第一篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計及計算

第三章 污水處理廠工藝設(shè)計及計算

第一節(jié) 格柵

進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，以保護進水泵的正常運轉(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。回轉(zhuǎn)式固液分離機運轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動力裝置，機架，清洗機構(gòu)及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，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，應(yīng)注意設(shè)計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)計計算：

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 格柵計算

說明：

Qmax—最大設(shè)計流量，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—進水渠長，m；

L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進水渠寬，；

α1—進水漸寬部分的展開角，一般取20°。

圖一

格柵簡圖

1.4.3 柵渣量計算

對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，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，宜采用機械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.設(shè)計參數(shù)

設(shè)計流量：Q=301L/s（按2010年算，設(shè)計1組，分為2格）設(shè)計流速：v=0.25m/s 水力停留時間：t=30s 2.設(shè)計計算（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T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積

Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）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)計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=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h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進水漸寬部分長度: 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）計算草圖如下： 進水出水圖4平流式沉砂池計算草圖

第三節(jié) 沉淀池

3.1 采用中心進水輻流式沉淀池：

圖四

沉淀池簡圖

3.2 設(shè)計參數(shù)：

沉淀池個數(shù)n=2；水力表面負荷q’=1m3/(m2h)；出水堰負荷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)計計算： 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過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，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 進水系統(tǒng)計算

3.3.1 單池設(shè)計流量521m3/h（0.145m3/s）進水管設(shè)計流量：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 進水豎井

進水井徑采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6個沿井壁均勻分布 出水口流速

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

0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計算

圖六

進水豎井示意圖

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

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

采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計算。

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（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

3.4.3.3三角堰個數(shù)n1

n1?Q單q1?0.145?306.4個?設(shè)計時取307個?

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低于排放標準。氧化溝按2010年設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為

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)計計算

（1）堿度平衡計算：

1）設(shè)計的出水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）堿度平衡計算

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

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

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

水力停留時間：tn??24?9.8h

10000

所需的MLVSS總量=（3）反硝化區(qū)容積：

12℃時，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（未計池壁厚）。

校核實際污泥負荷Ns?

（6）需氧量計算：

采用如下經(jīng)驗公式計算:

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

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

經(jīng)驗系數(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

采用表面機械曝氣時，20℃時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，直徑Ф＝3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則

n?R0217.08??1.74

取n=2臺 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，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：

1334.4?133.44m3/d 10（9）氧化溝計算草草圖如下：

備用曝氣機欄桿可暫不安裝

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

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

設(shè)計進水量：Q=10000 m3/d（每組）

表面負荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h 堰負荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．設(shè)計計算（1）沉淀池面積: 按表面負荷算：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）校核堰負荷：

徑深比

D23??8.28

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

2堰負荷

D23??5.22

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

（6）輻流式二沉池計算草圖如下：

出水進水圖6 輻流式沉淀池排泥

出水進水圖7 輻流式沉淀池計算草圖

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

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

水力停留時間：T=0.5h=30min 設(shè)計投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2．設(shè)計計算（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，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間的要求（2）加氯量計算：

設(shè)計最大加氯量為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，每日加氯機兩臺，單臺投氯量為1.5～2.5kg/h。

配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量Q=1—3m3/h,揚程不小于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2臺（立式），混合攪拌機功率N0

1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實際選用JWH—310—1機械混合攪拌機，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）接觸消毒池計算草圖如下：

圖8 接觸消毒池工藝計算圖

第二篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計及計算

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)計及計算

第一節(jié) 格柵

進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，以保護進水泵的正常運轉(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。回轉(zhuǎn)式固液分離機運轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動力裝置，機架，清洗機構(gòu)及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，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，應(yīng)注意設(shè)計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)計計算：

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 格柵計算

說明：

Qmax—最大設(shè)計流量，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—進水渠長，m；

L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進水渠寬，；

α1—進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 柵渣量計算

對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，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，宜采用機械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.設(shè)計參數(shù)

設(shè)計流量：Q=301L/s（按2010年算，設(shè)計1組，分為2格）設(shè)計流速：v=0.25m/s 水力停留時間：t=30s 2.設(shè)計計算（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T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積

Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗）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)計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=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h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進水漸寬部分長度: 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）計算草圖如下：

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

第三節(jié) 沉淀池

3.1 采用中心進水輻流式沉淀池：

圖四

沉淀池簡圖

3.2 設(shè)計參數(shù)：

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

3沉淀時間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)計計算： 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過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，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 進水系統(tǒng)計算

3.3.1 單池設(shè)計流量521m3/h（0.145m3/s）污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 進水管設(shè)計流量：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 進水豎井

進水井徑采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6個沿井壁均勻分布 出水口流速

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

0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計算

圖六

進水豎井示意圖

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

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

采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計算。

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（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

3.4.3.3三角堰個數(shù)n1

n1?Q單q1?0.145?306.4個?設(shè)計時取307個?

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低于排放標準。氧化溝按2010年設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為

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)計計算

（1）堿度平衡計算：

1）設(shè)計的出水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）堿度平衡計算

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

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

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

水力停留時間：tn?10000

所需的MLVSS總量=（3）反硝化區(qū)容積：

12℃時，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（未計池壁厚）。

校核實際污泥負荷Ns?

（6）需氧量計算：

采用如下經(jīng)驗公式計算:

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

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

經(jīng)驗系數(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

采用表面機械曝氣時，20℃時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，直徑Ф＝3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則

n?R0217.08??1.74

取n=2臺 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，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：

1334.4?133.44m3/d 10（9）氧化溝計算草草圖如下：

備用曝氣機欄桿可暫不安裝

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

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

設(shè)計進水量：Q=10000 m3/d（每組）

表面負荷：qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h 堰負荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．設(shè)計計算（1）沉淀池面積: 按表面負荷算：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）校核堰負荷：

徑深比

D23??8.28

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

堰負荷

D23??5.22

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

（6）輻流式二沉池計算草圖如下：

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出水進水圖6 輻流式沉淀池排泥

出水進水圖7 輻流式沉淀池計算草圖

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

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

水力停留時間：T=0.5h=30min 設(shè)計投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2．設(shè)計計算 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，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間的要求（2）加氯量計算：

設(shè)計最大加氯量為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，每日加氯機兩臺，單臺投氯量為1.5～2.5kg/h。

配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量Q=1—3m3/h,揚程不小于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2臺（立式），混合攪拌機功率N0

1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實際選用JWH—310—1機械混合攪拌機，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）接觸消毒池計算草圖如下：

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圖8 接觸消毒池工藝計算圖17

第三篇：城市污水處理廠工藝設(shè)計及計算 - 副本

污水處理廠設(shè)計說明書

系 別：

專 業(yè)： 環(huán)境工程專業(yè)

姓 名：

學(xué) 號：

指導(dǎo)教師：

完成時間：

前 言

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

在我國經(jīng)濟高速發(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)計污水處理廠。水污染防治、保護水環(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)計的題目是污水處理廠設(shè)計。要熟悉國家建設(shè)工程的基本設(shè)計程序以及與環(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)計手冊》和相關(guān)《設(shè)計規(guī)范》等工具書的應(yīng)用；提高對工程設(shè)計重要性的認識，克服輕視工程設(shè)計的傾向，工程設(shè)計能力是工科本科畢業(yè)生綜合素質(zhì)能力的體現(xiàn)，在用人單位對應(yīng)聘者工程設(shè)計能力的要求是較高。這次設(shè)計的主要內(nèi)容有： 針對城市污水處理廠，要求對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進行設(shè)計計算，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)計計算說明書和設(shè)計圖。設(shè)計深度一般為初步設(shè)計的深度。

由于時間有限，設(shè)計中可能出現(xiàn)不足之處，請老師批評指正。

目 錄

第一部分 設(shè)計說明書.....................................................................................................................1 第一章 總論.....................................................................................................................................1 第一節(jié) 設(shè)計任務(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...............................................................................................................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)計要點.....................................................................................................................5 第二節(jié) 污水廠高程布置.........................................................................................................5 第二部分 設(shè)計計算書.....................................................................................................................5 第五章 設(shè)計計算.............................................................................................................................5 第一節(jié) 格柵.............................................................................................................................5 1.1 設(shè)計說明..........................................................................................................................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)計水量..........................................................................................................................13 5.2 設(shè)計水質(zhì)..........................................................................................................................13 5.3好氧區(qū)容積V1（動力學(xué)計算方法）.............................................................................14 5.4缺氧區(qū)容積V2（動力學(xué)計算方法）.............................................................................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)計參數(shù)...........................................................................................................................18 6.2設(shè)計計算...........................................................................................................................18 第七節(jié) 接觸消毒池與加氯間...............................................................................................19 7.1設(shè)計參數(shù)...........................................................................................................................20 7.2設(shè)計計算...........................................................................................................................20 第六章 污水廠總體布置...............................................................................................................20 第七章 課程設(shè)計的主要參考資料...............................................................................................20

第一部分 設(shè)計說明書

第一章 總論

第一節(jié) 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容

1.1 設(shè)計任務(wù)

針對一座二級處理的城市污水處理廠，要求對主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進行設(shè)計計算，確定活水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖。設(shè)計深度一般為初步設(shè)計的深度。1.2 設(shè)計要求

①在設(shè)計過程中，要發(fā)揮獨立思考獨立工作的能力；

②本課程設(shè)計的重點訓(xùn)練，是污水處理主要構(gòu)筑物的設(shè)計計算和總體布置。

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

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

設(shè)計圖紙應(yīng)按標準繪制，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)向為。

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℃要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準。

污水廠設(shè)計進出水水質(zhì)對照表

單位：mg/L 進水 出水

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

200 ≤10

220 ≤10

≤5

標高為一2．7m，二沉地出水井出水水面相對原地面標高為一0．30m。

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到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合；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)為主要去除對象，因此，處理流程的核心是二級生物處理法——活性污泥法為主。按處理程度分，污水處理可分為一級、二級和三級。由于一級處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二級處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機污染物質(zhì)（BOD），去除率可達90%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍達不到本課程設(shè)計任務(wù)的要求，BOD≤10mg/L,所以要進行三級處理—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)，才能達到處理要求的程度。

具體的流程為：污水進入水廠，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

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)筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設(shè)計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械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機械格柵。

設(shè)計要點

a、柵條間隙：人工清除為25～40mm，機械清除為16～25mm；

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

c、機械格柵不宜少于2臺。2

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

e、格柵傾角一般采用45°～75°；本次設(shè)計取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后續(xù)處理工藝和設(shè)備帶來的不利影響。砂粒進入初沉池內(nèi)會使污泥刮板過度磨損，縮短更換周期；砂粒進入泥斗后，將會干擾正常排泥或堵塞排泥管路；進入泥泵后將使污泥泵過度磨損，使其降低使用壽命；砂進入帶式壓濾脫水機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；豎式沉砂池處理效果一般較差；曝氣沉砂池的最大優(yōu)點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污染物，同時，由于曝氣的氣浮作用，污水中的油脂類物質(zhì)會升到水面形成浮渣而被除去；渦流式沉砂池利用水力渦流，使沉砂和有機物分開，以達到除砂目的。本設(shè)計中選用平流沉砂池，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。

設(shè)計要點

①型式：平流式。

②水力停留時間宜選50s。

③沉砂量可選0.05～0.1L／m3，貯砂時間為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

處理的對象是懸浮物質(zhì)，同時可去除部分BOD5，可改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。設(shè)計中采用輻流式初沉池，中心進水，周邊出水。優(yōu)點：機械排泥，運行可靠，管理簡單，排泥設(shè)備定型化。

設(shè)計要點

①型式：平流式。

②除原污水外，還有濃縮池、消化池及脫水機房上清液進入。

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

④排泥方法：機械刮泥。

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

⑥對進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間，處理效果高，構(gòu)造簡單，管理方便。

設(shè)計要點

①型式：傳統(tǒng)活性污泥法采用推流式鼓風(fēng)曝氣。

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

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

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

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

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

⑦曝氣地應(yīng)布置并計算空氣管，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)計中采用輻流式二沉池。周邊進水，中心出水。優(yōu)點：機械排泥，運行可靠，管理簡單，排泥設(shè)備定型化。

設(shè)計要點

①型式：中心進水，周邊出水，輻流式二沉池。

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

③計算中心進水管，應(yīng)考慮回流污泥，且R取大值。中心進水管水流速度可選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)公式計算。

⑤說明進出水配水設(shè)施。4

第四章 污水處理廠總體布置

第一節(jié) 設(shè)計要點

①平面布置原則參考第五章第四節(jié)內(nèi)容，課程設(shè)計時重點考慮廠區(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，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)留出綠化帶及適當間距。

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

⑤污水廠廠區(qū)適當規(guī)劃設(shè)計機房（水泵、風(fēng)機、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《給水排水制圖標準》 GBJ 106-87，重點表達構(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水頭損失計算及高程布置參見《排水工程》（下）。

④污水進人格柵間水面相對原地面標高為一2．7m，二沉地出水井出水水面相對原地面標高為一0．30m。

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

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)計計算書

第五章 設(shè)計計算

第一節(jié) 格柵

進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，以保護進水泵的正常運轉(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。回轉(zhuǎn)式固液分離機運轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動力裝置，機架，清洗機構(gòu)及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，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，應(yīng)注意設(shè)計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)計計算

（1）確定柵前水深

B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計算得：

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）格柵計算

說明： Qmax—最大設(shè)計流量，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，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—進水渠長，m； L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1—進水渠寬，； α1—進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）柵渣量計算

對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，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)的工藝提供水流動力，滿足污水排放所需高程需要和水頭損失的要求，設(shè)計流量為 2708m3/h，提升高度5.5m，設(shè)置五臺泵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)計參數(shù)

設(shè)計流量：Q=750L/s 設(shè)計流速：v=0.25m/s 水力停留時間：t=50s 3.2設(shè)計計算

（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T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積

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

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)計斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高hd=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h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.75+0.903=1.953m（8）進水漸寬部分長度: 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)計中選擇兩組平流沉淀池，N=2組，每組平流沉淀池設(shè)計流量為0.75?2=0.375m3/s，從沉砂池流出來的污水進入配水井，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)計流量（m3/s）

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

設(shè)計中取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—沉淀時間（h）,一般采用1.5—2.0h 設(shè)計中取 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)計流量時的水平流速(mm/s),小于等于7mm/s)設(shè)計中取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）

b—沉淀池分格的每格寬度（m）

設(shè)計中取 b=6.3m

n251?6.3?3.96個（取4個）（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)生的堿度可補償硝化反應(yīng)堿度的一半左右，對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污染物得以進一步去除，無需建后曝氣池。

5.1 設(shè)計水量

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

進水水質(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（動力學(xué)計算方法）

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)計流量，m3/L;S0-------進水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)計污泥齡

首先確定消化速率μN（取設(shè)計pH=7.2)，計算公式

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=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)水力停留時間t11?VQ?1644465000?0.25(d)?6(h)5.4缺氧區(qū)容積V2（動力學(xué)計算方法）

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)

對存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計算：

PS?Q(X1?Xe)16

kg/m3 式中 X1--------進水懸浮固體中惰性部分（進水TSS-進水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）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水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。設(shè)置四個

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

設(shè)計進水量：Q=16250m3/d（每組）

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

326.2設(shè)計計算

（1）沉淀池面積: 按表面負荷算：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）校核堰負荷：

徑深比

Dh?303?0.4?8.82

1?h2 堰負荷

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

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)計參數(shù)

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

水力停留時間：T=0.5h=30min 設(shè)計投氯量為：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=5m 7.2設(shè)計計算

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，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)計規(guī)范》GBJ 14－87 ⑤ 《污水處理廠設(shè)計與運行》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.8 ⑥《水污染治理新工藝與設(shè)計》，海洋出版社，1999.3 ⑦《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.5 ⑧《給水排水工程快速設(shè)計手冊》（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

第四篇：某城市污水處理廠工藝設(shè)計

某城市污水處理廠工藝設(shè)計

一、基本設(shè)計資料

1.處理水量

Q?10萬ｍ3/d，其中生活污水占70％，工業(yè)廢水30％。

2.進水水質(zhì)

COD:400mg/L

TN:45mg/LBOD:180mg/LSS:200mg/LTP:5mg/LpH:6~9

3.出水水質(zhì)

COD?60mg/L

TN?8mg/LBOD?20mg/LSS?20mg/LTP?1mg/LpH:6~9

4.污水廠進水管道管頂標高-3.5m，污水廠出水排入河流，排放口標高-0.5m。

二、設(shè)計任務(wù)

1.確定合適處理工藝及工藝流程；

2.根據(jù)所選工藝進行工藝計算（構(gòu)筑物尺寸、設(shè)備參數(shù)、操作參數(shù)）；

3.最終完成3張以上設(shè)計圖紙，其中至少應(yīng)包含平面布置圖（1幅）、高程圖（1幅）、主體構(gòu)筑物的正視、俯視、側(cè)視圖（1幅）。

三、參考文獻

1.給水排水設(shè)計手冊

2.污水處理新工藝與設(shè)計計算實例孫力平著

3.國內(nèi)外廢水處理工程設(shè)計實例丁亞蘭編

第五篇：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： 隨著我國的社會和經(jīng)濟的高速發(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)計和建設(shè)中，預(yù)計到2010年，我國要新建城市污水處理廠一千余座，總投資將達1800億元。在這一進程中，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)近年來的實踐經(jīng)驗，并結(jié)合課程講授的知識，試對目前我國城市污水處理的主導(dǎo)工藝進行簡要的分析和評述，也是自己工作和學(xué)習(xí)的一點心得體會。

關(guān)鍵詞： 污水處理 主導(dǎo)工藝 分析與評述

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)的先進性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當重視工藝所具備的技術(shù)指標的先進性，同時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源治理項目，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，且是百年大計，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，我們強調(diào)技術(shù)的合理，而不簡單提倡技術(shù)先進。必須把技術(shù)的風(fēng)險降到最小程度。

2）經(jīng)濟節(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。合理確定處理標準，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。同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運行費用減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟承受能力來說，這

一點尤為重要。

3）易于管理。

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

事實上，任何一種工藝總有是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實踐中，應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補短，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

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荷兩段，各有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段（A段）停留時間約20--40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似，負荷較低，泥齡較長。

AB法A段效率很高，并有較強的緩沖能力。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，優(yōu)勢最為明顯。

但是，AB法污泥產(chǎn)量較達，A段污泥有機物含量極高，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，難以實現(xiàn)脫氮工藝。對于污水濃度較低的場合，B段運行較為困難，也難以發(fā)揮

優(yōu)勢。

目前有僅采用A段的做法，效果要好于一級處理，作為一種過渡型工藝，在性能價格比上有較好的優(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。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，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間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(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工藝沉淀時停止進水，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，在除磷脫氮及自動控制等方面有

新的特點。

但是，SBR工藝對自動化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一般必須引進全套進口設(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，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： 隨著我國的社會和經(jīng)濟的高速發(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

TOP 未有的速度推進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)計和建設(shè)中，預(yù)計到2010年，我國要新建城市污水處理廠一千余座，總投資將達1800億元。在這一進程中，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)近年來的實踐經(jīng)驗，并結(jié)合課程講授的知識，試對目前我國城市污水處理的主導(dǎo)工藝進行簡要的分析和評述，也是自己工作和學(xué)習(xí)的一點心得體會。

關(guān)鍵詞： 污水處理 主導(dǎo)工藝 分析與評述

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)的先進性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面，應(yīng)當重視工藝所具備的技術(shù)指標的先進性，同時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源治理項目，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，且是百年大計，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，我們強調(diào)技術(shù)的合理，而不簡單提倡技術(shù)先進。必須把技術(shù)的風(fēng)險降到最小程度。

2）經(jīng)濟節(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。合理確定處理標準，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。同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運行費用減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟承受能

力來說，這一點尤為重要。

3）易于管理。

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

事實上，任何一種工藝總有是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實踐中，應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補短，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

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荷兩段，各有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段（A段）停留時間約20--40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似，負荷較低，泥齡較長。

AB法A段效率很高，并有較強的緩沖能力。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，優(yōu)勢最為明顯。

但是，AB法污泥產(chǎn)量較達，A段污泥有機物含量極高，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，難以實現(xiàn)脫氮工藝。對于污水濃度較低的場合，B段運行較為困難，也難以發(fā)揮優(yōu)勢。

目前有僅采用A段的做法，效果要好于一級處理，作為一種過渡型工藝，在性能價格比上有較好的優(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。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運行，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間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點是節(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工藝沉淀時停止進水，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，在除磷脫氮及自動控制等方

面有新的特點。

但是，SBR工藝對自動化控制要求很高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一般必須引進全套進口設(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，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、具有引進設(shè)備條件的場合。

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