污水处理工程设计——毕业论文.doc 65页

'1引言城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁布的有关水质标准[1]。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求[2]。污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少[3]。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂，以解决日益严重的水污染问题。为减少对周围环境的污染，改善金州市周围的水体水质，提高城市人民的生活质量，因此需要进行污水管网和污水处理厂的建设。以下部分是根据金州市的资料进行的污水处理厂的设计。 2设计说明书2.1概述2.1.1设计任务完成金州市污水处理系统的设计。工程设计范围包括：污水处理厂工程。2.1.2设计依据青岛科技大学毕业设计任务书。2.1.3采用的主要规范和标准（1）《给水排水设计手册（第1册）常用资料》（2）《给水排水设计手册（第5册）城镇排水》（3）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（4）《给水排水制图标准》（GB/T50160-2001）（5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）（6）《给水排水设计手册（第11册）城镇排水》2.1.4污水处理厂设计要求（1）设计应达到污水处理排放标准；（2）选择的工艺流程、建筑物布置、设备等能满足生产需要；（3）设计中采用的数据、公式和标准必须正确可靠；（4）设计中在满足生产需要的基础上，在经济合理的原则下，尽可能地采用先进技术；（5）在设计时要尽可能降低工程造价，使工程取得最大的经济效益和社会环境效益；（6）设计应注意近远期相结合，一般采用分期建设；（7）设计时应适当考虑厂区的美观和绿化[4]。2.1.5设计规模（1）污水处理厂的处理水量按最高日最高时流量设计。 （2）污水处理厂的日处理量：近期（2015年）为1.6万吨/天，远期（2020年）为2.14万吨/天。2.1.6设计参数进出水水质表见表2-1表2-1进出水水质Table2-1Waterqualityofinfluentandeffluent污染物进水水质（mg/L）出水水质（mg/L）COD40060BOD520020SS12020NH3-N308TP41pH6~96~9进水经处理后，水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，不仅要求COD、BOD5达标，还要求NH3-N和TP在处理后达到排放标准。2.1.7城市概况该地区的总体规划，近期（2015年）总人口为6万人，远期（2020年）总人口为8万人。目前该区的建筑主要以三、四层为主，近期变化不大，室内有给排水设备及淋浴设备。远期新城区规划为五、六层楼房，室内有卫生及淋浴设备，但仍无集中热水供应。该地区以居住区为主，有零星的工厂企业，零星工业废水的平均流量约为整个新城区居住区平均污水流量的20%左右。2.1.8自然条件2.1.8.1地理位置金州市位于湖北省，在长江中游的北岸。2.1.8.2气象资料（1）气温 年平均：16.8℃；历年最高：40.3℃；历年最低：-12.2℃；（2）降雨量年平均：1252.2毫米；历年最大：2098.7毫米；历年最小：527.3毫米；日最大：257.3毫米；（3）相对湿度历年平均：79.0%；历年最高：87.2%；历年最低：65.3%；（4）最大积雪深度：23毫米（5）最大冻土深度：80毫米（6）年平均蒸发量：1489.3毫米（7）主要风向冬季：西北风夏季：东南风（8）风速历年平均：2.5米/秒最大：3.8米/秒2.1.8.3工程地质与地震资料该市沿长江一带为冲积层，系砂质土壤，土基承载力一般为10-12吨/m2，该市地震烈度为5度。2.1.8.4水文资料（1）水位（吴淞高程）（a）长江历年平均：20.36米；历年最高（1%）：27.51米；历年最低（97%）：14.55米；（b）西湖起排水位17.50米。2.1.8.5水文地质资料该市地下水位平均在地面以下2.00m左右。2.1.8.6水质资料（西湖）CODcr3.53mg/LBOD52.27mg/L非离子氨0.187mg/L总磷0.119mg/L 2.1.9排水规划（1）排水体制：规划采用雨、污分流体制。（2）污水经过管网进入污水处理厂，经处理水质达标后排入收纳水体。2.2污水处理工艺的比较分析2.2.1A/A/O工艺2.2.1.1工艺概述该工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加一缺氧池，并将好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池前端，具有同步脱氮除磷功能[5]。2.2.1.2工艺优点利用生物处理法脱氮除磷，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(DO<0.3mg/L)，释放出磷酸盐，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DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的[5]。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)[6]。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。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资[7]。2.2.1.3工艺缺点（1）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。（2）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。（3）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。（4）运行管理要求较高，投资较大，节能差。 工艺流程图见图2-1。混合液回流出水进水二沉池好氧池缺氧池厌氧池污泥回流剩余污泥图2-1A/A/O法工艺流程图Figure2-1PlotofA/A/Otechnologyflow2.2.2AB工艺2.2.2.1工艺概述该法由德国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/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)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(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体[8]。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[9]。2.2.2.2工艺特点（1）便于分期建设，可根据排放要求先建A段再建B段。不设初沉池。（2）可大幅度地去除污水中难降解物质，用于处理复杂的工业废水可作为预处理的一中方法，经AB法处理后，再纳入城市污水处理厂。（3）处理效率高，出水水质好，BOD去除率可高达90%～98%，还可进行深度处理脱氮和除磷。对处理复杂的变化较大的污水水质，具有较大的适应能力。（4）总反应时间短，构筑物体积小，占地少约可节省投资15%～20%、节能20%～25%。（5）存在污泥量大、构筑物及设备较多，运行管理复杂，脱氮除磷效果不理想的缺点[10]。工艺流程图见图2-2。 鼓风机房B段沉淀池B段曝气池A段沉淀池A段曝气池进水出水B段回流污泥泵房A段回流污泥泵房图2-2AB法工艺流程图Figure2-2PlotofABtechnologyflow2.2.3SBR工艺2.2.3.1工艺概述SBR法又称序批式间歇活性污泥法。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。BOD去除率在90%以上，抗水量变化能力强但抗浓度变化能力差。发生污泥膨胀少但处理困难。不需要设污泥回流设备，污泥量较多，受水温变化影响小。自动化程度高，日常管理容易，但有浮渣问题。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，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂[11]。2.2.3.2工艺优点经典SBR 法主要优点：（a）沉淀性能好，有机物去除效率高；（b）提高难降解废水的处理效率；（c）抑制丝状菌膨胀；（d）可以除磷脱氮；（e）不需要新增反应器，不需二沉池和污泥回流，工艺简单。经典SBR的改良方法应用也较多。大部分新型SBR仍然拥有经典SBR的主要特点，并且还形成了一些独特的优点。2.2.3.3工艺缺点SBR类工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，而且关键设备需引进。由于一池多用，相关设备在一段时间内要闲置，曝气头的数量和鼓风机功率要增大。另外撇水水位深度通常有1.2-2m，出水的水位必须按最低撇水水位进行，水力能耗增加。对于中小规模、可以引进关键设备、具备一定管理水平的城市污水处理厂工艺流程图见图2-3。出水SBR反应池沉砂池进水格栅图2-3SBR工艺流程图Figure2-3PlotofSBRtechnologyflow2.2.4氧化沟工艺2.2.4.1工艺概述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[12]［达2.5～3.0kgO2/(kW·h)］。2.2.4.2工艺优点（1）工艺成熟，流程简单，运行稳定。（2）处理效果好，出水水质好。（3）缓冲稀释能力强，耐高流量、高浓度的冲击负荷，对难降解有机物去除率高，出水水质稳定。（4）供氧量调节灵活。（5）剩余污泥量小。（6）脱氮能力较强。2.2.4.3工艺缺点 （1）生物除磷相对较弱。（2）能耗大。（3）相对占地面积较大，沟内混合液自留流程长。（4）由于紊流导致的流速不均有可能引起污泥沉淀，影响运行效果。工艺流程图见图2-4。出水沉淀池Carrousel氧化沟进水回流污泥泵房图2-4氧化沟工艺流程图Figure2-4Plotofoxidationditchflow2.3污水处理工艺的选择2.3.1中小城镇污水处理厂的优选工艺在活性污泥法中，根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）推荐对于设计流量小于10×104m3/d的城市污水处理厂可以采用氧化沟法、SBR、A/A/O法进行设计。A/O工艺、A/A/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。但是由于氧化沟对于脱氮除磷效果不是很好，而且占地比较大，所以采用A/A/O和SBR工艺进行比较。方案一：A/A/O工艺关于方案一的说明：第一阶段为预处理部分，即粗格栅+细格栅+沉砂池+初沉池，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，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，该生物反应池分为三个区， 厌氧池缺氧池好氧池。磷的去除依靠厌氧池中聚磷菌一类微生物的充分释磷以及在好氧池的过量吸磷来去除水体中的磷。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。有机碳主要依靠曝气池中的微生物降解。该池的脱氮除磷效果较好。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。对于脱氮除磷工艺的污泥来讲，运用重力浓缩会带来一个问题：污泥中磷的释放，上清液富含磷。由此该工艺将浓缩池中的上清液同脱水机房的滤液一起集中在反应沉淀池中，通过投加钙盐形成沉淀去除磷。形成的沉淀单独外运填埋或另作他用。从沉淀池出来的上清液再回流至前方泵站内的格栅井。方案二：SBR工艺关于方案二的说明：第一阶段为预处理部分，即中格栅+细格栅+沉砂池，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，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曝气沉砂池，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。从沉砂池出来的水直接进入SBR反应池，SBR反应池最大的特点是在SBR反应池的前端存在一个生物选择区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放，而且在完全混合反应区之前设置选择器，还有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。此外，选择器中还可发生比较显著的反硝化作用(回流污泥混合液中通常含2mg/L左右的硝态氮)，其所去除的氮可占总去除率的20%左右。选择器可定容运行，亦可变容运行，多池系统中的进水配水池也可用作选择器。而主反应区的曝气阶段则是去除有机物、进行磷的释放、硝化作用。沉淀和闲置阶段整个池可以保持缺氧或是厌氧状态，有释磷和反硝化作用。SBR 池运行经过进水曝气阶段、曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段、进水闲置阶段。出水进入加氯混合池，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。2.4污泥的处理与处置2.4.1污泥处理的目的及处理方法污水处理厂的污泥包含固体和液体两部分。污泥中水分的存在形式有三种：游离水、毛细水、内部水。游离水存在于污泥颗粒间隙，约占污泥水分的70%左右，这部分水一般借助外力可以与泥粒分离。毛细水存在于污泥颗粒间的毛细管中，约占污泥水分的20%左右，也有可能用物理方法分离出来。内部水只有干化才能分离，但也不完全[13]。污泥中含有有害、有毒物质以及有用物质。2.4.1.1污泥处理的目的（1）使污水处理厂能够正常运行，确保污水处理效果；（2）使有害、有毒物质得到妥善处理或利用；（3）使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；（4）使有用物质能够得到综合利用。总之，污水处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用[6]。2.4.1.2常用的污泥处理方法（1）污泥浓缩污泥浓缩的主要目的是减少污泥体积，以便后续的单元操作。通常，污泥浓缩只能去除游离水的一部分[13]。污泥浓缩的方法有重力浓缩（沉降浓缩）、气浮浓缩和离心浓缩三种，以重力浓缩最常用[7]。（2）污泥消化污泥稳定采用的工艺为消化工艺，分为好氧消化和厌氧消化。从节能和资源再利用两方面考虑，通常采用厌氧消化。污泥在厌氧条件下由兼性菌和专性厌氧菌降解污泥中有机物，生成二氧化碳和甲烷，使污泥得到稳定[7]。（3）污泥脱水污泥脱水是指将污泥含水率降低到80%以下的操作。脱水后的污泥具有固体特性，成泥块状，能装车运输，便于最终处置与利用[13]。 2.4.2污泥处理工艺2.4.2.1污泥处理的一般工艺流程污泥处理的一般工艺流程：（1）生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置（2）生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置（3）生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处置（4）生污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置（5）生污泥→湿污泥池→最终处置（6）生污泥→浓缩→消化→最终处置污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质与数量；投资情况与运行管理费用；环境保护要求及有关法律与法规；城市农业发展情况及当地气候条件等情况，综合考虑后选定[6]。2.4.2.2污泥处理工艺的选择沉降浓缩，特别是间歇式浓缩不宜用于脱氮除磷工艺产生的剩余活性污泥。因为在厌氧条件下，活性污泥释放的磷，会使上清液含磷量浓度大大提高，上清液带着释放出的磷回流到污水处理系统中，造成磷在处理系统内恶性循环与积累[14]。当采用延时曝气或泥龄较长时，污泥基本处于稳定状态，可不设消化池或其他污泥稳定设施[15]。所以本工程采用重力浓缩池浓缩和带式压滤机脱水来进行污泥的浓缩脱水。2.4.3污泥处置污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂都经无害化处理随意堆放或用于农田，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海。焚烧技术虽然具有处理迅速、减容多（70％～90％）、无害化程度高、占地面积小等优点；但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，不太适合我国的国情。污泥卫生填埋，是污水处理厂脱水污泥较为有效的方案，但其渗滤液的COD和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。根据本工程实际情况，采用将脱水泥饼外运填埋。 2.5污水处理构筑物设计参数2.5.1中格栅和细格栅格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质，去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。（一）设计参数（1）栅条间距粗格栅＞40mm中格栅15～25mm细格栅4～10mm（2）栅渣量栅条间距：16～25mm0.10～0.05m3/（103m3污水）栅条间距：40mm左右0.03～0.01m3/（103m3污水）当栅渣量＞0.2m3/d时，一般采用机械清渣。（3）人工清渣的格栅倾角一般与水平面成45°～60°，机械清渣的格栅倾角一般为60°～90°，有时为90°。（4）通过格栅的水头损失一般为0.08～0.15m。（5）栅前流速一般控制在0.4～0.9m/s。（6）过栅流速一般控制在0.6～1.0m/s。（二）运行参数（1）中格栅运行参数栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度10mm栅条间隙20mm栅前部分长度0.5m格栅倾角70°栅槽有效宽度0.62m格栅间隙数21水头损失0.085m每日栅渣量1.04m3/d（2）细格栅运行参数栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度10mm栅条净间距10mm 栅前部分长度0.5m格栅倾角70°栅槽有效宽度0.83m格栅间隙数42水头损失0.21m每日栅渣量1.65m3/d2.5.2污水提升泵房（一）设计说明（1）泵房进水角度不大于45°。（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。（二）运行参数（1）水泵为潜水式。SBR工艺污水提升前水位+17.615m（即泵站吸水池最低水位），提升后水位+29.599m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=29.599-17.615=11.984m，水泵水头损失取h=2.20m，安全水头1.5m，需水泵扬程H=Z+h+1.5=15.684m，根据设计流量Q=283.13L/s，查《给水排水手册第11册》潜水泵型号为350QW1200-18-90，上海伊胜泵业有限公司生产，1用1备，单台提升流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kW，效率82.5%，重量2000kgA/A/O工艺污水提升前水位+18.615m（即泵站吸水池最低水位），提升后水位+31.41m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=31.41-17.615=13.795m，水泵水头损失取h=2.20m，安全水头1.5m，需水泵扬程H=Z+h+1.5=17.495m，根据设计流量Q=283.13L/s，查《给水排水手册第11册》潜水泵型号为350QW1200-18-90，上海伊胜泵业有限公司生产，1用1备，单台提升流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kW，效率82.5%，重量2000kg（2）泵站为地面式，长H=5.00m，宽B=5.00m，高=12.00m。 2.5.3平流式沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池按流态分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池、涡流式沉砂池等。（一）平流沉砂池具的特点（1）截留无机颗粒效果好；（2）构造较简单；（二）平流沉砂池的设计，应符合的要求（1）最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s；（2）最高时流量的停留时间应大于30s；（3）有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25～1m。每格宽度不宜小于0.6m。宽深比宜为1～1.5；（4）池底坡度一般为0.01至0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。（三）运行参数沉砂池长度10m沉砂池总宽2m有效水深0.73m沉砂槽容积1.245m3沉砂槽底宽0.5m沉砂槽上口宽0.74m沉砂槽总高0.734m槽壁与水平面倾角60°2.5.4SBR工艺2.5.4.1SBR反应池（一）设计说明SBR反应池的每个工作周期可分为曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段和闲置阶段，采用连续进水，无污泥回流系统，设置预反应区和主反应区，反应器内微生物处于好氧—缺氧—厌氧周期性变化之中，具有较好的除磷脱氮效果。（二）运行参数共建2座SBR反应池。 SBR反应池尺寸：L×B=20m×31.475m，水深H=5.0m。2.5.4.2接触消毒池 城市污水经过一级或二级处理（包活性污泥法和膜法）后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。废水处理中应用的消毒工艺主要是化学消毒（常用的是氯气和臭氧）。目前，用消毒剂消毒会产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯可能与水中的有机物结合，氯取代后形成的氯化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的药剂投加量，二是采用其他消毒剂替代液氯或游离氯，以减少有害物的生成。目前常用的消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、二氧化氯、紫外线、次氯酸钠、氯胺等[11]。经过比较，并结合目前污水处理厂常用的消毒方法，本设计拟采用液氯消毒。（一）设计参数设计流量：Q=247.59L/s=14.85m3/min水力停留时间：T=30min设计投氯量：r=5.0mg/L平均水深：h=2.0m2.5.4.3储泥池（一）功能为污泥浓缩、脱水调蓄剩余污泥。（二）设计参数剩余污泥量：8.3m3/h停留时间：1d储泥池半径：8m有效深度：4m超高：0.3m2.5.4.4污泥浓缩池 （一）功能对污泥进行浓缩脱水，降低污泥含水率，以便于污泥的运输和最终处置。（二）设计参数剩余污泥量：21.12m3/d脱水后污泥量：3.52m3/d污泥浓缩池：D=2.6m，H=2.6m主要设备：采用GN-7000的污泥浓缩池刮泥机2.5.4.4污泥脱水机房（一）功能对污泥进行浓缩脱水，进一步降低污泥含水率，以便于污泥的运输和最终处置。（二）设计参数过滤流量：26.4kg/h脱水后污泥量：3.52m3/d污泥脱水机房：12.0×6.7×5.0m主要设备：采用DY-500N型带式压滤机，需2台，一用一备。2.5.5A/A/O工艺2.5.5.1初次沉淀池（一）功能一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物，对于一般的城镇污水，初沉池的去处对象是悬浮固体，可以去除SS约40%～55%，同时可去除20%～30%的BOD5，可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。（二）设计参数设计水量应与沉砂池设计流量相同则Qmax=0.365m3/s表面负荷q=2m3/(m2h)沉淀时间t=1.5h（三）运行参数沉淀池长度L=27m沉淀区的总宽度B=24.3m沉淀池的数量n=5沉淀部分有效水深=3m 污泥部分所需容积：60m3沉淀池的总高度H=7.577m污泥斗以上梯形部分污泥容积v=12.16m3污泥斗容积：25.93m32.5.5.2生物池（一）．工艺原理：（1）厌氧池：流入原污泥水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥。该池主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被生物吸收而使污水中BOD5浓度下降。NH3-N因细胞合成而被去除一部分，使污水中浓度下降，但NH3-N含量无变化。（2）缺氧池：反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流液带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气中。BOD5浓度下降，NO3-N的浓度大幅度下降，而磷的变化很小。（3）好氧池：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NH3-N浓度显著下降，但该过程使NO3-N浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快速度下降。好氧池将NH3-N完全硝化，缺氧池完成脱氮功能；缺氧池和好氧池联合完成除磷的功能。（二）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，能同时除有机物，脱氮，除磷的功能。（2）工艺流程简单，总的水力停留时间少于其他同类工艺。（3）在厌，缺，好氧交替运行下，丝状菌不会大量产生，不会发生污泥膨胀。（4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，以2Q为限，除磷效果受回流污泥中夹带DO和NO3-N的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。（三）A2/O工艺设计（1）好氧池停留时间t=5h，缺氧池停留时间t=3.48h，厌氧池停留时间t=2h（2）好氧池2组，池深取4m。B×L=25.47×25m，五廊道推流式。（3）缺氧池D=23.76m，h=4m（4）厌氧池D=16.11m，水深h=5m。（5）好氧池补充碱度56.66mg/L （6）曝气采用鼓风系统，先用网状模型微孔空气扩散器，服务面积0.49m2，所需空气扩散器总数为2939个。污泥回流比60%。回流污泥泵提升设备采用螺旋泵LXB-1000型三台。两用一备。提升高度为2.5m，功率11kw，低扬程，低转速，流量范围广，且不破坏污泥活性。剩余污泥量为1109.67kg/d，采用2×1/2NWL型污泥泵三台，两用一备.提升高度5.8—3.6m，转速1440r/min.配套电动机功率1.5kw。硝化液回流200%。2.5.5.3二沉池（一）功能二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除膜生物法中脱落的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分。（二）设计参数该沉淀池采用辐流式沉淀池设计进水量Qmax=0.283m3/s表面负荷q=2m3/(m2h)沉淀时间t=1.5h（三）运行参数二沉池直径D=19.1m污泥部分所需容积2.5m3沉淀池的数量n=2二沉池有效水深=3m沉淀部分有效容积：764.1m3沉淀池高度H=5.66m污泥斗以上圆锥体部分污泥容积v=51.45m3污泥斗容积：12.7m32.5.5.4接触池目前常用的消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、二氧化氯、紫外线、次氯酸钠、氯胺等[11]。经过比较，并结合目前污水处理厂常用的消毒方法，本设计拟采用液氯消毒。（一）设计参数设计流量：Q=247.59L/s=14.85m3/min水力停留时间：T=30min 设计投氯量：r=5.0mg/L平均水深：h=2.0m采用上海海恒机电仪表有限公司生产的JLF-4型真空加氯机。2.5.5.5储泥池（一）功能为污泥浓缩、脱水调蓄剩余污泥。（二）设计参数剩余污泥量：8.3m3/h停留时间：1d储泥池半径：8m有效深度：4m超高：0.3m2.5.5.6污泥浓缩池（一）功能对污泥进行浓缩脱水，降低污泥含水率，以便于污泥的运输和最终处置。（二）设计参数二沉池剩余污泥量1109.67Kg/d初沉池污泥=60m3/d二沉池进泥含水率P1=99.2%初沉池进泥含水率P1=96%采用2个污泥浓缩池：D=6.2m，H=1.69m主要设备：采用GN-7000的污泥浓缩池刮泥机2.5.5.7污泥脱水机房（一）功能对污泥进行浓缩脱水，进一步降低污泥含水率，以便于污泥的运输和最终处置。（二）设计参数过滤流量：331.2kg/h污泥脱水机房：12.0×6.7×5.0m 主要设备：采用DY-1000N型带式压滤机，需4台，三用一备。2.6污水处理厂选址及平面、高程布置2.6.1污水处理厂厂址的选择污水处理厂的厂址与总体规划、城市排水系统的走向、布置、处理后污水的出路密切相关，必须在城镇总体规划和排水工程专业规划的指导下进行，通过技术经济综合比较，反复论证后确定[13]。污水处理厂厂址的选择，应遵循以下原则：（1）应与选定的污水处理工艺相适应；（2）应尽量做到少占农田或不占农田；（3）厂址应尽可能位于集中供水水源地下游，并设在城镇、工厂区及生活区下游和夏季主导风向的下风向；（4）处理厂出水排放口应与收纳水体接近；（5）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂要考虑不受水体洪水威胁，尽量设在地质条件较好的地方，以便施工，降低造价；（6）充分利用地形，如有条件应选择有适宜坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量；（7）根据城市总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地[16]。2.6.2平面布置污水处理厂平面设计的任务是对各单元处理构筑物与辅助设施等的相对位置进行平面布置，包括处理构筑物与辅助构筑物（如泵站、配水站等），各种管线，辅助构筑物（如鼓风机房、办公楼、变电站等），以及道路，绿化等。进行平面布置时，可根据具体情况做适当调整，如修正单元处理构筑物的数目或池形。2.6.3高程布置通过计算确定各单元处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅地流动。 污水处理厂的高程布置应满足如下要求（1）尽量采用重力流，减少提升，以降低电耗，方便运行。一般进厂污水经一次提升就应能靠重力通过整个处理系统，中间一般不再加压提升；（2）应选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应留有余地，以免因水头不够而发生涌水，影响构筑物的正常运行；（3）水力计算时，一般以近期流量（水泵最大流量）作为设计流量；涉及远期流量的管渠和设施，应按远期设计流量进行计算，并适当预留贮备水头。 3设计计算书3.1污水量的计算3.1.1污水管网近期规模计算3.1.1.1生活污水平均流量综合生活污水量标准可根据用水量标准确定。合理确定污水量排放标准具有重要的意义：指标过高，虽排水通畅，但管径偏大，基础设施投资增加，有限的资金得不到充分的运用；指标偏低，则排水不通畅，甚至可能造成污水外溢，给居民生活、生产带来不便。参考《室外给水设计规范》综合生活用水定额，金州市属于湖北中小城市，平均日综合生活用水定额为：q=170～280L/cap·d，结合当地情况确定居民生活用水定额（平均日）：q=220L/(d.cap)L/(d.cap)居民排水定额，根据排水设施的完善程度，取其80%～90%，给水排水完善的地区可按用水定额的90%计。金州市可按90%考虑。则平均流量Q1=N×q×90%/（24×3600）=60000×220×90%/（24×3600）=137.5L/s3.1.1.2工业废水平均流量考虑到零星工业废水的平均流量为Q2=20%Q1=20%×137.5=27.5L/s3.1.1.3地下水渗入量因为该市地下水位平均在地面以下2.00m左右，地下水位较高，故考虑地下水渗入量。按生活污水量的10%计，得到地下渗入量为Q3=137.5×10%=13.75L/s3.1.1.4集中流量Q4计入食品加工厂近期日平均污水设计流量为Q4=650m3/d=7.52L/s，3.1.1.5污水平均设计流量 Q=Q1+Q2+Q3+Q4=186.27L/s3.1.1.6总变化系数为总变化系数为k==1.523.1.1.7污水最大设计流量Qmax=Q×k=186.27×1.498=283.13L/s3.1.2污水管网远期规模计算3.1.2.1生活污水平均流量则平均流量Q1=N×q×90%/（24×3600）=80000×220×90%/（24×3600）=183.33L/s3.1.2.2工业废水平均流量Q2=20%Q1=20%×183.33=36.67L/s3.1.2.3地下水渗入量Q3=183.33×10%=18.33L/s3.1.2.4集中流量Q4计入食品加工厂远期日平均污水设计流量为Q4=800m3/d=9.26L/s，3.1.2.5污水平均设计流量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=247.59L/s3.1.2.6总变化系数为总变化系数为k==1.4723.1.2.7污水最大设计流量 Qmax=Q×k=247.59×1.472=364.45L/s3.1.3总结故近期平均设计为水量：186.27L/s最大设计为水量：283.13L/s远期平均设计为水量：247.59L/s最大设计为水量：364.45L/s3.2进出水水质3.2.1进水水质根据《给水排水设计手册第五册》，城镇排水中典型的生活污水水质见表3-1。表3-1城镇排水中典型的生活污水水质Table3-1Typicalurbandrainagesewagequality指标(mg/L)高中低悬浮物350220100生化需氧量400200100化学需养量1000400250总氮854020总磷1584由于金州地处长江中游，水量较大，故考虑该市生活污水指标取中低水平如下：悬浮物SS=160mg/L，生化需氧量BOD5=150mg/L，化学需氧量CODcr=330mg/L，总氮TN=30mg/L，总磷TP=6mg/L，氨氮=20mg/L。结合按照人口当量计算的BOD5和SS值的范围，同时考虑到食品加工厂水量较小，故对水质基本影响不大。工业污水对水质干扰较小，故污水厂进水水质确定为：悬浮物SS=170mg/L，生化需氧量BOD5=150mg/L，化学需氧量CODcr=300mg/L，总氮TN=40mg/L，总磷TP=5mg/L，氨氮=20mg/L。 该指标符合按照人口当量计算的BOD5和SS值的范围。3.2.2出水水质的确定根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B类标准如下悬浮物SS=20，生化需氧量BOD5=20mg/L，化学需氧量CODcr=60mg/L，总氮TN=15mg/L，总磷TP=1mg/L，氨氮=8mg/L。该项目有一定的除磷除氮的要求。3.2.3总结进出水水质见表3-2。表3-2污水水质Table3-2Wastewaterquality指标（mg/L）CODcrBOD5SSTNTP进水300150182405出水6020201513.3处理程度的计算（1）CODcr的去除率（2）BOD5的去除率（3）SS的去除率（4）总氮的去除率（5）P的去除率3.4污水处理构筑物设计计算3.4.1泵前中格栅 格栅设两组，按同时工作设计计算。3.4.1.1设计参数设计流量用远期最大设计流量Q=364.45L/s=3.15×104m3/d栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=10mm，格栅间隙b=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=70°单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水3.4.1.2设计计算格栅设两组，按同时工作设计计算。（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得：栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数(取n=42)式中：Qmax—最大设计流量，m3/s；b—栅条间距，m；h—栅前水深，m；v—过栅流速，一般取0.6～1.0m/s；a—格栅安装倾角。设计两组格栅，每组格栅间隙数n=42/2=21条（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+bn=0.01（21-1）+0.02×21=0.62m式中：B—格栅槽宽度，m；S—栅条宽度，m。所以总槽宽为0.62×2+0.2＝1.44m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度 （其中α1为进水渠展开角=）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，取k=3，格栅阻力系数：矩形栅条形状系数则其中ε=β（s/b）4/3h0=计算水头损失k=系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε=阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=1.83（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.51+0.085+0.3=0.895m（8）格栅总长度=0.58+0.29+0.5+1.0+0.81/tan70°=2.66m其中，B1为进水渠道宽度，m，a1为进水渠道渐宽部位的展开角度；L2—格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取L2=0.5L1；H1—格栅前槽高，m。（9）每日栅渣量ωω1==1.04m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣式中：W—每日栅渣量，m3/d； W1—单位体积污水栅渣量，m3/（10m3污水），一般取0.1～0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；KZ—污水流量总变化系数。3.4.2提升泵站设计3.4.2.1运行参数提升泵站用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程中流过，从而达到污水的净化。（1）泵站选用集水池与机器间合建式泵站。（2）泵房进水角度不大于45°。（3）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55kW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.4.2.2设计参数设计流量：Q=283.13L/s=1019.34m3/h（近期最大日最大时设计流量）；Q=364.45L/s=1312.02m3/h（远期最大日最大时设计流量）；（1）污水泵机按近期最大日最大时设计流量选取，泵房工程结构按远期最大日最大时设计流量，泵房内预留远期泵机组所需空间。（2）泵站选用集水池与机器间合建式泵站。3.4.2.3泵房设计计算本设计中只考虑一次提升。各构筑物的水面标高和池底埋深见后面的高程计算。3.4.2.3.1SBR工艺污水提升前水位+17.615m（即泵站吸水池最低水位），提升后水位+29.599m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=29.599-20.595=11.984m，水泵水头损失取h=2.20m，安全水头1.5m，需水泵扬程H=Z+h+1.5=15.684m，根据设计流量Q=283.13L/s ，查《给水排水手册第11册》潜水泵型号为350QW1200-18-90，上海伊盛泵业有限公司生产，单价73000元。1用1备，单台提升流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kW，效率82.5%，重量2000kg3.4.2.3.2A/A/O工艺污水提升前水位+17.615m（即泵站吸水池最低水位），提升后水位+31.41m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=31.41-20.595=13.795m，水泵水头损失取h=2.20m，安全水头1.5m，需水泵扬程H=Z+h+1.5=17.495m，根据设计流量Q=283.13L/s，查《给水排水手册第11册》潜水泵型号为350QW1200-18-90，上海伊盛泵业有限公司生产，单价73000元。1用1备，单台提升流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kW，效率82.5%，重量2000kg3.4.3泵后细格栅3.4.3.1设计参数设计流量Q=364.45L/s=3.15×104m3/d栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=10mm，格栅间隙b=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=70°单位栅渣量ω1=0.08m3栅渣/103m3污水3.4.3.2设计计算格栅设两组，按同时工作设计计算。（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽式中：Qmax—最大设计流量，m3/s；b—栅条间距，m； h—栅前水深，m；v—过栅流速，一般取0.6～1.0m/s；a—格栅安装倾角。则栅前水深（2）栅条间隙数（取n=83）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=42条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+bn=0.01（42-1）+0.01×42=0.83m式中：B—格栅槽宽度，m；S—栅条宽度，m。所以总槽宽为0.83×2+0.2＝1.86m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中ε=β（s/b）4/3h0=计算水头损失k=系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε=阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=1.83（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.51+0.3=0.81m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.51+0.21+0.3=1.02m（8）格栅总长L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=1.15+0.58+0.5+1.0+0.81/tan70°=3.52m（9）每日栅渣量ω ω1==1.65m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣3.4.4沉砂池采用平流式沉砂池3.4.4.1设计参数设计流量：因为污水为提升进入，按照每期工作水泵的最大组合流量计算Q=364.45.7L/s（设计1组，分为2格）设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=40s3.4.4.2设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.25×40=10m（2）水流断面积：A=Q/v=0.365/0.25=1.46m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1m>0.6m，池总宽B=2b=2m（4）有效水深：h2=A/B=1.46/2=0.73m（介于0.25～1m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则总的沉砂斗容积每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗故每个沉沙斗容积为：1.245/4=0.312m3其中X1：城市污水沉砂量0.03L/m3，K：污水流量总变化系数1.52（6）沉砂斗各部分尺寸及容积： 设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（略大于V1=0.312m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0.06×3.9=0.734m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.64+0.734=1.674m（8）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=365/1.52=240L/s则vmin=Q平均日/A=0.24/1.46=0.164>0.15m/s，符合要求3.4.5初次沉淀池3.4.5.1设计参数设计水量应与沉砂池设计流量相同则Qmax=0.365m3/s表面负荷q=2m3/(m2h)沉淀时间t=1.5h3.4.5.2设计计算（1）沉淀区表面积：A===657m2（2）沉淀部分有效水深：h2=qt==3m （3）沉淀区有效容积：V=Qmax×t=0.365×3600×1.5=1971m3（4）沉淀池长度L设水平流速v=5m/sL27m（5）沉淀区的总宽度BB24.3m（6）沉淀池的数量n设每格池宽b=4.87m=5个（7）校核长宽比，长深比长宽比=L/B=27/4.87=5.544长深比=L/h=27/3=9＞8（8）污泥部分所需容积：设T=2d，S=0.5L/（人×d）V=60m3其中：S—每人每日产生污泥量，L(人.d)，取0.5T—两次清泥间隔时间，取2dN—设计人口数，人（9）每个池子所需污泥容积为=12m3（10）沉淀池的总高度H=h1+h2+h3+h4h1=0.3h2=3h3=0.3h4=h4、+h4、、h4、=（24.3+0.3-4.87）×0.01=0.197m h4、、=（4.87-0.5）tg60/2=3.78mH=0.3+0.3+3+0.197+3.78=7.577m（11）污泥斗以上梯形部分污泥容积：L1=27+0.3+0.5=27.8mL2=4.87mV=（L1+L2)hb/2=（27.8+4.87）×3.78×0.197/2=12.16m3（12）污泥斗容积：V1=h4、(S1+S2+√S1S2)=3.78×(4.872+0.52+)/3=25.93m3（13）.污泥斗总容积V=25.93+12.16=38.09m3＞12m33.4.6A2/O工艺设计计算A2/O工艺按实质意义来说应称为厌氧—缺氧—好氧法。由厌氧池、缺氧池、好氧池组成，三部分是独立的构筑物。厌氧和缺氧区缓慢搅拌，防止污泥沉降，并要避免搅拌过度造成氧的容入。厌氧区溶解氧小于0.2mg/L，水力停留时间1小时，缺氧区溶解氧小于0.5mg/L，水力停留时间1小时，好氧段结构与传统的相同，水力停留时间3~4小时，溶解氧大于2mg/L，三池容之比为1：1：3。3.4.6.1设计参数水温11（1）近期最大设计流量Qmax=0.283m3/s一级处理出水：（BOD5去除率25%，SS去除率65%）BOD5=150（1-25%）=112.5mg/LSS=182（1-65%）=63.7mg/LTN=40mg/LTP=5mg/L二级处理出水：SS20mg/LBOD520mg/LTN15mg/LTP1mg/LNO3-N为8mg/LNH3-N=2mg/L 有机氮=4mg/L（2）MLSS=3500mg/LMLVSS/MLSS=0.75pH=7.0～7.6（3）系统负荷：污水同化NH3-N去除10%。则由微生物生物同化从剩余污泥排放去除TN为4010%=4mg/L3.4.6.2设计计算3.4.6.2.1硝化池计算（1）硝化细菌最大比增长速率T=11max=0.47e0.098（T-15）=0.3176d-1（2）稳定运行状态下硝化菌的比增长速率N===0.30d-1（3）最小污泥龄cmco=F/N==6.67d（4）设计污泥龄cdcd=DFcmcd=1.2×3×6.67=24d式中：DF—设计因数，为SFPFSF为安全因数，取3，PF为峰值因数取1.2；cm—最小污泥龄，为6.67d（5）含碳有机物去除率 qOBS=qOBS==0.182gBOD5/（gBOD5）式中：cd—设计污泥龄为24dYNET—产率系数为0.23gBOD5/（gBOD5）（6）好氧池停留时间t=t==0.194dt=4.7h取t=5h式中：Sa—进水中有机物浓度为112.5mg/LSe—出水中有机物浓度为20mg/LqOBS—含碳有机物去除率为0.182g/（g·d）X—混合液活性污泥浓度为MLVSS即X=0.=2625mg/L（7）好氧池容积V好=QmaxtV好=0.283×3600×5=5094m3式中：Qmax—最大设计流量为0.283×3600m3/ht—停留时间为5h（8）污泥负荷Ns===0.187KgBOD5/（KgMLVSSd）（9）好氧池生物硝化产生NO3-N总量TKNox：出水NO3-N为8mg/L，NH3-N=2mg/L，有机氮=4mg/LTKNox=40-4-2-4=30mg/L（10）好氧池平均硝化速率SNR为： SNR=（QTKNox）/（V好X）SNR==0.055gN03-N/（gMLVSSd）式中：Q—设计流量m3/d（11）好氧池各部分尺寸①设置2组好氧池，每池容积V=V好/2=5094/2=2547②池深取4m，每池面积F=2547/4=636.75设置为5廊道，廊道宽取5m=1.25在1—2之间符合要求廊道长L==25.47m=5.1，满足=5~10取超高0.5m，则池总高为4+0.5=4.5m，在好氧池面对缺氧池二沉池一侧各设横向配水渠道，并在地中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧横向配水渠道上设进水口。每组曝气池廊道共5个进水口，而污水分别从两侧配水渠道5个进水口均量进入。3.4.6.2.2缺氧池计算（1）硝化产生NO3-N为30mg/L，出水NO3-N为8mg/L反硝化去除NO3-N的量30-8=22mg/L（2）反硝化速率qDT=qD20（T-20）qD21=0.07（11-20）=0.058gNO3-N/（gMLVSSd）SDNR=0.058gNO3-N/（gMLVSSd）式中：qD20--下，反硝化速率为0.07gNO3-N/（gMLVSSd）--温度系数取1.05 T—反映温度取（3）缺氧区水力停留时间t′t′=（D0-D1）/XqDt′==0.145d=3.48h式中：D0—污水中氧化为NO3-N的TKNox浓度mg/LD1—出水中NO3-N浓度mg/LX—MLVSSmg/LqD—反硝化速率0.058gNO3-N/（gMLVSSd）（4）缺氧池容积V′=Qmaxt′V′=0.283×3.48×3600=3545.4m3（5）设两座矩形缺氧池，池深取4m。取超高0.5m缺氧池面积A=V′/nh==443.2m2S=18×24.623.4.6.2.3厌氧池的设计计算厌氧池水力停留时间取t=2h则厌氧池容积V厌=t=0.283×3600×2=2037.6建两座矩形厌氧池，池水深取h=5m取超高0.5m则厌氧池面积A===203.76S=11.32×183.4.6.2.4.厌氧池搅拌功率缺氧池单位容积搅拌功率为10W/，搅拌机的输出功率为20.37KW3.4.6.2.5污泥回流比R=X/（Xr-X） R==60%式中X—活性污泥浓度2625mg/LXr—回流污泥浓度7000mg/L3.4.6.2.6好氧池硝化液回流比根据脱氮率确定混合液回流比I=I==1.67I=167%，实际中取200%3.4.6.2.7.好氧池补充碱度（每氧化1gNH3-N需要消耗碱度7.14g，每还原1gNH3-N可产生碱度3.57g）（1）硝化消耗碱度7.14×30=214.2mg/L（2）反硝化产生碱度3.57×（30-8）=78.54mg/L（3）去除BOD5产生碱度：（150-20）×0.3=39mg/L（4）处理出水剩余碱度为80mgCaCO3/l，则需投入碱度214.2+80-120-78.54-39=56.66mg/L3.4.6.2.8剩余污泥量（1）降解生成污泥量=0.55×(112.5-20)0.283×24×3600=1244Kg/d（2）内源呼吸分解泥量 =0.05×2625××5094=668.6Kg/d（3）不可生物降解和惰性悬浮物量=(63.7-20)×0.283×24×3600×0.5×=534.27Kg/d（4）剩余污泥量W==1244-668.6+534.27=1109.67Kg/d（5）湿污泥量（剩余污泥含水率=99.2%）=138.713.4.6.2.9需氧量计算（1）去除量=0.283×3600×24×（112.5-20）/1000=2261.8Kg/d（2）NH4-N氧化量=0.283×24×3600×30/1000=733.5Kg/d（3）每去除1Kg需氧量1.0～1.3Kg，故设氧化1Kg需氧1.2Kg，则碳氧化硝化需氧量为2261.8×1.2+733.5×4.6=6088.26kg/d（4）每还原1gNO3-N需2.9g。利用污水中的作为碳源反硝化减少氧需要量为：2.9×0.283×24×3600×(30-8)/1000=1559.98Kg/d（5）实际需氧量：6088.26-1559.98=4528.28Kg/d=188.7Kg/h3.4.6.2.10鼓风曝气系统设计（1）供气量计算采用膜片式微孔扩散器，敷设于距池底0.3m处，淹没水深4.7m，最不利温度为。查《排水工程》第3版得水中溶解氧饱和度=9.17mg/L， =7.3mg/L①空气扩散器出口处绝对压力=P+9.8H=1.013=1.474空气离开曝气池面，氧的百分比=18.43%式中：--空气扩散器氧的转移效率取12%②曝气池混合液平均氧饱和度最不利温度条件，按考虑代入各值得=8.9mg/L③换算为在条件下，脱氧清水的充氧量代入数据得=203.88Kg/h式中：C=2（2）曝气池平均时供气量：==7151.4/h（3）每污水供气量： 7151.4×24/36000=4.77空气/污水3.4.6.2.11空气管系统计算在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，（1）每根竖管供气量为：=143.03/h取144/h曝气池平面面积为：6024=1440（2）每个空气扩散器服务面积0.49，则所需空气扩散器数为1440/0.49=2938.77=2939个（3）每个竖管上安设空气扩散器的数目为：2939/50=58.78=59个（4）每个空气扩散器的配气量为：7151.4/2939=2.43/h将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘成空气管路计算图，进行计算。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设计算点，总压力损失为9.8K3.4.6.2.12空压机选定空气扩散装置安装在距曝气池池底0.3m处因此空压机所需压力为：P=（4-0.3+1）9.8=46.06K空压机供气量：平均时：7151.4/60=119.19m3/min根据所需压力及空气量决定采用6台L53LD型罗兹鼓风机2台备用3.4.7二沉池计算该沉淀池采用辐流式沉淀池 3.4.7.1设计参数设计进水量=0.283m3/s表面负荷q=2水力停留时间t=1.5h3.4.7.2池体设计计算（1）沉淀池表面面积A==509.4设计两座二沉池则二沉池直径D===18.01m取19.1m（2）二沉池有效水深h=qt=1.52=3m（3）沉淀部分有效容积V==1.5=764.1m3（4）污泥部分所需容积设S=0.5，T=4hV==2.5m3（5）污泥斗容积设污泥斗上部分半径r1=2m，污泥斗下部半径r2=1m倾角=，污泥斗高度hs=(r1-r2)tg=(2-1)tg=1.73m污泥斗容积： V1=hs(r12+r1r2+r22)=(22+21+12)=12.7m3（6）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度0.05，则圆锥体高度h4=(R-1)0.05=()0.05=0.43m圆锥体部分污泥容积：V2=h4(R2+R×r1+r12)V2=×0.43(2+2+22)V2=51.45m3（7）污泥斗总容积：V=V1+V2=12.7+51.45=64.15m3>2.5m3（8）沉淀池高度：设池底坡度为0.05。污泥斗直径为2m，池中心与池边落差=0.05×0.43m取超高=0.5m，H=+++H=0.5+3+0.43+1.73=5.66m（9）沉淀池池边高度H′=h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m（10）径深比D/h2=19.1/3=6.4，合乎6～12的要求3.4.8接触室 3.4.8.1设计参数设计流量Q=247.59L/s=14.85m3/min（按远期平均流量计）接触时间t=30min水深h=2m隔板间隙2.85mm池底坡度2%～3%排泥管DN=200mm3.4.8.2设计计算（1）接触池容积V=Qt=14.8530=445.66设两座接触池，每座池容积==222.83（2）水流速度v===0.02m/s（3）表面积F=222.83/2=111.42（4）廊道总宽：采用3个隔板，则廊道总宽为：B=2.854=11.4m，B取12m（5）接触池长度L==111.42/12=9.285m，L取9.5m3.4.9污泥处理系统A2/O工艺产生剩余活性污泥，含磷量很高，可达4%--6%。但污泥中的磷处于不稳定状态，在污泥处理区易释放出来。3.4.9.1重力浓缩池设计 3.4.9.1.1设计参数二沉池剩余污泥量1109.67Kg/d初沉池污泥=60二沉池进泥含水率P1=99.2%初沉池进泥含水率P1=96%浓缩后：污泥浓度40g/l，含水率=96%3.4.9.1.2.设计计算（1）C1=(1-P1)×1000=8Kg/C2=(1-P2)×1000=40Kg/则二沉池剩余污泥量1109.67Kg/d=138.71污泥总量Q=138.71+60=198.71（2）污泥混合后的浓度C==17.66Kg/（3）浓缩池面积设固体通量为60Kg/（）式中A—浓缩池总面积（m2）C—污泥固体浓度（g/L）M—浓缩池污泥固体通量[kg/(m2﹒d)]Q—污泥量（m3∕d）A=58.49m2采用两个浓缩池，有 ==58.49/2=29.25取30（4）浓缩池直径为得D=6.2m（5）浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间T=12h。则浓缩池工作部分高度===1.69m（6）浓缩池总高度设浓缩池超高=0.3m，缓冲高度=0.3m，浓缩池高度H=++=1.69+0.3+0.3=2.29m（7）浓缩后污泥体积浓缩前的污泥含水率98.3%，浓缩后的污泥含水率96%V==84.45每日排出上清液V上清液1=V-V浓缩=198.71-84.45=114.26m3/d3.4.9.2贮泥池设计总泥量V初沉+V剩余=198.71m3/d贮泥周期T为1d则贮泥池的容积V=T(V初沉+V剩余)=198.71m3取贮泥池尺深4.0m面积S===50m2，直径Dn==7.98m，取Dn=8m。为防止污泥在池内沉降，采用均匀搅拌机。3.4.9.3脱水机房设计过滤流量Q=198.71m3/d=8.28m3/h，污泥含水率96%，Q=8.28×40=331.2kg/h 型号为DY-1000型带式压滤机，选用的机器设计污泥脱水负荷即产泥量为140kg/hm。选用压滤机的数量为：n=331.2/140=2.36，选用4台，3用1备每日加药量的计算，按照污泥量的0.3%计算，故每日的加药量为331.2×24×0.3%=23.85kg，配制成溶液为1%的溶液，体积为23.85÷0.01=2385L/d脱水机房每日两班工作，每班配药1次，则每次的配药的体积为2.38÷2≈1.19m3考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，故设计选用2个容积为1.5的药箱。配置2台JBK型反应搅拌机，桨叶的直径为d=1000mm，功率0.75kW，桨板外缘线速度4~5m/s。聚丙烯酰胺投加浓度为0.1%，选用3套在线稀释装备，包括3台水射器和3台流量计量仪，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵4台，3用1备。每台的投加量：Q=2385/24/2=49.7L/s反冲洗泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗的耗水量为5.5~11.0m/h，压力为0.4~0.6MPa。选用4台离心清水泵3用1备，型号为：IS65-50-160。脱水后泥饼的含水率在70%左右3.5SBR工艺计算3.5.1SBR工艺设计计算污水进水量283.13L/s=24462m3/d，进水BOD5=112.5mg/L，水温12～30℃，处理水质BOD5=20mg/L3.5.1.1参数拟定BOD—污泥负荷：NS=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);反应池数：n=2;反应池水深：H=5m;MLSS浓度：3500mg/L排出比：1/m=1/2.5;活性污泥界面以上最小水深：ε=0.5m;3.5.1.2反应池运行周期各工序时间计算 （1）曝气时间TA=24×Cs/(Ca×m×Ls)=24×112.5/0.15×2.5×3500=2.06h（2）沉降时间初期沉降速度Vmax=7.4×10000×t水温11时Vmax=7.4×10000×11×=0.77因此必要的沉降时间为Ts===3.25水温21时Vmax=7.4×10000×21×=1.47因此必要的沉降时间为Ts==1.70（3）排出时间沉淀时间在1.7-3.25h之间变化，排出时间取2h，则总的沉淀时间取2.5+2=4.5h.（4）一个周期所需要的时间Te=TA+Ts+TD=2.06+4.5=6.56h所以周期次数n为n=24/6.56=3.66n以3计，则每一个周期为8h（5）进水时间TF=TC/n=8/2=4h3.5.1.3反应池容积计算 V=×Q=2.5×24462/3/2=10192.5m33.5.1.4.进水流量变动的计算根据进水流量和进水时间变化模式，一个周期的最大进水量变化比为r=1.5。超过一个周期污水进水量Q与V的比值为Q/V=（r-1）/m=（1.5-1）/2.5=0.2故各反应池的修正容量为V=10192.5（1+0.2）=12231m3单池容量计算为12231/2=6115.5m33.5.1.5污泥量计算MLSS=MLVSS/0.75=QSr/0.75Ns=24462×(112.5-20)/(1000×0.7×0.15)=20113.2kg设沉淀后的污泥SVI=150ml/g，污泥的体积则为1.2×SVI×MLSS/1000=3620.4m33.5.1.6SBR池反应池容积计算SBR池反应池容积V=Vsi+Vf+Vb式中Vsi——代谢反应污泥的容积Vf——反应池换水容积Vb——保护容积，按进水量的10%计算Vf为换水容积Vf=24462/24×2=2038.5m3Vs=3620.4m3单池的污泥容积为：Vsi=3620.4/2=1810.2m3则V=Vsi+Vf+Vb=1810.2+2038.5+0.1×24462=6294.9m3取反应池容积为6294.9m33.5.1.7反应器的尺寸构造如下设计反应池为长方形方便运行，一端进水一端出水，水深5m，SBR池单池的平面面积为6294.9/5=1259m3。设计2座池，则设计SBR池单池的平面面积为20×31.475m2， 3.5.1.8反应器的运行水位计算如下排水结束时水位：h1=5×=2.5m基准水位h2==4.17m高峰水位h3=5m警报，溢流水位：h4=5+0.5=5.5m污泥界面：h5=h1-0.5=2.5-0.5=2m3.5.1.9需氧量计算R=a’×Q×Sr+b’×V×XV生活污水的a’b’的取值a’：0.42～0.53，b’：0.18～0.11。此设计中a’=0.55；b’=0.15R=0.55×24462×0.0925+0.15×24462×0.0925/0.15=3507.24kg/dQmax=Q×1.52=3507.24×1.52=5331kg/d曝气时间以2.5h计，则每小时的需氧量为：5331/24×2.5=555.3kgO2/h每座反应池的需氧量：=555.3/2=277.7kg/h3.5.1.10鼓风曝气量及设备选型设计算水温30℃，混合液DO浓度为2mg/L。池水深5m，曝气头距池底0.8m，则淹没水深为4.2m。根据需氧量、污水温度以及大气压的换算，供氧能力为EA=10%（1）计算曝气池内平均溶解氧饱和度，即Csb=Cs(+)Pb=1.013×105+9.8×103×4.8=1.48×105PaOt=×100%=×100%=19.3%确定20℃和30℃（计算水温）的氧的饱和度： CS(20)=9.17mg/L;CS(30)=7.63mg/LCSb(30)=CS(+)=7.63×(+)=9.09mg/LCSb(20)=CS(+)=9.17×(+)=10.95mg/L（2）计算鼓风曝气池20℃时脱氧清水的需氧量：R0=代入数据得572.5kgO2/h（3）求供气量：曝气池平均时供气量：==19083/h=318.1m3/mim（4）选PBP型橡胶盘形微孔曝气头服务面积：3m2/个空气流量：1.5~3.0m3/（h·个）曝气器阻力：180~280mmH2O动力效率：4.46~5.19kgO2/KW·h氧利用率：18.4%~27.7%（5）空气管道的沿程阻力损失h1与局部阻力h2损失之和：h=h1+h2=4.8kpa（6）空气扩散装置安装深度的的阻力：h3=4.8×9.8=47.04kpa（7）空气扩散装置的阻力：h4=5.1kpa（8）鼓风机所需要增加的压力为：H=h1+h2+h3+h4=4.8+47.04+5.1=56.94kpa用六台鼓风机，4用2备，则每台鼓风机的供气量为：G’S=356.1/4=90m3/mim选RME-200型罗茨鼓风机，每台电动机功率为75KW。空气管和曝气器的平面布置为，鼓风机房出来的干管在相临的SBR池边上设置两根分管，两根分管分别设置10根支管，每根支管设置50个曝气器，每池共计500个曝气器，全池1000个曝气器。 3.5.1.11上清液排出装置：撇水器污水进水量Qs=24462m3/d，池数N=2，周期数n=3。本设计采用螺杆传动旋转式滗水器，旋转式滗水器由滗水堰口、支管、干管、可进行360°旋转的回转支撑、滑动支撑、驱动装置、自动控制装置等组成。当需要排水时，控制元件给出信号指令传动装置工作，螺母旋转，螺杆均速下降，撑杆按一定轨迹运动，使集水堰槽按设定的速度下降，完成均量滗水。当滗水结束后，可由液位控制仪给出最低极限信号，电极反转，牵引集水堰槽上移，回到预置位置，等待完成下一个循环。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛。本工艺采用XB-1800型旋转式滗水器。设计滗水量：Q=20m/h，滗水深度：H=2m；滗水时间t取1h。3.5.1.12剩余污泥量计算以及排泥系统的设计（1）剩余污泥量：剩余污泥量主要来自微生物的增值污泥以及少部分的进水悬浮物构成，计算公式为W=a×(L0-Le)×Q-b×V×XV其中a——微生物代谢增系数，取0.8b——微生物自氧化率，取0.05W=a×(L0-Le)×Q-b×V×XV=a×(L0-Le)×Q-b×Qsr/Ns=（a-b/Ns）×Q×Sr=（0.8-0.05/0.15）×24462×（112.5-20）/1000=105.6kg/d（2）湿污泥量（剩余污泥含水率P=99.5%）：Q=W/（1-P）/1000=21.12m3/d。3.5.2接触室3.5.2.1设计参数设计流量Q=247.59L/s=14.85m3/min（按远期平均流量计） 接触时间t=30min水深h=2m隔板间隙2.85mm池底坡度2%--3%排泥管DN=200mm3.5.2.2设计计算（1）接触池容积V=Qt=14.8530=445.66设两座接触池，每座池容积==222.83（2）水流速度v===0.02m/s（3）表面积F=222.83/2=111.42（4）廊道总宽：采用3个隔板，则廊道总宽为：B=2.854=11.4m，B取12m（5）接触池长度L==111.42/12=9.285m，L取9.5m3.5.3污泥处理系统3.5.3.1重力浓缩池设计3.5.3.1.1设计参数SBR池剩余污泥量21.12SBR池进泥含水率P1=99.5%3.5.3.1.2设计计算 （1）浓缩池的直径D=Q/M=4.7式中，Q——浓缩污泥量，kg/dM——污泥固体通量，一般采用30-60，kg/（m2d）。取45——浓缩池的面积，则=2.45m取D=2.6m则A=3.14×1.32=5.31m2（2）浓缩池的高度H取污泥浓缩时间T=12h。则浓缩池工作部分高度===2m式中，——浓缩污泥量，kg/d取超高=0.3m，缓冲层高度=0.3m故浓缩池的总高度H=++=2+0.3+0.3=2.6m（3）浓缩后污泥体积浓缩前的污泥含水率99.9%，浓缩后的污泥含水率97%V==3.523.5.3.2贮泥池设计总泥量=21.12m3/d贮泥周期T为2d则贮泥池的容积V=TV=42.24m3取贮泥池尺深3.0m 面积S===14.08m2，直径Dn==4.23m，取Dn=4.5m。则S=3.14×2.252=15.9m2为防止污泥在池内沉降，采用均匀搅拌机。3.5.3.3脱水机房设计过滤流量Q=21.12m3/d=0.88m3/h，污泥含水率97%，Q=0.88×30=26.4kg/h型号为DY-500N型带式压滤机，用的机器设计污泥脱水负荷即产泥量为50kg/hm。用压滤机的数量为：n=26.4/50=0.53，选用2台，1用1备每日加药量的计算，按照污泥量的0.3%计算，故每日的加药量为26.4×24×0.3%=1.9kg，配制成溶液为1%的溶液，体积为1.9÷0.01=190L/d脱水机房每日两班工作，每班配药1次，则每次的配药的体积为190÷2≈95L考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，故设计选用2个容积为100L的药箱。配置2台JBK型反应搅拌机，桨叶的直径为d=1000mm，功率0.75kw，桨板外缘线速度4~5m/s。聚丙烯酰胺投加浓度为0.1%，选用1套在线稀释装备，包括1台水射器和1台流量计量仪，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵2台，1用1备。每台的投加量：Q=190/24/2=3.96L/s反冲洗泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗的耗水量为5.5~11.0m/h，压力为0.4~0.6MPa。选用2台离心清水泵1用1备，型号为：IS65-50-160。脱水后泥饼的含水率在70%左右设计污泥浓缩脱水机房尺寸为3.6高程计算3.6.1SBR工艺3.6.1.1水头损失计算厂区内管道、管件和构筑物的水头损失，选最长的流程计算，结果见表3-3。 表3-3污水处理厂水头损失计算表Table3-3Calculationofheadlossofwastewatertreatmentplant名称设计流量(L/s)管径(mm)水力坡降i(‰)管长L(m)iL(m)流速v(m/s)(m)(m)出厂管260.828000.81000.080.750.08接触池0.300SBR池至接触池260.828000.8600.0480.751.560.0450.093SBR池0.500沉砂池至SBR池260.828000.8700.0560.751.960.0560.112沉砂池0.250细格栅至沉砂池260.828000.8200.0160.753.260.0930.109细格栅0.150泵房至细格栅0.30泵房2.20中格栅至泵房中格栅0.150管道至中格栅0.30格栅前管道260.829000.6500.030.680.550.0130.0433.6.1.2高程确定 （1）高程布置应确定控制点的标高，在本设计中，厂区控制点的标高是排放水体的最高洪水位标高，只要使得消毒池出水井的高度能够保证水能自流过去，并且有一定的富裕水头即可。整个污水处理部分的高程主要围绕两部分损失来进行：构筑物内水头损失，管路损失。其中构筑物损失主要是进水配水以及出水集水时会带来水头损失，管道主要是沿程阻力损失，以及管道弯头、三通具有阻力。（2）由此可以算出每一段管路上的损失，并且依次推算前一个构筑物的水面标高，从而定出每一个构筑物相对于地面的位置。所有在主干道以下的管道均需0.7m或0.7m以上的覆土厚度，在平面上相互重叠的管道在高程图上外壁必须有0.2～0.3m的高程差。经行高程计算时考虑管道内的经济流速，选择合适的管道。计算如下：污水处理厂的地面高程为26.00米，污水管道埋深定为6米。污水处理后，排长江。长江最高水位27.51米。出水点的标高：+27.5m出水管DN800，管道长100m管路损失h=0.08m假设出水管路上的富余水头为0.15m则消毒池出水井内的液面高度为：+27.73m消毒池出水处设置窗口跌水0.15m，则消毒池内液面高度：+27.88m消毒池进水采用淹没窗口，水头损失0.15m，则消毒池进水液面高度+28.03mSBR池至接触消毒池管路损失h=0.093考虑富余水头0.15mSBR池出水井的液面高度：+28.273mSBR池出水堰上水头0.12m，跌水0.2m，SBR池内液面高度：+28.593mSBR池进水处跌水0.2m，则SBR池内进水液面高度+28.793mSBR池至平流式沉砂池管路损失h=0.112m考虑0.15m的富余水头，沉砂池出水的液面高度+29.055m沉砂池出水处用窗口出流，水头损失0.15m，沉砂池内液面高度：+29.205m沉砂池进水处跌水0.2m，则沉砂池内进水液面高度+29.405m细格栅至平流沉砂池管路损失h=0.109m细格栅的栅后水面标高为+29.514m过格栅的水头损失0.21m，栅前水深为0.51m 细格栅的栅前水面标高为+29.731m厂区进水点的管内底标高+20m，管径DN=1000，假设管道的充满度为0.7，则进水点的高度+20.7m，过中格栅的水头损失为0.085m，栅前水深为0.51m中格栅的栅后水面标高为+20.615m从格栅至污水泵房的水头损失为0.2m，栅前液面高度为+20.415m。经过计算各处理构筑物的设计水面标高及池底标高见表3-3。表3-4各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高Table3-4Waterlevelandbottomlevelofwastewatertreatmentstructure构筑物名称水面标高（m）池底标高（m）构筑物名称水面标高（m）池底标高（m）中格栅前20.720.19平流沉砂池29.20527.831中格栅后20.61520.105SBR池28.59323.593泵房集水井20.41517.615接触消毒池27.8825.88细格栅前29.73129.221细格栅后29.51429.0043.6.2.A/A/O工艺3.6.2.1水头损失水头损失计算见表3-5。表3-5污水处理厂水头损失计算表Table3-5Calculationofheadlossofwastewatertreatmentplant 名称设计流量(L/s)管径(mm)水力坡降i(‰)管长L(m)iL(m)流速v(m/s)(m)(m)出厂管260.828000.81000.080.750.08接触消毒池0.300二沉池至接触消毒池260.828000.8600.0480.751.560.0450.093二沉池0.500二沉池至好氧池260.828000.8700.0560.751.960.0560.112好氧池0.3缺氧池0.3厌氧池0.3初沉池至厌氧池260.828000.8700.0560.751.960.0560.112初沉池0.3平流式沉砂池至初沉池260.828000.8700.0560.751.960.0560.112平流式沉砂池0.3沉砂池至细格栅260.828000.8700.0560.751.960.0560.112细格栅0.0875泵房至细格栅260.828000.8200.0160.753.260.0930.109中格栅至泵房0.15中格栅0.0875管道至中格栅0.30格栅前管道260.829000.6500.030.680.550.0130.043 3.6.2.2高程确定计算如下：污水处理厂的地面高程为26.00米，污水管道埋深定为6米。污水处理后，排长江。长江最高水位27.51米。出水点的标高：+27.5m出水管DN800，管道长100m管路损失h=0.08m假设出水管路上的富余水头为0.15m则消毒池出水井内的液面高度为：+27.73m消毒池出水处设置窗口跌水0.15m，则消毒池内液面高度：+27.88m消毒池进水采用淹没窗口，水头损失0.15m，则消毒池进水液面高度+28.03m二沉池至消毒池管路损失h=0.30m考虑富余水头0.2m则二沉池出水井内液面标高：+28.53m二沉池跌水0.25m，堰上水头0.05m，则二沉池内水面标高：+28.78m好氧池至二沉池管道损失h=0.112m考虑富余水头0.2m则好氧池出水水面标高：+29.092m好氧池出水处用窗口出流，水头损失0.3m，好氧池内液面高度：+29.392m缺氧池出水处用窗口出流，水头损失0.3m，缺氧池内液面高度：+29.692m厌氧池出水处用窗口出流，水头损失0.3m，厌氧池内液面高度：+29.992m厌氧池至初沉池管路损失h=0.112m，考虑富余水头0.2m则初沉池出水处液面标高：+30.304m初沉池跌水0.25m，堰上水头0.05m，则初沉池内水面标高：+30.604m初沉池至平流式沉砂池管路损失h=0.112m考虑0.15m的富余水头，沉砂池出水的液面高度+30.866m沉砂池出水处用窗口出流，水头损失0.15m，沉砂池内液面高度：+31.016m沉砂池进水处跌水0.2m，则沉砂池进水液面高度+31.216m细格栅至平流沉砂池管路损失h=0.109m 细格栅的栅后水面标高为+31.325m过格栅的水头损失0.21m，栅前水深为0.51m细格栅的栅后水面标高为+31.53m厂区进水点的管内底标高+20m，管径DN=1000，假设管道的充满度为0.7，则进水点的高度+20.7m，过中格栅的水头损失为0.085m，栅前水深为0.51m中格栅的栅后水面标高为+20.615m从格栅至污水泵房的水头损失为0.2m，则栅前液面高度为+20.595m。经过计算各处理构筑物的设计水面标高及池底标高见表3-6。表3-6各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高Table3-6Waterlevelandbottomlevelofwastewatertreatmentstructure构筑物名称水面标高（m）池底标高（m）构筑物名称水面标高（m）池底标高（m）中格栅前20.720.19初沉池30.60427.604中格栅后20.61520.105厌氧池29.99224.992泵房集水井20.41517.615缺氧池29.69225.692细格栅前31.3230.81好氧池29.39225.392细格栅后31.5331.02二沉池28.7825.78平流沉砂池31.01629.616接触消毒池27.8825.884工程概预算和经济技术指标4.1估算范围及依据（1）估算范围：污水处理厂污水处理工程，污泥处理工程，其他附属构筑物工程。（2）估算依据：编制依据《湖北省建筑工程概算定额》材料价格：部分参照网上价格，部分按照市场价格。4.2A/A/O工艺 4.2.1土建费用概算表（见附表）4.2.2设备费用概算（见附表）4.2.3工程总费用概算直接费用：土建费用A=1798.7万元设备材料费用B=1075.49万元A+B=2874.19万元间接费用：运输和安装费用（A+B）5%=143.7万元方案设计费用（A+B）3%=86.23万元调试费用（A+B）3%=86.23万元验收费用（A+B）2%=57.5万元其他建设费用：（A+B）15%=431.13万元总投资：3679万元4.3SBR工艺4.3.1土建费用概算表（见附表）4.3.2设备费用概算（见附表）4.3.3工程总费用概算直接费用：土建费用A=1266.69万元设备材料费用B=659.5万元A+B=1926.2万元间接费用：运输和安装费用（A+B）5%=96.3万元方案设计费用（A+B）3%=57.8万元调试费用（A+B）3%=57.8万元验收费用（A+B）2%=38.52万元 其他建设费用：（A+B）15%=289万元总投资：2465.62万元5结论通过以上两个方案的比较，可以看出A/A/O可调控性灵活，操作方便，设备利用率较高，但是SBR造价相对于A/A/O比较低，占地面积和运行成本都比A/A/O低，因为不需要二沉池、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省、运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。考虑到脱氮除磷的要求，虽然SBR的脱氮除磷的条件比较复杂，生物选择区的生长条件不像A/A/O容易控制，运行出来的实际结果可能会有一定的波动，但是考虑到A/A/O工艺厌氧段释磷效果比较差 ，除磷效果和脱氮效果都难于再提高，而且运行管理要求较高，投资较大，节能差。故经过综合比对，考虑到中小城市的实际情况，采用SBR工艺。'