城某市污水处理厂工艺初步设计.doc

中国矿业大学2010届本科生毕业设计 第50页

某城市污水处理厂工艺初步设计

1 设计内容和任务
1.1毕业设计的任务
根据已知资料，确定城市污水处理厂的工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，绘制污水处理厂的工艺流程图、平面布置图、高程图、主体构筑物平面和剖面图，并附详细的设计说明书和计算书。

1.2设计内容及要求
1．设计说明书：说明城市概况、设计任务、工程规模、水质水量。比较几种生活污水处理技术的技术特点（技术稳定性、投资成本、运行费用、占地大小、处理效果等）并确定所选用的技术。根据所选技术，完成方案设计、工艺总体设计和局部施工图设计（包括各构筑物设计计算、设备选型、投资估算及费用效益分析）。说明书应简明扼要，力求多用草图、表格说明，要求文字通顺、段落分明、字迹工整。说明书共50-70页。
2．设计图纸：（不少于7张）（包括工艺流程图、平面布置图、高程图、主体构筑物平面和剖面图）。总平面布置图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、相互距离；各构筑物之间的连接管道及场区内各种管道的平面位置、管径、长度、坡度；其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等；污水污泥处理高程中标出各种构筑物的顶、底、水面以及重要构件的设计标高、地面标高等。
3．英文翻译（英译汉3000-5000字符）。

1.3设计资料
1． 概况——某城市位于黄淮平原。该市地形由南向北略有坡度，平均坡度为 0.4 ‰，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.9～5 .0 m，地坪平均绝对标高为4.80 m。 属粉质砂土区，承载强度7～11 t/m2，地震裂度6 度，处于地震波及区。全年最高气温38 ℃，最低-8 ℃。夏季主导风向为东南风。污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为4.10 m，最低水位约为1.30 m，常年平均水位约为2.50 m。 要求设计规模为200000m3/d。
2． 原水水质
CODcr : 300mg/L BOD5: 200mg/L
SS: 180mg/L NH3-N：25-35mg/L
TP: 3.9 mg/L pH = 6-9
3． 设计出水指标：该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB18918－2002）中的一级标准。

2 污水处理工艺流程说明
2.1城市概况
某城市位于黄淮平原。该市地形由南向北略有坡度，平均坡度为 0.4 ‰，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.9～5 .0 m，地坪平均绝对标高为4.80 m。 属粉质砂土区，承载强度7～11 t/m2，地震裂度6 度，处于地震波及区。全年最高气温38 ℃，最低-8 ℃。夏季主导风向为东南风。污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为4.10 m，最低水位约为1.30 m，常年平均水位约为2.50 m。 要求设计规模为200000m3/d。

2.2污水处理工艺流程说明
2.2.1工艺方案分析
本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.66,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；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。
针对以上特点，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，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。
现在主要的污水二级处理工艺有，氧化沟以及SBR等。
1、工艺
对于有脱氮除磷要求的城市污水处理厂，传统上往往考虑首选工艺，工艺根据活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷过程对环境条件要求的不同，在不同的池子区域分别设置厌氧区、缺氧区和好氧区。工艺应用较为广泛，历史较长，已积累有一定的设计和运行经验，通过精心的控制和调节，一般可以获得较好的脱氮除磷效果，出水水质稳定，在国内外大中型城市污水处理厂常有采用。但工艺也有一定的缺点，主要表现为：需分别设置污泥回流和内回流系统，尤其是内回流系统，设计回流比往往在200%～300%左右或更大，这将增加投资和运行能耗，而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。
2、卡鲁塞尔氧化沟工艺
卡鲁塞尔氧化沟工艺是一种单沟式环形氧化沟，在氧化沟的顶端设有垂直表面曝气机，兼有供养和推流搅拌作用。污水在沟道内转折巡回流动，处于完全混合形态，有机物不断氧化得以去除。该氧化沟一般设有独立的沉淀池和污泥回流系统。
卡鲁塞尔氧化沟具有一般氧化沟的共同优点，工艺流程简单，抗冲击能力较强，出水水质较稳定；其独特之处在于：在处理某些工业污水时尚需预处理，但在处理城市污水时不需要预沉池；污泥稳定，不需消化池可直接干化；工艺稳定可靠；工艺控制简单；系统性能显示，BOD降解率达95%～98%，COD降解率达90%～95%，同时具有较高的脱氮除磷功效；系统不再使用转刷曝气机而采用立式低速搅拌机，沟深可增加到5m甚至8m，从而使曝气池的占地面积大大减少；氧化沟从“田径跑道式”向“同心圆式”转化，池壁公用，降低了占地面积和工程造价。
由于表曝机数量少，沟内混合液自由流程很长，由紊流导致的流速不均有可能引起污泥沉淀，影响运行效果，难以避免供氧和搅拌的矛盾，尤其在进水水质较淡的情况下，为节能需降低表曝机的转速，但会急剧减弱搅拌能力，无疑雪上加霜，导致严重沉淀，淤积污泥。对于大中型的氧化沟，水深不宜超过3.5m，否则应设置水下推进器，投资和成本会有所增加。单沟氧化沟平均溶解氧宜维持在2mg/L左右，加之单点供氧强度较大，耗能较高。卡鲁塞尔氧化沟结构简单，管理方便。对中小规模的城市污水处理厂有一定的适用性。
3、改良的SBR类工艺
SBR工艺早在20世纪初已有使用，由于人工管理的困难和繁琐未能推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成，一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间接出水，故又称序批式活性污泥法。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。SBR经过不断演变和改良，又产生或同期发展为CASS，CAST和MSBR等工艺，进一步增强了脱氮除磷效果。与其他生物脱氮除磷工艺相比，MSBR是一种高效率的反应器，它综合了，SBR，UCT等工艺的优点，结构简单简凑，占地面积小，土建造价低，自动化程度高，MSBR系统中序批池在出水时，其特殊的构造形成了污泥层的过滤和截留作用，降低了水中悬浮物的浓度，使出水水质优于普通二沉池出水，系统可以维持较高的污泥浓度。循环式活性污泥法工艺（CAST）综合了活性污泥法和SBR工艺特点，与生物选择器原理结合在一起，具有抗冲击负荷和脱氮除磷功能。循环式活性污泥法工艺（CASS）为一间歇式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程在一个池子中进行。随着自动化控制的日益普及，CASS工艺由于其投资和运行费用低，处理性能高超，尤其是脱氮除磷功能越来越得到重视。
但是SBR类工艺也有着局限性，包括反应器容积利用率低、水头损失大、不连续出水导致后续构筑物的容积偏大、峰值需氧量高、设备利用率低等缺点，特别是对于大型污水处理厂，进水量的增加导致需设计大量的SBR反应池并联运作，使操作管理变得复杂，运行费用也会提高。而且，由于SBR工艺设备利用率低，基建时费用也不会节省。
以下为各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较

各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较
方案
技术指标
（BOD5去
除率％）
经济指标*
运行情况

基建费
能耗
占地
运行
稳定
管理
情况
适应负
荷波动
备注
传统活性
污泥法
85～95
100
100
100
一般
一般
不适应
适用于中等浓度的生
活污水和工业废水，对冲击敏感
渐减曝气法
85～95
100
100
100
一般
一般
一般
空气供应逐渐减小以配合
有机负荷的需要
分段曝气法
85～95
100
100
100
一般
一般
一般
处理污水的范围较广
完全混合法
85～90
<100
<100
>100
稳定
简便
适应
一般都能使用，
能抗冲击负荷
浅层曝气法
85～91
<100
<100
>100
稳定
简便
一般
适用于中小型规模的污水厂
深层曝气法
85～95
>100
<100
<100
稳定
简便
适应
适用于中小型规模的污水厂
深井曝气法
85～90
>100
<100
<100
稳定
一般
适应
施工难度大，一般不用
吸附再生法
80～90
<100
>100
<100
一般
简便
一般
适用高悬浮固体污水
纯氧曝气法
85～95
>100
>100
<100
一般
麻烦
适应
一般应用于空间较小，
有经济氧源的地方
氧化沟
90～95
<100
>100
>100
稳定
简便
适应
适用于中小型污水厂、
需要脱氮除磷地区
SBR
90～99
<100
100
<100
稳定
简便
适应
适用于中、小型污水处理厂
AB 法
85～95
<100
<100
约100
一般
简便
适应
可分期建设达到不同的
水质要求
A/O和A2/O
90～95
>100
>100
>100
一般
一般
一般
需脱氮除磷的大型污水厂
生物膜法
>=90
<100
<100
约100
稳定
简便
适应
适用于小型污水厂

而20万吨的处理量属于大中型污水处理厂，运用氧化沟及SBR并不合适。
工艺对大型污水厂具有难以替代的优点：
①法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低，规模越大这种优势越明显。对于大型污水厂来说，年运营费很可观，比如规模为400000m3/d的污水厂，1m3污水节省处理费1分钱，一年就节省146万元。
这种工艺的能耗和运营费低的原因是：a.设置初沉池，利用物理法以最小的能耗和费用去除污水中相当一部分有机物和悬浮物，降低二级处理的负荷，显著节省能耗；b.污泥采用厌氧消化，它比氧化沟和SBR工艺的同步好氧消化显著节省能耗，是一种公认的节能工艺。
这种工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和SBR工艺高，但随着规模的增大，氧化沟和SBR的基建费也成倍增加，而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加，两者的差距越来越小。当污水厂达到一定规模后，常规活性污泥法的投资比氧化沟与SBR还省，所以，污水厂规模越大，常规活性污泥法的优势就越大。
②法的主要缺点是处理单元多，操作管理复杂，特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安全操作，这些都增加了管理的难度。但由于大型污水厂背靠大城市，技术力量强，管理水平较高，能满足这种要求，因而常规活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素。

2.2.2工艺流程
考虑到进水量较大而水中杂质含量不是很大，故省略初沉池直接进入

进水
混合液回流
格栅
提升泵房
沉砂池
砂水分离
砂
厌氧池
缺氧池
好氧池
二沉池
接触池
排放
消毒剂
泵房
浓缩池
贮泥池
脱水间
泥饼
污泥回流

图2.2.2 工艺流程简图

3 工艺流程设计计算
3.1设计流量计算
平均流量：Qa=200000m3/d=8333.3 m3/h=2.315 m3/s
总变化系数：Kz= (Qa－平均流量，L/s)
=
=1.15
∴设计流量Qmax：
Qmax= Kz×Qa=1.15×200000 =230000 m3/d =9583.3m3/h =2.662 m3/s

3.2设备设计计算
3.2.1中格栅
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。

设计规定：
(1)水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：
1) 人工清除 25～40mm
2) 机械清除 16～25mm
3) 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),一般应采用机械清渣。
(3)格栅倾角一般用 ～。机械格栅倾角一般为 ～。
(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。

设计计算：

图3.2.1中格栅计算草图

(1)设格栅前水深 h = 1.2m，过栅流速 v =0.9 m/s，栅条间隙宽度 b=0.026 m ，栅条倾角α=60°，格栅数 N=1，则栅条间隙数 n 为

设栅条宽度为 S = 0.01 m，则栅槽宽度 B 为
B=S(n-1)+bn=0.01×(88-1)+0.026×88=3.16m

(2)水流通过格栅的水头损失为

式中 ∑h —— 水流通过格栅的水头损失 ( m )；
k —— 系数，格栅受污堵塞后，水头损失增大倍数，一般 k = 3；
β—— 形状系数，本设计中，栅条采用锐边矩形断面，β= 2.42；
将各参数数值代入上式，计算得，∑h = 0.073m，取∑h = 0.10m

(3)格栅总高度 H 为 H = h + +∑h
式中 —— 栅前渠道超高，取0.3m
则栅槽总高度为 H = 1.2+0.3 +0.10 =1.60m。

(4)栅槽总长度 L 为

式中 —— 进水管渠道渐宽部分长度( m )；，为进水渠宽，取2.00， 为进水渠展开角，一般用 20°；
==1.59m
—— 栅槽与出水渠道渐缩长度( m )，=0.795m；
—— 栅前槽高 ( m )，= +=1.2+0.3=1.5m；
将各参数代入，计算得 L = 6.25 m。

(5)每日栅渣量W：
设每日栅渣量为0.05m3/1000m3， KZ＝1.15

采用机械清渣。

3.2.2提升泵房
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。

设计计算：
选择5台水泵（4台使用，1台备用）
流量要求：

选取500QW2600-15-160型潜污泵

扬程/m
流量/(m3/h)
转速/(r/min)
轴功率/kw
出口直径/mm
效率/%
15
2600
745
160
500
86.05

污水提升泵房的集水池容积：

设集水池的有效水深为 3m，则集水池的面积为：

考虑到500QW2600-15-160型潜污泵的安装最小池口尺寸为1950×1600，2台泵之间留1m的检修维护空间。
选择集水池的长为 18m，宽为6m。

保护水深1.2m，实际水深4.2m

3.2.3细格栅

图3.2.3细格栅计算草图

(1)设格栅前水深 h = 1.0m，过栅流速 v =0.9 m/s，栅条间隙宽度 b=0.008 m ，栅条倾角α=60°，格栅数 N=2，则栅条间隙数 n 为

设栅条宽度为 S = 0.005 m，则栅槽宽度 B 为
B=S(n-1)+bn=0.005×(172-1)+0.008×172=2.23m

(2)水流通过格栅的水头损失为

式中 ∑h —— 水流通过格栅的水头损失 ( m )；
k —— 系数，格栅受污堵塞后，水头损失增大倍数，一般 k = 3；
β—— 形状系数，本设计中，栅条采用锐边矩形断面，β= 2.42；
将各参数数值代入上式，计算得，∑h = 0.139m，取∑h = 0.14m

(3)格栅总高度 H 为 H = h + +∑h
式中 —— 栅前渠道超高，取0.3m
则栅槽总高度为 H = 1.0+0.3 +0.11 =1.41m。

(4)栅槽总长度 L 为

式中 —— 进水管渠道渐宽部分长度( m )；，为进水渠宽，取1.50， 为进水渠展开角，一般用 20°；
==2.00m
—— 栅槽与出水渠道渐缩长度( m )，=1.00m；
—— 栅前槽高 ( m )，= +=1.0+0.3=1.3m；
将各参数代入，计算得 L = 6.75 m。

(5)每日栅渣量W：
设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.15

采用机械清渣。

3.2.4沉砂池
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。
沉砂量可选15~30m3/106m3，含水率为60%，容重为1500kg/m3；砂斗贮砂时间为2天，宜重力排砂；斗壁与水平面的夹角不应小于55º；排砂管直径不应小于200mm；贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求，总体高程布置相适应。
池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。
沉砂池的超高不应小于0.3m。

设计计算：

图3.2.4 沉砂池设计草图

(1)污水在沉砂池中停留时间 t=50s，则沉砂池总有效容积 V 为：

(2)污水在池中水平流速 v＝0.30m/s,则水流断面积 A 为：

(3)设有效水深 =1.1m，则沉砂池总宽度 B 为：
B ＝ A /＝8.87/1.1=8.0m
(4)设沉砂池 4 格，每格池宽
b ＝ B/4 ＝2.00m
(5)沉砂池的池长
L ＝ vt＝0.30×50＝15m
(6)沉砂室所需容积

(7)每个沉沙斗容积：设每一分格有2个沉沙斗

(8)沉沙斗各部分尺寸：设斗底宽=0.5m，斗壁与水平面的夹角为60º，斗高=1.0m
沉沙斗上口宽：

沉沙斗容积：

(9)沉沙室高度：采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向沙斗，

(10)池高：；—超高（m）；—贮砂室高度（m）

(11)验算最小流速：在最小流速时，只用一格工作

沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分离器，脱水后的清洁砂粒外运 ，分离出来的水回流至泵房。

3.2.5 工艺

1、设计流量 Q=200 000m3/d（不考虑变化系数）
2、设计进水水质 COD=300mg/L；BOD5(S0)=200mg/L；SS=180mg/L；NH3-N=35mg/L；TP=3.9mg/L
3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L
4、设计计算
(1)BOD5污泥负荷N=0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)
(2)回流污泥浓度XR=8000mg/L
(3)污泥回流比R=0.6
(4)混合液悬浮固体浓度
(5)反应池容积V

(6)反应池总水力停留时间

(7)各段水力停留时间和容积
厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3
厌氧池水力停留时间，池容
缺氧池水力停留时间，池容
好氧池水力停留时间，池容
(8)厌氧段总磷负荷
(9)反应池主要尺寸
反应池总容积
设反应池2座，每座设计2组并联。单组池容
有效水深
单组有效面积
采用5廊道式推流式反应池，廊道宽
单组反应池长度
校核： (满足)
(满足)
取超高为1.0m，则反应计池总高

(10)反应池进、出水系统算
1) 进水管
单组反应池进水管设计流量

管道流速
管道过水断面面积
管径
取进水管管径DN1100mm
校核管道流速
2) 回流污泥渠道
单组反应池回流污泥渠道设计流量QR

渠道流速
管道过水断面面积
管径
取回流污泥管管径DN600mm
3) 进水井
反应池进水孔尺寸：
进水孔过流量
孔口流速
孔口过水断面积
孔口尺寸取
进水竖井平面尺寸
4) 出水堰及出水竖井。
按矩形堰流量公式：

式中 ——堰宽，
H——堰上水头高，m

出水竖井平面尺寸
5) 出水管
单组反应池出水管设计流量

管道流速
管道过水断面积
管径
取出水管管径DN1400mm
校核管道流速
(11)曝气系统设计计算
1) 设计需氧量AOR。
AOR＝（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量）-反硝化脱氮产氧量
每日产生的生物污泥量

生物合成需氮量为
折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为：
反硝化量
所需去除氮量
碳化需氧量D1

硝化需要量D2

反硝化脱氮产生的氧量

总需要量
去除1kgBOD5的需氧量

2) 标准需氧量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。
选取HGB型橡胶膜微孔曝气器

工作条件
充氧能力
服务面积
f（m2）
水 深
H（m）
风 量
（m3/h）
充氧能力
qc（kg/h）
氧利用率
ε（%）
理论动力效率
E[kg/（kw·h）]
0.5
4.3
2
0.148
22.9
7.38
3
0.198
20.15
6.2

曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.3m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。

好氧反应池平均时供气量

3) 所需空气压力p

式中

根据供气量和压力选用四台RF-350罗茨鼓风机

4) 曝气器数量计算(以单组反应池计算)
按供氧能力计算所需曝气器数量。
取工作风量为：

核算：
曝气器实际风量：
曝气机实际服务面积：
5) 供风管道设计
供风干管道采用环状布置。
流量
流速
管径
取干管管径DN550mm
单侧供气(向单侧廊道供气)支管

流速
管径
取支管管径为DN300mm
双侧供气
流速
管径
取支管管径DN=450mm

(12)厌氧池及缺氧池设备选择(以单组反应池计算) ，厌氧池和缺氧池设导流墙，将厌氧池和缺氧池分成4格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按池容计算。
厌氧池有效容积
缺氧池有效容积
混合全池污水所需功率为
选取8台TR221.57-4/12型潜水推流器。

型号
叶轮直径
（mm）
电动机功率
（kW）
转速
（r/min）
外形尺寸
（mm）
重量
（kg）
TR221.57-4/12
1800
4.5
38
1300×1800×1800
300

(13)污泥回流设备
污泥回流比
污泥回流量
设回流污泥泵房1座，内设5台潜污泵(4用1备)
单泵流量
选取选取400QW-1250-5-30型潜污泵

扬程/m
流量/(m3/h)
转速/(r/min)
轴功率/kw
出口直径/mm
效率/%
5
1250
980
30
400
78.9

(14)混合液回流设备
1) 混合液回流泵
混合液回流比
混合液回流量
设混合液回流泵房2座，每座泵房内设5台潜污泵(3用2备)
单泵流量
水泵扬程根据竖向流程确定。取扬程H=2m
选取550QW-3500-7-110型潜污泵

扬程/m
流量/(m3/h)
转速/(r/min)
轴功率/kw
出口直径/mm
效率/%
7
3500
745
110
550
77.5

2) 混合液回流管。
混合液回流管设计
泵房进水管设计流速采用
管道过水断面积
管径
取泵房进水管管径DN1600mm
校核管道流速
3) 泵房压力出水总管设计流量
设计流速采用

3.2.6二沉池
1.设计要求
1） 二次沉淀池是活性污泥系统的重要组成部分，它用以澄清混合液并回收，浓缩活性污泥，因此，其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度.因为沉淀和浓缩效果不好，出水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的BOD浓度；同时回流污泥浓度也会降低，从而降低曝气中混合及浓缩影响净化效果.
2） 二沉池也有别于其他沉淀池，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，还要暂时储存污泥，由于二沉池需要完成污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的面积.
3） 进入二沉池的活性污泥混合液浓度（2000～4000mg/L），有絮凝性能，因此属于成层沉淀，它沉淀时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初始浓度有关.活性污泥的另一个特点是质轻，易被出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，使实际的过水断面远远小于设计的过水断面.
4） 由于进入二沉池的混合液是泥，水，气三相混合液，因此沉降管中的下降流速不应该超过0.03m/s.以利于气，水分离，提高澄清区的分离效果.

2.池体设计计算
二沉池为周边进水，周边出水，幅流式沉淀池，共4座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=3h，表面负荷为1m3/（m2•h-1）

图3.2.5 二沉池设计草图
1) 二沉池表面面积

二沉池直径， 取55m
2) 实际水面面积

3) 实际表面负荷

4) 单池设计流量

5) 回流污泥浓度为
混合液浓度 ，为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，，二沉池污泥区所需存泥容积Vw

采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度。
6) 校核堰口负荷

校核固体负荷

7) 澄清区高度：设

按澄清区最小高度1.5m考虑，取
8) 污泥区高度：设

9) 池边深度：

10) 沉淀池高度：设池底坡度为0.05，污泥斗直径d=2m，池中心与池边落差，超高，污泥斗高度

2. 进水部分设计
1) 进水管计算
单池设计污水流量
进水管设计流量
选取管径DN1000mm，
流速
2） 配水槽计算
配水槽宽取0.8m
取导流絮凝区停留时间为600s，，水温取20，，则得到配水孔平均流速：

孔径Φ=50mm,沉淀池内配水槽内孔数（m）为：

孔距为：

3.出水部分设计
1) 单池设计流量
2) 环形集水槽内流量
3) 环形集水槽设计
采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2
集水槽宽度 取
集水槽起点水深为
集水槽终点水深为

槽深取0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=1.5m，槽中流速
槽内终点水深
槽内起点水深

校核：当水流增加一倍时，q=0.579 m³/s，v´=0.8m/s

设计取环形槽内水深为0.8m，集水槽总高为0.8+0.3（超高）=1.1m，采用90°三角堰。

4) 出水溢流堰的设计
采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O).
每个三角堰的流量
三角堰个数
三角堰中心距（单侧出水）

二、 排泥部分设计
1) 单池污泥量
总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量
回流污泥量
剩余污泥量

2) 集泥槽沿整个池径为两边集泥

3.2.7消毒接触池

设每座池分3格
则池长：
4、加氯间
1) 加氯量 按每立方米投加5g计，则
2) 加氯设备 选用5台REGAL-2100型负压加氯机（4用1备），单台加氯量为10kg/h

3.2.8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。
1、设计参数
污泥回流比0.6
设计回流污泥流量120000m3/d
剩余污泥流量的计算：
；；a—产率系数，可取0.5；QA—平均流量；b—活性污泥微生物自身氧化率，可取0.1；V—生化反应区有效容积；f—可取0.75；Xa—好氧区混合液污泥浓度；SS0—进水悬浮物浓度；SSe—出水悬浮物浓度。

剩余污泥流量：

2、 污泥泵
回流污泥泵7台（5用2备），型号 300QW1000-28-132潜水排污泵
剩余污泥泵2台（1用1备），型号 150QW210-7-7.5潜水排污泵
3、 集泥池
1) 容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设计

取集泥池容积120m3
2) 面积 有效水深，面积
集泥池长度取8m，宽度

4、 泵位及安装
排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。

3.2.9污泥浓缩池
1.设计要求
1）污泥在最终处置前必须处理，而处理的最终目的是降低污泥中有机物含量并减少其水分，使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度，并将其体积减小以便于运输和处置.
2）重力式浓缩池用于浓缩二沉池出来的剩余活性污泥的混合污泥.
3）按其运转方式分连续流，间歇流，池型为圆形或矩形.
4）浓缩池的上清液应重新回至初沉池前进行处理.
5）连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式.
6）浓缩后的污泥含水率可到96%，当为初次沉淀池污泥及新鲜污泥的活性污泥的混合污泥时，其进泥的含水率，污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率，可按两种污泥的比例效应进行计算.
7）浓缩池的有效水深一般采用4m，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s进行核算.浓缩池的容积并应按10～16h进行核算，不宜过长.
2.设计计算
二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排除污泥由地下管道自流入集流井，剩余污泥泵(采用地下式)将其提升至污泥处理系统。
剩余污泥泵房将污泥送至重力浓缩池，浓缩池采用竖流式；中心进水，周边出水，底部排泥；
污泥含水率P1=99.6%；设计浓缩后含水率P2=97%。
浓缩池沉淀部分上升流速v一般不大于0.1mm/s，取0.1mm/s；浓缩时间T取10h。池数n=2。固体负荷q=75kgss/(m2.d)。
浓缩池所需表面面积A：

则直径为
浓缩池有效水深h2为：

中心进水管上升流速v/可取为0.1m/s，则中心进水管管径为：

喇叭口直径为d1=1.35d=1.33m
喇叭口高度为h/=1.35d1=1.79m
浓缩池底部设置污泥斗，直径可采用D/4，污泥斗夹角可设置为50º，斗高为：
浓缩后污水流量为：

浓缩后污泥量为：
浓缩池总深度：；h1—超高，取0.3m；h2—有效水深；h3—中心管与反射板之间距离，取0.5m；h4—缓冲层高度，取0.3m；h5—泥斗高度。

出水堰采用锯齿形，堰口出流负荷不宜大于1.7L/（m·s）；出水堰前设置浮渣挡板和刮渣板。
为使得污泥进入底部泥斗，设置污泥浓缩机，选取型中心传动浓缩机。

3.2.10贮泥池
采用圆形贮泥池，贮存来自浓缩池的污泥量。
每天污泥量为；贮泥池贮泥时间 T=4h；则有效容积为。
设贮泥池池高 ，则贮泥池表面积 F 为

贮泥池径。
贮泥池设置超声波液位计。距池底0.5m处安装潜水搅拌机以防止污泥沉积，选取DOT075型低速潜水推流器。

3.2.11浓缩污泥提升泵房
污泥泵提升流量
选取2台50QW25-10-1.5型潜污泵（1用1备），放置于剩余污泥泵房中。
3.2.12污泥脱水间
进泥量Q，含水率P=97% ；计算泥饼重量GW，含水率为P=75％；

选取6台LWD430W型卧螺离心式污泥脱水机（5用1备）。
污泥脱水间长L=18m，宽B=9m。

3.3主要构建筑物与设备一览表

序号
名称
规格
数量
设计参数
主要设备

1

中格栅

L×B =
6.25m×3.16m

2座
设计流量
=200000m3/d
栅条间隙
栅前水深
过栅流速
HG-1200回旋式机械格栅1套
超声波水位计2套
螺旋压榨机（Φ300）1台
螺纹输送机（Φ300）1台
钢闸门（2.0X1.7m）4扇
手动启闭机（5t）4台

2

进水泵房

L×B=18.6m×9.6m

1座
设计流量Q=9583.3 m3/h
单泵流量Q= 2600m3/h
设计扬程H=6mH2O
选泵扬程H= 15mH2O
1mH2O=9800 Pa
螺旋泵（Φ1500mm,N60kw）5台，4用1备
钢闸门（2.0mX2.0m）5扇
手动启闭机（5t）5台
手动单梁悬挂式起重机（2t，Lk4m）1台

3

细格栅

L×B=6.75m×2.23m

2座
设计流量
=200000m3/d
栅条间隙
栅前水深
过栅流速
HG-1200回旋式机械格栅1套
超声波水位计2套
螺旋压榨机（Φ300）1台
螺纹输送机（Φ300）1台
钢闸门（2.0X1.7m）4扇
手动启闭机（5t）4台

3

平流沉砂池

L×B×H=
15m×8m×2.5m

1座
设计流量Q＝9583.3 m3/h
水平流速v= 0.3 m/s
有效水深H1= 1.1m
停留时间T= 50S
QSL-400启闭机（1.2t）4台
砂水分离器（Φ0.5m）2台
AEW可调式出水堰（AEW-3000）12个

4

A2O池

L×B×H =
82.3m×49.5m×5.5m

4座
设计流量Q=2083.3 m3/h
停留时间T=8h
BOD5污泥负荷N=0.20kgBOD5/(kgMLSS·d)
TR221.57-4/12搅拌机 32台
HGB型橡胶膜微孔曝气器18144个

5

辐流式二沉池

D×H=
Φ55m×6.33m

4座
设计流量Q= 2500m3/h
水力停留时间t=3h，表面负荷为1m3/（m2•h-1）
池边水深H1=3.5m

ZBX-55型支座式周边传动双臂吸泥机4台
撇