水污染控制工程课程设计.

1、 水污染控制工程 课程设计说明书 题目： 某城市污水处理厂设计 学生姓名： 学 号： 院 （系）： 资源与环境学院 专 业： 环境工程 指导教师： 2016 年 1 月 15 日 摘要 水是人类生活和生产活动不可缺少、不可替代的宝贵资源，是社会可持续发展的重要因素。由于城市化、工业化和农业集约化的迅速发展，以及人类对水资源、水污染认识上存有一些误区，使得许多城市原有水资源不敷所用，许多地区进入水资源的污染物超过其环境容量，从而导致水体污染。而我国水环境污染和生态破坏相当严重，并呈发展趋势，这都是长期以来城市排水工程不完善，每年有近300亿立方米污水未经处理而直接排放，使水环境的污染量大大超过了

2、自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。水资源的短缺和水污染的加重，使人们已警觉到污水再生处理已直接关系到人民的健康安全和社会、经济的可持续发展、关系到子孙后代的可持续生存。本次课程设计的题目为某城市污水处理厂设计,结合当地的水质情况、处理量等多方面因素考虑，选择一体化氧化沟法水处理工艺，使水质达到处理要求，并对各个水处理构筑物进行了尺寸和处理指标方面的计算，最后布置了整体平面图及高程图。该污水厂的设计处理量为60000处理厂处理流程为：污水粗格栅提升泵房细格栅辐流式沉砂池卡鲁塞尔氧化沟 二沉池接触消毒池出水。污泥流程：剩余活性污泥污泥提

3、升泵房浓缩脱水一化车间 污泥外运污水排放应执行污水综合排放标准（GB89781996）中的二级标准.关键词： 污水处理厂 卡鲁塞尔氧化沟 目录1. 前言11.1 设计概述11.1.1 设计目的11.1.2 设计背景11.2 设计内容11.2.1 基本资料11.2.2 主要内容21.2.3 水质去除率计算32. 城镇污水处理厂设计方案的确定32.1污水处理方式的设计原则与设计依据32.1.1设计原则32.2污水处理工艺的简介42.3 氧化沟处理工艺流程示意图72.4 主要构筑物的选择82.4.1 污水处理构筑物的选择82.4.2 污泥处理构筑物的选择93.设计计算及说明93.2格栅的设计计算10

4、3.2.1泵前中格栅113.2.2泵后细格栅133.3 污水提升泵房163.3.1 选泵163.3.2 集水池173.3.3 潜污泵的布置173.3.4 泵房高度的确定183.3.5 泵房附属设施183.3.6单管出水井的设计183.3.7 污水提升泵房设计草图193.4曝气沉砂池的设计计算193.4.1池子的有效容积（V）193.4.2 水流断面积（A）193.4.3 池总宽度（B）203.4.4 每格池子宽度（b）203.4.5 池长（L） 203.4.6 每小时的需空气量(q)203.4.7 沉砂室所需容积（V/m3）203.4.8 每个沉砂斗容积（V0）203.4.9 沉砂斗各部分尺寸

5、203.4.10 曝气沉砂池设计草图213.5曝气池的设计计算223.6 沉淀池的设计计算283.6.1中间沉淀池的设计计算283.6.2 二次沉淀池的设计计算303.6.3 沉淀池设计图313.7 平流式消毒池与加氯间313.7.1 设计计算323.7.2 消毒池设计图334.污泥处理系统的设计344.1回流污泥泵房344.1.1设计说明344.1.2回流污泥泵设计选型344.2剩余污泥泵房344.2.1设计说明344.2.2设计选型344.3浓缩池354.3.1设计参数及设计要求354.3.2 浓缩池的尺寸设计计算354.3.3 污泥浓缩池设计图364.4污泥脱水机房364.4.1 设计依

6、据364.4.2 设计参数364.4.3设计计算364.4.4 污泥脱水机房设计图365. 污水处理厂的布置365.1污水处理厂平面布置365.1.1平面布置原则365.1.2平面布置375.1.3污水处理厂平面布置尺寸375.2污水处理厂的高程布置375.2.1高程布置原则375.2.2 污水处理构筑物高程计算385.2.3 污泥处理构筑物高程计算386. 参考文献387. 心得体会398. 致谢409.附图41一、 绪论水是人类生活和生产活动不可缺少、不可替代的宝贵资源，是社会可持续发展的重要因素。由于城市化、工业化和农业集约化的迅速发展，以及人类对水资源、水污染认识上存有一些误区，使得许

7、多城市原有水资源不敷所用，许多地区进入水资源的污染物超过其环境容量，从而导致水体污染。而我国水环境污染和生态破坏相当严重，并呈发展趋势，这都是长期以来城市排水工程欠账太多之故，每年有近300亿立方米污水未经处理而直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。水资源的短缺和水污染的加重，使人们已警觉到污水再生处理已直接关系到人民的健康安全和社会、经济的可持续发展、关系到子孙后代的可持续生存。随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，环境的污染也变的越来越严重，尤其是对水体的污染使我国的水资源更加贫乏。环境保护是我

8、国的一项基本国策，对环境的保护和治理已经刻不容缓。坚持经济建设、城乡建设、环境建设、同步规划、同步实施、同步发展的方针，开展以城市为中心的环境综合治理，以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，并结合环境保护法和水污染防治法进行城市排水工程的规划和设计。随着城市的不断发展，人口的不断增加，各地区的雨水，生活污水和工业废水使环境进一步恶化，环境的污染严重影响着人民的身体健康和正常生活。为解决这一重大问题，提高环境质量，改善人们的生活条件，在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10

9、m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。本次设计根据当地实际情况，确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图。二、设计内容1、城市概况某城市位于我国中部地区，平均海拨375m。近期规划人口10万人，到在2020年将达到20万人，污水若未经处理厂处理后排入附近的河流中。 将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。2

10、、环境条件状况（1）降雨量年平均降水量年平均降雨天数年平均相对湿度1237.7mm125.2天78%（2）气温条件年平均气温最高气温最低气温16.441.3-3.4（3） 风向状况冬季西北频率夏季东南频率33%59%（4） 风速冬夏2.0m/s2.1m/s 水文状况地质状况在95%保证率下的河流流量为50m3/s地下水距地表平均深度6m流速为1.2m/地震等级按里氏6级考虑水位标高（污水厂总排放口）370.0m冻土厚度0m洪水时流量为:300 m3/s流速为:3.0 m/s,水位升高3.0m（5） 水文地质（6）大气压力冬夏735mmHg722mmHg3、工程供应现况（1）本地可定购到钢管、铸

11、铁管和预应力钢筋混凝土管等。（2）地方材料充足。（3）电力供应充足。（4）工程采用招标办法进行。（5）工程总投资由国家基金作保障，保证工程的建设进度。三、污水厂的设计规模设计规模：污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为，污水厂主要处理构筑物拟分为三组，每组处理规模为。四、进出水水质温度15-30 单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTPTNPH进 水540320230474517-8出 水50101050.5156-9该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB189182002）中的一级A标准.五、处理程度的计算1.溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水

12、中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，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BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟) 处理水中溶解性BOD5为106.83.2mg/L溶解性BOD5的去除率为：2 .CODcr的去除率3.SS的去除率4.总氮的去除率出水标准中的总氮为15mg/L，处理水中的总氮设计值取15mg/L，总氮的去除率为： 5.磷酸盐的去除率磷的去除率为六、城市污水处理设计1、工艺流程的比较城市污水处理厂的方

13、案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.ASBR法工艺流程：污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数

14、情况下，无设置调节池的心要。SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。B厌氧池氧化沟工作流程：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：在液态上

15、，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达1530天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得 当，可进行除磷脱氮反应。污泥产量低，且多已达到稳定。自动化程度较高，使于管理。占地面积较大，运行费用低。脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。C 法优点：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 。在厌氧的好氧

16、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。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。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：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 。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。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缺反应器的干扰。 D 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能

17、为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三

18、沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A

19、相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。其主要特点：工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD得去除率也在8

20、5以上，并且硝化和脱氮作用明显。产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。 污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，而且构筑物多而复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，运行管理各个方面都优于其他处理方法,因此，采用一体化反映

21、池为本设计的工艺方案。2、工艺流程的选择旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。故选用此工艺流程。七、污水处理构筑物设计1.粗格栅和提升泵房(两者合建)粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。设计参数：因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造

22、和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。 （3）格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700， （4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。 （5）过栅流速一般采用0.61.0m

23、/s。设计计算 主要设计参数:设计流量 日均污水量Qd=6.0104 m/d=2500m/h=0.6944m/s=694.4 L/s由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。根据我国室外排水设计规范（GBJ14-87）采用的居民区生活污水总变化系数=1.4，则设计流量Qmax=84000m3/d。栅条宽度 S=10mm栅条间隙宽度b=20mm过栅流速 v=0.9m/s栅前渠道流速 v=0.55m/s栅前渠道水深 h=0.52m格栅倾角a=600.数量 n=8座栅渣量 格栅间隙为20mm 栅渣量w1 按1000m3污水产渣0.06m31. 栅条的间隙数过栅流量Q=0.972/

24、s栅条间隙数（个）式中：最大设计流量， b栅条间隙，m h栅前水深，m 污水流经格栅的速度，一般取0.61.0 m/s 格栅安装倾角，（） 考虑格栅倾角的经验系数2. 栅槽宽度B= =2.87（m） 式中： B格栅槽宽度，m S栅条宽度，m 栅条净间隙，m n格栅间系数3. 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=2.08m ,其渐宽部分展开角度=20o（进水渠道内的流速为0.7m/s）m 式中： 进水渠道渐宽部位的长度，m 进水渠道宽度，m 进水渠道渐宽部位的展开角度4. 栅槽与进水渠道连接处渐窄部分长度m5. 通过格栅的水头损失h0计算水头损失； g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大

25、的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面， 6. 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.52+0.3+0.076=0.896(m) （h1栅前渠超高，一般取0.3m） 式中：H栅后槽总高度，m h栅前水深，m 格栅前渠道超高，一般取=0.3m 格栅的水头损失，由上式计算得 7. 栅槽总长度L1进水渠长，m； L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；B1进水渠宽，； 1进水渐宽部分的展开角，一般取20。 式中： H1栅前渠道深（m） 0.52+0.30.82m8. 每日栅渣量=4.80m3/d9. 计算草图 图1-1 粗格栅计算草图运行参数：栅前流速 0.7m

26、/s 过栅流速 0.9m/s栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.02m栅前槽宽 2.87m 格栅间隙数 96水头损失 0.076m 每日栅渣量 4.8m3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。提升泵房说明：1泵房进水角度不大于45度。2相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.泵站为半地下式，直径D10m，高12m，地下埋深7m。4.水泵为自灌式。2、细格栅和沉砂池细格栅的设计和粗格栅相似. 设计计算 （1）确定格栅前水深，根

27、据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数 （取n=121） 设计两组格栅，每组格栅间隙数n=61条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（61-1）+0.0161=1.21m 所以总槽宽为0.72+0.22.02m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4） 进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（） 因栅条边为矩形截面，取k=3，则 ：计算水头损失 ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总高度（H） 取栅前渠道超高h2=0.

28、3m 则栅前槽总高度 =+h=0.59+0.3=0.89m 栅后槽总高度 （8） 格栅总长度 （9） 每日栅渣量 所以宜采用机械格栅清渣(10) 计算草图如下 运行参数：栅前流速 0.7m/s 过栅流速 0.9m/s栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m栅前部分长度 0.4m 格栅倾角 60o栅前槽宽 1.67m 格栅间隙数 121（两组） 水头损失 0.26m 每日栅渣量 4.2m3/d沉砂池设计沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原则：

29、1. 城镇污水厂一般均应设置沉砂池，工业废水处理是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定。城镇污水处理厂的沉砂池的只数或分格数应不少于2座(格)。2.设计流量应按分期建设考虑。当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3.城镇污水的沉砂量可按每立方米污水沉砂0.03L计算，其含水率约为60%，容重约为1500。沉砂应设置砂水分离器进行洗砂和砂水分离，分离器溢流上清液重新回到处理系统中。4.贮砂斗的容积不应大于2日沉砂量，贮砂斗壁的倾角不应小于55，沉砂池排砂宜采用机械方式，并经砂水分离后贮存或

30、外运。人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm，同时考虑防堵塞措施。5.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。一般认为大于0.21mm粒径的砂粒是造成后续处理问题的主要原因，所以传统上沉砂池设计是基于去除粒径0.21mm（65目）以上，相对密度为2.65的砂粒。但除砂数据分析表明，沉砂的相对密度范围在1.32.7之间，而且现已有沉砂池能够做到去除0.11mm（140目）砂粒70%以上。6 .除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。7.污水在池内最大流速应为0.3m/s，最小流速应不小于0.15m/s8.最高时流量时，污水在池内的停留时间不应小于30s，

31、一般取3060s；9.有效水深不应大于1.2m，一般采取0.251.0m，每格宽度不宜小于0.6m10.池底坡度一般为0.010.02，当设置除砂设备的要求，确定池底的形状。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。设计计算1. 沉砂池部分的长度沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度=0.2530=7.5 m式中 L沉砂池沉砂部分长度，m V最大流速，m/s t最大设计流量时的停留时间，s2.水流断面面积=式中 A水流断面积，m2 最大设计流量，3.池总宽度式中 B池总宽度，m 设计有效水深，m 取m4.贮砂斗所需容积容积 式中 V沉砂斗容积，m3 城镇污水沉砂量，一般采用

32、0.03L/ 排砂时间的间隔，d 流量总变化系数5. 贮砂斗各部分尺寸计算 设贮砂斗底宽，斗壁与水平面的倾角为60；则贮砂斗的上口宽为： 式中：贮砂斗高度 6.贮砂室的高度 假设采用重力排砂，池底设6%坡度坡向砂斗，则： 7.沉砂池总高度 式中： 超高，取 设计有效水深， 贮砂室的高度8.计算草图运行参数：沉砂池长度 7.5m 池总宽 4.86m有效水深 0.8m 贮泥区容积 3.62m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽 0.5m 斗壁与水平面倾角为 600斗高为 0.5m 3、厌氧池和氧化沟说明：本设计采用的是卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结

33、构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。设计参数设计流量：平均时流量为Q=Q/Kh=694.4L/s，每座设计流量为Q1=347L/s，分2座水力停留时间：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个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑厌氧池设计计算（1）厌氧池容积：V= Q1T=34710-32.53600=3123m3 （2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。 则厌氧池面积：A=V/h=3123/4=780m2 厌氧池直径： （取D=32m） 考虑0.3m的超高，故池总高为H=

34、h+0.3=4+0.3=4.3m。 （3）污泥回流量计算： 1）回流比计算 R =X/（Xr-X）=3000/（10000-3000）=0.43=43% 2）污泥回流量QR =RQ1=0.43124=53.32L/s=4607m3/d运行参数：共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。厌氧池直径 D=19m， 高H=4.3m氧化沟尺寸 LB=80m28m， 高H=3.8m氧化沟设计计算1 设计参数设计处理水量Q60000m3/d=2500m3/h进水水质：出水水质：进水CODCr=540mg/LCODCr=50mg/LBOD5=S0=320mg/LBOD5=Se=10mg/LTN=51mg/LT

35、N=15mg/LNH4+-N=47mg/LNH4+-N=5mg/LTP=4mg/LTP=0.5mg/LPH=78PH=69SS=230mg/LSS=Ce=10mg/L拟用卡鲁塞尔氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按设计分3座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q1=15384.6m3/d=178.06L/s。总污泥龄：30dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.7 则MLVSS=2520mg/L曝气池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3N还原0.8

36、 0.9其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.05d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算：设计的出水为10 mg/L，则出水中溶解性10-0.7101.42（1e-0.235）=6.8 mg/L(2）采用污泥龄30d，则日产泥量为： kg/d 设其中有12.4为氮，近似等于TKN中用于合成部分为： 0.6

37、=141.94 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =47-9.23=37.77mg/L 需用于还原的NO3-N =37.77-5=32.77 mg/L (3）碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为300mg/L，剩余碱度=300-7.126.78+3.015.67+0.1（150-9.6）=49.8 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH7.2 mg/L（4）硝化区容积计算： 硝化速率为 =0.204 d-1故泥龄：d 采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d 原假定污泥龄为30

38、d，则硝化速率为： d-1 单位基质利用率： kg/kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.73600=2520 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积：m3 水力停留时间：h（5）反硝化区容积： 12时，反硝化速率为： =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容： m3 水力停留时间：h （6）氧化沟的总容积： 总水力停留时间：h 总容积：m3 （7）氧化沟的尺寸： 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:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: (取40

39、2.7m) 故氧化沟总池长=194+7+14=215m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。 校核实际污泥负荷 （8）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 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。 经验系数：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量：Nr=27.610-3=428.0kg/d R=0.6 (0.32-0.020)+0.7=6599.25kg/d=274.96kg/h取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的饱和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为： （9）

40、回流污泥量： 可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度取10g/L。则： （50100，实际取60）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： 给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。曝气系统：采用表面机械曝气DY650型倒伞型叶轮表面曝气机。 排泥系统

41、：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。4、二沉池 设计说明二沉池设计的主要内容：选择池型；设计需要的沉淀池面积、有效水深和污泥区容积。池型选择可根据各种沉淀池的特点结合污水处理厂的规模、处理对象、地质条件等情况综合确定。本次设计选用辐流式沉淀池。二沉池选用圆形的向心流辐流式沉淀池,即周边进水周边出水方式。因其可设计的个数较少,运行管理较简单.向心流辐流式沉淀池在一定程度上也克服了普通辐流式沉淀池中心进水流速较大对池底污泥干扰等缺点，容积利用率大大提高较

42、普通辐流式沉淀效率更高. 2设计计算（1）沉淀池面积: 按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径： 有效水深为 h=qbT=1.32.5=3.25m4m （介于615）（3）贮泥斗容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积： 则污泥区高度为 （4）二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=3.25+1.72+0.4+0.3=5.67m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为 则池中心总深度为H=h+h5=5.67+0.83=6.5m （5）校核堰负荷： 径深比 堰负荷以上各项均符合要求

43、（6）辐流式二沉池计算草图如下 设计参数：设计进水量：Q= m3/d （每组） 表面负荷： qb范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.3 m3/ m2. 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.52.9L/s.m，取2.5L/(s.m) 运行参数：沉淀池直径 D=49m 有效水深 h3.25m池总高度 H=6.5m 贮泥斗容积Vw2218.3m35接触消毒池1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。先针对现行水处理厂中几种主要的消毒技术进行

44、一下比较： （1）液氯 优点：效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜 缺点：氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业废水比例大时，氯化可能生成致癌物质 适用条件：适用于大、中规模的污水处理厂 （2）漂白粉 优点：投加设备简单，价格便宜 缺点：同液氯缺点外，尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大 适用条件：适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂 （3）臭氧 优点：消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物、色、味等，污水PH、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物及类型残余物 缺点：投资大、成本高，设备管理复杂 适用条件：适用于出水水质较好，排入水体

45、卫生条件要求高的污水处理厂 （4）次氯酸钠 优点：用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生消毒剂，也可买商品次氯酸钠 缺点：需要有专用次氯酸钠电解设备和投配设备 适用条件：适用于边远地区，购液氯等消毒剂困难的小型污水处理厂 （5）氯片 优点：设备简单，管理方便，只需定时清理消毒器内残渣及补充氯片，基建费用低 缺点：要用特制氯片及专用消毒器，消毒水量小 适用条件：适用于医院、生物制品所等小型污水处理站 （6）紫外线 优点：是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高 缺点：紫外线照射灯具货源不足，技术数据较少 适用条件：适用于小型污水处理厂根据本设计污水处理厂的实际情况，采用液氯

46、消毒比较合适。因为液氯对水中细菌、病毒具有较强的灭活能力。基建费用、运行费用较低，液氯消毒应用于污水处理工程中比较合适。经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯消毒。 采用隔板式接触反应池 1设计参数 设计流量：Q=60000=694.4L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：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=694.410-33060=1249.9 m3 表面积m2 隔板数采用2个，则廊道总宽为B（2+1）3.510.5m 取11m 接触池长度 L= 取60m 长宽比 实际消毒池容积为V=BLh=11602=1320m3 池深取20.32.3m (0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算： 设计最大加氯量为max=4.0mg/L,每日投氯量为 =-3=240kg/d=10kg/h 配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=13