环境工程毕业设计---5万m3d城镇污水处理厂工艺设计.doc

毕业设计（论文）题目：5万m3/d城镇污水处理厂工艺设计学院：资源与环境工程学院专业：环境工程学生姓名： 指导教师： 毕业设计（论文）时间：2010年3月5日6月22日共16周- 49 -中文摘要中文摘要本次毕业设计的题目为5万m3/d城镇污水处理厂工艺设计。主要任务是完成污水处理厂初步设计和单项处理构筑物图纸设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物图纸设计中，主要是完成a池平面图和剖面图及部分大样图。该污水厂的污水处理流程为：污水从格栅到泵房，经泵房到沉砂池，由沉砂池到水解池，由水解池到缺氧池，进入a池，进入辐流式二次沉淀池，进入滤池，最后出水；污泥的流程为：从a池进入二次沉淀池，从二次沉淀池到压滤机房，最后外运处置。污水处理厂处理后的出水达到城镇污水处理厂污染物排放标(gb18918-2002)中的一级a标准。关键词：a池；脱氮除磷；abstractabstractthe graduation design topic for 5 million m3 / d urban wastewater treatment process design. main task is to finish preliminary design and single sewage treatment structures drawings.among the preliminary design to finish the design specification, a copy of the sewage treatment plant and the total plan a sewage and sludge sewage treatment plant height map, single processing design, the main structures are completed a/o pool plan and dayang diagram and profile.the sewage wastewater treatment process for: sewage from the pump to pump, grating to sink sand pool, pool by sinking sand pool by hydrolysis, hydrolyzed to hypoxia pool, pool into a/o pool, enter into the stream second leaking, solar water filters, finally, the process of sludge from a/o for leaking into the second from the pool of filter press room to secondary leaking, sinotrans disposal.after the sewage treatment of sewage water pollutants to town gb18918-2002) (the level of a standard key words：a/o pool,taking off the nitrogen and the phosphorus;目录目录中文摘要iabstractii目录iv第一部分- 1 -第一章 设计概论- 1 -1.1设计任务- 1 -1.2概况及自然条件- 1 -1.3设计水量与水质- 2 -第二章 污水处理厂设计- 3 -2.1污水处理厂址选择- 3 -2.2污水污泥处理工艺选择- 3 -2.2.1水质- 3 -2.2.2污水处理工艺选择- 4 -2.2.3污泥处理工艺选择- 4 -第三章 污水处理厂总体布置- 11 -3.1污水厂平面布置- 11 -3.1.1污水处理厂平面布的原则- 11 -3.1.2污水处理厂的平面布置- 13 -3.2污水厂的高程布置- 13 -3.2.1污水厂高程的布置方法- 13 -3.2.2本污水处理厂高程计算- 15 -第四章污水厂概预算- 19 -4.1工程费用- 19 -4.2占地面积- 20 -4.3运行成本- 20 -4.3.1吨水运行成本- 20 -4.3.2检修维护费- 21 -4.3.3其它费用- 21 -第二部分设计计算书- 22 -第一章粗格栅- 22 -1.1栅槽宽度- 22 -1.2通过格栅的水头损失- 23 -1.3栅后槽总高度- 24 -1.4栅槽总长度- 24 -第二章细格栅- 25 -2.1栅槽宽度- 25 -2.2通过格栅的水头损失- 25 -2.3栅后槽总高度- 26 -2.4栅槽总长度- 26 -2.5每日栅渣量- 27 -第三章提升泵房- 28 -3.1水泵选择- 28 -第四章沉砂池设计计算- 29 -第五章水解池- 30 -5.1.池表面积.- 30 -5.2.有效水深- 30 -5.3.长宽的确定- 30 -第六章 a0池- 31 -6.1设计参数- 31 -6.2计算缺氧池- 31 -6.2.1设计计算- 31 -6.2.2缺氧池的尺寸- 32 -第七章好氧池设计计算- 33 -7.1设计需氧量aor- 33 -7.2标准需氧量- 34 -7.3所需空气压力(相对压力)- 35 -7.4曝气器数量计算- 35 -7.5供风管道计算- 36 -第八章二沉池- 38 -8.1设计参数- 38 -8.2池体设计计算- 38 -8.3出水溢流堰的设计- 42 -第九章污泥回流泵房- 43 -9.1设计参数- 43 -第十章污泥脱水机房- 45 -参考文献- 46 -致谢- 48 -第一部分 第一章设计概论第一部分第一章 设计概论1.1设计任务1进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图。2进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计、设备选型，图中应有设备、材料一览表。3进行辅助建筑物(包括、泵房、加药间、脱水机房等)的设计：包括尺寸、面积、层数的确定。1.2概况及自然条件（1）、风向春季：南风（东南）；夏季：南风（主要西南）；秋季：南风、北风；冬季：西北风（2）、气温年平均气温：78；最高气温：34；最低气温：-10（3）、冻土深度为地表下0.5米。（4）、水位在地表下9米，无侵蚀性。（5）、按地震烈度8度设防。（6）、地基承载力各层均在120kpa以上。（7）、当地海拔50米，进水渠渠底高度为48米。（8）、处理后出水排入附近河流，河流水面高度48米。（9）、新建场区为平坦地，足够开阔。1.3设计水量与水质1、设计水量平均流量：5万m3/d2、进水水质条件cod=600mg/l；bod=250mg/l；ss=250mg/l；nh3-n=60mg/l；tp=7mg/l；水温2030；ph=6.58.53、出水水质要求满足gb18918-2002一级a标准。codcr50mg/l，bod510mg/l，ss10mg/l，nh3-n5mg/l,tp0.5mg/l，ph69第一部分 第二章污水处理厂设计第二章 污水处理厂设计2.1污水处理厂址选择（1）应与选定的工艺相适应（2）尽量少占农田（3）厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。（4）处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。（5）要考虑周围环境卫生条件。（6）处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。（7）处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。2.2污水污泥处理工艺选择2.2.1水质本城镇污水处理厂设计水量为6万m3/d，出水水质要求满足gb18918-2002一级a标准，设计水质条件如下：表2.1水质条件项目codbodss氨氮tp水温ph进水水质60025025060720306.58.5gb18918-2002一级a标准50101050.569注：下列情况按去除率指标执行：当进水cod大于350时，去除率应大于60%；bod大于160时，去除率应大于50%。（除ph和温度外单位均为）2.2.2污水处理工艺选择城镇污水是由城镇排水系统收集的生活污水、工业废水及部分城镇地表径流（雨雪水），是一种综合污水。城镇污水主要污染物质有碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机污染物，以及氮、磷、重金属无机性非金属有害有毒物质等。城镇污水水质特点为ss含量高，污水可生化性较好，适合采用生物处理工艺，部分污水氮、磷浓度高，需要强化处理，因为有工业废水排入，另外含有少量重金属等有毒有害污染物质，一般不需要特别处理。近几十年在国内外城市污水处理工程实践,采用较多的城市污水处理工艺有传统活性污法，水解酸化a/o法、生物脱氮除磷工艺、a-b工艺、氧化沟活性污泥法、序批式活性污泥法等工艺。而各种工艺中又有一些变化了和改进了的新形态。（摘选自：张忠祥,钱易,废水生物处理新技术.清华大学出版社.2003(p231240)）2.2.3污泥处理工艺选择传统活性污泥法是污水处理最早的工艺，有机物去除率高，污泥负荷高，池容积小，运行费用低，但普通曝气法占地多，建设投资大，且不具备脱氮除磷功能，污泥量也大不易处置。a/o法的主要特点是适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不存在污泥膨胀，排泥量非常少，具有较好的脱氮效果。工艺流程简洁，同时脱氮除磷；反硝化过程为硝化提供碱度，反硝化过程同时去除有机物；污泥沉降性能好；技术较为成熟；a-b工艺a段效率很高，并有较强的缓冲能力，b段起到出水把关作用，处理稳定性较好，对于高浓度的污水处理具有很好的适用性，并有较高的节能效益，但是污泥产量较高，且b段容易出现碳源不足，对于污水浓度较低的场合，b段运行较为困难也难以发挥优势。氧化沟活性污泥法运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，运行稳定并且可以脱氮除磷，因此日益受到人们重视并逐步得到广泛应用。sbr法最大优点是节省占地，减少污泥回流，节能效果好，沉淀效率高，出水水质好，但对自动化控制要求高。1.好氧生物处理活性污泥法是当前污水处理领域应用最广泛的技术之一。普通活性污泥法处理屠宰废水很难达到处理要求，普遍存在以下困难：屠宰场的水量变化大，难以满足连续流曝气池对水流稳定性的要求；易发生污泥膨胀；剩余污泥量大、处置费用高;难以满足脱氮要求。针对普通活性污泥法存在的问题。2.序批式活性污泥系统(sbr)sbr(sequencingbatchreactor)工艺适应当前好氧生化处理工艺的发展趋势，简易、高效、低耗，广泛地应用于屠宰废水的处理中。其主要优点有：(1)流程简单，无二沉池和污泥回流设备；(2)比普通活性污泥法可节省基建投资30%、运行费用1020%；(3)不易发生污泥膨胀，具有较强的脱氮除磷能力；剩余污泥性质稳定，便于浓缩和脱水；(4)耐冲击负荷能力强。sbr间歇运行的特点很适合处理流量变化大的屠宰场废水，已在很多国家广泛应用于小型污水领域5。此工艺处理屠宰废水codcr、bod5的去除率分别达到80%、90%以上，氨氮去除率达80%90%。3.ab法ab法废水处理工艺是吸附-生物降解(adsorptionbiodegradation)工艺的简称，由德国亚探大学bohnke教授于七十年代开创的，从八十年代开始用于生产实践。ab法系在传统两级活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的，属超高负荷活性污泥法。 ab法工艺原理主要是充分利用微生物种群的特性，为其创造适宜的环境，使不同微生物群得到良好的繁殖、生长，通过生物化学作用使污水得到净化。ab工艺的特点 (1)不设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成a段。a段是ab工艺的主体，对整个工艺起关键作用。在连续工作的a段曝气池中，由外界不断地接种具有很强繁殖能力和抗环境变化能力的短世代原核微生物，在食物充足的条件下，新陈代谢很快，能较迅速地克服出现的失活和不可逆转的损害作用，大大提高处理工艺的稳定性。 (2)a段和b段各自拥有自己独立的回流系统，这样两段分开，有各自独特的微生物群体，处理效果稳定。a段的微生物特性使吸附池的活性污泥表现为:-有较强的絮凝、吸附和降解有机物的能力。-cod有较高的降解度，使之降解为易生化处理的bod物质。-适应性强，耐进水水量、水质、ph等的变化，有抗冲击负荷的能力。-a段不仅能去除一部份有机物质，而且能起调节和缓冲作用。 a段采用高污泥负荷，利用活性污泥的吸附絮凝能力，将污水中的有机物吸附于活性污泥上，进而降解。产生的大量生物污泥在中间沉淀池内沉下，大部分有机物质以剩余污泥方式排除系统外。在a段中，借吸附、絮凝、分解和沉淀等作用，可去除大约40%的有机物。 (3)b段由曝气池和二次沉淀池组成。经过a段后，污水的冲击负荷(水质、水量等)巳不再影响b段，污水往水质、水量方面是比较稳定的，b段的净化功能得以充分发挥。经a段处理后残留于污水中的有机物在b段继续氧化，达到较高的污水处理效率，并获得良好的出水水质。 (4)a段的产泥量很大，污泥含磷量高于常规活性污泥法。b段的剩余污泥量少，泥龄长，有利于增殖缓慢、生长期长的硝化菌繁殖。因此，ab工艺具有一定的脱氨脱磷功能。4.氧化沟氧化沟对水质、水温、水量的变动有较强的适应性,污泥龄长,可以产生硝化反硝化反应，有脱氮功能。污泥产率低且稳定，勿需消化。氧化沟具有以下特点：(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80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。(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性污泥法节省更多.图2.2 卡鲁塞尔氧化沟5.百乐卡污水处理工艺(1)污水的预处理来自城市排水截流干管的污水通过提升泵站进入细格栅，拦截污水中较大的飘浮物和颗粒粗杂质等。在去除粗杂质的同时可除掉一部分有机负荷。(2)曝气池好氧生物处理 经过预处理后，污水先进入曝气池前端的混合区，借助于搅拌作用，进水与回流污泥进行充分混合后，再流入曝气区。 在曝气池中，微生物群体聚居在呈悬浮状的活性污泥上，与进入曝气池的污水广泛接触。鼓风机通过在曝气池底浮动的空气扩散装置，以微小气泡的形式向池中提供空气。在曝气装置的搅动作用下，污水与活性污泥更好地混合，微生物将污水中的有机物降解。(3)沉淀池 经过生物处理后，污水进入沉淀池，使混合液澄清、浓缩、固液分离。沉淀池中的上清液经溢流堰流出，达标后排放。沉淀下来的污泥大部分由污泥泵输送回到曝气池，极少量的剩余污泥排入污泥池浓缩、贮存、待运。(4)污泥处理 百乐卡工艺的污泥产率很低。由于微生物在曝气池中长期处于内源呼吸期，只产生少量容易脱水的、无臭且较为稳定的污泥，不需要再进行厌氧消化处理。由于污泥量很少，从经济上考虑可不采用污泥机械脱水系统。污水处理厂周围就是农田，莱山区水资源又相对缺乏，含水量很高的污泥可直接作为农业肥料，不需再浇水稀释。 剩余污泥泵将少量的剩余污泥排入污泥池。污泥在池中沉淀、浓缩后，上清液排回至曝气池。浓缩的污泥贮存一定时间后，用罐车运出作为肥料。6.水解酸化+a/0水解池工作过程是物理和生物化学的综合过程，与其它的滤池有本质的区别，并具备了节能、操作简单、运行可靠、运行经济的特点工艺选择原因污水经过粗、细格栅去除大块杂物，保护提升泵正常工作污水通过潜水泵提升，进入旋流沉砂池。在沉砂池中污水去除颗粒为02mm以上的砂粒经水解池处理后的污水进入曝气池。与从沉淀池回流的活性污泥混合，曝气池分为二区，即缺氧区与好氧区，在缺氧区脱氮，在曝气池中污染物进一步分解，本工艺采用高效率而不堵塞的曝气头，既节能又易于生产管理。曝气池的混合液(含有活性污泥的水)进入沉淀池进行固液分离，上清液进入滤池作深度处理。可获得优良的出水水质又减少能耗。用微机控制滤池的反冲洗，管理简便从水解池、沉淀池排出的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩的污泥进入污泥脱水问进行脱水脱水后的污泥外运作农肥本工艺创新之处主要集中于引入水解反应和慢速过滤。这些设备已广泛应用于城市污水和工业污水处理通过水解反应废水中的codc可降低40，被水解池截留的悬浮物的30-50被消化，其出水的耗氧速度提高2-3倍。使生活污水的深度处理成为可能并且污染物是在微能耗情况下去除，从而节约能耗，需要脱水的污泥量仅为常规工艺的一半。从而节约污泥脱水的工作量及加药量。通过慢速过滤池，废水中的cod和ss进一步被消化，大大提高了出水水质，这些污染物的去除是在无动力、无加药情况下完成的，从而为污水回用节省了大量投资和运行费用。水解反应器原理：水解反应器中大量微生物将进水中的颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应一般只需几秒到几十秒即可完成截留下来的物质吸附在水解污泥的表面，慢慢地被分解代谢，其在系统内的污泥停留时间要大于水力停留时间在大量水解细菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质同时在产酸菌的协同作用下，将大分子物质、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，重新释放到液体中，在较高的水力负荷下随水流出系统。可以看出，水解反应器集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体，有机物在水解反应器中的去除包括了物理、化学和生物化学在内的综合反应过程，与只有物理沉淀功能的初沉池相比有本质的区别慢速过滤池既具有普通滤池优点。又具有生物滤池的优点它的阻力小，进水不需要加压进来的处理水在滤池中可进一步得到降解和过滤。使前续处理水中的残余cod和ss进一步处理，从而保证了优良的出水指标。该滤池的工作过程是物理和生物化学的综合过程，与其它的滤池有本质的区别，并具备了节能、操作简单、运行可靠、运行经济的特点。根据污水特点：城镇污水处理厂进水以生活污水为主，仅有少量工业废水，污水以有机污染物为主，bod/cod=0.40.3，可生化性较好；设计水量为5万m3/d，属于小型污水处理厂；水质条件各项指标均为中等浓度，氨氮去除率要求达到92%，tp去除率要求达到93%，对工艺的脱氮除磷能力均有很高的要求；另外根据当地水文气象资料、经济能力、实习调研及资料收集情况等，拟定采用水解酸化+a/0工艺。第一部分 第三章污水处理厂总体布置图2.3污水处理工艺流程第三章 污水处理厂总体布置3.1污水厂平面布置3.1.1污水处理厂平面布的原则1、处理单元构筑物的平面布置处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑：(1)功能分区明确，管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。(2)构筑物布置力求紧凑，以减少占地面积，并便于管理。(3)考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对集中。(4)各处理构筑物顺流程布置，避免管线迂回。(5)变配电间布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。(6)建筑物尽可能布置为南北朝向。(7)厂区绿化面积不小于3o，总平面布置满足消防要求。(8)交通顺畅，使施工、管理方便。厂区平面布置除遵循上述原则外，还应根据城市主导风向，进水方向、排水方向，工艺流程特点及厂区地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理，管理方便，经济实用，还要考虑建筑造型，厂区绿化及与周围环境相协调等因素。2、管、渠的平面布置厂区主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区给水管、厂区污水管及电缆管线等，设计如下：(1)污水管道污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道，管道的布置原则是线路短，埋深合理。厂区污水管道主要是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大，厂区污水经污水管收集后接入厂区进水泵房，与进厂污水一并处理。(2)污泥管道污泥管道主要为氧化沟出泥管，污泥泵房出泥管以及脱水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低的特点，选择适当的管径及设计坡度以免淤积。(3)事故排放管在泵房格栅前调置事故排放管，一旦格栅或水泵发生故障以及需检修时，关闭格栅前后闸门，进厂污水可通过事故排放管溢流临时排入渭河。(4)超越管主要在进水泵房溢流井设事故超越管（直接排放），以便在进水泵房发生事故时污水能全部构筑物(5)雨水管道为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管，厂区雨水直接排入渭河。(6)厂区给水管厂内给水由城市给水管直接接入，给水管道的布置主要考虑各处生活饮用和消防用水。污水厂的理构筑物的冲洗，辅助建筑物的用水绿化等用深度处理出水。(7)电缆管线厂内电缆管线主要采用电缆沟形式敷设，局部辅以穿管埋地方式敷设。3.厂区道路，围墙设计为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主要道路宽为8米和6米，次要道路为34米，道路转弯半径一般均在6米以上。道路布置成网格状的交通网络。每个建、构筑物周边均设有道路。路面采用混凝土结构。污水处理厂围墙：采用花池围墙，以增加美观，围墙高2.1m。4、辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、办公室、综合楼、水质分析化验室、变电所、维修间、仓库、食堂等。他们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%。3.1.2污水处理厂的平面布置在厂区平面布置及高程布置时，主要根据各构筑物的功能和流程的要求，结合厂址地形、地质条件、进出水方向的可能来进行布置。在平面布置中根据进水方向，在进厂污水管道旁（处理厂西）就近设污水进水泵房，而根据排放水体方向及考虑夏季主导风向将污水处理构筑物依其流程由西向东布置。3.2污水厂的高程布置3.2.1污水厂高程的布置方法(1)选择两条距离较低，水头损失最大的流程进行水力计算。(2)以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。(3)在作高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程积极配合。污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以重力流考虑为宜(污泥流动不在此例)。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：(1)污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水(多在出口处)，而流经构筑物本身的水头损失则很小。表3.1构筑物的水头损失构筑物名称水头损失(cm)构筑物名称水头损失(cm)格栅1025沉淀池1020沉砂池1025氧化沟2550沉淀池：平流2040污水跌水入池50150旋流4050、5060(2)污水流经连接前后两处构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。包括沿程与局部水头损失。(3)污水流经量水设备的水头损失。在对污水处理污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：(1)选择一条距离最长，水头损失损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统都能够运行正常。(2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量)作为构物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。(3)设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量，在决定污泥干化场、污泥浓缩池，消化池等构筑物高程时，应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。3.2.2本污水处理厂高程计算1.本设计处理后的污水排入附近河流，以河流洪水位作为起点，逆流向上推算各水面高程：表3.2各构筑物间距管渠名称长度(m)管渠名称长度(m)出厂管入河流450配水井至缺氧池130厂墙与滤池15缺氧池至水解酸化池15滤池与沉淀池75水解酸化池至沉砂池13沉淀池至配水井50沉砂池至泵房15配水井至好氧池130泵房至细格栅2好氧池至配水井6细格栅至粗格栅02.污水处理部分高程计算：河边水位：48m跌水位：1.2m出水厂管总损失：0.001500=0.5m澄清池出水管总损失：0.00110=0.01m澄清池出水口的损失：0.20m澄清池水头损失0.1m合计：0.81m澄清池水位：50.01m澄清池进口损失；0.20m澄清池沿程损失：0.00190=0.09m二次沉淀池到澄清池局部损失：0.2m二次沉淀池出水口损失：0.20m合计：0.69m二次沉淀池出水总渠起端水位与出水口水位相同，其水位为50.700m，二次沉淀池水位：50.700m二次沉淀池进水头部的损失：0.15m沉淀池到配水井沿程损失：0.00160=0.06m沉淀池到配水井局部损失0.008m集配水井出口损失：0.10m合计：0.318m集配水井水位：50.918m集配水井进口损失：0.20m曝气池到集配水井沿程损失：0.001137.4=0.137m曝气池到集配水井局部损失0.20m合计：0.537m氧化沟集水槽出水口水位：51.452m自由跌水：0.15m曝气池集水槽堰上水头：0.30m曝气池水头损失：0.3m曝气池水位：50.918m曝气池进水口损失：0.20m缺氧池到配水井沿程损失：0.001102.73=0.103m自由跌水：0.15m缺氧池水头损失：0.15m合计0.553m缺氧池水位：51.452m缺氧池进水口损失：0.20m水解池到缺氧池沿程损失：0.00116.41=0.016m合计0.216m水解池出水总渠起端水位与出水口水位相同，其水位为53.033m自由跌水：0.15m水解池水头损失：0.45m合计0.6m水解池水位53.633m沉砂池出水总管损失：0.00117.2=0.017m旋流沉砂池出水总渠起端与集水槽出水口水位相同，其水位为：53.803m旋流沉砂池出水口自由跌水：0.15m旋流沉砂池水头损失0.2m合计：0.35m旋流沉砂池水位：54.153m进水渠渠底高度为48m粗格栅栅前水位47.2m粗格栅过栅水头损失：0.065m粗格栅栅后水位47.135m细格栅栅前水位与粗格栅栅后水位相同，其水位为：47.135m细格栅过栅水头损失：0.324m细格栅栅后水位48.74m表3.3构筑物的水位表构筑物名称绝对高度（m）相对地面高度（m）粗格栅49.135-0.865细格栅48.74-1.260旋流沉砂池52.5842.584水解酸化池52.0712.071缺氧池51.4521.452好氧池50.9180.918沉淀池50.5970.597滤池49.91-0.09河流48-2表3.3构筑物的水位表第一部分 第四章污水厂概预算第四章污水厂概预算4.1工程费用给水排水工程根据项目的性质、作用，可分为土建工程、设备安装工程、管道工程三种类型。每项单位工程概预算，系由直接费、间接费、计划利润和税金等部分组成。（1）直接费是指直接用于建筑安装工程上的有关费用。直接费由人工费、材料费、设备费、施工机械费用和其他直接费用等项目组成。（2）间接费由施工管理费和其他间接费组成。污水处理厂的污水处理工程，污泥处理工程，其他附属建筑工程，及其他设计的概预算如下表：表4.1其他附属建筑工程的概预算序号工程费用名称概算价值/万元建筑工程设备安装工程个数合计1格栅1.52.0310.52提升泵房14.513.01.5129.03沉砂池5.03.52.5444.04水解酸化池8.08.53.0239.05好氧池523612.02200.06配水井2.50.526.07办公楼45.58.54.0158.08沉淀池20.510.01.5264.09缺氧池8.55.52.0116.010门卫1.01.00.5410.011场地绿化45.03.520.5169.012仓库2.01.013.013机修车间1.51.00.513.014配电室7.069.52.5179.015脱水机房3.026.01.0130.016合计660.54.2占地面积占地面积137600m2，即3.44m2m3)。4.3运行成本4.3.1吨水运行成本吨水运行成本e1（含能源、人工、设备折旧等费用）：与本设计用的工艺相同的山东省淄博市临淄区淄河污水处理厂吨水运行成本e1仅0.50元/m3；若将节约的自来水费计算在内，则更低。参照各类似厂，取0.5元/m3。4.3.2检修维护费维护费e2按直接费用的1%计算，则e2=1%400003650.5=73000（元/年）。4.3.3其它费用e3：取上面的所有费用的5%，因此，年经营费用为：e总=（0.540000365+73000）105%=775万元/年。第二部分 第一章粗格栅第二部分设计计算书工艺流程设计计算设计流量：平均流量：qa=50000t/d50000m3/d=2083.3m3/h=0.579m3/s总变化系数：kz=(qa平均流量，l/s)=1.34设计流量qmax：qmax=kzqa=1.3450000=67000m3/d=2791.7m3/h=0.775m3/s第一章粗格栅1.1栅槽宽度（1）栅条的间隙数n,个式中qmax-最大设计流量，m3/s；-格栅倾角(o)，取=600;b-栅条间隙，m，取b=0.08m;n-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.4m;v-过栅流速，m/s,取v=0.9m/s;隔栅设1组则：=25个则每组中格栅的间隙数为25个。（2）栅槽宽度b设栅条宽度s=0.01m则栅槽宽度b=s(n-1)+bn=0.01(25-1)+0.0825=2.2m1.2通过格栅的水头损失(1)进水渠道渐宽部分的长度l1。设进水渠道b1=1.5m，其渐宽部分展开角度1=200(进水渠道内的流速为0.58m/s)。(2)格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度l2ml2(3)通过格栅的水头损失h1，mh1=h0k式中h1-设计水头损失，m;h0-计算水头损失，m;g-重力加速度，m/s2k-系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；-阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42。=0.0162(m)1.3栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3mh=h+h1+h2=0.4+0.016+0.3=0.716(m)1.4栅槽总长度式中，h1为栅前渠道深，m.=3.36(m)图4.2 粗格栅示意图第二部分 第二章细格栅第二章细格栅2.1栅槽宽度(1)栅条的间隙数n,个式中qmax-最大设计流量，m3/s；-格栅倾角，(o)，取=600;b-栅条间隙，m，取b=0.010m;n-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.4m;v-过栅流速，m/s,取v=0.9m/s;格栅设2组，按2组同时工作设计则：n=208个则每组中格栅的间隙数为208个。栅槽宽度b设栅条宽度s=0.01m则栅槽宽度b2=s(n-1)+bn=0.01(208-1)+0.01208=4.00m考虑中间隔墙厚0.2m2.2通过格栅的水头损失（1）进水渠道渐宽部分的长度l1。设进水渠道b1=3.5m，其渐宽部分展开角度1=200(进水渠道内的流速为0.58m/s)。l1（2）格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度l2m,l2（3）通过格栅的水头损失h1，mh1=h0k式中h1-设计水头损失，m;h0-计算水头损失，m;g-重力加速度，m/s2k-系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；-阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42。=0.77(m)2.3栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3mh=h+h1+h2=0.8+0.324+0.31.45(m)2.4栅槽总长度式中，h1为栅前渠道深，=3.4(m)2.5每日栅渣量设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取kz1.34采用机械清渣。第二部分 第三章提升泵房第三章提升泵房3.1水泵选择设计水量67000m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备)所需扬程为6.0m表3.1泵的参数扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.5第二部分 第四章沉砂池设计计算第四章沉砂池设计计算选用zsgc600型旋流式沉砂池4套.参数为:流量,600m3/h;功率,0.75kw;直径,2.43m.表4.1旋流式沉砂池型号2.5的尺寸(mm)型号流量(万)abcdefjlpa71.0021309103807603101520580112076045参考文献第二部分 第五章水解池第五章水解池5.1.池表面积.设表面负荷q=3m3/m2h,采用8个,则表面积5.2.有效水深设停留时间t=2.5h有效水深h=m5.3.长宽的确定设长l=14m,则水解酸化池分8组,每组池m3第二部分 第六章a/o池第六章 a0池6.1设计参数1、设计最大流量q=50000m3/d2、设计进水水质cod=600mg/l；bod5(s0)=250mg/l；ss=250mg/l；nh3-n=60mg/l；tp=0.5mg/l3、设计出水水质cod=50mg/l；bod5(se)=10mg/l；ss=10mg/l；nh3-n=5mg/l；tp=0.5mg/l6.2计算缺氧池6.2.1设计计算采用a2/o生物除磷工艺bod5污泥负荷n=0.13kgbod5/(kgmlssd)回流污泥浓度xr=6600mg/l污泥回流比r=100%svi=150混合液悬浮固体浓度tn的去除率=91.7%反应池容积v反应池总水力停留时间有效水深h1=4.5m6.2.2缺氧池的尺寸设有效水深h=5m,则缺氧池面积设缺氧池宽b=9.5m,则m池分3组,每组池面积设池长l=37m,则m缺氧池第二部分 第七章好氧池设计计算第七章好氧池设计计算7.1设计需氧量aoraor=去除bod5需氧量剩余污泥中bodu氧当量nh3h硝化需氧量剩余污泥中nh3h的氧当量反硝化脱氮产氧量式中:a需氧率，取值为1k变化系数，取值1.3q每日处理污水量s0处理bod5浓度，250mg/lse出水bod5浓度，10mg/lb系数，4.6tn060mg/l5mg/lc系数，2.86最大需氧量与平均需氧量之比为1.34，则去除每1kgbod5需氧量7.2标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.3m，氧转移效率=20%，计算温度t=25，将实际需氧量aor换算成标准状态下的需氧量sor式中:气压调整系数，取值为1曝气池内平均溶解氧，取=2mg/l污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比，取0.95空气扩散器出口处绝对压力：空气离开好氧反应池时氧的百分比：好氧反应池中平均溶解氧饱和度：标准需氧量为：相应反应池最大时标准需氧量：好氧反应池平均时供气量最大时供气量：7.3所需空气压力(相对压力)式中:h1+h2供气管道沿程与局部阻力损失之和，取h1+h2=0.2mh3曝气器淹没水头，h3=4.3mh4曝气器阻力，取h4=0.4m富余水头，=0.5m7.4曝气器数量计算按供氧能力计算所需曝气器数量.式中按供氧能力所需曝气器个数，个曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgo2./(h个)采用微孔曝气器，工作水深4.3m，在供风量时，曝气器氧利用率，服务面积0.30.75m2，充氧能力=0.14kgo2./(h个).则：以微孔曝气器服务面积进行校核：符合要求考虑到供气管道的敷设及反应池好氧部分的具体尺寸，取7.5供风管道计算供风干管采用树状布置流量流速管径取干管管径为dn750mm单侧供气(向单廊道供气)支管流速管径取支管管径为dn250mm双侧供气(向两侧廊道供气)管径流速管径取支管管径为dn300mm注：考虑到逐减曝气，沿污水流动方向上第一、第二廊道之间的支管管径取为dn350mm。第二部分 第八章二沉池第八章二沉池8.1设计参数为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2h-1）。8.2池体设计计算. 二沉池表面面积二沉池直径，取29.8m. 池体有效水深. 混合液浓度，回流污泥浓度为为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，二沉池污泥区所需存泥容积vw采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度h2为0.5m。. 二沉池缓冲区高度h3=0.5m