污水处理厂设计方案 52页

80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计第一章设计任务书水污染控制工程课程设计任务书一、设计题目80000m3/d城市污水处理厂设计（氧化沟法）二、原始资料1.设计流量Q＝800002.水质情况：BOD5=500mg/LCODcr=800mg/LSS=300mg/L氨氮=30mg/L磷酸盐(以P计)=8mg/LpH=6～93.其他：该地全年主导方向为东南风，地势平坦，地质情况良好，满足工程地质要求，地震烈度为6级，其他水文气象条件可暂不考虑，设计中地面标高为150.00m，进水管底标高144.50m，管径1000mm，出水排放水位149.00m。三、出水要求符合城市污水排放一级标准：BOD5≤20mg/LCOD≤60mg/LSS≤20mg/L氨氮≤15mg/L磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L四、设计内容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-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计五、设计成果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.主要单体构筑物（沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图1张4.设计说明书、计算书一份六、时间分配表（第18~19周）序号教学内容时间备注1下达设计任务书1天（18周周一）2设计计算5天（18周周一～18周周五）3绘制CAD设计图纸5天（18周周六～19周周三）4编写设计说明书，装订成册4天（19周周四～19周周日）5总计时间14天七、成绩考核办法根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。指导教师：曾经、刘春华、赵文玉、彭青林长沙理工大学化学与生物工程学院环境工程教研室2009年5月-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计第二章设计说明书一、设计题目某城市污水处理厂氧化沟法工艺设计二、设计原则、依据及执行规范设计原则1.采用技术先进可靠、占地省、出水水质稳定，效果好，技术经济合理的工艺；2.选择造价低、节省电力、效率高的耐用设备；3.因地制宜、合理布局、方便管理、统一规划。主要设计依据及执行规范《污水综合排放标准》（GB8978-2002）《城市污水处理厂污泥排放标准》（CJ3025-93）《室外排水设计规范》（2006年版）（GBJ50014-2006）《室外给水设计规范》（2006年版）（GBJ50013-2006）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订版）三、设计内容和任务1.工艺流程选择、方案确定；2.各污水构筑物设计计算；3.氧化沟系统设计；4.污泥系统设计计算；5.绘制系统高程布置图、平面布置图各一张，主要单体构筑物（沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图1张；6.编写设计说明书及计算书。四、设计水质及处理后排放水质1、设计处理水量：日处理量：80000时处理量：3333.3-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计因为总变化系数:所以设计最大流量:2、确定其原水水质参数如下：COD：800mg/L；BOD：500mg/L；SS：300mg/L；氨氮=30mg/L；磷酸盐(以P计)=8mg/L；PH：6～93、设计出水水质符合城市污水排放一级标准：BOD5≤20mg/L；COD≤60mg/L；SS≤20mg/L；氨氮≤15mg/L；磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L4、污水处理程度的确定根据设计任务书,该厂处理规模定为：80000进、出水水质:项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH-N(mg/L)TP(mg/L)进水800500300308出水602020150.5处理程度计算:溶解性BOD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(Se)和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要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考虑，应将非溶解性BOD5从水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟（本任务已定为氧化沟）。·=0.7×Ce×1.42(1－×5)=0.7×20×1.42(1－×5)=13.6mg/L所以：处理水中溶解性BOD5为20-13.6=6.4mg/L所以：溶解性BOD5的去除率为:η=×100％=98.72％-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计CODCr的去除率：η=×100%=96%SS的去除率:η=×100%=93.33%　　　氨氮的去除率:η=×100%=50%总磷的去除率:η=×100%=93.75%而根据设计任务书要求，要采用氧化沟法来进行处理。五、污水、污泥处理工艺确定、选择该废水的BOD5/COD为0.625大于0.5，说明该废水可生物降解性较好，就规模而言，本项目属于中小型的城市废水处理。根据本工程水质的浓度和处理程度要求（B/C比值较大有0.625），所选的污水处理工艺能有效去除有机物就行；但其进水指标较高（BOD有500mg/L，COD有800mg/L，见下表）1、工艺的确定原则为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；（2）投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；（3）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；（4）技术经济估算可行。2、工艺类型、方案在这里，我先介绍一下当前国内中小型城市污水处理厂的主要工艺方案、类型：SBR、氧化沟（重点介绍）、AB、/O法。SBR法SBR法是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludge-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。SBR工艺的主要特征与传统活性污泥工艺相比，SBR工艺主要具有以下主要特征：①无需设置二沉池，其曝气池兼具二沉池的功能；②无需设置污泥回流设备；③在处理某些工业废水时，一般无需设置调节池，曝气池可以兼作调节池，耐冲击负荷；④由于SBR的运行过程中，会使得其中的活性污泥交替处在好氧、缺氧状态，且反应器从时间上来看呈典型的推流式，因此其活性污泥的SVI值较低，易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象；⑤易于维护管理，如运行管理得当，处理出水水质将优于连续式，反应推动力大；⑥通过对运行方式的适当调节，在单一的曝气池内可完成脱氮和除磷的效果；⑦工艺系统组成简单，易于实现自动化控制而就近期的技术条件和其特点，SBR系统更适合以下情况：1)中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。2)需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。3)水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。4)用地紧张的地方。5)对已建连续流污水处理厂的改造等。6)非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。其流程如下：污水→缺氧搅拌→好氧分解→厌氧发酵，反硝化，脱氮→释放磷→曝气，硝化反应，磷吸收→静置沉淀→处理水排放-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计阿氧化沟法氧化沟（oxidationditch）也称氧化渠，又称连续循环曝气池（Continuousloopreactor），是封闭环流式反应池（closedloopreacter，CLR）的延时曝气法的一种特殊形式，是活性污泥法的一种变形；是20世纪50年代荷兰的帕斯韦尔首先设计的。氧化沟工艺在城市生活污水及工业废水处理领域已经得到广泛应用，并成为当前占主导地位的活性污泥污水处理技术。尤其在我国，污水处理厂的建设以中小型规模为主，各类氧化沟工艺得到普遍应用，其中奥贝尔氧化沟应用较广，DE及T型多沟交替式在中高浓度污水处理厂应用较多，而卡鲁塞尔氧化沟以外贷项目为主。另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，操作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。氧化沟的工艺流程：污水→缺氧搅拌→好氧分解→厌氧发酵，反硝化，脱氮→释放磷→曝气，硝化反应，磷吸收→静置沉淀→处理水排放-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计氧化沟及氧化沟系统图原废水沉砂池格栅二沉池氧化沟出水回流污泥以氧化沟为主的废水处理一般流程氧化沟的特征：①池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右；②曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以；③进、出水装置简单；④氧化沟呈完全混合¾推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.4~0.5m/s），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的；⑤BOD负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好；⑥对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；⑦污泥产率低，剩余污泥产量少；⑧污泥龄长，可达15~30d，为传统活性污泥法的3~6倍；⑨世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。以下为几种常见氧化沟的类型结构示意图：-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计多沟交替式氧化沟交替工作氧化沟由丹麦Kruger公司所开发的，有二沟和三沟式两种形式；其主要特点是其中的每一条沟均交替用做曝气池和沉淀池，而无需二沉池和污泥回流装置；但其中的曝气转刷的利用率较低，D型二沟只有40%，三沟式则提高到了58%；其中的三沟式氧化沟，特点如下：①两侧的A、C二沟交替地作为曝气池和沉淀池，而B沟则一直充作曝气池；②原废水交替地从A沟和C沟进入，而出水则相应地从C沟及A沟流出；③曝气器的利用率较高(58%)；④交替运行的方式，为脱氮创造了条件，有良好的BOD去除效果和脱氮效果，如果前面配加厌氧池的话，同时能够除磷。卡鲁塞尔氧化沟-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计Carrousel式氧化沟又称平行多渠形氧化沟；是60年代末荷兰DHV公司开创的。采用竖轴低速表面曝气器；水深可达4~4.5m，沟内流速达0.3~0.4m/s；混合液在沟内每5~20min循环一次；沟内混合液总量是入流废水量的30~50倍；BOD5去除率可达95%以上，脱氮率可达90%，除磷效率可达50%；应用广泛，最大规模为650000m3/d。一体化氧化沟一体化氧化沟是一种采用曝气与沉淀合建的形式，是美国于80年代初至今一直开发研究的一种新型污水处理系统，即将船形二沉池设置于氧化沟内。一体化氧化沟设计的关键在于沉淀船的设计，其形式应该能够充分利用水力学原理及沟内的水流作用，保证船内压力大于船外压力，积泥斗的水流方向应自上而下，这样才能使进入沉淀船中的活性污泥沉淀后从船底集泥斗顺利流回沟内被带走。当氧化沟内的活性污泥浓度大于1000mg/L时，COD浓度在236.67—4037.62mg/L的进水，不经污水处理系统的调节池，而直接进入氧化沟，进水的BOD负荷在0.12—0.30kg/MLSS.日，处理水质均达到了设计标准。这说明一体化氧化沟在一定范围内有较强的抗负荷冲击能力；一体化氧化沟的沉淀池建在沟内，不用另建沉淀池，而且污泥回流及时，可大大缩小沉淀池容积，节省1/3左右的占地；污泥回流依靠自身重力及沟内水力条件，不须另建污泥回流系统，可大大节省投资。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计奥贝尔氧化沟Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟，其主要特点如下：①圆形或椭圆形的沟渠，能更好地利用水流惯性，可节省能耗；②多沟串联可减少水流短路现象；③最外层第一沟的容积为总容积的60~70%，其中的DO接近于零，为反硝化和磷的释放创造了条件；④第二、三沟的容积分别为总容积的20~30%和10%，而DO则分别为1和2mg/l；⑤这种沟渠间的DO浓度差，有利于提高充氧效率。奥贝尔氧化沟一般适用于20万立方米/日以下规模的城市污水处理厂，尢其推荐应用于中小规模的城市污水处理厂。由于奥贝尔氧化沟属于多反应器系统，在一定程度上有利于难降解有机物的去除，且抗冲击负荷能力强，因此，当城市污水中工业废水比例较高时，奥贝尔氧化沟较其他类型氧化沟有更好的适应性。总的来说，氧化沟工艺已经成为一种成熟的活性污泥污水处理工艺在全国范围内得到广泛应用，在目前的国内是相当“流行”的。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计AB（吸附－生物降解）法工艺AB法工艺即吸附——生物降解（Adsorption--Biodegradation）工艺，是由德国亚琛大学Bohnke教授于20世纪70年代中期开创的。AB法的工艺流程AB法的主要特点：从工艺流程来看，AB法的主要特点为：①在AB法中不设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；②B段则由普通的曝气池和二沉池组成；③因此在AB法中的A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，从微生物的角度来看，AB两段是完全分开的，各自拥有各自独特的微生物群体，有利于分别高效发挥各自的功能，且有利于整个系统的功能稳定。AB法中A段的特征：由于在AB法中未设初沉池，这样就可以使原废水中的微生物全部进入吸附池，使A段成为一个开放性的生物反应器；这在AB法开创之初，研究者认为，城市废水是通过长距离的废水收集管道系统经长时间后才汇集到污水处理厂的，在这样的一个过程中，一定会有适应很强的细菌在废水收集系统中成长起来，这些细菌具有很强的适应性；因此，A段的负荷可以很高，有利于增殖速度快、适应能力强的微生物生长；A段对废水中的BOD对去除率约为40~70%，并可使出水的可生化性有所提高，有利于废水在B段中的继续降解；由于负荷较高，所以在A段中的剩余污泥的产率较高，污泥具有很强的吸附能力；在A段中，微生物对废水中有机物的去除，主要是依靠污泥絮体的吸附作用，其中生物降解作用只占1/3左右。AB法中B段的特征AB法中的B段实际上就是一个普通的活性污泥系统，但其来水为经过A段处理后出水，因-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计此其水质和水量均较稳定，有利于活性污泥功能的充分发挥；一般来说，其所承担的负荷约为全流程总负荷的30~60%；根据工艺设计的不同，在B段中的污泥龄一般较长，因此有利于硝化反应。AB法的主要设计参数：当处理城市废水时，AB法的主要工艺参数如下：A段：①污泥负荷率：2.0~6.0kgBOD/kgMLSS.d；②水力停留时间（HRT）：30~60min；③污泥龄（qc）：0.3~0.5d；④溶解氧（DO）：0.2~0.7mg/l。B段：①污泥负荷率：0.15~0.3kgBOD/kgMLSS.d；②水力停留时间（HRT）：2.0~4.0h；③污泥龄（qc）：15~20d；④溶解氧（DO）：1.0~2.0mg/l法它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。该工艺的主要特点：(1)污染物去除效率高，运行稳定。能较好的耐受冲击负荷；　　(2)污泥沉降性能好；　(3)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，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能；(4)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，因而脱氮除磷效率不可能很高；(5)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺；　　(6)在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；　(7)污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。普通A2O法处理工艺流程：-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计混合液回流接触消毒池沉砂池污水提升泵房二沉池好氧池缺氧池厌氧池细格栅中格栅污泥回流剩余污泥泥饼外运脱水机房贮泥池浓缩池普通A2O法处理工艺流程3、氧化沟工艺流程选定根据该地区污水水质特征（见下污水水指标表），经过对上面的方法的技术比较、参照以及任务书的要求（可参考西安市北石桥污水净化中心的DE型氧化沟工艺处理效果），决定二级处理采用厌氧池+DE型化氧化沟（同时达到脱氮除磷效果）。该工艺流程简要说明、原理:DE型氧化沟是一种半交替工作式氧化沟，兼具连续工作式和交替工作式的特点。该氧化沟系统要设单独的二沉池；能实现曝气和沉淀的完全分离，它可以根据需要可处于不痛的工作状态，使其运行更为灵活；该工艺不同于D型氧化沟，有自己独立的二沉池和污泥回流-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计系统，在沟内交替进行硝化和反硝化；而在沟前加上厌氧池，就可以同时脱氮、除磷。另外，由于污泥在氧化沟里趋于稳定，从而无需再设消化池，剩余污泥在浓缩后可直接机械脱水，提高了设备和构筑物的利用率。工艺流程如下：污水粗格栅提升泵房细格栅平流式沉砂池配水井厌氧池加氯回流污泥氧化沟二沉池接触池出水（DE）污泥泵房浓缩池脱水机房泥饼外运DE型性氧化沟运行方式：可分阶段运行如下图所示，运行一周历时240分钟。前15分钟为沟1进水，但不曝气，这是该沟处于反硝化状态，相邻的沟2处于曝气硝化状态，这是第一阶段；接下来的105分钟沟1不进水不出水，进行曝气，沟2进水出水，同时也曝气，二沟都处于硝化状态，这是第二阶段；第三阶段运行15分钟，与第一阶段为镜像关系；第四阶段为105分钟，与第二阶段为镜像关系。这种基于时间控制的活性污泥法工艺，能够有效发挥生物降解有机物、脱氮、除磷的功-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计效。DE型氧化沟生物脱氮除磷过程：利用DE型氧化沟进行生物脱氮和除磷是通过氧化沟本身特殊的运行方式，创造一定条件使硝化和反硝化作用在氧化沟中交替发生而完成的。氧化沟之前设置生物选择池（厌氧池），其作用一是抑制丝状菌的增长，防止污泥膨胀，改善污泥的沉淀性能；二是细菌在厌氧段，把磷从化合状态下释放出来，污水中BOD5浓度下降，而磷含量上升，随后在好氧段内细菌吸收在厌氧段释放出的磷和原污水中的磷，形成富含磷污泥，利用排除剩余污泥达到去除水中的磷。该池中配有搅拌器，以防止污泥沉积。污水经过厌氧-缺氧-好氧段达到脱氮、除磷的目的。DE型氧化沟生物脱氮除磷就是按照此原理进行设计和运行的。如图：-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计总程可分为四个阶段每循环一个全过程大约需4-8h：阶段A：原污水与整个运行终沉池回流污泥均流入选择池，池中搅拌器使之充分混合，防止污泥沉淀，混合液经配水井流入沟Ⅰ。沟Ⅰ在前一段已进行了充分曝气和硝化作用，细菌已吸收大量的磷。在阶段A，沟Ⅰ中转刷低速运行，维持缺氧条件；沟Ⅰ中磷的浓度上升，并在缺氧条件下，进行反硝化过程，而沟Ⅱ转刷高速运行，进行充氧和硝化过程，细菌吸收污水中的磷，沟Ⅱ中磷的浓度下降，沟Ⅱ出水调节堰降低，处理后的水由沟Ⅱ流入终沉池。阶段B：原污水与终沉池回流污泥混合、配水后还是进入沟Ⅰ，不过此时沟Ⅰ、沟Ⅱ转刷均高速运行充氧、曝气、进行硝化过程，进水中的磷和阶段A沟中释放的磷进入好氧条件的沟Ⅱ中，沟Ⅱ中混合液磷含量降低。B段运行时间取决于该段末了时沟中剩余氧量。水由沟Ⅱ流入终沉池。阶段C：阶段C与阶段A相类似，沟Ⅰ和沟Ⅱ的工艺条件互换，功能刚好相反。此时反硝化作用在沟Ⅱ进行，而硝化作用则在沟Ⅰ进行。阶段D：阶段D与阶段B相类似，阶段B和D是短暂运行充氧，使吸收磷的微生物和硝化菌-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计有更多的工作时间。但沟Ⅰ和沟Ⅱ进出水情况相反。而从上述运行过程来看，沟Ⅰ和沟Ⅱ交替出水，当沟中转刷低速运行时进行反硝化作用和磷的释放，高速运行时进行硝化作用和磷的吸收。通过适当的调节处理过程的不同阶段，则可以得到低浓度的磷和低浓度硝酸盐、氨氮的出水。技术经济粗略分析：该组合工艺具有普通AO法工艺的优点外，还具有氧化沟的一些独特优点：（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效果；（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度；（3）BOD负荷低，类同于活性污泥法的延时曝气系统。使氧化沟具有：对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；污泥龄（生物固体平均停留时间）一般在18～20天左右，为传统活性污泥系统的3～6倍，可以存活，繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物硝化菌，在氧化沟中能产生硝化反应，如运行得当，氧化沟能够具有较高的脱氮效果；污泥产率低，且多以达到稳定的程度，无须在进行硝化处理；（4）脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，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理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。而在前加上厌氧池，又能够达到不错的除磷效；。（5）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用更低。缺点：氧化沟的占地面积大（最大缺点）；除磷效率相对低点；根据发展中国家的需要，DE型氧化沟对设备要求高点，所以开发了T型氧化沟；如若向SBR变型、发展，可能会有更大的前景。经过对建筑工程费、安装工程费、设备购置费等费用的（厌氧池+氧化沟）经济估算（见后表），是叫合理、经济的。经过上述技术经济分析，该组合工艺方案可行。4、主要构筑物的初步确定、选择1．格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、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，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。虽然格栅并非水处理流程中的主体设备，但因其位处“七寸”、“咽喉”，它能够保障后面的正常投入运行，也能使设备使用寿命更长，因此非常重要。格栅的设计，应符合下列要求：经初步核算每日栅渣量＞0.2/d。所以采用机械除渣。我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。此次设计采用0.9m/s和0.8m/s。格栅倾角一般采用45°～75°。机械清除国内一般采用60～70°本设计采用60°格栅前渠道内水流速度一般取0.4～0.9m/s。本设计取0.9m/s。设计参数：设计流量：Q=80000/d⑴粗格栅：过栅流速:v1=0.90m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=60mm;栅前部分长度0.5m；格栅倾角:α=60°单位栅渣量W1=0.03栅渣/103污水⑵细格栅：过栅流速:v1=0.80m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=10mm;栅前部分长度0.5m格栅倾角:α=60°;单位栅渣量W1=0.1栅渣/10污水-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计选择宜兴格立环保有限公司的GF型格栅机的粗、细两种格栅。2.提升泵站为了使污水可以在污水处理厂可以以自流的方式在各个构筑物之间流动，需要设置污水泵站，只提升一次即可满足。将进提升到一定的高度。本设计采用潜污泵湿式安装，即泵直接放在集水池中，型号是QW型高效无堵塞排污泵，该类泵的效率较高，而且节省投资和运行费用，还选择了LD－A型电动单梁起重机。3．沉沙池污水中无机颗粒不仅会磨损、破坏设备，也会降低污泥活性，如板积的话就会减小有效容积，而沉沙池的目的就是去除这些具有破坏性的无机颗粒，以免影响系统正常运行。这就足以说明除砂对污水处理厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。平流沉砂池的设计，应符合下列要求：(1)最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；(2)最高时流量的停留时间不应小于30s；(3)有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m。设计参数：设计流量：Q=80000/d水力停留时间：45S4.厌氧池为了能够有效的去除磷，本工艺设计采用在氧化沟前添设厌氧池，以达到目的，设4座满足要求。5.DE氧化沟此部分是本工艺的主体部分，已知参数-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计Q=80000/d，Qmax=1.1/s原污水值500mg/L,，要求处理水BOD5值<20mg/L，SS值<20mg/L污泥回流比50%—100%6.二沉池为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异种流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常用圆形辐流式二沉池。水流进入沉淀池主题以前迅速扩散，以很低的速度从池周边进入澄清区。由于速度很小，能避免通常高速进水时伴有的断流现象，提高了沉淀池的容积利用系数。本设计中二沉池采用圆形辐流式沉淀池，周边进水，周边出水，共4座，沉淀池表面负荷q取1.0/(·)，一般为0.8～1.5/(·)污水在沉淀池内的沉淀时间t为3h。7.接触池（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，污水排入水体前设置深度处理来进行消毒，而本设计采用的是加氯消毒。消毒剂的性能与优缺点见下表：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-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计臭  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其中，二氧化氯和液氯按2：1的比例联合用于城市污水消毒时，效果良好，二氧化氯投加量3mg/L，液氯投加量1.5mg／L，经30min接触时间，大肠菌灭活率达99.9％。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。进一步的去除水中有害物质。8.剩余污泥处理系统污泥是污水处理后的副产物，是一种由机残叶、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，通常含有大量有毒、有害或对环境产生负面影响的物质，必须要做出妥善处理，不然会造成二次污染。污泥通常占污水处理量的0.3—0.5%（体积），或占污泥水处理量的1—2%（质量）。及时排除沉于池底的污泥，以便污泥回流或进一步脱水处理，是使沉淀池正常工作，保证出水水质的一项重要措施。一般处理是为了降低含水率，使其变为固态，同时减少数量；稳定有机物，使其不易腐化，避免造成二次污染。二沉池产生剩余活性污泥及其他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）将其提升至污泥处理系统。总共设置剩余污泥泵房一座。同时设计建设污泥脱水机房，其目的是去除污泥中的大部分水分，然后方便外运。9.配水井和配水配泥井设置配水井2个在沉砂池后，以优化配置污水输送，更好的使流程无意外的进行。设置流量Q=80000/d,配水井尺寸:外径5m,内径3m,配置SYZ型闸门。另外设置一个配水配泥井在二沉池后以对出水与剩余污泥的运送达到分配效果，设置尺寸为7×7。5、总体布置（平面布置、高程布置）-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计厂址选择厂址选择是进行设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用可靠、管道系统优化、工程造价低、施工及管理条件好的厂址。一般遵循以下原则：污水处理厂应选在城镇水体下游，污水处理厂处理后出水排入的河段，应对上下游水源的影响最小。若特殊原因，污水处理厂不能设在城镇水体下游时，其出口应设在城镇水体下；处理后的出水考虑会用时，厂址应与用户靠近，减少会用输送管道，但厂址也应与受纳水体靠近，以便于安全排放；厂址选择要便于污泥处理和处置，与处理工艺相适应，有能够适当可利用的土地；厂址选择应考虑远期发展的可能性，应根据城镇总体发展规划，满足将来扩建的需要，符合城市现状、规划；厂址一般应位于城镇夏季主风向的下风侧，并与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点之间，按环境评价和其他相关要求，保持一定的卫生防护距离（300m以上）。但也不宜太远，以免增加管道长，提高造价；厂址应有良好的工程地质条件，包括土质、地基承载力和地下水位等因素，可谓工程的设计、施工、管理和节省造价提供有利条件；厂区地形不应受洪涝灾害的影响，选在地下水位较低低端，不应设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理厂，防洪标准不应低于城镇防洪标准，应有良好的排水条件；厂区地区要有方便的交通、运输和水利条件，以便施工运输和运行管理；如有可能，选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物高程的布置，减少土方工程量，节省动力费用，降低处理成本；应尽量靠近供电电源，以便安全运行和降低输电线路费用，有时甚至要考虑连接2路电源。总平面布置平面布置的内容主要包括;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；供电线路位置；道路、绿化、围墙及辅助建筑的布置等。在进行平面布置时，应综合考虑工艺流程和高程的相关问题，污水处理厂一般遵循下面的一些基本原则：按功能分区，配置得当。主要是对生产、辅助生产、生产管理、生产福利等部分的布置，要分区明确，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，尽量把生产区和生活区分开-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计功能明确、布置紧凑。保证生产需要，然后尽量减少占地，便于管理。顺流排列，流程简洁。构筑物尽量按流程方向布置，避免转弯和泵提升，以减少水头损失，节约、方便施工、检修。充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。有需要的话，应预留适当的余地，考虑扩建和施工可能构筑物应注意风向和朝向。保证良好的滋润你通风条件，应考虑主导风向构筑物之间的间距应考虑设置管渠所需的位置变电站的位置宜设置在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在高空敷设。高程布置污水厂处理流程高程布置的主要任务是计算确定主要控制点（水高、接高等）的标高，使污水能够沿着流程在各处理构筑物见顺畅的流动，保证污水厂的正常运行。高程图上的垂直和水平方向比例尺一般不相同，一般的垂直的比例大（取1：100），而水平的小一点（1：500），这样使得图纸醒目、协调。污水处理厂高程布置应遵循以下原则：污水处理厂在全年绝大多数时间里应能自流排放水体；计算各处理构筑物水头损失时，应选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算。考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加。并应当适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统能够正常运行。计算设计远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌情增加扩建时的设计水头；设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常用接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程也较小，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，以免土建投资过大而增加施工上的难度。还应考虑到因维修等原因防空而在高程上提高要求；在仔细计算并留有余地的前提下，全程水头损失及原污水提升泵站的全扬程都应力求最小；在做高程布置时，还应注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少需提升的污泥量。污水厂一般处理高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物高度和水头损失:1.水头损失的确定在处理流程中，相邻构筑物的相对高差，取决于这两个构筑物的水面高差，而这个高差数值就是水头损失，，主要由3部分组成，构筑物本身的、连接管的、及计量设备的水头损失等。所以在高程布置时，应先计算这些水头损失。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计2．注意事项选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，应适当留有余地；污水尽量经一次提升就能流畅通过构筑物；计算时应用近期最大流量计算；要考虑某些构筑物的排空；注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量。6、土建与公用工程土建工程厂区地势平坦，无不良地质现象，地震烈度为6级，满足工程地质要求，不必对地基进行特殊处理。所有构筑物都为钢筋混泥土结构，一者可以提高二沉池的防渗透能力，二者能节省投资成本。厂区道路采用炉渣、混凝土、沥青等材料。所有附属建筑均采用砖混结构，包括综合楼、控制楼、机修间、车库、锅炉房与食堂、堆物棚、加氯间、传达室、职工宿舍，另外，有污泥脱水间采用框架结构，剩余污泥泵房和浓缩污泥泵房地下为钢筋混凝土结构，地上为砖混结构。公用工程（1）供电确定供电的符荷等级、变电所位置、线路走向及设备安装图，应力求简单、运行可靠、操作方便及便于维修。（2）自动监测与控制本工程拟采用现代微机管理控制系统，对污水处理工艺中的各环节进行自动控制、自动监测与显示、从而达到处理效果好、运行经济，减少劳动强度，节省人力和提高经济效益的目的。选用STD总线工业控制机作为自动控制系统的主机，另配备一套数据采集及输出控制接口硬件，并通过软件编程对各个设备进行先后有序协调统一的监测与管理，从而建立一套完善的微机自动监测与控制系统。需要在主要工艺构筑物内设有污水及回流污泥流量、溶解氧、混合液MLSS、温度、水位、泥位等传感器，以便对运行参数进行连续的监测，并将讯号传输至微机系统。中控室内设大屏幕模拟显示系统，以便对全厂工艺设备的运行状态及运行参数进行不间断的监视。污水处理运行的自动监测、自动记录、自动操作、自动调节及控制是将来的发展方向。（3）供水-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计本污水处理厂每日需供水（生活饮用水）,其中包括污泥脱水机、加氯机、绿化及地面冲洗等。7、投资估算（技术经济粗略分析）建设项目的技术经济分析是工程设计的有机组成部分和重要内容，是项目和方案决策科学化的重要手段。通过对项目进行计算，为决策提供依据。其中主要包括处理污水量、排放水质、污染物质去除效率、电耗及能耗等指标。除这些直接、间接费用，还要评估项目效益，来综合判断合理性。（1）建设投资和经营管理费用基本建设投资：由工程建设费用、其他基本建设费用、工程预备费、设备材料价差预备费和建设期利息组成；经营管理费用：包括能源消耗费、药剂费、工资福利费、检修维护费、其它费用。（2）经济比较和分析方法指标对比法；经济评价法。（3）社会和环境效益评估对城镇的社会、经济发展和人民的生活水平的重要影响，促进可持续发展的作用；削减了污染物和污水的排放，改善水环境质量；减少疾病，提高健康水平，提高劳动生产效率的影响和作用；对城市地价等方免得间接有利影响。8、建议措施（1）劳动定员城镇污水厂按工艺生产所需进行人员编制，对于本设计的处理规模为80000/，建议80人左右，这样既能满足生产需要，又达到了人力资源优化配置。（2）厂区道路和绿化考虑到与处理厂相关检修、运输等情况，那么本设计的处理厂区的主要车行道宽度建议为4—6m,次要车行道为3—5m，人行道为1.5—2.5m,厂区内转弯半径不小于6m,；而整个厂区绿化面积应占总面积的20%—40%，本处理厂作为新建项目，绿化面积至少占30%厂总面积.当然，主要道路两侧应配有1m左右的绿化带，这样环境舒适对生产起到很好的间接促进作用。（3）在最后接触池后出水后可以考虑增设一配水井用来分配用来厂区绿化带灌溉、路面清洁等用途，这样又可以为运行减少一部分费用。第三章设计计算书-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计1．污水处理工艺设计计算污水处理工艺具体设计计算进水情况：Q=80000m3/d，平均流量:因为总变化系数:所以设计最大流量:COD=800mg/L；BOD=500mg/L；SS=300mg/L；氨氮=30mg/L；磷酸盐9(以P计)=8mg/L2．污水处理系统2.1格栅2.1.1粗格栅设计参数：设计流量:Q1=1.1m3/s;过栅流速:v1=0.90m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=60mm;栅前部分长度0.5m；格栅倾角:α=60°单位栅渣量W1=0.03m3栅渣/103m3污水设计计算：（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-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（2）栅条间隙数（3）栅槽有效宽度:B2=s（n-1）+e·n=0.01×(25-1)+0.06×24=1.74m（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<0.1m则其水头损失为0.1m其中:h0：计算水头损失mk：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，：阻力系数，与栅条断面形状有关，=β（s/e）4/3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=0.78+0.3=1.08m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.78+0.024+0.3=1.32m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.25+0.125+0.5+1.0+1.08/tan60°=2.66m（9）每日栅渣量:用公式W=计算，取W1=0.02m3/103m3W=所以宜采用机械格栅清渣-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（10）计算草图如下：2.1.2细格栅设计参数：设计流量:Q1=1.1m3/s;过栅流速:v1=0.80m/s;栅条宽度:s=0.01m;格栅间隙:e=10mm;栅前部分长度0.5m格栅倾角:α=60°;单位栅渣量W1=0.1m3栅渣/103m3污水设计计算（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=150）设计三组格栅，每组格栅间隙数n=50条-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+n·e=0.01（50-1）+0.01×50=0.99m所以总槽宽为B=0.99×3+0.15×2＝3.27m（考虑中间隔墙厚0.15m）（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j=β（s/e）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=3j：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=0.83+0.3=1.13m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.83+0.21+0.3=1.43m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+1.13/tanα=2.48+1.24+0.5+1.0+1.13/tan60°=6.04m（9）每日栅渣量W=所以宜采用机械格栅清渣-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（10）计算草图如下：经过上述计算，可以确定选择江苏宜兴格立环保有限公司的GF-1600-60-60和GF-1000-10-60格栅除污机。2.2污水提升泵站2.2.1设计说明本设计采用氧化沟工艺方案，该处理系统简单，可以充分优化管线，从设计任务书来看，可只考虑一次提升。在提升后进入如沉砂池，可自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池、接触池（消毒池）。设计流量为3966.66m3/h。2.2.2设计选型（1）进水管管底高程：144.50m，地面标高为150.00m，管径DN1000，则管道埋深为：150.0—144.5—1.0=4.5m；（2）出水管提升后的水面高程：149.00m，拟设经10m管长至处理构筑物；（3）进口平均污水流量为0.9259m3/s=925.9L/s。假设充满度为H=0.70，流速为v=1.6m/s,通过教材水力学计算图查得，坡度为i=0.0026。考虑到管路的沿程损失和各阻力损失，查阅资料，假设选用泵的扬程为10m。采用400QWP-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计2000-15-132排污泵3台（2用1备），而QW型高效无堵塞排污泵采用特殊的单通道叶轮和新型机械密封，具有节能、无堵塞、高校等特点。400QWP2000-15-132型潜水式无堵塞排污泵性能参数：口径流量扬程转速额定功率效率40020001574013285.5总扬程核算经过粗格栅的水头损失为0.10m。出水管管线水头损失出水管：Q=925.9/2=463L/s，选用管径为500mm的铸铁管；查表得：v=1.5m/s，H=0.7i=0.0055则泵站外管线水头损失为水泵总扬程设站内管线水头损失为1.5m，考虑安全水头0.5m，则水泵总扬程为因为10.1875m<15m，所以之前估选的400QWP2000-15-132型潜水式无堵塞排污泵是可用的。2.3沉砂池目前，应用较多的沉沙池型有平流式、竖流式（钟式）、曝气式和涡流式四种形式沉砂池。本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计平流式沉砂池平面示意图平流式沉砂池剖面示意图已知参数Qmax=1100m3/s停留时间t取45s。1、长度-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计设v=0.25m/s则2、水流断面积3、池总宽度设有效水深h2=1.1m则池宽共分4格，每格宽b=1.0m4、沉砂斗所需容积设T=2d5、每个沉砂斗容积设每一分格有3个沉砂斗6、沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为55º，斗高h3’=0.50m沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：7、沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计2、池总高度设超高h1=0.3m沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分力气，脱水后的清洁砂砾外运，分离出来的水回流至泵房吸水井。沉砂池的出水通过管道送往配水井，输水管道的管径为700mm，管内最大流速为1.15m/s。配水井为内外套筒式结构，外径为5.0m，内径为3.0m。由沉砂池过来的输水管道直接进入内层管道，进行流量分配，通过两根管径500mm的管道送往厌氧池，管道内最大水流速度为1.02m/s。2.4厌氧池设四座厌氧池     式中 Val——厌氧池容积（m3）  Tal ——厌氧池停留时间（H），宜采用1～２h；    Q ——进水流量（m3/d）Val=80000×1.5/24=5000m3单个厌氧池的容积为1250m32.5氧化沟（1）设计说明拟用DE型氧化沟，去除BOD和COD外，与厌氧池结合还具备脱氮除磷的作用。氧化沟采用转刷曝气。溶解性BOD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(Se)和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要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考虑，应将非溶解性BOD5从水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟（本任务已定为氧化沟）。BOD5f=0.7×Ce×1.42(1－e-0.23×5)=0.7×20×1.42(1－e-0.23×5)=13.6mg/L所以：处理水中溶解性BOD5为20-13.6=6.4mg/L所以：溶解性BOD5的去除率为:η=×100％=98.72％CODCr的去除率：η=×100%=96%SS的去除率:η=×100%=93.33%　　　-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计氨氮的去除率:η=×100%=50%总磷的去除率:η=×100%=93.75%选取设计参数污泥产泥年系数Y=0.45混合液悬浮固体浓度(MLSS)X=4000mg/L,假定可生物降解的vss比f=0.6设混合液中70%为挥发性的，混合挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)X=2800mg/L污泥龄c=25d,内源代谢系数Kd=0.075d-1200C时脱硝率qdn=0.035kg(还原NO3-N)/(kgMLVSS.d)嚗气器采用转刷曝气；反应器中溶解氧浓度=2.0mg/l;=0.90,=0.98;保持ph=7.2;脱N温度修正系数=1.08（2）去除BOD5的设计计算：氧化沟出水溶解性BOD5=0.7×Ce×1.42(1－e-0.23×5)=0.7×20×1.42(1－e-0.23×5)=13.6mg/L则处理水中溶解性BOD5为20-13.6=6.4mg/L拟定采用的BOD—污泥负荷率小于0.2kgBOD5/(kgMLSS.d)，污泥泥龄大于20d但为稳妥计需加以校核Ns=η式中Kz---系数其值在0.0168-0.0281之间，取0.018BOD5---经活性污泥处理系统处理后，处理水中残留的有机污染物BOD量对生活污水值为0.7左右代入数值Ns==0.17kgBOD5/(kgMLSS.d)计算结果确证，Ns值取0.17是适宜的氧区容积:-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计好氧区的水力停留时间剩余污泥量=V1X/c=6180.7kg/d去除每千克产生的干污泥量为氧化沟的总容积V和总水力停留时间tV=80000×0.5/(4×0.17)=58823m3校核污泥负荷校核结果在范围内，符合要求(3)脱氮的设计计算氧化沟产生的污泥中含氮率设为10%需要氧化的NH3-N量为脱氮所需要的容积-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计脱氮的水力停留时间(4)需氧量计算实际需氧量AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3-N需氧量-剩余污泥中NH3-N的需氧量-脱氮过程中的产氧量去除需氧量所需污泥中所需氧量去除NH3-N的需氧量剩余污泥中NH3-N需要氧量脱氮过程中的产氧量安全校核取安全系数为1.2则AOR=1.2×27568.4=33082kg/d标准状态下的需氧量-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（4）氧化沟尺寸设计计算设氧化沟4座,工艺反应的有效系数fa=0.58,单座氧化沟有效容积两组沟道采用相同容积,则每组沟道容积取有效水深为3.5m超高为1m则氧化沟的表面积设每条沟宽10m，则每沟断面尺寸为10m×3.5m,设直线段长110m,圆弧段长度11m,则氧化沟实际容积为{2(110×20+10×10)—3（10×22—10×10/2）}×3.5=15445满足条件。(5)进水管进出水管流量管道流速则管道过水断面-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计管径D=取D=600mm(6)出水堰及出水井①出水堰.出水堰计算薄壁堰来考虑Q=1.86Bh式中b-----堰宽H---堰上水头,取0.03m出水堰分为4组,每组宽②出水竖井.考虑可调或出水堰安装要求,在堰两边各留0.2m的操作距离.出水竖井长L=0.22+4=5.0m出水竖井宽B=1.4m(满足安装要求)则出水竖井平面尺寸为LB=5.0m1.4m(7)设备选择①转刷曝气机单座氧化沟需氧量SOR1，其中SOR1=SOR/n式中,n为氧化沟个数（本次设计中n=4）SOR1=24406/4=6101.5(kgO2/d)=254(kgO2/h)选择ABR转刷曝气机SZB1000-3充氧能力为25kgO2/h转刷曝气机有效长度L=SOR1/6.5=352/6.5=54.15m所需曝气机转刷台数n=254/25=10台-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（8）设计校核氧化沟水力停留时间t实际污泥负荷污泥龄=2800×4×15445/（6180.7×1000）=27d>20d2.6二沉池（1）设计说明本次设计选择的是圆形辐流式沉淀池的设计，设4座二沉池，一座氧化沟对应一座二沉池，采用周进周出形式。设计流量Q=80000m3/d=3333.33m3/h，Qmax=3960m3/h表面负荷q=1.0m3/(m2.h)一般为0.8-1.5m3/(m2.h)（2）每座池的表面积和池径-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计（3）沉淀池的有效水深取沉淀时间为3.0h（保证污泥回流浓度）则有效水深为：径深比是(径深比6-12为宜)（4）沉淀池总高度污泥斗高度为：坡底落差为：污泥斗的容积池底可储存污泥的体积为沉淀池可储存的污泥体积为沉淀池的总高度为：（5）采用机械刮泥选用4台WL-GNZ中的GNZ-35型周边传动刮泥机，根据广州微乐环保成套设备工程有限公司提供有关技术资料，所选设备的技术参数为：①周边速度为2.5m/min；②单边功率为1.1/0.75kw具体见下表-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计2.7回流污泥泵区（1）设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入经由管道进入回流污泥泵房。剩余污泥则被刮入污泥斗中，后再输送到剩余污泥泵站（开放安置，参考长沙金霞污水厂）。设计回流污泥量为QR=1666.67—3333.33m2/h污泥回流比R=50%—100%（2）回流污泥泵设计选型扬程二沉池水面相对地面标高为+0.5m，套筒阀井泥面相对高程为0.1—0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为-0.2—0.3m，氧化沟水面相对标高为1.2m，则污泥回流泵需提升高度为2.0m。流量4座氧化沟设一个回流泵房，泵房的回流污泥量为1666.67—3333.33m2/h选泵选用LXB—1500螺旋泵2台，单台提升能力2100—2300m2/h，提升高度为2.0—2.5m，电动机转数42r/min,电动机功率N=30kW，回流污泥泵站占地面积为15×7.72.8接触池（1）设计说明设计流量3333.33m2/h，水力停留时间T=0.5h，设置接触消-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计毒池一座（2）计算池的体积为V=QT=1666.67消毒池池长L=30m,每格池宽b=5m,长宽比为6接触池总宽为B=3×8=15m,消毒池的有效水深为H`=4m实际消毒池的容积为BLH`=1800满足有效停留时间接触池示意图该池设计为纵向折流反应池，在第1、2格设置垂直折流板3、剩余污泥处理系统3.1剩余污泥泵房设计说明二沉池产生剩余活性污泥经由剩余污泥泵提升至污泥处理系统，总共设置一座泵房。每天排出污泥干重W=/f=6187.5/0.6=10312.5kg/d=491.1kg/h折算为含水率99%的湿污泥量QwQw=1228=51.2选型辐射式浓缩池最高相对高位为3.5m，集泥池最低泥位为—0.2m，则污泥泵静扬程Ho=5.5m。设定输送管道压力损失为4m,自由水头为1.5m,那么污-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计泥泵所需扬程H为H=5.5+4+1.5=11m污泥泵选型共4台，2用2备单泵流量Q不小于26/h，选用2PN污泥泵，其设计流量为40/h，设计扬程为21m,功率为11kW剩余污泥泵区占地6×5，选择LD－A型电动单梁起重机。3.2污泥浓缩池采用1座辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。（1）设计说明、参数初次沉淀污泥含水率介于95%-97%，剩余活性污泥达99%以上。因此污泥的体积非常大，对污泥的后续处理造成困难。污泥浓缩的目的在于减容。室外排水设计规范GB(50014-2006)7.2污泥浓缩规定浓缩活性污泥时，重力式污泥浓缩池的设计，应符合下列要求：1污泥固体负荷宜采用30~60kg/(·d)；2浓缩时间不宜小于12h；3由生物反应池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率，为99.2%~99.6%时，浓缩后污泥含水率可为97%~98%；4有效水深宜为3m；5采用栅条浓缩机时，其外缘线速度一般宜为1~2m/min，池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。设1座污泥浓缩池，每座的设计进泥量Qw=1228m3/d污泥固体负荷：Nwg=40㎏/d污泥浓缩时间：T=18h贮泥时间：6h进泥浓度：Xr=10g/L进泥含水率：99.5%，出泥含水率97%（2）设计计算1.浓缩池面积：A=2.浓缩池直径：D=-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计3.浓缩池有效水深取h1=3m4.校核水利停留时间浓缩池有效容积V=Ah1=307×3=921m3污泥在池中停留时间T=符合要求5.确定泥斗尺寸浓缩后的污泥体积为：V1=贮泥区所需容积：按6h泥量计，则V2=泥斗容积：按图所示泥斗的设计尺寸：V3＝(r21+r1r2+r22)=(2.32+2.3×1.5+1.52)=20.7池底坡度为0.06，池底坡降为：h5=故池底可贮泥容积：V4=（r21+r1R+R2）=(7.82+7.8×2.3+2.32)=38.7m3故总贮泥容积为V=V3+V4=20.7+38.7=59.4m3满足要求6.浓缩池总高度超高取h2=0.3，缓冲层高度取h3=0.3，浓缩池总高度为：H=h1+h2+h3+h4+h5=3+0.3+0.3+1.8+0.44=5.84m（3）刮泥机型号池径刮泥板外缘线速度电动机功率池深ZBG-1616m2.34r/min1.5Kw5000mm示意图如下图所示：-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计3.3贮泥池（也可不设）（1）设计说明污泥浓缩池后设一座贮泥池，设计进泥量=1228m3/d贮泥时间为=12h（2）设计计算池容为V=QwT=取有效深度h=5mS=贮泥池尺寸：将贮泥池设计为正方形其长×宽×高=11.1×11.1×5m33.4脱水机房本设计拟采用带式压榨过滤机，其特点为：脱水效率高，处理能力大，连续过滤性能稳定，操作简单，体积小，重量轻，节约能源，占地面积小。设备选用进泥量Q＝1228m3/d＝51.2m3/h含水率P2＝97％泥饼含水率P3＝75％选用3台设备，互为备用（即脱水机工作每天三班，24h运行），每台进泥量为1315m3/d，则选用型号为DY－3000带式压榨过滤机，带宽3m。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计与带式压滤机配套使用的辅助设备有：加药系统、污泥泵、冲洗水泵、加药计量泵，这些辅助设备由设备制造厂配套提供。脱水机房尺寸据所选设备的实际安装尺寸，考虑设备安装和检修空间，其平面尺寸为L×B＝（4.500×3）×10＝13.5×10m2四、水头损失和相关高程1处理构筑物的水头损失构筑物的水头损失与构筑物的种类、型式和构造有关。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进出口和需要的跌水处，而流经构筑物本身的水头损失则较小。2构筑物连接管（渠）水头损失包括沿程与局部水头损失，可按下式进行计算确定：连接管中流速一般为0.6～1.2m/s，进入沉淀池时流速可以低些；进入曝气池或反应池时，流速可以高些。流速太低，会使管径过大，相应管件及附属构筑物规格也増大；流速太高时，则要求管（渠）坡度较大，会增加填、埋的土方量等。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计3计算设施的水头损失结果A：污水处理部分高程计算（1）河边水位：149.00m跌水为：3.0m出厂管损失：0.1m接触池损失：0.2m合计：3.3m（2）接触池水位：154.0m接触池至二沉池管线损失：0.1m二沉池损失；1.00m合计：1.10m（3）二沉池水位：154.3m二沉池到氧化沟管线损失：0.20m（4）氧化沟出水堰水位：154.5m氧化沟出水口跌水：0.1m氧化沟内损失：0.1m合计：0.2m氧化沟水位：154.7m氧化沟到厌氧池管线损失：0.1m(5)厌氧沟到配水井管线损失：0.1m厌氧池水位：150.0m（6）配水井出水口水位：155.3m配水井跌水：0.20m（7）配水井进口水位：155.5m配水井到沉沙池管路损失：0.15m（8）沉沙池出水口水位：155.5m沉砂池内损失：0.20m（9）沉砂池进口水位：155.8m沉砂池到细格栅损失：0.15m（10）细格栅下游水位：155.8m通过细格栅的水头损失：0.15m（11）细格栅上游水位：156.0m-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计(12)粗格栅上游水位:145.2mB：污泥处理部分高程计算(1)氧化沟至浓缩池管线损失：0.5m浓缩池水位：153.7m(2)浓缩池损失：0.15m浓缩池至脱水机房管线损失：0.1m合计：0.25m-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计小结体会经过2周的奋斗，《水污染控制工程》课程设计终于完工了。对自己的这次设计还是基本上满意的，毕竟是自己精心、认认真真的去做的，公式这些还是去理解了、搞懂了公式要计算的是什么，而不是简单的“拷贝”,当然还是会出现难免的不妥和不足。这次自己的水污染课程设计是设计一个运用氧化沟工艺的80000城市污水处理厂，而通过这次设计使的自己对专业教材有了更多实践应用的了解、掌握。这次主要涉及到的是下册教材内容，上册只是某一小部分管道计算、核算。说实在的，这次的设计搞的自己都不知道是怎样的深度，可能有点乱吧，通过一系列的比较、删选，才确定自己的设计版式，不求完全不同，只求尽量用心就行了，所以还是有点累：每天都是先到教室看看，然后回寝室自己找资料反复的做设计、改设计，发现以前的“模版”也是好多漏洞，有些平常不知道量莫名其妙的就跳出来了，好在还有借的参考书去比较、发现，改正问题所在。剩下的就是画图了，看着要画3张图还真的觉得太难画了，真正画图时间只有两三天，赶得很紧，勉强把图画完。再稍微说说自己在这次设计中所选择的具体工艺。我选的是双沟法，这在实例中，好像就看到西安北石桥污水处理厂是采用DE型氧化沟，在现实（国内）中应用较多还是卡鲁塞尔和三沟式，在这里说明下，并不是双沟技术层面问题，只是为了更适应发展中国家实情，把双沟变形成三沟。因此，在国内少见到DE型氧化沟。而在发展前景来看，DE型相对来说有着很大的潜力:它可以向各种其他的处理工艺结合、改进（比如说向SBR）。说了这么多，在最后还是要表示一下感谢。衷心感谢4位老师在教室的指导、讲解，感谢本组成员的相互讨论、交流，特别是组长——张芹为大家借来的图书馆资料，还有其他同学的帮助。-52-\n80000m3/d城市污水处理厂氧化沟法课程设计参考文献[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[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[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.[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.[5]丁亚兰，国内外废水处理工程设计实例.第二版.北京:化学工业出版社，1998[6].高俊发，污水处理厂工艺设计手册.北京:化学工业出版社，2003[7].周律，中小城市污水处理投资决策与工艺技术.北京：化学工业出版社，2002-52-