湖北某市7万m3d城市污水厂A2O工艺设计

1、1 设计概论1.1设计任务本次毕业设计的主要任务是完成湖北某市7万m3/d城市污水厂A2/O工艺设计。工程设计内容包括：1、污水厂工艺设计方案设计。2、确定处理方案的初步设计 （1）污水厂工艺设计计算；（2）污水厂工艺总平面图布置和流程高程图。1.2区域概况和自然条件该市概况该市是为适应我国汽车工业布点规划、发展轿车产业，扩大该市对外开放，促进湖北省实现“在中部崛起”的方针而决定建立的。以轿车为支柱产业，大力发展外向型经济，力求建设成为该市对外开放的窗口，其规划布局合理。该市分为东、西两部分，其中东部为工业区，区内主要设有总装厂和与之配套的零件加工厂以及工业街坊，同时布置了仓库区，开发区管理区

2、和部分居住用地。西部主要为生活区，集中建设开发区生活居住及服务设施、商贸、旅游等第三产业设施和高教、科研机构等。总之，合理的规划布局，构成了一个功能齐全，配套合理的综合经济开发区。按照该区的总体规划，至2015年，该区建设面积将达31km2，规划人口将发展至2030万人。 自然条件1.地理位置该市位于中国的中部地区,东西距最大为134公里，南北距最大为155公里。处于江汉平原东部，长江与其最大的支流汉水交汇于此，地形以平原为主，丘陵为辅，且市内湖泊塘堰众多。现有湖泊147个，水域总面积2187平方公里，占全市国土面积的14强。在中国经济地理中，该市处于优越的中心位置。水、陆交通十分发达，自古就

3、有“九省通衢”的美称。2.气象资料该市属亚热带季风气候，全年四季分明，日照充足，雨量充沛，其气象特征如下：(1)气温年平均气温：16.4；最高气温：41.3；最低气温：-3.4。(2)降水量年平均降水量：1237.7mm；年平均降雨天数：125.2天；年最大降水量:2059.7mm；24小时最大降水量：332.6mm(1959年)；1小时最大降水量:98.6mm(1959年)。(3) 湿度年平均相对湿度：78%(4)降雪24小时最大积雪深度：15.0cm。年降雪日：一般在10日以内(5)风全年主导风向为东北偏北，冬季以北风和东偏北为主，夏季多为东南风。年平均风速：2.7m/s；最大风速：19.

4、1m/s。(6)雾日数年平均雾日数：28.4日；年最小雾日数：10日。(7)蒸发量年平均蒸发量：1494mm。3. 地形地貌开发区地势西北高，东南低，有两个不同的地貌成因类型。(1)剥蚀堆积岗状平原，相当于长江三级阶地，绝对标高一般为2535m(黄海高程，下同)，全区最高点位于三元寺西北，标高43.9m，主要由第四系中更新统洪冲积层粘土组成。(2)堆积平原，由长江一级阶地组成，地表较平坦，一般标高在南太子湖以北为1718m，其余2022m，洪水期绝大部分被长江堤阻拦不受淹没。4. 水文资料(1)长江水文(黄海基面)历年最高洪水位：28.05m；历年平均水位：17.39m； P=2%洪水位：26

5、.70m；历年最低水位：9.18m；最大流量：78800m3/s；最小流量：3500m3/s；蓄水位：24.91m。(2)防洪及排渍沌口防洪区域东为长江大堤，北为江汉干堤，全长约40km，南边和西边均为自然高地堤线，亦称汉阳隔堤。开发区周围的东湖水系流域面积364.3km2，其中水面36.5km2，建有排水闸一座(东风闸)，排水量90m3/s，排水泵站一座(东风泵站)，装机8台，排水量66m3/s。控制水位19.6518.65m；平均水位18.31m；最高水位20.31m。5. 地震根据国家地震烈度区划，该市地区地震级为4.75级，抗震设防烈度为6度。设计水量与水质 设计水量污水量标准包括生活

6、污水和工业污水两部分。该市的综合用水量定为625升/人日，综合污水量按照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500升/人 日。该污水处理厂设计水量约为70000m3/d。2污水水质及净化要求原水水质：CODcr：300mg/L；BOD5：200mg/L； SS：180mg/L；NH3-N：25-35mg/L；TP：3.9 mg/L； pH = 6-9。该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB189182002）中的一级B标准，污水经处理后应符合以下具体要求：CODCr60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，TN 20 mg/L，NH3-N8mg/L, TP1 mg

7、/L。2 污水处理厂设计2.1 污水处理厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则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导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形本地区在总体规划、专业规划及开发区建设中，已按自然地形，用地规划预留了污水处理厂位置。2.2 污水污泥处理工艺选择2.2.1水质表2-1 污水处理厂进、出水水质指标单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP进 水300200180253.9出 水602020150.5该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB189182002）中的一级B标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P。

8、所以不仅要求去除BOD5还应去除水中的N，P，使其达到排放标准。2.2.2污水、污泥处理工艺选择1. 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。 污水的处理程度 工程造价与运行费用 当地的各项条件 原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约7万吨,属于中小规模的污水处理厂。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

9、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，小型污水厂还可以采用生物滤池、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，氧化沟工艺。2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、

10、脱氮的工艺有：AA/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。1、A2/O法（AnaerobicAnoxicoxic）由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污

11、泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.57.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。2、氧化沟工艺本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争

12、力，当前可谓热门工艺。氧化沟具有脱氮的效果且在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有： 帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kW·h)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥的污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel

13、)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。    三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。交替式氧化沟是SBR工艺与传统氧化沟工艺组合的结果，目前应用的主要有3种氧化沟，分别为VR型、DE型、T型。交替式氧化沟具有良好的脱氮效果，若在起前面设一厌氧池，则起也具有良好的除磷效果。氧化沟一般不设初沉池，负荷低

14、，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kW·h)。2.3 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，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除磷脱氮工艺进行经济技术比较。经过分析本设计可选择的工艺流程，有两种：1、 普通A/A/O法处理工艺。2、 厌氧池+氧化沟处理工艺。两种工艺经过比较：氧化沟除了具有A/A/O的效果外，还具有如下特点：1) 具有独特的水力流动特点，有利

15、于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果； 2) 不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；3) BOD5负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理；4) 脱氮效果还能进一步提高；5) 电耗较小，运行费用低。所以本设计选用厌氧池+氧化沟处理工艺。本设计的工艺流程为：3 污水处理构筑物设计计算3.1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

16、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。格栅的设计城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进水水量为，污水进入污

17、水处理厂处的管径为1250。本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置三组即N=3组，每组的设计流量为0.351。3.1.2设计参数1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 1) 粗格栅：机械清除时宜为1625mm；人工清除时宜为2540mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm。 2) 细格栅：宜为1.510mm。 3) 水泵前，应根据水泵要求确定。 2、 污水过栅流速宜采用0.61.Om/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为6090°。人工清除格栅的安装角度宜为30&

18、#176;60°。 3、当格栅间隙为1625mm时，栅渣量取0.100.05污水；当格栅间隙为3050mm时，栅渣量取0.030.01污水。4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.Om。 5、格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。 6、 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.Om。工作平台正面过道宽度，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。 7、 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机

19、输送。 8、格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。 9、格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。10、沉砂池的超高不应小于0.3m。中格栅设计计算1、进水渠道宽度计算根据最优水力断面公式计算设计中取污水过栅流速=0.8 则 栅前水深：2、格栅的间隙数 式中 格栅栅条间隙数，个； 设计流量，； 格栅倾角，º； 设计的格栅组数，组； 格栅栅条间隙数，。 设计中取 =0.02 个3、格栅栅槽宽度 式中 格栅栅槽宽度，； 每根格栅条宽度，。 设计中取=0.0154、 进水渠道渐宽部分的长度计算式中 进水渠道渐宽部分长度，；

20、渐宽处角度，º。 设计中取 = 5、 进水渠道渐窄部分的长度计算 6、 通过格栅的水头损失 式中 水头损失，； 格栅条的阻力系数，查表知 =2.42； 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。则 7、栅后槽总高度设栅前渠道超高则 栅后槽总高度：8、栅槽总长度9、每日栅渣量 式中 每日栅渣量，； 每日每1000污水的栅渣量，污水。设计中取 =0.05污水 应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。10、进水与出水渠道城市污水通过的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。细格栅设计计算设计中取格栅栅条间隙数=0.01，

21、格栅栅前水深=0.9，污水过栅流速=1.0，每根格栅条宽度=0.01，进水渠道宽度=0.5，栅前渠道超高，每日每1000污水的栅渣量=0.04则 格栅的间隙数： 个 格栅栅槽宽度： 进水渠道渐宽部分的长度： 进水渠道渐窄部分的长度计算： 通过格栅的水头损失： 栅后槽总高度：栅槽总长度： 每日栅渣量：应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。3.2提升泵站污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。排水泵站的基本

22、组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。泵站设计的原则 1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。 其他规定见GB500142006室外排水规范。泵房形式及工艺布置本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量。1、泵房形式为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于2m3/s，且鉴于其设计和施工均有

23、一定经验可供利用，故选用矩形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池与机器间合建，前后设置。大开槽施工。2、工艺布置本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。泵房设计计算 1、设计参数 设计流量为，集水池最高水位为79.93m，出水管提升至细格栅，出水管长度为5m。2、泵房的设计计算（1）集水池的设计计算设计中选用5台污水泵（4用1备），则每台污水泵的设计流量为：，按一台泵最大流量时5min的出水量设计，则集水池的容积为： 取集水池的有效水深为集水池的面积为：集水池保护

24、水深0.71m，实际水深为2.0+0.71=2.71m。 （2）水泵总扬程估算1）集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为： 85.001-（79.93-2）=7.071m2）出水管管线水头损失每一台泵单用一根出水管，其流量为，选用的管径为的铸铁管，查给水排水设计手册第一册常用资料得流速（介于0.82.5之间），。出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入细格栅。设局部损失为沿程损失的30%，则总水头损失为： 泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0，则水泵总扬程为： （3）选泵本设计单泵流量为，扬程。查给水排水设计手册第11册常用设备，选用300TLW-540IB型的立式

25、污水泵。该泵的规格性能见表3-1。表3-1 300TLW-540IB型的立式污水泵的规格性能流量Q扬程H转度n电动机功率N效率污物通过能力气蚀余量r重量固体纤维1414392.816.69701107725015008.031503.3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、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

26、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。曝气沉砂池 本设计中选择三组曝气沉砂池，N=3组。每组沉砂池的设计流量为0.351。设计参数1、水平流速宜为0.1ms。2、最高时流量的停留时间应大于2min。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，采用重力排

27、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。曝气沉砂池的设计计算 1、沉砂池有效容积 式中 沉砂池有效容积，；停留时间，。本设计中取 =3 2、水流断面面积 式中 水流断面面积，；水平流速，。设计中取 =0.1 3、池总宽度 式中 沉砂池宽度，；沉砂池有效水深，。 设计中取 =1.6 在1.01.5之间。 4、池长 5、每小时所需的空气量 式中 每小时所需的空气量，； 1的污水所需要的空气量，。 设计中=0.2污水 6、沉砂

28、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。 从而可计算得每个沉砂斗的容积为： 7、沉砂斗几何尺寸计算设计中取沉砂斗底宽为0.5，沉砂斗壁与水平面的倾角为，沉砂斗高度则 沉砂斗的上口宽度为：沉砂斗的有效容积： 8、池子总高 设池底坡度为0.4，破向沉砂斗，池子超高则 池底斜坡部分的高度： 池子总高： 9、验算流速 当有一格池子出故障，仅有两格池子工作时：当有两格池子出故障，仅有一格池子工作时：10、进水渠道 格栅的出水通过的管道送入沉砂池的进水渠道，然后进入沉砂池，进水渠道的水流流速 式中 进水渠道水流流速，； 进水渠道宽度，； 进水渠道水深，。

29、设计中取 =1.2，=0.8。 水流经过进水渠道再分别由进水口进入沉砂池，进水口尺寸900×900，流速校核：进水口水头损失代入数值得：进水口采用方形闸板，SFZ型明杆或镶钢铸铁方形闸门SFZ900，沉砂斗采用H46Z2.5旋启式底阀，公称直径200mm。11、出水堰计算 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为 式中 堰上水头，； 流量系数，一般取0.40.5，设计中取=0.4； 堰宽，等于沉砂池的宽度。 出水堰后自由跌落高度0.12，出水流入出水槽，出水槽宽度1.0，出水槽水深0.6，水流流速。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水槽

30、用钢混管，管径，管内流速，水利坡度，水流经出水槽流入集配水井。12、排砂装置采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径200。曝气沉砂池曝气计算1、空气干管设计干管中空气流速一般为1015m/s,取空气流速12m/s,则2、支管设计干管上设10根配气管，则每根竖管上的供气量为：根沉砂池总平面面积为：L×B = ，取选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为1.5m2，直径为500mm，则需空气扩散器总数为：个。则每根配气管有1个空气扩散器，每个扩散器的配气量为： 。3.4厌氧池+DE型氧化沟工艺计算氧化沟是活性污泥法的改良和发展，曝气池

31、呈封闭渠道形，污水和活性污泥在循环水流的作用下混合接触，完成有机物的净化过程，又称循环曝气池。氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体为完全混合状态，同时具有这两种混合方式的某些特点。在氧化沟中，污水和活性污泥的混合液在外加动力的作用下，不停的循环流动，有机物在微生物的作用下得到降解。该工艺对水温、水质和水量的变化有较强的适应性，污泥龄长、剩余污泥少、而且具有脱氮的功能。氧化沟有多种不同的类型，如Carrousel式、Orbal式、一体化氧化沟、交替式氧化沟等。若在氧化沟前加一厌氧池，也具有良好的除磷效果。本设计中选用厌氧池+DE型氧化沟工艺。取2组厌氧池+DE型氧化沟

32、，则每组的设计流量为0.527。3.4.1设计参数 1、厌氧池的水力停留时间为；2、氧化沟的处理能力取决于污水温度和沟内活性生物固体（MLVSS）的浓度。工艺设计通常是依据进水中污染物负荷、污泥龄、污泥负荷F/M和污水温度等。设计污泥龄、F/M和水温者之间有一定的函数关系：表3-2 污泥龄、F/M和水温者之间有一定的函数关系温度（）5101520污泥龄（）2012840.060.100.150.20DE型氧化沟设计，相应的污泥龄为，而浓度通常设计为，其取值是依据污泥的沉淀性能和污泥在沟中的贮存量。3、延时曝气氧化沟的主要设计参数，宜根据试验资料确定，无试验资料时可按下表3-3的规定取值。 表3

33、-3 延时曝气氧化沟的主要设计参数项目单位参数值污泥浓度污泥负荷容积负荷污泥龄污泥产率需氧量水力停留时间污泥回流比总处理效率4、进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区。氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时，宜为0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为0.60.8m，其设备平台宜高出设计水面0.81.2m。 5、氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用3.54.5m。 6、根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位0.20.3m。 7、氧化沟内的平均流速宜大于0.25 ，混合液在渠内流3.4.2厌氧池

34、计算 1、厌氧池容积式中 厌氧池容积，； 厌氧池水力停留时间。 设计中取 =0.75=45min 2、厌氧池尺寸计算 厌氧池面积：设计中取厌氧池有效水深为 厌氧池尺寸为：长宽=23.820厌氧池实际面积为：设计中取厌氧池的超高为0.3 则 池总高为 3、污泥回流量计算： 设计中取污泥回流比为则 4、搅拌机的选择 查给水排水设计手册第11册常用设备知选用BQT075型低速潜水推流器。3.4.3 DE型氧化沟计算 1、内源呼吸系数 式中 内源呼吸系数，； 时，内源呼吸系数，一般取0.040.075； 温度系数，一般取1.021.06。 设计中取=0.05，=1.03当时 2、出水计算设计中取的去除

35、率为，氨氮的去除率为，磷的去除率为则 去除的的浓度为： 去除的氨氮的浓度为： 去除的磷的浓度为：3、污泥龄计算 设计中取， 取25天4、好氧区有效容积 5、缺氧区有效容积 反消化区脱氮量： 缺氧区有效容积： 式中 反消化速率，设计中取 =。 。6、氧化沟总有效容积式中 具有活性作用的污泥占总污泥量的比例，一般采用0.55左右。设计中取 =0.57、氧化沟平面尺寸设计中取氧化沟的有效水深为氧化沟的面积为： 有 可解得 。3.4.4设计参数的较核1、水力停留时间较核 大于16，符合要求。2、 污泥负荷率 介于0.030.08之间，符合要求。3.4.5 进出水系统计算1、厌氧池+DE型氧化沟的进水设

36、计沉砂池的出水通过3根的管道进入集配水井，然后，用3条管道送入每组的厌氧池+DE型氧化沟，送水的管径为，管内的流速为。回流污泥也同步流入。2、氧化沟的出水设计氧化沟的出水采用矩形堰跌落出水，则堰上水头 式中 堰上水头，； 每组氧化沟的出水量，指污水的最大流量与回流污泥量之和，； 流量系数，一般取0.40.5； 堰宽，。 设计中取 =0.4 =5.0 出水总管管径采用3根管道把水送入二沉池，管内的污水流速为。回流污泥管管径为，管内的污泥流速为。3.4.6剩余污泥量计算湿污泥量：设污泥含水率为 3.4.7 需氧量计算 设生物污泥中大约有的氮，用于细胞的合成，则每天用于合成的总氮为： 即中有用于合成

37、细胞。按最不利情况，设出水中量和量各为，则 需要氧化的量为： 需要还原的量为：需氧量（同时去除和脱氮）计算：设计中取 =0.23 则 平均需氧量为： 最大需氧量为： 最大需氧量与平均需氧量之比为：。3.4.8供气量 1、供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底0.2m处，淹没深度为，氧转移效率，计算温度为。 空气扩散器出口处的绝对压力计算： 空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为：好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）：式中 标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，查表得。 标准需氧量（换算为时的脱氧清水的充氧量）：式中 标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，查表

38、得； 标准大气压下，时清水中的饱和溶解氧浓度，； 曝气池内溶解氧浓度，； 污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用0.50.95； 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧浓度值比，一般采用0.900.97 压力修正系数。 设计中取=0.9，=0.95，=2，=1.0 最大标准需氧量： 最大标准需氧量与标准需氧量之比： 好氧反应池供气量计算：平均时供气量为：最大时供气量为： 2、曝气机数量计算（以单组反应池计算）设计中计算两种曝气机，分别为：鼓风微孔曝气器和垂直轴表面曝气机第一种：鼓风微孔曝气器计算按供氧能力计算所需要的曝气机数量，计算公式为：式中 曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能

39、力 。设计中采用鼓风曝气，微孔曝气器，参照给水排水设计手册常用设备知：每个曝气头通气量按时，服务面积为，曝气器氧利用率为，充氧能力为则 个以微孔曝气器服务面积进行较核：在之间，符合要求。第二种：垂直轴表面曝气机曝气转碟采用垂直轴表面曝气机，每组氧化沟设4台，共12台。曝气机的动力效率为，则单台曝气机的功率为76。3.5辐流式沉淀池辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池

40、底沉泥，提高池的容积利用系数。这类沉淀池多用于二次沉淀池。本设计中采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。3.5.1设计原则设计参数1、沉淀池的设计数据宜按下表的规定取值表3-4 沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间表面水力负荷每人每日污泥量污泥含水率固体负荷初次沉淀池二次沉淀池生膜法后活性污泥法后2、沉淀池的超高不应小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.Om。 4、当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。 5、活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h

41、的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。 6、排泥管的直径不应小于200mm。 7、当采用静水压力排泥时，二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于0.9m。 8、二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L(s·m)。 9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 10、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为612，水池直径不宜大于50m。11、宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为13rh，刮泥板的外缘线速度不宜大于3mmin。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥。12、缓冲

42、层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。13、坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。3.5.2设计计算设计中选择四组辐流沉淀池，每组设计流量为0.250。1、沉淀池表面积式中 污水最大时流量，； 表面负荷，取； 沉淀池个数，取4组。池子直径： 取29。2、实际水面面积实际负荷 ，符合要求。3、沉淀池有效水深式中 沉淀时间，取。 径深比为： 在6至12之间。4、污泥部分所需容积则 采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为5、污泥斗计算 式中 污泥斗上部半径，； 污泥斗下部半径，； 倾角，一般为。设计中取 =，=。 污泥斗体积计算：6、污泥

43、斗以上圆锥体部分污泥容积设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05 污泥斗以上圆锥体部分体积：则还需要的圆柱部分的体积： 高度为：7、沉淀池总高度设计中取 超高，缓冲层高度 8、排泥装置二沉池连续刮泥吸泥。本设计采用周边传动的刮泥机将泥刮至污泥斗。在二沉池的绗架上设有的污泥流动槽，经渐缩后流出二沉池，采用渐缩是为保证中心管内污泥流速不宜过大，以利于气水分离。因为池径大于20m,采用周边传动的刮泥机，其传动装置在绗架的缘外，刮泥机旋转速度一般为13rad/h。外围刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min，则刮泥机为1.5rad/min。 吸泥管流量二沉池排出的污泥流量按

44、80%的回流比计，则其回流量为：本设计中拟用6个吸泥管，每个吸泥管流量为：规范规定，吸泥管管径一般在150600mm之间，拟选用，。 水力损失计算以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长4m，局部水头损失为沿程水头损失为中心排泥管故中心管选择DN500，1000泥槽内损失m泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）m，槽内泥高m。则吸泥管路上总水头损失为 9、二沉池进水部分计算二沉池进水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管。为了配水均匀，岩套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。（1）进水管计算当回流比时，单池进水管设计流量为 进水管管径取为则 流速：当为非满流时，查给水排水设计手册常用

45、资料知：流速为。 （2）进水竖井计算进水竖孔直径为进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为，共设8个沿井壁均匀分布；流速为：，符合要求孔距为：设管壁厚为0.15m，则（3）稳流罩计算稳流筒过流面积 式中 稳流筒筒中流速，一般采用。 设计中取稳流筒直径10、 二沉池出水部分设计 集水槽的设计本设计考虑集水槽为矩形断面，取底宽0.8m，集水槽距外缘距池边0.5m，集水槽壁厚采用0.15m，则集水槽宽度为：m。设计中采用，其中安全系数，取1.5，得集水槽内水流速度为： 符合要求。采用双侧集水环形集水槽计算，槽内终点水深为槽内起点水深为式中 槽内临界水深，； 系数，一般采用1.0。校核如下：因此，设计取槽内

46、水深为0.7m，取超高0.3m，则集水槽总高为m。集水槽水力计算湿周： 水力半径： 水流坡度： 则沿程水头损失为：局部按沿程水头损失的30%计，则集水槽内水头损失为： 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90度三角堰出水。式中 三角堰单堰流量，； 进水流量，； 集水堰总长度，； 集水堰外侧堰长，； 集水堰内侧堰长，； 三角堰数量，个； 三角堰单宽，； 堰上水头，； 堰上负荷，。设计中取 取1068个介于之间，符合要求。考虑自由跌水水头损失0.15m，则出水堰总水头损失为

47、：出水槽的接管与消毒接触池的进水渠道相连，出水管管径为，流速为： 当为非满流时，查给水排水设计手册常用资料知：流速为。 出水直接流入消毒接触池的进水渠道；集配水井内设有超越闸门，以便超越。3.6消毒设施计算 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅度的减少，但是细菌的绝对值还十分可观，并有存在病原菌的可能。因此，污水再排入水体前，应进行消毒处理。3.6.1消毒剂的选择目前，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

48、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、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

49、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，他们的比较见下表3-5。所以目前液氯仍然是消毒剂首选。本设计中选用液氯作为消毒剂。表3-5 各种消毒方法比较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，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，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

50、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3.6.2消毒剂的投加 1、加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量为则 每日的加氯量为： 2、加氯设备液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计三台，采用二用一备。每小时的加氯量为：设计中采用型转子加氯机。3.6.3平流式消毒接触池本设计采用2个3廊式平流式消毒接触池，计算如下：1、 消毒接触池容积式中 接触池单池容积，； 消毒接触时间，一般取。设计中取2、 消毒接触池表面积式中 消毒接触池有效水深，。设计中取3、 消毒接触池池长式中 消毒接触池廊道总长，；消毒接触池廊道单宽，。设计中取 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长为：校核长宽比：，合乎要求4、池高设计中取超高为：4、 进水部分每个消毒接触池的进水管管径，。6、混合采