水污染课程设计李玉慧

1、青海大学化工学院环境工程系水污染控制工程课程设计说明书班 级： 环境工程专业 姓 名： 李玉慧 学 号： 1120201017 指导教师： 王晓 题 目：西宁市生活污水处理 厂工艺的方案确定 同组同学： 李晓清 孙伟杰 田雨 马登金 青海大学化工学院环境工程系青海大学化工学院环境工程系第二组水污染控制工程课程设计任务书学生姓名：李玉慧 专 业：环境工程专业 班级： 2011级指导教师：王晓一、 课程设计题目××城镇生活污水处理厂工艺的方案确定二、 课程设计条件1、 已知该城镇近期规划人口50 000人，生活污水量综合排放定额为230L/人·d。2、 生活污水进水水

2、质为：COD=380mg/L ； BOD5=240mg/L ；SS=250mg/L ；NH3-N=40 mg/L ；TP=8.0mg/L ；pH=69。3、出水水质执行:城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级A标准。三、课程设计要求1、执行水污染控制工程课程设计教学大纲。2、查阅相关文献5篇以上。3、独立选定城镇，进行方案论证，确定工艺流程。4、针对主要构筑物进行选型，并具体说明。5、独立完成所选工艺的流程物料核算。6、图纸：画出带控制点工艺流程图；画出所设计的主要构筑物结构图（不少于2张）。7、格式要求符合科技论文撰写规范。四、课程设计时间2014年6月9日至2014年6月1

3、6日。 要求：小组成员按照确定工艺每人一套设计计算说明书、一套设计图纸。环境工程教研室 2014年6月 目录 1项目工程概况51.1）城市概述5 1.2） 自然条件5 1.3）规划资料51.4）设计目的51.5） 设计任务61.6）设计要求62.方案论证62.1、西宁市生活污水处理厂工艺的方案确定62.1.1设计条件：62.1.2设计规模:62.2处理工艺的比较及选择82.2.1工艺比较82.3 污水处理厂一级A标准处理工艺方案选择及论证102.3.1一级A标准工艺方案论证：102.3.2工艺选择123、 物料衡算153.1、BOD、COD的衡算153.1.1、BOD衡算153.1.2、COD

4、衡算153.2、TP的衡算163.3的衡算173.4、SS的核算17四、设计（计算）说明184.1格栅18 1.设计依据：182设计要求18 4.1.2 栅槽宽度（B）19 4.1.3 进水渠道渐宽部分的长度19 4.1.4 栅渣与出水渠通连接处的渐窄部分长度(l2)19 4.1.5 通过格栅的水头损失（h1）20 4.1.6 每日栅渣量（W）202.1204.2污水提升泵房204.3细格栅214.4沉砂池244.5初沉池252、设计要点254、初沉池的计算（竖流式）264.6缺氧池274.7厌氧池274.8好氧池272、 设计参数：284.9二沉池284.10砂滤池291.2滤池高度291.

5、3滤池水头损失竖向计算304.11剩余污泥泵房314.12浓缩池322设计要点：323.浓缩池的设计：325心得体会345.附图34 西宁城镇生活污水处理厂工艺的方案确定 李玉慧（ 青海大学化工学院 西宁 810016）1. 摘要： 随着80年代城市化进程的加快和城市水污染问题日益受到重视，城市排水设施建设有较快发展。国家适时调整政策，准许使用国际金融组织、外国政府和设备供应商的优惠贷款，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术、污泥处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果达到国际先进水平。同时，借助于外贷城市污水处理工程项目

6、的建设，国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国，B法、氧化沟法、/O工艺、/O工艺、SBR法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理工艺技术由过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、高效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场，如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、从国情出发，我国城市污水处理发展趋势，（1）氮、磷营养物质的去除仍为重点也是难点；(2)工业废水治理开始转向全过程控制；(3)单独分散处理转为城市污水集中处理(4)水质控制指标越来越严；(5)由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究；(6)污水再生利用

7、提上日程；(7)中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。二：关键词：污水处理、脱氮除磷、一级处理1项目工程概况1.1）城市概述 城市概况西宁市地处青海东部，黄河支流湟水上游，四面环山，三川会聚，是青藏高原东方之门户，地理坐标为东北纬占地总面积约7665平方公里，市区面积350平方公里，地势南北高，东边低，呈现“三河交会”的地势分布，北川河，西川河，南川河会聚于西宁市。 1.2） 自然条件自然特征西宁市区海拔2261米，年平均降水量380毫米，蒸发量1363.6毫米，年平均日照为1939.7小时，年平均气温7.6摄氏度，最高气温34.6摄氏度，最低气温零下18.9摄氏度，属高原高山寒温性气候。夏

8、季平均气温1719摄氏度，属大陆高原半干旱气候。其特点是：气压低，日照长，雨水少，蒸发量大，太阳辐射强，日夜温差大，无霜期短，冰冻期长，冬无严寒，夏无酷暑，是天然的避暑胜地，有“夏都”之称。 1.3）规划资料规划资料该城镇近期规划人口50000人，生活污水量综合排放定额为230L/人.d1.4）设计目的本课程设计是水污染控制工程教学中的一个重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。1首先是熟悉水污染控制工程工艺的基本流程，对不同的工艺的适用范围优缺点有所了解。其次是复习和消化所学课程内容，初步理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力；2

9、学会独立完成基本的方案论证和设备选型，对于工程上的细节性问题有所了解，比如泵的类型，阀门的类型，管道的类型等等。3了解并掌握污水处理工程设计的基本方法、步骤，学会通过工具查找有用的文献及资料，并总结归纳其精华；4学会和培养污水处理的基本计算方法及绘图的基本技能；5提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力；6了解国家对于生活污水的排放标准的要求，及国家对不同行业环境保护和基本建设等方面的政策措施。1.5） 设计任务根据已知资料，独立选定城镇，进行方案论证，并确定城市污水处理厂的工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，独立完成所选工艺的流程物料核算，并附详细的设计说明书和计算书。1.6）设计要求

10、1、执行水污染控制工程课程设计教学大纲。2、查阅相关文献5篇以上。3、独立选定城镇，进行方案论证，确定工艺流程。4、针对主要构筑物进行选型，并具体说明。5、独立完成所选工艺的流程物料核算。6、图纸：画出带控制点工艺流程图；画出所设计的主要构筑物结构图（不少于2张）。7、格式要求符合科技论文撰写规范。2.方案论证2.1、西宁市生活污水处理厂工艺的方案确定2.1.1设计条件： （1）已知该城镇近期规划人口50 000人，生活污水量综合排放定额为 230L/人·d。 （2）生活污水进水水质为：COD=380mg/L ； BOD5=240mg/L ；SS=250mg/L ；NH3-N=40

11、mg/L ；TP=8.0mg/L ；pH=69。（3）出水水质执行:城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级A标准。 2.1.2设计规模:（1）废水水质见表一。表1 生活废水进水水质项目BOD/mg/LSS/mg/LCOD/mg/LTP/ mg/LNH3-N/ PH/ mg/L 数值2402503808.040 6-9 （2） 废水处理要求废水处理后需要达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002规定的一级A标准，见下表2。表2生活污水处理后出水水质项目BOD/mg/LSS/ COD/mg/L mg/LTP/ NH3-N/ PH/ mg/L mg/ 数值 10 10

12、50 0.5 5 6-9设计流量 Q总=Q生活=50000×230×10-3=11500m3/d=133.10L/s污水中污染物处理程度的确定水综合排放标准，本设计中，污染物处理程度与要求如下：基本控制项目一级标准A一级标准B二级标准三级标准COD5060100120BOD510203060SS10203050NH4+-N5（8）8（15）25（30）-总N1520-总P0.5135标注：括号内为温度12时的值，括号外为温度12。污水中BOD5的处理程度按照污水排放口处出水水质要求，由国家城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准可知，污水一级处理排放口BOD5浓度要求为10m

13、g/L，则污水处理程度为 EBOD5= 95.84%污水中SS的处理程度查国家污水综合排放二级标准可知，污水二级处理排放口SS浓度要求为30mg/L,则可求出SS的处理程度为 ESS=96% 同理可得： ECOD87% ENH4+-N=87.5% E总P=94%根据计算结果，有如下表 表1 污染物的处理程度基本控制项目BOD5SSCODNH4+-N总P污水进水水质（mg/L）240250380408污水出水水质（mg/L）10105050.5处理程度95.84%96%87%87.5%94%2.2处理工艺的比较及选择城市污水是通过下水管道收集到的所有排水，是各种生活污水、工业废水和城市融雪、雨水

14、的混合污水。城市污水都含有一定量的氮磷污染物，当这些营养物未经去除而直接排入受纳水体后，会导致藻类和其它水生植物的异常生长，消耗水中的氧，使水质恶化，严重影响水体的经济价值和社会效益。随着水资源短缺和水污染的加剧，城市污水在排放前进行脱氮除磷已成为污水处理厂的主要任务。在我国，去除城市污水中的氮磷多采用A/O、A2/O工艺、倒置A2/O工艺、序批式工艺（包括传统SBR法、CASS工艺、MSBR法等）、氧化沟系列工艺等。以下就城市污水脱氮除磷几种工艺作一些简单的介绍及比较。2.2.1工艺比较1、A/O法A/O法不能同时脱氮除磷。但只要控制一定的回流比和泥龄，系统便可达到较好的脱氮效果或除磷效果。

15、A/O法在除磷方面的推广受到以下几个因素的制约。第一，生物除磷是将液相中的污染物转移到固相中予以去除。A/O法的特点之一是泥龄短、污泥量多，剩余污泥含磷率高于传统活性污泥法，污泥在浓缩消化过程中会将吸收的磷释放出来，要彻底去除系统中的磷，还需要增加后续处置设施。当曝气池水力停留时间偏长时，废水中的氨氮在硝化菌的作用下转化成NO2-和NO3-，回流污泥中就不可避免的混入了NOx.原污水和回流污泥混合，反硝化菌优先获得碳源进行脱氮，聚磷菌竞争不到碳源，不能有效释放，因而也不能过量吸收磷，系统除磷能力下降。当废水中可供聚磷菌利用的低分子有机物量很少时，聚磷菌便发生无效释磷，即在释磷过程中不合成细胞内

16、贮物。无效释放出来的磷在系统中是不能被去除的。因此，A/O工艺除磷效果受进水水质影响很大，不够稳定。2 、SBR法2.1 传统的SBR法SBR工艺是间歇性活性污泥法SBR工艺的特点是具有一定的调节均化功能，可缓解进水水质、水量波动对系统带来的不稳定性。工艺处理简单，处理构筑物少，曝气反应池集曝气沉淀污泥回流于一体，可省去初沉池、二沉池及污泥回流系统，且污泥量少，容易脱水，控制一定的工艺条件可达到较好的除磷效果，但存在自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高的特点。2.2 CASS工艺CASS池通过隔墙将反应池分为功能不同的区域，在各分隔中溶解氧、污泥浓度和有机负荷不同，各池中的生物也不同。整个过程

17、实现了连续进、出水。同时在传统的SBR池前或池中设置了选择器及厌氧区，提高了脱氮除磷效果。CASS工艺的特点是对污水预处理要求不高，只设间隙15 mm的机械格栅和沉淀池。生物处理核心是CASS反应池，除磷脱氮降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成，出水可达到国家规定的排放标准。2.3 MSBR法MSBR工艺的特点是系统从连续运行的单元（如厌氧池）进水，从而加速了厌氧反应速率，改善了系统承受水力冲击负荷和有机物冲击负荷的能力；同时，由于MSBR工艺增加了低水头、低能耗的回流设施，极大地改善了系统中各单元内MLSS的均匀性。因此，MSBR系统汇集了A2/O系统与SBR系统的全部优势，因而出水水质稳

18、定、高效，并有极大的净化潜力。另外美国污水处理有MSBR工艺，但在我国还没有应用。SBR类工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，而且关键设备需引进。由于一池多用，相关设备在一段时间内要闲置，曝气头的数量和鼓风机功率要增大。另外撇水水位深度通常有1.2-2米，出水的水位必须按最低撇水水位进行，水利能耗增加。3、氧化沟工艺氧化沟工艺是一种延时曝气的活性污泥法，由于负荷很低，耐冲击负荷强，出水水质较好，污泥产量少且稳定，构筑物少，氧化沟可以按脱氮设计，也可以略加改进实现脱氮除磷。 carrousel氧化沟工艺的不足之处为：由于表曝气器数量较少，沟内混合液自由

19、流程较长，导致沉淀，影响运行效果。这种方法难以避免供氧和搅拌的矛盾，尤其在进水水质较低的情况下。对于大中容积的氧化沟，水深不宜超过3.5米，否则会增加投资和运行成本，单沟氧化沟平均溶解氧在2mg/l左右，单点供氧强度过高，耗能较高。奥贝尔氧化沟同样存在着不足之处：圆形或椭圆形沟型，平面布置相对困难；需要独立的沉淀池，占地较大。中心岛消耗一定的面积，增加了无效占地，而且维护点也较多，我国张家界污水处理厂没有选择此种工艺，就是基于这种考虑。4、AB法 AB法工艺A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好的实用性，并有较高的节能效益。

20、尤其在污泥处理采用消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是AB法工艺污泥产量较高，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理将增加一定的投资和费用，另外由于A段去除了较多的BOD，可能造成碳源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水中污染物浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。此外，AB工艺对运行管理有较高的要求，尤其是污泥厌氧消化和沼气利用部分，国内并没有成功运行。5、A2/O法5.1 传统A2/O法污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为VFAs这一类小分子有机物。聚磷菌可吸收这些小分子有机物，并以聚羟基丁酸（PHB）的形式贮存在

21、体内，其所需要的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化菌利用废水中的有机基质对随回流混合液而带来的NO3进行反硝化。 废水进入好氧池时，经沉淀以剩余污泥的形式排出系统。好氧区的有机物浓度较低，这有利于好氧区中自养硝化菌的生长，从而达到较好的硝化效果。A2/O也有一定的局限性：需要分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，其设计回流比往往在200-300%或更大，这将增加投资和运行能耗。而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。5.2 倒置A2/O工艺倒置A2/O工艺即缺氧/厌氧/好氧的工艺流程，是对传统A2/O工艺的改进，其脱氮除磷效果更好，其原因在于：缺氧区位于厌氧区之

22、前，有利于微生物形成更强的吸磷动力，微生物厌氧释磷后直接进入好氧环境充分吸磷；所有参与回流的污泥都经历了完整的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有群体效应优势；A2/O工艺，COD、SS、TN、TP的去除率均有了不同程度的提高，尤以TP去除率提高最多，倒置式A2O 工艺是目前除磷脱氮效果较好的一种工艺。倒置A2/O工艺在脱氮除磷效率、运行能耗、建设成本和可靠性等方面均优于A2/O 工艺及其改良工艺等,是适合我国城市污水实际情况,具有简捷、高效特点的新工艺。2.3 污水处理厂一级A标准处理工艺方案选择及论证2.3.1一级A标准工艺方案论证： 从技术可行性和经济合理性角度考虑，有机物（COD、）和氮、

23、磷的达标去除应尽量在污水二级处理工艺单元中完成，特别是TN和的去除。二级（强化）处理应确保有机物、悬浮固体和氮磷营养物有足够的去除率，一般采用生物除磷和生物硝化/反硝化方法，必要时增加化学协同除磷。特殊（微量）污染物和有毒有害物质应尽量在工业企业源头加以控制，必要时在深度处理工艺流程中设置针对特定水质指标的处理单元。表一汇总了城镇污水处理厂一级A稳定达标处理中可供选择采用的代表性工艺操作单元。 二级强化处理之后的深度处理应以过滤工艺为核心单元、混凝沉淀为强化手段，起到高效去除悬浮固体和胶体物质的作用，降低处理水的浊度和消除病原体，必要时通过调整混凝剂优选和剂量同步完成化学除磷，高效处理是达标深

24、度处理的选用单元，通过物理、化学或生物方法更充分地去除水中某些特定的成分，例如反硝化滤池去除硝态氮，活性炭吸附和臭氧化去除难生物降解有机物及脱色、反渗透法去除溶解性固体。消毒处理是达标的必备单元，也是深度处理流程的最后一个单元，其功能是利用物理、化学或生物的方法去除和灭活水中的各种病原体。 表一 城镇污水深度（再生）处理的代表性工艺单元 合并单元格 代表性单元操作物理分离沉淀分离可沉微粒重力沉降：沉沙池、初沉池、悬浮絮体重力沉降；二沉池过滤分离直接过滤或混凝后过滤：砂滤池，其他类型滤池或膜滤生物处理好氧处理常规活性污泥法：曝气池，生物膜法、生物滤池、接触氧化除磷脱氮生物除磷脱氮：通过厌氧、缺氧

25、和好氧反应池的不同组合方式，利用聚磷菌、硝化菌和反硝化菌的生理生化功能，去除污水中的氮、磷营养物：化学协同除磷：投加铝盐和铁盐，增强生物处理系统对磷的去除能力。其他处理生物稳定塘，人工湿地，土地处理等物化处理化学混凝二级处理出水化学混凝沉淀、化学混凝过滤及组合方式：实现化学除磷，悬浮物和胶体物质的去除。石灰处理二级处理出水的化学沉淀：化学除磷：实现悬浮物。胶体物质、病原体、重金属的去除。膜过滤通过膜过滤去除二级处理出水或化学混凝沉淀出水中的微粒和微生物；主要包括微滤、超滤和纳滤。活性炭通过活性炭表面的物理吸附作用，去除憎水有机污染物。离子交换通过离子交换树脂有效去除阳离子如钙、镁、铁和阴离子氮

26、。反渗透通过反渗透压的不同分离水溶液中的离子，去除过滤出水中的无机盐和溶解性物质，并有效地去除病原体。消毒氧化消毒：氯化、臭氧、二氧化氯；射线辐射；紫外线消毒；物理分离：膜过滤，热处理。 在二级处理出水TN和稳定达到一级A标准排放标准的情况下，可采用直接过滤或者混凝过滤的工艺单元进一步降低出水的COD、SS和TP的去除以及后续过滤单元的稳定运行。过滤方式可以有多种选择，包括砂滤池、机械过滤器和膜过滤系统，主要取决于出水水质的具体要求和达标考核方式、处理出水的出路和用途、工程造价和运行成本、操作管理与运行调整难易等方面。 在二级处理出水TN和不能稳定达到一级A标准排放标准的情况下，需要采用反硝化

27、滤池和曝气生物滤池系统，将TN和的进一步稳定去除和过滤处理相结合，但这种方式的出水浊度和SS含量要高于沙滤、机械过滤和膜滤，另外反硝化滤池需要另外投加外部碳源（甲醇）去除1mg/l硝态氮一般需要投加3mg/l的甲醇。为解决这些重点地区的污水综合治理，污水回用或城市景观用水的需要：对于新建的污水处理厂来讲必须在二级处理（脱氮除磷）的基础上增加深度处理，一次建成达到一级A标准的要求。2.3.2工艺选择综上所述：现有城市污水脱氮除磷技术主要有以下三大类: 倒置A2/O 工艺、氧化沟法和SBR法,其中倒置A2/O脱氮除磷工艺是应用较为广泛的一类,近十年来出现了倒置A2/O 工艺、A + A2/O工艺、

28、Trizon 工艺等改良型A2/O 工艺。该污水处理厂主要是用于处理厂区内生活污水，另外，对于污水处理过程中产生的剩余污泥，要设置污泥减量化处理的设施。通过对各种污水处理工艺的分析和总结，暂以倒置A2/O法工艺进行方案设计，工艺流程框见图2-1所图所示。倒置A2/O 工艺与常规A2/O 工艺相比, 倒置A2/O 工艺省去了混合液内回流,适当加大了污泥回流比,增加了反应池进水的有机物总量,保证了脱氮除磷新工艺对碳源的需要,提高了生化反应系统对氮、磷的去除效率;另一方面为微生物提供了良好的栖息场所,使系统的生物种类和数量都大幅度提高。倒置A2/O 工艺的主要运行参数运行参数取值缺氧区水力停留时间(

29、h)2. 04. 0厌氧区水力停留时间(h)2. 04. 0好氧区水力停留时间(h)6. 010. 0污泥回流比R1. 52. 5泥龄SRT(d)820缺氧区、厌氧区进水分配比31好氧区溶解氧DO(mg/L)1. 52. 0污泥负荷 kgBOD5/ (kgMLSS·d) 常温< 0. 15低温< 0. 10污泥浓度(g/L)传统活性污泥法老厂改造57常规A2/ O 工艺污水厂改造4. 0新建污水厂4. 0（2）倒置A2/O工艺脱氮除磷原理：倒置A2/O 工艺反应流程图所示。进入反应系统的污水和循环污泥一起进入缺氧区,污泥中的硝酸盐,在反硝化菌的作用下进行反硝化反应,将硝酸

30、盐氮转化为氮气,实现了系统的前置脱氮。系统进水全部或大部分直接进入缺氧区,优先满足了反硝化的碳源要求,故提高了处理系统的脱氮效率。污泥经过缺氧反硝化以后进入厌氧区,避免了硝酸盐对厌氧环境的不利影响。在厌氧区,聚磷菌将污水中的碳源转化为聚羟基丁酸(PHB) 等储能物质积聚吸磷动力。在好氧区,有机污染物进一步被降解,硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸盐氮,同时聚磷菌利用在厌氧条件下产生的动力进行过度吸磷。活性污泥混合液在二沉池进行泥水分离,一部分污泥回流到系统前端,另一部分富含磷的剩余污泥从系统中排出,从而实现生物除磷的目的。（3）倒置A2/O工艺具有以下特点：优点：缺氧区位于工艺系统首端,优先满

31、足反硝化碳源需求,强化了处理系统的脱氮功能;所有的回流污泥全部经过完整的厌氧释磷与好氧吸磷过程, 具有群体效应,同时聚磷菌经过厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境,其在厌氧状态下形成的吸磷动力可以得到充分利用,提高了处理系统的除磷能力; 反硝化过程同时去除有机物；将常规A2/O工艺的混合液回流系统与污泥回流系统合二为一组成了唯一的污泥回流系统,工艺流程简捷,运行管理方便,占地面积减少; 与常规A2/O 工艺相比,倒置A2/O工艺的流程形式和规模要求与传统法工艺更为接近。其生化反应池的水力停留时间与普通活污泥法的接近，易于对采用普通活性污泥法的污水处理厂进行改造。倒置A2/O工艺与常规A2/

32、O工艺的小型系统平行对比试验表明，倒置A2/O工艺的氮磷脱除功能明显优于常规A2/O工艺，其COD去除能力与常规A2/O工艺相当；厌氧释磷无硝酸盐的干扰，无混合液回流时，流程简捷，节能；好氧吸磷充分，污泥沉降性能好。缺点：厌氧释磷得不到优质易降解碳源；无混合液回流时总氮去除效果不高。2.3.3，污水厂的主要工艺流程设计为： 进水 中格栅砂栅渣 提升泵 细格栅 沉砂池 初沉池 缺氧池 当SS.SS/BOD偏高时脱水机房贮泥池 厌氧池若要求TP达到0.5mg/l以下则需要化学协同除磷 外部碳源投加（SS污泥浓缩SS/偏高时 好氧池垃圾填埋场剩余污泥泵房剩余污泥 二沉池 化学混凝药剂（强化后续处理）

33、脱色药剂投加（色度的额外去除） 排放河中 消毒 砂滤池 在城镇污水一级A标准达标处理工艺流程中，粗格栅、细格栅、提升泵和沉沙池是必备的前处理工艺单元，二级生物处理采用膜生物反应器（MBR）时，还需要在前端设置超细格栅（1mm间距)。除非进水悬浮物浓度很低或进水ss/比值较低，否则，常规初沉池或高负荷沉淀池应该成为必选的工艺单元，以尽量去除进水中的无机悬浮固体。后续生物处理单元存在碳源不足时，可考虑初沉污泥的产酸发酵以补充优质碳源，或者部分时段超越初沉池直接进入生物处理池： 二级生物处理工艺的选择是一级A稳定达标的最重要的环节，特别是TN和的稳定达标去除，对于氮磷去除，建议采用回流污泥反硝化生物

34、除磷脱氮（改良）及其变形工艺作为基本工艺流程，目前已经得到广泛的工程应用。可采取得主要工艺控制及改进措施为： （1）污水生物处理系统采用15d以上的设计泥龄，考虑进水水质水量的变动和运行操作的调节能力限制，实际运行过程中应尽量控制在12-20d的范围内，以保证冬季低水温（例如10摄氏度）条件下生物处理池有足够数量的硝化菌与硝化能力。 (2)可采用环形沟道生物反应池（氧化沟）池型的构造，较高倍率的循环流量形成快速混合作用，加上多个沟道的串联，可以明显减小进水水质水量的时变化峰值系数（由3-10倍降低到1.5倍左右），相应降低出水浓度的波动，有效挥发硝化菌的作用，有利于稳定达标。 （3）进水水质水

35、量的波动和碳氮比偏低是影响TN稳定达标的主要因素，进水水质水量的波动通过沟道串联布置来缓解，碳源不足可通过初沉污泥发酵进行一定程度的补充；必要时，补充外部碳源（例如甲醇、醋酸钠、醋酸等）强化生物反硝化效果。 (4)强化前段预处理以去除尽量多的进水无机悬浮固体，降低活性污泥的惰性组分含量，以提高生物池的反硝化速率，缩短反硝化所需时间或提高反硝化总量；部分沟道可按亏氧方式运行，促进同时硝化反硝化及部分短程硝化反硝化的实现，提高碳源利用效率和TN去除总量。 （5）冬季低温到来之前，在秋季提前逐步提高整个污水生物处理系统的活性污泥总量，增加实际运行泥龄，系统中累积硝化菌和反硝化菌的总量，以改进和保障冬

36、季的硝化和反硝化效果。 3、 物料衡算3.1、BOD、COD的衡算3.1.1、BOD衡算 二沉池好氧池厌氧池缺氧池初沉池 图3-3 BOD衡算名称进水/ C初沉池/ C1缺氧池/ C2厌氧池/C3好氧池/C4二沉池/C5出水/C5去除率/%4045504358BOD/mg/L24014479.239.622.579.489.48 3.1.2、COD衡算初沉池缺氧池厌氧池二沉池C1C2C3C4C 图3-4 COD衡算名称进水/C初沉池/C1缺氧池/C2厌氧池/C3二沉池/C4出水/C4去除率%35404045COD/(mg/L)380247148.288.9248.9248.92 3.2、TP的

37、衡算初沉池缺氧池厌氧池二沉池C1C2C3C4C 图3-5 TP衡算名称进水/C初沉池/C1缺氧池/C2厌氧池/C3二沉池/C4出水/C4去除率%50455060TP/(mg/L)842.21.10.440.443.3的衡算初沉池缺氧池厌氧池二沉池C1C2C3C4C 图3-5 衡算名称进水/C初沉池/C1缺氧池/C2厌氧池/C3二沉池/C4出水/C4去除率%40503540/(mg/L)4024127.8 4.68 4.68Q=11500SS=2503.4、SS的核算Q=9.8SS=0.2%混凝剂Q=12110SS=234沉砂池Q=134SS=1.2% 脱水机初沉池Q=10SS=2600Q=24

38、70SS=6500 贮泥池倒置反应池Q=250SS=6480Q=14300SS=1860污泥浓缩二沉池Q=11580SS=11化学混凝剂砂滤池Q=11520SS=9 四、设计（计算）说明4.1格栅 1.设计依据：格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到1015厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50100mm），中格栅（1040mm），细格栅（310mm）三种。栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、

39、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损失小的优点。本次设计采用栅条断面为锐边矩形、迎水面、背水面均为半圆形2设计要求1.污水处理系统前格栅条间隙根据水泵要求，一般采用1640mm，特殊情况下可为100mm.但根据清渣方式可以分为人工清除和机械清除两种，若设计应该符合以下要求：a：人工清除2540mm；b：机械清除1625mm；c：最大间隙40mm，污水处理厂也可设细粗两格栅。2. 机械清渣的格栅，除了转鼓式机械格栅除污机外，其余安装倾角一般为；格栅过水面积，一般应小于进水管渠的有效面积的1.2倍3. 人工清渣的格栅，其设计过水面积应一般不小于进水管渠

40、有效面积的2倍。4.格栅前渠道内的水速一般采用0.40.9m/s.5.格栅倾角一般采用45 75 ，人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多.6.通过格栅水头损失一般采用0.080.15m.7.机械格栅不宜小于两台，若为一台时，应设人工清除格栅备用.8.过栅流速一般采用0.61.0m/s，最大流量时可高达1.2-1.4m/s，但总宽度不小于进水管渠的1.2倍。3设计参数：设计流量Q=11500/(24×3600)=0.133m3/s)=133(L/s) 则最大设计流量Qmax=0.133×1.6=0.2128(m3/s) 3.1格栅的间隙数：范围：过栅流速一般采用0.6-1.0

41、m/s,格栅间隙16-25mm,栅前水深0.3-0.5m,0.100.05m3/103m3(栅渣/污水)设：栅前流速v=0.9m/s，栅前间隙宽度b=0.021m，栅前水深h=0.4m，格栅倾60°。2.1.2 栅槽宽度（B）设栅条宽度s=0.01mB=s(n-1)+bn=0.01(25-1)+0.021×25=0.765m2.1.3 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=0.85m，其为渐宽部分展开角度2.1.4 栅渣与出水渠通连接处的渐窄部分长度(l2)2.1.5 通过格栅的水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形断面形状k系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用

42、3形状系数，取2.42 2.1.6 栅后槽总高度（H）设栅前槽总高度渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度则栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.70m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.096+0.3=0.796m2.1.7栅槽总高度（L）L=l1+l2+0.5+1.0+0.09+0.045+0.5+1.0+=2.04m2.1.8 每日栅渣量（W）在格栅间隙21mm情况下，设清栅渣量为1000m3污水产0.05m3，设生活污水流量总变化系数k2为1.58 生活污水流量总变化系数，见表1-1。表1-1 生活污水流量变化系数平均日流量46 10152540 70 120 200

43、 40075016002.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.204.2污水提升泵房一、设计说明 污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动，污水提升泵站的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使污水可以靠重力流过后续建在地面上的各个处理构筑物。它由机器间、集水池、格栅、辅助间等组成，机器间内设置水泵机组和有关的附属设备，格栅和吸水管安装在集水池内，集水池还可以在一定程度上调节来水的不均匀性，以便水泵较均匀工作，格栅的作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵。二、设计计算（一）设计流量Q=11500

44、m3/d=133l/s（二）选泵前总扬程估算经过格栅的水头损失为0.18m,进水管渠内水面标高为-2.335m则格栅后的水面标高为：-2.335-0.18=-2.515m设集水池的有效水深为2m则集水池的最低工作水位为： -2.515-2=-4.515m所需提升的最高水位为6.778m故集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为： 6.78-(-4.52)=11.30m出水管管线水头损失计算如下： 出水管Q=34.7l/s,选用管径为200mm的铸铁管 查给水排水设计手册第1册得：V=1.33m/s,1000i=19.1出水管线长度估为37m,局部系数为8则出水管管线水头损失为1.50m泵站

45、内的管线水头损失假设为2.0m,考虑自由水头为1m,则水泵总扬程为：H=11.30+1.50+2.0+1.0 =15.8m（三）选泵根据流量Q=104m3/h,扬程H=8m拟选用150WLI170-16.5型立式污水泵，每台水泵的流量为Q=170m3/h，扬程为H=16.5m。选择集水池与机器间合建的圆形水泵站，考虑选用2台水泵，其中一台备用。选用150WLI170-16.5型污水泵是合适的器间进行自然通风，在屋顶设置风帽。 (5)起重设备选用电动葫芦。4.3细格栅1作用：在城市污水中有大量的小型漂浮物，如塑料袋、树叶、才渣等，细格栅的栅条间距为510mmm。它们很容易穿过上述两道格栅到处理构

46、筑物里，然后飘浮在水面上，影响景观和曝气系统，因此必须设细格栅拦截细小的漂浮物。一般细格栅可设在泵前粗格栅后，也可以设在泵提升后沉砾池之前细格栅的工艺设计1.细格栅设计参数(1)最大流量0.2128(m3/s)(2)过栅流速v=0.8m/s；(3)格栅间隙b 细=0.008m；(4)栅条宽度 s=0.01m；(5)格栅安装倾角。（6）栅前流速为0.6m/s.2.细格栅的设计计算本设计选用三道细格栅，两用一备。1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深2)栅条间隙数：式中：n 中中格栅间隙数；Qmax最大设计流量，；b 中栅条间隙，0.008m；h栅前水深，取0.75m；

47、v过栅流速，取0.8m/s；格栅倾角，取；m设计使用的格栅数量，本设计中格栅取使用2 道。条2)栅槽宽度：B=s(n1)bn式中：B栅槽宽度，m；S格条宽度，取0.01m。B=0.01×(781)0.008×78=1.394m，取1.40m栅槽之间墙宽度为0.5m，所以格栅总宽度=1.40×3+0.5×2=5.2m3)细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度L1：若进水渠宽 B1=0.8m，渐宽部分展开角1 =20。，则此进水渠道内的流速v1=0.7m/s，则 水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）4) 细格栅与旋流沉砂池连接处渐窄部分长度L2：长度5) 细

48、格栅的过栅水头损失：K取3 因栅条边为矩形截面，取k=3，则 其中=（s/e）4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.426) 栅前槽总高度：取栅前渠道超高 h2=0.5m栅前槽高H1=h+h2=0.420.5=0.92m7) 栅后槽总高度：H=h+h1+h2=0.42+0.28+0.5=0.1.2m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.70/tan=0.82+0.41+0.5+1.0+0.7/tan60°=3.13m（9）每日栅渣量=0.81m3/d>0.2m3/d生

49、活污水流量总变化系数，见表1-1。表1-1 生活污水流量变化系数平均日流量46 10152540 70 120 200 40075016002.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20故采用机械清渣格栅除污机的选择经计算本工程均采用机械清渣，格栅的相关数据如下表：表 3-2 中，细格栅除污机的性能参数表 型号格栅宽度（mm）提升速度（m/min）安装角度电动机功率（kw）格栅间距（mm）重量（kg）GH型中格栅10002.575o0.75154000HF-1500 型细格栅1500375o2.26-4.4沉砂池1原理与作用：污水在迁移、流动和汇集过程

50、中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于 0.2mm，密度 2.65t/m的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。采用平流式沉砂池2.设计参数设计流量：Q=133L/s设计流速：v=0.3m/s水力停留时间：t=30s3.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.3×30=9.0m（2）水流断面积：A=Q/v=0.133/0.3=0.43m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=0.6，池总宽B=2b=1.2m（4）有效水深：h2=A/B=0.56/1.2=0.47m（介于0.251m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积：（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）每个沉砂斗容积 其中X1：城市污水沉砂量30m3/106m3，K：污水流量总变化系数1.62（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设