某10万m3d城市污水处理厂工艺设计.docx

目 录
第一章 设计依据及主要资料 7
1.1 设计依据 7
1.2 主要资料 7
第二章 设计背景 8
第三章 工程规模及设计基础数据确定 8
3.1 设计原则 8
3.2 工程规模 9
3.2.1 设计任务 9
3.2.2 设计水量 10
3.3 设计水质及处理目标 10
3.3.1 进水水质 10
3.3.2 处理目标 11
3.4 厂区条件 11
3.5 进水条件 12
3.6 排水条件 12
第四章 污水处理厂工艺方案比选 13
4.1 污水处理工艺分析 13
4.2 进水可生化性的确定 14
4.3 污染物去除及处理工艺要求 15
4.4 常见污水生物脱氮除磷工艺 18
4.5 污水处理工艺方案的确定 20
4.6 污泥处理工艺选择 22
4.6.1 污泥处理目的 22
4.6.2 污泥浓缩脱水工艺 22
4.6.3 污泥消化工艺 24
4.6.4 污泥处置方案选择 24
第五章 污水处理厂工艺设计 26
5.1 粗格栅 26
5.1.1 功能 26
5.1.2 设计参数 26
5.1.3 工艺尺寸设计计算 27
5.1.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 32
5.1.5 工艺装备 32
5.2 提升泵房 33
5.2.1 功能 33
5.2.2 设计参数 34
5.2.3 工艺尺寸设计计算 34
5.2.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 35
5.2.5 工艺装备 35
5.3 细格栅 36
5.3.1 功能 36
5.3.2 设计参数 36
5.3.3 工艺尺寸设计计算 37
5.3.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 40
5.3.5 工艺装备 40
5.4 曝气沉砂池 42
5.4.1 功能 42
5.4.2 设计参数 42
5.4.3 工艺尺寸设计计算 43
5.4.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 48
5.4.5 工艺装备 49
5.5 初沉池 49
5.5.1 功能 49
5.5.2 设计参数 50
5.5.3 工艺尺寸设计计算 51
5.5.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 54
5.5.5 工艺装备 55
5.6 初沉池污泥泵房 56
5.7 A2/O生化池 57
5.7.1 功能 57
5.7.2 设计参数 57
5.7.3 工艺尺寸设计计算 59
5.7.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 70
5.7.5 工艺设备 71
5.8 鼓风机房 73
5.9 二沉池 73
5.9.1 功能 73
5.9.2 设计参数 74
5.9.3 工艺尺寸设计计算 74
5.9.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 78
5.9.5 工艺装备 80
5.10 剩余及回流污泥泵房 81
5.11 化学强化除磷 82
5.12 接触池 84
5.12.1 功能 84
5.12.2 设计参数 84
5.12.3 工艺尺寸设计计算 85
5.12.4 构（建）物结构形式及工艺尺寸 88
5.13加氯间 88
5.13.1 功能 88
5.13.2 设计参数 89
5.13.3 工艺尺寸设计计算 89
5.13.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 89
5.13.5 工艺装备 89
5.14 巴氏计量槽 90
5.15 污泥浓缩池 92
5.15.1 功能 92
5.15.2 设计参数 93
5.15.3 工艺尺寸设计计算 94
5.15.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 97
5.15.5 工艺装备 98
5.16 消化池 98
5.16.1 功能 98
5.16.2 设计参数 99
5.16.3 工艺尺寸设计计算 99
5.16.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 101
5.17 储泥池设计 102
5.18 脱水机房 103
5.18.1 功能 103
5.18.2 设计参数 103
5.18.3 工艺尺寸设计计算 104
5.18.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸 105
5.18.5 工艺装备 105
5.19 污泥外运 105
5.20 污水处理厂主要构（建）筑物 106
5.21 污水处理厂主要设备 109
第六章 平面及竖向布置 113
6.1 布置原则 113
6.2 平面布置 117
6.3 竖向布置 118
6.3.1 高程布置方法 118
6.3.1 本污水处理厂高程计算 119

第一章 设计依据及主要资料
1.1 设计依据
1) 水污染控制工程课程设计任务书
2) 《地表水环境质量标准》（GB3838-2002)
3) 《室外排水设计手册》（GB50014-2006)
4) 《城镇污水处理站污染物排放标准》（GB18918-2002)

1.2 主要资料
（2) 《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
（3) 《城镇污水处理站污染物排放标准》（GB18918-2002）；
（4) 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
（5) 《室外排水设计规范》(GB50014-2006)；
（6) 《室外给水设计规范》(GB50013-2006)；
5) 《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
6) 《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）；
7) 《泵站设计规范》（GB/ T 50265-97）；
8) 《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-86）；
9) 《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）；

第二章 设计背景
根据当地环境条件经批准在某市西侧修建城市污水处理厂一座，处理该市西区城市污水，该区人口800000人，综合人均自来水量为150L/人·天。面积40平方公里，主要为商业住宅区。其生活污水与工业污水的比例为3:1，该区域中工业主要为食品、医药、机械、电子。各企业工业废水经就地处理达到国家相关标准后，排入成排水系统。

第三章 工程规模及设计基础数据确定
3.1 设计原则
1) 选择工艺技术先进、成熟可靠，且方案切实可行；
2) 占地面积小，且流程布局合理；
3) 处理系统自动化程度高、操作管理方便、运行费用低，且污水处理系统有较长的使用寿命；

3.2 工程规模
3.2.1 设计任务
依据设计资料和设计要求，确定工艺流程，进行构筑物工艺设计计算、水力计算，附属构筑物设计，在此基础上进行平面及高程布置。

3.2.2 设计水量
设计水量：100000m3/d
变化系数Kz=1.3
所以最高日最高时流量：
Qmax=Q×Kz=100000×1.3=130000m3/d
平均流量及最大日最大时流量见表3-1。
表3-1 污水流量表
流量单位
平均流量
最大流量
m3/d
100000
130000
m3/h
4166.7
5416.7
L/s
1157
1505

《给排水设计手册》，第二版，第05期，城镇排水：
P3
3.3 设计水质及处理目标
3.3.1 进水水质
设计任务书已给出本次设计进水水质，见表3-2
表3-2 进水水质(mg/L)
BOD5
CODcr
SS
TN
NH4+-N
TP
230
470
300
50
36
5

《水污染控制工程课程设计任务书》

3.3.2 处理目标
该河段水功能区划为《地表水环境质量标准》中III类水体。水质执行《城镇污水处理站污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准的B标准，主要水质标准见表3-3。
表3-3 出水水质要求
BOD5
CODcr
SS
TN
NH4+-N
TP
20
60
20
20
8
1

3.4 厂区条件
厂区平面见附图，地势平坦，适合于工厂建设。最低气温：-12℃，最高气温：42℃，年平均气温：13℃
多年平均降雨量：560mm/y，主导风向及风速：常年风向为东北与西南风，最大风速25m/s，平均风速1.2m/s
工程地质：
土壤：Ⅱ级失陷性黄土
地下水位：-8m
厂区平均海拔高程：461m

《水污染控制工程课程设计任务书》
3.5 进水条件
来水管位置：厂区西南角
来水水头：无压
来水管底标高：457m
《水污染控制工程课程设计任务书》
3.6 排水条件
距离厂区围墙西侧500米有一条河流，河水最大流量48m3/s，最小流量2 m3/s，最高水位458m。

第四章 污水处理厂工艺方案比选
4.1 污水处理工艺分析
污水处理分为生物法、物理法、化学法以及相关的各种组合方法。对于城市污水处理来说经过近百年的研究、发展和实践，已经形成了一套经实践检验行之有效且经济可靠的处理方法。
对于以除碳（COD）处理为主时，其核心处理方法一般为生物法（普通活性污泥法或其变种）。
对于以除碳和脱氮为主的处理时，一般也为生物法（硝化－反硝化）。
对于以除碳、脱氮和除磷为主时，可选择生物法、生物法+化学法或单纯化学法。
污水处理厂在采用一级处理或不同工艺二级处理系统时，处理效率一般情况见表4-1。
表4-1 各处理工艺处理效率
处理级别
处理方法
主 要 工 艺
处理效率（%）
SS
BOD5
一级
沉淀法
沉淀（自然沉淀）
40～55
20～30
二级
生物膜法
初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀
60～90
65～90
活性污泥法
初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀
70～90
65～95
根据进水水质及出水水质要求，本次设计采用具有脱氮除磷功能的处理工艺。

《水污染控制工程课程设计指导书》，P5;

4.2 进水可生化性的确定
上节已初步确定选用具有脱氮除磷的工艺对污水进行二级处理，但原水是否能进行生化处理，特别是能否进行脱氮除磷处理，取决于原水中各营养成分的含量及其比例是否能满足生物的生长需要，因此需确定原水的相关指标是否满足要求。根据设计进水水质，计算出原水中各营养物质比值，见表4-2。
表4-2 污水处理厂原水营养物比值
项目
比值
BOD5/COD
0.49
BOD5/NH4+-N
6.39
BOD5/TN
4.6
BOD5/TP
46

4.3 污染物去除及处理工艺要求
污水处理的目的是去除水中的污染物，使污水得到净化，污水中的主要污染物有BOD5、COD、SS、N和P等。本工程要求的污水处理程度较高，对BOD5、COD、SS、NH3-N、TP的去除率如表4-3所示。
表4-3 污水处理厂进出水水质指标及处理效率
项目
进水水质（mg/L）
出水水质（mg/L）
去除率（%）
BOD5
230
20
91.3
COD
470
60
87.2
SS
300
20
93.3
NH4+-N
36
8
77.8
TP
5
1
80
1． SS的去除
SS的去除主要依靠物理处理法来实现，物理处理法利用作用分离水中呈悬浮态的固体物质。主要方法有筛选法、沉淀法、气浮法、过滤法、离心法和膜分离法。 污水处理厂一级处理通过物理处理法去除悬浮状态的固体污染物质，主要处理设施有初沉池，一般SS能去除40%—55%。
2． BOD5的去除
生活污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物(如低分子有机酸等易降解有机物)直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，而且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
3． 氮的去除
废水中的氮一般以有机态和无机态，包括氨态、亚硝酸盐和硝酸盐等形式存在。生活污水中氮的存在形式以有机氮和氨氮为主，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮含量很低，不超过总氮含量的1%。在未处理的原污水中，有机态氮和氨氮的是氮的主要存在形式，经传统二级生化处理后的出水中氮主要以氨或硝酸盐和亚硝酸盐的形式存在。
氮的去除方法主要有物理化学法和生物化学法两大类。物理化学法主要有沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化。生物化学法主要为硝化-反硝化生物脱氮。
4． COD的去除
物理法：利用物理作用来分离废水中的悬浮物或乳浊物，可去除废水中的COD。常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。
化学法：利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质,可去除废水中的COD。常见的有中和、沉淀、氧化还原、催化氧化、光催化氧化、微电解、电解絮凝、焚烧等方法。
物理化学法：利用物理化学作用来去除废水中溶解物质或胶体物质。可去除废水中的COD。常见的有格栅、筛滤、离心、澄清、过滤、隔油等方法。
生物处理法：利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机微生物营养物转化为稳定、无害的物质。常见的有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物消化法、稳定塘与湿地处理等。
5． 磷的去除
磷在水中有三种存在形式，即正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。在生化处理过程中，有机磷和聚磷酸盐可转化为正磷酸盐。除磷的方法有化学法和生物法。
化学除磷：通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物，然后分离去除。根据使用的药剂，化学沉淀法可分为石灰石沉淀法和金属盐沉淀法。
生物除磷：利用一类称为聚磷菌的微生物在一定的条件下能够从外部环境过量摄取超过其生理所需要的磷，并将其以聚合磷酸盐的形式储存于体内，最终以富磷剩余污泥的形式排出，达到从污水中除磷的效果

4.4 常见污水生物脱氮除磷工艺
所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。应用于城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有以下几个系列：
1． 氧化沟工艺
氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，是于20世纪50年代由荷兰的巴斯韦尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。它把连续式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。
氧化沟特点：
1) 工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。
2) 运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。
3) 能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，这主要是由于氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为20~30d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，脱氮效率一般＞80%，但要达到较高的除磷效果，则需要采取另外措施。
A2/O工艺
A2/O工艺是将厌氧/好氧除磷系统和缺氧/好氧脱氮系统相结合而形成，是生物脱氮除磷的基础工艺。可同时去除废水中的BOD、氮和磷，工艺流程见图4-1。

图4-1 A2/0系统流程示意图
A2/O工艺的优点：可以充分利用混合液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节pH。本工艺在系统上是最简单的除磷脱氮工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀的问题，SVI一值小于100，利于处理后污水与污泥的分离；运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。
2． UCT工艺
UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池。工艺流程见图4-2。

图4-2 UCT系统流程示意图
这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流，由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中，当进水中总凯氏氮TKN与COD的比值高时，需要降低混合液的回流比以防止NO3-进入厌氧池。但是如果回流比太小，会增加缺氧反应池的实际停留时间，而实验观测证明，如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h，在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。

4.5 污水处理工艺方案的确定
根据本工程设计进水水质和出厂水质要求，污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、管理维护简单方便。在确保污水处理效果的前提下，降低运行费用。从上述各种工艺的比较来看，本工程选择A2/O工艺和氧化沟工艺进行技术比较，从而确定最终的处理方案。污水处理工艺比较见表4-4。
表4-4 污水处理厂进出水水质指标及处理效率
类别
评比项目
方案1
A2/O工艺
方案2
氧化沟工艺
技术指标

BOD5的去除率

90%—95%

90%—95%
经济指标
基建费
＞100
＜100
能耗
＞100
＞100
占地
＞100
＞100
运行情况
运行稳定程度
一般
稳定
管理情况
一般
简便
适应负荷波动情况
一般
适应
备注
适合大型污水厂，可脱氮除磷
适合中小型污水厂，可脱氮除磷

根据以上比较，结合本项目的主要处理目标及实际情况，确定污水处理长采用A2/O为主的二级生物处理工艺。

4.6 污泥处理工艺选择
4.6.1 污泥处理目的
污泥处理的目的是：减少污泥的体积，便于污泥的运输和最终处置；去除其中的有机物，使污泥稳定；杀灭其中的致病微生物，保证污泥的卫生安全。因此污泥处理工艺主要由污泥的性质以及污泥最终处置的要求所决定。

4.6.2 污泥浓缩脱水工艺
污泥浓缩有重力浓缩与机械浓缩两种方法。
重力浓缩池中污泥停留时间长，一般在12h以上。浓缩池呈厌氧状态，在污泥中的聚磷菌放磷，使磷回到浓缩池上清液中，上清液如果直接回流到污水处理站进水中，则增加进水磷浓度，影响除磷效率。磷的如此密闭循环，最终将使污水处理出水磷难以达标。如要使磷不回到进水中，则需另外进行化学处理，使运行管理复杂化。而机械浓缩利用机械作用，在短时间内使污泥含水率降低，占地小，可连续运转，本工程推荐采用机械浓缩。这里仅对带式机械浓缩 脱水方案和离心浓缩脱水方案进行比较，见表4-5。
表4-5 相同生产能力污泥浓缩、脱水对比表
项 目
离心浓缩、脱水
方案
带式浓缩、脱水方案
主要设备
污泥浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污输送机等
污泥带式浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污输送机，反冲洗水泵，空压机等
加 药 量
基本相当
基本相当
电 耗
偏大
较小
工作环境
噪声大，臭味小
噪声小，臭味大
设备费用
较高
较低
运行管理
管理技术要求高
管理技术要求低
占地面积
小
大
辅助设备
无
多
功率消耗
大
小
基建投资
小
大
由表4-5可知：两个方案各有优缺点,都可以用于污泥浓缩脱水。结合本项目的实际情况，推荐采用浓缩脱水一体化带式压滤机方案。

4.6.3 污泥消化工艺
消化污泥指在有氧或无氧情况下，由于微生物作用已达到稳定的污泥。消化污泥分为污泥耗氧消化和污泥厌氧消化。 污泥耗氧消化是以耗氧的方式氧化污泥中的有机物质，并且减少污泥的质量和体积。

4.6.4 污泥处置方案选择
国内对城市污水处理站经过处理的污泥处置大都选用卫生填埋和用作农肥的方法处置，有少数厂采用简易静态堆肥处置。国外发达国家采用较多的方法有：焚烧、填埋、堆肥和投海等。投海方法处置，实质是将污染转移，国际上已不允许。
经比选后选择卫生填埋对污泥进行处置。

第五章 污水处理厂工艺设计
5.1 粗格栅
5.1.1 功能
城市污水含有大量悬浮物和漂浮物，故需要设置格栅以拦截较大的悬浮固体物质。
格栅的栅条多用50mm×10mm或40mm×10mm的扁钢或Φ10mm的圆钢制作格栅的间隙大小对污水处理运行有直接关系，目前设计采用格栅的间隙可分为三级：细格栅间隙为5~10mm，中格栅间隙为15~40mm，粗格栅间隙为10mm以上。
格栅的间隙应根据水体的实际需要设置，想用一种规格格栅截留各种漂流物是行不通的，进水格栅的间隙和道数应根据处理要求设计。从城市污水处理厂实际运行资料表明，一般设计中多采用中格栅和细格栅二道。

《水污染控制工程》第3版 冶金工业出版社 彭党聪主编，P80;
5.1.2 设计参数
设计流量：按最大流量设计；
格栅数量：一般不小于2个；
过栅流速：0.6－1.2m/s;
栅前渠道流速：不小于0.4 m/s,
格栅倾角45°－75°，本设计取60°；
栅渣量：
格栅间隙30－50mm：0.01－0.03m3/103m3污水；
格栅间隙16－25mm：0.05－0.1m3/103m3污水；
栅渣含水率一般为80％，容重约为960kg/m3。

《水污染控制工程》第3版，彭党聪主编冶金工业出版社P80;
《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P167；
5.1.3 工艺尺寸设计计算
格栅设计主要确定格栅形式、栅渠尺寸（B, H, L）等；水力计算（确定栅后跌水高度）；渣量计算等。
设计计算
取值如下：
栅条宽度S=12mm；
栅条间隙宽度b=15mm；
过栅流速v=1.0m/s；（0.6m/s-1.2m/s)；
超高=0.5m；
栅前渠道水深h=1.0m；
格栅倾角 60°；
单位栅渣量取W1=0.06m3栅渣/1000m3污水。
（1）栅条间隙数n：

式中：QMAX－最大设计流量（m3/s）
V－过栅流速（m/s）
α－格栅倾角（º）
h－栅前渠道水深
b－栅条间隙宽度
v－过栅流速
个
校核过栅流速
V=1.0m/s,符合要求。(0.6-1.2m/s)
(2) 栅槽宽度B

B－栅条间隙宽度（m）
S－栅条宽度（m）
取B=2.5m 取三个格栅，两用一备，每个格栅宽度=1.3m
校核栅前渠水流流速符合要求，(0.4-0.9m/s).
(3) 通过格栅的水头损失
水力计算（确定栅后跌水高度）；
格栅水头损失h1:

式中：h0－计算水头损失（m）
k－格栅受到堵塞时水头损失增大倍数，一般取3
β－栅条形状阻力系数
设栅条迎背水面均为半圆的矩形断面，K=3，

=0.16m
式中，h1为设计水头损失，m；
ho为计算水头损失，m，
；
g为重力加速度，m/s2；
k为系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；为阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算。K=（3.36v-1.32）
(4) 每日栅渣量W
栅渣量按下式计算：

式中：W1－栅渣量（m3/103m3污水）；
Kz－生活污水流量变化系数。
取污水，KZ=1.3，代入数据得
>0.2
故采用机械清渣方式。

图5-1 格栅形式：(机械清渣)
(5) 栅渠总长度L：
机械格栅（见图）：栅前和栅后一般各设置与格栅长度相等的直线段，以保证栅前和栅后水流的均匀性，栅渠总长应为3倍格栅长度。
格栅断总长长度：L==3=2.59m≈2.6m
（6） 栅后槽总高度 H1 取超高0.5m，则

式中为超高，=0.16+1.0+0.5=1.7m

《水污染控制工程课程设计指导书》—2013，P9；

《水污染控制工程》第3版，冶金工业出版社彭党聪主编P82；

《水污染控制工程》第3版，冶金工业出版社彭党聪主编P82；

5.1.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸
表5-1 建（构）筑物结构形式及工艺尺寸
栅条间隙数n(个）
93
栅槽宽度B(m)
2.5
通过格栅的水头损失h1(m)
0.16
每日栅渣量W (m3/d)
6.0
栅渠总长度L(m)
2.6
栅后槽总高度 H1 (m)
1.7

5.1.5 工艺装备
中格栅除污机:选用GH型链条式回转式格栅除污机
(1) 适用范围：GH型链条式回转格栅除污机适用于各种泵站的前处理。给水排水提升泵真和污水处理厂的进水口处，均应设置格栅，用来拦截清除漂浮物，如草木，垃圾，橡塑等物，从而保护水泵送水，亦减少后续设备的处理负荷。
(2) 结构与特点：GH型链条式回转格栅除污机采用悬挂式双级涡轮杆减速机，使传动链轮与传动链条的啮合调整保持良好状态。 (3) 性能：GH型链条式回转格栅污泥机性能规格见表5-2
表5-2 GH型链条式回转格栅污泥机性能规格及外形尺寸
公称栅宽m
槽深
mm
安装角度
栅条间隙mm
1.3
自选
60
15
电动机功率Kw
栅条截面积mm
整机重量（KG）

0.75-2.2
50×10
3500-5500

《给排水设计手册》第11期—常用设备，P521；

5.2 提升泵房
5.2.1 功能
污水处理厂在运行工艺流程中一般采用重力流的方法通过各个构筑物和设备。但由于厂区地形和地质的限制。必须在前处理处加提升泵站将污水提到某一高度后才能按重力流方法运行。污水提升泵站的作用就是将上游来的污水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力流。

5.2.2 设计参数
平均流量：10000m3/d
最大流量：130000m3/d
进水管管径2000mm
管底标高457m，充满度0.5
《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P191；

5.2.3 工艺尺寸设计计算
平均流量：Q=100000×86400=1.16m3/s
最大流量：Qmax=1.30×1.16=1.508m/s，取1.508m3/s
采用5台水泵（4用1备），每台水泵的容量为：1.508/4=0.377m3/s
采用潜水泵形式，集水池容积为1台水泵5min的容量：
V=0.377×60×5=113.1m2
有效水深H为2.5m，集水池面积：F=113.1/2.5=45.24m2
泵房水深标高：457.280m
细格栅进水标高：466.594m
水泵的净扬程：466.594-457.280=9.314m，取9.4m
泵房压力损失：估算为1m
安全水头：0.5m
水泵的扬程：H=9.4+1+0.5=10.9m，取11m
单泵的工作参数为：流量1350m3/h，扬程H为11m
选用50QW25-20-4型潜污泵，流量1350m3/s，扬程20m，功率4KW。

5.2.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸
形式：与格栅间合建自灌式潜水泵房
结构：地下钢筋混泥土，地上砖混
数量：1座
尺寸：L×B×H=12×10×4.5m

5.2.5 工艺装备
潜污泵：50QW25-20-4型潜污泵5台（4用1备），扬程20m，功率4KW，出口直径50mm。
圆形闸门：QYZH54W-0.5轻型圆闸门（两台），DN2000，功率54W。
起重设备：CD10.5—9D电动葫芦2台（1用一备）
主起升电动机（ZD121-4型）：功率0.8KW；
运行电动机（ZDY111-4型）：功率0.2KW。

《给排水设计手册》第11册，P297；

《给排水设计手册》第11册，P648；

5.3 细格栅
5.3.1 功能
细格栅设置在泵站之后的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。去除更加细小的悬浮固体物质

5.3.2 设计参数
设计流量：Q =1.505 m3/s（按照最大流量考虑）
格栅数量：一般不小于2个；
过栅流速：0.6－1.2m/s;
栅前渠道流速：不小于0.4 m/s,
格栅倾角45°－75°；
栅渣量：
格栅间隙30－50mm：0.01－0.03m3/103m3污水；
格栅间隙16－25mm：0.05－0.1m3/103m3污水；
栅渣含水率一般为80％，容重约为960kg/m3。
《水污染控制工程》第三版，冶金工业出版社彭党聪主编P80；
《给排水设计手册》第05期.城镇排水，P167；

5.3.3 工艺尺寸设计计算
取值如下：
栅条宽度S=10mm；
栅条间隙宽度b=7mm；
过栅流速v2=1.0m/s；
栅前渠道水深h=1.0m；
格栅倾角 60°；
单位栅渣量取W1=0.06m3栅渣/1000m3污水。
（1）栅条间隙数
个
校核过栅流速
V=1.0m/s,符合要求。（0.6-1.2m/s）
（2）栅槽宽度B

取四个格栅，三用一备，每个格栅宽度为=1.1m
校核栅前渠水流流速符合要求，(0.4-0.9m/s).

(3) 通过格栅的水头损失
设栅条迎背水面均为半圆的矩形断面，K=3.361.0-1.32=2.04

=0.24m
式中，h1为设计水头损失，m；
ho为计算水头损失，m，
；
g为重力加速度，m/s2；
k为系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；为阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算。K=（3.36v-1.32）

(4) 每日栅渣量W
取污水，KZ=1.3，代入数据得
>0.2
采用机械清渣方式。
（5） 格栅断总长长度：L==3=2.59m≈2.6m
（6）栅后槽总高度，取超高0.5m，则
式中为超高，=0.24+1.0+0.5=1.74m

《水污染控制工程课程设计指导书》—2013，P9；

《水污染控制工程》第三版，冶金工业出版社彭党聪主编P82；

《水污染控制工程》第三版，冶金工业出版社彭党聪主编P82；
5.3.4 构（建）筑物结构形式及工艺尺寸
表 5-3 建（构）筑物结构形式及工艺尺寸
栅条间隙数n(个）
200
栅槽宽度B(m)
3.4
通过格栅的水头损失h1(m)
0.24
每日栅渣量W (m3/d)
5.0
栅渠总长度L(m)
2.6
栅后槽总高度 H1 (m)
1.74

5.3.5 工艺装备
细格栅除污机
采用XWB-Ⅲ系列背耙式格栅除污机，它的性能尺寸如下表5-4
表 5-4 XWB-Ⅲ系列背耙式格栅除污机性能及外形尺寸
型号
最大
载荷kg
提升
速度m/min

XWB-Ⅲ-1.2-2

50

4
格栅间隙mm
耙齿有效长度mm
电动机功率KW

7-15

120

0.75
外形尺寸mm
A
H
B
1200
2000
450
过水尺寸mm
H2
H1
C
1000
990
1000

《给水排水设计手册》第1期常用设备
第1期第532页

5.4 曝气沉砂池
5.4.1 功能
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，设于初沉池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。
普通沉砂池的沉砂中有约 15%有机物， 使沉砂的后续处理难度增加。 采用曝气沉砂池可克服这一缺点。曝气沉砂池能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相摩擦，可以大量去除砂粒上附着的有机污染物；同时由于曝气的气浮作用，污水中的油脂物质会升至水面形成浮渣而被去除。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还对污水起预曝气的作用，可减轻后续污水处理构筑物的负荷，并可改善其运行条件

5.4.2 设计参数
曝气沉砂池的设计，应符合下列要求：
1 水平流速宜为0.1m/s；
2 最高时流量的停留时间6-8min,
3 有效水深宜为2.0～3.0m，宽深比宜为1～1.5；长宽比一般应大于5
4 处理每立方米污水的曝气量宜为0.1～0.2m3空气；
5 进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。
6设计流量：Q=1.505m3/s
7 设计流速：v=0.1m/s
8 水力停留时间：t=7min
《给排水设计手册》第05期，城镇排水，P284;

《水污染控制工程》第三版，冶金工业出版社彭党聪主编P33；
5.4.3 工艺尺寸设计计算
（1）、总有效容积：
V=60 Qmaxt=60×1.505×7=632.1m3≈632 m3（5-5）
式中 V——总有效容积，m3；
Qmax——最大设计流量，m3/s；
t——最大设计流量时的停留时间，min。
（2）、池断面积：
A=Qmax/v=1.505/0.1=15.05m2
式中