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1、污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-1-/31-1-/31 1 概述 1.1 工程概况 依据城市总体规划，华东某市在城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区的市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。该城市现状叙述如下：1、2 号居住区人口 3 万，污水由化粪池排入河道；3、4 号居住区人口 5 万，正在建设 1 年内完成；5 号居住区人口 4.5 万，待建，2 年后动工，建设周期 2 年。还有部分主要公共建筑，宾馆 5 座，2000个标准客房；医院 2 座，1500 张床。以上排水系统均采用分流制系统。同时新区内还有部分排污工厂：电子厂每天排水 1500m3，BOD5
2、污染负荷为 3000 人口当量；食品厂每天排出污水量 500 m3，污染负荷为 1500 人口当量。旧城区原仅有雨水排水系统，污水排水系统的改造和建设工程计划在 10 年内完成，届时整个排水区域服务人口将达到 18 万。依据上述情况，整个工程划分为近期和远期两个建设阶段，现在实施的工程为近期建设。近期建设周期大概在 3 年左右，设计服务范围应该包括新区 5 个已建和待建的居住区、新区内部分主要公共建筑以及 2 个工厂。依据环保部门以及排放水体的状况，排放水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级 B 标准。1.2 设计依据 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18
3、918-2002）室外排水设计规范(GB50101)城市污水处理工程项目标准 给水排水设计手册，第 5 册城镇排水 给水排水设计手册，第 10 册技术经济 城市污水处理以及污染物防治技术政策（2002）污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999 地表水环境质量标准 GB3838-2002 城市排水工程规划规范 GB50381-2000 1.3 设计任务和范围（1）收集相关资料，确定废水水量水质及其变化特征和处理要求；（2）对废水处理工艺方案进行分析比较，提出适宜的处理工艺方案和工艺流程；（3）确定为满足废水排放要求而所需达到的处理程度；（4）结合水质水量特征，通过经济技术分析比较，确定
4、各处理构筑物的型式；（5）进行全面的处理工艺设计计算，确定各构筑物尺寸和设备选型；（6）进行废水处理站平面布置及主要管道的布置和高程计算；（7）进行工程概预算，说明废水处理站的启动运行和运行管理技术要求 2 原水水量与水质和处理要求：2.1 原水水量与水质 一期工程：污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-2-/31-2-/31 Q=36000m3/d BOD5=230mg/l SS=280 mg/l TN=40 mg/l TP=4.5 mg/l PH=6.5-8.0 二期工程：Q=47000 m3/d 2.2 处理要求 污水排放的要求执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2
5、002）一级 B 标准 BOD520 mg/l SS20 mg/l TN20 mg/l TP1 mg/l PH=6.5-8.0 3.工艺流程选择和评价 3.1 水质分析 该城市污水由市政废水与工业废水组成，其中工业废水的量占的相当小，污水中主要是可溶性有机物、氮、磷等，而且有机物的浓度不是特别高，可生化性较好，在处理时需要考虑常规的脱氮除磷。3.2 流程的拟定 3.2.1 国内外城市污水处理的流行工艺 一、活性污泥法 针对城市污水处理的要求，当前流行的污水处理工艺有：AB 法、SBR 法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O 法、A/O 法、UNITANK 等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的
6、，且各有其特点。AB 法(AdsorptionBiooxidation)该法由德国 Bohuke 教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A 级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷 6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A 级与 B 级间设中间沉淀池。二级池子 F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB 法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A 级和 B 级亦可分期建设。SBR 法(Sequencing Batch Reactor)SBR 法早在 20 世纪初已开发，由于人工管理繁琐
7、未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 SBR 工艺，如 ICEAS 法、CASS 法、IDEA 法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用
8、于大规模的城市污水处理厂。A/A/O 法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内 10 年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制 DO12.5)，BOD/TKN 为 1.53.5，COD/TP 为 3060，BOD/TP 为 1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷
9、、BOD5和 COD 为主，则可用 A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除 BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变
10、法，亦可统称为普通曝气法。氧化沟法 本工艺 50 年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在 2.53.5m，转刷动力效率 1.61.8kgO2/(kWh)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的 DO(如外环为 0，中环为 1，内环为 2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在 4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。
11、若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在 3.0m 左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T 型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T 型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气
12、，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高 20%)和动力效率达 2.53.0 kgO2/(kWh)。UNITANK 工艺 它和类似的 TCBS 工艺、MSBR 工艺一样，都是 SBR 法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点。典型的 UNITANK 工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完 成有
13、机物和氮磷的去除。UNITANK 工艺由比利时 Seghers 公司首先建在我国的澳门特区，处理水量 14104m3/d(不下雨时平均处理水量为 7104m3/d)，池型封闭，设计采用的容积负荷为 0.58kgBOD/(m3d)，总的反应池体积为 46800m3，曝气池水力停留时间为 8h，出水的 BOD5、SS20mg/L。这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，如考虑硝化，其负荷一般在 0.050.10 kgBOD5/(kgMLSSd)，硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。容积利用率低是此类
14、一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-4-/31-4-/31 左右的池容用于沉淀。UNITANK 工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK 工艺不太适用于大型(10104m3/d)的城市污水处理厂。二、生物膜法 生物膜法主要是指曝气生物滤池，它实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70 年代末起源于欧洲大陆，已发展
15、为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水 BOD5、SS20mg/L，去除 BOD5达 90%以上的工艺，其容积负荷为 0.73.0 kgBOD5/(m3d)，水力停留时间 12h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为 0.52.0kgBOD5/(m3d)，水力停留时间 23h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约 5 104m3/d 左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到 36104m3/d 的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行
16、 管理经验有关。3.2.2 比较工艺的选择以及叙述 通过以上论述，初步确定运用的工艺应该为活性物泥法，在活性污泥法中，根据室外排水设计规范（GB50101-2005）推荐对于设计流量小于 10104m3/d 的城市污水处理厂可以采用氧化沟法、SBR、A/A/O 法进行设计。由于氧化沟对于脱氮除磷效果不是很好，而且占地比较大，所以采用 A/A/O和 SBR 的变形 CASS 工艺进行比较。方案一：A/A/O 工艺 A/A/O 工艺流程图如图 3-1 所示：图 3-1 关于方案一的说明：第一阶段为预处理部分，即粗格栅+细格栅+曝气沉砂池+初沉池，中格栅去除城市污水中较大的漂浮物，细格栅去除城市污水
17、中较细小的漂浮物，后续工艺以及设备的正常运行提供保证。水经过泵房提升后进入曝气沉砂池，去除砂粒，经吸砂机将沉砂池中的砂吸走至砂水分离器，砂水分离器工作，截留下砂，而水则自重力流向前方泵房的格栅井。从曝气沉砂池出来的水流向初沉池，去除 SS以及部分有机物。水从初沉池出来以后进入生物反应池，该生物反应池分为四个区，回流污泥反硝化区，厌氧区，反污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-5-/31-5-/31 硝化区，硝化区。回流污泥反硝化区的设置可以减少传统 A/A/O 工艺中厌氧池受回流污泥中硝态氧的影响。磷的去除依靠厌氧池中聚磷菌一类微生物的充分释磷以及在好氧池的过量吸磷来去除水体中的磷。氮的
18、去除主要依靠曝气池中硝化菌的将氮转化为硝态以及亚硝态氮，然后通过内回流将曝气池中的混合液回流至前方的反硝化区依靠反硝化菌将亚硝态氮转化为氮气从而去除氮。有机碳主要依靠曝气池中的微生物降解。该池的脱氮除磷效果较好。后处理阶段，主要通过二沉池澄清出水，加氯混合池的作用是消毒以达到出水中对于微生物数量限制。污泥处理主要通过污泥连续重力浓缩和机械脱水来完成，从脱水机房出来的污泥主要是外运填埋。对于脱氮除磷工艺的污泥来讲，运用重力浓缩会带来一个问题：污泥中磷的释放，上清液富含磷。由此该工艺将浓缩池中的上清液同脱水机房的滤液一起集中在反应沉淀池中，通过投加钙盐形成沉淀去除磷。形成的沉淀单独外运填埋或另作他
19、用。从沉淀池出来的上清液再回流至前方泵站内的格栅井。方案二：CASS 工艺 CASS 工艺如图 3-2 所示：图 3-2 关于方案一的说明：第一阶段为预处理部分，即粗格栅+细格栅+曝气沉砂池+初沉池，中格栅去除城 市污水中较大的漂浮物，细格栅去除城市污水中较细小的漂浮物，后续工艺以及设备的正常运行提供保证。水经过泵房提升后进入曝气沉砂池，去除砂粒，经吸砂机将沉砂池中的砂吸走至砂水分离器，砂水分离器工作，截留下砂，而水则自重力流向前方泵房的格栅井。从曝气沉砂池出来的水直接进入 CASS 反应池，CASS 反应池最大的特点是在 CASS 反应池的前端存在一个生物选择区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。
20、生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合,不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用,同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放,而且在完全混合反应区之前设置选择器,还有利于改善污泥的沉降性能,防止污泥膨胀问题的发生。此外,选择器中还可发生比较显著的反硝化作用(回流污泥混合液中通常含 2mg/L 左右的硝态氮),其所去除的氮可占总去除率的 20%左右。选择器可定容运行,亦可变容运行,多池系统中的进水配水池也可用作选择器。而主反应区的曝气阶段则是去除有机物、进行磷的释放、硝化作用。沉淀和闲置阶段整个池
21、可以保持缺氧或是厌氧状态，有释磷和反硝化作用。CASS 池运行经过进水曝气阶段、曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段、进水闲置阶段。污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-6-/31-6-/31 出水进入加氯混合池，加氯混合池的作用是消毒以达到出水中对于微生物数量限制。污泥处理主要通过污泥连续重力浓缩和机械脱水来完成，从脱水机房出来的污泥主要是外运填埋。对于脱氮除磷工艺的污泥来讲，运用重力浓缩会带来一个问题：污泥中磷的释放，上清液富含磷。由此该工艺将浓缩池中的上清液同脱水机房的滤液一起集中在反应沉淀池中，通过投加钙盐形成沉淀去除磷。形成的沉淀单独外运填埋或另作他用。从沉淀池出来的上清液再回流至前方
22、泵站内的格栅井。3.2.3 污水处理方案比较 两个方案的主要构筑物设计参数 方案一：A/A/O 工艺 方案二：CASS 工艺 曝气沉砂池停留时间 150 s 150 s 初次沉淀池表面负荷 沉淀时间 1.6 m3/m2.h 2 h 无 生物池负荷 停留时间 0.12 kgBOD5/kg MLSS 厌氧池、缺氧池、好氧池的水力停留时间比：1：1：3 0.1 kgBOD5/kg MLSS 充水比=0.24 二次沉淀池表面负荷 沉淀时间 0.8 m3/m2.h 2 h 无 加氯混合池停留时间 30 min 30 min 污泥浓缩池浓缩固体 通量 45kg 40 构筑物设计参数选择说明：曝气沉砂池：依
23、据给水排水设计手册第 5 册 关于城市污水处理厂曝气沉砂池水力停留时间的规定：1-3 min,取 2.5 min。曝气沉砂池的大小按照二期流量设计。初次沉淀池：依据室外排水设计规范GB50101 关于城市污水处理厂初次沉淀池表面负荷的规定：二级处理前 1.5-3.0 m3/m2.h，取 1.6 m3/m2.h。关于沉淀时间规定：1.0-2.0 h，取 2.0 h。CASS 工艺不需要初次沉淀池。生物池：依据室外排水设计规范GB50101 关于城市污水处理厂 A/A/O 脱氮除磷工艺污泥负荷的规定：0.1-0.2 kgBOD5/kg MLSS，取 0.12 kgBOD5/kg MLSS。厌氧池、
24、缺氧池、好氧池的水力停留时间比为 1：1：3-1：1：4，取 1：1：3。CASS 池的负荷室外排水设计规范GB50101 关于城市污水处理厂关于 SBR 法污泥负荷规定：当有脱氮除磷要求时，负荷同 A/A/O 法。取 0.1 kgBOD5/kg MLSS。充水比按照经验取 0.24。二次沉淀池：依据室外排水设计规范GB50101 关于城市污水处理厂关于活性污泥法以后二次沉淀池负荷的规定：0.6-1.5 m3/m2.h，取 0.8 m3/m2.h。加氯混合池：依据室外排水设计规范GB50101 关于城市污水处理厂出水消毒池水力停留时间的规定：不小于 30min，取 30min。解触池大小设计按
25、照二期流量设计。污泥浓缩池：按照连续重力浓缩池设计，两个方案主要构筑物的比较表：序号 构筑物名称 方案一：A/A/O 工艺 方案二：CASS 工艺 1 粗格栅 泵房 机械格栅，格栅间距 0.02m 提升泵流量 Q=36000m3/d,提升扬程h=12m，三用一备，留一个基位给二期建设 同左方案 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-7-/31-7-/31 2 细格栅 曝气沉砂池 机械格栅，栅条间距 0.01m 土建以 47000m3/d 计算 体积 V=108m3 同左方案 3 初沉池 直径 D=25m，有效水深 H=3.2 体积 V=4128 m3 无 4 生物池 负荷 0.12 kg
26、BOD5/kg MLSS 停留时间 H=10h 体积 V=15000m3 负荷 0.1 kgBOD5/kg MLSS 充水比=0.24 体积 V=42500m3 5 二沉池 直径 D=35.0m，有效水深 H=2.0m，V=5945m3 无 6 加氯混合池 土建以 Q=47000m3/d 计算 停留时间 H=30min 体积 V=980m3 同左方案 7 鼓风机房 供风量 Q=13067m3/h 气水比 8.7:1 占地面积 450m2 供风量 Q=15230m3/h 气水比 10：1 占地面积 520m2 8 污泥泵房 污 泥 回 流 比100%，回 流 量Q=36000m3/d 面积 6*
27、6m，V=36m2 无 9 污泥浓缩池 Q=564m3/d 重力连续浓缩 D=7.0m，有效工作水深H=4.0m，两座，每座的有效 体 积V=308m3 Q=2700m3/d 重力连续浓缩 D=15.0m，有效工作水深 H=4.0m，两座，每座的有效体积V=706m3 10 污泥脱水机房 浓缩后污泥流量 224.6m3/d，选用脱水机 DY-1000 型带式压滤机，2用 1 备。占地面积 305m2 浓缩后污泥流量 270m3/d，选用脱水机DY-1000 型带式压滤机，2 用 1 备。占地面积 305m2 11 沉淀反应池 上清液流量 Q=653m3/d，池体积 36m3 上清液流量 Q=2
28、430 m3/d 池体积 V=115m3 两个方案的主要优缺点：方案一：A/A/O 工艺 方案二：CASS 工艺 主要优点 本法采用的 A/A/O 工艺解决了传统 A/A/O 工艺厌氧段释磷效果比较差的问题，而且多点内回流可调控性比较大。能够很好的进行脱氮除磷，操作简单，设备的要求不高。工程改扩建比较方便。工艺流程相对比较简单，没有沉淀池，扩建方便。对于进水水质发生变化时可通过改变曝气的时间来予以缓冲。主要缺点 由于有沉淀池，占地比较大，所用到的一些机械比较贵，在曝气段操作的灵活性不高。脱氮除磷的效率不够高，需要比较麻烦的控制才能实现理想的效果。设备的闲置率较高，因用降堰排水所以水头损失较大。
29、由于自动化程度较高，对于操作人员的素质要求也相当高。污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-8-/31-8-/31 讨论：通过以上两个方案的比较，可以看出方案一可调控性灵活，操作方便，设 备利用率较高，造价相对于方案二比较便宜，只是操作运转费用较方案二稍大，但是考虑到造价高出的部分比运转费用要高，所以认为总体上是在处理上方案一比较占有优势。同时考虑到脱氮除磷的要求，CASS 的脱氮除磷的条件比较复杂，生物选择区的生长条件不像 A/A/O容易创造，运行出来的实际结果可能会有很大的波动，再加上 CASS 的操作对于人员要求事非常高的，技术含量很大，设备有些要从国外进口，维修也不方便，故采用方案
30、一 A/A/O。4.工艺参数和设计计算 4.1 水质水量的确定 4.1.1 水量的确定 居民每人每天的排水量值取 160L/cap.d 宾馆每个床位每天的排水量值取 400 L/cap.d 医院每张床位每天的排水量值取 200L/cap.d 一期工程:服务居民人口数 12.5 万，则平均流量 Q平均1=0.1612.5104=2104 m3/d 时变化系数 KZ1=1.48，设计流量 Q设计1=Q平均1KZ1=2.96104 m3/d 宾馆有 2000 个标准客房，共 4000 个床位，则平均流量 Q平均2=0.40.4104=0.16104 m3/d,时变化系数 KZ2=2.0，设计流量 Q
31、设计2=Q平均2KZ2=0.32104 m3/d 医院共共有 1500 个床位，则平均平均流量 Q平均3=0.20.15104=0.03104 m3/d,时变化系数 KZ2=2.0，设计流量 Q设计2=Q平均2KZ2=0.06104 m3/d 新区内还有若干机关与事业单位，主要排出的废水是生活污水，这一部分的流量可以计在总的居民生活污水中，不再单独作为一块流量计算。工业废水流量为 Q设计4=0.2104 m3/综上所述一期工程的设计流量为 Q=Q设计1+Q设计2+Q设计3+Q设计4=（2.96+0.32+0.06+0.2）104=3.54104 m3/d 取设计流量为 3.6104 m3/d
32、二期工程：同一期工程相比二期工程的不同只是服务的居民数量上发生了变化 二期工程服务居民数量为 18 万，则平均流量 Q平均1=0.1618104=2.88104 m3/d 时变化系数 KZ1=1.43，设计流量 Q设计1=Q平均1KZ1=4.12104 m3/d 二期工程设计流量为：Q=Q设计1+Q设计2+Q设计3+Q设计4=（4.12+0.32+0.06+0.2）104=4.7104 m3/d 4.1.2 水质的确定 说明：新区工业主要是两个工厂：电子厂、食品厂。电子厂的废水中含有一些重金属，经调查电子厂预先将生产废水进行了处理，使得其重金属的含辆达到了接入市政管网的要求，所以设计不用再考虑
33、对重金属物质进行预处理。设计资料中已给出电子厂的废水中污染物质主要是 BOD5。电子厂和食品厂的污染负荷人口当量分别为 3000，1500。宾馆和医院的废水水质缺乏实质资料，可以根据服务的人口取与生活污水相似的人口当量值。设计 BOD5浓度的确定 依据室外排水设计规范BOD5人口当量值取 40g/cap.d 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-9-/31-9-/31 居民生活污水中含 BOD5值 m1=12.510440=5106g 工业废水中含 BOD5值 m2=0.4510440=0.18106g 宾馆污水和医院污水中含 BOD5值 m3=0.5510440=0.22106g 总流
34、量为：Q平均=Q平均1+Q平均2+Q平均3+Q设计4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/d BOD5浓度为（m1+m2+m3）/Q平均=225.9mg/L 取设计 BOD5浓度为 230 mg/L 设计 SS 浓度的确定 依据室外排水设计规范SS 人口当量值取 50g/cap.d 居民生活污水中含 SS 值 n1=12.510450=6.25106g 食品厂废水中含 SS 值 n2=0.1510450=0.075106g 宾馆污水和医院污水中含 SS 值 n3=0.5510450=0.275106g 总流量为：Q平均=Q平均1+Q平均2+Q平均3+Q设计4=（2+
35、0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/d SS 浓度为（n1+n2+n3）/Q平均=276.2mg/L 取设计 SS 浓度为 280mg/L 设计 TN 浓度的确定 依据室外排水设计规范TN 人口当量值取 7g/cap.d 居民生活污水中含 TN 值 k1=12.51047=0.875106g 食品厂废水中含 TN 值 k2=0.151047=0.0105106g 宾馆污水和医院污水中含 TN 值 k3=0.551047=0.0385106g 总流量为：Q平均=Q平均1+Q平均2+Q平均3+Q设计4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/d TN
36、浓度为（k1+k2+k3）/Q平均=38.7mg/L 取设计 TN 浓度为 40 mg/L 设计 TP 浓度的确定 依据室外排水设计规范TP 人口当量值取 0.8g/cap.d 居民生活污水中含 TP 值 s1=12.51040.8=0.1106g 食品厂废水中含 TP 值 s2=0.151040.8=0.0012106g 宾馆污水和医院污水中含 TP 值 s3=0.551040.8=0.0044106g 总流量为：Q平均=Q平均1+Q平均2+Q平均3+Q设计4=（2+0.16+0.03+0.2）104=2.39104 m3/d TP 浓度为（s1+s2+s3）/Q平均=4.41mg/L 取设
37、计 TP 浓度为 4.5 mg/L 综上所述：设计进水的水量：Q1=3.6104 m3/d 水质状况：BOD5=230 mg/L SS=275 mg/L TN=45 mg/L TP=4.5 mg/L 二期工程设计进水水量：Q2=4.7104 m3/d 4.2 构筑物尺寸确定 4.2.1 粗格栅(按照二期流量设计)设计参数：设计流量：Q=47000m3/d 栅前流速：v1=0.7m/s 过栅水速 v2=0.9m/s 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-10-/31-10-/31 栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=0.02m 栅条前部分长度 L1=0.5m，栅条后部分长度 L2=1.
38、0m 格栅倾角=75 4-1 粗格栅草图 计算过程：假设水流由两条渠道经过格栅，栅前断面面积 S=12/vQ=7.0272.0=0.389m2 则栅前渠道宽 B1=400mm,最大有效水深 he=950mm 栅条间隙数 n=2sinehvaQ=9.095.002.075sin272.0o=33.75，取 n=34 栅槽宽度 B=S(n-1)+ne=01.1342.03301.0m,取 B=1.00m 选用 FH-900 型旋转式格栅除污机，共两台。进水渠渐扩段长 L3=oBB20tan1=o20tan4.01=0.275m，取 L3=0.3m 出水渐缩段长 L4=23L=0.15m 过栅水头损
39、失(按照一期流量计算)H1=agvksin22=o75sin8.927.002.001.042.2323/4=0.12m 总高度 H=4.76m 格栅总长度 L=L1+L2+L3+L4+oH75tan=0.5+1.0+0.3+0.15+1.275=3.225m 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-11-/31-11-/31 4.2.2 泵房 通过高程计算，从吸水面到泵后细格栅栅栅前水深之间距离为 10.44m，压水管路上水力损失为0.5m，水过泵的损失估计在 1.0m，所以提升扬程在 13m 左右，参照选泵的依据，选择潜水泵型号为 S2508H 型芬兰沙林泵，电动机功率 50.0kw，
40、1482r/min，两用一备。泵房建设按照二期流量建设，泵前集水井的体积 V=4二期TQ=4864004700036050m3 4-2 图泵房布置图 4.2.3 细格栅(按照二期流量设计)设计参数：设计流量：Q=47000m3/d 栅前流速：v1=0.7m/s 过栅水速 v2=0.9m/s 栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=0.01m 栅条前部分长度 L1=0.5m，栅条后部分长度 L2=1.0m 格栅倾角=75 计算过程：假设水流由两条渠道经过格栅，栅前断面面积 S=12/vQ=7.0272.0=0.389m2 则栅前渠道宽 B1=500mm,最大有效水深 he=0.95mm 栅条间隙
41、数 n=2sinehvaQ=9.078.001.075sin272.0o=38.1，取 n=40 栅槽宽度 B=S(n-1)+ne=79.0401.03901.0m,取 B=0.8m 选用 WXB-0.8-1.5 型旋背耙式格栅除污机 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-12-/31-12-/31 电动机功率 0.8kw，共 2 台 进水渠渐扩段长 L3=oBB20tan1=o20tan5.08.0=0.84m 出水渐缩段长 L4=23L=0.42m 过栅水头损失(按照一期流量计算)H1=agvksin22=o75sin8.927.001.001.042.2323/4=0.17m 总高
42、度 H=1.105m 总长度 L=L1+L2+L3+L4+oH75tan=0.5+0.9+0.84+0.42+0.4=3.06m 4-3 图细格栅草图 4.2.4 曝气沉砂池(按照二期流量设计)设计参数：设计流量：Q=47000 m3/d 水力停留时间：T=150 s 水平流速 v=0.06m/s，旋流速度 0.3m/s 计算过程：曝气沉砂池体积 V=QT=150544.0=81.6m3 过水断面面积 A=vQ=06.0544.0=9.07m3，取过水断面面积 A=9.0m2 断面尺寸：污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-13-/31-13-/31 取有效水深 h=2.0m 尺宽 B=
43、hA=29=4.5m，分两格每格宽 b=2.25m 校核尺寸：hb=1.1255.1,1，合格 尺长：L=AV=96.81=9.07m，取 L=9.1m 实际体积 V实际=81.9m3 按照一期流量运行时，开一格，校核其是否符合要求：一期设计流量 q=36000m3/d 校核水平流速：v=2/Aq=0.093m/s，1.0,0.6符和要求。停留时间：T=qV2/实际=98.2 s=1.673min，3,1符合要求。曝气量的求算：为达到良好的除砂效果，将曝气头淹没在水下 2.0m 左右，则相应的每单位池长所需的空气量为29(m3/m2h)则单池的空气需求量为 q空气=1.929=263.9m3/
44、h 4-4 图 曝气沉砂池（单格）草图 机械选型：选择 BX-5000 型泵吸砂机 1 台功率泵功率 3kw，行走功率 1.1kw LSF-355 型螺旋砂水分离器 1 台，功率 3kw。4.2.5 初沉池 采用两座幅流式沉淀池，每座分担流量 Q=750m3/h 设计参数：表面负荷 q=1.6m3/m2.h 沉淀时间 T=2h 计算过程：单池表面积 F=qQ=6.1750=468.75m2 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-14-/31-14-/31 单池直径 D=F4=24.4m，取 D=25m 有效水深 h2=qT=3.2m 校核径深比 D/h2=7.8 (符合 6-12 的要求
45、)查阅资料初沉池对于 SS 的去除率约在 50%左右，初沉污泥的含水率在 97%由此可以计算出初沉污体积 V=)100(10086400)(021PtCCQ平均 式中日平均流量 Q平均=23900m3/d 设计进水 SS 浓度 C1=280mg/L 设计出水 SS 浓度 C2=140mg/L 排泥时间 t=24h 取 103 含水率 Po=97 V=)97100(10001005.0)14.028.0(23900=56m3/d 泥斗以及贮泥区 小泥斗底部下半径 r2=1.0m，上半径 r1=2.0m 泥斗倾角=75 泥斗区高度 h5=tan)(21 rr=060tan)12(=1.73m 泥斗
46、的体积 V1=)(32221215rrrrh=)241(373.114.3=12.7m 泥斗上方锥体坡度 i=0.05 锥体区高度 h4=（22rD）i=05.0)25.12(=0.525 锥体体积 V2=)2()2(322224rrDDh=)425.125.12(3525.014.32=101.8m3 泥区总体积 V=V1+V2=101.8+12.7=114.5 m3/d56m3/d 沉淀池的总高度 取沉淀池的超高 h1=0.3m 缓冲层的高度 h3 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.2+0.5+0.525+1.73=6.255m 确定出水堰的尺寸构造、校核堰上水力负荷：初沉池采
47、用单侧环形集水槽，槽宽度取 b=0.5m 槽宽度 b=4.0)(9.0kQ=4.0)208.02.1(9.0=0.516m，取 b=0.55m 槽内起点水深 ha=0.75b=0.4125m，槽内终点水深 hb=1.25b=0.6875m 设计取环形槽内水深为 0.8m。按照要出水点低于终点水深的要求，初沉池出水跌水为 0.2m。校核堰上水头负荷 污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-15-/31-15-/31 出水堰的长度 L=)2(bD=75.046m 堰上水力负荷 q=LQ=2.77L/s m4 TPBOD5=184/4.5=40.8917 进水碱度约为 280mg/L 设计参数：
48、BOD5去除负荷 N=0.12kg BOD5/kg MLVSS 回流污泥浓度 Xr=6600mg/L 污泥回流比 R=100%池体悬浮固体浓度 X=rXRR1=3300mg/L TN 去除率=50%，内回流比 R内=1=100%污水处理厂课程设计设计说明书及方案(模版)-16-/31-16-/31 计算过程：反应池的体积 V=NXSSQeO)(=3.312.0)02.0184.0(36000=14910m3 反应池停留时间 T=QV=243600014910=9.94h，取 T=10h 反应池各段水力停留时间：T厌氧:T缺氧:T好氧=1：1：3 则 T厌氧=2h;T缺氧=2h;T好氧=6h 相
49、应的各段池子的体积为 厌氧池 V厌氧=3000m3 缺氧池 V缺氧=3000m3 好氧池 V好氧=9000m3 校核氮磷负荷：好氧段总氮负荷好氧XVTNQ0=900033004036000=0.04850.05 厌氧段总磷负荷厌氧XVTQ0P=300033004.536000=0.0160.06 由于本法中采用改进的 A/A/O，厌氧段的 1/3 用作回流污泥反硝化、混合液回流控制点迁移，故重新校核总磷负荷，依据室外排水规范，考虑厌氧池内最短停留时间为 1h,则：厌氧段总磷负荷2/P0厌氧XVTQ=005133004.536000=0.032100 mg/L 符合碱度要求 反应池的布置:反应池
50、分为 2 组 4 座，每座的容积 V单池=4V=3750 m3 有效水深 he=4.0 m 单座面积 S=ehV=973.5 m2 设置为 5 廊道，单条廊道的面积为 187.5 m2，廊道宽 b=5.0 m。廊道长 L=BS 5/=37.5 m 校核池型：宽高比hb=45=1.25（满足hb=12）长宽比bL=55.37=7.5（满足bL=510）取超高为 1.0m，则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0 m 单池进、出水系统的设计 进水管 进水设计流量 Q单池=0.104 m3/s 设计流速 v=0.8m/s 管道直径 Dn=vQ4=14.38.0104.04=0.407m 取管道直径