污水处理厂毕业设计设计 31页

一．选题意义及背景我国的工业发展和城市建设带来大量的污水排放，做好污水的处理和再生利用，有利于保护水环境，保护水源，促进水资源的持续开发利用。污水处理厂要求达标排放。二．毕业设计（论文）主要内容　　1.方案确定按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。2.设计计算进行各处理单元的去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算、效益分析及投资估算。3.平面和高程布置根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。4.编写设计说明书、计算书三．计划进度：序号教学内容时间备注1下达设计任务书1天2设计计算5天3绘制CAD设计图纸5天4编写设计说明书4天5总计时间14天四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：　1.污水处理厂总平面布置图1张（含土建、设备、管道、设备清单等）　2.高程布置图1张3.A2O图　4．设计书一份指导教师：教研室主任：2012年12月1日　　2012年12月1日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。\n如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。　毕业生签名：日期：指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。　　指导教师签名：日期：目录摘要8Abstract9第一章设计内容101.1城市概况101.2工程地质：111.3气象111.4城市水体12第二章污水厂的设计规模132、1设计规模：13第三章城市污水处理计算143.1进出水水质143.2处理程度的计算155的去除率153.2.2CODcr的去除率153.2.3SS的去除率153.2.5磷酸盐的去除率15第四章城市污水处理设计164.1工艺流程的比较164.1.1　SBR法164.1.2　厌氧池＋氧化沟174.1.3A2O法174.1.4一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）184.2工艺流程的选择20第五章污水处理构筑物设计215.1粗格栅和提升泵房(两者合建)212121235.2细格栅和沉砂池242425265.3A2O272728\n282929305.4二沉池32说明32325.5接触消毒池333535第六章污泥处理构筑物的设计计算376.1污泥泵房376.2污泥浓缩池（污泥的脱水）3737386.3消化池40第七章污水厂平面，高程布置417.1平面布置417.2管线布置417.3高程布置42427.3.2高程确定43参考文献45致谢46摘要随着国民经济的发展要求和人民生活水平的提高，水环境质量的重要地位不断提升，这使得我国的水污染控制工程建设项目的数量不断上升。目前，我国中小城市的污水排放量占全国污水排放量总量的一半以上，这说明我国的中小污水处理也在逐渐走向发展的道路。此次设计是加深理解专业知识，培养运用专业知识的能力，再生设计、计算、绘图方面的锻炼，对自己的一次尝试，也是对自己的检验，更能打下一些日后需要的经验和基础，也算是一种过度试验吧，对以后肯定会有不少帮助的。这次的题目是设计一个A2O法的中小型城市污水处理厂，知道现在国内外中小型污水处理厂流行A2O和SBR法，而观国内，A2O得到不少应用，虽与国外发达的还存在不少差距，但是有了应用自然就有进步，在此，特地在网上查了不少资料，以能够更好的完成本次设计，更好的提出设计方案。此次设计是在众位老师指导和不少同学的帮助下完成的，当然也参考了一些前辈、学长的设计和一些实际应用案例，再结合借的参考资料和教材，最后完成作品。由于本人能力所限，在设计中肯定会存在一些不妥、不足之处，敬请指出错误，批评指正，提出建议。关键词:水污染处理A2O脱氮除磷剩余污泥处理\nAbstractwiththedevelopmentofnationaleconomyrequirementandtheimprovementofpeople'slivingstandard,thewaterenvironmentalqualityoftheimportantpositionofrising,thismakesourwaterpollutioncontrolengineeringconstructionprojectsrisingnumber.Atpresent,China'ssmallandmedium-sizedcitywastewaterdischargeofthewastewaterdischargemorethanhalfoftotal,itshowsthatthesmallandmedium-sizedsewagetreatmentarealsograduallydevelopmentroad.Thisdesignistodeepenunderstandingofprofessionalknowledge,cultivatetheabilityofusingprofessionalknowledge,regenerationdesign,calculationanddrawingofexercise,toownatry,butalsofortheirinspection,morecanlayasomeneedinthefuture,experienceandfoundation,alsobeakindofexcessivetestit,forfuturewillcertainlyhavealotofhelp.ThistopicistodesignaA2Oprocessofsmallandmedium-sizedcitysewagetreatmentplant,knownowsmallandmedium-sizedsewagetreatmentplantathomeandabroadpopularA2OandSBR,andviewhome,A2Ogetalotofapplicationofthedevelopedcountriesand,althoughtherearestillalotofdifference,buttheapplicationofnaturaltherewillbeprogress,here,speciallyintheonlinecheckalotofmaterial,tobettercompletethedesign,betterdesignschemeisputforward.Thedesignwasundertheguidanceofthementeachersandmanystudentshelpcomplete,ofcourse,alsoreferencesanumberofpredecessors,mentorsdesignandpracticalapplication,Becausemyselfabilityislimited,inthedesignwillcertainlytherearesomewrong,deficiency,pointedoutthemistake,pleasecorrectmecriticism,theauthorputsforwardsomeSuggestions.Keyword:WaterpollutiontreatmentA2ODenitrificationanddephosphorizationResidualsludgetreatment第一章设计内容1.1城市概况六安市位于安徽省中西部，市区位于六安市中心地带，地理坐标介于东径116°～16°59′，北纬31°16′～32°05′之间，六安市政府所在地，也是皖西政治、经济、文化、交通中心。现辖寿县、霍邱、舒城、金寨、霍山五县，金安、裕安两区，以及六安经济技术开发区（省级）和叶集改革发展试验区（县级）。全市176个乡镇，10个街道。总面积17976平方公里。总人口669.5万人。有29个民族，以汉族人口为主，少数民族占0.7%，以回族居多。市区常住人口32.8万人。2004年工业总产值约22亿元，市区现有工矿企业约62家，是以轻纺机电为主的工贸城市。六安地区建置历史悠久，据史书记载，夏属皋陶后裔封地——英（今金寨、霍邱境）、六（今六安市北），故六安城又称皋城。公元前121年，汉武帝取“六安平安，永不反叛”之意，置六安墓，“六安”之名沿袭至今。\n本设计是安徽省六安市***污水处理厂的初步设计。处理厂总规模为3万吨/日，服务区建设面积为25k㎡，污水处理厂近期规模4万吨/日，污水管道全长53.3km。设计进水水质BOD=160mg/L;CODcr=300mg/L;SS=200mg/L;NH4-N=35mg/L；TP=3,设计出水水质BOD≤20mg/L;CODcr≤60mg/L;SS≤20mg/L;NH3-N≤20mg/L;TP≤1，要求满足国家污水处理二级排放标准。主体工艺采用：原水→潜水泵→沉砂池→初沉池→曝气池→消毒池。沉砂池采用平流式沉砂池；初沉池采用平流沉淀池；曝气池采用在UNITANK新工艺；消毒采用加氯接触消毒。关键词：污水污泥处理，UINTANK，脱氮除磷1.2工程地质：六安市区地处大别山北麓，由于支脉蔓延的结果，形成东南高西北低的地势，城东和城南均为复杂的风蚀丘陵区，最高海拔104.3m，最低海拔35.0m。城西、城北在淠河水蚀作用下形成广阔的冲积平原，地势平坦，在城区一般海拔在40—60m。六安市属淮阳地质的边缘，位于淮阳山字形构造脊柱部位之东侧。市区为北东向的单斜构造，倾向北面，由东向西逐渐平缓。市内西北为河湾冲击挟砂土，中部为粉砂质粘土、粘土沙砾，东南为红壤砂石、石灰石。表面土承载力一般为1.5—2.0kg/cm2。六安市地设防烈度为7度。1.3气象六安市属北亚热带湿润季风气候区的边缘，具有明显的过渡带特点。气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。雨量年际变化较大，年内分布不均。年均降雨量1103.3mm最大时降雨量63.2mm最大24小时降雨量250.22mm多年平均气温15.4℃\n绝对最高气温41.0℃绝对最低气温-18.9℃多年平均相对湿度79%最大湿度100%最小湿度10%自然风主导风向ESE最大风速20m/s平均风速2.7m/s最大积雪深度30cm积雪天数13d最大结冰深度12cm冰期35—141d1.4城市水体六安市地处江淮分水岭，西临淠河，同时淠河干渠由南向北贯穿市区。淠河发源于大别山北麓，经寿县正阳关入淮河。其主源河流为东、西淠河，淠河全长246km，六安市城区段长7.2km，河床宽约500～600m。河床积沙厚度3～22m。淠河水资源丰富，但由于修建了淠河干渠的渠首枢纽工程以及淠河干渠工程，淠河成了季节性河流，其主要功能为泄洪纳污。目前六安市区仍有部分的城市生活污水与工业废水排向淠河，为避免城区水环境恶化，当地政府新建了污水截流设施，并起到了一定的效果。淠河受上游水利工程的拦蓄作用，常时大多数时间水量很小，水位在33.0m，历史最低水位32.0m（河道基本无水），历史最高水位为39.98m。设计20年一遇洪水位39.5m，50年一遇洪水位41.0m。随着新安桥下游蓄水坝建成后，淠河水位可达36.0m。淠河干渠即淠河总干渠，该工程于1959年7月建成通水，干渠的设计引水流量为300m3/s.淠河干渠上游有佛子岭水库、磨子潭水库、响洪甸水库，集水面积4410km2，三大水库总库容34.644亿m3。干渠全长104.5km，六安市区段10.5km。干渠水质好、水量丰富，是六安市的水源，也是省会城市合肥的水源之一，规划为二类地表水。\n第二章污水厂的设计规模2、1设计规模：污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为3万吨/天，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为1.5万吨/天。第三章城市污水处理计算3.1进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3－NTPTN进水30016020035345出水6020208(15)120该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB18918－2002）　中的一级B标准.3.2处理程度的计算3.2.1溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟)处理水中溶解性BOD5为20－13.6＝6.4mg/L溶解性BOD5的去除率为：3.2.2.CODcr的去除率3.2.3.SS的去除率3.2.4.总氮的去除率\n出水标准中的总氮为15mg/L，处理水中的总氮设计值取15mg/L，总氮的去除率为：3.2.5.磷酸盐的去除率磷的去除率为第四章城市污水处理设计4.1工艺流程的比较城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.4.1.1　SBR法工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：①大多数情况下，无设置调节池的心要。②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。④自动化程度较高。⑤得当时，处理效果优于连续式。⑥单方投资较少。⑦占地规模大，处理水量较小。4.1.2　厌氧池＋氧化沟工作流程：\n污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。4.1.3A2O法优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：①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。\n②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。4.1.4一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开，第三沟出水堰关停止出水。同时，第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。其主要特点：\n①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，SBR法虽然一次性投资较少，但是占地面积较大，该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。4.2工艺流程的选择旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。第五章污水处理构筑物设计5.1粗格栅和提升泵房(两者合建)粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。5.1.1设计参数：因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”\n的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除25～40mm机械清除16～25mm最大间隙40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。5.1.2设计计算主要设计参数:设计流量日均污水量30000m3/d=347.2L/s由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。根据我国《室外排水设计规范》（GBJ14-87）采用的居民区生活污水总变化系数KZ=1.45，则设计流量Qmax=36250m3/d=420L/s栅条宽度S10mm栅条间隙宽度b20mm过栅流速v0.9m/s栅前渠道流速0.55m/s栅前渠道水深h0.8m格栅倾角a600.数量n4座栅渣量格栅间隙为20mm栅渣量w1按1000m3污水产渣0.06m3栅条的间隙数过栅流量Q1=0.42m3/d栅条间隙数（个）——考虑格栅倾角的经验系数栅槽宽度\nB=+0.2==0.97(m)1（m）3.进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=0.65m,其渐宽部分展开角度=20o（进水渠道内的流速为0.77m/s）4.栅槽与进水渠道连接处渐窄部分长度通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面=2.42=0.103m取h1为0.1mK——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数。一般采用3g——重力加速度（m/s2）取0.646.栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.8+0.24+0.3=1.34(m)7.栅槽总长度L==0.48+0.24+0.5+1.0+=2.8(m)H1——栅前渠道深（m）8.每日栅渣量运行参数：栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.02m栅前槽宽1.0m格栅间隙数26\n水头损失0.103m每日栅渣量1.8m3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。5.1.3提升泵房说明：1．泵房进水角度不大于45度。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。3.泵站为半地下式，直径D＝10m，高12m，地下埋深7m。4.水泵为自灌式。5.2细格栅和沉砂池细格栅的设计和粗格栅相似.5.2.1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=70）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=35条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（35-1）+0.01×35=0.69m所以总槽宽为0.69×2+0.2＝1.58m（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/e）4/3\nh0：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=2.42（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=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.26m（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1==1.73m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣运行参数：栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.01m栅前部分长度0.88m格栅倾角60o栅前槽宽1.58m格栅间隙数70（两组）水头损失0.26m每日栅渣量1.73m3/d5.2.2沉砂池设计沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原则：1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。2.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2mm以上的颗粒为主。3.贮砂斗容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°。排砂管直径应不小于200mm。4.沉砂池的超高不宜不于0.3m。\n5.除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。6.最大流速应为0.3m/s，最小流速为0.15m/s7.最高时流量的停留时间不应小于30s，有效水深不应大于1.2m8.每格宽度不应小于0.6m说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。5.2.3设计计算沉砂池水流部分的长度沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度=7.5m式中L——水流部分长度，mV——最大流速，m/st——最大设计流量时的停留时间，s2.水流断面积=1.4m2式中A——水流断面积，m2——最大设计流量，3.池总宽度=2.4m式中B——池总宽度，m——设计有效水深，m4.沉砂斗容积或式中V——沉砂斗容积，m3——城市污水沉砂量，\n——生活污水沉砂量，——清除沉砂的时间间隔，dK总——流量总变化系数N——沉砂池服务人口数5.沉砂池总高度=1.4m运行参数：沉砂池长度7.5m池总宽2.4m有效水深0.6m贮泥区容积0.26m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽0.5m斗壁与水平面倾角为600斗高为0.5m斗部上口宽1.1m5.3A2O5.3.1设计计算(污泥负荷法)a.BOD5污泥负荷N=0.15kgBOD5/(kgMLSS×d)b.回流污泥浓度Xr=7000(mg/L)c.污泥回流比R=100%d.混合液悬浮固体浓度混合液回流比R内TN去除率混合液回流比取R内=133%回流污泥量Qr:Qr=RQ=1.00×33000=33000m3/d循环混合液量Qc:Qc=R内×33000=1.33×33000=43890m3/d脱氮速度KD:=(33000+43890)×10/103=768.9kg/d\n其中=10mg/L5.3.2反应池的计算厌氧池计算V1厌氧池平均停留时间为2hV1=1.28×(33000/24)×2.0=3520(m3)AO反应池容积V，m3AO反应池总水力停留时间:各段水力停留时间和容积:缺氧∶好氧=1∶3缺氧池水力停留时间:缺氧池容积:好氧池水力停留时间:好氧池容积:反应池总体积:V=V1+VAO=3520+13514.28=17034.28（m3）总停留时间：t=t1+tAO=9.84+2=11.84(h)5.3.3剩余污泥ΔX=Px＋PsPx=Y×Q(S0－Se)－Kd×V×XvPs=(TSS－TSSe)Q×50%取污泥增殖系数Y=0.60，污泥自身氧化率Kd=0.05，将各值代入Px=0.60×33000×(0.215－0.02)－0.05×17034.28×3.5×0.7=3861－2086.70=1774.30(kg/d)Ps=(0.2－0.02)×33000×50%=2970(kg/d)ΔX=Px＋Ps=1774.30＋2970=4744.3(kg/d)5.3.4反应池主要尺寸反应池总容积V=17034.28(m3)\n设反应池两组，单组池容积V单=V/2=17034.28/2=8517.14(m3)有效水深5m；采用四廊道式推流式反应池，廊道宽b=9m；单组反应池长度：L=S单/B=8517.14/(945)≈47.32(米)；校核：b/h=9/5=1.8(满足b/h=1～2)；L/b=47.32/9≈5.258(满足L/h=5～10)；取超高为0.7m，则反应池总高H=5.0+0.7=5.7(m)厌氧池尺寸宽L1=（3520/2）/(945)≈9.8(m)尺寸为9.8365(m)缺氧池尺寸宽L2=(3378.57/2)/(945)≈9.4(m)尺寸为9.4365(m)好氧池尺寸宽L3=(10135.71/2)/(945)≈28.2(m)尺寸为28.2365(m)5.3.5碱度校核每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg/L,每还原1mgNH3-N产生碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。剩余碱度SALKI=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则每日用于合成的总氮=0.124×1774.30=220kg·d，即进水总氮中有用于合成。被氧化的NH3-N=进水总氮-出水总氮-用于合成的总氮量=35-15-6.67=13.33mg/L所需脱硝量=35-15-6.67=13.33mg/L需还原的硝量酸盐量NT=33000×13.33×(1/1000)=439.89mg/L剩余碱度SALKI=280-7.14×13.33+3.57×13.33+0.1×(215-20)=217.7mg/L>100mg/L(以Caco3计)5.3.6反应池进、出水系统计算①Qmax=0.38×1.28=0.4864(m3/s)1.28———为安全系数进水管道流量为0.4864(m3/s)管道流速v=0.9m/s管道过水断面积A=Q/v=0.4864÷0.9≈0.54(m2)管径\n取进出水管DN=900(mm)校核：A=d2π/4=(0.81×3.14)/4=0.63585(m2)实际流速V=Q/A=0.489/0.63585=0.77m/s②回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量=0.489(m3/s)1.28——安全系数；管道流速取v1=0.9(m/s)依上取回流污泥管管径DN900mm回流污泥管和污水进水管的总管计算得DN1200mm③进水井：反应池进水孔尺寸：进水孔过流量Q2=(1+R)Q=(1+1)33000÷86400≈0.76(m3/s)孔口流速v=0.70m/s，孔口过水断面积A=Q2/v=0.76÷0.70≈1.09(m2)管径取圆孔孔径为1200mm进水井平面尺寸为3×2(m×m)④出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：Q3=0.42××b×H1.5=1.86b×H1.5式中b——堰宽，b=7.5m；H——堰上水头，m（m）出水井平面尺寸4×7.5m⑤出水管\n反应池出水管设计流量Q5=Q3=1.27(m3/s)式中：1.28——安全系数管道流速v=0.9m/s管道过水断面A=Q5/v=1.27÷0.9=1.41(m2)管径：取出水管管径DN1400mm校核：A=d2π/4=(1.96×3.14)/4=1.5386(m2)实际流速V=Q/A=1.27/1.5386=0.83m/s5.4二沉池5.4.1设计说明二沉池选用圆形的向心流辐流式沉淀池,即周边进水周边出水方式。因其可设计的个数较少,运行管理较简单.向心流辐流式沉淀池在一定程度上也克服了普通辐流式沉淀池中心进水流速较大对池底污泥干扰等缺点，容积利用率大大提高较普通辐流式沉淀效率更高.5.4.2．设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径：有效水深为h=qbT=1.02.5=2.5m<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：\n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=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m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=4.9+0.53=5.43m（5）校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求设计参数：设计进水量：Q=10000m3/d（每组）表面负荷：qb范围为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：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)运行参数：沉淀池直径D=23m有效水深h＝2.5m池总高度H=5.43m贮泥斗容积Vw＝706m35.5接触消毒池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。先针对现行水处理厂中几种主要的消毒技术进行一下比较：\n（1）液氯优点：效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜缺点：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，当污水含工业废水比例大时，氯化可能生成致癌物质适用条件：适用于大、中规模的污水处理厂（2）漂白粉优点：投加设备简单，价格便宜缺点：同液氯缺点外，尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用条件：适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂（3）臭氧优点：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PH、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物及类型残余物缺点：投资大、成本高，设备管理复杂适用条件：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（4）次氯酸钠优点：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剂，也可买商品次氯酸钠缺点：需要有专用次氯酸钠电解设备和投配设备适用条件：适用于边远地区，购液氯等消毒剂困难的小型污水处理厂（5）氯片优点：设备简单，管理方便，只需定时清理消毒器内残渣及补充氯片，基建费用低缺点：要用特制氯片及专用消毒器，消毒水量小适用条件：适用于医院、生物制品所等小型污水处理站（6）紫外线优点：是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高缺点：紫外线照射灯具货源不足，技术数据较少适用条件：适用于小型污水处理厂根据本设计污水处理厂的实际情况，采用液氯消毒比较合适。因为液氯对水中细菌、病毒具有较强的灭活能力。基建费用、运行费用较低，液氯消毒应用于污水处理工程中比较合适。\n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，决定使用液氯消毒。采用隔板式接触反应池5.5.1设计参数设计流量：Q′=20000m3/d=231.5L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m5.5.2设计计算（1）接触池容积：V=Q′T=231.510-33060=417m3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20m长宽比实际消毒池容积为V′=BLh=11202=440m3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=42000010-3=80kg/d=3.33kg/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N0\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，第三格不设采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。运行参数：池底坡度　　2%～3%　　　　　隔板用　　　3块长20m　　　宽11m水头损失取0.5m　　水流速度0.75m/s第六章污泥处理构筑物的设计计算6.1污泥泵房（1）回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵3台（2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。（2）回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m。（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW。（4）剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m6.2污泥浓缩池（污泥的脱水）采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数：①进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%。\n①污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m2.d)。②浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。③有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。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。6.2.1.设计参数进泥浓度：10g/L污泥含水率P1＝99.0％，每座污泥总流量:Qω＝1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h设计浓缩后含水率P2=96.0％污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥浓缩时间：T=13h贮泥时间：t=4h6.2.2.设计计算（1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积m2浓缩池直径取D=6.2m水力负荷有效水深h1=uT=0.18413=2.39m取h1=2.4m浓缩池有效容积V1=Ah1=29.652.4=71.16m3（2）排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率P2＝96.0％的污泥,则按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积\nV2＝4Qw′＝41.39＝5.56m3泥斗容积=m3式中：h4——泥斗的垂直高度，取1.2mr1——泥斗的上口半径，取1.1mr2——泥斗的下口半径，取0.6m设池底坡度为0.08，池底坡降为：h5=故池底可贮泥容积：=因此，总贮泥容积为（3）浓缩池总高度：浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为=2.4+0.30+0.30+1.2+0.16=4.36m（4）浓缩池排水量：Q=Qw-Qw′=5.56-1.39=4.17m3/h运行参数：设计流量：每座1344.4kg/d，采用2座进泥浓度10g/L　　　污泥浓缩时间13h进泥含水率99.0%　出泥含水率96.0%　池底坡度0.08　　　　坡降0.16m贮泥时间4h上部直径6.2m浓缩池总高4.36m泥斗容积2.8m3\n6.3消化池污泥消化池用来处理从污水里沉淀下来的污泥，产出沼气和无污染的泥饼。 污泥经厌氧消化可以使有机物消化分解，污泥不再腐败；同时通过中温消化，大部分病原菌、蛔虫卵被杀灭并作为有机物被分解。由此，污泥达到稳定、无害，所产生的生物能——沼气还可加以利用。第七章污水厂平面，高程布置7.1平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。7.2管线布置（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽6～9m，次干道宽3～4m，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。\n7.3高程布置为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。根据氧化沟的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。7.3.1水头损失计算计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果见下表：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231.56001.480.84800.1181.000.0360.154接触池0.3出水控制井0.2出水控制井至二沉池115.84003.080.921000.3086.180.2670.575二沉池0.5二沉池至流量计井115.84003.080.92100.0313.840.1660.197流量计井0.2氧化沟0.5氧化沟至厌氧池115.84003.080.92120.0374.220.1820.219厌氧池0.3厌氧池至配水井1514502.820.95150.0425.000.2300.272配水井0.2配水井至沉砂池3016002.411.07600.1457.260.4240.569沉砂池0.33\n细格栅0.26提升泵房2.0Σ＝6.776中格栅0.1进水井0.2ΣΣ＝7.0767.3.2高程确定1.计算污水厂处排入河道的设计水面标高根据式设计资料，河道自本镇西南方向流向东北方向，河床水位控制在39.5－42m。而污水厂厂址处的地坪标高基本上在42m左右（38.4－44.5），大于河道最高水位1.0m（相对污水厂地面标高为1m）。污水经提升泵后自流排出，由于不设污水厂终点泵站，从而布置高程时，确保接触池的水面标高大于41m,同时考虑挖土埋深。2.各处理构筑物的高程确定设计氧化沟处的地坪标高为38.4-44.5m（并作为相对标高±0.00），然后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。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。设备名称设备下标高（m）设备上标高（m）格栅4244污水提升泵房41-平流沉砂池4850集配水井14752初沉池4452集配水井24751A2O4651集配水井34750二沉池4249集配水井44749接触池4448河水面48-二沉池4249配泥池4748浓缩池4248\n贮泥池4248污泥泵站4451一级硝化池3770二级硝化池3770脱水机房48-参考文献[1]高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程上、下册.北京:高等教育出版社,2007　　起始页11[2]曾科，卜秋平,陆少明.污水处理厂设计与运行.北京:化学工业出版社,2001起始页11[3]徐新阳，余蜂.污水处理工程设计[M].北京：化学工业出版社，2003.4.起始页23[4]崔玉川，刘振江，张绍怡.城市污水处理厂处理设施设计计算（第一版）[M].北京：化学工业出版社，2004.8.起始页27