城市污水处理项目设计方案 58页

城市污水处理项目设计方案第一篇设计说明书1概述1.1设计任务对城市污水处理工程的初步设计。设计容主要包括污水收集管道系统的设计计算，污水处理工艺的选择，污水处理构筑物的设计以及污泥处理构筑物的设计。1.2设计依据1.2.1规标准（1）污水处理厂课程设计任务书；（2）《室外给水设计规》（GB50013-2006）中国计划；（3）《室外排水设计规》（GB50014-2006）中国计划；（4）《建筑制图标准汇编》，中国建筑工业，1996；（5）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010），中国建筑工业，2010；（6）《城镇水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），国家环境保护局，2002；（7）给水排水工程标准图集。\n1.2.2基本资料水量为2.1m3/d；生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD=200mg/L，SS=150mg/L，COD=350mg/L，NH4＋-N＝30mg/L，要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。（1）污水处理设施设计一般规定①该市排水系统为合流制，污水流量总变化系统数取1.2，截流雨季污水经初沉可直接排入水体。②处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后（包括层气池），构筑物按平均日平均时流量设计。③处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大口最大时流量设计。④管渠设计流量；按最大日、最大时流量设计。⑤各处理构筑物不应小于2组（个或格），且按并开设计。（2）格栅①型式：平面型，倾斜安装机械格栅。②城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅。③格栅过栅流速不宜小于0.6m／s，不宜大于1.5m／s。④栅前水深应与入厂污水管规格相适应。⑤格栅尺寸B、H参见设备说明书，宜选中间值。\n（3）沉砂池①型式：平流式。②水力停留时间宜选50s。③沉砂量可选0.05～0.1L／m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。（4）初沉池①型式：平流式。②除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。③表面负荷可选2.0～3.0m3／（m2·h），沉淀时间1.5～2.0h，SS去除率50％～60％。④排泥方法：机械刮泥，静压排泥。⑤沉淀地贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。⑥对进出水整流措施作说明。（5）曝气池①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。②曝气地进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点1/2～3／4池长以可增加2～3个配水点。③曝气池污泥负荷宜选0．3kgBOD5／（kgMLSS·d），再按计算法校核。④污泥回流比R=30％～80％，在计算污泥回流设施及二沉地贮泥量时，R取大值。\n⑤SVI值选120～150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg／L。⑥曝气地深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些，一般控制L＜5～8B。⑦曝气地应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。（6）二沉池①型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。②二沉地面积按表面负荷法计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉地。③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管水流速度可选0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可选0.5～0.5m／s。④贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。⑤说明进出水配水设施。（7）平面布置①平面布置原则参考第五章第四节容，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。②厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。③\n污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道3～4m，一般人行道1～3m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。④污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩一机械脱水工艺处理，但不做设计。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20％～30％。⑤污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）。办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。⑥厂区总面积控制在（280X380）m2以，比例1：1000。图面参考《给水排水制图标准》GBJ106-87，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠。（8）高程布置①高程布置原则。②构筑物水头损失参考附表。③水头损失计算及高程布置参见《排水工程》（下）。④污水进入格栅间水面相对原地面标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。⑤污水泵、污泥泵应分别计算静扬程、水头损失（局部水头损失估算）和自由水头确定标程。⑥高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：500左右。2污水处理厂的设计\n2.1规模与处理程度的确定2.1.1污水处理厂规模与处理目标（1）建设规模该污水处理厂服务面积为106400㎡，处理水量近期2.1万m3/d。（2）处理目标根据该城镇环保规划，污水处理厂出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。污水处理厂进、出水水质指标：水质指标CODBODSSNH3-N进水水质mg/L35020015030出水水质mg/L≤50≤10≤10≤5（8）2.1.2设计进水水质污水厂进水水质和城镇经济发展水平和城镇性质、工业废水水质等因素有关，结合当地现有污水处理厂及城镇工业性质，确定城镇污水处理厂进水水质如下表：表2-1-2污水处理厂进水水质项目SSBODCODNH4＋-N进水（mg/L）3020035030污水处理厂的去除率可以根据进出水水质的差额来确定，根据下面公式，计算结果见下表：\n2.1.3污水处理程度确定出水水质及去除率，具体标准见下页表表2-1-3污水进出水水质及去除率BOD(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)NH4＋-N(mg/l)进水水质20035015030出水水质1520105去除率92.5%94.3%93.3%83.3%2.2污水处理厂方案的确定2.2.1确定污水处理方案的原则污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：（1）污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；（2）所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；（3）和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；（4）污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；\n（5）污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；（6）尽量减少工程占地。2.2.2污水处理方案的确定本项目污水以有机污染为主，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，针对这些特点，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。根据国外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”。（1）普通活性污泥法普通活性污泥法也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。活性污泥可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥。活性污泥法的工艺流程是液流有回流的推流式。初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池的活性污泥以进水量的25～50%返回曝气池（即污泥回流比为25～50%）。这种方法常用于低浓度生活污水处理，对冲击负荷很敏感。生化需氧量（BOD5）的去除率达85～95%。\n工艺分类方法按微生物对氧的要需求，生物法可分为好氧、厌氧、缺氧3类；按微生物的生长方式分悬浮生长、固着生长、混合生长3类；此外，还可以按操作条件（负荷、温度、连续性）和用途分类。影响因素有：1）入流水质水量：BOD5：N：P=100：5：12）混合液悬浮固体浓度（MLSS）：包括活细胞、无活性又难降解的源代残留物、有机物和无机物，前三类有机物约占固体的成分的75﹪～85﹪。用挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）指标不包括无机物，更准确反映活性物质量，但测定较麻烦。对给定的废水，MLVSS/MLSS介于0.75～0.85之间。3）有机负荷：有进水负荷和去除负荷两种，前者指单位重量的活性污泥在单位时间要保证一定的处理效果才能承受的有机物的量；后者指单位重量的活性污泥在单位时间去除的有机物量。有时也用单位曝气池容积作为基准。4）剩余污泥排放量和污泥龄：微生物代有机物同时增值，剩余污泥排放量等于新净增污泥量。用新增污泥替换原有污泥所需时间称为泥龄θc。5）混合液溶解氧浓度6）水温：在一定围，随着温度升高，生化反应速率加快，增值速率也快；另一方面细胞组织入蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升并超过一定的限度时，会产生不可逆的破坏。各类微生物适应的温度围见下表：\n表2-2-2各类微生物适应的温度围类别最低温度/℃最适温度/℃最高温度/℃高温型3050～6070～80中温型1030～4050常温型515～3040低温型105～10307）pH值：一般好氧微生物的最适宜pH=6.5～8.05；pH﹤4.5时，真菌占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。8）曝气池和二沉池的水力停留时间9）二沉池的水力表面负荷、固体表面负荷和出水溢流堰负荷。活性污泥质量衡量指标活性污泥法的处理效果取决于活性污泥的数量和性能。衡量活性污泥质量的指标主要有：①污泥浓度；②污泥沉降比SV；③污泥体积指数SVI；④活性污泥的耗氧速率；⑤污泥的沉降速度；⑥活性污泥的生物相；⑦粒度和颜色等。性能良好的活性污泥外观呈黄褐色，粒径0.02～0.2mm，比表面积20～100cm2/ml，含水率在99%以上，相对密度1.002～1.006，SV=15%～30%，SVI=50～150。.工艺特征：有机污染物在曝气池的降解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代的完整过程，活性污泥也经历了一个从池端的对数增长，经减速增长到池末端的源呼吸期的完全生长周期。\n存在的问题有：1）曝气池首端有机污染物负荷高，好氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，为达到一定的去污能力，需要曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；2）好氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现好氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧放式，可一定程度上解决这些问题；3）对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响。（2）A／0系统优点：（1）流程简单，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用低；（2）反硝化池不需要外加碳源，降低了运行费用；（3）A/O工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；（4）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。缺点：（1）构筑物较多；\n（2）污泥产生量较多。2.2.3设计方案的确定由以上资料，经过简单的分析比较，传统活性污泥法出水水质稳定，处理效果好，对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节，运行费用较低。中小规模污水处理厂，特别当规模≤10万m3/d时，采用传统活性污泥法较适宜。2.3污水处理厂工艺设计2.3.1格栅池格栅是由一组平行的金属栅或筛网制成，安装在污水管道上、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，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或者漂浮物，以保护水泵。①型式：平面型，倾斜安装机械格栅。②城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅。③格栅过栅流速不宜小于0.6m／s，不宜大于1.5m／s。④栅前水深应与入厂污水管规格相适应。⑤格栅尺寸B、H参见设备说明书，宜选中间值。\n格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式来设定，人工清除格栅间隙一般为16～25mm。常用的机械清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。格栅是一组(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,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作。按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅和机械格栅两种。机械格栅性能特点：可实现连续清污，全过水断面清污。每2米一道齿耙，齿耙线速度6米/分钟，清污效率高。栅体过梁支撑于混凝土基础之上，使清污机整机运行平稳，工作可靠。齿耙插入栅条一定深度，把附着在栅条上的污物带到清污机顶部，完成翻转卸污动作，保持过水断面清洁无污物。牵引链条一般为全不锈钢材质保证水下工作无锈蚀，免维护。2.3.2提升泵房功能：提高污水水位，以保证污水能流过整个污水处理流程，达到净化的目的。种类：污水泵站的主要形式有：合建式矩形泵站，合建式圆形泵站等，本设计采用方形泵房，半地下式设计原则：，机组突出部分与墙壁的间距，以及相邻两机组突出部分的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸。2.3.3沉砂池①型式：平流式。②水力停留时间宜选50s。③沉砂量可选0.05～0.1L／m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。\n沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂的前端，保护水泵和管道免收破损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。沉砂池的类型，按水流方向的不同可分为三类：曝气沉砂池，竖流式沉砂池，平流式沉砂池。平流式沉砂池是平面为长方形的沉砂池。沉砂池的主体部分，实际是一个加宽、加深了的明渠，由入流渠、沉砂区、出流渠、沉砂斗等部分组成，两端设有闸板以控制水流。在池底设置1~2个贮砂斗，下接排砂管。设计流速为0.15-0.3m/s，停留时间应大于30秒。沉砂含水率为60%，容重1.5t/m3。采用机械刮砂，重力或水力提升器排砂。平流式沉砂池是平面为长方形的沉砂池。沉砂池的主体部分，实际是一个加宽、加深了的明渠，由入流渠、沉砂区、出流渠、沉砂斗等部分组成，两端设有闸板以控制水流。在池底设置1~2个贮砂斗，下接排砂管。设计流速为0.15-0.3m/s，停留时间应大于30秒。沉砂含水率为60%，容重1.5t/m3。采用机械刮砂，重力或水力提升器排砂。设计参数：（1）一般按去除相对密度2.65，粒径大于0.2mm的沙粒确定。（2）沉砂池得座数或分格数不得少于两个，宜按并联系列设计。污水量较小时，一备一用;较大时，同时工作。（3）设计流量的确定一般按最大设计流量计算。\n（4）最大设计流量时，污水在池的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。（5）最大设计流量时，污水在池停留时间不少于30s，一般为30~60s。（6）设计有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，每格池宽不宜小于0.6m，超高不宜小于0.3m。（7）沉砂量的确定生活污水得沉砂量一般按每人每天0.01~0.02L。（8）池底坡度一般为0.01~0.02，并可根据除砂设备要求，考虑池底得外形。2.3.4初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下：（1）去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。（2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。（3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用。（4）一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。（5）有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。\n2.3.5三段生物脱氮水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在…。如污水 有机氮占含氮量的4O%～60%，氨氮占5O%～60%，硝态氮仅占0%一5%。传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理，中的有机氮依次在氨化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下进行氨化反应、亚硝化反应、硝化反应和反硝化反应后最终转变为氮气而溢出水体，达到了脱氮目的。传统生物脱氮技术是目前应用最广的脱氮技术。硝化工艺虽然能把氨氮转化为硝酸盐，消除氨氮的污染，但不能彻底消除氮污染。而反硝化工艺虽然能根除氮素的污染，但不能直接去除氨氮。因此，传统生物脱氮工艺通常由硝化工艺和反硝化工艺组成。由于参与的菌群不同和工艺运行参数不同，硝化和反硝化两个过程需要在两个隔离的反应器中进行，或者在时间或空间上造成交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中进行。传统生物脱氮途径就是人为创造出硝化菌、反硝化菌的生长环境，使硝化菌和反硝化菌成为反应池中的优势菌种。由于对环境条件的要求不同，硝化反硝化这两个过程不能同时发生，而只能序列式进行，即化反应发生在好氧条件下，反硝化反应发生在缺氧或厌氧条件下。2.3.6二沉池（1）二沉池的类型\n二沉池的类型有：平流式二沉池、竖流式二沉池、辐流式二沉池、斜流式二沉池。其中，辐流式二沉池又分为：中进周出式、周进周出式、中进中出式。（2）选择辐流式（中进周出）二沉池的原因由于平流式二沉池占地面积大；竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离；斜流式二沉池较多时候，在曝气池出口污泥浓度高，而且没有设置专门的排泥设备，容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑，理论上是周进周出效果最好。但是，实际上，考虑异重流，是中进周出的效果最好。因此，选择了选择辐流式（中进周出）二沉池。二次沉淀池有别于其他沉淀池，在作用上有其特点，它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩；并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。2.3.7污泥浓缩池重力浓缩池按其运转方式分为连续式和间歇式两种。间歇式重力浓缩池是一次进泥至所设计的容积后，则既开始静止浓缩。池数一般需要两个以上，适用于小型污水处理厂。间歇式浓缩池一般不设刮泥机，其池底为斗状。连续式重力浓缩池是指浓缩池进泥、污泥水的排出、浓缩污泥的排放都是连续的或者有短时间的间隔，其一般适用于大、中型污水处理厂。污泥在浓缩池中由上至下浓度逐渐增加。在池底由刮泥机刮至池底中部的污泥斗中，并从此处排出池外。污泥水连续经过溢流堰排出。\n2.3.8污泥消化池污泥消化池正规的消化池大多采用圆柱形密闭池，锥底、拱顶。少数也有采用多边形的池子。圆形消化池直径一般在6～35米，直墙高度约为直径之半,池顶可为固定盖或浮盖。池身大多用钢筋混凝土结构，小型池也可用钢结构。浮盖一般为钢制，可随池液位高低而升降,以免池空间出现真空。(见彩图)消化池需有加热及搅拌设施。加热方法主要有蒸汽直接加热，池盘管加热和池外热交换器加热等。蒸汽加热目前使用较普遍，操作方便，但增加了污泥的含水量。池盘管易在管面结垢影响效果。池外热交换器效果较好。污泥搅拌方法主要有机械搅拌、沼气搅拌和污泥循环等方法。机械搅拌设备检修困难，污泥循环效率不高，而沼气搅拌效果较好，污泥气中的二氧化碳有利于甲烷菌生长并加速污泥消化过程。消化池旁应有控制室，室装测定污泥气的气量和气压、泥量和泥温、pH值、泥面等仪表和设施，并应有必要的安全措施，如机械通风设备、防火、防爆设备等。此外，一般还设储气罐储放污泥气。消化池可以串联运行，称二级消化。这时一级池常加温，搅拌，连续运行，池盖采用固定式；二级池常不加温，不搅拌，排放污泥水以缩减污泥体积，因污泥气不多，可以不设池盖，设盖时常用浮盖。3污水厂总平面布置图3.1平面布置及总平面图（1）平面布置\n平面布置的容主要包括：各种构（建）筑物的平面定位；各种输水管道、阀门的布置；排水管渠及检查井的布置；各种管道交叉位置；供电线路位置，道路、绿化、围墙及辅助建筑的布置等。（2）污水厂的平面布置1）污水厂平面布置原则①按功能分区。配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置，要做到分区明确、配制得当，而又不过分独立分散，既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行和逗留，确保安全生产。在有利条件时（尤其是建新厂时），最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。②功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形，地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。③顺流排列，流程简捷。指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反安排，各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面，目的在于减少能量（水头）损失，节省管材，便于施工和检修。④充分利用地形、平衡土方，降低工程费用。某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空，派泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。⑤\n必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。⑥构（建）筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。2）污水厂的平面布置污泥及物料运输最好另辟侧门，就近进出厂，以免影响环境卫生，并防止噪音干扰。污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行，污水厂总平面上应有风向玫瑰土，构（建）筑物一览表、占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1：（200-500），图上应有坐标轴线或者放格控制网。①首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排。布置时对其平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑。安排时应对高程、管线和道路进行协调。建筑物在平面上、高程上组合起来，进行组合布置。构筑物的组合原则如下：a、对工艺过程有利或者无害，同时从结构，施工角度看也是允许的，可以组合，如曝气池（或氧化池）与沉淀池的组合，反应池与沉淀池的组合，调节池与浓缩池的组合。b、从生产上看，关系密切的构筑物可以组合成一座构筑物，如调节池和泵房，变配电与鼓风机房，投药间与药剂仓库等。c、\n为了集中管理和控制，有时对于小型污水厂还可以进一步扩大组合围。构筑物间的净距离，按它们中间的道路宽度和铺设管线所需要的宽度，或者按其他特殊要求来定，一般为5-20m。布置管线时，管线之间及其他构（建）筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构（建）筑物不小于3m，给水管和排水管的水平距离，当d《200m时，不应小于1.5m，当d>200m时不小于3m。②生产辅助建筑物的布置，亦应尽量考虑组合布置，如机修间与材料库的组合，控制室，值班室、化验室、办公室的组合布置。③预留面积的考虑。必要时预留生产设施的扩建用地。④生活附属建筑物的布置，宜尽量与处理构筑物分开单独设置，可能时应尽量放在厂前区，应避免构（建）筑物与附属生活设施的风向干扰。⑤道路、围墙及绿化带的布置。通向一般构（建）筑物应设置人行道，宽度1.5~2.0m；通向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽度为3~4m，转弯半径为6m，厂区主要车行道宽5~6m；行车道边缘到房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。道路纵坡一般为1%~2%，不大于3%。污水厂部长除应保证生产和整洁卫生外，还应注意美观，充分绿化，在构（建）筑物处理上，应因地制宜，与周围情况相称，在色调上做到活泼，明朗和清洁。应合理规划花坛、草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气池、沉淀池等露池周围不宜种植乔木，以免落叶入池。\n⑥污泥区的布置。由于污泥的处理和处置一般与污水处理相互独立，且污泥处理过程卫生条件比污水处理差，一般将污泥处理放在厂区后部，若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自于污水处理部分，而污泥处理脱出的水分又要送到调节池或初沉池中，必要时，可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合。⑦管（渠）的平面布置。在各处理构筑物之间应有连通管（渠），还应有使各处理构筑物独立运行的管（渠）。当某一处理构筑物因故停止工作时候，使其后接按处理构筑物，仍能够保持正常的运行，污水厂应设超越全部或部分处理构筑物，直接排放水体的超越管。此外还应设有给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下，但大部分在地上，对他们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地。⑧进出口的布置。污水厂的正门一般设在办公楼。3.2平面布置的一般原则（1）布置原则污水处理工程的污水流程高程布置的只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灌渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高，从而使污水能够处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理工程的正常运行。\n污水处理工程的高程布置一般应遵守如下原则：1）认真计算管道沿程损失，局部损失，各处理构筑物，计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量，雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。2）考虑远期发展，水量增加的预留水头。3）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。4）在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。5）需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排放水位时，可进行短时间的提升排放。本设计中最高潮水位为6.48m，高潮常水位为5.28m，低潮常水位为2.72m，而污水处理厂平整后地面标高为6.85m。进水管水面标高为2.30m，管顶标高为3.02m。6）应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。（2）构筑物的水头损失\n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：1)污水流经各处理构筑物的水头损失，按照下表进行估算：表3-2污水流经各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格栅0.1-0.29生物滤池（工作高度为2m时）沉沙地0.1-0.25装有旋转式布水器2.7-2.8沉沙地：平流0.2-0.4装有固定喷洒布水器4.5-4.75竖流0.4-0.5混合池或接触池0.1-0.3辐流0.5-0.6污泥干化场2-3.5双层沉淀池0.1-0.2曝气池：污水潜流入池0.25-0.5污水跌水入池0.5-1.52）污水流经连接前后两处理构筑物的管渠（包括配水设施）时产生的水头损失，包括沿程和局部水头损失沿程水头损失的计算公式如下：\n式中i坡度，可查给水排水手册得；L为管长，单位为m。局部水头损失的计算公式如下：式中：ξ为局部阻力系数，查设计手册；v为管流速，m/s，0.6~1.2；因为初步设计，故局部水头损失估为0.2倍的沿程水头损失，即h2=0.2h13)污水流经计量设备时产生的水头损失（3）注意事项：1)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，处理系统都能够正常运行。2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）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，并酌加扩建时的备用水头。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，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，出水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。此外，还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。\n4)在做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。在决定污泥干化厂，污泥浓缩池，消化池等构筑物的高程时，应注意它们的污水能自动排入干管或其它构筑物的可能。3.3污水厂平面布置的具体容(1)处理构筑物的平面的布置；工艺流程：根据设计任务书提供的厂区面积和地形，直线型布置，根据污水厂进水管和常年风向，确定污水从厂区西侧进水经过一系列构筑物处理最终从北侧出水排入南河。(2)附属构筑物的平面的布置1)生活区：将办公楼、食堂、浴室、宿舍等建筑物组合在一个区。综合楼布置在水厂门附近，便于外来人员联系。2)维修区：将机修间、电修间合建，配电间，靠近生产区，以便设备的检修，为不使维修区与生产区混为一体，用道路将两区隔开。3)污泥处理系统在下风向，生活区在上风向；各功能区清晰，且有明显的界限。(3)管道、管路及绿化带的布置。1）场区道路布置①主厂道布置：由厂外道路与厂办公楼连接的道路采用主厂道，道宽6.0m，两侧绿化。②车行道布置：主要构筑物间，道宽6.0m，呈环状布置，以便车辆回程。2）场区绿化布置①绿地：在厂门附近，办公楼、宿舍食堂、泵房的门前空地预留扩建场地，修建草坪。\n②花坛：在正对厂门和综合楼前面布置花坛。③绿带：利用生活区与维修区间的带状空地进行绿化。④行道树：沿污水厂一周种植四季青树。平面图的布置见设计图，整个厂区的平面尺寸为：227m（长）×185m（宽）。3.4污水厂的高程布置污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各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。高程布置的一般原则：(1)为了保证污水在各构筑物之间能够顺利自流，必须精确计算构筑物之间的水头损失，包括沿程水损和局部水损。(2)水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大流量计算。(3)污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自行流出。(4)污水厂的高程应考虑土方平衡，并且有利排水。\n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。污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失（初步设计或扩初设计时，精度要求可较低）。水头损失包括：（1）水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在；(2)水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局部水头损失。(3)水流流过量水设备的水头损失。水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，并应适当留有余地；以使实际运行时能有一定的灵活性。\n第二篇设计计算书1设计资料1.1设计题目及任务对某城镇污水处理厂排水工程的设计，具体容有：污水厂的设计的主要构筑物包括集水井、中格栅、泵房、沉砂池、中心进水的辅流式沉淀池、推流式曝气池、二沉池、污泥浓缩池、污泥消化池、污泥脱水车间等。2污水厂设计计算2.1污水处理厂工艺设计2.1.1格栅池进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。1.1设计说明\n栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为20.00mm。1.2设计流量：a.日平均流量Qd=21000m3/d≈0.24m3/sKz取1.2b.最大日流量Qmax=Kz·Qd=1.2×0.24=0.29m3/s1.3设计参数：栅条净间隙为b=0.02m过栅流速0.9m/s格栅倾角δ=60°1.4设计计算：1.4.1确定栅前水深根据最优水力断面公式计算得：所以栅前槽宽约0.80m。栅前水深h≈0.40m1.4.2格栅计算栅条间隙数（n）为=\nQmax—最大设计流量，m3/s；α—格栅倾角，度（°）；h—栅前水深，m；ν—污水的过栅流速，m/s。栅槽有效宽度（）设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。=1.13(m)通过格栅的水头损失h2h0—计算水头损失；g—重力加速度；K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，所以：栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.40+0.3+0.076=0.776(m)（h1—栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度L＝0.40+0.3＝0.70mL1—进水渐宽部分渠长，m；L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；\nB1—进水渠宽，；α—进水渐宽部分的展开角，一般取60°。2.1.2曝气沉砂池采用平流式沉砂池1.设计参数设计流量：Q=290L/s设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=50s2.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.25×50=12.5m（2）水流断面积：A=Q/v=0.29/0.25=1.16m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m（4）有效水深：h2=A/B=1.16/2.4=0.48m（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，则每个沉砂斗容积\n（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量0.1L/m3，K：污水流量总变化系数1.2（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=0.26m3，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+0.06×5.15=0.81m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.48+0.81=1.59m（8）进水渐宽部分长度:设进水渠宽为0.94m,（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m\n（10）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=290/1.2=241.7L/s则vmin=Q平均日/A=0.2417/1.16=0.21>0.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：2.1.3初沉池3.1采用中心进水辐流式沉淀池：图四沉淀池简图3.2设计参数：沉淀池个数n=2；水力表面负荷q’=2m3/(m2h)；出水堰负荷1.7L/s·m(146.88m3/m·d)；沉淀时间T=2h；\n污泥斗下半径r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2%3.2.1设计计算：3.2.1.1池表面积3.2.1.2单池面积（取220）3.2.1.3池直径（取530m）3.2.1.4沉淀部分有效水深(h2)混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，取3.2.1.5沉淀池部分有效容积3.2.1.6沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）3.2.1.7沉淀池周边（有效）水深3.2.1.8污泥斗容积池底可储存污泥的体积为：\n3.2.1.9沉淀池总高度H=0.3+4+0.5+0.33+1.73=6.86m3.3进水系统计算3.3.1单池设计流量432m3/h（0.12m3/s）进水管设计流量：0.12×(1+R)=0.12×1.5=0.18m3/s管径D1=500mm，3.3.2进水竖井进水井径采用1m，出水口尺寸0.5×1m2，共6个沿井壁均匀分布出水口流速3.3.3紊流筒计算图六进水竖井示意图\n筒中流速紊流筒过流面积紊流筒直径3.4出水部分设计3.4.1环形集水槽流量=0.12m3/s3.4.2环形集水槽设计采用单侧集水环形集水槽计算。设槽中流速v=0.5m/s设计环形槽水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90°）3.4.3.1堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m3.4.3.2每个三角堰的流量q13.4.3.3三角堰个数3.4.3.4三角堰中心距2.1.4曝气池1）污水处理程度的计算原污水的BOD值为200mg/L，经初次沉淀池处理，按降低25%\n考虑，则进入曝气池的污水，其Sa=200×（1－25%）=150则处理水中溶解性BOD5值为：25-6.4=18.6mg/L去除率：曝气池的运行方式:以传统活性污泥法系统为基础，又可按阶段曝气系统运行。2）BOD污泥负荷的确定Ns取值0.3是合适的3）确定混合污泥浓度（x）4）确定曝气池容积5)确定曝气池各部位尺寸设两组曝气池，每组容积为7983.3/2=3991.6m3池深取4.2m，每组曝气池面积F=3991.6/4.2=950.4m2池宽取5m，池长F/B=950.4/5=190m宽高比为1符合条件设5廊道式曝气池，廊道长：L1=L/5取超高0.5m，则池总高为0.5+4.2=4.7m6）采用鼓风曝气系统\n平均时需氧量的计算：a’=0.5，b’=0.15O2==6286.8kg/h最大需氧量计算：K=1.4每日去除BOD5值：去除每kgBOD5值：最大时需氧量与平均时需氧量之比：7）供气量的计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.0m，计算温度定为30℃。查除录1，：得水中溶解氧饱和度：空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）按式（4-79）计算，即：代入值得，Pa=1.405×105pa空气离开曝气池面时，氧的百分比，按式（4-80）计算：EA取12%代入求得Ot=18.43%\n曝气池混合液中平均氧饱和度按下列式计算：代入值求得：换算为20℃条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算：取值a=0.82；c=2.0ρ=1.0；代入各值曝气池平均时供气量：m3/h曝气池最大时供气量去除每kgBOD5的供气量：11291.4/6586.2×24=41.1空气/kgBOD每m3污水的供气量：11291.4/52689.6×24=5.14空气/m3污水本系统总空气用量：8×0.5×52689.6/24=8782m3/h总需气量：13652.8+8782=22434.8m3/h\n2.1.5二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1．设计参数设计进水量：Q=21000m3/d（每组）表面负荷：qb围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h堰负荷：取值围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)2．设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：m2\n（2）沉淀池直径：有效水深为h=qbT=1.52.5=3.75m<4m（介于6～12）（3）贮泥斗容积：为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：则污泥区高度为（4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为：h=h1+h2+h3+h4=3.75+1.62+0.4+0.3=6.1m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为：则池中心总深度为：H=h+h5=6.1+0.53=6.63m（5）校核堰负荷：径深比：\n堰负荷：以上各项均符合要求。（6）辐流式二沉池计算草图如下：2.1.6接触消毒间1、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。消毒剂的选择见下页表：\n消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物。适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次　氯　酸　钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。采用隔板式接触反应池1．设计参数设计流量：Q′=21000m3/d=240L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min\n设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m2．设计计算（1）接触池容积：V=Q′T=24010-33060=432m3表面积m2隔板数采用2个，则廊道总宽为B＝（2+1）3.5＝10.5m取11m接触池长度L=取21m长宽比实际消毒池容积为V′=BLh=11212=462m3池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算：设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为：ω＝ρmaxQ=42100010-3=84kg/d=3.5kg/h选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O。（3）混合装置：在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率：\n实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw，解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设。通过以上多个设备的处理，污水中的污染物质都得到了有效的去除，例如:初沉池可以去除45％左右的SS，二沉池则完全可以去除剩余的SS,从而在整个系统中SS得到了去除净化；BOD,COD则主要在曝气池中被去除，氨氮在三段生物脱氮装置中去除，故经过以上层层处理，加上最后一步的混凝过滤消毒处理使水质得到了改变，达到了一级A的排放标准。2.3污泥的处理2.3.1回流污泥泵房二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。经分析选用LXB-900螺旋泵4台（3用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW。回流污泥泵房占地面积为10m×8m。2.3.2剩余污泥泵房\n二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）。污水处理系统每日排出污泥干重为8667kg/d,即为按含水率为99％计的污泥流量Qw＝8667m3/d×0.99≈357.5m3/d≈14.9m3/h。选两台污泥泵，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝7.45m3/h。选用1PN污泥泵Q=7.2－16m3/h,H=14-12m,N=3kW。剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积。2.3.3浓缩池（1）设计参数：a)连续流重力浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式；b)浓缩停留时间一般采用10—18h进行核算，不宜过长，防止污泥艳阳腐化；剩余活性污泥含水率一般为99.2%—99.6%；c)污泥固体负荷采用30—60kg/m2d，浓缩后污泥含水率可达97%左右；d)浓缩池的有效水深一般采用4m不小于3m；e)浓缩池的上清夜应重新回流到初沉池前进行处理；f)池子直径与有效水深之比不大于3，池子直径不宜大于8m，一般为4—7m；g)浮渣挡板高出水面0.1—0.15m，淹没深度为0.3-0.4；h)浓缩后污泥含水率按97%；i)浓缩前污泥含水率为99.2%。（2）浓缩池的尺寸设计计算\n采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。污泥浓缩池图图7-1污泥浓缩池剖面图图7-2污泥浓缩池平面图\n2.3.4污泥消化通常指废水处理中所产生污泥的厌氧生物处理。即污泥中的有机物在无氧条件下，被细菌降解为以甲烷为主的污泥气和稳定的污泥（称消化污泥）。但也有采用需氧生物处理以降解和稳定污泥中的有机物的，称需氧消化，常用于处理剩余活性污泥，曝气时间随温度而异，20°C时约需10天，10°C时约需15天，需氧消化的余泥不易浓缩。在隔绝氧气的情况下，污泥中的有机物先是被腐生细菌代，转化为有机酸，然后厌氧的甲烷细菌降解有机酸为甲烷和二氧化碳。过程进展的快慢决定于这两类细菌的协调情况。甲烷细菌的生长条件极为严格。腐生细菌产生的有机酸必须及时降解，如有积累，一旦pH值低于6.5左右,甲烷细菌的生长即受限制，平衡破坏，消化时间大大延长。正规的消化池大多采用圆柱形密闭池，锥底、拱顶。少数也有采用多边形的池子。圆形消化池直径一般在6～35米，直墙高度约为直径之半,池顶可为固定盖或浮盖。池身大多用钢筋混凝土结构，小型池也可用钢结构。浮盖一般为钢制，可随池液位高低而升降,以免池空间出现真空。(见彩图)\n2.3.5污泥脱水机房污泥脱水设备有板框压滤脱水机、带式压滤脱水机和离心脱水机。本设计采用带式压滤脱水机。带式压滤机的基本原理是通过设置一系列压辊及滚筒，将上下层滤带紧，滤带间的污泥不断受挤压剪切后，加速泥水的分离。污泥脱水机房一般包括脱水间、泥库、配电控制室等几个功能区。脱水间的布置主要取决于污泥脱水设备的选择。脱水设备需根据污水处理工艺的要求、污泥脱水性质和当地的经济、技术条件进行选择。由于脱水后污泥的出路和运输易受条件限制，造成不能及时外运，因此考虑在污水处理厂设暂时存放场所，通常靠着脱水间设泥库。泥库一般有两种形式，一种是就地堆放泥饼，再用装载车装到污泥运输车上；另一种是设污泥料仓，泥饼输送至料仓，再由料仓自动卸料至污泥运输车上。污泥脱水是污水处理厂污泥处理减量化的重要环节，以便于污泥外运和最终处置。污泥脱水机房设计关键在于脱水设备的选择，需根据污水处理工艺的要求、污泥脱水性质和当地的经济、技术条件进行选择。2.3.6污泥外运 污泥输送系统\n由接料仓、螺旋进料机、插板阀、污泥泵、管道组成。整个系统液压部分采用泵、阀。螺旋进料机与料仓之间用插板阀连接，便于检修。推送机采用S摆管的设计。含水85%左右的泥饼由卡车卸入料仓，经螺旋进料机喂入液压推送机，推送机将污泥由管道输送，整个过程无异味，做到不污染环境的同时可实现长距离、大扬程输送。管道可根据建筑结构灵活设置，输送量精确，配备通讯接口实现远程控制。还可选用皮带、斗提等传统输送方式。 2.4.污水厂的高程布置2.4.1高程设计及计算（1）布置原则污水处理工程的污水流程高程布置的只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灌渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高，从而使污水能够处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理工程的正常运行.污水处理工程的高程布置一般应遵守如下原则：1）认真计算管道沿程损失，局部损失，各处理构筑物，计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量，雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。2）考虑远期发展，水量增加的预留水头。3）避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。4）在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。\n5）需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间较短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排放水位时，可进行短时间的提升排放。应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。（2）构筑物的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，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，按照下表进行估算：表3-1各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失/m构筑物名称水头损失/m格栅0.1-0.29生物滤池（工作高度为2m时）沉沙地0.1-0.25(1)装有旋转式布水器2.7-2.8沉沙地：平流0.2-0.4(2)装有固定喷洒布水器4.5-4.75竖流0.4-0.5混合池或接触池0.1-0.3辐流0.5-0.6污泥干化场2-3.5双层沉淀池0.1-0.2曝气池：污水潜流入池0.25-0.5污水跌水入池0.5-1.52）污水流经连接前后两处理构筑物的管渠（包括配水设施）时产生的水头损失，包括沿程和局部水头损失沿程水头损失的计算公式如下：式中：i坡度，可查给水排水手册得；L为管长，单位为m。\n局部水头损失的计算公式如下：式中：ξ为局部阻力系数，查设计手册；v为管流速，m/s，0.6~1.2；因为初步设计，故局部水头损失估为0.2倍的沿程水头损失，即h2=0.2h13）污水流经计量设备时产生的水头损失（3）计算表本设计污水处理厂的近期设计流量为2.1万吨，计算厂区污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果见下页表：\n污水厂水头损失计算表名称设计流量（L/s）管径（mm）I（‰）V(m/s)管长（m）IL（m）ΣξΣξ（m）Σh（m）出厂管243.056001.480.35951.4061.000.0061.412接触池0.3出水控制井0.2出水控制井至二沉池243.054003.080.521000.3086.180.0850.393二沉池0.5二沉池至流量计井243.054003.080.83100.0313.840.130.161流量计井0.2三段法脱氮室0.4三段法脱氮室至推流曝气池243.054003.080.83120.0374.220.150.187曝气池0.3曝气池至配水井243.054502.820.9150.0425.000.210.252配水井0.2配水井至沉砂池243.056002.410.9600.1457.260.300.445沉砂池0.33细格栅0.26提升泵房2.0Σ＝7.54中格栅0.076进水井0.1ΣΣ＝7.716\n2.4.2高程布置1.根据式设计资料，河床水位控制在-5m。2.各处理构筑物的高程确定二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m,根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见污水、污泥处理流程图。各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高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)进水管-3.93-4.41沉砂池3.262.10中格栅-4.00-4.70曝气池2.02-1.98泵房吸水井-5.23-7.00三段法脱氮室1.5-2.00细格栅前3.653.18二沉池0.6-4.53细格栅后3.392.92接触池-0.67-2.97\n第三章设计总结在本次设计中，通过在图书馆及网上大量的资料搜集寻找，以及和老师、同学间的及时有效的交流，不仅主要构筑物，还有附属构筑物以及设备选型等都进行了全面且详尽的设计计算，而且，在设计过程中，每一个公式，每一个数据的选择，都是经过大量的资料参考以及反复的设计计算得来的，在最大程度上符合设计要求。由于资料的搜集过于盲目，还是走了很多的弯路，以至于后来的构筑物设计有些仓促，可能会出现些瑕疵。另外，在构筑物设计时个别有疑问的地方，由于时间及资料有限，就会这样放过去，而没有认真考虑其实在的意义，比如，曝气沉砂池设计中，曝气管的穿孔管的管径选择，泵的扬程的计算，二沉池中进水竖井管径选取。当然，由于本次设计没有考虑具体实际情况，如流量的变化，也使设计过于理想化，这是以后设计应该考虑的问题。本次设计严格按照高程设计的一般原则进行，经过提升泵房的提升后，污水可以实现依靠重力流动的目标，设计过程中有预留的水头并且综合考虑了污泥和污水流程的配合，尽量减少了流程中不必要的能量损失。但由于污水处理厂中不确定的因素有很多，本次设计过程中没有考虑雨天流量和事故时流量的增加，在以后的设计过程中应该对当地的最大降雨量进行调查并考虑各种不确定因素的发生，预留足够的流量，以避免涌水事故的发生。\n通过本次的城市污水处理厂工艺设计，确实习得了很多的知识，不仅加深了对理论知识的理解，更加掌握了设计的方法和思路，并且还要感老师和同学们的无私帮助。第四章参考资料①《排水工程》（下），中国建筑工业，1996年6月（第3、4、7、8、9章）②《排水工程》（上），中国建筑工业，1996年6月③《给水排水设计手册》中国建筑工业，1986年12月（第5、11册）④《室外排水设计规》GBJ14－87⑤《污水处理厂设计与运行》，化学工业，2001.8⑥《水污染治理新工艺与设计》，海洋，1999.3⑦《水处理新技术及工程设计》，化学工业，2001.5⑧《给水排水工程快速设计手册》（2，排水工程），中国建筑工业，1996.2⑨《三废处理工程技术手册》（废水卷），化学工业，2000.4⑩教材附：污水处理厂平面布置图污水处理厂高程布置图\n