城镇污水处理课程设计.doc

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1、1 概述31.1前言31.2城镇污水处理及技术概述31.3污水处理的方法介绍42 设计概况52.1设计题目52.2设计任务书52.3设计依据62.4设计原则62.5设计要求72.6设计内容73工艺方案73.1工艺方案比选73.1.1工艺方案比较73.1.2工艺方案确定113.2 工艺流程说明124设计计算134.1设计流量134.2处理构筑物134.2.1 格栅说明134.2.2粗格栅144.2.3细格栅164.2.4提升泵房及集水房184.2.5 曝气沉砂池224.2.6 SBR反应池234.2.7 滗水器294.2.8 消毒池294.2.9 污泥浓缩池315 设备的选择335.1 粗格栅3

2、35.2 细格栅335.3 污泥提升泵345.4 鼓风机345.5 曝气头345.6 搅拌机355.7浓缩池刮泥机355.8压滤机355.9滗水器366污水处理厂总体布置366.1污水厂平面布置366.1.1关于污水厂总体布置规定366.1.2污水厂平面布置的具体要求366.2 污水厂高程布置376.2.1污水处理流程高程布置主要任务376.2.2污水处理工程高程布置一般原则376.2.3高程布置原则376.2.4高程计算377设计总结411 概述1.1前言人类每天都产生大量生活污水。它有几种主要的有害成分：BOD、悬浮固体、N和P等。最近几年中，人们越来越多地采用一些先进技术,进行污水处理，

3、尤其是除大量的生活污水以及大量的洗涤剂废水也排入污水处理厂。但目前日益严格的环境法规使得企业不得不通过循环和现场处理等方法减少废水的产生。 随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对水资源的需求量越来越大。我国为水资源贫乏的国家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一，再加上时空分布不均，致使部分地区供求矛盾加剧。为节约用水，充分发挥现有水资源的利用率，有些城市相继指定了中水回收利用的有关规定，将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水，经处理后用于冲洗厕所、洗车、绿化等。为了把所学的东西与实际想结合，在此我将水污染处理中的生活污水处理问题做一个较为简单的介绍。1.2城镇污水处理及技术概述城市污水处理工

4、艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。城市污水中90以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物：1、悬浮物：一般为200500毫克升，有时候可超过1000毫克升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄

5、生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。2、需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案。城市污水BOD5一般为每升300500毫克，造纸、食品、纤维等工业

6、废水可高达每升数千毫克。 3、植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克，近年来由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的3075，占地面径流污水中磷含量的17左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。城市

7、污水中除含以上普遍存在的污染物外，随污染源的不同还可能含有多种无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。如果城市污水不经处理就排入地面水体，会使河流、湖泊受到污染。但城市污水水量非常大，如全部进行污水二级处理，投资极大。因此，结合具体情况研究经济有效的处理措施，是环境保护的重大课题之一。1.3污水处理的方法介绍1.3.1物理法物理法主要作为废水的预处理,目的是为使后续处理工艺能正常运行,并以此降低其它处理工艺的处理负荷。包括筛滤截留，重力分离，过滤，磁分离；我们经常用的主要是格栅，截流较大的漂浮物。1.3.2化学法化学法的处理对象主要是废水中无机的和有

8、机的溶解物质或者胶体物质。包括中和，氧化还原，化学沉淀，电解等。 中和：中和处理酸性或碱性物质 氧化还原：氧化分解或还原去除水中污染物质 化学沉淀：析出并沉淀分离水中污染物质 电解：电解分离并氧化还原水中污染物质1.3.3物理化学法物理化学法主要的包含有吸附法、萃取法、膜析法、蒸馏、结晶等。1.3.4生物法生物法有自然生物处理和人工生物处理，人工生物处理包括活性污泥法和生物膜法。生活污水的处理中有很多是采用活性污泥法来处理的, 常用的有SBR法、AB法、A2O法等。生物膜法又包括生物滤池，生物转盘和生物接触氧化。生物膜法是一种广泛采用的生物处理方法,它的主要设施有生物滤池、生物转盘和接触氧化池

9、等;主要降解过程是微生物附着在介质表面上,形成生物膜,污水同生物膜接触后,溶解的有机污染物被微生物吸附转换为水、二氧化碳、氨和微生物细胞物质等,污水得到净化,所需的氧气一般直接来自大气。另外还有厌氧生物处理法，但一般用于高浓度有机废水。2 设计概况2.1设计题目某城镇污水处理厂工程设计2.2设计任务书2.2.2原始资料 西南某城镇位于长江南岸丘陵地带，该镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系，拟建一座污水处理厂进行城市污水集中处理。全镇城市污水日平均水量：6万m3d，污水性质与生活污水类似，处理出水排入长江。生活污水水质：（中等）SS: 250mg/L BOD5: 300m

10、g/L CODcr: 450mg/L NH4-N:15mg/L TP: 4mg/L2.2.3主要任务1)设计说明书： 分章节撰写，内容全面，包括设计概况、原则和依据，技术方法和工艺流程确定，工艺设计计算，设备主要结构尺寸设计计算，辅助设备选型，车间及工段设备布置等。说明书采用标准封面，有目录，正文字数不低于8000字。2)图纸：按照国家标准和规范绘制，完成5张1号图纸。工艺流程图1张，平面布置图1张，高程（立面）图1张，主要设备和构筑物工艺图2张。2.2.4时间安排第一周下达设计任务书。第二周熟悉设计任务，查阅相关资料，确定设计工艺路线。第三周至第五周设计计算。第六周撰写设计说明书。第七周至第

11、八周绘制设计制图，完成5张1号图纸。第九周修改完善设计文件，完成全部设计工作，上交设计成果。2.3设计依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国污水综合排放标准（GB18918-2002）2.4 设计原则l 严格执行国家环境保护有关规定，按规定的排放标准，使处理后的废水达到各项水质指标且优于排放标准；l 废水工艺与生产工艺密切结合，处理系统有较大的灵活性，以适应污水水质、水量的变化；l 要做到方案对比，占地面积小，做到投资省；l 处理工艺流程简单，争取做到组合式设备化，以方便管理；l 污水处理站建筑物应与主体工程建筑风格相协调。2.5设计要求处理出水水质达到国家污水综

12、合排放标准（GB8978-1996）的二级标准。 具体如下：CODcr100/L BOD530/LSS30/L N25/L TP3/L2.6 设计内容1.对工艺构筑物选型作说明；2.主要处理设施（粗细格栅 曝气沉砂池 SBR反应池滗水器）的工艺说明；3.主要设备（曝气沉砂池SBR反应池消毒池）的选择计算；4.污水处理厂平面和高程布置。3工艺方案3.1工艺方案比选3.1.1工艺方案比较对于生活污水处理,可用的工艺方案有很多。例如活性污泥法、生物接触氧化工艺等等。下面，就SBR工艺、CASS工艺、氧化沟法和生物接触氧化工艺四者之间的工艺进行比较。同时，结合本工程的具体特点和设计要求，确定采用的工艺

13、技术。3.1.1.1SBR工艺SBR法（序列间歇式活性污泥法）是一种改进的活性污泥法，它是由原始的间歇式污泥法发展而来，与其他活性污泥法相比，SBR法没有设置二沉池和污泥回流设备，布置更为紧凑，占地面积少，基建及运行费用较低，不易产生污泥膨胀问题，耐冲击负荷，处理效果稳定。有资料显示，SBR法的主要构筑物的容积为常规活性污泥法的50%60%，运行费用及占地面积均可减少20%左右。SBR法典型的操作工序为：进水、反应、沉淀、排水、闲置等五个工序。SBR工艺流程图整个工艺经厌氧、好氧缺氧三个阶段。根据出水情况可随时调整各工序的时间以达到最佳出水效果。SBR法工艺是极具发展潜力的一种处理工艺，但也存

14、在着曝气装置易堵塞，自动控制技术及连续在线分析仪表要求高等缺点。SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CASS工艺、UNITANK工艺等不同方法。SBR工艺有以下优点：（1）都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力； （2）一般不设初沉池，工艺简化，节省占地； （3）一般采用低负荷延时曝气方式运行，处理效果好，污泥好氧稳定，同时可减少污泥产量。3.1.1.2 CASS工艺CASS工艺是近年来在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺，它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性

15、污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。 CASS工艺对污染物质降解是一个时间上的推流过程，集反应.沉淀，排水于一体，是一个好氧缺氧厌氧交替运行的过程，因此具有一定脱氮除磷效果。采用CASS工艺处理小区污水，出水水质稳定，优于一般传统生物处理工艺，通过简单的过滤和消毒处理后，就可以作为中水回用。与传统活性污泥工艺相比，CASS工艺有以下优点：（1）建设费用低。声去初沉池，二沉池及污泥回流设备，建设费用可节省20%-

16、30%。（2）运转费用省。由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费可节省10%-25%。（3）有机物去除率高，出水水质好。不仅能有效去除污水中有机碳源物质，而且具有良好脱氮除磷功能。（4）管理简单，运行可靠，不宜发生污泥膨胀。（5）污泥产量低，性质稳定。3.1.1.3 氧化沟工作原理由于氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长的多，悬浮状有机物可以再曝气池中与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，因此在预处理部分可考虑省去初沉池。溶解氧浓度不断降低，沟内沿水流方向呈现出好氧区-缺氧区-好氧区-缺

17、氧区.交替变化，再好氧区内，污水中有机物被好氧菌氧化分解，污水中氨氮被亚硝化菌和硝化菌氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，嗜磷菌大量吸收水中的磷。使污水中的有机氮磷得以去除。需要指出的是氧化沟内硝化菌和反硝化菌是同时存在的，在不同的环境下起着不同的作用。氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式，其中以前两种更为常用。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动，曝气方式主要采用表曝方式（近年来，也有鼓风曝气方式的氧化沟，也被称作氧化沟池型的普曝，结合了氧化沟及微孔曝气的优点）。奥贝尔氧化沟工艺流程图3.1.1.4 生物接触氧化法半淹没式污水生物接触氧化池及其污水处理方法

18、，它涉及一种污水处理装置及其污水处理方法。它解决了目前污水好氧生物处理设施和方法不能有效地去除挥发性致臭有机污染物，导致其污染大气的缺陷。本发明的生物接触氧化池被非淹没填料承托层分成上下两部分，非淹没填料和淹没填料表面附着有不同的微生物，生物接触氧化池污水进水高度低于非淹没填料承托层。污水处理方法先将污水进行预处理再通入半淹没式污水生物接触氧化池最后收集处理水，其中非淹没填料表面附着的微生物经过污水中挥发性致臭有机污染物的培养驯化，淹没填料表面附着的微生物经过污水的培养驯化，污水处理过程中污水的高度低于非淹没填料承托层。本发明对污水中散发的挥发性致臭有机污染物的去除率达9099。生物接触氧化法

19、是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。 该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点： （1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷； （2）由于生物接触氧化池内生物固体量多

20、，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。（4）出水水质好而稳定 在进水短期内突然变化时，出水水质受到的影响小。（5）动力消耗低 除污水中含有大量活性物质以外，采用生物接触氧化法处理污水，一般能节省动力30%。省去污泥回流，也使电耗下降。（6）挂膜方便，可以间歇运行 处理生活污水时不需专门培养菌种，连续运转4-5天生物膜就可以成熟。3.1.2工艺方案确定为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；（2）投资低，运行费

21、用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；（3）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；此地区污水特点：1、有机物浓度较低，COD浓度在450左右。属于普通城镇污水。2、该镇时变化系数为1.5，变化较大，要求工艺对污水浓度流量变化的适应性较强3、出水水质较高4、废水属于城镇污水，含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等有机物5、随着经济的快速增长，考虑该城镇人口会在未来增长，日污水排放量增加，工艺选择偏向中型污水处理厂，即能够扩建。本污水处理工程进水水质属于典型城市污水水质，处理规模属中小型污水处理厂，出水要求较高。综合考虑污水处理厂的实际情况和污水处理厂的工艺选择的原则和要求，本工程采

22、用SBR法，具有工程投资省和运行费用低的优点。3.2 工艺流程说明由于污水量适中，且水质要求为国标二级，出水直接排入长江。因此拟采用一下工艺流程： 工艺流程图流程说明：该流程为物理，化学，生物化学的组合工艺。首先，污水进行预处理，粗格栅用来截留较大颗粒悬浮物，如：纤维，果皮等制品，而后在提升泵房作用下再次通过细格栅进一步除掉漂浮物和悬浮物。在曝气沉砂池中除去污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒。预处理后的污水进入二级处理，在SBR反应池中进行生物氧化，降解去除大部分有机物，同时对N,P也可以有效去除。由于处理后的水是直接排入长江，对水质要求一般，考虑江水会进一步当做自来水厂和农作物的初用水

23、，可以进行消毒处理，消毒可用来杀灭各种方法处理后残留的细菌，病毒等微生物，经消毒后的部分水可用作反冲洗水来节省水源，剩余最终出水可用作中水进行回用。经浓缩池，机械脱水后的上清液可回流到沉砂池来循环使用。经沉砂池，SBR反应池处理后的污泥和脱落生物膜一起排入污泥浓缩池，经浓缩脱水后的污泥可用作肥料。4设计计算4.1设计流量本城镇平均流量为60000 m3/d，则生活污水总变化系数: Kz=2.7/Q0.11=1.32Qmax=60000*1.32=79200m3/d=3300/h=0.92 m3/s。4.2处理构筑物4.2.1格栅间4.2.1.1格栅的作用、位置及要求格栅有一组平行的金属栅条，或

24、筛网制成，安装在污水渠道，泵房等的进口处或污水处理厂的端部。用以截留较大悬浮物或漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，木屑等，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行，被截留物质为栅渣。污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求：（1）人工清除机械清除 最大间隙（2）如水泵前格栅间隙不大于时，污水处理系统前可不在设置格栅（3）栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行资料时，可采用：格栅间隙 格栅间隙 （4）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用（5）格栅倾角一般采用（6）通过格栅的水头损失一般采用（7）栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位，工作台上

25、应有安全冲洗设备（8）设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施（9）格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。4.2.1.2格栅的选型及设计参数（1）型式：平面型 倾斜安装机械格栅（2）格栅的栅前流速一般为（3）格栅过栅流速不宜小于，不宜大于（4）山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应（5）格栅尺寸参见设备说明书，在本次设计中可采用中间值的方法4.2.2 粗格栅4.2.2.1设计数据最大设计流量 0.92 m3/s栅条宽度 0.01mm间隙宽度 0.02m栅前水深 1m过栅流速 0.9m/s栅前渠道流速 0.9m/s格栅倾角 数量 2座4.2.2.

26、2工艺尺寸过栅流量：= Qmax/2=0.46m3/s栅条间隙数：n=个有效宽度：B=设进水渠道：B=0.55, 渐宽部分展开角：，则进水渠道渐宽部分长度：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：设栅条断面为锐边矩形，则过栅水头损失：取栅前渠道超高：栅前槽高 ：栅后槽总高：格栅总长度：在格栅间隙：20mm情况下，设栅渣量：，则每日栅渣量：2.6*0.71*1.4应采用机械清渣。示意图如下：4.2.3细格栅4.2.3.1设计参数最大设计流量 0.92 m3/s栅条宽度 0.01mm间隙宽度 0.01m栅前水深 1m过栅流速 0.9m/s栅前渠道流速 0.8m/s格栅倾角 数量 2座4.2.3.2工艺

27、尺寸栅条间隙数n=个有效宽度B=设进水渠道宽B=0.6, 渐宽部分展开角，进水渠道渐宽部分长度：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度设栅条断面为锐边矩形,，过栅水头损失：取栅前渠道超高栅前槽高 栅后槽总高度格栅总长度：在格栅间隙为20mm情况下，设栅渣量，每日栅渣量：应采用机械清渣。示意图如下：4.2.4 提升泵房及集水池4.2.4.1作用本设计采用自灌式矩形提升泵房，根据设计中污水水量可知为中型处理厂，因此易采用合建式的矩形泵房，水泵设置为4用1备。水泵机组的排列决定泵房建筑面积大小，机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则，机组布置应保证运行安全，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并

28、考虑泵站有扩建的余地，本设计采用横向排列。4.2.4.2设计说明 该泵设置于集水池之后，紧贴集水池出水段，直接于集水池中吸水,污水泵轴线标高-5.12m，污水泵提升流量按平均流量计算。污水泵自灌运行，自动启动，并于总出水管上设置流量计。4.2.4.3设计计算污水泵扬程H=H1+H2+H3+H4式中 H1污水泵吸水管水头损失，m;H2污水泵出水管水头损失，m;H3集水池最低水位与沉砂池水位之差，m;H4沉砂池本身水头损失，m; 1）H1计算 取吸水管DN700mm，管长3m，查水力计；算表得：v0.598m/s,Q0.23m3/s,i0.00053,则吸水管沿程水头损失 hi=3.00.0005

29、3=0.0016m吸水管局部阻力系数：进口0.75，闸阀0.4，渐缩管0.20，则 hj= 故H1=hi+hj=0.0052m2） H2计算 总出水管DN700mm,管长22.0m，查水力计算表得：v0.598m/s,Q0.23m3/s,i0.00053,则吸水管沿程水头损失 hi=220.00053=0.012m；出水管局部阻力系数：渐放管为0.24，弯头5个为0.68，升降式止回阀为7.5，闸阀为0.4，流量计为0.3，合计局部阻力系数为11.84，则局部阻力损失为hj=故H2=h1+h2=0.044m3） H3计算 集水池水位为-3.07m，沉砂池水位为4.6m，则两者之间的水位差为H3

30、=7.67m.4） H4计算 沉砂池本身水头损失为0.3m。总水头损失为H=H1+H2+H3+H4=0.0052+0.044+7.67+0.3=8.02m. 4.2.4.4泵房设计1、设计数据图3-9-1水泵机组布置示意图1）净距等于最大设备宽加1米，但不得小于2米，取2米；2）净距应按管件安装需要确定，但水泵出水侧为操纵主通道，不宜小于3米，取3.5米；3） 净距 原则上为电机轴长加0.3米，对低压配电设备米，取2.0米;4） 净距应根据安装需要确定，但米，取1.0米；为两相邻机组间距不宜小于1.2米，取1.2米。2、设计计算1） 集水池容积 设计流量Qmax= 相当一台泵6min容量，每台

31、泵流量Q= 容积 集水井最高水位（与格栅槽连接）-0.5m，最低水位-2m，井底-2.7m，平面尺寸5m4m。 2)泵房总长及总宽总宽 总长3）泵房总高图3-9-2泵房水位示意图 从管道到格栅水处理自由跌落0.05 集水池最高水位最高水位与最低水位差值为1.52.0,取1.5，即最低水位： 最低水位与泵房底有安全水损，取0.7m ；泵房底标高 泵房埋深为；泵房地上部分一般为45，取4 即泵房总高方便施工，泵站尺寸：L*B*H=10*5*104.2.5曝气沉砂池4.2.5.1 设计参数最大设计流量 0.92 m3/s停留时间t 3min水平流速v 0.1m/s沉砂量X /污水清砂周期T 2d曝气

32、量d 0.2 m3(空气)/ m3(污水)4.2.5.2 沉砂池尺寸有效容积水流断面积取有效水深，池宽沉砂池分为2格则每格宽度池长取平面尺寸 沉砂斗所需容积每个砂斗容积沉砂斗各部分尺寸设斗底宽，倾角，斗高则斗上口宽 验证： 满足设计设坡度为0.5，则沉砂室高度设超高为，池总高度，取3.5m曝气量4.2.6 SBR池4.2.6.1 设计说明根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。 其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。 污水连续按顺序进入每个池，SBR反应

33、器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。（1）进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水

34、期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。（2） 反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧缺氧好氧的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的 。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。（3）沉淀期相当于传统活性污泥

35、法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。（4）排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。（5）闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。4.2.6.2 设计参数 设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法，本工艺采用负荷设计法。由于需处理的污水的污染物浓度较低，且采用非限量曝气方式，故各

36、个阶段时间（可以根据实际情况调整）安排如下：进水时间 2h反应时间 6.5h沉淀时间 1.5h排水时间 1h闲置时间 1h运行周期数 2次/dBOD容积负荷 原污水平均值 反应器个数N 4座f 0.85SVI 90（SVI在100以下沉降性良好）4.2.6.3 设计尺寸（1）污泥沉降体积为： （320）（2）每池的有效容积为： （321）（3）选定每池尺寸LBH=55425=11550m311385m3 （322）采用超高1m，故全池深为6m （4）池内最低水位： （323）4.2.6.4 排泥量及排泥系统（1）SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物

37、沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为= （324）式中： a微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD b微生物自身氧化率，l/d根据生活污泥性质，参考类似经验数据，设a=0.70，b=0.05,则有（325）假定排泥含水率为P=99.2%，则排泥量为： （326）考虑一定安全系数，则每天排泥量为1500m3/d4.2.6.5 需氧量及曝气系统设计计算（1）需氧量计算SBR反应池需氧量O2计算式为O2= （327）式中：a微生物代谢有机物需氧率，kg/kg b微生物自氧需氧率，l/dSr去除的BOD5(kg/m3)经查有关资料表，取a=0.50，b=0.190,需氧量为： （328）（2）供气量计算

38、设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设SBR反应池池底，淹没深度H=4.5m。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8%。查表知20，30时溶解氧饱和度分别为， 空气扩散器出口处的绝对压力Pb为： （329）空气离开反应池时，氧的百分比为：Ot=19.6% （330）反应池中溶解氧平均饱和度为：（按最不利温度条件计算）=7.63()=1.177.63=8.93(mg/l) （331）水温20时曝气池中溶解氧平均饱和度为：=1.179.17=10.73(mg/L) （332）20时脱氧清水充氧量为： （333）式中：污水中杂质影响修正系数，取0.8(0.780.99) 污水含盐量影响修正系数，

39、取0.9(0.90.97) Cj混合液溶解氧浓度，取c=4.0 最小为2 气压修正系数=1反应池中溶解氧在最大流量时不低于2.0mg/L,即取Cj=2.0，计算得：=1.38=1.3866.13=91.26(kgO2/h) （334）SBR反应池供气量Gs为:（335）每立方污水供气量为: (m3空气/m3污水) （336）VF反应池进水容积(m3/h)去除每千克BOD5的供气量为: () （337） Sr去除的BOD5()去除每千克BOD5的供氧量为: () （338）3.4.5空气管计算空气管的平面布置如图所示。鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为4个SB

40、R池供气。在每根支管上设6条配气竖管，为SBR池配气，4池共4根供气支管，24条配气管竖管。每条配气管安装SX-I扩散器10个，每池共60个扩散器，全池共240个扩散器。每个扩散器的服务面积为112.5m2/60个=1.88m2/个。空气支管供气量为： （339）1.25安全系数由于SBR反应池交替运行，4根空气支管不同时供气，故空气干管供气量为19.8m3/min。选用SX-I型盆形曝气器，氧转移效率69%，氧动力效率1.52.2 ,供气量2025m3/h,服务面积12m2/个。4.2.7滗水器现在的SBR工艺一般都采用滗水器排水。滗水器排水过程中能随水位的下降而下降，使排出的上清液始终是上

41、层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走，滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度。目前SBR使用的滗水器主要有旋转式滗水器，套筒式滗水器和虹吸式滗水器三种。本工艺采用旋转式滗水器。旋转式滗水器属于有动力式滗水器，应用广泛，适合大型污水处理厂使用。本工艺采用XB-1000型旋转式滗水器，处理量1000m3/h，最大滗水深度3m。4.2.8接触消毒池4.2.8.1 设计说明城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物

42、质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用

43、间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。4.2.8.2 设计参数（1）水力停留时间T=0.5h；（2）设计投氯量一般为3.05.0mg/l本工艺取最大投氯量。4.2.8.3 设计计算（1）设计消毒池一座，池体容积：V=QT=25000.5=1250m3 （364）设池长L=21m，有5格，每格池宽b=4m，长宽比L/b=5.25，有效水深H1=3m，接触消毒池总宽B=nb=54=20m，则实际消毒池容积：V1=BLH=20213=1260m3 （365）满足有效停留时间要求（2）加氯量计算每日加氯量：（366）选用贮氯量为450kg的液氯钢瓶，加氯流量510kg/h瓶，共贮用3瓶，每周换钢瓶一次，选用加氯机3台，两用一备。（3）混合装置在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。选用JBK-2200框式调速搅拌机，搅拌直径2200mm，高2000mm，电动机功率4.0kw。接触消毒池设计为纵向折流反应池，如图：41 / 414.2.9污泥浓缩池4.2.9.1 设计