盖州市污水处理工程设计毕业设计

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1、目 录摘要Abstract一、概述11.1 工程概况11.2 设计依据11.3 设计任务和范围2二、工艺流程的选择32.1 原水水量与水质和处理要求32.1.1 原水水量与水质32.1.2 处理要求32.2处理工艺的比较和选择32.2.1 生物膜法32.2.2 活性污泥法42.3 流程的拟定6二、工艺设计计算83.1 设计参数说明83.2 构筑物尺寸确定83.2.1 粗格栅83.2.2 泵房103.2.3 细格栅113.2.4 平流沉砂池133.2.5 初沉池143.2.6 A/O生物池183.2.7 二沉池293.2.8 污泥浓缩池333.2.9 加氯接触池343.2.10 贮泥池363.2

2、.11 脱水机房36四、厂区的平面布置384.1 平面布置384.2 主要构建物一览表39五、环境效益41摘要本设计的主要内容为盖州市污水处理工程设计。城市排水体制采用分流制排水系统。雨水分三个区域就近排入城市附近河流。城市污水经城市污水管网转输后经截流干管输送至城市污水厂统一处理后排入河流。根据盖州市总体规划，将盖州市城区的城市污水截流，沿大清河铺设截流干管，由东向西至哈大铁路西侧（沈大高速公路东），在截流干管末端、大清河北岸建污水处理厂。经现场踏勘，将污水处理厂厂址一选择在哈大铁路以西1.1公里，西海乡詹家屯西南方向的大清河老堤堤外，地面高程平均为4.80米。设计进水水质为COD350mg

3、/L；BOD5180mg/L；SS200mg/L；石油类10mg/L；NH3-N25mg/L。出水水质：COD100mg/L；BOD530mg/L；SS30mg/L；石油类5mg/L；NH3-N25mg/L。进出水水质及去除率可知，盖州市污水处理厂主要以去除有机物、氨氮、磷为主。污水处理厂出水水质优于农田灌溉水质，可以用于灌溉。污水厂采用A/O工艺，污水进入污水厂后，先经过粗格栅后由污水泵站提升，而后先后经过细格栅、辐流沉砂池、初沉池、 A/O生化池、二沉池，最后消毒后排入受纳水体。设计出水水质，COD、BOD5、SS、NH3-N、石油类等主要指标达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB1891

4、8-2002）二级标准。根据污水处理厂出水水质的设计要求, 处理工艺对 BOD5、SS、N、P均须有效的去除，因此 , 本污水处理厂的污水处理工艺应具有除磷脱氮功能。原污水能否采用生化处理, 特别是原污水水质能否适用于生物除磷脱氮工艺 ,取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要 , 因此首先应判断相关的指标能否满足要求。A/O工艺生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化成亚硝态氮，硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。关键词：水污染；A/O工艺法；污染超标；河道治理Abstra

5、ctThe design of the main content for the gaizhou city sewage disposal engineering design. Urban drainage system adopts tap system drainage system. The rain water discharged into three regions nearby city nearby rivers. Urban sewage is city sewage pipe network after intercepting main pipes turn lose

6、transported to the urban sewage plant unified handling back into rivers. According to the overall planning, will gaizhou city urban gaizhou city along the urban sewage closure, intercepting mains, big qinghe laid by east to west to haerbin-dalian railway west side (shenyang - dalian highway east), i

7、n intercepting main pipes north end, big qinghe building wastewater treatment plant. The field of sewage plant site to reconnoiter, a selection in haerbin-dalian railway 1.1 kilometers west of western ZhanGuTun southwest direction, the big township outside of qinghe old dike, ground elevation averag

8、e for 4.80m jump. Design the incoming water 350mg/L for COD acuities; BOD5 180mg/L; more than SS acuities 200mg/L; Petroleum 10mg/L; more than NH3-N more than 25mg/L N. Effluent is: COD 100mg/L; more than BOD5 30mg/L; more than SS acuities 30mg/L; Petroleum acuities 5mg/L; NH3-N more than 25mg/L N.

9、Inlet and outlet water water quality and removal rate knowable, gaizhou city sewage treatment plant mainly removal organic, ammonia nitrogen, phosphorus primarily. Sewage effluent is superior to the irrigation water quality, can be used for irrigation. Wastewater treatment plant adopts A/O process,

10、sewage into wastewater treatment plant, after by sewage pumping station after coarse grille and then successively through ascension of fine grille, hydrocyclone sinking sand pool, initial pond, A/O biochemical pool, the second pond, finally disinfection back into containing water. Design effluent, C

11、OD, BOD5, SS, NH3-N N, petroleum and other major indexes have reached the urban sewage treatment plants standards for pollutants discharge (GB18918-2002) secondary standard.According to the sewage treatment plant, the design requirements of water treatment technology to BOD5, SS, N, P are to be effe

12、ctively remove, therefore, this sewage wastewater treatment process should have phosphorus denitrification function. The original wastewater biochemical treatment could adopt, especially former sewage water will apply to biological dephosphorization denitrification, depending on the original sewage

13、various nutrients in content and proportion of biological growth can meet the need, so first should judge related indicators can meet the requirements. A/O process biological nitrogen is the basic principle of the traditional level 2 treatment will organic nitrogen into ammonia nitrogen, and on the

14、basis of nitrification and denitrification through the role of the bacteria, ammonia nitrogen into and no3 (superscript-n, no3 (superscript-n, again through the denitrifying role will nitrate nitrogen into, so as to achieve in the waste water from the purpose of nitrogen.Keywords: water pollution； A

15、/O process method； pollution exceeds bid； river managemen沈阳化工大学学士学位论文 一 概述一、概述1.1 工程概况盖州市位于辽宁省南部，随着盖州市工业结构调整和城市建设的迅速发展及人口的增长，污水排放量也在逐年增加，这些污水未经处理排入护城河、香水河等明渠，汇入大清河，使其水质恶化。为了尽快落实辽宁省“碧水工程” 的任务，消除或减少城市污水对城市、大清河和近海海域的环境污染，保护生态环境和人民身体健康，盖州市政府决定建设城市污水治理工程，工程总投资9611万元，按5万m3/d规模建设。辽宁省计划委员会，以辽计发1999858号，对盖州市

16、城市污水治理工程（一期）可行性研究报告（代项目建议书）进行了批复。该项目的实施对改善盖州市的城市生态环境，减轻护城河、香水河、大清河等水体污染起着重要的作用。依据盖州市总体规划，污水处理厂拟建于盖州市西海乡西海村东南，大清河新堤外。收集的污水包括生活污水和工业废水，其中工业废水占15，生活污水占85。设计主要参数：处理水量50000m3/d，混合污水的水质：COD350mg/L，BOD5180mg/L，SS200mg/L，石油类10mg/L，NH3-N40mg/L。达标出水排放入城市西北部的河流。依据环保部门以及排放水体的状况，排放水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-200

17、2）二级标准：悬浮物(SS)城镇二级污水处理厂30mg/L，五日生化需氧量(BOD5)城镇二级污水处理厂30mg/L，化学需氧量(COD)城镇二级污水处理厂100mg/L，石油类5mg/L，氨氮25mg/L。1.2 设计依据（1）辽宁省环境保护局，辽环发(2000)107号，关于辽宁省辖区内城市二级污水处理厂执行排放标准的通知，2000.9.5；（2）辽宁省环境保护局，辽环函(1997)166号，辽宁省建设项目环境管理排污总量控制暂行规定；（3）辽宁省环境保护局、辽宁省发展计划委员会，辽宁省环境保护“十五”计划，2001.7；（4）建设部、国家发展计划委员会，建标200177号，“关于批准发布

18、城市污水处理工程项目建设标准的通知”，2001.4.16；（5）辽宁省环境保护局，监字200249号，关于盖州市城市污水治理工程（一期）环境影响评价大纲审查意见的复函，2002.12.3；（6）营口市环境保护局，盖州市城市污水治理工程（一期）环境影响评价标准认证的批复，2003.5.26；（7）营口市环境保护局，营口市地面水环境功能区划，2002.4.28；（8）辽宁省计划委员会文件，辽计发1999858号，关于盖州市城市污水治理工程可行性研究报告（代项目建议书）的批复，1999.12.30；（9）辽宁建设咨询公司,盖州市城市污水治理工程可行性研究报告，1999.12；（10）盖州市城乡建设局

19、、辽宁省环境科学研究院，盖州市城市污水治理工程（一期）环境影响评价合同书，2003.3。1.3 设计任务和范围（1）收集相关资料，确定废水水量水质及其变化特征和处理要求；（2）对废水处理工艺方案进行分析，提出适宜的处理工艺流程；（3）确定为满足废水排放要求而所需达到的处理程度；（4）结合水质水量特征，通过经济技术分析比较，确定各处理构筑物的型式；（5）进行全面的处理工艺设计计算，确定各构筑物尺寸和设备选型；（6）进行废水处理站平面布置及主要管道的布置和高程计算；（7）进行工程概预算，说明废水处理站的启动运行和运行管理技术要求7沈阳化工大学学士学位论文 二 工艺流程的选择二、工艺流程的选择2.1

20、 原水水量与水质和处理要求2.1.1 原水水量与水质处理水量：Q=1.505m3/s混合污水的水质：COD350mg/L；BOD5180mg/L；SS200mg/L；石油类10mg/L；NH3-N25mg/L。2.1.2 处理要求污水排放的要求执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）二级标准。COD100mg/L；BOD530mg/L；SS30mg/L；石油类5mg/L；NH3-N25mg/L。2.2处理工艺的比较和选择2.2.1 生物膜法生物膜法主要是指曝气生物滤池，它实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥

21、特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD520mg/L、SS20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.73.0kgBOD5/(m3d)，水力停留时间12h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.52.0kgBOD5/(m3d)，水力停留时间23h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36104m3/d的，这与其填料材质

22、、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。2.2.2 活性污泥法针对城市污水处理的要求，当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、UNITANKA/A/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。（1）AB法(Adsorption-Biooxidation)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级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量

23、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，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。（2）SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击

24、负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，一般不太适用于大规模的城市污水处理厂。（3）氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的

25、DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增

26、加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率提高20%和动力效率达2.53.0kgO2/(kWh)。（4）UNITANK工艺它和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点。典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放

27、口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完成有机物和氮磷的去除。UNITANK工艺由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区，处理水量14104m3/d(不下雨时平均处理水量为7104m3/d)，池型封闭，设计采用的容积负荷为0.58kgBOD/(m3d)，总的反应池体积为46800m3，曝气池水力停留时间为8h，出水的BOD5、SS20mg/L。这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，如考虑硝化，其负荷一般在0.050.10kgBOD5/

28、(kgMLSSd)，硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%左右的池容用于沉淀。UNITANK工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK工艺不太适用于大型(10104m3/d)的城市污水处理厂。（5）A/A/O法(Anaerobic-Anoxic-Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧-缺氧-好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮

29、除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。（6）A/O法(Anoxic-Oxic)A/O系统是缺氧好氧系统的英文简称,是国外在七十年代开发应用的废水生化处理新工艺。与普通活性污泥法相比,它不仅具有去除有机物(

30、COD和BOD)的高效性外,还具有脱氮除磷、减少能耗、污泥不易膨胀、沉降性能好、污泥适合作长效肥料等优点,并适合于现有污水处理厂的改建。A/O工艺生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化成亚硝态氮，硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。A/O工艺占地面积小,运行管理简单,出水可用做绿化、洗车及景观用水,社会、环境效益均较显著。CODcr去除率达78%,BOD5去除率达92%。是处理城市生活污水较理想的工艺选择。2.3 流程的拟定该城市污水由生活废水与工业废水组成，污水中主要是可溶性有机物、氮、等，而

31、且有机物的浓度不是特别高，可生化性较好，在处理时需要考虑常规的脱氮。A/O工艺流程图如图1所示：图1 工艺流程图关于方案的说明：第一阶段为预处理部分，即粗格栅+细格栅+平流沉砂池+初沉池，其中格栅去除城市污水中较大的漂浮物，细格栅去除城市污水中较细小的漂浮物，为后续工艺以及设备的正常运行提供保证。水经过泵房提升后进入平流沉砂池，去除砂粒，经吸砂机将沉砂池中的砂吸走至砂水分离器，砂水分离器工作，截留下砂，而水则自重力流向前方泵房的格栅井。从曝气沉砂池出来的水流向初沉池，去除SS以及部分有机物。水从初沉池出来以后进入生物反应池，该生物反应池分为四个区，回流污泥反硝化区，厌氧区，反硝化区，硝化区。回

32、流污泥反硝化区的设置可以减少传统A/O工艺中缺氧池受回流污泥中硝态氧的影响。氮的去除主要依靠曝气池中硝化菌的将氮转化为硝态以及亚硝态氮，然后通过内回流将曝气池中的混合液回流至前方的反硝化区依靠反硝化菌将亚硝态氮转化为氮气从而去除氮。后处理阶段，主要通过二沉池澄清出水，加氯混合池的作用是消毒以达到出水中对于微生物数量限制。污泥处理主要通过污泥连续重力浓缩和机械脱水来完成，从脱水机房出来的污泥主要是外运填埋。从沉淀池出来的上清液再回流至前方泵站内的格栅井。 三 工艺设计计算三、工艺设计计算3.1 设计参数说明构筑物设计参数选择说明：平流沉砂池：依据给水排水设计手册第5册关于城市污水处理厂平流沉砂池

33、水力停留时间的规定：30到60s,取50s。初次沉淀池：依据室外排水设计规范GB50101关于城市污水处理厂初次沉淀池表面负荷的规定,取1.4m3/m2.h。关于沉淀时间规定,取2.3h。生物池：依据室外排水设计规范GB50101关于城市污水处理厂A/O脱氮除磷工艺污泥负荷的规定：0.10.2kgBOD5/kgMLSS，取0.14kgBOD5/kgMLSS。缺氧池、好氧池的水力停留时间比为1：31：4，取1：4。二次沉淀池：依据室外排水设计规范GB50101关于城市污水处理厂关于活性污泥法以后二次沉淀池负荷的规定：0.61.5m3/m2.h，取1.4m3/m2.h。加氯混合池：依据室外排水设计

34、规范GB50101关于城市污水处理厂出水消毒池水力停留时间的规定：不小于30min，取30min。污泥浓缩池：按照连续重力浓缩池设计。3.2 构筑物尺寸确定3.2.1 粗格栅（1）设计参数：设计流量：Q=1.505m3/s栅前流速：v1=0.7m/s过栅水速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=0.025m栅条前部分长度L1=1.71m，栅条后部分长度L2=0.855m格栅倾角=70（2）计算过程：栅条的间隙数设栅前水深h=0.9m，过栅流速v=0.9m/s（0.40.9之间），栅条间隙宽度b=0.025米（1625mm之间），格栅倾角=70O，水量Q=1.505m3/s，总变

35、化系数Kz=1.3n= =72.0473个 (3-1)栅槽宽度设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(73-1)+0.025*73=2.545m (3-2)进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=1.3m，其渐宽部分展开角度1=20o(进水渠道内的流速为0.7m/s)L1= =1.71米 (3-3)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（m）L2=0.855米通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面h1=h0k=()4/3 sink(k取3) (3-4) =2.42()4/3sin70o3 =0.135m栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3米H=h+h1+h2=0.9+0.13

36、5+0.3=1.335m栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+=1.71+0.885+0.5+1.0+=4.5m (3-5)每日栅渣量在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.09m3W= =9.00m3/d0.2m3/d (3-6)宜采用机械清渣。图2 粗格栅图3.2.2 泵房进水泵房处沟底标高为-5m,设细栅间的栅间高为2.5m,污水需要提升2.5-(-5)=7.5m设其提升高度为11米。设计流量：Q=5418m3/h扬程确定： H=H1+H2+H3+H4+H5式中：H1吸水口距水面距离 取0.0m。H2水面距地面距离 取5.0m。H3细格栅距地面距离 取2.5m。

37、H4泵站内损失 取2.5m。H5自由水头 取1.0m。则扬程估标为：H=2.0+5.0+2.5+2.5+1.0=11.00m选泵：表1 性能参数型号Qm/h扬程H(m)转速r/min功率效率(%)叶轮外径DmmKWPK350-40080089608383330408根据Q=5418m3/h,采用8台泵其中1台备用，单台提升流量为774m/h采用KWP型无堵塞离心泵KWPK350-400提升泵房占地面积为(15.0+0.5+11.0)*10.0=265.0其工作占地为11.0*10.0=110.03.2.3 细格栅（1）设计参数设计流量：Q=1.505 m3/s栅前流速：v1=0.7m/s过栅水

38、速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=5mm栅条前部分长度L1=4.63m，栅条后部分长度L2=2.315m格栅倾角=45（2）计算过程：栅条的间隙数设栅前水深h=0.9m，过栅流速v=0.9m/s（0.40.9之间），栅条间隙宽度b=5mm，格栅倾角=45O，水量Q=1.505m3/s，总变化系数Kz=1.3n= =312.48312个 (3-7)栅槽宽度设栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+bn=0.01(312-1)+0.005*312=4.67m (3-8)进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=1.3m，其渐宽部分展开角度1=20o(进水渠道内的流速为0.7m/s

39、)L1= =4.63米 (3-9)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（m）L2=2.315米通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面h1=h0k=()4/3 sink (k取3) =2.42()4/3sin45o3 =0.144m (3-10) 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3米H=h+h1+h2=0.9+0.144+0.3=1.344m栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+=4.63+2.315+0.5+1.0+=9.645米 (3-11)每日栅渣量在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.09m3W= =9.00m3/d0.2m3/d (3-12)宜采用机械

40、清渣。图3 细格栅图3.2.4 平流沉砂池（1）设计参数：设计流量：Q=1.505m3/s水力停留时间：T=50s水平流速v=0.3m/s（2）计算过程：本设计选用平流沉砂池，两座按水量Q=1.505m3/s污水池中流速v=0.3m/s,污水在池中停留时间为50s，有效水深取 h2=0.8m。沉沙部分的长度L=vt=0.3*50=15m (3-13)水流断面面积A：A=5.02 (3-14)池总宽度b：B= = =6.275m (3-15)贮砂斗所需容积V：V=3.0 m3 (3-16)式中：X城镇污水的沉砂量，一般采用0.03L/ m3 T排砂时间的间隔，取1d贮砂斗各部分尺寸计算：设贮砂斗

41、地宽b1=0.5m；斗壁与水平的倾角为60；则贮砂斗的上口宽b2为：b2= =1.19m (3-17)贮砂斗的容积V1：V1= h3（S1+S2+ ）=*0.6*（0.5+0.5+）=0.3 m3 式中：h3 贮砂斗高度，取0.6m S1，S2分别为贮砂斗下口和上口的面积，都取0.5m3 贮砂室的高度h3设计采用重力排沙，池底设6% 坡度坡向砂斗，则：h3= h3+0.06*l2= h3+0.06 =0.6+0.06* =0.70m (3-18)池总高度H：H=h1+h2+h3=0.25+0.8+0.7=1.75m式中：h1超高，取0.25m3.2.5 初沉池采用两座幅流式沉淀池，每座分担流量

42、Q=2709 m3/h，Qmax=5418 m3/h（1）设计参数：表面负荷q=1.4m3/m2h沉淀时间T=2h（2）计算过程：本设计选用两座周进周出幅流沉淀池。沉淀池按最大日最大时流量设计 Qmax=5418 m3/h设计取表面负荷q=1.4m3/m2h，池数n=2座。 沉淀部分水面面积：F= =1935 m2 (3-19)池子直径：D= =49.66 m 取D=50m (3-20)实际沉淀部分水面面积：F= =1962.5 m2 (3-21)实际表面负荷：q= =1.38 m3/m2h (3-22)堰口负荷计算：采用出水堰双边出水，堰长为：L=2D=23.1450=314 m (3-23

43、)最大时堰口负荷：q1= = = =2.39L/sm (3-24)沉淀部分有效水深：沉淀时间：t=2.3hh2=qt=1.42.3=3.22m 取h2=3.2m (3-25)符合要求初沉池径深比：D/h2=50/3.2=16 (3-26)污泥产量：每人每日污泥污泥量，取S=0.5 L/cap. d 排泥间隔时间取T=4 h每池每次的排泥量为：V= (3-27)污泥斗容积：设计r1=2.00m，r2=1.00m，=60o泥斗高：h5=(r1-r2)tan=(2.00-1.00)tg60o=1.73 m (3-28)泥斗容积：V1=(r12+r1r2+r22)=(2.002+2.001.00+1.

44、002)=12.7m3 (3-29)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05，则圆锥体高度：h4=(R-r1)0.05=(20-2.0)0.05=0.9 m (3-30)圆锥体容积：V2=(R2+Rr1+r12) =(202+202+22) =418.248 m3 (3-31)污泥总容积：V1+V2=418.248+12.7=430.948 m325.9 m3可见有充足空间沉淀池总高度：设计沉淀池超高h1=0.5m，缓冲层高度h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3.2+0.3+0.9+1.73=6.63 m沉淀池池边高度：H=h1+h2+h3=0.5+3.2+

45、0.3=4.0 m进水槽的设计：采用环行平底槽，等距设布水孔，孔径100mm，并加300mm长短管（进水槽采用混凝土结构，壁厚为300 mm）。流入槽：设计进水槽宽B0.9 m，槽深1.3 m，超高0.3 m，则槽中水深h=1 m。槽中过水断面面积A=Bh=0.91=0.9 m2槽中流速：v=0.9 m/s (3-32)布水孔平均流速vnGm式中：vn配水孔平均流速，0.30.8 m/s；t导流絮凝区平均停留时间，池周有效水深为2-4 m时，取360720s，本工程取600 s；Gm导流絮凝区的平均速度梯度，一般取1030 s-1，本工程取20 s-1；污水的运动黏度，与水温有关，水温为20时

46、，106lO-6 m2/s，水的运动黏度在1020时变化不大，这里以20时值计算vnGm20=0.71 m/s符合要求。布水孔数：n=145 个 (3-33)式中：A0布水孔截面面积孔距l=0.89 m (3-34)校核GmGm= (3-35)式中：v1配水孔水流收缩断面的流速，v1=，因设有短管 =1；v2导流絮凝区平均向下流速，v2=f导流絮凝区环形面积设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则v2=0.007 m/s (3-36)Gm=19.9 s-1 (3-37)Gm 在1030之间，符合要求。初沉池出水水质：污水排放的要求执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）二级标准。

47、本工程SS按去除85%，BOD5 按去除83.3%初沉池出水SS：SSe= SS0（1-40%）= 200（1-85%）=30 mg/L初沉池出水BOD5 ：Se= S0（1-83.3%）= 180（1-83.3%）=30mg/L图4 初沉池3.2.6 A/O生物池生化池按最大日平均时流量设计 Qav=50000 m3/d 进出水水质经一级处理后进水水质为:BOD5 为180 mg/LCOD为350 mg/LSS为200 mg/L石油类为10mg/LNH3-N为25 mg/L总碱度（CaCO3）为210 mg/LpH为7.1水温为冬季13，夏季25出水水质：BOD5 30 mg/LCOD100

48、 mg/LSS30mg/L石油类5mg/LNH3-N25 mg/L 判断是否可采用A/O法BOD5/COD=180/350=0.5 可进行生化处理BOD5/TN=180/25=7.2 可有效脱氮 有关设计参数生化池混合液悬浮固体浓度MLSS取X=3200mg/L污泥指数SVI：按照奥福德公式计算：BOD5SS负荷取Ls=0.14 kgBOD5/kgMLSSd奥福德公式要求为BOD5VSS负荷Lr混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS与混合液悬浮固体浓度MLSS的比值为0.75左右，本设计取此值取y=0.7即y=0.7由此BOD5VSS负荷：Lr=0.2 kgBOD5/kgMLVSSdSVI=353

49、Lr0.983 =3530.20.983 =72.56 ml/g考虑由于进水水量和水质带来的冲击负荷，设计采用SVI=130回流污泥浓度：C=r=1.1=8461.54 mg/L 本设计取XR=8000 mg/L式中：r考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的影响，一般取值1.11.2由X与XR的关系 X=XR 得到污泥回流比R=0.67 取R=0.7TN的去除率：TN=100%=100%=58.3% (3-38)混合液内回流比：Ri=100%=100%=140% 本设计取Ri=160% (3-39)污泥回流量：QR=RQav=0.750000=35000 m3/d (3-40)混合

50、液回流量：QRi= RiQav=1.650000=80000 m3/d (3-41)好氧区泥龄c的计算：最小泥龄cm的计算：消化菌的最大比增长速率：max=0.47e0.98（T-15）=0.47e0.98（13-15）=0.3863 d-1 (3-42)式中：T水温，取冬季水温T=13 稳定状态下消化菌的比增长速率: =max1-0.833（7.2-pH） (3-43)式中：KN硝化作用中氮的半速常数 KN=10（0.051T-1.158）=10（0.05113-1.158）=0.3199K0氧的半速常数，给水排水设计手册第二版 第5册357页给出K0为 0.452 mg/L，本设计取K0=

51、1.3；Na硝化出水NH3-N的浓度；DO溶解氧的浓度，取DO=2 mg/L；1-0.833（7.2-pH）对pH的修正，本工程按pH=7.2考虑=max1-0.833（7.2-pH） (3-44)=0.3863=0.22 d-1最小泥龄cm:cm=4.55 d好氧区设计泥龄c:c=cmDF=4.552.6=11.83 d 式中：DF设计因数，DF=SFPF，SF为峰值系数，PF为安全系数，美国环保局建议DF宜为1.53.0，本工程取DF=2.6按污泥龄法计算好氧区容积VO=式中：VO生物反应池的容积（m3）；So生物反应池进水BOD5（mg/L）；Se生物反应池出水溶解性BOD5（mg/L）

52、，取=0.7Se =出水BOD5-1.42（1-e-Kt）=10-1.420.7（1-e-0.235）=3.2 mg/LQav生物反应池的设计流量（m3/h）；Y污泥产率系数（kgVSS/kgBOD5）；宜根据试验资料确定，无试验资料时，一般取为0.40.8，本工程区Y=0.5；XV生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度MLVSS(gMLVSS/L)由y=0.7得，MLVSS=0.7MLSS=0.73200=2240 mg/L；c设计污泥泥龄（d），其数值为0.215；Kd衰减系数（d-1），20的数值为0.040.075，本设计取Kd=0.04K d（T）= K d（20）T（T-20）=

53、0.041.04（13-20）=0.0304 d-1其中T为温度系数，在1.021.06之间，本设计取T=1.04好氧区容积VO ：VO= =15226.5 m3 (3-45)取VO=15227 m3微生物同化作用去除的氮NW ，生物污泥中含氮量以12.4%计NW=0.124=0.124=7.15 mg/L (3-46)反硝化去除的硝态氮=TN0-TNe- NW=36-15-7.15=13.85 mg/L需要还原的硝态氮NT ：NT= =692.5 kg/d (3-47)缺氧区MLVSS总量：TMLVSS=式中：qdn反硝化速率常数BOD5VSS负荷Lr= =0.105 kgBOD5/kgML

54、VSSd20时，qdn（20） =0.3F/M+0.029=0.30.2342+0.029=0.1 kgNO3-N/kgMLVSSd式中取缺氧池F/M=Lr=0.2342qdn（T）= qdn（20）（T-20）=0.11.08（13-20）=0.06 kgNO3-N/kgMLVSSd式中取=1.08TMLVSS=25735 kgMLVSS (3-48)缺氧池的容积Vn ：Vn=11489 m3 取Vn=12000 m3 (3-49)调节池容积：取调节池的水力停留时间tr=0.5hVr= 0.5=1041.7 m3 Vr=1042 m3生化池的总容积V= Vr+ Vn+ VO=1042+120

55、00+15227=28269 m3碱度校核：每氧化1 mg 氨态氮需消耗碱度7.14 mg；每还原1 mg 硝态氮产生碱度3.57 mg；每去除1 mg BOD5产生碱度0.1 mg；被氧化的氨态氮=TN0- Ne（NH3-N）-NW=36-5-7.15=23.85 mg/L硝化消耗的碱度=7.14被氧化的氨态氮=7.1423.85=170.289 mg/L反硝化产生的碱度=3.57反硝化去除的硝态氮=3.5713.85=49.44 mg/L去除BOD5产生的碱度=0.1（160-10）=15 mg/L剩余碱度=进水碱度-硝化消耗的碱度+反硝化产生的碱度+去除BOD5产生的碱度=210-170.289+49.44+15=104 mg/L70mg/ L2无需另外投碱。 生化池池体的设计生化池分2组，每组设2池单池流量：Q单=12500 m3/d (3-50)单池容积：V单=7067.25m3