七万吨A2O工艺污水处理厂设计任务书

《水污染控制》课程设计任务书课程设计题目：泰安市第一污水处理厂设计指导教师：班级：2010级环境工程（1）班姓名： 李金桥学号： 20105948孙丰霞山东农业大学资源与环境学院2012年6月目录TOC\o"1-5"\h\z1设计说明书 11.1工程概况 11.1.1设计任务 11.1.2设计资料 11.1.3水质水量资料 11.1.4排放标准及设计要求 11.2处理方案的确定 21.2.1污水处理方案概述 21.2.2工艺选择 21.2.3污水处理工艺计算 31.2.4主要构筑物说明 52设计计算书 72.1格栅的设计 72.1.1设计参数 72.1.2设计计算 72.2平流式沉砂池的设计 142.2.1设计参数 152.2.2设计计算 15主体反应池A2/O的设计 162.3.1设计参数 162.3.2设计计算 172.4配水井的设计 222.4.1设计参数 222.4.2设计计算 232.5辐流式二沉池的设计 232.5.1设计参数 232.5.2设计计算 242.6浓缩池的设计 262.7污泥贮泥池的设计 272.8脱水机房的设计 273污水厂平面布置 273.1布置原则 273.2平面布置 283.3附属构筑物的布置 28附属化验设备 284高程计算 284.1污水厂的高程布置 284.1.1污水厂高程的布置方法 28水头损失包括： 284.2水头损失计算 28构筑物水头损失 294.2.2污泥处理构筑物水头损失 294.2.3注意事项 304.3管渠水力计算 315结论 32致谢 321设计说明书工程概况1.1.1设计任务污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水， BOD只去除30%左右，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90%以上，处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L,已具备排放水体的标准。本次毕业设计的主要任务是完成泰安市第一污水处理厂 A2/O工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括：进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图。进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和施工图设计（每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度）、设备选型。3进行辅助建筑物（包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等 ）的设计：包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备选型和设备管道安装图。设计资料泰安市地处鲁中，北依济南，东临莱芜、临沂，西靠聊城，南接济宁，东西长约176.6km,南北宽约93.5km,总面积达7762平方公里。地势北高南低，西高东低，南北地形高差达 100余米，地形坡度在1-2%之间。城区中的河流均从西北流向东南， 最终流入城区南部大汶河，这是城区雨水和污水的最终排水出路。气象资料：1气温：年平均12.9C，夏季平均26.3C，冬季平均-2.7C。非采暖季节主导风向：东北年平均降雨量：697毫米4最大冻土深度为460mm,冻土常呈现时冻时化。水质水量资料1根据该市中长期发展规划，2010年城市人口565万，2020年城市人口580万。2、由资料知，该城市混合污水水量为 70000m3/d（925.3L/S），查GB50014-2006《室外排水设计规范》，取总变化系数K=1.293、 混合污水水质：PH:6-9 ,SS<260mg/L,BOD5<220mg/L,CODcr<400mg/L,TN<45mg/l,NH3-N<40mg/l ,TP<7mg/l。1.1.4排放标准及设计要求GB18918-2002》GB18918-2002》的一级标准中的B标准即：（见表1）表1排放标准污染物"C0D"BODSSTNNH-NTP色度pH大肠菌群数排放wwwwww6~4八个/[x10浓度60mg/L20mg/L20mg/L20mg/L8mg/L1mg/L30倍91.2处理方案的确定1.2.1污水处理方案概述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。①污水的处理程度②工程造价与运行费用③当地的各项条件④原污水的水量与污水流入工程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/0工艺，A2/0工艺，SB阪其改良工艺，氧化沟工艺。1.2.2工艺选择A/0脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-A-0工艺），它是在A/0除磷工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池， 具有同步脱氮除磷功能。A/0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， 以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DOv0.7mg/L,由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中 B0D乍为氢供给体（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。A/0工艺适用于对氮、磷排放指标均有要求的城市污水处理,其特点如下：工艺流程简单,总水力停留时间少于其他同类工艺,节省基建投资。该工艺在厌氧、缺氧、好氧环境下交替运行,有利于抑制丝状菌的膨胀,改善污泥沉降性能。该工艺不需要外加碳源,厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌,节省运行费用。便于在常规活性污泥工艺基础上改造成 A70。该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除鳞效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响,因而脱氮除磷效果不可能很高。沉淀池要防止产生厌氧、缺氧状态,以避免聚磷菌释磷而降低出水水质和反硝化产生 N2而干扰沉淀。但溶解氧含量也不易过高,以防止循环混合液对缺氧池的影响。1.2.3污水处理工艺计算123.1计算依据设计污水量设计水量总变化系数K得K=2.7/Q0.11=1.293设计日处理水量： 70000*1.29=90300m/d=1045.16L/s污染物浓度PH:6-9，SS<260mg/L,BOD5<200mg/L,CODcr<400mg/L,TN<45mg/l,NH3-N<40mg/l,TP<7mg/l。污水生化处理的相关计算设进水BOD5=200mg/L,CODcr=400mg/L,TN=45mg/l,NH3-N=40mg/l ,TP=7mg/l。可生化性：BOD/COD=200/400=0.5>0.45，易生化处理，去除BOD200-20=180mg/L。根据BODINP=100：5：1,去除180mg/LBOD需消耗N和P分别为N:9mg/L,P：1.8mg/L。允许排放的TN:8mg/L,TP:1mg/L。由于氮、磷浓度较高，超量的厶 N=40-9-8=23mg/L,△P=7-1.8-1=4.2mg/L,必须通过生化处理(或脱氮除磷)去除。处理程度计算①BOD的去除效率活泩污泥处理系统处理水中的BOD值是由残存的溶解性BOD和非溶解性BOD二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。 活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的 BOD从处理水的总BOD值中减去。BOD值(Sc)为200mg/L，经沉砂池及缺氧池、厌氧段处理，按降低 25%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD(S)为：二200(1-25%)=150mg/Lo计算去除率，对此，首先按式 BOD5=5(1.42bXCe)=7.1XCe计算处理水中的非溶解性BOD值,上式中Ce――处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准 20mg/L;b 微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09;TOC\o"1-5"\h\zX---活性微生物在处理水中所占比例，取值 0.4。得BOD=7.1 0.09 0.4 20=5.1mg/L处理水中溶解性BOD值为：20-5.1=14.9mg/L150-149\o"CurrentDocument"150 14.9 “去除率二 丸.90150②COD的去除效率\o"CurrentDocument"400-60 —…100%=85%400 ③SS的去除效率100%=92.31%二260氨氮的去除效率営100%=80%总磷的去除效率7-1100%=85.71%7上述计算表明，BODCODSSTP、NH3-N去除率高，需要采用三级处理（或深度处理）工艺。综合分析由上述计算，该设计要求处理工艺既能有效地去除 BODCODSS等，又能达到同步脱氮除磷的效果。进水水质浓度和对出水水质的要求是选择除磷脱氮工艺的一个重要因素。 对于大部分城市污水，为了达到排放标准，应该选用具有除磷和硝化功能的三级处理。根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、电价等因素作慎重考虑，通过综合分析比较常用城市污水生物处理工艺的优缺点，本设计拟 采用A2/O脱氮除磷工艺。此工艺的特点是工艺不仅简单， 总水力停留时间小于其他的同类设备， 厌氧（缺氧）/好氧交替进行，不宜于丝状菌的繁殖，基本不存在污泥膨胀问题， 不需要外加碳源，厌氧和缺氧进行缓速搅拌，运行费用低， 处理效率一般能达到BOD和SS为90%-95%总氮为70%八上，磷为90%左右。因此宜选采用此方案来处理本次设计的污水。工艺流程砂混合液回流污泥回流图1泰安市第一污水处理厂工艺流程图123.5流程说明城市污水通过格栅去除固体悬浮物，然后进入曝气沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物（如泥砂，煤渣等），流入厌氧池，再进入缺氧好氧区，培养不同微生物的协调作用，在处理常规有机物的同时脱氮除磷。经过生物降解之后的污水经配水井流至二沉池，进行泥水分离，二沉池的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002》的一级标准中的B标准，即可排放。二沉池的污泥除部分回流外其余经浓缩脱水后外运。主要构筑物说明1.241格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上，泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截流较大的悬浮物或漂浮物。城市污水中一般会含有纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，均须进行拦截从而防止管道堵塞，提高处理能力。本设计先设粗格栅拦截较大的污染物，再设细格栅去除较小的污染物质。设计参数：⑴中格栅栅条间隙b=0.025m⑴中格栅栅条间隙b=0.025m栅槽宽B=2.020m栅后槽总高度H=1.065m⑵细格栅栅条间隙数n=58个栅前水深h=0.7m栅槽总长度L=2.46m栅条宽度S=0.01m格栅安装角〉=70栅条间隙b=0.01m 栅条间隙b=0.01m 栅条间隙数n=141个栅条宽度S=0.01m格栅安装角〉=60栅槽宽B=2.81m 栅前水深格栅安装角〉=60栅后槽总高度H=1.47m栅槽总长度L=3.25m平流式沉砂池沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，普通沉砂池的沉砂中含有约15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用平流式沉砂池可克服这一缺点。曝气式沉砂池是在池的一侧通入空气， 使池内水产生与主流垂直的横向旋流。曝气式沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气作用。设计参数：L二15mB=5mH=2.63m，有效水深h=0.98m，水力停留时间t=60s,厌氧池污水在厌氧反应器与回流污泥混合。在厌氧条件下，聚磷菌释放磷，同时部分有机物发生水解酸化。设计参数：L=42mB=20mH=4.8m,有效水深：4.5m,超高：0.3m，污泥回流比R=100%水力停留时间t=1h。缺氧池污水在厌氧反应器与污泥混合后再进入缺氧反应器,发生生物反硝化,同时去除部分COD硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应。设计参数：L=42mB=20mH=4.8m，有效水深：4.5m,超高：0.3m，污泥回流比R=100%水力停留时间t=1h。好氧池发生生物脱氮后,混合液从缺氧反应器进入好氧反应器一一曝气池。在好氧作用下,异养微生物首先降解BOD同时聚磷菌大量吸收磷，随着有机物浓度不断降低，自养微生物发生硝化反应，把氨氮降解成硝态氮和亚硝态氮。具体反应：2NH；3O2亚硝酸菌〉2NOA2H2O4H2NOfO2 硝酸菌>2NO3_2组曝气池。设计参数：五廊式 L=212.5m(L1=42.5m)、B=8mH=5.3m，有效水深：4.5m，超高：0.3m，曝气方式：采用表面曝气水力停留时间 t=4.8h，出水□采用跌水。二沉池二次沉淀池的作用是泥水分离,使污泥初步浓缩,同时将分离的部分污泥回流到厌氧池,为生物处理提高接种微生物,并通过排放大部分剩余污泥实现生物除磷。本设计采用4个辐流式沉淀池。其设计参数：D=32mH=6.13m，有效水深h=3.6m,沉淀时间t=3h。

2设计计算书2.1格栅的设计2.1.1设计参数每日栅渣量大于0・2m3,—般应采用机械清渣。过栅流速一般采用0.61.0m/s。格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s。格栅倾角一般采用45°75°。通过格栅的水头损失，粗格栅一般为 0・2m,细格栅一般为0.30.4m。2.1.2设计计算格栅斜置于安装在污水渠道上、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。一般情况下，分粗细两道格栅。中格栅采用栅条型格栅，设三组相同型号的格栅，其中一组为备用，格栅安装倾角为 60°。设计流量Qmax=700001.29m3/d90300m3/s=1.04514m3/s设计流量Qmax24汉3600栅前流速w=0・7m/s,过栅流速v2=0.8m/s设栅前水深h=0.7m,栅前部分长度0.5m,格栅倾角a=70,单位栅渣量0.01m3/103m3污水1、进水渠道宽度计算B1B；vQ=B/v=B1—v= 根据最优水力断面公式 2 2计算设计中取污水过栅流速v设计中取污水过栅流速v=0.8m/s则栅前水深：h2B1=0.865m⑵栅条间隙数nQsin:bhv式中:n--栅条间隙数，个;Qax最大设计流量,3m/s;a--格栅倾角度;b――栅条净间隙，粗格栅b=50100mm中格栅b二1040mm细格栅10mmb――栅条净间隙，粗格栅b=50格栅b取25mmh——栅前水深，mv 过栅流速，m/s将数值代入上式：1.04512sin7O0bhv0.0250.71.0二57・58:58(个)bhv⑶栅槽宽度BB=S(n-1)+bn式中:B--栅槽宽度，mS 栅条宽度，口取0・01m；b=3b=3b――栅条净间隙，粗格栅b=50100mm中格栅b=1040mm细格栅10mm将数值代入上式:B=S(n-1)+bn=0.01X(58-1)+0.025x58=2.020m⑷过栅水头损失h1h1=kh)it匸sin工2g式中：h――过栅水头损失，mh0 计算水头损失，m;g重力加速度，9.81m/s；k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3当为矩形断面(锐边矩形当为矩形断面(锐边矩形)时,=2.42浮)325=0.71格栅条的阻力系数，查表知■=2.42；h1=kh0=k—sin: =3x0.71x2g°?! xsin70=0.065m29.81(5)栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m,H=h+h+h=0.7+0.065+0.3=1.065mi2*进水渠道渐宽部分的长度 Li进水渠道渐宽部分的长度计算2tanr式中11式中11――进水渠道渐宽部分长度，m；■1'——渐宽处角度，0。设计中取 ：〔=2°,2020 1.731 - - 昭加口2tan20进水渠道渐窄部分的长度计算110.40110.402二0.20m*栅前渠道深：Hi=h+h2=0.7+0.3m(6)栅槽总长度L=11120.51.0 -丄tan。tana丄丄x丄0.7丄1=0.400.200.51.0tan70°tan60s=2.46m⑺每日栅渣量WQmaxW86400MmaxW1000KZX10001000式中W--每日栅渣量，m】d；W--每日每1ooom3污水的栅渣量，设 m3.10论3污水。计中取W1=o.O5m〔 10'm'污水%XW1864001.29"000=0.7m/3d0.2m/d易采用机械清渣。⑻提升泵房，污水经提升后进入细格栅。泵房设计计算工艺管线可以充分优化A2/0池、接触池，最，考虑选取工艺管线可以充分优化A2/0池、接触池，最，考虑选取6台潜水排污泵（四设计参数选定3设计流量：Qmax=90300m/d，泵房工程结构按远期流量设计用二备），则每台流量为：90300“二22575m3/d=262L/s。集水池容积采用相当于一台水泵的 6min的流量，即：W=0.261 660=94m3设集水池有效水深h=2m集水池面积F=W/h=48m2集水池保护水深0.71m，实际水深2.0+0.7仁2.71m污水提升前水位-6・30m（既泵站吸水池最底水位），提升后水位3.50m（即出水井水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.50—（-6.30）=9.80m水泵水头损失取2.0m从而需水泵扬程H=Z+h=11.80m（9）选泵本设计单泵流量为Q=262L/s，扬程11-80m。查《给水排水设计手册》第11册常用设备，采用QW系列潜水污水泵（250QW700-12）。该泵扬程12m，转速980r/min,功率37kWo占地面积为12*10=120m2,高10m,泵房为半地下式，地下埋深 5m°3、泵站总扬程的校核（1）吸水管路的水头损失每根吸水管的流量为Q1=376.2Ls,选用的管径为DN600mm,流速为v^m/s,,坡度为1000八1000八3.68。吸水管路的直管部分的长度为1.0m，设有喇叭口cF.1）,DN600mm的90”弯头1个（：轨侪），DN600mm的闸阀1个（巴轨皿），DN600DN350渐缩管1个（和刘）o喇叭口喇叭口一般取吸水管的1.3~1.5倍，设计中取1.3则喇叭口直径为：D=1.3600=780mm,取800mmL=0.8D=0.8800=640mm：： 710mm闸阀Dnmm600,L=600mmmm渐缩管选用DN600DN350L=2(D-d)+150=2A600-350)+150=650mmv'_6002-_2-其中v350,得V二3.91ms。直管部分为1・0m，管道总长为:L=1.00.64 0.60.65=2.89m=368i%。则沿程损失为:hJALi=2.890.00368=0・011mh''2gh1=-12g局部损失为10.060.672A9.8139120.2 0.231m2汶9.81吸水管路水头损失为:h0.0110.231=0.242m1=hrh/r0.06），单20.06），单沿程水头损失:h2'=Li=50.650.60.8 0.00368=0.026m八金巾06為「7°2蛊06 7°2222 2 -0.218m向止回阀（=1.7，L二800mm）局部水头损失:出水管直管部分长为5m,设有渐扩管1个（£=0.20），闸阀1个（总出水水头损失：h2二h2'h2,0-026°・218=0^44m3）水泵总扬程水泵总扬程用下式计算：H_h|h2h3式中X――吸水管水头损失， m;h2出水管水头损失， 水泵总扬程用下式计算：H_h|h2h3式中X――吸水管水头损失， m;h2出水管水头损失， m;h3――集水池最低工作水位与所提升最高水位之差， m;h4――自由水头，一般取h4=1.0m。H=0.242 0.2449.08711.0=11.355m故选用6台QW系列潜水污水泵(250QW700-12)是合适的。细格栅采用栅条型格栅，设三组相同型号的格栅，其中一组为备用，格栅安装倾角为60°。B1=700001.29m3/d90300m3/s=1.04514/s(1)设计流量Qmax24汉3600栅前流速w=0・7m/s,过栅流速v2=0.8m/s格栅倾角a=60,单位栅渣量0-01m3/10m3污水(1)确定栅前水深h^1045^ -1.73m2QmaxV1B1h-二10.81652m0.7栅前水深⑵栅条间隙数nh=0.865m式中：n--栅条间隙数，个；最大设计流量,n?/s;Q■-sin:n=bhvQaxa――格栅倾角度；栅条净间隙，粗格栅b=50100mm中格栅b=1040mm细格栅b=3

10mmV 过栅流速，m/s。将数值代入上式：□=Qsin:二仙514 Sin60A二他占：仙bhv.01x0.865x0.8⑶栅槽宽度BB=S(n-1)+bn式中：B--栅槽宽度，mS 栅条宽度，m,取0・01m；n--栅条间隙数，个；b――栅条净间隙，粗格栅b=50100mm中格栅b=1040mm细格栅b=310mm将数值代入上式：B=S(n-1)+bn=0.01X(141-1)+0.01x141=2.81m⑷过栅水头损失h10二矶2h°二—sin:2g式中：h1――过栅水头损失，m;h0 计算水头损失，m;g——重力加速度，9.81m/s2；k--系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般 k=3；E--阻力系数，与栅条断面形状有关 ，E二・(56)4/3,e当为矩形断面时，c4 -E=0(与b-2.25(鸟4j3=2.252h=kh=nk vsint=103x2.25x2g 0.8229.81xsin60=0.19m栅后槽总高度H设栅前渠道超高h1=0.3m,栅前槽高Hi=h+h1=0.87+0.3=1.17mH=h+h1+h2=0.87+0.30+0.3=1.47m格栅总长度L*进水渠道渐宽部分的长度 L1a1=20°，此时进水渠道内的流速为:a1=20°，此时进水渠道内的流速为:=0.69m/sQ1.04514=0.69m/sBih1.730.87i则进水渠道渐宽部分长度:2tgr2则进水渠道渐宽部分长度:2tgr2tg20°**栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L120.71=0.36m格栅总长度L=LL2L120.71=0.36m格栅总长度L=L1+L2+0・5+1.0+H1tg60°1.17=0.71+0.36+0.5+1.0+tg60=3.25m(7)每日栅渣量W采用机械清渣。QmaxWQmaxW186400max1.291000式中:w—每日栅渣量，m/d；1.045140.01864001.291000二0.8m3/d0.2m3/dw1 栅渣量，(m/103m污水)格栅间距为16-25毫米时，W=0.10-0.05;格栅间距为30-50毫米时,w=0.03-0.01因为是细格栅，所以W=0.1m3/103m，代入各值：平流式沉砂池的设计沉砂池的作用是从污水中去除砂子行。选型:平流式沉砂池煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运平流式沉砂池的设计沉砂池的作用是从污水中去除砂子行。选型:平流式沉砂池煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运2.2.1设计参数设计流量：2.2.1设计参数设计流量：当污水为提升进入时，设计流量应按每期工作水泵的最大组合流量计算污水泵站使用250QW700-12潜水污水泵，单台最大提升流量为 303L/S,四用二备其最大组合流量：303x4=1212L/s=1.212m3/s设计水力停留时间t=60s水平流速v=0・25m/s2・2・2设计计算(1)长度：L=vt=0.25X50=15m(2)(3)水流断面面积A:A=Qmax/v=1.212/0.25=4.85m2,取4.9m2(2)(3)池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=2-5m>0-6m，池总宽B=2b=5mA49有效水深：有效水深：h2°・98m(介于0.251m之间)(4)天，则每个沉砂斗容积(4)天，则每个沉砂斗容积贮区砂斗所需容积：设计T=2d，即考虑排砂间隔天数为286400QmaxTX7000020.03K1000100086400QmaxTX7000020.03K10001000X=30m3/106m3=4.2m3其中：城市污水沉砂量K：污水流量总变化系数 1.29(5)每个沉砂斗得容积(V。)设每一分格有2格沉砂斗，两格共有四个沉砂斗，则4.2 3V0 1.035m22沉砂斗各部分尺寸：设贮砂斗底宽0.5m；斗壁与水平面的倾角60°,贮砂斗高V二1.0m沉砂斗上□宽:Q人Ia——aAi=1.65mtg60贮砂斗容积h' 1V0 3(2a22aa12a12) (21.65221.650.520.52)=1.0m306116符合要求贮砂室高度：ah3=hah3=h30.0612=10.06L一2a—2=10.0612.5-21.65-0.1二1.273m取1.3m(9)池总高度：H,设超高g=°・3m,H=h+h+h=0.3+0.98+1.35=2.63m23V(10)核算最小流速minVminVminQmin

min1'minQ最小流量m/sminni--最小流量时工作的沉砂池数目(个)'min最小流量时沉砂池中的水流断面面积'min最小流量时沉砂池中的水流断面面积Qv minminn1'min泥(11)进水Qv minminn1'min泥(11)进水出水I：算草图如卜图图4平流流沉沉砂设计计算计草算草图 70000=°・33m/S°・15m/S符合要求 ，采用机械刮24360012.50.982.3主体反应池A3/O的设计2.3.1设计参数31、设计最大流量 Q=90300m/d=1045.14L/S3设计进水水质SS<260mg/L,BODw200mg/L,CODcr<400mg/L3设计进水水质TN<45mg/l,NH3-N<40mg/l,TP<7mg/l。33、设计出水水质 COD=60mg/L;BOD5=20mg/L;SS=20mg/L;NH3-N=8mg/L2.3.2设计计算设计流量：最大日平均时流量Q=1045.14L/s水力停留时间：T=1h厌氧池计算厌氧池容积：V=Q'T=1.04514X1X3600=3762.5m 3厌氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则厌氧池面积：A=V/h=3762.5/4.5=837m2池宽B=20m池长L=A/B=837/20=41.85。取42m设双廊道式厌氧池。考虑0.3m的超高，故池总高为 H=h+0.3=4.5+0.3=4.8mo缺氧池设计计算设计流量：最大日平均时流量Q=1045.14L/s水力停留时间：T=1.6h缺氧池容积：V=QT=1.04514X1X3600=3762.5m 3缺氧池尺寸：水深取为h=4.5m°则缺氧池面积：A=V/h=3762.5/4.5=837m2池宽B=20m池长L=A/B=837/20=41.85o取42m。考虑0.3m的超高，故池总高为 H=h+0.3=4.5+0.3=4.8mo本设计采用传统推流式曝气池。曝气池设计计算、取原污水BOD值(S)为200mg/L,经沉砂池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25%*10考虑，则进入曝气池的污水，其BODt(S>)为：S=200(1-25%)=150mg/L、曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD污泥负荷率确定拟定采用的BOD污泥负荷率为0.35kgBOB/(kgMLSS d),但为稳妥计，需加校核，公式:KSefnNs=2K2—与微生物降解有关的系数；对于城市污水， K值为0.01680.0281,取0.0200。Se=20mg/L,f—MLSS（TSS中MLVSS（VSS所占比例，总悬浮物中活性微生物（污泥）的质量比例，取0.75=(1165-20)/120=0.879代入各值，计算结果确证，Ns=0.0200_代入各值，计算结果确证，Ns=0.0200_0.879=0.34BOD/(kgMLSSkg)Ns取0.35是适宜的。确定混合液污泥浓度（X）根据已确定的Ns值，查图得相应的SVI为根据已确定的Ns值，查图得相应的SVI为100根据式X=106—rSVI1+RX 曝气池混合液污泥浓度R 污泥回流比取r=1.2,R=100%，代入得：x卫 R1011.2“cSVI1R r=4000mg/L15011取4000mg/L。②确定好氧池容积V=QT其中Q=7X104m3/d代入各值：V=7X104X8/24=33333.3m3厌氧池水力停留时间h=1h,缺氧池水力停留时间 h=1h,好氧池水力停留时间h=2.8h.确定曝气池容积，得：90300165V 10642.5m3,0.354000根据活性污泥的凝聚性能，混合液污泥浓度（ X）不可能高于回流污泥浓度（Xr）。（3）、确定曝气池各部位尺寸名义水力停留时间V10642.5tm 0.118d=2.8hmQ90300设2组好氧池，每组容积为10642.5/2=5321.25m3池深取4.5m，则每组好氧池的面积为 F=5321.25/4.5=1182・5m2池宽取6m,B/H=6/4.5=1.33介于1~2之间，符合规定池长：F/B=1182.5/6=197.09(m)L/B=197.09/6=32.8>10错误！未找到引用源。符合规定设五廊道好氧池，廊道长L仁L/5=197/5=37.42取39.4mL1/B=39.4/6=6.57,介于5-10，符合规定。取超高0.8m,则池总高度为4・5+0・8=5・3m(4)、校核氮磷负荷，kgTN/(kgxMLSSd)好氧段总氮负荷=QTN。=-XV39030045厌氧段总磷负荷400010642二°0955[kgTN/(k『MLSSd)](符合要求丿QTP0_xV1903007400037625二°・042昨TN/(kg*MLSSd)](符合要求丿(5)、剩余污泥△X=Px+Ps1Px=YQLr—KdVXrY――污泥增殖系数Y=0.60,Kd--污泥自身氧化率 Kd=0.05,Lr—-去除的BOD浓度kg/m3V 曝气池容积m33Xr——MLVSS浓度kg/mPx=YQLr—KdVXr=0.60X90300X(0.2—0.02)—0.05X10642X4=7624(kg/d)Ps=(TSS—TSSe)QX50%=(0.26—0.02)X90300X50%=10836(kg/d)△X=Px+Ps=6352.4+10836=18460(kg/d)0污泥含水率q设为99.2%18.4600剩余污泥量：q 2307.5kg/d0.8%0污泥龄ts106424.018938.4=2.25dVX106424.018938.4=2.25dt一s(6)、曝气系统设计计算①设计需氧量AORAOR=去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH-N的氧当量-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量D1D—1e1D—1eQ(s。-S)- _Q.23；5-1.42Px90300(0.2-0.02)-1.426352.4-14882.5(kgO2/d)硝化需氧量D2D2=4.6Q(N。-Ne)-4.612.4%FX1=4.690300 (45-8) 4.60.1246352.41000=11745.7(kgO2/d)假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮=0.124X6352.4=787.698kg/d )787.6981000即，进水总氮有 c— 8・72(mg/L)用于合成。90300被氧化的NH-N=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=45 -8-8.72=28.28mg/L所需脱硝量=45 -20-8.72=16.28mg/L1需还原的硝酸盐氮量叫=903008・72 787,416mg/L反硝化脱氮产生的1000氧量D3D3=2.86NT=2.86X787.416=2252kgO2/d总需氧量AOR=D1+D2-D3=14882.5+11745.7-2252=24376.2kgO/d=1015.68kgQ/h最大需氧量与平均需氧量之比为 1.4,则AORmax=1.4AOR=1.4X24376.2=34126.68kgO2/d=1421.95kgO2/h去除每1kgBOD的需氧量：

AOR=24376.2 =1.50kgO2/kgBOD5Q(S。- S)90300(0.22-0.02)5②标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底 0・2m，淹没深度4.8m，氧转移效率EA=20%计算温度T=25C将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量 SORSORAORCS(20)SOR(T20)a(0PCsm(T)-CL)".024(T'0)(T20)式中：气压调整系数,所在地区实际气压1.013105气压调整系数,所在地区实际气压1.013105，工程所在地区实际大气压约为51.013X10Pa,故此‘二1.0131051.013105CL――曝气池内平均溶解氧，取 C=2mg/L;TOC\o"1-5"\h\zCS(20)――水温20C时清水中溶解氧的饱和度， mg/L；Csm(T) 设计水温TC时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度， mg/L;a--污水传氧速率与清水传氧速率之比，取 0・7;3 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取 0.95。查表得水中溶解氧饱和度： CS(20)=9.17mg/L,CS(25)=8.38mg/L空气扩散气出口处绝对压为： pb=1.013X10+9.8X10H= 1.013X105+9.8X10X34.8=1.4834X10Pa5空气离开好氧反应池时氧的百分比：21(1七)100%21(1-20%)100%=17.54%7921(1-E) 7921(1-20%)好氧反应池中平均溶解氧饱和度:sm(25)-Cs(25)色)sm(25)-Cs(25)色)=8-38( 皿34105H7505mg/L42 2.066105标准需氧量为：_ AORCs(20) _ 24376.2汉9.17SOR—:(:'Csm(T)—Cl)1-024(t°0)—0.7(0.9516.05—2)1.024(25“)-75682.57kgOz/d=3153.44kgO2/h相应最大时标准需氧量：SORmax=1.4SOR=1.4X3153.44=4414.82kgO2/h_SOR441°82“a”匚儿好氧反应池平均时供气量：Gs= "00= 汉100=735803m3/h好氧反应池平均时供气量：s0.3E 0.3汇20A

最大时供气量：G=1.4G=103012.4m/h3Smaxs厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成2格，每格内设潜水搅拌机1台单个厌氧池容积V厌=42X10X4.5=1890m④缺氧池设备选择（以单组反应池计算）缺氧池设导流墙，将缺氧池分成格，每格内设潜水搅拌机31台。单个缺氧池有效容积V缺=42X10X4.5=1890m⑥混合液回流设备混合液回流泵混合液回流比R内=200%混合液回流量Q=R内Q=2X90300=180600m/d=7525m/h设混合液回流泵房缺氧池设导流墙，将缺氧池分成格，每格内设潜水搅拌机31台。单个缺氧池有效容积V缺=42X10X4.5=1890m⑥混合液回流设备混合液回流泵混合液回流比R内=200%混合液回流量Q=R内Q=2X90300=180600m/d=7525m/h设混合液回流泵房1座1内设4台潜污泵（3用1备）1单泵流量QR单2*3QR3752八1254.2m/h混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端90300混合液回流管设计流量QAR内Q=2 21.05m3/S2x86400泵房进水管设计流速采用v=1m/s管道过水断面积A号二罟十卅管径d=.%= 41.05=1.16mV兀X3.14取进水管管径DN1200mm校核管道流速105=1・11m/SAA-応1.1 24泵房压力出水总管设计流量Q7二Q6=1-05m3/S设计流速采用v=1.2m/S管道过水断面积A7Q7 1.05 20.875m2v1.2管径d二；4A恥0・875V3.14=1.06m取进水管管径DN1100mm2.4配水井的设计设计参数水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。配水渠道中的水流速度应不大于 1・0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。2.4.2设计计算⑴进水管管径D配水井进水管的设计流量为 Q=90300/24=3762.5m a/h,当进水管管径D=1200mmB寸,查水力计算表，得知vT.Om/s，满足设计要求。⑵矩形宽顶堰进水从配水井底部中心进入个后续构筑物的分配水量为经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每q=3762.5/4=940.6m a/h。配水采用矩形宽顶溢流堰至配井。①堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为 q=3762.5/4=940.6m/h=26l.3L/s，—般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。矩形堰的流量：q=gbH2gH式中：q 矩形堰的流量，m/s;H --堰上水头，m；b——堰宽，m取堰宽b=1.2m;mo――流量系数，通常采用0.3270.332,取0.33。则，H珂籍g）0.225729$）'。.込，取勺叫②堰顶厚度BB根据有关实验资料，当12B12二12（在2.5H0.3③配水管管径d225:::—:::10时，属于矩形宽顶堰。取 B=〔.2m，这时H10范围内），所以，该堰属于矩形宽顶堰。3先捕幣笃3设配水管管径D2=900mm,流量q=3762.5/4=940.6m 3/h=261.3L/s，查水力计算表,得知v=0.85m/s。④配水漏斗上口口径D按配水井内径的1・5倍设计，D=1.5XD=1.5X1000=1500mm2.5辐流式二沉池的设计2.5.1设计参数池子直径与有效水深之比宜为612池子直径不宜小于16mo池底坡底不宜小于0.052.5.2设计计算为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共4座。1已知条件 Q=903Qr03/d)=3762(m5/h)2A2A/O反应池悬浮固体浓度X=400(mg/L)二沉池底流生物固体浓度 Xr=800(mg/L)回流污泥比R=100%2设计计算⑴沉淀部分水面面积F,根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷q=1-2(m3/(m2h)),设四座二沉池， n=43762.54 3762.54 1.2=783.85(m2)⑵池子直径Df[83.—),t=3h为与机械刮泥机配套,池子直径取为D=32(m)t=3h⑶沉淀部分的有效水深h2,设水力停留时间h2=qt=1.23.0=3.6(m)<4m.校核：=竺=8.89-(6-12)h3.61⑷沉淀区的容积V,设贮泥时间 "2h2T(1+R)QX2汇2X(1+1)汉4000汉90300=10033.3X+X「 (4000+8000)x24每个沉淀区V'=v=5016-7m32⑸、污泥斗容积①污泥斗高度•设池底的径向坡度为0.05,污泥斗直径r2=1(m)上部直径R=2(m),倾角600，则h5=(r1-r2)tan60°=(2-1)tan60°=1.73(m)=邑(r12r1r2r22)=12.7(m3)31122②圆锥体高度37-h4=(R—r)0.05=(-2)0.05=0.825(m)2天h4223V2二4(D DD1D1)=301.73m12污泥总体积V1V2=314.43⑹沉淀池总高度 H，设超高hi=0.3m,缓冲层高度h3=°・50m.H=h|h2h3h4=0.33.60.51.73二6.13(m)沉淀区总咼H=m+h2+hs=4.4m⑻出水三角堰计算出水三角堰(90°)三角堰中距Lj=0・2(m),采取双边出水，总长L=「(2D-20.8-21.46-0.75)=二(232-1.6-2.92-0.75)=184.4(m)式中：0.8――为集水槽外框距池壁距离1.46――为集水槽内框距池壁距离0.75--为出水堰及集水槽宽度，由后面集水槽计算求得1844ccc/)三角堰个数n二丄二 二922(个丿L1 0.2

Q1.75qi 360092223762.5 1.75=9.9210j(m3ls)3600922 2三角堰堰上水头h'.3Q1.75qi 360092223762.5 1.75=9.9210j(m3ls)3600922 2三角堰堰上水头h'.3》37・054(m)。每个三角堰的流量集水槽宽八0・9(Qmax1.2)0.4=0.9(1・0451421.2)o.4=0.75(m)集水槽水深HH=1.25B=1.250.75=0.94(m)2.6浓缩池的设计本次设计采用重力浓缩池，在前面已经算出日产剩余污泥量为:q=2148.6m/3d,,设含水率5=99.2%,(即固体浓度CO=8kg/m3),⑴浓缩池面积A根据查固体通量经验值，污泥固体通量选用 30kg/(m.2d)QC浓缩池面积A°G式中：Q 污泥量，m3/d；CO 污泥固体浓度， kg/m；3G 污泥固体通量， kg/(m.d)。空4=572・96m2302⑵浓缩池直径设计采用n=2个浓缩池池。=A=572.96单池面积A)286.48m2n2浓缩池直径D=(型二4A286.48伯.伽，取。=2。口⑶浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深h2二竺24式中，T为浓缩时间,h,取T=15ho,QT2148.264XA5h224572.96=2.34m超咼h[=0・3m，缓冲层咼度径Dj=1.5m,上底直径D2=3m。池底坡度造成的深度hq池底坡度造成的深度hq=（D-D2）-0.425m222220污泥斗高度人5=（巳-已挪0°=©丄）tan60°=1'3m浓缩池深度H=hi+h2+h3+h4+h5=0.3+2.34+0.3+0.425+1.3=4.665m2.7污泥贮泥池的设计进泥量：两座，每座设计进泥量为 ：浓缩后的污泥量QW100—9923Qw=100 2148.6=429.72m3/d,含水率96%100-96贮泥时间：T=12h单个池容为：V=QT=429.72X12-24=214.86mW贮泥池尺寸设计：将贮泥池设计为圆形，设H=4m则贮泥池面积214.86将贮泥池设计为圆形，设H=4m则贮泥池面积214.864~=53.72故直径D=：竺=搅拌设备为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机 2台,功率10kw。2.8脱水机房的设计压滤机选型：过滤流量 429.72m3/d,P=96%。设计2台压滤机，则每台压滤机处理42972 3429.72量 =8・95m3/h,选择DY15型2m宽带式压滤脱水机。242尺寸设计LXB=20X10=200m23污水厂平面布置布置原则为了使平面更经济合理，污水厂平面布置应遵循下列原则：⑴按功能分区，配置得当主要是指对生产、辅助生产、生产福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。在有条件时（尤其建新厂时），最好把生产区和生活区分开，但两者之间不必设置围墙。⑵功能明确，布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。⑶顺流排列，流程简捷指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反安排；各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面。目的在于减少能量（水头）损失、节省管材、便于施工和检修。⑷充分利用地形，平衡方土，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于空放、排泥，又减少了工程量，而另外一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。⑸必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂） 。⑹构（建）筑物布置应注意风向和朝向将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。平面布置泰安市位于泰安北部山地地区。泰安市污水处理厂长约200米，宽约130米，占地面积约26000m2,生活办公综合楼及其它主要辅助建筑物位于厂区偏西一侧，水处理构筑物靠厂区北部自西向东依次排开，污泥处理系统位于厂区东部，为改善生活区环境在厂东北角另设大门，以便泥饼和沉砂外运。附属构筑物的布置表4附属构筑物一览表序号名称尺寸材料单位数量1仓库16X16砖混座12办公楼16X9砖混座13食堂50X10砖混座14锅炉房46X10砖混座15车棚10X3砖混座16澡堂26X10砖混座17配电室28X4砖混座18传达室10X4砖混座13.4附属化验设备污水厂的常规主要化验设备列下表序号设备名称数量序号设备名称数量1高温炉12生物显微镜13电热恒温箱14离子交换纯水器15BOD培养箱16电冰箱17电热恒温水浴锅18电动离心机1

9分光光度计110真空泵111酸度计112火菌器113溶解氧测定仪214磁力搅拌器115水分测定仪116COD仪117精密天平218空调器119物理天平120计算机14咼程计算污水厂的高程布置4.1.1污水厂高程的布置方法选择两条距离较低，水头损失最大的流程进行水力计算。以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。在作高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程积极配合。污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。为了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，以重力流考虑为宜(污泥流动不在此例)。4.1.2水头损失包括：污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水 (多在出口处)而流经构筑物本身的水头损失则很小。污水流经连接前后两处构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。包括沿程与局部水头损失。污水流经量水设备的水头损失。4.2水头损失计算4.2.1构筑物水头损失由于各构筑物的水头损失比较多，计算起来比较烦琐，本设计中若在设计计算过程中计算了的就用计算的结果，若在设计计算过程中没计算的就用经验数值。构筑物水头损失表河水洪水位：-1.00排水泵房水位：1.50辐流沉淀池水头损失：河水洪水位：-1.00排水泵房水位：1.50辐流沉淀池水头损失：0.60辐流沉淀池中央配水井出水口损失:0.20排水口水位；0消毒池水位：2.2辐流沉淀池水位：3.2辐流沉淀池中央配水井水位3.5辐流沉淀池中央配水井进水□损失：0.10曝气池水头损失：0.6曝气池水位：4.5厌氧池水头损失： 0.2厌氧池水位：4.5缺氧池水头损失：0.2缺氧池水位：4.5缺氧池进水部分水头损失：0.1沉砂池水头损失：0.1沉砂池水位：4.6沉砂池配水□损失：0.2沉砂池配水水位：4.9污水长进水管管径1000mm,设计充满度0.60,管底埋深3