毕业设计（论文）西北地区某城市二级污水处理厂设计（含全套CAD图纸）

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1、 毕 业 设 计 说 明 书 摘 要本设计题目为“西北地区某城市二级污水处理厂设计”该工程所处理的污水主要是由城市工业废水和公共建筑用水以及城市生活用水组成。其混合污水最大日设计流量为Q=39715米3/d, 日变化系数K=1.1,总变化系数为K=1.4 , 其中城市设计人口15万人，城市公共建筑污水按城市污水的30%计，工业污水量为1.3万米3/d，设计水质经环保部门监测，污废水主要污染物COD、SS、BOD、TP、TN以及重金属和有毒物质少量，其污水水质如下：COD=455mg/l , SS=245mg/l， BOD5=220mg/l，PH=7-8，冬季平均温度-8。C ，夏季平均温度为2

2、9。C，处理厂处理水质为：BOD520mg/l，CODcr100mg/l，SS20mg/l，NH3-N15mg/l，TP1.0mg/l，出水水质符合国家的二级排放标准。本设计中，采用DE型氧化沟处理该城市污水。处理构筑物主要有平流沉砂池、DE型氧化沟、二沉池等，其主要构筑物DE型氧化沟系统是在DE型氧化沟基础上发展起来的，有2个平行的氧化沟和一个独立的沉淀池组成，处理程度大大提高，该系统可进行硝化，反硝化反应，从而达到生物脱氮的功能，在其系统前增设厌氧池则可达到除磷的目的。该系统具有高效，节能的特点，且耐冲击负荷高，出水水质好。 全套CAD图纸，扣153893706ABSTRACTThe de

3、sign is “the 2 area certain city level designs of Noth china of sewage treatment plant “to make a summany to design title. The dirty (abandon) water of this project located reason is formedmianly by city industrial effluent and city public building sewage as well as city sewage.It mix sewage biggest

4、 day rated dischage is 3.9715metre3/day. Day change coefficient K day=1 nad 2,change always coeffciet K total =1 and 4 . In which city design population fifting-hundreds thousabds person. City public building sewage is measured according to the idea of 30% that city sewage is monitored by the depart

5、ment of environment protection. In dirty useless water, major contanmint is CODcr ,SS,BOD5,TP,TN,as well as heavy metal withis analysed. It is dirty uselss water quality is as follow: COD=455mg/l ,SS=245mg/l， BOD=220mg/l，PH=7-8.In this design, with the oxidize dith handing of DE model. It should be

6、dirty water It is the oxidize aeration pot and biological chooser of DE model main to handle to building this, is disgusted, oxygen pool and hole type. 目 录第1章 概 述11.1 设计依据及设计任务11.1.1 设计题目11.1.2 设计依据11.2 设计水量31.2.1 污水来源及状况:31.2.2 污水量计算31.3 设计人口与当量人口41.3.1 一级处理以主要去除SS为主：51.3.2 二级处理以主要去除BOD5为主：51.4 处理程

7、度51.4.1 进水水质51.4.2 去除率51.4.3 PH值61.4.4 重金属及有毒物质6第2章 城市污水处理方案的确定62.1 确定污水处理方案的原则62.2 污水处理方案的确定72.2.1 处理标准的确定72.2.2 污水处理路线的选择72.3 污水处理工艺流程方案介绍92.3.1 传统活性污泥法92.3.2 A/O脱氮工艺102.3.3 A/O与VIP组合工艺122.3.4 A-B两段曝气法122.3.5 A2/O工艺142.3.6 改良型A2/O工艺152.3.7 其工艺流程如下：152.4 工艺流程的确定172.5 主要构筑物的选择172.5.1 格栅172.5.2 进水闸井1

8、72.5.3 污水泵房172.5.4 沉砂池192.5.5 沉淀池（二沉池）192.5.6 氧化沟212.5.7 消毒212.5.8 浓缩池212.5.9 污泥脱水22第3章 城市污水处理系统的设计223.1 进水闸井和进水格栅间的设计223.1.1 污水厂进水管223.1.2 进水闸井工艺设计223.1.3 格栅的设计243.2 污水泵房的设计273.2.1 一般规定273.2.2 选泵293.2.3 吸、压水管路实际水头损失的计算303.2.4 集水池323.2.5 水泵机组基础的确定和污水泵站的布置323.2.6 泵房高度的确定333.2.7 泵房附属设施及尺寸的确定343.2.8 采光

9、、采暖与通风353.2.9 起吊设备353.2.10 泵房值班室、控制室及配电间353.2.11 门窗及走廊、楼梯353.3 平流式沉砂池的设计363.3.1 设计要求363.3.2 设计参数373.3.3 设计计算373.4 生物选择器厌氧池的设计403.4.1 生物选择池（厌氧混合池）容积计算403.4.2 搅拌设备的选择403.5 氧化沟的设计413.5.1 夏季状况：413.5.2 冬季状况：413.6 二沉池的设计423.6.1 设计要求423.6.2 设计参数433.6.3 设计计算433.6.4 刮泥设备的选择483.7 接触消毒483.7.1 设计依据483.7.2 设计计算4

10、83.7 计量设施513.7.1 计量设备的选择513.7.2 设计依据513.7.3 设计计算51第4章 污泥处理工艺的设计524.1 浓缩池的设计524.1.1 设计要求524.1.2设计参数534.1.3设计计算534.2 均质池554.3污泥控制室554.3.1 污泥提升泵554.3.2 搅拌器554.3.3 污泥控制室的布置564.4 污泥脱水机房564.4.1 机械脱水564.4.2 设计计算56第5章 污水回用系统的设计565.1 混凝反应的设计565.1.1 深度处理的对象与目标：565.1.2 混凝剂的溶解和配置585.1.3 混凝剂的选择：585.1.4 设计计算：585.

11、2反应池的设计595.2.1 设计要点595.2.2 设计计算595.3 沉淀池的设计615.3.1 设计要点615.3.2 设计参数625.3.3 设计计算625.4 滤池的设计635.4.1 设计参数645.4.2 设计计算645.5 中水池的设计675.5.1 中水池容积计算：675.5.2 消毒67第6章 污水厂总体布置696.1 平面布置及总平面图696.1.1 平面布置的一般原则：696.1.2 厂区平面布置形式696.1.3 污水厂平面布置的具体内容706.2.1 污水处理厂高程布置应考虑事项：70第7章 供电仪表与供热系统设计727.1 变配电系统727.2 监测仪表的设计73

12、7.2.1 设计原则737.2.2 检测内容73第8章 劳动定员738.1 定员原则738.2 污水厂人数定员74第9章 工程的概预算及其运行管理749.1 工程概算749.1.1 水量造价：749.1.2 总投资：749.2 安全措施749.2.1 安全措施749.2.2污水厂运行中注意事项75第1章 概 述1.1 设计依据及设计任务1.1.1 设计题目西北地区某城市污水处厂设计1.1.2 设计依据给水排水工程专业毕业设计任务书a.排水体制：完全分流制b.污水量(1)城市设计人口16万，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 (2)城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。(3)工

13、业污水量为11000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。(4)城市混合污水变化系数：日变化系数 K日=1.1 总变化系数 Kz=1.3c.混合污水水质BOD5=210mg/L COD=440mg/L SS=237mg/LNH3-N=36mg/L TP=3.4mg/L PH=7-8重金属及有毒物质：微量冬季平均污水温度10，夏季平均污水温度20。d.出水水质城市污水经处理后，60%就近排入水体皂河。污水处理厂出水水质参考污水综合排放标准（GB8978-1996）中的二级排放标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：BOD520mg/L CODcr100mg/L S

14、S20mg/L NH3-N15mg/L TP1.0mg/l城市污水经处理后，40%作为城市景观环境用水，用于湖泊水源水，出水水质应执行再生水作为景观环境用水的水质标准（试用）要求，如附表1，e.气象资料(1)气温：年平均14 夏季平均29 冬季平均 -8 (2)风速：夏季东南风 冬季西北风 最大风速15m/s(3)年平均降雨量 587.63mm(4)冰冻期 36天f.水文资料(1)水体资料河流最小流量1.5m3/s, 最小流速0.5m/s.河流最大流量10.0m3/s, 最大流速1.4m/s.河流平均流量5.2m3/s, 平均流速0.7m/s.河流最高水位 397.18m, 正常水位396.1

15、8m，最低水位395.48m.河道宽度 15.0m ，河底高程394.88m 。河水水质平均溶解氧6.1mg/l，平均SS 65.0mg/m3.(2)区域地下水为潜水，地下水位5.010.0m ，随季节变化，水质对混凝土无侵蚀性.(3)土壤冰冻深度最大50cm，一般10cm，g.工程地质资料：土壤承载力13T/m2，设计地震裂度7度。h.污水处理厂地形图（见附图），厂区地坪设计标高为398.88m.l.污水处理厂进水干管数据:管内底标高393.78m，管径1000mm，充满度0.65。 g.编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。k.其它。1.1.3设计任务与内容根据城市总体规划图和所给的

16、设计资料进行污水处理厂设计。设计内容如下：a.污水处理厂工艺总平面图布置；b.污水处理厂污水和污泥高程图布置；c.污水泵站工艺设计，含部分工艺施工图设计；d.污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；e.污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；f.污水处理厂的工程概算；g.城市污水回用工程工艺设计、高程设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计，设计成果要求：a.设计说明书和设计计算书合计一份；b.绘制图纸不得少于7张，此外其组成还应满足下列要求：c.污水处理厂工艺及污水回用工程高程布置图1张；d.污水处理厂污水和污泥及污水回用工程高程布置图1张；e.污水总泵站或中途泵站工艺

17、施工图1张；f.污水处理及污泥处理工艺中两个构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图34张；g.污水回用工程中主要构筑物工艺施工图12张。1.2 设计水量1.2.1 污水来源及状况:城市设计人口15万人；城市公共建筑物污水量按城市生活污水量的30%计；工业平均排水量17000m3/d；城市混合污水变化系数：日变化系数K日=1.1，总变化系数Kz=1.4。1.2.2 污水量计算(1)生活平均日污水量（据人口数计算）Qp1=nN式中：Qp1居住区生活污水设计流量，；N设计人口数，人；n居住区生活污水量定额，/；本设计取n=90则有：Qp1=(2)城市公共建筑水量按城市生活污水量的30%计：Qp2=Qp

18、130%=1350030% =40500m3/d.(3)工业污水量（包括厂区生活与淋浴用水）Qp3=13000m3/d.(4)平均日混合污水量Q = Q1+Q2+Q3= 1.6104+4.8103+1.1104= 3.18104设计水量见表1-1城市混合污水总变化系数：日变化系数K日=1. 1，总变化系数Kz=1.4。项目设计用水量m3/dm3/hL3/s平均日水量305501272.92353.59最大日水量336051400.21388.95最大日最大时水量397151654.79459.661.3 设计人口与当量人口当量人口数：N= 式中: N当量人口数，人；C混合污水中BOD5或SS的

19、浓度，mg/L；Q混合污水量，m3/d；as每人每天排放的BOD5或SS的克数，g/pd；根据规范规定：按SS计时，as=3550g/pd；按BOD5 计时， as=2035g/人d。1.3.1 一级处理以主要去除SS为主：取as=45mg/人d, C=245mg/l则：Nss=166328（人）1.3.2 二级处理以主要去除BOD5为主：取as=30mg/人d, C=220mg/l则：NBoD=224033（人）1.4 处理程度污水处理程度是由对象和地区排放标准决定1.4.1 进水水质BOD5(mg/L)CODCR(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)进水2204

20、50245383.8出水2010020151.01.4.2 去除率E=100%式中：C0进水物质浓度；Ce出水物质浓度。(1)BOD5去除率：E=100%=90.91%；(2)CODcr去除率：E=100%=78.89%；(3)SS去除率：E=100%=91.84%；(4)NH3-N去除率：E=100%=60.53%；(5)TP去除率：E=100%=70.6%。1.4.3 PH值PH值78，在可生化处理的范围内，符合要求。1.4.4 重金属及有毒物质重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响。第2章 城市污水处理方案的确定2.1 确定污水处理方案的原则确定污水处理方案的原则：1城市污水处理应

21、采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高；2污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；3.为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件；4.污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂；污水采用季节性消毒；5.提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；充分利用沼气资源，把沼气作为燃料；6.查阅相关的资料确定其方案。最佳的处理方案要体现以下优点：1.保证处理效果，运行稳定；2.基建投资省，耗能低，运行费用低；3.占地面积小，泥

22、量少，管理方便。2.2 污水处理方案的确定根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。2.2.1 处理标准的确定BOD5=220mg/l; CODcr=455mg/l; SS=245mg/l;NH3-N=38mg/l; TP=3.8mg/l; PH=78气温：年平均气温14；夏季平均气温29； 冬季平均气温 -8。2.2.2 污水处理路线的选择我国城市污水处理在建国四十多年来取得是很大的成就，污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进

23、提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：a.对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；b.以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；c.以深水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；d.以回用为目标的污水深度处理技术路险，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择。首先，c和d这两种技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选a和b两种路线。尤其是以b这种路线应予以推广，因为随着环境状况的日趋严峻，用水问题越发突出，从而对于水的合理使用必将是大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和传统活性污泥法

24、进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线。对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地处理法，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少及管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分为好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘及曝气氧化塘，它们所需要的停留时间都很大，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下若购置、占用大量的良田、平地筑塘是相当不经济的，据本工程的情况不宜采用氧化塘处理。土地处理法，就是按照要对污水达到处理的同时达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附

25、、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使水达到净化，这种方法有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地处理法必须与污水的灌溉利用和污水土地利用处理还有一定差距。主要表现为：a.污水灌溉并未按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；b.由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水处理；c.没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的食用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染。所以，污水灌溉作为对适当处

26、理后的城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工程的具体条件下，尚不现实或不可行。因为：a.对地下水源有污染危险；b.做不到终年昼夜不停地将39715m3/d污水进行处理；c.没有也不可能修建贮存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决。综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本项目不具备采用的条件，当然也就不宜采用。人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高污水中微生物对水的净化效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处理的主体工艺。

27、传统活性污泥法净化已有较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以，许多国家都在为节省污水处理的能耗费用寻求新技术、新设备或对传统流程改革更新，在我国也有许多正在进行实验和已经开始采用，改革更新的活性污泥法流程和技术，如A-B两段曝气法、氧化沟、A/O脱氮工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、微孔曝气、纯氧曝气、深井曝气、分段曝气等都各自具有不同的优点。 结合本工程的具体情况，在已排除了前述三个技术路线后，我们认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化的技术路线是比较合适的、可行的。主要有以下特点：a.能可靠的运行并保证水质净化的要求；

28、b.不需要占用大面积的土地；c.处理后污水即可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；d.为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理供工业回用打下基础。2.3 污水处理工艺流程方案介绍在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选初步选到下列七个方案，再进行比较。a.传统活性污泥法；b.A/O脱氮工艺；c.A/O与VIP组合工艺；d.A-B两段曝气法；e.氧化沟；f.A2/O同步脱氮除磷工艺；g.改良型A2/O工艺。2.3.1 传统活性污泥法这是以活性污泥法处理城市污水的典型工艺，其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所必需

29、的足够氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有机物。混合液经沉淀分离后，其活性污泥大量被回流到曝气池中。生物氧化作用主要在这一级曝气程序中完成。该法一般BOD5污泥负荷率为0.20.4kgBOD5/kgMLSSd，曝气池停留时间约为46h，水气比1：8。其工艺流程如下：格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池进水出水回流污泥剩余污泥特点：利用曝气池中的好氧微生物，依靠鼓风机曝气供给的氧来分解污水中的有机物。混合液进行沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池首端进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形式流动至池的末端，流出池外至二沉池。优点：a.处理污水效果好，BOD5的去除率可达90%；b

30、.有丰富的技术资料和成熟的管理经验；c.适宜处理大量污水，运行可靠，水质稳定。缺点:a.运行费用好，由于在曝气池的末端造成的浪费，故提高了运行成本；b.基建费用高，占地面积大；c.对外界条件的适应性差；e.由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于N、P去除率非常低，TN的去除率仅有20%的效果，NH3-N用于细胞合成只能除1218%，P的去除率也很低。2.3.2 A/O脱氮工艺其工艺流程如下：格栅沉砂池初沉池缺氧池好氧池二沉池进水回流污泥出水剩余污泥概述：A/O法工艺系统的运行是一个缺氧好氧交替循环的反应过程，所以除了二沉池的活性污泥回流外，必须做到混合液的内循环回流，其循环回流比约为13倍

31、。另外，为了保持缺氧池中的活性污泥处于悬浮状态而不沉淀。需要在缺氧池中装设搅拌设备。有关资料介绍的缺氧池与好氧池停留时间出入较大，一般缺氧池的水力停留时间为13h，好氧池进行硝化的停留时间为48h。优点主要优点是污水在个生物处理系统中可以去除BOD5、COD、SS同时去除N。它比在常规生物处理后面加上除N系统要简单的多，既节省费用又管理方便。流程特点：a.可进行A/O工艺生物脱氮处理；b.可以按照常规活性污泥法或单独硝化工艺处理城市污水；c.有利于对已有城市污水处理厂二级生物处理构筑物及设施的技术构造；d.由于该流程设有初沉池去除了水中悬浮物质，故节省了二级处理的能耗。特点a.去除效高；b.节

32、省水处理药剂；c.节省动力消耗；d.污泥沉降性好；e.运行成本低；f.易于将原有的活性污泥系统改造成A/O系统。2.3.3 A/O与VIP组合工艺a.其工艺流程如下：b. VIP工艺特点：(1)多个完全混合型反应格组合厌氧、缺氧和好氧区；(2)流程分区，每区由24格组成；(3)具有污泥回流和混合液回流；(4)进水与缺氧混合液混合；(5)泥龄较短1412天；(6)按较高负荷方式运行；(7)主导除P工艺。c.A/O工艺特点(1)缺氧或厌氧、好氧区是单个反应器也可合建在一起用隔墙分开；(2)每个反应区混合完全或推流；(3)具有污泥回流（及混合液回流）；(4)设缺氧区或厌氧区；(5)泥龄510天或26

33、天；(6)低负荷运行，主导脱N；(7)高负荷运行，主导除P。2.3.4 A-B两段曝气法格栅沉砂池吸附池中沉池曝气池二沉池出水回流污泥回流污泥B段进水A段A-B两段曝气法是在传统活性污泥法的基础上发展起来的新工艺，由联邦德国在1976年首先开始研究，现在国外已有不少污水处理工程采用，国内已开始采用。“A-B”的含义是“吸附+生化处理”。其工艺流程如下：a.特点充分利用整个下水道系统中所繁殖的微生物的活力使污水进行一次高负荷短时间的吸附曝气处理（即A级曝气、沉淀与回流），然后再进入常负荷的B级处理（B级曝气、沉淀与回流）。这样形成的两种各自与其水质和运行条件相对应的完全不同的微生物群落。b.优点

34、(1)A级细菌具有高的繁殖和变异能力，A级能很好的承受水质，水量和PH的冲击及毒物的影响，使B级进水稳定。(2)A级在短时间内从污水中去除50%以上的BOD5，而且这个去除主要通过絮凝、吸附、沉淀等物理生物化学过程实现的，能耗较低。B级时间短，池子小。(3)运行稳定可靠，加之A级大量吸附，所以脱N效果有所提高，大约是传统法的23倍。(4)在投资紧缺的情况下，适于分步实施，先进行A级处理，其出水水质要比传统曝气法的一级处理好。c.缺点(1)与传统法相比，A-B法多一套污泥回流系统，而且产泥量较大；(2)由于该法产泥量大，对污泥处理系统需增加很大投资；(3)脱N效果虽然有提高，但由于污泥龄太短，仅

35、靠吸附作用远不能达到脱N除P要求。2.3.5 A2/O工艺格栅沉砂池初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池进水出水回流污泥剩余污泥回流混合液其工艺流程如下:a.特点(1)本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P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P浓度高，一般为2.5%以上，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；(5)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱N除P的功能；(6)

36、脱N效果受混合液回流比大小的影响，除P效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱N除P效率不可能很高。b.存在问题(1)除P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；(2)脱N效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；(3)进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的DO，减少停留时间，防止生产厌氧状态和污泥释放P的现象出现，但DO浓度也不宜过高，以防循环混液对缺氧反应器的干扰。2.3.6 改良型A2/O工艺格栅沉砂池初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池进水出水剩余污泥回流污泥回流混合液回流污泥其工艺流程如下：a.对A2/O工艺的改进将回流污泥分

37、两点加入，减少加入到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入厌氧段硝酸盐和DO，在保证总的污泥回流比为60%100%的情况下，一般到厌氧段的回流污泥比为10%，既可满足磷的需要，而其余的回流污泥回流到缺氧段以保证N的需要；A2/O工艺系统中剩余污泥含P量较高，在其消化过程中P回重新释放和溶出。同时由于剩余污泥沉淀性能好，所以可取消池消化泥，直接经浓缩后作为肥料使用。在硝化好氧段，污泥负荷率应小于0.18kgBOD5/kgMLSSd，而在除P厌氧段污泥负荷率应在0.10kgBOD5/kgMLSSd以上。b.相关分析A2/O工艺在去除污水中有机碳污染（BOD污染）的同时，还能有效的去除污水中N和P污染，为

38、污水复用和资源化开辟了新的途径，它与普通回流污泥法二级处理后再进行三级物化处理相比，不仅投资和运行成本低，而且无大量难以处理的化学污泥，具有良好的环境效益和经济效益，改良型A2/O工艺不仅具有A2/O工艺的各种优点，而且增加了部分污泥回流在缺氧池提高了脱N除P的效果。氧化沟工艺2.3.7 其工艺流程如下：格栅沉砂池氧化沟二沉池进水出水回流污泥剩余污泥a.特点：氧化沟又名氧化渠或循环曝气池，是1950年由荷兰公共工程研究所研究成功的。其本特征是曝气池呈封闭的沟渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为1516h，泥龄长达1530天，属于延时曝气法。氧化沟处理系统

39、的构造形式较多，有圆形或马蹄形的，有平行多渠道形式以侧渠作为 二沉池的，有将二沉池建在渠上或单独分建的等等，其供氧和水流动力都是靠提升曝气设备，这种设备分为早期使用的水平中心轴旋转叶轮和后来出现的卡鲁塞尔氧化沟所用的垂直或带叶片的曝气器，由于氧化沟水深较浅（一般3米左右），而流程较长，可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行，提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，在缺氧段脱硝，在好氧段除碳源需氧量及达到脱N的目的。b.技术特性主要技术参数：BOD5：N=2.04.0 kgBOD5/md N=0.050.15kgBOD5/kgMLSSd水力停留时间：t=1030h 泥龄：ts=1030

40、dMLSS：X=06000mg/l 出水BOD5：1015mg/l出水SS：se=1020 mg/l 出水NH3-N：Ne=13mg/l沟内水流速度：V=0.30.5m/s 环流周期：T=1530min沟内水深：H=2.54.5m 宽深比：B：H=2：1c.优点(1)氧化沟内循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果。(2)处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以达到脱N除P的效果。(3)由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解。(4)活性污泥产量少

41、且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法。(5)承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。d.缺点氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大。综上所述：在本次设计中采用DE型氧化沟工艺。2.4 工艺流程的确定本工艺设计的工艺流程图为：氧化沟二沉池出水回流污泥剩余污泥 （见下页图）沉砂池格栅进水2.5 主要构筑物的选择2.5.1 格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留

42、污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。2.5.2 进水闸井进水闸井与第一道格栅共建在一起。2.5.3 污水泵房城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。a.污水泵站的特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站的主要形式：(1)合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩

43、形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；(2)合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。(3)对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。(4)非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。 由以上可知，本设计因水量较小，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式圆形泵

44、房。b.泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪音和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。c.泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水d.泵房的通风设施自然通风、机械通风。自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深浅的地下式或半地下式泵房。 机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。部分机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以是为电机分别排风，也可以多台电机组成排风系统，使用

45、广泛，一般用于半地下式泵房。2.5.4 沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。a.平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。b.竖流沉砂池优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温

46、度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。c.曝气沉砂池优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。 缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加。基于以上三种沉砂池的比较，本工程设计确定采用平流沉砂池。2.5.5 沉淀池（二沉池）由于本设计主要构筑物采用氧化沟，可不设初沉池。 二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。a.平流沉淀池优点：

47、(1)沉淀效果好；(2)耐冲击负荷和温度的变化适应性强；(3)施工容易，造价低。缺点：(1)池子配水不均匀；(2)采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。适用条件:适用于大、中、小型污水处理厂；适用于地下水位较高和地质条件较差的地区。b.辐流沉淀池优点：(1)多为机械排泥，运行较好，管理较简单；(2)排泥设备已趋定型。缺点：(1)池内水速不稳定，沉淀效果较差；(2)机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。适用条件：适用于大、中型污水处理厂；适用于地下水位较高的地区。c.竖流沉淀池优点：(1)排泥方便，管理简单；(2)占地面积较小。缺点：(1)池子深度大，施工困难；(2)对冲击负荷

48、和温度变化的适应性能力较差；(3)造价较高；(4)池径不宜过大，否则布水不均匀。适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂。d.斜板（管）沉淀池优点：(1)沉淀效率高，停留时间短；(2)占地面积小。缺点：用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。 综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体资料可知，本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。2.5.6 氧化沟DE型氧化沟系统是在D型氧化沟的基础上发展起来的，由两个平行的氧化沟和一个独立的沉淀池组成，处理能力大大提高，曝气转刷的利用率可达100%，该系统能够在两个平行的氧化沟分别进行硝化，反硝化的

49、反应，从而达到生物脱氮的目的，在该系统前设置厌氧池，使回流污泥与原污水在厌氧池混合，则可达到生物除磷的目的。2.5.7 消毒接触池：采用折板往复式池子。消毒剂的选择：a.液氯优点：价格便宜，效果可靠，投配设备简单。缺点：对生生物有毒害作用，并且可能产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。b.漂白粉优点：投加设备简单，价格便宜。缺点：除用液氯缺点外，尚有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强度大。适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。c.臭氧优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或生物积累性残余物。缺点：投资大，成本高，设

50、备管理复杂。综上三种消毒剂的比较，本工程设计采用液氯作消毒剂。2.5.8 浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。a.浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。b.重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多，c.运行费用低，动力消耗小。综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。2.5.9 污泥脱水污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用板框式压滤机，并设自然干化厂。第3章 城市污水

51、处理系统的设计3.1 进水闸井和进水格栅间的设计3.1.1 污水厂进水管a.设计依据：(1)进水流速在0.91.1m/s（如果是明渠，v=0.60.8m/s）；(2)进水管管材为钢筋混凝土管；(3)进水管按非满流设计，n=0.014。b.设计计算(1)取进水管径为D=1000mm；(2)已知最大日污水量Qmax=0.46m3/s；(3)初定充满度h/D=0.65，则有效水深h=10000.65=650mm。(4)已知管内底标高为393.78m，则水面标高为：393.78+0.65=394.43m(5)管顶标高为：393.78+1.0=394.78m3.1.2 进水闸井工艺设计进水闸井的作用是汇

52、集各种来水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管略大，取为1100mm。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井采用格栅间同值等边长的正方形截面，污水来水管管底标高为393.78米，闸井井底标高为393.78-0.10=393.68米，考虑格栅间的宽度，进水闸井采用正方形构造，面积为100003000mm。采用明杆式青铜密封圆形闸门：D=1100mm；重量=800kga.启闭机的选择(1)启闭机的计算F=T+W式中：W闸板及螺杆的重量；T克服水压的阻力，T=fp。其中为f摩擦系数，取f=0.3，p为闸门受

53、到的总压力P=式中：P1最高水位时的水压力；P2最不利水位时的水压力。设最高水位为397.88米，则P1=1000（397.88-393.68）=4200kg/m2最不利水位与管顶平齐即394.78米，则P2=1000（397.88-394.78）=3100kg/m2 P=kgT=fp=0.33466.95=1040.09kg所以，启闭力为：F=T+W=1040.09+800=1840.09kg(2)启闭机的选择根据启闭力在手册11G上查得采用XLQ-2型手动螺杆式启闭机，其性能如下表：型号形式启闭能力（吨）启闭速度（m/min）手摇人数生 产厂 家XLQ-2手动螺杆式启闭上升下降湖北省咸宁县

54、机械厂20.01513.1.3 格栅的设计本设计采用粗细两种格栅，两道中格栅、两道细格栅。粗细格栅合建并置于泵站前。a.设计要求(1)中格栅间隙一般采用1040mm，细格栅采用310mm；(2)格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；(3)过栅流速一般采用0.40.9m/s；(4)格栅倾角一般采用4575；(5)通过格栅的水头损失一般采用0.080.17m/s；(6)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台有安全和冲洗设施；(7)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：1)人工清除，不小于1.2m；2)机械清除，不小于1.5m；(8)机

55、械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；(9)设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。b.设计参数(1)栅前水深h=0.4m；(2)过栅流速v=0.8m/s；(3)格栅间隙e中=20mm，e细=10mm；(4)格栅安装倾角=60。c.格栅的设计计算本设计选用两道中格栅两道细格栅，为了减少格栅磨损，格栅全部使用。格栅计算图见图3-1。(1)粗格栅的设计计算1)栅条间隙数：n中= 式中：n粗中格栅间隙数；Qmax最大设计流量，m3/s；栅条间隙，取20mm；栅前水深，取0.4m；过栅流速，取0.8m/s；格栅倾角，度； 2)栅槽宽度：B=S(n11)e1n式中：

56、B栅槽宽度，m；S格条宽度，取0.01m。 B=0.01(341)0.0234=1.01m，取1.00m (2)细格栅的设计计算：1)栅条间隙数的推算本设计中细格栅并列布置，故格栅的宽度相同，即B=1.00m。由式B=(n21)en 得： n2= 式中：e2细格栅净间距，本设计取10mm。n2=50.5n 取=512)栅前水深的推算由式n= 得h2=0.52m(3)中格栅栅前进水渠道减宽部分长度：若进水渠宽B1=1.2m，减宽部分展开角1=20。，则此进水渠道内的流速v1=0.96m/sL1=1.10m(4)细格栅栅槽后与出水渠道连接处渐窄部分长度：L2=0.55m(5)过栅水头损失：h中=k

57、式中：h中粗格栅水头损失，m；系数，当栅条断面为矩形时取2.42；k系数，一般取k=3。h中=32.42=0.081mh细=k式中：h细细格栅水头损失，m；系数，当栅条断面为矩形时取2.42；k系数，一般取k=3。h中=0.205m(6)栅前槽总高度：取栅前渠道超高h0=0.3m栅前槽高H1=h0+h1=0.30.4=0.7(7)栅后槽总高度：H2=h0+h1+h细=0.3+0.52+0.205=1.03m(8)栅槽总长度：L=L1+0.5+0.8+1.0+L2式中：L栅槽总长度，0.5中格栅距粗格栅前进水渠减宽部分长度；0.8中细两格栅间净距；L1格栅距出水渠连接处减宽部分长度；L2细格栅距

58、出水渠连接处减窄部分长度。L=1.10+0.50+0.80+1.00+0.55=1.10+0.50+0.40+0.80+0.59+1.00+0.55=4.99m 取5.00m(9)每日栅渣量：w=式中：w每日栅渣量，m3/d； w0 栅渣量m3/103m3污水，一般为0.10.01 m3/103m3，细格栅取0.1 m3/103m3粗栅取0.05 m3/103m3。w细=2.84m3/dw中=1.42m3/dw总= w细+w中=2.84+1.42=4.26m3/d0.2m3/d故采用机械清渣。d.格栅除污机的选择经计算本工程采用机械清渣，格栅清污采用GH链条式回转除污机，其功能如下：型号格栅宽度（mm）格栅净距（mm）安装角电动机功率（kw）整机重量（kg）生产厂家GH-100010002560800.752.23500-5500无锡通用设备机械厂e.格栅间尺寸的确定工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度相同。 格栅间的尺寸为：70003000mm。3.2 污水泵房的设