A2O法处理某城市生活污水工艺方案设计水污染课程设计

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1、 学 号： 课 程 设 计题 目A2O法处理某城市生活污水工艺方案设计学 院环境与生物工程学院专 业班 级二班学生姓名指导教师龙2012年12月14日- 13 -课程设计任务书学生姓名： 专业班级：指导教师： 工作单位：环境与生物工程学院 题 目: A2O 法处理某城市生活污水工艺方案设计已知技术参数和设计要求：1.设计水量： 120000 m3/d 2.设计水质(mg/L)：CODCr：380 BOD5: 184 SS: 155 NH3-N: 40 TP: 43:设计出水水质： CODCr：100 BOD5: 20 SS: 70 NH3-N: 25 TP: 0.34.厂址:厂区设计地坪绝对标

2、高采用 16 m，进水泵房处沟底标高为绝对标高自设。要求完成的主要任务: （1）独立完成查阅资料、选用公式、数据搜集、合理流程选择和工艺参数选择（2）设计计算书条例清楚，计算准确，并附设计计算示意图（3）图纸表达准确，符合制图规范设计计算书要求分章节撰写，内容全面，包括设计原则和依据，技术方法和工艺流程确定，详细工艺设计计算过程，设备主要结构尺寸设计计算，辅助设备选型，以及对设计进行评述。设计说明书正文采用小四宋体，22磅行距，各级标题字体逐级增大一个字号。采用A4页面，上下左右页边距均为2.5厘米。说明书采用标准封面，有目录。图纸严格按照国家标准和规范进行，完成工艺流程图一张1#。时间安排：

3、 2012.11.30 下达设计任务书，布置设计详细任务。 2012.12.112.3熟悉设计任务，查找相关资料。2012.12.412.11设计计算，编制设计设计计算章节内容2012.12.1212.13制图，完成1张1号图纸2012.12.1412.16修改设计文件，完成全部设计工作，上交全部设计文件 指导教师签名： 2012年 11月 30 日教研室主任签名： 2012年 11 月30 日目 录摘 要3第一章设计概述1设计任务42设计原则43设计依据4第二章工艺流程及说明1 工艺方案分析52工艺流程53流程各结构介绍 6 3.1格栅63.2沉砂池63.3初沉池63.4生化反应池73.5二

4、沉池8 3.6浓缩池9 第三章构筑物设计计算1设计原始资料92设计说明书10 3污染厂设计计算书193.1.1中格栅193.1.2沉砂池213.1.3初沉池213.1.4生化反应池 263.1.5厌氧池273.1.6曝气池273.1.7二沉池34 3.1.8消毒池373.1.9浓缩池383.2.0储泥灌与污泥脱水机房42第四章污水处理厂总体布置 1总平面布置421.1总平面布置原则421.2总平面布置结果422 高程布置432.1高程布置原则43参考文献44心得体会45摘 要 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活

5、污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计要求处理水量为120000m3/d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的A2/ O活性污泥法工艺处理城市生活污水。A2O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，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

6、合完成除磷功能。 长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差一般来说*1，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用所以，要求在城市污水处理过程中不仅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脱氮除磷八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，特别是以厌氧缺氧好氧*2*3（AnaerobicAnoxicaerobic，简称A2O工艺）系统的生物脱氮除磷工艺

7、，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。本设计中即采用厌氧缺氧好氧（AnaerobicAnoxicaerobic，即A2O工艺）对某城市生活污水进行处理，日处理能力100000方。出水达到1996年颁布的国家综合污水排放标准*4水质要求,有效去除水中BOD、SS以及氮、磷元素，出水质量将达到国家污水综合排放标准二级标准。本设计对污水处理厂处理流程、处理构筑物、以及高程进行了初步设计。关键词：A2/ O ,城市生活污水，活性污泥 第一章 设计概述1.设计任务本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂的A2/O工艺设计处理生活污水，处理水量为120000m3/d，按近期规划人口

8、30万人计算（自定）。工程设计内容包括：1) 细化工艺流程2) 选定参数3) 计算（构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求）4) 绘制符合规范的工程图5) 编制设计说明书2.设计原则1) 严格执行国家有关环境保护的各项法规。2) 采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准。3) 流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。4) 在上述前提下，做到投资少，运行费用低的效果3.设计依据1) 中华人民共和国环境保护法；2) 室外排水设计规范（GBJ1487）；3) 总图制图标准（GB/T501032001）；4) 建筑制图标准（GB/T501

9、042001）；5) 建筑结构制图标准（GB/T501052001）；6) 给水排水制图标准（GB/T501062001）；7 中华人民共和国污水综合排放标准（GB89781996）。第二章 工艺流程及说明1.工艺方案分析本项目污水处理的特点为：1) 污水以有机污染为主，BOD/COD =0.6,可生化性较好，重金属及其他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BOD、COD、SS值比国内一般城市污水高70左右；针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N浓度较低，不必完全

10、脱氮。根据国内外已运行的大、中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。A2/O工艺特点: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，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。2) 在同时脱氮除磷的工艺中，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条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。4) 污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。5) 该工艺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携带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。2.工艺流程具体流程如下图2.1:图2

11、.1 工艺流程图3.流程各结构介绍3.1格栅因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。3.2沉砂池沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）沉沙池一般设

12、置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。由于本设计的处理量不大，并且污水经过粗格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后。本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池，型号旋流式沉砂池7)，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。3.3初沉池初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS约可去除40%55以上），同时也可去除部分BOD5（约占总

13、BOD5的2540，主要是非溶解性BOD），以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。本设计采用了成本较低，运行较好的平流式沉淀池，该池施工简易，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。3.4生化反应池A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-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氧好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将

14、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2.2所示：图2.2 A2/O工艺流程图在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，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中BOD浓度下降；别外，NH3-N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3-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NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-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

15、降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降。脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性

16、磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌聚磷细菌。整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。所以，A2O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，好氧池能

17、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除磷功能。3.5二沉池二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。3.6浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩

18、方法，重力浓缩具有以下几个优点：贮存污泥能力高；操作要求不高；运行费用少，尤其是电耗。缺点：占地面积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少第三章 构筑物设计计算1.设计原始资料1.1 城市气象资料经调查和咨询，该城市的气象资料见表1：表1 污水处理厂所处城市气象资料年平均气温12月平均最高气温25月平均最低气温4最高气温36最低气温-4-5年平均降雨量1000冰冻线深300主风向西南风温度在-10度以下0天相对湿度701.2 地质资料污水处理厂处的地下土壤为：亚黏土，平均地下水位在地表以下：20m1.3 设计规模污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为12万方。主要处理城市生活污水以

19、及部分工业废水，按生活污水量来取其时变化系数为1.2。平均流量：Q=120000m3/d=5000m3/h=1.389m3/s=1389L/sKz=1.2设计流量：Qmax=KzQ=1.2120000=144000m3/d=6000m3/s=1.667m3/s=1667L/s1.4 进出水水质该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的N，P达到排放标准。进水PH为6-7，总氮为44-45mg/L。其他见表2：表2 污水厂设计进出水水质对照表单位：mg/LCODcrBOD5

20、SSNH3NTP进水380184155404出水1002070250.3厂址:厂区设计地坪绝对标高采用 16 m，进水泵房处沟底标高为绝对标高自设。城市污水总干管进入污水厂入口处的管径为1米，水量2000毫米，管底埋深2.3米。该城市地势为东南方向较高，西北方向较低，城市的排水出路在西北方向，在城市北侧有一条河流为污水的最终收纳水体，污水厂址位于城市西北，河流的南岸，污水厂厂区地势平坦，地面绝对标高为16米，受纳水体洪水位为15米。2、设计说明书2.1去除率的计算2.1.1溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是

21、以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。取原污水BOD5值（S0）为184mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为：S184（1-25）138mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD55（1.42bXC）=7.1XC计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中C处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L;b-微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；X-活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD

22、57.10.090.4205.1mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：20-5.114.9mg/L去除率138-14.9/138=0.892.1.2 CODr的去除率：进水CODc为380mg/L； 380-100/380=73.7%2.1.3.SS的去除率：进水SS为155mg/L，进水SS为70mg/L155-70/155=54.8%2.1.4.总氮的去除率：出水标准中的总氮为25mg/L，处理水中的总氮设计值取25mg/L，入水总氮取40mg/L，总氮的去除率为：40-25/40=37.5%2.1.5.磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为5mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计*5

23、，则磷的含量为50.189=0.945mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。磷的去除率为0.945-0.3/0.945=68.25%2.2城市污水处理工艺选择处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水，BOD只去除30左右，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90以上，处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具备排

24、放水体的标准*4。又该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故本设计采用A/A/O法。污水处理工艺流程如图3.1所示。该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。

25、图3.1 污水处理厂设计工艺流程图优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以保证充足溶解氧浓度，运行费低。缺点：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，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜

26、过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。2.3污水厂总平面图的布置本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下进行布置，大致分为生活区、污水处理区、污泥处理区三区，布置紧凑，进出水流畅；其中，综合办公楼、宿舍楼、食堂、浴室等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员；隔栅间气味大，锅炉房多烟尘，污泥区设在夏季主导风向的下风向、在脱水机房附近设有后门，以减少煤、灰、泥饼、栅渣外运时对环境的污染。2.4处理构筑物设计流量 （1）污水处理厂设计规模 总变化系数 1.2最大设计流量 144000m3/d平均设计流量 120000m3/d设计水温 30oC（2）设计水质物化处理阶段

27、进水水质 BOD5=184mg/l CODcr=380mg/l SS=155mg/l生物处理阶段进水水质 BOD5=20mg/l CODcr=100mg/l SS=70mg/l2.5污水处理构筑物设计2.5.1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起）中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。设计参数：格栅与水泵房合建在一起。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540m

28、m机械清除 1625mm最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。运行参数：设计中取4组格栅，N=4，设计流量Q=平均流量总变化系数=2.0m3/s，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.417 m3/s污水提升泵房本设计采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点。集水池和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮浸没在水中，机器间经常保持干燥，

29、以利于对泵房的检修和保养，也可避免对轴承、管件、仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站、开启频繁的污水泵站中，应尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便；缺点是泵房较深，增加工程造价。采用自灌式泵房时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在高、中、低三种水位情况下都能直接启动。泵房剖面图如图3.3所示。图3.2 污水提升泵房设计简图2.5.2、沉砂池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，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原

30、则*7：1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。2.设计流量应按分期建设考虑：当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55排砂管直径应不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。7.除砂

31、一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：设计中采用平流式沉砂池，沉砂池设N=4组，每组设计流量0.625m3/s，分别与格栅连接，具有处理效果好，结构简单的优点。2.5.3、初沉池设计参数：设计进水量：Q=120000m3/d表面负荷： qb范围为2-2.5 m3/ m2.h ，取q=2.0 m3/ m2.h2.5.4、厌氧池设计参数设计流量：最大日平均时流量Q=1.667m3=1667L/s水力停留时间：T=1h2.5.5、曝气池本设计采用鼓风曝气系统。按照污水处理程度一级出水水质BOD5浓度=1840.75=138mg/L ss=0.515

32、5=77.5mg/L(假定一级处理对BOD5的去除率为25%,对SS的去除率为50% )2.5.6、二沉池出水系统：采用单边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠排除。在排水完毕后，出水闸门关闭。排泥系统：采用周边传动轨道式吸泥机。2.6污泥处理构筑物的设计计算2.6.1污泥泵房（1）回流污泥泵选用LXB-1000螺旋泵*83台（2用1备），单台提升能力为660m3/h，提升高度为3.5-4.0m,电动机转速n=48r/min,功率N=15kW。（2）回流污泥泵房占地面积为9m6m。（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q2Qw/25.5

33、6m3/h。选用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW。（4）剩余污泥泵房占地面积LB=4m3m。 2.6.2污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池。设计规定及参数*8：进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%。污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用3060kg/(m2.d)。浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。运行参数：设计流量：每座302kg/d ，采用2座进泥浓度 8.6g/L 污泥浓缩时间 16h进泥含水率 99

34、.2% 出泥含水率 970%泥斗倾角 60度 高度 2.5m贮泥时间 16m 上部直径 12m浓缩池总高 4.40m 泥斗容积 133.35m32.7污水厂平面，高程布置2.7.1平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑*9：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求510m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行

35、。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。2.7.2管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应原理机器间和污泥处理构筑物，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽610m次干道宽34m，人行道宽1.5m2.

36、0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。2.7.3 高程布置为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据氧化沟的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。3. 污水厂设计计算书3.1污水处理构筑物设计计算3.1.1中格栅中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房

37、用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。设计参数：格栅与水泵房合建在一起。（1）水泵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（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。运行参数：设计中取4组格栅，N=4，设计流量Q=平均流量总变化系数=2.0m3/s，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为

38、0.417 m3/s1. 格栅间隙数n: n= 式中n:格栅栅条间隙数 Q:设计流量（） ：格栅倾角，取 N:格栅组数，取4 b:格栅栅条间隙，取0.02m h：格栅栅前水深，取0.8m v:格栅过栅流速，v=0.9 () n=40个2. 格栅槽宽度 B B=s(n-1)+bn 式中：s:每条格栅条的宽度（m），取0.015m B=0.015(40-1)+0.0240=1.39m3. 进水渠道渐宽部分的长度 = 式中 ： 进水渠道宽度（m）：渐宽处角度，一般20-60设计中取=0.9m =20=0.67m 4.出水渠道渐窄部分的长度 =0.67/2=0.34m5.通过格栅的水头损失 =k 式中

39、： 格栅条的阻力系数，查表=1.672.42； 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。 =0.17m栅后明渠的总高度：H = h + h1+ h2式中：h2 明渠超高（m），一般采用0.30.5m,取0.3m H = 0.8+0.17+0.3=1.27m 7、栅槽总长度：L= +0.5+1.0+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 L=3.15m 8、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

40、/103m3污水。设计中取 =0.05 m3/103m3污水=6.0m3/d0.2 m3/d所以宜采用机械格栅清渣3.1.2沉砂池运行参数设计流量Qmax=6000 m3/h=1.667 m3/s，每组设计流量0.417m3/s,设计水力停留时间t=40s(t在30-60之间)水平流速v=0.25m/s （最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s）（1） 长度：L=vt=0.2540=10m 式中：L 沉砂池沉砂部分长度，m; v 最大设计流量时的速度，m/s; (2)水流断面面积：A=Qmax/v=0.417/0.25=1.668m2 式中：A 水流断面面积，m2; Qmax 最大设计流

41、量，m3/s; (3)池总宽度：B=A/h2=1.668/0.8=2.085m， 有效水深(h2取值范围是0.25-1.0) (4)沉砂斗容积：V=86400QmaxTX/1000KZ=8.64 m3 T2d，X30m3/106m3 (5)每个沉砂斗得容积（） 设每一分格有2格沉砂斗，公共有8个沉砂斗，则 V0=8.64/8=1.08m3 (6) 沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽b10.5m；斗壁与水平面的倾角60，贮砂斗高1.0mb2=2/tg60+b1=1.68m (7) 贮砂斗容积：(V1) 符合要求 (8) 沉砂室高度：(h3)设采用重力排砂，池底坡度i6，坡向砂斗，则(9) 池总高度

42、：(H) 设超高，(10) 核算最小流速 式中： 最小流速（m/s），一般采用m/s； 最小流量（m3/s），一般采用0.75； 沉砂池格数（个），最小流量时取1； 最小流量时的过水断面面积（m2）。=图3.1平流式沉砂池设计计算草图3.1.3初沉池3.1.3.1 设计参数设计参数：设计进水量：Q=120000m3/d表面负荷： qb范围为2-2.5 m3/ m2.h ，取q=2.0 m3/ m2.h3.1.3.2 计算（1）沉淀池面积:按表面负荷计算：A=（2）沉淀部分有效水深： =qt式中： 沉淀时间(h)，一般采用1.02.0h。设计中取 =1.5h =21.5=3m （3）沉淀部分有效

43、容积 =0.4171.53600=2250(4)沉淀池长度： 式中： 设计流量时的水平流速(mm/s),一般采用5mm/s。设计中取=5mm/s L=51.53.6=27m(5)沉淀池宽度： 式中： 沉淀池宽度（m）。 B=（6）沉淀池格数： 式中：b 沉淀池分格的每格宽度（m）。设计中取b=4.8m =个（取6个）（7）校核长宽比及长深比：长宽比为L/b=27:4.8=5.6 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

44、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=0.5C1 V= （9）污泥斗容积：污泥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： 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

45、m3 (10)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 m3(11)污泥斗和梯形部分污泥容积: + =31.86 + 11.48 = 43.34 m3(12)沉淀池总高度： 式中： 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 = 7.55m图3.2幅流式初沉池设计计算草图3.1.4生化反应池3.1.

46、5厌氧池3.1.5.1设计参数设计流量：最大日平均时流量Q=1.667m3=1667L/s水力停留时间：T=1h3.1.6.2设计计算1厌氧池容积V=QT=1.66713600=6001.2m3（2）缺氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则缺氧池面积：A=V/h=6001.2/4.5=1333.6m2池宽取50m，则池长L=A/B=1333.6/50=26.7m考虑0.5m的超高，故池总高为H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。3.1.6曝气池本设计采用鼓风曝气系统。按照污水处理程度一级出水水质BOD5浓度=1840.75=138mg/L ss=0.5155=77.5mg/L(假定一级处理对B

47、OD5的去除率为25%,对SS的去除率为50% )曝气池的计算与各部位尺寸的确定1.曝气池按BOD污泥负荷率确定根据劳一麦式方程： 式中： 污泥龄（d）,一般采用510d； Y 污泥产率系数kgVSS/（kgBOD5），一般采用0.50.7； BOD5污泥负荷率 kgBOD5/（kgMLSSd）； 内源呼吸系数（d-1）；一般采用0.050.1。设计中取=8d，Y=0.6，=0.05 =0.292 （kgBOD5/kgMLSSd）0.1，满足要求2.水力停留时间： 式中： 水力停留时间（d）； 进水中BOD5浓度（mg/L）；出水中BOD5浓度（mg/L）；曝气池内活性污泥浓度（mg/L），一

48、般采用20004000。设计中取=3000，=184 mg/L，=20 mg/L A2/O工艺的水力停留时间t一般采用68h，设计中取t=7h。3.回流污泥浓度 式中： 回流污泥浓度（mg/L）； SVI 污泥指数，一般采用100； r 系数，一般采用r=1.2。 mg/L4.污泥回流比： 式中： 污泥回流比； 回流污泥浓度（mg/L），=f Xr=0.7512000=9000mg/L。 2000=解得：R=0.35.曝气池内活性污泥浓度： 式中： X 混合液污泥浓度（mg/L）； 污泥回流比； r 系数。设计中取R=0.3，r=1.2 X=2770 mg/L 曝气池内活性污泥浓度X一般采用2

49、0004000mg/L。平面尺寸计算1、总有效容积： 式中： V 总有效容积（m2）； Q 进水流量（m2/d），按平均流量计； t 水力停留时间（d）。设计中取Q= 120000m3/d V =1200008/24=40000 m32、平面尺寸：曝气池总面积 式中： 曝气池总面积（m2）； 曝气池有效水深（m）。设计中取h =4.5m A=每组曝气池面积 式中： 每座曝气池表面（m2）； N 曝气池个数。设计中取N =4 = 每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，后3个廊道为好氧段，每廊道宽取8.0m，则每廊道长 式中： 每廊道宽度（m）； 廊道数。设计中取 = 8.0m

50、， = 5 L= 校核：b/h=8/4.5=1.78(满足b/h=12) 取超高为1.0m，则反应池总高H=4.5+1.0=5.5m进出水系统曝气池的进水设计1、进水管 单组反应池进水管设计流量Q1=Q/4=1.667/4=0.417m3/s；设管道流速=0.8m/s；管道过水断面积A= /v=0.417/0.8=0.52；管径 d=0.81取进水管管径DN810mm。2、回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量设管道流速=0.8m/s管径d= 取回流污泥管管径DN=400mm的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段。曝气池的出水设计1.出水管反应池出水管设计流量Q=1.667m3/s管内流速为v=

51、0.8m/s；管道过水断面积A= Q/v=1.667/0.8=2.083 ；管径d=取出水管管径用一根DN2650mm。剩余污泥量1、降解BOD生成污泥量 式中： 污泥产率系数，一般采用0.50.7，取=0.6； 平均日污水流量（m3/d）；反应池去除BOD5浓度（kg/m3），=13820=118mg/L=0.118kg/m3 =0.61200000.118=8496kg/d2、内源呼吸分解污泥 式中： 污泥自身氧化系数（d-1），一般采用0.050.1，取=0.05 kg/d W2=0.05400002=4000 kg/d3、不可生物降解和惰性悬浮物两（NVSS）。该部分占总TSS的约50

52、% 式中： 反应池去除的SS浓度（kg/m3），=77.520=57.5mg/L=0.0575kg/m3=0.05751200000.5=3450 kg/d4、每日生成的活性污泥产量 5、剩余污泥量 曝气系统设计计算为了保持曝气池内的污泥具有较高的活性，需要向曝气池内曝气充氧。目前常用的包起设备分为鼓风曝气和机械曝气两大类，在A2/O工艺中，应用鼓风曝气1、平均需氧量 式中： 混合液需氧量（kgO2/d）； 活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气kg数，对于生活水，值一般采用0.420.53之间； 污水的平均流量（m3/d）； 被降解的BOD浓度（m3/d）； 每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数， 值一般采用0.0880.15； 挥发性总悬浮固体浓度（g/L）。设计中取=0.5，=0.15， =1800mg/L=1.8kg/m3=0.5120000（0.118-0.02）+0.15400002=17880kg/d求得单个反应池内的需氧量=17880/4=4470 kg/d =186.25kg/h。2、最大时需氧