某12万吨城市污水处理厂的A2O工艺的设计说明

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1、. . . . 某12万吨/日城市污水处理厂的A2/O工艺设计摘 要本次毕业设计的题目为某城市污水处理厂工艺的设计-A2/O工艺。主要任务是完成该污水处理厂的平面布置、各个构筑物的初步设计和一些处理构筑物施工图的设计。初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂平面布置图一、污水处理厂工艺流程图一以与主要构筑物设计图三；在主要构筑物设计图的设计中，主要是完成生物池、二沉池和接触消毒池的设计。该污水处理厂工程，规模为12万吨/日。进水水质见下表：污水进水水质 单位：mg/L项目CODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0含量27013530135303本次设计所选择的A2/O工艺，具有良好的脱氮除

2、磷功能。该污水厂的污水处理流程为：污水从粗格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到旋流沉砂池，再进入生物池（即A2/O反应池），再从生物池进入二沉池，污水再经过接触消毒池后排入自然水体；污泥处理流程为：旋流沉砂池产生的垃圾直接外运处置，二沉池产生的剩余污泥则运入贮泥池，二沉池的回流污泥则通道管道、污泥回流泵房再次进入A2/O反应池，经过贮泥、加药处理后的污泥，进入污泥浓缩脱水车间，最后外运处理。污水处理厂处理后的出水水质要达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）中的一级b标准。该标准的具体数据如下表所示： 出水水质标准 单位：mg/L项目CODcrBOD5NH4+-NS

3、STN0TP0含量60201520151关 键 词：A2/O工艺,脱氮除磷,污水处理,污泥处理56 / 62THE A2/O PROCESS DESIGN OF A CITYSEWAGE TREATMENT PLATEABSTRACTThe subject ofthis graduation projectfor amunicipal sewage treatment plantprocess designA2/O process.Main task is tocomplete thelayout ofthe sewage treatment plant,the preliminary des

4、ign ofthe variousstructuresandconstruction plansof dealing withthe design ofstructures.To complete thepreliminary designof adesign manual, wastewatertreatment plantwith afloor plan,flow chart ofasewage treatment plantand thedesignof threemain structures;designof the maindesign ofstructures,mainly is

5、 the biologicalpool,secondary sedimentation tankdesignand contactdisinfectiontank.Thissewagetreatment plant project,the scale is120000m3/d. The influent water quality is in the table below. Influent water quality units:mg/LProjectCODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0Content27013530135303The selectedA2/Oprocess,ha

6、s a goodNitrogen and Phosphorus Removal.Thissewage treatment plantfor thesewage treatment process is: sewagefrom thecoarse gridtoenhance thepumping station,then from thepumpto thefine grid,And then to thecyclonegrit chamber, then entering thebiologicalpool(A2/O reactor),then from thepoolinto theseco

7、ndary sedimentation tank,afterexposure towaterdisinfectionand thendischarged into thenatural water ; Sludge treatmentprocess is : vortexgrit chambersludgeinto thesludgedewateringplant directly,secondary settling tanksludgeare alsobrought intothe workshop, secondary sedimentation tankproduced returne

8、d sludgechannelpipes,returned sludge from the pumpto re-enterA2/Oreactor, aftertreatmentplantsludgedewateringsludge,mudinto thestoragepool,the lastis outwardprocessing. After thesewage treatment planteffluent qualityto achieveurban sewagetreatment plantemission standards(GB 18918-2002)inafirst order

9、 and bstandard.This standards data is in the table below. Effluent water quality units:mg/LProjectCODcrBOD5NH4+-NSSTN0TP0Content60201520151KEY WORDS: A2/Oprocess, Nitrogenand Phosphorus removal, Wastewater treatment, Sludge treatment目 录第1章 前 言11.1 城市污水来源、水量与水质特点分析11.1.1 城市污水来源11.1.2 城市污水水量21.1.3 城市污

10、水水质特点21.1.4 城市污水处理厂进水水质与水量31.2 设计依据31.2.1 法律法规依据31.2.2 技术标准与技术规依据31.3 设计围31.4 设计原则41.5 执行排放标准5第2章 污水处理方案与选择论证62.1 污水主要处理方法62.1.1 SBR法62.1.2 厌氧池+氧化沟法72.1.3 A2/O法72.1.4 一体化反应池82.2 污水处理方案的选择9第3章 污水处理工艺流程设计与原理说明103.1 污水处理工艺流程设计103.2 工艺原理与工程说明103.2.1 格栅103.2.2 旋流沉砂池113.2.3 生物池113.2.4 二沉池113.2.5 接触消毒池113.

11、2.6 污泥处理12第4章 主要构筑物的工艺设计与计算134.1 设计流量的计算134.2 格栅134.2.1 粗格栅设计计算144.2.2 细格栅设计计算164.3 污水泵房174.3.1 水泵的选择174.3.2 集水间计算184.4 旋流沉砂池184.4.1 设备选型184.4.2 排沙方法194.5 A2/O反应池194.5.1 判断是否可采用A2/O法194.5.2 有关设计参数204.5.3 设计计算：214.6 二沉池294.6.1 设计参数304.6.2 设计计算314.7 接触消毒池374.7.1 消毒剂的选择374.7.2 消毒剂的投加374.7.3 消毒池设计计算384.

12、8 污泥处理设计计算394.8.1 污泥的来源与特性404.8.1 污泥处理的目的与原则414.8.2 污泥泵房设计414.8.3 贮泥池424.8.4 加药间444.8.5 污泥浓缩脱水车间45第5章 污水处理厂平面布置485.1 平面布置的基本原则485.2 平面布置495.2.1 工艺流程布置495.2.2 构筑物平面布置495.2.3 污水厂管线布置495.2.4 厂区道路布置505.2.5 厂区绿化布置505.3 污水处理厂高程布置505.3.1 高程布置原则515.3.2 构筑物高程计算515.3.3 经济技术分析54第6章 结论56参考文献57致 59第1章 前 言1.1 城市污

13、水来源、水量与水质特点分析1.1.1 城市污水来源6一、生活污水生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施与工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水与其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机物质，氮、磷、硫等无机盐类与泥沙等杂质，生活污水中还含有多种微生物与病原体。这些物质按其化学性质来分，可分为无机物与有机物，通常无机物为40%，有机物为60%；按其物理性质来分，可分为不溶性物质、胶体性物质和溶解性物质。生活污水的水质一般较稳定，浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。二、工业废水工业废水主要是在工业

14、生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水。工业废水由于种类繁多，污染物成分与性质随生产过程而异，变化复杂。一般而言，工业废水污染比较严重，往往含有有毒有害物质，需局部处理达到要求后才能排入城镇排水系统，是城镇污水中有毒有害污染物的主要来源6。三、初期雨水初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表径流。初期雨水的水质水量随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂。影响初期雨水被污染的主要因素有大气质量、气候条件、地面与建筑物环境质量等6。四、城镇污水城镇污水包括生活污水、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同，同一

15、城市中的不同区域也有差异，需要进行全面细致的调查研究，才能确定其水质成分与特点。 1.1.2 城市污水水量污水水量还会与降雨有一定关系，不过现如今的城市管道系统绝大部分采用的是分流系统，即污水管道与雨水管道分开，这样在很大程度上减少了降水对于污水处理厂的压力。雨水经过收集后只需要经过较少的处理就能达到排放标准排入自然水体。1.1.3 城市污水水质特点城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工业的规模和性质不同，城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化。典型的生活污水水质变化大体有一定围，可参见表1-1。 表1-1 典型的生活污水水质示例3指标浓度（mg/L）指

16、标浓度(mg/L)高中低高中低固体（TS）1200720350可生物降解部分750300200溶解性总固体850500250溶解性375150100非挥发性525300145悬浮性375150100挥发性325200105总氮854020悬浮物（SS）350220100有机氮35158非挥发性755520游离氮502512挥发性27516580亚硝酸盐000可沉降物（mg/L）20105硝酸盐000生化需氧量20010050总磷1584溶解性29016080有机磷531悬浮性1000400250无机磷1053总有机碳400150100氯化物20010060化学需氧量600250150碱度200

17、100501.1.4 城市污水处理厂进水水质与水量该工程设计进水水质如表1-2所示。表1-2污水进水水质 单位：mg/L项目CODcrBOD5PHNH4+-NSSTNoTPo含量2701356-930135303 该设计的污水处理量为120000m3/d。1.2 设计依据1.2.1 法律法规依据一、中华人民国环境保护法二、中华人民国水污染防治法三、中华人民国污染防治法实施细则61.2.2 技术标准与技术规依据 一、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）二、地表水环境质量标准（GB3838-2002）三、地下水质量标准（GB/T 14848-93）四、地表水环境质量标准(GB3

18、838-2002) 五、室外排水设计规（GB 50014-2006）61.3 设计围本次设计的设计围为污水流入设计的污水处理厂厂区，再流经各个污水处理构筑物、管渠直至完成处理流程到出水达标排放至自然水体，同时还有污泥的贮存、加药、浓缩脱水以与形成泥饼外运等。设计的容包括污水处理工艺流程的选择与设计、污水处理构筑物的设计、污泥处理系统设计、污水管线的设计、污泥管线的设计等。1.4 设计原则6一、基础数据可靠认真研究各项基础资料、基本数据，全面分析各项影响因素，充分掌握水质水量的特点和地域特性，合理选择好设计参数，为工程设计提供可靠的依据。2、 厂址选择合理根据城镇总体规划和排水工程专业规划，结合

19、建设地形地区、气相条件，经全面地分析比较，选择建设条件好、环境影响小的厂址。3、 工艺先进实用选择技术先进、运行稳定、投资和处理成本合理的污水污泥处理工艺，积极慎重地采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，使污水处理工艺先进，运行可靠，处理后水质稳定地达标排放。4、 总体布置考虑周全根据处理工艺流程和各建筑物、构筑物的功能要求，结合厂址地形、地质和气候条件，全面考虑施工、运行和维护的要求，协调好平面布置、高程布置与管线布置之间的相互关系，力求整体布局合理完美。5、 避免二次污染污水处理厂作为环境保护工程，应尽量避免或减少对环境的负面影响，如气味、噪音、固体废物污染等；妥善处置

20、污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气等，避免对环境的二次污染。6、 运行管理方便以人为本，充分考虑便于污水处理厂运行管理的措施。污水处理工程中的自动控制，力求安全可靠、经济实用，以利提高管理水平，降低劳动强度和运行费用。7、 近期远期结合污水处理厂设计应近远期全面规划，污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并做出分期建设的安排，合理确定近期规模。8、 满足安全要求污水处理厂设计须充分考虑安全运行要求，如适当设置分流设施、超越管线等。厂区消防的设计和消化池、贮气罐与其他危险单元设计，应符合相应安全设计。1.5 执行排放标准根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）的水污

21、染物排放浓度限值如下表1-3。 表1-3 基本控制项目最高允许排放浓度 单位：mg/L项目CODcrBOD5NH4+-NSSTNeTPe含量60201520151第2章 污水处理方案与选择论证2.1 污水主要处理方法 城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5，又要适当去除N、P，故可采用SBR法、氧化沟法或A2/O法，以与一体化反应池与三沟式氧化沟的改良设计。2.1.1SBR法6工艺流程：污水一级处理曝气池处理水工作原理：1、 流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水、曝气、缓速搅拌三种；2、 曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，脱氮

22、除磷应进行相应的处理工作。3、 沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池；4、 排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为泥种。5、 待机工序：等处理水排放后，反应器处于停滞状态等候一个周期。优点：一、可同时脱氮除磷； 二、静置沉淀可获得低SS出水； 三、耐受水利冲击负荷； 四、操作灵活性好。缺点：一、同时脱氮除磷时操作复杂； 二、滗水设施的可靠性对出水水质影响大； 三、设计过程复杂； 四、维护要求高，运行对自动控制的依赖性强； 五、池体容积较大。2.1.2 厌氧池+氧化沟法2污水粗格栅提升泵房细格栅旋流沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处

23、理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠做环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧段，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活时代时间较长的微生物进行特别的反应，如脱氮除磷。工作特点：1、 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。2、 对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。3、 污泥龄较长，一般长达15-30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可以进行脱氮除磷反应。4、 污泥产量低，且多已达到稳定。5、 自动化程度较高，便于管理。

24、6、 占地面积较大，运行费用低。7、 脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于循环，要提高脱氮效果势必要增加循环量，而氧化沟的循环量从理论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。8、 氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。2.1.3 A2/O法6A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。优点：1、 能够同时脱氮除磷；2、 反硝化过程为硝化提供碱度；3、 反硝化过程同时去除有机物；4、 污泥沉降性能好。缺点：1、 回流污泥

25、含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响；2、 脱氮受回流比影响；3、 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物。2.1.4一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）3一体化氧化沟的主要特点为：1、 工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池、调节池和单独的二沉池，污泥能自动回流，投资少、能耗低、占地少以与管理方便；2、 处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90%95%或更高。COD的去除率也在85%以上，并且硝化和脱氮作用明显；3、 产生的剩余污泥量少，污泥的性质稳定，容易脱水，不会带来二次污染；4、 造价低、建设快、设备事故率低以与运行管理费用较少；5、 固液分离效率比一般二沉池高，池容小，

26、能使整个系统在较大的流量和浓度围稳定运行；6、 污泥回流与时，减少污泥膨胀的可能。 各种方法的技术对比见表2-1。表2-1 各种方法的技术对比类 型氧化沟SBR工艺A2/O工艺污泥负荷（kgBOD/kgMLSSd）0.030.100.20.30.18污泥龄(天)203016.510污泥回流比(%)502003050100水质要求总氮(mg/L)/304030占地面积小较小小稳定性一般一般好2.2 污水处理方案的选择本项目污水处理的特点为：1、 污水以有机污染为主，BOD/COD =0.5 0.3，可生化性比较好，重金属与其他的难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；2、 污水中主要污染物指标B

27、OD、COD、SS值为典型城市污水值。此外考虑到NH4+-N出水浓度排放要求比较高，因此需要采用能够同时脱氮除磷且效果较好的工艺； 三、本课题污水处理量大，在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省。针对以上特点，以与出水要求，以采用生化处理最为经济。根据国外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。第3章 污水处理工艺流程设计与原理说明3.1 污水处理工艺流程设计根据前一章的工艺论证，采用A2/O法工艺，具体的污水处理工艺流程如图3-1所示。进水污水提升泵房粗格栅细格栅旋流沉砂池砂砂水分离消毒剂接触池二沉池缺氧池好氧池厌

28、氧池排放回流污泥污泥泵房污泥浓缩脱水车间加药间贮泥池泥饼外运图3-1 污水处理工艺流程3.2 工艺原理与工程说明3.2.1 格栅格栅是由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属删网、框架与相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物6。因此为了避免其中的较粗大杂质阻塞后续处理程序中的管道或泵从而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。一般情况下，分粗细两道格栅。 3.2.2 旋流沉砂池6旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。污水由流入口切线方向流入沉砂区，旋转的涡

29、轮叶片使沙粒呈螺旋形流动，促使有机物和沙粒的分离，由于所受离心力的不同，相对密度较大的沙粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗，有机物随出水旋流带出池外。通过调整转速，可达到最佳沉砂效果。砂斗沉砂可采用空气提升、排沙泵排砂等方式排除，再经过砂水分离达到清洁排砂标准。3.2.3 生物池 生物池是A2/O工艺的核心部分，由三个池组成，根据污水的流动方向，可将生物池细分为厌氧池、缺氧池和好氧池6。1、 厌氧反应器：原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化； 2、 缺氧反应器：首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为

30、2Q（Q为原污水流量）； 3、 好氧反应器：曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD、硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。3.2.4 二沉池6二沉池主要接纳生物池即A2/O反应池的出水，用以去除生物悬浮固体的沉淀池。在A2/O法中，从曝气池流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩，澄清后的出水溢流外排，浓缩的活性污泥部分回流至曝气池，其余作为剩余污泥外排。3.2.5 接触消毒池经过处理后，污水出水水质已经达标，但是处理水中含有细菌、病毒和病卵虫等致病微生物，因此采用液氯、臭氧或紫外线消毒将其杀灭，防止其对人类与牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排

31、水达到国家规定的细菌学指标6。3.2.6 污泥处理污泥处理的目的是使污泥达到减量化、稳定化、无害化与综合利用。初沉池、生物池与二沉池底部的污泥，通过污泥泵房被送入污泥浓缩脱水车间，进行浓缩脱水处理。将含水率降至97%后将污泥外运至污泥填埋场进行处理。第4章 主要构筑物的工艺设计与计算4.1 设计流量的计算 平均流量：=120000m3/d=1.389m/s=1389L/s总变化系数：=1.3（此数值来源于经验公式）当 5L/s时，=2.3；当5 L/s 1000L/s时，=1.31。 设计流量：=1.3120000=156000 m3/d=1.806 m3/s4.2 格栅 格栅的草图大致如图4

32、-1所示。图4-1 格栅设计草图 图中：B1进水渠道宽度；B栅槽宽度；L1进水渠道渐宽部分长度；L2栅槽与出水部分连接处的渐窄部分长度。格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，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、纤维物质和固体颗粒物质6。以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。在污水处理系统前，均须设置格栅。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅(50100mm)、中格栅(1640mm)、细格栅(310mm)三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种1。本设计中采用矩形断面并设

33、置两道格栅（粗格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，粗格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。粗细两道格栅都设置六组即N=6组，每组的设计流量为0.301m3/s。4.2.1 粗格栅设计计算 一、栅条数计算：设栅前水深h=0.4，过栅流速为0.9m/s，栅前流速为0.7m/s。每日栅渣量取0.07m3删渣/（103m3污水），栅条间隙宽度b=0.04m，格栅倾角=60，格栅数6个，则栅条间隙数n为： 个 二、栅槽宽度：栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.3m。 取栅条宽度S=0.01m。 则栅槽宽度为：三、进水渠道宽度：4、 进水渠道渐宽部分长度：m五、栅槽与出水渠道连接处的渐窄

34、部分长度：m六、水流通过格栅的水头损失为h2：本设计格栅采用锐边矩形断面6 式中：h2过栅水头损失，m； k格栅受污染物堵塞后水头损失增大倍数，因栅条为矩形断面，取k=3；阻力系数，在采用锐边矩形断面时，有：且=2.42，故有： 七、栅后槽总高度：取栅前渠道超高h3=0.3m，则：八、栅槽总长度：取栅前矩形部分长度为0.5m；栅后矩形部分长度为1.0m，则有：9、 格栅每日产生的栅渣量：式中：W1栅渣量（0.100.01m3/103m3污水），取0.07；则：十、粗格栅选型选用FH1100旋转式格栅除污机，设备宽度为1100mm，过栅流速为0.9mm，齿耙转速为2.14r/min，电动机功率为

35、0.9kw。十一、进水与出水渠道 城市污水通过管道送入进水渠道，然后，经由提升泵房将污水提升至细格栅。4.2.2 细格栅设计计算 设六组细格栅，设计中取格栅栅条间隙=0.01m，格栅栅前水深1=0.8m，污水过栅流速v=0.9m/s，每根格栅条宽度=0.01m，进水渠道宽度=0.93m，栅前渠道超高，每日每1000污水的栅渣量=0.04。1、 格栅的间隙数:个 格栅栅槽宽度：栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.3m2、 进水渠道渐宽部分的长度：3、 进水渠道渐窄部分的长度计算：四、通过格栅的水头损失：五、栅后槽总高度：设栅前超高h3=0.3m，6、 栅槽总长度：七、每日栅渣量：八、细格栅

36、选型采用GSC1000回转式细格栅，设备总宽1130mm，有效栅宽1000，删网速度2.2m/min,电动机功率1.1kw。4.3 污水泵房3泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点，便于开槽施工，适用于自灌式泵站。集水池和机器由隔水墙分开，而且只有吸水管和叶轮淹没在水中，这样可保持机器间干燥，有利于水泵的保养和检修，也可以避免污水对轴承、管道、仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站，较重要的地区的雨水泵站、以与开启频繁的污水泵站中，尽量采用自灌式泵站。它的优点是启动与时可靠，不需要引水的辅助设备，操作简便，缺点是泵房较深，增加工程造价。而且由于噪音较大，妨害工作人

37、员判断水泵是否正常工作。采用自灌式泵站时水泵叶轮（或轴承）低于集水池的最低水位，在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动，启动可靠。操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造价。水泵的选择原则：1、 污水泵站一般按最大日最大时流量设计，通过调整水泵工作台数兼顾其他流量时段的情况。2、 水泵扬程由污水提升高度和吸水管、压头管水头损失确定。3、 为了适应不同流量时的情况，考虑采用四台水泵，其中一台备用。4、 根据水质、水量和提升高度确定水泵的型号，同一泵站应选用类型一样、口径一样的水泵，以便利于管理和维修。4.3.1 水泵的选择根据污水高程计算的结果，泵站到细格栅之间的高程差为8m，设泵站的

38、总损失为2m，吸压水路管路的总损失为2m，则可确定水泵的扬程H为：H=Hst+h=8+2+2=12m水泵提升的流量按最大时流量考虑，Q=6500m3/h,按此流量和扬程来选择水泵。选择600QW3500-12型潜水排污泵，共三台，2用1备，单泵性能参数为：流量为3500m3/h，扬程为12m，转速为740r/min，功率185kw。泵房形式与其布置：采用半地下式矩形结构，占地少，结构较省的特点。水泵为单排并列式布置。4.3.2 集水间计算集水间和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免污水对轴承、关键、仪表的腐蚀。集水间的容积相当于

39、一台泵5min的流量：W=58.35=291.7m34.4 旋流沉砂池旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥沙和有机物分开，加速沙粒的沉淀，以达到除砂的目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点1。此外，旋流沉砂池适应流量变化能力强、水头损失小、细沙粒去除率高以与动能效率高。它的缺点是： 一、国外公司的专有产品和设计技术，因此设备费用较高； 二、搅拌桨上会缠上纤维状物体；3、 砂斗砂子因被压实而抽排困难，往往需高压水泵或空气去搅动，空气提升泵往往不能有效抽排砂粒；4、 池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长，在池子数多于两个时，配水困难，占地也大。4.4.1设备选型本处理厂的

40、最大设计流量为156000m3/d旋流沉砂池选择：本污水处理厂设四座旋流沉砂池（两用两备），根据设计水量，单座沉砂池的涉与水量为m3/d，根据城市污水厂处理设施设计计算，选择单座旋流式沉砂池各部分尺寸如下：设计水量为7.8104m3/d；沉砂池深度为1.98m；沉砂池直径为5.49m；砂斗直径为2.13m；驱动机构为1.5W；桨板转速为13r/min1。4.4.2 排沙方法旋流沉砂池排沙有三种方式：第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除；第二种是用空气提升器，即在桨板传动轴中插入一个空气提升器；第三种是在传动轴中插入砂泵，泵与电机设在沉砂池顶部。本工程采用空气提升器排沙，该提升装置由设备厂家

41、与桨叶分离机成套供应1。4.5 A2/O反应池4.5.1 判断是否可采用A2/O法A2/O脱氮除磷工艺主要设计参数家下表4-2。表4-2 A2/O脱氮除磷主要设计参数1项 目数 值BOD2污泥负荷kgBOD5/（kgMLSSd）0.130.2TN负荷kgTN/（kgMLSSd）0.05(好氧段)TP负荷kgTP/（kgMLSSd）0.06(厌氧段)污泥浓度MLSS(mg/L)30004000污泥龄c(d)1520水力停留时间t(h)811各段停留时间比例A:A:O（1:1:3）（1:1:4）污泥回流比R(%)50100混合液回流比R(%)100300溶解氧浓度DO（mg/L）厌氧池8（厌氧池）

42、TP/BOD510) 取超高为0.7 m，则反应池总高 H=5+0.7=5.7 m七、反应池进、出水系统计算1、进水管单组反应池进水管设计流量: 管道流速v=1.0 m/s管道过水断面积为：A=Q1/v=0.9031.0=0.903 m2则管径为： 取DN= 1200 mm2、回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量为： 管道流速取 v1=0.85 m/s管道过水断面积为：A=Q1/v=0.9030.85=1.602 m2则管径为： 取DN= 1200 mm3、进水井反应池进水孔尺寸: 进水孔过流量为：Q2=(1+R)Q/2=(1+1)1.8062=1.806 m3/s孔口流速 v=0.60m/

43、s孔口过水断面积为: A=Q2/v=1.8060.60=3.01 m2 孔口尺寸取为：2.2m1.4m 进水井平面尺寸取为 ：4.0m4.0m 4、出水堰与出水井按矩形堰流量公式计算：式中：式中：b堰宽，b=7.5 m：H堰上水头，m出水孔过流量为：Q5=Q3=1.806 m3/s孔口流速 v=0.6 m/s孔口过水断面积为： A=Q5/V=1.8060.6=3.01 m2孔口尺寸取为：2.2m1.4m出水井平面尺寸取为：2.5m2m 5、出水管反应池出水管设计流量为：Q5=Q3=1.806 m3/s 管道流速 v=0.8 m/s 管道过水断面为：A=Q5/ v=1.8060.8=2.26 m

44、2则管径为： 取出水管管径为 DN 1800 mm八、曝气系统设计计算 1、设计需氧量AOR：AOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5氧当量氨氮硝化需氧量剩余污泥中氨氮的氧当量反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量：硝化需氧量：反硝化脱氮产生的氧量：总需氧量为：AOR= D1+D2D3=23079.52=961.65最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则：AROmax=1.4AOR=1.423079.52=1346.3去除1kgBOD5的需氧量为：=1.29 2、标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m， 淹没深度4.3m，氧转移效率=20%，计算温度T=25，将实际需氧

45、量 AOR换算成标准状态下的需氧量SOR。 式中:气压调整系数，取值为 1；曝气池平均溶解氧，取=2 mg/L；污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比，取 0.95。 查表得水中溶解氧饱和度：空气扩散器出口处绝对压力： 空气离开好氧反应池时氧的百分比：好氧反应池中平均溶解氧饱和度： 标准需氧量为： 相应最大时标准需氧量：好氧反应池平均时供气量: 最大时供气量：3、所需空气压力(相对压力) 式中：h1+h2供气管道沿程与局部阻力损失之和，取h1+h2=0.2 mh3曝气器淹没水头，h3=4.3 mh4曝气器阻力，取 h4=0.4 m富余水头，=0.5 m 4、曝气器数量计算(以单组反应池计算)

46、按供氧能力计算所需曝气器数量: 式中: 按供氧能力所需曝气器个数，个；曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力， kgO2/(h个)。采用MT215型薄膜盘式微孔曝气器，动力充氧效率7.0kgO2/(kwh)，工作水深4.3 m，在供风量时，曝气器氧利用率,充氧能力=0.14 kgO2/(h个).则：曝气总功率为： 5、供风管道计算 供风干管采用树状布置流量为：流速为：则管径为： 取干管管径为 DN800mm单侧供气(向单廊道供气) 支管 流速为：则管径为： 取支管管径为 DN600mm双侧供气(向两侧廊道供气)管径 流速为：则管径为： 取支管管径为 DN800mm九、设备选择1

47、、厌氧池设备选择(以单组反应池计算) 厌氧池设Q5/12-621/3-480推流式潜水搅拌机4台， 功率5Kw，混合全部污水所需功率为:。2、缺氧池设备选择(以单组反应池计算) 缺氧池设Q5/12-621/3-480推流式潜水搅拌机4台，功率5kw ，混合全部污水所需功率为:。3、混合液回流设备：（1）混合液回流泵 混合液回流比R=200%混合液回流流量为：Q=RQ=250000=100000 m3/d=4166.67 m3/h 设混合液回流泵2座，每座泵房设3台潜污泵（2用一备）则单泵流量为： 采用350QW1200-18型潜污泵，扬程18m，功率90kw，转速980r/min。 （2）混合

48、液回流管 回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量为：Q6=RQ/2=0.579 m3/s 泵房进水管设计流速采用v=0.8 m/s管道过水断面积为：A=Q6/V=0.5790.8=0.723则管径为： 取泵房进水管管径DN1000mm校核管道流速：泵房压力出水总管设计流量为：Q7=Q6=0.579 m3/s 设计流速采用v=0.8m/s管道过水断面积为：A= Q7/V=0.579/1.2=0.724 m2则管径为： 取泵房压力出水管管径DN1000mm4.6 二沉池二次沉淀池是整个活性污泥法系统中非常重要的组成部分。整个系统的处理效能与二沉

49、池的设计和运行密切相关，在功能上要同时满足澄清（固液分离）和污泥浓缩（提高回流污泥的含固率）两方面的要求，它的工作效率将直接影响系统的出水水质和回流污泥浓度6。沉淀池常按池水流方向的不同分为平流式、竖流式与幅流式三种。幅流式沉淀池亦称辐射式沉淀池，是一种大型沉淀池，池径最大可达100m，池周水深1.53.0m。有中心进水与周边进水两种形式。幅流式沉淀池多呈圆形，有时亦采用正方形。中心进水幅流式沉淀池的进水部分在中心位置，出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断增大，故池中的水流流速从池中心向池四周逐渐减慢。池斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥机机械排除6。本设

50、计采用中心进水周边出水幅流式沉淀池，共设八座，设集水、回流污泥剩余污泥井两座。采用双层集水井形式。 二沉池设出泥井，且在泥管上设阀门控制出泥量。池底部设放空管。每座沉淀池设刮吸泥机一座。各吸泥管中分别通入空气以利排泥。图4.2辐流式二沉池 图中：h1超高，取0.3m；h2沉淀池有效水深，m；h3缓冲层高度，m；h4圆锥体部分高度，m；h5污泥斗高度，m。4.6.1 设计参数 一、活性污泥法中沉淀池的设计数据宜按下表4-4的规定取值：表4-4 沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间(t)表面水力负荷m3/(m2h)污泥含水率(%)固体负荷kg/(m2d)二次沉淀池二、沉淀池的超高不应小于0.3m；三

51、、沉淀池的有效水深宜采用2.04.0m；四、当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60，圆斗宜为55；五、活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算；六、排泥管的直径不应小于200mm； 七、当采用静水压力排泥时，二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于0.9m；八、二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7 L/(sm)；九、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施；十、水池直径与有效水深之比宜为612

52、，水池直径不宜大于50m。4.6.2 设计计算 一、已知条件反应池悬浮固体浓度X为：二沉池底生物固体浓度为Xr为：回流污泥比R为：水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2h-1）二、沉淀部分的面积 F ：根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷为：设8座二沉池，则n=8，则：三、池子直径 D： 池子直径取为D=27 m。4、 实际水面面积：实际负荷： 符合要求。5、 沉淀池有效水深为： 式中t为沉淀时间，取2.5小时。则： 径深比为： 数值7.61在6至12之间，符合要求。 六、污泥部分所需容积采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为T=2h， 每个沉淀池污泥区的容积为：七、污泥斗计算式中：污泥斗上部半径，m；污泥斗下部半径，m；倾角，设为60oC。 设计中取污泥斗上部直径D1=3m，下部直径D2=1.5m。则：八、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.06，则： 污泥斗以上圆锥体部分体积：九、沉淀池总高度 设计中取超高，缓冲层高度 十、进水系统计算1、进水管的计算 单池设计污水流量:进水管设计流量为