邻水县王家镇的污水管网系统以及污水处理系统设计-毕业设计.doc

西华大学毕业设计说明书

目录
摘 要 3
前言 4
1 概述 5
1.1 项目简介 5
1.1.1 项目名称 5
1.1.2 项目规模 5
1.1.3 项目建设目的 5
1.2 相关依据 5
2 城镇概况 5
2.1 城镇现状 6
2.2 排水现状 6
2.3建设污水处理设施的必要性 6
2.4污水厂处理规模的设计 6
2.4.1 平均日流量的计算 6
2.4.2总变化系数的确定 7
2.4.3生活污水设计规模 8
2.4.4污水厂设计规模 8
2.5水质分析 8
2.5.1 污水厂进水水质 8
2.5.2污水厂出水水质 8
2.6 厂址的确定 9
2.6.1厂址选择原则 9
2.6.2厂址论证 9
3污水管渠系统设计 9
3.1 排水系统体制的选择 9
3.2污水管道布置 11
3.3 汇水面积的划分 11
3.4 污水管道的衔接 11
3.5污水管道的控制参数 12
3.6计算管段的划分及计算管段汇水面积的划分 13
3.7各设计管道的设计流量的计算 14
3.8各设计管道的水力计算 15
4污水处理工艺方案确定 16
4.1污水处理工艺方案确定 16
4.2污泥处理方案选择 17
4.3工艺流程 19
5设计说明与计算 19
5.1格栅 19
5.1.1格栅的功能 19
5.1.2格栅的选择 20
5.1.3格栅的设计参数 20
5.1.4土建尺寸 20
5.1.5主要设备及运行方式 20
5.2污水提升泵站 20
5.2.1 泵的选型 20
5.3旋流式沉砂池 20
5.3.1沉砂池的作用 20
5.3.2.沉砂池的选择 21
5.3.3沉砂池设计计算 21
5.4 CASS池 22
5.4.1CASS池的设计说明 22
5.4.2设计参数 22
5.4.3 设计计算 23
5.5三级处理设计计算 28
5.5.1设计说明 28
5.5.2 设计参数 28
5.5.3人工湿地设计计算 28
5.5.4植物选择 29
5.5.5湿地面积计算 29
5.5.6湿地尺寸 29
5.5.7停留时间 29
5.6消毒设施 30
5.6.1设计参数的确定 30
5.6.2设计计算 30
6 污泥处理构筑物的计算 31
6.1污泥管道运输计算 31
6.1.1概述 31
6.1.2设计参数 31

6.1.3设计计算 31
6.2储泥池 32
6.2.1设计参数 32
6.2.2设计计算 32
6.3污泥脱水计算 33
6.3.1设计参数 33
6.3.2设计计算 33
7污水处理厂高程计算 34
7.1布置原则 34
7.2污水水头损失计算 34
谢辞 35
参考文献36

摘要
本次设计是主要是针对邻水县王家镇的污水管网系统以及污水处理系统。对于污水管网系统，排水体质采用污水雨水分流制，先对污水系统进行管网定线，然后进行流域分区；确定好管径、坡度和埋深，最后利用鸿业市政管线软件绘制出污水管网纵断面图。对于污水处理系统，本次污水处理厂设计规模为近期1500，远期3800。污水处理工艺为CASS工艺。工艺流程为：泵房到沉砂池，然后进入CASS池最后经过人工湿地和紫外线消毒池出水。出水水质达到一级A标。
Abstract
This design is mainly for the Royal Town Linshui county sewage pipe network system and sewage treatment system. For sewage pipe network system, drainage constitution the rain sewage water flow system, first to sewage system network line, and area; determine the well diameter, slope and depth, and draw out the sewage pipe network profile with the pipeline system of municipal Hongye. For the sewage treatment system, the wastewater treatment plant design scale for the near future 1500，the forward 3800. Wastewater treatment process for CASS process. Process: the pump to sink sand pool, and then into the regulation pool, pool Cass finally after artificial wetland and ultraviolet disinfection tank effluent. The water quality of the effluent reached the grade A standard..
关键词污水管网、污水处理厂、CASS工艺

引言
随着我国社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健康,已经成为小康社会全面发展的严重制约因素。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设,有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中,预计到2010年,我国要新建城市污水处理厂1000余座,污水厂的投资将达1800亿元.在这一进程中,污水处理工艺的选择, 将是工程界面临的首要问题。
根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。
本次设计是针对邻水县王家镇的污水管网系统及污水处理的工艺设计，本设计是以污水处理厂工程设计等相关理论知识为基础，结合工程实际情况，查阅相关资料、规范等，在指导老师的指导下完成的。此次毕业设计的污水处理厂采用的是CASS工艺。本次设计是对整个大学四年的检测，并对大家四年来学习的知识进行一次大整合。，由于本人的实际工作经验缺乏，所以在设计中难免会出现不足的地方，敬请读者指出改正。

1.概述
1.1 项目简介
1.1.1 项目名称
邻水县王家镇污水管网及污水厂毕业设计
1.1.2项目规模
根据总规项目服务范围内近期2020年0.5万人，远期2030年1.0万人。
1.1.3项目建设目的
*完善王家镇的排污系统
*改善小镇环境质量，美化小镇的环境
*改善水环境，保证下游河流的水环境质量
1.2 设计依据
1) 相关法律法规
1. 《中华人民共和国环境保护法》
2. 《中华人民共和国水污染防治法》
2) 主要规范标准
1. 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
2. 《室外排水设计规范》（GB50014-2006（2014年版））
3. 建设项目经济评价方法与参数
4. 建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）
5. 混凝土设计规范GB50010-2010
6. 供配电系统设计规范GB50052-2009
其它相关的国家标准和设计规范
2.城镇概况
2.1城镇现状
王家镇坐落于广安市邻水县东北部，地处洪河之上，西山之下，毗邻大竹县、垫江县及邻水县兴仁镇、石永镇。因清除王姓移民先入户占籍而得名。属亚热带季风气候，四季分明。地貌以丘陵为主，多页岩丘陵。土壤尤以壤土和沙土为主。省道204线、潆新路穿镇而过，交通方便，依山傍水，人杰地灵。
2.2排水现状
随着社会的进步，排水收集系统建设滞后的影响将越加突出，污水管网与污水处理设施建设严重滞后，与城镇建设速度及社会经济发展不相适应，由于王家镇目前的雨污合流边沟收集的污水经过任何处理就直接排入水库，造成了水库水体环境污染，对周围的环境产生不利影响。
存在的问题：排水设施现状不是很理想，现状尚无系统污水管网及污水处理设施。
2.3建设污水处理设施的必要性
*水体质量的好坏直接影响下游的工农业生产和人民的身体健康
*提高当地居民生活质量，全面实现小康社会的必要条件
*健全完善的污水排放系统和建设污水处理厂，是城镇基础设施建设的重要一环，也是衡量现代化城镇的标志之一
综上所述，为了减少污染、改善城镇水质环境，提高当地居民的生活质量，保障下游人民的身体健康，促进社会全面发展，王家镇的污水管网雨污水处理厂的建设是十分必要。
2.4 污水厂处理规模的设计
根据总规项目服务范围内近期2020年0.5万人，远期2030年1.0万人。
我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定，污水量定额应根据当地采用用水定额并结合建筑内部给水排水设置水平确定。一般情况下，生活污水和工业废水的污水量约为用水量的60%-80%，在天然干旱季节甚至低至50%。在工程设计中，当缺少实际材料时，污水量定额可按照当地实际用水定额的 80%-90%计算。本设计用到了人均日用水量220L/人.T,按照生活用水量的80%来计算，污水定额确定为180L/人.天。
2.4.1平均日流量的计算
平均日流量的确定一般按人口当量计算。平均日流量等于居住区生活污水排水定额（平均日）与人口当量的乘积，即： =n·N
— 平均日流量；
n — 居住区生活污水排水定额（平均日）；
N— 人口当量；
本设计取为180 L/人d。
近期：=180×0.5×/86400=10.41L/S
远期： =180×1×/86400==20.83L/S
2.4.2 总变化系数的确定
以上算出的流量只是平均值，实际上污水量时刻都在变化，污水量变化的程度通常用变化系数表示。一年中，最高日的污水量和平均日的污水量的比值为日变化系数；最高日最大时的污水量和最高日平均时的污水量的比值为时变化系数；最高日最大时的污水量和平均日平均时的污水量的比值是总变化系数。

总变化系数是随人口数和污水量标准而定，换句话说它是和平均流量有关，平均流量越大，总变化系数越小。其关系为：= ，当平均污水流量小于5 L/S时，总变化系数采用2.3；当平均污水流量大于1000 L/S时，总变化系数采用1.3。
— 污水平均日流量L/S）；
近期：Kz==2.08

远期：Kz==1.93
2.4.3 生活污水设计规模

— 生活污水设计规模；
— 生活污水平均日流量；
— 总变化系数。
近期：=10.41×2.08=21.7L/S=1875/d
远期：=20.83×1.93=40.2 L/S=3474/d
2.4.5污水厂设计规模
由于临水县王家镇的工业发展不是很发达，我们按照人口的污水定额来进行计算将少部分的工业废水包含进去。王家镇包括小学、中学、政府等人口比较集中的地点，所以近期污水集中流量100，远期污水集中流量300
据此，确定该城市污水处理厂的处理规模定为近期处理2000，远期处理污水3800。
2.5水质分析
2.5.1. 污水厂进水水质
本污水处理厂的设计进水水质指标如下表：

设计进水水质 单位：mg/L
项　目
BOD5
CODcr
SS
NH3-N
TN
TP
磷酸盐
指　标
85.7
180
142
20
30
2.8
2.5
2.5.2.污水厂出水水质
污水排放执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的A类要求，其中：
BOD5：≤10mg/L CODcr：≤50mg/L
SS：≤10mg/L 氨氮：≤5.0mg/L
TN：≤15mg/L TP：≤0.5mg/L
2.6 厂址的确定
2.6.1厂址选择原则
1、 在城镇水体的下游； 2、 便于处理后出水回用和安全排放； 3、 便于污泥集中处理和处置； 4、 在城镇夏季主导风向的下风向； 5、 有良好的工程地质条件； 6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离； 7、有扩建的可能； 8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件； 9、 有方便的交通、运输和水电条件。所以将污水处理厂规划区的下游，拆迁少，场地宽阔。
2.6.2厂址论证
此次设计将厂址直接确定在位于王家镇下游的末端，此处临近公路，交通便利;临近河流，利于处理水的排放。此处污水厂的建设施工条件好，基本无拆迁。其他位置的污水厂对污水的收集和对管道的布置都有一定的限制性。综上所述，此处作为污水厂址是最好的。

3污水管渠系统的设计
3.1 排水系统体制的选择
合理的选择排水系统的体制，是排水系统的规划和设计的重要问题，它不仅从根本上影响到排水系统的总投资、初期投资及维护管理费用，而且更重要的是对城市和工业企业的规划、环境保护有着深远的影响。因此，在选择排水系统的体制时，应尽可能在满足环境保护要求的前提下，根据当地的具体情况，通过技术经济的比较决定。排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原油排水设施、水质、水量、地形、对条件确定。下面通过三个方面进一步分析比较各种体制的使用情况。
（1）从环境保护方面来看
半分流制排水系统效果最好；完全分流制排水系统卫生情况较好，基本上能满足当前我国环境保护的要求，但对于地面污染严重的地区，由于初期雨水较脏且得不到处理；截流式合流制排水系统在雨天，仍有可能有相当部分的混合污水未经处理直接排入水体，使水体遭受污染，随着经济的发展，河流的污染日益严重，对这种污染甚至会达到不可容忍的程度。
（2）从工程造价方面来看
合流制排水系统由于只敷设一套管道系统，故管道投资比分流制要低，据估计可节省20%-40%。虽然其污水处理厂的造价比分流制要大些，但管道部分的造价一般占排水工程总造价的70%左右，所以从排水工程总造价来说，合流制排水系统比分流制排水系统要低得多，这是合流制的主要优点；对于发展地区，如首先采用不完全分流制排水系统，则可大大减少工程初期的投资，待有条件后，再进一步建设雨水排水系统，变不完全分流制排水系统为完全分流制排水系统。当然采用这一建设方案一定要慎重，要结合城市规划和道路建设情况，如果该城市的道路一期规划即采用高级路面，就不便采用上述方案。但合流制的截流管、提升泵站和污水厂的容量都要比分流制的增多；合流制管道的埋深，也必须因同时排除工业废水和生活污水而要求比雨水管道的埋深加大，这样就增加了部分施工费用。
（3）从运行管理方面来看
晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而雨天时合流制管道内流速较低，易于产生沉淀。但据经验，管中的沉淀易被暴雨水流冲走，这样，合流管道的维护费用可降低。但是，晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。而分流制系统可以保证管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。
总的来看，分流制排水系统较合流制排水系统灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，是城镇排水体制的发展方向，新建的排水系统一般应采用分流制排水系统；在附近有较大的水体，发展又受到限制的小城镇，或在雨水稀少，废水可以全部处理的地区，采用合流制排水系统，有时也是经济合理的。大城市因素复杂，可根据具体情况，部分地区用分流制排水系统，部分采用合流制排水系统。
结合本设计地区的实际情况，对于临水县王家镇污水处理厂的设计，综合考虑各个因素，为了更好的保护环境，适应社会的发展，且便于污水厂的运行管理，采用完全分流制排水系统。完全分流制排水系统是既有完整的污水排水系统，又有完整的雨水排水系统。污水全部输入污水处理厂处理后排入水体，雨水可就近排放。
3.2 污水管道布置
确定污水管线在平面图上的位置和流向，称为污水管道的定线。
污水管道的定线关系到整个系统的合理性和工程造价，是污水管道系统设计的重要环节。
污水管道的定线的原则是：应尽可能地在管线较短，埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出；管道布置应尽量顺直。这样才能使工程量为最小，工程最为经济最为节能。
污水管道的定线一般是按主干管、干管、支管的顺序依次进行。本次设计只用设计干管和主干管。
从王家镇地形图可知，地势自西向东逐渐升高，考虑到污水厂的位置，如果所有污水聚集到一根污水干管会大大增加管道的埋深，所以本次设计采用的是三根污水主干管。
3.3汇水面积的划分
由于污水管道设计时往往在街坊建筑修建之前，街坊内的污水如何流入城市污水管道是不明确的。故按照就近排入及合理利用地形坡度排水的原理对街坊内污水的排放情况进行划分。
3.4 污水管道的衔接
管道在管径、坡度、高程、方向发生变化及支管接入的地方都需要设置检查井。在设计时必须考虑在检查井内上下游管道衔接时的高程关系问题。管道在衔接时应遵循3个原则：
① 尽可能提高下游管道的高程，以减少管道的埋深，降低造价，这点在平坦地区尤其重要；
② 避免上游管段中形成回水而造成淤积；
③ 不允许下游管管底标高高于上游管管底标高，以免形成淤积。
管道衔接的方法，通常有水面平接和管顶平接两种。特殊情况下可采用管底平接或跌水连接方法。在一般情况下，上下游为异径管段时宜采用管顶平接在平坦地区，为了减少管道的埋深，异管径的管段有时也采用水面平接或充满度0.8处平接，当异管径管段采用管顶平接而发现下游管段的水面高于上游管段的水面时，应改用水面平接。有时，当上下游管段管径相同而下游管段的充满度小于上游管段的充满度时（由小坡度转入较陡的坡度时，可能出现这种情况），采用管顶平接。
通常，同管径管段往往是下游管段的充满度大于上游管段的充满度，为了避免在上游管段中形成回水，采用水面平接。
在特殊情况下，下游管段的管径小于上游管段的管径（坡度突然变陡时或为了避让某地下障碍物时，可能出现这种情况）而不能采用管顶平接或水面平接时，应采用管底平接以防下游管段的管底高于上游管段的管底。为了减少管道系统的埋深，虽然下游管的管径大于上游管的管径，有时也可以采用管底平接。
当管道敷设地区的坡度很大时，为了调整管内流速所采用的管道坡度将会小于地面坡度。为了保证下游管段的最小覆土厚度和减少上游管段的埋深，可根据地面坡度采用跌水连接。
在旁侧管道与干管交汇处，若旁侧管道的管底标高比干管的管底标高大很多时，为了保证干管有良好的水力条件，最好在旁侧管道上先设跌水井后再与干管相接。反之，若干管的管底标高高于旁侧管道的管底标高，为了保证旁侧管能接入干管，干管则在交汇处需设跌水井，增大干管的埋深。
3.5污水管道的控制参数
（1）设计充满度
表3-1 最大设计充满度
管径（D）或暗渠高（H）
（mm）
最大设计充满度
（h/D或h/H）
管径（D）或暗渠高（H）
（mm）
最大设计充满度
（h/D或h/H）
200~300
0.55
500~900
0.7
350~450
0.65
≥1000
0.75
（2）设计流速
为了防止管道淤积现象，同时也要防止过大的冲刷损坏管道，对管道设计流速规定了最大、最小值。
最小设计流速是保证管道内不至发生淤积的流速，这一限值与污水中所含悬浮物的成分和粒度有关，与管道的水力半径、管壁的粗糙系数有关。《室外排水设计规范》规定污水管道最小设计流速为0.6m/s。
最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速，该值与管道的材料有关。《室外排水设计规范》规定：金属管道最大设计流速为10m/s，非金属管道最大设计流速为5m/s。
（3） 最小管径和最小坡度
污水管道最小管径和最小设计坡度
管道类型
最小管径（mm）
最小设计坡度
厂区内的工业废水管、生活污水管、街坊内的生活污水管
200
0.004
城市生活污水管
300
0.003

3.6 计算管段的划分及计算管段汇水面积的划分
两个检查井之间的管段，采用的设计流量是不变的，采用的管径和坡度也是不变的，把这段管段称为计算管段。在划分计算管道时，估计管径和坡度连续不变的管段都可作为设计管段，因此设计管段可以是两个检查井之间的管段，也可以是几个检查井之间的管段。在有集中流量流入的或旁侧管流入的检查井，都应作为计算管段的起点。
根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点（一般为街坊两端）、集中流量及旁侧支管进入的点，作为设计管段的起讫点的检查井，并编上号码。
计算管段的汇水面积的划分一般按照就近原则进行划分，使污水能够以最短的距离靠重力流流入污水管。详见污水汇水面积划分图。
将汇水面积编上号码，并通过AutoCAD的查询工具获得各汇水面积的大小，详见附表1。
总的街坊面积为：60ha 。

3.7 各设计管道的设计流量的计算
各设计管道的设计流量应列表进行计算。
附表1——干管设计流量计算；
本设计城区，居住区人口密度P为：

式中：N——远期规划设计人口，1万人
F——污水厂服务的总面积，ha。本设计为60ha。
则P计算为：
=167人/ha
污水量标准为：180L/（人.d）。
则污水比流量：每10000街坊面积的生活污水平均流量为：
===0.348L/(s.ha)

总设计流量的确定：
① 本段平均流量=街坊面积F×污水比流量
② 转输平均流量是指该管段接受与其相连的上游管道的居民生活污水平均流量；
③ 合计平均流量=本段平均流量+转输平均流量；
④ 总变化系数是通过公式：确定，其中——合计平均流量，L/s；当平均污水流量小于5 L/s时，总变化系数采用2.3；当平均污水流量大于1000L/s时，总变化系数采用1.3；
⑤ 居民生活污水设计流量=×合计平均流量；
⑥ 设计流量的计算详见污水计算书；
⑦ 转输集中流量是指该管段接受与其相连的上游管道的集中流量；
⑧ 总设计流量=居民区生活污水设计流量+本段集中流量+转输集中流量。

3.8 各设计管道的水力计算
在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管、干管以及支管的水力计算。一般常列表进行计算，如污水计算书所示。
水力计算的步骤如下：
⑴ 利用鸿业市政管线软件生成计算书和纵断面图；
⑵ 计算每一设计管段的地面坡度（地面坡度=地面高程/距离）作为确定管道坡度时的参考值
首先拟采用最小管径300mm ，查设计手册 。
本设计中由于大部分管段的地面坡度很小，为不使整个管道系统的埋深过大，宜采用最小设计坡度为设定数据 。
⑸ 确定其它管段的管径、设计流速、设计充满度和管道坡度。
先根据流量变化情况确定管径，根据Q和V即可在确定的表中查出相应的h/D和i值。若h/D和i值符合设计规范的要求，说明水力计算合理 。
⑹ 计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度。
确定各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度的方法：
① WS1点是主干管的起点，埋设深度为1.01m，其它两根干管的起始埋设深度也设为1.01m
② 埋设深度=地面标高-管内底标高；
水面标高=管内底标高+水深。
③ 根据计算管段长度和管道坡度求降落量。
④ 根据管段在检查井处采用的衔接方法，可确定下游管段的管内底标高。

4污水处理工艺方案设计
4.1 污水处理工艺方案确定
污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。污水处理的每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处，不可能以一种工艺代替其他一切工艺，也不宜离开当地的具体条件和我国国情。同样的工艺，在不同的进水和出水条件下，取用不同的设计参数，设备的选型并不是一成不变的。具体工艺的选择应遵循如下一些原则和要求：
①技术合理。技术先进且成熟，对水质变化适应性强，因为项目所在地污水量昼夜变化大，从而造成水质波动较大，处理工艺应该具有较强的适应冲击负荷的能力；出水达标并且稳定性高，满足受纳水体对排水水质要求，污泥易于处理。选择的处理工艺应确保出水水质满足国家和地方现行的有关规定，符合环境影响评价报告的要求。
②经济节能。基建投资和运行费用低，占地少。
③易于管理。工艺流程须简捷流畅，以降低工程造价和运行费用，操作管理方便，设备可靠。要求管理简单、运行稳定、维修方便。这对于小城市尤为重要,因为小城市往往技术力量比较薄弱。
④ 重视环境。总平面布置力求流程顺畅,合理紧凑，减少占地，土方并考虑防洪、预留远期处理用地。厂区平面布置与周围环境相协调，注意厂内噪声控制和臭气的治理，绿化、道路与分期建设结合好。
⑤采用以生物方法为主体的处理工艺，在生物处理构筑物中，去除大部分的污染物。
⑥除磷、脱氮效果好，运行稳定。
通过比较，本次设计的污水厂属于较小的污水处理厂，采用cass工艺具有处理效果稳定、运行维护简单、运行成本较低的显著优势，可作为本次设计的推荐方案。本次设计的污水出水水质需要达到一级A标，还需要进行深度处理。本次设计三级处理推荐采用人工湿地方案处理。
4.2污泥处理方案选择
1. 污泥处理的主要目的：
（1） 降低水分以减少体积，便于污泥运输、贮存及各种处理和处置工艺的进行。（2）消除会散发恶臭、导致病害及污染环境的有机物与病原菌以及其他有毒有害物质，使污泥卫生化、稳定化。
（3）改善污泥的成分和性质，以利于应用，或易于回收能源和资源。随着废水处理技术的推广和发展，污泥的产生量越来越大，种类和性质也更复杂。废水中有毒有害物质往往浓缩于污泥之中，所以污泥是影响环境的最为严重的因素之一，必须重视污泥的处理和处置问题。
2.污泥处理工艺选择
（1）污泥消化
对于本次设计而言，规模较小，采用污泥消化的费效比相当低，但对于规模小于 10000 的污水厂，污泥采用厌氧消化都是不经济的。另一方面，在污水处理中，反应池系统泥龄(硝化及反硝化)>12d，好氧泥龄约 10d，可以认为污泥已得到基本的稳定。同时国内许多已建成的污水处理厂，采用生物脱氮除磷工艺，产生的污泥直接浓缩脱水，其效果(主要指泥饼含水率)与经消化后脱水相近，证明得到好氧稳定的污泥，直接浓缩脱水是可行的。由于该种方式总体效果较好目前已在中、小型城市污水处理厂中得到广泛应用。
综上所述，本设计污泥采用直接浓缩脱水，不经消化。
（2）污泥处理工艺
①　 污泥浓缩
污泥浓缩有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、微孔浓缩及隔膜浓缩等方法。
重力浓缩适用于活性污泥、活性污泥与初沉污泥的混合体以及消化污泥的浓缩，不宜用于脱氮除磷工艺产生的剩余污泥。腐殖污泥与高负荷腐殖污泥经常时间浓缩后，比阻将增加，上清液BOD5升高，不利于机械脱水，因此也不宜采用重力浓缩。
气浮浓缩适用于相对密度接近1.0的疏水性物质，如好氧消化污泥、解触稳定污泥、延时曝气活性污泥和一些工业的含油废水等，可将含水率为99.5%的活性污泥浓缩到94%～96%。气浮浓缩由于在好氧状态中完成，而且持续时间较短，因此适用于脱氮除磷系统的污泥浓缩。初沉污泥、腐殖污泥、厌氧消化污泥等，由于相对密度较大，沉降性能好、絮凝性能差，不适于气浮浓缩。
离心浓缩是利用污泥中的固体与液体的相对密度差，在离心力场所受的离心力的不同而被分离浓缩。因此适用范围较广，但运行与维修费用较高。
② 污泥脱水
污泥的脱水方法主要是机械脱水。
污泥机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。
常用的污泥脱水机械有真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、离心脱水机四种，见表3-8。

表3-4　四种机械脱水设备性能比较
脱水方式
性能指标
真空转鼓过滤机
自动板框压滤机
滚压带式压滤机
离心脱水机
脱水泥饼含水率/%
75～80
65～70
70～80
75～80
运行情况
连续操作
自动控制
间歇操作
自动控制
连续操作
自动控制
连续操作
自动控制
附属设备
多
较多
较少
较少
操作管理工作量
小
大
小
小
运行费用
四种方式运行费用基本接近
投资费用
较高
高
较低
较高
适用场合
中小型污水厂初沉污泥和消化污泥
中小型污水厂各种污泥
大中型污水厂初沉污泥、消化污泥、腐殖污泥
大中型污水厂各种污泥

43 工艺流程

污水处理厂CASS工艺
污水进入隔栅间，利用格栅拦截污水中较大的杂质，再通过旋流式沉砂池除去沙土。然后出水经过 CASS池后进入人工湿地进一步处理，出水经过消毒后汇入处理厂出水干管排入场外河道。
剩余污泥排入贮泥池，然后进入浓缩脱水机进行浓缩脱水，污泥外运。
5.设计说明与计算
5.1 格栅
5.1.1格栅的功能
格栅的主要作用是将污水中大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。
5.1.2格栅的选择
由于本次设计的污水流量较小，所以采用一台机械格栅一台人工格栅的设计方式。本次设计采用回转式齿耙式格栅除污机。其构造简单，运行稳定可靠。
5.1.3 格栅的设计参数
格栅设计规模：按照远期规模0.35万,由于流量过小，通过计算得出的格栅是不合理的，所以通过前辈们的工作经验得出下面的结果。
总变化系数：=1.93
机械栅条间隙：6mm 手动栅条间隙：20mm
机械格栅安装倾角75° 手动格栅安装倾角60°
最大过栅损失为0.2m
5.1.4土建尺寸
设置一座隔栅井，内分2格，每格渠道宽度为1.0米，钢筋混泥土结构。
5.1.5主要设备及运行方式
1台回转式格栅除污机，栅隙b=6mm，安装角度a=75°，点击功率N=1.1KW
1台手动格栅前、后设有闸板供检修和切换使用
根据机械格栅水位差或预设时间自动清渣，栅渣由渣斗收集再装车外运。当机械格栅出现故障检修时，采用人工格栅进行除渣。
5.2 污水提升泵站
设计计算设计流量Qmax = Qd × Kz = 40.2 × 1.97= 79.19L/s
污水提升前水位 米即泵站吸水池最低水位），提升后水位4.0m(即细格栅水面标高)。所以提升的净扬程Z = 11.4，水泵的水头损失取2m，从而所求水泵的扬程为H = Z + h = 11.4+ 2 =13.4m
5.2.1 泵的选型

5.3 旋流式沉砂池
5.3.1 沉砂池的作用
沉砂池是一种泥水分离的设施,一般设在污水处理厂生化构筑物之前。分离的沉淀物质大多为颗粒较大的砂子，沉淀物比重较大，无机成分高，含水量低。污水中的砂如果不提前沉降分离去除，则会影响后续的工艺流程。最主要的是磨损机泵、堵塞管道，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。
5.3.2 沉砂池的选择
平流式沉砂池具有构造简单，截留无机颗粒效果好的优点，但是沉砂池表面附着15%的有机物，使沉砂易于腐化发臭，污染环境，增加后续处理难度，因此选择方案二的旋流式沉砂池，而且旋流式沉砂池还具有去除沉砂表面附着有机物的功能，具有沉砂效率高，占地小，能耗低，运行稳定，维护管理方便等优点。
53.3 沉砂池的设计计算
旋流式沉砂池的选择
本污水厂设置2座旋流式沉砂池（一用一备交替使用），根据设计条件所得到的水量，单座沉砂池的设计水量为0.38，由下表可知：

设计水量（104）
0.38
0.95
1.5
2.65
4.5
7.6
11.4
18.9
26.5
沉砂池直径/m
1.83
2.13
2.44
3.05
3.66
4.88
5.49
6.10
7.32
沉砂池深度/m
1.12
1.12
1.22
1.45
1.52
1.68
1.98
2.13
2.13
砂斗直径/m
0.91
0.91
091
1.52
1.52
1.52
1.52
1.52
1.83
砂斗深度/m
1.52
1.52
1.52
1.68
2.03
2.08
2.13
2.44
2.44
驱动机构/m
0.56
0.86
0.86
0.75
0.75
1.5
1.5
1.5
1.5
桨板转速/(r/min)
20
20
20
14
14
13
13
13
13

5.4 CASS池
5.4.1 CASS的设计说明
CASS池的工作过程分为曝气、沉淀和排水三个过程，周期循环进行。污水连续进入预反应区，通过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，是有机物被池中的微生物讲解。
5.4.2 设计参数
处理规模：Q = 2000，总变化系数KZ = 2.08
混合液污泥浓度X = 2500 = 2.5
反应池水深一般取3~5m，本水厂设计选用H = 3m。
排水比=0.24. 污泥负荷
进水水质：
项目（mg/l）
BOD5
（So）
COD
SS0
TN
NH3-N
TP
PH

原水水质
85.7
180
142
30
20
2.8
7
出水水质（要求达到一级A标）：
项目（mg/l）
BOD5
（Se）
COD
SSe
TN
NH3-N
TP
PH

原水水质
10
50
10
15
5
0.5
7

5.4.3设计计算
曝气时间

‚沉淀时间
当污泥浓度小于3000mg/L时，污泥界面沉降速度为

式中T为污水温度，取T=200C，则污泥界面沉降速度：

设曝气池水深H = 3m，缓冲层高度=0.5m，沉淀时间为：

ƒ运行周期t
设排水时间=0.5h，运行周期

每日周期数

„容积V
设曝气池个数=2，每座曝气池容积

单个CASS池外形尺寸:
取CASS池长L =15m，宽B = 11m，深H = 3m，超高0.5m,有效体积为577.5，此时有效体积大于设计体积495,