中小型水污染处理厂设计

1、引言随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。第一章 绪论一、基础资料1.1 地理位置张应镇位于胶州市西南部的庙子山和山州水库库区，地域辽阔，依山傍水，风景秀丽，空气新鲜

2、，素有“长寿之乡”之称。全镇面积82.7平方公里，耕地面积6.8万亩，辖48个自然村，共约5万人口。境内土地平整，水电充足，交通便利，有利于发展工业及外向型农业。张应镇地处胶州市西南部，四周略高于中部，丘陵地占70%（主要分布在镇南部和北部），平原地占30%（主要分布在镇中部），林木覆盖率20%。平原地域土壤以粘土和沙壤土为主，丘陵地域以棕壤土为主。1.2 自然条件地形全镇地势为西部、北部、南部高，东部低呈盆地状，地形呈阶梯状分布。山脉域内南部的低山丘是崂山支脉的延伸，主要有王子山、庙子山等，其中庙子山海拔最高为195.7米，王子山海拔121.3米。河流域内主要河流有洋河，南发源于福山，经臧家

3、庄流入洋河镇境内，流程为14公里。土壤全镇土壤以棕壤为主，其特点是质地粗，土质薄，并夹有大量的鹅卵石和砾石，养分含量低，耕地土壤质地类型为沙土。植被境内有树林面积2.2万亩，林木覆盖率达到20.6%，属华北落叶阔叶林带，树种以杨树为主，分布于洋河流域。丘陵区有黑松零星分布。经济林种以苹果、葡萄、杏、梨为主。道路绿化以速生杨为主。自然资源土地总面积12.4万亩，其中耕地面积5.8万亩。蔬菜地3000亩，果园8000亩，其余为粮田和其它经济作物。水资源主要来自大气降水。1.3 水文气象张应镇处于温暖带亚湿润气候大陆区鲁淮气候区内，为东南亚季风区大陆型气候，空气湿润，气候温和，四季分明。年平均气温1

4、2.8，相对湿度71%，降雨量705.8mm，日照时数2573小时，全年无霜期210天，非常有利于农作物的生长。洪涝、干旱、台风、冰雹、寒流等自然灾害偶有发生，但危害不大。二、污水水质状况 2.1 水质特征张应镇污水主要由城镇居民平时生活产生，城镇生活污水的来源包括：厨房污水、洗浴污水、化粪池污水、洗涤污水等。主要含有高浓度的细小悬浮物，B/C比较大，含氮磷较高。其中污水排放量为200L/人.天，Ph=6-8，水温25度，各污染物具体浓度为项 目BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）TP（mg/l）进 水300600200507（3）处理后的出水水质目

5、标项 目BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）TP（mg/l）出 水60120502542.2 去除率计算E=式中： C0 进水物质浓度； Ce 出水物质浓度。(1) CODcr去除率：(2) BOD5去除率：(3) SS去除率： (4) NH3-N去除率： (5) TP去除率： E=（7-4）/7*100%=43%三、有关设计依据：设计依据主要是国家有关法律法规：(1)中华人民共和国环境保护法(2) GB38382002地面水环境质量标准(3) GB189182002城镇污水处理厂污染物排放标准(4) GB500142006室外排水设计规范(5) G

6、B503352002污水再生利用工程设计规范第二章 污水处理方案的确定一、确定污水处理方案的原则1.污水处理应采用先进的技术设备，要求安全可靠，经济合理，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高；2.污水处理厂的处理构筑物要求布局合理，占地少，建设投资少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行会用水设计；3.污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水；4.为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件；5.提高管理水平，保证运转过程中最佳经济效果；6.查阅相关的资料确定其方案。二、最佳的污水处理方案要体现以下优点1.保证处理效果好，运行

7、稳定；2. 占地面积小，泥量少，管理方便；3.基本投资省，耗能要低，运行费用低。第三章 工艺选择一、设计方案的选择与确定无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。小型污水厂处理厂往往具有这样的特点：（1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高；（2）一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑。（3）一般要

8、求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本。（4）污水厂往往位于小区或工业企业内，平面布置可能会受实际情况限制，有时可能靠近居民区或地面起伏不平等，平面布置应因地置宜，变蔽为利。（5）由于规模较小，一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。鉴于以上的特点，对于小型城市污水厂，SBR法及氧化沟法为首先考虑的工艺方案。这两种工艺都具有以下优点：（1）都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力；（2）一般不设初沉池，工艺简化，节省占地；（3）一般采用低负荷延时曝气方式运行，处理效果好，污泥好氧稳定，同时可减少污泥产量（如果污泥出路可靠，也可适当提高负

9、荷）；氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式，其中以前两种更为常用。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动，曝气方式主要采用表曝方式（近年来，也有鼓风曝气方式的氧化沟，也被称作氧化沟池型的普曝，结合了氧化沟及微孔曝气的优点）。SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CAST工艺、UNITANK工艺等不同方法。从严格意义上讲，交替式运行的氧化沟实际上也是SBR工艺的一种。SBR法与氧化沟相比又具有以下优点：（1）SBR工艺省去二沉池和回流污泥泵房，使布置更加紧凑；（2）氧化沟的曝气设表曝机在运行时，溅起水花较大，对周围环境产生不

10、利影响。某些特殊情况下，对污水厂有很高的环保要求，反应池上部需要加盖或增设上部建筑，以隔绝臭气，这样则会影响表曝的曝气效率。（3）由于SBR池是间歇运行，很较强的调节能力，对于水质水量变化较大的情况，也不需要高调节池（实际上，SBR池本身就有调节池的作用）。（4）在北方严寒地区，冬季室外气温较低，氧化沟的表曝曝气方式也不适宜。（5）SBR池池深也不受限制，必要时可适当加深。综合上述各种因素，在小型污水处理厂设计中，SBR工艺比氧化沟更广泛的被采用。各种SBR法的特点及适用范围见下表：表1.：几种水处理工艺的比较工艺名称反应池分格进水方式是否回流适用规模传统SBR单池，不分格间歇交替进水无小型I

11、CEAS有中格墙分成预反应区和主反应区连续进水需要回流大、中型DAT-IAT中隔墙分为DAT池及IAT池连续进水回流比200-300%大、中型CAST分为选择区和主反应区间歇交替进水回流比20-35%中、小型UNITANK用隔墙分为三池间歇交替进水无中、小型小型污水处理厂主要的要求是操作简单，布置紧凑，从上表比较而言，不需回流或回流很少的传统SBR和CAST工艺成为设计的首选。 本次设计，我们考虑采用SBR工艺进行污水处理。二、工艺流程介绍SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该

12、池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。特点：在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；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反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。针对张应镇污水水质特点，SBR工艺即可满足其处理需求。工艺流

13、程图 见图纸三、SBR的工作过程SBR工作过程是：在较短的时间内把污水加入到反应器中，并在反应器充满水后开始曝气，污水里的有机物通过生物降解达到排故要求后停止曝气，沉淀一定时间将上清液排出。上述过程可概括为：短时间进水一曝气反应一沉淀一短时间排水一进入下一个工作周期，也可称为进水阶段加入底物、反应阶段底物降解、沉淀阶段固液分离、排水阶段排上清液和待机阶段活性恢复五个阶段。1、进水阶段：指从向反应器开始进水至到达反应器最大容积时的一段时间。进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件确定在进水阶段，曝气池在一定程度上起到均衡污水水质、水量的作用，因而，阳R对水质、水量的波动有一定的适应性。在此期

14、间可分为三种情况：曝气(好氧反应)、搅拌(厌氧反应)及静置。在曝气的情况下有机物在进水过程中已经开始被大量氧化，在搅拌的情况下则抑制好氧反应。对应这三种方式就是非限制曝气、半限制曝气和限制曝气。运行时可根据不同微生物的生长特点、废水的特性和要达到的处理目标，采用非限制曝气、半限制曝气和限制曝气方式进水。通过控制进水阶段的环境，就实现了在反应器不变的情况下完成多种处理功能。而连续流中由于各构筑物和水泵的大小规格已定，改变反应时间和反应条件是困难的。 2、反应阶段： 是R主要的阶段，污染物在此阶段通过微生物的降解作用得以去除。根据污水处理的要求的不同，如仅去陈有机碳或同时脱氮除磷等，可调整相应的技

15、术参数，并可根据原水水质及排放标准具体情况确定反应阶段的时间及是否采用连续曝气的方式。 3、沉淀阶段: 沉淀的目的是固液分离,相当于传统活性污泥法的二次沉淀他的功能。停止曝气和搅拌，使混合液处于静止状态，完成泥水分离，静态沉淀的效果良好。经过沉淀后分离出的上清液即可排放,沉淀的目的是固液分离，污泥絮体和上清液分离。由于在沉淀时反应器内是完全静止的，在SBR系统中这个过程比在中效率更高。沉淀过程一般是由时间控制的，沉淀时间在0.51h之间，甚至可能达到2h，以便于下一个排水工序。污泥层要求保持在排水设备的下面，并且在排放完成之前不上升超过排水设备。随着测量仪器的发展，已经可自动监测污泥泥液面，因

16、此可根据污泥沉阵性能而改变沉淀时间。可以预先在自动控制系统上设定一个值，一旦污泥界面计所监测到的污泥界面高皮达到该数值便可结束沉淀工序。4、排水阶段：的目的是从反应器中排陈污泥的澄清液，一直恢复到循环开始时的最低水位，该水位离污泥层还要有一定的保护高度。反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一个周期的回流污泥，过剩的污泥可在排水阶段排除，也可在待机阶段排除。SBR排水一般采用滗水器。滗水所用的时间由滗水能力来决定，一般不会影响下面的污泥层。现在也可在沉淀的同时就开始排水，当然要控制好滗水速度以不影响沉淀为原则。这样就把沉淀和滗水两个阶段融合在一起。 5、待机阶段：沉淀之后到下个周期开始的期间称为

17、待机工序。根据需要可进行搅拌或瀑气。在多池系统中，待机的目的是在转向另一个单元前为一个反应器提供时间以完成它的整个周期。待机不是一个必需的步骤，可以去掉。在待机期间根据工艺和处理目的；可以进行曝气、混合、去除剩余污泥。待机期的长短由处理水量决定。排除剩余污泥是SBR运行中另一个重要步骤，它并不作为五个基本过程之一，这是因为排故剩余污泥的时间不确定。与传统的连续式系统一样，排除剩余污泥的量和频率由运行要求决定。第四章 主要构筑物选择4.1格栅格栅是一组平行的金属栅条或栅网组成,安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理符合。截留

18、污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除，大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般用机械清除，小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般采用人工清除，本设计属于小型处理厂，采用人工清渣。4.2 曝气沉砂池曝气沉砂池 是一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池底60-90cm处安设曝气装置，在其下部设集砂斗，池底有i=0.1-0.5的坡度，以保证砂粒滑入。由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。 在旋流的离心力作用下，这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较小的有机物随水流向前流动被带到

19、下一处理单元。另外，在水中曝气可脱臭，改善水质，有利于后续处理，还可起到预曝气作用。普通沉砂池截留的沉砂中夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加，采用曝气沉砂池，可在一定程度上克服此缺点。设计参数（1）水平流速宜为0.060.12 ms。（2）最高时流量的停留时间1-3min。（3）有效水深宜为2.03.Om，宽深比宜为11.5。（4）处理每立方米污水的曝气量宜为0.10.2m3空气。（5）进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。（6）污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。（7）砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采

20、用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55。（8）池底坡度一般取为0.10.5。（9）沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。4.3 污水泵房污水处理厂的运行费用大部分来自于电能,其中40%左右的电能为水泵消耗,所以,确定合理的水泵及泵站是污水处理厂的关键。4.3.1 污水泵房的特点及形式：泵站形式的选择取决于工程造价和水力条件，其他考虑因素还有：泵站的性质、泵站的大小、管理水平、水文地质条件、地形地物、环境性质要求、挖渠及施工方案、选用水泵形式及能否就地取材等。污水泵房的主要形式：（1）合建式圆形泵站，装

21、设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便；（2）合建矩形泵房，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或者更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；（3）非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故设引水设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序；（4）对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需要引水辅助设备，操作简单。由上可知，本设计水量不大，并考虑造价、自动化控制等因素，以及施工

22、方便与否，采用半灌式地下式圆形泵房。4.3.2 泵房的布置：该污水泵站设在污水处理站内，与其他构筑物统一布置，为防止噪音和污染，应用绿化带和公共建筑隔离。泵站进出口比室外高0.3m以上。每台泵应该设置单独的吸水，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。4.3.3 泵房内的排水：由于泵房较深，采用电动排水。4.3.4 泵房的通风设施：自然通风、机械通风。自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求适用于泵房或埋深浅的地下式或半地下式泵房。机械通风：采用全机械通风和部分机械通风。部分机械通风机械将电机排除的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以是电机分别排风，也可以是多台

23、电机组成的排风系统，使用广泛，一般用于半地下式泵房6。4.4 SBR反应池序批式反应池(SBR)属于“注水-反应-排水”类型的反应器，在流态上属于完全混合，但有机污染物却是随着反应时间的推移而被降解的。SBR工艺的操作流程由进水、反应、沉淀、出水、和闲置五个阶段基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有处理过程都是在同一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行，混合液始终留在池内，不需要另外设置沉淀池。周期循环时间及每个周期内各阶段时间均可根据不同的处理对象和要求进行调节7。4.5 接触消毒池城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源

24、菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。4.6 污泥脱水污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用板框式压滤机，脱水后的污泥运到垃圾填埋场进行卫生填满。第五章 污水处理系统的设计计算污水产生量本镇人口约为五万人

25、，人均污水产生量为200L/d,则每天污水总量为1万m3/d. 本设计规模按日最大日污水处理水量：1万1.5=1.5万m（包括所有污水产量及地下水渗入量和污水处理厂自用水排入量）。5.1进水格栅间的计算本设计采用细格栅。5.1.1细格栅格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行的设备. 1.栅条间隙数：设栅前流速0.5m/s，过栅流速：V2=0.8m/s栅条的间隙宽度b=0.021m，格栅安装倾角为60 所以栅条间隙数n= =23.3 (取24) 2.栅槽宽度：设栅条宽度s=0.01mB=s(24-1)+bn=0.01(24-1)+0.02124=0.

26、734m3.进水渠道渐宽部分长度：设进水渠宽B1=0.2m，1=20L1=0.733m4.出水渠道渐窄部分：L2=0.5L1=0.367m5.水头损失：取=2.42，k=3则h1=sink=2.42sin603=0.08m6.栅后槽总高度：取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前水深h=0.4m。H=h+h1+h2=0.4+0.08+0.3=0.78m7.栅槽总长度：H1=h2+h=0.3+0.4=0.7mL=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan=0.733+0.367+1.0+0.5+0.7/tan60=3.3m8.每日栅渣量：在栅条间隙21mm的情况下，设栅渣量W1=0.07(m/103m)

27、污水，Kz=1.5，则W=0.702（m/d）因W0.2m/d，所以采用机械格栅清渣。5.2集水池与污水提升泵的设计本设计为节省投资及占地面积，污水提升泵选用潜污泵。主要设计参数：1.设计流量：Q=15000m/d=0.174m/s2.集水井尺寸：LBH=19198m3.集水池有效容积V=2800m（双泵30min流量）4.污水提升泵流量：Q=875m/h扬程：H=12m功率：N=45KW台数：3台,2台工作，一台备用5.3曝气沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池

28、、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。本设计中采用曝气(aeration)沉砂池，其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。本设计中选择一组曝气沉砂池（两格）。1. 池子总有效容积（V） 设最大设计流量时流行时间t=3min，Qmax=0.174m3/s V=Qmaxt60=0.174360=31.32m3 式中：沉砂池有效容积，；停留时间，。2. 水流断面面积（A） 设最大设计流量时水平流速V1=0.

29、1 m3/sA=1.74m2 式中：水流断面面积，；水平流速，。3. 池总宽度（B）设设计有效水深h=2m，则B=A/h=1.74/2=0.87 式中：B沉砂池宽度，；沉砂池有效水深，。4. 池长（L）L=V/2A=9 5. 每小时所需空气量设，每m3污水的空气量q=dQmax3600=125.3m3/h 式中：每小时所需的空气量，； 1的污水所需要的空气量，。6. 沉砂室所需容积 式中：城市污水沉砂量，设计中取=30污水清除沉砂的间隔时间，设计中取=2。V=0106 =0.902 m3从而可计算得每个沉砂斗的容积为：V0 =V/N=0.902/2=0.451 m37

30、. 沉砂斗几何尺寸计算设沉砂槽底宽0.3m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为，沉砂槽高度，沉砂槽槽口宽为：m沉砂斗容积为： 8. 池子总高设池底坡度为0.1，坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为：设超高池子总高 H=h1+h2+h3+h4=2.68m9. 排砂装置采用吸砂泵排砂。5.4 SBR反应池设计5.4.1设计参数通过时间顺序上的控制，SBR工艺也具有同时脱氮除磷功能。如进水后进行一定时间的缺氧搅拌，好氧菌将利用水中携带的有机物和溶解氧进行好氧分解，此时水中的溶解氧将迅速降低甚至到达为零，这是厌氧发酵菌进行厌氧发酵，反硝化菌进行脱氮；然后池体进入厌氧状态，聚磷菌释放磷；接着进行曝气，硝化菌进行硝化

31、反应，聚磷菌进行吸磷；经一定反应时间后，停止曝气，进行静置沉淀；当污泥沉淀下来后，滗出上部清水，而后再进入原污水进行下一周期循环，如此周而复始，将达到脱氮除磷的效果。由于SBR是间歇运行的，为了解决连续进水问题，我们采取两套SBR设施，进行去切换运行。参数选取 设计流量 周期数: SBR处理污泥负荷设计为 设SBR运行每一周期时间为12h，进水1.0h，厌氧时间2h,缺氧时间2h,好样时间 4 h，沉淀2.0h，排水（0.5h1.0h）取1h。根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR反应池设置6个区域。(1) 污泥量计算 SBR反应池所需污泥量为 设计沉淀后污泥的SVI（污泥容积指数）=90

32、ml/g，（SBR工艺中一般取80150） SVI在100以下沉降性能良好。则污泥体积为(2) SBR 反应容积 代谢反应所需污泥容积 m反应池换水容积（进水容积）m保护容积 m 则单池污泥容积为 (3) SBR反应池构造尺寸 SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区SBR反应池单池平面（净）尺寸为16m8m（长比宽在）水深为5.0m 池深5.5m单池容积为 则保护容积为 6个池总容积 5.4.2 排水口高度和排水管管径(1) 排水口高度为保证每次换水的水量及时快速排出，以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.50.7，设计排水口在

33、最高水位之下2.5。(2) 排水管管径每池设自动排水装置一套，出水口一个，排水管1根；固定设于SBR墙上。排水管管径DN700。设排水管排水平均流速为0.9m/s，则排水量为： 则每周期（平均流量时）所需排水时间为： 5.4.3 SBR反应池所需设备：a、潜水曝气机曝气机用于SBR反应池工作工程中需氧量的供给，本设计根据需氧量G=241.1kg/h。设置五台曝气机，四台工作，一台备用。b、搅拌器搅拌器用于SBR反应池工作过程中反应均匀，本设计采用底部搅拌，搅拌器采用风扇形扇叶，四页均匀分布，扇叶半径5.35m。由于考虑排除多余污泥，搅拌器设置于池底上方20cm处。c、刮泥机刮泥机用于排除SBR

34、反应池中多余的污泥，设置于SBR反应池底部8。5.4.4 排泥量及排泥系统SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为x =aQSr bXrV =(a-b/Ns)QSr 式中: a微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD5b微生物自身氧化率，l/d设a =0.70，b =0.05,则有：x=（0.7-0.05/0.4）0.174864000.124=1071.2 kg/d假定排泥含水率为98%，则排泥量为Qs=133.9 m3（P=99.2%）考虑一定安全系数，则每天排泥量为200 m3/d。5.5二沉池（备用）该二沉池用于

35、紧急备用,沉淀过后统一排水方案，采用刮泥机。5.5.1二沉池参数设计设计进水量：Q=15000m/d水力停留时间（沉淀时间）：T=5h污泥回流比：R=0.55.5.2 二沉池设计计算二沉池体积：因二沉池属备用，考虑占地实际情况，设计二沉池LBH=776，V=294m。5.6接触池城市污水经过一级或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时

36、有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片

37、、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。其他几种消毒剂也有很明显的缺点，所以目前液氯仍然是消毒剂首选。本设计采用1个5廊式平流式消毒接触池，计算如下：1消毒接触池容积 （335）式中 ： 接触池单池容积，； 消毒接触时间，一般取。设计中取，设计投氯max=5mg/L。V=Qt=0.174m3/s30min=313.2m32 消毒接触池表面积 （336）式中：消毒接触池有效水深，。设计中取=104.4m23 消毒接触池池长 （337）式中：消毒接触池廊道总长，；消毒接触池廊道单宽

38、，。设计中取=104.4/3=34.8消毒接触池采用5廊道，消毒接触池长为：L=34.8/5=6.96 消毒池长宽比/B=34.8/3=11.610，合乎要求4 池高设计中取超高为：5 接触池总体积V=3.3334.8=344.5m36. 每日投加氯量W=maxQmax=5mg/L0.174m3/s=75.17kg/d （338）式中：max最大投药量；Qmax最大污水量。6. 加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计二台，采用一用一备。每小时的加氯量为：75.17/(224)=1.57kg/h设计中采用型转子加氯机。5.7 污泥处理系统设计计算5.7.1污泥浓缩脱水本设计采用间歇式重力浓

39、缩池一座。5.7.2泥浓缩池的设计参数本设计采用重力浓缩池污泥固体负荷采用：2580kg/（d）浓缩后的污泥含水率：97%污泥总产量：1071.2 kg/d污泥停留时间：10h污泥室容积：200m排泥时间：10h有效水深：4m5.7.3污泥浓缩池的设计计算1、污泥池的总面积：A=802、浓缩池直径：D=10m3、浓缩池工作部分高度：h1=0.73m,采用1m。4、浓缩池总高度：超高，缓冲均为0.3mH=h1+h2+h3=1+0.3+0.3=1.6m污泥浓缩池采用=10m1.6m5、浓缩后的污泥体积：V2=67m5.8贮泥池的计算贮泥池用来贮存来自浓缩池的污泥，浓缩后排出污泥67m3/d。由于污

40、泥量不大，本设计采用1座贮泥池，贮泥池采用竖流沉淀池构造。1. 贮泥池的容积 式中：贮泥时间，一般采用。设计中取 V=678/24=22.33m3贮泥池体积应不小于22.33m3贮泥池设计容积： 式中：贮泥池设计容积，；污泥贮池边长，；污泥斗底边长，；贮泥池有效水深，；污泥斗高度，；污泥斗倾角，一般采用。设计中取，a=4m，h2=2m，污泥斗底为正方形，边长为 =4.33m=40.98m222.33m22. 贮泥池高度计算 式中 贮泥池超高，。设计中取 H=0.3+2+0.2=2.5m5.9污泥脱水采用BAJZ15A/800-50型板框压滤机进行脱水，每天运行2-4次。该压滤机的相关参数见下表

41、：表2：BAJZ15A/800-50型板框压滤机相关参数型号过滤面积（）框内尺寸（mm）滤框厚度（mm）滤板数（片）滤框数（片）装料容积（）最大滤饼厚度（mm）BAJZ15A/800-15158008005013120.320表3：BAJZ15A/800-50型板框压滤机相关参数型号最大过滤压力（MPa）滤布规格（LB）m主电机功率（KW）外形尺寸（LBH）m自重（t）BAJZ15A/800-150.6360.937.54945138017157.55.10其他构筑物设计计算5.10.1脱水机房脱水机房中除了安装主要的设备BAJZ15A/800-50型板框压滤机外，还有药剂混合、投设备等，要有

42、药剂和污泥的推放场所。所以根据需要和设计规范，脱水机房的尺寸为：LBH=650045004500mm。5.10.2泵房由于泵房采用的是半地下式，且污水泵提升泵为污水潜污泵，所以泵房的尺寸为：LBH=300025002500mm。5.10.3综合办公楼综合办公楼是集办公、化验等功能为一体的现代化楼宇，其设计符合建筑设计规范要求。综合办公楼设为三层，其尺寸为：LBH=1350075007500mm。5.10.4计量设施计量设备设在SBR反应池之后，采用电子计量设备。第六章 污水处理厂总体布置6.1 污水厂厂址选择遵循原则 1. 应与选定的工艺相适应 2. 尽量少占农田 3. 应位于水源下游和夏季主

43、导风向下风向 4. 应考虑便于运输 5. 充分利用地形 6.2 污水厂平面布置 污水处理厂平面布置原则 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）贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折； （2）土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段； （3）在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5-10m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定； （4）各处理构筑物在

44、平面布置上，应考虑适当紧凑。 （5）考虑到安全问题，厂内的高压线尽量减少其长度，所以变配电间设置在厂区边缘与泵房相近。 （6）较深的构筑物由于地下部分较深，其周围附近不宜设其他构筑物，距离最好10米以上。 2. 管、渠的平面布置 在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故障停止工作时，其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行。 应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。 在厂区内还设有：给水管、空气管、消化气管、蒸汽管以及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，

45、少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。 在污水处理厂区内，应有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。 辅助建筑物 污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机房、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. 本设计污水处理厂的

46、平面布置 根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分三区：厂前区、水区、泥区。 （1）厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于工作人员的活动。设有综合楼、车库、维修车间、食堂、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。（2）水区布置：设计采用“一”型布置，其优点是布置紧凑、分布协调、条块分明。同时对辅助构筑物的布置较为有利。 （3）泥区布置：考虑到空气污染，将泥区布置在主导风向的下风向，同时，远离人员集中地区。脱水机房接近厂区后门，便于污泥外运。 6 .3高程设计计算说明：本设计厂处理水量为15000m/d变化系数K=1.5进水管底标高

47、31m，附近河流二十年一遇水位标高为32米.设计出水水位标高32.2米。6.3.1 SBR反应池SBR反应池出水堰SBR反应池内水头损失按1m考虑，则SBR反应池出水堰液面标高32.2mSBR反应池内液面标高：32.2+1=33.26.3.2 SBR反应池配水井SBR反应池SBR反应池配水井给SBR反应池取290L/sDN1500,v=1.15m/s,i=0.0008,L=10m进口1个=0.5闸阀1个=0.0690弯头2个=1.0出口1个=1.0Hj=（0.5+1+1+0.06）1.15/19.6=0.17Hi=100.0008=0.008H= Hj+ Hi=0.178水头损失取0.2mSB

48、R反应池出水堰标高33.2+0.2=33.4m6.3.3 集水池SBR反应池配水井Q=100001.5=15000m/d=625m/h配水井给集水池取Q=290L/sDN1000 v=0.8m/s i=0.0075 L=10m进口一个=0.5闸阀一个=0.0645弯头2个=0.4890弯头1个=0.48出口1个=1.0Hj=（0.5+0.06+0.482+1.0+1.0）0.8/19.6=0.11mHi=100.0075=0.075mH=Hj+Hi=0.11+0.075=0.185m取水头损失为0.2m集水池出水堰标高33.4+0.4=33.8m6.4.4格栅集水池格栅前出水堰跌水水头取0.3m，细格栅过栅水头损失取0.2m，则细格栅前水位为33.8+0.5=34.3m。6.5.5提升泵-格栅取Q=290L/sDN1800 v=0.9m/s i=0.0004 L=20m进口1个=0.5出口1个=1.0Hj=（0.5+1.0）0.9/19.6=0.1Hi=100.0004=0.004H=Hj+Hi=0.104取水头损失为0.2m提升泵站吸水池底最低液位与细格栅前水位差为34.5-27.2=7.3m自由水头取2m，水泵的扬程H=39.3-2