毕业设计（论文）-天津市某区污水处理厂初步设计.doc

东华理工大学毕业设计（论文） 目录 目 录绪 论11.工程概述31.1 设计题目31.2 设计资料31.2.1 水量资料31.2.2 混合污水水质资料31.2.3 尾水排放31.2.4 污泥处理41.3 设计规模42.污水处理工艺方案对比52.1 格栅52.2 提升泵房52.3 沉砂池52.4 生化反应池62.4.1 三种工艺优缺点对比62.4.2 工艺确定72.5 计量槽73.污水处理工艺方案选择94.污水处理工艺设计计算104.1 粗格栅104.1.1 计算说明104.1.2 设计参数和计算公式104.1.4 粗格栅的设计计算124.2 集水池和提升泵房134.2.1 计算说明134.2.2 集水池尺寸计算134.2.3 方形泵站尺寸计算144.3 细格栅144.3.1 计算说明144.3.2 细格栅各部分尺寸计算144.4 曝气沉砂池154.4.1 计算说明154.4.2 计算公式154.4.3 设计参数164.4.4 曝气沉砂池各部分尺寸计算164.5 A2/O反应池184.5.1设计参数184.5.2 设计计算194.6 辐流式沉淀池244.6.1 设计参数244.6.2设计计算244.7 巴氏计量槽264.7.1 计算说明264.7.2 巴氏计量槽计算示意图274.7.3 巴氏计量槽各部分尺寸计算274.8 接触消毒池与加氯间274.8.1 计算说明274.8.2 设计参数284.8.3 设计计算284.9 污泥处理工艺设计计算294.9.1 污泥浓缩池294.9.2贮泥池304.9.3 污泥泵房304.9.4 浓缩脱水间314.10 构筑物计算结果及说明314.10.1 主要构筑物314.10.2 附属构筑物335.污水处理厂总体布置345.1 污水处理厂平面布置345.2 污水处理厂高程布置345.2.1 污水厂高程的布置方法345.2.2 污水厂高程的计算346.工程概预算376.1 范围估算376.2 项目总投资376.3 运行费用39结 论40致 谢41参考文献42东华理工大学毕业设计（论文） 绪论绪 论1 我国污水处理的发展现状随着国民经济的快速发展，人民生活水平得到显著提高，同时，对于污水处理也提出了越来越迫切的要求。目前我国每年排放的污水量已超过400亿立方米，且处理率低，大量污水直接排入天然水体，造成了严重的水体污染，据统计已有超过80%的河流受到不同程度的污染。因此，加快污水处理工程的建设，提高污水处理率，保护有限的水资源，已经成为我国环境保护工作的紧迫任务。进入二十一世纪，污水处理产业稳步提高，我国污水处理产业进入高速增长阶段。现阶段，我国污水处理厂的建设重心逐渐由大城市向中小城市转移，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。 可是由于目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段，虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，但是中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。 因此中国仍需不断完善污水处理的政策法规，建立监管体制，创建合理的污水处理收费体系，扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业任重道远。2 选题背景天津市是我国直辖市之一。人均水资源占有量是160立方米，为全国人均水平的1/15。由于水资源紧缺补充水源不足，管网雨污不分等原因，天津市长期受到河道黑臭、城乡水环境差的困扰，而且水环境恶化趋势尚未有效遏制。1984年建成的天津市纪庄子污水处理厂是我国第一座大型城市污水处理厂，它为我国城市综合污水处理厂的建设起到了示范作用，并为以后污水处理事业的大规模发展奠定了基础。天津市现有污水处理厂60座，主要包括：北辰污水处理厂；东郊污水处理厂；纪庄子污水处理厂；咸阳路污水处理厂；港东突堤污水处理厂；塘沽区南排河污水处理厂；武清区第二污水处理厂。为彻底解决水环境生态问题，天津决定从2011年起总投资98.7亿元实施“三年清水工程”，对中心城区和9个郊区县水环境统筹治理，三年建设21座污水处理厂，治理河道60条，新增污水日处理能力73万吨。彻底解决困扰城乡环境的难题。到2013年，天津市城镇污水日处理能力可达到339万吨，全市污水处理率达到90%。2011年6月8日天津市出台了关于贯彻落实中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定的实施意见，力争经过5到10年的努力，基本建成与城市定位相适应的现代水利保障体系。“十二五”期间，天津市计划安排水利建设投资810亿元，实施五方面82个建设项目。通过新建污水处理厂、管网配套、疏浚河道等综合治理措施，可逐步消除天津中心城区和郊区县的河道黑臭现象，真正实现水清岸绿。因此，为了提高该区居民生活质量，改善环境水质，根据城市总体规划，决定在天津市该区兴建污水处理厂一座。44东华理工大学毕业设计（论文） 工程概述1. 工程概述1.1 设计题目天津市某区污水处理厂初步设计1.2 设计资料1.2.1 水量资料设计人口：25万人污水量标准：130升/人日居民总人数：10万人职工生活污水标准：40升/人班工业生产污水量： 3万米3/日市政及公共建筑污水量：0.85万米3/日混合污水量变化系数:K日=1.15 K总=1.31.2.2 混合污水水质资料表1-1 进水出水水质一览表水质指标项目设计进水水质（mg/L）设计出水水质（mg/L）工艺处理效率CODcrSSTNTP2004002004042060 201519085%9062.575 * 重金属及有毒物质：微量东华理工大学毕业设计（论文） 工程概述1.2.3 尾水排放该城市污采用A2/O处理后，出水水质达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）中的一级B标准，就可以直接排入渤海。表1-2 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） 单位mg/L序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准a 标准b 标准1化学需氧量（COD）50601001202生化需氧量（BOD5）102030603悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以n 计）1520-8氨氮（以n 计）5（8）8（15）25（30）-9总磷(以p计)2005年12月31日前建设的11.5352006年1月1日起建设的0.513510色度（稀释倍数）3030405011pH6912粪大肠菌群数（个/L）10001000010000-注：下列情况下按去除率指标执行：当进水COD 大于350mg/l 时，去除率应大于60%；BOD 大于160mg/L 时，去除率应大于50%。 括号外数值为水温12 时的控制指标，括号内数值为水温12 时的控制指标。1.2.4 污泥处理本设计应考虑污泥的综合处理,可根据本污水处理厂新选择的工艺技术路线确定污泥的利用途径。污水处理过程中产生的污泥中含有大量微生物，许多对人的健康有危害。对于化验员和污泥脱水机房的工作人员的卫生要求较高。在设计及运行管理中尽量做到废弃物不落地，而直接进入废弃物箱或直接装车外运，避免废弃物落地后的二次污染，污染物外运时采用半封闭式自卸车，送到市区内指定区域进行处置。1.3 设计规模设计处理污水日平均流量为居民生活污水量、职工生活污水量、工业生产污水量、市政及公共建筑污水量之和：Q=250000130+10000040+30000000+8500000=75000000L/d=75000 m3/d=0.868m3/s设计处理污水最高日污水量:Qd=QKd=750001.15=86250m3/d=0.998m3/s设计处理污水最高日最高时污水量:Qmax=QKz=750001.3=97500m3/d=1.128m3东华理工大学毕业设计（论文） 污水处理工艺方案对比2. 污水处理工艺方案对比2.1 格栅 本污水处理厂设置粗、细两道格栅。格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。 格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。 由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。 格栅设置方式：粗格栅集水池提升泵房细格栅 进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。细格栅设置在污水处理系统之前，以保证后续构筑物或设备的正常工作。2.2 提升泵房采用A2/O工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂工艺管线可以充分优化，固污水只考虑一次提升。污水井提升后如曝气沉砂池，然后自流通过后续工艺。本设计泵房采用半地下式建筑，采用非自灌式泵房形式。2.3 沉砂池 表2-1 沉砂池性能比较表名称工艺优点工艺缺点平流沉砂池结构简单，动力消耗小，沉砂效果好沉砂有机物含量大（约15%），沉砂后继处理难度大曝气沉砂池结构简单，沉砂效果好。沉砂有机物含量较少（小于10%），能起到预曝气作用动力消耗大竖式沉砂池沉砂有机物含量较少（小于10%）处理效果一般较差旋流沉砂池动力消耗小，沉砂效果好结构复杂，不易脱水沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留物及颗粒效果较好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是，通过调节曝气量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气作用。 本设计采用曝气沉砂池。2.4 生化反应池结合我国国情和天津市经济及环境状况，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，10万t/d以下的小型污水厂可以采用氧化沟，SBR，AB法，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。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，CASS，氧化沟工艺及其改良工艺。 下面将既能有效去除BOD5又能适当去除N，P的三种方案：氧化沟法，A2/O法 ，CASS法，进行比较，再确定最优方案。2.4.1 三种工艺优缺点对比上述适合于中小型污水处理厂的脱氮除磷工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂的工艺进行经济技术比较。表2-2 三种工艺优缺点对比情况工艺名称氧化沟工艺A2/O工艺CASS工艺优点1、工艺简单，运行管理方便1、具有较好的脱氮除磷功能1、建设费、运行费低，工艺流程简单，占地面积少2、处理效果好，稳定的脱氮除磷功能，出水水质好2、改善污泥沉降性能，减少污泥排放量2、周期性曝气，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果明显3、能处理不易降解的有机物，污泥量少且性质稳定3、提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定3、有机物去除率高，出水水质好，同步脱氮除磷，优于传统活性污泥法4、对高浓污水有很强的稀释能力，有一定承受水量、水质冲击负荷的能力4、技术先进成熟，运行稳妥可靠4、无污泥膨胀，沉淀过程在静止的环境中进行，工艺过程稳定5、在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用5、管理维护简单，运行费用低5、布局紧凑，分期建设和改扩建方便，易实现自动化，人工费省；管理简单，运行可靠6、对水温的变化有较强的适应性，处理水量较大6、沼气可回收利用6、污水处理厂设备种类和数量比较少，控制系统简单7、技术先进成熟，管理维护较简单7、国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验7、污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置缺点1、回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响。供氧的方式不同1、处理构筑物较多1、设备利用率较低，闲置时间长2、DO控制难度大；微孔曝气设备维护成本高2、污泥回流量大，能耗高2、采用降堰排水，水头损失大3、构筑物较多，占地面积大，该工艺要建设较大占地面积的沉淀池和污泥回流系统，建设成本高3、用于小型水厂费用偏高3、污泥在生物选择器中释磷受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在传统的CASS 工艺系统中难以提高脱氮除磷4、容易产生活性污泥膨胀，必须增加选择器来解决4、沼气利用经济效益差4、间歇运行，对自动化控制能力要求高5、设备利用率不高，耗电量大，工程造价高2.4.2 工艺确定综上所述，可得比较适合本区的工艺是A2/O工艺和氧化沟工艺。两者都能达到处理要求，技术可行，工艺简单，但是氧化沟构筑物较多，占地面积大，工程造价高，而A2/O工艺国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验，所以选A2/O为污水处理厂工艺。2.5 计量槽 现在污水处理厂常用的水量计量设备是巴氏计量槽和薄壁堰。（1）巴氏计量槽：精确度达95%-98%，而且水头损失小，底部冲刷力大，不易沉积杂物。（2）薄壁堰：比较稳定可靠，只易设在污水处理系统之后。本设计要求选用精确度高，操作简单，不易沉积杂物，能够配用自动记录测量仪表，因此选用巴氏计量槽。2.6 消毒 现针对现行水处理厂中几种主要的消毒技术进行一下比较：表2-3 消毒剂比较表消毒剂优 点缺 点适 用 条 件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体条件要求高的污水处理厂由于本此设计的是中小型规模的污水处理厂，而且工业污水比例不大，所以通过对比，本设计选用液氯消毒。东华理工大学毕业设计（论文） 污水处理工艺方案选择3. 污水处理工艺方案选择根据以上对比最终确定处理工艺流程如下：图3-1 A2/O法工艺流程图曝气沉砂池粗格栅集水井与提升泵房提升泵房细格栅沉淀池好氧缺氧厌氧接触消毒池污泥脱水机房泥饼外运污泥调节池污泥浓缩池剩余污泥渣包外运格栅打包机沙水分离器污泥回流格栅打包机出水砂外运进水内循环具体工艺步骤说明如下：（1）厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物经行氨化。（2）污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的。（3）混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气池，这一反应器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。（4）沉淀池的功能是泥水分离，污泥中的一部分回流厌氧反应器。东华理工大学毕业设计（论文） 污水处理工艺设计计算4. 污水处理工艺设计计算4.1 粗格栅4.1.1 计算说明（1）格栅的作用：将污水中的大块污物拦截，以免对后续处理单元的设备或工艺管线造成损失。（2）格栅设计要点：污水处理系统宜设粗细两道格栅，一般在泵房前设一道粗格栅，在泵房后设一道细格栅。每日栅渣量0.2m3/d ，一般采用机械格栅。单台格栅机工作宽度一般不大于3.0m ，超过时应采用多台。4.1.2 设计参数和计算公式栅前流速：0.40.9 m/s 过栅流速：0.61.0 m/s 污水平均日流量：Q=0.868 m3/s污水最高日最高时污水量：表4-1 格栅的计算公式名称公式符号说明1.格栅宽度B2.栅条间隙数nB=S(n-1)+bn高峰流量，/s格栅安装倾角，6070S格栅栅条宽度，mB格栅宽度，mb栅条间隙，mn栅条间隙数h栅前水深，mv过栅流速，m/s，0.60.9 m/s3.进水渠道渐宽部分的长度=/2进水渠道渐宽部分的展开角度，一般取进水渠宽，m进水渠道渐宽部分的长度，m栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度，m栅前渠道深，m4.栅后渠总高度H栅前渠道超高，一般取0.3m5.通过格栅的水头损失=k设计水头损失，m计算水头损失，mg重力加速度，m/k系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增加的倍数，k=3.36v-1.32阻力系数，与栅条断面形状有关6.栅槽总长度L栅槽总长度，m7.每日栅渣量栅渣量，渣/（污水）栅条间隙为1625mm时=0.100.05；栅条间隙为3050mm时=0.030.01生活污水量总变化系数4.1.3 格栅计算示意图图4-1 格栅计算示意图4.1.4 粗格栅的设计计算设计使用三台格栅，二用一备。则每座格栅处理流量以下按单座格栅设计计算(1）格栅的间隙数量n 设栅条间距d =0.025 m ， 栅前水深h =0.7m， 过栅水流流速v =0.8m/s ， 格栅倾角=60（根）（2）格栅的建筑宽度B （m）选择断面为矩形的栅条，则s=0.01m（3）通过格栅的水头损失（m）当格栅断面为矩形时，阻力系数 （4）栅后槽的总高H（m）由上已知栅前水深h =0.7m，通过格栅的水头损失=0.0605m:格栅前渠道超高，一般取0.3m；4.2 集水池和提升泵房4.2.1 计算说明集水池容积V相当于一台泵5min以上提升的水容量V。提升泵房是整个污水处理厂的关键部分之一，城市污水通过提升后自流到其他污水处理单元。4.2.2 集水池尺寸计算设计集水池中安装5台污水泵（四用一备），则每台水泵泵水量设集水池容积相当于一台水泵6分钟提升的水量，即 设集水池有效水深， 超高 池总高集水池面积D=6.56m7.0m。采用集水池与机械间合建的方形泵站。4.2.3 方形泵站尺寸计算提升泵房平面尺寸：LB=1510=150栅前渠道深格栅的总建筑宽度取 B=3m格栅的总建筑长度取 L=3m4.3 细格栅4.3.1 计算说明格栅的作用：进一步去除污水中的细小悬浮物细小纤维，降低生物处理负荷。4.3.2 细格栅各部分尺寸计算设计使用三台格栅，二用一备。以下按单座格栅设计计算（1）格栅的间隙数量n设栅条间距d =0.008m，栅前水深h =0.8m， 过栅水流流速v =0.9m/s ， 格栅倾角=60（根）（2）格栅的建筑宽度B 选择迎水面为矩形的栅条，则s=0.01m（3）通过格栅的水头损失（m）当格栅迎水面为矩形时，阻力系数（4）栅后槽的总高H（m）由上已知 栅前水深h =0.8m，通过格栅的水头损失=0.35 m:格栅前渠道超高，一般取0.3m；（5）格栅的总建筑尺寸格栅的总建筑总宽 ，格栅的总建筑长度 L=2.5m4.4 曝气沉砂池4.4.1 计算说明曝气沉砂池的平面形状为长方形，横断面多为梯形或矩形，池底设有沉砂斗或沉砂槽，一侧设有曝气管。曝气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉，得到清洁的砂粒，同时提高颗粒的去除效率。4.4.2 计算公式表4-2 曝气沉砂池计算公式名称公式符号说明1.池子的有效容积 （）：最大设计流量时的流动时间，一般取13min2.水流断面面积()：最大设计流量时的水平流速，一般取0.060.123.池总宽度(m)：设计有效水深，一般为23.池总长度(m)：池子个数5.沉砂槽所需容积()：污水最大流量() ：污水流量总变化系数， ：城市污水沉砂量，一般采用30 （污水）：储砂时间（d）6.每个沉砂斗容积()：沉砂斗底宽，（m）：沉砂斗上口宽，（m）：沉砂斗高，（m）7.池子总高（m）：池子超高，（m）、：同上8.每小时所需空气量（）:每立方米污水所需空气量，一般为0.10.24.4.3 设计参数（1）旋转速度应为0.250.3m/s，每立方米污水的曝气量为0.10.2空气（2）污水水平流速为0.060.12m/s。（3）时的停留时间为13min。（4）有效水深为23m，宽深比为12，长宽比小于或等于5。（5）空气扩散竖管应在池的一侧，距池底约0.60.9m，并应有设置调节气量的阀门。（6） 在池尾应留有1.52m长的释气区，以防止气泡带入沉淀池干扰沉淀。（7） 排砂应采用机械刮排，并且池边应考虑设消泡装置。4.4.4 曝气沉砂池各部分尺寸计算（1）池子的总有效容积 （） 设计流动时间为3 min，即=3 min （2） 水流断面面积()设计最大流量时的水平流速=0.1（3） 每个池的宽度(m)设计池子有效水深复核：（合格）（4）每个池的总长度(m) 设共设2个曝气池，即n=2复核：（合格）（5）沉砂斗所需总容积()设计沉砂斗贮砂时间=2d（6）每个沉砂斗容积()每一分隔有两个沉砂斗设计沉砂斗底宽=0.5（m）；沉砂斗高=1（m）；槽壁与水平面的倾角为60沉砂斗上口宽（m）沉砂斗容积（7）池子总高（m） 设池子超高=0.3 m（8）每小时所需空气量 取每立方米污水所需空气量=0.15，（9）排砂方法:机械排砂（10）曝气穿孔管布置：于每座曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，共4根。4.5 A2/O反应池4.5.1设计参数表4-3 设计参数项目数值BOD5污泥负荷 kgBOD5/（kgMLSS.d）0.150.2TN负荷 kgTN/（kgMLSSd）0.05(好氧段)TP负荷 kgTP/（kgMLSSd）0.06(厌氧段)污泥浓度MLSS（mg/L）30004000污泥龄c(d)1520水力停留时间t(h)811各段停留时间比例A1：A2：O（1：1：3）（1：1：4）污泥回流比R（%）50100混合液回流比R内(%)200溶解氧浓度DO(mg/L)厌氧池0.2缺氧池0.5好氧池=2COD/TN8TP/BOD50.064.5.2 设计计算（1）有关参数判断是否可采用A2/O法符合要求。BOD5污泥负荷N 为保证生物硝化效果，BOD负荷Ns取:0.15 kgBOD5/（kgMLSSd）。回流污泥浓度XR 根据 式中: SVI 污泥指数，取SVI=150 r 一般取1.2将数值代入上式：污泥回流比R=100%。混合液悬浮固体浓度混合液回流比Rin TN去除率为 混合液回流比 为了保证脱氮效果，实际混合液回流比R内取200（2）反应池容积V反应池总水力停留时间：各段水力停留时间和容积： 厌氧：缺氧：好氧=1：1：3厌氧池水力停留时间t厌=0.28=1.6h，厌氧池体积V厌=0.225000=5000m3缺氧池水力停留时间t缺=0.28=1.6h，缺氧池体积V缺=0.225000=5000m3好氧池水力停留时间t好=0.68=4.8h，好氧池体积V好=0.625000=15000m3（3）剩余污泥量W生成的污泥量W1式中： Y 污泥增殖系数，取Y=0.6。将数值代入上式：内源呼吸作用而分解的污泥W2式中： kd 污泥自身氧化率，取kd=0.05。 Xr 有机活性污泥浓度，Xr=fX，（污泥试验法）则Xr=0.754000=3000mg/L不可生物降解和惰性的悬浮物量（NVSS）W3，该部分占TSS约50%剩余污泥产量WW = W1 - W2 + W3 = 8100-3750+6750 = 11100 kg/d污泥龄ts（4）反应池主要尺寸 反应池总容积V=25000m3 设反应池2组，单组池容 有效水深h取5.0m 单组有效面积 采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b取10m 单组反应池长 校核：b/h=10/5=2（满足b/h=12） L/b=50/10=5（满足L/b=510） 取超高为1.0m，则反应池总高H = 6.0 + 1.0 =7.0 m（5）曝气计算设计需氧量AOR AOR = 去除BOD5需氧量 剩余污泥中BODu氧当量 NH3-N硝化需氧量 剩余污泥中NH3-N的氧当量反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量D1假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮=0.124（8100-3750）=539.4（kg/d）即，进水总氮有用于合成。被氧化的NH3-N = 进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量= 40-8-7.2=24.8 mg/L所需脱硝量 = 40-20-7.2= 12.8 mg/L需还原的硝酸盐氮量硝化需氧量D2反硝化脱氮产生的氧量D3D3 = 2.86NT = 2.86960 =2745.6 kgO2/d总需氧量AOR = D1+D2-D3 = 13668+8559-2745.6 = 19481.4 kgO2/d= 811.7 kgO2/h最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则AORmax = 1.4AOR = 1.419481.4 = 27273.96 kgO2/d = 1136.4 kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量：标准需氧量 氧转移效率EA=20%，计算温度T=30。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，工程所在地区实际大气压约为1.013105Pa，故此 CL 曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L； CS（20） 水温20时清水中溶解氧的饱和度，mg/L； Csm(T) 设计水温T时好氧反应池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，取0.82； 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取0.95。 查表得水中溶解氧饱和度:CS（20）=9.17 mg/L，CS（30）=7.63 mg/L 空气扩散气出口处绝对压为pb = 1.013105+9.8103H = 1.013105+9.81034 = 1.405105 Pa 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： 相应最大时标准需氧量：SORmax = 1.4SOR = 1.428776.49 = 40287.09kgO2/d =1678.63 kgO2/h好氧反应池平均时供气量：最大时供气量：Gsmax = 1.4Gs = 27977.13 m3/h4.6 辐流式沉淀池4.6.1 设计参数池子直径与有效水深之比宜为612。池子直径不宜小于16m。池底坡底不宜小于0.05。4.6.2设计计算（1）每座沉淀池表面积A1和池径D 式中： A1 每池表面积，m2； D 每池直径，m； n 池数； qo 表面水力负荷，m3/(m2h)。取qo=1.5 m3/(m2h)，n=4座将数值代入上式：，取D=30m（2）有效水深 式中： 有效水深，m； t 沉淀时间。 取沉淀时间t=2.5h = 1.52.5 = 3.75 mD/ h2 = 30/3.75 = 8,合格（3）沉淀池总高度H 式中： H 总高度，m； 保护高，取0.3m； 有效水深，m； 缓冲层高，m，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m； 沉淀池底坡落差，m； 污泥斗高度，m。每池每天污泥量，其中每人每日产生的污泥量S取0.5L/（pd），由于用机械排泥，所以污泥在斗内贮存时间用4h，N为设计人口25万。设池底进向坡度为0.05，污泥斗底部直径r2=1m，上部直径r1 =2m，倾角60。污泥斗容积坡底落差 ，R = D/2因此，池底可贮存污泥的体积为:共可贮存污泥体积为，足够。沉淀池总高度为：（4）沉淀池周边处的高度为：4.7 巴氏计量槽4.7.1 计算说明槽内安装1台超声波流量计，1个PH计和1支温度计，从而实现对污水处理厂污水水量、酸度、温度的连续监测。4.7.2 巴氏计量槽计算示意图图4-2 巴氏计量槽计算示意图4.7.3 巴氏计量槽各部分尺寸计算本设计污水流量为Qmax = 1.128 m3 /s查阅室外排水工程规范，选取喉宽为b=1.25的咽喉式巴式计量槽。表4-4 巴氏计量槽规格测量范围（m3/s）W（m）B（m）A（m）2A/3（m）C（m）D（m）0.42.81.251.8251.8411.2411.551.984.8 接触消毒池与加氯间4.8.1 计算说明（1）设计说明:因为纳污河段水质标准为地面水环境标准(GB383888)中级标准,故需经消毒后处理出水才能排放。采用隔板式接触消毒池。接触池的作用是保证消毒剂与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。消毒剂为液氯。（2）设计要点:氯与污水的混合接触时间（包括接触池后污水在管渠流动的全部时间）采用30min。接触池容积应按最大污水量时设计。接触池池形可采用矩形隔膜式、竖流式和辐流式。矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔,当水流长度:宽度=72:1;池长:单格宽=18:1;水深:宽度（h/b）1.0时接触效果最好。4.8.2 设计参数最高日最高时污水量：水力停留时间:T=0.5h设计投氯量为:5.0mg/L4.8.3 设计计算（1）设计接触消毒池一座接触池容积:V= Qmax T=4062.50.5=2031.3 m3消毒池池体尺寸:消毒池分3格,有效水深设计为H=4m,消毒池长L=42m,每格宽b=5m,长宽比L/b=8.4 ,则廊道总宽为B3515m 实际消毒池容积为V=BLh=42154=2520m3 池深取40.34.3m (0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算设计最大加氯量为max=5.0mg/L,每日投氯量为 maxQ=59750010-3=487.5kg/d=20.3kg/h储氯量G=30=30487.5=14625kg（3）氯库构筑物尺寸贮氯间平面尺寸：LB=10.0m10.0m=100加氯间平面尺寸：LB=10.0m5.0m=504.9 污泥处理工艺设计计算浓缩脱水一体机剩余污泥贮泥池污泥提升泵外运填埋图4-2 污泥工艺流程4.9.1 污泥浓缩池 本次设计采用重力浓缩池，在前面已经算出日产剩余污泥量W=11100kg/d,则日产湿污泥量设含水率po=99.2%，（即固体浓度Co =8kg/m3），（1）浓缩池面积A根据查固体通量经验值，污泥固体通量G=40kg/(m2.d)。浓缩池面积 式中： Qw 日产湿污泥量，m3/d； Co 污泥固体浓度，kg/mG 污泥固体通量，kg/(m2.d)。 （2）浓缩池直径D设计采用n=2个圆形辐流池。单池面积 浓缩池直径，取D=14m（3）浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深，式中，T为浓缩时间，取T=15h。 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=1/20,污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.4m。 池底坡度造成的深度 污泥斗高度 浓缩池深度H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 = 0.3+3.125+0.3+0.29+1.2 = 5.2 m4.9.2贮泥池进泥量：一座，每座设计进泥量为QW=1387.5m3/d贮泥时间：T=12h池容为：V=QWT=1387.51224=693.8m3贮泥池尺寸：LBH=12m12m5m4.9.3 污泥泵房（1）回流污泥泵设计说明沉淀池活性污泥由吸泥管吸入,由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中,然后由管道输送至回流泵房,其他污泥由刮泥板刮入污泥井中,再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中.设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=60%.按最大考虑,即QR=60%Q75000m3/d=3125m3/h回流污泥泵设计选型选用LXB-1500型支座式螺旋泵3台（2用1备）,单台提升能力为1680m3/h。提升高度为1.0-4.5m,电动机转速n=36r/min,功率N=15-45kW（2）剩余污泥泵设计说明沉淀池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵（地下式）将其提升至贮泥池中.处理厂设一座剩余污泥泵房（四座沉淀池，与回流污泥共用）污水处理系统每日排出含水率为99.2计的污泥流量Qw462.5m3/h设计选型污泥泵选型:选两台LXB-900螺旋泵,1用1备,单泵流量Q=480m3/h. H 1m-4.5m, 电动机转速n=48r/min,功率N=4-11kW 污泥泵房尺寸设计长方形泵房：占地面积8m7m4.9.4 浓缩脱水间进泥量V=1387.5/d 含水率=99.2% 出泥饼含水率=75%泥饼干重选择型号为BAS4/320-U式半框压滤机三台（两用一备）。 污泥脱水间尺寸：LBH=20m15m5m4.10 构筑物计算结果及说明4.10.1 主要构筑物表4-5 构筑物计算结果一览表序号类型尺寸选型及备注1粗格栅栅前水深 h = 0.7m栅槽宽度B=3m栅后总高H=1.1m栅槽总长L=3 m共3组GH1600型链式旋转格栅除污机，两用一备，功率为1.52.2KW2集水井与提升泵房集水池有效水深h=2.3m 超高h=0.7m集水池直径7.0m提升泵房 10m5 m合建构筑物15m10m采用5台（4用1备），每台水泵的设计流量Q=1725m3/h选用400QW12505-30型排水泵，处理流量1250m3/h ，扬程5m，出水口径400mm，功率为30KW3细格栅栅前水深 h = 0.8m栅槽宽度B=3.5 m 栅后总高H=1.45m栅槽总长L=2.5m共3组格栅，两用一备选用三台GH2000型链条回转式多耙格栅除污机，功率为1.5KW4曝气沉砂池总宽B=3.8m每格宽b=1.9m池长L=9m曝气量q=609.1m3/h采用曝气沉砂池，分为两格不增加沉砂的后续处理难度，兼扶氧钢筋砼结构，矩形池5生化反应池有效水深5.0m反应池长50m每个廊道宽10m生化反应池分两组每组由5个廊道组成钢筋砼结构厌氧区厌氧区有效容积V厌=0.225000=5000m3设导流墙，将每组厌氧区分成1个廊道每格内设SM7.5潜水搅拌机1台，功率5 KW 缺氧区缺氧区有效容积V缺=0.225000=5000m3设导流墙，将每组缺氧区分成1个廊道每格内设SM7.5潜水搅拌机1台，功率5 KW好氧区好氧区有效容积V好=0.625000=15000m3设导流墙，将每组好氧区分为3个廊道选用YBP1400-A8型转盘曝气机，充氧能力56kg/h，功率22KW6混合液回流泵房6 m7 m混合液回流泵房1座，内设LXB-1500型支座式螺旋泵3台（2用1备）,单台提升能力为1680m/h砖混结构7配水井堰上水头H=0.36m堰顶厚度B=1.2m采用堰式配水钢筋砼结构8沉淀池每池直径D=30m有效水深h2= 3.75m沉淀池总高H=6.95m采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池池数为4座钢筋砼结构9污泥泵房（回流污泥泵房与剩余污泥泵房合建）8m7m设回流污泥泵房，内设3台LXB-1500螺旋泵,2用1备设剩余污泥泵房区，内设2台LXB-900螺旋泵,1用1备砖混结构10接触消毒池有效水深为4m，超高0.3m消毒池长42m消毒池总宽15m，每格宽5m池体分三格贮氯间平面尺寸： 10.0m10.0m加氯间平面尺寸：10.0m5.0m11污泥浓缩池浓缩池直径D=14m有效水深h2=3.13m浓缩池深度H=5.2m采用2座连续式重力浓缩池钢筋砼结构12污泥贮泥池12m12m5m池数1座钢筋砼结构