课程设计报告400000m3污水处理厂设计

1、课程设计报告课程设计报告课程名称：课程名称： 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 实验类别：实验类别：综合性综合性 设计性设计性 其他其他 实验项目：实验项目： 水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 专业班级：专业班级： 环境工程环境工程 11011101 姓姓 名：名： 吴岩吴岩 学学 号：号：110704106110704106 实验室号：实验室号： 实验组号：实验组号： 4 4 实验时间：实验时间： 批阅时间：批阅时间： 指导教师：指导教师： 崔丽崔丽 成成 绩：绩： - 1 -目录目录第第 1 章章 污水处理厂设计计算污水处理厂设计计算.- 1-1.1 污水处理厂位置

2、的选择.- 2 -1.2 工程规模与水质.- 2 -1.3 污水处理程度的确定.- 2 -1.4 污水与污泥处理工艺的选择.- 5 -1.4.1处理工艺流程方案的提出.- 5 -1.4.2两种工艺的技术比较.- 5 -1.4.3两种工艺的经济比较.- 7 -1.5 各处理构筑物的设计计算.- 7 -1.5.1格栅(bar screen).- 7 -1.5.2沉砂池(grit chamber).- 10 -1.5.3初沉池(primary sedimentation tank) .- 12 -1.5.4曝气池(aeration tank).- 17 -1.5.5二沉池.- 23 -1.5.6消毒

3、接触池(contact disinfection chamber) .- 25 -1.5.7计量堰(weir).- 26 -1.5.8污泥处理构筑物的设计计算.- 28 -1.5.9污水处理厂平面及高程布置.- 35 -第第 2 章章 污水处理工程概算及成本估算实例污水处理工程概算及成本估算实例.-37-2.1 计算原则.- 37-2.2 污水厂建设直接费.- 37-2.3 污水处理成本.- 44-第 1 章 污水处理厂设计计算1.1 污水处理厂位置的选择在城市污水排水系统设计中，污水厂的场址选择是十分重要的环节。厂址对周围环境卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。它与城市的总体规

4、划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证再进行确定。污水处理厂厂址选择应遵循下列原则：1.无论采用什么处理工艺，应与选定的污水处理工艺相适应，尽量少占农田和不占良田。2.厂址必须位于集中给水水源下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于 300 米。- 2 -3.当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，应考虑与用户靠近便于运输。当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低

5、于最高洪水位。4.要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。若有可能，采用重力自流以节省动力费用。降低处理成本。5.根据城市总体发展规划，处理厂的选择应考虑远期发展的可能性，留有适当的发展余地，并选择土质好的地方，便于施工。对于胶南市，在该城市的城区西部和南部分别有一条河流，河流流向分别为自北向南和自东向西，另外该城市的常年主导风向为东北风，考虑到污水厂应选在在城镇水体的下游、在城镇夏季最小频率风向的上风侧，即环境影响因素，另外还考虑到厂区面积及交通运输水电条件等，我们将污水厂设在城市的西南部，即南部河流的下游，处理后的污水直接排入该河流。1.2 工程规模与水质污水处理厂规

6、模以处理水量的平均日平均时流量计，根据胶南市各区域的面积、人口密度、污水量标准、工业企业与公共建筑的排水量等资料，我们计算得出该污水处理厂的规模为日处理量为 400000m3，设计最大流量为 6250l/s，占地 22 万 m2。 该厂进水为典型的城市污水，出水要求达到国家二级 b 以上排放标准，应当满足 ss20mg/l，cod60mg/l，bod20mg/l。1.3 污水处理程度的确定根据城市各区人口密度及污水资料表、工业企业与公用建筑的排水量水质资料表、接纳处理后排放污水的自然水体的原始资料表和出水应达到的排放标准，进行污水处理程度的计算。1. 根据 2.求 ss 的处理程度每人每日排水

7、升数克数每人每日的某项污染物ssqasssqc1000- 3 -（1）污水总出口 ss 的允许浓度(2)按水中 ss 允许增加量计算：%62.6438.302106.9938.302ieiccce（3）按排放标准的允许浓度计算：3.求 bod5的处理程度：(1)按河水中 do的允许最低浓度，计算对污水中 bod5的处理程度1)求排放口处 do的混合浓度及混合温度lmgclmgcdpgadpgalmgclmgcdpgadpgassbodssbodssbodssbod/250160401000/25.156160251000)./(40)./(25/22.222180401000/89.13818

8、0251000)/(40)/(25二区：一区：lmgclmgcssbod/66.30388.3541.3271.5658.1797 .30467088.3546041.3259071.5658.1792507 .30422.222/37.54488.3541.3271.5658.1797 .30496088.35280041.32240071.5658.17925.1567 .30489.138lmgbqqpce/99.10630) 1096. 120(4) 1(%39.9338.3020 .2038.302ieicccelmgqqcqcqdswr/79. 5096. 1200 . 2096.

9、 10 . 6200- 4 -取污水水温为 20，受纳水体水温已知为 20, 则 tm=202)求水温为 20时的常数123 . 0dk3)求起始点的亏氧量 do和临界点的亏氧量 dc 查给排水设计手册一常用资料得 20饱和溶解氧 dos=9.2mg/l可得 20饱和溶解氧 do=9.25.793.41 mg/ldc=9.25=4.2mg/l4)用试算法求起始点 l0和临界时间 t0第一次试算：设临界时间tc=1.0d，将此值及其他已知数代入式 第二次试算： 设临界时间 tc=0.90d，将此值及其他已知数代入式得：l0=8.824mg/l 将 l0=8.824mg/l 代入得 tc=0.87

10、2第三次试算： tc=0.850d 代入，l0=8.593mg/l，将 l0=8.593mg/l 代入得tc=0.850dtc 符合要求。5）求起点容许的混合 20的 bod5:lmglltkm/985. 7)101 (593. 8)101 (523. 00516)求污水处理厂允许排放的 20的 bod5:7）处理程度： (2)按河流中 bod5的最高允许浓度，计算 bod5的处理程度09.34104)4104(096. 120623. 0*23. 0623. 0*23. 05elmg/l%62.6438.30299.10638.302ieiccce11123. 0434. 01 . 0434

11、. 0dkkdtlkkkdkkkktlmgllmglllkkdcctkcc0 . 1915. 0)(1 (lg1/303. 9/303. 9103 . 023. 02 . 41001120121200123. 000211代入式将lmglqqqqllrme/70.800 . 4096. 120) 1096. 120(985. 7) 1(555%9 .8477.53870.8077.538edvxt623. 065. 086400351000864001000- 5 -污水 bod5的处理程度：e= %7 .9377.53809.3477.538(3)按排放标准的允许浓度计算 bod5处理程度

12、e=%3 .9677.5382077.538 4.根据以上计算，可确定污水的处理程度： 悬浮物 ss 的处理程度为 93.39%。 bod5处理程度为 96.3%。1.4 污水与污泥处理工艺的选择1.4.1 处理工艺流程方案的提出处理工艺流程方案的提出本设计的处理对象为有生活污水(domestic sewage)和工业废水(industrial wastewater)组成的城市污水，其中主要污染物质为悬浮物和呈胶体及溶解状态的有机物,即 bod5、cod 及 ss。由上述计算，该处理工艺的设计应达到以上处理效果，即要求处理工艺可以有效的去除 bod5、cod、ss 等，所以该设计采用传统活性污

13、泥法和氧化沟工艺都可满足技术上的要求。1.4.2 两种工艺的技术比较两种工艺的技术比较1传统活性污泥法该工艺的一级处理(primary treatment)是由格栅、沉砂池和初沉池所组成，其作用是去除污水中呈悬浮状的固体污染物。经过一级处理的污水，bod 一般只去除 20%30%，达不到排放标准，它属于二级处理的预处理而已。二级处理(secondary treatment)系统是城市污水处理厂的核心部分，它的主要作用是去除呈胶体和溶解状的有机污染物（以 bod5或 cod 示）。通过二级处理，它的去除率可达 90%以上。污水中的 bod5可降至 2030mg/l,使有机污染物达到排放水体标准和

14、灌溉要求。污泥(sludge)是污水处理过程的副产品，也是必然产品。它含有大量有机物，富有肥分，可作为农肥使用，但又因其含有细菌、寄生虫卵以及从污水中带来的重金属离子等，需要作稳定化与无害化处理，否则会造成二次污染。对污泥处理系统多采用厌氧消化、脱水、干化等技术组成的系统。本设计采用厌氧两级中温消化，产生的沼气可直接用于消化池的搅拌及附近供暖。消化后的污泥经干化脱水后外运利用，可获得一定的经济效益。- 6 -工艺流程如下： 图 1-1 传统活性污泥法工艺流程图2氧化沟工艺氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（continuous loop reactor），是活性污泥法的

15、一种变形。氧化沟污水处理工艺是在 20 世纪50 年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从 1954 年在荷兰的首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。其工艺流程如下：图 1-2 氧化沟工艺流程图 3两种方案各自优缺点（1）传统活性污泥法 优点：处理程度高、负荷高、占地面积少、设备简单 缺点: 能耗高、运行管理要求高、可能发生污泥膨胀、生物脱氮功能只能在低负荷下实现。（2）氧化沟工艺 优点：对水温水质水量的变动有较强的适应性；污泥龄一般可达 15曝气沉砂池格栅原污水污泥处理胶南二级污水处理厂典型工艺流程图污泥浓缩池脱水

16、机房污泥消化池污泥利用二沉池物理处理初沉池生物处理二级处理消毒投氯排放一级处理曝气池沉砂池格栅原污水氧化沟厂典型工艺流程图二沉池物理处理生物处理二级处理消毒投氯排放一级处理氧化沟脱水机房污泥外运- 7 -30 天，如果运行得当，可达到脱氮的效应；污泥产率底，且多已达到稳定的程度，不需要再进行消化处理；能耗低，便于自动运行。 缺点：占地面积很大，如果运行不好，容易产生污泥膨胀、泡沫、污泥上浮问题。1.4.3 两种工艺的经济比较两种工艺的经济比较 1传统活性污泥法工程造价估算：表 1-1 传统活性污泥法工程造价预算构筑物提升泵站沉沙池初沉池曝气池二沉池造价（元）903000011400005430

17、0001617000013090000构筑物接触池浓缩池消化池脱水机房污泥回流泵房造价（元）13900001340000357000059700001500000总造价（元）60.28106 2氧化沟工艺工程造价估算：表 1-2 氧化沟工艺工程造价估算构筑物污水提升泵站沉沙池氧化沟二沉池造价（元）903000011400007418000013090000构筑物接触池脱水机房污泥回流泵房造价（元）139000059700001500000总造价（元）106.3106总结：经过技术经济比较，在两方案的处理效果都能达到要求的情况下，方案一经济上其造价及运行费用较低，所以选方案一为污水处理工艺。1.

18、5 各处理构筑物的设计计算1.5.1 格栅格栅(bar screen)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和工艺管线造成损坏。它是由一组平行的金属栅条或筛网制成，被安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大悬浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。- 8 -格栅的基本要求：在污水处理系统或水泵前，必须设置格栅； 格栅栅条间空隙宽度，应符合下列要求：在污水处理系统前，采用机械清除时为1625mm，采用人工清除时为 2540mm；在水泵前，应根据水泵要求确定。注：如水泵前格栅栅条间空隙宽度不大于 20mm 时，污水处理系统前可不

19、再设置格栅；污水过栅流速宜采用 0.61.0m/s，格栅倾角宜采用 4575；格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前景高设计水位 0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施；格栅工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。工作台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于 1.5m，采用人工清除时不应小于 1.2m；格栅间应设置通风设施。图 1-3 格栅示意图1中格栅（与污水泵房合建）设计参数设计流速：建 2 组，每组设计流量为 3125l/s，栅前流速：v1=0.7m/s,过栅流速 v2=0.8m/s栅条宽度：s=0.01m, 栅条间隙：b=0.025m/s,栅前部分长度 0.5m，格栅倾角：a=70，单位

20、栅渣量：w=0.05 栅渣/103m3污水 v=740m3确定格栅前水深:根据最优水力端面公式: 得：b=2.90m m5.412hb栅前槽宽为 2.90m，栅前水深为 1.45m。栅条间隙数：设计 2 组并列的格栅，则每组格栅间隙数 n=53栅槽宽度：m45.8153025. 015301. 0nb1ns1）（）（bh/tgablbl图4-3 格栅示意图22vbq ）取106n(104.48 . 05.41025. 070sin125. 3sinmaxvhbaqn- 9 -所以每个槽宽为 1.845， 总槽宽为：m9.6345.81221 bb栅条高度：超高采用 h1=0.5m，则栅条高度为

21、 h1=0.625+0.5=1.125m由于格栅在污水提升泵前，栅渣清除需要用吊车，为了便于操作将栅条增高 0.8m。进水出水渐宽部分长度： 栅总长度：m8.0470tan125. 10 . 15 . 025.705.4170tan0 . 15 . 0lll121h每日栅渣量：dmdmwqw/2 . 0/53.1101064. 825.1305. 033341所以，采用机械清渣。根据格栅设计参数，本设计选用钢丝绳牵引式格栅除污机。电动机功率 1.1kw，提升速度 1.9m/min，钢丝绳采用不锈钢丝，直径mm，控制方式采用手动和定时控制，污物由人工小车运送，设备总重7 . 72830kg。2、

22、泵后细格栅设计参数设计流速：建 3 组，每组设计流量为 365.33l/s，栅前流速：v1=0.8m/s,过栅流速：v2=0.9m/s栅条宽度：s=0.01m, 栅条间隙：b=0.005m/s,栅前部分长度 0.5m，格栅倾角：a=70。 单位栅渣量：w10.1 栅渣/103m3污水格栅前水深：根据最优水力端面公式：得：b1=0.96m m48. 02hb栅条间隙数：设计两组并列的格栅，每组间隙数为 n=79。栅槽宽度： m17. 179005. 017901. 0nb1ns1）（）（b每个槽宽为 1.17m，总槽宽：（没考虑隔墙厚）m34. 217. 1221bbm725. 02ll m5.

23、4120tan2l1211bb22vbq ）取165n(8 .1639 . 048. 0005. 070sin365. 0sinmaxvhbaqn- 10 -进水渐宽部分长度为： 出水渐宽部分长度为：栅前槽总高：h1=hh20.480.50.98m 栅后槽总高：h1=hh2h10.480.50.691.67m格栅总长度： mhlll03. 570tan5 . 15 . 0121每日栅渣：dmdmw/2 . 0/15. 3101 . 01015. 33334宜采用机械格栅清渣，选 gh 型链条式回转格栅除污机，电动机功率2.1kw，整机重量 3500kg。1.5.2 沉砂池沉砂池(grit ch

24、amber)在污水处理中，沉砂池的主要作用是利用物理原理去除污水中比重较大的无机颗粒，主要包括无机性的砂粒、砾石和较重的有机物质，其比重约为2.65。一般设于初次沉淀池之前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的条件。目前，应用较多的沉砂池有平流沉砂池、竖流式沉砂池、辐流式沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池以及斜板式沉砂池。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。设两座沉沙池，每座设计流量 q3.125m /s

25、。3(1)有效容积：设 t2min3375225.136060mqtv(2)流断面积：设 v0.08m/s沉沙池分两格： 2.519.0395 . 021maa(3)有效水深为 4m，宽深比为 1，超高取 1m，则宽为 4m，砂槽宽为 3m，高1m，校核： 2 .519123444ma 1.61m20tan217. 134. 220tan2l11bbm81. 0261. 12ll12满足要求）(5.844.219bl- 11 -(4)池长：(5)池总高： h41117.0m(6)每格砂槽容积： 3.219.2190 . 1.01mv1-压缩空气管； 2-空气扩散板； 3-集砂槽图 1-4 曝气

26、沉砂池剖面图(7)每格沉沙池，实际沉沙量：设含砂量为 20m3/106m3污水，每两天排放一次，(8)每小时曝气量：设曝气管浸水深度为 2m，查表可得单位池长所需空气量为 29m3/(mh)34 .8002%)151 (29mq(9)排砂设备采用两台排砂斗，就近布置，洗砂后外运。沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵送至砂水分离器，脱水后的清洁砂外运，分离出来的水回流至泵房吸水井。.压缩空气管 2.空气扩散板 3.集砂槽曝气沉砂池剖面图mavl.219.519375336032. 49 . 02864001027. 020mmv- 12 -1.5.3 初沉池初沉池(primary sedimentatio

27、n tank)初次沉淀池的作用是对污水中的以无机物为主的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。由于设计流量较大，采用辐流式沉淀池(radiate flow sadimetation tank)。其特点是：（采用中间进水，周边出水）a.多为机械排泥，运行较好，管理简单；b.排泥方法完善，设备已趋于定型；c.池内水流速度不稳定，沉降效果较差；d.机械排泥设备复杂，对施工要求高；e.适用于地下水位较高的地区；f.适用于大、中型污水处理厂。1.初沉池主体设计：初沉池计算示意图如图 1-6 所示：（1）沉淀部分水面面积:设表面负荷 q=2m3/(m2.h)，池数 n3 个(2)池子直径 取 d=70mmfd1

28、2.6914. 3375044（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。（3）沉淀部分有效水深：设沉淀时间 t1.5h mtqh35 . 122沉淀部分有效容积：（4） 污泥部分所需容积：设，t=4h，n=246618 人）人 d/(5 . 0ls（5）污泥斗容积：设 r 1m，r 2m，a60，则12h5（r2r1）tan2a（21）tan601.73m （6）泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为 0.05，则图 1-6 初沉池计算示意图3m85. 6243100042466185 . 0n1000sntv3112505 . 1322500mtnqv

29、322222112517 .12)1212(373. 1)(3mrrrrhv2375023360025. 6mqnqf- 13 -泥总容积：v1+v2=12.7+160.39=173.096.85m3（7）沉淀池总高度：设超高 h10.3m，缓冲层 h30.5m hh1h2h3h4h50.330.50.631.736.16m（8）淀池池边高度： h=h1h2h30.330.53.8m（9）径深比： （符合要求）33.233702hd（10）排泥设计由于池径较大，故采用 zbg-29 周边传动的刮泥机，其传动装置设在衍架外缘，外周刮泥机线速度为 3m/min，则刮泥机转速为：r/minr/h00

30、8725. 07014. 33dvn5235. 0池底接 dn200 排泥管，连续排泥。(11)浮渣收集浮渣用浮渣刮板收集，设一浮渣箱定期清渣，刮渣板装在刮泥衍架的一侧，高出水面 0.15m，在出水堰前设置浮渣挡板，排渣管 dn200,渣井设有格栅截流,一周刮两次。出渣箱尺寸：mm2。5003002.进水部分设计辐流沉淀池中心处设中心管，污水从池底的进水管中进入中心管，通过中心管壁的开孔流入池中央，中心管处用穿孔障整流板围成流入区，使污水均匀流动。污水自沉砂池出水，并接 dn1000 的铸铁管进入配水井，从配水井接dn800 的铸铁管，在初沉池前接闸门，后接 dn800 的初沉池入流管，。80

31、. 11000 i管内流速：介于 1.01.4 之间，满足要求。闸门及弯头水头损失：mgvh22064. 08 . 92076. 101. 106. 0渐缩部分：下端mm；8001 dd上端mm；10002d32221124239.160)225 .145 .14(363. 0)(3mrrrrhvmrrh63. 005. 0)2229(05. 0)(107. 18 . 0414. 32076. 1422maxdnqv- 14 -高度m；8 . 0h水头损失m013. 08 . 92076. 123. 02h进水采用潜孔入流，潜孔高度：m533. 02 . 36131212hh淹没水深 0.3m

32、，潜孔壁厚 0.3m，内径m，外径121 dd6 . 123 . 012dm，平均直径m3 . 1221ddd设 8 个潜孔，则潜孔面积:m284. 36 . 13 . 08f潜孔速度:m/s814. 084. 32250. 6maxnfqv潜孔水头损失:m038. 08 . 92814. 00 . 1h中心导流筒按流速规定，取m/s，则导流筒有效面积:1 . 0vm225.311 . 0225. 6maxnvqf导流筒内径:取 6.5为布水均匀，中心导流筒外设穿孔挡板，规定穿孔率 1020%，取 0.14，设穿孔挡板高m，直径 5m，穿孔尺寸cm，m2，52 hh3020ab06. 0f则孔

33、数故设计为每排 20 个孔,均匀交错排列，孔口流速孔口水头损失51. 614. 36 . 1425.31444222dfd个23806. 055 . 614. 314. 0%14fdhm- 15 -中心管进水沿程水头损失计算中心管高度m0 . 42 . 06 . 13 . 03 . 040. 6h水头损失=0.0072m8 . 10 . 41h故初沉池进口总水头损失:m0945. 00072. 000029. 0001. 0014. 0072. 01h3.出水部分设计 堰上负荷初沉池出水堰最大负荷不宜大于 2.9l/ms，则每池所需堰长ld，故采用双侧集水。 采用三角堰出水用明渠方法计算出水槽

34、：出水槽外壁距离池壁 0.4m。（如果距离过大，会加大出水流速，影响处理效果，过小会增加流速，带走污泥）每池都是双侧集水：流量m3/s5625. 121225. 6212maxqq设过水断面积m248. 06 . 08 . 0hba湿周m0 . 26 . 028 . 02hbf水力半径m24. 0248. 0far流速m/s 0.4m/s26. 348. 05625. 1aqv水力坡度m59.10779 . 226250lm18.34314. 359.1077ld- 16 -72. 0232vnri出水堰长28 . 024 . 024 . 0ddl m75.2094 . 2358 . 035

35、三角堰尺寸：采用倒等腰直角三角形薄壁堰。堰高为 0.08m，堰宽为 0.16m，取堰上水头为 0.04m，堰上水宽为 0.08m。实际堰数个，取 2622 个。9 .262108. 075.209n单个堰流量m3/s4max0109 .112622225. 6mnqq根据给排水设计手册第一册，第 575 页，三角堰过堰流量52254 . 14 . 1qhhq代入m3/s，可求得过堰水深m，考虑跌水水头损失40100 . 2q030. 0h0.16m，则初沉池出水水头损失为m281. 075.2094 . 016. 0030. 02h综合得出初沉池进水总损失为m376. 0281. 0093.

36、021hhh 水由槽流到一个出水渠，渠底接 dn800 的管回流至集配水井外圈。渠道尺寸为m2。4 . 14 . 1- 17 -1-进水管；2-中心管；3-穿孔挡板；4-刮泥机；5-出水槽；6-出水管；7-进泥管图 1-7 中心进水辐流式沉淀池1.5.4 曝气池曝气池(aeration tank)1污水处理程度的计算及运行方式的选择（1）污水处理程度的计算：活性污泥处理系统处理水中的 bod 值（se） ，是由残存的溶解性 bod 核非溶解性 bod 两者组成的，而后者主要以生物污泥的残屑为主体。对处理水要求达到的 bod 值，应当是总 bod 即溶解性 bod 与非溶解性 bod 之和。活性

37、污泥系统的净化功能，是去除溶解性 bod 的，因此从活性污泥的净化功能考虑，应当非溶解性 bod 从处理水的总 bod 值中减去。原污水 bod 值（so）为 544.37mg/l，经初次沉淀池处理后，bod 按降低30考虑，则进入曝气池的污水，其 bod（sa）为： lmgsa/059.381%)301 (37.544处理水中非溶解性的 bod 值：bod5=7.1bxaceb微生物自身氧化率，d1，取 b0.09xa在处理水的悬浮固体中，有活性的微生物所占的比例 取 xa0.4ce活性污泥处理系统的处理水中的悬浮固体浓度，取 ce20mg/l则 lmgbod/11. 5204 . 009.

38、 01 . 7处理水中溶解性的 bod5 值为： 205.1114.89mg/l则 去除率： %07.9714.37789.14381（2）曝气池运行方式的选择在本设计中应考虑曝气池运行方式的灵活性和多样化。即以传统活性污泥法系统作为基础，又可按阶段曝气系统和再生曝气系统运行。2曝气池的计算与各部分尺寸的确定曝气池按 bod污泥负荷法计算中心进水辐流式沉淀池.进水管 2.中心管 3.穿孔挡板 4.刮泥机 5.出水槽 6.出水管 7.排泥管- 18 -（1）bod污泥负荷率的确定采用 bod-污泥符合率为 0.2kgbod5/(kgmlss.d)，但为稳妥计，需加以校核，校核公式为： fskne

39、s取 k20.019，se14.87mg/l ，代入各值，75. 0,97. 0mlssmlvssf计算结果可证，ns取 0.2 是适宜的。（2）确定混合液污泥浓度（x）：根据已确定的 ns值，得相应得 svi 值，取 110，回流污泥浓度 mg/l101 . 11102 . 110svi10466rx则 375. 03000101 . 130004xxxrr（3）确定曝气池容积：（注：按平均流量作为设计流量）（4）确定曝气池的各部分的尺寸：设 4 组曝气池，每组 6 座，每座容积为池深取 4.5m，则每座池面积为：池宽取 5m， 介于 12 之间 符合要求。1 . 1hb池长（注意池长指的是

40、水流流过的长度，并不是单池的长度）设 5 廊道式曝气池，廊道长：取超高为 0.5m，则池总高为 4.50.55m（5）水力停留时间：名义水力停留时间：)./(2 . 0)./(bod218. 097. 075. 089.14019. 05dkgmlsskgboddkgmlsskgn333.25403330002 . 005.381400000mxnsqvsa372.10584243 .254033m316.23525 . 410584mfmbfl43.470516.2352mll08.94543.47051- 19 -实际水力停留时间： （6）泥龄：污泥产泥系数取 y=0.6， 衰减系数取 k

41、d0.05 则 dkyndsc28.1405. 02 . 06 . 011 （7）污泥产量：取 f0.75 则混合液挥发性悬浮固体浓度3/25. 2/225075. 03000mkglmgfxxv则系统每日排出的剩余污泥量 dkgvxkyqsvdr/1 .38356 .13427 .517725. 21193405. 0)015. 0318. 0(41139206 . 0去除每 kgbod5的泥量为：每 kg 活性污泥日产泥量： kgkynyds07. 005. 02 . 06 . 0由二沉池底排剩余污泥，则排泥量为在曝气池对初沉池和二沉池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道

42、与横向配水渠道相连接，在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有 5 个进水口。 在面初沉池的一侧（前侧） ，每组曝气池的一端，廊道 1 进水口处设污泥回流泥井，井内设污泥空气提升器，回流污泥由污泥泵站送入井内，由此通过空气提升器回流曝气池。按图所示平面布置，设曝气池有多种运行方式：1）按传统活性污泥法系统运行，污水及回流污泥同步从廊道 1 的前侧进水口进入。2）按阶段曝气系统运行，回流污泥从廊道 1 的前侧进入，而污水则分别从两侧的配水渠道的 5 个进水口均量的进入。5/15. 02 . 005. 06 . 0kgbodkgnykxsddmrvrqc/17.48528.14)375. 01

43、 (375. 0254033)1 (3hdqvtm15632. 01887811934hdqrvts11460. 018878)375. 01 (11934)1 (- 20 -3）按再生曝气系统运行，回流污泥从 2 进入，工作为再生池，在这种情况下，污水则从廊道 2 的后侧进水。 图 1-8 曝气池平面图3嚗气系统的计算与设计本设计采用鼓风嚗气系统 （1）平均时需氧量的计算：取 a0.5，b0.15 （2）最大时需氧量 （3）最大时需氧量与平均时需氧量之比 （4）每日去除的 bod5值： （5）kgbod5的需氧量 ：4供气量的计算采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底 4.3m，计算温度

44、定为 30，查资料得：水中溶解氧饱和度：cs(20)=9.17mg/l, cs(30)7.63mg/l （1）空气扩散器出口处的绝对压力（pb） 按下式计算，即 a108 . 910013. 135bhpphkgdvxqsov/7 .287/kg2 .69047 .40275 .287625. 21193415. 0)015. 0318. 0(61139205 . 0bar2hkgdo/9 .327/kg9 .78697 .40272 .384225. 21193415. 0015. 0318. 06106 .1521645 . 04max(2）（）14. 17 .2879 .3272max(

45、2oo）dbod/kg4 .4068510002014.377113920r）（bodookg/kg17. 01697. 04 .406852 .690422中间配水渠回流污泥井空气干管前配水渠- 21 -代入各值，得a10434. 13 . 4108 . 910013. 1535bpp （2）空气离开嚗气池面时，氧的百分比按下式计算ea空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值 12代入 ea值得， （3）嚗气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）最不利条件按 30考虑，代入各值，得： （4）换算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量 取值0 . 1, 0 . 295.

46、082. 0c，代入各值：相应的最大值需氧量为： （5）嚗气池平均时供气量， 代入各值得： （6）嚗气池最大时供气量： （7）去除每 kgbod5的供气量 （8）每 m3污水的供气量%100)1 (2179)121taaeeo（）（）（43.1812. 01217912. 0121to）42102.026(t5b)(opccstslcs/mg75. 84243.18102.02610434. 1(63. 755)30(）20)()20(024. 0ttssccccrrhr/kg248024. 10 . 275. 80 . 195. 082. 017. 9177)2030(0hr/kg29802

47、4. 10 . 275. 80 . 195. 082. 017. 9202)2030(01003 . 00asergh/m6888100123 . 02483sghgs/m8277100123 . 02983(max)bodkg/m06. 4244 .4068568883空气- 22 - 污水空气33m/m45. 1241139206888 （9）本系统的空气总用量： 除采用鼓风嚗气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的 8 倍考虑，回流污泥比取值 37.5%，这样提升回流污泥所需空气量为： h/m1424024113920375. 083总需空气量为：82771424

48、022517m3/h5、空气管系统计算按嚗气池的平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共 5 根干管，在每根干管上设 10 对配气竖管，共 20 条配气竖管。全嚗气池共设 1 条配气竖管。每根竖管的供气量为： hm /77.8210082773嚗气池平均面积为： 5060.53275每个空气扩散器的服务面积按 0.5计，则所需空气扩散器的总数为：为安全计，本设计采用 6600 个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：每个空气扩散器的配器量为：将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，用以进行计算。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路进行计算，在空

49、气流量变化处，设计算节点，统一编号后，列表进行空气管道计算。空气干管和支管一级配气竖管的管井。根据通过的空气量和相应的流速来确定，计算结果列入表中第六项。空气管道流速，干管、支管为 1015m/s，竖管、小支管为 45m/s。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量长度，则0l2 . 15 .550kdl 并计算出管道的计算长度(m)， 为管段长度，列入表中的 8、9 两项。0ll l计算温度和曝气池水深查附录 3 求得,结果列入表中第 10 项。空气压力按估算，第 9 与第 10 项相乘，得到压力损失，结果列入8 . 95 . 1hp21hh 表种第 11 项。表中 11 项各值累加

50、，得空气管道系统的总压力损失为：kpahh948. 48 . 992.504)(21个65505 . 03275个701006600hm /25. 1660082773- 23 -网状模空气扩散器的压力损失为 5.88kpa，则总压力损失为 5.884.94810.828kpa为安全计，设计取值 11kpa。6空压机的选定空气扩散装置安装在距嚗气池底 0.2m 处，因此空压机所需压力为：p=(4.5-0.2+1.0)9.8=51.94kpa空压机供气量：最大时： 82771424022517m3/h=375.28m3/min平均时： 68881424021128m3/h=352.13m3/mi

51、n根据所需压力及空气量，决定采用 6 台 l93wd 罗茨鼓风机。正常情况下：4 用 2 备，高负荷时 5 用 1 备。7污泥回流系统的设计回流污泥自流进污泥提升井，气力提升进入曝气池。回流污泥量：m3/s096. 1%100096. 1 qrqr8 污泥提升设备的选择设计污泥回流采用螺旋泵，其优点是：电耗小，不宜堵塞，近年来使用较多。按污泥回流最大设计回流流程，污泥回流比为。故选用 dn1100，转%100r数r/min，48nm3/h，提升高度m 的螺旋泵 6 台，4 台工作，2 台备用。875q5 . 4h9.其它附属设施的设计本设计考虑到城市工业发展迅速，大量的工业废水排入污水处理厂中

52、，测曝气池中将会产生大量的泡沫，影响到污水处理的效果及卫生条件。因此，本设计中采用消泡管，消泡用水来源为处理厂的处理回用水。另外，考虑到检修问题，本设计中在曝气池的底部设置排气管，将水排入厂区下水道。1.5.5 二沉池二沉池1.概述二次沉淀池是设置在曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥，获得澄清的处理水为主要目的的。二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离，二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。活性污泥处理系统的重要组成部分，其作同时泥水分离，使混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。其运行处理效果将直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。本设计采用

53、机械吸泥的向心式辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。- 24 -2.二沉池的设计计算（1）沉淀部分水面面积:设表面负荷 q=1.3m3/(m2h)，池数 n6 个（2）池子直径:取 d=32m（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。 ）（3）沉淀部分有效水深：设沉淀时间 t2.5h m3 . 3h25. 35 . 23 . 122取mtqh（4）沉淀部分有效容积：污泥部分所需容积：设，t=4h，n=246618 人）人 d/(8 . 0ls污泥斗容积：设 r12m，r21m，a60，则h5（r2r1）tan2a（21）tan601.73m（5）污泥斗以上圆

54、锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为 0.05，则（6）污泥总容积：v1+v2=12.7+304.79=317.49m310.96m3（7）沉淀池总高度：设超高 h10.3m，缓冲层 h30.5m hh1h2h3h4h50.33.30.50.6731.736.5m（8）沉淀池池边高度： h=h1h2h30.33.30.54.1m（9）径深比：mfd95.3114. 328.80144228.8013 . 166250mqnqf367.4166236250mtnqv3m96.10243100042466188 . 0n1000sntvmrrh8 . 005. 0)2236(05. 0)(13222

55、1124279.304)221818(38 . 0)(3mrrrrhv322222112517 .12)1212(373. 1)(3mrrrrhv符合要求）(66.103322hd- 25 - 出水堰的计算二沉池是污水处理系统中的主要构筑物，污水在二沉池中得到净化后，出水的水质指标大多已定，故二沉池的设计相当重要。本设计考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷，故采用三角堰出水。为了便于安装及维修，采用与初沉池相同几何尺寸的三角堰。如图 4-13 所示。设堰底宽 0.16m，三角堰高 0.08m，则实际总堰长：m00.1916 . 18 . 08 . 0ddl实际堰负荷：m3/m2h 介于 48 之间，符

56、合要求。锯齿形堰总数为：单个三角堰流量：m3/s4max1073. 8119325. 66161mqq三角堰过堰流量为：q254 . 1hq计算可得m，考虑自由跌水水头损失 0.15m，则出水堰总水头损031. 0h失为m。181. 015. 0031. 0出水槽的接管与二沉池集水井相连。1.5.6 消毒接触池消毒接触池(contact disinfection chamber)1.概述城市污水经一级、二级处理后，水质有所改善，细菌含量大幅减少，但细菌的绝对值仍然很可观，并存有病原菌的可能。因此，在排放水体或农田灌溉之前，应进行消毒处理。本设计采用液氯作为消毒剂，其原理是污水与液氯混合后，其产

57、生的 ocl-，是很强的消毒剂，可以杀灭细菌与病原体。其特点是：效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜，适用于大、中型规模的污水处理厂。2.消毒接触池设计参数本设计采用效果可靠，投配设备简单、投量准确、价格便宜的液氯进行消毒。（1）加氯量 510mg/l，取 10mg/l，则加氯量为94.946101086400096. 13gkg/d；44. 319124686400096. 1240lqq个75.119316. 0191m- 26 -（2）接触时间：min；30t（3）沉降速度：1.01.3mm/s；（4）保证余氯不小于 0.5mg/l。接触池主体设计计算采用隔板式接触反应池（1）接触

58、池容积取水力停留时间 t30min v=qt625010306011250m33（2）水流速度：平均水深 h5m，隔板间距为 1.5msmhbqv/38. 15 . 131062503（3）表面积：（4）廊道总宽：隔板采用 15 个，则廊道总宽为 b=16b161.524m （5）接触池长度：（6）水头损失：取 0.3m（7）超高 h10.3m，（8）池总高 h30.33.3m1.5.7 计量堰计量堰(weir)为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为今后处理厂的设计提供可靠数据，必须设计计量设备，以准确掌握污水厂的污水量，并对水量资料和其它运行资料进行综合分析

59、。1. 计量堰的选择原则（1） 测量装置应当是水头损失小、精度高、操作简单，并且不易沉积杂质物的。（2）二级出水的计量设备可采用咽喉式计量槽、电磁流量计、文氏管、超声流量计等，也可采用各种形式的溢流堰(downflow weir)进行测量。本设计中为节省投资，近在污水厂的总出水管上设置计量设备，对二级处理出水进行计量。计量车被采用咽喉式计量槽中常采用的巴氏槽（parsh flume） 。其优点是：水头损失小、不易发生沉淀、精确度高，可达 9598%。但它对于施工要求较高，尺寸如不精确即影响精度。因此，施工时应注意确保质量。2.计量堰尺寸设计22250511250mhvfmbfl75.93242

60、250- 27 -本设计设计流量 1.076m3/s，根据给排水设计手册第五册 412 页表 10-3，选择测量范围在 0.2501.800m3/s 的巴式计量槽，如图 1-9 所示，其各部分尺寸为： m，m，m，m，m，m90. 0w65. 1b683. 1a20. 1c56. 1d122. 132a。图 1-9 巴氏计量槽示意图3.计量堰水头损失计算计量堰按自由流计，根据给排水设计手册第五册，414 页，表 10-4，查得应采用的计量堰尺寸为：当，q=1.076m3/s 时，m；自90. 0w64. 01h由流取5 . 012hh则m，故计量堰水头损失为32. 064. 05 . 02hm