1、1 目 錄前 言 . 1第一章緒論 . 21.1 概述 . 21.1.1 氣候資料 . 21.1.2 城鎮污水的組成. 21.1.3 設計內容 . 21.2 設計原始資料 . 31.2.1 氣象、地質資料. 31.2.2 水量水質資料. 3第二章 總體設計 . 52.1 污水處理廠的選址. 52.2 污水處理工藝選擇. 62.2.1 污水處理工藝選擇原則. 62.2.2 污水可生化性. 62.2.3 污水處理工藝評述. 62.2.4 活性污泥主要工藝評述. 72.2.5 本設計處理工藝的確定. 92.3 aao 工藝介紹 . 10 2.3.1 工藝流程 . 10 2.3.2 aao 工藝優缺點

2、 . 11 2 2.3.3 總氮和總磷的去除率. 11 2.4 工藝流程 . 12 2.5 處理效果預測分析 . 13 2.6 各項指標去除率分析 . 13 第三章 構筑物設計計算 . 143.1 格柵間 . 14 3.1.1 中格柵 . 15 3.1.2 細格柵 . 17 3.1.3 格柵間尺寸 . 20 3.2 污水提升泵房 . 21 3.3 旋流式沉砂池 . 21 3.4 初沉池 . 23 3.5 aao 生物池 . 28 3.6 二沉池 . 38 3.7 接觸消毒池 . 42 3.7.1 接觸池 . 43 3.7.2 加氯間和氯庫. 44 3.8 回流污泥泵房 . 45 3.9 污泥濃

3、縮池 . 46 3.10 貯泥池 . 48 3.11 污泥脫水間 . 49 第四章 污水處理廠總體布置 . 513 4.1 污水處理廠平面布置. 51 4.1.1 污水處理廠平面布置原則. 51 4.1.2 污水處理廠的平面布置. 52 4.2 污水廠的高程布置. 52 4.2.1 污水處理廠高程布置原則. 53 4.2.2 本設計高程計算. 54 第五章 組織結構與人員編制 . 61第六章污水處理廠投資估算 . 626.1 土建部分 . 62 6.2 設備部分 . 63 6.3 總投資費用 . 64 6.4 經濟效益分析 . 64 總 結 . 66致 謝 . 67參考文獻 . 681 前 言

4、水是地球上分布最廣的物質， 是人類最寶貴的自然資源， 是地球上一切生命賴以生存不可缺少的基本物質， 也是人類生產和生活以及社會可持續發展的物質基礎。而如今，縱覽世界各國在工業化、 城市化和現代化過程中， 許多湖泊、江河、內海及地下水等的水體往往遭到不同程度的污染。這些水體污染來自工廠企業排水、礦山排水、城市污水、農田排水、畜禽養殖糞尿污水以及降水地表徑流等。水體受污染后使水質及水生環境變差，降低了水體的有益使用價值。 污染狀況嚴重時還會對人體、植物、動物土壤造成嚴重損害，釀成種種公害事故。在我國，人口的增長、經濟的發展、城市化進程的加速，都給水資源的開發與利用帶來巨大壓力， 許多城市水資源短缺

5、嚴峻。 同時，水污染仍未得到基本控制，水環境與水生生態狀況依然十分嚴峻，威脅著人類的生存與發展。因此，保護水資源， 治理水污染， 維護水環境及水生生態的均衡，對污染的江河湖海進行綜合整治，已成為刻不容緩的任務。本設計為某鎮污水處理廠工藝設計，設計水質為90%生活污水及10%工業污水，設計規模為40000m3/d，采用生物處理工藝，出水達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（gb18908-2002） （一級 b 標準） 。本設計最終選擇采用aao工藝，該工藝流程簡潔，污泥在厭氧、缺氧、好氧環境中交替進行，絲狀菌不能大量繁殖，污泥沉降性好，該處理系統出水中磷濃度基本可達到1mg/l 以下，氨氮也可達到

6、 8mg/l 以下，是目前比較成熟的工藝。2 第一章緒論1.1 概述隨著城鎮化的不斷加快， 城鎮水污染已越來越受到社會的關注，與大城市相比，城鎮污水處理設施普遍缺乏科學的規劃和系統的設計，已經不同程度的制約了城鎮社會經濟的可持續發展1.1.1氣候資料本設計參考青島市城市資料，青島地處北溫帶季風區域，屬溫帶季風氣候，略有海洋性氣候。最冷月為1 月份，平均溫度為 -0.5，最熱月為 8 月份，平均溫度為 25.3，以東南風為主導風向，年平均相對濕度為73%。1.1.2城鎮污水的組成經由城鎮下水道系統集中起來的污水，稱為城鎮污水。 一般城鎮下水道系統不僅有住宅、 醫院、公共場所等處的生活污水排入，而

7、且還有部分工業的污水排入。其組成如下：城鎮污水工業廢水處理）醫院污水（經消毒等預所污水）公共污水（公共建筑場等）包括洗浴、洗滌、廚用亦稱灰水，亦稱黑水；雜用污水，家庭污水（糞便污水，生活污水城鎮污水中所包括的工業污水，來自工業廢水。1.1.3設計內容本次畢業設計的主要任務是完成某鎮污水處理廠的設計，主體工藝選用3 aao。工程設計內容包括：1、通過現場實習調研，查閱文獻，進行傳統、典型和先進方案的比較，分析優缺點，論證可行性，通過自然條件、城市特點及經濟因素確定最終處理方案；進行總體布局、豎向設計、廠區管道布置、廠區道路及綠化設計，完成污水處理廠總平面及高程布置圖；2據所選方案，正確選擇、設計

8、計算污水處理構筑物；3、進行污水處理廠單體構筑物工藝計算：包括初步設計和圖紙設計、設備選型，圖中應有設備、材料一覽表和工程進程表；4、進行輔助建筑物（包括鼓風機房、泵房、脫水機房等）的設計：包括尺寸、面積、層數的確定；完成設備選型。1.2 設計原始資料1.2.1氣象、地質資料冰凍線深度為 -0.5m，另外氣象資料如下表：表 1-1 氣象資料月平均最高氣溫25.3年最高氣溫37.4月平均最低氣溫-0.5年最低氣溫-16溫度低于 -5天數22d 溫度低于 30天數11.4d 1.2.2水量水質資料設計水量 q=40000m3/d=463.0l/s， 則最大設計水量 qmax=kzq其中 kz=10

9、8.072.2q為變化系數。則 kz=108. 072.2q=108.00.46372.2=1.40 由此 qmax=kzq=1.4040000=56000 m3/d 4 表 1-2 進出水水質表cod bod5ss nh3-n tp 處理前930 420 300 35 6 處理后60 20 20 8 1 注：出水達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（gb18908-2002）一級 b 標準5 第二章總體設計2.1 污水處理廠的選址污水處理廠廠址選擇，應遵循以下原則：（1）污水處理廠應選在城鎮水體下游，污水處理廠處理后出入排入的河段，應對上下游水源的影響最小。 若由于特殊原因， 污水處理廠不能設在

10、城鎮水體的下游時，其出水口應設在城鎮水體的下游。（2）處理后出水考慮回用時，廠址應與用戶靠近，減少回用輸送管道，但廠址應與受納水體靠近，以利安全排放。（3）廠址選擇要便于污泥處理和處置。（4）廠址一般應位于城鎮夏季主風向的下風側，并與城鎮、工廠廠區、生活區及農村居民點之間，按環境評價和其他相關要求，保持一定的衛生防護距離。（5）廠址應有良好的工程地質條件，包括土質、 地基承載力和地下水位等因素，可謂工程的設計、施工、管理和節省造價提供有利條件。（6）我國耕田少、人口多，選廠址時應盡量少拆遷、少占農田和不占良田，使污水廠工程易于實施。（7）廠址選擇應考慮元氣發展的可能性，應根據城鎮總體發展規劃，

11、 滿足將來擴建的需要。（8）廠區地形不應受洪澇災害影響，不應設在雨季易受水淹的低洼處。靠近水體的處理廠，防洪標準不應低于城鎮防洪標準，有良好的排水條件。（9）有方便的交通、 運輸和水電條件， 有利于縮短污水廠建造周期和污水廠的日常管理。（10）如有可能，選擇在有適當坡度的位置，以利于處理構筑物高程布置，減少土方工程量。6 2.2 污水處理工藝選擇2.2.1污水處理工藝選擇原則城鎮污水處理廠工藝選擇的原則如下：（1）根據進水水質組成和濃度選擇經濟有效的城鎮污水和污泥處理流程，確保出水符合回用水質要求或排放的水質標準，并使污泥得到安全地利用和處置。（2）處理工藝流程必須廢水處理工藝和污泥處理工藝一

12、并考慮，統一研究。（3）綜合考慮污水處理廠規模，當地氣候、地質、地形、人員素質、經濟水平等因素。2.2.2污水可生化性污水的可生化性指標為bod/cod，其中當 bod/cod 的值大于 0.2 時即有一定的可行性，當 bod/cod 的值大于 0.3 時即可使用生物處理方法，該值越大污水的可生化性越高。在本設計中 bod/cod=0.45，因此可以選擇生物處理方法進行處理。2.2.3污水處理工藝評述污水生物處理是利用自然界生物的生命活動來清除污水中有機污染物質的一種方法，它可分為好氧生物處理與厭氧生物處理兩大類。但近百年來厭氧生物處理技術進展不大，其原因就是污水在處理過程中停留時間過長，構筑

13、物龐大，一次建設投資高， 而好氧生物處理技術發展較快，主要方法有活性污泥法、 生物接觸氧化法、生物濾池、氧化塘、生物轉盤等。特別是活性污泥法由于具有處理效果好、出水水質穩定、 運轉經驗豐富的優點， 已成為我國城市污水處理技術的主流。下面對活性污泥法的適用范圍做如下說明：（1）當城市污水中含一定量的有毒物質或ph 值偏高或偏低時需要進行預處理，方可進入活性污泥法處理系統。7 （2） 微生物對有機物的降解功能完全是依靠酶的作用。因此，在很多情況下，某些由人工合成的化學物質難以降解或根本不能降解。（3）活性污泥法處理技術原則上對形成色度的成分是不能分解的，也不能去除污水中的溶解性無機鹽類。根據綜合分

14、析，本設計采用活性污泥法對污水進行處理以達到排放標準。2.2.4活性污泥主要工藝評述自 1917 年在英國的曼徹斯特和美國的休斯頓分別建造了處理能力為946m3/d 和 378m3/d 的活性污泥法處理廠并進行投入運行以來，隨著微生物和細胞學在污水生化處理上的應用， 人們開發了不少新工藝， 主要有普通活性污泥法工藝、厭氧好氧活性污泥法工藝、間歇式活性污泥法工藝、ab 法工藝和氧化溝工藝，下面做簡要評述：（1） 普通活性污泥法工藝該工藝技術成熟、 運行經驗豐富 （歐美國家在 20 世紀 80年代前建造的城市污水處理廠基本上都采用普通活性污泥法工藝）。但該工藝構筑物及設備相對較多，污泥消化工程投資

15、較大；活性污泥易膨脹，耐沖擊差，不具備脫氮和除磷功能。（2） 厭氧好氧活性污泥法工藝（a/o 或 a2/o）該工藝最主要的變革是將厭氧狀況組合到活性污泥法中（簡稱為a/o 或a2/o） ，該工藝特點是在去除bod 的同時能有效地去除氮、磷營養物質，但是，其一次性投資大，運行控制難度高。（3） 間歇式活性污泥法工藝（ sbr）該工藝最主要的變革是將連續運行的活性污泥法改變為間歇運行。如果說連續式推流曝氣池是空間上的推流，那么間歇式活性污泥法則是時間上的推流。該工藝特點是處理構筑物簡單， 不需要設置沉淀池、 回流污泥泵等裝置， 也不易產生污泥膨脹， 同時可以實現單體內生物脫氮除磷的目的。但是存在著

16、機械設備較多、曝氣易堵塞的弊端。（4） 吸附生物降解工藝（ ab 法）該工藝最主要的變革是在傳統兩段活性污泥法（z-a 法）和高負荷活性污泥8 法的基礎上突破的。 該工藝與單級活性污泥法傳統相比，微生物群體處在完全隔開的兩個系統內，使處理效果更佳和更穩定；對于一個連續的工作a 段，從外界連續不斷地接種具有很強繁殖能力和適應環境變化能力的短世代原核微生物，大大提高了處理工藝的穩定性。因此其特點是a 段負荷高，抗沖擊負荷能力強，但 a 段的污泥產量較高，給污泥處理增加難度。（5） 氧化溝工藝該工藝最主要的變革是處理流程簡單，為連續形的曝氣池，可不設初沉淀（對于 t 型氧化溝還可同時省去終沉淀） ，

17、其特點是操作靈活，管理方便，基建費用低，出水水質好。但氧化溝能耗較大，除磷效果不明顯。表 2-1 活性污泥法主要工藝比較處 理 工藝普 通活 性污 泥法 工藝厭氧好氧活性污泥法工藝（a/o 或a2/o）間 歇 式活 性 污泥 法 工藝 （sbr）吸附 生物降 解工藝（ab法）氧化溝工藝參考指標污 水 處理 廠 工程投資高高中中中10001300元/（m3/d）單 位 經營成本高中高低中低0.30.5元/（m3/d）有 機 物去除率中好好好好80%95% 氨 氮 去除率中好好中中30%80% 磷 去 除率無好好中中10%50% 單 位 電耗高中低低高0.20.3kw h/m3運 行 管易難中中易

18、_ 9 理難度自 動 化水平中中高中高_ 污 泥 產量中低低高低0.120.25kgds/( m3/d) 占 地 面積中大中小中0.91.2m2/( m3/d) 2.2.5本設計處理工藝的確定由于我國現狀及城鎮特點等因素決定了再中小城鎮建設的污水處理廠首先必須經濟、高效、節能和簡便易行。經濟即占地面積少以節省征地費，必要的設備設施少以減少總投資的一部分費用從而減少總投資；高效即出水在去除有機污染物的同時還能部分的脫氮除磷，防止水體的富營養化； 節能即盡量采用經濟節能型設備和減少處理設施的數量， 如取消初沉池和污泥回流等或采用適當的處理工藝減少甚至無剩余污泥排放， 從而減少運行費用以克服我國許多

19、城市建得起污水廠卻運行不起的弊端； 簡便即對操作運行人員的水平要求不高以適應中小城鎮污水處理廠運行人員特點， 同時減少運行人員的數量， 這也在一定程度上減少了運行費用。污水處理工藝的選擇是污水處理廠建設的關鍵，處理工藝已選擇是否得當，不僅影響處處理廠的處理效果， 而且還影響整個處理工程的基建投資多少、處理工藝運行的可靠程度、運行費用高低、管理操作的復雜程度。因此，必須結合當地污水的水源、水質以及溫度、氣候、氣象、地理、經濟等實際情況選擇適宜的處理工藝，使出水符合排放標準。根據中小城鎮水質、水量的特點，同時考慮到發展的趨勢， 結合中小城鎮的地理環境即 “城鄉銜接地帶”，附近有可利用農田，可進行污

20、水灌溉和污泥用作農肥等便利條件，在污水處理工藝流程的選擇上可將污水處理和利用相結合， 與保護和改善當地的生態環境和水資源相結合，實現小城鎮區域性的生態環境和水資源的良性循環。綜上所述，考慮到在常用的處理工藝中氧化溝占地面積較大，運行調控難度大，sbr 法使用于較小水量等因素，可得比較適合本設計的工藝為aao 工藝。10 因為這種工藝具有較好的脫氮除磷功能，具有改善污泥沉降性能的能力， 減少污泥排放量； 具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩定； 技術先進成熟，運行穩妥可靠；管理維護簡單，運行費用低；國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗， 最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同

21、類工藝，節省基建費用，占地面積相對較小。最終確定采用aao 工藝。2.3 aao 工藝介紹2.3.1工藝流程工藝流程如圖 2-1 所示。反應池由厭氧池、缺氧池和好氧池組成。從流程圖可看出，本工藝實質是厭氧 -好氧活性污泥法生物除磷和缺氧-好氧活性污泥法生物脫氮兩種方法的組合。經初沉池沉淀后的廢水和回流活性污泥自厭氧池流入，循環硝化液由好氧池用泵送入缺氧池。在厭氧池進行磷的釋放， 在缺氧池進行脫氮，在好氧池進行硝化和磷的攝取，廢水再經二沉池沉淀后排放。圖 2-1 厭氧-缺氧-好氧活性污泥法工藝流程為保證厭氧池和缺氧池必要的有機物，在雨季或運行初期。 廢水經超越管直接送入反應池。一般的城市污水不需

22、另加甲醇等有機碳源和投加naoh 來調節ph。為確保磷達標排放， 必要可在好氧池末端投加混凝劑或二沉池后設快濾池進一步去除 ss 來降低出水磷的濃度。11 2.3.2 aao 工藝優缺點aao 工藝優點：（1）該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間， 總產占地面積少于其他的工藝。（2）在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖， 無污泥膨脹之虞，svi 值一般小于 100（3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。（4）運行中無需投藥，兩個a 段采用輕緩攪拌，以增加溶解氧濃度，運行費用低。aao 工藝缺點：（1）除磷效果難于再行提高。污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當p/b

23、od 值高時更是如此。（2）脫氮效果也難于進一步提高，內循環量一般以2q 為限，不宜太高，否則增加運行費用。（3）對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間， 防止產生厭氧狀態和污泥釋放磷的現象出現， 但溶解氧濃度也不宜過高。 以防止循環混合液對缺氧反應器的干擾。2.3.3 總氮和總磷的去除率（1）總氮去除率aao 工藝的脫氮原理與缺氧 -好氧活性污泥法相同， 即通過好氧池處理的一部分硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池內進行反硝化。反硝化菌氧化有機物的同時， 將混合液中的亞硝化態氮和硝態氮還原為氮氣。在好氧池廢水中的氨氮被硝化菌氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，通過消化后另一部分混合液經二沉池進

24、行固液分離后排放。aao 總氮的去除率與缺氧-好氧活性污泥法相同，一般為60%70%。出水氨氮一般可達到8mg/l 以下。（2）總磷去除率aao 工藝的除磷原理基本上與厭氧-好氧活性污泥法相同， 經初沉池處理的廢水與回流活性污泥相混合進入反應池。活性污泥在厭氧池進行磷的釋放，混合12 液中磷的濃度隨廢水在厭氧池的停留時間的增長而增加，接著廢水流入好氧池，活性污泥進行磷的攝取， 混合液中磷的濃度歲污水在厭氧池的停留時間的增長而減少。廢水最后經二沉池進行固液分離后排放，沉淀的污泥一部分進行回流，剩余的排放。 aao 工藝總磷的去除率較之稍低，一般為70%80%。出水磷濃度一般可達到 1mg/l 以

25、下。總磷的去除率與進水的c/p 比（cod/tp） 、srt 和 bod-ss 負荷有關。其中 sbr、srt越短，總磷的去除率越高，而srt 越長，總氮的去除率越高，為了同時進行脫氮除磷，設計srt 采用脫氮的下線，因此本工藝總磷的去除率比srt短的厭氧 -好氧活性污泥法稍低。水溫雖然對除磷影響較小， 但雨水流入會使磷的去除率下降，其原因是雨水殆盡溶解氧或使有機物濃度下降，厭氧池磷的釋放不充分。 有機物濃度低也會使脫氮反應速度降低。2.4 工藝流程工藝流程最終確定如下圖：中格柵細格柵提升泵房沉砂池初沉池厭氧池缺氧池好氧池二沉池接觸消毒池混合液回流進水濃縮池貯泥池污泥脫水間排砂出水泥餅外運回流

26、污泥剩余污泥圖 2-2 工藝流程圖13 2.5 處理效果預測分析表 2-2 處理效果分析序號項目名稱ss cod bod nh3-n tp 1 旋流式沉砂池進水300 930 420 35 6 去除率50% 出水150 930 420 35 6 2 初沉池進水150 930 420 35 6 去除率50% 30% 25% 出水75 558 315 35 6 3 aao生物池進水75 558 315 35 6 去除率60% 95% 93% 80% 85% 出水30 28 22. 7 1 4 二沉池進水60 28 22. 7 1 去除率50% 30% 25% 出水15 20 17 7 1 出水20

27、 60 20 8 1 2.6 各項指標去除率分析處理去除率 =進水出水進水ccc100%表 2-3 處理去除率分析cod bod5ss nh3-n tp 進水（mg/l） 930 420 300 35 6 出水（mg/l） 60 20 20 8 1 去除率93.55% 95.24% 93.33% 77.14% 83.33% 14 第三章構筑物設計計算3.1 格柵間在污水處理系統（包括水泵）前，均需設置格柵，以攔截較大的呈懸浮或漂浮狀態的固體污染物。 主要作用是去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的叫租大懸浮物并保證后續處理設施正常運行。按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵

28、（50100mm） 、中格柵（ 1640mm） 、細格柵（ 310mm）三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機械清除格柵兩種。格柵設計數據：（1）水泵前格柵柵條間隙，應根據水泵要求確定。（2）污水處理系統前格柵柵條凈間隙，應符合下列要求：人工清除為25100mm，機械清楚為 16100mm，最大間隙為 100mm，污水處理廠中可設置中、細兩道格柵，大型污水處理廠亦可設置粗、中、細三道格柵。（3）柵渣與地區的特點、 格柵的間隙大小、 污水流量以及下水道系統的類型等因素有關。在無當地運行資料時，可采用：格柵間隙為1625mm 時取0.100.05m3柵渣 /103m3污水； 格柵間隙為 3050

29、mm時取 0.030.01m3柵渣/103m3污水。（4）在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2 m3） ，一般應采用機械清渣。小型污水處理廠也可采用機械清渣。（5）機械格柵不宜少于2 臺。如為 1 臺時，應設人工清除格柵備用。（6）過柵流速一般采用0.61.0m/s。（7）格柵前渠道內的水流速度一般采用0.40.9m/s。（8）格柵傾角，一般采用4575。人工清除的格柵傾角小時，較省力，但占地多。（9）通過格柵的水頭損失，一般采用0.080.15m。15 （10）格柵間必須設置工作臺，臺面應高于柵前最高設計水位0.5m。工作臺上應有安全和沖洗設施。（11）格柵間工作臺兩側過

30、道寬度不應小于0.7m，工作臺正面過道寬度人工清除不應小于 1.2m，機械清楚不應小于1.5m。（12）機械格柵的動力裝置一般宜設在室內，或采取其他保護設備的措施。（13）設計格柵裝置的構筑物，必須考慮設有良好的通風措施。（14）格柵間內應安設吊運設備，以進行格柵及其他設備的檢修、柵渣的日常清除。本設計中采用中、細兩道格柵。3.1.1 中格柵1已知條件：qmax=0.65m3/s 柵前流速v1=0.7m/s 過柵流速v2=0.8m/s 柵前部分長度0.5m 采用機械格柵 =75格柵間隙 b=25mm 設計 3 組相同型號格柵，一組備用。2設計計算（1）確定柵前水深 h 根據最有水力斷面q=22

31、vb，其中 q=qmax/2=0.325m3/s 則 b1=12vq=7 .0325. 02=0.96m 因此柵前水深 h=b1/2=0.48m （2）柵條間隙數 n n=2sinbhvq其中： n柵條間隙數（ n）qmax最大設計流量（ m3/s） ；格柵傾角（）；b 柵條 間隙 ，粗 格柵b=50100mm，中格柵b=1040mm，細 格柵16 b=310mm，此處取 b=25mm；h柵前水深（ m） ；v2過柵流速（ m/s）代入數值得 n=8 .048.0025.075sin325.0=33.3（取 n=34）（3）柵槽寬度 b b=s(n-1)+bn 其中： b柵槽寬度（ m） ；s

32、柵條寬度（ m）取 0.01m；代入數值得 b=0.01（34-1）+0.025 34=1.18m （4）進水渠道漸寬部分長度l1進水渠寬 b1=0.96m 漸寬部分展開角 1=20此時進水渠道內流速v1=hbq1=48.096.0325.0=0.71m/s 則進水渠道漸寬部分長度l1=11tan2bb=20tan296.018.1=0.30m （5）柵槽與出水渠道連接接觸的漸窄部分長度l2l2=l1/2=0.30/2=0.15m （6）通過格柵的水頭損失h1 h1=kh0h0=gv22sin 其中： h0計算水頭損失（ m） ；g重力加速度（ m2/s） ；k系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增

33、大倍數，一般采用3；阻力系數，其值與柵條斷面形狀有關，=34bs，當采用迎水面為半圓形的矩形斷面時，=1.83。=34bs=1.8334025.001.0=0.54 17 h0=gv22sin =0.54 8.928.02 sin75 =0.017m h1=kh0=3 0.017=0.051m （7）柵后槽總高度 h h=h+h1+h2其中： h2柵前渠道超高，一般采用0.3m 則柵前渠道深 h1=h+h2=0.48+0.3=0.78m 因此 h=h+h1+h2=0.48+0.051+0.3=0.831m （8）柵槽總長度 l l=l1+l2+1.0+0.5+tan1h其中： l1進水渠道漸寬

34、部分的長度（m） ；b1進水渠寬（ m） ；l2柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（m） ；h1柵前渠道深（ m） ，h1=h+h2；代入數值計算得 l=0.30+0.15+1.0+0.5+75tan78.0=2.16m （9）每日柵渣量 w w=zmaskwq1000864001其中：w1柵渣量（ m3/103m3污水） ，格柵間隙為 1625mm 時，w1=0.100.05，格柵間隙為 3050mm時，w1=0.030.01.，此處取 w1=0.05；kz生活污水流量總變化系數，kz=1.40 代入數值得 w=40.110008640005.0325.0=1.0 m3/d0.2 m3/d

35、因此采用機械清渣3.1.2 細格柵1已知條件qmax=0.65m3/s 柵前流速 v1=0.7m/s 過柵流速v2=0.8m/s 柵前部分長度0.5m 采用機械格柵 =75格柵間隙 b=10mm 18 設計 3 組相同型號格柵，一組備用。2設計計算（1）確定柵前水深 h 根據最有水力斷面q=22vb，其中 q=qmax/2=0.325m3/s 則 b1=12vq=7. 0325.02=0.96m 因此柵前水深 h=b1/2=0.48m （2）柵條間隙數 n n=2sinbhvq其中： n柵條間隙數（ n）qmax最大設計流量（ m3/s） ；格柵傾角（）；b 柵條 間隙 ，粗 格柵b=5010

36、0mm， 中格柵b=1040mm，細格柵b=310mm，此處取 b=10mm；h柵前水深（ m） ；v2過柵流速（ m/s）代入數值得 n=8.048.001.075sin325.0=83.2（取 n=84）（3）柵槽寬度 b b=s(n-1)+bn 其中： b柵槽寬度（ m） ；s柵條寬度（ m）取 0.01m；代入數值得 b=0.01（84-1）+0.01 84=1.67m （4）進水渠道漸寬部分長度l1進水渠寬 b1=0.96m 漸寬部分展開角 1=20此時進水渠道內流速v1=hbq1=48.096.0325.0=0.71m/s 19 則進水渠道漸寬部分長度l1=11tan2bb=20t

37、an296.067.1=0.98m （5）柵槽與出水渠道連接接觸的漸窄部分長度l2l2=l1/2=0.98/2=0.49m （6）通過格柵的水頭損失h1 h1=kh0h0=gv22sin 其中： h0計算水頭損失（ m） ；g重力加速度（ m2/s） ；k系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數，一般采用3；阻力系數，其值與柵條斷面形狀有關，=34bs，當采用迎水面為半圓形的矩形斷面時，=1.83。=34bs=1.833401.001.0=1.83 h0=gv22sin = 1.83 8.928.02 sin75 =0.058m h1=kh0=3 0.058=0.174m （7）柵后槽總高度 h

38、 h=h+h1+h2其中： h2柵前渠道超高，一般采用0.3m 則柵前渠道深 h1=h+h2=0.48+0.3=0.78m 因此 h=h+h1+h2=0.48+0.174+0.3=0.954m （8）柵槽總長度 l l=l1+l2+1.0+0.5+tan1h其中： l1進水渠道漸寬部分的長度（m） ；b1進水渠寬（ m） ；20 l2柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（m） ；h1柵前渠道深（ m） ，h1=h+h2；代入數值計算得 l=0.98+0.49+1.0+0.5+75tan78.0=2.19m （9）每日柵渣量 w w=zmaskwq1000864001其中：w1柵渣量（ m3/10

39、3m3污水） ，格柵間隙為 1625mm 時，w1=0.100.05，格柵間隙為 3050mm時，w1=0.030.01.，此處取 w1=0.09；kz生活污水流量總變化系數，kz=1.40 代入數值得 w=40.110008640009.0325.0=1.8 m3/d0.2 m3/d 因此采用機械清渣3.1.3格柵間尺寸本設計將中格柵及細格柵均置于格柵間中，格柵間尺寸設置為長寬=8.0m6.0m，地下埋深 -2.59m。hh1h1h1h2hhb1bb1l1h1/tg| l2=12l1圖 3-1 格柵計算尺寸圖21 3.2 污水提升泵房泵房采用半地下式建造， 平面尺寸為長寬 =12.0 m 8

40、.0m， 地下埋深 -4.24m，采用 wl 型立式污水泵，泵房內防止六臺150 wl 414-11.4 型立式污水泵（五用一備）。單泵流量為 q單=qmax/5= 56000/5=11200m3/d=466.67 m3/h 通過高程計算所需揚程為10.20m 集水池容積考慮 5min 流量，取集水池有效水深為2.5m 表 3-1 150 wl 414-11.4 型立式污水泵性能流量（m3/h ）揚程 （m ） 轉速（r/min ）軸 功 率（kw ）電動機功率（kw ）效率 （% ） 重量（kg）414 11.4 1450 16.8 22 77 1150 3.3 旋流式沉砂池污水中的無機顆粒

41、不僅會磨損設備和管道，降低活性污泥活性， 而且會板積在反應池底部減小反應器有效容積，甚至在脫水時扎破濾袋損壞脫水設備。沉砂池的設置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相對密度較大的污泥顆粒，以免影響后續處理構筑物的正常運行。沉砂池的工作原理是以重力分離或離心力分離為基礎，即控制進入沉砂池的污水流速或旋流速度， 使相對密度大的無機顆粒下沉， 而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。沉砂池的形式， 按池內水流方向的不同， 可分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流式沉砂池。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內沿水平方向流動，具有構造簡單。截留無機顆粒效果較好的優點。豎流

42、式沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內，無機物顆粒藉重力沉于池底，處理效果一般較差。 曝氣沉砂池是在池的一則通入空氣， 使污水沿池旋轉前進， 從而產生與主流垂直的橫向恒速環流。曝氣沉砂池的優點是，通過調節曝氣量， 可以控制污水的旋流速度， 使除砂效率較穩定，受流量變化的影響較小。 同時，還對污水起預曝氣作用。 按生物除磷設計的污水22 處理廠，為保證除磷效果，為保證除磷效果，一般不采用曝氣沉砂池。近年來日益廣泛使用的旋流式沉砂池是利用機械力控制流態和流速，加速砂粒的沉淀， 有機物則被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的優點。沉砂池設計一般規定：（1）沉砂池按去除相對密度2.65、粒徑 0.2m

43、m 以上的砂粒設計。（2）設計流量應按分期建設考慮：當污水為自流進入時， 應按每期的最大設計流量計算； 當污水為提升進入時， 應按每期工作水泵的最大組合流量計算，在合流制處理系統中，應按降雨時的設計流量計算。（3）沉砂池個數或分格數不應少于2 個，并宜按并聯系列設計。 當污水量較少時，可以考慮一格工作，一格備用。（4）城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂 30m3計算，其含水率為60%，容量為 1500kg/m3；合流制污水的沉沙量應根據實際情況確定。（5）砂斗容積應按不大于2d 的沉沙量計算，斗壁與水平面的傾角不應小于55。（6）除砂板宜采用泵吸式或氣提式機械排砂，并設置貯砂池或曬砂場。

44、排砂管直徑不應小于 200mm。（7）當采用重力排砂時，沉砂池和沉砂池應盡量靠近，以縮短排砂管長度，并設砂閘門于管的首端，使排砂管暢通和易于養護管理。（8）沉砂池的超高不宜小于0.3m。選定本設計采用旋流式沉砂池。旋流式沉砂池是一種渦流式沉砂池，由進水口、出水口、沉砂分選區、 集砂區、砂抽吸管、排砂管、砂泵和電動機組成。該沉砂池的特點是， 在進水渠末端設有能產生池壁效應的斜坡，令砂粒下沉， 沿斜坡流入池底，并設有阻流板，以防止紊流；軸向螺旋槳將水流帶向池心，然后向上，由此形成了一個渦形水流， 平底的沉砂分選區能有效地保持渦流形態，較重的砂粒在靠近池心的一個環形孔口落入集砂區，而較輕的有機物由于

45、螺旋槳的作用而與砂粒分離， 最終引向出水渠。 沉砂用的砂泵經砂抽吸管、 排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂區。根據處理污水量的不同， 旋流式沉砂池可分為不同型號，本設計的設計流量為 40000m3/d，因此選定型號12的旋流式沉砂池，尺寸如下：23 表 3-2 12型旋流式沉砂池型號及尺寸流量(萬m3/d) a b c d e f j l p a 4.50 3660 1520 720 1520 460 2030 940 1520 1520 60 ljfabedc900最小值p圖 3-2 旋流式沉砂池各部分尺寸3.4 初沉池1說明初次沉淀池對于去除污水中泥沙懸浮物質都能起到很好的作用，而且能夠對

46、污水中的 bod5起到一定的去除作用。 這樣既能使污水的初步處理達到一個較好的水平，減小后續處理的壓力， 因此考慮設置初次沉淀池。 對于一般的城鎮污水，初沉池的去處對象是懸浮固體，可以去除 ss約 4055%，同時可去除 2030%的bod5。沉淀池一般分平流式、 豎流式和輻流式。 每種沉淀池均包括五個區，即進水區、沉淀區、緩沖區、污泥區和出水區。沉淀池各種池型優缺點和適用條件如下表：24 表 3-3 各種沉淀池優缺點和適用條件池型優點缺點適用條件平流式（1） 沉淀效果好（2） 對沖擊負荷和溫度變化的適應能力強（3） 施工簡易（4） 平面布置緊湊（5） 排泥設備已趨定型（1） 配水不易均勻（2

47、） 采用多斗排泥時，每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，操作量大（3） 采用機械排泥時，設備復雜，對施工質量要求高適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1） 排泥方便，管理簡單（2） 占地面積較小（1） 池子深度大，施工困難（2） 對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差（3） 池徑不宜過大，否則布水不均適用于小型污水處理廠輻流式（1） 多為機械排泥，運行可靠，管理較簡單（2） 排泥設備已定型化機械排泥設備復雜，對施工質量要求高適用于大、中、型污水處理廠沉淀池設計一般規定：（1）設計流量應按分期建設考慮：當污水為自流進入時， 應按每期的最大設計流量計算； 當污水為提升進入時， 應按每期工作水泵的最大組合流

48、量計算，在合流制處理系統中，應按降雨時的設計流量計算。（2）沉淀池的個數或分格數不應少于2 個，并宜按并聯系列設計。（3）池子的超高至少采用0.3m。（4）當表面負荷一定時，有效水深與沉淀時間之比以為定值，即h2/t=q。一般沉淀時間不小于1.0h；有效水深多采用24m，對伏流沉淀池指池邊水深。25 （5）沉淀池的緩沖層高度，一般采用0.30.5m。（6）沉淀池的斜壁與水平面的傾角方斗不宜小于60，圓斗不宜小于 55。（7）初次沉淀池的污泥區容積，一般按不大于2d 的污泥量計算，采用機械排泥時， 可按 4h 污泥量計算；二次沉淀池的污泥區容積按不小于2h貯泥量考慮，泥斗中污泥濃度按混合液濃度及

49、底流濃度的平均濃度計算。（8）排泥管直徑不應小于200mm。（9）沉淀池的污泥一般采用靜水壓力排除，初次沉淀池的靜水頭不應小于1.5m； 二次沉淀池的靜水頭，生物膜法后不應小于1.2m， 曝氣池后不應小于 0.9m。（10）沉淀池的污泥，采用機械排泥時刻連續排泥或間歇排泥，不用機械排泥時應每日排泥。（11）采用多斗排泥時，每個泥斗均應設單獨的閘閥和排泥管。（12）初次沉淀池應設置撇渣設施。（13）沉淀池的入口和出口均應采取整流措施。（14）為減輕堰的負荷，或為改善水質，可采用多槽沿程出水布置。（15）當每組沉淀池有兩個以上時，為使每個池的入流量相等，應在入流口設置調節閘門，以調整流量。（16）

50、當采用重力排泥時，污泥斗的排泥管一般采用鑄鐵管，其下端伸入斗內，頂端敞口，伸出水面，以便于疏通，在水面以下1.52.0m 處，由排泥管接出水平排出管，污泥藉靜水壓力由此排至池外。（17）進水管有壓力時，應設置配水井，進水管應由井壁接入，不宜由井底接入，且應將進水管的進口彎頭朝向井底。最終確定選用普通輻流式沉淀池（中心進水周邊出水輻流式沉淀池）。普通輻流式沉淀池呈圓形或正方形，直徑（或邊長）660m，最大可達 100.m 池周水深 1.53.0m，用機械排泥，池底坡度不宜小于0.05,m。工藝為中心進水，周邊出水，中心傳動排泥的輻流式沉淀池，為了使布水均勻，進水管設穿孔擋板，穿孔率 10%20%

51、。出水堰亦采用鋸齒堰，堰前設擋板，攔截浮渣。刮泥機由桁架及傳動裝置組成。當池徑小于20m 時，用中心傳動；當池徑大于 20m 時，用周邊傳動，周邊線速不宜大于3m/min，13r/h，將污泥推入污泥斗，然后用靜水壓力或污泥泵排除。26 2已知條件表 3-4 初沉池設計數據沉淀池類型沉淀時間（ h）表面負荷（日平均流量）m3/(m2h)污泥含水率（%）堰口負荷l/( sm ) 初次沉淀池1.02.5 1.22.0 9597 2.9 3設計計算（1）沉淀部分水面面積f f=nqqmax其中： qmax最大設計流量（ m2/h） ，qmax=56000 m2/d=2333.33 m2/h；n池數，本

52、設計設2 座初沉池， n=2；q表面負荷 m3/(m2h)，取 q=2.0 m3/(m2h)。代入數值得 f=0.2233.2333=583.33 m3 (2)池子直徑 d d=f4=33.5834=27.25m（取 d=28m）（3）沉淀部分有效水深h2h2= qt 其中： t沉淀時間（ h） ，取=2.0h; 代入數值得 h2=2.0 2.0=4.0（m）（4）沉淀部分有效容積vv=fh2=583.33 4.0=2333.32（m3）（5）污泥部分所需容積v v=ntccq)100(10024)(021max其中： c1進水懸浮物濃度（ t/m3） ；c2出水懸浮物濃度（ t/m3） ；污

53、泥密度（ t/m3） ，其約值為 1；27 0污泥含水率（ %） ，初沉污泥含水率為9597%，取 96%；t兩次清除污泥間隔時間（d） ，取 t=4h。代入數值得 v=610242)96100(14100)150300(56000=17.5m3（6）污泥斗容積 v1v1=35h（r12+r1r2+r22）其中： h5污泥斗高度（ m） ；r1污泥斗上部半徑（ m） ，取 r1=2m；r2污泥斗下部半徑（ m） ，取 r2=1m。則 h5=（r1-r2）tan45=（2-1）tan45=1.0 m 因此 v1=31（22+1 2+12）=7.33 （m3）（7）污泥斗以上圓錐體部分容積v2v2

54、=34h（r2+rr1+r12）其中： h4圓錐體高度（ m） ；r池子半徑（ m） 。設池底徑向坡度為0.05，則h4=（r-r1）0.05=（14-2）0.05=0.6（m）因此 v2=36 .0（142+142+22）=143.3（m3）（8）污泥總容積v1+v2=7.33+143.3=150.63m332.67 m3滿足要求（9）沉淀池總高度 h h=h1+h2+h3+h4+h5其中： h1保護高，取 0.3m；h2有效水深（ m ） ；h3緩沖層高， 非機械排泥時宜為0.5m，機械排泥時， 緩沖層上緣宜高出刮泥板 0.3m；28 h4沉淀池底坡落差（ m ） ； h5污泥斗高度（ m

55、 ） 。代入數值得 h=0.3+4.0+0.5+0.6+1.0=6.40（m）（10）沉淀池池邊高度hh= h1+h2+h3=0.3+4.0+0.5=4.8（m）（11）校核徑深比d/h=28/4=7（負荷徑深比為 612的要求）3.5 aao 生物池1設計參數表 3-5 aao 工藝主要設計參數名稱數值bod5污泥負荷 ns/kgbod5（kgmlss d）-1） 0.130.2 tn負荷/kgtn （kgmlss d）-1） 0.05（好氧段）tp負荷/kgtp （kgmlss d）-1） 0.06（厭氧段）污泥濃度 mlss/ （mg/l）30004000 污泥齡 c/d 1520 水力

56、停留時間 t/h 811 各段停留時間比例a：a：o （1:1:3 ）（1:1:4 ）污泥回流比 r/% 50100 混合液回流比 r內/% 100300 溶解氧濃度 do/(mg/l) 厭氧池 0.2 缺氧池 0.5 好氧池 =2 cod/tn 8（厭氧池）tp/bod50.06（厭氧池）2設計計算（1）參數確定判斷是否可采用a2/o 法cod/tn=744/35=21.268 tp/bod5=6/315=0.0190.06 29 符合要求，因此可以采用a2/o 法；bod5污泥負荷：為保證生物硝化效果，取ns=0.16kgbod5/(kgmlss d)；回流污泥濃度 xr=9000（mg/

57、l） ；污泥回流比 r=80% ；混合液懸浮固體濃度x=rr1xr=8.018 .0 9000=4000（mg/l） ；混合液回流比 r內tn去除率 tn=00tntntne100%=352035100%=42.86% 混合液回流比 r內=tntn1100%=4286.014286.0100%=75% 為了保證脫氮效果，實際混合液回流比r內取 200% 。（2）反應池容積v=xnqss0=400016.031540000=19687.5（m3）(3) 反應池總水力停留時間t=v/q=19687.5/40000=0.492d=11.8h (4) 各段水力停留時間和容積厭氧：缺氧：好氧 =1:1:

58、4 厭氧池水力停留時間t厭=61 11.8=1.97h ，池容 v厭=61 19687.5=3281.25m3缺氧池水力停留時間t缺=61 11.8=1.97h ，池容 v缺=61 19687.5=3281.25m3好氧池水力停留時間t好=64 11.8=7.86h ，池容 v好=64 19687.5=13125m3（5）校核氮磷負荷好氧段總氮負荷=好xvtnq0=1312540003540000=0.0270.05kgtn/(kgmlss d)(符合要求 ) 缺氧段總磷負荷=厭xvtpq0=5.232814000640000=0.0180.06kgtp/(kgmlss d)(符合要求 ) 3

59、0 （6）剩余污泥量微生物的增殖污泥w1w1=a（s0-se）q-bvxv其中： q 設計流量（ m3/d ） ；s0進水有機物濃度（ kg/m3） ；se出水有機物濃度（ kg/m3） ；a產率系數（平均去除單位重量的bod所增殖的微生物量） ，此處取a=0.55；b活性污泥自身分解系數（d-1） ，此處取 b=0.05；xv揮發性懸浮固體濃度（ kg/m3） ，xv=fx，f=mlssmlvss，取 f （一般生活污水處理廠曝氣池混合液mlvss/mlss 在 0.70.8 ） ，則 xv=0.754000=3000（mg/l） 。代入數值得：w1=0.55 （0.315-0.02） 40

60、000-0.05 19687.5 3=3536.875（kg/d）不可生物降解和惰性的懸浮物量（nvss ） ，該部分約占 tss的 50% w2=（tss0-tsse） 50% q=（0.15-0.02） 50% 40000=2600（kg/d）剩余污泥產量w=w1+w2=3536.875+2600=6136.875 （kg/d）設污泥含水率為99.2%（活性污泥的含水率一般為99.2%99.6% ）則濕泥量 q=1000)992. 01(875.6136=767.1（m3/d ）污泥齡 c=wxv=875.6136419687.5=12.83d （7）反應池主要尺寸反應池總容積 v=196