城市生活污水处理工程氧化沟工艺设计方案

某城镇生活污水处理工程设计

摘要：XX市XX镇生活污水处理厂设计处理规模12000m3/d,采用氧化沟工艺作为废水脱

氮除磷阶段关键处理工艺，该工艺流程简朴、构筑物少、处理效率高、投资省。经处理后

出水水质到达城镇污水处理厂污染物排放原则(GB18918-2023)口勺一级B标，总投资约1600

万兀(O

关键词：生活废水；氧化沟工艺；

序言

XX镇位于四川XX市境内中部平原地区。东邻XX镇、XX乡，南接XX乡、XX镇,

西连XX镇，北靠XX镇。1985年并乡入镇，仍名XX镇。版图面积50.7平方公里，耕地

面积3975亩。

XX镇历来是XX市商贸重镇，享有“大蒜之乡"、“川剧之乡”和“兰花之乡”的美誉。1992

年被XX市列为优先发展经济“一条线”乡镇，1995年被列为成都市小城镇建设试点镇，同

步被评为四川省文化先进乡镇，并首批被命名为成都市特色文化之乡，持续4年被列为国

家级农业综合开发区。隆丰镇基础设施完备，初步形成了工业、农业和第三产业综合发展

H勺格局，已由农业经济向城镇型经济发展。

基于新农村建设的规定，基础配套设施口勺完善，新建污水处理站是必须的也是必备的。

为改善该城镇及下游地区的环境质量，保障人民身体健康，建立污水处理厂是完全必要日勺,

也是十分迫切的；该污水处理站将搜集该镇八成以上H勺生活污水，处理后出水水质到达城

镇污水处理厂污染物排放原则(GB18918-2023)日勺一级B标，满足排水和环境保护日勺规定

⑴。同步与农民居住区环境的改善和新农村建设的总体思绪完全吻合。

1.1设计任务及根据

设计任务

12000m3/d乡镇生活污水站初步设计。

设计根据及原则

.1设计根据

《地表水环境质量原则》(GB3838-2023)

《污水综合排放原则》(GB8978-1996)

《生活饮用水卫生原则》(GB5749-2023)

《污水排入都市下水道水质原则》(CJ3082-1999)

《都市污水处理厂污水污泥排放原则》(CJ3025-93)

《中华人民共和国环境保护法》；

《建设项目环境保护设计规定》；

《彭州市建设项目环境管理》；

《水污染物排放限值》(DB44/26-2023)中的一级原则：

《污水综合排排放原则》(GB8978-1996)中的一级原则；

《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)；

.2设计原则

(1)选用运行安全可靠、经济合理的工艺流程。

（2）采用先进H勺技术和设备，合理运用资金，提高污水处理站日勺自动化程度和管理水

平。

（3）根据基础设施统一规划、分步实行的方针，在方案设计中充足考虑远、近期结合,

为发展留有余地。

（4）污水处理厂日勺位置，应符合都市规划规定，位于都市下游，与周围有一定的卫生

防护带，靠近受纳水体，少占农田。

（5）严格执行国家和地方现行有关原则、规范和规定。

设计范围

本方案设计范围为：通过对类似生活污水水质状况的综合分析，提出可行性方案，最

终推荐最优方案；内容重要包括污水处理工艺流程、设备选型、污水构筑物及附属工程等

进行综合规划设计。

1.2设计水量及水质

设计人口

根据记录，隆丰镇2023年人口共43000人，结合当地7°/oo的人口年增长速度，以等比

数列推算法⑵估计到2023年人口总数达48000人左右。

1.2.2设计水量

根据居民生活污水定额⑵145L/（人-d）,设计水量平均总流量为6525m3/d,平均时流量

272m3/h,即75L/s。因此时变化系数Kz=1.7,小时最大流量Qmax=12023m3/do

1.2.3设计水质

根据当地城镇污水日勺原始资料，和该污水处理厂出水直接排放到河流内，而该河流是

饮用水源保护区，因此，处理出水应当到达城镇污水处理厂污染物排放原则

(GB18918-2023)口勺一级B标。

表1设计水质

Tp水温

BOD5CODcrSST-NNHvNPH

进水水质

20035030040308

(mg/L)

高25℃

出水水质6〜9

20602020151低I2℃

(mg/L)

处理程度(%)9082.893.3505087

2处理工艺方案选择

2.1工艺方案选择原则

作为乡镇基础设施H勺重要构成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程日勺

建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不仅耗资较大，并且受多种原因

日勺制约和影响，其中处理工艺方案日勺优化选择对保证处理厂日勺运行性能和减少费用最为关

键，因此有必要根据确定内原则和一般原则，从整体优化日勺观念出发，结合设计规模、污

水水质特性以及当地的实际条件和规定，选择切实可行且经济合理H勺处理工艺方案，经全

面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实行方式⑶。在污水处理厂工艺方案确定

中，将遵照如下原则：

(1)技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质到达国家规定日勺排放规定。

(2)基建投资和运行费用低，以尽量少的投入获得尽量多的效益。

(3)运行管理以便，运转灵活，并可根据不一样的进水水质和出水水质规定调整运行

方式和工艺参数，最大程度日勺发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。

(4)选定工艺日勺技术及设备先进、可靠。

(5)便于实现工艺过程日勺自动控制，提高管理水平，减少劳动强度和人工费用。

本工程规定日勺污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分谨慎。本方案设计的污

水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调整灵活、低

能耗、低投入、少占地和操作管理以便的成熟先进工艺下面将对多种工艺的特点进行

论述，以便选择切实可行的方案。

2.2污水处理工艺流程确实定

厂址及地形资料

XX镇污水处理站选址应综合考虑管网布置和既有人口分布特点，将其分别布置在龟背

型场镇日勺两边。

2.2.2气象及水文资料

.1水文地质资料

该地区地处成都平原。地形复杂，有低山、丘陵和平原，多条河流直贯其中，地势北

IWJ解低°

.2气象资料

(1)风向及风速：常风向为北风，最大风速1.2m，s；

(2)气温：月平均最高气温37.3U,最低气温-27C

2.2.3可行性方案确实定

本项目污水处理的特点为：

①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.5,可生化性很好，重金属及其他难以生物降

解的有毒物一般不超标;

②污水中重要污染物指标B0D5、CODcr、SS值比国内一般都市污水高;

针对以上特点，以及出水规定，既有都市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为

经济。

生活污水的生物处理技术是以污水中具有H勺污染物作为营养源，运用微生物的代谢作

用使污染物降解，它是生活污水处理日勺重要手段，是水资源可持续发展的重要保证⑸。

根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要到达确定的治理目的，可采用：

一般活性污泥法、氧化沟法、A/0工艺法、AB法、SBR法等等。

a.一般活性污泥法方案

一般活性污泥法，也称老式活性污泥法，推广年限长，具有成熟日勺设计及运行经验，

处理效果可靠。自20世纪70年代以来，伴随污水处理技术的发展，本措施在艺及设备等

方面又有了很大改善。在工艺方面，通过增长工艺构筑物可以成为“A/0”或“A?/。”工

艺，从面实现脱N和除P。在设备方面，开发了多种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%

以上，从面节省了运行费用。

国内已运行日勺大中型污水处理厂，如西安邓家村（12万m?/d）＞天津纪庄子（26万

m3/d）＞北京高碑店（50万rrP/d）、成都三瓦窑（20万nP/d）

一般活性污泥法如设计合理.、运行管理得当，出水BODs可达10〜20mg/L。它的缺

陷是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理管理困难，基建投资及运行费均

较高。国内己建的此类污水处理厂，单方基建投资一般为1000〜1300元/（m'd）,运行费为

0.2〜0.4元/（nrVd）或更高。

b.氧化沟方案

氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创。60年代以来，这项技术在欧

洲、北美、南非、澳大利亚等国己被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。伴随

对该技术缺陷（占地面积大）日勺克服和对其长处（基建投资及运行费用相对较低，运行效

果高且稳定，维护管理简朴等）的逐渐深入认识，目前已成为普遍采用日勺一项污水处理技

术。目前常用的几种商业性氧化沟有荷兰DHV企业60年代开发的Carrousel氧化沟，美

国Envirex企业开发『、JOrbal氧化沟，丹麦Kruger企业发明『、JDE氧化沟等。在我国，氧

化沟工艺是使用较多口勺工艺⑶。

氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增长构筑物及设备的状况下，氧化沟内不仅可完

毕碳源口勺氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增长厌氧池可成为A2/O

（A-A-0）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不

必厌氧消化。

氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功H勺革新的活性污泥法工艺，与老式活性污

泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特H勺长处。

①工艺流程简朴、构筑物少，运行管理以便。一般状况下，氧化沟工艺可比老式活

性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。此外，由于不采用鼓风曝气的空

气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要以便。

②处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果我明，氧化沟在清除BOD）和SS方而

均可获得比老式活性污泥法更高质量日勺出水，运行也更稳定可靠。同步，在不增长曝气池

容积时，能以便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要合适扩大曝气池容积，能更以便

地实现完全脱氮口勺深度处理。

③基建投资省，运行费用低.实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌

氧消化系统，且比较轻易实现硝化和反硝化，当处理规定脱氮时，氧化沟工艺在基建投资

方面比老式活性污泥法节省诸多（当只需清除B0D5时，也许节省不多）。同样，当仅规定

清除BOD5时;对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比老式活性污泥法略低或相称,

而规定清除BOD5且清除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比老式活性污泥法节省较多。

④污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20〜30d,污泥在

沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费

用，且便于管理。

⑤具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.3〜0.4m/s,

氧化沟的总长为L,则水流完毕一种循环所需时间t=L/S,当390〜600m时，t=5〜20min。

由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为10〜24h,因此可计算出废水在整个停留时间

内要完毕的循环次数为30〜280次不等。可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上

百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。

⑥占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化

沟容积会不小于老式活性污泥法曝气池容积，占地面积也许会大些，但由于省去了初沉池

和污泥厌氧消化池，占地面积总日勺来说会少于老式活性污泥法。

c.A/O和A2/O法

A/O工艺自被开发以来，就由于其特有的经济技术优势和环境效益，愈来愈受到人们的

广泛重视.一般称为A/O工艺的实际上可分为两类，一类是厌氧/好氧工艺，另一类是缺氧/好

氧工艺.厌氧状态和缺氧状态之间存在着主线的差异:在厌氧状态下既有无分子态氧,也没有

化合态氧,而在缺氧状态下则存在微量日勺分子态氧（DO浓度＜0.5mg/L）,同步还存在化合态日勺

氧，如硝酸盐

A2/0法日勺特点有：

①A2/0法在清除有机碳污染物的同步，还能清除污水中的氮磷，与老式活性污泥法二

级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，并且没有大量的化学污泥，具

有良好口勺环境效益。

②A2/0法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有助于克制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。

③A2/0法工艺流程简朴，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。

④A?/。法缺陷是受泥龄、同流污泥中溶解氧和能酸盐氮的限制，不也许同步获得脱氮

和除磷都好H勺双重效果。

d.A-B法工艺

AB工艺是一种生物吸附一降解两段活性污泥工艺，A段负荷高，曝气时间短，0.5h左

右，污泥负荷高2〜6kgBOD5/(kgMLSS•d),B段污泥负荷较低，为0.15〜0.30

kgBOD5/(kgMLSS•d),该段工艺有机物、氮和磷均有一定的清除率，合用于处理浓度较

高，水质水量较大的污水，一般规定进水BOD52250mg/L,AB工艺才有明显优势⑷。

AB工艺的长处：

具有优良的污染物清除效果，较强日勺抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及

运转费用较低等。

①对有机底物清除效率高。

②系统运行稳定。重要表目前：出水水质波动小，有极强口勺耐冲击负荷能力，有良好

的污泥沉降性能。

③有很好的脱氮除磷效果。

④节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较老式

日勺一段法工艺节省运行费用20%〜25%.

AB工艺口勺缺陷

①A段在运行中假如控制不好，很轻易产生臭气，影响附近口勺环境卫生，这重要是由

于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪

素等恶臭气体。

②当对除磷脱氮规定很高时，A段不适宜按AB法的本来去处有机物的分派比清除

BOD55%〜60%,由于这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的

脱氮。

③污泥产率高，A段产生日勺污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量日勺8()%左右，且

剩余污泥中日勺有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。

e.SBR工艺

SBR实际上是最早出现的活性污泥法，初期局限于试验研究阶段，但近十年来，由于

自动控制、生物选择潜、机械制造方面的技术突破才使得这一工艺真正应用于生产实践，

目前该工艺日勺应用正在我国逐渐兴起⑸。

它是一种完整H勺操作过程，包括进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段。

SBR工艺有如下特点：

①生物反应和沉淀池在一种构筑物内完毕，节省占地，土建造价低。

②具有完全混合式和推流式曝气池的优势，承受水量，水质冲击负荷能力强。

③污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀。

④对有机物和氮的清除效果好。

但老式的SBR工艺除磷日勺效果不理想，重要表目前：对脱氮除磷处理规定而言，老式

SBR工艺口勺基本运行方式虽充足考虑了进水基质浓度及有毒有害物质对处理效果的影响

而采用了灵活的进水方式，但由于这种考虑与脱氮或除磷所需要的环境条件相背，因而在

实际运行中往往减弱脱氮除磷效果。就除磷而言，采用非限量或半限量曝气进水方式，将

影响磷日勺释放；对脱氮而言，则将影响硝化态氮日勺反硝化作用而影响脱氮效果C

表2生物处理方案技术经济比较

技术

指标经济指标运行状况

方备

案BODs去基建能占运行管理适应负荷注

除率%费耗地稳定状况波动

需脱氮除磷的污水

A/O85〜95>1(M)>100>10()一般一般一般

处理厂

合用于中小型污水

氧化沟90〜95<100>100>100稳定简便适应厂,需要脱氮除磷

地区

适应可分期建设到

AB法85〜95<100<100约100一般简便适应

达不一样的规定

合用于中、小型污

SBR法90〜99<10010()<100稳定简便适应

水处理厂

注：*将老式活性污泥法100作为相对经济指标基准。

从上面的对比中我们可以得到如下结论：根据综合分析，为使该废水到达排放原则则

应考虑使用品有脱氮除磷功能的生物处理工艺。

由以上内容知，处理工艺上优先选择A/O法和氧化沟法，两种工艺都能到达预期的处

理效果，且都为成熟工艺，但经分析比较，氧化沟法工艺方案在如下方面具有明显优势。

①氧化沟法方案在到达与老式活性污泥法同样H勺清除B0D5效果时，还能有更充足

口勺硝化和一定的反硝化效果；

②氧化沟法管理较简朴，适合该污水处理管理技术水平现实状况；

③氧化沟法相对A；0法具有更强的适应符合波动能力网。

综合以上对比分析，本工程以氧化沟法污水处理厂工艺方案作为推荐方案，如图1

所示。

M化沟法污水处理厂工艺程

农游

3污水处理工艺设计计算

3.1污水处理系统

格栅

格栅重要是为了拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以保证后续处理的顺利进行。重要

是对水泵起保护作用，拟采用中格栅，格栅栅条选用圆钢，栅条宽度S=().()lm,间隙确定

为0.02m,2Jo

设计参数：栅条间隙e=20.00mm,栅前水深h=0.4m,过栅流速u=0.9m/s,安装倾角6

二60。，4)10圆钢为栅条阻力系数=1.79。

图2格栅不意图

①栅条间隙数n

n_QmaxJsina

ehv

式中：n一一栅条间隙数，个；

Qmax——最大设计流量，Qmax=0.129m3/s；

a——格栅倾角，取60；

b---栅条间隙，m，取0.02m；

h——栅前水深，m,取0.4m；

v----过栅流速，m/s,取0.9m/s；

则：

“二Qmax、/sina_0.1297sin60=]6.67条取17条

ehv0.02x0.4x0.9

②栅槽宽度B

B=S(n-l)+bn

式中：S——栅条宽度，m,取0.01mo

贝ij：B=S(n-l)+bn=0.()lX(17-1)+0.02X17=0,5m

@通过格栅於J水头损失hi-hok

——sina

2g

式中：hi一一设计水头损失，m；

ho---计算水头损失，m；

G——重力加速度，m/s2,取g=9.8m/s2；

K一一系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用二3；

4——阻力系数，其值与栅条断面形状有关；

P——形状系数，取4=1.79（由于选用断面为锐边矩形H勺栅条）。

财愣［0.71

V2092

%=&——sina=0.71-----sin60=0.03m

2g2x9.8

hi=hok=O.O3x3=O.O9m

④栅后槽总高度H

H=h+hi+h2

式中：h2——栅前渠道超高，取=0.3mo

则：H=h+hi+h2=0.4+0.09+0.3=0.79。

⑤栅槽总长度L

H

£=/,+/,+1.0+0.5+一」

tana

i

2tanax

/^=—

~2

H]=h+h]

式中：

/.——进水渠道渐宽部分的长度，m；

Bi——进水渠宽，m,取Bi=0.35m；

ai——进水渠道渐宽部分H勺展开角度，取a=20°；

/2一一栅槽与进水渠道连接处日勺渐窄部分长度，m；

Hi----栅前渠道深，m.

则：

B—B]=0.5-0.35

«0.22m

2tan42xtan20

/,=4=0.11m

-2

Hi=h+h2=0.4+0.3=0.7m

H07

L=li+h+0.5+1.0+—^=0.22+0.11+0.5+1.0+-^—=2.23m

tanatan60

⑥每口栅渣量W

W二86400QmM

1000K«,

式中：Wi——栅渣量，n?/(l()3m3)污水，取Wi=O.()7m3/(l()3m3)污水。

则：W、86400QmMiX。/29X。.。7二°45m3/d>0.2m%,宜采用机械清渣

1000K71000x1.7

污水提高泵池

设计计算

①设计流量：Q=301L/s,泵房工程构造按远期流量设计

②泵房设计计算

采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简朴，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充足

优化，故污水只考虑一次提高。污水经提高后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化

沟、二沉池及接触池，最终由出水管道排入关渠堰。

根据最大流量设计，选用4台150QW-180-6-5.5潜污泵（3用1备）171,Q=180m3/h,

H=6m；采用高、中、低水位分别启动水泵，通过液位计来实现自动控制；出水管上设置

管式流量计，对出水流量进行监测和控制。

污水提高泵池尺寸：1000mmX900mmX1500mm

数量：1座

材质：钢筋混凝土

构造：全地埋

平流式沉砂池

①设计阐明污水经提高泵提高后进入平流沉砂池，共两组对称于提高泵房中轴线

布置，每组分为两格⑷。每格宽度Bi=0.65m

沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分

离通入压缩空气洗砂，污水回至提高泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。

设计流量为Qmax=464m3/h=0.129m3/s,设计水力停留时间t=30s,水平最大流速u

=0.25m/s,都市污水沉砂量X=30m3/(l()6m3),清除沉砂的间隔时间T=2d。

每格池平面面积为A二2外=&"=0.516m2

v0.25

②沉砂池水流部分口勺氏度(L)

L=Vxt

式中：L一一沉砂池水流部分的长度，L；

V一一曝气沉砂池有效容积，m3；

t——设计水力停留时间t=40s

则：

L=Vxr=().25x30=7.5m

③池宽度B

B=nXBi=2X0.65=1.3m

式中：B一一沉砂池总宽度；

Bi——单个沉砂池宽度；

n——沉砂池个数。

则：B=nXB1=2X0.65=1.3m

④有效水深h?

式中:h2-------有效水深;

A——池平面面积；

B——沉砂池总宽。

则：

A0.516八/

hu2=—=--------=0.4m

B1.3

⑤沉砂斗所需容积(V)

V_QmaW86400

6

/C2xl0

式中：V——沉砂斗所需容积；

Qmax——最大设计流量，Qmax=0.129nP/s；

X------都市污水沉砂量，m3/(l()6m3)；

T——清除沉砂口勺间隔时间，do

Kz——水流量变化系数，取1.7。

则：

V=2aXTx864C()=0.129x30x2x86400=0399〜()4加

6

Kyx101.7X10。

⑥池总高度(H)

H=hi+h2+h3

式中：hi——沉砂池超高,取0.3m;

h2——有效深度，h2=0.4m；

h3——沉砂室高度，取0.5m

则：H=hi+hz+h3=0.3+0.4+0.5=1.2m

厌氧池

a.设计参数

设计流量：最大日平均时流量为Qma"129L/S

水力停留时间：T=2.5h

污泥浓度:X=3000mg/L

污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L

考虑到厌氧池与氧化沟为一种处理单元，总的水力停留时间超过15h,因此设计水量按

最大日平均时考虑⑻。

b.设计计算

①厌氧池容积：

V=QirT=129x|0-3x2.5x3600=1161m3

②厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。

则厌氧池面积:

------=290/??

厌氧池直径:

D=（取D=20m）

考虑0.3m日勺超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3mo

③污泥回流量计算：

回流比计算

vQ

R=---=——X103=0.43

Xr-X10-3

污泥回流量

QR=0.43x129=55.47L/s=4792m3/d

氧化沟

.1设计参数(进水水质如表1所示)

进水BOD5=200mg/L出水BOD5=20mg/L

进水NH3-N=3()mg/L出水NH3-N=15mg/L

污泥负荷Ns=0.14KgBOD5/(KgVSS・d)

污泥浓度MLVSS=500Dmg/L

污泥f=0.6,MLSS=3000mg/Lo

拟用卡罗塞(Carrousel)氧化沟，清除BODs与COD之外，还具有硝化和一定口勺脱氮

除磷作用，使出水NH3・N低于排放原则。氧化沟按设计分2座，按最人日平均时流量设计

Qmax=11092m3/d=129m3/s,每座氧化沟设计流量为

QI=2max=65L/So

2

总污泥龄：20d

MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75贝ijMLSS=2700

曝气池：DO=2mg/L

NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可运用氧2.6mgO2/NCh-N还原

a=0.9P=0.98

其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5b=0.07d”

脱氮速率：qdn=0.0312kgN0s-N/kgMLVSSd

Ki=0.23d-lKo2=1.3mg/L

剩余碱度lOOmg/L(保持PH>7.2):

所需碱度7.1mg碱度/mgNH3・N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNCh-N还原

硝化安全系数：2.5

脱硝温度修正系数：108

.2设计计算

①.碱度平衡计算：

出水处理水中非溶解性BOD5值BOD5f；

023X5

BOD5f=0.7XCeX1.42(l-e--)

式中：BOD5f——出水处理水中非溶解性BODs值，mg/L；

Ce——出水中BODs时浓度，mg/L；

则：BODsf=0.7X20X1.42(1-e-023^)=13.6mg/L

则出水处理水中溶解性BODs值，BOD5=20-BOD5f=6.4mg/L

②.设采用污泥龄20d,日产污泥量Xc

X混

式中：Q——为氧化沟设计流量，11092m3/d；

为污泥增长系数，取（）.6kg/kg；

b----污泥自身氧化率，取0.05L/d;

Lr——为（Lo-Le）清除H勺BOD5浓度，mg/L；

Lo——进水BODs浓度，mg/L；

Le——出水BOD5浓度，mg/L；

仇.---污泥龄，do

X_aQL0.6x11092x(200-6.4)_

则r

「十姐「1000x(1+0.05x20)-

根据一般状况，设其中有12.4%为氮，近似等于总凯式氮（TKN）中用于合成部分也

即：

0.124x644=79.8kg/d

即：TKN中有79Sx10。0=7.19mg/L用于合成。

11092

需用于氧化的NH3-N=34-7.19-2=24.81mg/L

需用于还原的NOs-N=24.81-11.1=13.71mg/L

③・碱度平衡计算

一般清除BOD5所产生的碱度（以CaCCh计）约为0.1mg/L碱度清除ImgBODs,设进

水中碱度为250mg/L。

所需碱度为7.1mg碱度/mgNH3-N氧化,即7.1X24.81=176.15mg/L

氮产生碱度3.0mg碱度/mgN03・N还原，即3.0X13.71=41.1mg/L

计算所得日勺剩余碱度=250-176.15+41.1+0.1*乙=32.75+0.1X193.6=133.9mg/L

计算所得剩余碱度以CaCO3IT，此值可使PH>7.2mg/L

④.硝化区容积计算：

曝气池：DO=2mg/L

硝化所需口勺氧量NOD=4.6mg/mgNH3-N氧化，可运用氧2.6mg/mg/NO3-N还原

a=0.9p=0.98

其他参数：a=().6kgVSS/kgBOD5b=0.07d-l

脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/(kgMLVSS-d)

KJ=0.23diKo2=l.3mg/L

剩余碱度100mg/L(保持PHN7.2):

所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNCh-N还原

硝化安全系数：2.5

脱硝温度修正系数：108

硝化速率为

()9805_15)22

=[O>47^OXX

2+]()0.0535-1,1581.3+2

=0.204d1

1—^=4.9d

故泥龄:w

40.204

采用安全系数为2.5,故设计污泥龄为：2.5X4,9=12.5d

原假定污泥龄为20d,则硝化速率为:

4=—=0.05L/d

20

单位基质运用率:

M=^=-=0J67kgBOD5/kgMLVSS.d

式中：a——污泥增长系数，0.6；

b----污泥自身氧化率，0.051/do

在一般状况下,MLVSS与MLSS的比值是比较固定的，这里取为0.75

则：MLVSS=fxMLSS=0.75x3600=2700mg/L

所糊MLVSS总量/黑北Z%】。。隰

硝化容积：V=”史X1000=4074m3

2700

水力停留时间：=_40Z£x24=8.8Ih

11092

⑤.反硝化区容积:

12℃时，反硝化速率为:

qdn=0.03(5)+0.029Wa

_M_

式中：F——有机物降解量，即BODs的浓度，mg/L

M——微生物量，mg/L；

e——脱硝温度修正系数，取1.08o

T——温度，12℃。

则:

(,22O)

夕而=0.03x—+0.029xl.O8-

3600x—

[24J

=0.017kgNOa-N/kgMLVSS.d

13.71

还原NOs-N曰勺总量二xll()92=152kg/d

1000

157

月兑氮所需MLVSS=-----=8000kg

0.019

脱氮所需池容：000=2962.9m3

2700

水力停留时间：tdn=翌2x24=6.4h

飙11092

⑥.氧化沟日勺总容积:

总水力停留时间:

t=tn+tdn=8.8l+6.4=15.2h

总容积：

V=Vn+Vdn=4074+2962.9=7036.9m3

⑦.氧化沟H勺尺寸：

氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m,宽7m,则氧化沟总

长:四竺二287.2mo其中好氧段长度为理=166.2%缺氧段长度为现2=121m。

3.5x73.5x73.5x7

弯道处长度：3xS+Sl=2br=666

22

则单个直道长：287.2-66=553〃?（取54m）

4

故氧化沟总池长=54+7+14=75m,总池宽=7'4=28m（未计池壁厚）。

⑧需氧量计算：

采用如下经验公式计算：

氧量（版/d）=Ax4+8xMLSS+4.6xN「2.6xNO、

式中：A——经验系数，取0.5；

L-----清除的BOD5浓度，mg/L；

B——经验系数，取0.1；

N.-——需要硝化的氧量，24.xx=275.2kg/d

其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为

硝化污泥需氧量，第四项为反硝化污泥需氧量。

需要硝化口勺氧量:

Nr=24.xx-3=275.2kg/d

RO2=O.5x11092x(0.19-0.0064)+0.1x4074义2.7+4.6x275.2-2.6x152

=2988.95kg/d=124.54kg/h

3(rc时，采用表面机械曝气时脱氮日勺充氧量为：

R=_______

-(r20)

°o[ppCs(T}-c]x1.024-

式中：a——经验系数，取0.8；

P——经验系数，取0.9

P——相对密度，取1。

c

5(20。)——20℃时水中溶解氧饱和度，取9.17mg/L;

5(30。)——30℃时水中溶解氧饱和度，取7.63mg/L；

C一一混合液中溶解氧的浓度，取2mg/L;

T——温度,3()℃o

则：

R二RC*_二_________124.54x9.17___________

(7，20)-(3<>20)

°-c\ppCs{T}-C]xI024--0.8x[0.9x1x7.63-2]x1.024-

=231.4kg/h

查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机【⑼，直径①=3.5m,电机功率N=55kW,

单台每小时最大充氧能力为125kgC)2/h,每座氧化沟所需数量为n,则

%=231.4=]85

125125取n=2台

⑨回流污泥量:

可由公式/?=富一求得。

Xr-X

式中：X——MLSS=3.6g/L,

Xr----回流污泥浓度，取10g/L。

则：

R=36=0.56（50%〜100%,实际取60%）

10—3.6

考虑到回流至厌氧池的污泥为11%,则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。

⑩剩余污泥量：

644240x0.25

Q=--------1-----------------xl1092=1524.1^/J

w0.751000

如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L,则每个氧化沟产泥量为:

空生=152.41〃/〃

.3氧化沟计算草草图如下:

走道板

池

，L1二板一1.=

~卜三|心二

—?—钢梯

।

图3氧化沟设计草图（1）

图4氧化沟设计草图（2）

二沉池

该沉淀池采用中心进水，周围出水日勺幅流式沉淀池，采用刮泥机口】。

.1设计参数

设计进水量:Q=11092m3/d=463.2m3/h

表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2h,取q=l.0m3/m2h

固体负荷:qs一般范围为120=1股kg/m2d

水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h

堰负荷:取值范围为1.5—2.9L/sm,取2.0L/（sm）

.2.设计计算

①沉淀池面积：

按表面负荷算：A=旦=4632=463.2m?

%,1

八［4A/4x463.2_

D=J——=J-----------=24.2/77>16/??

②沉淀池直径：'冗、3.14

③沉淀部分有效水深为h2=-^=qbT=1.0><2.5=2.5m<4m

A

④沉淀部分有效容积

323.14x24.32..口（八3

Vv=-----x儿=---------------x2.5=1150m5

4~4

⑤沉淀池底坡落差，设池底坡度i=0.05

则：h4=ix《—2)=0.05x(^-2)=0.5075m

⑥沉淀池周围水深

其中缓冲层高度取h3=0.5m

刮泥板高度取h5=0.5m

Ho=h2+h3+h5=2.5+O.5+O.5=3.5mm

⑦沉淀池总高度H

设沉淀池超高hi=0.3m

H=Ho+h4+hi=3.5+O.51+0.3=4.31m

.3校核堰负荷：

径深比

D24.3。1

------=--------=O.1

/?1+/?32.5+0.5

D24.3/0

----------=-------------=6.94

4+他+为2.5+().5+().5

堰负荷

110Q2

星。=————=145帆3/(〃加)=1.67L/O.W)<2L

冠)3.14x24.3

以上各项均符合规定

图5辐流式沉淀池

.4辐流式二沉池计算草图如下：

接触消毒池与加氮间

采用隔板式接触反应池1刈

.1.设计参数

设计流量：Q'=11092m3/d=129L/s(设一座)

图6辐流式沉淀池计算草图

水力停留时间：T=().5h=3()min

设计投氯量为：/?max=4.0mg/L

平均水深：h=2.0m

隔板间隔:b=3.5m

.2.设计计算

①接触池容积：

V=QT=0.129x30x60=232m3

17OQO

n表面积A=—==21=116m2

h2

隔板数采用2个，

则廊道总宽为B=(2+1)x3.5=10.5m取Um

接触池长度L=4="U，〃

B10.5

长宽比工="=3.14

b3.5

实际消毒池容积为V，=BLh=l1xnx2=242m3

池深取2+0.3=2.3m(0.3m为超高)

经校核均满足有效停留时间的规定

②加氯量计算：

设计最大加氯量为Pmax=4.0mg/L,每日投氯量为

3=2m“\Q=4x11092xio-3=44.3kg/d=1.85kg/h

选用贮氯量为12()kg欧)液氯钢瓶，每日加氯量为3/8瓶,共贮用1()瓶，每FI加氯机

台，投氯量为1.5〜2.5kg/h。

配置注水泵两台，一用一备，规定注水量Q=l—3n?/h,扬程不不不小于10mH2O

③混合装置

在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台(立式)。混合搅拌机动率

NO为

N

102

式中：QT-----混合池容积，n?：

〃——水力粘度，20C时，〃=1.06X10-4Kg•s/m2；

G——搅拌速度梯度，对于机械混合G=5003-l。

实际选用乃仁22()0框式调速搅拌机，搅拌器直径6220(),高度H=2()00mm,电动

机功率为40KW。

接触消毒池设计为纵向折流反应池。在第一格，每隔3.8m设纵向垂直折流板，第

二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设。

④接触消毒池计算草图如下:

3.2污泥处理系统

污泥回流泵房

.1.设计阐明

二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后

由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房

集泥井中。

设计回流污泥量为QR二RQ,污泥回流比R=50%-100%o

按最大考虑，即QR=100%Q=129L/s=11145.6m3/d

回流污泥泵设计选型

.2扬程：

二沉池水面相对地面标高为0.6m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m,回流污泥泵房泥面

相对标高为-0.2-0.2=-().4m,氧化沟水面相对标高为1.5m,则污泥回流泵所需提高高度为:

1.5-(-0.4)=1.9m

.3流量:

两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为11145.6m3/d=464.4m3/h

.4选泵：

选用LXB-900螺旋泵2台（1用1备），单台提高能力为480m3/h,提高高度为2.0m

—2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=5.5kW.lll]

回流污泥泵房占地面积为9mX5.5m

剩余污泥泵房

.1设计阐明

二沉池产生口勺剩余活性污泥及其他处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩

余污泥泵（地下式）将其提高至污泥浓缩池中。

处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）

污水处理系统每日排111污泥干重为2X1524.1kg/d,即为按含水率为99%计的污泥流量

2Qw=2X152.4m3/d=304.8n?/d=12.7m3/h

・2.设计选型

①污泥泵扬程：

辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位为-4.53m,则污泥

泵静扬程为H0=4.53-0.4=4.13m,污泥输送管道压力损失为4