污水处理厂各构筑物的设计计算

1、-/第二章 设计方案城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关，污水的水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算。2.1 厂址选择 在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围 环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应 进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为：1、在城镇水体的下游；2、便于处理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中处理和处置；4、在城镇夏季主导风向的下风向；5、有良好的工程地质条件；6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7、有扩建的可能；8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城

2、镇防洪标准，有 良好的排水条件；9、有方便的交通、运输和水电条件。 由于该地夏季盛行东南风，冬季盛行西北风，所以，本设计的污水处理厂 应建在城区的东北或者西南方向较好，最终可根据主干管的来向和排水的方便 程度来确定厂区的位置。2.2.2 常用污水处理工艺 根据设计原则和设计要求，本工程拟比选出一个投资省、运行费用低、技 术成熟、处理效果稳定可靠、运行管理方便、要求操作运转灵活、技术设备先 进、成套性好、便于分期实施的处理工艺。从进、出水水质要求来看，本工程对出水水质要求较高，要求达到一级 A 标准，不但 COD、BOD 指标要求高，还要求脱氮除磷，所以需从出水水质要求 来选择处理工艺。21、A

3、2/O 工艺A2/O 脱氮除磷工艺（即厌氧 -缺氧 -好氧活性污泥法，亦称 A-A-O 工艺）， 它是在 Ap/O 除磷工艺上增设了一个缺氧池， 并将好氧池出流的部分混合液回流 至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。其基本工艺流程如图 1 所示：进水内回流回流污泥剩余污泥泥饼外运图 1 A2/O 工艺基本流程图污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与Ap/O 生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；在缺氧池中的反应过程与An/O生物脱氮工艺中的缺氧过程相同； 在好氧池中的反应过程兼有 Ap/O 生物除磷工 艺和 An/O 生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用。因此 A2/O 工艺可以

4、达到同 步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。A2/O 工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺 点如下： 优点：（ 1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占 地面积少于其它的工艺 。（2）在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀 之虞， SVI 值一般均小于 100。（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（ 4）运行中勿需投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运 行费低。缺点：（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是 当 P/BOD 值高时更是如此 。（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量

5、一般以 2Q 为限，不宜太高， 否则增加运行费用。（3）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧 状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对 反应器的干扰。2、氧化沟工艺 氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图 2 所 示。中格栅污水提升泵细格栅沉砂池厌氧池氧化沟接触池排入白银河32回流污泥剩余污泥泥饼外运图 2 厌氧池 + 氧化沟处理工艺流程 氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。污 水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动， 属于活性污泥法的一种变形， 氧化沟的水力停留时间可达 10-30h，有机

6、负荷很低，实质上相当于延时曝气活 性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。优点：（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用， 而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得 脱氮的效果。（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小， 运行费用低。（1）污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多， N、P量不平衡， pH 值 偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌

7、性污泥膨胀。（2）泡沫问题。（3）污泥上浮问题。（4）流速不均及污泥沉积问题。（5）氧化沟占地面积很大。3、CASS 工艺CASS 为周期循环活性污泥法的英文 （Cyclic Activated Sludge System）的缩 写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水 SBR反应器相结合的产物。 CASS 工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成 简单的污水处理新工艺。目前 CASS 工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从 运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。其基本工艺流程如图3 所示。、CASS 工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水

8、的处理。其优缺点如下：优点：（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。 CASS 工艺只有一个反应器，不 需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活 性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少 35%。（2）处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降 解和活化的变化过程中，因此处理效果好。（3）有较好的脱氮除磷效果。 CASS 工艺可以很容易地交替实现好氧、缺 氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱 氮除磷效果。（4）污泥沉降性能好。 CASS 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状 菌的生长，减少了污

9、泥膨胀的可能。同时由于 CASS 工艺的沉淀阶段是在静止 的状态下进行的，因此沉淀效果更好。（5）CASS 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的 波动。缺点： 由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊 动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。4、SBR工艺SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor ActivatedSludge 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

10、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，无污泥回流系统。SBR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、水量进行调整，运行灵活。（5）处理设备少，构造

11、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。 SBR系统的适用范围（ 1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水， 尤其是间歇排放和流量变 化较大的地方。（2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去 除有机物，还要求出水中除

12、磷脱氮，防止河湖富营养化。（ 3）水资源紧缺的地方。 SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要 增加设施，便于水的回收利用。（4）用地紧张的地方。（ 5）对已建连续流污水处理厂的改造等。（6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 注： SBR工艺管理较为复杂，排泥受到一定限制，在本工程中不予考虑。2.2.3污水处理工艺的确定表 1 生化处理方案综合比较表比较内容氧化沟CASSA/A/O（1）氧化沟具有独 特的水力流动特点，有 利于活性污泥的生物絮 凝作用，而且可以将其 工作区分为富氧区、缺 氧区，用以进行消化和 反消化作用，取得脱氮 的效果。（1）工艺流程简 单、管

13、理方便、造价 低。CASS 工艺只有一 个反应器，不需要二 沉池，不需要污泥汇 流设备，一般情况下 也不需要调节池，因 此要比活性污泥工艺1）该工艺为最简单 的同步脱氮除磷工艺 ， 总的水力停留时间，总 产占地面积少于其它的 工艺 。（2）在厌氧的好氧 交替运行条件下，丝状 菌得不到大量增殖，无（ 2 ）不使用初沉节省基建投资 30%以池，有机性悬浮物在氧上，而且布置紧凑，化沟内能达到好氧稳定占地面积可减少的程度。35%。（ 3）氧化沟只有曝（2）处理效果气器和池中的推进器维好。反应器内活性污持沟内的正常运行，电泥处于一种交替的吸工耗较小，运行费用低。附、吸收及生物降解艺（ 4）脱氮效果还能和

14、活化的变化过程特进一步提高。因为脱氮中，因此处理效果好。点效果的好坏很大一部分（3）有较好的脱决定于内循环量，要提氮除磷效果。CASS工高脱氮效果势必要增加艺可以很容易地交替内循环量。而氧化沟的实现好氧、缺氧、厌内循环量从理论上说可氧的环境，并可以通以是不受限制的，从而过改变曝气量、反应氧化沟具有较大的脱氮时间等方面来创造条能力。件提高脱氮除磷效 果。（4）污泥沉降性 能好。CASS 工艺具有 的特殊运行环境抑制 了污泥中丝状菌的生 长，减少了污泥膨胀 的可能。同时由于 CASS 工艺的沉淀阶 段是在静止的状态下 进行的，因此沉淀效 果更好。污泥膨胀之虞， SVI 值 一般均小于 100。（3

15、）污泥中含磷浓 度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投 药，两个 A 段只用轻缓 搅拌，以不啬溶解氧浓 度，运行费低。（5）CASS 工艺 独特的运行工况决定 了它能很好的适应进 水水量、水质的波动。缺点（ 1 ）污泥膨胀问 题。当废水中的碳水化 合物较多， N、P量不平 衡，pH 值偏低，氧化沟 中的污泥负荷过高，溶 解氧浓度不足，排泥不 畅等易引发丝状菌性污 泥膨胀。（2）泡沫问题。（ 3 ）污泥上浮问 题。（ 4）流速不均及污 泥沉积问题。（ 5）氧化沟占地面 积很大。由于进水贯穿于整 个运行周期，沉淀阶 段进水在主流区底 部，造成水力紊动， 影响泥水分离时间， 进水量受到一定限 制，

16、水力停留时间较 长。（1）除磷效果难于 再行提高，污泥增长有 一定的限度，不易提高， 特别是当 P/BOD 值高 时更是如此 。（2）脱氮效果也难 于进一步提高，内循环 量一般以 2Q 为限，不 宜太高，否则增加运行 费用。（3）对沉淀池要保持 一定的浓度的溶解氧， 减少停留时间，防止产 生厌氧状态和污泥释放 磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防 止循环混合液对反应器 的干扰。运行管 理运行成本低，构造简 单，易于维护管理工艺流程最简单，处 理效果好，除磷脱氮 效果也不错，易于管 理运行成本低，构造简 单，处理效果好，易于 日常维护管理占地占地面积大占地面积小占地面积最小综上所述，本项目

17、的工艺流程确定如下：总的说来，这三个方案都比较好，都能达到要求处理的效果。考虑到该污水厂设计水量较小，且方案一工艺流程更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、运行费用少等优势，所以，本设 计采用 A/A/O 方案一作为污水厂处理工艺2.3 设计污水水量由设计资料可知，该镇日流量为：Q=80000+27*9000=323000立方米/天查 GB500142006室外排水设计规范知： 500L s 894L s 1000L s 则用内插法可得总变化系数 Kz=1.17从而可计算得：式中Q城市每天的平均污水量，L s ；K总变化系数；Q设计秒流量， L s 。Q=1.17*6.64=0.76立方米

18、| 秒2.4 污水处理程度计算城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中 的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称 为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。在选择污水处理程度时，既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体受 到污染，避免污水排入水体后污染下游取水口和影响水体中的水生动植物。2.4.1 污水的 COD 处理程度计算C Ce式中COD 的处理程度， %；进水的COD浓度, mg L； 处理后污水排放的 COD 浓度， mg LE1900 60 93%9002.4.2 污水的 BOD 5处理程度计算E2L Le式中

19、E2BOD5 的处理程度，%；LeE2进水的 BOD5 浓度，处理后污水排放的420 10 97.6%420mg L ；BOD5浓度， mg L。2.4.3 污水的 SS处理程度计算E3 C CeE3式中 E3SS的处理程度， %；进水的 SS浓度， mg L ；Ce处理后污水排放的SS浓度， mg L 。E3400 10 97.5%4002.4.4 污水的氨氮处理程度计算E4 C Ce式中 E4氨氮的处理程度，%；进水的氨氮浓度，mg L ；Ce处理后污水排放的氨氮浓度， mg L 。E430 103066.7%2.4.5污水的磷酸盐处理程度计算E5C CeC式中E5磷酸盐的处理程度， %；

20、C进水的磷酸盐浓度， mg L ；Ce处理后污水排放的磷酸盐浓度，mg L 。则31E566.7%53第三章 污水的一级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

21、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。3.1.1格栅的设计城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管进水水量为Q 1180L s ，污水进入污水处理厂处的管径为 800 mm ，管道水面标高为 43m。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两组即 N=2组，每组的设计流量为 0.509 m3

22、 s3.2 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 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。第四章 污水的二级处理构筑物设计计算本设计中选用 A2/O工艺。取两组池子，则每组的设计流量为 0.509 m

23、3 s。污水经过一级处理后会处理掉一部分的悬浮物（ SS）和 BOD5 ，处理程度 按表 1 取值，而氮磷按不变计算表 2 处理厂的处理效果处理级别处理方法主要工艺处理效果 %SSBOD5一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40 55%20 30%二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、 二次沉淀60 90%65 90%活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀70 90%65 95%设计中取一级处理效果为： SS= 40% ， BOD 5 =20%则 进入曝气池中污水的 BOD5 浓度：Sa=Sy（1-20%）=420×（1-20%）=336mg/L进入曝气池中污水的 SS浓度：La=Ly（1-4

24、0%）=400×（1-40%）=240mg/L4.1 厌氧池计算1 、厌氧池容积V 60Qt式中 V厌氧池容积， m3 ；t 厌氧池水力停留时间。 设计中取 t=0.75 h =45min3V=60×0.509×45=1374.3m3 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 h 3.0mV 1374.3 2 A 458.1m h3 厌氧池尺寸为：长 宽=23 20 厌氧池实际面积为： 23×20=460m2 设计中取厌氧池的超高为 0.3 m 池总高为 H h 0.3 3.0 0.3 3.3m、污泥回流量计算： 设计中取污泥回流比为 R

25、 80%Q1 RQ 0.8 1.18 0. 944 m3 s 81561.6m3 d4.2 缺氧池计算1、缺氧区有效容积反消化区脱氮量：W=Q(N o-N e) -0.124YQ(So-Se)77200 77200= 25.5 0.12 0.6 329.28 69.165kg /d2 1000 2 1000缺氧区有效容积：V2WVdnX式中 Vdn 反消化速率设计中取 Vdn = 0.025 kgNO3 N kgMLSS d ，X=3000mg/LV269.1650.025 33922.2m32、缺氧池尺寸计算缺氧池面积：设计中取缺氧池有效水深为h 3.0mV 922.2 2A 307.4mh

26、3缺氧池尺寸为：长 宽=31 10 缺氧池实际面积为： 31×10=310m2 设计中取缺氧池的超高为 0.3 m 池总高为 H h 0.3 3.0 0.3 3.3m、污泥回流量计算：设计中取内回流比为 R=300%Q2 RQ 3 1.18 3.54m3 s 305856 m3 d4.3 好氧池计算1、内源呼吸系数K dT K d20 T T 20式中 KdT内源呼吸系数， d 1 ；Kd2020 C 时，内源呼吸系数， d 1 ，般取 0.040.075；温度系数，一般取 1.021.06。8 2 01. 04 0. 037设计中取 K d20 =0.06， T =1.04假设全年

27、平均气温 T 8 C 时 KdT 0. 0 62、出水计算设计中取 BOD5 的去除率为 98%，氨氮的去除率为 85%，磷的去除率为 85%Se Sa(1 98%) 336 (1 98%) 6.72mg/ L去除的 BOD5 的浓度为： Sr 336 6.72 329.28mg / LNe Na(1 85%) 30 0.2 4.5mg/ L去除的氨氮的浓度为：Nr N0 Ne 30 4.5 25.5mg / Lpe P0(1 85%) 3 0.15 0.45mg/L去除的磷的浓度为：Pr P0 Pe 3 0.45 2.55mg / L3、污泥龄计算cYXSr设计中取 Y 0.6 ，X=300

28、0mg/Lc=3000 0.6 c=9.2天0.6 329.28取 10 天4、好氧区有效容积V1 YQ(S0 Se) c 0.6 77200 329.28 10 18555m31X(1 Kd c ) 2 3000 (1 0.037 10)5、好氧池尺寸计算好氧池面积：设计中取好氧池有效水深为 h=4.0mV 18555 2A4639m 2h4厌氧池尺寸为：长 宽=90 52 厌氧池实际面积为： 90×52=4680m2 设计中取厌氧池的超高为 0.3 m 池总高为 H=h+0.3=4.0+0.3=4.3m、污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为 R 80%Q1 RQ 0.8 1.18

29、 0. 944 m3 s 81561.6m3 d4.4 设计参数的较核1、水力停留时间较核2、t 24V 24 18555 2 11.5h Q 77200大于 8h小于 15h，符合要求。BOD 污泥负荷率Q(S0 Se)77200 329.28VX v2 18555 0.6 30000.38kgBOD 5 /( kgMLV SS·d)介于 0.3 0.5 之间，符合要求。W YQ(So Se)1 K aT c4.5 剩余污泥量计算11133kg /d0.6 77200 329.281000 (1 0.037 10)QsW(1 P) 1000湿污泥量：设污泥含水率为 P 99.3%1

30、11331590.4m3 / d(1 99.3%) 10004.6 需氧量计算设生物污泥中大约有 12.4% 的氮，用于细胞的合成，则每天用于合成的总氮为：0.124 ×11133=1380kg/d 即TN中有 1380 1000 17.88mg / L用于合成细胞。77200按最不利情况，设出水中 NO3 N量和NH3 N量各为 4mg L，则 需要氧化的 NH 3 N 量为： 30-17.88-4=8.12mg/L需要还原的 NO3 N 量为： 8.12-4=4.12mg/L需氧量（同时去除 BOD 和脱氮）计算：设计中取 k =0.23 f VSS 0.7SS则 平均需氧量为：

31、SrR Q r kt 1.42W f 4.6Q Nr 0.56W f 2.6Q NO31 e kt329.2825.577200 0.23 5 1.42 11133 0.7 4.6 772001000 (1 e 0.23 5 )10004.120.56 11133 0.7 2.6 7720010004901.78kg / d 204.2kg / h最大需氧量为：SrR Q r kt 1.42W f 4.6Q Nr 0.56W f 2.6Q NO31 e kt329.2825.577200 1.32 0.23 5 1.42 11133 0.7 4.6 77200 1.321000 (1 e 0.

32、23 5)10004.120.56 11133 0.7 2.6 77200 1.3210006128kg / d 255kg / h4.7 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H 4 0.2 3.8m，氧转移效率 EA 18% ，计算最不利温度为 T 30 C。空气扩散器出口处的绝对压力计算：Pb 1.013 510 9H8001 .0513 10 980 0 3.85P 1a.3854 10空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为：21 1 EA21 1 0.18OtA 100% 100% 17.9%t 79 21 1 EA79 21 1 0.

33、18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)Csb(30) C s(30)2.026 105 O42tPb式中 Cs(30)标准大气压下， 30 C时清水中的饱和溶解氧浓度，mg L 查表得 Cs(30) 7.63 mg L 。Csb(30)7.6351.3854 105 17.92.026 105428.47mg L标准需氧量(换算为 20 C时的脱氧清水的充氧量) ： RCCs(T) C 1.024 T 20R0s(20 )式中 Cs(20 )标准大气压下， 20 C 时清水中的饱和溶解氧浓度，mg L 查表得 Cs(20 ) 9.17 mg L ；Cs(T)标准大气压下，

34、T C 时清水中的饱和溶解氧浓度，mg L ；C 曝气池内溶解氧浓度， mg L ； 污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用 0.5 0.95 ； 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0.90 0.97 压力修正系数。设计中取 =0.9， =0.95 ， C =2 mg L ， =1.0710.6kg / h4901.780.9 (0.95 1.0 8.47 2) 1.024(30 20)最大标准需氧量：R0888.4kg / h61280.9 (0.95 1.0 8.47 2) 1.024(30 20)最大标准需氧量与标准需氧量之比： R0 888.4 1.25 R0 71

35、0.6 好氧反应池供气量计算：平均时供气量为：GsR0710.6 13159.3m3 /hs 0.3EA 0.3 0.18 最大时供气量为：GsR0888.416451.9m3 /hs 0.3EA 0.3 0.182、曝气机数量计算（以单组反应池计算）本设计中选择鼓风微孔曝气器，算公式为：R0n=2qc式中 qc 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力kgO2 h 个 。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 可知：每个曝气头通气量按 1 3m3 h 个 时，服务面积为 0.3 0.75 m2 个，曝 气器氧利用率为 EA 18% ，充氧能力为 qc 0.

36、14 kgO2 h 个 则 n= 888.4 3173个2 0.14以微孔曝气器服务面积 进行较核： f F V 4680 0.37 m2 在n nh 3173 40.3 0.75m2 个 之间，符合要求。4.8 鼓风微孔曝气器空气管路计算平面图布置空气管道如图纸所示， 干管的供气量为 16451.9m3/h=4.57m3/s； 设流速为： v 12m s 。管径： d 4Q 4 4.57 0.69m ，取干管管径为 DN 700mm 。v 3.14 124.9.1 二沉池的选择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

37、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 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 用机械吸泥的圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。第五章 污泥处理设计计算污水厂在处理污水的同时，每日要产生产生大量的污泥，这些污泥含有大 量的易分解的有机物质，对环境具有潜在的污染能力，若不进行有效处理，必 然要对环境造成二次污染。同时，污泥含水率高，体积庞大，处理和运输均很 困难。因此，在最终处置前必须处理，以降低污泥中的有机物含量，并减少其 水分。使之在最终

38、处置时对环境的危害减少之限度。1、减量：降低污泥含水率，减小污泥体积；2、稳定 ( satabilization) ：去除污泥中的有机物，使之稳定；3、害化：杀灭寄生虫卵和病原菌；4、污泥综合利用。剩余污泥来自二沉池，活性污泥微生物在降解有机物的同时，自身污泥量 也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排除处 理系统，这一部分污泥被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高，需要进行浓缩 处理，然后进行脱水处理。5.1 污泥处理的原则1、城镇污水污泥， 应根据地区经济条件和环境条件进行减量化、 稳定化和 无害化处理，并逐步提高资源化程度。2、污泥的处置方式包括用作肥料、作建材、作燃

39、料和填埋等，污泥的处理 流程应根据污泥的最终处置方式选定。3、污泥作肥料时，其有害物质含量应符合国家现行标准的规定。4、污泥处理构筑物个数不宜少于 2 个，污泥脱水机械可考虑一台备用。5、污泥处理过程中产生的污泥水应返回污水处理构筑物进行处理。 污泥处理过程中产生的臭气，宜收集后进行处理。5.2 污泥处理方法的选择污泥处理的一般方法与流程的选择、 当地条件、环境保护要求、 投资情况、 运行费用及维护管理等多种因素有关。5.3 集泥池计算回流污泥量为： Q1 RQ 0.8 1.18 0.944m3 s 3398.4 m3 h剩余污泥量为： Qs 1590.4 m3 d 66.27 m3 h总污泥

40、量为： Q Q1 Qs 3398.4 66.27 3464.7 m3 h设计中选用 5台（4用 1备）回流污泥泵， 2台（ 1用1备）剩余污泥泵。则 每台回流泵的流量为： 3398.4 849.6m3 h 236L s4泵房集泥池有效容积按不小于最大一台泵（回流泵） 5 分钟出水量计算，236 5 3则 V 60 70.8m31000有效水深设为 h 2.0m集泥池的面积为： A V 70.8 35.4m2h2集泥池尺寸为： L B 6 6m5.4 污泥浓缩池污泥处理的主要目的是去除污泥颗粒中的空隙水，减少污泥体积，从而降 低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。常用的污泥浓缩有重力浓缩

41、法、气浮浓缩法和离心浓缩法。本设计中采用间歇式重力浓缩池中的竖流浓缩池。5.5 污泥脱水污水处理过程中所产生的污泥，一般是带水的颗粒或絮状疏松结构。污泥 经浓缩后，尚有 97%的含水率，体积仍然庞大。因此，为了综合利用和最终处 置，需要对污泥进行干化和脱水处理，使污泥含水率降到85% 以下，以缩减污泥体积。在污泥脱水前要对污泥进行调整，改善污泥的脱水性能。工程上调整的主 要方法为投加絮凝剂，一般采用高分子絮凝剂。污泥脱水的方法很多，一般有：真空过滤、板框压滤、带式压滤和离心过 滤等。各种脱水机的优缺点如表表 4 一些脱水机的主要特点类型优点缺点主要设计和选择参数适用条件污泥干化场设备简单，操作

42、方便，耗电少占地面积大， 受 季 节和 气 候影响较大， 劳动强度大年蒸发量 - 年降雨量 =污 泥脱水量气候干燥、用 地不紧张地 区的小型污 水处理厂机 械 脱 水板框 压滤机泥饼含水率低， 构造简单，体积 小，节省后续处 理的费用，污泥 调节药剂的投量 少间歇式操作， 生产效率低， 设备投资大， 劳动强度大， 不 能 连续 工 作压力：0.2 0.4MPa 产泥率：2 10kg m2 h适用于采用 干燥、焚烧、 填埋处理的 污泥，适用小 型污水处理带式 压滤机连续生产，效率 高，设备少，投 资较少，劳动强 度少，能耗维护 费用低污 泥 调节 药 剂费用大，运 行费用高，泥 饼 含 水率 较

43、 高产泥率：初沉污泥 +剩余 污泥=120 350kg m2 h初沉污泥 =250 500kg m2 h适用于 大 、 中、小型、污 水处理厂真空 转鼓 过滤机连续生产，工作 效率高，运行稳 定，可自动控制附属设备多， 工序复杂，运 行费用高产泥率：初沉污泥 = 10 50kg m2 h 初沉污泥 +腐殖 =20 40kg m2 h 剩余：10 15kg m2 h大、中、小型 污水均可用， 目前使用较 少离心 脱水机效率高，基建费 用少，占地少， 环境好，自动化 程度高，运行费 用低机 械 设备 复 杂，电耗大， 噪声大根据离心机转速和泥饼 含水率等参数计算发达国家使 用较多，使用 于大、中、

44、小 型污水处理 厂根据上表，结合当地气候、经济、技术条件考虑，本设计中选用带式压滤机第六章 污水处理厂平面布置在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物；连通各处理构筑物之间的 管、渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂 厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。污水处理厂的平面布置包括：生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、药 剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。 在厂区内还有道路系统、 室外照明系统和美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小，一般采用 1:200 1 : 1000比例尺的地形图绘制总平面图，常用比例尺为 1:500。6.1 平面布置原则1、污水厂的

45、厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合 理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60。2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求， 结 合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素， 经技术经济比较确定。3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使 建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。4、生产管理建筑物和生活设施宜集中布置， 其位置和朝向应力求合理， 并 应与处理构筑物保持一定距离。5、污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。 处理构筑物 的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防

46、火规范的要求，并应满足各构筑物的 施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。6、污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能 耗、平衡土方的要求。7、厂区消防的设计和消化池、 贮气罐、污泥气压缩机房、 污泥气发电机房、 污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓 库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。8、污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等 物料及停车的场地。9、污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道， 通道的设计应符 合下列要求：1）主要车行道的宽度：单车道为 3.5 4.0m，双车道为

47、 6.0 7.0m，并应 有回车道；2）车行道的转弯半径宜为 6.0 10.0m；3）人行道的宽度宜为 1.5 2.0m；4）通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用 30°，不宜大于 45°；5）天桥宽度不宜小于 1.0m；6）车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求， 并应符合当地有 关部门的规定。10、污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。11、污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设 运输废渣的侧门。12、污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系 统间宜设可切换的连通管渠。13、污水厂内各种管渠应全面安排，

48、避免相互干扰。管道复杂时宜设置管 廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流 行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜 时，应采用明渠。管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、 再生水管、压缩空气管等，并设置色标。管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的 排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行 有关防火规范要求。14、污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。15、处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。16、污水厂宜设置再生水处理系统。17、厂区的给水系统、再生

49、水系统严禁与处理装置直接连接。18、污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷 设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。19、污水厂附属建筑物的组成及其面积， 应根据污水厂的规模， 工艺流程， 计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确 定，并应符合现行的有关规定。20、位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。21、根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电 话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。22、处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施 。6.2 平面布置1、工艺流程布置 工艺流程

50、布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种 布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。2、构（建）筑物平面布置 按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域：1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括：污水总 泵站、格栅间、曝气沉砂池、厌氧池、缺氧池、好氧池、辐流沉淀池、消毒池 （接触池）、鼓风机房。2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈 直线型布置。包括：污泥浓缩池、污泥消化池、脱水房等。3）生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的 一个区，位于主导风向的上风向。3、污水厂管线布置 污水厂管线布置

51、主要有以下管线的布置：1）污水工艺管道 污水经总泵站提升后，按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。2）污泥工艺管道 污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运出厂外。3）厂区排水管道 厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物 的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放， 而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污 染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接 入泵前集水池继续进行处理。4）空气管道5）超越管道6）厂区给水管道和消火栓布置由厂外接入送至各建筑物用水点。 厂区内每隔 120.0m的检间距设置

52、1 个室 外消火栓。4、厂区道路布置1）主厂道路布置由厂外道路与厂内办公楼连接的道路为主厂道路， 道宽 6.0m，设双侧 1.5m的人行道，并植树绿化2）车行道布置厂区内各主要构（建）筑物布置车行道，道宽 4.0m 呈环状布置。3）步行道布置对于无物品、器材运输的建筑物，设步行道与主厂道或车行道相连。5、厂区绿化布置在厂区的一些地方进行绿化。第七章 污水处理厂高程布置为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动， 以保证处理厂的正常运行， 需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。为降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动已按重力 流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量

53、减少抽升次数。 为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建 时预留的储备水头。7.1 主要任务污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：1、确定各处理构筑物和泵房的标高；2、确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；3、通过计算确定各部分的水面标高， 从而能够使污水沿处理流程在处理构 筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。7.2 高程布置原则1、保证污水在各构筑物之间顺利自流。2、认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管 渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定 的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并

54、联运行的其余构筑物及有 关的连接管渠能通过全部流量。3、考虑远期发展，水量增加的预留水头。4、选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。5、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量； 计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩 建时的备用水头。6、设置终点泵站的污水厂， 水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位 作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以防处理后的污水不能自由流出。 二泵站需要的扬程较小，运行费用较低。但同时应考虑挖土深度不宜过大，以 免土建投资过大和增加施工上的困难。7、在作高程布置时，还应该注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需 要提升