10万m3生活污水处理厂设计.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上1 绪论1.1 本课题研究的背景水是一切生物生存必不可少的物质之一，没有水的世界是无法想象的。虽然我国水资源总量非常丰富，居世界第六位，但是由于人口众多，人均占有仅2300m3，约为世界平均的1/4，属世界缺水国家之一。人民生活离不开水，工农业生产发展更离不开水，无论是生活污水还是工业废水都会带来不同程度的污染。城市污水处理的滞后，已经成为影响我国区域水污染防治目标实现的一个重要因素，并且严重制约了城市社会经济的可持续发展，所以加快建设城市污水集中处理刻不容缓1。近年来，国家在污水处理方面又加大了一些工程建设投入，兴建了一批城市污水处理厂，在工业废水治理和城市污水处理

2、方面取得了很大进展，克服了与国外一些大城市共同存在的自动化缺乏，管道堵塞、设备过时和工作强度过大等的操作问题2。据初步估算，近3年我国城市污水处理厂规模的增长相当于建国50多年的建设总量。目前我国新建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90%以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。随着城市水体富营养化程度加剧，各种具有除磷脱氮的新工艺开始应用，污水处理工艺技术由过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。城市污水处理的重点和难点转为氮、磷营养物质的去除。面对淡水资源的宝贵要求，人们重新认识再生水，把再生

3、水利用的渠道拓宽，因地制宜根据需要确定利用途径，充分利用经污水处理厂净化后的再生水3。总之，在实现四个现代化过程中，水污染控制技术对环境保护、促进工农业生产和保障人民健康有着现实意义和深远影响，并使经济建设、城乡建设与环境建设同步规划、实施和发展。这样才能实现经济效益、社会效益和环境效益的统一4。1.2 本课题研究的意义随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高，用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。在国家可持续发展的新政策下，环境保护已受到各级政府和全国人民的重视，同时根据我国经济发展和环境保护需求，结合我国环境保护最新研究成果及国际环境保护技术水平和发展趋势，提出一套合理、经济、运转

4、效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到标准排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。根据国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要的要求，到2010年城市污水处理率要达到40%50%，用于城市污水处理产业的投资需求约为1800亿元，建成后每年的运行费在70亿以上。按照国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)，为了满足出水排放标准，绝大多数城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理或深度处理工艺技术5。2 污水处理现状及工艺选择2.1 项目污水来源本课题针对汾河西岸，九院沙河以南，服务范围包括柴村镇，西山地区及河西北中部九院沙河以北地区，服务面

5、积478平方公里，服务人口约50万。根据城市污水水质，完成处理工艺设计。2.2 污水处理现状目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。一方面，我国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后；另一方面，我国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低6。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万m3/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，1020万m3/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺7，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工

6、艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：SBR工艺，氧化沟工艺，A/O工艺，A2/O工艺。(1) SBR工艺SBR是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥水处理技术，又称序批式活性污泥法，早在20世纪初已开发，近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种废水处理工艺。SBR的运行工况以间歇操作为特征，每个SBR反应器在处理废水时操作过程包括五个阶段：进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期8。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行，所以省去了传统活性

7、污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的9。SBR工艺的优点10：1)有机物降解与沉淀均在一个构筑物内完成，无需设独立的沉淀池及其刮泥系统，节省占地，造价低；2)承受水量、水质冲击负荷能力较强；3)污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀；4)通过控制曝气池内溶解氧的浓度，使池内交替出现缺氧、好氧状态，实现脱氮功能，没有混合液回流系统；5)扩建方便。SBR工艺的缺点：1)要求的自动化控制水平较高。反应池的进水、曝气、沉淀、排水、排泥变化频繁，且必须按时操作，单用人工管理极为困难。2)工程投资和运行费用相对较高。3)脱氮除磷效果不甚稳定11。(2)

8、A/O工艺 A/O工艺系缺氧好氧生物脱氮工艺的简称，A(Anacrobic)是缺氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物12。开创于80年代初，因其将缺氧反硝化反应池置于该工艺之首，故该工艺又称为前置硝化生物脱氮工艺。在A/O工艺中，原污水先进入缺氧池，再进入好氧池，并将好氧池的混合液与沉淀池的污水同时回流到缺氧池。污泥和好氧池混合液的回流保证了缺氧池和好氧池中足够数量的微生物，并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。而原污水和混合液的直接进入，又为缺氧池反硝化提供了充足的碳源有机物，使反硝化反应能在缺氧池得以进行，反硝化反应后的出水又可在好氧池中进行的BOD5的进一步降

9、解和硝化作用13。A/O工艺的优点： 1)流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大的节省； 2)反硝化池不需要外加碳源，降低了运行费用； 3)此工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机物进一步去除，提高出水的水质； 4)缺氧池在前，污水中的有机碳被消耗，可以减轻其后好氧池的有机负荷。而且反硝化产生的碱度可以补偿硝化所需的碱度。A/O工艺的缺点： 1)脱氮效率不高，一般在70%80%之间； 2)如果沉淀池运行不当，则在沉淀池内会发生反硝化反应，造成污泥上浮，使处理的水质恶化； 3)如提高脱氮效率，必须加大内循环比，会使运行费用增高； 4)内循环混合液来自曝

10、气池（硝化池），含有一定的溶解氧，使反硝化难于维持理想的缺氧状态，一般脱氮率难于达到90%。(3) 氧化沟工艺氧化沟污水处理技术是二十世纪五十年代在荷兰研制成功的，经过五十余年发展，已成为一种技术成型的污水处理工艺14。现已发展形成各种不同的类型，包括卡鲁塞尔型、奥贝尔型、二沟或三沟交替工作型、一体化氧化沟等15。氧化沟是一种改良的活性污泥法，其曝气池成封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为氧化沟，又称环形曝气池。六十年代以来，氧化沟技术在欧洲、北美、非洲、大洋洲等地得到迅速推广和应用，经过多年的实践和发展，氧化沟处理技术不断完善，其封闭循环式的池形尤其适合于污水的脱氮除

11、磷16。氧化沟工艺的优点17-18：1) Orbal氧化沟具有较好的脱氮功能；2) Orbal氧化沟沟内的水流流态介于推流式和完全混合式之间，具有较强的抗冲击负荷能力；3)可通过改变转盘、转刷、转碟的旋转方向、转速、浸水深度、和转盘、转刷、转碟的安装个数等，以调节整体供氧能力和电耗，使池内溶解氧值控制在最佳工况；4)由于Orbal氧化沟属于多反应器系统，在一定程度上有利于难降解有机物的去除，且抗冲击负荷能力较强；5)Orbal氧化沟有三个相对独立的沟道，进水方式灵活。一般可不设初次沉淀池和污泥消化池。氧化沟工艺的缺点：1)循环式，运行工况可以调节，管理相对复杂；2)表曝法供氧，设备氧管量大；3

12、)污水停留时间长，泥龄长，电耗相对较高。(4) A2/O工艺 城市污水中的氮磷是造成水体富营养化和生态环境恶化的重要污染污物。A2/O工艺因其较好的除磷脱氮效果而广泛应用于城市污水处理之中14。六十年代在国外引起广泛重视，并开始研究废水生物除磷脱氮技术。由于该工艺在去除废水中有机物的同时，具有良好的除磷脱氮效果，到八十年代在国外得到很快的发展和广泛应用。我国自八十年代初开始A2/O生物除磷脱氮工艺的研究，并在八十年代末成功地应用于城市污水处理，据不完全统计，我国已有16个城市污水处理厂（包括正在设计、施工的）采用生物除磷脱氮工艺，总处理规模达80万吨/日。生物除磷脱氮工艺是我国近十年推广使用的

13、废水生物处理新工艺，也是国内目前正在深入研究的课题19。A2/O工艺活性污泥反应池由厌氧、缺氧、好氧三部分组成，污水首先进入首段厌氧池，与同步进入的从二沉池回流的含磷污泥混合，本池主要功能为释放磷，使污水中磷的质量浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD质量浓度下降；另外因细胞的合成而被去除一部分，使污水中浓度下降，但含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量和还原为N2释放至空气中。因此，BOD5质量浓度下降，质量浓度下降，而磷的变化很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解下降，有机氮被氨化继而被硝化，使浓度显著下降，但随着硝化过程，的

14、质量浓度却增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以比较快的速度下降。所以A2/O工艺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等功能，脱氮的前提是应完全硝化，好氧池能完成这一工能，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20。A2/O工艺的优点7： 1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时去除有机物、脱氮除磷。2)本工艺在系统上称作是最简单的同步脱氮除磷工艺，水力停留时间少于其他同类工艺； 3)在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下，丝状细菌不能大量的繁殖，无污泥膨胀现象的发生，SVI 的值一般小于100； 4)污泥中含磷浓度较高，具有很高的肥

15、效； 5)运行中无需投加药品，两个A段之间轻缓搅拌，以不增加溶解氧的量为度，运行费用低。2.3 设计原则(1) 根据污水排放的标准，本方案针对城市生活污水进行处理，使出水水质达到城市污水排放标准。 (2) 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。 (3) 积极利用国内外的先进技术和设备，提高污水处理厂的技术含量，确保污水处理的效果。 (4) 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。2.4 工艺的比选对于城市污水，其BOD5/COD=0.67达到0.5以上，废水的可生化性能比较

16、好，宜于进行生物处理；废水是城市污水，含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等营养物质；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，针对这些特点，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。通过好氧生物处理，出水中BOD5与COD值即可控制在较低水平，而生物脱氮需要好氧硝化和缺氧反硝化两个过程，硝化菌增长速度较缓慢，要求系统有足够的污泥龄，即必须维持在较低的污泥负荷条件下进行；反硝化则需在缺氧条件，并且要在有充裕的碳源情况下，才能顺利进行。生物除磷需要厌氧状态和好氧状态在时间或空间上交替进行，使聚磷菌成为优势菌，通过厌氧释磷，然后好氧聚磷，排除高含磷量的好氧剩余污泥，即可

17、获得低含磷量的净化处理出水。因此生物脱氮除磷工艺基本包括厌氧、缺氧、好氧三种状态21。SBR工艺操作管理复杂，自动化程度要求高，基建投资大，脱氮除磷功能差，一般适用于中、小规模的污水处理厂；氧化沟工艺由于无专门的厌氧区，其生物除磷效果差，而且，由于交替进行，总的容积利用率低，设备总数量多，设备空置率高。城市污水中的氮磷是造成水体富营养化和生态环境恶化的重要污染污物。A2/O工艺因其较好的除磷脱氮效果而广泛应用于城市污水处理之中22。A2/O工艺虽然占地稍大，但运行管理经验成熟，可以处理的水量大，不要求很高的自动化水平，有较好的脱氮除磷功能，出水稳定可靠，运行费用低，目前相对而言应用广泛，因此，

18、本设计决定采用A2/O工艺进行设计。3 工艺设计3.1 工艺流程采用A2/O工艺对城市污水进行处理，具体的工艺流程见图3.1。格栅曝气沉砂池A2/O池二沉池澄清池污泥泵房混合池浓缩池脱水间剩余污泥污泥回流栅渣砂水分离泥饼外运城市污水初沉池接触消毒池出水图3.1 A2/O处理工艺流程示意图3.2 进、出水水质和排放标准处理后污水水质应满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准，其进水水质和排放标准见表3.1。 表3.1 进水水质和排放标准 单位mg/L项 目CODBOD5SSNH3-NTNTP进水水质3005002003001502003035303545排放标准

19、5010108150.53.2.1 设计污水水量情况设计污水量：查资料 取总变化系数 从而可计算得： 设计秒流量为 式中 城市每天的平均污水量，； 总变化系数； 设计秒流量，。 3.2.2 污水处理程度计算城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。(1) 污水的COD处理程度计算 式3.1式中 的处理程度，%； 进水的浓度,取； 处理后污水排放的浓度，。则 (2) 污水的BOD5处理程度计算 式3.2式中 的处理程度，%； 进水的浓度，取； 处理

20、后污水排放的浓度，。则 (3) 污水的SS处理程度计算 式3.3式中 SS的处理程度，%； 进水的SS浓度，取； 处理后污水排放的SS浓度，。则 (4) 污水的氨氮处理程度计算 式3.4式中 氨氮的处理程度，%； 进水的氨氮浓度，取； 处理后污水排放的氨氮浓度，。则 (5) 污水的磷酸盐处理程度计算 式3.5式中 磷酸盐的处理程度，%； 进水的磷酸盐浓度，取； 处理后污水排放的磷酸盐浓度，。则 4 主要设备和构筑物设计污水量：m3/d总变化系数：KZ=1.3设计最大流量：4.1 格栅格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污

21、水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。本工艺采用矩形断面粗格栅和细格栅各一道，采用机械清渣，粗格栅设在污水提升泵房之前，其作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，细格栅设在提升泵房之后，用于拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物，来保证后续处理构筑物的正常运行23。4.1.1 设计参数(1) 格栅的清渣方式有人工清渣和机械清渣，一般采用机械清渣；(2) 机械格栅一般不宜少于两台；(3) 过栅流速一般采用0.61.0m

22、/s；(4) 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；(5) 格栅倾角一般采用；(6) 通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m；(7) 格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施；(8) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：人工清除不应小于1.2m，机械清除不应小于1.5m。4.1.2 粗格栅设计计算格栅设置两个，可以在水量较少的时候开启1个运行；达到大水量时，2个同时开启运行。已知条件：最大设计流量 栅前流速1、栅前断面水力计算根据最优水力断面公式计算 设计中取污水过栅流速栅前槽宽 栅前水深 2、格栅的间

23、隙数 栅前水深，格栅栅条间隙数，格栅倾角，则 式4.1式中 格栅栅条间隙数，个； 最大设计流量，； 格栅倾角，（）,取； 栅前水深，取； 过栅流速，取；格栅栅条间隙数，取。则 个，取48个3、格栅栅槽宽度 式4.2式中 格栅栅槽宽度，； 每根格栅条宽度，。 设计中取则 4、进水渠道渐宽部分的长度 式4.3式中 进水渠道渐宽部分长度，； 渐宽处角度，取=； 进水渠宽，。 则 5、栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度6、通过格栅的水头损失 式4.4式中 水头损失，； 格栅条的阻力系数，查表知 ； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。则 7、栅后槽总高度设栅前渠道超高则 栅后槽总高度：8

24、、栅槽总长度9、每日栅渣量 式4.5式中 每日栅渣量，； 每日每1000污水的栅渣量，污水。设计中取 =0.05污水则 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。10、格栅除渣机的选择经计算本工程采用机械清渣，格栅清污采用GH链条式回转除渣机，其功能如下：表4.1 GH-1800链式旋转除污机技术参数型号电机功率（kw）格栅宽度（mm）整机重量(kg)栅条间隙(mm)安装角度GH-10000.752.210003500-5500256011、进水与出水渠道城市污水通过DN1200的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。4.2 提升泵

25、站4.2.1 一般规定(1) 应根据污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；(2) 应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。(3) 根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；(4) 污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建式，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方形；(5) 泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施。4.2.2 选泵1、污水泵站选泵应考虑因素(1) 选泵机组泵站泵

26、的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；(2) 尽量选择类型相同（最多不超过两种型号）和口径相同的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；(3) 由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。2、具体计算泵站选用集水池与机器间合建式 (1) 流量的确定本设计拟定选用4台泵（3用1备），则每台泵的设计流量为：(2) 选泵前扬程估算设计进水管管底高程为，管径，充满度；出水管提升后的水面高程为；原地面高程为；经过格栅的水头损失取。集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差： （集水池有效水深，正常按计

27、）(3) 水泵总扬程：总水力损失为，考虑安全水头 根据总扬程和水量选用型型潜污泵24 表4.2 型潜污泵参数型号流量m3/h转速r/min扬程m功率Kw效率%出口直径mm1500990159082.13504.3 细格栅设计细格栅两组（1用1备）：最大设计流量设计中取格栅栅条间隙数=0.01，污水过栅流速=1.0，每根格栅条宽度=0.01，栅前渠道超高，每日每1000污水的栅渣量=0.05则 设计中取污水过栅流速栅前槽宽 栅前水深 格栅的间隙数：个 取108个格栅栅槽宽度： 进水渠道渐宽部分的长度：进水渠道渐窄部分的长度计算： 通过格栅的水头损失： 栅后槽总高度：栅槽总长度： 每日栅渣量：应采

28、用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。表4.3 XHG-1400回转格栅除污机技术参数型号电机功率（kw）格栅宽度（mm）总宽度（mm）栅条间隙(mm)安装角度XHG-14000.75-1.11400150010604.4 沉砂池由于城市污水中含有大量的无机悬浮颗粒，这些物质在后面的生物处理过程中，对活性污泥会产生许多不良的影响。并且这些物质沉降下来后，会对污泥的处理带来许多得不便，因此这些物质在进入生物处理阶段前必须去除。采用沉砂池，用来去除这些无机悬浮颗粒。沉砂池一般分为平流式、竖流式、环流式和曝气式。由于曝气沉砂池和环流式沉砂池对流量变化的适

29、应性较强，除砂效果好且稳定，条件许可时，建议尽量采用曝气式沉砂池和环流式沉砂池。曝气沉砂池还可以克服普通平流式沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的砂粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置，故本次设计选用曝气式沉砂池25。4.4.1 设计参数(1) 水平流速宜为0.1m/s；(2) 最高时流量的停留时间应大于2min；(3) 有效水深宜为2.03.0m，宽深比宜为11.5；(4) 处理每立方米污水的曝气量宜为0.10.2m3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) 污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算

30、；合流制污水的沉砂量应根实际情况确定；(7) 砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55；(8) 池底坡度一般取为0.10.5；(9) 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm，并考虑防堵塞措施。4.4.2 曝气沉砂池的设计计算 本设计中选择一组曝气沉砂池分为两格，沉砂池的设计流量。1、沉砂池有效容积 式4.6式中 沉砂池有效容积，；停留时间，。本设计中取 则 2、水流断面面积 式4.7式中 水流断面面积，；水平流速，。设计中取 =0.1 则 3、池总宽度 式4.8式中 沉砂池宽度，；沉砂池有效水深，

31、。 设计中取 =3则 在1.02.0之间，符合要求 每个池子宽度，取格，4、沉砂池长5、每小时所需的空气量 式4.9式中 每小时所需的空气量，； 1的污水所需要的空气量，。 设计中=0.2污水则 6、沉砂斗设计计算(1) 沉砂室所需容积 式4.10式中 城市污水沉砂量； 清除沉砂的间隔时间，。 设计中=30污水 =2则 (2) 每个沉砂斗的容积设每个分格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗则 (3) 沉砂斗各部分尺寸设计中取沉砂斗底宽为0.5，沉砂斗壁与水平面的倾角为，沉砂斗高度则 沉砂斗的上口宽度为：沉砂斗的有效容积：符合要求7、沉砂室高度设池底坡度为0.06，坡向沉砂斗；由沉砂池长度，得则 8、沉

32、砂池总高设超高则 9、验算流速 式4.11式中：最小流量，；最小流量时沉砂池的水流断面面积（m2），； 最小流量时工作的沉砂池数目，最小流量时，只有一格工作=1。则 10、砂水分离器沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。选用螺旋式砂水分离器两台，一用一备，螺旋式砂水分离器由砂斗、溢流堰、出水管、无轴螺旋带及驱动装置等组成。11、风机选择 根据设计流量，选用两台RE-250型罗茨鼓风机（一用一备），鼓风机性能见表4.4。表4.4 RE-250型罗茨鼓风机性能型号转速(r/min-1)口径（mm）流量Qs(m3min-1)轴功率La(kW)电机

33、功率P0(kW)RE-2501170250A76.718224.5 初沉池4.5.1 设计概述本设计中采用中央进水幅流式沉淀池4座，采用周边传动刮泥机。每座沉淀池设计流量为0.376m3/s；表面负荷取2.0m3/(m2h)，一般为1.53.0m3/(m2h)；水力停留时间（沉淀时间）为2h。4.5.2 设计计算1、沉淀池面积按表面负荷计算：2、沉淀池直径有效水深为：径深比 3、贮泥斗容积本污水处理厂设计服务人口数为50万人。贮泥时间采用Tw=4h，初沉池污泥区所需存泥容积： 设池边坡度为0.05，进水头部直径为2m，则：锥体部分容积为：4、初沉池总高度取初沉池池缓冲层高度，超高为则初沉池总高

34、度：5、吸泥机选择采用周边传动吸泥机，为了符合型号规格，取直径为，由给水排水设计手册（第2版）第11册P593查知，选取周边传动吸泥机，其性能参数如下表4.5所示：表4.5 性能参数规格型号池径D(m)周边线速(m/min)电机功率(kW)压缩空气压力（MPa）301.571.50.14.6 A2/O生化反应池 生化池由三段组成，既厌氧段、缺氧段、好氧段。在厌氧段，回流的好氧微生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给作电子受体，以进行反化硝脱氮。在最后的好氧段中，好氧微生物进行硝化和去除剩余BOD的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性

35、多聚正磷酸盐而在菌体内贮藏起来，通过沉淀池排放剩余污泥而达到除磷的目的。4.6.1 设计进水水质和出水水质设计进水水质：；碱度。设计出水水质：；。4.6.2 设计计算71、判断是否可以采用A2/O工艺80.06符合要求。2、有关设计参数 (1) BOD5污泥负荷，；(2) 回流污泥浓度，；(3) 污泥回流比，%；(4) 曝气池混合液浓度 (5) 内回流比式中： %则 取3、设计计算(1) 反应池容积 式4.12式中：进水的浓度，；BOD5污泥负荷，；曝气池混合液浓度， ；设计流量，。则 (2) 反应池总水力停留时间t各段水力停留时间和容积厌氧:缺氧:好氧=1:1:4厌氧池水力停留时间，池容；缺

36、氧池水力停留时间，池容；好氧池水力停留时间，池容。4、校核氮磷负荷，好氧段总氮负荷： 符合要求厌氧段总磷负荷： 符合要求5、剩余污泥量 式4.13式中：污泥产率系数，一般为0.50.7；污泥自身氧化速率d-1,一般为0.05；Xv挥发性悬浮固体浓度，；X混合液浓度，；、分别为生化反应池进、出水SS的浓度；、分别为生化反应池进、出水BOD5的浓度；生化池有效容积；设计流量；50%不可降解和惰性悬浮物量（NVSS）占TSS的百分数。(1) 降解BOD5生成的污泥量(2) 内源呼吸产生的污泥量挥发性悬浮固体浓度 (3) 不可生物降解和惰性悬浮物量，该部分占总悬浮物的50%(4) 剩余污泥量每日生成的

37、活性污泥量(5) 湿污泥量（剩余污泥含水率）6、碱度校核每氧化1mgNH3-N需碱度7.14mg，每还原1mgNO-3-N产生碱度3.57mg，去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。生物污泥中的含氮量以12.4%计，则每日用于合成的总氮即进水总氮中有用于合成 需还原的硝酸盐氮量所以，剩余碱度7、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廊道推流式反应池，廊道宽单组反应池长度 校核，符合要求。取超高为1.0m，则反应池总高。8、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：管径计算：取进水管管径DN900mm(2) 回

38、流污泥管及回流污泥泵房回流比单组反应池回流污泥管设计流量：管道流速取回流污泥管管径DN900mm(3) 进水井进水孔流量：口径流速孔径过水断面面积：孔口尺寸取为，取4个孔径进水井平面尺寸取为(4) 进水堰及出水井按矩形堰流量计算： 式4.14式中：堰宽，；堰上水头，。根据 则 进水孔过水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) 出水管反应池出水管设计流量：管道流速过水断面面积管径取出水管管径DN1100mm校核管道流速9、曝气系统设计计算(1) 设计需氧量AOR碳化需氧量 硝化需氧量反硝化脱氮产生的氧量总需氧量最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则去除每1kgBOD5的需氧量

39、(2) 标准需氧量SOR采用鼓风曝气，微孔曝气器，曝气敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25摄氏度。将实际需氧量AOR转换成标准状态下的需氧量SOR。 式4.15式中：气压调整系数，工程所在地区实际大气压为，所以； 曝气池内平均溶解氧，取；20摄氏度下氧的饱和溶解度，；在温度T下，氧的饱和溶解，；污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比,取0.95。查相关手册可知，水中溶解氧饱和度： 空气扩散器出口处绝对压为：空气离开好氧反应池时氧的百分比：好氧反应池中平均溶解氧饱和度：标准需氧量为：相应最大时标准需氧量：好氧反应池平均时供气量：最大供气量：(3) 所需空气压力(相对压力) 式4.16式中：供风管道沿程与局部阻力之和，取；曝气器淹没水头，；曝气器阻力，取；富余水头，。所以 (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