枯水位149.5m。入厂污水干管管径1.5m，设计埋深6.5m。时变化系数1.3）。 2.2设计规模 近期3.5万米3/日，远期6万米3/日。2.

13、3设计流量 平均日平均时流量： 最高日平均时流量： 最高日最高时流量： 注： 考虑到生活污水有一定的水量波动，根据室外排水设计规范的相关要求，取该污水厂的总变化系数为1.3，日平均变化系数1.1。并且当污水处理厂分建时，以相应的各期流量作为设计流量。表2-1 污水处理厂设计流量计算值设计值(L/s)近 期远 期近 期远 期最高日平均时445.60763.88446764最高日最高时526.62902.77527903平均日平均时405.09694.444066952.4水质概况 2.4.1进水水质进水水质中生活污水占30%，工业废水占70%。其各项指标为：CODcr=350mg/l，BOD5=

14、180mg/l，SS=105mg/l，T-N=23mg/l，T-P=9.3mg/l，NH4-N=18.5mg/l，pH=6.38.2。 2.4.2、出水水质根据当地环保部门要求，出水水质必须达到以下要求：CODcr60mg/l，BOD520mg/l，SS20mg/l，T-N15mg/l，T-P3mg/l，NH4-N10mg/l。2.5、污水出路经处理后排放入某河流，该河流为IV水体。第三章、污水处理工艺的选择3.1 污水水质指标根据设计原始资料，污水处理厂进水水质见表3-1 表3-1 污水设计进水水质、出水水质标准项目进水水质（）出水水质（）CODcr35060BOD518020SS10520

15、T-N2315T-P9.33NH4-N18.510pH6.38.53.2 污水处理程度的计算：城市污水的水质与水体要求相比，一般至少要高出一个数量级，因此，在排放水体之前，都必须进行适当程度的处理，使处理后的污水水质达到允许的排放浓度。污水的处理程度的计算公式为：式中 污水的处理程度（）未处理污水中某种污染物的平均浓度（mg/L）允许排入水体的已处理污水中某种污染物的平均浓度（mg/L）（1） 5天生化需氧量BOD的去除率： %=88.9%（2）化学需氧量CODcr的去除率： %=82.9%（3）悬浮固体SS的去除率：%=81.0%（4）总氮T-N的去除率：%=34.8%（5）总磷T-P的去除

16、率：%=67.7%（6）氨氮NH4-N的去除率： %=46.0%表3-2 各种污染物处理程度 单位：mg/L项 目BODCODSST-NT-PNH4-N进 水180350105239.318.5出 水20602015310去除率88.9%82.9%81.0%34.8%67.7%46.0%3.3污水处理厂工艺方案比选城市污水处理厂设计处理方案时，既要考虑有效去除BOD5又要考虑适当去除N、P。从表3-2分析结果可以知道可采用的工艺有很多，而相对来说处理效果好而且技术成熟的工艺有以下两种。（1）、A2/O工艺（2）、循环式活性污泥法（CASS）工艺3.3.1 A2/O工艺A-A-O工艺，亦称A2/

17、O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称，按实质意义来说，本工艺称为厌氧缺氧好氧法。本法是在70年代，由美国的一些专家在厌氧好氧（An-O）法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。A2/O工艺由厌氧段和好氧段组成，两段可以分别建也可以合建，合建时两段应该以隔板隔开。厌氧池中必须严格控制厌氧条件，使其既无分子态氧，也无NO3-等化合态氧，厌氧段水力停留时间为12h。好氧段结构型式与普通活性污泥法相同，且要保证溶解氧不低于2mg/L，水力停留时间24小时。A2/O工艺流程图如图3-1所示。进水厌氧池缺氧池好氧池沉淀池回流污泥排放剩余

18、污泥图3-1 A2/O工艺流程图内循环A2/O工艺优点：1） 在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，污泥不易膨胀。2） 脱氮效果难于进一步提高，内循环量一般以2Q（Q原污水流量）为限，不宜太高，否则增加运行费用。3） 基建费用低，具有较好的脱氮、除磷功能。4） 具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量。5） 具有提高对难降解生物有机物去除效果，运转效果稳定。6） 技术先进成熟，运行稳妥可靠。7） 管理维护简单，运行费用低。8） 国内工程实例多，工艺成熟，易获得工程管理经验。9） 出水水质好，较易于深度处理，出水水质稳定，对外界条件变化有一定的适应性。A2/O工艺缺点：1） 处理构筑物较

19、多，施工较难。2） 需增加内循环系统。3.3.2 CASS工艺 1） CASS工艺工作原理循环式活性污泥法CASS（Cyclic Activated Sludge System）是在序批式活性污泥法SBR工艺基础上发展起来的一种新形式，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期排水期仍连续进水)， 间歇排水。CASS工艺对污染物质的降解是一个时间上的推流过程，其构筑物集反应、沉淀、排水于一体，是一个缺氧/好氧/厌氧交替运行的过程，污泥得到再生并取得脱氮、除磷效果。2）CASS反应器的组成 CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选

20、择区也称预反应区，后部为主反应区和在主反应区后部安装了可升降的滗水装置。生物选择区是设置在CASS 前端的小容积区域，容积约为反应器总容积的10% ，水力停留时间为0.51.0h ，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的，进入反应器的污水和从主反应器内回流的活性污泥(回流量约为日平均流量的20%) 在此混合接触， 创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌，有效地抑制丝状菌的大量繁殖，改善沉降性能，防止污泥膨胀；同时使污泥中的磷在厌氧条件下有效地释放。由于回流污泥中存在少量硝态氮，生物选择器中还会发生反硝化作用，反硝化量可达整个系统反硝化量的20%。 主反应

21、区是最终去除有机底物的场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。3） CASS工艺流程CASS工艺流程图如图3-2所示。图3-2 CASS处理工艺流程4）具体运行过程： a) 充水-曝气阶段。由曝气装置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。b) 沉淀阶段。此时停止曝气，微生物利用水中剩余的溶解氧进行氧化分

22、解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。c) 表面滗水。沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。 d) 闲置阶段。滗水器滗水器上升到原始位置阶段。5） CASS工艺优点a) 工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。b) 处理效果好。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中，因此处理效果好。c) 有较好

23、的脱氮除磷效果。CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。d) 污泥沉降性能好。CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS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。e) CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。6） CASS工艺缺点由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。两种污水处理工艺方案具体比较如表3-3：表3-3 工艺方案比较 工艺内容

24、A2/OCASS工艺技术可行性先进、成熟、应用广先进、成熟、应用广水质指标出水水质好、稳定易于深度处理，对外界条件变化有一定的适应性出水水质好、稳定易于深度处理，对外界条件变化的适应性较好基础建设费用较高高运行费用较高较高运行管理运转操作单元较多复杂操作单元较少方便维修设备多、维修量大设备少、维修量低占地较大较小要求管理水平高较高环境影响噪音较大、臭味较小噪音较大、臭味较小3.3.3 工艺方案选择综上所述， 这两种方法都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，CASS工艺一次性投资较少，占地面积较小，运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标，不易发生污泥膨，剩余污泥量小，性质稳定

25、。A/A/O法除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，运行费用高。从节约投资、处理效果及运行管理方面考虑，结合项目时间情况，本次设采用周期循环式活性污泥法（CASS）工艺。第四章 污水处理构筑物设计4.1各污水处理构筑物设计内容及主要设计参数表4-1 污水处理构筑物设计内容及设计参数构筑物设计内容主要设计参数格栅栅槽宽度过栅水头损失格栅总高度格栅总长度每日栅渣量过栅流速v=0.61.0m/s栅前流速v1=0.40.9m/s格栅倾角为4575度栅渣量：格栅间隙b=1625mm和b=3050mm时分别为10.05和0.03

26、0.01m3栅渣/103m3污水平流尘砂池池长过水断面池总长砂斗所需容积池总高校核最小流速池内vmax=0.3m/s，vmin=0.15m/s停留时间3060s有效水深小于或等于1.2m，一般为0.251.0m每格宽度大于或等于0.6m城市污水沉砂量0.03Lm3砂斗倾角大于或等于55度砂斗容积小于或等于2d沉砂量CASS反应池CASS池个数每池运行周期计算每个运行周期中的进水时间，确定曝气反应、沉降、排放及闲置时间，每个池容，排放完毕后混合液所占体积充水比，仅需除磷时宜为0.250.5，需脱氮时宜为0.150.3反应池宜采用矩形池，水深宜为4.06.0m反应池长度与宽度之比：2.5：14：1

27、接触池池容表面积池尺寸水头损失水力停留时间30min气浮污泥浓缩池池面积以水力负荷校核池面积池高回流比溶气罐净容积长宽比：一般为3：14：1；深度与宽度之比不小于0.3；有效水深一般为34米；水平流速一般为410mm/s；4.2各污水处理构筑物设计计算结果表4-2 污水处理构筑物设计计算结果及说明序号类型尺寸备注1泵前粗格栅栅前水深：h=0.95m栅条高度：H=1.45m栅槽宽度：B=0.98m分两格，总宽度为1.96m采用链条式机械格栅，格栅位于提升泵前，并与提升水泵一起建在污水提升泵房内，栅渣由格栅翻入渣斗，然后用吊车吊出运走2污水提升泵每台水泵的设计流量为Q=950m/h,扬程H=20m

28、集水池平面尺寸水泵为自罐式，近期选用三台泵(两用一备)，远期选用六台泵（四用两备）3泵后细格栅栅前水深：h=0.67m栅后高度：H=1.1m栅槽总长：L=2.70m单格栅槽宽度：B=0.93m每日栅渣量：4.8m3/d采用链条式机械格栅，工作台设有冲洗措施，栅渣由传送带运入栅渣箱，然后用卡车运走填埋4沉砂池总宽：B=3.0m每格宽：b=1.5m池长：9.0m，总高：1.77m平流式尘砂池，具有处理效果好，结构简单的优点共建两组，每组分为两格5CASS反应池每池运行周期为：T=4h其中曝气2h，沉淀1h，滗水1h单池池容为1690m3有效水深为H=1.5m1、设污水温度为15度2、设混合液悬浮固

29、体浓度为X=2500mg/L3、充水比为0.34、采用膜片式微孔曝气器，曝气头个数为13334个5、CASS反应池个数为46、最高水位为5.0m，最低水位为3.5m6接触池LBH=22152.8廊道总长：65m池内有效水深：2.5m水力停留时间30min7污泥浓缩池LBH=40103.41、采用两座气浮式浓缩池。2、采用静压排泥。8贮泥池LBH=7.07.02.51、贮泥时间12h。2、污泥由贮泥池，抽送至带式压滤脱水机第五章、污水处理厂工艺设计及计算5.1 泵前粗格栅 5.1.1设计说明功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续

30、处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。数量: 一座, 渠道数两条5.1.2设计依据室外排水设计规范GB50014-2006 6.3.2、6.3.3给水排水常用数据手册(第二版)4.1.1给水排水设计手册第5册5.1.15.1.3设计参数设计流量：Q=903L/s，以最高日最大时流量计；栅前流速：v1=0.5m/s，过栅流速：v2=0.7m/s；栅条宽度：s=0.01m，格栅净间距：b=0.02m；栅前部分长度：0.5，格栅倾角：70度；单位栅渣量：w1=0.05 m3栅渣/103污水。5.1.4 设计计算（1）格栅前水深:根据最有水力断面公式: Q=，计算得:=1.90 m，h=0.95 m所

31、以栅前槽宽=1.90 m，栅前水深h=0.95 m。（2）、格栅的间隙数： n=65.82 取n=66 最大设计流量，m/s n 格栅间隙数； 格栅倾角，70度；b栅条净间距；h 栅前水深； v2过栅流速设计两组并列格栅，则每组格栅间隙数n=33（3）、格栅宽度： 所以每个格栅宽为0.98m，总槽宽为（4）、栅槽的总高度 超高采用h1=0.5m，则栅条总高度为：H=0.95+0.5=1.45m（5）、格栅水头损失。取h=0.13m。（6）每日栅渣量: 所以宜用机械清渣。5.2提升泵房5.2.1设计依据室外排水设计规范GB50014-20065.15.55.2.2集水池近期水泵的设计流量为527

32、L/s，远期水泵的设计流量为903L/s，远期比近期增加376L/s，近期采用3台泵（2用1备），远期采用5台泵（4用1备），则每台泵的设计流量为： 选择集水池与机器间合建的自灌式矩形泵房。 根据排水规范，集水池的有效容积要符合不小于最大一台水泵5min的出水量，则集水池的容积为： 设有效水深为2m， 则面积F=，集水池长度取8m，则宽度B=，取5m，集水池平面尺寸，最低水深为1.2m，最高水深为3.2m。5.2.3污水泵计算选泵原则：（1） 大小兼顾，调配灵活。（2） 型号整齐，互为备用。入厂污水干管管径1.5m，设计埋深6.5m。取水头损失为0.2m，H=160-157+6.5+2+0.2

33、=11.7，Q=263.5L/s=948.6选用型号为300WQ950-20-90的QW型潜水排污泵，近期一共3台，2用1备，远期采用5台泵（4用1备）。该型号污水泵的性能如下：流量为950m/h，扬程为20m，电机功率为76kw，水泵效率为76%。5.3 泵后细格栅5.3.1设计依据同泵前中格栅5.3.2 设计的主要数据设计流量：Q=903 L/s，设计两组细格栅，每组流量为451.5L/s；栅前流速：v1=0.5m/s，过栅流速：v2=0.7m/s；栅条宽度：s=0.01m，格栅净间距：b=0.01m；栅前部分长度：0.5，栅后部分长度：1.0m；格栅倾角：70度；污水栅前超高：h2=0.

34、3m；单位栅渣量：w1=0.08 m3栅渣/103污水。5.3.3 设计计算（1）格栅前水深:根据最有水力断面公式: Q=，计算得:=1.34 m，h=0.67 m所以栅前槽宽=1.34 m，栅前水深h=0.67 m。（2）格栅间隙数： n=93.32 取n=94 最大设计流量，m/s n 格栅间隙数； 格栅倾角，度；b栅条净间距；h 栅前水深； v2过栅流速每组分两格，则每格格栅间隙数为n=47。（3）、格栅宽度： 所以每个格栅宽为0.93m，总槽宽为(考虑中间隔墙0.2m)。（4）、进水渐宽部分长度为：-进水渠宽度； -渐宽部分展开角度。（5）、栅槽出水渠道连接处渐缩部分长度（6）、格栅水

35、头损失， 式中 h1过栅水头损失，m； k 系数，一般k=3； g-重力加速度，9.81m/s2； 阻力系数，栅条断面为矩形，=1.83。=0.13 m（7）、栅前槽总高度：H1=h+h2=0.67+0.3=0.97m（8）、栅后总高度：H=h+h1+h2=0.67+0.13+0.3=1.1m（9）格栅总长度为：L=+L2+1.0+0.5+=0.99+0.50+1.0+0.5+=3.3 m（10）每日栅渣量： W= = =4.8 m/d0.2m/d 宜采用机械清渣。图4-1 格栅计算草图5.4 平流沉砂池5.4.1设计说明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

36、。平流式沉砂池靠重力自然沉降而达到砂水分离目的。5.4.2设计依据室外排水设计规范GB50014-20066.4.1、6.4.25.4.3设计参数设计流量：总流量903L/s，分两组，每组流量451.5L/s；设计流速：v=0.20m/s；停留时间：t=45s；池底坡度：i=0.065.4.4设计计算（1）沉砂池水流部分的长度:L= v t=9 m（2）水流断面面积: A= =2.3 m（3）池总宽度:设计n=2格，每格宽b=1.5m，,故池总宽度为3.0m(没有考虑隔墙厚)。(4)、有效水深为：(5)、贮泥区所需容积为(设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2d)：式中，X为单位污水量沉淀的悬浮

37、泥砂量,取30m/m污水。(6)、每个沉砂斗容积设每一格有两个沉砂斗，则每个沉砂斗容积：(7)、沉砂斗各部分尺寸及容积设计斗底宽，斗壁与水平面的倾角为60o，斗高=0.5m。则砂斗上口宽： a=+0.4=1.0 m 沉砂斗的容积： 0.26m (8)、沉砂池高度。采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向砂斗 池总高度H：设超高=0.3m (9)、进水渐宽部分长度为： 由于采用细格栅与沉砂池合建，则沉砂池进水渠道宽度与细格栅的栅槽宽度相等为0.93m，则 (10)、出水渐窄部分长度为： (11)、核算最小流量时的流速最小流量为则，符合设计要求。见图5-1，最小流量时，只有一组沉砂池工作。（12

38、）、沉砂量： 图5-1 平流式沉砂池计算草图5.5 CASS反应池5.5.1设计依据室外排水设计规范GB50014-20066.6-城市污水处理厂设计计算第五节水处理构筑物设计计算第九节5.5.2设计参数充水比，仅需除磷时宜为0.250.5，需脱氮时宜为0.150.3反应池宜采用矩形池，水深宜为4.06.0m反应池长度与宽度之比：2.5：14：15.5.3设计计算（1）、曝气时间taBOD污泥负荷：，式中：Ns：BOD5污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSSd)； K2：有机基质降解速率常数，L/(mgd)； Se：混合液中残存的有机基质浓度，mg/L； ：为有机基质降解率，%； f：混合液中

39、挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8。表5-1 常见K2值序号名称K2值1生活污水0.0168-0.02812合成橡胶废水0.06723化学废水0.001444脂肪精致废水0.0365石油化工废水0.00672CASS池的活性污泥浓度X控制在2.5kg/m34.0kg/m3 范围内；污泥容积指数SVI值大时，X值取下限，反之取上限。本设计中取SVI=140,则。充水比则曝气时间ta为：（2）、沉淀时间ts当时，污泥界面沉降速度为：式中，T为污水温度。设污水温度。设曝气池水深H=5m，缓冲层高度，沉淀时间ts为：（3）排水时间td 实际工程设计时，具体情况具体分析，一般排水时间

40、可取0.53.0h。此设计取td=1h。（5）、设计周期tT=ta+ts+td=2+1+1=4h每日周期数 （6）、曝气池容积V 曝气池个数n1=4，每座曝气池容积：（7）、复核BOD5根据设计出水水质，BOD5应小于20mg/L，本设计BOD5：计算结果满足设计要求。（6）、计算剩余污泥量时活性污泥自身氧化系数：剩余生物污泥量： 剩余非生物污泥量：剩余污泥总量：则剩余污泥含水率按99.2%计，则每日排泥量为： =1816.5m3/d（7）、复核污泥龄计算结果表明，污泥龄可以满足氨氮完全消化需要。（8）、滗水高度h1曝气池有效水深H=5m，滗水高度h1：。（9）、确定单个池子表面积A0、尺寸、

41、总高、最低水位，在(2.54)范围内。设超高则，最低水位（10）、标准状况下所需空气量()采用微孔曝气，氧转移效率EA= 25% 氧气质量比MO2= 0.23 空气密度=1.29 kg/m3 =5）、风机选型 风量：4.93m3/s，风压：P=5.0m 6）、曝气装置 采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af=0.5m2曝气头个数个7）、滗水器选型 滗水高度H=1.50m 滗水速度Vd=Qdtd =2500m3/h5.6 消毒设施5.6.1设计依据 室外排水设计规范GB50014-20066.135.6.2设计参数二级处理水的加氯量，无试验资料时，二级处理出水可采用615mg/L；二氧化氯或氯消

42、毒后应进行混合和接触，接触时间不应小于30min。5.6.3设计计算（1）、消毒剂的选择由原始设计资料可知，该水厂属中型污水处理厂，受纳水体卫生条件无特殊要求，设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。（2）、消毒剂的投加1)、加氯量计算根据规范要求，二级处理水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为615mg/L，本设计液氯投加量采用8mg/L，则每日加氯量为：式中 q-每日加氯量(kg/d)； q-液氯投量(mg/L)； Q-污水设计流量。2)、加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计两台，采用一用一备，每小时加氯量为 设计中采用ZJ-1型转子加氯机。3)、平流式消毒接触池本设计采用2个3廊道平

43、流式消毒接触池，、 消毒接触池容积： 式中 V-消毒接触池容积(m3)； Q-单池污水设计流量(m3/s)； t-消毒接触时间(h)，一般采用30min。设计中取Q=0.4515m3/s，t=30min、 消毒接触表面积：式中 F-消毒接触池单池表面积(m2)； h-有效水深(m)，设计中取2.5m。、消毒池池长： 式中 L-消毒池池长廊道总长(m)； B-消毒接触池廊道单宽(m)；设计中取B=5m 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长： ，设计中取22m校核长宽比： ，符合要求、池高 式中 h1-超高(m)，一般采用0.3m； h2-有效水深(m)。、进水管每个消毒接触池的进水管管径D=400

44、mm，v=0.92m/s，1000i=3.12、混合采用管道混合方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=450mm的静态混合器。水流过静态混合器的水头损失:静态混合器设3节混合元件,即n=3h=0.1184n平流式消毒池计算草图如图5-3所示。、出水部分 式中 H-堰上水头(m)； n-消毒接触池个数为2个； m-流量系数，一般采用0.42； b-堰宽为4m，数值等于池宽(m)。图5-3 消毒池计算草图5.7 污泥浓缩池5.7.1污泥量确定由前面计算可知，污泥量为1816.5m3/d (以含水率99.2%计)1816.5m3/d= =75.7 m3/h5.7.2设

45、计依据给水排水设计手册第5册 城市排水9.2.25.7.3设计参数1)处理污泥量：1816.5 m3，设两座，每座处理量为908m3/d；2)长宽比：一般为3：14：1；3)深度与宽度之比不小于0.3；4)有效水深一般为34米；5)水平流速一般为410mm/s；6)浮选浓缩池所需面积，当不投加化学混凝剂时，设计水力负荷范；7)围13.6m3/m2.h，一般采用最大水力负荷为1.8m3/m2.h；8)固体负荷为1.85.0kg/m2；9)加压溶气的气固比一般采用0.030.04(重量比)，溶气效率通常取50%；10)罐体高与直径之比，常用24。5.7.4设计计算设计为两座气浮浓缩池，则每座流量：

46、，采用矩形气浮池，以下均按单座浮选池进行计算。当水温为15度时，空气溶解度： ；空气容重： ；溶气效率： 固体负荷率按不加混凝剂考虑， 采用出水部分回流加压溶气浮选流程。溶气水压力下降到大气压时，理论上释放的空气量为：、空气量计算 式中 A-大气压时释放的空气量(kg/d)； Pt-空气容重(g/L)； Cs-在一定温度下，一个大气压时的空气溶解度(mg/L)； f-实际空气溶解度与理论空气溶解度之比； P-绝对大气压； R-压力水回流量(m3/d)；气浮的污泥干重为 式中 S-污泥干重(kg/d)； Q-气浮的污泥量(m3/d)； Sa-污泥浓度(kg/ m3)。因此气固比可写成：则压力回流

47、量可按下式计算： 则 相当于405.5%总流量为： 所需空气量为： 当温度为0度，一个大气压时，空气的容重为1.252kg/ m3，则 计算所得空气量是理论计算值，实际需要量应乘以2。则为 、气浮浓缩池表面积计算污泥干中为 设长宽比L/B=4，则 ，气浮池高度为 式中 d1-分离区高度(由过水断面w算出)(m)； d2-浓缩区高度，一般最小值采用1.2m，或等于3/10的池宽(m)； d3-死水区高度，一般采用0.1m。水平流速采用5mm/s=18m/h，则过水断面为，按水力负荷进行核算：按停留时间进行核算：以上均接近一般设计规定。、溶气罐容积计算(两个气浮浓缩池共用)按停留时间3min计算，

48、则罐高度采用4m时，罐直径为 ，设计中采用D=1.5m罐高度与直径之比为： (符合设计规定)、排泥量计算剩余污泥的含水率为99.2%，经过浓缩后排出含水率为97%的污泥，则排泥总量为： 5.8贮泥池5.8.1设计参数进泥量：；贮泥时间：T=12h5.8.2设计计算池容为 贮泥池尺寸为 ，有效容积为122.5 m3。5.9污泥脱水间5.9.1设计参数进泥量为：QW =242.2 m3/d 污泥含水量为：97%出泥量为：出泥的含水量为：75%5.9.2设计计算选用型号为DYQ500B型带式压榨过滤机(两台)技术参数为：带宽：500 mm， 处理量：1.5-3 m3/h功率：1.1 KW， 冲洗耗水

49、量：4 m3/h冲洗水压：0.4 MPa， 气压：0.3-0.5 MPa并选择型号为285型长度为5m的无轴螺旋运送机两台与压滤机配套。脱水间设计尺寸为：第六章 污水处理厂的总体设计6.1占地面积经设计，本污水厂占地面积6万平方米6.2污水处理厂附属建筑及其尺寸根据给水排水常用数据手册第二版4.7.3，确定本设计污水处理厂各附属建筑及其尺寸如表6-1所示：表6-1 污水处理厂附属建筑及其尺寸建筑名称建筑面积(m2)尺寸( 长*宽)办公室200LB=20m10m化验室150LB=15m10m机修间150LB=15m10m电修间35LB=7m5m管配件库70LB=10m7m仓库120LB=15m8

50、m传达室20LB=5m4m食堂30LB=6m5m浴室60LB=6m10m车库200LB=20m10m6.3高程计算6.3.1污水高程布置计算厂区内污水处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果如表8-2所示：表6-2 污水厂水头损失计算表名称设计流量(L/s)管径(mm)i()v(m/s)管长L(m)iL(m)v2/2g(m)h(m)出水口至接触池90310001.421.15520.072.80.1890.26接触池0.20静态混合器0.30接触池至CASS池90310001.421.153490.505.100.3440.84CASS池0.30CASS池至沉砂池4527002.341.1

51、71650.396.100.430.81沉砂池0.20格栅0.13由表的计算可以得到，总的计算水头损失为：3.05m。6.3.2污水处理厂高程布置根据设计资料，该城市位于浙南某地，污水厂海拔高度157m，河流水位：百年一遇洪水位155m，常水位153m，枯水位149.5m。入厂污水干管管径1.5m，设计埋深6.5m。时变化系数1.3。 则在厂区内高程设计中，由处理污水出水口的标高推求各处理构筑物的控制标高。表6-3 污水处理厂高程布置：编号管渠及构筑物名称水面上游标高（m）水面下游标高（m）构筑物水面标高（m）地面标高（m）1出水口至接触池157.06156.80157.002接触池157.2

52、6157.06157.16157.003静态混合器157.56157.26157.004接触池至CASS池158.40157.56157.005CASS池158.70158.40158.55157.006CASS池至沉砂池159.52158.70157.007沉砂池159.72159.52159.62157.008格栅159.85159.72159.78157.00致 谢经过两个多月的设计计算、绘图等工作，终于完成了本次设计。在设计过程中，我学到了许多东西，例如：污水厂中各构筑物的布置，以及工艺流程的设计，各构筑物内部的结构设计，各构筑物之间的管、渠连接方法，污水处理的技术、方案的比较等等。使

53、我对以后的工作充满了自信，并打下了扎实的基础。通过这次毕业设计，自己很清楚的认识到：搞设计是一件很严谨的事，一定要考虑方方面面的因素，不能凭空想象，更不能闭门造车，另外以后要珍惜分分秒秒，多读一些和本专业相关的书，拓宽知识面，不断提高自己！同时，在此过程中，得到了薛老师的悉心指导。在此感谢薛向东老师，同时也向在这次设计中给予我帮助的同学们表示深深的感谢!最后感谢各位领导和老师在百忙之中对本设计所做的精心评阅和指正。参考文献1 室外排水设计规范 (GBT14-87) 1997年局部修订条文2 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 (CJJ31-89)3 中国市政工程设计院主编 给水排水手册第1、2、3、5、6、11册 北京 中国建筑工业出版社 1986年4 张自杰、林荣忱、金儒霖编 排水工程下册 北京 中国建筑工业出版社 1996年5 .韩魁声，齐杰等，污水生物处理工艺技术 大连 大连理工大学出版社，2004年6 金兆丰，余志荣等，污水处理组合工艺及工程实例 北京 化学工业出版社，2003年7 .周正立，张悦等，污水生物处理应用技术及工程实例 北京 化学工业出版社，2006年8 于尔捷 给水排水工程快速设计手册2排水工程中国建筑工业出版社9 崔玉川 刘振兴 城市污水厂处理设施设计计算. 北京 化学工业出版社，2004年10 尹士君