每日4万吨城镇小型生活污水处理厂设计.doc

本科毕业设计（论文）

4万吨/日城镇小型生活污水处理厂设计

XX大 学

2011年 6月

本科毕业设计（论文）

4万吨/日城镇小型生活污水处理厂设计

学院（系）： 工程学院
专 业： 环境工程
学生 姓名：
学 号：
指导 教师：
答辩 日期： 2011年6月24日

xx大学毕业设计(论文)任务书
学院： 工程学院 系级教学单位：环境工程系
学
号

学生
姓名

专 业
班 级
环境工程
题
目
题目名称
4万吨/日城镇小型生活污水处理厂设计
题目性质
1.理工类：工程设计 （ √ ）；工程技术实验研究型（ ）；
理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）。
2.文管类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ）。
题目类型
1.毕业设计（ √ ） 2.论文（ ）
题目来源
科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ √ ）
主
要
内
容
1.确定污水的水质水量，及排放标准；
2.确定污水处理的工艺流程；
3.计算污水处理工艺参数，确定各个处理构筑物的设计参数；
4.通过计算选择泵、风机等设备；
5.画出处理系统的平面布置图、高程图。
基
本
要
求
1.查阅文献，提出设计方案；
2.设计计算说明书2万字；
3.相关翻译3000字；
4.图纸折合A0图1张。
参
考
资
料
1.《环境保护设备选用手册》（水处理设备），化学工业出版社，2002
2.《三废处理工程技术手册：废水卷》主编：聂永丰，化学工业出版社，2000
3.《污水处理新工艺与设计计算实例》，主编：孙力平，科学出版社，2001
4.《环境工程设计手册》主编：魏先勋，湖南科学技术出版社，2002
周 次
1—4周
5—8周
9—12周
13—14周
15—17周
应
完
成
的
内
容
实地调研、查阅相关资料，撰写文献综述、开题报告
确定主要工艺参数，计算工艺参数以及设备选型
完成计算，画高程图、平面图
完成设计图、撰写论文、外文翻译
论文图纸审查、整理、打印，准备答辩，毕业答辩
指导教师：张晓春
职称：副教授 2011 年 2月26日
系级教学单位审批：
年 月 日

摘要
摘要
随着农村城镇化进程的不断推进，城镇环境保护问题越来越重要，急需建设一批中小污水处理厂。本次设计的内容是4万吨/日城镇小型污水处理厂的工艺设计，进水水质为：BOD=150mg/L、SS=150mg/L、CODcr=300mg/L、TP=4.9mg/L、NH3-N=22mg/L、TN=42 mg/L。处理后的出水水质达到国家《污水综合排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准即：BOD5≤10mg/L、SS≤10mg/L、CODcr≤50mg/L、TP≤0.5mg/L、NH3-N≤3mg/L、TN≤12mg/L(T=10)
本设计采为用新型氧化沟工艺，其主要流程为：粗格栅、污水提升泵房、细格栅、曝气沉砂池、厌氧池、氧化沟、二沉池及消毒间。氧化沟前增加厌氧池不仅保证了出水有机物的浓度，而且还具有一定的脱氮除磷效果。消毒池采用加氯消毒。本工艺具有出水水质良好、生物脱氮效果佳、运行稳定、方便管理等特点。

关键词　污水处理 城镇污水 氧化沟

I
目录
Abstract
With the rural urbanization process faster and faster, urban environmental issues are more and more important, which in urgent need of building a number of small sewage treatment plants. The contents of the design is a urban small-scale sewage treatment plant with 40,000 tons / day, inflow quality is: BOD = 150mg / L, SS = 150mg / L, CODcr = 300mg / L, TP = 4.9mg / L, NH3-N = 22mg / L, TN = 42 mg / L. Treated effluent quality meet the national "Integrated Wastewater Discharge Standard" (GB18918-2002) in an A standard that is: BOD5 ≤ 10mg / L, SS ≤ 10mg / L, CODcr ≤ 50mg / L, TP ≤ 0.5mg / L, NH3-N ≤ 3mg / L, TN ≤ 12mg / L (T = 10)
New oxidation ditch process is adopted for the design, the main process is: the coarse grid, sewage lifting pumping station, fine grid, aerated grit chamber, anaerobic tank, oxidation ditch, secondary sedimentation tank and disinfection rooms. Adding anaerobic oxidation ditch before the water tank not only can ensure the concentration of effluent organic matter, but also has some nitrogen and phosphorus removal. Chlorine was used for disinfection of the effluent. The process has a lot of features, such as good water-quality of the effluent, efficient bio-denitrification, stable and easy to manage.

Keywords　 sewage treatment urban sewage oxidation ditch

- III -

目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 相关技术发展 1
1.3污水处理前景 2
第2章 工艺选择 4
2.1 工艺比较 4
2.2工艺选择及说明 5
第3章 污水处理构筑物设计计算 7
3.1 泵前粗格栅 7
3.1.1设计参数 7
3.1.2设计计算 7
3.1.3 设备选型 10
3.2污水提升泵房 10
3.3.1 设计说明 10
3.3.2 设计选型 10
3.3.3 提水泵房 11
3.3泵后细格栅 11
3.1.3 设备选型 13
3.4 沉砂池 13
3.5 厌氧池 16
3.6 氧化沟 17
3.6.1设计参数 17
3.6.2 脱氮的设计计算 19
3.6.3 曝气设备的设计计算 20
3.6.4 回流污泥量 22
3.7 二沉池 22
3.8 接触消毒池与加氯间 24
第4章 污泥处理构筑物设计计算 27
4.1 回流污泥泵房 27
4.2 剩余污泥泵房 27
4.3污泥浓缩池 28
4.4贮泥池及污泥泵 31
第5章 厂区总体布置 32
5.1 高程布置 32
5.1.1 各构筑物水头损失 32
5.1.2 各处理构筑物的高程确定 37
结论 38
参考文献 39
致谢 41
附录1 42
附录2 48
附录3 54
附录4 59

III
第1章 绪论
第1章 绪论
1.1 课题背景
污水处理厂是消除污染、化害为利、造福于民的产业，建设污水处理厂要消除自身对环境的污染，特别是随着环保法的深入人心，全民环保意识的增强，污水处理厂自身的污染应引起高度的重视，污水处理厂的进水池、格栅间、沉砂池、初沉池以及污泥系统的储泥池，污泥脱水机房等构筑物由于污水、污泥本身的臭气在工艺流程中释放出来，给工作环境和周边环境带来一定程度的污染，为此对臭气的处理，要纳入21世纪污水处理厂消除事日程。
1.2 相关技术发展
污水处理技术作为环境学科的一个分支，就我国目前的状况来看，整体上有进步，但是仍低于城市发展水平，主要是借鉴和引进国外的一些先进工艺，经验和设备。
一级处理工艺主要有活化污泥法、混凝沉淀强化法，其中，活化污泥法适用于环境状况亟待改善且经济欠发达地区的一种新型实用技术，而混凝沉淀强化法仅适用于城市污水处理的深度处理中。目前一级处理工艺的发展主要集中在研究和应用高效、廉价的絮凝剂以及微生物絮凝剂，同时研究无机絮凝剂与其他各类絮凝剂协同作用效果，以及一级处理工艺设备的优化选型等方面。
二级处理工艺流程的发展主要是在原有的传统工艺流程上进行某一个方面的强化处理，是处理污水的某几个指标达到一定标准。其中包括序批式工艺和脱氮除磷工艺两大类，序批式工艺主要有传统的SBR法，CASS工艺，MSBR法，UNTANK系统和DAT-IAT工艺；脱氮除磷工艺主要包括A2/O工艺，A/O工艺，UTC工艺，改良的UTC工艺和VIP工艺，结合国内外目前的二级处理工艺，其发展趋势主要表现在：处理系统一体化的研究与开发、组合式污水处理工艺研究、污水的综合处理、零排放研究，污水处理系统的过程控制研究，污水处理系统的仪表设备研究。
近年来，我国已经开始重视三级处理工艺的研究开发，目前用的比较多的三级处理工艺可分为常规工艺，MBR技术和LM深度处理技术。目前我国三级处理工艺中运用一般的常规处理工艺较多，现阶段MBR方法也有了广泛应用，就我国目前的实际情况来看，由于常规工艺处理比较方便，且应用技术也较成熟，一般选取工艺时仍选用常规处理工艺。国内外目前广发研究的主要是通过微滤和反渗透技术来处理二级处理后的污水，以达到回用水的标准，湿地系统在国外有着广泛的应用，目前我国也开始了这方面的研究工作。
1.3污水处理前景
我国污水处理行业突飞猛进，整体发展处于快速成长期，主要表现在污水处理能力迅速扩张、污水处理率稳步提高、污水处理量快速增长等方面。2010年城市污水处理厂日处理能力达10262万立方米，比上年末增长13.4%；城市污水处理率达到76.9%，提高1.6个百分点。截至2010年底，全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂2832座，污水处理能力达到1.25亿立方米/日。截至2010年底，全国已有1034个县城建成了污水处理厂，约占县城总数的63.2%，较2009年底翻了一番；污水处理能力2066万立方米/日，约占全国总能力的1/6。
城镇污水垃圾处理设施建设推动了环保产业发展，到2020年城市污水处理率将不低于90%，我国污水处理业务市场空间广阔。此外，国家鼓励利用再生水的政策，也将对污水深度处理业务提供广阔的市场空间。我国污水处理建设的严峻形势，县城和建制镇污水处理率较低的现状，为污水处理市场的建设、运营投资均带来巨大投资空间。
污水处理厂是消除污染、化害为利、造福于民的产业，建设污水处理厂要消除自身对环境的污染，特别是随着环保法的深入人心，全民环保意识的增强，污水处理厂自身的污染应引起高度的重视，污水处理厂的进水池、格栅间、沉砂池、初沉池以及污泥系统的储泥池，污泥脱水机房等构筑物由于污水、污泥本身的臭气在工艺流程中释放出来，给工作环境和周边环境带来一定程度的污染，为此对臭气的处理，要纳入21世纪污水处理厂消除自身污染的议事日程。采用鼓风曝气的污水处理厂要选择低噪声的鼓风系统，污泥采用填埋处置工艺，要防止污泥废液污染地下水，并将废液进行处理方可排放。采用污泥干燥焚烧工艺的污泥处置厂，要将有毒害气体进行处理，防止有毒害气体污染大气。污水处理厂的生活采暖或生产供热锅炉应配套消烟除尘设备。已建成的污水处理厂要大力开展绿化工作，有条件的污水处理厂进行立体绿化，提高消除污染的力度，使我国的每座污水处理厂建设成为美丽的大花园，成为无污染的绿色工程。
3
第2章 工艺选择
第2章 工艺选择
2.1 工艺比较
当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。
1、AB法(Adsorption—Biooxidation)
该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二
级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。
2、 SBR法(Sequencing Batch Reactor)
SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一一体化工艺，特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。
3、 A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)
A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。
4、普通曝气法及其变法
普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。
5、氧化沟法
本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：
帕式简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。
奥式简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转刷接近。
若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。
卡式简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。
三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变。
2.2工艺选择及说明
本课题选择典型的工艺流程，氧化沟除了具有A/A/O的效果外，还具有如下优点：（1）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，取得脱氮效果。（2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。（4）脱氮效果还能进一步提高。综合考虑，本设计采用卡鲁塞尔氧化沟，其工作流程如下：

进水
接触池
二沉池

粗格栅

氧化沟
提升泵房
细格栅
曝气沉砂池
厌氧池

污泥泵房

污泥浓缩池
出水

贮泥池

图2-1 卡鲁塞尔氧化沟工艺流程图
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。
7
第3章 污水处理构筑物设计计算
第3章 污水处理构筑物设计计算
本设计处理水量为4万吨/天，进水水质及出水水质要求如下：
表3-1 处理污水进出水水质
项目
CODCr
(mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
(mg/L）
TP
(mg/L)
进水
水质
300
150
150
22
4.9
出水
水质
≤50
≤10
≤10
≤3
≤0.5

3.1 泵前粗格栅
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。本设计采用机械格栅，根据实际情况采用粗格栅和细格栅两种。
3.1.1设计参数
本设计相关设计参数有：设计流量Q=4×104m3/d=463L/s，栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s，栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=50mm，栅前水深h=0.6m，格栅倾角α=60°，栅前进水渠道宽=0.65m，单位栅渣量取ω1=0.02m3栅渣/103m3污水。
3.1.2设计计算
（1） 栅条间隙数
(3-1)
式中： n—栅条间隙数个
Q—设计流量m3/s
e—格栅间隙m
h—栅前水深m
v—过栅流速m/s
(取n=16)
（2） 栅槽有效宽度
B=s（n-1）+en （3-2）
式中： s—栅条宽度m
B=s（n-1）+en=0.01（16-1）+0.05×16=0.95m
（3）进水渠道渐宽部分长度

（其中α1为进水渠展开角）
（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
（5）过栅水头损失（h1）
采用栅条边为矩形截面
h1=kh0=kε （3-3）
式中 ε=β（s/e）4/3
h0—计算水头损失
k—格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
ε—阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42

（6）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=0.6+0.3=0.9 m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.6+0.003+0.3=0.903m
（7）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.9/tanα
=0.42+0.21+0.5+1.0+0.9/tan60°
=2.65m
图3-1 粗格栅计算简图
（8）每日栅渣量
ω=Qω1 (3-4)
式中 Q—设计流量m3/d
ω1—单位栅渣量m3栅渣/103m3污水
ω=Qω1==0.8m3/d>0.2m3/d
3.1.3 设备选型
NC型机械格栅采用机械清理结构，机构紧凑，可以对不同的污水进行固液分离。其可对污水进行预处理，起到保护后级处理负荷的作用，是提高处理效率的关键。
表3-2 NC型格栅
型号
有效栅宽 /mm
运动速度(m/min)
格栅槽深度
/mm
支座长度/mm
电机功率/kW
NC-1200
1060
3
2000
3060
0.75
3.2污水提升泵房
3.3.1 设计说明
采用氧化沟工艺，对于新建的污水处理厂，工艺管线可以优化，故污水只需要一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池，然后经自流通过氧化沟、二沉池及消毒池。设计流量Qmax=1666.7m3/h
3.3.2 设备选型
污水经消毒后排入湖泊，排毒水面相对高程为±0.00m，则二沉池、氧化沟、厌氧池、曝气沉砂池相对标高为0.5m，1.0m，1.5m，2.0m。污水提升前的水位为-2.5m，为了安全设计污水总的提升高度为8.0m。采用WQ型污水潜水泵4台，3用1备。其具有高效节能、性能稳定、运行可靠、适应性广的特点，不但可以替代同类进口产品，而且有质量可靠，使用寿命长的优点。占地面积为（2.00×16.0）m2

表3-3WQ污泥潜水泵
型号
排出口径 /mm
流量(m3/h)
扬程
/m
转速/(r/min)
电机功率/kW
250-600-12-37
250
600
12
1480
37
3.3.3 提水泵房
WQ泵泵体室外安装，电机，减速器，电控柜，电磁流量计室内安置，另外还要考虑一定的检修空间，提升泵房的所占面积为（15+0.5+11）×10.0=265m2,工作间占地面积为11.0×10.0=110m2。
3.3泵后细格栅
本设计相关设计参数有：设计流量Q=4×104m3/d=463L/s，栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s，栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm，栅前水深h=0.8m，格栅倾角α=60°，栅前进水渠道宽=0.65m，单位栅渣量ω1=0.07m3栅渣/103m3污水。
设计计算
（1）栅条间隙数
(取n=60)
（2）栅槽有效宽度
B=s（n-1）+en=0.01（60-1）+0.01×60=1.19m
（3） 进水渠道渐宽部分长度

（其中α1为进水渠展开角）
（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

（5） 过栅水头损失（h1）
采用栅条边为矩形截面，取k=3，则

图3-3 细格栅计算简图
（6）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=0.6+0.3=0.9 m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.6+0.260+0.3=1.160m
（7）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.9/tanα
=0.74+0.37+0.5+1.0+0.9/tan60°
=3.13m
（8）每日栅渣量
ω=Qω1==2.8m3/d>0.2m3/d
所以宜采用机械格栅清渣
3.1.3 设备选型
JG型机械格栅构造简单、维修方便、清渣容易，是污水处理工程的理想拦污设备。其可对污水进行预处理，起到保护后级处理负荷的作用，是提高处理效率的关键。
表3-4 JG型格栅
型号
格栅总宽 /mm
出渣口高/mm
地面上总高
/mm
总深度
/mm
驱动功率/kW
JG-1200
1200
600
2000
1500
2.2
3.4 沉砂池
采用曝气沉砂池
（1）池子总有效容积（V）：设水力停留时间t=2min。

（2）水流断面积（A）：设水平流速
A=Q/v （3-5）
式中 A—水流断面积m²
Q—设计流量m³/s
v—设计流速m/s

（3）池总宽度（B）：设有效水深
取B=2.4m
（4）每格池子宽度（b）：设n=2格

（5）池长（L）：

（6）每小时所需空气量（q）：
设1污水所需空气量

（7）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
(3-6)
式中 V—沉砂斗容积m³
Q—设计流量m³/d
T—排泥间隔天数d
X—城市污水沉砂量3m3/105m3
K—污水流量总变化系数1.5

（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）
（8）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高
hd=0.6m，
则沉砂斗上口宽：

沉砂斗容积：
（略大于V=0.4m3，符合要求）
（9）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 =0.6+0.06×2.45=0.747m
池总高度H ：设超高h1=0.3m，
H=h1+h2+h3=0.3+2+0.747=3.047m 取H=3.05m

图3-4曝气沉砂池计算简图
3.5 厌氧池
本设计相关设计设计参数有：设计流量：Q=463L/s（共分两座），每座设计流量为Q1′=231.5L/s ，水力停留时间：T=2.5h，污泥浓度：X=3000mg/L，污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L。
设计计算
（1） 厌氧池容积：
V = Q1′T （3-7）
式中 V—厌氧池容积m³
Q1′—单座厌氧池设计流量m³/s
V= Q1′T=231.5×10-3×2.5×3600=2083.5m3
（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。
则厌氧池面积：
A=V/h=2083.5/4=520.8m2
厌氧池直径：
m （取D=26m）
考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。
（3）污泥回流量计算：
1）回流比计算
R =X/（Xr-X） （3-8）
式中 R—污泥回流比
X—污泥浓度mg/L
Xr—污泥回流液浓度mg/L
R =X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.43
2）污泥回流量
QR =RQ1′=0.43×231.5=99.55L/s=8601m3/d
3.6 氧化沟
3.6.1设计参数
拟用卡鲁塞尔三沟式氧化沟，处理污水水质如下：
碱度=280mg/L，BOD=150mg/L；SS=150mg/LCODcr=200mg/L，
TP=4mg/L；NH3-N=22mg/L； TN=42 mg/L
处理后的出水要求：
BOD5≤10mg/L；SS≤10mg/L；CODcr≤50mg/L；TP≤0.5mg/L；
NH3-N≤3mg/L,TN≤12mg/L(T=10)
设计所用的有关参数有： Y=0.6；=0.05；假设=0.63；=0.7; MLSS=4000mg/L
曝气器形式：曝气转刷 曝气器动力效率：2.0 kgO/（kW·h）
DO＝2mg/L； α＝0.85 ； β＝0.95
脱氮速率：qdn=0.02kgNO3-N/kgMLVSS·d 脱氮温度修正系数：=1.08
残留碱度：100mg/L（以计）,保持PH
去除BOD的设计计算
关于污泥龄的计算
（3-9）
式中 —污泥龄d
Kd—污泥衰减系数d-1
fb—可生物降解的VSS占总VSS比例的比例

关于出水和去除率的计算：
出水基质中的浓度：
（3-10）
式中 S—出水基质中BOD5浓度mgBOD/L
Y—污泥产率系数kgVSS/kgBOD5
—脱氮温度修正系数

假设出水： SS=10mg/L VSS/SS=0.7则VSS的总出水=9mg/L，的去除率
则 去除量
（1） 计算曝气池体积
（3-11） 式中 S0—进水基质BOD5浓度mg/L
S—出水BOD5浓度mg/L
取MLSS=4000mg/L

（2） 计算剩余污泥量
如由池底排除，沉淀部分污泥浓度为1%，二沉池排泥浓
度为10g/L
则每天排泥：。
（3） 校核可生物降解VSS比例

符合要求
3.6.2 脱氮的设计计算
（1） 氨氮量
假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐，而是大分子中的化和态氮，其在生物氧化过程中需要经过氨态氮这一形态。
所以氧化的氨氮=42-12-3=27mg/L
（2） 氮量
需扣除生物合成的氮量，生物中的含氮量为7%，总计为376.3kg/d。
脱氮量=
（3）碱度平衡
每去除1mg所产生的碱度大约是0.3mg。
残留碱度
>100mg/L
(4) 脱氮所需的体积（停留时间）
在T=20时取脱氮率为0.03
在T=10时：
(3-12)
式中 N0—进水总氮浓度mg/L
Nw—随剩余污泥排放去除的氮量mg/L
N—出水排放的氮量mg/L
Ndn—脱氮速率kgNO3_N/(kgVSS.d)

则
脱氮水力停留时间（）
（5）计算总体积

3.6.3 曝气设备的设计计算
（1）需氧量计算
（a）碳源需氧量
（b）硝化需氧量

（c）脱氮产生的需氧量
（d）总需氧量

（2）标准需氧量计算
采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：
(3-13)
式中 R—实际需氧量kg/h
Cs（20°）—标准条件下氧的饱和浓度mg/L
Cs(T) —计算温度下氧的饱和浓度mg/L
C—氧的实际浓度mg/L

图3-5 氧化沟计算简图
查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则 取n=12台
氧化沟采用卡鲁塞尔式氧化沟，共两个。取池深4m，宽8m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。
弯道处长度:
则单个直道长: (取65m)
故氧化沟总池长=65+8+24=97m，总池宽=86=48m（未计池
壁厚）。
3.6.4 回流污泥量
由公式知，回流污泥浓度取10g/L。则：
（50％～100％，实际取70％）
考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥
总量为59%Q。
3.7 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。
设计参数有：设计进水量：Q=15000 m3/d ，池数为2个，表面负荷：qb范围为1.5—3.0 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.h，
固体负荷：qs =140 kg/ m2.d，水力停留时间：T=2 h，堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)。
设计计算
（1）沉淀池面积:
按表面负荷算：
m2
沉淀池直径：
取D=24m
（3） 沉淀池有效水深
h=qbT (3-14)
式中 qb—表面负荷m3/ m2.h
h=qbT=1.51.5=2.25m
径深比 （介于6～12）符合要求
（3）贮泥斗容积：
为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间用Tw=2h，
二沉池污泥区所需存泥容积：
Vw= (3-15)
式中 Vw—污泥容积m ³
Tw—贮泥时间h

则污泥区高度为