10万吨每天AAO接触氧化工艺污水厂【全套CAD图+计算说明书+开题报告】
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I目录前言前言 .1第一章第一章 概况概况 .31.1 城市概况 .31.1.1 社会经济.31.1.2 交通条件.31.2 自然条件 .41.2.1 地形地貌.41.2.2 气候特点.41.2.3 水文条件.51.3 设计任务 .51.3.1 设计题目 .51.3.2 设计的原始资料.51.3.3 设计的依据.6第二章第二章 污水处理厂设计说明污水处理厂设计说明 .72.1 总体设计 .72.1.1 厂址选择.72.1.2 污水收集及排放系统.72.1.3 进水水量、水质及处理标准.82.2 污水及污泥工艺流程的选择 .82.2.1 污水处理工艺的选择原则.82.2.2 原污水生化处理的可行性.82.2.3 水中污染物的去除原理.92.2.4 方案对比.102.2.5 污水处理工艺流程的确定.122.2.6 污泥处理工艺流程的确定.122.3 工艺总平面图的布置.13第三章第三章 污水处理构筑物的工艺设计污水处理构筑物的工艺设计 .143.1 主要处理构筑物的选择 .14II3.1.1 格栅.143.1.2 泵房.153.1.3 平流沉砂池.213.1.4 吸附池.223.1.5 沉淀池.243.1.6 倒置 A2/O 反应池 .263.1.7 污水的三级处理.263.1.8 接触消毒池.293.1.9 集配水井.293.1.10 鼓风机房.303.1.11 回流污泥泵房.313.1.12 连续式重力浓缩池.313.1.13 厌氧两级消化池.323.1.14 脱水机房.353.1.15 污泥干化场.353.1.16 厂内污水管线 .363.1.17 自动控制、供电 .363.1.18 道路及绿化 .37第四章第四章 污水处理厂设计计算污水处理厂设计计算 .384.1 各处理单元设计计算 .384.1.1 格栅.384.1.2 平流沉砂池.414.1.3 细格栅.454.1.4 吸附池计算.484.1.5 中间沉淀池.534.1.6 再生池设计计算.574.1.7A2/O 反应池 .604.1.8 二次沉淀池的设计计算.724.2 三级处理的构筑物设计计算 .764.2.1 絮凝池设计要点及絮凝形式选择.76III4.2.2 往复式隔板絮凝池设计计算.774.2.9 沉淀池的设计计算 .804.2.10 砂滤间的设计计算.834.2.11 接触消毒池的设计计算.844.3 污泥处理 .864.3.1 污泥浓缩池.864.3.2 污泥消化池设计计算.894.3.3 污泥脱水机房.9184.3.4 污泥泵房.914.3.5 贮泥池.924.4 高程计算 .924.4.1 污水流程各构筑物的水位计算.924.2.2 污泥流程.96第五章第五章 技术经济分析技术经济分析 .975.1 污水厂工程技术经济分析 .975.2 污水处理成本计算 .100第六章第六章 结论结论 .102参考文献参考文献 .103谢辞谢辞 .104附录一附录一 中文译文附录二附录二 外文资料原文1前言前言 随着人类生存环境的不断恶化和自然资源的日益减少。人类社会的可持续发展面临着严峻地挑战，这迫使人类必须重视自然环境的保护与利用,自然资源的合理开发与利用这样一个生死攸关的大问题。而在这个大问题中,水又是最重要的.因为水是生命的源泉，民以水为天。水在自然资源中是应用最普遍，分布最广泛，对人类最重要的自然资源。随着人类社会的发展，人类已经认识到，水不是取之不尽用之不竭的，水是有限的。而这有限的水，正遭到严重污染，这使本来就十分匮乏的水资源更加匮乏。一方面严重缺水,另一方面又有大量污水排出，流入江河湖海污染水体。污水处理既可解决水源的严重污染，又可开发新水源，应该说这是一项事半功倍的事业。然而长期以来由于认识、体制、资金、技术的问题，污水处理迟迟不能迅速发展。城市人口的递增，城市规模的扩大，城市工业生产的发展，生活污水和工业废水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一。我们通过建设城市污水处理厂，经过一级物理法和二级生物法对污水进行处理然后再将它排入水体，以减轻水体的负担。xx 市地处辽宁省西南部,东邻锦州,西接山海关,南临辽东湾,与大连、营口、秦皇岛、青岛等市构成环渤海经济圈,扼关内外之咽喉,是中国东北的西大门,为山海关外第一市。xx 市北港工业区位于东北和华北两大国内经济区的交汇点上，北与资源大区内蒙古相连：向东承接沈阳中部城市群的辐射，距沈阳 240 公里；向西与京、津、唐连结，距北京 420 公里，辐射东北亚经济圈。北港工业区 69.82 平方公里分为六个功能区：即新兴能源装备制造基地，规划面积 20.27 平方公里；仓储物流园，规划面积 3.52 平方公里；xx 港区，路域规划面积6.62 平方公里；综合产业园，规划面积 16.18 平方公里；商务区，规划面积 16.5 平方公里；船舶制造配套园，规划面积 6.73 平方公里。各分区沿岸线依次排开，以滨海公2路为纽带紧密相连，产业布局明晰。xx 市在落实辽宁省“五点一线”开放开发战略中，要围绕锦州湾的开发，以北港工业区为起点，由东向西，沿 258 公里的海岸线，构建若干个开放先导区，以点带面，成面连片，最终形成“三点一线”沿海开放开发新格局。所谓“三点”是指：“东部区”为锦州湾的 xx 经济开发区， “中部区” 为兴城曹庄沙后所经济区， “西部区”为绥中高岭万家经济区。 “一线”是指：以海岸线和沿海交通干线为纽带，将上述“三点”逐步扩充成面，集中连片开发，开成沿海经济带。该经济带覆盖我市中心城区和 4 个县区城区，土地面积 3200 平方公里，约占全市的三分之一；人口 120 万，约占全市的五分之二。中部、西部经济区都有一定的工业基础，和东部的北港工业区一样，都享受省级开发区的政策。 中部区为兴城曹庄沙后所经济区。规划面积 20 平方公里，其中起步区 10 平方公里。该经济区依托菊花岛 30 万吨原油码头、现代渔业园区等，重点发展石化、仓储、冶金、制药、现代农业等产业。 西部区为绥中高岭万家经济区。规划面积 20 平方公里，其中起步区 10 平方公里。依托止锚湾、361 油田、绥中电厂煤码头等，重点发展造船及船舶配套、灯具制造、木材加工、现代物流等产业。到目前为止，已基本完成老工业基地调整、改造、振兴任务，打造四大基地。1、国家重要的有色金属基地。主要是依托现有资源和重点骨干企业，全力打造锌、铜、钼、铝、铅、锰等国家重要的有色金属基地，使有色金属总量由目前的 70 万吨提高到160 万吨。2、国家重要的能源电力基地。主要是继续扩大火力发展规模，同时开发核电、风力发电等清洁能源。总装机容量由目前的 190 万千瓦提高到 400 万千瓦。3、环渤海重要的石油化工基地。充分发挥石化产业优势，以重点石化企业为龙头，以重大石化项目、精细化工项目为核心，建设石化工业产业园区。4、环渤海重要的船舶机械制造基地。渤船重工具备制造 VLCC 级超大型油轮和 8000 标箱超大集装箱船的能力，造船能力达到 250 万吨，并形成船舶配套工业园区。为改变污水直排大海、河流的问题，近几年来，xx 市不断强调环境保护，多个城区污水处理厂相继上马。自 2009 年开始，我市各县(市)区陆续开工建设 7 个污水处理厂。目前，城区已有 8 个污水处理厂，6 个乡镇和 1 个园区的污水处理厂建设项目也相继启动，编织成一道道污水治理的防护网。3第一章第一章 概况概况1.11.1 城市概况城市概况1.1.11.1.1 社会经济社会经济xx 市地处 辽西走廊 ,是环渤海经济圈的重要组成部分,位于东北经济区和华北经济区的交汇点和连接带上,是重要的节点城市。xx 市具有丰富的沿海岸线资源优势,沿海地区覆盖市中心城区和四个县(市)区、30 多个乡镇,人口占全市的五分之二,土地占全市的三分之一,经济总量占全市五分之四以上。可以说,xx 着力打造沿海经济带,加快实现全面振兴占据天时、地利、人和等各种有利因素,机遇难得,优势明显,条件具备,时机成熟。 xx 的优势在沿海、潜力在沿海、希望也在沿海。xx 市的沿海区域同辽宁省内其他沿海地区相比,除了共同拥有大量荒滩、废弃盐田,发展空间广阔的特点外,更具有港区一体和紧紧依托母城这两大独特优势。xx 市通过沿海一线的率先发展带动西北部地区的开发开放,形成沿海与腹地相互促进、互为一体的区域经济协调发展新格局,让原本寂寞的海岸繁荣起来、沸腾起来。xx 经济开发区北港工业区是辽宁沿海经济带“五点一线”重点发展区域之一，位于辽宁“五点一线”最西端，地处 xx 港和锦州港之间，规划面积 35 平方公里，海岸线全长 32 公里，与天然不冻良港 xx 港港区一体，沿锦州湾带状布局，占据锦州湾岸线总长的 70%，具有广阔的发展空间和巨大的发展潜力。1.1.21.1.2 交通条件交通条件xx 市地处辽宁省西南部,东邻锦州,西接山海关,南临辽东湾,与大连、营口、秦皇岛、青岛等市构成环渤海经济圈,扼关内外之咽喉,是中国东北的西大门,为山海关外第一市。北港工业区位于东北和华北两大国内经济区的交汇点上，北与资源大区内蒙古相连：向东承接沈阳中部城市群的辐射，距沈阳 240 公里；向西与京、津、唐连结，距北京 420 公里。辐射东北亚经济圈。北港工业区与天然不冻良港 xx 港零距离，港区一体。南距秦皇岛港 80 海里，西4距天津港 290 海里，北距锦州港 4 海里，距营口港 63 海里，东距大连港 100 海里。xx港水深港阔，自然条件极佳，吞吐能力到“十一五”期末将达到 5000 万吨。京沈高速公路、国道 102 线、京哈铁路和秦沈电气化铁路横贯全境，疏港公路与全省滨海大通道在工业区内实现交汇，构成比较发达的立体交通体系。依托公铁交通干线，从工业区 4 小时内可以通达北京、天津、沈阳、大连等重点城市。工业区距锦州机场 30 公里，距山海关机场 150 公里，1 天内可抵达全国各大城市。1.21.2 自然条件自然条件1.2.11.2.1 地形地貌地形地貌xx 市位于辽宁省西部沿海，是东北地区入关的重要门户。东与锦州为临，西与山海关毗连，南临渤海湾，北与朝阳市接壤。地处东北、华北两大城市群、两大经济区的交汇点上，具有明显的区位优势。坐标位于东经 119124712102，北纬39594112之间，中心地理方位是东经 12038，北纬 4056。南北垂直最大跨度约 133 公里，东西垂直最大跨度约 150 公里。土地总面积 1.04 万平方公里，耕地 22.6 万公顷。xx 市依山傍海，地势自西北向东南逐渐降低，由海拔 400 米以上的山区，经丘陵区到海拔 20 米 以下的滨海平原，在渤海海岸形成狭长的滨海平原，素有“辽西走廊”之称。松岭南麓和燕山系斜卧在西北部，形成 xx 西北的屏障，最高峰在建昌境内的大青山,海拔 1223.8 米，山岭重叠、丘陵起伏、黄土覆盖层较厚。从地形上看，全市分为西北山区、中部丘陵区和东南沿海平原区。其中：山区面积占总面积的 41%，丘陵面积占总面积的 26%，平原面积占总面积的 33%。1.2.21.2.2 气候特点气候特点xx 市属温带半湿润大陆性季风气候，特点为四季分明，特色各异。春季少雨干旱，风速较大，气温上升快；夏季炎热，雨量集中，风小湿度大；秋季晴朗少雨，日照充足，昼夜温差大；冬季少雪寒冷，多北风。xx 地区降水主要受华北气旋、台风及高空槽影响形成，多集中在夏秋之季。多年平均降水量在 500 毫米750 毫米之间。降水的地区分布是自东北向西南递增。降水量5年际变化较大，丰、枯水年降水量比值可达 3 倍。降水量年内分配也极不均匀，汛期（6-9 月）雨量集中，约占年降水量的 70%。xx 地区多年平均气温在 89之间；各地年平均气温在 8.2-9.2 摄氏度, 年平均最高气温在 14.3- 15.1 摄氏度之间,年平均最低气温为 2.3-4.0 摄氏度,建昌气温处于下限,绥中气温为上限。极端最高气温 39.841.5之间，多出现在 78 月；极端最低气温在-256.9之间，多出现在 121 月。本地区多年平均地面温度在 11左右。极端最高地面温度为 6065，多发生在 7 月； 极端最低地面温度为-28-33，多发生在 1 月。1.2.31.2.3 水文条件水文条件xx 地区平均降水量在 560-630 毫米,建昌最少,为 560.4 毫米, 绥中为 630.5 毫米，且存在降雨时空分布不均匀的特点。空间上，沿海平原降水量偏多，北部山区降水量偏少。时间上，xx 市降雨主要集中在七、八月份，约占全年 70%。由于本地区属于季风性大陆气候, 受大气环流影响, 四季降水量分布差异很大。全年降水量主要集中在 7-8 月份,冬季降不量仅占全年降水量的 3-4% 。xx 市多年平均降水量为 550 毫米650 毫米，xx 市无过境大河流，大多为独流入海的小河，由于连续五年干旱，从 1999 年起，许多河流出现了程度不同的断流。1.31.3 设计任务设计任务1.3.11.3.1 设计题目设计题目xx 市北港工业区污水处理厂工程设计1.3.21.3.2 设计的原始资料设计的原始资料（1）xx 市污水处理厂规划位置图；（2）xx 市污水处理厂污水排放量 10 万 m3/d 和水质资料,见下表。 表 1-1 污水水质参数 单位 mg/l水质指标PH 值SSBODCODNH3-NTP6进水浓度7.3140200310262.5出水浓度202060100.5（3）主导风向：南风；（4）地下其他建筑物不用考虑；（5）水文地质资料：、污水处理厂地下水位埋深 2m，冻深 1.3m。（6）污水处理厂地面标高 4.0m；（7）污水排放水体连山河，连山河最高水位 2.5m、最低水位 2.0m。1.3.31.3.3 设计的依据设计的依据城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB 18918-2002）室外排水设计规范(GB50101)城市污水处理工程项目标准城市污水处理以及污染物防治技术政策（2002）污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999地表水环境质量标准 GB3838-2002城市排水工程规划规范 GB50381-20007第二章第二章 污水处理厂设计说明污水处理厂设计说明2.12.1 总体设计总体设计2.1.12.1.1 厂址选择厂址选择厂址选择原则1厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇工厂厂区生活区及农村居民点保持约 300m 以上的距离，但也不宜太远。无论采用何种处理工艺，都应尽量做到少占农田和不占农田。当处理后的污水直接排放时，厂址应考虑与受纳水体靠近。靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量。根据城市总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。根据以上原则，将污水处理厂建在该工业区的东南角，离城区 300 米、离河道 500米左右。水厂位于流经该城的河流下游。土质为亚粘土。水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利于施工。 河流最高水位 2.5 米，水厂不会受冲淹。该城常年主导风向西南风。水厂设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区位于主导风向的上方。2.1.22.1.2 污水收集及排放系统污水收集及排放系统xx 市北港工业区的污水最后汇总到污水干管送入污水处理厂进行处理，厂内的排放管将处理过的污水统一排放到连山河。82.1.32.1.3 进水水量、水质及处理标准进水水量、水质及处理标准设计中污水处理厂的设计流量为 10 万 m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。处理标准为一级 A 标准。2.22.2 污水及污泥工艺流程的选择污水及污泥工艺流程的选择2.2.12.2.1 污水处理工艺的选择原则污水处理工艺的选择原则作为城市基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，城市污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在本次污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到标书规定的排放要求。（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。（4）选定工艺的技术及设备先进、可靠、成熟。（5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本次设计的污水处理工艺选择针对污水厂服务区域的污水量和污水水质以及经济条件、管理水平考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。2.2.22.2.2 原污水生化处理的可行性原污水生化处理的可行性(1)污水处理厂原污水营养比值验证9BOD5/CODCr 比值污水 BOD5/CODCr 值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODCr0.45，则可生化性较好，BOD5/CODCr0.3，则较难生化，BOD5/CODCrSS CODCr NH3-N，而污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。（1）SS 的去除污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。（2）BOD5 的去除污水中 BOD5 的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对 BOD5 降解，利用 BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成 BOD5 的去除。在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的 BOD5 去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是，这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除 BOD5 的污水处理工艺，其出水中残余的 BOD5 仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。（3）CODCr 的去除10污水中 CODCr 去除的原理与 BOD5 基本相同，污水厂 CODCr 的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。由于 BOD5CODCr 高（比值为 0.714） ，污水的可生化性较好。采用二级处理工艺能满足设计要求出水 CODCr50 mg/L。2.2.42.2.4 方案对比方案对比根据该地区污水水质特征，污水处理工程要求脱氮除磷，其主要去除的是BOD、COD、SS、NH3-N 和 TP。在当前水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一。它是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。然而传统的活性污泥法存在着如曝气池池体比较庞大、占地面积大、耗电高、管理复杂等缺点。但是近年来也出现一些活性污泥处理系统的新工艺，如氧化沟、间歇式活性污泥法以及 AB 法污水处理工艺等。（1）氧化沟又称循环曝气池，与传统活性污泥法的曝气池相比较：可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度；可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污泥回流装置；BOD 负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统。但是，氧化沟工艺占地面积较大。（2）间歇式活性污泥处理系统SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。与传统活性污泥法相比：在大多数情况下，无设置调节池的必要；SVI 值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷的反应。但其也有一定的局限性：反应器容积利用率低（由于 SBR 反应器水位不恒定，反应器有效容积需要按照11最高水位来设计，大多数时间，反应器内水位均达不到此值，所以反应器容积利用率低） 。水头损失大。不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水，使得 SBR 工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。峰值需氧量高，整个系统氧的利用率低。设备利用率低。不适合用于大型污水处理厂（采用 SBR 工艺的污水处理厂规模一般在 20000t 以下，规模大于 100000t 的污水处理厂几乎没有采用 SBR 工艺的） 。（3）AB 污水处理工艺AB 法生物降解工艺的简称。与传统的活性污泥处理相比：全系统共分为预处理段、A 段、B 段等 3 段。在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初次沉淀池；A 段由吸附池和中间沉淀池组成，B 段由曝气池及二次沉淀池组成；A 段与 B 段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的、适于本段水质特征的微生物种群。但其也有一定缺点：A 段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于 A 段在超高有机负荷下工作，使 A 段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。 当对除磷脱氮要求很高时，A 段不宜按 AB 法的原来去除有机物的分配比去除BOD5，因为这样 B 段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。 污泥产率高，A 段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的 80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。经过比较，决定选择用 AB 法污水处理工艺，针对其缺点，将其 B 段改为 A2/O 工艺。本工艺具有以下各项特点：A2/O 工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；在厌氧（缺氧） 、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，12SVI 值一般均小于 100；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；运行中勿需投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。所以污水处理具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水井，由水泵提升到平流沉砂池。然后经平流沉淀池、吸附池、A2/O 反应池、辐流沉淀池，辐流沉淀池出水后经过三级处理经加氯处理后，排入受纳水体。2.2.52.2.5 污水处理工艺流程的确定污水处理工艺流程的确定处理厂的工艺流程是指在到达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各个单元的有机结合。构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以 BOD、SS 等物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的 BOD 只去除 30%左右，但仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD） ，去除率可达 97%以上，去除后的 BOD 含量可降低到2030 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。132.2.62.2.6 污泥处理工艺流程的确定污泥处理工艺流程的确定在污水处理的各种不同的过程中，分离和产生出大量的污泥。这些污泥含大量有机物，易于分解，对环境具有潜在的污染能力。同时，污泥含水率甚高，体积庞大，处理和运送均很困难。因此，污泥在最终处置前必须处理，而处理的主要目的是降低污泥中有机物含量并减少其水分，使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度，并将其体积缩减以便运输和处置。由于污泥中含有大量的水分，因此在污泥处理前需要浓缩，降低含水率，以减少处理体积及处理成本。污泥处理的方法是厌气消化，使污泥中的有机物质变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积，并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，在厌气消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：平流沉淀池和辐流沉淀池中的剩余污泥经污泥泵提升至贮泥池，贮泥池污泥送至浓缩池，浓缩后的污泥进入消化池，进行中温二级消化。污泥在污泥控制室进行加热，一级消化池加以搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化。消化后污泥送至脱水机房脱水。2.32.3 工艺总平面图的布置工艺总平面图的布置平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有的地形布置，以减少挖方、填方工程量，减少工程造价。布置大致分为三区：生活区、污水处理区、污泥处置区，要求布置紧凑，进出水流畅，节省占地。其中综合办公楼、食堂、停车场等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员。14第三章第三章 污水处理构筑物的工艺设计污水处理构筑物的工艺设计3.13.1 主要处理构筑物的选择主要处理构筑物的选择3.1.13.1.1 格栅格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm） ；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。设计参数如下：水泵前格栅栅条间距，应根据水泵要求确定。污水处理系统前格栅栅条间距，应符合下列要求：人工清除 2540mm；机械清除 1625mm；最大间隙 40mm。栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统等因素有关在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙 1625mm 时，0.100.05m3 栅渣/103m3 污水；格栅间隙 3050mm 时，0.030.01m3 栅渣/103m3 污水。在本设计中，采用机械清除，格栅间距采用 25mm。大型污水处理厂或泵站前的格栅（每日栅渣量大于 0.2m3） ，一般应采用机械清渣。机械格栅不少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用。过栅流速一般采用 0.61.0m/s。15格栅前渠道内的水流速度一般采用 0.40.9m/s。格栅倾角一般采用 4575。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。格栅必须设置工作台，台面应高出栅前设计水位 0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。工作台正面过道宽度，采用人工清除时不应小于 1.2m，采用机械清除时不应小于 1.5m。机械格栅的动力装置一般设在室内，或采取其他保护设备的措施。设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。在北方地区格栅的设置必须考虑防止栅渣结冰的措施。格栅间内应安运吊运设备，以进行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。本设计中格栅间与集水间、水泵房合建，格栅设置四组，栅条间距 25mm，栅条宽度10mm，栅槽宽度 1.04m，格栅倾角采用 60，过栅流速采用 0.9m/s，栅前水深0.96m，通过格栅的水头损失采用 0.09m。3.1.23.1.2 泵房泵房泵站规模的确定2：泵站规模的大小应能满足流量发展的需要。在远景流量已确定和投资允许的情况下，泵站可以一次建成。但应根据技术经济比较及当地具体情况，考虑对其设备、构筑物及（或）建筑物进行分期建设的必要性。泵站规模一般根据流量大小确定，也可用人口当量或流域面积来表示，但泵站又因所提升的水质（如：雨水、污水、合流污水、工业污水、污泥）不同，或抽升规律（常年抽升、季节性抽升和中途加压抽升）不同，其泵站规模也有所不同。泵站占地面积与泵站性质、规模大小以及所处的位置有关。附属设施：建筑：一般设有工作人员的休息室、厕所（设洗脸盆） 、工具间。对远离居住区或交通不便的泵站，应根据需要设厨房、煤棚。在常年运转的大型泵站或在一组泵站中，应设修配车间，必要时增设小型会议室和淋浴室。处理厂内泵房应设的附属建筑物，应由处理厂总体设计决定。16道路：泵站内部应有一条供运输的道路与外部公路相通，其标准可参考道路设计规范。排水：院内不得积水，应根据需要及地形等条件设明渠或管道排水。生活污水用管道排出。绿化：泵站内绿化面积可参考城市绿化标准的有关规定，但最好不少于占地面积的 20%。给水：应埋设供泵站维护、生活、消防用的给水管道。供电：应就近接通电源，大型泵站、立交泵站或不允许间断工作的泵站，应考虑双电源，若无第二电源，可设其它动力设施备用。泵站位置：泵站位置应结合规划要求，建于排水需要提升的管（渠）段，且距排放水体较近的地方。并应尽量避免拆迁、少占耕地。设在污水处理厂内的污水或污泥泵站，可与其它构筑物统一布置，立交排水泵站，应设在距立交尽可能近的地方。隔离带：泵站一般设计成独立的院落，为防噪音合污染，应用绿化带与居住房屋和公共建筑物隔离。隔离带宽度，应根据气候、风向、地形特征等因素确定，并考虑泵站性质规模不同而有区别，一般不小于 30 米，城市土地紧张不能达到最小要求时，应密植常青树。泵站周围一般设围墙，墙高为 2.52.8 米。立交泵站可不设围墙，以绿篱或树木与四周建筑物隔开。建筑外观：泵站地上建筑形式应与周围的建筑形式相协调，外观应美观大方。泵房形式：泵房形式的选择主要取决于水力条件和工程造价，其它考虑的因素还有泵站规模大小、泵站性质、水文地质条件、地形地物、挖深及施工方法、管理水平、环境要求、选用的水泵形式以及能否就地取材等。立式轴流泵的泵房，分干式合湿式两种：a)干式泵房集水池合机器间由隔墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对水泵的检修和保养，又可避免污水对轴承、管件、仪表的腐蚀17b)湿式泵房电动机没在电机间内，水泵叶轮、轴承、引水管等淹没在机器间下部的集水池中，水泵间与集水池合在一起，其结构比干式泵房简单，单缺点较多，如对水泵部件的腐蚀严重，管理人员工作条件较差，往往要带水维修、换泵，尤其是在合流泵站中，对管理人员的健康影响很大，除在非常年运转的小型雨水泵站或排灌泵站外，一般较少采用。圆形泵房和矩形泵房：集水池和机器间的形状，与工艺要求、施工条件以及水量大小有关。常采用的有矩形、圆形合下圆上方形的结构形式。a)圆形及下圆上方泵房当设计流量较小或水泵台数在 4 台以下时，一般可采用圆形泵房，采用下圆上方形泵房，室内面积的利用更好些。圆形泵房便于用沉井法施工；中小型泵站以圆形造价较低，常用内径为 715 米。地面以下至来水管底深度一般为 38 米b)矩形泵房或组合形泵房多为大开槽施工，其设计流量较大为 1.0m/s30m/s。选用尺寸范围是宽 410米，长 1025 米，深 416 米。矩形泵房比圆形泵房可利用的空间较大，室内面积利用率较高，工艺布置用于大中型泵站较为合理，起吊检修方便。自灌式泵房和非自灌式泵房：水泵及吸水管的充水，有自灌式（包括半自灌式）和非自灌式两种方式，故泵房也可分为自灌式与非自灌式两种。a)自灌式（或半自灌式）泵房采用自灌式时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动。半自灌式是指泵轴仅低于最高水位，当集水池达到最高水位时方可启动。自灌式泵房优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。缺点是泵房较深，增加地下工程造价，有些管理单位反映吊装维修不方便，噪音较大，甚至会妨碍管理人员利用听觉判断水泵是否正常运转，采用卧式泵时电动机容易受潮。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站、立交排水泵站，开启频繁的污水泵站中，宜尽量采用自灌式泵房。b)非自灌式泵房泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵吸水管不得设底阀，故需18采用引水设备。这种泵房深度较浅，具有结构简单，室内干燥，卫生情况较好，利于采光和自然通风，值班人员管理维修方便等优点，但管理人员必须能熟练地掌握水泵启动工序。在来水量较稳定，水泵开启并不频繁，或在场地狭窄，或水文地质条件不好，施工有一定困难的条件下，采用非自灌式的地上式泵房较宜。合建式与分建式泵房：合建式与分建式泵房主要指集水池与机器间是合建在一起，还是分成两个独立的构筑物。一般应根据水文地址、地形、地物等条件、以及水泵型号、管理要求等选定。a)合建式泵房分机器间与集水池上下设置，和集水池与机器间前后设置两种形式。选用中、小型立式轴流泵时，宜采用集水池设在机器间地板下面的形式。选用离心泵机混流泵时，多采用集水池与机器间前后排列，以隔墙分开的形式。但设有前池或集水池容积较大合需要减少挖深时，则选用轴流泵也应采用此种形式。自灌式大多采用合建式，紧凑，占地少，结构较省，尤其是明开施工。b)分建式泵房集水池合机器间分建为两个独立的构筑物，两者之间可以相隔一定距离，但需满足水泵吸程和施工中互不干扰的要求。一般集水池为圆形或矩形、地下式。机器间为矩形，较多为地上式。非自灌式采用分建式较多，结构处理简单，无渗漏问题，水泵检修方便，只是增加了吸水管的茬高度。在选择泵房合集水池位置时，尽量使两者所处地基的承载力一致，以防构筑物产生不均匀沉降，使连接管折断，一般可在管道进入泵房前，可能产生不均匀沉降处加柔口连接。半地下式泵房和全地下式泵房：a)半地下式泵房半地下式有两种情况，一种作法是自灌式，机器间位于地面以下为了满足自灌式水泵启动的要求，将卧式水泵底座与集水池底设在一个水平面上。另一种是非自灌式，机器间高程取决于吸水管的最大吸程，或吸水管的最小覆土。半地下式泵房地面以上建筑物的空间药能满足吊装、运输、采光、通风等机器间的操作要求，并能设置管理人员工作的值班室和配电室，一般排水泵站应采用半地下式泵房。b)全地下式泵房在某些特定情况下，泵房的全部构筑物都要求设在地面以下，地面以上不允许有19任何建筑物出现，只留有供出入用的门（或人孔）和通气孔、吊装孔。此种泵房几乎没有占地的问题。本工程泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房，具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点，便于开槽施工，适用于自灌式泵站。集水池和机器间由隔墙分开，这样可保持机器间干燥，有利于水泵的保养和检修。只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免污水对轴承、管仲，仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站，及开启频繁的污水泵站中，尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便，缺点是泵房较深，增加工程造价。且由于噪音较大，妨害工作人员判断水泵是否正常工作。采用自灌式泵房时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动，启动可靠，操作方便。但增加了泵站的深度，增加地下工程造价。集水池集水池容积根据进水管的设计流量，水泵抽升能力、台数、工作制度、启动时间、开停次数以及泵站前的进水管道是否可以作为调蓄容积而定。根据排水规范，集水池的有效容积应根据水量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求：污水泵房的集水池容积，不应小于最大一台水泵 5min 的流量。如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过 6 次。雨水泵房的集水池容积，不得小于最大一台水泵 30s 的出水量。初沉污泥和消化污泥泵房的集水池容积，应按一次排入的污水量和污水泵抽送能力计算；活性污泥泵房的集水池容积，应按排入的回流污泥量、剩余污泥量和污泥泵抽送能力计算。在液位控制水泵自动开停的泵站，可以用集水池的来水和每台水泵抽水之间的规律推算出有效容积的基本公式为： 3-1minmin/4VTQ式中：Vmin集水池最有效容积（m3） ；Tmin水泵最小工作周期（s） ；20Q水泵流量（m3） 。集水池形式及吸水管部置集水池的形状、尺寸及泵吸水管的布置适当与否、直接影响到水泵的运行状态，特别是立式轴流泵、立式混流泵等叶轮靠近吸水管进口的情况，其影响更大。吸水管的布置：为得到较好的吸水效果，应注意以下几点：a)要使来水管（渠道）至集水池进口不发生方向上的急剧变化或显著的流速变化，流向集水池的流速最好平均为 0.50.7m/s,不大于 1.0m/s。取平均流速为 1.4m/s。b)因集水池过宽也会产生漩涡，为防止水发生偏流和回流，应设置整流板（导流板） 。c)加深吸水管的埋设深度，其最小尺寸为吸水管管径的 1.5 倍。本设计中喇叭口下缘位于最低水位以下 320mm，距池底为 600mm。喇叭口宽度为 900mm。d)吸水管喇叭口至集水池底距离不宜过大，也不宜太小，否则效率会降低，一般为 0.8d 或 1.0d。如前所述，喇叭口宽度为 900mm，距池底 600mm，满足要求。池底布置：集水池进水管管底与格栅底边的落差不得小于 0.5m，以防止淤积的杂物影响过水断面。集水池池底应做成 0.010.02 的坡度，坡向吸水坑。吸水坑的深度一般采用 0.50.6m。本设计中设置 i=0.01 的坡度。排空和清泥：为便于集水池的排空和清泥，除检查孔外，应留有安装临时污泥泵的孔洞和位置。在必需连接运转泵站中，以将集水池分为可连通的两格（中间以闸板分隔） ，以便检修。必要时应备橡胶或塑料软管，以便冲洗时使用。本设计中未将集水池分为两格，设置有检查孔和安装临时污泥泵的孔洞。为更好地进行排泥，在集水间中设置 DN130 的反冲洗管，以便对集水池吸水槽中的污物进行反冲洗。机器间机器间尺寸主要取决于设计水量、所选水泵的型号和数目、管件的布置、起重的条件以及泵站的深度，要求对地面和空间充分利用，为保证管理人员的通行和水泵的拆卸安装，泵站机器间布置应符合有关规定。经过计算，选用六台 8PWL 型号的水泵，每台流量 Q=650m3/h，扬程 9.5m，转速n=730r/min，电动机功率 45KW，效率 =51%，叶轮直径 D=465mm，水泵布置采用单行排列，两台相邻水泵轴线之间距离为 1.3m，水泵轴线部分与墙壁的净距为 3m，主要在21泵房内设置有电动启动装置，因此有吊运设备的通道。起重设备采用 SDL 型手动单梁起重机，起重量 3.2 吨，起升高度 310 米，本设计中在泵房内设置坡向墙角的集水坑用来排除积水，集水坑深 0.6 米。高度高度是指泵房室内地面与屋顶梁底距离。泵房内不设吊车时，泵房高度以满足临时架设起吊设备和采光通风的要求为原则，一般不小于 3m。泵房内设吊车时，其高度通过计算确定。辅助用房的高度一般采用 3m。本设计中的泵房设置地上与地下两层，地上为走道，地下为机器间，起吊设备置与地上。地上部分高度为 7.7m，地下部分的高度为 3.74m。门、窗、走廊：机器间至少应有一个能满足设备的最大部件搬运出入的门。门宽一般不小于1.5m，高度不小于 2.0m。在炎热地区，窗应尽量面向夏季主导风向，且两边开窗，以造成对流；在寒冷地区，窗应向阳，为使空气对流，背面也可适当开窗。窗的总面积不小于泵房面积的 1/6，在较大的泵站内，为了便于管理和使用，靠窗（或靠墙）一边宜设有走廊，其宽度可采用 1.01.2m，走廊的栏杆高度为 0.91.0m。门宽度为采用2.0m，高度为 3.0m。窗沿长度方向设置六个，每扇窗长 2.0m，高 1.5m，每窗分两格，窗底距地面 1.5m，窗间距 2.0m。地面排水干式水泵间室内地面应做成 0.010.02 的坡度，坡向排水沟或集水坑。在本设计泵房中，地面设置 0.01 的坡度，坡向集水坑，集水坑的宽为 800mm，深度 600mm，水泵水封滴水有集水盒通过 DN25 排水管（贴地面）接入集水坑。通风为使夏季室内温度不超过 35，采用机械通风。自然通风时，在开窗方向上，使空气对流，地下部分在对应的位置设拔风筒两个，通向室外，风筒进出风口一高一低，高差两米，使空气流通。机械通风采用离心通风机。排风扇设在窗子的高处，排成一排。3.1.33.1.3 平流沉砂池平流沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等，它们的相对密度约22为 2.65） 。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。本次设计采用平流沉砂池。平流沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。平流沉砂池的设计参数，是按去除比重为 2.65，粒径大于 0.2mm 的砂粒确定的。设计参数如下3：设计流量的确定：当污水自流入池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算；合流制处理系统，按降雨时的设计流量计算；设计流量时的水平流速：最大流速为 0.3m/s，最小流速为 0.15m/s。这样的流速范围，可基本保证无机颗粒能沉掉，而有机物不能下沉；最大设计流量时，污水在池内的停留时间不少于 30s，一般为 3060s；设计有效水深不应在于 1.2m，一般采用 0.251.0m，每格池宽不宜小于 0.6m；沉砂量的确定：生活污水按每人每天 0.010.02L 计，城市污水按每 10 万 m3 污水的砂量为 3m3 计，沉砂含水率约为 60%，容重 1.5t/m3，贮砂斗的容积按 2d 的沉砂量计，斗壁倾角沉砂池超高不宜小于 0.3m。本设计中采用平流沉砂池两座，每座格数为 2，每格一个沉砂斗。3.1.43.1.4 吸附池吸附池 对曝气设施一般有以下要求： 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余DO 值，一般按 2mg/L 计。实混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中平均水流速度在0.25m/s 左右。设施的充氧能力应便于调节，有适应需氧变化的灵活性。充氧装置一般是选用易于购到的可靠商品，附有清水试验的技术资料。23在满足需氧要求的前提下，充氧装置的动力效率kg O2/(kWh)和氧利用率（%）应力求较高。充氧装置应易于维修，不易堵塞；出现故障时，应易于排出。应考虑气候因素，如冬季溅水结冰问题。应考虑环境因素，如噪声问题、臭气问题等。此外还应结合工艺的要求（如池型、水深，有无脱硝要求等）综合考虑对曝气设施的选择。平面布置吸附池为长条形池子，水从池的一端流入，从另一端流出去。吸附池多用鼓风曝气，但表面机械曝气同样能够应用。吸附曝气池池长与池宽之比（L/B） ，一般为510，视场地情况酌定。进水方式不限，出水多用溢流堰，水位较固定。当场地有限制时，长池可以两折或多折，污水仍从一端入，一端出。横断面的布置在池的横断面上，有效水深最小为 4m，最大为 9m，曝气池的超高一般为 0.5m，为了防风和防冻等需要，还可适当加高。当采用表曝机时，机械平台宜高出水面 1m 左右。池宽与水深有效之比（B/H） ，一般为 12，吸附曝气池的深度一般为 35m。曝气系统与空气扩散装置采用鼓风曝气系统时，传统的作法是将空气扩散装置安装在曝气池廊道底部的一侧，这样的作法可使水流在池内呈旋转流动，提高气泡与混合液的接触时间。如果曝气池的宽度较大，则应考虑将空气扩散装置设在廊道的两侧。也可以按一定的形式，如相互垂直的正交形式或梅花形交错式均衡地布置在整个曝气池底。吸附池的数目及廊道的排列与组合吸附池的数目视污水处理厂的规模而定，一般在结构上分若干个单元，每个单元分一座或几座曝气池，每座曝气池常由 1 个廊道或 26 个廊道组成。当廊道数为单数时，污水的进出口分别位于两端；而当廊道数为双数时，则位于廊道的同一侧。本设计中廊道数为 6，所以污水的进出水口位于廊道的同一侧。关于吸附池廊道的长度、宽度和深度吸附池廊道的长度主要根据污水处理厂所在地址的地形条件与总体布置而定。在水流运动方面则应考虑不产生短流，就此，长度可达 100m，但以 5070m 之间为宜。池的长度（L）与宽度（B）之间的关系为：L（510）B，当空气扩散装置安设在廊24道底部的一侧时，池宽度与深度之间的关系为 B=(12)H。 在确定池的深度时，应考虑氧的利用效率，此外，池的深度与造价及动力费用密切相关。池深大，有利于氧的利用，但造价与动力费用都将有所提高。反之，造价及运行费用降低，但氧的利用率也将降低。综合考虑以上因素，参照规范，合理地设计曝气池的外形尺寸，详细过程见计算部分。曝气池的进水、进泥与出水设备曝气池的进水口与进泥口均设于水下，采用淹没出流方式，以免形成短路，并设阀门，以调节流量。3.1.53.1.5 沉淀池沉淀池 沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。用于生物处理法中作预处理的称为初次沉淀池。对于一般的城市污水，初次沉淀池可以去除约 30%BOD5与去年相比 55%的悬浮物。设置于生物处理构筑物后的称为二次沉淀池，是生物处理工艺中的一个组成部分。沉淀池常按水流方向来区分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池及辐流式沉淀池等三种。平流式沉淀池4池形呈长方形，废水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的别一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其它部分池底有坡度，倾向贮泥斗。设计参数如下：池子的长宽比不小于 4，以 45 为宜。当长宽比过小时，池内水流的均匀性差，容积效率低，影响沉降效果；大型沉淀池可以考虑设导流墙。采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。池子的长深比不小于 8，以 812 为宜。池底纵坡：采用机械刮泥时，不小于 0.005，一般采用 0.010.02。按表面负荷计算时，应对水平流速进行校核。最大水平流速：初次沉淀池为7mm/s;二次沉淀池为 5mm/s。刮泥机的行进速度不大于 1.2m/min，一般采用 0.60.9m/min。入口的整流措施，可采用溢流式入流装置，冰设置多孔整流墙（穿孔墙） ， ；底25孔式入流装置，底部设有挡流板；淹没孔鱼挡流板的组合；淹没孔与有孔整流墙的组合。有孔整流墙上的开孔总面积为池断面积的 6%20%。出口的蒸馏措施可采用溢流式集水槽。集水槽的形式。溢流式出水堰的形式；其中锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的 1/2 处。为适应水流的变化或构筑物的不同沉降，在堰口处需设置使堰板能上下移动的调整装置。进出口处应设置挡板，高出池内水面 0.10.15m。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不应小于 0.25m，一般为 0.51.0m；出口处一般为 0.30.4m。挡板位置：距进水口为 0.51.0m，距出水口 0.250.5m。在出水堰前应设置排除浮渣的设施（如可转动的排渣管、浮渣槽等） 。当采用机械排泥时，可一并结合考虑。当沉淀池采用多斗排泥时，污泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不宜多于两排。本设计中的中间沉淀池采用平流沉淀池，沉淀池只数为 9。辐流沉淀池辐流沉淀池也称辐射式沉淀池。池型多呈圆形，小型池子有时也采用正方形或多角形。池的进出口布置基本上与竖流池相同，进口在中央，出口在周边。但池径与池深之比，辐流池比竖流池大许多倍。水流在池中呈水平方向向四周辐射流，则于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。池斗设在中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥（或吸泥）机械排除。设计参数如下：池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值为 612。池径不宜小于 16m。坡向泥斗的坡度不宜小于 0.05。一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施（此方法多用于二沉池） 。当池径（或正方形的一边）较小（小于 20mm）时，也可采用多斗排泥。进、出水的布置方式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水、周边进水周边出水。周边进水的辐流式沉淀池是一种沉淀效率较高的池型，与中心进水、周边出水的辐流式沉淀池相比，其设计表面负荷可提高一倍左右。26池径小于 20m，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上；池径大于 20m 时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。刮泥机旋转速度一般为 13r/h，外周刮泥板的线速度不超过 3m/min，一般采用 1.5m/min。5在进水口的周围应设置整流板，整流板的开孔面积为过水断面面积的 6%20%。浮渣用浮渣刮泥板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。在本设计中，倒置 A2/O 反应池后的沉淀池采用辐流式沉淀池。设置 n=2 个沉淀池，池径 D=42m，池径与有效水深 h2 的比值 D/h2=10.5，采用中心进水周边出水的方式，坡向泥斗的坡度为 0.05，池中设有周边传动的机械刮泥机，刮泥机的旋转速度为3r/h，外周刮泥板的线速度采用 1.5m/min。在进水口的周围设置整流板，整流板的开孔断面为过水断面面积的 15%，出水堰前设置浮渣挡板。刮泥设备为某厂生产的周边传动式刮泥机（全桥式） ，刮泥机的主要技术性能参数：池径 31m，周边线速23m/min，单边功率 0.75Kw(为普通减速机拖动的刮泥机)，周边单个轮压 35KN。3.1.63.1.6 倒置倒置 A A2 2/O/O 反应池反应池 缺氧反应器：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） 。污水经过第一缺氧反应器进入厌氧反应器，释放磷，同时部分有机物进行氨化。混合液从厌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。这三项反应都是重要的，混合液中含有 NO3N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的 BOD（或 COD）则得到去除。流量为 2Q 的混合液从这里回流到缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流缺氧反应器，上清液作为处理水排放。273.1.73.1.7 污水的三级处理污水的三级处理污水处理三个级别中的最后一级，是污水高级处理（又称深度处理）措施。污水经过二级处理后，仍含有磷、氮和难以生物降解的有机物、矿物质、病原体等，需要进一步净化处理，以便消除污染。污水高级处理的另一种形式是物理化学处理法。主要方法有生物脱氮法、凝集沉淀法、砂滤法、硅藻土过滤法、活性炭过滤法、蒸发法、冷冻法、反渗透法、离子交换法和电渗析法等。超滤可以在很小的体积内集成较大面积的介质，因此占地面积小是其突出特点。但也存在过滤介质易堵塞，需要频繁反冲洗；以及过滤介质寿命短，更换介质导致成本增加。超滤是用于污水的深度处理，出水 SS5mg/L,浊度初沉污泥腐殖污泥活性污泥。干化场分为有滤水层的干化场和不设滤水层的干化场。有滤水层干化场又分为自然滤层干化场和人工滤层干化场。37人工滤层干化场。由不透水底板、排水管系统、滤水层、输泥管与切门、隔墙及围堤、溅泥箱、支柱等组成。污泥干化场块数不少于 3 块，以隔墙分开，每块宽度不大于 10m，每两道隔墙之间，需有一道围堤，围墙顶宽 0.71.0m，供板车通行。在围堤和隔墙的一定高度上开设撇水窗，撇除上清液加速脱水过程。不设滤水层的干化场。这种干化场不设滤水层，靠蒸发和污泥撇除进行污泥干化。适用于干旱、蒸发量大的地区以及污泥比阻大（即脱水性能差）的情况。在本设计中采用不设滤水层的污泥干化场。由于按理论计算的干化场面积过大，所以只取理论面积的 10%设置污泥干化场。理论面积 A=11432m2，实际面积为 11432 m210%=1143.27m2，取 1140m2。污水处理厂混合污泥含水率为 96%。干化后固体污泥浓度 30%。每次排入干化场的污泥厚度为 400mm，经 23d 的渗透脱水，污泥固体浓度可达 15%，此时的污泥厚度为 107mm，污泥中水分的年蒸发量为 862.5mm，理论上干化场每年可充满与铲除污泥次数为 12 次。3.1.163.1.16 厂内污水管线厂内污水管线厂内各种构筑物如综合办公楼、食堂等均有污水排出，必须设置污水管。污水管最后接入泵站前的城镇污水干管中。厂内污水管也是各种构筑物放空或洗涤的排水管。处理构筑物设置有超越管渠，排空措施，排空水应回流处理。3.1.173.1.17 自动控制、供电自动控制、供电（1）自动控制污水厂仪表及自动控制设计，要掌握适当的设计标准，在有工程实效的前提下，考虑技术先进。测量仪表及自动控制设备的数量、造型及控制方式的确定，要满足提高运行管理水平、提高处理水质、节约药剂及能量、改善劳动条件、减少运行管理人员等要求。小型污水厂一般只设少量仪表，就地控制；大、中型污水厂，一般设集中控制室，可集中显示纪录，控制可集中也可分散。控制次数很少的，一般在就地手动控制；控制次数较多的，可采用集中控制或自动控制。控制室位置的确定，要考虑到接近工艺设施，满足卫生、安静及采光、通风等条件。（2）供电污水厂电力负荷性质应根据厂规模及重要性确定，根据负荷性质及当地供电电源38条件来确定为一路或两路电源供电。对于大、中型污水处理厂，如电源有条件时，应争取采用双电源供电。供电电源的电压等级，应根据污水厂用电总容量及当地配电电网的情况，有供电部门确定。对于大型污水厂，厂内配电系统电压等级及是否设车间级分变、配电所，应根据厂的规模大小及厂的平面布置，进行技术经济比较后决定。在本设计中，在污水泵房附近设置总配电室，以便供全厂的电力分配及电压调节。3.1.183.1.18 道路及绿化道路及绿化 （1）道路厂内道路应合理布置以方便运输，通常围绕池组做成环状，在这种情况下，道路可用单行线，宽度以 3.5m 为宜。厂内主干路应为上下行，宽度视厂的规模大小而定，一般为 69m。在本设计中，主干道宽 10m，并设有左右行的道路，将生产区的每组处理单元分开,其余道路宽为 6m。（2）绿化为改善污水厂的环境和形象，保证工作人员的身心健康，必须尽可能在建筑物和构筑物之间或空地上进行绿化，造成优美和卫生的环境。综合办公楼、食堂、体育场等经常有人工作和生活的地区，与处理构筑物之间，应有一定宽度的绿带隔离。在开敞式的处理池附近，不宜种植乔木，以免树叶落入池内，增加维护工作。应多种草皮和灌木。绿化面积不宜小于全厂面积的 30%。本设计中，生活区与生产区以隔墙分开，生活区及办公楼位于平面图的右侧，生产区及其辅助构筑物为于左侧，以免生活与生产互相影响。在本厂中，除道路及构筑物外，每个处理单元所在街区均种植有草坪，用来美化厂内环境。全厂绿化面积大于 30%。39第四章第四章 污水处理厂设计计算污水处理厂设计计算4.14.1 各处理单元设计计算各处理单元设计计算本设计中污水处理厂的设计流量为 10 万 m3/d，即平均日流量。平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。污水的平均处理量为 4-1smhmdmQ3334157. 141671010总变化系数取 4-227. 17 . 211. 0QKz最大流量 4-3QKzQmaxsmhmdm/47. 1/5292/107 .12101027. 133344根据以上流量的换算，本设计的污水处理厂的主要构筑物有格栅、平流沉砂池、A /O2反应池、沉淀池、絮凝池、砂滤间、接触消毒池、重力浓缩池、中温厌氧两级消化池等。4.1.14.1.1 格栅格栅图 4-1 格栅计算示意图40中格栅设计参数栅前流速 v1=0.8m/s，过栅流速 v2=0.9m/s,栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 b=25mm，栅前部分长度 0.5m，格栅倾角 =60,单位栅渣量 1=0.07m3 栅渣/103m3 污水。（1）栅条间隙数设栅前水深 h=0.96m 过栅流速 =0.9m/s（ =0.61.0 m/s）vv选用中格栅，栅条间隙宽度 b=0.025m（机械格栅 b=1625 ）5mm格栅倾角60(45 75 )确定格栅前水深根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽211max2B vQ 4-41max12vQB ，m92. 18 . 047. 12栅前水深, 4-5mBh96. 0292. 121设置两组格栅 4-6 sinQnbvh 根649 . 096. 0025. 060sin47. 1（2）栅槽宽度设栅条宽度 S=0.01m 4-7(1)Bs nb n m23. 26402. 0) 164(01. 041（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠水宽 B =0.65m，其渐宽部分展开角度120 4-81112tanBBLm42. 020tan292. 1 .23. 2（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 4-92112LL m21. 042. 021（5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，栅条阻力系数 =2.42；栅条阻力增大系数 K=3 4-104231( )sin2svhkbgm09. 060sin8 . 929 . 0)02. 001. 0(42. 23234取mh1 . 01（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高 h =0.3m2栅前槽高 4-1112Hhh=0.96+0.3=1.26m则 4-1212Hhhh=0.96+0.1+0.3=1.36m42式中：h栅前水深 h 过栅的水头损失1 h2栅前渠道超高（7）栅槽总长度 4-131121.00.5tanHLLL=0.42+0.21+1.5+0.5=2.86m式中：L1进水渠道渐宽部分长度 L2栅槽与出水渠道连接渐窄部分长度 H1栅前槽高（8）每日栅渣量在格栅间隙 b=20mm 时，设 W1 栅渣量为每 10污水产 0.07（3m3m）3330.10 0.05/10mm 4-141864001000zQWWkdmdm332 . 0/0 . 7100027. 18640007. 0157. 1宜采用机械清渣4.1.24.1.2 平流沉砂池平流沉砂池 共设平流沉砂池两座，则 4-15max12QQ =47. 121=0.735m3/s43l1al2a1h3h3h2h1L平流式沉砂池剖面图水力排砂平流式沉砂池平面图图 4-2 平流沉砂池计算示意图（1）沉砂池长度设水力停留时间 水平流速 30ts0.25/vm s 4-16Lvt0.25 307.5m（2）水流断面积 4-17QAv=25. 0735. 0=2.94m2（3）池总宽设有效水深 21.0hm 4-182ABh=194. 2=2.94m44设格数 n=4，则每格 b=0.735m，取每格宽度为 0.735m0.6m（符合要求）（4）沉砂斗容积设，城市污水沉砂量为,Kz=1.272T X36330/10mm 4-1968640010zQXTVk30 . 31027. 1302735. 0864006m式中：T排砂周期 Q进水流量 m3/s（5）每个沉砂斗容积每一格设一个沉砂斗， 4-20375. 00 . 34141mVVo（6）沉砂斗各部分尺寸设贮砂斗底宽，斗壁与水平面的倾角，贮砂斗高 h3=1.0m10.5bm60则贮砂斗上口宽 4-213212tan60hbbmo65. 15 . 060tan102（7）贮砂斗容积 4-221312121()3VhSSS S（符合要求）332275. 027. 1)5 . 065. 15 . 065. 1 (0 . 131mm 式中：贮砂斗高度3h 贮砂斗上底面积1s45 贮砂斗下底面积 2s（8）沉砂室高度 h3设采用水力排砂，池底坡度，坡向砂斗，沉砂斗之间墙壁厚 0.2m0.06i 4-233320.06hhL =h3+0.0622bbL =1.0+0.0622 . 065. 125 . 7 =1.2m式中：沉砂斗高度3h 栅槽与出水渠道连接渐窄部分长度2L 栅槽总长度L 沉砂斗上口宽度2b（9）池子总高度设超高10.3hm 4-24123Hhhh =0.3+1.0+1.12=2.58m 式中：超高1h 有效水深2h 沉砂室高度3h（10）进水渐宽部分长度 4-25112tan20BBL m584. 320tan20 . 194. 20（11）出水渐窄部分长度46 mLL584. 313（12）校核最小流速在最小流量时，采用平均日流量，只用一格工作（) 11n 4-26minzQQk平均 sm /9 . 027. 1157. 13A=bh 4-27min2=0.7350 . 1=0.735m2 4-28minminminminQvnA 符合要求smsm/15. 0/24. 1735. 019 . 04.1.34.1.3 细格栅细格栅 设计参数栅前流速 v1=0.7m/s，过栅流速 v2=0.9m/s,栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 b=10mm,栅前部分长度 0.5m，格栅倾角 =60,单位栅渣量 1=0.07m3 栅渣/103m3 污水.确定栅前水深根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽211max2B vQ 4-291max12vQB 47，m04. 27 . 047. 12栅前水深,mBh02. 1204. 221（1）栅条间隙数栅前水深 h=1.02m 过栅流速 =0.9m/s（ =0.61.0 m/s）vv选用细格栅，栅条间隙宽度 b=0.010m（机械格栅 b=310 ）mm格栅倾角60(45 75 )设置 3 组格栅 4-30sinQnbvh 根1509 . 002. 101. 060sin47. 1每组根5031503n（2）栅槽宽度设栅条宽度 S=0.01m 4-31(1)Bs nb n m48. 15002. 0) 150(01. 0总槽宽m84. 422 . 0348. 1（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠水宽 B =0.65m，其渐宽部分展开角度120 4-321112tanBBLm84. 320tan204. 284. 448（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 4-332112LL m92. 184. 321（5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，栅条阻力系数 =2.42；栅条阻力增大系数 K=3 4-344231( )sin2svhkbg mo26. 060sin8 . 929 . 0)02. 001. 0(42. 23234（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高 h=0.3m栅前槽高 4-3512Hhh=1.02+0.3=1.32m则 4-3612Hhhh=1.02+0.26+0.3=1.58m式中：h栅前水深 h 过栅的水头损失1 h2栅前渠道超高栅槽总长度 4-371121.00.5tanHLLL=3.84+1.92+1.5+0.5=8.0m49式中：L1进水渠道渐宽部分长度 L2栅槽与出水渠道连接渐窄部分长度 H1栅前槽高每日栅渣量在格栅间隙 b=10mm 时，设 W1 栅渣量为每 10污水产 0.1（）3m3m3330.10 0.05/10mm 4-381864001000zQWWkdmdm332 . 0/10100027. 1864001 . 047. 1宜采用机械清渣。4.1.44.1.4 吸附池计算吸附池计算（1）设计参数的确定污泥负荷 Fw=0.2-0.6KgBOD5/KgMLSS.d Fw 取 0.5混合液污泥浓度 Nw=1.5-3Kg/m3=2000mg/L污泥回流比 RA=50%（50%-100%）处理程度计算总去除率为5BOD 4-39%90%10020020200%100LjLchLjE式中：进水浓度Lj5BODLmg / 出水浓度chL5BODLmg /段去除率，则 A 段出水为A40%AE 5BOD200 Lmg /120%)401 (50曝气池容积计算取，则 N=f.Nw=0.8=1600mg/L0.8f vw.2000 4-40FwNwvLrQVA.max=FrLrQmax=16004 . 0)120200(27. 1100000=15875m3设计两座吸附池,每座吸附池体积为 4-4112AVV=1587521=7938m3每座池子设 6 个廊道 V1= AV614-42=793861=1323m3设计有效水深 h=4m，廊道宽 b=8m，长 L=50mV=450=16001323 （符合要求） 83m3m （12，符合要求） 0 . 248hb （510，符合要求） 25. 6850bL曝气时间计算T = 4-43mQVA=1270001587551=0.125d=3h Ts= 4-44QRV)1 ( =27. 1100000)5 . 01 (15875=2h （符合要求）剩余污泥量计算设 A 段去除率为，污泥产率系数SS75%50.3/akgSS kgBOD干污泥 4-45AWAryWQSaQL= 3310)120200(27. 11000003 . 01075. 014027. 1100000 =16383 dKg /湿污泥体积（污泥含水率为）98.5% 4-461000 (1 0.985)AAWQ =)985. 01 (100016383=1092dm /3污泥龄计算= 4-47CAdwKF 1 =04. 05 . 03 . 01 =9.1 (110 符合要求)d空气量计算本设计采用鼓风曝气。曝气池有效水深 2.5m。曝气扩散器安装距池底 0.2m 计算温度定位 30。 ， 需氧系数 8 . 09 . 01%20AE250.5(/)akgOkgBOD 52水中溶解氧饱和度为20 C9.17/mg L吸附池需氧量 4-48AyOa QL=310)120200(27. 11000005 . 0=5080dKg /扩散器出口处的绝对压力 4-49531.103 109.8 10bPH5351.103 109.8 102.31.3284 10aP空气离开曝气池表面时气泡含氧体积分数 4-5021 (1)100%7921 (1)AtAEQE21 (1 0.2)100%17.5%7921 (1 0.2)20时曝气池混合液中平均氧饱和度： 4-51(30)5()2.026 1042btsbsPQCC551.3284 1017.59.17()9.83/2.026 1042mg L将计算需氧量换算为标准条件下（20，脱氧清水）充氧量： 4-52(20)20( )AsSTs TTO COCC =384hKg /曝气池供氧量 4-531000.28SsAOGE=1002 . 028. 0384=6857.1hm /353=114.3min/3m查给水排水手册第 11 册并根据计算结果选用 L 系列罗茨鼓风机，型号 L83WD；转速 580r/min；升压 58.8kpa；进口流量 97m3/min；轴功率 143kw。配套电动机型号JS137-10；功率 155kw。曝气器数量计算每座曝气池平面面积 4-5413FLb =5026每个空气扩散管的服务面积按计，则每座池子所需空气扩散器的总数0.32m 4-5510.3Fn 45015000.3为安全起见，采用 n=1600 个布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，每座共 2 根干管。在每根干管上设 8 对配气竖管，每根竖管上设 6 条横支管，每组共 288 条横支管，则每根干管上空气扩散器数：个16005.66288则实际为个，大于 2664 个，设计合理。3 8 2 6 61728 544.1.54.1.5 中间沉淀池中间沉淀池 图 4-3 中间沉淀池计算示意图池子总表面积设表面负荷322.0/()qmmh 4-56max3600QAq=2360047. 1=26462m沉淀部分有效水深设沉淀时间 ht0 . 2 4-572hqt=0 . 20 . 2=4m沉淀部分有效容积 4-58max3600VQt =1.4736005 . 155=79383m沉淀池长度设水平流速smm/7 4-593.6Lvt=76 . 35 . 1=37.8mm38池子总宽度 4-60ABL=8 .372646=70m池子只数设每格池宽 mb8 4-61Bnb=870=8.759校核长宽比、长深比 （45，符合要求） 725. 488 .37bL （812，符合要求） 45. 948 .372hL污泥部分所需的总容积设，湿污泥体积（污泥含水率为）2Td98.5% 4-621000 (1 0.985)AAWQ =)985. 01 (100016383=1092dm /356两天的总湿污泥量为dm /2184210923每只沉淀池污泥部分所需容积 4-63VVn =92184 =3243m污泥斗容积 4-6414tan2bbh=060tan25 . 08=6.5m 4-651412121()3VhSSS S =)5 . 085 . 08(5 . 63122 =1483m污泥斗以上梯形部分污泥容积设流入口至挡板距离，流出口至挡板距离0.5m0.3m mL8 .383 . 05 . 0381 mL82 01. 0)83 . 038(4h =0.30m 4-661224()2L LVh b =84 . 0)288 .38( =74.883m污泥斗和梯形部分污泥容积 4-6712VVV = 88.7414857 =222.881913m3m池子总高度设缓冲层高度 30.5hm 4-68444hhh =6.5+0.3=6.8m 4-691234Hhhhh =0.5+4.0+0.5+6.8 =11.8m式中：超高1h 沉淀部分有效水深2h 缓冲层高度3h 污泥部分高度4h出水堰长度复核每池出水堰长度 68 330m 出水堰负荷，符合要求。 30.83 102.82.9 /()30Ls m584.1.64.1.6 再生池设计计算再生池设计计算 设计参数的确定 （1）污泥负荷 Fw=0.2-0.6KgBOD5/KgMLSS.d Fw 取 0.5（2）混合液污泥浓度 Nw=1.5-3Kg/m3=2000mg/L（3）污泥回流比 RA=50%（50%-100%）取，则 N=f.Nw=0.8=1600mg/L0.8f vw.2000 4-70FwNwvLrQVA.max=FrLrQmax=16004 . 0)120200(27. 1100000=15875m3设计两座再生池,每座再生池体积为 4-7112AVV=1587521=7938m3每座池子设 6 个廊道 V1= AV614-72=793861=1323m3设计有效水深 h=4m，廊道宽 b=8m，长 L=50mV=450=16001323 （符合要求） 83m3m （12，符合要求） 0 . 248hb59 （510，符合要求） 25. 6850bL曝气时间计算T = 4-73mQVA=12700015875=0.125d=3h Ts= 4-74QRV)1 ( =27. 1100000)5 . 01 (15875=2h （符合要求）剩余污泥量计算设 A 段去除率为，污泥产率系数SS75%50.3/akgSS kgBOD干污泥 4-75AWAryWQSaQL= 3310)120200(27. 11000003 . 01075. 014027. 1100000 =16383 dKg /湿污泥体积（污泥含水率为）98.5% 4-761000 (1 0.985)AAWQ =)985. 01 (100016383=1092dm /3污泥龄计算= 4-77CAdwKF 1 =04. 05 . 03 . 0160 =9.1 (110 符合要求)d空气量计算本设计采用鼓风曝气。曝气池有效水深 2.5m。曝气扩散器安装距池底 0.2m 计算温度定位 30。 ， 需氧系数 8 . 09 . 01%20AE250.5(/)akgOkgBOD 水中溶解氧饱和度为20 C9.17/mg L再生池需氧量 4-78AyOa QL=310)120200(27. 11000005 . 0=5080dKg /扩散器出口处的绝对压力 4-79531.103 109.8 10bPH 5351.103 109.8 102.31.3284 10aP空气离开曝气池表面时气泡含氧体积分数 4-8021 (1)100%7921 (1)AtAEQE21 (1 0.2)100%17.5%7921 (1 0.2)20时曝气池混合液中平均氧饱和度： 4-81(30)5()2.026 1042btsbsPQCC551.3284 1017.59.17()9.83/2.026 1042mg L将计算需氧量换算为标准条件下（20，脱氧清水）充氧量： 4-82(20)20( )AsSTs TTO COCC =384hKg /61再生池供氧量 4-831000.28SsAOGE=1002 . 028. 0384=6857.1hm /3=114.3min/3m4.1.7A4.1.7A2 2/O/O 反应池反应池图 4-4 A2/0 反应池计算示意图污水经过一级处理后，进入生化处理构筑物各水质指标浓度如表所示：表 4-1 一级处理对污染物的处理效果污染物指标原水浓度（mgL-1）一级处理去除率（）进入生化池浓度（mgL-1）CODCr31030217BOD520040120SS1407535判断是否可采用倒置法：进水浓度为 1202/AO5BODLmg /62 = TNCOD2631089 .11 06. 002. 01205 . 2CODTP符合要求，故可采用此法。有关设计参数污泥负荷 5BOD50.15/()SNkgBODkg MLSS d回流污泥浓度6000/RXmg L0.8MLVSSfMLSS污泥回流比50%R 混合液悬浮固体浓度 4-841RRXXR0.560002000/1 0.5mg L混合液回流比 R内 去除率 4-85TN00100%eTNTNTNTN=%100261026=61.5% 混合液回流比 1100%1TNTNR4-86 =%100%5 .611%5 .61 =161%取200%R 内设计计算反应池容积,设两座反应池63 4-870SQSVN X =200015. 0227. 1120100000 =325400m反应池总水力停留时间 4-88VtQ =27. 110000050800 =0.4d=h6 . 9各段水力停留时间和容积取缺氧：厌氧：好氧1：1：3缺氧池水力停留时间 ht92. 16 . 951缺缺氧池容积 350802540051Vm缺 厌氧池水力停留时间 ht92. 16 . 951厌厌氧池容积 350802540051mV厌好氧池水力停留时间 ht76. 56 . 953好好氧池容积 3152402540053mV好校核氮磷负荷64好氧段总氮负荷 4-890Q TNXV好= 200015240227. 126100000= （符合要求）dkgMLSSkgTN.05. 0厌氧段总磷负荷 4-900Q TPXV厌50802000227. 15 . 2100000= （符合要求） dkgMLSSkgTP.016. 0剩余污泥0()XedRPYQ SSK VX() 50%SePTSSTSS取污泥增殖系数、污泥自身氧化率50.5/YkgMLVSS kgBOD10.05dKd 4-910()XedRPYQ SSK VX =8 . 022540005. 0)02. 012. 0(27. 11000005 . 0 = dkg /4318 4-92() 50%SePTSSTSS=%5002. 01075. 01401403 4-93XSXPP=0075. 04318dkg /4318湿污泥量设污泥含水率为99.3%P 4-94(1) 1000SXQP65 =1000%)3 .991 (4318 =dm /6173反应池主要尺寸反应池设两座，每座容积为 325400mV 设计有效水深mh0 . 8每座池子面积 4-95VSh=0 . 825400=23175m采用五廊道式推流式反应池，廊道宽10.0bm 4-96SLb1053175= 取 m5 .63m65校核 （12，符合要求） 25. 1810hb（510，符合要求） 5 . 61065bL取超高，则池高为11.0hm 4-971Hhh18=m9反应池进、出水系统计算a)进水管单组反应池进水管设计流量 设计取安全系数为 1.2 4-98max1.22QQ 662 . 1247. 1=sm /88. 03管道流速 1.2/vm s管道过水断面积 4-99QAv=2 . 188. 0=273. 0m管径 mAd96. 073. 044取 mmDN1000b)回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量 设计取安全系数为 1.2 4-1001.2RQR Q=2 . 188. 05 . 0=sm /53. 03管道流速 1.0/vm s管道过水断面积 4-101QAv 253. 0153. 0m管径 4-102mAd83. 053. 044取 mmDN850c)反应池进水孔尺寸：进水孔过流量 67 4-1032(1)QR Q 88. 05 . 01 sm /32. 13孔口流速 v=1.0m/s；孔口过水断面积 4-1042QAv132. 1=232. 1m孔口尺寸取为 2.mm8 . 00进水井平面尺寸取为mm0 . 30 . 3d)出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：设计取堰宽,安全系数为 3.57.5bm 4-1053(1 1)3.52QQ=25 . 388. 011=sm /08. 33由 4-1061.530.422QgbH得 4-107233()1.86QHb=325 . 786. 108. 3=m36. 0e)出水管反应池出水管设计流量 smQQ/32. 1325孔口流速 v=1.0m/s；孔口过水断面积 68 4-1082QAv132. 1=232. 1m管径 4-109mAd29. 132. 144取 d=1300mm孔口尺寸取为。mm8 . 00 . 2进水井平面尺寸取为mm0 . 30 . 3曝气系统计算(单座反应池)a)设计需氧量 AOR需氧率 变化系数 系数 系数 系数1a 1.3k 4.6b 2.86c 42. 1dAOR=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200()()0.12eeOaKQ SSb QK TNTNX 4-11003()0.12ec QK TNTNNHNXd X 02. 0012. 02127. 11000003 . 11138842. 1138812. 0)01. 0015. 0026. 0(3 . 12127. 110000086. 2138812. 0)01. 0026. 0(3 . 12127. 11000006 . 4=96.197001.8486. 26 . 424.11545 .825=3923.78dkgO /2=hkgO /5 .1632 最大需氧量与平均需氧量之比为 1.34，则 dkgOAOR/87.525778.392334. 12max69去除每 1 kg BOD5 需氧量 4-111max0()eAORQ SS )02. 012. 0(27. 110000087.5257b)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 7.8m，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AE量 SOR气压调整系数，取值为,510013. 1所在地区实际气压1曝气池内平均溶解氧，取2/LCmg L污水传氧速率与清水传氧速率之比0.8污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比0.95 (20)9.17/SCmg L(25)8.38/SCmg L空气扩散器出口处绝对压力： 4-112531.013 109.8 10bPH 8 . 7108 . 910013. 135 pa51077. 1空气离开好氧反应池时氧的百分比： 4-11321(1)100%7921(1)AtAEQE21(1 0.2 )100%17.54%7921(1 0.2)A好氧反应池中平均溶解氧饱和度 4-114(25)(25)5()2.066 1042btSmSPQCC )4254.1710066. 21077. 1(38. 855 Lmg /68.1070标准需氧量为： 4-115(20)(25 20)(25)() 1.024SSmLAOR CSORCC )2025(024. 1)268.10195. 0(8 . 017. 978.3923hkgOdkgO/33.204/88.490322 相应最大时标准需氧量 4-116max1.4SORSORhkgO /06.28633.2044 . 12好氧反应池平均时供气量 4-1171000.3SASORGEhm /5 .3405100203 . 033.2043最大时供气量 4-118max1.4SSGGhm /7 .47675 .34054 . 13c)所需空气压力(相对压力)供气管道沿程与局部阻力损失之和120.2hhm曝气器淹没水头mh8 . 73曝气器阻力40.4hm富余水头0.5hm 4-1191234Phhhhh71 m9 . 85 . 04 . 08 . 72 . 0d)曝气器数量计算每个空气扩散管的服务面积按计0.52m则每座池子所需空气扩散器的总数 个76205 . 02533175n布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管,在每根干管上设 12 对配气竖管，每根竖管上设 9 条横支管，每组共 648 条横支管，则每根干管上空气扩散器数个 126487620则实际为个 设计合理。77762129312e)供风管道计算供风干管采用树状布置流量 smhmGQss/3 . 1/7 .476733max流速 10/vm s管径 44 1.30.4110SQdmv取干管管径 500DNmm单侧供气(向单廊道供气) 支管 4-120max16SSQG单311.30.22/6ms流速 10/vm s管径 44 0.220.1610SQdmv取支管管径 200DNmm双侧供气(向两侧廊道供气) 管径72 4-121max26SSQG单311.30.44/6ms流速 10/vm s管径 取支管管径 44 0.440.2310SQdmv250DNmm注：考虑到渐减曝气，沿污水流动方向上第一、第二廊道之间的支管管径取为 250DNmm各部分设备选择厌氧池设备选择 厌氧池内设推流式潜水搅拌机 3 台， 所需功率按 5W/m3池容计算.厌氧池有效容积 350802540051mV厌混合全部污水所需功率为 W2117042345缺氧池设备选择 缺氧池内设推流式潜水搅拌机 3 台， 所需功率按 5W/m3池容计算.缺氧池有效容积 350802540051mV缺混合全部污水所需功率为 W2117042345污泥回流设备污泥回流比 , 变化系数 1.3150%R 污泥回流量 4-122 RQkRQdm /8318527. 11000005 . 031. 13734.1.84.1.8 二次沉淀池的设计计算二次沉淀池的设计计算 最终沉淀池的设计计算见图 4-5 4-123max12QQsm /735. 047. 1213图 4-5 最终沉淀池计算示意图沉淀部分水面面积设表面负荷 n=2 322.0/()qmmh 4-124maxQFqn 2132322360047. 1m池子直径 4-1254FD74 m05.4113234取 D=42m沉淀部分有效水深设沉淀时间ht2 4-1262hqtm422沉淀部分有效容积 4-127QtVn 3529222360047. 1m污泥部分所需容积设，污泥含水率为 99.5%4Th 4-128nTCCQVo)100(1002421 =2)5 .99100(141002410)02. 012. 0(360047. 13 = 38 .50 m式中：进水悬浮物浓度1C3/mt 出水悬浮物浓度2C3/mt 污泥密度，其值约为 1 污泥含水率o污泥斗容积设， 12rm21rm6075 4-129512()tanhrr(2 1)tan601.73m 4-130225111 22()3hVrrrr2231.73 (212 1)12.73m 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池底径向坡度为0.05 4-13141() 0.05hRrm95. 005. 0)221( 4-132224211()3hVRRrr322484)222121(395. 0m污泥斗总容积 4-13312VVV 338 .507 .4964847 .12mm 沉淀池总高度设超高，缓冲层高度10.3hm30.5hm 4-13412345Hhhhhhm48. 673. 195. 05 . 00 . 43 . 0式中：超高1h 有效水深2h 缓冲层高度3h 圆锥体高度4h76 污泥斗高度5h沉淀池池边高度 4-135123Hhhh m8 . 45 . 00 . 43 . 0径深比 （612，符合要求） 5 .104422hD堰负荷计算 4-1363.6QqD msL./9 . 255. 14214. 36 . 32100047. 1符合要求（13）反应池进、出水系统计算a)进水管单组反应池进水管设计流量 设计取安全系数为 1.2 4-137max1.22QQ 2 . 1247. 1=sm /88. 03管道流速 1.2/vm s管道过水断面积 4-138QAv=2 . 188. 0=273. 0m管径 mAd76. 073. 04477取 mmDN8004.24.2 三级处理的构筑物设计计算三级处理的构筑物设计计算 工艺流程混凝剂 消毒剂 进水絮凝池沉淀池砂滤接触消毒池出水图 4-4 三级处理的工艺流程图4.2.14.2.1 絮凝池设计要点及絮凝形式选择絮凝池设计要点及絮凝形式选择（1）设计要点絮凝池形式的选择和设计参数的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运行经验或通过试验确定；絮凝池设计应使颗粒有充分接触碰撞的机率，又不致使已形成的较大絮粒破碎，因此在絮凝过程中速度梯度 G 或絮凝流速应逐渐由大到小；絮凝池要有足够的絮凝时间，根据絮凝形式的不同，絮凝时间也有区别，一般宜在 1030min 之间，低浊、低温水宜采用较大值；絮凝池的平均流速梯度 G 一般在 3060s-1 之间，GT 值达 10 10 ，以保证絮凝45过程的充分与完整；絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接；为避免已形成絮粒的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于 0.10m/s；应避免絮粒在絮凝池中沉淀。（2）絮凝形式选择絮凝设备与混凝设备一样，可分为两大类：水力和机械。由于本设计水厂设计水量较小，而且水量变化不大，故选择折板絮凝池。该絮凝池优点为：絮凝时间较短；絮凝效果好。缺点为：构造较复杂；水量变化影响絮凝效果。78（3）工艺选择表 4- 3 絮凝池的类型及特点表类 型特点适用条件往复式优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；缺点：容积较大，水头损失较大，转折处絮粒易破碎。水量大于 30000m3/d 的水厂；水量变动小者。隔板絮凝池回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥。水量大于 30000m3/d 的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用。机械絮凝池优点：可随水质，水量变化而随时改变转速以保证絮凝效果；缺点：需增加机械保养和维修工作。任何规模水厂折板絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高。流量变化较小的水厂网格絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短；缺点：末端池底易积泥。中小型水厂根据水厂日处理水量和水质要求，经比较，决定选用往复式隔板絮凝池。4.2.24.2.2 往复式隔板絮凝池设计计算往复式隔板絮凝池设计计算设计参数与计算絮凝池设计 n=2 组，每组设 1 池，每池设计流量为 ，sm /735. 0247. 13絮凝时间 T=20min。 （1）絮凝池有效容积 4-144318826020735. 0mTQV 考虑与平流沉淀池合建，絮凝池平均水深取 2.9m，池宽取 B=13m。79（2）絮凝池有效长度 4-145mBHVL39.23139 . 2882式中： H平均水深(m);本设计取超高 0.4m，则池总高为 H 总=3.3m； （3）隔板间距絮凝池起端流速取 ，末端流速取。首先根据起，末端流速和平均水0.5/vm s0.2/vm s深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。起端廊道宽度： 4-146mHQb5 . 05 . 01末端廊道宽度： 4-147mHQb25. 12 . 01廊道宽度分成 4 段。各段廊道宽度和流速见表。应注意，表中所求廊道内流速均按平均水深计算，故只是廊道真实流速的近似值，因为，廊道水深是递减的。表 4-4 廊道宽度和流速计算表廊道分段号1234廊道宽度（m)0.50.620.801.25廊道流速（m/s)0.50.420.310.2各段廊道数10876各段廊道总净宽54.965.67.5四段廊道宽度之和mb06.235 . 76 . 596. 45取隔板厚度=0.10m，共 33 块隔板，则絮凝池总长度 L 为：L=23.06+310.1=26.06m 隔板转弯处得断面面积为廊道过水断面面积的 1.4 倍，则各转弯处的宽度分别为0.7m,0.868m,1.12m,1.5m。各转弯处的流速分别为0.35m/s，0.287m/s，0.223m/s，0.167m/s。(4)水头损失计算 4-1482222itiiiiiivvhmlgC R式中： vi第 i 段廊道内水流速度（m/s） ；80 第 i 段廊道内转弯处水流速度（m/s） ；itv mi第 i 段廊道内水流转弯次数； 隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（1800 转弯） =3； 第 i 段廊道总长度(m)；il -第 i 段廊道过水断面水力半径（m） ；iR 流速系数，随水力半径 Ri 和池底及池壁粗糙系数 n 而定，通常按曼宁iC公式计算。161iiCRn 4-1491112a HRaH= 3 . 325 . 03 . 35 . 0=0.23 m 4-15086.3614,12.60228. 0013. 01121611161CRnC絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，粗糙系数为 n=0.013。其他段计算结果得： R2=0.277m C2=62.11m 21.385722C R3=0.347m C3=64.47m 71.415623C R4=0.504m C4=68.61m 71.415623C 又 L1=n (B-0.48)=10 (12.4-0.7)=117m; L2=8 (12.4-0.868)=92.26m; L3=7 (12.4-1.12)=78.96m; L4=6(12.4-1.5)=65.4m.各段水头损失为：81 4-151 mhmhmhmLRCvgvmhti027. 0059. 0116. 0223. 0228. 09 .36141175 . 08 . 9235. 0103243222112121211表 4-5 各段水头损失表段数MiLiRiVitViCi2iChi1101170.2280.350.560.123614.90.2232892.260.2770.2870.4262.113857.20.1163778.960.3470.2230.3164.474156.70.0594665.40.5040.1670.268.614708.60.027合计0.425(5)GT 值计算(t=20时)0C 4-152范围之内）符合要求至在54141010(70400602067.5867.582010029. 160425. 01000GTsvtghG(6)排泥管设计絮凝池底坡度取 2%，排泥管采用 DN200。4.2.94.2.9 沉淀沉淀池的设计计算池的设计计算 工艺选择本设计采用平流式沉淀池，该沉淀池适用于大、中型水厂。其优点：（1）造价较低； （2）操作管理方便，施工较简单； （3）对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定； （4）带有机械排泥设备时，排泥效果好。 其缺点：（1）占地面积较大； （2）不采用机械排泥装置时，排泥较困难； （3）需维护机械排泥设备。设计计算82(1)流量计算采用 2 组沉淀池并联，则每组设计流量Q = 127000 m /d 3= 5292 m /h 3= 1.47m /s3(2)有效容积沉淀时间 t 采用 2 小时，则沉淀池有效容积V = Qt 4-153 = 5292 2 = 10584m3(3)设计长度水平流速 v 采用 0.015m/s，则沉淀池设计长度L = 3600vt 4-154= 3600 0.015 2 = 108 m(4)设计宽度及高度有效水深 h 采用 4.5m，则沉淀池设计宽度B = 4-155LhV= 4.510810584=24.5 m 取 25m在沉淀池内设置一道 300mm 厚的导流墙，将沉淀池分为两格，每格宽度 12.5m。则沉淀池实际深度 H = 4-156LBV= 2510810584= 3.92 m设底部泥层厚 0.4m，超高取 0.3m，则沉淀池总高取 4.6m。5校核长深比、长宽比83长深比 = = 23.4710，满足要求。hL6 . 4108长宽比 = = 4.324，满足要求。BL251086复核沉淀池中水流的稳定性，计算弗劳德数 4-157RgvFr2式中：弗劳德数；Fr 水平流速（） ；vsm/水力半径（） ；Rm重力加速度 9.81（） 。g2/sm 4-15852210045. 781. 925 . 422225 . 4015. 0RgvFr弗劳德数介于之间，满足要求。45101101进水系统：沉淀池的配水采用穿孔墙进水方式，厚 300mm。为防止絮凝体破裂，孔口流速需小于絮凝池最后一档流速，故取 v =0.12m/s。则孔口的总面积为 4-15921m125. 612. 0735. 0vQA(1)出水系统：出水方式沉淀池出水布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减少下层沉淀水的卷起，因此采用指形槽集水。沉淀池进入指形槽采用三角堰溢流。三角堰用钢板制成，堰口夹角 90，高0.1m，宽 0.2m。中间双侧集水，两边单侧集水，进入集水槽后汇入出水渠。溢流堰的堰口标高可通过螺栓上下调节，以适应水位变化。经计算得出沉淀池出水管管径设为 900mm，则管内流速 v2 = = 0.91 m/s84两座沉淀池出水后合并成一根 DN1300 的管进入滤池进水渠，以均匀配水。(2)放空系统： 4-160tBLhd5 . 07 . 0式中：d放空管管径(m)；t放空时间(s)，设计中取 t = 3h。 4-161md572. 0360035 . 4108227 . 05 . 0取放空管管径为 DN600mm(3)排泥系统：为取得较好的排泥效果，排泥方式采用机械吸泥。在沉淀池两边设置运行轨道，吸泥后随即进入排泥管，排入指定位置。采用机械吸泥，可不设存泥区，池底为平坡，充分利用沉淀池容积。一般不需要定期放空清洗，减少劳动强度。选用 HJXH212.3 型桁车式虹吸吸泥机，跨度 12 m，行走速度 1 m/min，行走功率 20.55 kW。4.2.104.2.10 砂滤间的设计计算砂滤间的设计计算本次设计选用活性砂过滤器的罐体，普通砂滤罐体内部的砂是不流动的，活性砂内部的砂的连续流动并且连续反冲洗的。处理量小且可停机反冲洗的情况下，可以选用前者，高度 2 米左右，处理量大，并希望尽量减少停机反洗的，比如污水处理厂，连续工作的化工厂等，就可以选择后者，一个罐体的处理量大概是 50m /h，含基础总3高大概 6m。一般来说两种罐体都有固定型号。LSG 型流砂过滤器，是一种创新的设计独特的高科技环保产品。这种过滤设备可以有效地去除原水（或废水）中悬浮物和胶体物。在水处理及污水净化时通过砂床过滤除去固体悬浮物和其它杂质，是最经济有效的解决方案。该过滤设备巧妙地将过滤和砂洗过程在不同的部位同时单独进行，无需配置清水池和大功率反冲洗水泵，使过滤操作得以连续稳定的运行。整个过滤过程中，滤料（砂子）向下循环流动，而原水则向上流动使原水和石英砂充分接触，截留悬浮物质。具有过滤效率高，能耗低，操作85简便等优点，可广泛应用于各种水处理工艺、可适用于饮用水处理、中水处理、生活污水深度处理、大型水景湖泊、养鱼场水处理、冷却循环水处理、各种废水处理、石油、石化、纸浆、造纸、制药等。性能特点（1）结构紧凑：该设备集混凝反应，过滤，连续清洗于一体。简化了水处理工艺流程，占地面积小，结构简单，安装操作灵活方便。降低了原水处理工艺多环节的能耗和人工管理费用，减轻了操作难度。（2）混凝反应效果明显：应用混凝反应机理和沉降机理，有效地去除水中的悬浮物和胶体物质，有利于在砂滤区进一步降低出水浊度。（3）连续自清洗过滤：过滤介质自动循环，连续清洗，无需停机进行反冲洗。（4） 降低原水的悬浮物（SS）含量：配合微絮凝装置，进水最高 SS mg/L 的各种工业用水，城市生活污水，工业用水作为回用水，去除率 90%，达到完美过滤效果。（5） 特选材质，使用寿命长。4.2.114.2.11 接触消毒池的设计计算接触消毒池的设计计算（1）工艺选择经过对液氯、氯胺、漂白粉、次氯酸钠及臭氧的比较，本设计中采用液氯消毒。设计加氯量根据相似条件下水厂的运行经验和本设计的水质特征，取最大加氯量a=1.0mg/L，氯与水的接触时间不小于 30min。接触池容积设 2 座消毒池，设计取接触时间 =30tmin 4-162VQt 5 . 0603047. 1 =1323 3m接触池平面面积设计取有效水深。23.0hm86 4-1631VAh 244131323m池长 4-164ALB m4 .2915441取 L=30m池高设计取超高20.3hm 4-16512hhh3.3m加氯量的确定：Q0.001aQ式中，Q加氯量； a最大投加氯量，mg/L； Q处理水量，m3/d。则每天加氯量为 Q0.001aQ 4-1660.0011127000127kg/d5.29kg/h储氯量(按 15d 考虑)：G15Q 4-167151271905kg1.905t加氯设备的选择：加氯设备包括加氯机、氯瓶、自动检测与控制装置等。87（1）加氯机采用 CLM-2 型墙挂式真空加氯机 3 台，两用一备交替使用，每台加氯机加氯量 0-5kg/h。（2）氯瓶采用容量为 500kg 的氯瓶，单个尺寸为：直径 600mm，长度 1800mm，瓶自重 400kg。氯瓶共 6 个，交替使用。（3）加氯量控制根据余氯量，采用计算机进行自动控制投氯量。以滤后水流量为前馈变量，出厂水余氯为反馈变量，组成前馈-反馈 PID 闭环比例控制系统，控制投氯量。（4）加氯间与氯库布置7水厂所在地主导风向夏季为西南风，冬季为东北风，加氯间靠近滤池和清水池，设在水厂的西北部。采用加氯间与氯库合建的方式，中间用墙分隔开，但应留有供人通行的小门，并在氯库一旁设置漏氯吸收中和装置吸收中和塔。吸收塔从旁边的 Ca(OH)2 溶液池内抽取配置好的 Ca（OH）2 溶液，从氯瓶至吸收塔挖沟并盖上钻孔的盖板。发生漏氯事故时，利用 Cl2 比空气的密度大的性质，通过这一渠道与 Ca(OH)2 反应，从而去除Cl2。在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时 12 次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上 20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到 23mg/kg 时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。氯瓶内液氯的气化及其用量需要监测，除采用自动计量外，较为简单的办法是将氯瓶放置在磅秤上。为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。液氯气化成氯气的过程需要吸热，在氯库引入 DN32 给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用；在加氯间出入处，设有工具箱、抢修用品箱及防毒面具等，照明和通风设备的开关设在室外；加氯间内的管线设置在沟槽里；氯气管使用紫铜管，配置成一定浓度的加氯水管使用橡胶管，给水管使用镀锌钢管。884.34.3 污泥处理污泥处理4.3.14.3.1 污泥浓缩池污泥浓缩池 采用辐流式重力浓缩池的形式，设计计算示意图见图 4-7。图 4-7 污泥浓缩池计算示意图 4-16812QQQ dm /230011621843浓缩池总面积设计取污泥固体浓度，浓缩池污泥固体量3 /Cg L230/Mkg md 4-169QCAM22303032300m单池面积设计浓缩池两座 4-170112AA211523021m89浓缩池直径 4-17114AD m1 .121154 取 D=13m 浓缩池工作部分高度设计浓缩时间14Th 4-172224QThAm83. 523024142300设计取超高,缓冲层高度,浓缩池设机械刮泥,池底坡度 mh3 . 0130.5hm,污泥斗上底直径,下底直径1 . 0i)(00. 31mD )(50. 12mD 池底坡度造成的深度 4-17314()22DDhim4 . 01 . 0)23213(污泥斗高度 4-174125tan602DDh o60tan25 . 131.3m浓缩池深度 4-17512345Hhhhhhm40. 83 . 1475. 05 . 083. 53 . 090浓缩后污泥体积设计取剩余污泥含水率，浓缩后含水率199.5%p 97.5%p 4-17612(1)1QpVp3460%5 .971%)5 .991 (2300m4.3.24.3.2 污泥消化池污泥消化池设计计算设计计算 污泥消化池的设计计算见图 4-8Dd2d1h4h3h2h1h6h5图 4-8 消化池计算图一级消化池消化池的有效容积 4-177100VVP392001005460m91式中：新鲜污泥量Vdm /3 污泥投配率%P采用四座一级消化池，则每座池子的有效容积为 4-178114VV32300920041m消化池各部分尺寸消化池直径19Dm集气罩直径12dm池底下锥底直径22dm集气罩高度12hm上锥体高度23hm消化池柱体高度应大于，采用3h9.52Dm10m下锥体高度41hm消化池总高度为 4-1791234Hhhhh23 10 116m 消化池各部分容积的计算：集气罩容积为 4-18021114dVh2226.284m弓形部分容积为 4-18122222(34)24VhDh922233 (3 194 3 )395.6424m 圆柱部分容积为 4-1822334VD h2318102543.44m下锥体部分容积为 4-183222244()() 32222ddDDVh395.3m则消化池的有效容积为： 4-184034VVV332543.495.32638.72423.9mm二级消化池二级消化池设两座，各部分尺寸同一级消化池。每两座一级消化池串联一座二级消化池4.4.3.33.3 污泥脱水机房污泥脱水机房8污泥脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械间包括脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机储泥罐等。药剂贮存间存污泥脱水前预处理所需的药剂。污泥脱水设备采用 763-D 型带式压滤机。污泥运输设备采用 TD-75 型皮带运输机 1 台，带宽 800mm。采用 2 台带式压滤机。带式压滤机的基本原理是通过设置一系列压辊及滚筒，将上下层滤带张紧，滤带间的污泥不断受挤压剪切后，加速泥水的分离。带式压滤机一般分为三个阶段，重力脱水段，楔形预压段，中/高压段。设备选型：带式压滤机两台771000DY 性能参数：滤带有效宽度 1000mm 泥饼含水率 70% 80% 用电功率 2.2KW其他的辅助设施根据有关的资料设计计算。934.3.44.3.4 污泥泵房污泥泵房再生池回流污泥：回流泥量。 4-hmdmRQQR33442750106 . 61106 . 6185选型：350ZZB15 型无堵塞浆泵三台，两用一备。8性能范围：流量可达，扬程可达 12m。Q31200/mhH混合污泥：最终沉淀池剩余污泥量。dmQ/11632选型：立式污水污物泵两台，一台备用。10030205.5WL性能参数：流量，扬程，排出口径 。330/mh20m100mm4.3.54.3.5 贮泥池贮泥池 贮泥池体积：设计取贮泥时间10th 4-18624QtVn319212410460m贮泥池高度： 设计取贮泥池边长，污泥斗边长，污泥斗倾角，9.0Lm7.0Bm1.0bm45有效泥深取，23.0hm贮泥斗高度 32.0hm 4-187 222231()3Va hh aabb （符合要求）33192237mm 设计取超高10.5hm 4-188123Hhhh940.53.02.05.5m4.44.4 高程计算高程计算4.4.14.4.1 污水流程各构筑物的水位计算污水流程各构筑物的水位计算污水厂的排放水体为连山河，连山河的常水位：2.20m；最低水位 2.00m；最高水位：2.50m。（1）跌水井水头损失计算出厂管损失：沿程阻力损失：h=iL=5001.2=0.60m局部阻力损失：h=v2/2g=1.081.412/（29.8）=0.11m合计： 0.71m由以上数据算得接触池水位为 4.71m(2)接触池水头损失计算接触池内部水头损失为：0.20m接触池进口损失：0.10m合计： 0.30m(3)砂滤间的水头损失计算砂滤间的沿程损失为：0.1m砂滤间内部的沿程阻力损失为：0.3m合计：0.4m由以上数据算得最终沉淀池的集水槽水位为：5.41m（4）澄清池的水头损失计算澄清池的沿程阻力损失为：0.1m澄清池集水槽出水口水头损失为：0.1m澄清池的内部水头损失为：0.2m合计：0.4m由以上数据算得絮凝池水位为：5.81m(5)絮凝池的水头损失计算95絮凝池至澄清池的沿程阻力损失为：0.1m絮凝池内部阻力损失为：0.3m合计：0.4m此处设置泵房，将污水二次提升，提升高度至 6.21m由以上数据算得最终沉淀池集水槽水位设为：5.00m（6）最终沉淀池水头损失计算最终沉淀池堰上水头损失为 0.10m自由跌落：0.10m合计：0.20m由以上数据算得最终沉淀池水位为 5.20m（7）5 号集配水井的水头损失计算最终沉淀池进口水头损失：0.10m5 号集配水井至最终沉淀池的沿程损失： h=0.10m5 号集配水井出口水头损失：0.10m合计： 0.30m由以上数据算得 5 号集配水井内井水位 5.50m（8）倒置 A2/O 反应池水头损失计算5 号集配水井水头损失：0.10m倒置 A2/O 反应池至 5 号集配水井沿程损失： h=0.10m局部损失：h=0.10m倒置 A2/O 反应池集水槽出水水头损失：0.10m合计：0.40mA2/O 反应池集水槽堰上水头损失为：0.10m自由跌落：0.10m合计：0.20m由以上数据算得倒置 A2/O 反应池集水槽水位：5.90m倒置 A2/O 反
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