亚运村万吨日污水处理厂AO工艺设计

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1、 北京亚运村20万吨/日污水处理厂A2/O工艺设计环境科学摘要水是人类赖以生存的宝贵资源，没有水生命就不存在。随着城市化速度的加快和生活水平的提高，城市生活污水的排放量也逐年增加。城市生活污水污染物含量主要是有机物，排入水体后易造成水体的富营养化，使藻类大量生长繁殖，造成赤潮和水华。藻类生物原生质的组成可知水中含少量的氮、磷就能促使藻类大量生长，而当藻类代谢大量死亡时，就使水域水体腐败发臭水质恶化。北京是中国的政治、文化与国际交往中心，是综合性产业城市。由于人口密集，河流稀少，北京缺水是一个严峻的问题，所以需要采取现实可行的办法对污水进行处理回用，以满足北京的用水要求，是北京最先要解决的问题。

2、A2/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。该工艺是目前较为流行的具有一定代表性的污水生物脱氮除磷技术，其反应池由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。经初沉池沉淀后的废水和回流污泥自厌氧池流入，循环硝化液由好氧池用泵送人缺氧池。在厌氧池进行磷的释放，在缺氧池进行反硝化脱氮，在好氧池进行硝化和磷的摄取，废水再经二沉池沉淀后排放。由于该工艺的流程较为简单，墓建费用和运行费用均较低，又具有同步脱氮除磷的功效，因此成为目前研究和应用较多的一种工艺。本设计的主要目的是探讨该工艺的各种影响因素以确定使脱氮除磷效果达到最佳的状况;同时也对如何控制该工艺

3、中的污泥膨胀问题进行了设计上的改进。关键词：北京，A2/O工艺，生活污水，污泥处理，中水回用Beijing Yayun Village 200,000 Tons / Day Sewage Treatment Plant A2/O Technology DesignEnveroment Science 04-2 Lin Chang-zhiSupervisor Wang HuiAbstractWater is for the survival of valuable human resources, life would not exist without water. With the acce

4、lerated pace of urbanization and the improvement of living standards, urban sewage discharge volume has increased year by year. Urban sewage is the main content of organic pollutants, discharged into the water after easily cause the eutrophication of water bodies so that the large growth of algae, c

5、aused by red tide, and water. metabolism and when large number of dead algae, which makes the waters of corruption Faxiu water quality deterioration.Beijing is Chinas political, cultural and international exchange center, is a comprehensive industrial city. As densely populated, with few rivers, Bei

6、jing is a severe water shortage problem, so it is necessary to take realistic approach to sewage treatment to use to meet the water demand in Beijing, Beijing is the first to solve the problem. A2/O process is Anaerobic-Anoxic-Oxic the stands, it is anaerobic - hypoxia - aerobic biological nitrogen

7、and phosphorus removal of the short title. The process is now more popular with a certain representation of the sewage biological nutrient removal technology, its tank by the anaerobic pond, pool and aerobic hypoxia pool composition. precipitated by the beginning of the wastewater and sludge back in

8、to the pool from anaerobic, aerobic cycle of nitrification by the pool of people with pumping hypoxia pool. tomb construction costs and operating costs are lower, but also has the effect of simultaneous removal of nitrogen and phosphorus, become more research and application of a process. The main p

9、urpose of this design was to explore the impact of the various factors to determine the effects of nitrogen and phosphorus removal to achieve the best; but also on how to control the process of expansion of sludge on the issue of the design improvements.Key words：Beijing,A2/O craft, Sanitary sewage,

10、 Sludge treatment, In the Water Reuse 目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1毕业设计背景11.2毕业设计资料2第2章 编制依据和设计内容32.1自然状况32.2研究设计内容3第3章 污水处理厂设计要求43.1污水处理厂位置的选择43.2污水处理工艺流程的选择43.3设计流量、污水水质污染程度及污水处理程度53.4 设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料53.5 厂区地形6第4章 污水的一级处理74.1格 栅74.1.1设计概述74.1.2格栅设计计算84.2沉砂池计算114.2.1 设计参数114.2.2 计算114.3初次沉淀池154.

11、3.1平流沉淀池15第5章 污水的生物处理225.1 A2/O工艺流程及工艺原理225.2已知条件245.3设计参数245.4平面尺寸计算265.5进出水系统275.5.1曝气池的进水设计275.5.2曝气池的出水设计295.5.3其他管道设计305.6剩余污泥量315.7曝气系统设计计算325.7.1需氧量325.7.2供气量335.7.3空气管路计算34第6章 二次沉淀池366.1中心进水辐流式二沉池366.2集配水井的设计计算42第7章 消毒接触池及其设计447.1平流式消毒接触池447.2消毒剂的投加45第8章 计量设备478.1计量设备选择478.2计量设备及其设计47第9章 污泥处

12、理构筑物计算509.1污泥量的计算509.1.1初沉池污泥量计算509.1.2剩余污泥量计算519.2污泥浓缩池519.3贮泥池及其设计559.3.1贮泥池作用559.3.2贮泥池计算569.4污泥消化池及其设计579.4.1容积计算589.4.2平面尺寸计算609.4.3消化池热工计算609.4.4污泥加热方式659.4.5混合搅拌设备669.4.6消化后的污泥量计算679.4.7沼气产量689.4.8一级消化池的管道系统699.4.9二级消化池的管道系统719.4.10贮气柜739.4.11沼气压缩机74第10章 污泥脱水7510.1脱水污泥量计算7510.2 脱水机的选择7510.3 附

13、属设施76第11章 污水深度处理7811.1污水深度处理和回用的一般规定7811.2过滤设施7911.3 设计参数79第12章 污水总泵站的设计8512.1污水泵房的一般规定8512.2设计数据8512.3泵房形式8512.4工艺布置8612.5污水泵站设计计算8612.5.1水泵的选择8612.5.2泵站的平面布置8712.5.3泵座基础设计9012.5.4泵站仪表9012.6泵前格栅设计计算9112.7集水池设计计算9312.7.1集水池容积9312.7.2 机器间设计计算9512.7.3 泵站辅助设备96第13章 污水处理厂高程布置9813.1高程布置的原则9813.2污水处理构筑物高程

14、布置9813.3污泥处理构筑物高程布置101第14章 污水池立场建设直接费、污水处理成本10314.1计算原则10314.2污水厂建设直接费10314.3污水处理成本114第15章 结论116致 谢117参考文献118第1章 绪论1.1毕业设计背景联合国早在1977年2月就向全世界发出警告“水不久将成为一个重要的全球性危机”。如今，全世界面临水资源危机，产生的原因主要包括用水量急剧增加、水污染、水资源开发不合理、浪费严重等几个方面。随着社会的迅速发展和文明的不断进步，特别是人口的急剧增加，人类对水的依赖程度越来越高，世界用水量急剧增加。我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源量约为2200 m3

15、，约为世界平均水平的四分之一。而且，我国用水浪费严重，水资源利用效率较低。目前,我国农业用水利用率仅为40%50%，灌溉用水有效利用系数只有0.4左右。工业方面,工业用水重复利用率低,仅为20%40%，单位产品用水定额高。城市生活用水方面，供水管网和卫生设备的漏水是形成浪费的主要原因，我国城市供水管网的漏水量约占全部供水量的10%左右。此外，我国产业结构不合理，高耗水量行业发展集中，生产管理水平低，生产用水浪费严重；人们思想认识模糊,缺乏危机感，节水意识差,城市生活用水、家庭用水浪费现象普遍；缺少全局控制,违反生态规律发展，出现掠夺式开发、浪费式利用、混乱式管理；水的重复利用率低,相关法律、制

16、度不健全,都是我国水资源危机出现的原因。中水回用，是解决城市水资源危机的重要途径，也是协调城市水资源与水环境的根本出路，生活污水处理回用，既能减小对地下水的开采，又能给我们带来一定的经济效益。中水是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水质标准，处于二者之间，所以叫做“中水”。 由于“水危机”的困扰，许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究城市废水再生与回用工作。城市污水回用就是将城市居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。有两种不同程度的回用：一种是将污水处理到可饮用的程

17、度，而另一种则是将污水处理到非饮用的程度。对于前一种，因其投资较高、工艺复杂，非特缺水地区一般不常采用。多数国家则是将污水处理到非饮用的程度，在此引出了中水概念。中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。北京的水荒问题无法从根本上解决。北京水资源的形势十分严峻。据专家估算：到2010年，平水年份北京将缺水11.85亿立方米，枯水年份将缺水近20亿立方米；到2020年，平水年份北京将缺水23.76亿立方米，枯水年份将缺水30.9亿

18、立方米。1.2毕业设计资料北京市亚运村污水处理厂服务区域位于市北部、西北部和西郊地区，排水流域范围北起西三旗铁路，南到长河，东起京张公路东，西到西山山脚。承担着北京市西北部地区。亚运村所在的位置有唯一的一条河是清河，清河是市区北部的一条重要河道，西起青龙桥附近的安河闸，下游入温榆河。过去由于大量污水直接排入清河及支流，造成清河水体严重污染，也成为榆河的主要污染源。亚运村的所有污水排放都排入清河，所以亚运村污水处理厂的建设重在必行，为改善此种情况，北京市政府于2009年低启动亚运村污水处理厂工程建设。其目的在于通过截流和处理以前直接排入河的污水，完善清河流域排水系统，控制和治理该地区的水污染；以

19、解决日益严重的环境问题，保护和改善环境、消除污水危害。该项目对改善城市河流环境，保护人民身体健康，加速城市现代化建设具有重要意义。还清清河河道，改善两岸环境质；并利用污水处理厂处理后的出水资源为河道水面、沿岸绿化等用水提供充足可用的水源。第2章 编制依据和设计内容2.1自然状况 2.1.1降雨年平均降雨量 636mm；年最大降雨量 1002mm；最大日降雨量 140mm；2.1.2气温历年最高气温 40 ；历年最低气温 -15.5；年平均气温 11.6；最高月平均气温 26.9；最低月平均气温 -1.5；2.1.3风向年主导风向 东北偏西；2.1.4地质地震烈度 7度，土壤为粘土，冰冻深度0.

20、3m，地下水位-7.0米。2.2研究设计内容按照提供的设计资料和任务书，本次设计主要范围包括：污水厂设计、城市污水总泵站工艺设计、处理厂平面图布置、污水和污泥高程布置和工程概预算等。第3章 污水处理厂设计要求3.1污水处理厂位置的选择制定城市污水处理系统方案时，污水处理厂厂址选择是重要的环节。它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。它对周围环境卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证再进行确定。污水处理

21、厂厂址选择应遵循下列原则：3.1.1无论采用什么处理工艺，应与选定的污水处理工艺相适应，尽量少占农田和不占良田。3.1.2厂址必须位于集中给水水源下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于500米。3.1.3当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，应考虑与用户靠近便于运输。当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。3.1.4要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。若有可能，采用重力自流以节省动力费用。降低处理成本。3.1.5根据城市总体发展规划，处理厂的选择应考虑远期发展的可能性，留有适当的发展余地

22、。并选择土质好的地方，便于施工。3.2污水处理工艺流程的选择按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万m3/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万m3/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。对脱磷脱氮有要求的城市，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，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。但由于该地区主要是居民区，污水主要是生活污水为主，排放的污水里氮磷的含量很高，设计时对脱氮除磷有较高的要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A/O工艺，A2/O工艺，SBR

23、及其改良工艺，氧化沟工艺。本工程选用的是A2/O工艺。A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺，该法电耗少，运行费用低并且污泥处理费用也比较少，不仅是节能污水处理工艺，同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景污水处理工艺流程图如下： 初次沉淀池沉沙池泵房格 栅进水计量设备消毒接触池二次沉淀池A2/O反应池出水剩余污泥快滤池 回流污泥 中水回用 污泥浓缩池贮泥池污泥消化池污泥脱水 运走3.3设计流量、污水水质污染程度及污水处理程度3.3.1水质表3.1进出水质Table.3.1 Access to water项目BOD5CODSSTNT

24、PNH+4-NPH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水水质260400310405.5307.0出水水质206020201.0156.57回用水质1040560.586.573.3.2水量总设计规模为20万m3/d，最大变化系数为1.2，最大时水量为：24万m3/d。3.4 设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料需要参考的设计指南、规范和设计手册:(1)室外排水设计规范（GBJ14-87）(2)地表水环境标准（GBHZB1-1999）(3)污水综合排放标准（GB8978-1999）(4)城市污水处理厂污水污泥排放标准(GJ3025-93)3.5 厂区地形(1)污水厂选

25、址区域海拔标高在98m102m之间，平均地面标高位100.00m。(2)平均地面坡度位0.30.5，地势位西北高，东南低。(3)厂区征地面积为东西长580m,南北长380m。第4章 污水的一级处理污水的一级处理设施主要包括格栅和沉沙池。这是因为它们常设置在污水处理厂工艺流程的核心处理设施之前，虽然不能有力地去除污水中的溶解性有机污染物质，但对改善和提高后续核心处理设施的功效，往往是不可缺少的。4.1格 栅4.1.1设计概述1、 一般规定 格栅系由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截流较大的悬浮物或漂浮物，如纤、碎布、毛发、果皮、蔬菜、塑料

26、制品等。一般情况下，分粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。2、 设计参数（1） 水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。（2） 污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm;机械清除 1625mm;最大间隙 40mm。（3） 格渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统等因素有关。在无当地运动资料时，可采用：格栅间隙 1625mm时，0.100.05m3 格渣/103 m3污水；格栅间隙 3050mm时，0.030.01 m3格渣/103 m3污水。（4） 大型污水处理厂或泵站前

27、的格栅（每日格渣量大于0.3 m3），一般应采用机械清渣。（5） 机械格栅不少于2台，如为一台时，应设人工清除格栅备用。（6） 过栅流速一般采用0.61.0m/s。（7） 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s。（8） 格栅倾角一般采用4575。（9） 通过格栅的水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.30.4m。（10）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。工作台上应有安全和冲洗设施。（11）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，采用人工清除时不应小于1.2m，采用机械清除时不应小于1.5m。（12）机械格栅的动力装置一般宜设在室

28、内，或采取其他保护设备的措施。（13）设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。（14）在北方地区格栅的设置应考虑防止栅渣结冰的措施。（15）格栅间内应安设吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。4.1.2格栅设计计算 设计中取四组格栅，N=4组，设计水量Q = 平均流量总变化系数 = 2.78 m3/s，总变化系数 K = 1.2，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.695 m3/s。1、格栅间隙数： 式中： 格栅栅条间隙数（个）； 设计流量（m3/s）； 格栅倾角（）,取 =60； 设计的格栅组数（组），N=4； 格栅栅条间隙（m），取 b=0.02m； 格栅栅

29、前水深（m），取 h=0.8m； 格栅过栅流速（m/s）,取 v=0.9 m/s。格栅设四组，按两组同时工作设计。则： 2、格栅槽宽度 B B = S(n1)+bn式中： B 格栅槽宽度（m）；S 每根格栅条的宽度（m）,取S =0.015m。 B = 0.015(441)+0.0244 =1.53m3、进水渠道渐宽部分的长度：式中： 进水渠道渐宽部分的长度（m）； B1 进水明渠宽度（m）； 1 渐宽处角度（），一般采用1030；设计中取B1 =0.9m，1 =20 4、出水渠道渐窄部分的长度（m）： 5、通过格栅的水头损失： 式中： 水头损失（m）； 格栅条的阻力系数，查表=1.672.4

30、2； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。 设计中取=2.42，k=3。6、栅后明渠的总高度：H = h + h1+ h2式中： H 栅后明渠的总高度(m)； h2 明渠超高（m），一般采用0.30.5m。设计中取h2 =0.30mH = 0.8 + 0.18 + 0.3 = 1.28 m7、栅槽总长度：式中： L 格栅槽总长度（m）； H1 栅前明渠的深度（m）；设计中H1 =0.8+0.3=1.10m m8、每日栅渣量计算：式中： 每日栅渣量（m3/d）； 每日每103m3污水的栅渣量（m3/103m3污水），一般采用0.04-0.06m3/103m3污水。设计中取 =0.

31、05 m3/103m3污水 m3/d 9.98 m3/d 0.2 m3/d应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。9、进水与出水渠道：城市污水通过DN2000mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m，进水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。图4.1 单独设置格栅平面图Fig.4.1 Set up a separate grid floor plan4.2沉砂池计算沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，如泥砂，煤砂等，它们的相对密度约为2.65。设计中使用平

32、流式沉砂池，它具有构造简单、处理效果较好的优点。一般设于泵站、倒虹管前以减轻机械、管道的磨损。也可以设于初次沉淀池之前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的条件。 4.2.1 设计参数1、沉砂池的格数不应少于2个，并应按并联系列设计，当污水量较小时可考虑一格工作，一格备用。2、沉砂池按去除相对密度大于2.65、粒径大于0.2mm的砂粒设计。3、设计流量的确定。当污水由水泵提升时，应按水泵的最大组合流量计算；当污水自流进入时，应按最大设计流量计算；在合流处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。4、设计流速的确定。设计流量时水平流速：最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；最大设计

33、流量时，污水在池内的停留时间不应少于30s，一般为3060s。5、设计水深的确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.251.0m ,每格宽度不宜小于0.6m。6、沉砂量的确定。城市污水的沉砂量可按3m3/10104m3污水计算，沉砂含水率约为60%，容重为1.5t/m3。7、砂斗容积按2d的沉淀量计算，斗壁倾角550600 。8、池底坡度一般为0.010.02；当设置除砂设备时，应根据设备要求考虑池底形状。9、除砂一般宜采用机械方法。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。10、当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和

34、易于养护管理。11、沉砂池的超高不宜小于0.3m。4.2.2 计算设计中采用平流式沉砂池，沉砂池设N=4组，每组设计流量0.695m3/s，分别与格栅连接。 1、沉砂池长度 式中： L 沉砂池的长度（m）; 设计流量时的流速（m/s）一般采用0.150.30m/s; t 设计流量时的流行时间（s），一般采用3060s。 设计中取 = 0.25m/s , t = 30s L = 30 0.25 = 7.5 m2、水流过水断面面积：式中： 水流过水断面面积（m2）； 设计流量（m3/s） m2 3、沉砂池宽度：式中： 沉砂池宽度 （m） 沉砂池有效水深（m），一般采用0.251.00m。设计中取h

35、2=0.8m，每组沉砂池设两格 m4、沉砂室所需容积：式中： 平均流量（m3/s）； 城市污水沉砂量（m3/106m3污水），一般采用30m3/106m3污水； 清除沉砂的间隔时间（d），一般取1-2d。 设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d，城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水 m35、每个沉砂斗容积： 式中： 每个沉砂斗容积（m3）； 沉砂斗个数（个）。设计中取每一个分格有2个沉砂斗，共有n =422=16个沉砂斗m36、沉砂斗高度： 沉砂斗高度应能满足沉砂斗贮存沉砂的要求，沉砂斗的倾角a600 试中： 沉砂斗的高度（m）； 沉砂斗上口面积（m2）； 沉砂斗下口面积（m2），一般采用0

36、.4m0.4m 0.6m0.6m。设计中取沉砂斗上口面积为1.34m1.34m,下口面积为0.5m0.5m m设计中取沉砂斗高度=0.9m校核沉砂斗角度tga =2/(1.74-0.5)=2.11, a=64.70 0.15m/s10、进水渠道： 格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠道内的流速为： 式中： 进水渠道水流流速（m/s）； 进水渠道宽度（m）； 进水渠道水深（m）。设计中取=1.0m，=0.8m m/s11、出水管道： 出水采用薄壁出水跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为： 式中： 堰上水头（m）； 沉砂池

37、内设计流量（m3/s）； 流量系数，一般采用0.40.5； 堰宽（m），等于沉砂池宽度。设计中取=0.4，=1.74m 出水堰自由跌落0.10.15m后进入出水槽，出水槽宽1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.87m/s，出水流入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=900mm，管内流速=1.09m/s，水力坡度=1.46%。12、排砂管道：采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。4.3初次沉淀池初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%60%，去除BOD20%30%。初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀

38、池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。每种沉淀池均包含进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个区。4.3.1平流沉淀池设计中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。设计中选择四组平流沉淀池，N=4组，每组设计流量Q=0.695m3/s，从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。 1、沉淀池表面积： 式中： 沉淀池表面积（m2）； 设计流量（m3/s）；表面负荷（m3/（m2h），一般采用1.

39、53.0m3/m2h。设计中取= 2 m3/（m2h）m22、沉淀部分有效水深： 式中： 沉淀部分有效水深（m）； 沉淀时间(h)，一般采用1.02.0h。设计中取 =1.5h = 2 1.5 = 3m3、沉淀部分有效容积 m34、沉淀池长度： 式中： 沉淀池长度（m）; 设计流量时的水平流速(mm/s),一般采用5mm/s。设计中取=5mm/s = 51.53.6 27m 5、沉淀池宽度： 式中： 沉淀池宽度（m）。 m 6、沉淀池格数： 式中： 沉淀池格数（个）；b 沉淀池分格的每格宽度（m）。设计中取b=4.8m 个（取n=10） 7、校核长宽比及长深比：长宽比为L/b=27:4.8=5

40、.6 4(符合长度比大于4的要求，避免池内水流产生短流现象)。 长深比为L/ =27：3=9 8(符合长深比812之间的要求)。8、污泥部分所需容积： 式中： 平均污水流量（m3/s）； 进水悬浮物浓度（mg/L）； 出水悬浮物浓度（mg/L），一般采用沉淀效率=40%60%； 生活污水量总变化系数； 污泥容重（t/m3），约为1； 污泥含水率（%）。设计中取每次排泥间隔时间T=1d，污泥含水率P0=97%，沉淀池的沉淀效率=50%，出水悬浮物浓度C2=100%50%C1=0.5C1m39、每格沉淀池污泥部分所需容积：式中： 每格沉淀池污泥部分所需的容积（m3） m3 10、污泥斗容积： 污泥

41、斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥都倾角大于600。m式中： 污泥斗容积（m3）； 沉淀池污泥斗上口边长（m）； 沉淀池污泥斗下口边长（m），一般采用0.40.5m； 污泥斗高度（m）。设计中取a=4.8m，h4 =3.72m，a1=0.5m m3 30m311、污泥斗以上梯行部分污泥容积： =（2730.48）0.01=0.228m =270.30.5=27.8m = 4.8m m312、污泥斗和梯形部分污泥容积: + =31.86 + 11.48 = 43.34 m3 25m3 13、沉淀池总高度： 式中：

42、沉淀池总高度（m）； 沉淀池超高（m），一般采用0.30.5；缓冲层高度（m），一般采用0.3m； 污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1的高度之和。设计中取=+=3.72 + 0.228=3.95m, =0.3，=0.3m = 0.3 + 3 + 0.3 + 3.95 = 7.55m14、进水配水井：沉淀池分为4组，每组分为7格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径：式中： 配水井内中心管直径（m）；配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s。设计中取v2=0.7m/s m配水井直径： 式中: 配水井直径

43、（m）； 配水井内污水流速（m/s），一般取 =0.20.4m/s。设计中取=0.3m/s m15、进水渠道：沉淀池分为四组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的DN1000进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。式中： 进水渠道水流流速（m/s），一般采用0.4m/s； 进水渠道宽度（m）； 进水渠道水深（m），B1：H1一般采用0.52.0。设计中取=1.0m，=0.8m m/s 0.4m/s16、进水穿孔花墙：进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0.5m，有效水深0.8m，穿孔花墙的开孔总面积为过水断面面积的6%20

44、%，则过孔流速为：式中： 穿孔花墙过孔流速（m/s），一般采用0.050.15m/s； 孔洞的宽度（m）； 孔洞的高度（m）；孔洞数量（个）。设计中取=0.2m，=0.4m，=10个 m/s17、出水堰：沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.10.15m，堰上水深H为：式中： 流量系数，一般采用0.45； 出水堰宽度（m）； 出水堰顶水深（m）。设计中取=0.45，=4.8m =0.047m出水堰后自由跌落采用0.15m，则出水堰水头损失为0.197m。18、出水渠道：沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井

45、。式中： 出水渠道水流流速（m/s），一般采用0.4m/s；B3出水渠道宽度（m）；H3出水渠道水深（m），一般采用0.52.0。设计中取B3=1.0m，H3=0.8m，=0.695/1.00.8=0.87m/s 0.4m/s出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速为v=0.88m/s,水力坡降i=0.479。19、进水挡板、出水挡板：沉淀池设进水挡板和出水挡板， 进水挡板距进水穿孔花墙0.5m， 挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。20、排泥管：沉淀池采用重力

46、排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。21、刮泥装置：沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。 第5章 污水的生物处理污水生物处理的设计条件为：进入曝气池的平均流量Qp=200000m3/d,最大设计流量Qs=2778 L/s。污水中的BOD浓度为260mg/L，假定一级处理对BOD5的去除率为25%，则进入曝气池中污水的BOD5浓度 式中 Sa 进入曝气池中污水BOD5浓度（mg/L）； SY 原污水中B

47、OD5浓度（mg/L）。 设计中SY=260mg/L Sa =260(1-25%)=195污水中的SS浓度为310mg/L，假定一级处理对SS的去除率为50%，则进入曝气池中污水的SS浓度 式中 La 进入曝气池中污水SS浓度（mg/L）； LY 原污水中SS浓度（mg/L）。设计中LY =310mg/L La = 310(1-50%)=155mg/L污水中的TN浓度为40mg/L，TP浓度为5.5mg/L，水温T=20。 5.1 A2/O工艺流程及工艺原理长期以来，城市污水的处理均以去除BOD和SS为目标，并不考虑对无机营养物质氮和磷的去除。随着水体富营养化和再生水回供的要求，有效地降低污水

48、中氮、磷的含量，成为污水处理厂工艺选择时的一个重要因素。某些化学法和物理法可以有效地从污水中脱氮除磷 ，如化学药剂除磷、吹脱法去氮、离子交换法去除氨氮和磷酸盐。化学法或物理化学法运行费用较高，只能作城市污水处理的一个补充手段。因此，生物脱氮除磷工艺显得尤为重要。 传统活性污泥法主要去除污水中的呈溶解性有机物，污水中氮、磷的去除仅限于微生物细胞合成而从污泥中捏取的数量，去除率低。为了有效地降低污水中氮、磷含量，利用生物脱氮除磷技术原理，发展了多种具有生物脱氮和除磷功能的污水处理工艺，主要包括A1/O、A2/O、A2/O、氧化沟法、SBR法。上述工艺在降解有机物的同时，具有较强的脱氮除磷效果，且去

49、除率高，与化学法和物理法相比，节省投资和运行费用，成为脱氮除磷工艺的主导潮流。1、 A2/O工艺是Anaerobic-Anoxie-Oxic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工艺于70年代由美国专家在厌养好氧除磷工艺（A2/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A2/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O工艺流程图如图所示： 2、工艺原理首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水

50、中BOD浓度下降；另外，NH-3-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH-3-N浓度下降，但NO-3-N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NH-3-N和NO-3-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO-3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NO-3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO-3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量捏取，也以较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量捏取而被去除等功能，脱氮的前提是NO-3-N应

51、完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成磷功能。 3、 A2/O工艺的特点 （1）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、脱氮除磷的功能。 （2）在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 （3）在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 （4）污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。 （5）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。5.2 已知条件1、按照污水处理程度一级出水水质BOD5浓度=195mg/L；TSS浓度=155mg/L；设计二级出水水质BOD5浓度=20mg/L；TSS浓度=20mg/L。由此，确定污水处理程度为： 2、判断是否可采用A2/O工艺法 8 0.1，满足要求2、水力停留时间：