(整理)污水处理厂毕业设计 91页

第一章设计概述及设计原则第一节设计任务书一、设计题目市城区污水处理厂设计二、设计资料（一）污水处理厂建设规模与处理程度表1.1设计规模、进水水质与处理程度设计水量（m3/d）近期10000远期20000污水水质BOD(mg/L)150COD(mg/L)300SS(mg/L)200TP(mg/L)4NH4-N30pH6～9处理后要求达到的水质标准BOD(mg/L)≤20COD(mg/L)≤60SS(mg/L)≤20TP≤0.5NH4-N≤15pH6～9排水干管管底标高（m）1900.5（二）自然条件1.地理位置污水处理厂位于市城区东部,大夏河的北岸,城市饮用水源地的下游。目前市的交通运输以公路运输为主,主要过境干线有兰朗、临大、临循、临塔四条,构成市对外的县际、省际交通道路网。城市公路交通较为便捷,己成为州对外交通的枢纽。\n2.地形地貌、地质、地震情况市地域属远古冰川期大河谷一段，河谷底部约3.2～5km，地势西南高，东北低，以8%的纵坡由西南向东北倾斜。境海拔高度在1823.8～2222.1m之间，平均海拔190Om左右，最大高差3983m。西南有南龙山，与县插花接壤；东南以路盘山为屏障；西北以北源山坡为靠。水系属黄河流域水系，大夏河从西南人境，依南龙山麓纵贯全境蜿蜒流过，从南龙山尾与路盘山之间人境的牛津河、袍罕乡红水沟口人境，横穿市区的红水河，均在市注入大夏河，使全市形成“三河一川”格，西南—东北带状河谷型地貌。市区即坐落于在大夏河下游河谷II级阶地上。市属第三系上新统组，按地层可分为三级阶地，I级阶地为大夏河床，II级阶地从木厂—关家台一带到北山根，III级阶地是北源。城区设在大夏岸中部的II级阶地上。地质构造简述如下:城区:地形比较平坦，起伏不大，但凹坑、陡坎较多，填土现象严重；填土区下的黄土状亚粘土随阶地纵向有所不同，越靠近北源越厚，往南渐薄，至大夏河边几乎没有；再往下为稳定的卵石层。西郊：处于二级阶地上，地面平坦，地形大致由西北向东南倾斜，地层为冲积的黄土状亚粘土和卵石层组成。黄土状亚粘土习性较好,但具有II级自重湿陷性。北源山根坡地：为坡积洪积地层，夹层较多，具有II-III级自重湿陷性，不均匀下沉性大，山坡较陡，且整个山坡有多处冲沟，该区的卵石层不稳定，卵石间夹有土层，容易被水冲刷带走，造成下陷，因此该处不宜修建高层建筑。东郊：大致分为三层，耕土层下为黄土状亚粘土，下为稳定性卵石层，再下为红粘土，夹有细砂和中砂层。污水厂区拟建在东郊，海拔高度为1903m。地震设防烈度为8度。3.区域水系及水文特征市区西、南部毗连的县地势较高，且多川沟，故流径本市的河流大都呈自西向东或由南向北流向。主要河流有大夏河、红水河、牛津河等。大夏河发源于省泽库南端西倾山北麓，经甘南藏族自治州夏河县的土门关流人州境，自西向东从城南横贯市，至折桥转北，经泄湖峡在县先锋乡塔村注人黄河家峡水库。该河全长194km，流域面积7154km2，从距城3Okm处的土门关起，主要支流有六条:老鸦关河、多支坝河、槐树关河(下游称大滩河)、沟河、红水河、牛津河。大夏河在市区长约22.4km，河面最宽处达100Om，狭窄处仅40m，河道纵坡8‰～5‰\n，历年年平均流量为38.8m3/s，历史最大洪峰流量是1914年的1390m3/s。该河平均流速l～28m/s，平均含沙量0.595～3.40kg/m3。红水河发源于县营滩乡大荒地沟，经红台乡顺红水沟流人本市境后，沿北源山根东流；在邓家桥折向城区至城东南汇人大夏河全长约3Okm，集水面积78.4km2。该河平均洪水流量约50～65m3/s，历史最大洪峰流量在12Om3/s以下，平均流速0.8～3.4m/s，平均含沙量2.06kg/m3。牛津河发源于和政县罗家集乡黄家沟，自城南四家咀人境，全长约2km，平均洪水流量为50m3/s左右，历史最大洪峰流量130m3/s，流速1～3m/s。河流最高水位为1899米，常位水位为1896米。4.气象特征市属中温带气候带由于地处高原，深居陆，远离海洋，日照比较充足。气候年差较大，温度非周期性变化显著。该区夏季雨水偏多，多西南风；冬季多西北风，寒冷干燥。气候总的特点是:日照较多，热量不富，干湿分明，冷暖悬殊。主要气象要素参数如下:年平均气温:7.9℃极端最高气温:36.2℃极端最低气温:-27.8℃年平均气压:807.6mb年平均无霜期:149天年平均降雨量:484mm年最大降雨量:76.3mm年平均蒸发量:1343mm年最大蒸发量:1474mm年平均日照时数:2171.611r年主导风向:西南风年平均风速:1.4m/s历年最大风速:22m/s年平均静风率:52%三、设计依据（一）《室外排水设计规（GB50101-2005）》；\n（二）《污水综合排放标准（GB8978-1996）》；（三）《地面水环境质量标准（GB3838-2002）》；（四）《城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）》；（五）《城镇污水处理工程项目建设标准（2001）》。四、进度安排根据教学计划规定，毕业设计期限为13周，各阶段时间大致安排如下：（一）英文翻译及资料查阅1周（二）分析资料、处理方案论证1周（三）处理构筑物设计计算3周（四）设计图纸的绘制4周（五）校核与文件整理（包括设计说明书）3周（六）毕业设计答辩五、设计成果要求（一）设计文件1.设计说明书包括设计总说明和计算书两部分（字数不少于15000字），要求容完整、简洁明了、层次清楚、文理通顺、装订整齐；插图按比例，可按单线绘制。2.毕业设计计算书除满足上述要求外，还应计算准确，并附有工艺简图。3.设计说明书中含英文摘要（约200字），英文摘要撰写所用专业词汇要准确，语句要通顺，无语法错误；关键词数量3～5个，据含由大到小排列。（二）设计图纸所绘图纸应反映出设计的容。不得少于8图，其中至少有1图纸必须为手绘图，21号图，其余为2号图，另装成册。图纸绘制要符合国家标准。1.污水厂总平面布置图一；2.高程布置图一；3.构筑物详图至少6。（三）翻译翻译篇与本专业相关的外文参考文献（不少于5000字符）。第二节设计原则\n一、污水处理厂厂址的选择适当的选址是污水处理厂充分发挥其作用很重要的一环。厂址对周围的环境、卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。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。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。污水处理厂厂址选择应遵循下列原则：（一）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。（二）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。（三）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。（四）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。（五）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。并选择土质好的地方，便于施工。综合考虑以上原则，初步拟订处理厂厂址选在该区东南方向，从该区平面图上看，地势平坦，且该地方也有足够的空间满足处理厂远期发展的可能性。有足够的地方可供建设污水厂。根据污水厂的平面布置，能够满足要求。二、工艺流程选择的原则（一）污水的处理程度当处理水排放水体时，污水处理程度可考虑用以下几种方法确定：1．按水体的水质标准确定，即根据当地环境保护部门对该受纳水体规定的水质标准进行确定；2．按城市污水处理厂所能达到的处理程度确定，一般多以二级处理技术所能达到的处理程度作为依据；3．考虑受纳水体的稀释自净能力。（二）工程造价与运行费用\n工程造价和运行费用是工艺流程选定当地重要因素，当然，处理水应当达到水质标准是前提条件。这样，以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为制约条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标，建立三者之间的相互关系。（三）当地的各项条件当地的地形、气候等条件也是对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。例如，当地拥有农业开发利用价值不大的旧河道、洼地、沼泽地等，就可以考虑采用稳定塘、土地处理系统等污水的自然生物处理系统。（四）原污水的水量与污水流入工况除水质外，原污水的水量也是选定处理工艺需要考虑的因素，水质、水量变化较大的原污水，应考虑设调节池或事故贮水池，或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺，如完全混合型曝气池等，某些处理工艺，如塔式滤池和竖流式沉淀池只适用于水量不大的小型污水处理厂。三、污水厂的平面布置原则(一)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，在做平面布置时应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区的平面位置。对此，应考虑：1．贯通、连接各处构筑物之间的管、渠，使之便捷、直通，避免迂回曲折。2．土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段。3．在处理构筑物之间，应保持一定距离，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5～10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、沼气贮罐等，其间距应按有关规定确定。4．各处理构筑物在平面上布置，应考虑尽量紧凑。5．污泥处理构筑物应考虑尽可能单独布置，以方便管理，应布置在厂区夏季主导风向的下风向。(二)管、渠的平面布置\n1．在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使各处理构筑物能够独立运行的管、渠，当某一处构筑物因故停止工作时，其后接处理构筑物仍能够保持正常的运行。2．应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。3．在厂区还应设有空气管路、沼气管路、给水管路及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大都在地上，对它们的安装既要便于施工和维护管理，又要紧凑，少占用地。(三)辅助建筑物的平面布置污水厂的辅助建筑物有中央控制室、配电间、机修间、仓库、食堂、宿舍、综合楼等。它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。1．辅助建筑物建筑面积的大小应按具体情况条件而定。辅助建筑物的设置应根据方便、安全等原则确定。2．生活居住区、综合楼等建筑物应与处理构筑物保持一定距离，应位于厂区夏季主风向的上风向。3．操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物和运行情况的位置。4．平面布置时应安排充分的绿化地带，改善卫生条件，为污水厂工作人员提供优美的环境。四、污水厂的高程布置原则污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。（一）水头损失为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：1．污水流经各处理构筑物的水头损失；2．污水流经连接前后两处理构筑物管渠的水头损失，它包括沿程与局部水头损失；3．污水流经量水设备的水头损失。（二）高程布置在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：\n1．选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能运行正常；2．计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时备用水头；3．设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位为起点，逆污水流程往上推算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低；4．在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。第二章设计方案的比选\n第一节污水水质情况及工艺方案的分析比选一、污水水质及处理程度的计算（一）进水水质本设计的总设计规模为近期10000m3／d，远期为20000m3／d，该污水厂污水主要来源于该城市的生活污水，处理后出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）标准。根据设计资料市污水水质情况如下表2.1。表2.1污水水质指标（单位：mg／L）项目CODBOD5SSNH4-NTNTPpHT（℃）进水水质300150200303846～912排放标准6020≤20≤15≤20≤0.506～912去除率％95.780.0≥90.0≥50.0≥47.4≥34.2（一）溶解性BOD5的去除率活性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，而后者主要是以生物污泥残屑为主体，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从处理水中的粽BOD5值中减去。1.处理水中非溶解性BOD5值BOD5非＝0.7Ce×1.42﹙1－e-0.23×5﹚＝13.60mg/L(e≈2.72)2.处理水中溶解性BOD520－13.60＝6.40mg/L3.溶解性BOD5的去除率η＝（150－6.4）/150×100％＝95.73％（二）COD的去除率η＝（300－60）/300×100％＝80％（三）SS的去除率η＝（200－20）/200×100％＝90％\n（四）总N的去除率η＝（38－20）/38×100％＝47.4％（五）磷酸盐的去除率进水中磷酸盐浓度为4.0mg/L，如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计，则磷的含量为4.0×0.=0.76mg/L（注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是最大的，这样设计出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是安全的），则磷的去除率η＝（0.76－0.5）/0.76×100％＝34.21％（六）混合物水中可生化性判断BOD5/COD＝150/300＝0.50＞0.30可生化处理。三、工艺流程比选（一）污水处理流程根据水质、水量和地质条件等因素，同时需考虑脱氮除磷，拟选以下三种工艺为备选工艺。1.方案一：曝气生物滤池法曝气生物滤池是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备。被处理的原污水从池上部进入池体通过由填料组成的滤层，在填料表面形成有微生物栖息的生物膜，在污水滤过滤层的同时由池下部通过空气管向滤层进行曝气，空气由填料的间隙上升，与下流的污水相向接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和吩咐的有机物质，在微生物的形成代谢作用下，有机物被降解，污水得到处理。原污水中的悬浮物及由于生物膜脱落形成的生物污泥，被填料所截留，滤层具有二次沉淀池的功能。（1）具体工艺流程（见图2.1）。（2）优点①容积负荷高，设备体积小，不需设二次沉淀池。占地面积比其他生物处理工艺都要小，特别适用于土地资源紧缺的地区；②出水水质好，出水BOD5和SS可在10mg/L以下；③空气用量少，氧气利用率高，可节省鼓风曝气的能耗。\n中格栅提升泵站细格栅曝气生物滤池二沉池消毒池沉砂池污泥浓缩池最终处理污泥脱水污泥泵房出水污水加药间图2.1曝气生物滤池法工艺流程示意图（3）缺点①反冲洗需要损失一部分干净水；②对进水的SS要求较高；③出水提升高度较大；④污泥稳定性较差，产泥量大。2.方案二:卡罗塞尔2000型氧化沟工艺卡罗塞尔2000型氧化沟是具有部前置反硝化功能的氧化沟工艺，该工艺在运行过程中，借助于安装在反硝化区的螺旋桨将混合液循环至前置反硝化区（不需循环泵），循环回流量可通过插式阀加以调节，前置反硝化区的容积一般占总容积的10％左右。反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐进行反硝化，由于混合液大量回流混合，同时利用氧化沟延时曝气所获得良好的硝化结果,该工艺使得氧化沟脱氮功能得到加强，聚磷菌的释磷和过量吸收磷过程又可实现污水中磷的去除。（1）具体工艺流程（见图2.2）。中格栅提升泵房细格栅卡罗塞尔2000氧化沟二沉池消毒池沉砂池污泥浓缩池最终处理污泥脱水污泥泵房出水污水加药间图2.2卡罗塞尔2000型氧化沟法工艺流程示意图（2）优点①对BOD、COD和N的去除率可分别达到98％、95％和95％，出水P可降到1～2mg/L；\n②实现了混合液向缺氧区的回流，节约了用于混合液回流的能耗；③流程简单，可实现在一个反应池中的生物除磷脱氮；④易实现自动控制，运行管理方便。（3）缺点①需设单独的二沉池，占地面积较大；②专利设备的引进费用较高。3.方案三：ICEAS法ICEAS工艺一般采用由两个矩形池为一组的SBR反应器组成，每个池子分为预反应区和主反应区。反应区一般处于厌氧或缺氧状态，主反应区是曝气反应的主体，占总反应容积的85％～90％。经预处理的污水连续不断进入反应池前部的预反应区，在该区，污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥中的微生物吸附，并一并从主反应区隔墙下部的孔眼以低流速进入主反应区。在主反应区，按照“曝气”、“闲置”、“沉淀”、“滗水”的程序周期性运行，使污水在交替的好氧—厌氧和厌氧—好氧的条件下完成脱氮和除磷的作用。各过程历时及相应设备的运行根据设计由计算机自动控制。（1）具体工艺流程（见图2.3）。中格栅提升泵房细格栅ICEAS鼓风机房消毒池沉砂池污泥浓缩池最终处理污泥脱水污泥泵房出水污水加药间图2.3ICEAS法工艺流程示意图（2）优点①无污泥回流和混合液回流工作，工艺简单，布局紧凑，能大幅度节约占地和能耗；②多池并联组合，运行灵活，扩建方便；③泥龄长，且污泥已稳定处理，沉降脱水性能好，剩余污泥量少；④半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉降效果好；⑤自动化程度高；⑥造价节省。\n（3）缺点①除磷脱氮效果一般；②对水量变化的适应性较差，仅适用于中、小型水处理厂。（二）备选污泥处理流程污水中悬浮物质含量越多，溶解性污染物溶度越高，污水的净化率越高，其产泥量越多；污泥龄越短，其产泥量也越大。本工程采用生化处理工艺的BOD负荷较低，污泥龄较长，一般可达15～30天，剩余污泥量少。根据我国已建成的采用表面曝气活性污泥处理工艺的污水处理厂的经验统计数据，城市污水的产泥率系数Y一般在0.2～0.5kgDS/kgBOD5。1.污泥处理要求污水生物处理过程中将产生大量生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化且含有寄生虫卵，若不经妥善处理和处置，将造成二次污染，污泥处理要求如下：（1）减少有机物，使污泥稳定；（2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；（3）减少污泥中有毒物质（4）利用污泥中可用物质，化害为利。2.常见的污泥处理备选工艺由于本设计污水采用氧化沟工艺，污泥多已达到稳定程度，勿需再进行消化处理，近期水量10000m3／d，污泥量较少，现选择两种方案进行筛选：（1）生污泥自然干化堆肥最终处置；（2）生污泥浓缩机械脱水干燥焚烧最终处置；四、备选方案的技术经济比较：（一）技术比较本设计处理水质为典型的城市污水水质，处理规模属中、小型污水处理厂。出水要求较高，该水厂位于西北陆地区，属缺水地区。该污水处理厂接纳的污水主要为合流制污水，要考虑的项目有：BOD5、COD、SS、TP、TN等。\n曝气生物滤池、ICEAS法以及卡罗塞尔2000型氧化沟三种工艺在正常运行下均能保证较好的出水水质，但曝气生物滤池对进水的SS要求较高，条件难以控制；ICEAS法操作得当，出水水质也较连续式好，但自动控制要求较高，日常维护较不便；卡罗塞尔2000型氧化沟出水水质好，除磷脱氮效果也较好，且目前我国卡罗塞尔2000型氧化沟使用较多，技术比较成熟。（二）经济比较从经济考虑，曝气生物滤池池体高度较大，该工艺虽然节约了二沉池，但需另设二池：一为反冲洗水储备池，二为污泥缓冲池，此外运行管理不当还可能造成滤料随水流失等问题，且污泥稳定性较差，产泥量大；ICEAS法是SBR工艺的一种变形，因要负担生化处理和沉淀两种功能，这种功能的转换要依靠设备的切换来实现，因此对自动化的要求高，对自动化的依赖程度也高，可靠性方面有一定的风险；卡罗塞尔2000型氧化沟不要求设初沉池，污泥处理不需设硝化池，可节省一部分占地面积，即可节省基建投资，且除磷脱氮效果好，不需另加药剂，工艺流程简单，设备少，因此日常运行费用也较低。三种污水处理工艺流程的经济及技术比较见表2.2。表2.2方案技术、经济比较表项目曝气生物滤池卡罗塞尔2000型氧化沟ICEAS工艺污泥负荷0.03～0.070.05～0.150.15～0.3HRT（约h）20～4810～2410～24设计水深（m）6～8＜4.54～6曝气方式穿孔管曝气表面曝气微孔曝气处理效果较好好好对出水水质的保证度较好较好较好抗水量水质冲击程度好好好流程复杂程度简单简单简单维护管理要求方便方便方便对自控的依赖程度低低高设备易损程度低低低二沉池无有无占地面积小大小运行能耗低高较低\n在中国的应用经验较多多较多在类似地区的应用经验多多较多评价适合最适合合适两种污泥备选方案的经济及技术比较见表2.3。表2.3污泥方案技术、经济比较表项目方案一方案二主要构筑物污泥贮泥池、浓缩池、脱水机房、污泥堆棚等污泥贮泥池、浓缩池、干化场、污泥堆棚等主要设备污泥浓缩脱水机、加药设备污泥浓缩脱水机、加药设备占地面积小大脱水效果较快较慢影响因素1.药剂2.污泥性质3.技术4.运行管理1.气候条件2.药剂3.污泥性质4.技术5.运行管理费用机械费用较高土建费用较高对环境的影响有有综上所述，考虑到处理效果、基建投资、运行费用等方面的因素，认为卡罗塞尔2000型氧化沟工艺是比较符合本设计生化处理的核心工艺。其具体工艺流程见图2.2。干化场占地面积较大，相应的土建费用较高，且受天气因素的影响，故采用机械脱水的方案，但考虑到污泥焚烧一次性投资巨大，操作管理复杂且能耗较高，运行费用高，特别是焚烧产生的有毒有害气体会对环境造成严重危害，故将方案一改进为污泥填埋处理方式，即生污泥浓缩机械脱水填埋若远期技术经济可行，可考虑将脱水污泥厌氧堆肥，经无害化处理稳定后用作堆肥。第二节主要构筑物的比选一、污水处理（一）格栅\n格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水管道、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或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。在污水处理系统（包括水泵）前，均需设置格栅，其按形状可分为平面格栅和曲面格栅；按栅条净间隙，可分为粗格栅（50～100mm）,中格栅（16～40mm）,细格栅（3～10mm）；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅。本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），其中中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。（二）沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂，煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。沉砂池一般设于泵前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。目前较常见的沉砂池有以下四种形式。1.平流式沉砂池平流式沉砂池是一种最常用的沉砂池，其构造简单，处理效果好,易于排沙沉砂。从结构上看类似一个加深加宽的明渠，污水在沉砂池水平方向流动，在池的两端设有闸板以控制水流。沉砂池下部聚集沉砂，池底设1～2个贮砂斗，下接带闸阀的排沙管。当污水流过沉砂池时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中挟带的无机颗粒将在重力作用下下沉，而相对密度较小的有机物仍处于悬浮状态，并随水流走，从而达到从水分中分离无机颗粒的目的。2.曝气沉砂池由于截留的沉砂中常夹带一部分有机物，沉砂放置一定时间后，砂中有机物发生厌氧反应，散发出臭味，影响周围环境，且不易进行脱水处理，因此在沉砂池通入一定氧气形成曝气沉砂池。曝气沉砂池也能在一定程度上使砂粒在曝气作用下产生摩擦，不但可以去除附在砂粒表面的有机污染物，还可使污水中的油脂类物质升至水面形成浮渣，由刮渣机刮去。曝气池一侧设除渣区，污水中的浮渣和油脂在曝气作用下，在出渣区分离出来。污水在曝气作用下在沉砂池产生螺旋式运动，使得污水中的有机物与砂分离并将砂排入集砂槽，再通过提砂设备排出。\n3.多尔沉砂池多尔沉砂池由污水入口和整流器、沉砂池、出水溢流堰、刮砂机、排砂坑、洗砂机、有机物回流机、回流管及排砂机组成。沉砂被旋转到刮砂机主排砂坑，用往复齿耙沿斜面耙上。在此过程中，把附在砂粒上的有机物洗掉，洗下来的有机物经有机物回流机及回流管随污水一并流至沉砂池，达到清洁沉砂的目的。4.钟式沉砂池利用机械力控制水流流态与流速，加速沉砂的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。由流入口、流出口、沉砂区、砂斗、带变速箱的电动机、传动齿轮、压缩空气输送管、砂提升管及排沙管组成。污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力不同，砂料被甩向池壁，掉入砂斗；有机物被送回污水中。调整转速可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区，排砂达清洁砂标准。沉砂池的选择比较见表2.4。表2.4沉砂池比较表项目优点缺点适用围平流式沉砂池构造简单，处理效果好，易于排砂。沉砂中夹杂有机物，易腐化散发臭味，难以处置；对有机物包裹的砂粒去除效果不好。适用于大、中、小型污水处理厂曝气沉砂池具有预曝气，脱臭，除泡作用；可加速污水中油脂类和浮渣的分离，为后续设备提供有利条件曝气需要消耗能量对生物脱氮除磷系统厌氧段或缺氧段的运行存在不利影响。适用于大、中、小型污水处理厂多尔沉砂池设洗砂槽，可产生清洁的沉砂。构造复杂，操作运行管理不便。适用于中、小型污水处理厂旋流式沉砂池适应流量变化能力强；水头损失小，细砂粒去除率高，动能效率高。运动中搅拌桨上会缠绕纤维状物体而影响沉砂效果；配水困难，增加占地。适用于处理水量不大的小型污水处理厂；\n综上所述，曝气沉砂池具有预曝气作用，会影响脱氮除磷的厌氧或缺氧环境；平流式沉砂池处理效果一般；多尔沉淀池构造复杂应用先例较少。考虑到该水厂水量较小，有机物含量一般，为提高动能利用率，减轻后续处理构筑物的运行条件和负荷，本设计采用旋流式沉砂池。（三）二次沉淀池沉淀池的作用就是对污水中密度大的固体悬浮物在重力的作用下，与水分离的过程，工艺简单易行，分离效果好，在各类污水处理系统中往往是不可缺少的一种工序。沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池。二次沉淀池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，它是生物处理系统的重要组成部分。污水厂常用的沉淀池的类型有平流式、辐流式和竖流式，斜管(板)沉淀池。二次沉淀池的比较见表2.5。表2.5二次沉淀池比较表类型优点缺点适用条件平流式沉淀池（1）沉淀效果好；（2）对冲击负荷和温度变化适应性强；（3）施工方便，造价较低；（4）平面布置紧凑，占地面积小（1）配水不易均匀；（2）采用多斗机操作量大械排泥时操作量大，采用链带式刮泥机排泥时设备易锈蚀；（3）占地面积大（1）适用于地下水位较高，地质条件较差地区；（2）适用于大、中、小型污水处理厂辐流式沉淀池（1）沉淀池个数较少，比较经济；（2）运行较好，便于管理；（3）机械排泥设备已定形，排泥较方便（1）排泥设备比较复杂，对运行管理要求较高；（2）池体较大，对施工质量要求较高（1）适用于地下水位较高的地区；（2）适用于大、中、小型污水处理厂竖流式沉淀池（1）占地面积小；（2）排泥方便，运行管理简单（1）池体深度较大，施工困难；（1）适用于处理水量不大的小型污水处理厂；\n（2）对冲击负荷和温度的变化适应性差；（3）造价相对较高；(4)池径不宜过大，否则布水不均（2）常用于地下水位较低时斜板(管)式沉淀池（1）沉淀效果好；（2）池容积小，占地面积小；（3）排泥方便（1）排泥较困难，易堵塞；（2）斜板(管)耗用材料多，且价格较高；（3）易滋长藻类（1）适用于原有沉淀池的改建、扩建和挖潜；（2）用地紧，需要压缩沉淀池面积时；（3）适用于初沉池，不宜用于二沉池斜板(管)沉淀池适用于初沉池，而不宜用于二沉池；竖流式沉淀池池身较大，且处理效果较差；平流式沉淀池面积较大。结合本次设计的设计规模，综合考虑基建安装，经济投资等方面的因素，本设计采用辐流式沉淀池。（四）消毒为了有效的保护水体，防止污染性病原菌对人们的危害，降低水源的总大肠杆菌群数，对污水处理厂出水进行消毒是十分必要的。污水消毒的主要方法有：液氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒、臭氧消毒、漂白粉消毒、热处理、膜过滤等。1.加氯法加氯法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的消毒方法，其特点是；成本低，工艺成熟，效果稳定可靠。但由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间，因此接触池容积交大；氯气是剧毒危险品，存贮氯气的钢瓶属高压容器，有潜在的安全隐患，需要按照安全规定氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物，在国外污水采用液氯消毒往往是应急措施，只是季节性或疫病流行时采用。2.含氯化合物含氯化合物包括次氯酸钠、漂白粉、二氧化氯等。其特点与液氯相似，但危险性小，对环境的影响小，但成本较之略高。现在很多国外的无水产都采用二氧化氯消毒，运行可靠，效果较理想。\n3.氧化法氧化剂可以作为二级处理出水的消毒剂，最常用的是臭氧。臭氧消毒的特点是杀菌彻底可靠，危险性小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法短。缺点是基建投资大，运行成本高。目前，一般只用作游泳池和饮用水的消毒。4.紫外线消毒紫外线消毒是近十年来发展较快的一种消毒方法，其优点是灭菌效率高，占地面积小，作用时间短，危险性小，无二次污染等。但其设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修复杂，抗悬浮固体的能力差，对水中的SS有严格的要求，不适用于大、中型水处理厂。5.热处理法热处理法是最彻底的消毒方法，但也是最昂贵的消毒方法。为保证可靠的灭菌效果，污水要在高压，100℃以上的条件下加热一定时间，排放前又要降低到要求的温度，能耗很高，运行方式常为间歇式。水量较大时也采用连续式。一般都安装有热交换器，用来回收余热。目前，该方法只用于一些要求高，危险性大的污废水，如医院、基因工程工厂、动物尸体销毁站的废水消毒等。6.膜过滤法膜过滤法只要应用于饮用水和特种工业用水的消毒处理。其特点是除消毒外，还可去除其他杂质。由于膜孔易堵塞，膜易结垢且冲洗困难，能耗高，化学药剂昂贵，成本也高，目前无法推广。上述几种消毒法的比较见表2.6。表2.6几种消毒方法比较表类型液氯含氯化合物臭氧过醋酸紫外线热处理膜处理应用围自来水和各种废水自来水和各种废水饮用水和游泳池水各种废水自来水和经二级或三级的废水屠宰场、医院等含病原菌的污水饮用水和特种工业废水应用国家世界各国法国北美英国北美和欧洲德国\n英国、澳大利亚和德国建设投资中低高低中高高运行费用低中高高中高高优点工艺成熟，处理效果稳定，费用低处理效果稳定，设备投资少，对环境的影响较液氯小占地面积小，杀菌效率高，且有脱色、除臭效果占地面积小，杀菌效率高，并有除臭和控制污泥膨胀的效果地面积小，占土建费用低，杀菌效率高，危险性小，无污染杀菌彻底可过滤其他杂质，无危险性，无副作用缺点占地面积大，危险性高，具有二次污染性占地面积大，运行费用比液氯高，具有二次污染性设备投资大，运行费用高运行费用高设备费用高，管理维修复杂能耗大，操作复杂效果不稳定，操作复杂，运行费用高适用条件大、中、小型水厂中、小型水厂出水水质较好，要求较高的水厂大、中型水厂小型水厂具有特殊要求的水质饮用水和特种工业用水以上介绍的多种都可达到消毒的效果，但多数方法运行成本太高，不适合中、小型水处理厂。臭氧消毒效果好，但成本较高；次氯酸钠和二氧化氯消毒效果好，适用于小型污水处理厂；漂白粉消毒只适用于局部污水处理站；液氯消毒消毒效果好，投加量大时有可能产生二次污染，但在技术和经济上仍然是目前最为可行的方法。结合水厂的规模及实际情况，考虑到经济性、安全性、环保性，本设计采用液氯消毒。(五)污水计量设备\n计量设备是用来准确地掌握污水处理厂的污水量，并对水量资料和其他运行资料进行综合分析，提高污水处理厂的运行管理水平的必要设备。为此，应在污水处理系统上设置计量设备。污水处理厂总处理水量的计量是必要的。总水量的计量设备，一般安装在沉砂池与初次沉淀池之间的管道上或厂的总出水管渠上。如有可能，在每座主要处理构筑物上都应安装计量设备，但这样会使水头损失提高。现在污水厂常用的水量计量设备是计量槽和薄壁堰，这两种设备基本上都符合上述要求。本设计采用巴氏计量槽。二、污泥处理（一）浓缩污泥浓缩的主要目的在于去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。常用的浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、微孔滤机浓缩及隔膜浓缩等。1.重力浓缩法重力浓缩法是利用自然的重力作用，使污泥中的间隙水得以分离。在实际应用中，一般通过建成浓缩池进行重力浓缩。重力浓缩池形同辐流式沉淀池，可分为间歇式和连续式两种，前者主要用于小型污水处理厂或工厂企业的污水处理厂，后者主要用于大、中型污水处理厂。连续式重力式浓缩池可分为有刮泥机与污泥搅动装置浓缩池、无刮泥机斗式排泥浓缩池及带刮泥机的多层辐射式浓缩池3种。2.气浮浓缩法在一定的温度下，空气在液体中的溶解度与空气收到的压力成正比，当压力恢复到常压后，所溶空气即变成微细气泡从液体中释放。大量微细气泡附着在污泥颗粒的周围，可使颗粒比重减少而被强制上浮，达到浓缩的目的。3.离心浓缩法离心浓缩法是利用污泥中的固体、液体的比重差，在离心场所受到的离心力的不同而被分离的方法。各种浓缩法的比较见表2.7。表2.7浓缩法比较表\n浓缩方法优点缺点适用条件和应用情况重力浓缩法（1）浓缩池构造简单，操作简便；（2）动力消耗小，运行费用低；（3）贮存污泥能力强（1）占地面积大；（2）浓缩效果不理想；（3）污泥易腐化，散发臭气初沉污泥初沉污泥+剩余污泥广泛采用气浮浓缩法（1）浓缩效果好，出泥含水率低；（2）占地面积小（3）运行效果稳定，不受季节影响；（4）产生臭气少；（5）能去除油类（1）运行费用高于重力法，但低于离心法；（2）操作管理要求高；（3）电耗大（4）污泥贮存能力小初沉污泥初沉污泥+剩余污泥发达国家开始推广使用离心浓缩法（1）浓缩效果好，工作效率高；（2）占地面积小；（3）几乎不散发臭气，工作环境好（1）要求专业的离心设备；（2）耗电量大；（3）对操作人员技术要求较高，管理复杂剩余污泥很少使用重力浓缩法的浓缩池构造简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮泥能力强，被各国家广泛采用。本设计采用连续重力浓缩池。(二)污泥脱水1.污泥调节污水处理工艺产生的初沉污泥、剩余污泥和腐殖污泥，均由亲水性带电胶体颗粒组成，直接脱水非常困难。在污泥脱水前需进行适当的调节预处理，常用的预处理方法有化学调节法、热处理法、冷冻法和淘洗法。由于化学处理法经济实用、简单方便，在国外广泛应用，在条件合适时，亦可考虑采用淘洗法。2.污泥干化与脱水\n污泥经过浓缩后，含水率约为95％～97％，体积仍较大，不利于进行最终处置，经过干化或脱水处理后，污泥含水率可降至60％～80％，体积减少为原来的1/10～1/5,由液态变为固态，为综合利用和最终处置提供方便。污泥的干化与脱水方法，主要是自然干化与机械脱水。（1）自然干化污泥的自然干化主要依靠渗透、蒸发与人工撇除，主要处理构筑物为污泥干化场。经自然干化后，污泥含水率可降至70％～80％，干化效果受气候和污泥性质的影响。（2）机械脱水各种脱水方法的比较见表2.8。表2.8脱水方法比较表类型优点缺点适用条件污泥干化场设备简单，操作方便，耗电少占地面积大，受季节和气候影响较大，劳动强度大气候干燥，用地不紧地区的小型污水厂机械脱水带式压滤机连续生产，效率高，设备少，劳动强度小，能耗维护费低污泥调节剂费用大，运行费用较高，泥饼含水率较高大、中、小型污水厂，国外广泛应用板框压滤机泥饼含水率低，体积小，节省后续处理的费用，污泥调节剂量少间歇式操作，生产效率低，设备投资大采用干燥、焚烧和填埋的污泥，于小型污水厂真空脱水机连续生产，工作效率高，运行稳定，可自动控制附属设备多，工序复杂，运行费用较高大、中、小型污水厂均可，目前使用较少离心脱水机效率高，基建费用少，占地小，环境好，自动化程度高，运行费用低机械设备复杂，电耗大，噪声大，泥饼含水率高大、中、小型污水厂，发达国家使用较多\n本设计拟将浓缩脱水后的污泥进行填埋处理，考虑到整个污水处理厂的运行费用和投资成本等因素，选用带式压滤机。三、方案的最终确定本设计的工艺流程最终确定为：中格栅提升泵站细格栅卡罗塞尔2000型氧化沟向心辐流式二沉池消毒池旋流式沉砂池连续式重力浓缩池填埋板框式压滤机脱水污泥泵房出水污水加二氧化氯间贮泥池图2.4污水厂处理工艺流程图第三章各构筑物的设计参数及相关规定\n第一节污水处理构筑物一、格栅（一）水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定；（二）污水处理系统前格栅栅条间隙应符合：（1）人工清除25～40mm，(2)机械清除16～25mm，(3)最大间隙40mm；（三）如水泵前格栅间隙不大于25mm，污水处理系统前可不再设置格栅；（四）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关，在无当地运行资料时，可采用：1.格栅间隙16～25mm时，0.05～0.10m3/103m3（栅渣/污水），2.格栅间隙30～50mm时，0.01～0.03m3/103m3（栅渣/污水）。栅渣含水率一般为80％，容重约为960Kg/m3；（五）在大型污水处理厂或泵前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般采用机械清渣；（六）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用；（七）过栅流速一般采用0.60～1.00m/s；（八）栅前渠道水流速度一般采用0.40～0.90m/s；（九）格栅倾角一般采用45°～75°；（十）通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m；（十一）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.50m，工作台上应有安全设施和冲洗设备；（十二）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.70m，工作台面过道宽度：1.人工清除不应小于1.20m，2.机械清除不应小于1.50m；（十三）机械格栅动力装置一般设在室，或采取其他保护设备的措施；（十四）设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施；（十五）格栅间应安装吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修和栅渣的日常清除。二、旋流式沉砂池（一）沉砂池水力表面负荷约200m3/(㎡·h),水力停留时间约20～30s；（二）进水渠道直线段长度应为渠道宽的7倍，且不小于4.50m，以创造平稳的进水条件；\n（三）进水渠道流速，在最大流量的40％～80％的情况下为0.60～0.90m/s，在最小流量时大于0.15m/s，但最大流量时不大于12.00m/s；（四）出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池的停留时间，达到有效除砂的目的，两种渠道均设在沉砂池上部以防扰动砂子；（五）出水渠道宽度为进水渠道的2倍，出水渠道的直线段直线段要相当于出水渠道宽度；（六）沉砂池前应设格栅，沉砂池下游设堰板，以便保持沉砂池所需水位。三、卡罗塞尔2000型氧化沟表3.1名称数值污泥负荷Ns[KgBOD5·(KgMLSS·d)-1]0.03～0.05污泥龄θcd去除BOD5时5～8；去除BOD5并硝化时10～20；去除BOD5并反硝化时30水力停留时间T/h10～48污泥回流比R％50～200污泥浓度X（mg·L-1)2000～6000容积负荷[KgBOD5·(KgMLSS·d)-1]0．20～0.40出水水（mg·L-1)BOD510～15SS10～20NH3-N1～3必要需氧量KgO2/BOD1.40～2.00四、配水井（一）水力配水设施基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等；（二）配水渠道中的水流速度应不大于1.00m/s，以利于配水均匀和减少水头损失；（三）从一个方向和从其中的圆形入口通过部为圆筒形的管道向其引水的环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是：1.中心管下的环形孔高应取0.25～0.5D；2.应取中心管直径等于引水管直径；3.当污水从中心管流出时，不应当有配水管直径和中心管直径之比（D/D1）大于1.5的突然扩；4.在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由流出；\n5.当进水量为设计负荷时，配水均匀度误差为±1％，当进水流量偏离设计负荷为25％时,配水均匀度误差为2.9％五、辐流式二沉池（一）辐流式沉淀池一般为圆形或方形，水流沿池半径方向流动，池直径或边长6～60m，最大可达100m，池周水深1.50～3.00m；（二）池直径（或正方形一边）与有效水深之比为6～12；（三）池直径不宜小于6m；（四）池底坡度不宜小于0.05（当采用机械刮吸泥时，可不受此限制）（五）缓冲层高度非机械排泥时宜为0.50m，机械排泥时缓冲层上橼宜高出刮泥板0.4m；（六）进出水装置有三种布置形式：1.中心进水周边出水，2.周边进水中心出水，3.周边进水周边出水；（七）在进水口周围应设置整流板或挡流板，整流板开孔面积为池断面积的10％～20％，在出水堰前应设置浮渣挡板；（八）辐流式沉淀池多采用机械排泥，也可附空气提升或净水头排泥设备；1.当池径小于20m时一般采用中心传动排泥设备，其驱动段设置在池中心的走道上；2.当池径大于20m时一般采用周边传动排泥设备，其驱动段设置在桁架外橼；3.排泥机械的旋转速度一般为1～3r/h，刮泥板外橼线速度不宜大于3m/min；（九）向心流辐流式沉淀池设计表面负荷一般不大于2.5m3/(m2·h)，出水堰负荷不大于4.34L/(s·m)，污泥固体负荷为140～160kg/(m2·d)。六、液氯制取间及库房（一）氯的投加量与原水水质和投加用途有关，对于城市污水，一级处理后为15～25mg/L；不完全二级处理后为10～15mg/L；二级处理后为5～10mg/L；（二）混合时间为5～15s；混合方式可采用机械混合、管道混合、静态混合器混合、跌水混合、鼓风混合、隔板式混合。（三）消毒时间：氯消毒时间（从混合开始起算）采用30min，保证余氯量不小于0.5mg/L；\n（四）加氯间、氯库设计要求：1.加氯间和氯库可合建，但应有独立向外开的门，方便药剂运输；2.氯库的储药量一般按最大日用量的15～30d计算；3.加氯机不少于2套，间距0.70m,一般高于面1.50m；4.加氯间、氯库应设置每小时换气8～12次的通风设备。排风扇安装在低处，进气孔在高处；5.漏氯探测器安装位置不宜高于室地面35cm；6.氯瓶中的液氯气化时，会吸收热量，一般用自来水喷淋在氯瓶上，以供给热量。七、接触池（一）液氯与污水的接触时间（包括接触池后污水在管渠中流动的全部时间）：1.用于预处理时为15～30min，2.用于出厂饮用水消毒时为15min；（二）接触池可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式；（三）矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度∶宽度＝72∶1，池长∶单格宽＝18∶1，水深∶宽度（h/b）≤1.0时，效果最好；（四）沉降流速采用1.00～1.30m/s。八、计量槽（一）计量槽应设在渠道直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8～10倍，在计量槽上游，直线段不小于宽度的2～3倍，下游不小于4～5倍，当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；（二）计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道坡度应保持均匀，但坡度可不同；（三）当喉宽W＝0.30～2.50m时，H2/H1≤0.7为自由流，大于此数时为潜没流；（四）当为自由流时，只需计上游水位，当其位潜没流时，需同时计下游水位；（五）设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外还需计算通过最小流量时的条件。第二节污泥处理构筑物一、浓缩池（一）连续重力浓缩池可采用沉淀池池形，一般为竖流式或辐流式，带有刮泥机和搅动栅；（二）重力浓缩池面积应按污泥沉淀曲线实验数据确定的固体通量计算，当无污泥沉淀实验数据资料时，可参考表3.2选取。（三）污泥浓缩时间不宜小于12h；（四）当浓缩池不设刮泥机时，污泥斗斜壁与水平面形成的角度不小于50°，设刮泥机时，池底坡度为1/20；（五）刮泥机周边线速度一般为1～2m/min。\n表3.2重力浓缩池固体通量经验值污泥类型污泥含水率％固体通量[kg/(m2·d)]浓缩污泥含水率％初沉污泥95～9780～12090～92活性污泥99.2～99.620～3097～98腐殖污泥98～9940～5096～97混合污泥99～99.430～5097～98二、滚压带式压滤机（一）污泥进入脱水机前的含水率不应大于98％；（二）污泥机械脱水间应设置通风设施；（三）应配置冲洗泵，其压力宜采用0.4～0.6Mpa其流量可按5.5～11m3/m·h计算，至少应有一台备用；（四）泥饼含水率一般可为75～80％。第三节泵房布置与设计一、排水泵站的组成与分类排水泵站的工作特点是它所抽升的水一般含有大量的杂质，而且来水的流量逐日逐时都在变化。排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、辅助间，有时还应设有变电所。机器间设置泵机组和有关的附属设备；进水管安装在集水池，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以使泵能较均匀工作；辅助间一般包括贮藏室、修理间、休息室等。排水泵站按其性质可分为污水泵站、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站；按其作用可分为中途泵站和终点泵站；按其前能否自流冲水可分为自灌式泵站和非自灌式泵站；按泵房的平面形状可分为圆形泵站和矩形泵站，按集水池与机器间的组合情况可分为合建式泵站和分建式泵站。二、排水泵站的基本类型及特点排水泵站的类型取决于进水管渠的埋设深度、来水流量、泵机组的型号与台数、水文地质条件以及施工方法等因素。选择排水泵站的类型应从造价、布置、施工、运行条件等方面综合考虑。\n（一）合建式排水泵站1．合建式圆形排水泵站装设卧式泵，自灌式工作，适合于中、小型排水量，泵不超过四台。圆形结构受力条件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造价，泵启动方便，易于根据吸水井中水位实现自动操作。缺点是：机器机组与附属设备布置较困难，当泵房很深时，工人上下不便，且电机容易受潮，由于电机深入地下，需考虑通风设施，以降低机器间的温度。2．合建式矩形排水泵站装设立式泵，自灌式工作。大、中型泵站用此种类型较适合，泵台数为四台或更多时，采用矩形机器间，在机组、管道和附属设备的布置方面较为方便，启动操作简单，易于实现自动化。电气设置于上层，不易受潮，工作操作管理条件良好。缺点是建造费用高，当土质差，地下水位高时，因不利施工，不宜采用。（二）分建式排水泵站当土质差、地下水位高时，为了减少施工困难和降低工程造价，将集水池与机器间分开修建是合理的。将一定深度的集水池单独修建，施工相对容易些。为了减少机器间的地下部分深度，应尽量利用泵的吸水能力，以提高机器间标高。但是，应注意泵的允许吸上真空高度不要利用到极限，以免泵站投入运行后吸水困难。因为在设计当中对施工时可能发生的种种与设计不符情况和运行后管道积垢、泵磨损、电源频率降低等情况都无法事先准确估计，所以适当留有余地是必要的。分建式泵站的主要优点是：结构上处理比合建式简单，施工较方便，机器间没有污水渗透和被污水淹没的危险。其最大的特点是要抽真空启动，为了满足排水泵站来水的不均匀性，启动泵较频繁，给运行操作带来困难。（三）螺旋泵站采用螺旋泵抽水可以不设集水池，不建地下式或半地下式泵房，节省土建投资，抽水也不需设封闭的管道，因此水头损失较小，电耗较省。由于螺旋泵螺旋部分是敞开的，维护与检修方便，运行时不需看管，便于实行遥控和无人看管的泵站中使用，还可以直接安装在下水管提升污水。使用螺旋泵时，可完全取消通常其他类型污水泵配用的吸水喇叭口、底阀，进水和出水闸阀等配件和设备。\n螺旋泵还有一些其他泵没有的特殊功能：例如用在提升活性污泥和含油废水时，由于其转速慢，所以不会打碎污泥颗粒和矾花。用于沉淀池排泥，能使沉淀污泥起到一定的浓缩作用。但是，螺旋泵也有其本身的缺点：受机械加工条件的限制，泵轴不能太粗，所以扬程较低，一般为3～6m，国外介绍可达12m，因此，不适用于高扬程，出水水位变化大或出水为压力管的场合。在需要较大扬程的地方，往往采用二级或多级抽升的布置方式。它和其他泵不同，是斜装的，由于体积大，占地面积也大，耗钢材较多。本设选用集水池与机器间合建的矩形泵站。三、污水泵站的工艺设计（一）泵的选择依据1.流量城市污水的流量是不均匀的，污水泵站一般按最大日最大时流量设计，通过调整水泵台数兼顾其他流量时段的情况。2.扬程水泵扬程由污水提升高度和吸水管、压水管水头损失确定：式中：Hss—集水池最低水位与水泵轴高差，m；Hsd—水泵轴与压水管出水口高差，m；∑hs—吸水管水头损失，m；∑hd—压水管水头损失，m。3.水泵台数为了适应不同流量的情况，工作水泵的台数不应小于两台，但也不宜过多；中、小型泵站一般不超过四台。为保证泵站的正常工作，需要有备用的机组和配件，如果经常工作的水泵不多于四台，且为同一型号水泵，可设一套备用机组；多于四台时，除设一套备用机组外，还需在仓库里备存一套机组。4.泵型根据水质、水量和提升高度确定水泵型号，同一泵站应尽量选用类型相同、口径相同的水泵，以便管理和维修。\n（二）集水池设计1.集水池水位集水池最高水位，即进水管设计水面减去格栅水头损失，集水池最低水位，取决于不同泵型喇叭口的安装条件和叶轮的淹没深度。2.集水池最小容积集水池最小容积由集水池有效容积和死水容积两部分组成。有效容积即最高水位与最低水位之间的调节容积，应不小于最大一台水泵5min的出水量，死水容积即最低水位以下的容积。（三）管路系统1.管径为了减少水头损失，吸水管和压水管应比水泵进出口断面大一级，并不小于100mm，以利于清通。2.吸水管每台水泵应设单独的吸水管，吸水管进口处不得安装底阀，应设喇叭口，喇叭口直径为吸水管直径的1.3～1.5倍。吸水管的进水口高于井底0.8D（D为喇叭口直径），喇叭口距吸水井壁不小于(0.75～1.0)D。吸水管的流速一般采用0.80～1.50m/s，最低不小于0.7m/s。吸水管水平段不应有高点，应有不断向水泵升高的坡度(i≥0.005)。水平变径时，应采用偏心渐缩管，并使管顶水平。3.出水管出水管流速一般采用1.20～1.80m/s，不得小于1.00m/s和不大于2.50m/s。污水泵站每台水泵最好设置单独的出水管，在不得已时才考虑共用一条出水管，但应核算只有一台水泵工作时的流速，不得小于0.70m/s。4.阀门\n污水泵站应在总进水管设置总进水阀门，以便于清淤、检修或事故时使用。对于自灌式泵站，除立式轴流泵外，应在每台泵的吸水管上设截止阀，以防止水泵停止运行或检修拆卸水泵时向机器间灌水。进水阀在水泵运行中处于常开状态。多台水泵共用一条出水管时，应在每台水泵的出水管上设置阀门，避免水泵之间发生串联现象，影响出水量，并在闸阀与水泵之间设置止回阀，当每台水泵设置单独的出水管，在出水井加设隔墙分开，出水无倒问题时，可取消止回阀，有时可取消闸阀。（四）水泵机组的布置1.水泵的排列方式水泵机组的布置应以保证运行安全、装卸、维修和管理方便，管道长度最短、接头配件最少、水头损失最小为原则。水泵小于四台的小型泵站，一般采用单排布置；水泵多于四台的泵站可考虑采用双排布置。2.水泵机组间的安装间距水泵机组间的安装间距可参照表4.1。表4.1水泵机组间的安装间距泵站大门至机组或管道最大设备宽度+1m，但≥2m水管与水管﹥0.7m水管外壁与配电设置低压设备≥1.5m，高压设备≥2m水泵(或基础)与墙壁≥1m电机与墙壁电机轴长+0.5m，但≥3m水管外壁与相邻机组≥0.7m，电机容量大于55kw时≥1m第五章污水处理构筑物计算第一节设计流量的计算\n一、设计流量Q近＝10000m3/d＝416.67m3/h＝0.12m3/s＝120L/sQ远＝20000m3/d＝833.33m3/h＝0.23m3/s＝230L/s二、平均流量Q近＇＝Q近＝10000m3/d＝416.67m3/h＝0.12m3/s＝120L/sQ远′＝Q远＝20000m3/d＝833.33m3/h＝0.23m3/s＝230L/s三、最大流量根据插法求得KZ1＝1.58KZ2＝1.49QMAX近＝KZ1·Q近＇＝1.58×120＝.60L/s＝0.19m3/sQMAX远＝KZ2·Q近＇＝1.49×230＝342.70L/s＝0.34m3/s四、最小流量由QMIN＝(1/2～1/4)Q＇得QMIN近＝1/3Q近＇＝1/3×10000＝.89m3/h＝0.039m3/s＝39L/sQMIN远＝1/3Q远′＝1/3×20000＝277.78m3/h＝0.077m3/s＝77L/s第二节格栅设计计算一、中格栅（一）栅槽宽度1.栅前水深h，m栅前流速0.4～0.9m/s，取V1＝0.70m/s（1）栅前渠断面面积A＝＝＝0.57（㎡）（2）槽宽\n由A＝知B＝＝＝1.07（m）则B1＝0.54（m）（3）栅前水深根据最优水力断面公式B1:h=2，得h＝＝＝0.27（m）取整0.30m图5.1格栅设计计算示意图2.栅条的间隙数n,个格栅设两组，按两组同时工作设计。n＝＝＝16.67≈17（个）式中:—最大设计流量，m/s；—格栅倾角(°)，取=60°\nｂ—格栅间隙，m，取ｂ=0.04mn—栅条间隙数，个h—栅前水深，mv2—过栅流速，m/s,取v2＝0.80m/s3.格栅宽度B及栅槽宽度B2（1）格栅宽度B设栅条宽度S＝30mm（0.03m）得B＝S（n-1）+bn＝0.03×（17-1）＋0.04×17＝1.16按照标准规格，取B=1.20m。（2）栅槽宽度B2栅槽宽度一般比格栅宽0.20～0.30m，取0.20m，则B2＝B＋0.20＝1.20＋0.20＝1.40(m)（二）通过格栅的水头损失由h1=h0kh0=得：h1＝h0k＝＝＝0.14（m）式中:h1—设计水头损失，m；\nh0—计算水头损失，m；g—重力加速度，m/s2k—系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；—阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42；（三）栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=0.30mH＝h＋h1＋h2＝0.30＋0.14＋0.30＝0.74（m）取H＝0.80m（四）栅槽总长度L，m1.进水渠道渐宽部分的长度L1,m设进水渠道渐宽部分展开角度＝30°L1＝＝＝0.74（m）2.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2，mL2＝＝＝0.37（m）L＝L1＋L2＋1.0＋0.5＋＝0.74＋0.37＋1.0＋0.5＋＝2.86（m）\n式中:H1—栅前渠道深，H1＝h＋h1，m；（五）每日栅渣量W，m3/dW=＝＝0.99（m3/d）﹥0.20（m3/d）采用机械清渣式中：W1—栅渣量，m3/10m3污水，格栅间隙数为30～50mm时，W1＝0.03～0.1m3/103m3污水，取0.05m3/10m3；—设计污水水量，m3/s格栅除污机选用GH-1200型链式旋转格栅除污机，其设计参数见表5.1。表5.1GH-1200型链式旋转格栅除污机技术参数表公称栅宽（mm）槽深（mm）安装角度（°）栅条间隙（mm）电动机功率（KW）栅条截面积（mm）整机重量（Kg）120080060400.75～2.2050×103500～5500栅渣输送机用于栅渣的输送，选用SFL型无轴螺旋输送机，其设计参数见表5.2。表5.2SFL型无轴螺旋输送机技术参数表型号螺旋外径D（mm）输送量（m3/h）转速（r/min）功率（KW）长度L（m）输送方向与水平夹角（°）SFL2802804.5171.53～8﹥30栅渣压榨机为栏污机械与格栅除污机配套，把格栅捞取的渣污通过压榨机压除其水分，缩小渣污体积，选用SLY型螺旋压榨机，其设计参数见表5.3。表5.3SLY型螺旋压榨机技术参数表型号螺旋圈数螺距（mm）主机长度（mm）电机功率（KW）SLY200/6620014831.1二、细格栅\n细格栅设2组，按两组同时工作设计。(一)栅槽宽度1.栅前水深h，m栅前流速0.40～0.90m/s，取V1＝0.60m/s（1）栅前渠断面面积A＝＝＝0.32（㎡）（2）槽宽由A＝得B总＝＝＝0.80（m）则B1＝0.40（m）（3）栅前水深根据最优水力断面公式B1:h＝2，得：h＝＝＝0.20（m）2.栅条的间隙数n,个格栅设两组，按两组同时工作设计。\n＝＝77.6≈78（个）式中:—最大设计流量，m/s；—格栅倾角(°)，取=60°ｂ—格栅间隙，m，取ｂ=0.04mn—栅条间隙数，个h—栅前水深，mv2—过栅流速，m/s,取v2＝0.70m/s3.格栅宽度B及栅槽宽度B2（1）格栅宽度B设栅条宽度S=10mm（0.01m）B＝S（n-1）＋bn＝0.01×（78-1）＋0.01×78＝1.55按照标准规格，取B=1.60（m）（2）栅槽宽度栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.2m,则B2＝B＋0.20＝1.60＋0.20＝1.80(m)（二）通过格栅的水头损失由h1=h0kh0=得：h1＝h0k＝\n＝＝0.16（m）式中：h1—设计水头损失，m；h0—计算水头损失，m；g—重力加速度，m/s2k—系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；—阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42；（三）栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=0.30mH＝h＋h1＋h2＝0.20＋0.12＋0.30＝0.62（m）取H＝0.60m（四）栅槽总长度L，m1.进水渠道渐宽部分的长度L1,m设进水渠道渐宽部分展开角度=30°L1=＝＝1.21（m）2.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2，mL2＝＝＝0.61（m）L＝L1＋L2＋1.00＋0.50＋\n＝1.21＋0.61＋1.00＋0.50＋＝3.50（m）式中：H1—栅前渠道深，H1＝h＋h1，m；（五）每日栅渣量W，m3/dW＝＝＝0.94（m3/d）﹥0.20（m3/d）格栅除污机选用GXC-1600型旋转格网，其设计参数见表5.4。表5.4GXC-1600型旋转格网技术参数表型号类别栅条间隙（mm）格栅宽度（mm）栅槽深度H（mm）安装角度（°）GXC-1600滤网6.43×6.431600﹤3000090栅渣输送机用于栅渣的输送，选用SFL型无轴螺旋输送机，其设计参数见表5.5。表5.5SFL型无轴螺旋输送机技术参数表型号螺旋外径D（mm）输送量（m3/h）转速(r/min)功率（KW）长度L（m）输送方向与水平夹角（°）SFL2802804.5171.53～8﹥30栅渣压榨机为栏污机械与格栅除污机配套，把格栅捞取的渣污通过压榨机压除其水分，缩小渣污体积。选用SLY型螺旋压榨机，其设计参数见表5.6。表5.6SLY型螺旋压榨机技术参数表型号螺旋圈数螺距（mm）主机长度（mm）电机功率（KW）SLY200/6620014831.1第三节污水泵房设计计算一、集水间计算\n本设计选用集水池与机器间合建的矩形泵站，用2台水泵(一用一备)，则每台水泵的流量为：Q0＝0.23（m3/s）＝833.33（m3/h）集水间的容积，采用一台泵5min的流量W＝0.23×60×5＝69.00（m3）集水池有效水深采用H＝2.50m，则集水池的面积F＝69.00÷2.50＝27.60（m2）二、水泵扬程及选型集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间高差为：1905.20－（1900.28＋2.50）＝7.42（m）每台水泵的出水管在泵房外汇集到一根出水管后再输送出去，水泵的出水管选用管径为300mm的铸铁管，管路总的水头损失假设为2.50m，考虑2.0m的自由水头。水泵总扬程H＝7.42＋2.50＋2.00＝11.92（m）取12.00（m）选用2台250S-14A型单级双吸离心泵，一用一备。其主要设备参数见表5.7。表5.7型水泵性能参数表型号流量（m3/h）扬程（m）配电功率（kw）轴功率（kw）转速（r/min）250S-14A43013.72215.61450三、泵房尺寸设计集水间的平面尺寸设计为B×L＝3.0(m)×12(m)，泵房的平面尺寸设计为B×L＝9(m)×15(m)，具体其他设计尺寸参见附图。第四节堰式配水井设计计算细格栅出水经配水井至沉砂池，沉砂池近期先建2座，远期扩至4座。一、已知条件设计流量QMAX近＝.60L/s＝684m3/h＝0.19m3/s二、进水管管径进水管管径取D1＝600mm,采用铸铁管，查水力计算表，得v＝0.77m/s,1000i＝1.03(不大于1.00m/s)，满足设计要求。配水管取D2＝450mm，查水力计算表得，v2＝0.60m/s,1000i＝1.2。\n图5.3配水井计算示意图二、溢流堰进水从配水井底中心流入，经等宽堰流入两个水斗，再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为q＝684÷2＝342m3/h单个出水溢流堰流量为q＝342m3/h＝95L/s一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，本设计采用三角堰，查表得过堰水深h＝342.19mm。5.2三角堰计算示意图\n第五节沉砂池的设计计算一、已知条件沉砂池按近期最大流量计算，QMAX近＝15800m3/d＝684m3/h＝0.19m3/s二、设计计算图5.4旋流式沉砂池结构示意图（一）旋流式沉砂池选择本污水厂设2座旋流式沉砂池，根据设计流量，单座沉砂池设计水量为Q＝0.79×104m3/d。由表5.8，选择单座旋流式沉砂池规格及各部分尺寸见表5.9及表5.10。表5.8旋流式沉砂池规格设计水量(104m3/d）0.380.951.502.654.507.6011.418.9026.50沉砂池直径（m）1.832.132.443.053.664.885.496.107.32沉砂池深度（m）1.121.121.221.451.521.681.982.132.13砂斗直径（m）0.910.910.911.521.521.521.521.521.83砂斗深度（m）1.521.521.521.682.032.082.132.442.44\n驱动机构（KW）0.560.860.860.750.751.501.501.501.50桨板转速（r/min）202020141413131313表5.9旋流式沉砂池技术参数表设计水量(104m3/d)沉砂池直径（m）沉砂池深度（m）砂斗直径（m）砂斗深度（m）驱动机构（KW）桨板转速（r/min）0.792.131.120.911.520.8620表5.10旋流式沉砂池设计尺寸表(单位：mm)ABCDEFGHJKL2130100038076030014003003003008001000图5.5旋流式沉砂池各部分尺寸示意图(二)排砂方式旋流式沉砂池排砂有三种方式：第一种是用砂泵直接从砂斗底部吸水管排除：第二种是用空气提升器，即在桨板传动轴中插入一空气提升器；第三种是在传动轴中插入砂泵，泵及电机设在沉砂池顶部。本设计采用空气提升器排砂，该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套提供。低压微型活塞式空气压缩机的主要设计参数见表5.11。表5.11低压微型活塞式空气压缩机技术参数表\n型号排气量(m3/min)排气压力（Mpa）转速(r/min)功率(kw)Z-0.56/70.0.711000.55储气罐尺寸（mm）电动机型号储气罐容积（m3)重量（Kg）780×330×630CO28012AO271120.0382砂水分离机的主要设计参数见表5.12。表5.12CTSXA型砂水分离机技术参数表型号处理水量(m3/h)池径(m)电动机功率(KW)h1(m)h2(m)CTSXA-3603602.130.551.101.70搅拌机及提砂系统的主要设计参数见表5.13。表5.13搅拌式旋流沉砂池搅拌机及提砂系统设计参数表型号处理量(L/s)A(m)鼓风机功率(KW)机械搅拌机功率(KW)提砂管流量(L/s)XIJB-1001002.1341.11.2～1.8根据排气量0.m3/min及排气压力0.7Mpa，选择PVC管作为压缩空气输送管，管径取DN25，管空气流速为1.83m/s。根据提砂管流量1.2～1.8L/s，选择钢管作为砂提升管，管径取DN50，管流速0.61～0.91m/s。第六节卡罗塞尔2000型氧化沟设计计算一、已知条件(一)设计流量Q＝10000m3/d＝416.67m3/h＝0.12m3/s（二）设计进水水质BOD5浓度S0＝190mg/L；TSS浓度Xe＝200mg/L；VSS＝140mg/L；TKN＝38mg/L；NH3-N＝30mg/L；最低水温T＝12℃；最高水温T＝25℃（三）污泥好氧稳定性曝气池中混合液浓度为X＝4000MLSS/m3(2000～6000MLSS/m3),混合液固体浓度按MLVSS（70％MLSS）计算，得XV＝2800mg/L\n污泥龄θc＝30d剩余污泥的比产率系数Y＝0.55源代谢系数Kd＝0.图5.6卡罗塞尔2000型氧化沟计算示意图二、设计计算（一）去除BOD51.氧化沟出水溶解性BOD5，S为了保证沉淀池出水BOD5浓度Se≤20mg/L，必须控制氧化沟含溶解性BOD5浓度S，因为沉淀池出水的VSS也是构成BOD5浓度的一个组成部分。沉淀池出水中的VSS所构成的BOD5浓度S1＝1.42（VSS/TSS）×TSS(1－e-0.23×5)＝1.42×0.70×20×(1－e-0.23×5)则＝13.59(mg/L)S＝Se－S1＝20－13.59=6.41(mg/L)2.好氧区容积V1好氧区容积计算采用动力学计算方法＝\n＝3193.26m33好氧区水力停留时间t1＝＝7.66（h）则好氧区实际容V氧＝7.66×10000÷24＝3191.67(m3)共设氧化沟2组，每组氧化沟好氧区容积V氧i：V氧i＝＝＝1595.84(m3)4．剩余污泥量ΔXΔX＝Q·ΔS（）＋Q·X1－Q·Xe＝10000×（0.15－0.00641）×＋10000×（0.20－0.14）－10000×0.02＝689.02（Kg/d）式中：Y—产率系数，城市污水Y值为0.40～0.50；Kd—活性污泥微生物自身氧化率，城市污水Kd值为0.07左右；去除每KgBOD5产生的干污泥量＝＝＝0.54（KgDs/KgBOD5）（二）脱氮1.需氧化的氨氮量N1\n氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4％，则用于生物合成的总氮量为N0＝＝3.70（mg/L）需要氧化的NH3-N量N1＝进水TNK－出水NH3-N－生物合成所需氮N0＝38－15－3.70＝19.30（mg/L）2.脱氮量NrNr＝进水TNK－出水TN－生物合成所需氮N0＝38－20－3.70＝14.30（mg/L）3.碱度平衡一般认为，剩余碱度达到100mg/L（以CaCO3计），即可保持pH≥7.2，生物反应能够正常进行，每氧化1mgNH3-N需要消耗7.14mg碱度，每氧化1mgBOD5产生0.1mg碱度，每还原1mgNO3--N产生3.57mg碱度。4.脱氮所需容积V2脱硝率qdn(t)＝qdn(20)×1.08(12－20)＝0.019Kg(还原的NO3-N)/KgMLVSS，则V2＝＝＝2687.97m35.脱氮水力停留时间t2Nt2N＝＝＝0.27(d)＝6.5(h)则缺氧区实际容积V缺＝\n＝2710.53（m3）每组氧化沟缺氧区容积V缺i＝＝＝1355.26（m3）6.TN去除率＝×100﹪＝×100﹪＝47﹪定量安全评价方法有：危险度评价法，道化学火灾、爆炸指数评价法，泄漏、火灾、爆炸、中毒评价模型等。7.混合液回流比RnRn＝×100﹪4.选择评价方法＝×100﹪＝89﹪8.氧化沟主体区总容积V主（四）建设项目环境影响评价资质管理V主＝V氧＋V缺＝3191.67＋2710.53（四）建设项目环境影响评价资质管理＝5902.20（m3）则每组氧化沟主体区容积V主i＝V氧i＋V缺i＝1595.84＋1355.26\n（1）规划环境影响评价的分析、预测和评估内容。＝2951.10（m3）三、规划环境影响评价取氧化沟水深H＝3.50m，超高为0.70m，氧化沟深度h＝3.50＋0.70＝4.20m中间分隔墙厚度为0.30m。每组氧化沟主体面积:A＝＝报告内容有：建设项目基本情况、建设项目所在地自然环境社会环境简况、环境质量状况、主要环境保护目标、评价适用标准、工程内容及规模、与本项目有关的原有污染情况及主要环境问题、建设项目工程分析、项目主要污染物产生及预计排放情况、环境影响分析、建设项目拟采取的防治措施及预期治理效果、结论与建议等。＝843.17（m2）设每组氧化沟有4条沟道，单沟道宽度b＝6.00m，设计总宽度B＝6.00×4＋0.30×3＝24.90m。第五章　环境影响评价与安全预评价弯道部分的面积A1＝＝243.35＋124.63＝367.98（m2）1）规划实施可能对相关区域、流域、海域生态系统产生的整体影响。直线部分的面积A2＝A－A1＝843.17－367.98＝475.19（m2）单沟直线段长度L＝＝＝19.80(m)(三)缺氧区容积Ⅱ的确定1.除磷所需容积V3缺氧区磷被吸收所需的水力停留时间取40min，则：\n＝277.78(m3)每组氧化沟V3i＝＝＝.89(m3)2.脱硝所需容积V4脱硝量按总硝量的25﹪计算，则V4＝2710.53×25﹪＝677.63(m3)每组氧化沟脱硝所需容积V4i＝＝＝388.82(m3)缺氧区容积Ⅱ的总停留时间t2＝＝2.3(h)缺氧区Ⅱ容积V缺Ⅱ＝V3＋V4＝277.78＋677.63＝955.51(m3)每组氧化沟缺氧区容积V缺Ⅱi＝＝＝477.76(m3)缺氧区Ⅱ的中间部位设导流墙，弯道直径6.00m，直线段沟长18.00m，有效水深3.50m，池超高0.70m，每组氧化沟缺氧区实际容积＝（18.00×6＋π×6.002）×3.50＝476.91(m3)(三)厌氧池计算HRT取2.0h＝833.33(m3)\n每组氧化沟厌氧池容积＝416.67(m3)厌氧池分为4格，与氧化沟共壁合建，每隔设有水下搅拌器，防止污泥沉淀，水深3.5m，池超高0.70m，池宽B取8.00m。实际池容为V厌＝L×B×H＝24.00×6.00×3.50＝504.00(m3)（五）氧化沟总容积V及停留时间TV＝V氧i＋V缺i＋V缺Ⅱi＋V厌i＝1595.84＋1355.26＋477.76＋416.67＝3845.53(m3)T＝＝＝0.77（d）＝18.46（h）校核污泥负荷N0＝＝＝0.070（KgBOD5/KgMLVSS·d）合格(六)需氧量计算AORAOR＝去除BOD5需氧量－剩余污泥中BOD5的需氧量＋去除NH3-N耗氧量－剩余污泥中NH3-N的耗氧量－脱氮产氧量1.去除BOD5需氧量D1D1＝a′Q(S0－S)＋b′VXV＝0.50×10000×(0.15－0.00641)＋0.15（3845.53×2）×2.80＝3948.20（Kg/d）\n式中：a′—活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程中的需氧量，以Kg计，生活污水的a′为0.42～0.53；Q—污水流量m3/d；b′—活性污泥微生物通过源代谢的自身氧化过程的需氧量，以Kg计，生活污水的b′为0.11～0.188；S—氧化沟出水溶解性BOD5浓度，Kg/m3；XV—混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），Kg/m3；V—氧化沟容积，m3；2.剩余污泥中BOD5的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD需氧量）D2＝1.42×＝1.42×289.02＝423.19（Kg/d）3.去除NH3-N的需氧量D3D3＝＝＝1058（Kg/d）4.剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4D4＝4.60×污泥含氮率×氧化沟剩余污泥＝4.6×0.124×298.02＝169.99（Kg/d）5.脱氮产氧量D5每还原1kgN2产生2.86kgO2D5＝2.86×脱氮量＝2.86×14.30×10000÷1000＝408.98（kg/d）总需氧量AOR＝D1－D2＋D3－D4－D5＝3948.20－423.19＋1058－408.98－204.49＝4004.04（Kg/d）若考虑安全系数1.40，则\nAOR＝1.40×4004.04＝5605.66（Kg/d）去除每1kgBOD5的需氧量＝＝＝3.90（kgO2/kgBOD5）（七）标准状态下的需氧量SORSOR＝＝＝11657.30(kg/d)式中：CS(20)—20℃时氧的饱和度，查《城市污水厂处理设施设计计算》附录十二，取9.17mg/L；T—曝气温度，取25℃；CS（T）—25℃时氧的饱和度，查表取8.38mg/L；C—溶解氧浓度，取2mg/L；—修正系数，取0.85；—＝＝＝0.83；—修正系数，取0.95；去除每1kgBOD5的标准需氧量＝＝＝8.12（kgO2/kgBOD5）（八）进水管和出水管1.进出水管流量Q1污泥回流比R＝100﹪\n＝10000（m3/d）＝0.12（m3/s）2.管道过水断面A管道流速v取0.61m/sA＝＝＝0.20（m2）3.管径dd＝＝＝0.50（m）4.管道流速校核v＝＝＝0.621(m/s)（九）出水堰及出水竖井初步估算＜0.67，,因此按薄壁堰来计算1.出水堰Q1＝式中：b—堰宽；\nH—堰上水头高，取0.15m；b＝＝＝1.11（m）为了便于设备的选型，取堰宽b＝1.10m，校核堰上水头H：H＝＝＝0.151（m）2.出水竖井考虑可调堰安装要求，堰两边各留0.30m的操作距离。出水竖井长L＝0.3×2+b＝0.60＋1.10＝1.70(m)出水竖井宽B取1.40m（满足安装要求），则出水竖井平面尺寸为L×B＝1.70m×1.40m氧化沟出水孔尺寸为b×h＝1.10m×0.50m(十)曝气设备选择单座氧化沟需氧SOR1＝＝＝5828.65（kgO2/d）＝242.86（kgO2/h）式中：n—氧化沟座数；选用DS285-C型立式表面曝气机6台，每座氧化沟安装3台。其产品规格及技术参数见表5.14。表5.14DS300型立式表面曝气机主要技术参数表\n型号叶轮直径（mm）电动机功率（KW）清水充氧量(kgO2/h)叶轮升降动程(mm)重量(t)DS285-C28503748～72+180-1003.90在缺氧区选用4台DQT型低速潜水推流器，每座氧化沟安装2台。其产品规格及技术参数见表5.15。表5.15DQT型低速潜水推流器主要技术参数表型号叶轮直径（mm）电动机功率（KW）转速（r/min）外形尺寸（长×宽×高）mm重量（Kg）DQT04018004.0381300×1800×1800300在好氧区选用8台DQT型低速潜水推流器，每座氧化沟安装4台，其产品规格及技术参数见表5.16。表5.16DQT型低速潜水推流器主要技术参数表型号叶轮直径（mm）电动机功率（KW）转速（r/min）外形尺寸(长×宽×高)mm重量（Kg）DQT07518007.5471300×1800×1800325厌氧区选用8台5M型水下搅拌机，每组氧化沟安装4台，其产品规格及技术参数见表5.17。表5.175M-7.5型水下搅拌机主要技术参数表型号转速(m/min)直径(mm)轴功率(kw)配电功率(kw)5M—7.570048057.5第七节向心辐流式二次沉淀池设计计算一已知条件Q＝10000m3/d，混合液污泥浓度X＝4000mg/L，污泥回流比R＝100％，要求二次沉淀池底流浓度Xr＝＝＝7800(mg/L)采用周边进水，周边出水。\n二、设计计算图5.7向心辐流式二沉池计算示意图1.沉淀池部分水面面积F最大设计流量Q＝10000m3/d＝416.67m3/h近期设计2座向心辐流式沉淀池，远期规划2座，表面负荷取q＝1.10m3/(m2·h),则：F＝＝＝.40（m2）2.池子直径DD＝＝＝15.53（m），取D＝16.00m3.校核堰上负荷q′q′＝\n＝＝1.15[L/(s·m)]＜4.34[L/(s·m)]式中：Q0—单池流量，m3/h4.校核固体负荷GG＝＝＝151.20[kg/（m2·d）]5.澄清区高度h2′取沉淀时间t＝2.0hh2′＝＝＝2.20(m)6.污泥区高度h2″按污泥停留时间2h计算h2″＝＝＝2.98(m)式中：Q—日均流量，m3/d；T—污泥停留时间，h；Xr—污泥池底流污泥浓度，Kg/m37.池边水深h2h2＝h2′＋h2″＝2.20＋2.98＝5.18（m）\n8.污泥斗高h4设污泥斗底直径D2=1.00m，上口直径D1=2.00m，斗壁与水平面夹角为60°。则h4＝＝＝0.87(m)9.池总高H二次沉淀池采用中心传动刮泥机刮泥，然后由底部排泥管排出，池底坡度i＝0.01，设备中心立柱的直径为1.50m。（1）池中心与周边落差h3h3＝＝0.07（m）（2）池总高度H超高取h1为0.30m，故H＝h1＋h2＋h3＋h4＝0.30+5.18+0.07+0.87＝6.42（m）10.流入槽设计采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管。(1)流入槽设流入槽宽B＝0.60m，槽中流速取v＝1.20m/s，槽中水深h为h＝＝＝0.16（m）\n(2)布水孔数n布水孔平均流速vn＝式中：vn—配水孔平均流速，取0.3～0.8m/s；t—导流絮凝区平均停留时间，池周有效水深为2～4m时，取360～720s；—污水的运动粘度，与水温有关；Gm—絮凝区的平均速度梯度，一般取10～30s-1。取t=500s，Gm=20s-1，水温为12℃时,=1.37×10-6m2/s，故vn＝＝＝0.74（m/s）n＝＝＝80(个)(3)孔距LL＝＝＝0.65（m）（4）校核Gm式中：v1—配水孔水流收缩断面的流速，m/s，，因设短管，取；v2—导流絮凝区平均向下流速，m/s，；f—导流絮凝区环形面积，m2，取导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则v2＝\n＝＝0.0037（m/s）Gm＝＝＝19.99（s-1）Gm在10～30s-1之间，合格。11.刮泥设备选型污泥量为Q＝V＋QX＝416.67＋127.84＝554.51m3/d＝6.30L/s,选用ZXG-16型中心传动刮泥机2台，每座辐流式二沉池各设1台。刮泥机的相关技术参数见表5.18。两次排泥时间间隔按2h考虑，每次排泥时间按0.5h计算，则每座二沉池每天的排泥时间为4.80h，排泥时的流量为3.15L/s，排泥管选用DN200（mm）的铸铁管，管流速为1.01m/s。表5.18ZXG-16型中心传动刮泥机主要技术参数表型号池径（m）池深（m）刮泥板外橼线速度（m/min）电动机功率（KW）工作桥高度（mm）ZXG-1616.004.00～6.002.900.75450第八节液氯消毒设计计算一、已知条件设计水量Q＝10000m3/d＝416.67m3/h,二级处理后采用液氯消毒，投氯量按7.00mg/L计，仓库储量按15d计算。二、设计计算（一）加氯量GG＝0.001×7.00×10000/24＝2.92(kg/h)（二）储药量WW＝15×24×G=1051.2(kg)\n（三）加氯机和氯瓶采用投加量为0～20kg/h加氯机2台，一用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为1000kg钢瓶，共3只（两用一备）。（四）加氯间和氯库加氯间和氯库合建，加氯间布置2台加氯机及其配套投加设备，两台水加压泵。氯库中3只氯瓶（两用一备）采用单排布置，设2台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库设CD12-6D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。氯库设置安全水池，池中长期贮石灰水，水深1.50m。加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室。为方便观察巡视，值班室与加氯间设大型观察窗及连通的门。图5.8加氯间计算示意图（五）加氯间和氯库的通风设备1.加氯间总容积V1V1＝L×B×h＝4.50×6.00×3.60\n＝97.20（m3）2.氯库容积V2V2＝L×B×h＝9.00×6.00×4.50＝243.00（m3）3.换气量为了保证安全，氯库和加氯间每小时换气8～12次。（1）加氯间每小时换气量G1＝97.20×12＝1166.40（m3）（2）氯库每小时换气量G2＝243.00×12＝2916.00（m3）故加氯间选用1台T30-3通风轴流风机，配电功率为0.25kw，氯库选用2台T30-3通风轴流风机，配电功率0.50kw，并安装一台漏氯探测器，位于室地面以上20cm。氯瓶、加氯机、电动葫芦的相关技术参数见表5.19、5.20及5.21。表5.19氯瓶主要技术参数表氯瓶容量直径长度瓶自重氯瓶总量1000kg800mm2020mm300kg1800kg表5.21加氯机主要技术参数表加氯机型号加氯量（kg/h）水射器型号进水流量进水压力背压力进出水管管径REGAL200～20A-292217.43m3/h0.178MPa050mm表5.20电动葫芦主要技术参数表电动葫芦型号起重量（t）起升高度（m）起升速度(m/min)运动速度（m/min）运动电动机钢丝直径功率转速CD12-6D268200.4kw1380r/min11mm第九节接触池设计计算一、已知条件本设计采用2组三廊道式消毒接触池，每组平行运行，液氯消毒，接触时间t＝30min。设计流量QMAX近＝KZ1·Q近＇＝1.58×10000＝658.33m3/h\n二、设计计算（一）接触池尺寸1.接触池容积VV＝QT＝658.33×0.50＝329.17(m3)则每座池容积Vi＝＝＝164.58(m3)图5.9廊道式接触池计算示意图（单位：mm）2.设计取接触池水深hh＝2.50m接触池表面积F＝＝65.83(m2)3.廊道单宽B设廊道单宽B＝2.00mL′＝\n＝＝32.92(m3)接触池采用三廊道，则池长L＝＝10.97m,取11.00m，校核长宽比＝＝16.46≥10，满足要求。池高H＝h1＋h＝0.30＋2.50＝2.80m式中：h1—超高，一般采用0.30m；4.进水部分每个接触池的进水管管径D取600mm，v＝0.67m/s。采用管道混合的方式，加二氧化氯管线直接接入消毒池进水管，为增强混合效果，加二氧化氯点后接D＝600mm的静态混合器，其主要技术参数见表5.21。表5.21SGH600静态混合器技术参数表型号管径（mm）流速（m/s）总损失（m）投药口径（mm）总长（mm）SGH600600﹤0.4﹥0.5402030外径D0（mm）DD1D2bn-d6307557056702420-Ф25第十节计量设备设计计算一、已知条件本设计设计流量Q＝10000m3/d＝0.12m3/s，由《给排水设计手册》第五册查得，选择剂量围在0.100～1.100的巴氏计量槽。二、设计参数（一）计量槽主要尺寸取计量槽喉部宽度b＝0.60m渐宽部分长度A1＝0.5b＋1.2＝1.50（m）计量槽喉部长度A2＝0.60m计量槽渐扩部分宽度A3＝0.90m\n计量槽上游渠道宽度B1＝1.2b＋0.48＝1.20（m）计量槽下游渠道宽度B2＝b＋0.30＝0.90（m）（二）计量槽总长度计量槽应设在渠道直线段上，直线段长度不应小于渠道宽度的8～10倍，在计量槽上游直线段不小于渠道宽度的2～3倍，下游不小于4～5倍。计量槽上游直线段长度L1＝3B1＝3.60m计量槽下游直线段长度L2＝5B2＝4.50m计量槽总长度L＝L1＋A1＋A2＋A3＋L2＝3.60＋1.50＋0.60＋0.90＋4.50＝11.10m图5.10巴氏计量槽计算示意图（三）计量槽水位当b＝0.60时，Q＝1.406H11.549式中：H1—上游水深，H1＝＝＝0.206（m）H2/H1≤0.70时为自由流，H2≤0.70×0.206＝0.14m，取H2＝0.10m。（四）渠道水力计算\n1.上游渠道计算设计中取粗糙度为0.013过水断面面积S1＝B1·H1＝0.25（m2）湿周f1＝B1＋2H1＝1.20＋2×0.206＝1.62（m）水力半径R1＝＝＝0.15（m）流速v1＝＝＝0.48（m/s）水力坡度i1＝＝＝0.0015％2.下游渠道计算过水断面面积S2＝B2·H2＝0.09（m2）湿周f2＝B2＋2H2＝0.90＋2×0.10＝1.10（m）水力半径R2＝＝＝0.08（m）流速v2＝＝＝1.33（m/s）水力坡度i2＝＝＝0.0010％（五）计量堰水头损失计算上游水头损失h1＝i1·L1＝0.0015％×3.60＝5.40×10﹣5m上游水头损失h2＝i2·L2＝0.0010％×4.50＝4.50×10﹣5m（六）水厂出水管采用重力铸铁管，流量为Q＝0.34m/s，管径取DN800（mm），v＝0.684m/s\n第六章污水处理构筑物计算第一节用污泥固体通量设计计算连续重力浓缩池一、已知条件日产剩余污泥ΔX＝698.02Kg/d，含水率（99.2％～99.6％），取99.2％（即污泥固体浓度C0＝8Kg/m3）浓缩后污泥含水率为98％（即污泥固体浓度为C0＝20Kg/m3）。二、设计计算（一）浓缩池面积A浓缩污泥为剩余活性污泥，查表，污泥固体通量取20Kg/（m2·d）。1.剩余污泥量QVQV＝＝＝127.84（m3/d）式中：f—MLVSS/MLSS，城市污水一般取0.70；\nXr—回流污泥浓度，g/L；图6.1向心辐流式浓缩池计算示意图2.浓缩池面积AA＝＝＝51.14(m2)式中：C0—污泥固体浓度，Kg/m2；G—污泥固体通量，Kg/（m2·d）（二）浓缩池直径D设计采用n＝2个圆形辐流式浓缩池1.单池面积A1A1＝＝＝25.57（m2）2.浓缩池的直径DD＝\n＝＝5.71（m）,取D=6.00m（三）浓缩池深度H1.浓缩池工作部分的有效水深h2＝＝＝1.35（m）取1.40m式中:T—浓缩时间，h，一般不宜小于12h，取T=13h；浓缩池超高h1＝0.30m，缓冲层高度h3＝0.30m，浓缩池设刮泥机，池底坡度1/20，污泥斗下底直径D1＝0.70m，上底直径D2＝1.50m。斗倾角α＝60°，则2.池底坡度造成的深度h4h4＝＝＝0.11（m）3.污泥斗高度h5h5＝＝＝0.69（m）4.浓缩池深度HH＝h1＋+h2＋h3＋h4＋h5＝0.30＋1.40＋0.30＋0.11＋0.69\n＝2.80（m）（四）浓缩后的污泥量V2剩余污泥经重力浓缩后，含水率由P1＝99.2％,降至P2＝98％，则浓缩后的污泥量为：V2＝＝＝51.14（m3/d）（五）排泥管的设计底部排泥管道采用铸铁管，排泥时间采用0.5h，两次排泥时间间隔为2h，则每天排泥时间为4.8h,Q＝127.84÷4.8＝26.63m3/h,管径采用DN200（mm）,v＝1.17m/s。浓缩池刮泥设备主要技术参数见表6.1。表6.1ZXG-6型刮泥机技术参数表型号池径（m）刮泥板外橼线速度（m/min）电动机功率（KW）推荐池深（m）工作桥高度h（mm）ZXG-66.002.000.373.50200第二节贮泥池该贮泥池的污泥全部来自二沉池的剩余污泥，剩余污泥经重力浓缩后，通过管道输送入贮泥池，再由污泥泵加压送入机械脱水间脱水以降低含水率，从而减少污泥体积。经重力浓缩后的污泥量为51.54m3/d＝2.13m3/h。贮泥池的容积按T＝10h（一般取8～12h）的污泥量计，池形为矩形，设贮泥池1座，远期增设1座。\n图6.2贮泥池计算示意图贮泥池容积V＝＝21.30（m3）设贮泥池有效深度h＝2.00m，则贮泥池面积A＝＝＝10.65（m2）拟定贮泥池平面尺寸3.90m×3.00m贮泥池容积校核V′＝3.90×3.00×2.00＝23.40m3﹥21.30m3设计合格。贮泥池超高h1取0.30m，漏斗高h2＝0.90m，取倾角α＝55°贮泥池总高度H＝h1＋h＋h2＝0.30＋2.00＋0.90＝3.20（m）第三节污泥机械脱水间一、已知条件经浓缩后的污泥量为QC＝51.14m3/d，含水率为98％，设计要求经过脱水后的污泥含水率达到80％以下。本设计选用滚压带式压滤机进行污泥脱水。图6.3带式压滤机示意图二、设计计算\n（一）滚压带式压滤机所需带宽B＝＝＝0.85（m）式中：—浓缩后的污泥量，m3/d；—浓缩后的污泥浓度，kg干污泥/，由p=98﹪可知，＝20kg干污泥/；T—工作周期，h，T=8h；L—滚压带式压滤机的产率，kg干污泥/(每米带宽·h),熟污泥：L=120～350kg干污泥/（m·h）；生污泥：L=150～300kg干污泥/（m·h）；本设计取L=150kg干污泥/（m·h）；初步拟定选用带宽1.00m的滚压带式压滤机。查《滤布移动速度和滤饼含水率、过滤产率关系图》可知，当滤饼含水率为为80﹪，移动滤布速度为0.85m/min，过滤产率为31Kg/h，滤布宽1.00m时，滚压带式压滤机过滤产率为＝155（kg干污泥/h），考虑1.25的安全系数，过滤产率为＝124（kg干污泥/h）压滤机台数n＝＝0.34（台）设计选用带宽1.00m的滚压带式压滤机2台，一用一备。滚压带式压滤机技术参数见表6.2。表6.2滚压带式压滤机技术参数表型号带宽(mm)带速(m/min)处理能力(m3/h)冲洗水量(m3/h)SDG100010000.6～63～55冲洗水压(Mpa)气压(Mpa)功率(kW)机重(kg)≥0.40.3～0.51.55000设备高度(mm)落泥点高度(mm)设备总长(mm)设备总宽(mm)200085050001520\n（三）附属设备1.污泥投配设备选用2台EH-63型单杆螺旋泵与2台（一用一备）滚压带式压滤机一一对应，其技术参数见表6.3。表6.3EH-63型单杆螺旋泵技术参数表型号流量Q（m3/h）转速（r/min）轴功率（KW）电动机重量（Kg）压力（Mpa）型号功率（KW）EH-63253880.28YCJ-710.55130.60每台投配泵的流量为：Q＝＝＝0.21m3/h2.加药系统用滚压带式压滤机脱水的污泥，化学调剂为有机合成的高分子混凝剂，设计选用聚丙烯酰胺，对于滚压带式压滤机中的一般投配量为3～6g干聚物/Kg污泥，设计取5g干聚物/Kg污泥。则每日的药剂投配量为51.14×20×10﹣3＝5.11Kg/d。配制成浓度为1％溶液的体积为：5.11÷1％＝511（L/d）＝0.51（m3/d）。脱水机房每日工作3班制，每班工作8h，每班投药1次，则每次配药的体积为0.51÷3＝0.17m3，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0.30m3（0.67×0.67×0.67）的药箱，配置两台YW-400-J100型六平直叶圆盘涡轮式反应搅拌机，其技术参数见表6.4。表6.4YW-400-J100型六平直叶圆盘涡轮式反应搅拌机技术参数表型号功率（KW）池形尺寸A×B（mm）H（mm）桨叶直径（mm）YW-400-J1001.10670×670670100搅拌器直径（mm）搅拌器宽度（mm）桨叶底距池底高E（mm）转速（r/min）4008053400\n3.反冲洗水泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗耗水量为5m3/h，反冲洗水压不小于0.40Mpa，故选用2台IS50—32J—160B型离心清水泵，一用一备，其技术参数见表6.5。表6.5IS50—32J—160B型离心清水泵技术参数表型号流量Q（m3/h）扬程H（mm）转速（r/min）电动机型号功率（KW）IS50—32J—160B5120002900Y80-40.55第四节污泥泵房设计计算一、集泥井计算（一）回流污泥量Q1＝R·QMAX远＝1×0.34＝0.34m3/s＝1224m3/h（二）剩余污泥量Q2＝51.14m3/d＝2.13m3/h（三）总污泥量Q＝Q1＋Q2＝1224＋2.13＝1226.13m3/h设计中选用2台（一用一备）回流污泥泵，2台（一用一备）剩余污泥泵。每台回流污泥泵流量为Q回流＝＝1224m3/h＝340L/s每台剩余污泥泵流量为Q剩余＝＝2.13m3/h＝0.59L/s泵房集泥池有效容积按不小于一台泵5min出泥量计算，V＝＝102.00(m3)有效水深为h＝2.00m，集泥池面积为A＝＝＝51.00(m2)集泥池尺寸拟取为L×B＝9.00m×6.00m\n二、污泥泵的选择（一）集泥间最低工作水位与所需提升最高水位之间高差h＝1906.81－1902.34＝4.47(m)（二）总扬程H泵房到浓缩池的管路水头损失为0.44m，泵房的水头损失取2.50m，考虑2.00m的自由水头，则H＝4.47＋2.00＋2.50＋0.44＝9.41(m)取10.00(m)选用2台300TSW-56I型立式污水泵，一用一备。其主要设备参数见表6.6。表6.6300NWL900—12型立式污水污物泵性能表型号流量(m3/h)扬程(m)配电功率(kw)效率％转速(r/min)300NWL900—12126011.413280730第七章高程计算第一节水路高程计算为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜。为此，必须精确地计算污水流动中的水头损失，水头损失包括连接前后两构筑物的管渠的沿程损失（包括沿程与局部水头损失）和构筑物水头损失。一、污水管道水头损失计算管道沿程损失：h1＝i×L管道局部水头损失：（其中为局部阻力系数，三通按=1.5，90°弯头按=0.9，阀门按＝0.24计算）。各连接管管道采用铁管，水头损失计算结果见表7.1。二、水路高程计算考虑构筑物的挖土深度不宜过大，综合各方面条件，以氧化沟的上游水面标高高出地面1.00m为起点，推算各水面标高。具体计算及结果见表7.2。三、污水泵房提升高度及泵房相关参数\n根据以上所得数据计算污水泵房提升高度及泵房相关参数见第五章—第三节。第二节污泥部分高程计算一、污泥管道水头损失管道沿程损失管道局部损失式中，CH—污泥浓度系数；D—污泥管管径，m；L—管道长度，m；V—管流速，m/s；—局部阻力系数。查计算表可知污泥含水率为99.2％时，污泥浓度系数CH＝92；污泥含水率为98％时，污泥浓度系数CH＝80。各连接管采用铸铁管，水头损失计算结果见表7.4。二、污泥高程计算由水路计算的二沉池液面标高，推算得贮泥池底面标高为1900.85m，机械脱水间底面与地面标高齐平，即1903.00m，脱水间设备高度为2.00m，则在贮泥池设提升泵，将泥送入机械脱水间的设备，提升高度为1903.00-1900.85＋2.00＝4.15m，。根据流量扬程选择配套的泵，设2台EH型真空泵（一用一备），其主要设备参数见表7.3。表7.3EH1024型立式污水污物泵性能表型号流量(m3/h)扬程(m)配电功率(kw)压力（Mpa）转速(r/min)EH102426.90640.12730泥路高程计算结果见表7.5。三、回流泵房的设计计算根据以上所得数据计算污水泵房提升高度及泵房相关参数见第六章——第四节。\n\n表7.1污水管路各管段参数设计计算表管道及构筑物名称流量（L/s)管道设计参数管道水头损失（m）管径D(mm)流速(v/s)管长L(m)坡度i(‰)hfhj进水管到集配水井343.008000.6847.650.7290.005580.000.000集配水井到中格栅及泵房间343.008000.6840.450.7290.000331.000.0210171.505000.603.090.8370.002581个弯头、1个三通中格栅及泵房间到集配水井190.006000.672.511.030.002580.000.000集配水井到细格栅190.006000.670.671.030.000691.900.039195.004500.602.321.20.002782个弯头、1个三通细格栅到集配水井95.004500.602.581.20.003101.900.0379190.006000.655.9611.030.006142个弯头、1个三通集配水井到沉砂池190.006000.655.031.200.006041.240.024795.004500.608.131.200.009751个弯头、1个三通,1个阀门\n沉砂池到集配水井95.004500.606.5071.200.007811.240.0243310.008000.643.2130.750.002391个弯头、1个三通,1个阀门集配水井到氧化沟310.008000.643.230.750.002402.140.0500155.005000.714.460.740.003302个弯头、1个三通,1个阀门氧化沟到配水井155.005000.7139.900.740.029522.040.0550240.007000.741.770.660.001172个弯头，1个阀门集配水井二沉池240.007000.741.770.660.001172.140.0639120.005000.799.131.090.009951个弯头、1个三通,1个阀门二沉池到接触池120.005000.793.821.090.004162.140.0582190.006000.6711.551.030.011901个弯头、1个三通,1个阀门接触池到计量槽190.006000.679.521.030.009801.380.03161个弯头，2个阀门出水管343.008000.68410.800.730.00788　　\n表7.2水路部分高程计算表管道及构筑物管道水头损失（m）构筑物水头损失（m）合计（m）水面上游标高(m)水面下游标高(m)构筑物水面标高（m）地面标高(m)进水管0.01　0.011900.511900.501900.511903.00集配水井　0.200.201900.501900.301900.401903.00配水井至（中格栅及泵房间）0.02　0.021900.301900.281900.291903.00中格栅及泵房间　0.140.141900.281905.201902.741903.00（中格栅及泵房间）至集配水井0.01　0.011905.201905.191905.191903.00集配水井　0.200.201905.191904.991905.091903.00集配水井至细格栅0.04　0.041904.991904.951904.971903.00细格栅　0.120.121904.951904.831904.891903.00细格栅至集配水井0.00　0.001904.831904.781904.801903.00集配水井　0.200.201904.781904.581904.681903.00集配水井至沉砂池0.00　0.001904.581904.541904.561903.00沉砂池　0.250.251904.541904.291904.421903.00沉砂池到集配水井0.00　0.001904.291904.261904.271903.00集配水井　0.200.201904.261904.061904.161903.00\n集配水井到氧化沟0.000　0.0001904.061904.001904.031903.00氧化沟　0.500.501904.001903.501903.751903.00氧化沟到集配水井0.000　0.0001903.501903.411903.461903.00集配水井　0.200.201903.411903.211903.311903.00集配水井到二沉池0.00　0.001903.211903.141903.181903.00二沉池　0.250.251903.141902.891903.011903.00二沉池到接触池0.00　0.001902.891902.821902.851903.00接触池　0.300.301902.821902.521902.671903.00接触池到计量槽0.00　0.001902.521902.471902.491903.00计量槽　0.010.011902.471902.461902.471903.00出水管0.01　0.011902.461902.451902.461903.00\n表7.4污泥管道水头损失计算表管道及构筑物名称流量（L/s）管道设计参数管道水头损失（m）管径D（mm)流速（m/s)管长（m）hfhj合计二沉池到集水井6.422001.0210.4760.1.2400.0700.13012.842501.085.4030.0181个三通直流，1个蝶阀，1个弯头集水井到污泥泵房12.842501.0830.1920.1032.0400.1210.2241个蝶阀，2个弯头污泥泵房到配水井12.842501.089.7710.0331.1400.0680.1011个蝶阀，1个弯头配水井到浓缩池12.842501.0810.4790.0361.2400.0700.1376.422001.027.8120.1个三通直流，1个弯头，1个蝶阀浓缩池到配水井3.552001.177.8930.1.2400.0.1487.12001.092.2170.1个三通直流，1个弯头，1个蝶阀配水井到贮泥池7.12001.092.2170.0.2400.0150.0251个蝶阀贮泥池到脱水间7.12001.095.3040.0.4800.0.2个蝶阀\n表7.5泥路高程计算表管道及构筑物名称管道水头损失（m）构筑物水头损失（m）合计损失（m）上游泥面标高（m）下游泥面标高（m）构筑物泥面标高（m）地面标高（m）二沉池1.201.2001903.141902.891903.011903.00二沉池到集水井0.1300.1301902.891902.761902.831903.00集水井0.200.2001902.761902.561902.661903.00集水井到污泥泵房0.2240.2241902.561902.341903.00污泥泵房到配水井0.1010.1011906.811906.711903.00配水井0.200.2001906.711906.511906.611903.00配水井到浓缩池0.1370.1371906.511906.371903.00浓缩池1.501.5001906.371904.871905.621903.00浓缩池到配水井0.1480.1481904.871904.721903.00配水井0.200.2001904.721904.521904.621903.00配水井到贮泥池0.0250.0251904.521904.501903.00贮泥池1.501.5001904.501903.001903.751903.00贮泥池到脱水间0.0.1903.001905.001903.00机械脱水间1.501.5001905.001906.501905.751903.00\n总结本次毕业设计题目为市污水处理厂设计，设计规模：近期10000m3/d，远期水量为20000m3/d，其中设计进水水质指标为：BOD＝150mg/L、COD＝300mg/L、SS＝200mg/L、NH4-N＝30mg/L、TN＝38mg/L、TP＝4mg/L、pH＝6～9。根据毕业设计的原始资料及设计要求出水水质为：BOD＝20mg/L、COD＝60mg/L、SS＝20mg/L、NH4-N＝15mg/L、TP＝0.5mg/L、pH＝6～9mg/L，经过工艺的处理，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB8978-2002）》的一级B排放标准,因此选择卡罗塞尔2000型氧化沟、曝气生物滤池和ICEAS工艺作为比选方案，通过经济及技术比较等最终确定卡罗塞尔2000型氧化沟工艺为最佳方案。其具体工艺流程如下。中格栅提升泵房细格栅卡罗塞尔2000型氧化沟向心辐流式二沉池接触池旋流式沉砂池连续重力浓缩池填埋带式压滤机脱水污泥泵房出水污水加二氧化氯间贮泥池卡罗塞尔2000型氧化沟具有高效，节能的特点，且耐冲击负荷高，出水水质好等特点，且具有较为广泛的适应性，完全符合本设计的实际要求。该污水处理厂设计采用二级处理。一级处理为物理处理过程，主要通过两道格栅、沉砂池，去除大块悬浮物、漂浮物和砂粒；二级处理为生物处理过程，主要为卡罗塞尔2000型氧化沟工艺去除BOD和COD及脱氮除磷，出水经二沉池泥水分离后，进入接触池经液氯消毒后排入受纳水体，最终达到污水净化的目的。剩余污泥则经污泥提升泵提升至重力浓缩池，以降低污泥的含水率，减小污泥体积，最后对污泥进行机械脱水处理。处理后的污泥已基本实现了无害化，减量化，不会对环境造成二次污染。在完成污水和污泥处理构筑物的设计计算后,根据污水处理厂平面布置及高程布置的原则,综合考虑各方面因素进行了污水厂的平面图和高程图的绘制，同时绘制各构筑物详图。\n致谢本次毕业设计能够顺利完成，首先应当归功于我的指导老师严子春老师和炜老师的认真细心指导。他们提供了多种相关资料供我们参考，并在实习过程中手把手的教导示，使我们的查资料、实习操作能力、分析问题能力具备了一定的水平。在我毕业设计的全过程中给了我无私的帮助和指导，为我解答毕业设计中的各种问题。无论是在实习考察、资料整理还是在处理构筑物绘图等各个方面都给予了我大量的指导和帮助，使我不但完成了本次毕业设计，同时也学到了许多书本上学不到的知识，受益匪浅，特致以深深的感谢。同时环境学院各位老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使我受益匪浅，终生难忘。他们的工作作风将成为我一生学习的榜样。感谢他们对我的培育，传授予我科学知识和学习方法，也要感谢同组各位同学在本次毕业设计过程中的通力协作与帮助。通过本次毕业设计，我熟悉并掌握了排水工程设计程序、方法和相关技术规，提高了我对排水工程原理的认识、CAD详图绘制、设计计算说明书的编写和动手能力，培养了踏实认真的态度和严谨的作风。但由于缺乏实际工程经验，加之自身水平有限，设计中不妥之处在所难免，请各位老师给予批评指正。最后感谢与我共同探讨、学习和共同奋斗的同学们以及所有支持和帮助过我的人，祝全体老师身体健康，工作顺利！参考文献\n［1］室外排水设计规（GB50101-2005）［2］城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）［3］《城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）［4］污水综合排放标准（GB8978-1996）［5］崔玉川、振江、绍怡.城市污水厂处理设施设计计算［M］.：化学工业，2004:全册．［6］曾科．污水处理厂设计与运行［M］．：化学工业，2001：全册．［7］中国市政工程西北设计研究院．给水排水设计手册第一、五、七、十一册［M］．：中国建筑工业，1986：全册．［8］自杰．排水工程下册［M］．：中国建筑工业，2000：全册．［9］建筑工程学院．排水工程下册［M］．中国建筑工业，1987：全册．［10］高廷耀、顾国维、周琪．水污染控制工程上、下册［M］．：高等教育，2008：全册．［11］自杰．环境工程手册：水污染防治卷［M］．：高等教育，1996：全册．［12］鸣．城市污水处理厂污泥最终处置方式的探讨［J］．中国给水排水，2000，16（8）：75～86［13］区岳州，勇有．卡罗塞尔2000型氧化沟的工艺改良与设计应用［J］．中国给水排水，2003，19（8）：81～83［14］仝恩丛等．污水处理厂工艺运行管理［J］．中国给水排水，2000，26（2）：23～30［15］庆，彭永臻《序批式活性污泥法原理与应用》科学，2010［16］周斌．改良型卡罗塞尔氧化沟工艺的除磷脱氮运行效果［J］．中国给水排水，2001，17（7）31