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1、目录 第1章 绪论 1 1.1概述 1 1.2设计目的和任务 1 1.1.2设计成果 1 1.2设计原始资料 2 1.3设计水量 3 1.4污染物处理程度 3 1.5污水厂设计原则及依据 4 1.5.1污水处理工程设计基本原则 4 1.5.2执行的规范和标准 4 第2章 工艺设计方案的确定及构筑物的选择 5 2.1 污水处理厂的选址 5 2.2 污水处理工艺流程的确定 5 2.2.1 工艺流程选择 5 2.2.2 工艺流程方案的确定 6 2.3 主要构筑物的选择 6 2.3.1 格栅 6 2.3.2 沉砂池 7 2.3.3 初沉池 7 2.3.4 曝气池
2、 7 2.3.5 消毒接触池 8 2.3.6 污泥浓缩池 8 2.3.7 贮泥池 9 2.3.8 污泥脱水 9 第3章 污水处理系统工艺设计 10 3.1格栅的计算 10 3.1.1粗格栅的计算 10 3.1.2细格栅的计算 11 3.2提升泵站 13 3.2.1水泵选择 13 3.2.2集水池 13 3.3沉砂池 15 3.4初沉池 16 3.5 A2O工艺 18 3.6二沉池 23 3.7消毒接触池 26 3.8污泥泵房 26 3.9污泥浓缩池 27 3.10贮泥池 28 3.11脱水间 28 3.12构建筑物和设备一览表 29 第四章 平
3、面布置 30 第五章 高程布置及计算 30 （1）高程布置原则 30 （2）高程布置结果 31 （3）高程计算 31 参考文献 32 33 第1章 绪论 1.1概述 伴随人口增加、经济发展和城市化进程加快，水资源短缺、水环境污染、水生态受损情况触目惊心，水安全正在成为新时期经济社会发展的基础性、全局性和战略性问题。全国十大水系水质一半污染；国控重点湖泊水质四成污染；31个大型淡水湖泊水质17个污染；9个重要海
4、湾中，辽东湾、渤海湾和胶州湾水质差，长江口、杭州湾、闽江口和珠江口水质极差…… 水污染的处理迫在眉睫，各大城市也在废水治理中加大力度，污水处理厂也在加紧建设中。其中污水厂的设计也是其中最重要的环节。 1.2设计目的和任务 本设计是《水质工程学》课程实践性教学环节之一。通过本设计使学生巩固所学的污水处理方面的知识，了解污水处理工程设计的基本内容，加强工程设计能力的训练，提高综合运用《水质工程学》以及其它课程中所学的知识，解决污水处理工程实际问题的能力。 要求学生根据设计资料完成一个污水处理厂(站)的初步方案设计，内容包括：污水处理规模的确定、污水处理工艺流程和污泥处理工艺流程的确定、各处
5、理构筑物形式的选择与设计计算、污水处理厂的平面布置与高程设计。 1.1.2设计成果 1、设计成果：包括初步设计计算说明书、图纸。 2、初步设计计算说明书的要求： ① 初步设计说明书的内容：摘要，目录，设计任务和依据概述，污水处理规模的确定，污水处理流程和污泥处理流程的选择与说明，各处理构筑物及主要设备的工艺计算与选型说明，处理构筑物之间的水力计算与高程设计说明，污水厂(站)平面布置与说明。 ② 初步设计计算说明书文字要通顺、层次清楚、工艺方案选择合理、选定的参数要有依据、计算正确、各种符号应注有文字说明、必要时列出计算数据表格； ③ 初步设计说明书一律采用电子计算说明书，但应有手工
6、计算草稿书。 3、初步设计图纸的要求 初步设计图纸一般应包括污水处理厂平面布置图、高程（流程）布置图、主要生化处理构筑平剖面图。初步设计图纸采用计算机绘图，高程图采用手工绘图。 ① 污水处理厂平面布置图，图中应表示出以下内容：各构筑物的位置、外形尺寸、相互距离，各工艺管线的平面位置、管径、坡度，其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等，必要的图例与说明。 ② 污水处理厂高程布置图，图中表示出各构筑物并注明名称，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 生化处理构筑平剖面图，图中表示出构筑物进出水管、构筑物平面尺寸和高程位置，材料设备表，必要的图例与说明。
7、 ④ 设计图纸要求表达正确，图面清晰，层次清楚，线条匀称，字体工整。 ⑤ 初步设计图纸绘制要符合现行的制图和给水排水工程设计相关标准和规范，达到工艺图要求； ⑥ 初步设计图纸一般不少于3张（视课题确定），出图图幅大小根据具体要求确定（一般为A2）； 1.2设计原始资料 1. 该城市的总体情况 该城市地形略有起伏，污水厂位于该城市的西北角，设计地面标高18 m。 城市地处北亚热带湿润气候区，全年主导风向为东南风，年平均气温约为15.4℃，最高气温约为40.6℃，最低气温约为－15.7℃。年平均降雨量为1020mm，全年无霜期为236.7天。污水处理厂总进水管水面标高为14.5 m。
8、 2. 水质情况 该城市污水来源为城市居民生活污水，根据水质化验报告，设计进水水质如下：BOD5＝160mg/L，COD＝320mg/L，pH＝6.5～8,TN=33.6mg/L, TP=6.5mg/L, SS＝150mg/L。 3. 处理水质要求 要求处理后水质达到《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。 1.3设计水量 本次设计最大流量：Q=67000m3/d，即0.776m3/s。 1.4污染物处理程度 1. 由处理效率： 其中:—进水中某种物质平均浓度（mg/L） —出水中该种物质平均浓度(mg/L)
9、 根据本次设计的要求，执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准的 A 标准， 即出厂水质标准为： 项目 BOD COD pH TN TP SS 水质 ≤10 ≤50 ≤9 ≤15 ≤0.5 ≤10 单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 按照这个要求根据计算公式可以得出以下表格 项目 BOD （mg/L） COD（mg/L） pH TN （mg/L） TP （mg/L） SS （mg/L） 进水水质 160 320 6.5~8
10、 33.6 6.5 150 出水水质 10 50 9 15 0.5 10 处理程度 93.75% 84.38% 达到要求 55.36% 92.31% 93.33% 1.5污水厂设计原则及依据 1.5.1污水处理工程设计基本原则 （1） 全面规划，近期和远期相结合 （2） 清污分流，分质处理 （3） 局部处理与集中处理相结合 （4） 技术先进，经济合理，运转可靠 （5） 处理后的污水应尽量回用 （6） 达标排放。保护环境 （7）根据城市污水排放的标准，本方案对某
11、市废水进行处理，使出水水质达到城市污水排放标准。 （8）选用运行安全可靠，经济合理的处理方案和工艺流程。尽可能减少基建投资和设备运行管理费用，节省占地和降低能耗。 （9）利用国内外先进技术和设备，提高污水处理厂的技术含量，确保污水处理的效果。 （10）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣和污泥等，尽可能作的资源的回收利用，避免二次污染的发生。 1.5.2执行的规范和标准 1. 地表水环境质量标准 (GB3838-2002) 2. 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002) 3. 污水综合排放标准(GB8978-1996) 4. 污水排入城市
12、下水道水质标准(CJ3082-1999) 5. 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89) 6. 城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93) 7. 《给水排水设计手册》（第二版）1～12册 8. 《排水工程》 张自杰主编，建筑工业出版社，2000 第2章 工艺设计方案的确定及构筑物的选择 2.1 污水处理厂的选址 城市污水处理工程的厂址选择，应遵循下列各项原则 （1）应与选定的污水处理工艺相适应，尽量做到少占农田和不占农田。 （2）厂址必须位于集中给水水源的下游，并应设在城镇、工厂厂区及生
13、活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持与300m以上的距离，但也不宜太远，以避免增加管道长度，提高造价。 （3）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。 （4）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理工程，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。 （5）要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物的高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方
14、案，节省动力费用，降低处理成本。 （6）根据城市总体发展规划，污水处理工程厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。 2.2 污水处理工艺流程的确定 2.2.1 工艺流程选择 本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,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。根据国内外已运行的中、
15、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。 2.2.2 工艺流程方案的确定 进水 格栅 提升泵房 沉砂池 砂水分离 砂 初沉池 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 接触池 排放 消毒剂 初沉污泥 泵房 浓缩池 贮泥池 脱水间 泥饼 图2.2 SBR法处理工艺流程图 2.3 主要构筑物的选择 2.3.1 格栅 格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，
16、如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。 截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。 2.3.2 沉砂池 沉砂池的形式有平流式、竖流式、曝气沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单、处理效果好的优点。 竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。 曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋
17、流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小。 综上所述，采用平流式沉砂池。 2.3.3 初沉池 沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。 沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而
18、且具 有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。 由于本设计流量较小，所以采用平流式沉淀池，初沉池共有两座。每座沉淀池上设有刮泥机，沉淀池采用中心进水，周边出水，单边传动排泥。 2.3.4 曝气池 本设计采用A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法生物脱氮除磷工艺的简称。 该工艺中，首段为厌氧池，原污水及回流污泥同时进入本段，其主要功能是聚磷菌进行磷的释放，为在好氧段进行磷的超量吸收实现生物除磷创造条件。在缺氧池中，反硝化菌利用污水
19、中的有机物做碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N还原为N2释放至空气，达到脱氮的目的并使BOD5浓度有所下降。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解，氨氮被硝化成NO3--N。同时聚磷菌进行磷的超量吸收，在排除剩余污泥的过程中被除去，完成生物降磷。所以，A2/O工艺可以同时完成有机物的去除、除磷和脱氮等功能。好氧池进行有机物的氧化和氨氮的硝化，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。 2.3.5 消毒接触池 城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。 液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮
20、存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为HCl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在1-5mg/L,接触时间为30分钟。 2.3.6 污泥浓缩池 污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。 （1）浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。 （2）重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多,运行费用低，动力消耗小。 综上所述，本设计采用重力浓缩池。 2.3.7 贮泥池
21、 贮泥池可以调节来自初沉池及浓缩池的污泥量,以便及时将污泥提升至一级消化池。本设计采用矩形贮泥池，贮存来自初沉池和浓缩池的污泥，池数n=1。 - 2.3.8 污泥脱水 污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。 另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。 第3章 污水处理系统工艺设计 3.1
22、格栅的计算 3.1.1粗格栅的计算 设计流量： 平均流量：Qa=50000t/d≈50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s 总变化系数：Kz= (Qa－平均流量，L/s) = =1.34 ∴设计流量Qmax： Qmax= Kz×Qa=1.34×50000 =67000 m3/d =2791.7 m3/h =0.776 m3/s 设计参数： 栅条宽度s＝10.0mm 栅条间隙宽度d=20.0mm 栅前水深h＝0.4m 过栅流速
23、v=1.0m/s 最大流量Qmax=0.776m3/s α=60° 格栅建筑宽度b 进水渠道渐宽部分的长度(l1)： 设进水渠宽b1＝1.0m 其渐宽部分展开角度α＝20° 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)： 通过格栅的水头损失(h2)： 格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则： 栅后槽总高度(h总)： 设栅前渠道超高h1=0.3m 栅槽总长度(L): 每日栅渣量W： 设每日栅渣量为0.1m3/1000m3，取KZ＝1.34 采用机械清渣。 3.1.2细格栅的计算 设计参数： 栅条宽
24、度s＝10.0mm 栅条间隙宽度d=10.0mm 栅前水深h＝0.4m 过栅流速v=1.0m/s α=60° 格栅建筑宽度b 进水渠道渐宽部分的长度(l1)： 设进水渠宽b1＝1.0m 其渐宽部分展开角度α＝20° 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)： 通过格栅的水头损失(h2)： 格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则： 栅后槽总高度(h总)： 设栅前渠道超高h1=0.3m 栅槽总长度(L): 每日栅渣量W： 设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.34 采用机械清渣。
25、 故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧，通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴，主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动，在环形链条上均布6～8块齿耙，齿耙间距与格栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度，运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行，当齿耙转到格栅体顶部牵引链条换向时齿耙也随之翻转，格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处，由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。 格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.1m时，开始工作。
26、 图3.1 格栅示意图 3.2提升泵站 3.2.1水泵选择 设计水量67000m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备) 扬程/m 流量/(m3/h) 转速/(r/min) 轴功率/kw 叶轮直径/mm 效率/% 7.22 1210 1450 29.9 300 79.5 3.2.2集水池 ⑴、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 ⑵、面积 取有效水深，则面积 ⑶、泵位及安装 泵房由机器间、集水池、格栅、辅助间等组成，机器间内设置水泵机组及相关附属设备，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池可在一定程度上调节来水的不
27、均匀性，以便水泵可较均匀的工作，减小对机组的损耗。 泵站是给污水加压与提升设备，为污水提供能量，使污水在后续处理构筑物中能顺利流下，不倒流。本设计考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。 1. 设计参数 (1) 设计流量：污水泵站设计流量按最高日最高时污水流量 ； (2) 污水厂进水管：D=400mm，H/D=0.55，I=1.13‰，流速v=1.00m/s，管底标高=14.3m，管底埋深=3.7m； (3) 泵房位置：选择在污水处理厂厂区内，地面标高为18.000m； 2. 水泵站设计流量和扬程的确定 污水泵站设计流量按最高日最高
28、时污水流量计算。扬程按以下步骤进行计算： 1) 栅前水面标高为14.5m； 2) 中栅后水面标高=集水池最高水位标高=格栅前水面标高－中格栅水头损=14.5－0.127=14.373m； 3) 集水池最低水位标高=集水池最高水位标高－集水池有效水深=14.373－3.0=11.373m 4) 站外管线水头损失=消毒接触池水头损失+A2/O池水头损失+轴流式沉淀池+沉砂池水头损失（平流式沉砂池）+细格栅水损+平流是沉淀池=0.4+1.2+0.6+0.3+0.6+0.6=3.7，取4.0m。 5) 设排水口水面标高：21.0m，则细格栅水位标高为：21.0+4.0=25.0m 6) 水
29、泵静扬程=细格栅水面标高-集水池最低水位标高=25.0-11.373=13.627m 7) 水泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为2.0m，自由水头损失为1.0m。因此水泵扬程H=13.627+2.0+1.0=16.627m。 考虑来水的不均匀性，易选择两台以上及两台以上的机组工作，以适应流量的变化。 水泵的总设计流量按最高日最高时流量计算： 3. 集水池计算 (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) 面积 取有效水深，则面积 (3) 集水池尺寸L×B×H=10.0m×
30、4.5m×3.0m 4. 泵房高度的确定 (1) 地下部分 集水池最高水位为中格栅出水水位标高即：14.373m 集水池最低水位为：11.373m 集水池最低水位至池底的高差按水泵安装要求取：0.900m 则泵房地下埋深H1=18.00-11.373+0.90=7.527m (2) 地上部分 H2=n+a+c+d+e+h 式中：n—一般采用不小于0.1，取为0.1m； a—行车梁高度，查手册为0.7m； c—行车梁底至起吊钩中心距离，查手册为1.06m； d—起重绳的垂直长度；取0.5m； e—最大一台水泵或电动机的高度；为2.14m； h—吊起物低部与泵房进口处室
31、内地坪的距离，0.2m。 H2=0.1+0.7+1.06+0.5+2.14+0.2=4.7m，本设计取5.2m。 则泵房高度 H=H1+H2=7.527+5.2=12.727m 。 3.3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。 选型：平流式沉砂池 设计参数： 设计流量，设计水力停留时间 水平流速 1、 长度： 2、 水流断面面积： 3、 池总宽度： 有效水深 4、 沉砂斗容积： T＝2d，X＝30m3/106m3 5、 每个沉砂斗的容积(V0) 设每一分格有2格沉砂斗，则 6、 沉砂斗各部分尺寸：
32、设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0m 7、贮砂斗容积：(V1) 8、沉砂室高度：(h3) 设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则 9、池总高度：(H) 10、核算最小流速 (符合要求) 3.4初沉池 初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 选型：平流式沉淀池 设计参数： 1、 池子总面积A，表明负荷取 2、 沉淀部分有效水深h2 取t＝1.5h 3、 沉淀部分有效容积V’ 4、 池长L 5、 池子总宽度B 6、 池子个数，宽度取b＝5 m 7、
33、 校核长宽比 (符合要求) 8、 污泥部分所需总容积V 已知进水SS浓度=200mg/L 初沉池效率设计50％，则出水SS浓度 设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重 9、 每格池污泥所需容积V’ 10、污泥斗容积V1， 11、 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2 12、 污泥斗和梯形部分容积 13、 沉淀池总高度H 取8m 3.5 A2O工艺 一、 设计参数 1、设计最大流量 Q=50 000m3/d 2、设计进水水质 COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L
34、NH3-N=30mg/L；TP=4mg/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，采用A2/O生物除磷工艺 ⑴、 BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d) ⑵、 回流污泥浓度XR=6 600mg/L ⑶、 污泥回流比R=100% ⑷、 混合液悬浮固体浓度 ⑸、 反应池容积V ⑹、 反应池总水力停留时间 ⑺、 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
35、水力停留时间，池容 ⑻、 厌氧段总磷负荷 ⑼、 反应池主要尺寸 反应池总容积 设反应池2组，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，则反应池总高 ⑽、 反应池进、出水系统计算 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 取出水管管径DN700mm 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 取回流污泥管管径DN700mm ③ 进水井 反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 孔口流速
36、 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 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DN900mm 校核管道流速 ⑾、 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BODu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 碳化需氧量D1 硝化需要量D2 反硝化脱氮产
37、生的氧量 总需要量 最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则 去除1kgBOD5的需氧量 ② 标准需氧量 采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。 相应最大时标准需氧量 好氧反应池平均时供气量 最大时供气量 ③ 所需空气压力p 式中 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。 ⑤ 供风管道计算 供风干管道采用环状布置。 流量 流速 管径 取干管管径微DN500mm 单侧供气(向单侧廊道供气)支
38、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 ⑿、厌氧池设备选择(以单组反应池计算) 厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3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 混合全池污水所需功率为 ⑿、 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3台潜污泵(2用1备) 单泵流量 水泵扬程根据竖向流程确定。 ⒀、 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3台潜污泵(2用1备) 单泵流量 ② 混合液回流管。 混合液回
39、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DN900mm 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 3.6二沉池 设计参数 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2•h-1）。 1) 池体设计计算 ①. 二沉池表面面积 二沉池直径， 取29.8m ②. 池体有效水深 ③. 混合液浓度 ，回流污泥浓度为 为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不
40、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H2为0.5m。 ④. 二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m 二沉池边总高度 ⑤. 校核径深比 二沉池直径与水深比为，符合要求 2) 进水系统计算 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 坡降为 1000i=1.83 ②. 进水竖井 进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.1～0.2m/s 出水口尺寸0.45×1.5m²,共6个，沿井壁均匀分布。 出水口流速 ③. 稳流筒计算 取筒
41、中流速 稳流筒过流面积 稳流筒直径 3) 出水部分设计 a． 单池设计流量 b． 环形集水槽内流量 c． 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=0.8m，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=0.2896 m³/s，v´=0.8m/s 设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。 d． 出水溢流堰的设计 采用
42、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） 4) 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 3.7消毒接触池 4、加氯间 ⑴、加氯量 按每立方米投加5g计，则 ⑵、加氯设备 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h 3.8污泥泵房 设计污泥回流泵房2座 1、设计参数 污泥回流比100％ 设计回流污泥
43、流量50000m3/d 剩余污泥量2130m3/d 2、 污泥泵 回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵 剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵 3、 集泥池 ⑴、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设计 取集泥池容积50m3 ⑵、面积 有效水深，面积 集泥池长度取5m，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。 3.9污泥浓缩池 初沉池污泥含水率大约95％ 设计参数 1、 浓缩池尺寸 2、 浓缩后污泥体积 3、 采用周边驱动单臂旋转式刮
44、泥机。 3.10贮泥池 1、 污泥量 2、 贮泥池容积 设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积 3、 贮泥池尺寸 4、 搅拌设备 为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kw。 3.11脱水间 1、 压滤机 2、加药量计算 投加量 以干固体的0.4%计 . 3.12构建筑物和设备一览表： 序号 名称 规格 数量 设计参数 主要设备 1 格栅 L×B = 3.58m×3.2m 1座 设计流量Qd=50000m3/d 栅条间隙 栅前水深 过栅流速 HG
45、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 水泵房 L × B = 20m× 13m 1座 设计流量Q=2793.6 m3/h 单泵流量Q= 350m3/h 设计扬程H=6mH2O 选泵扬程H= 7.22mH2O 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
46、 3 平流沉砂池 L×B×H= 12.5m×3.1m×2.57m 1座 设计流量Q＝2793.6 m3/h 水平流速v= 0.25 m/s 有效水深H1= 1 m 停留时间T= 50 S 砂水分离器（Φ0.5m）2台 4 平流式初沉池 L×B×H= 1.6m×5m×8m 13座 设计流量Q= 2793.3 m3/h 表面负荷q= 2.0m3/(m2·h) 停留时间T= 2.0 d 全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台
47、 撇渣斗4个 5 曝气池 L×B×H = 70m×55m×4.5m 1座 BOD为150，经初沉池处理，降低25% 罗茨鼓风机（TSO-150，Qa15.9m3/min,P19.6kPa, N11kw）3台 消声器6个 第四章 平面布置 （1）总平面布置原则 该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。 ① 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，
48、以便于节约用地和运行管理。 ② 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。 ③ 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 ④ 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 ⑤ 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。 （2）总平面布置结果 污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该
49、排水总干管和泵站排入河流。 污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。 厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。 第五章 高程布置及计算 （1）高程布置原则 ① 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 ② 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 ③ 做好污水高程布
50、置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 ④ 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。 （2）高程布置结果 由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。 采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为64m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。 （3）高程计算 为了使污水能够在处理构筑物之间通畅流动，以保
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