【水污染控制工程课程设计】14000td城市污水厂污水处理工艺设计

1课程设计课程名称_水污染控制工程课程设计_题目名称_水污染控制工程课程设计14000T/D城市污水厂污水处理工艺设计学生学院_环境科学与工程学院_专业班级_环境科09级（1）班_学号_学生姓名_指导教师_22012年7月2日广东工业大学课程设计任务书题目名称14000T/D城市污水厂污水处理工艺初步设计学生学院环境科学与工程专业班级环境科学09级（1）班姓名学号一、课程设计的内容随着城市人口的不断增多，城市污水量也逐年上升，如果污水未经处理直接外排，会严重污染环境，故城市污水处理厂的建设就十分必要。某市拟建一座污水处理厂，设计水量Q100001000N（M3/D）N学号；进水水质指标为COD450MG/L；BOD5200MG/L；氨氮25MG/L；磷酸盐45MG/L；悬浮物SS370MG/L。试根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些污水厂运转情况，完成污水处理工艺方案设计。二、课程设计的要求与数据污水处理后排放标准要求达到GB189182002城镇污水处理厂污染物排放标准中一级A排放标准。具体要求1、根据水质指标及排放要求，比选确定城市污水处理工艺流程；2、拟定各种构筑物的设计流量、工艺参数、构筑物的形式和数目；33、进行各构筑物的设计和计算，定出各构筑物的尺寸和构造，结合工艺流程，计算各构筑物单元的高程，并绘制出高程图；4、根据各构筑物的确切尺寸，结合污水厂厂区道路、绿化等完成平面布置设计及绘制。三、课程设计应完成的工作1、写出设计说明书；2、写出计算说明书；3、绘制污水厂平面布置图、工艺流程图及高程图。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1查阅文献方案设计图书馆6256262工艺方案比对，确定可行的工艺教室6276283撰写设计说明书及绘制工艺流程图教室71724水处理构筑物设计计算及撰写计算说明书教室73745平面布置图、高程图的绘制教室756设计成果提交工学3号馆614室76上午五、应收集的资料及主要参考文献1中华人民共和国环境保护法（1989年12月）；2中华人民共和国水污染防治法（2008年6月1日）；3中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000年3月）；4建筑给排水设计规范GB500152010。5污水综合排放标准GB897819966广东省水污染物排放限值（DB44/262001）。7游映玖主编新型城市污水处理构筑物图集中国建筑工业出版社，2007年5月。8三废处理工程技术手册废水卷北京化学工业出版社，200249李亚峰尹士君水处理构筑物设计与计算北京化学工业出版社，第2版2007年5月1日发出任务书日期年月日指导教师签名计划完成日期年月日基层教学单位责任人签章主管院长签章一、总论611项目提出背景及投资的必要性612城市环境条件概况6121自然地理6122气象水文713城市污水排放现状8131城市污水现状排放量8132设计依据及技术规范8二、污水处理厂建设规模与治理目标821污水处理厂建设规模822设计进出水水质及污染物去除率823设计范围与原则9231建设范围9232建设原则9三、污水处理工艺方案比较931工艺方案分析9311A/O工艺9312A2/O工艺10313氧化沟11314SBR工艺12315微孔曝气氧化沟工艺1332推荐方案14四、污水处理工艺设计计算1541污水处理系统15411粗格栅15412细格栅17413污水提升泵18414曝气沉砂池19415生物反应池（A2O微孔曝气氧化沟）24416辐流式二沉池的设计28417污泥回流泵房31418紫外线消毒槽3242污泥处理系统32421剩余污泥泵房32422污泥浓缩池32423浓缩污泥贮池33424浓缩污泥提升泵房335425污泥脱水间34五、污水处理厂总体布置3451总平面布置原则3452总平面布置结果35六、投资估算3561估算范围3562污水处理成本36七、总结38八、心得38九、致谢38十、参考文献396一、总论11项目提出背景及投资的必要性该区已初步建立起一个以轻工业为主体，门类比较齐全，设备比较先进，外向型经济初具规模的工业生产体系，形成了适应目前生产力发展水平的多种经济成分并存的新格局。由于清远市清城区内大燕河水质长期达不到功能区划要求，乐排河水质为劣类，水污染物排放总量已经超过环境承载能力，污染严重，对广州市花都区饮用水源安全构成威胁；大燕河流域重污染企业废水排入北江支流大燕河，对北江饮用水源构成威胁。根据区域限批要求，清远市从2007年2月起暂停了大燕河、乐排河流域的电镀、印染等新增水污染物排放总量的建设项目环评审批，关停了乐排河流域9家电镀厂和整治了大燕河上游的3家皮革厂。采取了打通大燕河源潭镇上游的拦河坝、疏通河道和加强执法检查、防治沿岸企业偷排废水等措施，整治大燕河污染，同时积极筹建源潭镇、龙塘镇、石角镇污水处理厂。12城市环境条件概况121自然地理地理位置清城区地理位置处于东经1125011322，北纬23272342之间，地势东北高西南低，大部分地区属平原与低山丘陵。地形地貌清城区地处珠江三角洲平原与粤北山区的交接地带，兼有山区、丘陵与平原等地貌。地势大体上自东北向西南倾斜，最高点为大帽山，海拔779米，最低处是石角虎山的莲塘，面积86亩，海拔4米。北部、东部和南部7多山，西南部有大块平原并伴有小块低丘，间有零散低山，视野开阔。飞来峡地处北江中下游（飞来峡以下为北江下游），处于其中的区属境域属珠江三角洲冲积平原的北端，地势平坦，河坑交错，塘凼较多。地质地层东南部地区为砂板岩、花岗岩，花岗岩风化壳普遍发育，一般高程在海拔数十米至500米之间。中部、西南部为红层及第四系分布，地势平缓，海拔高度在数十米之内。土壤及植被清城区土壤分类以成土条件、成土过程以及土壤剖面形态特征、主要理化性状为依据，采用土类、亚类、土属、土种和亚种五级分类制。共7个土类，同时补充了第四纪红土和洪积新生土2个土种。清城区自然植被属南亚热带植被类型，林木品种繁多。山岭形成针阔叶混交林、针叶混交林、散生马尾杉灌丛林，高山草坡等植被群落。122气象水文气象气候清城区位于广东省中北部，居珠江三角洲平原与粤北山区的交汇处，是大陆气团和海洋气体交绥的过度地带。清城区属于以中亚热带气候为主的湿润性季风型气候，1月份为全年最冷月，月平均气温为128。7月是全年最热的月份，月平均气温为287。由于区境背靠南岭，处于平原与山区的交界处，春、夏季以偏南暖湿气流的迎风坡降水为主。每年的4月9月为多雨期，降水量占全年的80。10月至次年3月为少雨期，降水量仅占全年的20。易出现春旱或秋旱，甚至秋、冬、春连旱。全区年平均风速为18米/秒。月历年平均风速最大的是11月，为21米/秒，月历年平均风速最小的是4月和5月，均为14米/秒。水文及水文地质清城区境内河流属珠江流域北江水系。区境内的北江一级支流有大燕河、笔架河、乐排河、文洞河，二级支流有迎咀河、银盏河、高桥水。北江是珠江流域第二大水系，又是广东省境内流域面积最大的河流。清城区境域均属北江流域，北江在区境内的过境河道长402公里，河流平均比降为014，总落8差为305米，枯水期落差为72米，年平均过境客水量为4225亿立方米（北江石角水文站）。全区水资源供需基本平衡，但亦有个别地方因为缺少水源工程、供水工程或供水管网不配套而造成缺水。该区地下水无腐蚀性、不起泡、不具软沉淀物、锅垢很少，宜作锅炉用水。13城市污水排放现状131城市污水现状排放量根据广东省清远市流域综合规划修编报告全市2005年需水总量为362005万M3，2020年需水总量为444701万M3，2030年需水总量为462787万M3。2005至2030需水总量整体呈增长趋势，预测2020年需水总量与2005年用水量相比，平均年递增138。2030年需水总量与2020年预测值相比，平均年递增040。132设计依据及技术规范1）工程建设单位甲方的设计委托书2）设计合同、工程可行性研究报告及批准书3）污水处理厂建设的环境影响评价报告书及批文4）城市现状与总体规划资料、排水专业规划及现有排水工程概况5）室外排水设计规范GB5001420066）建筑给水排水设计规范（GB5001520037）室外给水设计规范GB5001320068）污水再生利用工程设计规范GB5033520029）建筑中水设计规范GB50336200210）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ318911）污水过滤处理工程技术规范（HJ20082010）12）厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ5762010）13）序批式活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ5772010）14）氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ5782010）15）膜分离法污水处理工程技术规范（HJ5792010）16）其他与工程建设有关的文件9二、污水处理厂建设规模与治理目标21污水处理厂建设规模日处理14万。3M22设计进出水水质及污染物去除率项目CODBOD5SSTP氨氮进水水质/（MG/L）4502003704525出水水质/（MG/L）GB189182002一级A排放标准501010055去除率/8995973898023设计范围与原则231建设范围建设范围为污水处理厂所有污水、污泥处理工程及公用与辅助工程。232建设原则1）污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；2）所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；3）和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；4）污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；5）污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。三、污水处理工艺方案比较31工艺方案分析311A/O工艺A/O生物脱氮流程具有以下优点1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。102）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。4）容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，具有较高的容积负荷。5）缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。A/O工艺的缺点1）由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；2）若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90。312A2/O工艺3121A2/O工艺优点1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。2）污泥沉降性能好。3）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，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。6）在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。7）污泥中磷含量高，一般为25以上。3122A2/O工艺的缺点1）反应池容积比A/O脱氮工艺还要大；112）污泥内回流量大，能耗较高；3）用于中小型污水厂费用偏高；4）沼气回收利用经济效益差；5）污泥渗出液需化学除磷。313氧化沟3131氧化沟工艺特点1）构造形式多样性有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟，合建的氧化沟又有体内式和体外式之分，等等。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。2）曝气设备的多样性常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等，与其他活性污泥法不同的是，曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设，数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定，曝气装置的作用除供应足够的氧气外，还要提供沟渠内不小于03M/S的水流速度，以维持循环及活性污泥的悬浮状态。3）曝气强度可调节氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节。其二是通过直接调节曝气器的转速。由于机电设备和自控技术的发展，目前氧化沟内的曝气器的转速时可以调节的，从而可以调节曝气强度的推动力。4）简化了预处理和污泥处理氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，姑氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长，负荷低，排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化，而只需进行浓缩和脱水。123132氧化沟工艺的缺点1）污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，PH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。2）泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。3）污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。4）流速不均及污泥沉积问题在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。氧化沟上部流速较大（约为0812M，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达10M），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。314SBR工艺3141SBR工艺特点1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水13量和有机污物的冲击。4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。3142SBR工艺的缺点1）间歇周期运行，对自控要求高；2）变水位运行，电耗增大；3）脱氮除磷效率不太高；4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。315微孔曝气氧化沟工艺微孔曝气氧化沟采用微孔曝气（供养设备为无缝级），微孔曝气器可产生大量直径1MM左右的微小气泡，这大大提高了气泡的表面积，使得在池容积一定的情况下杨转移总量增大（如池深增加则其创制效率更高），根据目前鼓风机生产厂家的技术能力，池的有效水深最大可达8M，因此可根据不同的工艺要选取合适的水深。整个微孔曝气氧化沟形成如下的循环曝气区（DO升）非曝气区（DO降）曝气区（DO升）非曝气区（DO降）曝气区（DO升）。微孔曝气氧化沟在曝气时能够使氧在水中的溶解度与其在水中浓度的差值最大，从而提高了氧传质总量，加大了传质效率，进而总氧转移量增大，这就有效地解决了提高氧利用率与降低能耗这一问题。从水力特性来看，微孔曝气氧化沟为环状折流池型型，兼有推流式及完全混合式的流态，就整个氧化沟来看，可认为氧化沟是一个完全混合曝气池，其浓度变化系数极小甚至可以忽略不计，进水将迅速得到稀释，因此具有很强的抗冲击负荷能力。但对于氧化沟中的某一段14则具有某些推流式的特征，即在曝气器下游附近地段DO浓度较高，但随着与曝气器距离的不断增加泽DO浓度不断降低（出现缺氧去）微孔曝气氧化沟通过合理的构造方式使缺缺氧区及好氧区存在一个构筑物内，充分利用了其水力特性，在不增加动力的情况下降相当于400进水流量的混合液回流到前置缺氧池，与原水混合并进行反硝化，达到了高校生物脱氮的目的工艺特点1）微曝氧化沟采用深水微孔曝气和水下推流相结合的微曝系统，充氧能力高，保证氧化沟出口处污水含氧浓度不小于12MG/L，保持活性污泥良好的净化功能；充分利用氧化沟水力学特性，混合搅拌充分，完全能维持沟内混合液流速在03米/秒，防止污泥沉降，使污泥与原水充分混合，彻底进行碳化、硝化反应。2）污泥量少，污泥易于脱水处理，减少污泥处置费用；不设污泥浓缩池，减少厂区的异味源；防止磷的释放，保证除磷效果。3）微曝氧化沟工艺运行效果稳定、管理方便。因设置了前置厌氧池，可以取得很好的生物除磷效果。该工艺不但能稳定达到污水处理厂的除磷脱氮要求，而且符合大中污水处理厂的工艺选择原则4）采用此工艺可以不设初沉池，同时氧化沟采用微孔曝气方式，水深可达5M以上，其结果使氧化沟的占地面积相应减少，因而减少了污水厂总占地面积，此外通过结合污泥处理的优化设计,该工艺完全能满足现有用地及绿化要求。5）氧化沟综合能耗的80左右为曝气装置的电耗，微曝氧化沟工艺改变了曝气方式，由表曝改进为微曝，比普通微孔嚗气器可以提高20溶氧效率，较一般氧化沟大大降低能耗。6）氧化沟中的供氧嚗气设备采用专利设备可提升式微孔嚗气板，不必排空池体进行维修，便于边运行边维修。7）微曝氧化沟工艺整体上达到国际先进水平，有更广泛的应用前景，可以取得显著的环境、经济和社会效益。非常符合本工程要求工艺选择具有先进性的特点32推荐方案15由以上内容知，微孔曝气氧化沟具有明显优势微曝氧化沟处理工艺采用微孔曝气与水下推流相结合具有很大的优势。系统充氧能力强，避免污泥沉积且活性污泥有良好的净化功能，微生物的脱氮效果极好。且微曝氧化沟深度达7M，既减少占地面积又大大提高了整个处理系统的耐低温能力。采用微曝氧化沟处理工艺处理城市污水是非常可行的。COD、BOD5、SS、NH3N的去除率分别为80、867、867、68。出水水质可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的一级标准B标准的要求。微曝氧化沟处理工艺处理效率高、投资省、运行费用低、运行稳定可靠，对目前我国大部分城市污水厂的建设具有良好的借鉴作用，非常适合在我国推广应用。四、污水处理工艺设计计算41污水处理系统411粗格栅共设二组，其中一组为备用。设计说明由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵选用螺旋泵，为敞开式提升泵。设计流量平均日流量Q100001000N100001000414000M3/D14000M3/D583M3/H1410L/D163L/S7根据生活污水量总变化系数（GBJ1487），使用内插法得此流量的水量日变化系数541日K最大设计流量QMAXQKB1400015421560M3/D0251M3/S251L/S格栅计算16栅条断面形状为圆形，形状系数179；栅条间距B0050M；格栅倾角75；过栅流速V05M/S；栅前流速08M/S；栅前水深H10M；栅条宽度S001M；格栅前渠道超高H103MA栅条的间隙数N98710个BHVQNSIMAX5017SI2B格栅槽总宽度B设计采用10圆钢为栅条，即栅条宽度S001M。BSN1BN001101005010059M过栅水头损失H2通过格栅的水头损失H2可以按下式计算02KHSINGV式中H2过栅水头损失，M；H0计算水头损失；阻力系数，栅条断面形状为圆形时，其中形状系数17934BSG重力加速度，取981M2/S；K系数，一般采用K302134BS340517900026MSIN20GVH75SIN8230002600078MK栅后槽的总高度HHHH1H210030007813078M式中H1格栅前渠道超高，一般取H103M每日栅渣量W08641MAXBKQ式中W每日栅渣量，M3/D；17W1单位体积污水栅渣量，M3/103M3污水，一般取010001，细格栅取大值，粗格栅取小值，栅条间隙1625MM时，W1010005M3/103M3污水，这里取W1005M3/103M3污水；KB污水流量总变化系数，取12。0014M3/D02M3/D10864MAXQ054862拦截污物的量小于02M3/D，无须机械格栅。412细格栅四组并联设计，其中一组备用。设计参数栅条断面形状为圆形，形状系数179；栅条间距B0005M；格栅倾角75；过栅流速V05M/S；栅前流速08M/S；栅前水深H060M；栅条宽度S001M；格栅前渠道超高H103M最大设计流量QMAX0251M3/S格栅计算A栅条的间隙数N969897个BHVQNSIMAX5017SI2B格栅槽总宽度B设计采用10圆钢为栅条，即栅条宽度S001M。BSN1BN001971000597145M过栅水头损失H2通过格栅的水头损失H2可以按下式计算02KHSINGV式中H2过栅水头损失，M；H0计算水头损失；阻力系数，栅条断面形状为圆形时，其中形状系数17934BSG重力加速度，取981M2/S；K系数，一般采用K3184534BS3405179055MSIN20GVH7SIN823055165MK栅后槽的总高度HHHH1H21003165295M式中H1格栅前渠道超高，一般取H103M每日栅渣量W08641MAXBKQ式中W每日栅渣量，M3/D；W1单位体积污水栅渣量，M3/103M3污水，一般取01001，细格栅取大值，这里取W101M3/103M3污水；KB污水流量总变化系数，取12。141M3/D02M3/D08641MAXQ1054862宜采用机械清渣，采用GLGS2200型机械格栅，配套电机功率15KW。413污水提升泵设计说明采用氧化沟工艺，污水处理系统简单，污水只考虑一次提升。污水经提升后进入平流式沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及消毒池。最大设计流量QMAX583M3/H。设计选型污水经消毒池处理后排入附近河流，消毒水面相对高程为000M，相应二沉池、氧化沟、平流式沉砂池水面相对标高分别为050、100和160M。污水提升前水位为13M，提升后水位为268M，污水总提升流程为398M，采用离心泵，其设计提升高度为H398M。根据设计流量593M3/H，采用S型双吸离心污水泵250S394台，3用2备。19S型双吸离心污水泵250S39流量Q配电动机型号M3/HL/S扬程H/M转速N/（R/MIN）泵轴功率N/KW功率/KW电压/V叶轮直径D/MM泵重/KG250S39612170325145068675380367400提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。提升泵房占地面积为150051101002650M2其工作间占地面积为1101001100M2414曝气沉砂池1设计说明污水经细格栅后进入平流曝气沉砂池，共3组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉砂池池底采用延池长的矩形集砂槽集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸载汽车外运。设计流量215600251，设计停留时间，水平流MAXQ3/H3/MS2MINT速，有效水深085/VS10H2池体设计计算A曝气沉砂池有效容积（）V3026890MAXTQV共六格，每格有效容积315M20每格池平面面积为2167350MHVAB沉砂池水流部分的长度L00852060102取10LVT则单格池宽21670MLA每组池宽B23334，取35M，共三组1BC水力校核长宽比L/B10/33343（在3050之间，符合）宽深比B/H3334/312（在1015之间，符合）平面尺寸见图3曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。设计曝气量Q3600DQQ为所需曝气量，/H；D为每立方米污水所需曝气量，/，取02/3M3M3。3MQ360002025180/H3供气压力123498PHH式中供风管道沿程局部损失之和，取；02M21曝气器淹没水头，取；3H28M曝气器阻力，取；404富余水头，取。5所以，得到0289832APKP管路布置每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，每格2根，共6根。曝气管管径DN100MM，送风管管径DN150MM。4进水区设计计算进水管三组曝气沉砂池共壁合建，进水后经配水渠、进水潜孔进入曝气沉砂池。每两组设置一座进水井。进水管设计流量SMHQ/130/45238931管道流速08/VMS管道过水断面面积21680VA管径MD453624取进水管径；150DN配水渠道配水渠道设计流量SMQ/06521332渠道流速07/VMS渠道断面面积22107A取渠道断面1BH渠道超高取10M，渠道总高为2M22进水孔进水孔过流量；SMQ/065323孔口流速/VS孔口过水断面面积2160VA设进水潜孔四个，每格两个，则每个孔过水断面面积为2134M取孔口断面065BHM进水竖井进水竖井平面尺寸取为。185出水区设计计算出水堰按矩形堰流量公式计算232340065BHGQ式中00653堰宽，取；BM堰上水头，。（）（BQ出水孔出水孔过流量SMQ/065345孔口流速06/VS23孔口过水断面面积25106MVQA设两个出水孔口，每格一个，则每个孔口过水断面面积为2102孔口尺寸取；97M出水竖井平面尺寸5出水管单组曝气沉砂池出水管设计流量，00656Q5SM/3管道流速；08/VMS管道过水断面面积26081VA管径D31408取出水管管径。DNM出水区后05和进水区前05各设置一进水挡墙，墙厚100，高出M水面01，淹没于水下10。M6排砂量计算对城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X12030M3/105M3每日沉砂量（QS）为QSQMAXX12156030105065M3/D（含水率为P60）假设贮砂时间为T20D则存砂所需容积为VQST065213M3折算为P850的沉砂体积为364150381063MV每格曝气沉砂池沿池长方向设置一个矩形砂槽，共6个砂槽，砂槽深241，自砂槽下底两厕至砂槽上底07高度都为混凝土。且自砂槽上底成MM角延伸至沉砂池两侧。砂槽平面尺寸5051砂槽总容积为6105103016V3每组曝气沉砂池尺寸为LBH100353105M3415生物反应池（A2O微孔曝气氧化沟）设计参数BOD污泥负荷015KG、（KGMLSS,D）；回流污泥浓度SN5BOD10000MG/L；污泥回流比R50。RX设计计算A曝气池混合液浓度（X）（LMGRR/31051B混合液内回流比（）RTN去除率为80混合液回流比4018010TNC反应池容积（V）3E01931526MXSQ）（）（D生物反应池总水力停留时间（T）。H1029D80215693），取（）（VT25E厌氧池，缺氧池及好氧池的水力停留时间及有效容积设厌氧缺氧好氧水力停留时间比为113，则厌氧池水力停留时间T12H，缺氧池水力停留时间T22H，好氧池水力停留时间T36H，则厌氧池有效容积为V11640,缺氧池有效容积V21640，好氧池有效容积V349203M3M。3MF剩余污泥量（W）污水处理生成污泥量（干重）（W1）W1Y（）QS0Y污泥增殖系数，取06W1Y（）Q06（20010）2156010002460（KG/D）0内源呼吸作用分解的污泥（干重）（W2）W23VXKRD污泥自身氧化率，取005；有机活性污泥浓度，RXFX，FMLVSS/MLSS，取075，则07533332500（MG/L）V3为好氧RR池有效体积，。3MW2005254920615KG/D3VXKRD不可生物讲解及惰性的悬浮物质（干重）W3根据微生物分解代谢及合成代谢关系W3（TSSTSSE）40Q（37010）100040215603105（KG/D）。剩余污泥产量（干重）WW1W2W3246061531054950（KG/D）。设剩余污泥很税率为992，相对密度为1，则剩余污泥量湿重与体积为Q4950/（1992）618750（KG/D）620（/D）3MG泥龄WVXQSV曝气池或好氧池有效容积，；X曝气池混合液浓度，MG/L；W曝326气池日增长活性污泥量，KG/D。，取9D。）（DWXVQS8615240393生物反应池主要尺寸设3组并联运行A厌氧池厌氧池有效体积1640，取有效水深2M，则单池面积3M，取300。）（2176403HVA3则其尺寸为20M15M2M。B缺氧池计算同厌氧池，设计尺寸为20M15M2M。C好氧池厌氧池有效体积4920，取有效水深2M，则单池面积3M，取850）（238049HVA3取其长度为45M，宽度为20M，分5廊道，每廊道宽4M，则其尺寸为45202曝气计算A设计需氧量OO1O2O3O1碳化需氧量，KG/D；O2氨氮硝化需氧量，KG/D；O3反硝化2O2O脱氮产氧量，KG/D。2碳化需氧量）（）（）（）（/DKGO34061524010682152416812EWSQ消化需氧量，根据微生物合成所需BODNP10051的比例，去除20010190（MG/L）有机物的同时需要通话（190/100）595（MG/L）的氨27氮。N进水氨氮出水氨氮用于合成的氨氮25595105（MG/L）O246QN4621560105/10001041KG/D2O反硝化脱氮产氧量，实际需要最低反硝化的氨氮为N进水氨氮出水总氮用于合成氨氮25559510（MG/L）O3286QN2862156010/10006166KG/D2设计需氧量OO1O2O33404104161663828KG/DO最大需氧量与平均需氧量之比为14，则OMAX1438285360KG/D2B标准需氧量SOR本设计采用微孔曝气，取氧转移效率20；工程所在地区平均温度为21。AE）（）（）（）（202041TLTSMSCOSOR气压调整系数，取1；曝气池平均溶解氧，取2MG/L；水）（20SC温20时清水中溶解氧的饱和度，MG/L；设计水温T时好养反应池）（TSM中平均溶解氧的饱和度，MG/L；污水传氧速率与清水传氧速率之比，去082；污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取095。查表得水中溶解氧饱和度917MG/L；899MG/L。）（20SC）（21SC空气扩散气出口处绝对压力1434（PA）BP5空气离开好养反应池时氧的百分比541702179102791）（）（）（ATEO好氧反应池中平均溶解氧饱和度LMGOPBCTSSM/942517062438410625121）（）（）（）（SORKG/D236KG/H598073801）（）（O228SORMAX14SOR1456487908KG/D2OC好氧反应池平均时供氧量/H39810236103ASEORG3M氧利用率，设计采用WBB1,5S型微孔曝气器，其氧利用率为20单池平均时供气量为13126/H3好氧反应池最大是供气量GSMAX14GS1838/H3MD曝气器设计设计采用WBB15S型微孔曝气器，曝气量4545/H，氧利用率320，动力效率46KG/（KWH）。设平均时WBB15S型微孔曝气器气量为30/H，则每个好氧池需安装曝气器13126/3043个，取50个。3M生物反应池进出水系统计算配水井设计有关设备计算及选择416辐流式二沉池的设计二沉池池径设计拟设4座二沉池。则每座沉淀池表面积（A1）及池径（D）01NQQA14A1单池表面积，；Q进入二沉池的混合液流量，2M，/H，N为设计二沉池数量；二沉池表面积水力负荷，N1RQ）（30Q/（H），取15/（H）；D二沉池直径，M。3M2205145601NQA29M1743251AD选择ZBXN18型周边传动桥式吸泥机，周边线速度18M/MIN，驱动装置电机功率037KW，池边深度H24M。池周边水深根据ZBXN18型周边传动桥式吸泥机规格及技术参数，ZBXN18型周边传动桥式吸泥机池边深度H24M。沉淀池总高度HHHH2H池周边有效水深，M；H超高，取045M；H2沉淀池底坡落差高度，M，取13M。池周边深度H042428M池中心深度H04241341M二沉池进水管计算根据二沉池信你级产品规格及技术参数，二沉池进水配水管直径D323M。由于二沉池单池进水量为025/S，设配水井到二沉池进水管平均流速3M05/S，则管道过水断面积250A进水管径D814330配水系统计算A配水竖井设深度为265M竖井采用六口配水，配水口尺寸采用05M15M，沿竖井均匀分布，则井内流速为SMAQRV/12056401641）（）（R污泥回流比，50；A1为单个配水口面积，2B整流管根据产品规格，D为21M。出水系统计算采用环形平底配水槽，等距布设水控，孔径100MM，并加100MML150MM短管。配水槽底配水区设挡水裙板，高08M。配水槽配水流量S/370/1348951MHQRH设配水槽宽10M，水深12M，则配水槽流速为SMU/6021371设100配水孔孔距为S11M则配水孔数量为,取N50实际S109M条4617SDN配水孔眼流速为SMNQU/2501450371422槽底环形配水区平均流速SBDNLU/01841743013环形配水平均速度梯度G，符合要求且小于112622132330710685TSSU31出水渠设计计算池周边设出水总渠一条，另外距池边25M处设溢流渠一条，溢流渠与出水总渠设辐射式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设溢流堰板。出水总渠宽10M，水深12M出水总渠流速SMHBQV/037521461出水堰溢流负荷Q20L/MS则溢流堰总长为QL810263每池溢流堰长度需要MI4出水总渠及溢流渠上三条溢流堰板总长为1205217417每堰口长150MM，共设300个堰口，单块堰板长30M，共15每个堰口流量为SMNQI/13504634每堰上水头HI21140排泥方式与装置为降低池底坡度和池总深，拟采用机械排泥，刮泥机将污泥送至池中心，再由管道排出池外。本二沉池选用ZGB型周边传动刮泥机。ZGB型周边传动刮泥机主要用于城市水厂、污水处理厂一次沉淀池及二次沉淀池，该产品系列范围由直径DN20MDN35M多种规格，可满足不同处理量的沉淀池排除污泥用。ZBG型周边传动乔泥机主要有中心旋转座、L型工作桥、刮臂刮板、导流筒、拦渣排渣装置等组成，工作时，污水从中心支墩处经导流筒扩散后均匀流向池周，混合液中粗大的颗粒经沉淀后在池底形成污泥层，比重较经的浮于液面，工作桥在周边驱动机构的带动下沿中心支座作缓慢旋转，较支式刮臂依据重力带动刮板将污泥逐层由池周刮向中心集泥坑，通过池内水压将污泥排出池外，32浮渣刮板沿导流筒将浮于液面的浮渣撇向池周的排渣斗内，通过自动冲洗机构将浮渣排出池外。型号池径DM池边深HM池底坡度刮泥机工作线速度M/MIN电机功率KW设备重量KGZBG202035110240558000417污泥回流泵房由于活性污泥按50比例回流，则单池HI刘污泥量为Q05Q/N0521560/24/3150HM/3污泥回流泵选用350QW120015型，流量1200，扬程15M，配用功率H/390KW，共5台，三用二备。污泥吃体积按5MIN回流污泥两体积设计，则V31200/6053003418紫外线消毒槽处理出水含有少量细菌及病毒，为确保水体环境安全，需要对出水连续消毒。设计流量Q2156089833D/3MH/3紫外线照射计量120002SCW出水通过排水沟渠排放，并经巴氏计量槽后就近排入河流。42污泥处理系统421剩余污泥泵房每两座二沉池设置剩余污泥泵房一座污水出来系统美日排除污泥干重为620M3/D，按含水率99，污泥流量为QW620M3/D26M3/H污泥泵选型污泥泵选用两台，一用一备33422污泥浓缩池污泥含水率P199污泥流量QW620M3/D26M3/HW062（T/D）258（KG/H）设计后污泥含水率P296，固体负荷Q20KGSS/M2H浓缩池池体计算浓缩池所需表面面积291825MQWQCA浓缩池直径，取D10MMD04水力负荷HAQUW/315262水力停留时间T12H则有效水深MTH9201排泥量与存泥容积浓缩后排除含水率P296的污泥QW65M3/H156M3/D设计污泥层厚度为125M，池底坡度为002，坡降为013M，则存泥区容积322212142515383MSSHVW存泥时间HQTW465浓缩池总深度有效水深H120M；缓冲层高度H2125M；存泥区高度H3125M；池体超高H405M池底坡降H5013M；则浓缩池总深度M4510251054321出水渠与堰板排水量Q2665195M3/H，出水渠流量为05195271M3/S,34出水渠宽B09Q0409（271）04008M，取B01M；出水渠中流速为31003M/S，出水渠中深为HQ/BV271/0303003M出水渠断面设计为HB0303M2。每堰流量为Q14218M3/S52H410所需堰口数量为N271/（218）1241,取15个。34423浓缩污泥贮池浓缩池排出含水率P96的污泥156M3/D，贮泥池贮泥时间T1D，设计贮泥池LBH1082，有效容积为1082160M3。424浓缩污泥提升泵房剩余污泥泵房污泥流量为156M3/D65M3/H污泥净扬程为48MH2O扬程H23154178M选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q616M3/H,扬程H1412MH2O,功率N3KW425污泥脱水间进泥量Q156M3/D,P96，出现饼GW0975T/D,P75。五、污水处理厂总体布置51总平面布置原则本项目新建的城市污水处理厂，根据该城市地势走向、排水系统现状及城市总体规划，选择在该市南外环路排水总干管末端，清水河西侧建厂，该位置对于接纳污水进厂、处理出水排放十分方便。该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括污水与污泥处理工艺构筑物及35设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。处理构筑物与设施的布置应顺应流程，集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。工艺构筑物或设施与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系如地形走势、污不出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等。构建之间的间距应满足交通、管道渠敷设、施工和运行管理等方面的要求管道线与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迁回曲折，便于节能降耗和运行维护协调好辅建筑物、道路、绿化与处理构建筑