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1、-第 1 页水水污污染染控控制制工工程程课课程程设设计计-第 2 页水污染控制工程水污染控制工程课课 程程 设设 计计题目：某污水处理厂工艺设计（7.8 万 m3/d)学院：专业：环境工程姓名：学号：指导老师：目目录录一、总论.41.1 设计任务和内容.41.2 基本资料.41.3 处理程度的计算.51.3.1 溶解性 BOD5 的去除率.51.3.2 COD 的去除率.51.3.3 SS 的去除率.51.3.4 总氮的去除率.5二、工艺处理方案确定.52.1 工艺方案选择原则.52.2 工艺方案分析.52.2.1 处理污水特点.52.2.2 选择工艺方案.6三、污水处理构筑物.63.1 中格
2、栅.63.1.1 设计依据：.63.1.1 设计参数.73.1.2 设计计算.73.2 提升泵房.83.2.1 设计依据.83.2.2 设计参数.8-第 3 页3.2.3 设计计算.93.3 细格栅.93.3.1 设计依据.93.3.2 设计参数：.93.3.3 设计计算.103.4 沉砂池.113.4.1 设计依据.113.4.2 设计参数.113.4.3 设计计算.113.5 初沉池.123.5.1设计参数.123.5.2设计计算.123.5.3 刮泥设备的选择.143.5.4 进出水设计.143.6 生物反应池.153.6.1 工艺特点.153.6.2 设计参数.163.6.3 AAO
3、工艺设计计算.163.7 二沉池.183.7.1 设计依据.183.7.1 设计参数.193.7.3 设计计算.193.8 接触消毒池.203.8.1 设计参数.213.8.2 设计计算.213.9 配水井.213.9.1 概述.213.9.2 设计要求.223.9.3 设计计算.22四、污泥处理设施设计计算.234.1 污泥处理的目的与处理方法.234.1.1 污泥处理的目的.234.1.2 污泥处理的原则.234.1.3 污泥处理方法的选择.234.2 浓缩池.244.2.1 设计参数.244.2.2 污泥量的计算.244.2.3 浓缩池的设计计算.244.3 贮泥池及提升污泥泵.254.
4、3.1 贮泥池的作用.254.3.2贮泥池的计算.254.3.3 污泥泵的选择.264.4 污泥脱水机房.264.4.1 概述.26-第 4 页4.4.2 设计计算.27五、污水厂平面与高程布置.275.1 平面布置.275.1.1 平面布置的一般原则.285.1.2 厂区平面布置形式.285.1.3 污水厂的平面布置具体内容.285.2 污水厂高程布置.285.2.1 构筑物水头损失.295.2.2 管渠水头损失.295.2.3 污水处理构筑物高程确定.31参考文献.33致谢.33一一、总论总论1.1 设计任务设计任务和内容和内容针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工
5、艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。1.2 基本资料基本资料单位：mg/LCODBOD5SSTN进水38019023030出水50101015表 1-1该水经处理以后，水质应符合 城镇污水处理厂污染物排放标（GB18918-2002）的一级 A 标准,由于进水不但含有 BOD，还含有大量的 N，P 所以不仅要求去 BOD5除还应去除水中的 N，P 达到排放标准。-第 5 页1.3 处理程度的计算处理程度的计算1.3.1 溶解性溶解性 BOD5 的去除率的去除率1.3.2 COD 的去除率的去除率1.3.3 SS 的去
6、除率的去除率1.3.4 总氮的去除率总氮的去除率二二、工艺处理方案确定、工艺处理方案确定2.1 工艺方案选择原则工艺方案选择原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则：（1）污水处理应达到的处理程度是选择工艺的主要依据。（2）污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用也是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先 进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。（3）根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地 制宜、
7、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。（4）施工与运行管理：如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。2.2 工艺方案分析工艺方案分析2.2.1 处理污水特点处理污水特点由于本项污水以有机污染为主，BOD/COD=0.5，可生化性较好，重金属及其它难以降解的有毒有害污染物一般不超标。且氨 氮、总氮的进口浓度与处理目标相差较远，所以要选取除氮效率相对较高的工艺方案。-第 6 页2.2.2 选择工艺方案选择工艺方案进水中格栅进水泵房细格栅曝气沉砂
8、池初沉池生物反应池二沉池出水鼓风机房污泥回 流泵房加氯间贮泥池消化池污泥脱水机房泥饼外运三三、污水处理构筑物、污水处理构筑物3.1 中格栅中格栅用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。要根据流量选择清渣方式，人工清渣格栅适用于小型污水厂，机械清渣格栅适用于栅渣量大于 0.2m3/d。提升泵站前用中格栅，提升泵站后用细格栅。3.1.1 设计依据：设计依据：给水排水设计手册第 5 册5.1.1栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地有运行资料时，可采用：格栅间隙 1625mm,0.100.05m栅渣/10m污水格栅间
9、隙 3050mm,0.030.01m栅渣/10m污水室外排水设计规范（GB50014-2006）6.3 规定：1）污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。2）格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：粗格栅：机械清除时宜为 1625mm，人工清除时宜为 2540mm。特殊情况下，最大间隙可为 100mm；-第 7 页 细格栅：宜为 1.510mm；水泵前，应根据水泵要求确定。3）污水过栅流速宜采用 0.61.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为 6090。人工清除格栅的安装角度宜为 3060。4）格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位 0.5m，工作平台上应有安全和
10、冲洗设施。5）格栅工作平台两侧边道宽度宜采用 0.71.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于 1.5m，采用人工清除时不应小于 1.2m。6）粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。3.1.1 设计参数设计参数设计流量：平均日流量：smQd/90.03最大日流量：smsmQKQdd/08.1/90.02.133max栅前流速 v1=1.0m/s，过栅流速 v2=0.9m/s栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=40mm栅前部分长度 0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m3栅渣/3310 m污水3.1.2 设计计算设计计算确定格栅前水深：栅前水深
11、 h 取为 1.0m；栅条间隙数 n设计两组格栅，则每组格栅的间隙数为 14 条。栅槽有效宽度mnensB69.01404.0)114(01.0)1(，取 0.7m。进水渠道渐宽部分长度1L其中1为进水渠展开角为10，进水渠宽 B1=0.6m。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2L过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取 k=3，则其中：h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42，-第 8 页栅后槽总高度 H取栅前渠道超高 h2=0.3m栅前槽总高度:21hhH=1.0+0.3=1.3m栅后槽总高度:21
12、hhhH=1.0+0.04+0.3=1.34m格栅总长度mHLLL67.260tan0.15.0121每日栅渣量 W宜采用机械清渣(取总K=1.2)。3.2 提升泵房提升泵房3.2.1 设计依据设计依据室外排水规范GB50014-2006 中规定如下：1）排水泵站宜按远期规模设计，水泵机组可按近期规模配置。2）排水泵站宜设计为单独的建筑物。3）抽送会产生易燃易爆和有毒有害气体的污水泵站，必须设计为单独的建筑物，并应采取相应的防护措施。4）排水泵站的建筑物和附属设施宜采取防腐蚀措施。5）雨水泵站应采用自灌式泵站。污水泵站和合流污水泵站宜采用自灌式泵站。6）泵房宜有二个出入口，其中一个应能满足最大
13、设备或部件的进出。7）污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。8）雨水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的设计流量计算确定。当立交道路设有盲沟时，其渗流水量应单独计算。9）污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。10）集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求：污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵 5min 的出水量；注：如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过 6 次。雨水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵 30s 的出水量；合流污水泵站集
14、水池的容积，不应小于最大一台水泵 30s 的出水量；3.2.2 设计参数设计参数设计流量smQ/08.13max-第 9 页3.2.3 设计计算设计计算污水提升前水位 45m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位 55m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程 Z=55-45=10m水泵水头损失取 2m从而需水泵扬程 H=Z+h=12m采用 MN 系列污水泵（30MN-33B）该泵提升流量 5000m3/h，扬程 13.6m，转速 415r/min，功率 153.96Kw,效率 90%。占地面积为5278.54m2，即为圆形泵房 D10m,高 12m,泵房为半地下式，地下埋深 7m，水泵为自灌式
15、。泵房草图3.3 细格栅细格栅3.3.1 设计依据设计依据给水排水设计手册第 5 册5.1.1：栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地有运行资料时，可采用：格栅间隙 1625mm,0.100.05m栅渣/10m污水格栅间隙 3050mm,0.030.01m栅渣/10m污水室外排水设计规范（GB50014-2006）6.3 规定：1）污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。2）格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：粗格栅：机械清除时宜为 1625mm，人工清除时宜为 2540mm。特殊情况下，最大间隙可为 100mm；细格栅：宜为 1.510mm；水泵前，应根
16、据水泵要求确定。3）污水过栅流速宜采用 0.61.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为 6090。人工清除格栅的安装角度宜为 3060。4）格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位 0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。5）格栅工作平台两侧边道宽度宜采用 0.71.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于 1.5m，采用人工清除时不应小于 1.2m。6）粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。3.3.2 设计参数：设计参数：设计流量：-第 10 页平均日流量：smQd/90.03最大日流量：smsmQKQdd/08.1/
17、90.02.133max栅前流速 v1=1.0m/s，过栅流速 v2=0.9m/s栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=10mm栅前部分长度 0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水3.3.3 设计计算设计计算确定格栅前水深：栅前水深 h 取为 1.0m；栅条间隙数 n设计两组格栅，则每组格栅的间隙数为 56 条。栅槽有效宽度mnensB11.15604.0)156(01.0)1(，取 1.2m。进水渠道渐宽部分长度1L其中1 为进水渠展开角为20，进水渠宽 B1=1.0m。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2L过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取 k=3
18、，则其中：h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42，栅后槽总高度 H取栅前渠道超高 h2=0.3m栅前槽总高度:21hhH=1.0+0.3=1.3m栅后槽总高度:21hhhH=1.0+0.25+0.3=1.55m格栅总长度mHLLL81.260tan0.15.0121每日栅渣量 W宜采用机械清渣(取总K=1.2)-第 11 页3.4 沉砂池沉砂池3.4.1 设计依据设计依据沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有
19、机悬浮颗粒则随水流带起立。给水排水设计手册（第 05 册 城镇排水）：沉砂池设计中，必需按照下列原则：（1）城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于 2 座(格)，并按并联运行原则考虑。（2）设计流量应按分期建设考虑：1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。(3)沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为 2.65，粒径为 0.2 以上的颗粒为主。(4)城市污水的沉砂量可按每 106m3 污水沉砂量为 30m3 计算，其含水率为60%，容量为 1500kg/m3。(5)贮砂
20、斗槔容积应按 2 日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于 55排砂管直径应不小于 0.3m。(6)沉砂池的超高不宜不于 0.3m。(7)除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。3.4.2 设计参数设计参数设计流量：smQQ/08.13max设计流速：v=0.30m/s水力停留时间：t=40s3.4.3 设计计算设计计算 沉砂池长度 L：水流断面积 A：池总宽度 B：设计 n=2 格 每格宽取 b=4m，则 有效水深 h2：h2=A/B=3.6/8=0.45m（介于 0.251
21、m 之间）-第 12 页 贮泥区所需容积：设计 T=2d，即考虑排泥间隔天数为 T=2 天，则沉砂斗容积式中：1x城市污水沉砂量 0.03L/m3，zK污水流量总变化系数 1.2每格沉砂池设两个沉砂斗，共有 4 个沉砂斗。则每格沉砂斗的体积:沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽ma1.11，斗壁与水平面的倾角为 60，斗高mhd0.1，则沉砂斗上口宽a：沉砂斗容积：（大于39.2 mV，符合要求）。沉砂池高度 H：采用重力排砂，设计池底坡度为 0.06，坡向沉砂斗长度为：沉砂室高度3h为：池总高度 H：设超高mh3.01，校核最小流量时的流速：smsmAKQvz/15.0/25.06.32.10
22、8.1min，符合要求。计算草图如下：3.5 初沉池初沉池本设计选用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。3.5.1设计参数设计参数设计流量hmsmQ/3888/08.133max设 4 座初沉池。3.5.2设计计算设计计算1）池子总表面积 A：污水表面负荷 q=2.5m3/（m2h）n=4 座mAD25.2214.38.38844直径，取 23m。-第 13 页2）有效水深 h2：取水力停留时间 t=1.5h3）每座池一次的排泥量1W：每次总排污泥量 W：式中:W每次总排污泥量，m3/d；C0进水的悬浮物浓度，3010230C3/mkg；C1沉淀出水的悬浮物浓度，p0污泥含水率，取
23、 97；污泥容重，取 10003/mkg；t两次排泥的时间间隔，初沉池按 2d 考虑。所以，每次的总排污泥量：333010max5722)97100(1000100)1013810230(2438882)100(100)(24mpCCQW设置 4 组初沉池，则每个初沉池的排泥量为：4)污泥斗容积的计算：取mr0.21，mr0.12，池底倾斜度 i0.1，60，半径 RD/223/211.5m，根据计算草图计算，污泥斗高度：mrrh73.160tan)0.10.2(tan)(215污泥斗容积：坡底落差：mrRh9.01.0)0.25.11(1.0)(14池底可贮存污泥的体积：可以贮存污泥的体积3
24、32114368.16215068.12mmVVV，所以有足够的体积贮存污泥。5)沉淀池总高度：54321hhhhhH式中，h1超高，取 0.3m；h2沉淀区高度，m；h3缓冲区高度，取 0.3m；h4污泥区高度，m；h5污泥斗高度，m。所以，mhhhhhH98.673.19.03.075.33.054321沉淀池周边处的高度：mhhhH35.43.075.33.03211径深比较校核：13.675.3/23/2hD，符合径深比 612 的要求。-第 14 页6）计算草图：图（四）：辐流式沉淀池计算图3.5.3 刮泥设备的选择刮泥设备的选择采用系列周边传动吸泥机,技术参数如下表 4.3:表 4
25、.3 系列周边传动吸泥机主要参数池径（m）电动机功率（KW）车轮行驶度（m/min）推荐池深H(mm)质量（吨）451.5*22.225005000303.5.4 进出水设计进出水设计在两沉淀池中间设一座集配水井，由沉砂池过来的输水管道直接进入内层套筒，进行流量分配，通过两根管径 600mm 的管道送往两个沉淀池，管道内最大流速 1.25m/s。1)集配水井集配水井内径 D 采用 4m。来水由底部进入，上部出水经溢流堰至配水井，溢流堰筒直径采用 1.5m，井内流速为 0.01m/s。外径取为 6m，中间墙壁厚 300mm，上设闸门以便超越。2)沉淀池进水水管由池底中心进入，至上端管径扩至 1m
26、，周围有孔洞，使水流由四周辐射流动，在该管周围设一直径为 3m 的穿孔挡板，来使水流流动均匀平稳，中心管出水孔对称设置 8 个，每个 0.25m1m。渐扩管长度 h=（1.0-0.7）/2tg20=0.42（m）3)排泥-第 15 页采用机械法排泥，刮泥机由桁架及传动装置组成。本设计因池径大，所以采用周边传动，转速 1.5m/min。将污泥推入污泥斗，然后用静水压力排除。4)出水挡渣板在出水堰前设一高出水面 0.2m，水面下 0.3m 的挡板，拦截浮渣，在刮泥机上设有刮渣板来收集浮渣。出水堰出水堰为保证出水均匀，克服施工时薄壁堰不能做到很平整，采用倒等腰三角形薄壁堰，出水堰采用双侧集水，出水槽
27、距池壁 0.4m.初沉池出水初沉池的出水设管道 DN500mm。5)排泥利用静水压力排泥，排泥管管径取为 200mm。6)放空管污泥斗中设放空管，管径 300mm。3.6 生物反应池生物反应池3.6.1 工艺特点工艺特点本工艺采用 AAO 工艺，AAO 脱氮除磷工艺是在 AO 除磷工艺的基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除硫功能。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。A2/O 工艺是流程最简单，应用
28、最广泛的脱氮除磷工艺。该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下：1）厌氧反应器：原污水及从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入该反应器，其主要功能是释放磷，同时对部分有机物进行氨化；2）缺氧反应器：污水经厌氧反应器进入该反应器，其首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为 2Q（Q原污水量）；3）好氧反应器曝气池：混合液由缺氧反应器进入该反应器，其功能是多重的，去除 BOD、硝化和吸收磷都是在该反应器内进行的，这三项反映都是重要的，混合液中含有 NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的 BOD(或 COD)则得到去除，流量为 2Q 的混合液从这里回流到缺氧反应器
29、；4）沉淀池：其功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清液作为处理水排放。A2/O 工艺流程图如图 4.2图 4.2A2/O 工艺流程图该工艺处理效率一般能达到：BOD5 和 SS 为 90%95%，总氮为 70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但 A2/O 工艺的基建费-第 16 页和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。本工艺具有如下特点：（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；（2）在厌
30、氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于 100；（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；（4）运行中勿需投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。3.6.2 设计参数设计参数表 4.4AAO 脱氮除磷工艺主要设计参数项目数值BOD5 污 泥 负 荷 N kgBOD5(kgMLSSd)0.130.2TN 负荷kgTN(kgMLSSd)0.05(好氧段)TP 负荷kgTP(kgMLSSd)0.06(厌氧段)污泥浓度 MLSS(mgL)30004000污泥龄cd1520水力停留时间 th811各段停留时间比例 A：A：O(1：1
31、：3)(1：1：4)污泥回流比 R50100混合液回流比 R 内100300溶解氧浓度 DO(mgl)厌氧池0.2 缺氧池0.5 好氧池2CODTN8(厌氧池)TPBOD50.06(厌氧池)3.6.3AAO 工艺设计计算工艺设计计算原污水经过初次沉淀池的处理，SS 按降低 40%，BOD5按去除 20%考虑，由原污水中的 SS 为 300mg/L，BOD5为 200mg/L。则进入曝气池污水的 BOD5值（Sa）为：SS 值为：1)判断是否可采用 AAO 法：CODTN3803012.68，符合要求。2)有关设计参数：BOD5 污泥负荷 N0.13kgBOD5(kgMLSSd)，回流污泥浓度
32、Xr10000mgL，污泥回流比 R50混合液悬浮固体浓度：Xr1XRR100005.015.0=3300mgL)-第 17 页TN 去除率：TN100oeoTNTNTN10030103066.6混合液回流比：R内TN(1-TN)0.66(1-0.66)194取 R内2003)反应池容积 V(m：VNXQS0330013.015278000=27636.36m反应池总水力停留时间t=V/Q=27636.36/78000=0.35(d)=8.50(h)各段水力停留时间和容积计算如下：厌氧：缺氧：好氧=1：1：3，于是有厌 氧 池 水 力 停 留 时 间：t厌=1 5 8.50=1.70(h),池
33、 容 V厌=1/5 27636.36=5527.2(m缺 氧 池 水 力 停 留 时 间：t缺=1 5 8.50=1.70(h),池 容 V缺=1/5 27636.36=5527.2(m好 氧 池 水 力 停 留 时 间：t好=3 5 8.50=5.1(h),池 容 V好=3/5 27636.36=16581.8(m4)校核氮磷负荷好氧段总氮负荷=XVQTN0=8.1658133003078000=0.04kgTN(kgMLSSd)(符合要求)5)剩余污泥量X(kgd)X=PxPx=YQ(SoSekdVXv取污泥增值系数 Y=0.6，污泥自身氧化率 kd=0.05d-1，将各值带入得Px=0.
34、6780000.15-0.020.0527636.363.30.7=3182kgd)X=3182kgd)6)反应池主要尺寸反应池总容积 V=27636.36m，设反应池 2 组，单组池容 V单=27636.362=13818m。有效水深 h=5.0m，则单组有效面积S 单=V 单h=138185=2763.6 采用 5 廊道式推流反应池廊道宽 b=8.0m，则单组反应池长度L=S 单B=2763.6（58.0）=69.1(m)校核：bh=8.05.0=1.6(满足 bh12)Lb=69.18.0=8.63(满足 Lb=510)取超高为 1.0m，则反应池总高：H=5.01.0=6.0m7）需氧
35、量：平时需氧量 O2式中：a活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率，即活性污泥微 生物每代谢 1kgBOD5 所需的氧量，kgO2/kg；取为 0.5kgO2/kgb活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率 kgO2/kg，取-第 18 页为 0.15kgO2/kgXv曝气池内挥发性悬浮固体（MLVSS）浓度，kg/m3最大时需氧量 O2max根据原始数据，Kz=1.42代入各值：O2(max)=11882kg/d1.42=16634.8kg/d=693.1kg/h每日去除的 BOD5值BOD5=78000(152-10)/1000=11076kg/d去除每 kgBOD5的需氧量O2=1
36、1882/11076=1.07kgO2/kgBOD8）空气量：采用鼓风曝气，设曝气池有效水深 5.0m，曝气扩散装置距池底 0.2m，则扩散器上静水压 4.8m，取=0.7，=0.95，=1，曝气设备堵塞系数 F=0.8，采用管式微孔扩散设备，EA=18%，扩散器压力损失 4kPa，20水中溶解氧饱和度为9.17mg/L。扩散器出品处绝对压力：Pd=p+9.8103H=（1.013105+9.81034.8）Pa=1.48105Pa空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数：将需氧量换成标准条件下（20，脱氧清水）的充氧量：曝气池平时供气量为：曝气池最大时供气量Gs(max)=29695m3/h2.
37、鼓风机的选择：鼓风机所需供气量：最大时：Gsmax=29695 m3/h=494 m3/min平均时：Gs=20912m3/h=348m3/min最小时：Gsmim=0.5Gs=10456m3/h=174/min根据供气量和压力选用四台 RF-350 罗茨鼓风机3.7 二沉池二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，采用刮泥机。3.7.1 设计依据设计依据给水排水设计手册第 5 册 城市排水5.3.4室外排水设计规范GB50014-20066.5中关于辐流沉淀池设计的规定：径深比的要求。根据辐流沉淀池的流态特征，径深比宜为 612。日本指南和前苏联规范都规定为 612，沉淀效果较好,
38、本条文采用 612。为减少风对沉淀效果的影响，池径宜小于 50m。排泥方式及排泥机械的要求。近年来，国内各地区设计的辐流沉淀池，其直径都较大，配有中心传动或周边驱动的桁架式刮泥机，已取得成功经验。故规定宜采用机械排泥。参照日本指南，规定排泥机械旋转速度为 13r/h，刮泥板的-第 19 页外缘线速度不大于 3m/min。当池子直径较小，且无配套的排泥机械时，可考虑多斗排泥，但管理较麻烦。该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。设置四个二沉池，设计流量为dm/1950047800033.7.1 设计参数设计参数设计进水量：Q=19500m3/d（每组）表面负荷：qb范围为 1.
39、01.5 m3/m2.h，取 q=1.0 m3/m2.h水力停留时间（沉淀时间）：T=3h堰负荷：取值范围为 1.52.9L/s.m，取 2.0 L/(s.m)3.7.3 设计计算设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：281224119500mqQAb（2）沉淀池直径：mAD1.3214.381244取直径 32 米有效水深为h2=qbT=1.03=3m4m沉淀部分有效容积：3585003478000mtnQV污泥部分所需的容积：污泥斗容积：设 r1=2m，r2=1m，=600，则：污泥斗以上圆锥部分污泥容积：设池底径向坡度为 0.05，则：污泥总容积：3213.2116.1987.12mV
40、V（4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度 h3=0.4m，超高为 h1=0.3m则沉淀池总高度为h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.4+0.65+1.73=6.08m-第 20 页则池变高度为H=h1+h2+h3=0.3+3+0.4=3.7m（5）校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求3.8 接触消毒池接触消毒池污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见表：经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定用液氯消毒。采用隔板式接触反应池消毒剂优点缺点适 用 条 件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含
41、工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物。适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，还有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中 PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站-第 21 页3.8.1 设计参数设计参数设计
42、流量：Q=78000m3/d=900L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=5m3.8.2 设计计算设计计算接触池容积：V=QT=90010-33060=1620m3表面积81021620hVAm2隔板数采用 3 个，则廊道总宽为 B（3+1）520m接触池长度mBAL5.4020810取 41m长宽比2.8541bL实际消毒池容积为 V=BLh=20412=1640m3池深取 20.32.3m(0.3m 为超高)经校核均满足有效停留时间的要求3.9 配水井配水井3.9.1 概述概述在污水处理厂中，同一构筑物的个数不
43、应少于 2 个，并应考虑均匀配水。污水处理厂的配水设施虽不是主要的处理装置，但因其有均衡地发挥各个处理构筑物运行能力的作用，能保证各处理构筑物经济有效的运行，所以均匀配水是污水处理厂工艺设计的重要内容之一。堰式配水是污水处理厂常用的配水设施。进水从配水井底中心进入，经等宽度溢流堰流入各个水斗再流向各个构筑物。这种配水机是利用等宽度溢流堰上的-第 22 页堰上水头相等，过水流量就相等的原理来进行配水。3.9.2 设计要求设计要求1)水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。2)配水渠道中的水流速度应不大于 1.0ms。3)从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道向其引水的
44、环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是：应取中心管直径等于引水管直径；：中心管下的环形孔高应取(0.250.5)D1(D1 为中心管直径)：本设计中近期设计流量 78000m3d，远期设计流量 100000m3d，沉淀池出水经配水井至 AAO 池，AAO 池近期先建 2 座，远期扩至 4 座。3.9.3 设计计算设计计算1)进水管管径 D1：配水井进水管的设计流量为 Q=1.42 78000 24 4615m3h，当进水管管径 D1800mm 时，查水力计算表，得知 v0.98ms，满足设计要求。2)矩形宽顶堰：进水从配水井底中心进入，经等宽度溢流堰流入 4 个水斗再由管道接入
45、2 座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为 q461522307m3h。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。堰上水头 H：本设计采用矩形堰堰高 h 取 0.5m矩形堰的流量式中：q 矩形堰的流量，m3s；H堰上水头，m；b堰宽，m，取 b1.0m；m0流量系数，通常采用 0.3270.332，取 0.33；则223322220q0.2465=0.31mm b 2g0.331.02 9.8H 式(4.96)堰顶厚度 B：根据有关资料，当 2.5BH10 时，属于矩形宽顶堰。取 B0.8m，这时 BH2.58在 2.510 范围内。3)配水管管径 D2：设配水管管径 D2500mm，流量 q887
46、.5m3h，查水力计算表得知 v0.90ms.4)配水漏斗上口口径 D：按配水井内经的 1.5 倍设计，D 1.5D11.58001200mm。-第 23 页四、四、污泥处理设施设计计算污泥处理设施设计计算4.1 污泥处理的目的与处理方法污泥处理的目的与处理方法4.1.1 污泥处理的目的污泥处理的目的污水厂在处理污水的同时，每日要产生产生大量的污泥，其数量约占处理水量的 0.30.5左右（以含水率 97计）。污泥中含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子等；有用物质如植物营养素（但、磷、钾）、有机物及水分等。这些污泥对环境具有潜在的污染能力，若不进行有效处理
47、，必然要对环境造成二次污染。同时，污泥含水率高，体积庞大，处理和运输均很困难。因此，在最终处置前必须处理，以降低污泥中的有机物含量，并减少其水分。使之在最终处置时对环境的危害减少之限度。1)、减量：降低污泥含水率，减小污泥体积；2)、稳定(satabilization)：去除污泥中的有机物，使之稳定；3)、害化：杀灭寄生虫卵和病原菌；4)、污泥综合利用。剩余污泥来 SBR 池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排除处理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要进行浓缩处理，然后进行脱水处理。4.1.2 污泥
48、处理的原则污泥处理的原则1)、城镇污水污泥，应根据地区经济条件和环境条件进行减量化、稳定化和无害化处理，并逐步提高资源化程度。2)、污泥的处置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的处理流程应根据污泥的最终处置方式选定。3)、污泥作肥料时，其有害物质含量应符合国家现行标准的规定。4)、污泥处理构筑物个数不宜少于 2 个，按同时工作设计。污泥脱水机械可考虑一台备用。5)、污泥处理过程中产生的污泥水应返回污水处理构筑物进行处理。污泥处理过程中产生的臭气，宜收集后进行处理。4.1.3 污泥处理方法的选择污泥处理方法的选择污泥处理的一般方法与流程的选择、当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费
49、用及维护管理等多种因素有关。污泥处理可供选择的方案大致有：（1）生污泥浓缩消化自然干化最终处置-第 24 页（2）生污泥浓缩自然干化堆肥最终处置（3）生污泥浓缩消化机械脱水最终处置（4）生污泥浓缩机械脱水最终处置（5）生污泥湿污泥地最终处置（6）生污泥浓缩消化最终处置综合多种因素本设计优先选用第（4）种方案，即：生污泥浓缩机械脱水最终处置4.2 浓缩池浓缩池4.2.1 设计参数设计参数1)、污泥浓缩时间采用 1216h；2)、浓缩前含水率：初沉池污泥含水率为 97%，二沉池污泥含水率为 99.299.6%；此处取 99.5%。3)、浓缩后初沉池污泥含水率 92%；二沉池污泥含水率为 97%。4
50、.2.2 污泥量的计算污泥量的计算1)初沉池污泥量 Q1：2)二沉池剩余污泥量 Q2：4.2.3 浓缩池的设计计算浓缩池的设计计算设两座浓缩池，初沉池的污泥不浓缩，直接重力自流到贮泥池，只将二沉池的污泥投配到浓缩池进行浓缩，单个浓缩池计算泥量为：dm3612722232QQ=15.0m3/h1)浓缩池的体积：取浓缩池停留时间 T=12hV=QT=15.012=180m32)浓缩池的直径 D：取有效泥深 h1为 3m由 D=m7.8314.31804h41V取 D=9m取=10o,则 h2=oDtg1021=0.8m3)污泥斗容积：4)泥的有效高度：-第 25 页取超高mh3.03则浓缩池总高m