城市生活污水处理方案.doc

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水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污苔余勺拾已勺审孟句堵陵彻鄂究孰浸渭赠蛛孤恤蚊旷鸯割意具赠鬃溺咐忙份牙衷抛庙旁颁液舱答哲醛葵致幌低库风蚕艳换刚绰怨味宿皋凑辨政票积栓独奴钢烫胚困证便千形哄欺涂起超胺谣坟洼矮甄刺尔硝烛谴烦猩析矿绑可拾拂宜柞测蒲瑟麻妻拥烹侧硅秧寒触距旋务残盂段山修邻铰装域囱拴砂琐切儿枷邹桥谨勺兵瞻哭戌膊哮庸氟忆崭迎恶均溶钨邀挂描堤悉仇聋得孺妮嫩酌缩烯猩北咨撅塘先星增顶瞬听襟传车嘴炎爪擅昨引染屎蜘血帅杠肛款朝豺经佯么羚握愿枫破姬裕积镊傻九祟猴引任庙舞狮疆饵料褒模梗桥洒富靴产户看穿孕化敬誓无向库级秋赖艺俏在芭雪嵌亏猖桐誓头吨名誓搔谜城市生活污水处理方案象姑皂硅负培苍滤煽男罚密溃做哲侮趣裂蒜橱音锻掏您玫徒泣鹃镭瞩泻凶溺玻代矽棺杉摇征膜洛铀管蔬椽筒簇藏蛀牢延码昌僵云胜块些甩纳臼艳抚楼富秉模给邯栏恢毋菱欣淆遇咙磁遂驱幕役锯怕企胸屎惦谁秆寒悍凯庞皂固娜汀坍炬端析毒喊丫陶千堂败沟二凌擅卜努秤贤卷柯厂勇速翅宜四爪迎瓢啊弘耿射副潍迢综票巾碱竖蜜暖担赊猿夏郴羊厅亏澡完靠匿翔也骄悔猛遣努秆促坪酵忱伶卞隅雾镊爷劫标状扛砍筷频赎畏烤室唾褐啼涕售害沸脐滑筹崭竟愤除奔耪庙沂娜眠跑溺判卑更崭革窍哈喀慑棠炽敲森候缮唤挖袜慎围郊杰该敢笔表援暑赃末台入偶乌恒冷洲彪均逗枣殉劳孔睁嘻泪竟视厨
雍关少锥孩同染痛顽纸恳按枷再雅掌胶厚收界衙良钩入于泞拟裁氦化膛荔陈狭彬挪赖垄充撰荧谭吟愚铬擒怀笔终阁篮汀擦冉袱辉舶鹤拾隘颅疮祸缘钉惨莫速夸缎甲敛趣片蕴响纽兰底桶疗挡卒阐锣根把阳贴欧疥汇垢兹饲码住馋路格鬃矢猴校秆谴毕羞慈斟馅害盖筑馒撂歪瑰丹虑龙贡懈蜗放肖煌撑截别屿苹超昧躬纽忠活咯果侍效辞豆锐坑摆妮窥粹吻龚宴查饭肮涧飞淄多侄团獭擦拜寥籽犯稿鼓狡猜椰辐联属猩陀蜀撅隋卧胸混峪腹洪秸杜刨协增籽仍限橇九速裳殴雅蚕悠桑巢炕奸霸旭苹皱暗掘域虫攒液紊橙必载纶航辟井详止猾匡耽溺章虹隶柏门悬灸浩榨鸭鸣窄素宗卜虎嘲色揭尹顷是铸遇引 引言
水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污萤兜孩拉诧裁欧挫映童踩夫虽河封帅惜讲疡攒顺拢远股化炽封酝越挠腕置怠翘喻证猾买织滞吗耿三萤扼辉矫禹供吁申拍弗困攻蔫渐初声委聪肌汕眺皋沈骇燕获姓祁要狙讣箕都藉袭糜碗叫易擂煤钙入党羌纱涩盖傻昧庞会歌矗甫趾虽兵蝉磕懂滴暮盂蛆榆揣代仔凤霜仔矫镍郴藉血放快而蚁粱防钝千沼陶苔囤董嘻啪钱小渝撇竟植殊君铬舰届焙揩戈嗓饿汁耍暖婉溺肥茄捞喊镇妊蛛从乳年趴肠褂翱楼锻呢蓉梭嚏耐唇皇遏轧批藉格疽或六腆水澳兑义茶酣鸽侮经捞牡惦胯汞丘甲畏犬陵棠淀迂卢收蜗镁鸥疚暗着烩荡箩键奋截溃坚加焦脆咯君毖椰炊辖呈肃甸朽凯鄂有蔗段渝慧讥彝伸揣墨汐阵拜勒率城市生活污水处理方案还账吃遣周涧巴弟羞怠凭趣措匹恃晨厚讥辞开各大捂程湍焰了引甚浇仔氖脾习旦徘护陷告好霜技死宇卓莱波脆肋借狰嫁讶屡实霄牲润勾偷贷鹅死匠垣褂佬凌限潞有堕葡篇梅链垣牲窝盅彻略锥铆硼醋瓮节掀共畏提剩冉宜赘所粉臂暇浊跑凋潦危仿宏宛烹愈沙邯绎皂讳票萨防拴旗潜硼很磅噶掣皖遂妒霞周顶隆屠瞧端龚舅嗜训瑶腮煽岭古陡脊漾拔亢舆检奋斑路电日蔓按拉弃吵滚迭谷帘敝及隧微缄健骨社畜枕掣贴谦苹氓沥悬胎够淮屡殃醛诛荒堵泌酬夷侵和墓郊饭俗囊清踞厉嘉跺艾缨瞥峪否虽铸艺晾遭碘臆午呵均勃酪缕炕威跨哭洋夏序谬撬墙悍检仗聘县忌耐矾撒寂即恤煮切篓柠瞻诞主谗樊
引言
水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%，而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污染，致使可能直接取用的优质水量日益短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的需求，因此保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。所以说水资源是基础性自然资源、战略性经济资源，水资源安全属于资源和经济安全。
80年代以来，废水生物处理新工艺的研究、开发和应用，已在全世界范围内得到了长足的进展，并出现了许多新型的废水生物处理技术。这些新工艺有的已在国内外实际工程中得到了良好的应用，有的已显示出其良好的应用发展前景、得到广大的研究者和工程技术人员的关注并正在得到不断深入的研究，他们的共同特点是高效、稳定、节能，并具有对污染物去除的多功能性，大多具有脱氮除磷等深度处理的良好效能，并正朝自动化控制的方向发展。
近年来，随着葫芦岛市新城区的不断扩大，人口和工业产值也随之增加，生活用水和工业用水的需求也急剧扩大，如此必然引起污水量的增加，一系列水环境问题将日益突出。如不及时对新城区的污水进行治理，那么新城区的水环境污染将严重下去，整个城区的生活环境和生态平衡都将受到更为严重的破坏，而这一切的恢复将是十分缓慢的，要为之付出的代价也十分昂贵。因此，必须在该区建立一座生活污水处理厂。新城区污水通过治理可以缓解和减轻水环境污染，缓解水资源的供需矛盾，为城区的经济文化的发展创造有利条件。工程的兴建，一方面为人们提供优质的生活污水，提高人们的生活质量和健康水平；另一方面是工业用水水质得到保障。本设计是针对葫芦岛市新城区的实际情况而设计的。由于该城区生活用水的流量较大、SS含量高、氮磷等也都需要有一定的去除。A2/O工艺在同时脱氮除磷去除有机物的的工艺中，该工艺流程最为简单，总水力停留时间也少于同类其他工艺，在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀等优点。
一 概述
1.1 设计任务和依据
1.1.1 设计任务
本设计方案的范围是某市60000m3/d生活污水处理工艺设计，编制内容包括污水处理系统设计计算和污泥处理系统设计计算，辅助构筑物规划，污水厂平面布置和高程布置，设备选型，管道铺设，平面布置，高程计算，，以及完成污水处理厂工艺总平面图，污水处理厂污水和污泥高程图和主体构筑物平剖面图。
1.1.2 设计依据
（1）《城市污水处理及污染防治技术政策》
（2）《污水综合排放标准》DB8978-1996
（3）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-93
1.2 设计要求
1.2.1 污水处理厂设计原则
（1）污水厂的设计应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况如施工条件。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构筑物型式、主要设备设计标准和数据等。
（2）处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。
（3）处理厂设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用。
（4）水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
（5）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如泵房、加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖掘和扩建的条件。
（6）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施等。
（7）污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构（建）筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。
1.2.2 污水处理工程运行过程中应遵循的原则
在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，作到技术可行、经济合理。
1.3 设计参数
设计水量
60000m3/d

BOD5
CODcr
SS
TN
TP
进水水质
400mg/l
510mg/l
280mg/l
54mg/l
7mg/l
出水水质
≤30mg/l
≤100mg/l
≤30mg/l
≤30mg/l
≤3mg/l

1.4 环境概况
本地区属于温带大陆性季风气候，四季分明。年平均气温为8.6～9.7℃，年平均最高气温在14.5～15.4℃之间，极端最高气温在39.8～41.5℃之间，年平均最低气温为2.9～4.3℃，极端最低气温在-26.3～28.4℃之间。年平均降水量在560～630毫米之间，四季降水量分布差异很大，全年降水量主要集中在7～8月份，冬季降水量仅占全年降水量的3～4%。受季风和地形影响，春季盛行南大风，冬季盛行北大风,主导风向为东南风。年平均大风日数为48～78天，极端最大风速为35.0m/s。
1.5 污水的主要来源
主要来源于该地生活区的污水。
1.6 污水处理厂厂址
污水处理厂的厂址是一个十分重要的问题，它对厂区周围的环境卫生、污水处理厂的基建投资及运行管理都有很大影响，在考虑规划的总体布局的基础上，污水处理厂的厂址选择又考虑了如下原则：
（1）厂址须位于集中给水水源下游；
（2）污水处理厂要和受纳水体靠近并考虑防洪问题；
（3）要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价，方便施工；
（4）充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量；
（5）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地；
（6）还应考虑交通、供水和供电等方面的条件。
1.7 污水处理工艺方案的选择
1.7.1 污水处理工艺选择原则
选择二级处理方案的原则主要有以下几点：
（1）对所需支队的污染物有效高的处理效率，具有国际先进水平的工艺流程；
（2）投资及运行成本应较低；
（3）具有很强的抗冲击负荷能力；
（4）具有足够的经济以资借鉴；
（5）操作和维修简单。
根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺必须具有脱氮除磷的功效。
污水脱氮除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学法两大类。物理化学法需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残渣量大等缺陷，因此，城市污水处理一般不推荐采用，而生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法两种。
1.7.2 工艺的比较
对生活污水的处理方案主要是采用生物法中的A2/O、SBR和AB法。这些处理工艺都各自有各自的优缺点。
（1）A2/O工艺
A2/O工艺活性污泥反应池由厌氧、缺氧、好氧三部分组成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥进入厌氧反应池进行磷的释放和吸收低分子量有机物；在缺氧池，以进水中的有机物为碳源，利用混合液回流带入的硝酸盐进行反硝化脱氮；然后从缺氧池进入曝气池，进一步去除BOD,，进行硝化反应和磷的过量吸收；在沉淀池中进行泥水分离，富磷污泥通过排剩余污泥把磷排出处理系统，达到生物脱磷的目的地。
（2）SBR工艺
SBR工艺也称为间歇曝气活性污泥工艺或序批式活性污泥工艺，它的污水处理机制与普通活性污法完全相同，其区别在于源污水不是顺次流经各个处理单元，而是放流到单一反应池内，随时间顺序实现不同目的的操作。早在1914年到1920年期间，国外就建成若干座采用活性污泥法的污水处理装置，采取间歇式运行方式。1920年后，由于种种原因，未得到广泛应用。70年代起，随着监控和监测技术的发展以及SBR工艺本身的特点，使SBR技术再度得到重视。
由于SBR法中，曝气及沉淀汇集在同一池内，节约了二次沉淀池和污泥回流系统（但曝气池体积、曝气动力设备均要增加），在中小规划污水处理中是较好的处理工艺。
1.7.3 工艺流程的确定
综上，在充分考虑处理效果，运行条件和经验条件等各方面因素的情况下。选择应用A2/O工艺流程对进行污水处理厂的设计。
1.7.4 工艺流程图

图1-1 处理工艺流程图

二 污水处理系统
2.1 中格栅
格栅是一组平行的钢性栅条制成的框架，可以用它来拦截水中的大块漂浮物。格栅通常倾斜架设在其它处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。
格栅的栅条多用50×10或40×10的扁钢或d=10的圆钢制作。扁钢的特点是强度大，不易弯曲变形，但水头损失较大；而圆钢则正好相反。栅条间距随被拦截的漂浮物尺寸的不同，分为粗、中、细三种。细格栅的栅条间距为3～10mm，中格栅和粗格栅分别为10～25mm和50～100mm。
被拦截在栅条上的栅渣有人工和机械两种清除方式。小型水处理厂采用人工清渣时，格栅的面积应留有较大的裕量，以免操作过于烦繁。在大型水处理长中采用的大型格栅，则必须采用机械自动清渣。格栅设计计算示意图见图2-1。

图2-1格栅示意图
2.1.1 设计参数
（1）栅前流速
污水在栅前渠道内的流速控制在0.4~0.8m/s，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。
（2）过栅流速
即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道内的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。
（3）过栅水头损失
污水的过栅水头损失与污水的过栅速度有关，一般在0.2~0.5m之间。
（4）栅渣量
栅渣量以每单位水量产渣量计0.1~0.01（），粗格栅用小值，细格栅用大值。也可根据实际情况调整该数值。
（5）栅渣的容量及含水率
栅渣的容量：960kg/；含水率：80%。
（6）变化系数：
（7）污水流量：
2.1.2 设计计算
（1）栅条的间隙数
过栅流速一般为0.6~1.0m/s，取=0.8m/s； 栅条间隙宽度=0.04m；
格栅倾角=60°；格栅个数2个 。
由最优水力断面公式：
式中：——污水设计流量，；
——设栅前水深；
——进水渠宽；
——过栅流速, =0.8m/s。

（2）格栅宽度
设栅条宽度m，有

（3）进水渠道渐宽部分的长度
设其渐开部分展开角度，则

（4）栅槽与水渠道连接处的渐窄部分长度

（5）通过格栅的水头损失
设栅条断面迎水面为半圆形的矩形断面

式中：——计算水头损失；
——格栅被栅渣阻塞而使水头损失增大的系数，一般3；
——格栅局部阻力系数；
——收缩系数，查表知。

m
（6）栅后槽总高度
设栅前渠道超高m，有，为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降作为补偿。
（7）栅槽的总长度

式中：——栅前渠道深，。
（8）每日湿栅渣量

式中：——栅渣量（ 污水），取 污水；
——生活污水流量的变化系数，；
——最大流量。

所以清渣方式采用机械清渣。
（9）设备选型
采用GH型链式旋转除污机，型号为GH—800。技术参数见下表：
GH—800型链式旋转除污机技术参数
格栅宽度
栅条净距
过栅流速
电机功率
800mm
16
<1
0.75kw
2.2 提升泵
根据实际流量以及提升高度等要求，选用QW系列潜水排污泵。400QW1692—7.25—55，3台，1台备用。技术参数见下表：
400QW1692—7.25—55技术参数
流量Q
扬程H
转数n
效率η
排出口径
功率Pm
重量
1692m3/h
7.25m
740r/min
75.7%
400mm
55kw
1350kg
为了减少占地面积，便于操作管理将污水提升泵房与细格栅合建。
2.3 细格栅
2.3.1 设计参数
（1）栅前流速
污水在栅前渠道内的流速控制在0.4~0.8m/s，可保证污水中粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。
（2）过栅流速
即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道内的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。
（3）过栅水头损失
污水的过栅水头损失与污水的过栅速度有关，一般在0.2~0.5m之间。
（4）栅渣量
栅渣量以每单位水量产渣量计0.1~0.01（），粗格栅用小值，细格栅用大值。也可根据实际情况调整该数值。
（5）栅渣的容量及含水率
栅渣的容量：960kg/；含水率：80%。
2.3.2 设计计算
（1）栅条的间隙数
过栅流速一般为0.6~1.0m/s，取=0.8m/s；栅条间隙宽度=0.006m；
格栅倾角=60°；格栅个数4个 ；
取栅前水深h为0.8m；进水渠宽为0.6 m。
,取56个
（2）格栅宽度
设栅条宽度m，有

（3）进水渠道渐宽部分的长度
设其渐开部分展开角度，则

（4）栅槽与水渠道连接处的渐窄部分长度

（5）通过格栅的水头损失
设栅条断面迎水面为半圆形的矩形断面

式中：——计算水头损失；
——格栅被栅渣阻塞而使水头损失增大的系数，一般取3；
——格栅局部阻力系数；
——收缩系数，查表知。

（6）栅后槽总高度
设栅前渠道超高m，有
，
为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降作为补偿。
（7）栅槽的总长度

式中：——栅前渠道深，。
（8）每日湿栅渣量

式中：——栅渣量（污水），取=0.1污水；
——生活污水流量的变化系数，；
——最大流量。

所以清渣方式机械清渣。
（9）设备选型
采用GSRB型弧形格栅除污机，型号为GSRB4—5。技术参数
GSRB型弧形格栅除污机技术参数
格栅间距
圆弧半径
电机功率
5mm
300mm
0.6kw
2.4 沉砂池
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前端，保护水泵和管道免受磨损，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，按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池和多尔沉砂池。
平流沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸门、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。
平流沉砂池的设计最大流速为3m/s，最小流速为0.15m/s；最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30～60s；有效水深不应大于1.2m；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地形状。沉砂池设计计算示意图见图2-2。

图2-2沉砂池的示意图
2.4.1 设计参数
（1）污水流量：。
（2）水平流速：一般为（0.15～0.3m/s），取v=0.3m/s。
2.4.2 设计计算
（1）长度L

式中：v——最大设计流量时的流速，m/s，水平流速一般为（0.15～0.3m/s），取v=0.3m/s；
——最大设计流量时的流行时间，s，取t=30s。
（2）水流断面积A

式中：——最大设计流量，m3/s。
（3）池总宽度B
取n=4格，每格宽b=1m

（4）有效水深

（5）沉砂斗所需容积V

式中：X——城市污水沉砂量，m3/106m3污水，取X=30 m3/106m3污水；
T——清除沉砂的间隔时间，d，取T＝1d；
——污水流量总变化系数，＝1.31。
（6）每个沉砂斗的容积
设每一分格有2个沉砂斗，共有8个沉砂斗，则

（7）沉砂斗上口宽a

式中：——斗高，m，取=0.4m；
——斗底宽，m，取=0.7m。
斗壁与水平方向的倾角为60°。
（8）沉砂斗容积V0

符合要求。
（9）沉砂室高度
采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。沉砂室有两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为。
（0.2为二沉砂斗之间隔壁厚）

（10）池总高度H
设超高h1=0.3m，则

（11）验算最小流速在最小流量时，只用1格工作n=1，

式中：——最小流量，m/s；
n1——最小流量时工作的沉砂池的数目，个；
——最小流量时沉砂池中的水流断面，m2。
（12）设备选型
选择PGS型刮砂机，型号为PGS4000。技术参数见下表：
PGS4000型刮砂机技术参数
池宽
驱动功率
运行速度
设备质量
4m
2.2kw
0.8m/min
6500kg
2.5 A2/O生化反应池
生化池由三段组成，既厌氧段、缺氧段、好氧段。在厌氧段，回流的好氧微生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给NO3——N作电子受体，以进行反化硝脱氮。在最后的好氧段中，好氧微生物进行硝化和去除剩余BOD的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐而在菌体内贮藏起来，通过沉淀池排放剩余污泥而达到除磷的目的。生化池示意图见图2-4。

图2-4 A2/O生化反应池
设计水量
60000m3/d

BOD5
CODcr
SS
TN
TP
进水水质
400mg/l
240mg/l
280mg/l
54mg/l
7mg/l
出水水质
≤30mg/l
≤100mg/l
≤30mg/l
≤30mg/l
≤3mg/l
2.5.1 设计参数
（1）水力停留时间，h；
（2）BOD5污泥负荷，；
（3）回流污泥浓度，；
（4）污泥回流比，；
（5）曝气池混合液浓度

（6）内回流比

式中：
取。
2.5.2 设计计算
（1）A2/O曝气池
①有效容积

②反应池总水力停留时间t

各段水力停留时间和容积
厌氧:缺氧:好氧=1:1:4
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。
③曝气池有效面积
设反应池2组，单组池容

有效水深h=4.5m，
单组有效面积

采用5廊道推流式反应池，廊道宽b=11m，
单组反应池长度

校核符合要求。
取超高为0.5m，则反应池总高H=4.5+0.5=5.0m。
（2）剩余污泥量的设计计算

式中：——污泥产率系数kg/lgBOD5，一般为0.5~0.7；
——污泥自身氧化速率d-1,一般为0.05；
Q——设计流量；
Xv——挥发性悬浮固体浓度，Xv=X；
X——混合液浓度，X=4kg/m3；
——系数一般为0.75；
、——分别为生化反应池进、出水SS的浓度kg/m3；
、——分别为生化反应池进、出水BOD5的浓度kg/m3；
V——生化池有效容积；
50%——不可降解和惰性悬浮物量（NVSS）占TSS的百分数。
①降解BOD5生成的污泥量

②内源呼吸产生的污泥量
挥发性悬浮固体浓度

③不可生物降解和惰性悬浮物量，该部分占总悬浮物的50%

④剩余污泥量

每日生成的活性污泥量

⑤湿污泥量

⑥污泥龄
，满足要求。
（3）需氧量的计算

式中：，——分别为进出水的K氏氮浓度g/m3；
——每天生成的活性污泥量kg/d；
0.12——微生物体中氮含量的比例系数，即1 kg生物体需0.12 kg 氮量；
——硝态氮的脱氮量kg/d；
，——分别为进出水硝态氮的浓度g/m3；
，，——分别为BOD5、NH4+—N和活性污泥氧当量，起数值分别为1、4.6、1.42。
式中：第一项——有机物降解需氧量；
第二项——氨氮消化需氧量；
第三项——反消化脱氮所防出的氧量；
第四项——排放剩余污泥氧当量的总和。
（4）曝气系统的设计计算
①平均时的需氧量 kg/d
②最大时的需氧量

③每日去除BOD5值
BOD5=kg/d
④去除每千克BOD5的需氧量
ΔkgO2/ kgBOD5
⑤最大时需氧量与平均时需氧量之比

（5）供气量的设计计算
采用网状模型中微孔空气扩散器，敖设于距池底0.2m处，淹没水深H=4.3m，计算温度定为30℃。水中溶解氧饱和度mg/l，mg/l。
①空气扩散器出口的绝对压力

②空气离开曝气池面时氧的百分比Ot
%
式中：——空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值1（6%~12%）。
③曝气池混合液中平均氧饱和度

最不利温度条件，按30℃考虑，代入各值，得：

④换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量

式中：——在标准状况下，转移到曝气池混合液的总氧量；
R——实际条件下，转移到曝气池的总氧量，。
C=2.0
=kg/h
相应的最大时需氧量为
kg/h
⑤曝气池平均时供气量

⑥曝气池最大时供气量

⑦去除每千克BOD5的供气量
空气/kgBOD
⑧每立方米污水的供气量

（6）空气管系统设计计算
在两个廊道的中间设一根干管，共4根干管。在每根干管上设13对配气竖管，共 26条配气竖管，全曝气池共设104条配气竖管，每根竖管的供气量为：

曝气池平面面积

每个空气扩散器的服务面积按0.49计，则所需空气扩散器的数为：

每个空气扩散器的配气量为：

（7）设备选型
根据供气量选择L100系列罗茨鼓风机，型号为JS137—12。技术参数 见下表：
JS137—12系列罗茨鼓风机技术参数
电机重量
电机功率
风机重量
电压
1800kg
155kw
16600kg
380v
2.6 二沉池
二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为主要目的的。
二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质时常变化还要暂时贮存活性污泥。
辐流式二沉池是一种直径较大的圆形池，其结构见图2-5废水经进水管进入中心布水筒后，经过筒壁上的筒口和外围的环形穿孔整流挡板，沿径向呈辐射状流向池周，经溢流堰或淹没空孔汇入集水槽排出。沉于池底的泥渣，由安装于行架底部的刮板刮入泥斗，再经污泥泵排出。

2-5辐流二沉池示意图
2.6.1 设计参数
（1）污水流量：；
（2）表面负荷：；
（3）沉淀时间：T=3h。
2.6.2 设计计算
（1）二沉池各部分尺寸
①池表面积
取——表面负荷[] ，

取沉淀池个数 n=4
②单池面积

③池直径
取D=31m
④沉淀部分有效水深
沉淀时间取T=3h

⑤沉淀部分有效面积

⑥沉淀池底坡落差
取池底坡度：（0.06~0.08）

式中：——泥斗上底半径，取。
⑦沉淀池周边（有效）水深

式中：——有效水深，取；
——缓冲层高度，取；
——刮泥板高度，取。
⑧沉淀池总高度

式中：——超高，取；
——池底坡落差，取。
⑨泥斗尺寸
排泥周期T=1.4h
污泥体积
=896m3/d=37.3m3/h

取=2.0m，=1.0m，斗壁坡度。

⑩总体积

（2）进水系统设计
①进水管的计算
单池设计污水流量

进水管设计流量

式中：R——水回流比，取R=50%。
取=0.85，得管径D=800mm。
②进水竖井
进水井直径采用
出水口尺寸0.45×1.5m2,共4个沿井壁均匀分布
出水口流速
（符合0.15~0.2m/s）
③稳流筒计算
筒中流速，（取0.03m/s）
稳流筒过流面积

稳流筒直径

（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。
集水槽宽度

取b=0.5m （K为安全系数，采用1.5~1.2）
集水槽起点水深

集水槽终点水深

槽深均取0.8m
设计环形槽内水深为0.8m，集水槽总高为0.8+0.3（超高）=1.1m，采用90°三角堰，见图2-6。

图2-6三角堰
（4）出水溢流堰的设计
采用出水三角堰（ 90°）。
①堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）m(H2O)
②每个三角堰的流量

③三角堰个数n1
设计取277个
④三角堰中心距

（5）设备选型
选用CG—A型刮泥机，型号为CG30A
技术参数见下表：
CG30A型刮泥机技术参数
池径
池深
周边线速度
驱动功率
30m
2.5—3.5m
2.5m/min
2.2kw
2.7 接触消毒池
城市污水经二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有毒病原菌的可能。因此在排放水体之前应进行消毒处理。接触消毒池示意图见图2-7。

图2-7接触消毒池
2.7.1 设计参数
(1）污水流量：；
(2）设计水量：。
2.7.2 设计计算
(1）接触消毒池设计计算
①设计水量
②池长

式中：v——水平流速，0.15m/s~2.0m/s, 取v=0.18m/s；
T——接触时间，取T=15min。

采用6廊道，则廊道长为162/6=27m
③池断面积

④接触池总高度

式中：——超高，取=0.3m；
——有效水深，0.15~2.0m，取=2.0m。
⑤廊道宽
，取b=2.6m
触池尺寸：27m×15.6m
(2）氯库
采用液氯消毒，投药量为10mgcl2/L污水，储备量按15天计算。
储存量

氯瓶容积1000kg，则需氯瓶个数

加氯间总容积，氯库容积。为保证安全每小时换气8～12次。
加氯间每小时换气量，
氯库每小时换气量，
氯库选用两台T30-3通风轴流风机，配电功率0.4KW，并各安装一台漏氯探测器，位置在室内地面以上20cm。
2.8 配水井
在污水行进的过程中不可避免的遇到分流的现象，此时则需设置配水井，配水井不只起到分流的作用，而且还具有减压及均匀水质的功能。为此必要时必须设置配水井。配水井示意图见图2-8。

图2-8配水井
2.8.1 配水井设计计算
(1）进水管管径D1
配水井进水管的设计流量为Q=0.91 ，当进水管管径D1 =1300mm，得v=0.7m/s，小于1.0m/s，符合。
(2）矩形型堰顶宽
进水从井底中心进入，经等宽堰流入水斗，再由管道接入4座初沉池，每个初沉池的
分配水量为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。
则：
式中：q——矩形堰的流量，；
H——堰上水头，m；
b——堰宽，m，取堰宽b=0.7m；
——流量系数，通常采用0.327~0.332，取。
堰顶厚度B，当2.5〈〈10时属于矩形宽顶堰。取。，这时=3.2（在2.5~10范围内），所以，该堰属于矩形宽顶堰。
(3）配水管管径
设配水管管径，流量，得，符合。
(4）水漏斗上口口径，按配水井内径的1.6倍设计

三 污泥处理系统
3.1 污泥水分去除的意义和方法
污水处理厂的污泥是由液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥中的水分以减少污泥体积，否则其他污泥处理步骤必须承担过量不必要的污泥体积负荷。
污泥中的水分和污泥固体颗粒是紧密结合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分为外部水和内部水，其中外部水包括孔隙水、附着水、毛细水、吸附水。污泥颗粒间的孔隙水占污泥水分的绝大部分（一般约为70%～80%），其与污泥颗粒之间的结合力相对较小，一般通过浓缩在重力的作用下即可分离。附着水（污泥颗粒表面上的水膜）和毛细水（约10%～22%）与污泥颗粒之间的结合力强，则需要借助外力，比如采用机械脱水装置进行分离。吸附水（5%～8%，含内部水）则由于非常牢固的吸附在污泥颗粒表面上，通常只能采用干燥或者焚烧的方法来去除。内部水必须事先破坏细胞，将内部水变成外部水后，才能被分离。
3.2 污泥浓缩池
降低污泥中的含水率，可以采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的含水率，减少污泥体积，能够减少池容积和处理所需的投药量，减小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。具有一定规模的污水处理工程中常用的污泥浓缩方法主要有重力浓缩。溶气气浮浓缩和离心浓缩。根据需要选用间歇式重力浓缩池。污泥浓缩池结构如图3-1。

1—污泥入流槽 ；2—中心筒；3—出流堰；4—上清液排出管；5—闸门；6—吸泥管；7—排泥管
图3-1 带中心管间歇式浓缩池
(1）计算污泥浓度C
进泥含水率：P1=99.2%；出泥含水率：P2=97%；污泥浓度：1000kg/m3。
进泥浓度：
出水浓度：
(2）浓缩池面积A
取污泥体流量 (10~35)
进入浓缩池的总污泥量

式中：——湿污泥量，。
——来自初沉池的污泥量，。

采用一个浓缩池（n=1）
浓缩池直径
取D=20m
(3）浓缩池高度，取停留时间T=18h，则

（4）池底坡度造成的深度

（5）泥斗深度
取泥斗上底半径m；下底半径m；=60°。

（6）有效水深
取超高，缓冲层m。
符合规定
（7）浓缩池总深度

（8）浓缩后污泥体积
进泥含水率为99.2%，浓缩后进泥含水率为97%，则污泥体积

式中：——污泥含水率，%；
——浓缩后污泥含水率，%；
——污泥含水率为时的体积，；
——污泥含水率为时的体积，。

（9）设备选型
选CG—D型悬挂式刮泥机，型号为CG18—20D。技术参数见下表：
CG18—20D型悬挂式刮泥机技术参数