第一篇：城市污水處理廠工藝選擇

城市污水處理廠工藝選擇,給各位剛?cè)胄械呐笥?我自己也在學(xué)

摘 要： 隨著我國的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健 康，已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。近年來，國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè)，以前所未有的速度推進(jìn)城市污水處理工程的建設(shè)，有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中，預(yù)計(jì)到2010年，我國要新建城市污水處理廠一千余座，總投資將達(dá)1800億元。在這一進(jìn)程中，城市污水處理工藝的優(yōu)化原則，將是工程界面臨的首要問題。筆者根據(jù)近年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合課程講授的知識(shí)，試對(duì)目前我國城市污水處理的主導(dǎo)工藝進(jìn)行簡要的分析和評(píng)述，也是自己工作和學(xué)習(xí)的一點(diǎn)心得體會(huì)。

關(guān)鍵詞： 污水處理 主導(dǎo)工藝 分析與評(píng)述

1、城市污水處理廠工藝選擇的原則

城市污水處理廠的工藝選擇一般應(yīng)遵循四條原則：

1）技術(shù)合理。

應(yīng)正確處理技術(shù)的先進(jìn)性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當(dāng)重視工藝所具備的技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性，同時(shí)必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目，它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn)，且是百年大計(jì)，必須確保百分之百的成功。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性，因此，我們強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理，而不簡單提倡技術(shù)先進(jìn)。必須把技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降到最小程度。

2）經(jīng)濟(jì)節(jié)能。

節(jié)省工程投資是城市污水處理廠建設(shè)的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn)，選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價(jià)。同時(shí)，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。對(duì)于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)承受能力來說，這

一點(diǎn)尤為重要。

3）易于管理。

城市污水處理是我國的新興行業(yè)，專業(yè)人才相對(duì)缺乏。在工藝選擇過程中，必須充分考慮到我國現(xiàn)有的運(yùn)行管理水平，盡可能做到設(shè)備簡單，維護(hù)方便，適當(dāng)采用可靠實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。

事實(shí)上，任何一種工藝總有是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實(shí)踐中，應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補(bǔ)短，作出較為優(yōu)化的選擇。

2、城市污水處理廠主導(dǎo)工藝述評(píng)

1)AB法工藝

AB法工藝由德國BOHUKE教授首先開發(fā)。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段（A段）停留時(shí)間約20--40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除BOD達(dá)50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似，負(fù)荷較低，泥齡較長。

AB法A段效率很高，并有較強(qiáng)的緩沖能力。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。對(duì)于高濃度的污水處理，AB法具有很好適 用性的，并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時(shí)，優(yōu)勢最為明顯。

但是，AB法污泥產(chǎn)量較達(dá)，A段污泥有機(jī)物含量極高，污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理是必須的，將增加一定的投資和費(fèi)用。另外，由于A 段去除了較多的BOD，可能造成炭源不足，難以實(shí)現(xiàn)脫氮工藝。對(duì)于污水濃度較低的場合，B段運(yùn)行較為困難，也難以發(fā)揮

優(yōu)勢。

目前有僅采用A段的做法，效果要好于一級(jí)處理，作為一種過渡型工藝，在性能價(jià)格比上有較好的優(yōu)勢。一般適用于排江、排海場合。

2）SBR工藝

SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用，由于人工管理的困難和煩瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。

該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。

由SBR發(fā)展演變的又有CASS和CAST等工藝，在除磷脫氮及自動(dòng)控制等方面有

新的特點(diǎn)。

但是，SBR工藝對(duì)自動(dòng)化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機(jī)械撇水器，稍有故障將不能運(yùn)行，一般必須引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。由于一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風(fēng)機(jī)的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計(jì)，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高。

SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地緊張、具有引進(jìn)設(shè)備條件的場合。

城市污水處理廠工藝選擇,給各位剛?cè)胄械呐笥?我自己也在學(xué)

摘 要： 隨著我國的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健 康，已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。近年來，國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè)，以前所

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關(guān)鍵詞： 污水處理 主導(dǎo)工藝 分析與評(píng)述

1、城市污水處理廠工藝選擇的原則

城市污水處理廠的工藝選擇一般應(yīng)遵循四條原則：

1）技術(shù)合理。

應(yīng)正確處理技術(shù)的先進(jìn)性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當(dāng)重視工藝所具備的技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性，同時(shí)必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目，它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn)，且是百年大計(jì)，必須確保百分之百的成功。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性，因此，我們強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理，而不簡單提倡技術(shù)先進(jìn)。必須把技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降到最小程度。

2）經(jīng)濟(jì)節(jié)能。

節(jié)省工程投資是城市污水處理廠建設(shè)的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn)，選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能地減少占地，力求降低地基處理和土建造價(jià)。同時(shí)，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。對(duì)于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)承受能

力來說，這一點(diǎn)尤為重要。

3）易于管理。

城市污水處理是我國的新興行業(yè)，專業(yè)人才相對(duì)缺乏。在工藝選擇過程中，必須充分考慮到我國現(xiàn)有的運(yùn)行管理水平，盡可能做到設(shè)備簡單，維護(hù)方便，適當(dāng)采用可靠實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。

事實(shí)上，任何一種工藝總有是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實(shí)踐中，應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補(bǔ)短，作出較為優(yōu)化的選擇。

2、城市污水處理廠主導(dǎo)工藝述評(píng)

1)AB法工藝

AB法工藝由德國BOHUKE教授首先開發(fā)。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段（A段）停留時(shí)間約20--40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除BOD達(dá)50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似，負(fù)荷較低，泥齡較長。

AB法A段效率很高，并有較強(qiáng)的緩沖能力。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。對(duì)于高濃度的污水處理，AB法具有很好適 用性的，并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時(shí)，優(yōu)勢最為明顯。

但是，AB法污泥產(chǎn)量較達(dá)，A段污泥有機(jī)物含量極高，污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理是必須的，將增加一定的投資和費(fèi)用。另外，由于A 段去除了較多的BOD，可能造成炭源不足，難以實(shí)現(xiàn)脫氮工藝。對(duì)于污水濃度較低的場合，B段運(yùn)行較為困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。

目前有僅采用A段的做法，效果要好于一級(jí)處理，作為一種過渡型工藝，在性能價(jià)格比上有較好的優(yōu)勢。一般適用于排江、排海場合。

2）SBR工藝

SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用，由于人工管理的困難和煩瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。

該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。

由SBR發(fā)展演變的又有CASS和CAST等工藝，在除磷脫氮及自動(dòng)控制等方

面有新的特點(diǎn)。

但是，SBR工藝對(duì)自動(dòng)化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機(jī)械撇水器，稍有故障將不能運(yùn)行，一般必須引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。由于一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風(fēng)機(jī)的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計(jì)，故總的水力高程較一般工藝要高1米左右，能耗將有所提高。

SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地緊張、具有引進(jìn)設(shè)備條件的場合。

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第二篇：城市污水處理廠的工藝選擇

城市污水處理廠的工藝選擇

摘要：污水處理廠工藝的選擇，直接關(guān)系到一個(gè)地區(qū)污水處理的效果，關(guān)系到整個(gè)地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境建設(shè)。文章通過對(duì)各種污水處理工藝特點(diǎn)的對(duì)比介紹，闡述了對(duì)污水處理工藝的選擇。

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建設(shè)城市污水處理廠是水資源利用和水污染控制的必然趨勢，是可持續(xù)發(fā)展要求的必然結(jié)果。而污水處理廠工藝的選擇，直接關(guān)系到建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理上的方便與否等關(guān)鍵問題。因此，在進(jìn)行污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)，必須做好工藝方案的比較，以確定最佳方案。

處理廠工藝是指在達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合。確定污水處理廠工藝的主要依據(jù)是所要達(dá)到的處理程度，而處理程度則主要取決于接受處理后污水的水體的自凈能力或處理后污水的出路。因此，各個(gè)地區(qū)、各個(gè)城市的具體情況不同，需求不同，選擇的工藝亦有所不同。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，目前世界上使用最多的是活性污泥法，其中又有不同的模式，如傳統(tǒng)活性污泥法、階段曝氣法、曝氣沉淀池、A B法、A O法等。當(dāng)然，也有采用其它方法的如：生物膜法、物理化學(xué)法以及自然處理法、氧化塘等。每種處理工藝方法均有其各自的特點(diǎn)及適應(yīng)范圍，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐母鞣N不同條件和要求選擇處理形式。1 活性污泥法

活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體在曝氣池內(nèi)是懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法、STEP曝氣法、長時(shí)間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統(tǒng)活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來開發(fā)高效脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導(dǎo)地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發(fā)，對(duì)于工業(yè)污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。

1.1 傳統(tǒng)活性污泥法

優(yōu)點(diǎn)：①不宜采用物理化學(xué)方法處理的廢水，BOD去除率可達(dá)95%以上。②建設(shè)投資額高，但處理的動(dòng)力費(fèi)較低。

缺點(diǎn)：所需停留時(shí)間長，設(shè)備龐大，基建投資大，因而要加各種構(gòu)筑物，使各種構(gòu)筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。

發(fā)展方向：①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價(jià)預(yù)處理，重新研究調(diào)整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③ 活性污泥法的設(shè)備中引入儀表化和擬定管理指標(biāo)。1.2 間歇式活性污泥法

近幾年來隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展以及城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設(shè)施已呈現(xiàn)出大城市轉(zhuǎn)向中小城市、農(nóng)村小鎮(zhèn)的趨勢，小規(guī)模污水處理設(shè)施逐步增加，農(nóng)村小城鎮(zhèn)對(duì)于改善生活環(huán)境條件的要求越來越迫切了。

小規(guī)模污水處理設(shè)施與大規(guī)模處理設(shè)施比較，它的自然條件和社會(huì)條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規(guī)模污水處理設(shè)施，用以取代過去的大規(guī)模處理方式。小規(guī)模污水處理應(yīng)具備如下特點(diǎn)：① 容易運(yùn)行管理;② 維修方便;③建設(shè)費(fèi)用低;④出水水質(zhì)良好。經(jīng)過國內(nèi)外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實(shí)踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。

間歇式活性污泥法是采用一個(gè)處理池進(jìn)行曝氣、沉淀、排出處理水，使設(shè)備簡單化、小型化，池內(nèi)流態(tài)分明，運(yùn)行管理方便，可做到無人運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于流入污水的負(fù)荷變動(dòng)，有緩沖能力，處理性能穩(wěn)定，不僅能去除有機(jī)物質(zhì)和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設(shè)2個(gè)曝氣沉淀池，連續(xù)進(jìn)入混合污水，各自錯(cuò)開半個(gè)周期進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一個(gè)周期為6h，周而復(fù)始，反復(fù)進(jìn)行。1.3 AB工藝法

AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德國興起的，是傳統(tǒng)活性污泥法的一種改型，從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業(yè)廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機(jī)制和多方面的優(yōu)越性，它把傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段，A段在對(duì)有機(jī)物質(zhì)吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B段主要由后兩者起作用，特別是氧化作用占主要地位。

從工藝流程來看，AB工藝的主要特征是：①AB工藝不設(shè)初沉池，污水經(jīng)細(xì)格柵、沉砂池后直接進(jìn)入A段曝氣池;②設(shè)置中間沉淀池，使A段和B段污泥嚴(yán)格分開，單獨(dú)回流，保持各自的菌群特征;③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負(fù)荷運(yùn)行，污泥泥齡較短，B段曝氣池以低負(fù)荷運(yùn)行;④AB工藝的A段曝氣池可以根據(jù)污水組分進(jìn)行兼氧或好氧運(yùn)行，改善污水的可生化性，這樣大大降低B段曝氣池的負(fù)荷。因此，AB工藝兩段曝氣池的總?cè)莘e比傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池顯著減小;⑤由于AB工藝中A、B兩段運(yùn)行條件的差異，而導(dǎo)致兩段中微生物群落新陳代謝功能不同，因此A、B兩段均設(shè)有污泥回流設(shè)備，但據(jù)專家的研究及一些污水廠實(shí)際運(yùn)行(如我市北中部污水凈化責(zé)任有限公司)證明，一般情況下仍然比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建投資和電耗，污水濃度越高，節(jié)省投資和電耗就越多，優(yōu)越性就越明顯。1.4 AO法及AOO法

AO法及AOO法是近年來開發(fā)出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統(tǒng)的化學(xué)和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標(biāo)。AO法是缺氧、好氧的簡稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮，AOO法可以同時(shí)去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機(jī)物充分硝化，所以必須降低污泥負(fù)荷，延長曝氣時(shí)間和增大鼓風(fēng)量。根據(jù)天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實(shí)踐，采用A O工藝比傳統(tǒng)活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、回流污泥量、鼓風(fēng)量和曝氣裝置數(shù)量都增大一倍左右，而且由于該工藝要求比較低的污泥負(fù)荷，否則不足以達(dá)到污泥好氧穩(wěn)定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個(gè)厭氧池，以達(dá)到對(duì)磷的有效去除效果，基建費(fèi)用與電耗比AO工藝更高點(diǎn)。2 生物膜法

污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術(shù)。它是土壤自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法等形式。優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)水量、水質(zhì)變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)勝;②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能;③宜于固液分離;④ 能夠處理低濃度的污水;④動(dòng)力費(fèi)用低，產(chǎn)生的污泥量少。缺點(diǎn)：① 負(fù)荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水;②濾料易于堵塞;③產(chǎn)生濾池蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生;④生物膜再生管理相對(duì)復(fù)雜。在我國只有少數(shù)幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早采用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)來看，該工藝確實(shí)運(yùn)行費(fèi)用低，但生物膜易脫落，且不易培養(yǎng)，在一定程度上增加了管理難度。3 氧化塘

氧化塘是一種構(gòu)造簡單、易于維護(hù)管理、污水凈化效果良好、節(jié)省能源的污水處理法。氧化塘對(duì)污水的凈化過程和自然水體自凈過程很相近，污水在塘內(nèi)經(jīng)較長時(shí)間的緩慢流動(dòng)、貯存，通過微生物的代謝活動(dòng)，使污水中的有機(jī)污染物降解，污水得到凈化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界已有近5 0個(gè)國家采用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優(yōu)點(diǎn)：①可以充分利用地形，工程簡易，基建投資省;②能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化，使污水凈化與利用相結(jié)合;③污水處理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之處：① 占地面積大;②污水凈化效果不穩(wěn)定;③ 污泥應(yīng)及時(shí)清除;④浮油應(yīng)及時(shí)去除。

氧化溝在世界上應(yīng)用也很廣泛，我市北郊污水凈化廠在2OO6年也采用了奧貝爾氧化溝工藝，經(jīng)過一年的試運(yùn)行，處理效果基本能達(dá)到原設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)氮的去除率很高，但對(duì)磷的去除效果一般。氧化溝工藝相對(duì)普通活性污泥法，提高了混合液污泥濃度(M L s s)，降低了剩余污泥生成量。氧化溝有很多形式：卡魯塞爾型、三溝式、合建式等等。一般用機(jī)械曝氣器擊動(dòng)水面而充氧，曝氣器有水平軸轉(zhuǎn)刷型的，氧化溝的水深為3m左右，最大水深不超過3.6m。有的氧化溝采用碟式或立軸倒傘曝氣器。三溝式氧化溝在在某些污水廠中被應(yīng)用，如香洲凈化廠、深圳污水廠，這種氧化溝不另設(shè)二次沉淀池，進(jìn)出水通過程序定時(shí)切換兼有曝氣沉淀功能，不需要污泥回流，節(jié)省能耗和地建費(fèi)用，但由于曝氣設(shè)備利用率低，增加了設(shè)備費(fèi)用。

由于可不設(shè)回流污泥裝置運(yùn)行管理簡單，且氧化溝具有氧化塘的某些優(yōu)點(diǎn)，并克服了氧化塘占地面積大，處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，應(yīng)用有一定發(fā)展。合建式氧化溝是近年來開發(fā)出的一系列改型的總稱，它們的特點(diǎn)是沉淀池與氧化溝合建，進(jìn)水和曝氣都連續(xù)不變，它同時(shí)具備了其它氧化溝的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到基建費(fèi)省，運(yùn)行費(fèi)用低，管理又簡單方便。但是不論是何形式的氧化溝，都由于受水深不能過大的限制，在部分曝氣器是滿負(fù)荷運(yùn)行等，致使其發(fā)展受到影響。序批式曝氣法(SBR法)序批式曝氣法(SBR)是一種古老的工藝，最初是在一個(gè)池中間歇進(jìn)水、間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工序相當(dāng)簡化。如采用延時(shí)曝氣的SBR法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個(gè)污水廠只需要幾個(gè)構(gòu)筑物。目前我國只在一些規(guī)模不大的城市污水廠應(yīng)用，規(guī)模為每天10 0(~n3以下，但由于其突出的簡易特點(diǎn)，已顯示出管理簡單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單，而且對(duì)水量水質(zhì)的變化有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以省去調(diào)節(jié)池，不存在污泥膨脹的危險(xiǎn)，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質(zhì)好，占地省，在一定規(guī)模下造價(jià)省，運(yùn)行費(fèi)用低。它的缺點(diǎn)是進(jìn)水、曝氣倒換頻繁，且由于排出裝置，國內(nèi)尚未形成該工藝，發(fā)展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝，逐漸受到重視。

SBR工藝近年來發(fā)展很快，已出現(xiàn)多種改型，目前常用的有以下幾種型式：①傳統(tǒng)間歇進(jìn)水，間歇曝氣，這種型式對(duì)水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，水量變化很大，水型污水廠最為適用。②連續(xù)進(jìn)水，間歇曝氣，對(duì)進(jìn)水不加控制，但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯(lián)，連續(xù)進(jìn)水，前池連續(xù)曝氣，后池間歇曝氣，從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續(xù)進(jìn)水，可用于較大型污水處理廠。5 下水道內(nèi)部處理

污水中含有微生物和容易同化的有機(jī)物，因此，如果污水處于一種需氧狀態(tài)(存在溶解氧)，則大部分有機(jī)物逐漸氧化為二氧化碳或轉(zhuǎn)化成新的細(xì)菌細(xì)胞。當(dāng)污水在壓力管道中長時(shí)間輸送時(shí)，就中斷了大氣中氧的供給，所剩余的溶解氧迅速被用光，短時(shí)間后特殊的微生物就開始將硫酸鹽還原成硫化氫，因而此時(shí)的污水就稱為腐化污水。當(dāng)這種污水同空氣再次接觸時(shí)，會(huì)釋放出硫化氫，并在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽，從而造成嚴(yán)重的危害與腐蝕。在英國，至少有50種下水道已經(jīng)成功地采用向下水道內(nèi)噴入氧氣來預(yù)防這種腐蝕與損害。但這種氧的氧化作用，部分地受到懸浮污水中的微生物和下水道干管表面生長的生物膜的影響，而且氧的用量大，費(fèi)用也比其它方法高25倍左右。所以這種技術(shù)僅適用于一定的條件，但它們?nèi)钥梢宰鳛闇p輕超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的污水處理廠負(fù)荷的一種有效的補(bǔ)充方法。在我國目前尚無使用此項(xiàng)方法的實(shí)例，這是由于該方法投資太巨大，我國目前的經(jīng)濟(jì)條件還不能達(dá)到。但就我站對(duì)全市下水道的十?dāng)?shù)年監(jiān)測資料，如果能徹底貫徹“誰污染、誰治理”的方針，由各排水大戶承擔(dān)起部分責(zé)任，對(duì)整個(gè)城市的水環(huán)境是有不容忽視的益處的。6 結(jié)論

通過以上工藝的比較，我們不難看出，從處理效果上講，通常活性污泥法的處理效率較高，生物膜法則較低，在活性污泥法中，SBR法、氧化溝法、AB法等處理效率更高。污水的有機(jī)物濃度高時(shí)，AB法、AO法等工藝比較有利。當(dāng)有機(jī)物濃度低時(shí)，氧化溝、SBR法等延時(shí)曝氣工藝具有明顯)的優(yōu)勢。而傳統(tǒng)活性污泥法的適應(yīng)范圍很廣，有機(jī)物濃度高、低都能很好適應(yīng)，當(dāng)其他工藝的優(yōu)點(diǎn)不明顯時(shí)，傳統(tǒng)污泥法往往是最好工藝。當(dāng)對(duì)出水有脫氮除磷的特殊要求時(shí)，可根據(jù)要求的不同，利用AO法、AOO法等法實(shí)現(xiàn)脫氮或除磷或同時(shí)脫氮除磷。從投資方面來看，活性污泥法比其它方法要多一些，生物膜法、氧化塘較少，但生物膜法管理上有較嚴(yán)格的要求，而氧化塘衛(wèi)生條件差，還會(huì)污染地下水。從占地面積來講，傳統(tǒng)活性污泥法、氧化塘占地面積較大。目前從世界各國的污水處理看，大型污水廠多用傳統(tǒng)活性污泥法，小型污水廠中氧化溝則占很大比例。

第三篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算

第三章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算

第一節(jié) 格柵

進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。

擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。

1.1 設(shè)計(jì)說明

柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。

1.2

設(shè)計(jì)流量：

a.日平均流量

Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s

Kz取1.4 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.設(shè)計(jì)參數(shù)：

柵條凈間隙為b=25.0mm

柵前流速ν1=0.7m/s 過柵流速0.6m/s

柵前部分長度：0.5m 格柵傾角δ=60°

單位柵渣量：ω1=0.05m3柵渣/103m3污水

1.設(shè)計(jì)計(jì)算：

1.4.1 確定柵前水深

B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計(jì)算得：

2B1?2Q??B2?0.153?0.66m

h?1?0.33m 0.72所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h≈0.33m 1.4.2 格柵計(jì)算

說明：

Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；

α—格柵傾角，度（°）；

h—柵前水深，m；

ν—污水的過柵流速，m/s。

柵條間隙數(shù)（n）為

n?Qmaxsin?0.153?sin60?=?30(條)

ehv0.025?0.3?0.6柵槽有效寬度（B）

設(shè)計(jì)采用?10圓鋼為柵條，即S=0.01m。B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.025?30=1.04(m)

通過格柵的水頭損失h2 h2?K?h0

h0???22gsin?

h0—計(jì)算水頭損失；

g—重力加速度；

K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；

ξ—阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面，??1.79???

0.62?0.01h2?3?1.79???sin60??0.025(m)??0.0252?9.81??所以：柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)

（h1—柵前渠超高，一般取0.3m）柵槽總長度L

4?3?s?b?4?3B?B11.04?0.66??0.52m

2*tan?12*tan20? L1L2??0.26m

2L1?H1?h?h1＝0.3+0.33＝0.63 L?L1?L2?1.0?0.5?H10.63?0.52?0.26?1.0?0.5??2.64m tan?tan60?L1—進(jìn)水渠長，m；

L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進(jìn)水渠寬，；

α1—進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。

圖一

格柵簡圖

1.4.3 柵渣量計(jì)算

對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為

W?QmaxW1?864000.153?0.05?86400=0.4m3/d ?Kz?10001.64?1000攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機(jī)械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q=301L/s（按2010年算，設(shè)計(jì)1組，分為2格）設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s 水力停留時(shí)間：t=30s 2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉砂池長度：

L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流斷面積：

A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2

（3）池總寬度：

設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=1.2m>0.6m，池總寬B=2b=2.4m（4）有效水深：

h2=A/B=1.204/2.4=0.5m（介于0.25～1m之間）

（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積

Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，兩格共有四個(gè)沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容積： 設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.5m，則沉砂斗上口寬：

a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m

tan60?tan60?沉砂斗容積：

V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66

（略大于V1=0.26m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為L2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 2則沉泥區(qū)高度為

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m

池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進(jìn)水漸寬部分長度: L1?B?2B12.4?2?0.94??1.43m

tan20?tan20?（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=1.43m（10）校核最小流量時(shí)的流速：

最小流量即平均日流量

Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 則vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求

（11）計(jì)算草圖如下： 進(jìn)水出水圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖

第三節(jié) 沉淀池

3.1 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池：

圖四

沉淀池簡圖

3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：

沉淀池個(gè)數(shù)n=2；水力表面負(fù)荷q’=1m3/(m2h)；出水堰負(fù)荷1.7L/s·m(146.88m/m·d)；

3h3為緩沖層高度，取0.5m；h5為掛泥板高度，取0.5m。沉淀時(shí)間T=2h；污泥斗下半徑r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算： 3.2.1.1 池表面積

A?Q1042??1042m2 q'13.2.1.2 單池面積

A1042??521m2

（取530m2）n23.2.1.3 池直徑 A單池?D?4?A單池＝4?530＝25.98m

（取530m）3.14?3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程，分離區(qū)的沉淀過程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響，取h2?3m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容積

3.14?262V??h2??3?1591.98m3

443.2.1.6 沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）?D??26?h4?i???r1??0.05???2??0.55m

?2??2?3.2.1.7 沉淀池周邊（有效）水深 ?D2H0?h2?h3?h5?3?0.5?0.5?4.0m?4.0m(3.2.1.8 污泥斗容積

D26??6.5?6,滿足規(guī)定)H04污泥斗高度h6?(r1?r2)?tg??(2?1)?tg600?1.73m

V1?3.14?1.73?(22?2?1?12)?12.7m3

33池底可儲(chǔ)存污泥的體積為：

?h3.14?0.8V2?4?R2?Rr1?r12??(132?13?2?22)?166.63m3

43?h6?r21?r1r2?r22????共可儲(chǔ)存污泥體積為：V1?V2?12.7?166.63?179.33m33.2.1.9 沉淀池總高度 H=0.47+4+1.73=6.2m

3.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算

3.3.1 單池設(shè)計(jì)流量521m3/h（0.145m3/s）進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管徑D1=500mm，v1?

30.218?4D1?2?1.11m/s

3.3.2 進(jìn)水豎井

進(jìn)水井徑采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6個(gè)沿井壁均勻分布 出水口流速

v2?0.218?0.101m/s(?0.15m/s)

0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計(jì)算

圖六

進(jìn)水豎井示意圖

筒中流速 v3?0.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒過流面積 f?Q進(jìn)?3?0.218?7.27m2

紊流筒直徑 0.03D3?4f??4?7.27?3m

3.143.4 出水部分設(shè)計(jì)

3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)

采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。

槽寬b?2?0.9?(k?q集)0.4＝0.9??1.4?0.145?＝0.48m0.4（其中k為安全系數(shù)采用1.2~1.5）

設(shè)槽中流速v=0.5m/s 設(shè)計(jì)環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設(shè)計(jì)（采用出水三角堰90°）

3.4.3.1 堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m 3.4.3.2每個(gè)三角堰的流量q1

q1?1.343H12.47?1.343?0.042.47?0.0004733m3/s

3.4.3.3三角堰個(gè)數(shù)n1

n1?Q單q1?0.145?306.4個(gè)?設(shè)計(jì)時(shí)取307個(gè)?

0.00047333.4.3.4三角堰中心距

L1?L?(D?2b)3.14?(36?2?0.48）???0.358mn1307307

圖七 溢流堰簡圖

六、氧化溝 1.設(shè)計(jì)參數(shù)

擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計(jì)分2座，按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)，每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為

2.6?104Q1′＝=10000m3/d=115.8L/s。

2?1.3總污泥齡：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700 曝氣池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N還原 α＝0.9

β＝0.98 其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-

1Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原 硝化安全系數(shù)：2.5 脫硝溫度修正系數(shù)：1.08 2.設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）堿度平衡計(jì)算：

1）設(shè)計(jì)的出水BOD5為20 mg/L，則出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L 2）采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為：

aQSr0.6?10000?(190?6.4)??550.8 kg/d 1?btm1000?(1?0.05?20)

設(shè)其中有12.4％為氮，近似等于TKN中用于合成部分為：

0.124?550.8=68.30 kg/d

即：TKN中有

68.30?1000?6.83mg/L用于合成。

10000

需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L

需用于還原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L

3）堿度平衡計(jì)算

已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度 /除去1mg BOD5，且設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L，剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L

計(jì)算所得剩余堿度以CaCO3計(jì)，此值可使PH≥7.2 mg/L（2）硝化區(qū)容積計(jì)算：

硝化速率為

?n?0.47e?0.098?T?15???N???O2?????

0.05T?1.158??N?10???KO2?O2??2???2???

?0.47e0.098?15?15???0.05?15?1.158?? 1.3?22?10??????

=0.204 d-1

故泥齡：tw?1?n?1?4.9d 0.20采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計(jì)污泥齡為：2.5?4.9=12.5d

原假定污泥齡為20d，則硝化速率為：

?n?

單位基質(zhì)利用率：

u?1?0.05d-1 20?n?ba?0.05?0.05?0.167kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6

MLVSS=f×MLSS=0.75?3600=2700 mg/L

(190?6.4)?10000?10994kg

0.167?100010994

硝化容積：Vn??1000?4071.9m3

27004071.9

水力停留時(shí)間：tn??24?9.8h

10000

所需的MLVSS總量=（3）反硝化區(qū)容積：

12℃時(shí)，反硝化速率為：

F??

qdn??0.03()?0.029???T?20?

M??????190

??0.03?()?0.029??1.08?12?20?

16??3600???24??

=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d

14.17?10000?141.7kg/d 1000141.7

脫氮所需MLVSS=?8335.3kg

0.0198335.脫氮所需池容：Vdn??1000?3087.1 m3

27002778.4

水力停留時(shí)間：tdn??24?7.4h

1000還原NO3-N的總量=

（4）氧化溝的總?cè)莘e：

總水力停留時(shí)間：

t?tn?tdn?9.8?7.4?17.2h

總?cè)莘e：

V?Vn?Vdn?4071.9?3087.1?7159m3

（5）氧化溝的尺寸：

氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:71594071.9?292.2m。其中好氧段長度為?166.2m，缺氧段長度為3.5?73.5?73087.1?126.0m。3.5?7?21??66m

22292.2?66則單個(gè)直道長:?56.55m

(取59m)

4彎道處長度:3???7???21

故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=7?4=28m（未計(jì)池壁厚）。

校核實(shí)際污泥負(fù)荷Ns?

（6）需氧量計(jì)算：

采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

O2(kg/d)?A?Sr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3

其中：第一項(xiàng)為合成污泥需氧量，第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：A=0.5

B=0.1

需要硝化的氧量：

Nr=25.17?10000?10-3=251.7kg/d R=0.5?10000?(0.19-0.0064)+0.1?4071.9?2.7 +4.6?251.7-2.6?141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的飽和度Cs(30?)=7.63 mg/L，Cs(20?)=9.17 mg/L

采用表面機(jī)械曝氣時(shí)，20℃時(shí)脫氧清水的充氧量為：

R0?QSa10000?190??0.014kgBOD/kgMLSS?d XV3600?7159????Cs(T)?C??1.024?T?20?RCs(20?)

116.95?9.17

0.80??0.9?1?7.63?2??1.024?30?20?

?217.08kg/h?查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)，直徑Ф＝3.5m,電機(jī)功率N=55kW,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則

n?R0217.08??1.74

取n=2臺(tái) 125125（7）回流污泥量：

可由公式R?X求得。

Xr?X式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度Xr取10g/L。則：

R?3.6?0.56（50％～100％，實(shí)際取60％）

10?3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。

（8）剩余污泥量：

Qw?550.8240?0.25??10000?1334.4kg/d 0.751000

如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為：

1334.4?133.44m3/d 10（9）氧化溝計(jì)算草草圖如下：

備用曝氣機(jī)欄桿可暫不安裝

上走道板進(jìn)水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量計(jì)井及二沉池鋼梯圖5 氧化溝計(jì)算草圖 七、二沉池

該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。1．設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=10000 m3/d（每組）

表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算：A?Q10000??417m2 qb1?244A?4?417?23m?16m 3.14（2）沉淀池直徑：D??

有效水深為

h=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m

（3）貯泥斗容積：

D23??9.2（介于6～12）h12.為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時(shí)間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

2Tw(1?R)QX?X?Xr2?2?(1?0.6)?10000?360024?706m3

3600?10000

Vw?

則污泥區(qū)高度為

h2?

（4）二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m 則池邊總高度為

h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 設(shè)池底度為i=0.05，則池底坡度降為

h5?

則池中心總深度為

H=h+h5=4.9+0.53=5.43m

（5）校核堰負(fù)荷：

徑深比

D23??8.28

h1?h32.9Vw706??1.7m A417b?d23?2i??0.05?0.53m 2

2堰負(fù)荷

D23??5.22

h1?h2?h34.6Q10000??138m3/(d.m)?1.6L/(s.m)?2L/(s.m)?D3.14?23以上各項(xiàng)均符合要求

（6）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：

出水進(jìn)水圖6 輻流式沉淀池排泥

出水進(jìn)水圖7 輻流式沉淀池計(jì)算草圖

八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池 1．設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（設(shè)一座）

水力停留時(shí)間：T=0.5h=30min 設(shè)計(jì)投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2．設(shè)計(jì)計(jì)算（1）接觸池容積：

V=Q′T=231.5?10-3?30?60=417 m3

?表面積A?V4172

??209m h2 隔板數(shù)采用2個(gè)，則廊道總寬為B＝（2+1）?3.5＝10.5m 取11m 接觸池長度L=L? 長寬比

A209??19.9m 取20m B10.5L20??5.7 b3.5 實(shí)際消毒池容積為V′=BLh=11?20?2=440m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時(shí)間的要求（2）加氯量計(jì)算：

設(shè)計(jì)最大加氯量為ρmax=4.0mg/L,每日投氯量為

ω＝ρmaxQ=4?20000?10-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為3/4瓶,共貯用12瓶，每日加氯機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)投氯量為1.5～2.5kg/h。

配置注水泵兩臺(tái)，一用一備，要求注水量Q=1—3m3/h,揚(yáng)程不小于10mH2O（3）混合裝置：

在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)2臺(tái)（立式），混合攪拌機(jī)功率N0

1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實(shí)際選用JWH—310—1機(jī)械混合攪拌機(jī)，漿板深度為1.5m,漿葉直徑為0.31m,漿葉寬度0.9m，功率4.0Kw 解除消毒池設(shè)計(jì)為縱向板流反應(yīng)池。在第一格每隔3.8m設(shè)縱向垂直折流板，在第二格每隔6.33m設(shè)垂直折流板，第三格不設(shè)（4）接觸消毒池計(jì)算草圖如下：

圖8 接觸消毒池工藝計(jì)算圖

第四篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算

污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 第三章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算

第一節(jié) 格柵

進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。

擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。

1.1 設(shè)計(jì)說明

柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。

1.2

設(shè)計(jì)流量：

a.日平均流量

Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s

Kz取1.4 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.設(shè)計(jì)參數(shù)：

柵條凈間隙為b=25.0mm

柵前流速ν1=0.7m/s 過柵流速0.6m/s

柵前部分長度：0.5m 格柵傾角δ=60°

單位柵渣量：ω1=0.05m3柵渣/103m3污水

1.設(shè)計(jì)計(jì)算：

1.4.1 確定柵前水深

B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計(jì)算得：

2B1?2Q??B2?0.153?0.66m

h?1?0.33m 0.72所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h≈0.33m 1.4.2 格柵計(jì)算

說明：

Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；

α—格柵傾角，度（°）；

h—柵前水深，m；

ν—污水的過柵流速，m/s。

柵條間隙數(shù)（n）為

n?Qmaxsin?0.153?sin60??30(條)=

0.025?0.3?0.6ehv柵槽有效寬度（B）

設(shè)計(jì)采用?10圓鋼為柵條，即S=0.01m。

污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.025?30=1.04(m)

通過格柵的水頭損失h2 h2?K?h0

h0???22gsin?

h0—計(jì)算水頭損失；

g—重力加速度；

K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；

ξ—阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面，??1.79???

0.62?0.01h2?3?1.79???sin60??0.025(m)??0.0252?9.81??所以：柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)

（h1—柵前渠超高，一般取0.3m）柵槽總長度L

4?3?s?b?4?3B?B11.04?0.66??0.52m

2*tan?12*tan20? L1L2??0.26m

2L1?H1?h?h1＝0.3+0.33＝0.63 L?L1?L2?1.0?0.5?H10.63?0.52?0.26?1.0?0.5??2.64m tan?tan60?L1—進(jìn)水渠長，m；

L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進(jìn)水渠寬，；

α1—進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。

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圖一

格柵簡圖

1.4.3 柵渣量計(jì)算

對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為

W?QmaxW1?864000.153?0.05?86400=0.4m3/d ?Kz?10001.64?1000攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機(jī)械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q=301L/s（按2010年算，設(shè)計(jì)1組，分為2格）設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s 水力停留時(shí)間：t=30s 2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉砂池長度：

L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流斷面積：

A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2

（3）池總寬度：

設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=1.2m>0.6m，池總寬B=2b=2.4m（4）有效水深：

h2=A/B=1.204/2.4=0.5m（介于0.25～1m之間）

（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積

Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，兩格共有四個(gè)沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：

污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.5m，則沉砂斗上口寬：

a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m

tan60?tan60?沉砂斗容積：

V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66

（略大于V1=0.26m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為L2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 2則沉泥區(qū)高度為

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m

池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進(jìn)水漸寬部分長度: L1?B?2B12.4?2?0.94??1.43m

tan20?tan20?（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=1.43m（10）校核最小流量時(shí)的流速：

最小流量即平均日流量

Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 則vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求

（11）計(jì)算草圖如下：

污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 進(jìn)水出水圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖

第三節(jié) 沉淀池

3.1 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池：

圖四

沉淀池簡圖

3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：

沉淀池個(gè)數(shù)n=2；水力表面負(fù)荷q’=1m3/(m2h)；出水堰負(fù)荷1.7L/s·m(146.88m/m·d)；

3沉淀時(shí)間T=2h；污泥斗下半徑h3為緩沖層高度，取0.5m；h5為掛泥板高度，取0.5m。r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算： 3.2.1.1 池表面積

A?Q1042??1042m2 q'13.2.1.2 單池面積

A單池?A10422??521m2

（取530m）n24?A單池3.2.1.3 池直徑

D? ?＝4?530＝25.98m

（取530m）3.145 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程，分離區(qū)的沉淀過程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響，取h2?3m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容積

3.14?262V??h2??3?1591.98m3

443.2.1.6 沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）?D2?D??26?h4?i???r1??0.05???2??0.55m

?2??2?3.2.1.7 沉淀池周邊（有效）水深

H0?h2?h3?h5?3?0.5?0.5?4.0m?4.0m(3.2.1.8 污泥斗容積

D26??6.5?6,滿足規(guī)定)H04污泥斗高度h6?(r1?r2)?tg??(2?1)?tg600?1.73m

V1??h63?r421?r1r2?r22??3.14?1.73?(22?2?1?12)?12.7m3 3池底可儲(chǔ)存污泥的體積為：

V2??h4?R2?Rr1?r12???3.14?0.8?(132?13?2?22)?166.63m3 3 共可儲(chǔ)存污泥體積為：V1?V2?12.7?166.63?179.33m33.2.1.9 沉淀池總高度 H=0.47+4+1.73=6.2m

3.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算

3.3.1 單池設(shè)計(jì)流量521m3/h（0.145m3/s）污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管徑D1=500mm，v1?

30.218?4D1?2?1.11m/s

3.3.2 進(jìn)水豎井

進(jìn)水井徑采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6個(gè)沿井壁均勻分布 出水口流速

v2?0.218?0.101m/s(?0.15m/s)

0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計(jì)算

圖六

進(jìn)水豎井示意圖

筒中流速 v3?0.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒過流面積 f?Q進(jìn)?3?0.218?7.27m2

紊流筒直徑 0.03D3?4f??4?7.27?3m

3.143.4 出水部分設(shè)計(jì)

3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)

采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。

槽寬b?2?0.9?(k?q集)0.4＝0.9??1.4?0.145?＝0.48m0.4（其中k為安全系數(shù)采用1.2~1.5）

設(shè)槽中流速v=0.5m/s 設(shè)計(jì)環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設(shè)計(jì)（采用出水三角堰90°）

3.4.3.1 堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m 3.4.3.2每個(gè)三角堰的流量q1

q1?1.343H12.47?1.343?0.042.47?0.0004733m3/s

3.4.3.3三角堰個(gè)數(shù)n1

n1?Q單q1?0.145?306.4個(gè)?設(shè)計(jì)時(shí)取307個(gè)?

0.00047333.4.3.4三角堰中心距

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L1?L?(D?2b)3.14?(36?2?0.48）???0.358mn1307307

圖七 溢流堰簡圖

六、氧化溝 1.設(shè)計(jì)參數(shù)

擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計(jì)分2座，按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)，每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為

2.6?104Q1′＝=10000m3/d=115.8L/s。

2?1.3總污泥齡：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700 曝氣池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N還原 α＝0.9

β＝0.98 其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脫氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-

1Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg堿度/mgNH3-N氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原 硝化安全系數(shù)：2.5 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 脫硝溫度修正系數(shù)：1.08 2.設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）堿度平衡計(jì)算：

1）設(shè)計(jì)的出水BOD5為20 mg/L，則出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L 2）采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為：

aQSr0.6?10000?(190?6.4)??55.08 kg/d 1?btm1000?(1?0.05?20)

設(shè)其中有12.4％為氮，近似等于TKN中用于合成部分為：

0.124?550.8=68.30 kg/d

即：TKN中有

68.30?1000?6.83mg/L用于合成。

10000

需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L

需用于還原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L

3）堿度平衡計(jì)算

已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度 /除去1mg BOD5，且設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L，剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L

計(jì)算所得剩余堿度以CaCO3計(jì)，此值可使PH≥7.2 mg/L（2）硝化區(qū)容積計(jì)算：

硝化速率為

?n?0.47e?0.098?T?15???N???O2?????

0.05T?1.158??N?10???KO2?O2??2???2?

?0.47e0.098?15?15??? ?0.05?15?1.158???2?101.3?2??????

=0.204 d-1

故泥齡：tw?1?n?1?4.9d 0.20采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計(jì)污泥齡為：2.5?4.9=12.5d

原假定污泥齡為20d，則硝化速率為：

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?n?

單位基質(zhì)利用率：

u?1?0.05d-1 20?n?ba?0.05?0.05?0.167kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6

MLVSS=f×MLSS=0.75?3600=2700 mg/L

(190?6.4)?10000?10994kg

0.167?100010994?1000?4071.9m

3硝化容積：Vn?27004071.9?24?9.8h

水力停留時(shí)間：tn?10000

所需的MLVSS總量=（3）反硝化區(qū)容積：

12℃時(shí)，反硝化速率為：

F??

qdn??0.03()?0.029???T?20?

M??????190

??0.03?()?0.029??1.08?12?20?

16??3600???24??

=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d

14.17?10000?141.7kg/d 1000141.7?8335.3kg

脫氮所需MLVSS=

0.0198335.3?1000?3087.1 m3

脫氮所需池容：Vdn?27002778.4?24?7.4h

水力停留時(shí)間：tdn?1000還原NO3-N的總量=

（4）氧化溝的總?cè)莘e：

總水力停留時(shí)間：

t?tn?tdn?9.8?7.4?17.2h

總?cè)莘e：

V?Vn?Vdn?4071.9?3087.1?7159m3

（5）氧化溝的尺寸：

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氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:71594071.9?292.2m。其中好氧段長度為?166.2m，缺氧段長度為3.5?73.5?73087.1?126.0m。3.5?7?21??66m

22292.2?66則單個(gè)直道長:?56.55m

(取59m)

4彎道處長度:3???7???21

故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=7?4=28m（未計(jì)池壁厚）。

校核實(shí)際污泥負(fù)荷Ns?

（6）需氧量計(jì)算：

采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

O2(kg/d)?A?Sr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3

其中：第一項(xiàng)為合成污泥需氧量，第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：A=0.5

B=0.1

需要硝化的氧量：

Nr=25.17?10000?10-3=251.7kg/d R=0.5?10000?(0.19-0.0064)+0.1?4071.9?2.7 +4.6?251.7-2.6?141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的飽和度Cs(30?)=7.63 mg/L，Cs(20?)=9.17 mg/L

采用表面機(jī)械曝氣時(shí)，20℃時(shí)脫氧清水的充氧量為：

R0?QSa10000?190??0.014kgBOD/kgMLSS?d XV3600?7159????Cs(T)?C??1.024?T?20?RCs(20?)

116.95?9.17

0.80??0.9?1?7.63?2??1.024?30?20?

?217.08kg/h? 11 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)，直徑Ф＝3.5m,電機(jī)功率N=55kW,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則

n?R0217.08??1.74

取n=2臺(tái) 125125（7）回流污泥量：

可由公式R?X求得。

Xr?X式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度Xr取10g/L。則：

R?3.6?0.56（50％～100％，實(shí)際取60％）

10?3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。

（8）剩余污泥量：

Qw?550.8240?0.25??10000?1334.4kg/d 0.751000

如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為：

1334.4?133.44m3/d 10（9）氧化溝計(jì)算草草圖如下：

備用曝氣機(jī)欄桿可暫不安裝

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上走道板進(jìn)水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量計(jì)井及二沉池鋼梯圖5 氧化溝計(jì)算草圖 七、二沉池

該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。1．設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=10000 m3/d（每組）

表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算：A?Q10000??417m2 qb1?24（2）沉淀池直徑：D?4A??4?417?23m?16m 3.1有效水深為

h=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m

（3）貯泥斗容積：

D23??9.2（介于6～12）h12.5污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時(shí)間采用Tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：

2Tw(1?R)QX?X?Xr2?2?(1?0.6)?10000?360024?706m3

3600?10000

Vw?

則污泥區(qū)高度為

h2?

（4）二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m 則池邊總高度為

h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 設(shè)池底度為i=0.05，則池底坡度降為

h5?

則池中心總深度為

H=h+h5=4.9+0.53=5.43m

（5）校核堰負(fù)荷：

徑深比

D23??8.28

h1?h32.9b?d23?2i??0.05?0.53m 22Vw706??1.7m A417

堰負(fù)荷

D23??5.22

h1?h2?h34.6Q10000??138m3/(d.m)?1.6L/(s.m)?2L/(s.m)?D3.14?23以上各項(xiàng)均符合要求

（6）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：

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出水進(jìn)水圖6 輻流式沉淀池排泥

出水進(jìn)水圖7 輻流式沉淀池計(jì)算草圖

八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池 1．設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（設(shè)一座）

水力停留時(shí)間：T=0.5h=30min 設(shè)計(jì)投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2．設(shè)計(jì)計(jì)算 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang（1）接觸池容積：

V=Q′T=231.5?10-3?30?60=417 m3

?表面積A?V417??209m2 h2 隔板數(shù)采用2個(gè)，則廊道總寬為B＝（2+1）?3.5＝10.5m 取11m 接觸池長度L=L? 長寬比

A209??19.9m 取20m B10.5L20??5.7 b3.5 實(shí)際消毒池容積為V′=BLh=11?20?2=440m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時(shí)間的要求（2）加氯量計(jì)算：

設(shè)計(jì)最大加氯量為ρmax=4.0mg/L,每日投氯量為

ω＝ρmaxQ=4?20000?10-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為3/4瓶,共貯用12瓶，每日加氯機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)投氯量為1.5～2.5kg/h。

配置注水泵兩臺(tái)，一用一備，要求注水量Q=1—3m3/h,揚(yáng)程不小于10mH2O（3）混合裝置：

在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)2臺(tái)（立式），混合攪拌機(jī)功率N0

1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實(shí)際選用JWH—310—1機(jī)械混合攪拌機(jī)，漿板深度為1.5m,漿葉直徑為0.31m,漿葉寬度0.9m，功率4.0Kw 解除消毒池設(shè)計(jì)為縱向板流反應(yīng)池。在第一格每隔3.8m設(shè)縱向垂直折流板，在第二格每隔6.33m設(shè)垂直折流板，第三格不設(shè)（4）接觸消毒池計(jì)算草圖如下：

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圖8 接觸消毒池工藝計(jì)算圖17

第五篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 - 副本

污水處理廠設(shè)計(jì)說明書

系 別：

專 業(yè)： 環(huán)境工程專業(yè)

姓 名：

學(xué) 號(hào)：

指導(dǎo)教師：

完成時(shí)間：

前 言

課程設(shè)計(jì)是在我們完成《水污染控制工程》課程課堂教學(xué)任務(wù)后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是使我們加深對(duì)課堂所講授的內(nèi)容的理解，以鞏固和深化d對(duì)《水污染控制工程》所學(xué)的理論知識(shí)理解，實(shí)現(xiàn)由理論與實(shí)踐結(jié)合到技術(shù)技能的提高，在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖方面得到鍛煉。

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展，已有一批城

市興建了污水處理廠，一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠（站），更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計(jì)污水處理廠。水污染防治、保護(hù)水環(huán)境，造福子孫后代的思想已深入人心。

近幾十年來，污水處理技術(shù)無論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面，都取得了一定的進(jìn)步，新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長足的進(jìn)步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門研究課題。在國家科委、建設(shè)部、國家環(huán)境保護(hù)局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開展了這些課題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。

本次設(shè)計(jì)的題目是污水處理廠設(shè)計(jì)。要熟悉國家建設(shè)工程的基本設(shè)計(jì)程序以及與環(huán)境工程專業(yè)相關(guān)的步驟的主要內(nèi)容和要求，學(xué)習(xí)《給水排水工程設(shè)計(jì)手冊》和相關(guān)《設(shè)計(jì)規(guī)范》等工具書的應(yīng)用；提高對(duì)工程設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，克服輕視工程設(shè)計(jì)的傾向，工程設(shè)計(jì)能力是工科本科畢業(yè)生綜合素質(zhì)能力的體現(xiàn)，在用人單位對(duì)應(yīng)聘者工程設(shè)計(jì)能力的要求是較高。這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有： 針對(duì)城市污水處理廠，要求對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其型式和主要尺寸，確定污水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。

由于時(shí)間有限，設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)不足之處，請(qǐng)老師批評(píng)指正。

目 錄

第一部分 設(shè)計(jì)說明書.....................................................................................................................1 第一章 總論.....................................................................................................................................1 第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容.........................................................................................................1 第二節(jié) 基本資料.....................................................................................................................1 第二章 污水處理工藝流程說明.....................................................................................................2 第三章

處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)...............................................................................................................2 第一節(jié) 格柵.............................................................................................................................2

第二節(jié) 沉砂池.........................................................................................................................3 第三節(jié) 初次沉淀池.................................................................................................................3 第四節(jié) 曝氣池.........................................................................................................................4 第五節(jié) 二次沉淀池.................................................................................................................4 第四章 污水處理廠總體布置.........................................................................................................5 第一節(jié) 設(shè)計(jì)要點(diǎn).....................................................................................................................5 第二節(jié) 污水廠高程布置.........................................................................................................5 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書.....................................................................................................................5 第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算.............................................................................................................................5 第一節(jié) 格柵.............................................................................................................................5 1.1 設(shè)計(jì)說明..........................................................................................................................6 第二節(jié) 污水提升泵站.............................................................................................................8 第四節(jié)平流式初沉池...........................................................................................................10 第五節(jié) A/O生物脫氮反應(yīng)池...............................................................................................13 5.1 設(shè)計(jì)水量..........................................................................................................................13 5.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)..........................................................................................................................13 5.3好氧區(qū)容積V1（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法）.............................................................................14 5.4缺氧區(qū)容積V2（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法）.............................................................................15 5.5曝氣池總?cè)莘e...................................................................................................................16 5.6剩余污泥量

生物污泥產(chǎn)量...........................................................................................16 5.7反應(yīng)池主要尺寸...............................................................................................................17 第六節(jié) 二沉池.......................................................................................................................18 6.1設(shè)計(jì)參數(shù)...........................................................................................................................18 6.2設(shè)計(jì)計(jì)算...........................................................................................................................18 第七節(jié) 接觸消毒池與加氯間...............................................................................................19 7.1設(shè)計(jì)參數(shù)...........................................................................................................................20 7.2設(shè)計(jì)計(jì)算...........................................................................................................................20 第六章 污水廠總體布置...............................................................................................................20 第七章 課程設(shè)計(jì)的主要參考資料...............................................................................................20

第一部分 設(shè)計(jì)說明書

第一章 總論

第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容

1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)

針對(duì)一座二級(jí)處理的城市污水處理廠，要求對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定活水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。1.2 設(shè)計(jì)要求

①在設(shè)計(jì)過程中，要發(fā)揮獨(dú)立思考獨(dú)立工作的能力；

②本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)訓(xùn)練，是污水處理主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算和總體布置。

③課程設(shè)計(jì)不要求對(duì)設(shè)計(jì)方案作比較，處理構(gòu)筑物選型說明，按其技術(shù)特征加以說明。

④設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，應(yīng)內(nèi)容完整（包括計(jì)算草圖），簡明扼要，文句通順，字跡端正。

設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)繪制，內(nèi)容完整，主次分明。

第二節(jié) 基本資料

1.市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椤?/p>

2.水量為 65000 m3/d；生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計(jì)為： BOD5 = 200 mg/L，SS = 220 mg/L，COD = 450 mg/L，NH4＋-N＝ 35 mg/L，最低水溫12℃，最高水溫26℃要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)照表

單位：mg/L 進(jìn)水 出水

3、廠區(qū)總面積控制在（280 X 380）m2以內(nèi)，污水進(jìn)入格柵間水面相對(duì)原地面 COD BOD5 SS NH3－N 450 ≤50

200 ≤10

220 ≤10

≤5

標(biāo)高為一2．7m，二沉地出水井出水水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一0．30m。

第二章 污水處理工藝流程說明

污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合；構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。

城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為主要去除對(duì)象，因此，處理流程的核心是二級(jí)生物處理法——活性污泥法為主。按處理程度分，污水處理可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。由于一級(jí)處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級(jí)處理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二級(jí)處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機(jī)污染物質(zhì)（BOD），去除率可達(dá)90%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍達(dá)不到本課程設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，BOD≤10mg/L,所以要進(jìn)行三級(jí)處理—深度處理。

生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈，一種污水往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng)，才能達(dá)到處理要求的程度。

具體的流程為：污水進(jìn)入水廠，經(jīng)過格柵至集水間，由水泵提升到平流沉砂池經(jīng)，經(jīng)初沉池沉淀后，大約可去初SS 45%,BOD 20%.污水進(jìn)入A/O循環(huán)脫氮系統(tǒng)，經(jīng)過脫氮處理后，總氮去除率在70%以上，在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥濃縮間。二沉池出水經(jīng)絮凝沉淀過濾深度處理后、加氯消毒，排入水體。

第三章

處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

第一節(jié) 格柵

格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設(shè)計(jì)中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面一般多采用矩形斷面。按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機(jī)械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機(jī)械格柵。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

a、柵條間隙：人工清除為25～40mm，機(jī)械清除為16～25mm；

b、格柵上部必須設(shè)置工作臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺(tái)上應(yīng)有安全沖洗設(shè)施；

c、機(jī)械格柵不宜少于2臺(tái)。2

d、污水過柵流速宜采用0.6～1.5m/s，本次設(shè)計(jì)取0.6/s；格柵前渠道水流速0.4～0.9m/s，本次設(shè)計(jì)取0.9m/s。

e、格柵傾角一般采用45°～75°；本次設(shè)計(jì)取75°。f、格柵水頭損失0.027m。

第二節(jié) 沉砂池

沉砂池主要去除污水中粒徑大于0.2mm的砂粒，目的是為了避免砂粒對(duì)后續(xù)處理工藝和設(shè)備帶來的不利影響。砂粒進(jìn)入初沉池內(nèi)會(huì)使污泥刮板過度磨損，縮短更換周期；砂粒進(jìn)入泥斗后，將會(huì)干擾正常排泥或堵塞排泥管路；進(jìn)入泥泵后將使污泥泵過度磨損，使其降低使用壽命；砂進(jìn)入帶式壓濾脫水機(jī)將大大降低污泥成餅率，并使濾布過度磨損。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和渦流式四種形式。平流式沉砂池具有結(jié)構(gòu)簡單，處理效果較好的優(yōu)點(diǎn)；豎式沉砂池處理效果一般較差；曝氣沉砂池的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠在一定程度上使砂粒在曝氣的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附著的有機(jī)污染物，同時(shí)，由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂類物質(zhì)會(huì)升到水面形成浮渣而被除去；渦流式沉砂池利用水力渦流，使沉砂和有機(jī)物分開，以達(dá)到除砂目的。本設(shè)計(jì)中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沙較方便等優(yōu)點(diǎn)。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①型式：平流式。

②水力停留時(shí)間宜選50s。

③沉砂量可選0.05～0.1L／m3，貯砂時(shí)間為2d，宜重力排砂。

④貯砂斗不宜太深，應(yīng)與排砂方法要求、總體高程布置相適應(yīng)。

第三節(jié) 初次沉淀池

處理的對(duì)象是懸浮物質(zhì)，同時(shí)可去除部分BOD5，可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其BOD5負(fù)荷。設(shè)計(jì)中采用輻流式初沉池，中心進(jìn)水，周邊出水。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡單，排泥設(shè)備定型化。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①型式：平流式。

②除原污水外，還有濃縮池、消化池及脫水機(jī)房上清液進(jìn)入。

③表面負(fù)荷可選 2.0m3／（m2·h），沉淀時(shí)間 1.5h，SS去除率 50％～60％。

④排泥方法：機(jī)械刮泥。

⑤沉淀地貯泥時(shí)間應(yīng)與排泥方式適應(yīng)，靜壓排泥時(shí)貯泥時(shí)間為2d。3

⑥對(duì)進(jìn)出水整流措施作說明。

第四節(jié) 曝氣池

活性污泥的反應(yīng)器是活性污泥系統(tǒng)核心設(shè)備，活性污泥系統(tǒng)的凈化效果在很大程度上取決于曝氣池的功能是否能正常發(fā)揮。設(shè)計(jì)采用推流式曝氣池，鼓風(fēng)曝氣。推流式曝氣池設(shè)有廊道可提高氣泡與混合液的接觸時(shí)間，處理效果高，構(gòu)造簡單，管理方便。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①型式：傳統(tǒng)活性污泥法采用推流式鼓風(fēng)曝氣。

②曝氣地進(jìn)水配水點(diǎn)除起端外，沿流長方向距池起點(diǎn) 1/2～3／4池長以內(nèi)可增加 2～3個(gè)配水點(diǎn)。

③曝氣池污泥負(fù)荷宜選 0．3kg BOD5／（kgMLSS·d），再按計(jì)算法校核。

④污泥回流比 R= 30％～ 80％，在計(jì)算污泥回流設(shè)施及二沉地貯泥量時(shí)，R取大值。

⑤ SVI值選 120～150ml/g，污泥濃度可計(jì)算確定，但不宜大于3500 mg／L。

⑥曝氣地深度應(yīng)結(jié)合總體高程、選用的曝氣擴(kuò)散器及鼓風(fēng)機(jī)、地質(zhì)條件確定。多點(diǎn)進(jìn)水時(shí)可稍長些，一般控制L＜5～8B。

⑦曝氣地應(yīng)布置并計(jì)算空氣管，并確定所需供風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)壓。

第五節(jié) 二次沉淀池

沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)計(jì)中采用輻流式二沉池。周邊進(jìn)水，中心出水。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理簡單，排泥設(shè)備定型化。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①型式：中心進(jìn)水，周邊出水，輻流式二沉池。

②二沉地面積按表面負(fù)荷法計(jì)算。選用表面負(fù)荷時(shí)，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特點(diǎn)，q應(yīng)小于初沉地。

③計(jì)算中心進(jìn)水管，應(yīng)考慮回流污泥，且R取大值。中心進(jìn)水管水流速度可選0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可選0.5～0.5m／s。

④貯泥所需容積按《排水工程》（下）相關(guān)公式計(jì)算。

⑤說明進(jìn)出水配水設(shè)施。4

第四章 污水處理廠總體布置

第一節(jié) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①平面布置原則參考第五章第四節(jié)內(nèi)容，課程設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮廠區(qū)功能區(qū)劃、處理構(gòu)筑物布置、構(gòu)筑物之間及構(gòu)筑物與管渠之間的關(guān)系。

②廠區(qū)平面布置時(shí)，除處理工藝管道之外，還應(yīng)有空氣管，自來水管與超越管，管道之間及其與構(gòu)筑物，道路之間應(yīng)有適當(dāng)間距。

③污水廠廠區(qū)主要車行道寬6～8m，次要車行道3～4m，一般人行道1～3m，道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距。

④污泥處理按污泥來源及性質(zhì)確定，本課程設(shè)計(jì)選用濃縮一機(jī)械脫水工藝處理，但不做設(shè)計(jì)。污泥處理部分場地面積預(yù)留，可相當(dāng)于污水處理部分占地面積的20％～30％。

⑤污水廠廠區(qū)適當(dāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房（水泵、風(fēng)機(jī)、剩余污泥、回流污泥、變配電用房）。辦公（行政、技術(shù)、中控用房）、機(jī)修及倉庫等輔助建筑。

⑥廠區(qū)總面積控制在（280 X 380）m2以內(nèi)，比例1：1000。圖面參考《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》 GBJ 106-87，重點(diǎn)表達(dá)構(gòu)（建）筑物外形及其連接管渠。

第二節(jié) 污水廠高程布置

①符合高程布置原則。

②構(gòu)筑物水頭損失參考附表。

③水頭損失計(jì)算及高程布置參見《排水工程》（下）。

④污水進(jìn)人格柵間水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一2．7m，二沉地出水井出水水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一0．30m。

⑤污水泵、污泥泵應(yīng)分別計(jì)算靜揚(yáng)程、水頭損失（局部水頭損失估算）和自由水頭確定標(biāo)程。

⑥高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，橫向比例可選1：1000左右，縱向1：500左右。

第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書

第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算

第一節(jié) 格柵

進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。5

擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。

1.1 設(shè)計(jì)說明

柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。

1.2

設(shè)計(jì)流量

a.日平均流量

Qd=65000m3/d≈2708m3/h=0.75m3/s=750L/s Kz取1.2 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.2×2708m3/h=3249.6m3/h=0.9m3/s 1.3

設(shè)計(jì)參數(shù)

柵條凈間隙為b=25.0mm 柵前流速ν1=0.9m/s 過柵流速0.6m/s 柵前部分長度：0.5m 格柵傾角δ=75° 單位柵渣量：ω1=0.05m3柵渣/103m3污水

1.4

設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）確定柵前水深

B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計(jì)算得：

2B1?2Q??B12?0.75?0.64m ?1.3m h?20.9所以柵前槽寬約1.3m。柵前水深h≈0.64m（2）格柵計(jì)算

說明： Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； α—格柵傾角，度（°）； 6

h—柵前水深，m； ν—污水的過柵流速，m/s。

柵條間隙數(shù)（n）為

n?Qmaxsin?=0.75?sin75??76(條)

ehv0.025?0.64?0.6柵槽有效寬度（B）

設(shè)計(jì)采用?10圓鋼為柵條，即S=0.01m。

B?S(n?1)?bn?0.01?(76?1)?0.025?76=2.65(m)選用GH1400型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)，水槽寬度1.4米，柵槽深度5.2米，通過格柵的水頭損失h2 h2?K?h0

h0???22gsin?

h0—計(jì)算水頭損失； g—重力加速度；

K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；

ξ—阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面，??1.79???

43?s?b?4?30.62?0.01?h2?3?1.79???sin75??0.027(m)???0.025?2?9.81所以：柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.64+0.3+0.027=0.967(m)（h1—柵前渠超高，一般取0.3m）

柵槽總長度L L1?B?B12.65?1.3??1.85m

2*tan?12*tan20? L1?0.93m 2L2?H1?h?h1＝0.3+0.64＝0.94 7

L?L1?L2?1.0?0.5?H10.94?1.85?0.93?1.0?0.5??4.53m ?tan?tan75L1—進(jìn)水渠長，m； L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進(jìn)水渠寬，； α1—進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。

柵槽的深度為5.2米，長度為4.6米，寬度B為2.8米，B1為1.3米（3）柵渣量計(jì)算

對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為

W?3QmaxW1?864000.75?0.05?86400=2.7m/d ?Kz?10001.2?1000攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機(jī)械清渣。

第二節(jié) 污水提升泵站

污水提升泵站為后續(xù)的工藝提供水流動(dòng)力，滿足污水排放所需高程需要和水頭損失的要求，設(shè)計(jì)流量為 2708m3/h，提升高度5.5m，設(shè)置五臺(tái)泵300QW720-6-22型潛污泵，四備一用。

第三節(jié) 沉砂池

采用平流式沉砂池

3.1設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q=750L/s 設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s 水力停留時(shí)間：t=50s 3.2設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）沉砂池長度：

L=vt=0.25×50=12.5m（2）水流斷面積：

A=Q/v=0.75/0.25=3m2

（3）池總寬度：

設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=2m>0.6m，池總寬B=2b=4m（4）有效水深： 8

h2=A/B=3/4=0.75m（介于0.25～1m之間）

（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積

V1?Q1TX1864000.75?30?2?864003??3.24m 66K101.2?10每個(gè)沉沙泥斗容積：設(shè)每一分格有四個(gè)泥斗 V0=3.24?0.405m3 2?4（每格沉砂池設(shè)四個(gè)沉砂斗，兩格共有八個(gè)沉砂斗）

其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.2（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：

設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.6m，則沉砂斗上口寬：

a?2hd2?0.6?a1??0.5?1.2m

tan60?tan60?沉砂斗容積：

V?hd0.62(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.22?2?1.2?0.6?2?0.62)?0.504m366（略大于V1=0.405m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為

L?2a12.5?2?1.2L2???5.05m 則沉泥區(qū)高度為

h3=hd+0.06L2 =0.6+0.06×5.05=0.903m 池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.75+0.903=1.953m（8）進(jìn)水漸寬部分長度: L1?B?2B14?2?1.8??1.1m

tan20?tan20? 9

（9）出水漸窄部分長度: L3=L1=1.1m（10）校核最小流量時(shí)的流速：

最小流量即平均日流量

vmin=Q平均日/A=0.75/3=0.25>0.15m/s，符合要求

第四節(jié)平流式初沉池

設(shè)計(jì)中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組平流沉淀池設(shè)計(jì)流量為0.75?2=0.375m3/s，從沉砂池流出來的污水進(jìn)入配水井，經(jīng)過配水井分配流量后流入平流沉淀池。（1）沉淀池表面積

A?Q?3600 q'式中 A—沉淀池表面積（㎡）Q—設(shè)計(jì)流量（m3/s）

qˊ—表面負(fù)荷﹝m3/（m2h）﹞,一般采用1.5—3.0 m3/（m2h）

設(shè)計(jì)中取qˊ=2 m3/（m2h）

A?0.375?3600=675㎡

2（2）沉淀部分有效水深

h2? qˊ?t 式中 h2—沉淀部分有效水深（m）

t—沉淀時(shí)間（h）,一般采用1.5—2.0h 設(shè)計(jì)中取 t=1.5h

h2?2×1.5=3m（3）沉淀部分有效容積

V'?Q?t?3600

V'?0.375?1.5?3600=2025 m3 10

（4）沉淀池長度

L?v?t?3.6

式中 L—沉淀池長度（m）

v—設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速(mm/s),小于等于7mm/s)設(shè)計(jì)中取v=5mm/s

L?5?1.5?3.6?27m

（5）沉淀池寬度

B?AL 式中L—沉淀池寬度（m）

B?67527?25m（6）沉淀池格數(shù)

nB1?b 式中 n1—沉淀池格數(shù)（個(gè)）

b—沉淀池分格的每格寬度（m）

設(shè)計(jì)中取 b=6.3m

n251?6.3?3.96個(gè)（取4個(gè)）（7）校核長寬比及長深比

長寬比L/b=27/6.3=4.3＞4(符合要求，避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。長深比L/h2=27/3=9＞8(符合長深比8—12之間的要求)（8）污泥部分所需的容積：V1′

V?Qmax?(c1?c2)?100T1?r(100?ρ?o)?n ?0.375?(220?110)?86400?100?2106?1?(100?96)?4 ?44.5m3式中： c1—進(jìn)水懸浮物濃度（t/m3），0.00022

c2—出水懸浮物濃度（t/m3），0.00002 r—污泥密度，t/m3其值約為1 T—取4d ?o—污泥含水率%（9）污泥斗容積：

污泥斗設(shè)在沉淀池的進(jìn)水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗傾角大于60o

V1?1'2h4(a?a12?aa1)3式中 V1—污泥斗容積（m3）

a—沉淀池污泥斗上口邊長（m）

a1—沉淀池污泥斗下口邊長（m），一般采用0.4—0..5m h4'—污泥斗高度（m）

設(shè)計(jì)中取a=6.3m，h4'=5.0m，a1=0.5m V1?1?5?(6.32?0.52?6.3?0.5)=72.15 m3 3污泥斗以上梯形部分污泥容積： V2?l1?l2'h4b 2 h4?(27?0.3?6.3)?0.01?0.21m

l1?27?0.3?0.5?27.8m

l2?6.3m

27.8?6.32V2??0.21?6.3?22.6m3

污泥斗和梯形部分污泥容量：

V1?V2?72.5?22.6?95.1m3 12

（10）沉淀池總高度

H?h1?h2?h3?h4

式中 H—沉淀池總高度（m）

h1—沉淀池超高（m）,一般采用0.3—0.5m h3—緩沖層高度（m）,一般采用0.3m h4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1%的高度之和

設(shè)計(jì)中取 h4=5.21

H?0.3?3?0.5?5.21?9.01m

第五節(jié) A/O生物脫氮反應(yīng)池

A/O系統(tǒng)又稱前置硝化系統(tǒng)或循環(huán)脫氮系統(tǒng)。一般采用硝化混合液回流，將BOD去除與反硝化脫氮在同一池中完成。A/O生物脫氮系統(tǒng)具有以下特征：反硝化池在前，硝化池在后；反硝化反應(yīng)以原廢水中的有機(jī)物為碳源；硝化池內(nèi)的含有大量硝酸鹽的硝化液回流到反硝化池，進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng)；在反硝化反應(yīng)過程中，產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化反應(yīng)堿度的一半左右，對(duì)含氮濃度不高的廢水可不必另行投加堿；硝化池在后，使反硝化殘留的有機(jī)污染物得以進(jìn)一步去除，無需建后曝氣池。

5.1 設(shè)計(jì)水量

平均日污水量Q=65000m3/d，總變化系數(shù)K=1.2 5.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)：

BOD5=160mg/L, TSS濃度X0?180mg/L, VSS?126mg/L f=0.7 TN?35mg/L NH3?25mg/L 堿度SALK?280mg/L

PH=7.2 最低水溫12℃，最高水溫26℃ 出水水質(zhì)：

BOD5?30mg/L SS?20mg/L TN?12mg/L NH3?7mg/L 13

5.3好氧區(qū)容積V1（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法）

V1?Y?CQ(S0?S)X(1?K

Vd?c)式中 V--------好氧區(qū)有效容積，m3;Q--------設(shè)計(jì)流量，m3/L;S0-------進(jìn)水BOD5濃度，mg/L;S--------出水所含溶解性BOD5濃度，mg/L Y--------污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5,取Y=0.6;Kd-------內(nèi)源代謝系數(shù)，取Kd=0.05;?c-------固體停留時(shí)間，d;Xv-------混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）,mg/L,Xv=fX;F---------混合液中VSS與SS之比，取f=0.7;X---------混合液懸浮固體濃度（MLVSS),mg/L,X取3200mg/L.Xv=fX=0.7×3200=2240(mg/L)（1）出水溶解性BOD 為使出水BOD降到30mg/L,出水溶解性BOD濃度S應(yīng)為： S?30?1.42VSS?TSS(1?e?ktTSS)=30-1.42×0.7×20×（1-e-0.23×5）=16.41(mg/L)（2）設(shè)計(jì)污泥齡

首先確定消化速率μN(yùn)（取設(shè)計(jì)pH=7.2)，計(jì)算公式

μ?0.47e0.098(T?15)???N??O2?N?N?10(0.05T?1.158)??????1?0.833(7.2?pH)??ko2?O2?? 式中 N-----NH3-N的濃度，mg/L;Ko2----氧的半速常數(shù)，mg/L;O2-----反應(yīng)池中溶解氧濃度，mg/L。μN(yùn)=0.47e0.098(12-15)×8/[7+10(0.05×12-1.158)]×2/[1.3+2] =0.35×0.962×0.606=0.204(d-1)14

硝化反應(yīng)所需的最小污泥齡θ

mc ?mc?1??10.204?4.90(d)

N選用安全系數(shù)K=2;設(shè)計(jì)污泥齡?c?k?mc=2×4.90=9.8(d)

（3）好氧區(qū)容積V1, m3 V0.6?65000?(0.16?0.01641)?9.81?2.24?(1?0.05?9.8)?16444(m3)

好氧區(qū)水力停留時(shí)間t11?VQ?1644465000?0.25(d)?6(h)5.4缺氧區(qū)容積V2（動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法）

VT?10002?NqX

dn,TV（1）需還原的硝酸鹽氮量 微生物同化作用去除的總氮Nw:: NY(S0?S)0.6?(160?16.W?0.1241?K?0.124?41)?7.2(mg/L)dθc1?0.05?9.8被氧化的NH-N=進(jìn)水總氮量-出水氨氮量-用于合成的總氮量 =35-7-7.2=20.8（mg/L）

所需脫硝量=進(jìn)水總氮量-出水總氮量-用于合成的總氮量 =35-12-7.2=15.8（mg/L）需還原的硝酸鹽氮量NT?65000?15.8?11000?1027(kg/d)（2）反硝化速率qdn,T qT?20dn,T?qdn,20?

?式中 qdn,T----------20℃ 時(shí)的反硝化速率常數(shù)，取0.12kgNO3?N/(kgMLVSS?d);

Θ------------溫度系數(shù)，取1.08。

q12?1.0812?20?0.065(kgNO?dn,T?0.3?N/kgMLVSS)

（3）缺氧池容積 V2?1027?1000.065?2240?7054(m30)

缺氧區(qū)水力停留時(shí)間

t2?V2Q?705465000?0.108(d)?2.6(h)5.5曝氣池總?cè)莘e

V總?V1?V2?16444?7054?23498(m3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)污泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡 ?9.8?9.8?705416444?14(d)確定混合液污泥濃度

SVI值為140ml/g，r=1.2，R=0.6，R?r?1060.6?1.2?106X?(1?R)SVI?(1?0.6)?140?3214mg/L

5.6剩余污泥量

生物污泥產(chǎn)量

P(S0?S)X?YQ1?K

d?c?0.6?65000?(0.18?0.0164)1?0.05?14?3753(kg/d)

對(duì)存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計(jì)算：

PS?Q(X1?Xe)16

kg/m3 式中 X1--------進(jìn)水懸浮固體中惰性部分（進(jìn)水TSS-進(jìn)水VSS）的含量，PS--------非生物污泥量，kg/d;

PS?Q(X1?Xe)

=65000×（0.18-0.126-0.02）=2210(kg/d)剩余污泥量△X?Ps?PX?2210?3753?5963(kg/d)去除每1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量

?X5963??0.71(kgDs/kgBOD5)Q(S0?Se)65000(0.16?0.03)?

5.7反應(yīng)池主要尺寸

（1）好氧反應(yīng)池（按推流式反應(yīng)池設(shè)計(jì)）總?cè)莘eV1?16444m3，設(shè)反應(yīng)池兩組。

單組池容V1單?V116444??8222(m3)22有效水深h=4.0m,單組有效面積S1單?V1單8222??2055.5(m2)h4.0S1單2055.5??55.25(m)取56m B6?6.2采用六廊道式，廊道寬b?6.2m,反應(yīng)池長度L1?校核：b/h?6.2/4?1.55(滿足b/h?1-2)

L/b?56/6.2?9.03(滿足L/b?5-10)超高取1.0米，則反映池總高H=4.0+1.0=5.0(m)（2）缺氧反應(yīng)池尺寸 17

總?cè)莘eV2?7054(m3)設(shè)缺氧池2組，單組池容V2單?7054?3527（m3）2有效水深h=4.5m,單組有效面積S2單?V2單3527??784m2 4.14.5S2單784??21（m）L37.2長度與好氧池寬度相同，為L=37.2m,池寬=

第六節(jié) 二沉池

該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。設(shè)置四個(gè)

65000?16250m3/d 二沉池，設(shè)計(jì)流量為46.1設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=16250m3/d（每組）

表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1.5 m/ m.h，取q=1.0 m/ m.h 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=3h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)

326.2設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算：A?Q16250??677m2 qb1?24（2）沉淀池直徑：D?4A4?677??29.4m 取直徑30米 π3.14 有效水深為 h2=qbT=1.0?3=3m<4m 沉淀部分有效容積：V'?污泥部分所需的容積： 18

Q65000t??3?48750m3 n4

污泥斗容積：設(shè)r1=2m，r2=1m，α=600，則：

h5?(r1?r2)tgα?(2?1)tg600?1.73m V?h53(r22r??1.73221?1?r2?1r2)?3(2?1?1?2)?12.7m3 污泥斗以上圓錐部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則：

h4?(R?r)0.05?(15?2)?0.05?0.65m V4(R2?r2r??0.6522??h1?1R)?3(152?2?15?2)?176.3m33 污泥總?cè)莘e：V1?V2?12.7?176.3?188.9m3

（4）二沉池總高度：

取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h1=0.3m 則沉淀池總高度為

h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.4+0.65+1.73=6.08m

則池變高度為

H=h1+h2+h3=0.3+3+0.4=3.7m（5）校核堰負(fù)荷：

徑深比

Dh?303?0.4?8.82

1?h2 堰負(fù)荷

QπD?162503.14?30?172.5m3/(d.m)?1.99L/(s.m)?2L/(s.m)以上各項(xiàng)均符合要求

第七節(jié) 接觸消毒池與加氯間

采用隔板式接觸反應(yīng)池 19

7.1設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)流量：Q′=65000m3/d=750L/s（設(shè)一座）

水力停留時(shí)間：T=0.5h=30min 設(shè)計(jì)投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=5m 7.2設(shè)計(jì)計(jì)算

接觸池容積：

V=Q′T=750?10-3?30?60=1350m3

?表面積A?V1350??675m2 h2 隔板數(shù)采用3個(gè)，則廊道總寬為B＝（3+1）?5＝20m 接觸池長度L? 長寬比

A675??33.75m 取34m B20L34??6.8 b5 實(shí)際消毒池容積為V′=BLh=20?34?2=1360m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時(shí)間的要求

第六章 污水廠總體布置

第一節(jié)

污水廠平面布置

第二節(jié) 污水廠高程布置

第七章 課程設(shè)計(jì)的主要參考資料

①《排水工程》（下），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章）

②《排水工程》（上），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月 20

③《給水排水設(shè)計(jì)手冊》中國建筑工業(yè)出版社，1986年12月（第5、11 冊）

④《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 14－87 ⑤ 《污水處理廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.8 ⑥《水污染治理新工藝與設(shè)計(jì)》，海洋出版社，1999.3 ⑦《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.5 ⑧《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊》（2，排水工程），中國建筑工業(yè)出版社，1996.2 ⑨《三廢處理工程技術(shù)手冊》（廢水卷），化學(xué)工業(yè)出版社，2000.4 ⑩ 教材21