1、 .PAGE29 / NUMPAGES29某城市污水處理廠工藝設計專業名稱：環境工程 指導老師：目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc25901 第1章 緒論 PAGEREF _Toc25901 4 HYPERLINK l _Toc597 一、基礎資料 PAGEREF _Toc597 4 HYPERLINK l _Toc13157 二、污水水質、水量與變化特點 PAGEREF _Toc13157 4 HYPERLINK l _Toc27918 三、進水水質、出水目標（執行標準）與去除效率 PAGEREF _Toc27918 4 HYPERLINK l _Toc2616

2、1 四、確定工藝流程 PAGEREF _Toc26161 5 HYPERLINK l _Toc8800 五、相關設計依據 PAGEREF _Toc8800 5 HYPERLINK l _Toc26942 第2章 總體設計 PAGEREF _Toc26942 6 HYPERLINK l _Toc3026 一、 設計方案的選擇與確定 PAGEREF _Toc3026 6 HYPERLINK l _Toc16958 1 、根據排放標準確定處理程度 PAGEREF _Toc16958 6 HYPERLINK l _Toc31088 2、選擇合理的工藝流程 PAGEREF _Toc31088 6 HYP

3、ERLINK l _Toc26023 二、 工藝流程說明 PAGEREF _Toc26023 7 HYPERLINK l _Toc18446 1、工藝流程圖 PAGEREF _Toc18446 7 HYPERLINK l _Toc22119 2、 各構筑物單元的功能 PAGEREF _Toc22119 7 HYPERLINK l _Toc19101 第3章 工藝流程的計算 PAGEREF _Toc19101 9 HYPERLINK l _Toc4197 一、 粗格柵 PAGEREF _Toc4197 9 HYPERLINK l _Toc5955 1、主要設計參數 PAGEREF _Toc595

4、5 9 HYPERLINK l _Toc31673 2、 工藝尺寸 PAGEREF _Toc31673 9 HYPERLINK l _Toc7698 3、 構筑物簡圖 PAGEREF _Toc7698 11 HYPERLINK l _Toc22281 二、 集水提升泵房 PAGEREF _Toc22281 11 HYPERLINK l _Toc24207 1、 設計水量 PAGEREF _Toc24207 11 HYPERLINK l _Toc14702 三、 細格柵 PAGEREF _Toc14702 12 HYPERLINK l _Toc31342 1、 主要設計參數 PAGEREF _T

5、oc31342 12 HYPERLINK l _Toc4293 2、 工藝尺寸 PAGEREF _Toc4293 12 HYPERLINK l _Toc5932 3、構筑物簡圖 PAGEREF _Toc5932 14 HYPERLINK l _Toc26467 四、 平流式沉砂池 PAGEREF _Toc26467 14 HYPERLINK l _Toc19818 1、 設計參數 PAGEREF _Toc19818 14 HYPERLINK l _Toc21631 2、 工藝尺寸 PAGEREF _Toc21631 14 HYPERLINK l _Toc7225 3、 構筑物簡圖 PAGERE

6、F _Toc7225 16 HYPERLINK l _Toc21709 五、 氧化溝工藝的計算和設計 PAGEREF _Toc21709 16 HYPERLINK l _Toc18363 1、設計參數 PAGEREF _Toc18363 17 HYPERLINK l _Toc29988 2、工藝尺寸 PAGEREF _Toc29988 17 HYPERLINK l _Toc1469 3、工藝簡圖 PAGEREF _Toc1469 21 HYPERLINK l _Toc18215 六、二沉池的設計和計算 PAGEREF _Toc18215 22 HYPERLINK l _Toc12346 1、

7、設計參數 PAGEREF _Toc12346 22 HYPERLINK l _Toc6207 2、 工藝尺寸 PAGEREF _Toc6207 22 HYPERLINK l _Toc13545 3、構筑物簡圖 PAGEREF _Toc13545 24 HYPERLINK l _Toc25967 七、 接觸池（消毒池） PAGEREF _Toc25967 24 HYPERLINK l _Toc29250 1、設計參數 PAGEREF _Toc29250 24 HYPERLINK l _Toc6858 2、工藝尺寸 PAGEREF _Toc6858 24 HYPERLINK l _Toc30109

8、 3、加氯間 PAGEREF _Toc30109 25 HYPERLINK l _Toc25489 4、構筑物簡圖 PAGEREF _Toc25489 25 HYPERLINK l _Toc27481 八、 巴式計量槽 PAGEREF _Toc27481 26 HYPERLINK l _Toc14403 1、設計參數 PAGEREF _Toc14403 26 HYPERLINK l _Toc22830 2、計算 PAGEREF _Toc22830 26 HYPERLINK l _Toc548 3、構筑物簡圖 PAGEREF _Toc548 26 HYPERLINK l _Toc15379 九、

9、污泥濃縮池的計算與設計 PAGEREF _Toc15379 27 HYPERLINK l _Toc10243 1、設計參數 PAGEREF _Toc10243 27 HYPERLINK l _Toc11879 2、 工藝尺寸 PAGEREF _Toc11879 27 HYPERLINK l _Toc13908 3、構筑物簡圖 PAGEREF _Toc13908 28 HYPERLINK l _Toc8244 十、脫水機房的計算 PAGEREF _Toc8244 28 HYPERLINK l _Toc9420 1、壓濾機 PAGEREF _Toc9420 28 HYPERLINK l _Toc1

10、5053 2、 加藥量計算 PAGEREF _Toc15053 29緒論一、基礎資料 （1）城市基本情況 服務人數:250000人 （2）氣象與水文資料 風向：多年主導風向為東南風。 水文：降水量多年平均為每年2370mm； 蒸發量多年平均為每年1800mm； 地下水水位為地面下67m。 年平均水溫：20 （3）廠區地形 設計中地面標高為155.00m，進水管底標高151.75m，管徑500mm，出水排放水位153.00m。二、污水水質、水量與變化特點 （1）污水水質 COD500mg/L，BOD300mg/L，SS200mg/L，氨氮45mg/L，磷6mg/L，pH為69。（2）計算日污水處

11、理量 日平均污水量： 式中： 日平均污水量，；人均日排水量，查資料可知可按用水定額的80計算，；服務人口，人。 最大設計流量為日平均污水量乘以總變化系數，即： 式中 總變化系數，查用插法求得。三、進水水質、出水目標（執行標準）與去除效率 表1-1項目CO（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）磷（mg/L）pH進水50030020045669執行標準100303025369去除率80%90%85%44.4%50%四、確定工藝流程 污水粗格柵集水提升泵房細格柵平流式沉砂池主體反應池二沉池消毒池出水五、相關設計依據 （1）基礎資料里的城市基本情況、氣象與水文資料和廠區地形參考

12、自水污染控制工程課程設計任務書（10級）。 （2）污水水質參考自水污染控制工程課程設計任務書（10級）。 （3）計算日污水量時： a、人均日排水量按照用水定額的80%計算 表1-2 生活用水定額（L/d）城市規模分區特大城市大城市中、小城市150240130210110180三140230120200100170 注：1、居民生活污水定額一般地區可按用水定額的80%計。 2、特大城市指：市區和近郊區非農業人口100萬以上的城市；大城市指：市區和近郊區非農業人口50萬以上不滿100萬的城市；中小城市指：市區和近郊區非農業人口不滿50萬的城市。 3、一區包括

13、：、澳門、；二區包括：、河套以東和黃河以東地區；三區包括:、河套以西和黃河以西的地區。 b、總變化系數kt根據下表用插法求得 表1-3 生活污水量總變化系數kt值 平均日流量 （L/s）51540701002005001000Kt2.32.01.81.71.61.51.41.3 （3）執行標準參考自水污染控制工程實踐教程。 總體設計設計方案的選擇與確定1 、根據排放標準確定處理程度 城鎮污水處理廠污染排放標準（GB 189182002）規定了城市污水排放分為一級、二級和三級標準，不同的水域執行不同的標準。以排放標準作為污水處理廠的出水水質可確定相應各污染物的處理程度（見表1-1）。 根據計算出

14、的設計流量可以確定污水處理廠的規模為中型污水處理廠。2、選擇合理的工藝流程 根據原水水質和處理后的目標水質，選擇氧化溝工藝進行污水處理。 氧化溝是在20世紀50年代開發的，又名氧化渠，因其構筑物呈封閉的溝渠形而得名，因為污水和活性污泥的混合液在環狀的曝氣渠道中不斷循環流動，在有些資料上也稱其為“循環曝氣池”、“無終端的曝氣系統”。氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，連續進出水，所產生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩定，不需設置初沉池和污泥消化池，處理設施大大簡化。氧化溝一般采用圓形或橢圓形廊道，池體狹長，池深較淺，在溝槽中設有機械曝氣和推進裝置，近年來也有采用局部區域鼓風曝氣外加水下推進器

15、的運行方式。池體的布置和曝氣、攪拌裝置都有利于廊道的混合液單向流動。通過曝氣或攪拌作用在廊道中形成0.250.30m/s的流速，使活性污泥呈懸浮狀態，在這樣的廊道流速下，混合液在515min完成一次循環，而廊道量的混合液可以稀釋進水20，廊道中水流雖然呈推流式，但過程動力學接近完全混合反應池。當污水離開曝氣區后30倍，溶解氧濃度降低，有可能發生反硝化反應。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其主要的技術特征有：（1）、氧化溝工藝結合了推流和完全混合兩種流態：污水進入氧化溝后，在曝氣設備的作用下被快速、均勻地與溝中混合液進行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環流動。氧化溝在短時間呈現推流式，而在長

16、時間則呈現完全混合特征，兩者的結合，可以減小短流，使進水被數十倍甚至數百倍的循環水所稀釋，從而提高了氧化溝系統的緩沖能力。（2）、氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度：由于氧化溝的曝氣裝置一般是定位布置的，因此在裝置下游混合液的溶解氧濃度較高，隨著水流沿溝長的流動，溶解氧濃度逐步下降，在某些位置溶解氧的濃度甚至可降至零，出現明顯的溶解氧濃度梯度。（3）、氧化溝的整體體積功率密度較低：氧化溝可在比其他系統低得多的整體體積功率密度下保持液體流動、固體懸浮和充氧，能量的消耗自然降低。（4）、氧化溝工藝采用的處理流程十分簡捷：氧化溝工藝處理城市污水時可不設初沉池，懸浮狀的有機物可在氧化溝得到部分穩定，這比設

17、立單獨的初沉池再進行單獨的污泥穩定要經濟。由于氧化溝采用的污泥平均停留時間較長，其剩余污泥量少于一般活性污泥法產生的污泥，而且氧化溝排放的剩余污泥已在溝得到一定程度的穩定，因此一般可不設污泥消化處理裝置。（5）、氧化溝處理效果穩定，出水水質好：實際應用表明，氧化溝工藝在有機物和懸浮物去除方面，有比傳統活性污泥法更好且更穩定的效果。工藝流程說明1、工藝流程圖各構筑物單元的功能 （1）格柵的功能 格柵由一組或數組平行的金屬柵條、塑料遲溝或金屬篩網、框架與相關裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物，防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道

18、閥門、處理構筑物配水設施、進出水口，減少后續處理產生的浮渣，保證污水處理設施的正常運行。 （2）提升泵房的功能 提升泵房主要用于提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過，從而凈化水質。 （3）沉砂池的功能沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。 （4）曝氣池氧化溝曝氣池氧化溝可以混合液稀釋進水20-30倍。 （5）二沉池的功能二沉池設在生物處理構筑物后面，用于沉淀分離活性污泥或去除生物膜法中脫落的生物膜。 （6）接觸池的功能接觸池即消毒池，用于降解水中的污染物。 （7）濃縮池的功能濃縮池用于減少污泥體積，

19、便于后續處理。 （8）脫水間的作用 脫水間起到脫水的作用。 第3章 工藝流程的計算粗格柵采用機械清渣方法1、主要設計參數設計流量（最大流量）：；柵條寬度:;柵條間隙寬度：;過柵流速：;柵前水深：查管道水力學算圖得，則柵前水深;格柵傾角：;數量：2座;單位體積污水柵渣量：格柵間隙為，則柵渣量W1可取污水。工藝尺寸 (1)格柵形式 格柵柵條的形式有圓形、半圓形、三角形等，不同的柵條結構水力條件不同，相應地阻力系數也不同，對于其他構筑物而言，格柵阻力要小得多，因此，在考慮格柵柵條形式時主要從清渣方便的角度考慮。（2）過柵流量式中：過柵流量，；最大設計流量， 。 （3）柵條間隙數式中：柵條間隙數；格柵

20、傾角，（）；柵條間隙寬度，；柵前水深，；過柵流速，。（4）格柵槽寬度式中:柵條寬度，。 （5）過柵水頭損失 柵條斷面形狀選擇正方形，則阻力數: 計算水頭損失： 過柵水頭損失：式中：阻力系數,其值與柵條的斷面幾何形狀有關；收縮系數，；計算水頭損失，； 重力加速度，取過柵水頭損失，；系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數，一般采用。 （6）柵后槽的總高度式中：柵后槽總高度，；格柵前渠道超高，一般取。 （7）格柵的總長度 進水渠道漸寬部位的長度： 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度： 格柵前槽高： 格柵總長度：式中：進水渠道漸寬部位的長度，；進水渠道寬度，相當于所選擇的管徑，即；進水渠道漸寬部

21、位的展開角度，；格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，；格柵前槽高，。（8）每日柵渣量式中：每日柵渣量，；單位體積污水柵渣量，；污水流量總變化系數。 構筑物簡圖集水提升泵房設計水量設計流量（最大流量）為，選擇用3臺潛污泵（2用1備），則單臺流量為：2、泵的選擇提升泵房有效水深取2.5m揚程：；選擇20SA-22JA型單級雙吸收中開離心清水泵泵的尺寸：集水池容積（按一臺泵最大流量時6min的出流量設計）面積集水池長度取7m，寬度集水池平面尺寸：細格柵采用機械清渣方法主要設計參數設計流量（最大流量）： ；柵條寬度：；柵條間隙寬度：；過柵流速：；柵前水深：查管道水力學算圖得，則柵前水深；格柵傾角：

22、;數量：2座；單位體積污水柵渣量：柵條間隙為，則柵渣量為。工藝尺寸 (1)格柵形式 格柵柵條的形式有圓形、半圓形、三角形等，不同的柵條結構水力條件不同，相應地阻力系數也不同，對于其他構筑物而言，格柵阻力要小得多，因此，在考慮格柵柵條形式時主要從清渣方便的角度考慮。（2）過柵流量式中：過柵流量，；最大設計流量， 。 （3）柵條間隙數式中：柵條間隙數；格柵傾角，（）；柵條間隙寬度，；柵前水深，；過柵流速，。 （4）格柵槽總寬度式中:柵條寬度，。 （5）過柵水頭損失 柵條斷面形狀選擇迎水、背面均為半圓形的矩形，則阻力系數為： 計算水頭損失：過柵水頭損失：式中：阻力系數,其值與柵條的斷面幾何形狀有關；

23、形狀系數，；計算水頭損失，； 重力加速度，取過柵水頭損失，；系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數，一般采用。（6）柵后槽的總高度式中：柵后槽總高度，；格柵前渠道超高，一般取。（7）格柵的總長度 進水渠道漸寬部位的長度： 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度： 格柵前槽高： 格柵總長度：式中：進水渠道漸寬部位的長度，；進水渠道寬度，相當于所選擇的管徑，即；進水渠道漸寬部位的展開角度，；格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，；格柵前槽高，。 （8）每日柵渣量式中：每日柵渣量，；單位體積污水柵渣量，；污水流量總變化系數。3、構筑物簡圖平流式沉砂池 平流式沉砂池具有截留無機顆粒效果較好、構造較

24、簡單等特點，但也存在流速不易控制、沉砂中有急性顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理等缺點。沉砂池的主體部分，實際是一個加寬、加深了的明渠，由入流渠、沉砂區、出流渠、沉砂斗等部分組成，兩端設有閘板以控制水流。在池底部設置12個貯砂斗，下接排砂管。設計參數設計流量（最大流量）：；流速：；停留時間：；工藝尺寸（1）沉砂部分的長度式中:沉砂池沉砂部分長度，；最大設計流量時的速度，；最大設計流量時的停留時間，。 （2）水流斷面面積式中：水流斷面面積，；最大設計流量，。 （3）池總寬度設沉砂池分格數格，每格寬，則池總寬度：式中：池總寬度，；沉砂池分格數，格；每格寬，。 （4）有效水深式中：有效水深，； （5）

25、貯砂斗所需容積 設排砂時間的間隔，則貯砂斗所需容積式中：貯砂斗所需容積，；排砂時間的間隔，；城鎮污水的沉砂量，一般采用；污水流量總變化系數。 （6）每個貯砂斗容積設每一個分格有兩個沉砂斗，則每個貯砂斗容積式中：每個貯砂斗容積，。 （7）貯砂斗各部分尺寸計算設貯砂斗底寬，貯砂斗的上口款，斗壁與水平面的傾角為，則由得貯砂斗下口的面積：貯砂斗上口的面積：則貯砂斗的容積：式中：貯砂斗容積，；貯砂斗高度，；分別為貯砂斗下口和上口的面積，。（8）貯砂室的高度 假設采用重力排砂，池底設0.06坡度坡向砂斗，則貯砂室的高度：（9）池總高度式中：池總高度，；超高，。構筑物簡圖氧化溝工藝的計算和設計采用Carro

26、usel型氧化溝。Carrousel型氧化溝是一多溝串聯系統，進水與回流活性污泥混合后，沿水流方向在溝作不停地循環流動。它的研制的目的是為滿足在較深的氧化溝渠中使混合液充分混合，并能夠維持較高的傳質效率、克服小型氧化溝溝深較淺、混合效果差等的缺陷。實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點。1、設計參數設計流量：； 設兩組，每組流量： 溫度：2、工藝尺寸 （1）硝化菌的生長速率; （2）滿足硝化最小污泥停留時間 （3）氧化溝設計污泥停留時間 （4）實際設計泥齡 （5）對應生長速率 （6）去除有機物與硝化所需的氧化溝體積 (7)實際反硝化速率 (8)每日產生的

27、生物污泥量 （9）二沉池設計的生物合成需氮量 （10）折合每單位體積進水用于生物合成的氮量 (11)反硝化量 (12)所去除的氮量 （13）反硝化所要求增加的氧化溝的體積 （14）每組氧化溝的體積 （15）氧化溝設計水力停留時間 （16）取有效水深4.5m，寬度為7m，則所需溝的總長度為496m，超高取0.5m （17）每組溝需氧量的確定，速率常數k取0.22 （18）混合要求的最小功率 (19)回流污泥濃度 （20）回流污泥量計算（根據物料守恒）（21）每組溝剩余污泥量計算3、工藝簡圖六、二沉池的設計和計算 二沉池設在生物處理構筑物后面，其功能是既要保證出水的水質，又要保證污泥的回流。設計參

28、數設計流量(平均流量+回流污泥量）：；表面水力負荷：；沉淀時間：；水平流速：；每人每日產生的污泥量：；設計人口數：；沉淀池型：平流式沉淀池。工藝尺寸（1）沉淀區的表面積式中：沉淀區的表面積，設計流量（平均流量+回流污泥量），；表面水力負荷，。沉淀區有效水深式中：有效水深，通常在；沉淀時間，一般取。 （3）沉淀區有效容積式中：沉淀區有效容積，。（4）沉淀池長度式中：沉淀池長度，；水平流速，一般不大于。（5）沉淀區的總寬度式中：沉淀區的總寬度，。（6）沉淀池的數量，則，取，那么，取式中：每座沉淀池的寬度，；沉淀池的數量。（7）污泥區的容積 兩次排泥的時間間隔按計算，則式中：污泥區的容積，；每人每日產生的污泥量，；設計人口數，人；兩次排泥的時間間隔，。（8）沉淀池的總高度式中：沉淀池總高度，；沉淀池超高，一般取；沉淀區的有效水深，；緩沖層高度，無機械刮泥設備時為，有機械刮泥設備時，其上緣應高出刮板；貯泥斗高度，；梯形部分的高度，；（9）貯泥斗的容積式中：貯泥斗的容積，；貯泥斗的上口面積，；貯泥斗的下口面積，。（10）貯泥斗以上梯形部分污泥容積式中：貯泥斗以上梯形部分污泥容積，；梯形上底邊長，相當于沉淀池長度；梯形下底邊長，相當于貯泥斗上邊長。3、構筑物簡圖接觸池（消毒池）消毒是保證污水安全排放或回，用的最后環節。盡管在污水處理過程中，水中的微生物和可能的致