城市污水处理厂设计A2O总稿副本.docx

第一章 设计说明书

1.1 城市污水处理概论
城市污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理一般分为三级：一级处理，系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵；二级处理，系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质；三级处理，系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。至于采取哪级处理比较合理，应视对最终排出物的处理要求而定。
城市污水处理技术就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水所含的污染物质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化，并使资 源得到充分利用。
　　城市污水处理技术通常有物理处理技术、化学处理技术、物理化学处理技术、生物处理技术等。
　　典型的物理处理技术在城市污水处理中应用的有沉淀技术、过滤技术、气浮技术等。
　　典型的化学处理技术和物理化学处理技术有中和、加药混凝、离子交换等。
　　典型的生物处理技术有好氧牲氧化分解和厌氧生物发酵技术。
　　城市污水处理工艺，实际上是以上这些技术的应用与组合。
　　城市污水处理工艺：城市污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺，一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺，以及最终的污泥处置。
城市污水处理工艺目前仍在应用的有一级处理、二级处理、深度处理，但国内外最普遍流行的是以传统活性污泥法为核心的二级处理。
城市污水处理工艺的确定，是根据城市水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。工艺确定前一般都要经过周密的调查研究和经济技术比较。最近几年国内应用较多的有A-O或A-A-O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等类型。A-O或A-A-O工艺也叫缺氧-好氧或厌氧-缺氧-好氧工艺。这一工艺的开发主要是为了满足脱氮除磷的需要，这是一种经济有效的生物脱氨除磷技术，我国南方不少污水厂就采用这一工艺。
SBR工艺也叫续批式活性污泥法工艺。这一工艺构筑物主要是一个池子既作曝气池又作二沉淀，管理简单，特别适合中小城镇的城市污水处理，对于较大水量的连续操作，处理一般要几 套池子组合运行。氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，而冲击负荷强，出水水质好，污 泥产量少且稳定，构筑物少运行管理简单。氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改造现脱氮 除磷。另外，城市污水处理还有传统活性污泥法的一些变型工艺，以及A-B工艺等一些工艺类型。
1.2 工艺流程的选择
1.2.1 工艺的比较
工艺选择的主要原则
①满足处理功能与效率要求
　　 城市污水处理厂工艺方案应确保高效稳定的处理效果，城市污水处理设施出水应达到国家或地方规定的水污染物排放控制的要求。对城市污水处理设施出水水质有特殊要求的，须进行深度处理。这是污水处理最重要的目标，也是污水处理厂产品的基本质量要求。而排放标准的确定主要取决于处理出水的最终处置方式，如果排入水体，则取决于接纳水体的功能质量要求和水体的环境容量，如果回用，则取决于回用水用户对水质的要求。
　 ②规模与工艺标准因地制宜
　　 污水处理厂工艺方案的确定必须充分考虑当地的社会经济和资源环境条件。要实事求是的确定城市污水处理工程的规模、水质标准、技术标准、工艺流程以及管网系统布局等问题；处理规模大小对处理工艺的影响很大，城市污水处理设施建设应按照远期规划确定最终规模，以现状水量为主要依据确定近期规模。污水处理厂的实际设计规模应根据污水收集量和分期建设、水质目标确定，污水收集量取决于管网完善程度和汇水区内的生活、工业污水产生与允许纳入量，以及管网入渗或渗漏水量等因素。
　③技术成熟可靠切实可行
　　 根据城市污水处理技术政策，城市污水处理设施建设，应采用成熟可靠的技术。根据污水处理设施的建设规模和对污染物排放控制的特殊要求，可积极稳妥地选用污水处理新技术。
　④经济合理效益显著
节省工程投资与运行费用是城市污水处理厂建设与运行的重要前提。合理确定处理标准，选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能地减少占地，力求降低地基处理和土建造价。同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能力说，这一点尤为重要。较高的性能价格和经济指标同样是先进性的重要体现。
氧化沟工艺、SBR工艺、AB法、A2/O法、A/O法等工艺的比较。
表1 污水处理工艺比较

优点
缺点
氧化沟法
① 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以；
② 进、出水装置简单；
③BOD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；
④ 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；
⑤ 污泥产率低，剩余污泥产量少；
⑥ 污泥龄长，可达15~30d，为传统活性污泥法的3~6倍；
⑦ 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。
尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题。处理构筑物较多；回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；容积及设备利用率不高。
AB法
①对有机底物去除效率高。
②系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。 　　③有较好的脱氮除磷效果。 　
④节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%~25%.
A段在如果控制不好，易产生臭气，影响附近的环境卫生。当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%-60%，不能有效的脱氮。污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。
A/O法
①效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。
②流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。
③缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。
④容积负荷高。
⑤缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。
由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%。影响因素 　　水力停留时间 （硝化>6h），反硝化<2h ）污泥浓度MLSS（>3000mg/L）污泥龄（ >30d ）N/MLSS负荷率（<0.03 ）进水总氮浓度（ <30mg/L）
A2/O法
①本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺； 　
②在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100； 　　
③污泥含磷高，具有较高肥效； 　
④运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；
除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚； 脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高； 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
SBR法
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；
④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；
容积及设备利用率较低（一般低于50%）；操作、管理、维护较复杂；自动化程度高，对工人素质要求较高；国内工程实例少；脱氮、除磷功能一般；
1.2.2 具体工艺选定
综上所述，该废水的BOD5/ COD为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，所选的污水处理工艺能有效去除有机物，但其进水指标较高，可得比较适合本城市污水处理厂的处理工艺是工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。
1.3 本次设计的工艺流程
1.3.1 工艺流程图
进水
粗格栅
提升泵房
细格栅
砂水分离
砂
厌氧池
缺氧池
二沉池
接触池
消毒剂
污泥泵房
浓缩池
贮泥池
脱水间
泥饼外运

排入受纳水体
沉砂池
配水井
好氧池

图1 A2/O工艺流程图
1.3.2 工艺流程简介
（1）A2/O工艺流程
AAO法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。 该法是20世纪70年代，由美国的一些专家在AO法脱氮工艺基础上开发的。
（2）工艺原理
首段厌氧池，流入原污水及同步进入的二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中的P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，氨氮因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的氨氮的浓度下降，但硝态氮的含量没有变化。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量和还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物能被微生物生化讲解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使氨氮浓度显著下降，但随着硝化过程使的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除的功能，脱氮的前提是氨氮应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
（3）A2/O工艺的优、缺点：
工艺有点：① 该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺， 总的水力停留时间、总的占地面积少于其它同类工艺。
②在厌氧池（ 缺氧）好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量繁殖，无污泥膨胀之虞， SV I 值一般均小于1 0 0。
③污泥中含磷浓度高， 具有很高肥效。
④运行中勿须投药，两个A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用低。
工艺缺点: 处理构筑物较多；需增加内回流系统
1.4 厂区各个构筑物的介绍与设计选择
1.4.1 格栅的设计选型
格栅是由一组平行的金属栅条或筛网及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用以截留污水中较粗大的悬浮物和漂浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器等，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。
格栅设计的主要参数是确定栅条间隙宽度，栅条间隙宽度与处理规模、污水的性质及后续处理设备选择有关，一般以不堵塞水泵和污水处理厂的设备，保证整个污水处理系统正常运行为原则。多数情况下污水处理厂设置两道格栅，第一道格栅间隙较粗，通常设置在提升水泵前面，格栅间隙根据水泵要求确定，一般采用16-40mm，特殊情况下，最大间隙可为100mm。第二道格栅间隙较细，一般设置在污水处理构筑物前，栅条间隙一般采用1.5-10 mm。有时甚至采用粗、中、细三道格栅。
格栅常用的断面形式有圆形、正方形、矩形、半圆形等。圆形断面水力条件好，但刚度较差；矩形断面刚度较好，但水力条件不如圆形；半圆形断面水力条件和刚度都较好，但形状相对复杂。栅渣的清除方式与格栅拦截的栅渣量有关。当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。
设置格栅的渠道，宽度要适当，应使水流保持适当的流速。一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面又防止把已经截留的污物冲过格栅，通常采用0.4-0.9m/s。为防止栅
条间隙堵塞，污水通过栅条间隙的流速一般采用0.6-1.0m/s，最大流量时可达1.2-1.4m/s。格栅间设置的工作平台标高应高出栅前最高设计水位0.5m，平台的正面过道宽度，采用机械清渣不应小于1.5m，采用人工清渣不应小于1.2m，两侧宽度宜采用0.7-1.0m，格栅前端距井壁的尺寸，应根据不同的格栅机要求设计，一般应大于1.0m。为防止格栅前渠道出现阻流回水现象，一般在设置格栅的渠道与栅前渠道的联结部，应有具一定展开角的渐扩部位。
本设计采用了粗细两道格栅，选用格栅型号为链条式机械格栅，断面形式采用矩形，机械清渣方式。
细格栅设计参数如下：
栅条宽度 S=10.0mm
栅条间隙 b=10.0mm
过栅流速为v 取1 m/s
工作台两侧过道宽度取0.7m
工作台正面过道宽度取1.5m
格栅安装角度=60
1.4.2 污水提升泵房
污水提升泵的选择应考虑下列因素：
⑴ 水泵机组工作泵的总抽升能力， 应按进水管的最大污水流量设计， 并应满足最大充满度的流量要求。
⑵ 尽量选用类型相同（ 最多不超过两种型号） 和口径相同的水泵，以便于检修， 但应满足低流量时的要求。
⑶ 由于生活污水对水泵有腐蚀作用， 故污水泵站应尽量
选用潜水排污泵， 污水泵一般可使用40 00 小时检修一次。
根据污水的流量和需提升的扬程选用5台400QW1500-10-75型潜水排污泵（四用一备）。
1.4.3 沉砂池的设计选型
污水中无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。
常用的沉砂池可分为平流式、旋流式和曝气沉砂池等三种基本形式。
平流式沉砂池：具有截留无机颗粒效果较好、构造简单较简单等优点，但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排砂常需要洗砂处理等缺点。

图2 平流式沉砂池的结构示意图
旋流式沉砂池；优点：①适应流量变化能力强； ②水头损失小，典型的损失值仅6mm； 　　③细砂粒去除率高，140（0.104mm）目的细砂也可达73%；④动能效率高。缺点：①国外公司的专有产品和设计技术；②搅拌桨上会缠绕纤维状物体；③砂斗内砂子因被压实而抽排困难，往往需高压水泵或空气去搅动，空气提升泵往往不能有效抽排砂粒；④池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长，在池子数多于两个时，配水困难，占地也大。

图3 旋流沉砂池的结构示意图

曝气式沉砂池：具有下述特点：①沉砂中含有机物的量低于5﹪；②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用。这些特点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的最终处理提供了有利条件。但是曝气作用要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行也存在不利影响。

图4 曝气沉砂池的结构示意图
沉砂池的设计一般要遵循以下规则与主要参数：
①城镇污水厂一般均设沉砂池，工业废水处理是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定；②城镇污水厂的沉砂池的座数或分格数应多于2个，并且按并联系列设计；当水量较少时，可考虑单格工作，一格备用；水量较大时，则两格同时工作。
③城镇污水的沉砂量可按每立方米污水沉砂0.03L计，其含水率约为60%，容重约为。沉砂池应设砂水分离器进行洗砂和砂水分离，分离器溢流上清液重新回到处理系统中。
④按去除相对密度约2.65、粒径大于0.21mm的砂粒进行。
⑤贮砂斗的容积不应大于2日沉砂量，贮砂斗壁的倾斜角不应小于55°，沉砂池的排砂管宜采用机械方式，并经砂水分离后贮存或外运。人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm，同时考虑防堵措施。沉砂池的超高不宜小于0.3m。
本设计选用了平流沉砂池：
沉砂斗体积0.375
1.4.4 配水井的设计选型本次设计采用的是三角配水井。设置配水井的目的是缓冲水量和流速变化对下一构筑物的冲击，提高运行效率，并且也起到了保护构筑物，延长使用寿命的作用。并且三角式配水井设计简单，投资小。
1.4.5 A2/O反应池的设计
厌氧区三格，缺氧区三格，尺寸为10m×10m；好氧区采用4廊道式推流式，每个廊道宽b＝8m；反应池总长L=60m；总高H＝5.5（m）；反应池总宽度为8×4＋10＝42m图5 A2/O反应池的结构示意图
1.4.6 二沉池的设计选型
二沉池的作用是对污水中以微生物为主体的、比重小的，因水流作用易发生上浮的生物固体悬浮物进行沉淀分离。
按水流方向可分为，平流式、辐流式、竖流式3种形式。
每种沉淀池均包含五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。
沉淀池各种池型的优缺点和使用条件见表2。
表2 各种沉淀池比较

图6 平流式沉淀池的结构示意图

图7 竖流式沉淀池的结构示意图

图8 辐流式沉淀池的结构示意图
本设计中二沉池采用圆形辐流式沉淀池，中心进水，周边出水，共2座，二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=1.5h，表面负荷为2.0m3/（m2•h1） 。
污水在沉淀池内的沉淀时间t为3h。
1.4.7 接触消毒池的设计
消毒池的作用是对从二沉池里面出来的谁进行消毒处理，以达到更好的水质要求。
常见的含氯消毒剂主要分为两类：
次氯酸钠及以次氯酸钠为主的复方制剂。多为液体消毒剂，如次氯酸钠消毒液、漂水、84消毒液等。因纯净的次氯酸钠消毒液稳定性差，所以市售的含氯消毒液多为次氯酸钠的复配制剂。
以二氯异氰尿酸钠或三氯异氰尿酸钠为主的复方制剂。多为粉剂或片剂。如速效净、消毒粉、键之素等。本工厂采用自配的液体消毒剂。
1.4.8 污泥浓缩池
污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩的方式有重力浓缩和气浮浓缩。如果选用厌氧消化进行污泥稳定，一般采用重力浓缩；当采用好氧消化时两者均可选择。设浮渣斗一个，浮渣井（池外）一座，渣水分离后，水入溢流管系，渣人工撇除。
1.4.9 贮泥池
其作用是调节消化池排泥和污泥脱水两个单元的污泥平衡，其体积越大，贮泥时间越长，脱水间的工作灵活性越强。贮泥池中污泥有一小部分可以回流到生化反应池。
1.4.10 污泥脱水间
目前国内外采用的脱水机械主要有：板框压滤机、带式压滤机和离心机。自然干化床也有较多应用。
本设计采用的是带式压滤机，其优点：机械制造简单，附属设备少，投资、能耗较低，连续操作，管理简便，脱水能力大 缺点：聚合物价格贵，运行费用高；脱水效率不及板框压滤机。
1.4.11 巴氏计量槽
通过在接触池末端设置巴氏计量槽来监测污水厂排放的处理污水量。
1.5 工程概算与技术经济
1.5.1 土建工程
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。
1.5.2 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。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
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。
1.5.3 投资估算
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。

1.5.4 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50000 /，建议70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。
1.6 工程概算
表3 污水处理厂生产成本估算表
序号
费用名称
单位
单价
数量
合计（万元）
1
电费

2
电度电费
元
0.8
1270.2
1016.16
3
基本电费
元
0.012
1800
21.60
4
药剂费

9.67

5
混凝剂
T
25000
9059.67
24.18
6
硫酸铝
t
500
905
45.25
7
污泥外运

50.00
8
职工工资福利
人
14400
85
122.40
9
固定资产基本折旧
%
4.8
13120.46
629.78
10
无形及递延资产摊销
%
8
36.72
2.94
11
大修理基金
%
2.4
13120.46
314.89
12
检修维护费
%
1
13120.46
131.20
13
其他费用
%

235.84
14
年生产出成本合计
万元

2594.24
15
年经营成本合计
万元

1961.52
16
单位生产成本
元/m3

0.474
17
单位经营成本
元/m3

0.358
1.7 结论
（1）该设计污水厂设计规模为 50 000m3/d,采用的是A2/O工艺。
（2）进水碱度（4）出水受纳水体：河流
（5）污泥出路：垃圾填埋场填埋

第二章 设计计算说明书

Q= QQ——2.2 格栅的计算
格栅的设计计算主要包括格栅形式选择、尺寸计算、水力计算、栅渣量计算等。
2.2.1 粗格栅设计计算：
设计参数：
设计流量: Q=0.580m3/s;
过栅流速:v=1.0m/s;
栅条宽度:S=0.01m;
格栅间隙:b=60mm;
栅前部分长度0.5m；
格栅倾角:α=60°
单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水
（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， （2-3）
则栅前水深 （2-4）
式中:----最大设计流量，；
----过栅流速，m/s；
----栅前槽宽，m。

(2-5)
(2-9)

（4）栅后槽总宽度H: (2-12)
（5）栅前槽总高：
槽前渠道超高h1一般为0.3-0.5m， 取h1=0.3m。

取
（6）格栅的总长度L：
（2-14）
为进水渠道渐宽部为的展开角度； （2-15）

（7）每日栅渣量W:

式中:----每日栅渣量，m3/d；
----单位体积污水栅渣量，，一般取0.1-0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值，本设计取0.05；
----污水流量总变化系数,取为1.37。

则采用机械清渣。
2.2.2 细格栅设计计算 Q（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
式中: ----最大设计流量，；
----过栅流速，m/s；
----栅前槽宽，m。
（2）格栅槽宽度B:
设计二组格栅，每组格栅间隙数n=60条
所以总槽宽为B=1.19×2+0.15＝2.53m（考虑中间隔墙厚0.15m）

（4）栅后槽总宽度H:
（6）格栅的总长度L：

为进水渠道渐宽部为的展开角度；

（7）每日栅渣量W:

式中：----每日栅渣量，m3/d
----单位体积污水栅渣量，，一般取0.1-0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；
----污水流量总变化系数,取为1.37。

则采用机械清渣。
格栅计算草图如下：

2.3 污水提升泵的设计计算
m3/h，选择用4台潜污泵(3用1备)
（2-16）
考虑到管路的沿程损失和各阻力损失，暂定设扬程为10m。
选四台（3用1备）500 WQ 2800-10-132型潜水式排污泵
该泵的主要参数如下;
表4 500 WQ 2800-10-132型潜水式排污泵
扬程/m
流量/(m3/h)
转速/(r/min)
轴功率/kw
效率/%
重量/kg
10
2800
740
132
82
2250
管径DN=800mm，则埋深为500-495-0.8=4.2m
2.3.2 集水池的计算
（1）容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积
（2-17）
（2） 面积 取有效水深，则面积
（2-18）
集水池长度取10m,则宽度
，取9.5m （2-19）
集水池平面尺寸L×B=10×9.5m。
保护水深为1.2m,实际水深为4.2m。
（3）泵位及安装
潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。
2.4沉砂池的设计计算
平流式沉砂池的设计参数如下：
（1） 污水在池内的最大流速为0.3，最小流速不应小于0.15；
（2） 最高时流量时，污水在池内的停留时间不应小于30s，一般取30-60s；
（3） 有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格宽度不一小于0.6m；
（4） 池底坡度一般为0.01-0.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，确定池底的形状

图10 平流式沉砂池结构示意图
已知参数 Qmax=0.793m3/s 停留时间t取45s。
（1）沉砂部分的长度L：
（2-20）
式中： ----沉砂池沉砂部分的长度，m，
----最大设计流量时的速度，，取0.25；
----最大设计流量时的停留时间，s，取45s。

（2）水流断面积：
（2-21）
式中：----水流过水断面面积，；
----最大设计流量，。
（3）池总宽度B：
共分n=4格，每格宽b=0.8m 图11 沉砂斗
。 （2-22）
式中：B---池总宽度，m；
（4）有效水深：
（2-23）
（5）贮砂斗所需容积：
（2-24）
式中： ----沉砂斗容积，；
---- 排砂时间的间隔，d，取2d；
----城镇污水的沉砂量，一般采用0.03L/(污水)；
----污水流量总变化系数。
（6）每个沉砂斗容积
设每一分格有2沉砂斗
（2-25）
（7）沉砂斗各部分尺寸
设斗底宽，斗壁与平面的倾角为60°，斗高
沉砂斗上口宽： （2-26）
沉砂斗容积：
（2-27）
（8）沉砂室高度
中、大型污水厂采用机械排砂，池底坡度i＝0.02，坡向砂斗，则
（2-28）
（9）池总高度
设超高
（2-29）
（10）核算最小流速：
最小设计流量Qmin据经验约为平均日流量的1/2~1/4，取系数1/2，则
（2-30）
最小设计流量时，只用2格工作，则：
>0.15 （符合要求） （2-31）
沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵，送至砂水分离气，脱水后的清洁砂砾外运，分离出来的水回流至泵房吸水井。
2.5 配水井的设计计算
（1）进水管管径D1
配水井进水管的设计流量为，当进水管管径D1=800mm时（混凝土圆管，满流），查水力计算表，得知v=0.95m/s<1m/s满足要求。
（2）堰上水头H
因单个出水溢流堰的流量为，一般单个出水流堰的流量大于100 L/s采用矩形堰，小于100 L/s采用三角堰，所以本设计采用三角堰（堰高h取0.5m）。
（3）三角堰的流量
（2-32）
式中：q——三角堰的流量，m3/s；
H——堰上水头，m；
b——堰宽，m，取堰宽b=0.6m；
m0——流量系数，通常采用0.327～0.332，取0.33。
则

2.6 设计和计算
（1）原始数据
碱度工艺的设计参数 kgBOD5/(kgMLSS·d)

（2）池容积
反应池总的水力停留时间t= （2-37）
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
（3）校核磷负荷kgTN/(kgMLSS•d)
厌氧段总磷负荷：
(4) 剩余污泥量
（2-39）
剩余污水含水率按99.2%计算，污泥密度为1000kg/m3，湿污泥量为
（2-42）
（5）碱碱度校核
每氧化1mg氨氮需消耗碱度7.14mg，每还原1mg硝态氮产生碱度3.57mg，去除1mg BOD5产生碱度0.1mg。
剩余碱度S=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化碱度+去除BOD5产生碱度
假设生物污泥中含氮量以12.4﹪计，则：
每日用于合成的总氮=0.124*4233.33=524.93kg/d
即，进水总氮中有（524.93*1000）/50000=10.50mg/L,用于合成
所需硝化的氨氮量=30-15-10.50=4.5 mg/L
需还原的硝酸盐氮量=50000*4.5/1000=225kg/d
（6）反应池主要尺寸
反应池容积 V= （2-43）
设反应池2组，单组池容积V单＝V/2＝/2＝833