6万氧化沟毕业设计说明书

摘要此次设计为某日处理6万t、2万t中水净化中心工艺设计。依据设计任务书提供的设计水质、水量，根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，根据设计说明书要求，并通过工艺比选，确定污水处理厂采用卡鲁塞尔氧化沟工艺。通过此工艺的处理，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。进行了污水处理厂主要构筑物的工艺设计、设备选型及水力计算，在此基础上，进行了污水厂的平面布置和高程计算。绘制了工艺流程图、平面布置图以及主要构筑物的单体设计图。关键词：污水处理；卡鲁塞尔氧化沟；中水回用AbstractTheprojectdesignistheprocessdesignofthe60thausandstwastewatertreatmentand20thsausandstreusedwaterproducing.Accordingtothedesigndocument,localgeographicalpositionandscaleofsewagetreatmentplantcombinedwiththedemandofnitrogenandphosphorousremovalintreatmentprocess,A/A/Cprocesswasselected.Afterthetreatment,thedisposalwaterqualitywillreachthefirstclassBstandardof《pollutantdischargestandardofurbansewagetreatmentplant》(GB18918-2002).Duringthedesign,Ihavefinishedthetheprocessdesign,eauipmentselectionandhydrauliccalculationofmainstructuresinthewastewatertreatmentplant.Onthebasisofthat,IalsohavefinishedtheregionalarrangementoftheplantandheightcomputationKeyWords:sewagetreatment,A/A/Cprcess,reusedwaterproducing目录1绪论 11.1概述 11.1.1城市概况 11.1.2目的和意义 11.1.3设计内容 21.2设计任务书 21.2.1基础资料 21.2.2污水资料 32污水处理厂的工艺流程方案的比较和选择 42.1各种工艺的特点 42.1.1氧化沟工艺 42.1.2A2/O工艺 82.1.3SBR工艺 122.1.4讨论 152.2方案确定 162.2.1方案选择 162.2.2主要流程 163城市污水处理厂总体设计 183.1设计规模的确定 183.1.1设计规模 183.1.2设计流量 183.2工艺处理构筑物与设备的设计[2] 183.2.1粗格栅 183.2.2提升泵房 203.2.3细格栅 213.2.4曝气沉砂池 233.2.5初沉池 253.2.6A2/O生物反应池 303.2.7二次沉淀池 413.2.8二沉池集配水井 443.2.9消毒接触池 453.2.10计量槽 483.3污泥处理构筑物的设计与计算 483.3.1污泥浓缩 483.3.2贮泥池 493.3.3污泥消化池 493.3.4沼气的贮存 503.3.5污泥脱水 504城市污水处理厂的布置 524.1污水厂的平面布置 524.1.1各处理单元构筑物的平面布置 524.1.2附属建筑物 524.2污水厂的高程布置 53参考文献 55致谢 561绪论1.1概述目前人类文明的提高，科技进步，促使人们比以往获得了更多的对世界的认识。我们都知道，人来赖以生活需要各种各样的资源，最重要之一就是水。科学家发现水是不可再生资源。然而伴随着工业的发展，有些地区为了眼前的经济利益破坏了水资源环境。节约型社会被提出，这就需要我们想办法提高水的利用率。本设计就是基于越来越多的中水处理而展开。1.1.1目的和意义通过毕业设计来提高学生综合运用所学专业知识、理论联系实际以及实践能力，培养创新精神、提高综合素质。毕业设计的基本要求为：1、通过毕业设计环节，培养学生正确的设计思想和技术经济观点，理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度。2、在毕业设计过程中，完成具有一定理论或实践意义的课题，培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，提高学生独立分析和解决问题的能力。使学生受到工程设计方法和科学研究方法的初步训练。3、学生在查阅文献和收集资料、理论分析、经济技术分析、方案制定、绘图、计算、使用计算机、外文阅读和翻译、撰写设计说明书或论文写作等基本技能方面得到进一步的训练和提高，为毕业后从事相关工作奠定一定的基础。1.1.2设计的主要内容1.1.2.1设计题目：某日处理6万t、再生2万t中水净化中心工艺设计1.1.2.2设计规模及处理要求：该污水处理厂处理对象为陕西关中某县城6万t/d生活污水，其中2万t/d污水再生后回用于工业冷却水（再生水执行《城市污水再生利用-工业用水水质》（GB/T18920－2005）中敞开式循环冷却水标准），4万t/d废水净化后达到GB18918-2002一级B标准后排放到3km外受纳河流中。1.1.2.3设计基础资料：·排水现状城区排水体制为分流制体制，排水主管网至拟新建污水处理厂的排水系统已形成。·气温历年平均气温13.5℃，年平均日照时间1801h小时，一年中7月份气温最高，月平均气温29.9℃，极端最高气温40.1℃，一年中1月份气温最低，月平均气温-3℃，极端最低气温-18.6℃。冰冻深度0.4-0.6m。·降水该区域历年平均降雨量：680mm，主要集中在7、8、9三个月份。·风向风速年主导风向：东北风；平均风速：2.5m/s。1.1.2.3污水处理厂拟建地概况：拟建地为面积4000m2的矩形（40m×100m）。场地平整，地面绝对标高为600m。污水处理厂污水进厂总管管经Dg=1200mm，进厂污水总管管底相对标高-6.4m。出水排入厂附近的A河。A河50年一遇洪水水位598m。处理后的水排至A河的排水管道长3000m。1.2毕业设计（论文）题目应完成的工作毕业设计（论文）最终成果包括：1.毕业实习报告、开题报告、中期报告各一份2.毕业设计图纸6张（合A1图纸），主要包括总平面图、工艺流程图、高程布置图及主要单体构筑物的平面、剖面图。要求至少有一张手绘图。3.毕业设计计算说明书一本，包括：中英文摘要（200字以上）、目录、 正文、附录、参考文献、致谢。要求：1.毕业设计计算说明书要求书写认真，内容充实、系统、完整。文法通顺，语言规范，条理清楚，章节编排合理，书写工整。2.方案论证清楚、参数选择正确、工艺流程合理。构筑物计算合理，设备选型有据，水力计算准确。3.图纸合理规范，图面布置紧凑、比例恰当、内容表达清楚。2污水处理厂的工艺流程方案的比较和选择目前，国内外的污水处理厂采用的以生物处理为主的二级处理工艺有许多种，而较为成熟且广泛应用的主要有氧化沟、A2/O以及SBR等。2.1各种工艺的特点2.1.1氧化沟工艺(1)氧化沟工艺的特点氧化沟又名氧化渠（oxidationditch,简写O.D.），因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。实际上它是一种改良的活性污泥法。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低。在氧化沟中，通过转刷（或转盘和其他机械曝气设备），使污水和混合液在环状的渠道内循环流动以及进行曝气。混合液通过转刷后，溶解氧浓度提高，随后在渠内流动过程中又逐渐降低。氧化沟通常以延时曝气的方式运行，水力停留时间为10~24h，污泥龄为20~30d。通过设置进水、出水位置、曝气设备位置，可以使氧化沟完成硝化和反硝化功能。氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形，总长可达几十米，甚至百米以上。沟深取决于曝气装置，从2m至6m。氧化沟渠道内的水流速度为0.3～0.5m/s，沟的几何形状和具体尺寸与曝气设备和混合设备密切相关，要根据所选择的设备最后确定。氧化沟工艺处理城市污水可不设初沉池，悬浮物的有机物可在氧化沟内得到部分稳定，这比设立单独的初沉池再进行单独的污泥稳定要经济。由于氧化沟采用的污泥停留时间较长，其剩余污泥少于一般活性污泥法产生的污泥，而且氧化沟工艺排放的剩余污泥已在沟内得到一定程度的稳定，因此一般可不设污泥消化装置。在流态上，氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。(2)氧化沟工艺存在的问题A污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。B泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫，常用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为0.5~1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时，易预先用泡沫分离法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理，减少含油过高废水及其它有毒废水的进入。C污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。

发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或清除污泥，判明原因，调整操作。污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件。D流速不均与污泥沉积问题在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3～0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250～300mm，转盘的浸没深度为480～530mm。与氧化沟水深（3.0～3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10～1/12，转盘也只占了1/6～1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8～1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。(3)氧化沟工艺的应用当前的氧化沟系统种类很多，主要包括Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、一体化氧化沟、交替时氧化沟等。这里简单介绍一下DE型氧化沟（交替氧化沟的一种）在西安北石桥污水处理厂的应用。北石桥处理厂位于西安市西南交北石桥村东，主要接纳和处理西安南郊和西南交地区工业企业污染废水和居住区生活污水，其比例为7：3左右。一期工程设计规模15*104m3/d，远期规模为30*104m3/d。该厂设计进出水水质见表2-1-1,运行情况见表2-1-2。表2-1-1北石桥污水处理厂设计进出水水质（单位：mg/l）水质指标BOD５CODSSNH4-N进水201002015表2-1-2北石桥污水处理厂主要技术经济指标名称负荷Nw污泥浓度HRTSRT效率投资处理成本电耗单位kg/m3*dg/Lhd%亿元元/m3kw*h/m3数据0.094.511962.10.320.28处理效果分析：北市桥污水处理厂自1998年5月试运行以来，经过一年多的生产运行，整个工艺流程均达到和超过设计要求，出水水质稳定且低于设计出水水质。污水厂投产后，每天大约15万吨污水中的有机物、磷、氮大量削减，因此排入接纳水体枣核的水质也产生了较大的变化。主要污染物去除率达90%以上，即BOD5、COD去除率均达到91%~96%，SS去除率为94%~98%，TP去除率为45%~65%，氨氮的去除率达88%~97%，这表明北石桥污水处理厂应用DE氧化沟技术区的了良好的环境效益。2.1.2A2/O工艺（1）A2/O工艺的特点厌氧/缺氧/好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，简称A/A/O或A2O）生物脱氮除磷工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成。A2/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成。与其他生物处理工艺相比，A2/O工艺生物除磷工艺具有以下主要的技术、经济的特点：A厌氧池在前、好氧池在后，在厌氧—缺氧—好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量繁殖,SVI值一般均小于100,不易发生污泥膨胀，污泥沉降性好，并能减轻好氧池的有机负荷；B厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,具有同时去除有机物、脱氮除磷的功能。C在同步脱氮除磷的工艺中,此工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。D活性污泥含磷率高，一般为2.5%以上，故污泥肥效好。该工艺适用于TP/BOD值较低的污水，当TP/BOD值很高时，BOD负荷过低会使得剩余污泥量少，这是就难以达到满意的处理效果。此外，由于城市污水一天内的进水量变化（高低峰）会造成沉淀池内污水停留时间长，导致聚磷菌在厌氧状态下磷的释放，会降低该工艺的除磷效率，所以应注意及时排泥和污泥回流。(2)A2/O工艺存在的问题A2/O工艺最大的问题是难以同时取得良好的脱氮除磷效果。一个很重要的因素是污泥龄的矛盾,硝化要求污泥龄为25d左右,而除磷则要求污泥龄为5d～8d,以通过剩余污泥从系统中去除磷。此外,该工艺流程回流污泥全部进入厌氧段,为了使系统维持在较低的污泥负荷下运行,以确保硝化过程的完成,则要求回流比较高,这样系统硝化作用良好,但磷又必须在混合液中存在快速生物降解的溶解性有机物及在厌氧状态下,才能被聚磷菌释放出来,而回流污泥却将大量硝酸盐带回厌氧池,使得厌氧段硝酸盐浓度过高,反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化,待脱氮完全后才开始磷的厌氧释放,这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少,从而使得除磷效果较差。反之,如果好氧段硝化作用不好,则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少,使磷能充分的厌氧释放,所以除磷的效果较好,但硝化不完全,脱氮效果不佳。综上所述,导致A2/O工艺脱氮除磷效果不稳定。(3)改进措施针对上述问题,许多研究者对A2/O工艺进行了局部改进,以提高其总体脱氮除磷效果。其中国内研究较多并取得一定成果的改进工艺有以下三种：A增加污泥沉淀池的A2/O工艺污泥沉淀池加在厌氧池与缺氧池之间,以此彻底控制厌氧段的硝酸盐利于除磷。由供泥沉淀池进入厌氧段的污泥浓度大,带入的硝酸盐量少同时原污水不被稀释,可维持较高的VFA浓度促进了聚磷菌的释磷,其氮、磷去除率均可达90%以上。B设置厌氧/缺氧调节池此种改进A2/O工艺是在厌氧段之前设置厌氧/缺氧调节池。在调节池中,微生物利用10%进水中的有机物去除回流污泥带来的硝酸盐,停留时间20min～30min。回流污泥与进水在调节池迅速混合产生高的基质浓度梯度,从而加快聚磷菌对有机物摄取的速度,使之在胞内贮存更多的PHB,这将有利于其在随后好氧段中对磷的过量吸收。对比试验验证该系统除磷效率可提高11%。C倒置A2/O工艺所谓倒置A2/O工艺就是与传统的A2/O工艺相比,将缺氧段和厌氧段倒置,取消了内循环,形成了缺氧/厌氧/好氧工艺。这样优先满足了反硝化对碳源的需要,使系统脱氮功能得到加强。实验表明,倒置A2/O工艺的脱氮除磷功能均优于传统的A2/O工艺;同时内循环的取消使其流程更加简洁,建设和运行费用也相应降低。（4）A2/O工艺的应用A2/O工艺在西安市第四污水处理厂的应用[11]：西安市第四污水处理厂是继邓家村污水处理厂、北石桥污水净化中心和第三污水处理厂之后,西安市建设的第四座城市污水处理厂。该厂位于西安市北郊北绕城高速路以北,尚宏路以西,郑西客运专线以南,规划远期建设规模50万m3/d,近期建设规模25万m3/d。该厂采用的工艺为倒置的A2/O工艺。该厂设计进出水水质见表2-1-3，运行情况见表2-1-4。表2-1-3西安市第四污水处理厂设计进出水水质（单位：mg/L）项目CODBODSSNH3-NTNTPpH水温（℃）进水38019026034454.26~9≥13出水≤60≤20≤20≤8≤25≤1.5表2-1-4西安市第四污水处理厂主要技术经济指标名称负荷Nw污泥浓度HRTSRT效率投资处理成本电耗单位kg/m3*dg/Lhd%亿元元/m3kw*h/m3数据0.11缺：1.98厌：1好：7.9414.03854.190.462.1.3SBR工艺(1)SBR工艺的特点序批式活性污泥法（SBR-SequencingBatchReactor）是早在1914年英国学者Ardern和Lockett发明活性污泥法之时，首先采用的水处理工艺。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、曝气、沉淀、滗水、闲置。SBR池兼有许多工艺功能，如曝气、反硝化、沉淀等。因此与普通活性污泥法相比，这种工艺可以省去一些构筑物和相关的设备，如可省去二沉池，多数情况下可省去初沉池，无需污泥回流等。由于工艺简洁的特点也使得构筑物的布置比较紧凑，占地面积小。虽然工艺污水的总水力停留时间与其他工艺相差不大，但由于SBR池常是几座池共用池壁，使得土建造价相对较低。由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。有机物浓度在推流式曝气池的整个池长上具有一定的浓度梯度，使得大部分情况下絮状菌的生长速率都大于丝状菌，只有在反应末期絮状菌的生长没有丝状菌快，但丝状菌短时间内的优势生长并不会引起污泥膨胀。因此，SBR系统具有防止污泥膨胀的功能。SBR反应器对有机物去除效果好，而对难降解有机物降解效果好是因为其在生态环境上具有多样性，具体讲可以形成厌氧、缺氧等多种生态条件，从而有利于有机物的降解。此外，SBR工艺还具有处理效果好；控制灵活，易于实现脱氮除磷；污泥的沉降性能好以及良好的适应性等优点。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多新型SBR处理工艺。间歇式循环延时曝气活性污泥法（ICEAS工艺）就是其中的一种，它的最大特点是：在反应器进水端设一个预反应区，整个处理过程连续进水，间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段，因此处理费用比传统SBR低。由于全过程连续进水，沉淀阶段泥水分离差，限制了进水量。(2)传统SBR工艺存在的问题①连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池；

②对于多个SBR反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁；

③无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求；

④设备的闲置率较高；

⑤污水提升水头损失较大；

⑥如果需要后处理，则需要较大容积的调节池。(3)改良SBR工艺（ICEAS工艺）的应用SBR工艺广泛应用于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；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，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化；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。ICEAS工艺在通海县污水处理厂的应用：县城污水以生活污水为主，浓度相对较高。污水处理厂近期设计规模为1万m3/d，远期设计规模为2万m3/d。设计进出水水质见表2-1-5，运行情况如表2-1-6表2-1-5通海县污水处理厂进出水水质（单位：mg/L）项目BODCODssTNTP进水180360200355出水15601581表2-1-6通海县污水处理厂主要技术经济指标名称负荷Nw污泥浓度HRTSRT效率投资处理成本电耗单位kg/m3*dg/Lhd%亿元元/m3kw*h/m3数据0.0819.450.1190.52总结：通海县城市污水处理厂从立项开始到建成运行都严格按基本建设程序进行，几年的实践证明，通海县城市污水处理厂在设计、建设、运行管理等方面都体现了先进水平，主要体现在以下几方面：①出水水质好，BODS<2mg/L,SS<2mg/L,优于一般城市污水处理水平。②氮、磷营养物质去除效果好，TN<8mg/L,,NH3一N<0.52mg/L,TP<0.6mg/L,去除率均在80%以上，氮、磷营养物的有效去除对于保护富营养化湖泊水体具有非常重要的意义。③对进水水量变化具有较强的适应能力，进水水质COD:在180一850mg/L范围内，处理水量在3000一1200m3/d范围内，处理效果都能达到设计出水水质。④控制系统程序设计，运行非常灵活，运行周期根据水质、水量、气温等条件灵活调整，使污水处理厂始终处于高效率运行状态，节约能源，提高效益。2.2方案确定2.2.1方案选择经过大量阅读各城市污水处理厂的运行工艺方案，按照任务说明书要求，类比各氧化沟进出水水质、设计规模、地理条件，综合通过比较污水工艺的技术水平、工艺的经济比较、污水水质特征、污水处理目标、建设和运行费用、工程施工和管理的难易程度、污水处理程度、处理规模和污水水质水量变化规律、工程造价和运行费以及污泥处理工艺等项目的比较，决定选择卡鲁塞尔氧化沟工艺作为作为此次毕业设计的工艺。2.2.2主要流程（1）污水提升泵房：污水总泵站位于污水处理厂的前端，是用于提升城市污水管网污水的构筑物，在整个污水处理过程中是主要构筑物之一，它的运行好坏会直接影响到污水处理厂的正常运转。为充分利用污水厂土地面积，采用合建式干式泵房。集水池位于泵站地下部分，机器间与集水池间用钢筋混凝土墙分隔开来。（2）格栅：为去除污水中漂浮物质，以保证处理后构筑物正常运行。本设计采用机械清渣，细格栅间和曝气沉砂池合建。（3）平流沉砂池：设在沉淀池之前，用以分离废水中比重较大的砂粒、灰渣等固体颗粒物，使水泵和管道免受磨损和阻塞，同时也减轻沉淀池的无机负，使污泥具有良好的流动性，便于输送排放。（4）卡鲁塞尔氧化沟：氧化沟工艺是一种污水在沟渠中做循环运动的、通过曝气转刷或转盘进行曝气的一种活性污泥工艺。除具有一般活性污泥法的优点外,还具有许多独特的特性（5）二沉池：二次沉淀池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥，澄清混合液。本设计采用辐流式沉淀池，周边进水，周边出水。（6）接触池：经过沉砂池、曝气池、二沉池的处理，污水中BOD5及SS虽大部分被去除，但其中仍有大量病原、微生物和寄生虫卵。如不消毒，仍有可能引起环境污染，造成病原传播。本设计采用液氯消毒。（7）絮凝池：将二沉池的水通过进一步处理，使之可以继续被使用。向二沉池出水投加絮凝剂及助凝剂一类，使污水内悬浮物等细小物质凝结成大的絮体。（8）斜管沉淀池：由絮凝池出来的水在这里进行沉淀，大絮体沉淀成污泥排除。污水得到净化。（9）滤池：沉淀过后的水经过滤料的截获，使得微小悬浮物去除，得到可回用水。参考若干污水处理厂的运行经验，污水经过上述流程即可达到处理要求，满足排放要求。该工艺的流程图如图2-2-1所示图2-2-1工艺流程图3城市污水处理厂总体设计3.1设计规模的确定3.1.1设计规模污水处理厂的设计规模以平均时流量计Q平=6×104m3/d=2500m3/h3.1.2设计流量设计时不考虑工业废水流量的变化。根据设计任务书可知生活污水总变化系数为1.3，可知Qmax=Q平1.3=0.910m3/sQmin=Q平/1.3=0.534m3/s3.2工艺处理构筑物与设备的设计[2]3.2.1粗格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在总泵站集水井的进口处用以截留较大的悬浮物或漂浮物，使之正常运行。1．设计参数按最大流量计算Q设计=0.910m3/s；栅条宽度b为25mm；α格栅倾角，α=60o；数量：1座2．设计计算（1）栅条的间隙数N=式中Q设计——污水厂设计流量（m3/s）；α——格栅倾角；h——栅前水深（m），h=0.71m；v——过栅流速（m/s），取v=0.8m/s；b——格栅间隙宽度（m）；n——格栅组数，n=1。带入各值，得N===60个（2）栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度B=S（n-1）+bn=0.01×（60-1）+0.025×60=2.09m（3）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算h1=式中k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；β——形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面，β=1.83；S——栅条宽度（m）；g——重力加速度（m/s2）。则通过格栅的水头损失h1=0.54m（4）每日栅渣量W=式中W1——栅渣量（m3/103m3）,本设计取W1=0.05；Q平均——污水厂平均污水量（m3/s）。则每日栅渣量W=3.024m3/d>0.2m3/d故采用机械清渣。格栅采用回转式格栅，它由驱动机构、机架、耙齿链（网齿）、清污机构及电控箱等组成。格栅系统由诸多的小齿杷相互连接成一个硕大的旋转面，在减速机的驱动下旋转运动，捞渣彻底。格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.1m时，开始工作。3.设备选型[4]根据有效栅宽，选取TGS-1000型机械格栅，相关技术参数见表3-2-1.表3-2-1TGS-1000型回转式机械格栅技术参数设备宽度Bmm有效宽度Bmm有效间隙bmm水流速度m/s电机功率Kw安装角度3~11.560°~80°3.2.2提升泵房泵的确定A设计计算污水泵站设计流量按最高日最高时污水流量Q设计=2500m3/h=910L/s计算。扬程按以下步骤进行计算：水泵所需扬程扬程H=1.47-（-8.23）=9.7m（详见水力计算和高程布置）。考虑来水的不均匀性，易选择两台以上及两台以上的机组工作，以适应流量的变化。选用2台潜污泵（一用一备），则流量为Q1=3250m3/hB设备选型[4]选用550QW3500-11-110型潜污泵。泵的参数见表3-2-2；表3-2-2550QW3000-16-200型潜污泵参数出水口径mm流量m3/h转速r/min轴功率kw扬程m效率%55035007402001186.183.2.3细格栅图3-1格栅计算剖面图图3-2-1格栅计算平面图1.设计参数：按最大流量计算Q设计=0.910m3/s；栅条宽度b为15mm；α格栅倾角，α=60o；数量：2座2.设计计算（1）栅前进水渠设计设栅前水深h=0.5m，栅前流速为v0=0.7m/s，则栅前渠宽：0.5m（2）栅条间隙数栅条间隙数用以下公式计算：N=式中Q设计——污水厂设计流量（m3/s）；α——格栅倾角（o），取α=60o；h——栅前水深（m），h=0.5m；v——过栅流速（m/s），取v=0.7m/s；b——格栅间隙宽度（m），取b=0.015m；n——格栅组数，取n=2。将上述数值代入上式，则栅条间隙数：N==60个（3）栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度B=S（n-1）+bn=0.01×（60-1）+0.015×60=1.49m（4）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算h2=式中k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；β——形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面，β=1.83；S——栅条宽度（m）；g——重力加速度（m/s2）。则通过格栅的水头损失h2=0.054m（5）栅槽总长度栅槽总长度按下式计算：L=l1+l2+0.5+1.0+式中l1——进水渠道渐宽部分长度（m），l1=0.673m；l2——栅槽与出水渠道渐缩长度（m），l2=0.34m；H1——栅前槽高（m），H1=h+h1，h1=0.80m；α——格栅倾角（o），α=60o。则栅槽总长度L=0.673+0.34+0.5+1.0+=3.55m（6）每日栅渣量每日栅渣量按下式计算：W=式中W1——栅渣量（m3/103m3），取W1=0.1；Q平均——污水厂平均流量。带入上述数值，则每日栅渣量W==20m3/d>0.2m3/d故采用机械清渣。格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.1m时，开始工作。（7）格栅出水渠设计格栅后出水渠设计同栅前进水渠设计，为矩形断面暗沟，断面尺寸B×H为1.2m×1.2m，渠内流速为v=0.8m/s，水深h3=0.6m，渠长度取l=3.0m.3.设备选型根据有效栅宽，选取HF-1200型机械格栅，相关技术参数见表3-2-3.表3-2-3HF-1200型回转式固液分离机技术参数设备宽度Bmm有效宽度Bmm有效间隙bmm水流速度m/s电机功率Kw安装角度3~11.860°~80°3.2.4曝气沉砂池沉砂池的功能是去除比较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，它们的相对密度为2.65、粒径0.2mm以上）。沉砂池设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及能使无机颗粒与有机颗粒分离便于分别处理和处置，改善污泥处理构筑物的处理。设计参数设计流量Qmax=3.009m3/s设计停留时间t=7min水平流速v=0.1m/s曝气量：0.2m3（空气）/m3（污水）主干管空气流速：10~15m/s；竖管和小支管的空气流速4~5m/s2.设计计算(1)池体设计计算A池子总有效体积V=Qmaxt60=3.009760=1263.78m3B池子平面面积取有效水深为3mA1===421.26m2C水流断面积:A2===30.09m2D池总宽B===10m沉砂池分两格运行如图所示，单池宽5m,超高0.3m图3-2-2曝气沉砂池剖面图全池总高H=300+3000+400tan30+2165=5696mD池长L=vt=0.1×7×60=42mE集砂区每格沉砂区容积V0==3.14m3F沉砂池沉砂量V。==6m3G设备选型选用QXP型泵吸式桥式吸砂机，相关技术参数见表3-2-4.表3-2-4QXP型泵吸式桥式吸砂机技术参数池宽/m跨度/m运行速度(m/min)电机功率/Kw1010.352.57.3（2）曝气系统设计计算A曝气量计算每立方米污水每小时曝气量q=0.2m3/(m3污水h)空气用量Qa=dQmax×3600=0.2=2166.5m3/h空气管布置:在两格曝气沉沙池的公共隔墙上布置空气干管,再通过支管与干管连接.曝气管在水下3m,取支管间距0.5m，下部支管长1m，则单池支管数n=28个，两端距墙壁各0.5m。据计算，管路沿程损失为364.39Pa,局部损失为61.56Pa，曝气管上部静水头为19600Pa，总压损按20kPa计算。B设备选型[4]设计选用RD-130型罗茨鼓风机3台（2用一备），相关技术参数见表3-2-5。表3-2-5RD-130型罗茨鼓风机技术参数风压/kPa口径/mm转速(r/min)29.4125A14503.2.5初沉池初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物，在生物处理构筑物前面。处理的对象是悬浮物（英文缩写SS，约可去除40%～55%以上），同时可去除部分BOD5（约占总BOD5的20%～30%，主要是悬浮性BOD5），可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。表3-2-6各种沉淀池优缺点和适用条件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（4）平面布置紧凑（5）排泥设备已趋定型（1）配水不易均匀（2）采用多斗排泥时每个泥斗需单独设排泥管，操作量大（3）采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、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，施工困难（2）对冲击负荷和温度变化的适应能力较差（3）池径不宜过大，否则布水不匀适用于小型污水处理厂幅流式（1）多为机械排泥，运行可靠，管理较简单（2）排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中型污水处理厂沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和幅流式。经上述比较，为取得良好的沉淀效果，初次沉淀池选用平流式沉淀池。（1）池体计算A设计参数设计流量：Qmax=3.009m3/s表面负荷：2m3/m2·h沉淀时间：1.5h数量：12座B设计计算①池表面积设表面负荷q=2m3/（m2·h），则池子总表面积A为：A===5416.2m2沉淀部分有效水深设沉淀时间t=1.5h，则h2=qt=2×1.5=3.0m③沉淀部分有效容积Vˊ=Q设计t=3.009×1.5×3600=16248.6m3④池长设水平流速v1=6mm/s，L=v1t×3.6=10×1.5×3.6=54m⑤池子总宽度B===100m⑥池子个数设每格池宽b=8.5m，n===12个⑦校核长宽比、长深比长宽比：==6.3>4,（符合要求）长深比：==18>8（符合要求）⑧池子总高度H1=h1+h2+h3+h4式中h1——超高（m），取h1=0.3m；h2——有效水深（m），h2=3.0m；h3——缓冲层高度（m），取h1=0.5m；h4——泥斗高度（m），h4=1.21m。H1=0.3+3.0+0.5+1.21=5.01m⑨污泥部分所需的容积V=式中C1——进水悬浮物浓度（t/m3）；C2——出水悬浮物浓度（t/m3）；r——污泥密度（t/m3），其值约为1；p0——污泥含水率K2——总变化系数。V==125m3⑩每格池污泥部分所需的容积V"===10.4m3污泥斗容积采用单排2个污泥斗进行排泥，单个污泥斗尺寸V1=式中f1——斗上口面积（m2）；f2——斗下口面积（m2）；h4"——泥斗高度（m）。其中h4"==2.42m，则污泥斗尺寸V1==8.97m3（2）初沉池进出水设计A初沉池进水设计沉淀池进水入口采用溢流式入流装置，并设置多孔整流墙均匀布水。设沉淀池进水槽宽b´=2m，污水从进水槽通过溢流堰进入初沉池。溢流堰为平顶矩形薄壁堰，堰宽取初沉池单池宽度b=8.5m，堰上水头H2=式中Q单池——单池溢流量（m3/s）；m0——流量系数，取m0=0.42；b——堰长（m），b=8.5m；代入上述数值，则有堰上水头H2==0.0631m堰后自由跌落0.15m，进入进水区。距溢流堰0.5m处有多孔整流墙。整流墙高出水面0.15m，水面下0.6m开始布孔。整流墙横向布置12个孔，纵向布置4个孔，每个孔孔径为D=250mm，过孔流速v2=0.06m/s。则整流墙开孔总面积占池断面面积的9.0%，在6%～20%之间，符合要求。整流墙水头损失式中n——孔的个数，n=48；——局部阻力系数，=1+0.5；v2——孔内流速（m/s），v2=0.06m/s；带入各值，得hf==0.013m，取hf=0.02mB初沉池出水设计沉淀池的出水采用溢流式集水渠，设出水堰负荷为2L/（s·m）单池所需出水堰长l==125m。仅池宽8.5m不够，故设8根双侧收水的集水支渠。设每根集水支渠的宽度b1=0.3m，则每根支渠的长度l´==7.5m实际出水堰长l=8×2×7.5+（8.5-8×0.3）=126.1m>125m实际出水堰负荷，即单位长度（m）出水量q0=1.99L/s集水支渠的集水采用三角堰出水，堰上水头损失记为0.05m堰后自由跌落0.10m进入集水支渠。集水支渠流量Q支渠==29.45L/s设集水支渠中流速v3=0.7m/s，渠内终点水深h6===0.140m渠内起点水深h5=，其中hk===0.10m，带入各值，得h5==0.184m设计取集水支渠内水深为0.17m，则集水支渠断面高为H4=0.17+0.10=0.27m，取H4=0.3m设总集水渠宽b2=1.2m，渠内水流速度v4=1.2m，总渠内终点水深h8===1.045m渠内起点水深h7=，其中hk===0.54m，带入各值，得h7==1.180m。集水渠中的污水由宽度为2m的污水渠送至厌氧池配水渠，渠内流速为1m/s.3.2.6A2/O生物反应池污水处理要达到GB18918-2002一级B标准，需考虑脱氮磷，故需对污水进行二级强化处理，采用A2/O工艺。污水经过一级处理，COD按降低25%考虑，BOD5按降低25%考虑，SS按去除50%考虑。则污水二级处理进出水水质参数如表3-2-1：表3-2-1污水二级处理进出水水质（mg/L）CODBOD5SSTNTPTKNNH3-NPH进水480240300660457.6出水60202020186-9（1）A2/O反应池参数校核按照最不利条件考虑，污水温度取T=13℃。下面对A2/O运行条件进行校核：COD/TN=480/20=24>8；TP/BOD5=6/240=0.025<0.06；BOD5/TN=240/20=12>4。符合A2/O运行条件。（2）好氧池的计算A设计参数设计流量：Q平均=2.315m3/s数量：8座进水BOD5浓度：180mg/l(初沉池对的去除率计为25%)出水BOD5浓度：20mg/lB设计计算好氧池的计算采用污泥龄法。①设计污泥龄的计算硝化菌生长速率=式中N——出水NH4+-N的浓度，d-1，N=8mg/L；T——污水温度，℃，T=13℃；DO——好氧池中的溶解氧浓度，mg/L，DO=2mg/L；KO2——氧的半速常数O2，mg/L，取KO2=1.3mg/L；设PH=7.2，带入各值，得==0.225d-1则设计污泥停留时间为=12.4d②确定混合液悬浮固体浓度式中r——与停留时间、池身、污泥浓度有关的系数，一般r=1.2；SVI——污泥指数，SVI=133。带入各值，得=9000mg/L设污泥回流比R=50%，曝气池内混合液污泥浓度=3000mg/L③好氧池尺寸计算式中Q——污水设计流量（m3/d），按平均日污水量Q平均计算；Y——污泥产率系数，取Y=0.6；X——好氧池混合液悬浮固体浓度（mgMLSS/L）；——好氧池设计污泥龄（d）。代入各值，得=79360m3将好氧池分为两组，每组四座，则每组好氧池体积V==9920m3水力停留时间t===9.52h好氧池池深取h2=6.0m，则每组好氧池的面积F===1653.3m2池宽取B=7.4m，==1.23，介于1～2之间，符合规定。池长L===223.42m长宽比==30.2>10，符合规定。设5廊道式好氧池，廊道长L´===45m取超高h1=0.5m，则池总高度H=h1+h2=0.5+6.0=6.5m。C好氧池BOD污泥负荷计算=0.151kgBOD5/kgMLSS·d（3）缺氧池的计算普通A2/O工艺的脱氮是由缺氧池和厌氧池共同完成的,厌氧池将回流污泥中的硝态氮反硝化,缺氧池将混合液内回流中的硝态氮反硝化,两池对脱氮都做出了贡献。但考虑到A2/O工艺中缺氧池的含碳有机物浓度低于A/O脱氮工艺中缺氧池的浓度,反硝化速率要比A/O脱氮系统中的缺氧池低些,池容应该大些,为安全计,将厌氧池对脱氮的贡献忽略不计,A2/O工艺中的缺氧池容积仍按A/O脱氮工艺中的缺氧池容积计算。A缺氧池容积[5]式中——缺氧区容积（m3）——生物反应池设计流量（m3/d）X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度(gMLSS/L)——生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg/L)——生物反应池出水总氮浓度(mg/L)——排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSS/d)——脱氮速率[(kgNO3-N)/(MLSS·d)],算根据实验资料确定，无实验资料时，20℃时，可取0.03－0.06。T——设计温度(℃)——污泥总产率系数(kgMLSS/kgBOD5),算根据实验确定，无实验资料时，系统有初沉池取0.3，无初沉池时取0.6－1.0——KLSS中MLVSS比例——生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L)——生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L)＝34844.4m3/d=14400kgMLVSS/d=180mg/L.B缺氧池尺寸计算混合液污泥浓度X=3000mg/L，将缺氧池分为两组，每组四座，则每座缺氧池体积V===4355.5m3水力停留时间t===4.18h缺氧池池深取h2=6.0m，则每组缺氧池的面积F===725.9m2缺氧池分两个廊道，各廊道取B=9.3m，池长L===78.1mL’==39m。取超高h1=0.5m，则池总高度H=h1+h2=0.5+6.0=6.5m。C内回流比计算TN的去除率EN=66.67%，内回流比=200%设计取R内=200%。（4）厌氧池的计算厌氧池容积VA由生物除磷容积VA´及用于脱氮的容积VAD两部分组成，其中VAD约为VD的15%，即VAD=15%×VD=15%×22432.16=3364.90m3设计中污泥回流比采用R=50%，VA´=0.75Q（1+R）=0.75×200000/24×（1+50%）=9375m3则有厌氧池容积VA=VA´+VAD=3364.90+9375=12739.9m3将厌氧池分为两组，每组四座，则每座厌氧池体积V==1562.5m3水力停留时间t==1.5h厌氧池池深取h2=6.0m，则每组厌氧池的面积F===260.42m2池宽取B=6.7m，池长L===39m取超高h1=0.5m，则池总高度H=h1+h2=0.5+6.0=6.5m（5）剩余污泥量的计算剩余污泥量是微生物降解BOD生成污泥量，微生物内源代谢及污泥中所含的不可生物降解和惰性悬浮物三项构成的综合结果。其中前两项的差值，也就是活性污泥的净增值量，为剩余活性污泥量。1.降解BOD生成污泥量W1=YQ（So-Se）=0.6×200000×（180-20）×10-3=19220kg/d2.内源呼吸分解泥量W2=KdVXv=Kd（VO+VD+VA）Xf=0.03×（79360+34844.4+12500）×3×0.75=8552.5kg/d3.不可生物降解和惰性悬浮物（NVSS）W3=Q（So-Se）×50%=200000×（150-20）×50%×10-3=13000kg/d4.剩余污泥W=W1-W2+W3=19200-8552.5+13000=23647.5kg/d其中剩余活性污泥量XW=W1-W2=19200-7714.75=10647.5kg/d污泥含水率P=99.2%，则剩余污泥湿污泥量=2955.94m3/d（6）系统平面布置与进出水设计A2/O工艺中厌氧池、缺氧池和好氧池是做为一个整体布置在一起，所以要综合考虑，合理的进行平面布置和进出水设计。1系统的平面布置由厌氧池、缺氧池和好氧池的尺寸设计计算可知，整个系统分为两组并列运行，每组由4个廊道组成。厌氧部分1个廊道，尺寸为B×L=6.7m×39m；缺氧部分2个廊道，尺寸为B×L=9.3m×39m；好氧曝气部分3个廊道B×L=7.4m×4.5m。2系统的进水设计采用潜孔进水，使构筑物的水头损失最小，并且对厌氧池的冲击最小。污泥回流比拟采用50%，配水渠的设计流量Q==0.289m3/s设计配水槽长度为l=7m，配水槽宽度B=0.8m。每座池设一个进水潜孔，尺寸1.0×0.6m，过孔流速v==0.48m/s，水头损失hf===0.01m3系统的出水设计采用平顶矩形薄壁堰出流，堰宽为好氧池廊道宽度，即b=7.4m，出水设计流量Q=0.289m3/s，堰上水头=0.076m堰后自由跌落0.2m每个出水槽出水由D=500mm的铸铁管，汇集到D＝1300的铸铁管送往二沉池集配水井。（7）曝气系统计算本设计采用鼓风曝气系统。鼓风曝气系统由空压机、空气扩散装置和一系列的连通管道组成。1平均时需氧量[5]=式中a、b、c——分别为1.47、4.57、1.42；Nk——进水凯式氮浓度（mg/L）；Nt——进水总氮浓度（mg/L）；Nke——出水凯式氮浓度（mg/L）；Noe——出水硝态氮浓度浓度（mg/L）；O2=0.001×1.47×200000×（180-20）-1.47×14400+4.57×[0.01×200000×（60-8）-0.12×14400]-0.626×[0.001×200000×（60-8-12）-0.12×14400]=63396.768kg/d=2595.70kg/h2.最大时需氧量O2（max）=89164.768kg/d=3715.20kg/h3.每日去除的BOD5值Lr=200000×（0.18-0.02）=32000kg/d4.去除每kgBOD的需氧量ΔO2==1.95kgO2/kgBOD55.最大时需氧量与平均时需氧量之比=1.4316.供气量的计算好氧池采用HWB型陶瓷板型微孔曝气器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深5.8m。曝气器相关技术参数见表3-2-2.表3-2-2HWB型陶瓷板型微孔曝气器技术参数直径mm厚度mm孔径μm曝气量m3/h.个服务面积m2氧利用率%动力效率kgO2/kw.h200201501~30.3~0.520~25%4~6选用计算温度按最不利的温度条件考虑，定为30℃。查要在蒸馏水中的溶解度表得，水中溶解氧饱和度Cs（20）=9.17mg/L；Cs（30）=7.63mg/L。A空气扩散器出口处的绝对压力Pb=1.013×105+9.8×5.8×103=1.581×105PaB空气离开曝气池时，氧的百分比式中EA——空气扩散器的氧转移效率，取值12%。代入EA值，得：=18.96%C曝气池混合液中平均氧饱和度9.40mg/LD换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量取值=0.82；=0.95；C=2.0；=1.0，代入各值，得：=3304.28kg/h相应的最大时需氧量为=4729.40kg/hE曝气池平均时供气量=91700m3/hF曝气池最大时供气量=131000m3/hG去除每kgBOD5的供气量=2.48m3空气/kgBOD5H每m3污水的供气量=0.016m3空气/m3污水I本系统的空气总用量按好氧池平均时供气量91700m3/h计。J空气管路系统计算按图3-7所示的A2/O反应池平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共3根干管，其中两个干管上设7对配气竖管，另一个设7条280配气竖管。全曝气池共设条配气竖管。图3-2-3曝气池空气管布置每根竖管的供气量为=327.5m3/h曝气池平面面积为7.4×45×5×8=13320m2每个空气管扩散器的服务面积按0.4m2计，则所需空气扩散器的总数为=33300个每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：=119个每个空气扩散器的配气量为=2.75m3/h将以布置的空气管及布设的空气扩散器绘制成空气管路图，见图3-5用以进行计算。选择选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。图3-2-4曝气系统布置有鼓风机房出来的空气管道为DN1600，再分为DN1120的管路分别给两组曝气池供气。变径具体为DN1600——DN1120——DN1000——DN800——DN560——DN450——DN360——DN280①沿程损失：DN1600:2mDN1120:10mDN1000:82mDN560:91mDN450:16mDN280:52mDN50：15mh1==4.5kPa②局部损失变径三通5个，90°弯头3个=1.5×5+0.23×3=8.2h2==1kPa微孔曝气器的压力损失为5.0kPa，则压力总损失为10.5kPaK空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为P=（6-0.2）×9.8+10.5=67.34kPa空压机供气量最大时131000m3/h=2183.33m3/min平均时91700m3/h=1528.3m3/min根据所需压力及空气量，决定采用RG-450型转速为740r/min的罗茨鼓风机8台。该鼓风机风压68.6kPa，风量337.2m3/min，所配电机功率500kW。正常条件下，5台工作，3台备用，高负荷时7台工作，1台备用。鼓风机相关技术参数见表3-2-3.表3-2-3RG-450罗茨鼓风机技术参数风压/kPa风量（m3/min）电机功率Kw转速(r/min)68.6125A50014503.2.7二次沉淀池1.设计参数设计流量：Q设计=3.47m3/s（平均水量+回流污泥量）单池表面负荷：q=1m3/（m2·h）沉淀时间：t=4.0h池底坡度：0.05数量：8座沉淀池形式：圆形辐流式2.设计计算（1）池体计算①单池面积F===1562.5m2②单池直径D===44.6m取45m③实际水面面积=1589.6m2④实际表面负荷=1.00m3/（m2·h）⑤沉淀部分有效水深h2=qt=1.0×4.0=4.0m⑥沉泥斗尺寸本设计采用机械刮吸泥机连续排泥，池底设坡度0.05，坡向中心。h0=0.5×tan55=1.43mV0===4.86m3⑦沉淀池总高设超高h1=0.5m，缓冲层高h3=0.3mH=h1+h2+h3=0.5+4.0+0.3=4.8m⑧沉淀池中心高度H´=h1+h2+h3+h4+h0=4.8+（22.5-1.5）/2×0.05+1.43=6.78m⑨径深比校核==11.25，介于6～12之间，符合要求（2）进水设计本设计采用中心进水、周边出水。①中心进水管下部管径＝＝0.68m,取D为700mm，实际流速为1.13m/s上部管径＝＝0.74m,取D为750mm，实际流速为0.98m/s出流面积＝＝0.5422m2,设计面积为0.054m2，出水孔10个，单孔尺寸180mm300mm②导流筒的面积按照沉淀面积的2％设计，则导流筒的直径：D==6.39m≈6.4m（3）出水设计①集水槽采用环形双侧溢流集水槽。设槽宽B2=0.8m，集水渠位置大约位于距池壁的1/10R处，既2.25m，内外环半径分别为20.7m和21.5m出水总周长出水负荷=1.64L/(s·m)<1.7L/(s·m)符合要求槽中流速v=0.8m/s，集水槽为平底，集水槽终点水深为=0.678m，取0.68m槽内起点水深h6=，其中hk===0.31m，得h6==0.863m，取0.86m②三角堰出水采用90°直角三角堰。堰前设挡板，拦截浮渣。设堰高h8=0.15m，则单个堰齿宽b=2h=2×0.15=0.30m双侧溢流集水槽外堰距池边1.0m，内堰距池边1.8m。则双侧溢流集水槽外堰上堰齿数n1===466.8=467个双侧溢流集水槽内堰上堰齿数n2==450个则堰池总数n=n1+n2=467+450=917个单个堰齿流量q0===4.73×10-4m3/s堰上水头损失H===0.041m堰后自由跌落0.15m。（4）排泥量及排泥管二沉池的排泥量为剩余污泥量和回流污泥量之和。剩余污泥量为2955.94m3/d,回流污泥量为100000m3/d。因此，沉淀池每天沉淀的污泥量为102955.94m3/d，折算为每个沉淀池每天的排泥量12869.49m3/d。采用D=500mm的排泥管，实际流速为1.2m/s.刮泥设备选用BGA45型周边传动刮泥机，相关技术参数见表3-2-4.表3-2-4BGA45型周边传动刮泥机技术参数池内径/m周边池深/m周边线速(m/min)电机功率/kw4551.70.92无锡市通用机械厂有限公司生产。3.2.8二沉池集配水井1.配水中心管即每组好氧池的出水管径D=1300mm，v=1.31m/s。2.配水井直径设D=2500mmv==0.48m/s配水井中流速小，易发生淤积，故将进入二沉池的配水管设于池底，靠进水压力不至于发生淤积。3.配水井水头损失配水井为有堰板的中心配水井，水头损失可以当作薄壁溢流堰来计算。它由堰上水头和自由跌落高度两部分组成。堰长=4.082m，流量Q=1.736m3/s，设流量系数m0=0.42，则得H===0.374m自由跌水h=0.15m。4.二沉池进出水管进水管直径D=600mm，v=1.53m/s。出水管直径D=500mm，v=1.47m/s。3.2.9消毒接触池经过沉砂池、曝气池、二沉池的处理，污水中BOD5及SS虽大部分被去除，但其中仍有大量病原、微生物和寄生虫卵。如不消毒，仍有可能引起环境污染，造成病原传播。1.设计参数设计流量：Q平均=2.315m3/s接触时间：t=0.5h接触池形式：廊道式消毒形式：液氯消毒2.设计计算（1）接触池容积V===4166.67m3分两格=2083.34m3（2）接触池表面积设有效水深h2=3.5m，则每座接触池的表面积F===595.24m2（3）接触池长度设池宽B=4m，池廊道总长L´===148.81m则每廊道长L==＝29.2m，取L=30m廊道转弯处宽3.0m。（4）池高取超高h1=0.3m，池底坡度i=0.01，则H=h1+h2+iL=0.3+3.5+0.01×50=4.3m（5）加氯量的确定二级处理后，污水加氯量取8mg/L，则每日加氯量Q=8×200000×10-3=1.6t（6）接触池进水设计二沉池中出水由水管进入接触池，渠道将其分为两路，并设超越阀，以便在接触池出现故障时将水及时排走。出水设计采用平顶矩形薄壁堰出流，堰宽为b=3.0m，堰上水头=0.35m堰后自由跌落0.30m，出水槽宽=1.48m≈1.5m设出水槽流速v=1.10m/s，水深为=1.4m消毒接触池水头损失hf=式中——隔板转弯处的局部阻力系数，往复式隔板取=3；n——水流转弯次数，n=4；Ln——该廊道总长度（m），Ln=50m；C——谢才系数，；Rn——该廊道过水断面水力半径（m）；vn——廊道中水流速度（m/s）；v0——转弯处水流速度（m/s）。消毒接触池廊道为水泥砂浆抹面，粗糙系数n´=0.013，廊道过水断面水力半径=1.273m带入谢才系数公式，得=80.08廊道中水流速度vn==0.083m/s廊道转弯处宽3.0m，则转弯处流速v0==0.11m/s带入上述各值，得消毒接触池水头损失hf==0.004m3.2.10计量槽接触池末端设咽喉式巴氏计量槽一座，以便污水处理厂的流量进行监控。依据设计手册，当测量范围为0.3~2.1m3/s时，喉宽W取1m，则喉管长度L1==1m计量槽总长：B=0.6+0.9+1.7=3.2m上游水位通过超声液位计自动计量，并转换为相应流量。3.3污泥处理构筑物的设计与计算3.3.1污泥浓缩污泥浓缩是通过降低污泥中的空隙水含量，使体积非常大的污泥减容，从而减小池容积和处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。设计只对来自二沉池的剩余污泥进行浓缩，污泥浓缩前含水率P1=99.2%，浓缩后污泥含水率P2=97%。1.剩余污泥量的计算A2/O工艺系统产生的剩余污泥量为=2955.94m3/d2.污泥浓度Xr前设反应池中混合液污泥浓度X=3000mg/L，污泥回流比为50%，则由可推出Xr=9000mg/L=9g/L。污泥固体负荷宜采用30－60kg/(m2·d)浓缩时间不宜小于12h，有效水深宜为4m3.浓缩池尺寸的计算采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥固体通量取M=35kg/(m2·d)。浓缩池的面积A=式中QS——污泥量（m3/d）；C——污泥固体浓度（g/L）；M——浓缩池污泥固体通量（kg/(m2·d)）。A==760.1m2采用2个污泥浓缩池，则浓缩池直径D==20m取污泥浓缩时间T=18h4.浓缩后污泥体积V===788.24m3/d=9.12L/s5.浓缩后分离出的污水流量=2167.66m3/d3.3.2贮泥池采用矩形贮泥池，贮存来自初次沉淀池和浓缩池的污泥量。初沉池中的SS处理程度按50%考虑，则来自初沉池的污泥量Q1为式中C1、C2——进、出初次淀池的SS浓度（kg/m3）；P0——初沉池排放污泥含水率，P0=97%。带入各值，得=1000m3/d来自污泥浓缩池的污泥量Q2=788.24m3/d。则贮泥量Q=Q1+Q2=1000+788.24=1788.24m3/d，设贮泥池为2座。3.3.3污泥消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥体积，改善污泥的性质，使之易脱水，破坏和控制致病微生物，并获得有用的副产品，如沼气。本设计采用消化形式为中温厌氧消化。其原理是：污泥在无氧条件下，由兼性菌和专性厌氧菌降解污泥中的有机物，使之产生CO2和CH4，使污泥得到稳定，故污泥厌氧消化又称为污泥生物稳定。厌氧消化被分为两个阶段过程，第一阶段酸性发酵阶段，有机物在产酸细菌的作用下分解成脂肪酸及其他产物