城市污水处理厂设计方案

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。

1、A2/0工艺

A2/0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AP/0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

排

入

白

银

河

回流污泥

剩余污泥

泥

饼

外

运

图1A?/。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工艺可以达到同

步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。

A?/。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，无污泥影胀

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T艺流程如图2所

O

进水

污

水

排

中

提

入

升

格

白

泵

栅

银

房

河

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

氧化沟乂称循环曝气池，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

性污泥膨胀。

（2）泡沫问题.

（3）污泥上浮向题。

（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（CyclicActivatedSludgeSystem）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工艺在欧美等国家己得到广泛的应用，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

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，沉淀阶段逆水在主流区底部，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、SRR工艺

SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivated

SludgeProcess）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，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c

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，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。

(3)水资源紧缺的地方。SRR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

氧化沟CASSA/A/O

容

(1)氧化沟具有独(1)工艺流程简1)该工艺为最简单

特的水力流动特点，有单、管理方便、造价的同步脱氮除磷工艺，

利于活性污泥的生物絮低。CASS工艺只有一总的水力停留时恒，总

凝作用，而且可以将其个反应器，不需要二产占地面积少于其它的

工作区分为富氧区、缺沉池，不需要污泥汇工艺。

氧区，用以进行消化和流设备，一般情况下(2)在厌氧的好氧

反消化作用，取得脱氮也不需要调节池，因交替运行条件下，丝状

的效果。此要比活性污泥工艺菌得不到大量增殖，无

（2）不使用初沉节省基建投资30%以污泥膨胀之虞，SVI值

池，有机性悬浮物在氧上，而且布置紧凑，一般均小于100o

化沟内能达到好氧稳定占地面积可减少（3）污泥中含磷浓

的程度。35%。度高，具有很高的把效。

（3）氧化沟只有曝（2）处理效果（4）运行中勿需投

气器和池中的推进器维好。反应器内活性污药，两个A段只用轻缓

持沟内的正常运行，电泥处于一种交替的吸搅拌，以不啬溶解氧浓

工耗较小，运行费用低。附、吸收及生物降解度，运行费低。

艺（4）脱氮效果还能和活化的变化过程

特进一步提高。因为脱氮中，因此处理效果好。

/占、、、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。

(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。

(1)除磷效果难于

(1)污泥膨胀问再行提高，污泥增长有

题。当废水中的碳水化一定的限度，不易提高，

合物较多，N、P量不平特别是当P/BOD值高

衡，pH值偏低，氧化沟时更是如此。

中的污泥负荷过高，溶由于进水贯穿于整(2)脱氮效果也难

解氧浓度不足，排泥不个运行周期，沉淀阶于进一步提高，内循环

畅等易引发丝状菌性污段进水在主流区底量一般以2Q为限，不

泥膨胀。部，造成水力紊动，宜太高，否则增加运行

缺点

(2)泡沫问题。影响泥水分离时间，费用。

(3)污泥上浮问进水量受到一定限(3)对沉淀池要保持

题。制，水力停留时间较一定的浓度的溶解氧，

(4)流速不均及污长。减少停留时间，防止产

泥沉积问题。生厌氧状态和污泥释放

(5)氧化沟占地面磷的现象出现，但溶解

积很大。浓度也不宜过高。以防

止循环混合液对反应器

的干扰。

工艺流程最简单，处

运行成本低，构造简

运行管运行成本低，构造简理效果好，除磷脱氮

单，处理效果好，易于

理单，易于维护管理效果也不错，易于管

日常维护管理

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：

0=80000+27*9000=323000立方米/天

查GB50014—2006《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=l.17

从而可计算得：

设计秒流量为Q=Kz«

式中Q------城市每天的平均污水量，〃s；

2-----总变化系数；

Q------设计秒流量，L/s。

Q=1.17*6.64=0.76立方米|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C

2.4.1污水的C。。处理程度计算

式中用------COD的处理程度，%；

C---------进水的CO。浓度，mg/L；

C----------处理后污水排放的CO。浓度，"Zg/L。

则

900-60

=93%

g二900

2.4.2污水的BOD5处理程度计算

L-L

E=

2L

式中E2-------8。2的处理程度，%:

L------进水的8。2浓度，mg"；

Le------处理后污水排放的BOQ浓度，mg/Lo

则

L420-10…球

E、=-----=97.6%

420

243污水的SS处理程度计算

。C

式中E、-------SS的处理程度，%；

C--------进水的SS浓度，mg/L；

c--------处理后污水排放的SS浓度，mg/Lo

则

=40()-10=975%

400

2.4.4污水的氨氮处理程度计算

4c

式中E4------氨氮的处理程度，%；

C------进水的氨氮浓度，

------处理后污水排放的氨氮浓度，机g/L。

则

30-10

=66.7%

30

2.4.5污水的磷酸盐处理程度计算

一C-C：

C

式中E5------磷酸盐的处理程度，%;

C------进水的磷酸盐浓度，，叫/L；

Ce------处理后污水排放的磷酸盐浓度,〃zg/L。

则

E=—=66.7%

5s3

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，

并使之止常进行。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、桃条间隙、栅渣清除方式等C

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

(1.5〜10mm)；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〃加，管道水面标高为43/7/。

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///S。

3.2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泄。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A?/。工艺。取两组池子，则每组的设计流量为0.509//s。

污水经过一级处理后会处理掉一部分的悬浮物(SS)和BO&,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

处理效果(％)

处理级别处理方法主要工艺

SSBOD5

一级沉淀法沉淀(自然沉淀)40〜55%20-30%

初次沉淀、生物膜反应、

生物膜法60〜90%65-90%

二次沉淀

二级

初次沉淀、活性污泥反应、

活性污泥法70〜90%65〜95%

二次沉淀

设计中取一级处理效果为：SS=40%,BOD=20%

则进入曝气池中污水的BO&浓度：

S=Sy(1-20%)=420X(1-20%)=336mg/L

进入曝气池中污水的SS浓度：

L且,(1-40%)=400X(1-40%)=240mg/L

4.1厌氧池计算

1、厌氧池容积

V=60Qt

式中v------厌氧池容积，加;

t------厌氧池水力停留时间。

设计中取1=0.75〃=45min

V=60X0.509X45=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卜=3.(加

.V1374.3,

A=——=-----=458.1m

h3

厌氧池尺寸为：长x宽=23x20

厌氧池实际面积为：23X20=460m2

设计中取厌氧池的超高为0.3m

则池总同为H=〃+0.3=3.()+0.3=3.3〃？

3、污泥回流量计算：

设计中取污泥回流比为A=80%

则Q[==0.8X1.18=0.944my/s=81561.6m3/d

4.2缺氧池计算

1、缺氧区有效容积

反消化区脱氮量：

W=Q(NO-Ne)-0.124YQ(So-Sc)

77200*__八i今八,77200c—c—c1t

=-------x25.5-0.12x0.6x-------x329.28=69.165kg/d

2x10002x10000

缺氧区有效容积：

V.X

式中吃〃一一反消化速率

设计中取吃”=0.025[依NQ—N/(依用LSSM)],X=3000mg/L

则

=69.165=922.2〃/

~0.025x3

2、缺氧池尺寸计算

缺氧池面积：设il中取缺氧池有效水深为/?=3.0/7?

V＞乙乙.乙_.9

A=—=-------=307.4m-

h3

缺氧池尺寸为：长x宽=31x10

缺氧池实际面积为：31X10=310nr

设计中取缺氧池的超高为0.3m

则¥也总高为〃=〃+0.3=3.0+0.3=3.3机

3、污泥回流量计算：

设计中取内回流比为R=300%

3

则Q2=/?e=3xi.18=3.54〃J/s=305856m/d

4.3好氧池计算

1、内源呼吸系数

用厅=(以哨…

式中K*---------内源呼吸系数，d'；

Kd2(y---------20〉。时，内源呼吸系数，人,一般取0.04〜0.075；

Gj------温度系数，一■般取1.02-1.06o

设计中取K42O=006,%=1.04

假设全年平均气温7=8。。时K,〃=006x(1.04)，20=0.037

2、出水计算

设计中取80a的去除率为98%,氨氮的去除率为85%,磷的去除率为85%

贝IjSe=Sfl(l-98%)=336x(l-98%)=6.72根g/L

去除的BOD5的浓度为：Sr=336-6.72=329.28叫/L

Nt.=%(1-85%)=30x0.2=4.5〃?g/L

去除的氨氮的浓度为：Nr=N0-N,=30-4.5=25.5〃?gIL

pc=7i(1-85%)=3x0.15=0A5nig/L

去除的磷的浓度为：匕=6-匕=3-0.45=2.55〃zg/L

3、污泥龄计算

X

6=—

cYSr

设计中取Y=0.6,X=3000mg/L

丫53天

取10天

4、好氧区有效容积

YQd双=0.6x77200x329.28x1。=%55加

X(l+K血.)2x3000x(1+0.037x10)

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=4.0m

人V185552

A=—=--------=4639m

h4

厌氧池尺'J为：长x宽=90x52

厌氧池实际面积为：90X52=4680m2

设计中取厌氧池的超高为0.3m

则池总高为H=h+0.3=4.0+0.3=4.3m

3、污泥回流量计算：

设计中取污泥回流比为R=80%

则Qx==0.8X1.18=0.944rn3/s=81561.6m3/d

4.4设计参数的较核

1、水力停留时间较核

24V24x18555x2।…

t=------=--------------------=11.5h

Q77200

大于8h小于15h,符合要求。

2、BOD-污泥负荷率

=Q(S(>S,)=77200x期28=038kgBOD、/(kgMLVSS•d)

,X2x18555x0.6x3000

介于0.3〜0.5之间，符合要求。

4.5剩余污泥量计算

1Q(s“-s„)0.6x77200x329.28

W==\l\33kg/d

1+储血1000x(1+0.037x10)

湿污泥量：设污泥含水率为0=99.3%

11133

=1590id

(1-99.3%)x1000

4.6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:

0.124X11133=1380kg/d即77V中有“；；；；：°°=17.88〃吆/乙用于合成细抱。

按最不利情况，设出水中NO3-N量和NH「N量各为4〃吆/L,

则需要氧化的NH、-N量为：30-17.88-4=8.12mg/L

需要还原的NO「N量为：8.12-4=4.12mg/L

需氧量（同时去除80。和脱氮）计算：设计中取右0.23/=—=0.7

SS

则平均需氧量为：

R=Q•-1.42W•/+4.60M-0.56W•7-2.6Q•

329.28255

=77200x-1.42x11133x0.7+4.6x77200x—

1000x(1-e-023x5)1000

4I?

-0.56x11133x0.7—2.6x77200x

1000

=4901.78^/6/=204.2^///

最大需氧量为:

R=Ql~-y-1.42Wf+4.6Q•N,.-().56卬-f-2.6Q•ANQ

1-ki

\—e

32928255

=77200x1.32x------―———-1.42x11133x0.7+4.6x77200x1.32x

1000x(1-6>-023X5)1000

4I?

-0.56xlll33xO.7-2.6x77200x1.32x^―

1000

=6\2Skg/d=255kg/h

4.7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=3.8/n,氧转移效率既=18%,计算最不利温度为7=30。。。

空气扩散器出口处的绝对压力计算：

修=1.013x1()5+9800H=1.013x10’+9800x3.8=1.3854x1()5。。

空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为：

21x(l-E.)21x(1-0.18)

。=---',"、xKX)%=---------二--x100%=17.9%

'79+21x(l-Ej79+21x(1-0.18)

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)：

(pho>

c必(3。)_G(30)(2.026X10$+42,

式中Cv(30)----------标准大气压下，30。。时清水中的饱和溶解氧浓度，机g/L查

表得C(30)=7.63〃?g/L。

<1.3854xlQ517.9、

CM3O)=7・63X、2.026x1()5+五)=8.41mg"

标准需氧量(换算为20。。时的脱氧清水的充氧量):

RC$(20P)

[如C,⑺一C]X1.024C2。)

式中C⑵”标准大气压下，2()。。时清水中的饱和溶解氧浓度,mg]L查

表得C(2o。)=9,17〃吆"；

C⑺----------标准大气压下，7。。时清水中的饱和溶解氧浓度，〃火/Z；

C------曝气池内溶解氧浓度，机g〃；

a------污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用0.5〜0.95；

p------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

p------压力修正系数。

设计中取a=0.9,£=0.95,C=2mg/L,p=1.0

4901.78

R。==710.6^//?

0.9x(0.95xl.Ox8.47-2)x1.024(3O-2O)

最大标准需氧量:

_______________6128

弋==888.4Zg/〃

0.9x(0.95x1.0x8.47-2)x1.024(30-20)

最大标准需氧量与标准需氧量之比：尊=缕学=1-25

R。710.6

好氧反应池供气量计算：

平均时供气量为：

R。

Gs==13159-W/，?

0.3E4

最大时供气量为:

888.4

G：==16451W//7

0.3E|0.3x0.18

2、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，按供氧能力计算所需要的曝气机数量，计

算公式为：

n=A

2%

式中ch.——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

［依。2卅•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1~3〃广/（〃・个）时，服务面积为0.3〜0.75加2/个，曝

气器氧利用率为当=18%,充氧能力为%=0.14［依Oz/Q个）］

888.4

则-3173个

2x0.14

FV_4680

以微孔曝气器服务面积进行较核:=0.37nr在

nnh3173x4

0.3〜0.75m2/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=4.57n?/s；

设流速为：v=\2m/so

4.57

管径:=0.69/zz,取干管管径为DN7(M)mm。

x12

4.9.1二沉池的选择

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，提高池的容现利用系数。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、污泥综合利月。

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，每口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：2,==0.8X1.18=0.944=3398.4m3/h

剩余污泥量为：Qs=1590.4〃77d=66.27

总污泥量为：Q=Qi+Q、=3398.4+66.27=3464.7/"

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：受丝=849.6加"=236

4

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，

则v=236x5x60=70.8/??3

1000

有效水深设为h=2.0/77

集泥池的面积为：A=-=—=35Am2

h2

集泥池尺寸为：LxB=6x6m

5.4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

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

占地面积大，气候干燥、用

设备简单，操作受季节和气年蒸发量一年降雨量=污地不紧张地

污泥干化场

方便，耗电少候影响较大，泥脱水量区的小型污

劳动强度大水处理厂

泥饼含水率低，间歇式操作，

压力：适用于采用

构造简单，体积生产效率低，

0.2〜OAMPa干燥、焚烧、

板框小，节省后续处设备投资大，

产泥率：填埋处理的

压滤机理的费用，污泥劳动强度大，

污泥，适用小

调节药剂的投量不能连续工2~KUg/伉2./?)

型污水处理

少作

产泥率：初沉污泥+剩余

连续生产，效率污泥调节药污泥=

高，设将少，投剂费用大，运适用于大、

带式120〜350版/("—./?)

资较少，劳动强行费用高，泥中、小型、污

压滤机

度少，能耗维护饼含水率较初沉污泥二水处理厂

费用低高2

机250〜500kg/(in•/?)

械

产泥率：初沉污泥二

脱

水10~50kg/(tn~-/?)

大、中、小型

连续生产，工作附属设备多，初沉污泥+腐殖二

污水均可用，

效率高，运行稳工序复杂，运

真空20~40依/(加2㈤目前使用较

定，可自动控制行费用高

转鼓少

剩余：

过滤机

10~15kg/(m2•h)

效率高，基建裁发伙国家使

用少，占地少，机械设备复用较多，使用

离心根据离心机转速和泥饼

环境好，自动化杂，电耗大，于大、中、小

脱水机含水率等参数计算

程度高，运行费噪声大型污水处理

用低r

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