水污染控制工程课程设计2000m3假发制品废水处理厂的初步设计

1、 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计题 目 2000m3/d 假发制品废水处理厂的初步设计 院 系 化学与环境工程学院 专 业 环境工程 姓 名 年 级 a1131 指导教师 二零一四年 五 月1摘要摘要本次课程设计的题目为假发制品废水处理厂初步设计，主要任务是完成该污水处理厂的平面布置、高程布置和各处理构筑物的初步设计。初步设计要完成设计说明书一份，污水处理厂平面布置图 1 张、 污水处理构筑物高程布置图 1 张。该污水处理厂工程规模为 2000 立方米/日，进水水质为：codcr=900mg/l，bod5=250mg/l，ss=250mg/l，色度=400 倍，ph=4.0。 本

2、次设计采用微电解生物接触氧化法处理色度高、酸性大且可生化性差的假发制品废水。处理流程为：废水经过格栅到调节池，再到微电净水器，然后到初沉池，后进入生物氧化池，再进入二沉池，废水经接触消毒池后排入自然水体。工程实践表明,微电解工艺作为预处理系统,不仅收到了良好的脱色效果,还显著地提高了废水的可生化性,降低了运行成本,出水各项指标均达到国家gb89781996 一级排放标准。关键词：关键词：生物接触氧化法；微电解；污水处理2目录目录摘要.11 设计任务书.41.1 工程设计资料.41.2 设计任务.51.3 基本要求.51.4 毕业设计图纸内容及张数.52 设计说明书.62.1 假发制品的来源及水

3、质特点.62.1.1 假发制品废水来源.62.1.2 废水水量与水质特点.62.2 废水处理方案的选择.72.2.1 废水处理方法的选择.72.3 污水处理工艺原理及工程说明.82.3.1 粗格栅.92.3.2 调节池.102.3.3 微电净水器.132.3.4 沉砂池.132.3.5 配水井.152.3.6 初沉池.152.3.7 生化池.172.3.8 配水井.192.3.9 二沉池.192.3.10 接触消毒池.203.设计计算书.213.1 粗格栅间.213.1.1 设计参数.213.1.2 设计计算.223.2 集水池和泵房.233.2.1 设计参数.233.2.2 集水池设计计算.

4、243.2.3 水泵扬程计算.243.3 细格栅.253.3.1 设计参数.2533.3. 2 设计计算.263.4 沉砂池.273.4.1 设计参数.273.4.2 设计计算.273.5 配水井.303.5.1 设计参数：.303.5.2 设计计算.303.6 初沉池.323.6.1 设计参数：.323.6.2 设计计算.323.7 厌氧池.343.7.1 设计参数.343.7.2 设计计算.343.8 缺氧池.343.8.1 设计参数.343.8.1 设计计算.353.9 曝气池.353.9.1 设计参数设计参数.353.9.2 污水处理程度的计算.363.9.3 曝气池的计算与各部位尺寸

5、的确定.363.10 配水井.383.10.1 设计参数.383.10.2 设计计算.383.11 二沉池.403.11.1 设计参数.403.11.2 设计计算.403.12 消毒池.423.12.1 设计参数.423.12.2 设计计算.423.13 高程计算.43结论.45参考文献.46附录.4741 设计任务书设计任务书1.1 工程设计资料工程设计资料（1）工程概况江西某城市拟筹建假发制品厂，该厂废水量为 2000m3/d。假发制品是以人体的毛发为原料，通过酸洗、水洗、脱色、染色和整洗等工艺制成。由此产生的假发制品废水则含有大量的强氧化剂、染料、发胶以及少量的表面活性剂和柔软剂等，具有

6、色度高、酸性大、可生化性差、和水质水量波动性大等特点。经当地环保部门批准，污水排放标准执行污水综合排放标准 （gb8978-1996）一级标准。（2）工程设计规模1）设计水量总水量： q总=2000m3/d 2）进水水质进水水质参考同类案例，具体进水水质如表 1 所示。表 1 进水水质指标codcr（mg/l）bod5（mg/l）ss（mg/l）色度（倍）ph 值 数值9002502504004.03）处理目标经当地环保部门审批，污水排放标准执行污水综合排放标准 （gb8978-1996）一级标准，具体出水水质如表 2 所示。表 2 出水水质指标codcr（mg/lbod5（mg/lss（mg

7、/l色度（倍） ph 值 5）数值100207050691.2 设计任务设计任务（1）根据以上资料，确定最佳处理工艺，对该污水处理工程进行初步设计。（2）设计范围为污水处理工艺系统。（3）完成废水处理的工艺和构筑物设计，编写设计说明书和计算书（包括高程计算和构筑物设计计算） 。（4）完成设图纸 2 张（平面布置图和高程布置图） 。1.3 基本要求基本要求（1）设计者必须独立思考，独立完成全部设计。（2）按时按质完成设计任务要求。（3）设计方案严格执行有关环境保护的规定，污水处理后必须保证出水指标均达到当地环保部门核准的污水排放标准。（4）采用经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管

8、理费用。（5）设计新颖美观、布局合理。1.4 毕业设计图纸内容及张数毕业设计图纸内容及张数（1） 污水处理厂平面布置图，1 张（3 号图纸） ；（2） 污水处理构筑物高程布置图，1 张（3 号图纸） ；62 设计说明书设计说明书2.1 假发制品的来源及水质特点假发制品的来源及水质特点2.1.1 假发制品废水来源假发制品废水来源 随着社会的发展和人们生活水平的提高，配戴假发已发展为一种美的时尚。特别是在欧美国家，各种假发已成为普通人日常生活和节日庆典的必备品，而且更新越来越频。中国是世界上最大的假发生产地，据预测，未来 10 年，中国发制品将保持 15%20%的年增长率。2015 年，中国发制品

9、总产值将达到 20亿美元。假发加工过程中使用了大量的化学药剂，这些化学品成分复杂、种类繁多。目前大多数假发生产厂家往往对生产过程中产生的废水没有进行有效的净化处理便予以排放，而这些排放的废水中的大多数成分对水体生物有毒害作用，严重污染了环境。假发制品加工过程中产生的废水来源主要有：（1）蚀酸工序产生的含酸废水，即用硫酸浸泡头发上的油脂、污物，然后用碱中和、冲洗所排放的废水；（2）染色废水，即头发用强碱、高温染色后，从染色槽中倾倒出的高碱带色废水；（3）洗发废水，头发染色后用清水冲洗头发上的附色，然后再用洗发剂和柔软剂清洗、处理所排放的废水；（4）车间冲洗废水和生活废水。2.1.2 废水水量与水

10、质特点废水水量与水质特点本次研究是以江西省某假发制品厂为基地进行的。该厂主要生产发制品，废水排放量为 2000 m3/d 。废水中的污染物质主要包括生产中使用的原料（毛发） 、染料（含苯、酚和胺）和助剂（烧碱、表面活性剂、螯合剂和均染剂）等，如果直接排放将造成7受纳水体的严重污染，使水体内生态系统遭受严重破坏。（1）因在染色工艺中使用大量的中性染料，故原水的色度高，高达 400 倍。（2）因在酸洗工艺中投加大量的浓硫酸，故原水的酸性大( ph 值达到 4. 0) 。（3）由于在生产过程中投加大量的 naclo、( 浓) h2so4、h2o2、nas2o3、焦磷酸钠、氨水以及少量的柔软剂、表面活

11、性剂和无机助剂, 同时人体毛发在加工过程中会脱落发胶、油脂、胶蛋白和维生素等， 因此原水成分复杂且可生化性差( bod 5 / cod = 0. 278) , 有些物质对微生物可能有毒害作用, 抑制微生物的生长。2.2 废水处理方案的选择废水处理方案的选择2.2.1 废水处理方法的选择废水处理方法的选择废水处理特点：（1）bod 5 / cod = 0. 278 0.3 ，可生化性较差。（2）废水中主要污染物指标 bod、cod、ss 值为典型废水值。此外还需考虑色度及 ph 的影响，因此需要采用能调节 ph 及降低色度的处理工艺从上述分析，可采用生物接触氧化法。生物接触氧化法是以附着在载体（

12、俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。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，水流完全混合，故对水质水量8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

13、简便。通过对废水自身特点以及运行管理的考虑，本工程设计决定采用生物接触氧化法来处理假发制品废水，具体的污水处理工艺流程图 1 如下：格栅进水调节池微电净水器沉砂池初沉池厌氧池排放贮泥池加药缺氧池好氧池二沉池消毒池污泥浓缩脱水车间泥饼外运混合液回流回流污泥图图 1 1 城市生活污水处理工艺流程城市生活污水处理工艺流程2.3 污水处理工艺原理及工程说明污水处理工艺原理及工程说明处理规模： slsmhmdmq230231. 033.832000333_9kz =2.7 / q0.11 = 2.7 / 230.11 = 1.91 slsmhmdmqkqz/2 .440442. 02 .15938202

14、00091. 1333max l/s04.1291. 123minkzqq2.3.1 粗格栅粗格栅格栅是一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物杂质。.因此为了避免其中的较粗大的悬浮物及杂质，堵塞水泵和沉淀池的排泥管，影响后续处理构筑物或设备的正常工作，首先设置格栅除去较大的悬浮物和颗粒。设计参数：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 100mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于 0.2m3),一般应 采用机械清渣；

15、（3）格栅倾角一般用 4575；（4）通过格栅的水头损失一般采用 0.080.15m；（5）过栅流速一般采用 0.61.0m/s；（6）机械格栅不少于 2 台，如为一台时，应设人工清除格栅备用; (7) 格栅前渠道内的水流速速一般采用 0.40.9m/s; (8)通过格栅的水头损失，粗格栅一般为 0.2m,细格栅一般为 0.30.4m。运行参数：设计流量 159.2m3/h 格栅台数 2 台10单台设计流量 21.97l/s 格栅倾角 a=60o过栅流速 v2=0.6m/s 栅前流速 v1=0.4m/s栅前水深 h=0.67m 格栅间隙 b=50 栅条宽度 s=0.01m 进水渠展开角 a1=

16、20o 栅前渠道超高 h2=0.3m 单位栅渣量 w1=0.03m3/103m3 栅槽宽度 b=1.37m 过栅水头损失 h1=0.0125m 栅槽前渠道宽 0.5m 栅槽后渠道宽 1.0m进水渠至栅槽渐宽部分长 l1=0.04m 栅槽至出水渠渐缩部分长 l2=0.02m栅前栅槽总高度 h1=0.97m栅后栅槽总高度 h=0.983m 栅槽总长度 l=2.12m 2.3.2 调节池调节池对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功

17、能。一、调节的作用 工业企业由于生产工艺的原因，在不同工段、不同时间所排放的污水差别很大，尤其是操作不正常或设备产生泄漏时，污水的水质就会急剧恶化，水量也大大增加，往往会超出污水处理设备的正常处理能力；城市污水，尤其是学校、居民小区等人员集中的地方，由于用水量和排入污水中杂质的不均匀性，也会使得其污水流量或浓度在一昼夜内有较大的变化。这些问题都会给处理操作带来很大的麻烦，使污水处理设施难以维持正常操作。因此，对于特征上波动比较大的污水，有必要在污水进入处理主体之前，先将污水导入调节池进行均和调节处理，使其水量和水质都比较稳定，这样就可为后续的水处理系统提供一个稳定和优化的操作条件。 11具体说

18、来，调节的作用主要体现在以下几个方面： 1.提供对污水处理负荷的缓冲能力，防止处理系统负荷的急剧变化； 2.减少进入处理系统污水流量的波动，使处理污水时所用化学品的加料速率稳定，适合加料设备的能力； 3.在控制污水的 ph 值、稳定水质方面，可利用不同污水自身的中和能力，减少中和作用中化学品的消耗量； 4.防止高浓度的有毒物质直接进入生物化学处理系统； 5.当工厂或其他系统暂时停止排放污水时，仍能对处理系统继续输入污水，保证系统的正常运行。 二、调节处理的类型 调节处理一般按其主要调节功能分为水量调节和水质调节两类。 （一）水量调节 水量调节比较简单，一般只需设置一简单的水池，保持必要的调节池

19、容积并使出水均匀即可。 污水处理中单纯的水量调节有两种方式：一种为线内调节，进水一般采用重力流，出水用泵提升，池中最高水位不高于进水管的设计水位，最低水位为死水位，有效水深一般为 23m。另一种为线外调节，调节池设在旁路上，当污水流量过高时，多余污水用泵打入调节池，当流量低于设计流量时，再从调节池回流至集水井，并送去后续处理。 线外调节与线内调节相比，其调节池不受进水管高度限制，施工和排泥较方便，但被调节水量需要两次提升，消耗动力大。一般都设计成线内调节。 （二）水质调节 水质调节的任务是对不同时间或不同来源的污水进行混合，使流出的水质比较均匀，以避免后续处理设施承受过大的冲击负荷。水质调节的

20、基本方法有两类。 1.外加动力调节外加动力就是在调节池内，采用外加叶轮搅拌、鼓风空气搅拌、水泵循环等设备对水质进行强制调节，它的设备比较简单，运行效果好，但运行费用高。 122.差流方式调节 采用差流方式进行强制调节，使不同时间和不同浓度的污水进行水质自身水力混合，这种方式基本上没有运行费用，但设备较复杂。 (1) 对角线调节池 对角线调节池是常用的差流方式调节池的类型很多。对角线调节池的特点是出水槽沿对角线方向设置，污水由左右两侧进入池内，经不同的时间流到出水槽，从而使先后过来的、不同浓度的废水混合，达到自动调节均和的目的。 为了防止污水在池内短路，可以在池内设置若干纵向隔板。污水中的悬浮物

21、会在池内沉淀，对于小型调节池，可考虑设置沉渣斗，通过排渣管定期将污泥排出池外；如果调节池的容积很大，需要设置的沉渣斗过多，这样管理太麻烦，可考虑将调节池做成平底，用压缩空气搅拌，以防止沉淀，空气用量为1.53m3/(m2h) 调节池的有效水深采取 1.52m, 纵向隔板间距为 11.5m 。 如果调节池采用堰顶溢流出水，则这种形式的调节池只能调节水质的变化，而不能调节水量和水量的波动。如果后续处理构筑物要求处理水量比较均匀和严格，可把对角线出水槽放在靠近池底处开孔，在调节池外设水泵吸水井，通过水泵把调节池出水抽送到后续处理构筑物中，水泵出水量可认为是稳定的。或者使出水槽能在调节池内随水位上下自

22、由波动，以便贮存盈余水量，补充水量短缺。 (2) 同心圆调节池 在池内设置许多折流隔墙，控制污水 1/31/4 流量从调节池的起端流入，在池内来回折流，延迟时间，充分混合、均衡；剩余的流量通过设在调节池上的配水槽的各投配口等量地投入池内前后各个位置。从而使先后过来的、不同浓度的废水混合，达到自动调节均和的目的。 另外，利用部分水回流方式、沉淀池沿程进水方式，也可实现水质均和调节。 在实际生产中，可结合具体情况选择一种合适的调节方法。运行参数：设计流量 47.91m3/h 停留时间 t = 5h有效水深 h=3m 保护高 h1= 0.6m 空气用量 q = 8 调节池有效容积 v 239.55m

23、3 )/(33hmm13调节池尺寸 f 79.85m3 池宽 b 10m池长 l 8m 池总高 h 3.6m总供气量 qs 0.106m3/s 管内流速 v1 13.50m/s管内流速 v 2 3.44m/s 管内流速 v3 5.27m/s管径 d1 100mm 管径 d2 70mm 管径 d3 40mm 2.3.3 微电净水器微电净水器微电净水器( 一体化设备) 是以工业废铁屑为填料， 通过氧化还原反应以及电沉积、絮凝、过滤等作用， 去除废水中的色度和其他污染物，并提高废水的可生化性，以利于后续生化处理 。微电净水器的反应原理：(1)铁屑中的fe 原子和c 原子形成原电池，在其周围产生一个电

24、场，使带电荷的污染物发生电沉积；(2)反应过程中产生的自由基( h、oh)和fe2+ 不仅能与废水中的污染物发生氧化还原反应，还能分解难溶或难生化降解的污染物，从而提高了废水的可生化性；(3) fe2+ 溶液是良好的絮凝剂( 具有较高的絮凝活性) ， 并可起到一定的脱色作用。当一沉池中水的ph 值调节到9. 0 左右时， fe2+ 便形成氢氧化亚铁和氢氧化铁同污染物一起被分离。经微电解系统处理后，出水的cod 降至300 500 mg/ l，可生化性bod 5/ cod 提高到0. 42 左右。原水的ph 值为3. 0 5. 0，这正好符合微电解工艺的条件，不需要另行投药调节。微电净水器运行一

25、段时间后， 需进行气水反冲洗。 2.3.4 沉砂池沉砂池污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中相对密度大于 2.65、粒径大于 0.2mm 沙粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。14其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。 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

26、 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相对密度大于 2.65，粒径大于 0.2mm 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）贮砂斗槔容积应按 2 日沉砂量计算，斗璧倾角 55。60。（6）沉砂池的超高不宜小于 0.3m 。（7）除砂一般宜采用机械方法。当采用人工排砂时，排砂

27、管直径应不小于 200mm。 (8)采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门管道的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。（9）设计流速的时水平流速：最大流速应为 0.3m/s，最小流速为0.15m/s； 最大设计流量时，污水在池内的停留时间不应少于 30 s，一般为3060s;15(10)设计有效水深不应大于 1.2m,一般采用 0.251.0m，每格宽度不宜小1.5t/m3。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点。运行参数：设计座数 两座 （每座两格） 每座沉砂池设计流量： smq3max43. 1设计流速：v=0.3m/s 进水渠水流速度 水力

28、停留时间：t=40ssmv/6 . 01沉砂池长度 12m 池总宽 6m有效水深 0.8m 贮泥区容积 1.43m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽 0.5m 斗壁与水平面倾角 600斗高为 0.7m 斗部上口宽 1.0m有效水深 0.8 m 水流断面积 4.8m2每格宽度 3.0m 池总宽度 6.0m池底坡度 0.015 沉砂室高 0.77m超高 0.3m 沉砂池总高度 1.84m 2.3.5 配水井配水井在污水处理中，通常设置在沉砂池之后，生物处理系统之前。其作用是收集污水，减少流量变化给处理系统带来冲击。污水经过沉砂池后，首先流到配水井，达到一定容量后，将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。设计

29、要求：（1）水力配水设施基本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 1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头 损失。（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 环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件：16 1）应取中心管直径等于引水管径； 2）中心管径的环形孔高应取 0.250.5d1； 3）当污水从中心管径流出时，不应当有配水池直径和中心管道直径（d/d1）大于 1.5 的突然扩张。运行参数设计流量 2.859m3/h 水斗个数 2 个堰上水头 0.683m 堰顶厚度 3.0m堰高 0.5m 堰宽 3.0m流量系数 0.33

30、 配水漏斗上口口径 3.0m 2.3.6 初沉池初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的 50%、bod 的 20%，按去除单位质量 bod 或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下：（1）去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷；（2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果；（3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用；（4）一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击；（5）有些废水处理工艺系统将部分

31、二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率； 另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，又可节省沼气脱硫成本。本设计初沉池采用非机械排泥法。17 辐流式沉淀池的主要设计参数：设计进水量：qmax=24.7104m3/d座数： 3 座（中央进水辐流式沉淀池）运行参数： 沉淀池直径 d=46.74m 有效水深 h24m池总高度 h=5.7m 贮泥斗容积 vw247m3设计流量 2.859m3/s 池子座数 3 座 表面负

32、荷： qb范围为 2-2.5 m3/ m2.h ，取 q=2.0 m3/ m2.h 沉淀时间 2h有效水深 4m 池子直径 46.74m泥斗下底半径 1m 泥斗上底半径 2m泥斗斜壁倾角 60 泥斗高 1.73m泥斗底板坡度 0.05 超高 0.3m 缓冲层高度 0.5m 2.3.7 生化池生化池生物池是 a2o 工艺的核心部分，由三座池组成，根据污水的流动方向，可将生物池细分为厌氧池、缺氧池和好氧池。（1）厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时污水中有机物进行厌氧发酵，在酸化阶段有机物转化为挥发性脂肪酸；聚磷菌利用挥发性脂肪酸合成体内所需的聚-

33、羟丁酸、聚-羟戊酸。运行参数：设计进水量：smdmqkqz33max43. 112350021900003 . 12建造两组厌氧池，每组分为两格，每格分为三廊道，采用推流式设计。18厌氧池尺寸: 长 36m，宽 32 米，则每廊道长度为 36 米，宽 5.33 米，高h=5.0m设计座数/格数：2 座（每座 2 格） ；水力停留时间：t=1h (12h)厌氧池容积：m3； 厌氧池尺寸：水深取为 h=4.5m83.5145v厌氧池面积：m2； 池长取 36m，池宽,32m52.1143a厌氧池分为两格，设每格为三廊道式厌氧池，则每廊道长为 36 米，宽为5.33 米。考虑 0.5m 的超高，故池

34、总高为 h=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。（2）缺氧反应器，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 为原污水流量） ； 相对厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在 0.2-0.5mg/l 之间的生化系统。 缺氧池运行参数：设计流量：最大日最大时流量 smhmdmqkqz333max43. 183.514512350021900003 . 12设计座数/格数：2 座(每座 2 格)； 水力停留时间：t=1h缺氧池容积：v=5145.83m3 ； 缺氧池尺寸：水深取为 h=4.5m缺氧池面积：m2； 池长为 36m，池宽为 32m。52.

35、1143a缺氧池分为两格，设每格为三廊道式缺氧池，则每廊道长为 36 米，宽为5.33 米； 池总高为 h=5.0m建造两座缺氧池，每座分为两格，每格分为三廊道，采用推流式设计。缺氧池尺寸: 长 36m，宽 32 米，则每廊道长度为 36 米，宽 5.33 米，高h=5.0m（3）好氧反应器曝气池，这一反应单元是多功能的，去除 bod，硝化 和吸收磷等均在此处进行。流量为 2q 的混合液从这里回流到缺氧反应器。曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是19促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些

36、重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移。smhmdmqkqz333max43. 183.514512350021900003 . 12 bod 污泥负荷率：0.30bod5/(kgmlssd) 混合液污泥浓度：3333mg/l 水力停留时间： 1.8h 污泥龄：3.85d 剩余污泥量： dkgx/5505 工艺参数：长：l=38.6m 宽：b=5.0m 有效水深：5.0m 实际停留时间1.8h校核：，满足宽深比 12 的设计要求；，满足长2 . 10 . 50 . 6hb43. 60 . 66 .38bl宽深比 612 的设计要求。2.3.8 配水井配

37、水井在污水处理中，通常设置在沉砂池之后，生物处理系统之前。其作用是收集污水，减少流量变化给处理系统带来冲击。污水经过沉砂池后，首先流到配水井，达到一定容量后，将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。设计要求：（4）水力配水设施基本原理是保持各个配水方向的水头损失相等；（5）配水渠道中的水流速度应不大于 1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头 损失。（6）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 环形配水池，当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件： 1）应取中心管直径等于引水管径； 2）中心管径的环形孔高应取 0.250.5d1； 3）当污水从中心管径流出时，不应当有配水池直径

38、和中心管道直径（d/d1）大于 1.5 的突然扩张。20运行参数设计流量 2.859m3/h 水斗个数 5 个堰上水头 0.466m 堰顶厚度 1.5m堰高 0.5m 堰宽 1.5m流量系数 0.33 配水漏斗上口口径 3.0m2.3.9 二沉池二沉池二沉池是主要接纳生物池即 a2o 反应池的出水，是活性污泥系统的重要组成部分。其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。在a2 /o 法中，从曝气池流出的混合液在二沉池中进行泥水分离和污泥浓缩，其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。 澄清后的出水溢流外排。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启

39、，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠排除。在排水完毕后，出水闸门关闭。排泥系统：采用周边传动轨道式吸泥机。 辐流式沉淀池的主要设计参数： 设计进水量： smhmdmqkqz333max859. 267.102912470001900003 . 1 座数： 6 座（中央进水辐流式沉淀池）表面负荷： qb范围为 0.51.5 m3/ m2.h ，取 q=1.5 m3/ m2.h水力停留时间（沉淀时间）：t=2.5 h沉淀池直径 d=38.17m 有效水深 h3.75m池体总高度 h=7.38m 贮泥斗容积 vw2573m3 池底坡度 0.05 超高 0.3m 缓冲层 0.5m 池

40、边体总高度 6.48m21 底坡落差 0.904m 2.3.10 接触消毒池接触消毒池水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值可观，并存在病原可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。接触消毒池（disinfecting tank）指的是使消毒剂与污水混合，进行消毒的构筑物。主要功能：杀死处理后污水中的病原性微生物。经过处理后，污水出水水质已经达标，但是处理水中含有细菌、病毒和、病卵虫等致病微生物，因此采用液氯、臭氧或紫外线消毒将其杀灭，防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排

41、水达到国家规定的细菌学指标。运行参数：设计流量 10291.67m3/h 池子组数 1 座 2 格每格廊道数 3 廊道 池子容积 5145.36m3 消毒时间 30min平均水深 4m 消毒池长 38.98m每廊道宽 5.5m 消毒池宽 33m 223.设计计算书设计计算书3.1 粗格栅间粗格栅间smhmdmqkqz333max859. 267.102912470001900003 . 13.1.1 设计参数设计参数设计流量 10291.67m3/h 格栅台数 4 台单台设计流量 714.70l/s 格栅倾角 a=60o过栅流速 v2=0.9m/s 栅前流速 v1=0.8m/s 格栅间隙 b=

42、50 栅条宽度 s=0.01m进水渠展开角 a1=20o 栅前渠道超高 h2=0.3m单位栅渣量 w1=0.03m3/103m3 3.1.2 设计计算设计计算设栅前流速 v1=0.8m/s，过栅流速 v2=0.9m/s，格栅安装倾角为 60 度则:（1）栅条间隙数(取 n=23)05. 229 . 067. 005. 060sin7147. 0sinmax2bhvqn（2）栅槽有效宽度mbnnsb37. 12305. 0) 123(01. 0) 1(（3）进水渠宽 mqbv34. 10.87147. 0221max1 栅前水深mbh67. 0234. 121（4）进水渠道渐宽部分长（1为进水渐

43、宽mbbl04. 020tan234. 137. 1tan2111部分 渠展开角度）23（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mll02. 0204. 0212（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取 k=3，则mgvkkhh0125. 060sin81. 929 . 0)05. 001. 0(42. 23sin2234201通过格栅的水头损失一般为 0.080.15m其 )(34bsh0：计算水头损失,m;k：系数，格栅受污物堵塞时水头损失增加倍数，一般采用 k=3;：阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供计算公式和系数计算； 设栅条断面为锐角边矩形断面时 =2.42;g：重力

44、加速度，取 9.81m/s2。（7）栅后槽总高度 h，m取栅前渠道超高 h2=0.3m，则栅前槽总高度 h1=h+h2=0.67+0.3=0.97m栅后槽总高度 h=h+h1+h2=0.67+0.0125+0.3=0.983m（8）格栅总长度 l，mmhlll12. 260tan97. 00 . 150.02. 004. 060tan0 . 15 . 0121（9）每日栅渣量dmdmkwqw/2 . 0/5.73 . 1100003. 0859. 286400100086400331max 所以宜采用机械格栅清渣(10)粗格栅的计算见草图 224l图图 31粗格栅粗格栅3.2 集水池和泵房集水

45、池和泵房3.2.1 设计参数设计参数泵的数量 6 台（4 用 2 备） 泵的最大流量 smq371. 0集水池容积 v=213m3 集水池有效水深 2m最高水位（相对地面标高） 2.64m 最低水位（相对地面标高） 4.64m集水池面积 s=106.5m2 集水池长度 l= 17.75m水头总扬程 12.049m 3.2.2 集水池设计计算集水池设计计算（1）选择集水池与机器间合建的半地下式圆形泵站，用 6 台泵（4 用 2 备）。（2）每台泵最大流量m3/s71. 04859. 2maxnqq25（3）集水池容积 v集水池容积不小于最大一台泵的 5min 出水量 m321360571. 0t

46、qv（4）集水池面积 s集水池有效水深一般为 1.52.0m，设计中取 2.0m m25 .1060 . 2213hvs集水池底部保护水深为 1.2m，则实际水深为 3.2m（5）集水池长度 l 取集水池宽 b=6mm75.170 . 65 .106bsl（6）泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。3.2.3 水泵扬程计算水泵扬程计算污水只考虑一次提升。污水提升后进入细格栅再自流通过平流沉砂池，初沉池、生物反应池、二沉池、消毒池，然后由出水水管排出。（1）集水池最高水位污水进水总管管底标高为-3.34m，相对地面标高为0.00m。设计中进水总管管径为 1200mm，查阅给水

47、排水水力表得：充满度为0.75，v=0.96m/s0.6m，池总宽 b=2b=6m（4）有效水深：29 m （介于 0.251m 之间）8 . 068 . 42bah（6）沉砂斗所需容积kztxqv6max1086400式中：v 沉砂斗所需容积（m3） ； x 城市污水沉砂量,m3/106m3 污水,取x=30m3/106m3； t 清除沉砂的间隔时间d，取t=2d； kz污水流量总变化系数，取kz 1.3设计中取 x=30 m3/106m3 污水，t2dm340.11103 . 1302859. 2864006v（7）每个沉砂斗容积 v, m3 设每一分格有 2 个沉砂斗，共有 2n=22=

48、4 个沉砂斗，则m343. 1424 .1120nvv（8）沉砂斗上口宽a 式中：hd 沉砂斗的高度,m； a1 沉砂斗的底宽,m； 斗壁与水平方向的倾角. 设计中取 hd =0.7m ，a1 =0.2m ，=60m0 . 12 . 060tan7 . 02a（9）沉砂斗实际容积vo33222112m43. 1m473. 12 . 02 . 00 . 10 . 17 . 03131aaaahvdo（10）沉砂室高度 h3采用重力排砂，设池底坡度为 0.015，坡向砂斗。沉砂室有两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分1an2aaathd30m9 . 422 . 0121

49、222 . 022all(0.2 为二沉砂斗之间隔壁厚)m77. 09 . 4015. 07 . 0015. 023lhhd（11）沉砂池总高度 h321hhhh式中：h 沉砂池总高度，m； h1 沉砂池超高，m，一般采用 0.30.5m.设计中取 h1=0.3mm87. 17735. 08 . 03 . 0h（12）验算最小流速minv在最小流量时，只用 1 格工作 n1=1m3/s10. 13600241900002121_minqqs/m15. 0s/m55. 012110. 121minminhbnqv式中：qmin最小流量（m/s） ； n1 最小流量时工作的沉砂池的数目（个） 。（

50、12）计算草图如下：31 进水出水图图 32 平流式沉沙池平流式沉沙池3.5 配水井配水井smhmdmqkqz333max859. 267.102912470001900003 . 13.5.1 设计参数：设计参数：设计流量 2.859m3/h 水斗个数 2 个堰上水头 0.618m 堰顶厚度 1.8m堰高 0.5m 堰宽 1.8m流量系数 0.33 配水漏斗上口口径 1.8m3.5.2 设计计算设计计算在污水行进的过程中不可避免的遇到分流的现象，此时则需设置配水井，配水井不只起到分流的作用，而且还具有减压及均匀水质的功能。为此必要时必须设置配水井。32（1）进水管管径 d1配水井进水管的设计

51、流量为m3/s，当进水管管径为859. 2maxq时，查水力计算表，得知 v=0.91m/s0.6m/s。（6）配水漏斗上口口径 d 按配水井内径 1.5 倍设计，d=1.5d1=1.52000=3000mm333.6 初沉池初沉池3.6.1 设计参数：设计参数： 座数：3 座（中央进水辐流式沉淀池） 辐流式沉淀池的主要设计参数：设计进水量：smhmdmqkqz333_max859. 267.102912470001900003 . 1表面负荷： qb范围为 2-2.5 m3/ m2.h ，取 q=2.0 m3/ m2.h ，t=2h运行参数：沉淀池直径 d=46.74m 有效水深 h24m池

52、总高度 h=5.9m 贮泥斗容积 vw247m33.6.2 设计计算设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷计算：m228.71512310291.67nmaxbqqa（2）沉淀池直径：（取 d=47m）mmad1674. 6414. 328.171544(3) 有效水深为：4m=2 2.0=tq=hb2（介于 612）11.754472hd（4）贮泥斗容积：贮泥时间采用 tw=4h(机械排泥)，初沉池污泥区所需存泥容积：3010max2474)97100(10001000100)20200(67.10291)100(1000100)(24mtpccqvw设池边坡度为 0.05，进水头部直径为 2

53、m，则：341.1m0.051)-(220.05r)-(rh4h4沉淀池底坡落差，。m锥体部分容积为：3322224m260m2 .557)112222(1 . 114. 331)rrrr(h31v（5）初沉池总高度：取初沉池缓冲层高度 h3=0.5m，超高为 h1=0.3m则初沉池总高度5.9m1 . 10.543 . 0hhhhh4321（6）校核堰负荷：径深比 9 .103 . 0446.7432 hhd介于 6-12 之间，符合要求堰负荷)/(2)/(17.1014714. 332859nmslmsldq要设双边进水的集水槽辐流式沉淀池设计计算草图如图 4 所示35图图 33 辐流式沉

54、淀池辐流式沉淀池3.7 厌氧池厌氧池3.7.1 设计参数设计参数设计流量：最大日最大时流量 smhmdmqkqz333max43. 183.514512350021900003 . 12设计座数/格数：2 座（每座两格）水力停留时间：t=1h (12h)3.7.2 设计计算设计计算（1）厌氧池容积：m383.5145183.5145maxtqv（2）厌氧池尺寸：水深取为 h=4.5m。则厌氧池面积：m252.11435 . 483.5145hva池长取 36m，则池宽,取 32m。76.313652.1143lab厌氧池分为两格，设每格为三廊道式厌氧池，则每廊道长为 36 米，宽为5.33 米

55、。考虑 0.5m 的超高，故池总高为 h=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。3.8 缺氧池缺氧池3.8.1 设计参数设计参数设计流量：最大日最大时流量 36smhmdmqkqz333max43. 183.514512350021900003 . 12设计座数/格数：2 座(每座 2 格)水力停留时间：t=1h3.8.1 设计计算设计计算（1）缺氧池容积：m83.5145183.5145maxtqv（2）缺氧池尺寸：水深取为 h=4.5m；则缺氧池面积：m252.11435 . 483.5145hva池长取 36m，则池宽m 取 32m。76.313652.1143lab缺氧池分为两格，设每

56、格为三廊道式缺氧池，则每廊道长为 32 米，宽为5.33 米。考虑 0.5m 的超高，故池总高为 h=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。3.9 曝气池曝气池3.9.1 设计参数设计参数设计参数设计参数本设计采用传统推流式曝气池设计座数：两座（每座两格）设计进水量：smhmdmqkqz333max43. 183.514512350021900003 . 12 bod 污泥负荷率：0.30bod5/(kgmlssd) 混合液污泥浓度：3333mg/l 水力停留时间： 1.8h 污泥龄：8.33d 剩余污泥量： dkgx/550537 工艺参数：长：l=38.6m 宽：b=6.0m 有效水深：5

57、.0m 实际停留时间1.8h校核：，满足宽深比 12 的设计要求；，满足长宽10 . 50 . 6hb43. 60 . 66 .38bl深比 612 的设计要求。3.9.2 污水处理程度的计算污水处理程度的计算原污水 bod5值（s0）为 150mg/l，经初沉池及缺氧池、厌氧段处理，按降低 25考虑，则进入曝气池的污水，其 bod5值（s）为：s150 （1-25）112.5mg/l计算去除率，对此，首先按式 bod55 （1.42bxc ）=7.1bxc 计ee算处理水中的非溶解性 bod5值,上式中c 处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准 20mg/l;eb-微生物自身氧化率，一般

58、介于 0.05-0.1 之间，取 0.09；x-活性微生物在处理水中所占比例，取值 0.4得 bod57.1 0.09 0.4 205.1mg/l.处理水中溶解性 bod5值为：20-5.114.9mg/l去除率87%1005 .1129 .14112.53.9.3 曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池的计算与各部位尺寸的确定(1)曝气池按 bod 污泥负荷率确定拟定采用的 bod-污泥负荷率为 0.3kgbod5/(kgmlssd)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：ns=sefk2k2值取 0.0230,se=14.9mg/l,=0.87,f=75. 0mlssmlvss代入各值，38bod

59、5/(kgmlssd)ns295kg. 00.870.7514.90.0230计算结果确证，ns 取 0.30 是适宜的(2)确定混合液污泥浓度（x）根据已确定的 ns 值，查相关资料得相应的 svi 值为 120-140，取值 120根据式 x=rr1rsvi106x-曝气池混合液污泥浓度r-污泥回流比取 r=1.2,r=50，代入得：x=mg/lrr1rsvi10633330.512 . 10.5120106 (3)确定曝气池容积，由公式代入各值得： nsxqsvm31389533333 . 05 .11213500v根据活性污泥的凝聚性能，混合液污泥浓度（x）不可能高于回流污泥浓度（xr

60、） 。mg/l100002 . 112010rsvi1066rxxr（4）剩余污泥量确定污泥龄dbfxvqacc33. 809. 075. 03 . 31389510)9 .145 .112(1235006 . 0)ss(13emaxdkgxvxc/550533. 83 . 31389539（5）确定曝气池各部位尺寸名义水力停留时间hh68 . 110912413895qvt4m以最大流量进行计算。实际水力停留时间h1.8107 .240.5)(12427790r)q(1vt4maxs设两座曝气池，每座容积为35 .69472138952mvv池深 h=5m,则每座面积 25 .138955