TOC\o"1-3"\h\u29502第一章緒論 310171設計基礎資料 3154191、基礎資料 3286732、污水水質、水量及變化特點 3110803、處理后的出水水質目標 4139164、有關設計依據 4236435、廠區地形 523258第二章總體設計 5315762.1設計方案的選擇與確定 5157742.1.1污水廠處理規模 5257212.1.2處理程度 5235732.2工藝流程說明 520777第三章工藝流程計算 6155903.1污水處理部分 6155413.1.1粗格柵 7185323.1.2提升泵房 11182973.1.3細格柵 12229173.1.4平流式沉砂池 1421616生物處理（氧化溝處理系統） 16296173.1.5氧化溝 16154443.1.6二沉池 21112393.1.7消毒池 2427363.1.8.接觸池 2520433.1.9、計量槽 2673163.2污泥處理 26279163.2.1、污泥濃縮池 26301503.2.2、貯泥池 30159693.2.3、污泥脫水池 3122173.3工藝流程高程的水力計算 326204第四章附屬建筑的確定 3220015第五章污水處理廠的總體布置 32119001、平面布置設計 32139742、高程布置 3221751第六章總論 32185附錄 3310226參考文獻： 33某城市污水處理廠工藝設計緒論設計基礎資料1、基礎資料：城市基本情況、氣象資料、水文地質資料等（1）城市基本情況：城鎮人口150000人為小城市（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；地下水位，地面下6~7m。年平均水溫：20℃污水水質、水量及變化特點(1)、污水水質COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)氨氮(mg/l)磷(mg/l)pH進水水質≤400≤250≤200≤45≤66~9（2）、污水水量綜合生活用水定額（平均每人L/d）城市規模分區特大城市大城市中、小城市一210～340190～310170～280二150～240130～210110～180三140～230120～200100～170注：①生活污水定額對于給排水系統完善的地區可按用水定額的90%計，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；大城市是指：市區和近郊區非農業人口50萬以上不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：貴州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、臺灣、廣東、廣西、香港、澳門、上海、云南、江蘇、安徽;二區包括：黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西、河南、山東、寧夏、陜西、內蒙古河套以東和甘肅黃河以東的地區；三區包括：新疆、青海、西藏、內蒙古河套以西和甘肅黃河以西的地區。根據要求取綜合生活用水定額為平均每人150L/d，則生活污水頂定額為平均每人150×0.8=120L/d；設計水量=綜合生活污水水量總變化系數平均日流量/（L/s）5154070100200500≥1000總變化系數2.321.81.71.61.51.41.3根據插入法求得總變化系數為1.48最大設計流量=式中——設計規模，;——最大設計流量，；——總變化系數；——人均日排水量，——當量人口，人。人均日排水量q根據小城市《居民生活用水定額》查得，總變化系數k根據平均日流量確定（3）、變化特點對于一般小城市的居民生活污水而言，總變化系數不是很大3、處理后的出水水質目標COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)氨氮(mg/l)磷(mg/l)pH出水水質≤60≤20≤20≤8≤16~9污水經二級處理后應符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918--2002）中的相關要求4、有關設計依據：相關設計規范與標準及參考文獻綜述。《給排水設計手冊》第5、11冊；《室外排水設計規范》（GB50014-2006）；《水污染控制工程第三版上、下冊》；《城市污水處理廠污染物排放標準》（國標GB18918-2002）。5、廠區地形：設計中地面標高為155.00mm，進水管底標高151.75mm，管徑500mm，出水排放水位153.00mm。總體設計設計方案的選擇與確定根據原水水質及處理后的目標水質，確定污水廠處理規模、處理程度（BOD5和SS的去除率），合理工藝流程，說明理由。污水廠處理規模日平均處理污水量：=根據《城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》（GJJ31—89）（附屬建筑面積）查得。污水廠的總用房面積為158m2。處理程度BOD5的去除率：(250-20）／250×100%=92%SS的去除率：(200-20)／200×100%=90%工藝流程：氧化溝工藝流程圖1氧化溝工藝流程工藝流程說明作工藝流程簡圖，并對工藝流程中各構筑物單元的功能進行詳細說明。粗格柵粗格柵提升泵房細格柵沉砂池初沉池消化池二沉池消毒池氧化溝各構筑物單元的功能：=1\*GB3①提升泵房：水位高時自管，水位低時引水灌泵；=2\*GB3②格柵：安裝在提升泵房集水井的進口處，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物。防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、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。=3\*GB3③沉砂池：去除污水中泥沙、煤渣等相對密度較大的額無機顆粒，以免影響后續處理構筑物的正常運行。=4\*GB3④初沉池：是一級污水處理系統的主要處理構筑物，或作為生物處理法中預處理的構筑物，主要去除懸浮固體，可以去除SS約40%~55%，同時可以去除20%~30%的BOD5,可降低后續生物處理構筑物的有機負荷。=5\*GB3⑤生物處理：利用個體微小、代謝營養類型多樣、適應力強的微生物的新陳代謝作用，對污水進行凈化的處理方法。=6\*GB3⑥接觸池：殺死處理后污水中的病原性微生物。=7\*GB3⑦濃縮池：可是污泥初步減容，使其體積減小為原來的幾分之一，從而為后續處理或處置帶來方便。=8\*GB3⑧消化池：在無氧條件下，由兼性厭氧細菌及專性厭氧細菌降解有機物使污泥得到穩定，其最終產物是二氧化碳和甲烷等。=9\*GB3⑨脫水間：將污泥脫水使得可以得到干燥的泥餅。工藝流程計算3.1污水處理部分對流程中所有單元構筑物進行設計計算：粗格柵、進水提升泵站、細格柵、沉砂池、生物處理單元、鼓風曝氣系統、污泥回流系統、二沉池。列出計算參數、過程、畫出計算草圖、設備選型。3.1.1粗格柵泵前設置粗格柵的作用是保護水泵格柵計算公式表3-1名稱公式符號說明1柵槽寬度—格柵槽寬度，—柵條寬度，—格柵凈間隙，—格柵間隙數，個—最大設計流量，—柵前水深，—格柵安裝傾角，；—污水流經格柵速度，一般取0.6-1.02.通過格柵的水頭損失—通過格柵的水頭損失—計算水頭損失—重力加速度—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，其值與棚條斷面形狀有關，可按表3-3計算3.柵后槽總高度—柵前渠道超高，一般采用0.3m—通過格柵的水頭損失4.柵槽總長度—進水渠道間寬部分的長度—進水渠寬—進水渠道間寬部分的展開角度,一般可采用，則—柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的長度（m）—柵前渠道深5.每日柵渣量—柵渣量，，格柵間隙為16-25mm時，=0.10-0.05格柵間隙為40mm左右時，=0.03-0.01—生活污水流量總變化系數，1.48(1)、主要設計參數設計流量日平均污水量：==；總變化系數：；則設計流量（最大流量）：=1.48×18000=26640=0.31柵條寬度：10；柵條間隙寬度：20；過柵流速：0.9柵前渠道流速：0.77柵前渠道水深：0.4格柵傾角：格柵臺數：3（2用1備）柵渣截留量：格柵間隙為20，柵渣量按1000污水產渣0.07（機械清渣）。（2）、工藝尺寸格柵計算草圖如圖2=1\*GB3①格柵尺寸過柵流量柵條間隙數：，取為21。有效柵寬：格柵選擇柵條斷面：采用銳邊矩形阻力系數計算公式表3-3柵條斷面形狀公式說明銳邊矩形迎水面為半圓形的矩形圓形迎水、背水面均為半圓形的矩形形狀系數正方形格柵阻力系數：計算水頭損失：通過格柵的水頭損失：柵后槽總高度：柵前渠道深：進水渠道間寬部分的長度：設進水渠道寬，其漸寬部分展開角（進水渠道內的流速為0.77），柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的長度：柵槽總長度：每日柵渣量：∵=0.54>0.2∴宜采用機械清渣,格柵臺數至少為2臺，選用3臺，其中一臺備用。提升泵房（1）水泵選擇設計水量為26640，選擇用2臺潛污泵（1用1備），則流量為所需總揚程：11計算見下圖選擇350QW1200-18-90型潛污泵，泵的參數見表3-3，見下圖。則泵的基座尺寸L×B=888mm×440mm。表3-3350QW1200-18-90型潛污泵參數出水口徑/mm流量/轉速/重量電動機功率/效率/350120099020009082.53.1.3細格柵1、組要設計參數設計流量0.31m3/s;柵條寬度S10mm;柵條間隙寬度b10mm;過柵流速1.0m/s;柵前渠道流速0.6m/s；柵前渠道水深0.8m;格柵傾角60°；數量1座；柵渣量柵條間隙10mm，柵渣量W1按1000m3污水產渣0.1m3（機械清渣）。2設計與計算(1)格柵槽總寬度B：（2）過柵水頭損失h(柵條斷面形狀為正方形)：m（3）柵后槽的總高度：格柵的總長度：（5）每日柵渣量：3.1.4平流式沉砂池1、設計參數設計流量；停留時間；流速；有效水深；沉砂量；排砂時間間隔；貯砂口高度；貯砂口底寬；坡度；2、設計與計算（1）沉砂部分的長度：m（2）水流斷面面積：㎡（3）池總寬度B：m(取有效水深為1m)（4）貯砂斗所需容積V：（設）（5）貯砂斗各部分尺寸計算：貯砂斗上口寬b：m砂斗容積V：(6)貯砂室的高度h：（7）池總高度H：m（8）核算最小流速v：生物處理（氧化溝處理系統）3.1.5氧化溝（一）基本原理氧化溝中的活性污泥以污水中的有機物作為食料，使其之后無機化。在氧化溝系統中，通過轉刷（或轉盤和其他機械曝氣設備），使污水和混合液在環狀的渠內循環流動，依靠轉刷推動污水和混合液流動以及進行曝氣，典型氧化溝工藝的示意圖，見圖5.圖5氧化溝工藝流程圖混合液通過轉刷后，溶解氧濃度被提高，隨后，在渠內流動過程中又逐漸降低。因此以延時曝氣的方式運行。（二）、氧化溝類型（T型氧化溝）T型氧化溝系統組成T型交替式氧化溝的主要工藝特征處理對象系統中溝的數量各溝的功能分工設置單獨的沉淀池3氧化、沉淀不需要溝并排布置，利用溝壁上的連通孔相互連接，以三條相互聯系的氧化溝作為一個整體，每條溝都裝有用于曝氣和推動循環的轉刷。三條溝以交替交換工作方式，其中兩條溝用于工藝反應（曝氣和混合），另一條用作沉淀。在氧化溝運行時，污水由進水配水井進行三條溝的進水配水切換，進水在氧化溝內，根據已設定的程序進行工藝反應。設計參數設計流量；進水；出水；最低、最高水溫15℃、25℃；出水；氧的半速常數；；；；；；；；速率常數；設計流量（日平均水量）18000m3/d；為考慮小型處理污水廠污泥不進行厭氧或好氧消化穩定，以延時曝氣方式運行，因此設計污泥泥齡為30d，使其部分穩定。為提高系統抗負荷變化的能力，選擇混液污泥濃度MLSS為4000mg/L，f=MLVSS/MLSS=0.7，溶解氧濃度C=2.0mg/L。設計一組氧化溝，設計流量18000m3/d.三條溝污泥濃度分布為4300、3400、4300mg/L。考慮對污泥進行部分穩定，實際設計泥齡為=30d。氧化溝的渠道內的水流速度為0.30m/s。三溝交替氧化溝是將沉淀工藝結合進氧化溝系統，三條溝在不同的時段功能進行切換，如硝反硝化、沉淀等，其中一條邊溝總處于沉淀狀態。（1）計算硝化菌的生長速率硝化所需最小污泥平均停留時間，取平均溫度20，氧的半速率常數取2.0mg/L，pH按7.2考慮。因此，滿足硝化最小污泥停留時間為。選擇安全系數來計算氧化溝設計污泥停留時間。由于考慮對污泥進行部分的穩定，實際設計泥齡為=30d,對應的生長速率為計算去除有機物及硝化所需的氧化溝體積：除非特殊說明，以下均按每組進行計算。污泥內源呼吸系數=0.05，污泥產率系數=0.5去除。氧化溝設計水力停留時間為（3）、每日產生的生物污泥量為：（4）、確定氧化溝的的總體積。參與生物降解的氧化溝總體積為14194.3。考慮溝中用于沉淀需要的體積，氧化溝的總體積為式中—設計氧化溝的總體積（）；—工藝反應系數（考慮運行條件、污泥分布等因素），對于運行周期為8，工藝模式為圖6所示時，=0.55。圖6、確定氧化溝的工藝尺寸：氧化溝有效深度為3.5，超高為0.5。如采用轉刷曝氣機，有效長度為9。則每組溝中的每條溝寬為18，溝總長為106。（6）、每組溝需氧量的確定：如取水質修正系數，壓力修正系數，溫度為時的飽和溶解氧濃度分別為標準狀態需氧量；選用直徑10000的轉刷（），動力效率1.8，因此需要的設備功率為200。如每臺轉刷的功率為45，這樣同時用于曝氣的轉刷數4.4臺。三溝式氧化溝中的每條溝在不同的時間段內進行功能的切換（氧化、沉淀等），因此上面求出的轉刷數應該設置在一個周期內處于好樣狀態的溝中。一個周期內在時間的分布上處于好氧狀態的溝數與不同的運行模式相關，采用圖的模式，一個周期內在時間分布上處于好氧狀態的溝數為因此，每條溝上配備的轉刷數為。每組溝共需要12臺轉刷，沿流線等距離設置。(7)回流污泥量計算：根據物料平衡：進水：式中—回流污泥量—回流污泥濃度，根據公式：（取100，取1,其他符號同前。）（8）、每組溝剩余污泥量計算：=1362.9kg/d3.1.6二沉池1.設計參數最大設計流量設計流量（平均水量+回流污泥量）；表面負荷；沉淀時間2.3；出水堰負荷1.5L/()；污泥區容積:沉淀池數量8座；沉淀池型豎流式沉淀池，見圖8。圖82.設計與計算（1）、計算示意，見圖9：圖9豎流式沉淀池計算示意1—中心管2—反射板3—集水槽4—排泥管、中心管面積：設，采用8個豎流式沉淀池，每池設計流量：（2）、中心管直徑：取直徑(3)、中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度：設，，則，、沉淀部分有效斷面積：設表面負荷，則，（5）、沉淀池直徑：取直徑（6）、沉淀部分有效水深：，，取。（符合要求）。（7）、校核集水槽出水堰負荷：集水槽每米出水堰負荷為，（符合要求）。（8）、沉淀部分所需總容積：設，每個池子所需污泥室容積為（9）、圓截錐部分容積：設圓截錐體下底直徑為0.6，則(10)、沉淀池總高度:設超高及緩沖層各為0.3，3.1.7消毒池1、消毒方法的選擇：消毒方法分為兩類：物理方法和化學方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法。化學方法是利用各種化學藥劑進行消毒，常用的化學消毒劑有氯及其化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。氯價格便宜，消毒可靠且經驗成熟，是應用最廣的消毒劑，所以本次設計選擇液氯消毒。3.1.8.接觸池設計廊道式接觸反應池1座，水力停留時間t為30min，廊道水流速度為，設計流量為。（1）接觸池容積（2）接觸池表面積：接觸池平均水深設計為3m，則接觸面積（3）廊道寬取0.25m.實際流速0.28m/s。（4）接觸池寬（采用12個隔板，則有13個廊道），取（5）接觸池長度。3.加氯間（1）加氯量氯量按每立方米污水投加5g計，則每天需要氯量。（2）加氯設備選用3臺ZJ-2型轉子加氯機，兩用一備，單臺加氯機為10kg/h，加氯機尺寸。機器凈重為30kg。3.1.9、計量槽接觸池末端設咽喉式巴氏計量槽一座，以便對污水處理廠的流量進行監控。依據設計手冊，流量為0.21m3/s時測量范圍(m3/s)W(m)B(m)A(m)2/3A(m)C(m)D(m)0.018-02500.201.3001.3260.8840.500.72喉寬取0.20m，則喉管長度計量槽總長喉寬取0.20m,按以下公式求出流量而當流量為210L/s，W=0.20m時，H1=0.61m；則使計量槽為自由流，則，算出H2≤0.3904m3.2污泥處理3.2.1、污泥濃縮池采用氣浮濃縮法進行濃縮，氣浮濃縮系統流程如圖12圖12氣浮濃縮系統流程1—清夜池2—加壓泵3—空壓機4—溶氣罐5—減壓閥6—氣浮池7—刮泥機8—脫氣池1、設計規定及參數采用矩形平流式氣浮濃縮池如圖13圖13矩形浮選濃縮池1—刮渣機2—刮泥機3—進泥室設計流量；污泥密度；進泥濃度；固體表面負荷；壓力溶氣罐表壓pa；濃縮后含水率97.5%；濃縮時間T=14h；氣固比0.02；濃縮池數量1座；濃縮池池型矩形平流式。2、濃縮池尺寸（1）面積（2）回流比R：據經驗，氣固比取0.02，采用裝設填料的壓力罐，f=0.8；20℃時，空氣飽和溶解度；流入的污泥濃度；因為得所以回流水量：；則；（3）設長寬比為3，則氣浮池高度式中—分離區高度（由過水斷面算出）；—濃縮區高度，一般最小值為1.2；—死水區高度，一般采用0.1；水平流速采用則過水斷面為；按水力負荷校核：；按停留時間進行校核：；以上均接近設計一般要求。溶氣罐凈體積（不包括填料）按溶氣水停留3min計算，則：；以水力負荷校核氣浮池面積：；符合要求。（5）若濃縮池每天運行14h，則流量：；污泥負荷仍取2.5，則；回流比仍為270％，回流水量：；溶氣罐凈體積：；以水力負荷校核氣浮池面積：；符合要求；3、濃縮池后污泥體積污泥濃縮前含水率P為99.51%，濃縮后含水率P取97.5%，則濃縮后每天產污泥體積3.2.2、貯泥池1.一般說明貯泥池得作用是調節消化池排泥和污泥脫水兩個單元得污泥平衡。貯泥池體積越大，貯泥時間越長，脫水間工作靈活性越大。貯泥池一般設計為圓形，內置攪拌機，防止污泥結塊和沉淀影響污泥從貯泥池到脫水機間的輸運。2.主要設計參數設計流量,含水率為停留時間有效水深貯泥池容積:設計貯泥池周期為，則貯泥池容積4.貯泥池尺寸：取池深為，則貯泥池面積設計圓形貯泥池1座，直徑4.攪拌設備為防止污泥在貯泥池中沉淀，貯泥池內設置攪拌設備。設置液下攪拌機一臺，功率10kW。3.2.3、污泥脫水池1、一般說明污泥脫水是將污泥的含水率降至85%以下的操作。污泥經脫水后，一般形成泥餅，體積大大減小，以便于最終的處置。在脫水前要對污泥進行調理，改善污泥的脫水性能。工程上調理的主要方法為投加絮凝劑。絮凝劑一般采用高分子絮凝劑。污泥脫水方法有自然干化和機械脫水。城市污水處理廠一般由與場地的限制，污泥脫水主要采用機械脫水。機械脫水的方式有真空過濾、板框壓濾、帶式壓濾和離心過濾等。板框壓濾為間歇操作，一般適中、小型污水處理廠；大中型污水處理廠目前普遍采用帶式壓濾和離心過濾。2、主要設計參數：設計流量；絮凝劑PAM（或改性產品）；投加量以剩余污泥干固體的0.4%計，即。3、設計與計算：（1）溶藥池計算溶藥池數量不少于2個溶藥池容積V：（2）、溶藥池形式：大型污水處理廠的溶藥池可采用混凝土結構，而中小型污水處理廠一般采用成套的加藥設備，有關的設計和選型可參考有關手冊。（3）加藥間加藥間的設計應滿足加藥設備的安裝、運行和維修要求。4、工藝設備加藥間的工藝設備包括加藥池攪拌機、加藥泵、計量設備以及起吊設備等。攪拌機的攪拌功率按0.1kW/m3進行選擇。加藥泵殼采取普通離心泵后專用加藥泵（柱塞泵），泵的選擇按所需的流量和揚程進行。3.3工藝流程高程的水力計算3.3.1見水力及高程計算Excel表附屬建筑的確定除了污水處理和污泥處理必需的構筑物外，還包括諸如辦公樓、維修間、倉庫、鍋爐房以及其他附屬設施和生活服務設施。有關附屬建筑物的設計按建設部《城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標注》（CJJ31—90）進行。污水處理廠的總體布置平面布置設計見污水處理廠平面布置圖高程布置見污水處理廠高程布置圖總論通過2周的課程設計，總的來說受益匪淺。練習了Word文檔、Excel、CAD軟件功能的使用。從陌生到基本能夠運用，從不知道到通過向老師詢問后解決問題的小小喜悅，從不知所措、按部就班到能夠自己置疑，解決問題的工作能力。深刻的體會到熟能生巧的含義。相信這十多天的練習能夠為以后的工作、學習打下良好