污水处理厂设计计算说明书(完美)

1、第一章 绪论1.1 设计目的与意义 本毕业设计是对某一污水处理工程的模拟，通过设计，使学生系统的熟悉和掌握环境工程专业图纸设计方面的内容体系、操作程序，培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力，为今后从事工程实际设计或施工工作打下基础。 通过本次毕业设计可以培养学生以下几方面的能力：（1）加深对所学的基础理论、基本技术能和专业知识的理解，培养学生的综合运用所学知识的能力；（2）培养学生独立工作、独立思考和分析解决实际问题的能力，特别是培养学生的创新能力和实践能力；（3）培养学生的图纸设计、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具使用等基本工作的实践能力。1.2 主要指标和技术参数

2、1、 城市资料（1） 基本资料：该城镇位于我国辽宁省大连市a区，城市规划人口为16.8万人，占地面积约为11.2km2， 拟在该地区新建污水处理厂。该地区地势呈南北走向，北部地势高，南部地势低；中部高，东西方向略低；平均的坡度为1。从城市布局看，区属于老城区，区属于新城区，区属于开发区，该镇地面平整，属亚粘土区。城市常年主导风向为西风。镇南有河流经过，自西向东流。厂址位于城镇西北部，厂区设计地面标高为99.20m，地下水位标高为-8 m（相对地面高度）；粘土土质，冰冻线深度-1.2m，土地承载力为200kpa，污水厂管底标高为92.32 m，其地下埋深为6.88m，管径1000mm，充满度0.

3、706，进水管水面标高93.02m；处理后污水排入附近河流，河水平均水位为99.00 m，洪水位为100m；厂区面积根据设计需要自定。 （2） 城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日） 表1-1 城市各区人口密度与居住区生活污水量标准人口密度（人/公顷）污水量标准（升/人·日）占地面积（hm2）区140140312.81区150160511.27人口密度（人/公顷）污水量标准（升/人·日）占地面积（hm2）区160160294.33 （3） 工业企业与公共建筑的排水量和水质资料：表1-2 工业企业和公共建筑的排水量和水质表企业或公共建筑名称平均排水量m3/d最大排水

4、量m3/hssmg/lcodmg/lbodmg/l总氮mg/l总磷mg/lph水温火车站6005030040020020107.010造纸厂400020024006000110040207.920游乐场6005030040020020107.015 2、 气象资料：（1） 气温（）等资料表1-3 当地主要气温等资料表 年平均气温11月平均最高24年最低气温-24月平均最低-20温度在-10°以下的天数（天）60温度在0°以下的天数（天）90年最高气温31月平均气温11降雨量（mm/年）400年蒸发量（mm/年）200（2） 常年主导风向：西风 最大风速：40m/s第2章 污

5、水处理厂工艺流程的确定2.1 城市污水处理概况现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准。本设计任务仅为污水二级处理处理厂的设计，按照规定（城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002），出水应达到一级标准的a标准。2.2 污水量及污水处

6、理程度的计算2.2.1 污水设计流量1、 平均日流量：这种流量一般用以表示污水处理厂的公称规模。用以表示处理总水量；计算污水处理厂的年抽升电耗与耗药量；产生并处理的污泥总量。 式中 ； 2、 设计流量：污水处理厂的进厂水管的设计用此流量。污水物理厂的各处理构筑物及厂内连接各处理构筑物的管渠，都应满足设计最大流量的要求2(p413)。 式中 2.2.2 污水水质污染程度计算式中污水的污染物浓度计算结果如表2-1。 表2-1 污水水质计算表 ssbod5总氮总磷浓度mg/l305.14 207.71 24.75 5.65 人口标准12(p22)g/cap/d45303.50.5面积hm2312.8

7、1312.81312.81312.81人口密度cap/hm2140140140140面积hm2511.27511.27511.27511.27人口密度cap/hm2150150150150面积hm2294.33294.33294.33294.33人口密度cap/hm2160160160160火车站污水量m3/d600600600600火车站排放指标mg/l3002002010造纸厂污水量m3/d4000400040004000造纸厂排指标mg/l4003004020游乐场污水量m3/d600600600600游乐场排放标准mg/l30020020102.2.3 污水处理程度计算1、 污水的ss

8、处理程度计算（1） 按水体中ss允许增加量计算排放的ss浓度 计算处理后污水总出水口的ss浓度：式中 计算处理浓度： （2） 按二级生物处理后的水质排放标准计算ss处理程度根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准（gb 18918-2002）中规定城市二级污水处理厂一级a排放标准，总出水口处污水的ss浓度为10mg/l。式中 ss的最终处理程度：从以上两种计算方法比较得出，方法2得出的处理程度高于方法1，所以本污水处理厂的ss的处理程度为96.72%。2、 污水的bod处理程度计算（考虑水体自净能力最差情况） （1） 按河流中溶解氧的最低容许浓度计算（用最高温度算） 求出水口处do的混合浓度：式中

9、 求出水口处水温的混合温度：式中 求水温为20°c时的耗氧速率常数k1值：式中 求水温为20°c时的复氧速率常数k2值：式中 求起始点的亏氧量do0和临界点的亏氧量doc：式中 求起始点的有机物浓度l0和临界时间tc： 式中 求起始点允许的20°c时bod5的浓度：式中 计算污水处理厂允许排放的bod5浓度：式中 明显的，允许排放量超过了实际排放量，这是由于小水量排入大水体。 （2） 按河流中bod5的最高允许浓度计算（用最小流量计算） 计算由污水排放口流到下游取水口处的时间：式中 将20°c标准下河流的bod5值l5河和河流任意时段最高允许的bod5值

10、lsst的数值换算成10.1°c时的数值：，式中 求10.1°c时的l5e bod5的值： 将10.1°c的换算成20°c时的bod5值： 明显的，允许排放量超过了实际排放量，这是由于小水量排入大水体。 （3） 按二级生物处理后的水质排放标准计算根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准（gb 18918-2002）中规定城市二级污水处理厂一级a排放标准，总出水口处污水的bod5浓度为10mg/l。 计算bod的处理浓度：从以上三种计算方法可以看出，方法3得出的处理程度较高，所以本污水处理厂的bod5的处理程度为95.16%。 3、 污水的氮磷处理程度计算 4

11、、 污水的磷酸盐处理程度计算2.3 设计方案的选择2.3.1 污水处理部分方案的确定经过对本地区污水水质的计算，再与典型的生活污水水质2(p412)进行比较，如下表：表2-2 污水水质对照表ssbod5总氮总磷浓度（mg/l）本厂接受污水水质305.14 207.71 24.75 5.65 典型的生活污水水质高中低高中低高中低高中低3502201004002001008540201584很明显，本地区除了ss，bod5较高外，氮磷也严重超标。除此之外，以污水处理程度、当地的各项条件、原污水的水量等为依据，并且比较各种处理工艺的优缺点：选定本设计生化处理部分为sbr即间歇式活性污泥处理工艺，达到

12、同时去除水中bod5、ss、n、p的目的。sbr法主要特性：废水的自我脱氮除磷需要不同的生态环境和条件，在cfs(continuous flow system activated sludge process，连续流活性污泥法)中通常需要通过a/a/o工艺来达到去除有机物和氮磷的目的。但sbr法处理工艺可根据具体的净化处理要求，通过不同的控制手段而比较灵活的运行。由于其在运行时间上的灵活控制，为其实现脱氮除磷提供了极为有利的条件。sbr工艺不仅可以很容易地实现好氧、缺氧及厌氧状态交替的环境条件，而且很容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间和污泥龄来强化硝化反应及除磷菌过量摄磷过程的顺利完成；也可

13、以在缺氧条件下方便地投加原污水(或甲醇等)或提高污泥浓度等方式以提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快地完成；还可以在进行阶段通过搅拌维持厌氧条件以促进除磷菌充分地释放磷3(p141)。初定污水处理部分的工艺流程如图2-1。接触消毒沉砂池泵后格栅污水泵房初沉池sbr池 出水 图2-1 污水处理工艺流程图2.3.2 污泥处理部分方案的确定1、 污泥的成分污泥是污水处理过程中的产物，是一种固态，半固态和液态的废弃物，其数量（以含水率97%计）约占处理水量的0.3%0.5%左右。城市污水处理产生的污泥，富集了污水中的污染物，除含有灰分和大量水分（95%99%）外，还含有大量的有机物、病原微生物、细

14、菌、寄生虫卵、挥发性物质、重金属、盐类，以及植物营养素（氮、磷、钾）等。其体积庞大，且易腐化发臭。所以，必须进行处理和处置，以防止造成二次污染7(p13)。2、 污泥的处理方法 污泥处理的目的，主要是达到减量化、稳定化、无害化和资源化。 本设计初定泥处理部分的工艺流程如图2-2： 脱水房消化池浓缩池集泥井 外 运 图2-2 污泥处理工艺流程图2.4 污水泵站的设计污水泵接纳格栅处理后的污水，其任务是将这些污水抽送到后续的污水处理构筑物，以便污水在处理过程中为重力流。污水泵站的组成：格栅，集水井（用于调节水量），机器间，辅助间。 污水泵站有多种形式，应根据进水管渠的埋深、来水流量、水泵机组型号及

15、台数、水文地质条件、施工方法等因素从泵站造价、布置、施工、运行等方面综合考虑确定。考虑到各方面因素，为了使机器布置合理，本设计采用下圆上方的组合形泵房。为了减小泵房埋深，本设计采用非自灌式吸水，设置真空泵5(p108)。2.4.1 水泵的选择因为设计厂处理水量较大（qmax=44600.54m3/d>15000属于大型泵站），所以拟用4台泵（三用一备），则每台泵流量为：水泵的管道采用钢管，管径dn500mm。每台水泵设1条吸水管道和一条压力管道，单进单出，压水管通过dn800mm管径汇合后压入出水井中。选用4台8pwl型污水泵，配套电机型号y280m-8(v1)，功率n=45kw，效率=

16、55%，气蚀余量6.6m，电机与水泵重t=1500kg，三用一备，性能参数如表2-3。表2-3 8pwl泵的性能参数型号abcdfhngl8pwl750500850650420410300103011502.4.2 集水井计算 1、 集水井最高水位式中 h1集水井最高水位，m h1 进水管设计水位标高，m h2 格栅水头损失，m一般采用0.080.15m 设计中取地面标高为99.2m，h1=93.022m，h2=0.1m 2、 集水井最低水位式中 h2集水井最低水位，m h3有效水深，m一般采用1.52.5m。 设计中取h3=2.4m，取90.500m 3、 集水井平面面积式中 a集水井平面面

17、积； v集水井有效容积，m，一般采用最大一台水泵5min的出水量。设计中取v51.6m3，取26m2 取集水井的平面尺寸为10m×2.6m，根据泵房布置，实际尺寸略大。 4、 集水井底部标高式中 h3集水井底部标高，m； h4 吸水喇叭口与集水井最低水位的距离，m一般采用0.41.2m； h5 吸水喇叭口与集水井底部的距离，m，h5=0.40.8d，d为吸水喇叭口下部直径，m； h喇叭 喇叭口高度，m。 设计中取h4=0.9m，h5=0.6m，h喇叭=0.7m。 5、 集水井高度式中 h5集水井总高度，m； h4集水井高度，m，一般采用地面标高与最高水位标高之差。 根据水量集水井高度

18、过大，调整为5.580m。2.4.3 泵站的附属设施计算 1、 格栅计算 （1） 格栅间隙数式中 n 格栅最大间隙数个数； q 设计流量，m3/s； 格栅倾角，°； b栅条间隙，m h栅前水深，m v过栅流速，m/s； n格栅数，个。 设计中取60°，b0.02m，v0.8m/s，h1.0m，n2个个 （2） 栅条宽度式中 b栅条宽度，m； s栅条宽度，m，一般采用0.0050.01m。 设计中取s0.005m （3） 过栅水头损失式中 h1格栅水头损失，m； k 系数，一般采用3； 阻力系数，其数值与栅条断面形状有关，设计中采用锐边栅条。设计中取2.42× 栅条

19、后的自由跌落为0.068m，则格栅的水头损失为0.1m。 （4） 栅条槽的总厚度式中 h 格栅槽的总高度，m； h2格栅槽的超高，m，一般采用0.5m。 （5） 每日栅渣量式中 w 每日栅渣量，m3/d； 平均流量，m3/s w1 每103m3污水的栅渣量，m3/103m3；一般采用0.030.1m3/103/m3污水。设计中取w10.05 m3/103m3污水， 采用机械清渣，机械挤压打包运走。 2、 其它附属设施计算 （1） 水泵集水井反冲管计算 水泵运行时，集水井内可能淤积一些沉淀的污泥，影响水泵吸水管吸水性能。设计中选择每台水泵压水管道上引入集水井内一条反冲洗管道，用来反冲洗集水井内淤

20、积的污泥，经反冲浮起的污泥与污水一同由水泵运走。 反冲洗采用钢管dn50mm，设计流量0.003m3/s，管内流速1.59m/s，水力坡度13.7。反冲洗出口采用dn50mm×40mm的渐缩管，用以增大出口流速。 （2） 泵房内排水计算 水泵房内地面做成1的坡度，坡向集水槽和集水坑。集水槽宽0.2m，深0.3m，沿泵房内墙设置，坡向集水坑。集水坑平面尺寸1.25m×1.25m，深0.5m。选择两台50qw18-15-1.5潜污泵排水，将泵房内的积水排至集水井内。潜污泵设计流量18m3/h，扬程15m，转速2840r/min，电动机功率p=1.5kw，=62.8%，w=60k

21、g。 （3） 泵房内通风计算 设计中选择机械通风，通风换气次数为510次/h，通风换气体积按地面以下泵房体积计算，地面以下泵房体积不计入。选择两条通风管道，通风管道采用阻燃塑料管，管径dn300mm，管内流速10.5m/s，阻力损失0.41。通风管道进风口设在泵房底部，距离室内地面0.5m，排风口设在室外地面之上，高于室外地面0.4m。通风机选择两台轴流风机，设计流量3230m3/h，风压18.3mm水柱。 （4） 起重计算为方便泵房内水泵和电机的安装，维护和更换，在泵房内设置起重设备。泵房内最大的设备是电机，设计中选择一台起重量1500kg，起升高度10m的手动单梁起重机sdq2。 （5）

22、水泵基础计算基础长度l地角螺钉间距+（400500） 基础宽度b地角螺钉间距+200 基础高度h 式中 水泵重量（kg）；电机重量（kg）； 基础长度（m）； 基础宽度（m）； 基础密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3)。 （6） 出水井计算水泵压水管出口接入出水井内，出水井采用自由式出水。平面尺寸3m×3m，有效水深3.6m。 （7） 通风采暖设备泵房内采用自然通风，地上部分房间两面对称开窗，以造成对流，地下部分设通风管通风，采用双层玻璃保暖。由于本设计位于辽宁省，冬季较寒冷，采用暖气集中采暖方法。2.4.4 泵房布置计算 1、 泵房平面布置排水泵房采用合建式圆形干式

23、泵房，集水井建于泵房的一侧，水泵直接从集水井内吸水，控制间与泵房建在一处。 （1） 泵房长度 式中 l 泵房长度，m； n 水泵台数，台； b1水泵基础宽度，m； b2水泵基础间距，m，一般采用0.81.5m； b3检修通道宽度，m，一般采用b31.21.5m。 设计中取b21m，b31.5m， （2） 泵房宽度式中 b泵房宽度，m； l1进水阀门宽度，m； l2水泵进水渐缩管长度，m； l3进水检修通道宽度，m，一般采用0.51.2m； l4水泵基础长度，m； l5出水端检修通道宽度，m，一般采用l5l4+1.0。 （3） 泵房半径：综合长宽，选择直径15m。 2、 泵房标高设计泵房内部标高

24、主要根据进水管水面标高确定。 （1） 水泵进水口水面标高=93.022m （2） 泵轴标高计算式中 hss 泵轴最大安装高度，m； pa 吸水井水面处的绝对大气压，kpa； hsv 气蚀余量，m hs吸水管总水头损失，m 实际水温下的饱和蒸汽压力，mh2o。 考虑水泵长时间使用吸水性能下降，取安装高度为2.00m，泵轴标高为92.500m。 （3） 水泵基础顶标高= 92.090m； （4） 泵房地面标高= 91.100m； （5） 泵房地下部分埋深=99.200-91.100=8.100m； （6） 泵房房顶标高=104.000m。第3章 污水的一级处理 3.1 格栅3.1.1 格栅的设计说

25、明在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。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、木屑、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，并使之正常运行。 本设计在污水泵房内的机器前设置了格栅，相关计算说明污水泵站的设计中提到。3.1.2 泵后格栅的设计计算设计内容：本设计中格栅与明渠连接，提升泵站的来水首先进入稳压井后，进入格栅渠道。格栅：设计流量qs0.5162m3/s，过栅流速取0.9m/s，格栅倾角600，栅前水深1.0m，栅条间隙

26、b=0.02m。 1、 栅条间隙数式中 n 格栅最大间隙数个数； q 设计流量，m3/s； 格栅倾角，°； b栅条间隙，m； h栅前水深，m； v过栅流速，m/s。 设计中取60°，b0.01m，v0.9m/s，h1.0m n=53.38个，取54 2、 栅槽宽度式中 b栅条槽宽度，m； s每根格栅条宽度，m，一般采用0.0050.01m。设计中取s0.01m 3、 进水渠道渐宽部分长度式中 l1 进水渠道渐宽部分长度，m； b1进水明渠宽度，m；a1渐宽处角度，一般采用10°30°。设计中取b1=0.9m，a1=20°。 4、 出水渠道渐窄部

27、分长度式中 l2 进水渠道渐窄部分长度，m； b1进水明渠宽度，m；a1渐窄处角度， a2=a1。 5、 通过栅条的水头损失式中 h1格栅水头损失，m； 格栅条的阻力系数，取2.42； k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。 6、 栅后明渠的总高度h=h+h1+h2式中 h栅后明渠的总高度，m； h2明渠超高（m），一般采用0.30.5m。 设计中取栅前明渠超高h2=0.3 h=h+h1+h2=1.0+0.12+0.3=1.42m 7、 栅槽总长度式中 l 格栅槽总长度，m； h1格栅明渠的深度，m。 8、 每日栅渣量式中 w每日栅渣量，m3/d； w1每日每10m3污水的栅渣

28、量（m3/103m3污水），一般采用0.040.06m3/103污水。设计中取w1=0.05m3/103m3污水=1.6m3/d应采用机械清渣及皮带输送机或无输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。 9、 进水与出水渠道泵站污水采用dn800mm的管道进入进水渠道，设计中取进水渠道宽度b1=0.9m，进水水深h1=h=1.0m，出水渠道b2=b1=0.9m，出水水深h2=h1=1.0m。3.2 沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。3.2.1 沉砂池的设计说明沉砂池的形状按池内水流方向的不同有平

29、流式、竖流式、辐流式沉砂池；按池型可分为平流、竖流、曝气和旋流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单，处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；而且能克服平流式沉砂池的缺点6(p283)。经比较，本设计采用曝气沉砂池。3.2.2 沉砂池的设计计算图3-1 沉砂池的构造简图 1、 沉砂

30、池有效容积式中 v沉砂池有效容积，m3； q最大设计流量，m3/s； t 最大设计流量时的停留时间，min，采用13min7(p44)，曝气沉砂池的设计要求最高时流量的停留时间应大于2min12(p46)。 设计中取t=2min, 2、 水流断面积式中 a水流过水断面面积，m2； v1水平流速，m/s，设计中取v1=0.1m/s7(p45)=5.162m2，取6m2 3、 沉砂池宽度 式中 b沉砂池宽度，m； h2沉砂池有效水深，m一般采用23m，宽深比一般采用11.5，可达57(p45)。设计中取h2=2m 4、 沉砂池长度式中 l沉砂池长度，m。，取11m。 5、 每小时所需空气量式中 q

31、每小时所需空气量，m3/h； d1m3污水所需空气量，m3/m3污水，一般采用0.10.2m3/m3污水。设计中取d=0.2m3/m3污水 6、 沉砂室所需容积式中 q平均流量，m3/s； x城市污水沉砂量，m3/106m3污水，一般采用30 m3/106m3污水； t清除沉砂的间隔时间，d，一般取12d。设计中取t=2d，x=30m3/106m3污水， 7、 每个沉砂斗容积v0式中 v0每个沉砂斗容积，m3； n 沉砂斗数量，个。 8、 沉砂斗上口宽度式中 a 沉砂斗上口宽度，m； h3沉砂斗高度，m； 沉砂斗壁与水平面的倾向，°，一般采用圆形沉砂池=55°，矩形沉砂池6

32、0°； a1 沉砂斗低宽度，m，一般采用0.40.5m设计中取h3=1.2m ，a1=0.5m，=600 9、 沉砂斗容积式中 v0'沉砂斗有效容积，m3。 10、 进水渠道格栅的出水通过dn800mm的管道进入沉砂池的进水渠道，然后进入沉砂池，进水渠道的流速式中 v1进水渠道水流流速，m/s； b1进水渠道宽度，m； h1进水渠道水深，m。设计中取b1=1.8m，h1=0.5m 11、 出水装置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的水位标高恒定，堰上水头式中 h1堰上水头，m； q1沉砂池内的设计流量，m3/s； m 流量系数，一般采用0.40.5；

33、b2 堰宽，m，等于沉砂池的宽度。设计中取m=0.4，b2=3m。出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽度b2=0.8m出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，管径dn800mm，管内流速1.03m/s，水力坡度i=1.56。3.3 初次沉淀池3.3.1 初次沉淀池的设计说明沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。本设计因为采用了sbr生物处理，所以不用设置二沉池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。大约去除s

34、s40%55%，同时可去除bod5去除2030%。沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。各种型式的沉淀池的性能比较见表3-1。表3-1 平流式、辐流式和竖流式沉淀池比较池型优点缺点适用条件平流式（1）沉淀效果好（2）对冲击负荷和温度变化的适应能力强（3）施工简易，造价较低（1）配水不易均匀（2）采用多斗排泥是每个泥斗需单独设排泥管排泥，操作量大（1）适用于地下水位高及地质较差地区（2）适用于大、中、小型污水处理厂竖流式（1）排泥方便，管理简单（2）占地面积小（1）池子深度大（2）对冲击负荷和温度变化的适用能力差（3）造价较高（4）池径不宜过大，否则布水不均适用于中、小型污水处

35、理厂辐流式（1）多为机械排泥，运行效果好，管理较简单（2）排泥设备已趋定型机械排泥设备复杂，对施工质量要求高（1）用于地下水位较高地区（2）用于大、中型污水处理厂经比较拟采用辐流沉淀池。3.3.2 沉淀池池体的设计计算 1、 沉淀部分有效面积式中 f沉淀部分有效面积，m2； q设计流量，m3/s； q表面负荷，m3/（m2·h），一般采用1.53.0 m3/（m2·h）。设计中取表面负荷q=2m3/（m2·h） 池数 n=2则：f= =464.58m2 2、 沉淀池直径式中 d沉淀池直径，m。， 取25m 3、 沉淀池有效水深式中 h2沉淀池有效水深，m； t 沉

36、淀时间，h，一般采用13小时。设计中取沉淀时间t=1.5h 4、 污泥部分所需容积 （1） 按设计人口计算式中 v污泥部分所需容积，m3s每人每日污泥量，l/（人·d），一般采用0.30.8 l/（人·d）； t两次清除污泥相隔时间，d，一般采用重力排泥时，t=12d，采用机械刮泥排泥时，t=0.050.2d；n设计人口数，人；n沉淀池组数。设计中s=0.5 l/（人·d），采用机械刮泥排泥排泥t=0.2d（2） 按去除水中悬浮物计算式中 q 设计流量，m3/s； c1 进水悬浮物浓度，mg/l； c2 出水悬浮物浓度，mg/l，一般采用沉淀效率=40%60%；

37、k2 生活污水量总变化系数； 污泥容重，t/m3，约为1； p0污泥含水率，%。设计中取t=0.2d，p0=97%，=50%，c2=（100%-50%）×c1=0.5×c1辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边线速度为23m/min，将污泥推入污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。（3） 污泥斗容积 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成2%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m×2m，底部尺寸0.5m×0.5m，倾角为60°有效高度1.35m。式中 v1污泥斗容积，m3； h5 污泥斗高

38、度，m； a 污泥斗上口边长，m； a1 污泥斗底部边长，m，一般采用0.5m。 （4） 沉淀池底部圆锥体体积式中 v2 沉淀池底部圆锥体积，m3； h4 沉淀池底部圆锥体高度，m3 r 沉淀池半径，m。 设计中取h4=0.23m，r=1m。 （5） 沉砂斗总容积式中 v3沉砂斗总容积，m。 （6） 沉淀池总高度式中 h沉淀池总高度，m； h1沉淀池超高，m，一般采用0.30.5m； h3沉淀池缓冲层高度，m，一般采用0.3m。设计中取h1=0.3m，h3=0.3m3.4 进水集配水井辐流沉淀池分为两组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。图3-2

39、 进水集配水井计算示意简图 1、 配水井的中心管径式中 d2配水井内中心管直径，m；v2配水井内中心管上升流速，m/s，一般采用v20.6m/s。设计中取配水井中心管内污水流速v2=1.0m/s，设计中取800mm；配水井直径式中 v3配水井内污水流速（m/s），一般取v0.20.4m/s； d3配水井直径，m。设计中取v30.2m/s，取2.00m。集水井直径取5.00m。 2、 进水管及配水花墙沉淀池分为两组，每组沉淀池采用中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，管径dn500mm，管内流速v=1.28m/s，水力坡度i=4.21，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为70

40、0mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置6个穿孔花墙，过孔流速式中 v3穿孔花墙过孔流速，m/s，一般采用0.20.4m/s； b3孔洞的宽度，m； h3孔洞的高度，m； n3孔洞的数量，个。 设计中取b3=0.2m，h3=0.6m，n=8个 穿孔花墙向四周辐射辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径2.0m，高2.0m，在稳流罩上平均分布100mm的孔洞240个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的15%。 3、 出水堰沉淀池出水经过双侧出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管道排水集水井。出水堰采用双侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0

41、.08m，间距0.05m，外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m，三角堰直径为24.2m，共有362个三角堰。内侧三角堰挡渣板0.4m，三角堰直径为22.2m，共332个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰后自由跌落0.10.15m，三角堰有效水深为式中 q1三角堰流量，m3/s； h1三角堰水深，m，一般采用三角堰高度的1/22/3。 三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰上水头损失0.187m。 4、 堰上负荷式中 q1堰上负荷，l/（s·m），一般小于2.9 l/（s·m）； d1三角堰出水渠道平均直径，m。 5、 出水挡渣板 三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣

42、刮板收集。挡渣板高出水面0.2m，伸入水下0.4m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径dn300mm的排渣管排出池外。 6、 出水渠道 出水槽设置在沉淀池四周，设置一个总出水口，双侧收集三角堰出水，出水槽宽0.6m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速1.03m/s，出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径dn500mm，v=1.28m/s，i=4.21。7、 刮泥设备沉淀池采用周边转动刮泥机，周边转动刮泥机的线速度为23m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推如污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。 8、 排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管管径dn15

43、0mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m，连续将污泥排出池外贮泥池内。第4章 污水的二级处理4.1 sbr工艺介绍 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，sbr技术的核心是sbr反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，

44、无污泥回流系统。其具体运行操作过程为：进水阶段搅拌(在厌氧状态下释放磷）反应阶段（在好氧状态下降解有机物、硝化和磷吸收）沉淀排水排泥阶段（通过排泥除磷、利用沉淀过程中的缺氧条件进行反硝化脱氮）闲置阶段（再生污泥，准备进入下一运行周期）。3(p141 正是sbr工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行

45、调整，运行灵活。5、 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、 反应池内存在do、bod5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、 sbr法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8、 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。4.2 曝气池的设计计算4.2.1 设计参数 1、 bod污泥负荷率 sbr池在高负荷运行时，bod5污泥负荷ns为0.030.4kgbod5/(kgmlss·d)之间

46、9(p67)，本设计采取ns=0.2kg/(kg·d)。 2、 曝气池内混合液污泥浓度反应池内污泥浓度x一般采用1500-5000mg/l(参照同上)之间，设计中取x=3000mg/l。 3、 曝气时间式中 ta曝气时间，h； sa进水bod浓度，mg/l。bod5经过初沉池后已经去除25%。则进水bod5=207.71×75%=155.78g/l 本设计中取为3.5小时。 4、 沉淀时间停止曝气后，初期沉降速度vmax=7.4×10000tx式中 vmax沉降速度，m/h； t水温，c°。当水温为10时，则有vma=7.4×10000

47、5;10×3000=0.91m/h当水温为20时，则有vma=7.4×10000×20×3000=1.82m/h沉淀时间为：式中 ts 沉淀时间，h；h 反应池内水深，m； 安全高度，m，一般采用0.30.5m；设计中取=0.5m，h=6m当水温为10时：当水温为20时： 5、 排出时间 排出时间td=2.0h。 6、 进水时间 设计中取反应池进水时间t=2.0h。 7、 一个周期所需时间t=ta+ts+td+ti =3.5+3.8+2.0+2.0=12.0h 8、 曝气池个数 式中 n曝气池个数。 9、 每天周期数式中 n每天周期次数。4.2.2 曝气

48、池尺寸计算 1、 每组曝气池的容积式中 v每组曝气池容积，m3； 2、 曝气池的平面尺寸式中 f单组曝气池的面积，m2 h曝气池的有效水深，m。本设计取为1240m设每组曝气池的池宽为20m，则池长62m 3、 曝气池的总高度 曝气池的水深6m，超高取0.5m，则曝气池总高度h为h=6+0.5=6.5m4.2.3 进出水系统 1、 sbr池进水设计集水井的来水通过dn800的管道送入sbr反应池，管道内的水流最大流速为v=1.03m/s，i=1.56。在每一组sbr池上设电动阀门，以便于控制池的进水量，进水管直接将来水送如曝气池内。 2、 sbr池出水设计sbr池采用滗水器出水，由于水量较大，本设计采用xb-1800旋转式滗水器，出水能力为1800m3/h，滗水深度为3.0m。出水管管径dn800mm。 3、 排泥管 采用dn200的排泥管，重力排泥。4.2.4 曝气系统的设计及计算本设计采用鼓风曝气系统 1、 平均时需氧量计算 式中 o2 混合液需氧量，kg o2/d； a活性污泥微生物每代谢1kgbod所需的氧气kg，取为0.5； q 污水平均