水质工程学II课程设计污水处理厂工艺方案设计.doc

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1、西安建筑科技大学课程设计（论文）题 目： 水质工程学II课程设计 某城市污水处理厂工艺系统方案设计院 （系）： 环境及市政工程学院 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2014 年 01月 05日附：设计任务书水质工程学II课程设计某城市污水处理厂工艺系统方案设计摘 要：该课程设计针对某城市污水处理厂处理工艺进行设计，通过了解基本资料，确定处理工艺和处理程度，然后对污水处理构筑物的工艺尺寸进行了计算，最后综合各方面因素确定了污水厂的平面布置和高程布置,并绘制平面布置图、高程布置图以及辐流式二沉池的剖面图。关键词：污水处理厂；污水处理构筑物；卡鲁赛尔氧化沟；类 型：课程设计Course

2、Design ofWater Quality Engineering A Project Design of A City Sewage Treatment Plant Process SystemABSTRACT：This course design proposes a city sewage treatment plant design, first understand the basic data, determine the processing technology and management level, and then the sewage treatment struc

3、ture parameters were calculated,finally, integrate various factors determine the sewage plant layout and elevation layout, and drawing the plane layout, elevation layout and radial flow sedimentation tank section two.Keywords：Sewage treatment plant；Sewage treatment structure；Carrousel O.D； Paper typ

4、e：course design 目 录第1章 概述11.1 城市水环境污染现状11.2 城市污水处理的必要性2第2章 设计规模及处理程度42.1 设计水量42.1.1 设计人口42.1.2 污水量计算42.1.3 设计规模确定42.2 原水水质及处理要求42.2.1 确定原水水质指标42.2.2 确定处理水水质要求52.3 处理程度5第3章 工艺流程确定63.1 处理流程确定63.1.1确定原则63.1.2方案选择63.1.3处理流程图83.2 单元构筑物选择83.2.1格栅83.2.2沉砂池83.3.3氧化沟93.3.4二沉池103.3.5污泥浓缩池113.3.6污泥脱水设备11第4章 设计

5、计算124.1 污水处理系统设计计算124.1.1 分流井124.1.2 粗格栅室124.1.3 污水提升泵房144.1.4 细格栅154.1.5沉砂池164.1.6 生物反应池174.1.7二沉池204.1.8深度处理系统224.1.9接触消毒池244.1.10 计量设施254.2 污泥处理系统设计计算264.2.1污泥量计算264.2.2污泥浓缩池264.2.3污泥贮池284.2.4 脱水机及脱水机房29第5章 污水处理厂平面及竖向设计315.1 平面布置315.1.1 布置原则315.1.2 平面布置说明315.2 高程布置325.2.1 布置原则325.2.2 高程布置说明33参考文献

6、35致 谢36第1章 概述1.1 城市水环境污染现状水是人类赖以生存的资源。近年来,随着全球工业经济的迅速发展,城市化进程的加快和人口的不断增加,水环境污染的问题日渐加剧,越来越多的国家已注意到水环境污染对人类生存的威胁。世界各国(特别是发达国家)正投入大量的人力、物力积极治理水环境污染,改善人类的生存空间。水环境污染治理的研究已成为一个全球性的课题。中国作为一个发展中的国家,水环境污染问题尤为突出。据有关资料统计,到上世纪末,中国城镇生活污水年排放量达204亿立方米,工业废水年排放量达到198亿立方米,分别比1980年增加了3.8倍和1.5倍,而这些污水又绝大部分未经处理排入河流、湖泊、水库

7、,造成流经城市的河流86%遭到比较严重的污染。据有关部门的监测表明,流经城市的大部分河流的水质达不到国家地面水类水体标准的要求,水体中许多对人体有害的指标均严重超标。可见中国的水环境污染已不是一个区域性的问题,而是一个全国性问题。如何在经济建设发展的同时,兼顾社会、环境的发展,达到可持续性发展的目的;如何对严重污染的水环境进行治理,这是一个全国都需研究的课题，国家每年都会投入大量的资金去治理水环境污染，尤其国家“十二五”规划中又着重加强了对环境污染尤其是对水污染的治理。以西安市为例，为了进一步改善水环境质量，完成省政府下达的“十二五”水环境质量目标任务和削减化学需氧量、氨氮约束性考核指标，为西

8、安市经济社会发展提供水环境保障，结合西安市水环境现状，制定了水污染治理实施方案。当前渭河西安段水质仍未达到省上划定的水环境功能区类标准和关中-天水经济区发展规划确定的类水质目标，水污染形势不容乐观，治理任务仍然十分艰巨，其存在的主要问题，一是西安的排污量大，约占渭河陕西段纳污量的50%左右。据测算，我市每年向渭河排放14万吨左右的化学需氧量和1.3万吨左右的氨氮（不包括农业源），是渭河的第一排污大市；二是污水处理率低。皂河（含太平河）、新河、漕运明渠均有大量的污水未经处理直排渭河，幸福渠沿岸至今未建成污水处理厂，离国家污水处理率必须达到95%以上的要求还有很大差距；三是结构性污染严重，工业企业

9、污染治理水平低。太平河、新河由于产业结构原因污染严重，造纸、果汁、化工等高污染、高排放企业还需进一步进行产业结构调整，工业企业废水排放标准远高于水体环境质量标准且不能稳定达标排放。究其原因，一是西安市产业结构不合理，高污染、高排放的企业结构调整不到位；二是污水处理厂建设和配套市政管网建设滞后，未实现污水全收集全处理；三是农村污水治理严重滞后，再生水利用率低，生态补给水不足，河流自净能力差。因此我国当前城市水环境污染现状不容乐观，污染态势非常严峻亟待解决。1.2 城市污水处理的必要性随着的发展，城市水资源短缺的压力越来越大，追究城市水危机的根本原因，人们越来越认识到，是水的社会循环超出了水的自然

10、循环可承载的范围。因此，只有充分尊重水的自然运动规律，合理地使用水资源，使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律，从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境，才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水输水用户排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水输水用户再生水”的反馈式循环流程，提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是关键。我国约三分之二的城市以地下水为主要水源，而现在地下水开发和保护方面存在很多问题，其中管理不善，超量开采，造成地下水位连续下降，城市地下水资源普遍遭到污染，这些问题直接影响了地下水资源的可持续利用。因

11、此很多城市别无选择，只得采取远距离取水，这样，长距离引水工程项目的建设及日俱增，在此情况下，水资源的紧缺和污染已成为我国国民经济发展的一个制约因素。面对这一严峻形势，必须实行水资源的统一规划及管理，把用水问题，特别是将节水工作纳入社会经济发展规划，建立及健全相应的规章制度，认真贯彻开源节流并重方针，加强节水的科学管理，全面开展节水工作，通过多种途径开辟新水源，加强污水处理，搞好污水回用，保护生态环境。因此，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和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

12、染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。第2章 设计规模及处理程度2.1 设计水量2.1.1 设计人口 近期人口：（人） 远期人口：（人）2.1.2 污水量计算 近期污水量：近期人口86000人、污水产生率：0.80、收集率：90% 远期污水量：远期人口118000人、污水产生率：0.80、收集率：100%2.1.3 设计规模确定 ，取远期水量为3.5； ，取近期水量为2.5；2.2 原水水质及处理要求2.2.1 确定原水水质指标根据地区状况和当地居民的生活习惯，通过连续不间断的进行取样调查，并且参照相近已建成的污水处理厂的资料，综合分析后确定原水水质指标如表2.1所示。其中，进出水厂的水温：夏

13、季水温2225，冬季水温1015，常年平均水温约为20。表2.1 污水处理厂进水主要水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH465.0692.2.2 确定处理水水质要求针对污水厂处理后水排放的河流水质要求，该污水处理厂的处理水应该达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中一级A类排放标准，确定处理后的出水水质指标如表2.2所示。表2.2 污水处理厂出水主要水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH50101012（15）5

14、（8）0.569同时，污水处理厂的污泥应该达到稳定化及脱水处理（含水率60%以下）。2.3 处理程度根据12中原水水质指标和污水水质指标，计算确定各项污染物的处理程度如表2.3所示。表2.3 污水处理厂各污染物处理程度水质指标COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）pH原 水465.069出 水50101012（15）5（8）0.569处理程度90%95%95%74%（67%）86%（78%）90%-第3章 工艺流程确定3.1 处理流程确定3.1.1确定原则1、新建的城镇污水处理厂所采用的污水处理流程不但要有很高的SS、BOD

15、5，CODcr去除能力，而且要具有很高的脱氮除磷功能；2、处理工艺技术合理、成熟可靠；3、工程造价低，节省能耗，节省运行费及占地少；4、运行管理简单，控制环节少，易于操作；5、因地制宜，污水处理厂应分期，分达标实施；6、污水、污泥要资源化。3.1.2方案选择污水处理厂的处理流程分为一级物理处理，二级生化处理，三级深度处理和污泥处理。以下对四种处理方案做一选择。1、一级物理处理一级处理工艺主要去除原水中的漂浮物、垃圾和沙粒等固体不溶性物质，一般可采用粗格栅、细格栅、沉砂池等工艺来去除。2、二级生化处理按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20 万 t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工

16、艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如 A2/O 工艺，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。这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。在上述各种脱磷除氮工艺中，对中小污水厂来讲，比较有发展前途的工艺是 SBR 工艺、氧化沟工艺。因为这两种工艺一般都不设初沉池，SBR 工艺和合建式氧化沟工艺也不需要二沉地、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到

17、占地少、能耗低、投资省，运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。采用延时曝气的 SBR 工艺和氧化沟工艺产生的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后就可以直接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小城镇污水厂来说，是非常有吸引力的。但是相比SBR氧化沟具有以下优点：(1) 工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。(2) 运行稳定，处理效果好。氧化沟的 BOD 平均处理水平可达到 95 %左右。(3) 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较

18、高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。(4) 污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为 2030d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。(5) 可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般大于 80 %。(6) 基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除 BOD、去除 BOD 和 NH3 -N 及去除 BOD 和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除 BOD 和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活

19、性污泥法节省更多。本城市中的污水处理厂处理规模较小，二期只能达到6，属于中小规模污水处理厂。鉴于氧化沟有着比较好的优势，所以通过综合比较，最终确定二级生化处理工艺采用氧化沟工艺。3、三级深度处理根据国家新规范规定，新建污水处理厂处理水质都要达到一级A标准，而前面的物理处理和生化处理还不能达到该要求，尤其对于P的处理还不能达标。所以要加入深度处理工艺，即混凝、沉淀、过滤消毒工艺。4、污泥处理工艺根据国家新规范规定，新建污水处理厂的污泥含水率要达到60%以下，所以对于污泥处理提出了更高的要求。目前普遍采用的污泥处理工艺只能将含水率降到80%，所以为达到要求应该选择污泥浓缩、厌氧消化、污泥脱水和焚烧

20、来解决。3.1.3处理流程图最终确定污水处理厂的工艺流程如图3.1所示。图3.1 污水处理厂工艺流程图3.2 单元构筑物选择3.2.1格栅选择该工艺流程中采用机械清除的粗格栅（50100mm）和细格栅（310mm）。3.2.2沉砂池选择常用沉砂池有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、旋流式沉砂池和曝气沉砂池四种形式。其各自特点如下： 平流式沉砂池为常用形式，污水在池中沿水平方向流动，具有结构简单，截留无机颗粒效果好的优点； 竖流式沉砂池是污水自下而上从中心管进入池内，无机颗粒借重力沉淀于池底，处理效果一般较差； 旋流式沉砂池是近来日益广泛使用的池型，它利用机械控制流态及流速，加速砂砾的沉淀，有机物则被

21、留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点； 曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，它可以通过调节曝气量，控制污水旋流速度，使除沙效率稳定，受流量变化小，同时还对污水起预曝气作用。鉴于该工艺流程中后续是采用氧化沟进行生化处理，曝气沉砂池可以对污水起到预曝气作用，有利于后续工艺进行，而且除砂效果稳定，所以该工艺选择曝气沉砂池。3.3.3氧化沟选择氧化沟具有多种形式，如Carrousel氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替式氧化沟和双沟式氧化沟等多种形式。其中Carrousel氧化沟是一种由多渠道串联组成的氧化沟形式，在沟一端设置曝气器，使系统中形成好氧区和厌氧区，具有脱氮功能；在内部内置反硝化

22、区，不仅使得脱氮功能加强，而且又具有除磷功能；在系统前加生物选择区又能 抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀；其独特的圆形缠绕式设计还可降低建设成本和减少污水厂占地。而其它类型的氧化沟虽也具有脱氮除磷的功能，但是却存在溶解氧分配不均、设备利用率低等缺点。Carrousel氧化沟独有的优势是其它类型的氧化沟不可比拟的。因此该工艺中我们选择改良型的Carrousel氧化沟改良型6廊道Carrousel氧化沟2000（如图3.2），完全可以满足该污水厂运行中脱氮除磷的功能。图3.2 Carrousel 2000系统平面结构图3.3.4二沉池选择沉淀池一般分为平流式、竖流式和辐流式沉淀池三种类型。三种沉淀池优

23、缺点及其适用条件见表3.1.表3.1 各沉淀池优缺点及适用条件池型优点缺点适用条件平流式沉淀效果好，抗冲击能力强，施工简易，布置紧凑配水不均，排泥量大，排泥设备复杂，施工质量高适用大、中、小型污水厂竖流式排泥方便，简单易行池深大，施工困难，抗冲击能力差适用小型污水厂辐流式多为机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备已定型化排泥设备复杂，施工质量要求高适用大、中型污水厂通过对比分析，我们在该工艺中选择机械化程度较高，而且占地面积较小的辐流式沉淀池。3.3.5污泥浓缩池重力式污泥浓缩池是目前常用的污泥浓缩池型，其具有结构简单，运行控制方便，造价低，占地少等优点。因此我们在该工艺中选择重力式污泥浓缩池

24、。3.3.6污泥脱水设备由于压滤脱水具有良好的脱水效果，所以在该工艺中我们采用板框压滤机脱水。第4章 设计计算4.1 污水处理系统设计计算4.1.1 分流井如图4.1为分流井示意图，该分流井设计为矩形竖井，井内设置3支水管，1支为进水管，1支为出水管，1支为超越管，安装有两个手自一体闸板，一个控制进水，一个控制出水，一个控制超越。具体设计数据：（1）进水管：,D进水=1200mm；管内底标高：410.50m，i=0.005,v=1.01.15m/sh/D=0.450.5.出水管：D出水=D进水=1200mm；高程为：410.4m, 低于进水管100mm；（3）超越管：D超越=1200mm，高程

25、为：410.3m ,低于出水管100mm;（4）闸板：出水管闸板采用：1100mm1100mm；超越管闸板采用：1300mm1300mm；（5）分流井尺寸：LBH=2100mm2300mm5500mm图4.1 分流井示意图4.1.2 粗格栅室设计数据：Kh=1.3；Q最大时=Q平均Kh=350001.3=4.55104 m3/d=0.53m3/s；栅条间隙：50mm100mm，取50mm；过栅流速：0.6m/s1.0m/s，取0.8m/s；栅前流速：0.4 m/s0.9 m/s；取0.7m/s；倾斜角度：45C 75C，取70C；过栅水头损失：0.08m0.15m，取0.1m；栅条断面采用正方

26、形20mm20mm；近期采用二组格栅，远期采用三组格栅；采用机械清渣方式。图4.2 格栅示意图（1）栅槽宽度：设栅前水深h=0.5m（2）进水渠道渐宽长度：设进水渠道宽0.85m；渐宽展开角度（3）栅槽及出水渠道连接处的渐宽部分长度：（4） 通过格栅的水头损失：（5）栅后槽总高度：设栅前渠道超高=0.3m（6）栅槽总长度： （7）每日栅渣量：在格栅间隙50mm情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3，4.1.3 污水提升泵房本设计采用氧化沟工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入纳

27、污河流。设计参数：设计流量：Q=0.70m3/s，泵房工程结构按远期最大流量设计设计要求：1）泵房进水角度不大于45度。2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分及墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15 m12m，高12m，地下埋深7m。4）水泵为自灌式。泵房设计计算水泵扬程=细格栅最高水位+水泵损失+吸压水管路损失+集水池最低水位到地面的高程差+富裕水头（1m）即：H=2.76+2+2+8.25+1=16.01m根据设计

28、流量0.70m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw），4用1备，流量：集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量： 取有效水深h=1.2m，则集水池面积为: 泵房采用钢筋混凝土结构,尺寸为15 m10m,泵房为半地下式，水泵为自灌式。4.1.4 细格栅设计数据：Kh=1.3；Q最大时=Q平均Kh=350001.3=4.55104 m3/d=0.53m3/s；栅条间隙：3mm10mm，取5mm；过栅流速：0.6m/s1.0m/s，取0.8m/s；栅前流速：0.4 m/s0.9

29、m/s；取0.7m/s；倾斜角度：45C 75C，取70C；过栅水头损失：0.08m0.15m，取0.1m；栅条断面采用正方形20mm20mm；近期采用二组细格栅，远期采用三组细格栅；采用机械清渣方式。（1）栅槽宽度：设栅前水深h=0.5m（2）进水渠道渐宽长度：设进水渠道宽1.50m；渐宽展开角度（3）栅槽及出水渠道连接处的渐宽部分长度：（4）通过格栅的水头损失：（5）栅后槽总高度：设栅前渠道超高=0.3m（6）栅槽总长度： （7）每日栅渣量：在格栅间隙5mm情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3，4.1.5沉砂池经过细格栅的污水中仍然含有较多的泥沙、悬浮油类，本设计中根据原水水质

30、选择曝气沉砂池，（1）池子总有效容积：设；（2）水流断面积：设；（3）沉砂池设2格，每格断面形状见图4.3.池宽2000mm，池底坡度0.5，超高0.6m，全池总高3900mm。图4.3 曝气沉砂池断面形状图（4）每格沉砂池实际进水断面面积（5）池长：（6）每格沉砂池沉砂斗容量：（7）每格沉砂池实际沉沙量：设含沙量为，每两天排一次砂，（8）每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2.5m，查给排水设计手册可知单位池长所需空气4.1.6 生物反应池1、进出水水质要求见表2.3.2、由进出水水质可得：l BOD5/COD0.4，所以可以进行生物处理；l BOD5/TN3，BOD5/TP15，故可估算具

31、有较好的生物脱氮除磷效果；3、脱氮除磷参数计算该工艺中Carrousel氧化沟采用4组平行的氧化沟，每组Q=15000m3/d，近期采用3组，远期采用4组；处理效果出水除SS指标按照一级B标准计算外，CNP的计算都按照一级A出水标准；为提高系统的抗符合变化能力，选择混合污泥的浓度MLSS=4000mg/L，f=MLVSS/MLSS=0.7，溶解氧浓度C=2.0mg/L。其具体氧化沟参数计算如下。（1）硝化菌生长速率和设计条件下硝化所需最小污泥平均停留时间；则最小停留时间：（2）计算氧化沟设计污泥停留时间考虑污泥稳定，实际泥龄为；对应实际生长速率：（3）计算去除有机物所需的氧化沟体积和水力停留时

32、间（除非特殊说明，以下均按照每组进行计算）：（4）计算反硝化所需要增加的氧化沟体积（每组），如假设，反硝化条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L，计算温度仍然采用15C，20C反硝化速率,取0.07mgNO3-_N/（mgVSS d），则l 根据MLVSS浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化增加的氧化沟体积。由于合成需要，产生的生物污泥中约含有12%的氮，因此首先计算这部分的氮量： 每日产生的生污泥量： 生物合成需氮量：12%630=75.6kg/d 折合每单位体积进水用于生物合成氮量：75.61000/15000=5.04mg/L 反硝化NO3-_N： 所需去除氮量：因此，反硝化所需要增加的氧

33、化沟的体积为所以每组氧化沟总体积：l 氧化沟水力停留时间：（5）确定氧化沟的工艺尺寸：设计有效水深4.0m，宽度6m，则所需沟总长度为498m，其中好氧段长度为281.25m，缺氧段长度为216.75m，弯道处长度，则单个直道，故氧化沟总池长64+8+16=88m，总宽度，超高取0.5m。（6）每组沟需氧量的确定：速率常数K取0.22d-1如取水质修正系数，压力修正系数，温度为20C、25C时的饱和溶解氧浓度分别为，标准状态下需氧量：采用垂直表面曝气器，根据设备性能，动力效率为1.8kgO2/(kWh)，因此需要设备功率为160kW。每组沟采用两台80 kW垂直表面曝气器，设置在沟的一侧。（7

34、）回流污泥量计算：根据物料平衡：其中：所以，回流比（8）每组沟剩余污泥量计算：（其中Xt未知，不计入）4.1.7二沉池二次沉淀池分期建设，并且及氧化沟对应，近期建设3组，远期采用4组（增加1组）；二沉池污水自流进入，设计流量按每期最大流量计算；沉淀池选辐流式沉淀池，采用沉淀效率比较高的周进周出的进出水形式，具体设计参数选择如下（如非特殊说明，以下均按照单组设计）：设计流量Q=15000m3/d=625m3/h，氧化沟出水混合液悬浮浓度Nw=4kg/m3回流污泥浓度Cu=10000mg/L，污泥回流比R=0.63，表面负荷采用规范建议数据（如表4.1）1.0，停留时间t=1.5h，超高0.3m。

35、表4.1 二次沉淀池设计数据沉淀池类型沉淀时间（h）表面负荷（日平均量）污泥含水率（%）固体负荷堰口负荷活性污泥法后2.05.00.61.099.299.61501.52.9 具体沉淀池尺寸计算如下（计算示意图见图4.4）。图4.4 辐流式沉淀池计算示意图（1） 沉淀部分水面面积：（2） 池子直径：，取D=29m（3） 实际水面面积：（4） 实际表面负荷：（5） 校核堰口负荷：校核固体负荷： 符合要求（6） 澄清区高度：，按在澄清区最小允许深度1.5m考虑，取1.5m（7） 污泥区高度：（8） 池边深度：，取3.5m（9） 沉淀池高度：设池底坡度为0.05，污泥斗直径d=2m，池中心及池边落差

36、，超高h1=0.5m，污泥斗高度h4=1.0m 污泥回流设备鉴于采用鼓风曝气，所以污泥回流设备采用气力提升，如图4.5.图4.5 气力提升污泥回流示意图4.1.8深度处理系统1、深度处理工艺选择及原因污水通过一级物理处理和二级生化处理可以出去绝大部分的悬浮物和氮磷等物质，但是还是无法达到一级A标准，所以要进行三级深度处理，具体原因如下。污水经过生化处理工艺后，认为氧化沟中活性污泥把所有的氮磷物质转化为生物体物质，但是由于二沉池依靠重力沉淀，沉淀效果有限，而且污水在二沉池内部分水力停留时间有限，不能把所有的物质沉淀下来，会有部分的N、P（尤其是P）会附着到水中细小的颗粒物而随水流出，导致从二沉池

37、出水不能达到一级A标准。即污水经过一级物理处理和二级生化处理之后能将大部分的SS，全部的COD、BOD5转化或者去除，但是还是会有SS和P的超标。 因此，为了使得最后的出水能够达到一级A标准，二沉池后要加入深度处理工艺，主要用于去除水中的SS，在去除SS的同时，也会有部分的N、P（尤其是P）附着在上面而被去除。而去除SS最好的工艺选择给水处理中的混凝沉淀过滤消毒工艺。2、深度处理工艺设计计算（1）配水井采用机械混合圆柱形混合池，按照远期规模计算，一次建成。 配水井容积： 配水井面积：设水深为4.0m，则 配水井直径：，取D=4.0m（2）絮凝池采用往复式隔板絮凝池，按照近期规模建设分为三池，远

38、期预留一池位置。 总容积：设絮凝时间T=20min， 分2池，每池平面面积：设池内水深H=2.4m，取每池容积F=135m2，宽度及沉淀池对应B=6m，长度L=F/B=22.5m（3）沉淀池采用平流式沉淀池，按照近期规模建设分为三池，远期预留一池位置，及往复式隔板絮凝池相对应。水深3.03.5m，取h=3.0m；超高0.3m；沉淀池内平均水流速度1025mm/s，取；沉淀时间1.53.0h，取T=1.5h; 沉淀池池长： 沉淀池容积： 沉淀池宽度：，取B=6.0m 沉淀池高度：（4）过滤池采用普通快滤池，按照近期规模分为三池，远期预留一池位置，及平流式沉淀池相对应。单池设计数据：水量Q=150

39、00m3/d，滤速。 滤池面积及尺寸：滤池工作周期为24h，冲洗周期为12h，滤池实际工作时间，滤池面积为 确定长宽：采用长宽比=1.5，设计滤池长宽为L=10m，B=6.5m 滤池高度：支撑层高度H1=0.45m，滤层高度H2=0.7m，砂面上水深H3=1.7m，保护高度H4=0.3m，故滤池总高度4.1.9接触消毒池接触池的作用是保证消毒剂及水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的消毒效果。1、设计要求（1）氯及污水的混合接触时间，一般采用30-60min（2）接触池容积按照平均时流量设计计算（3）接触池池型可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式（4）矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，

40、当水流长度：宽度=72:1，池长：单个宽=18：1，水深：宽度1.0时，接触效果最好。设计参数：采用氯消毒工艺，接触时间取t=30min 处理水量按照近期平均流量设计Q=0.52m3/s=1875m3/h2、设计计算(1) 接触池容积V： (2) 采用矩形隔板式接触池2座，n=2，每座池容积(3) 取接触池水深h=1.7m 单格宽b=2m则池长 水流长度(4) 每座接触池的分隔数(5) 复核池容：由以上计算接触池宽B=24=8m，池长，水深h=1.7m所以接触池出水设溢流堰(6) 消毒采用液氯，消毒可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜。加氯量确定：经过二级处理后的污水加氯量为510mg/L。

41、本设计采用8mg/L。储氯量，储备15d的用量(7) 设计草图如下：图4.6 隔板接触池计算图4.1.10 计量设施计量设施采用巴氏计量槽来计量，具体尺寸及规格采用标准巴氏计量槽尺寸。4.2 污泥处理系统设计计算4.2.1污泥量计算每组每日沟剩余污泥重量（湿污泥）：设TSS=220mg/L，VSS=200mg/L每组沟每日排出剩余污泥体积：4.2.2污泥浓缩池1、设计要求：（1）连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式。（2）污泥浓缩池面积应按污泥沉淀曲线实验数据决定的污泥固体负荷来进行计算。当为活性污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%，污泥固体负荷采用20-30，浓缩后

42、的污泥含水率可达到97.5%左右。（3）浓缩池的有效水深一般采用4米，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按照沉淀部分的上升流速一般不大于0.1mm/s进行核算。（4）浓缩池的容积应按浓缩10-16h进行核算，不宜过长，否则将发生厌氧分解或反硝化，产生CO2和H2S。（5）连续流污泥浓缩池，一般采用圆形竖流或辐流沉淀池的形式。污泥室的容积应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间隔一般可采用8h。辐流式污泥浓缩池的池底坡度，当采用吸泥机时，可采用0.003。2、设计参数选择连续式重力浓缩池，每组污泥量为129污泥固体负荷G为活性污泥时取20-30G=25。经曝气池后污泥的含水

43、率为 浓缩后为97%3、设计计算（1）浓缩池平面面积F（2）单个浓缩池的直径D：本设计采用2座浓缩池。，本设计取12m（3）单个浓缩池的容积： 式中 T浓缩池浓缩时间（h），一般采用10-16h，本设计取15h。（4）沉淀池有效水深超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=0.05污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.0m。池底坡度造成的深度污泥斗高度浓缩池深度（5）浓缩后的污泥体积剩余含水率P1为99%，浓缩后的污泥含水率P2为97%，浓缩后的污泥体积为：（6）排泥管设计浓缩后单池剩余泥量V=86m3/d=0.0010m3/s，泥量很小，采用污泥管

44、道最小管径DN150mm，间歇将污泥排出贮泥池。（7）溢流管设计浓缩池分离后的污水量所以溢流管流量设计为，直径采用DN=100mm，管内流速0.20m/s（8）设计草图图4.7 浓缩池设计图4.2.3污泥贮池1、设计要求浓缩后的剩余污泥和初沉池污泥进入污泥贮池，然后经污泥泵进入消化池处理系统。污泥贮池的有效容积要保证浓缩池一次排泥的量能够储存。2、设计参数：本设计采用1座贮泥池。3、设计计算（1）污泥量的计算： 浓缩后的二沉池总污泥为172m3 /d，贮泥时间为4h。（2）贮泥池容积：（3）贮泥池面积：设池子有效深度，（4）池子总高：设池子超高，（5）贮泥池直径：（6）管道部分：贮泥池中设DN

45、=200mm的吸泥管一根，共设有1根来自污泥浓缩池的进泥管，管径为DN200mm。4.2.4 脱水机及脱水机房1、设计要求（1）污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。 （2）污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98。（3）经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。 （4）机械脱水间的布置，应按规范有关规定执行，并应考虑泥饼运输设施和通道。 （5）脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。 （6）污泥机械脱水间应设通风设施。每小时换气次数不应小于6次。2、脱水污泥量计算处理污泥量，含水率97% 要求泥饼含水率达到60%，采用化学调节预处理，加石灰10%，铁盐7%。（1）脱水污泥量计算（2）脱水后干污泥重量3、脱水机选型拟选用CPF2000SS带式压滤机，滤饼含水率为58%87%，生产能力150kg/h1000kg/h，工作周期为12h，采用2台，1用1备。具体尺寸为4700mm2500mm2660mm4、脱水车间尺寸脱水车间除放置2台