污水处理厂设计总结

年复一年，日复一日，当一段工作完成后，或是一个项目结束后，回首工作与项目的过程，从中反思不足之处，可获得宝贵的成长经验。因此，我们需要写一份工作报告，但如何写出重点突出的总结呢？今天小编为大家精心挑选了关于《污水处理厂设计总结》，供大家参考，更多范文可通过本站顶部搜索您需要的内容。

第一篇：污水处理厂设计总结

热处理设备课程设计总结

热处理设备课程为金属材料专业的一门理论加实践的基础课程，它是继金属学基础、热处理原理课程学习完以后又一门专业课。通过热处理设备的设计，可以让学生了解到热处理炉设计的基本方法，可以根据热处理工件的尺寸或生产效率来设计热处理炉的大小、型号、形状等。通过该课程的实践训练，可以培养学生查阅文献的能力，在获得相关问题的情况下，通过自己的努力，获的解决问题的方法。通过该课程的实践与锻炼，让学生真正的了解到热处理炉的真正内部结构，也让学生能够根据具体要求，自己能够设计出所需要的炉型、结构、功率等。使学生的动手能力大大加强。另外，通过该课程的设计实践，让学生让理论与实践相结合，在实践中理解与消化在课堂上所学到的理论知识。同时经过反复的理论与实践的相互交流与印证，可以融会贯通，对学生今后走进工作岗位会具有极大的实践经验与理论支持。因此本课程是金属材料专业必不可少的专业基础课程，应当积极加强该课程的实践与经费的支持，以提高我校学生的动手能力与实践能力，才能让我校的学生具有更大社会竞争力，更具有极大的求职机会。

第二篇：污水处理厂设计

一.

二.施工方法

(一)施工准备

1 、模板安装前基本工作：

( 1 )放线：首先引测建筑的边柱、墙轴线，并以该轴线为起点，引出各条轴线。模板放线时，根据施工图用墨线弹出模板的中心线和边线，墙模板要弹出模板的边线和外侧控制线，以便于模板安装和校正。

( 2 )用水准仪把建筑水平标高根据实际标高的要求，直接引测到模板安装位置。 ( 3 )模板垫底部位应预先找平，杂物清理干净，以保证模板位置正确，防止模板底部漏浆或砼成形后烂根。

( 4 )需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查，未经修复的部件不得使用。 ( 5 )事先确定模板的组装设计方案，向施工班组进行技术、质量、安全交底。

( 6 )经检查合格的模板应按安装程序进行堆放或运输。堆放整齐，底部模板应垫离地面不少 10cm.

( 7 )支承支柱的土壤地面，应事先夯实整平，加铺 50 厚垫板，并做好防水、排水设置。

( 8 )模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程，严禁在模板上涂刷废机油。胶模剂要经济适用，不粘污钢筋为主。

( 9 )做好施工机具和辅助材料的准备工作。

(二)模板安装

1 、技术要求：

( 1 )按配板设计循序拼装，以保证模板系统的整体稳定。

( 2 )配件必须安装牢固，支持和斜撑的支承面应平整坚实，要有足够的受压面积。 ( 3 )预埋件、预留孔洞必须位置准确，安设牢固。

( 4 )基础模板必须支撑牢固，防止变形，侧模斜撑的底部应加设垫木。

( 5 )墙、柱模板底面应找平，下端应事先做好基准靠紧垫平，模板应有可靠的支承点，其平直度应进行校正，两侧模板均应利用斜撑调整固定其垂直度。

( 6 )支柱所设的水平撑与剪刀撑，应按构造与整体稳定性布置。

( 7 )同一条拼缝上的 U 形卡，不宜向同一方向卡紧。

( 8 )墙模板的对拉螺栓孔应平直相对，穿插螺栓不得斜拉硬顶。严禁在钢模板上采用电、气焊灼孔。

( 9 )钢楞宜采用整根杆件，接头应错开设置，搭接长度不应少于 300mm.2 、模板安装注意事项

( 1 )柱模板

保证柱模板长度符合模数，不符合模数的放到节点部位处理。柱模根部要用水泥砂浆堵严，防止跑浆，柱模的浇筑口和清扫在配模时一并考虑留出。若梁、柱模板分两次支设时，在柱子砼达到拆模强度时，最上一段柱模先保留不拆，以便于与梁模板连接。

按照现行 《 砼结构工程施工及验收规范 》 ( GB50204-94 )，浇筑砼的自由倾落高度不得超过 2 m的规定。因此在柱模超过 2m 以上时可以采取设门子板车的办法。 ( 2 )梁模板

梁口与柱头模板的连接要紧密牢固。

梁模支柱一般情况下采用双支柱时，间距以 60~100 为宜，特殊情况应设计计算。模板支柱纵横向和水平拉杆、剪刀撑等均应按设计要求布置，当设计无规定时，支柱间距一般不宜大于 1 m，纵横方向水平拉杆的上下间距不宜大于 1.5m ，纵横方向的剪刀撑间距不大于 6 米，扣件钢管支架要检查扣件是否拧紧。

(3) 墙模板

按位置线安装门洞口模板、预埋件或木砖。模板安装按设计要求，边就位边校正，并随即安装各种连接件，支撑件或加设临时支撑。相邻模板边肋用 U 形卡连接的间距不得大于 300 ;对拉螺栓应根据不同的对拉形式采用不同的做法。

墙高超过 2 米以上时，一般应留设门子板。设置方法同柱模板，门子板水平距一般为 2.5 米。

( 4 )楼板模板

采用 Φ48×3.5 钢管做立柱，从边跨一侧开始逐排安装立柱，并同时安装外楞。立柱和钢楞(大龙骨)间距，根据模板设计计算决定，一般情况下立柱与外楞间距为 600~1200 小龙骨间距 400~600 调平后即可铺设模板。在模板铺设完，标高校正后，立杆之间应加设水平拉杆，其道数要根据立杆高度决定，一般情况下离地面 200~300 处设一道，往上纵横方向每 1 。 2 左右设一道。

底层地面应夯实，底层和楼层立柱均应垫通长脚手板。采用多层支架时，上下层支

柱应在同一坚向中心线上。

( 5 )基础模板

为保证基础尺寸，防止两侧模板位移，宜在两侧模板间相隔一段距离加设临时支撑，浇筑砼时拆除。

箱基底板模板应按设计要求留置后浇带，剪力墙壁位置准确，随时找正，及时拧紧对拉螺栓。

( 6 )楼梯模板

施工前应根据实际层高放样，先安装休息平台梁模板，再安装楼梯模板斜楞，然后铺设梯底模，安装外侧模和步模板。

安装模板蛙要特别注意斜向支柱(斜撑)的固定。防止浇筑砼时模板移动。

后浇带内侧模板安装时，底板处采用以层钢丝网片支模，墙壁、顶板采用 3 厚木板支模。

三、保证安全生产和要求

1 、模板上架设的电线和使用的照明灯具。应采用 36V 的低压电源或其它有效的安全措施。

2 、作业时，各种配件应放在工具箱或工具袋中，严禁放在模板或脚手架上，不得掉落。 3 、要避开雷雨天施工。

4 、装、拆模板时，必须采用稳固的登高工具，高度超过 3 。 5 时，必须搭设脚手架。装、拆时下面不得站人。高处作业时操作人员应挂上安全带。装、拆模板应随拆随运转，扣件和钢管严禁堆放在脚手板上和抛掷。

5 、安装墙、柱模板

四、模板设计

本工程墙、柱模板采用组合钢模板组拼，支撑、楞采用 Φ48×3.5 钢管。

1 、墙模板结构设计：取 6 米跨计算(其余跨度参照)，扣除柱位置，净跨为 6-0.24=5.76 米。采用 Φ12 对拉螺栓(两头采用钻孔钢片)，纵向间距 600mm ，竖向间距 300mm 。组合钢模拼装详附图所示。

钢材抗拉强度设计值： Q 235 钢为 215N/ mm 2 。钢模的允许挠度：面板为 1.5mm ，钢楞为 3mm 。验算：钢模板、钢楞和对拉 Φ12 钢筋是否满足设计要求。

( 1 )、荷载设计值砼自重 rc =24KN/mm 3 ，强度等级 C30 ，坍落度 12cma 、砼侧压力

砼初凝时间： t0 =200/T+15=200/20+15=5.71h

F1=0.22×rc×t0×1×1.15 ×1.81/2 =46.52KN/ 2

F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m 2

取两者中小值 , 即 F1=46.52KN/m 2,

实际值 F=F1×1×1.15=53.5KN/m 2

b. 倾倒砼时产生的水平荷截采用导管为 2KN/m 2

荷载实际值为 2×1.4×0.85=2.38KN/ m 2

荷载组合实际值 :F=53.5=2.38=55.88K / m 2

(2) 、验算 a. 钢模板验算采用 P3015 钢模板( δ=2.5 )

I=26.97×104mm4 Wxj=5.9×103mm3

计算简图 : ( 略 ) 化为线均布荷载 :

q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm

( 用于计算承载力 )

q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm

( 用于验算挠度 )

挠度验算 : p=0.273×q P4/100E1

=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104

=1.13mm<[p]=1.5mm (可)

b. 内钢楞验算

1 根 Φ48×3.5 I=12.19×104 mm4 W=5.08×103 mm3

计算简图 : ( 略 ) 线荷截

q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm

( 用于计算承载力 )

q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm

( 用于验算挠度 )

抗弯强度验算 :

330/800=0.41≈0.

4近似按多跨连续梁计算

M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm

抗弯承载能力 :

σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2

329.5N/mm2>215N/mm2 ( 不可 )

方案

一、

改用两根 Φ48×3.5 作内钢楞。

则抗弯承载能力： =167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2 ( 可 )

方案

二、

每根内楞间距改为 600mm.

M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm

δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2 (可)

挠度验算：

p=0.644×ql4/100EI

=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104

=2.49mm<3mm (可)

c. 对拉钢筋 Φ12 验算

结拉杆的拉力 Φ12 净面积 A=88.74 mm2

按横竖计算

N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN

对拉杆应力 δ= N/A=26820/88.74=302N/ mm2 >215N/ mm2 ( 不可 )

改不竖向 0.3m , 纵向 0.6m 则 N=F×0.3×0.6=10.66KN

δ=10060/88.74=113.36N/ mm2 <215N/ mm2 ( 可 )

2 、梁模板结构设计采用 Φ48×3.5 钢管支设 . 取梁断面 b×h=250×400, 长 6000mm 的矩形梁 .

(1) 、底模验算抗弯强度验算

a. 荷载：砼自重 24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m

钢筋荷重 1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn /m

振捣砼荷重 2× 0.25× 1.2=0.6KN/m

合计 q1=3.66KN/m

折减系数 0.9, 则 q=q1 ×0.9=3.29KN/m

b. 抗弯承载力验算底模楞钢间距取 0.7, 为多跨连续梁 , 近似单跨计算。

M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm

=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2 ( 可 )

c. 挠度验算

p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9× 104

=0.39mm<[ p] =I/250=700/250=2.8mm ( 可 )

小楞验算：

a. 抗弯强度验算小楞间距 700 mm ，小楞上的荷载为集中荷载。

取 p=q1=3.66KN/m

M=1/8p1(2-b/t)=1/8×3660×700×(2-300/700)=0.511×106N.mm

δ =M/W=0.511×106/5.08×103=101N/mm2<205N/mm2 ( 可 )

若取间距 900 ，则 δ=130N/mm2<205N/mm2 (可)

b. 挠度验算

P=Pl/48EI=3660×103×700/48×2.06×105×12.9×104=0.2mm<1/250=2.8mm3 、大楞验算

M=1/10ql2=1/10 ×3.66 ×7002=1.8× 105N.mm ( 可 )

ó=M/W=1.8 ×105/5.08× 103=35.46M/mm2<205N/mm2

Р=3.66×7002/150EI=1.79×106/150×2.06×105×12.9× 104

=0.45mm<1/250=2.8 (可)

4 、钢管立柱验算横杆步距 1000mm ，立杆允许荷载 11.6Kn

每根立柱荷载 N=19.74/16=1.23KN

立柱稳定验算 : ψ =N/ψA ≤ f

A=489mm2

λ=1/I=130/1.58=82 查 (GBJ18-87) 附录三 :

轴心受压稳定系数 ψ =0.71(可)

ó=N/ψA=1230/0.7× 489=4.75N/mm2<205N/mm2 (可)

若取 @1000 立杆 , 则

N=19.74/12=1.65KN

Ψ =N/ψA=1650/0.71× 489=4.75N/mm2<205N/mm2 ( 可 )

取立杆 @900

结论 : 1. 剪力墙 250mm 厚时 , 选用方案二，内外纵横杆间距 600 。拉杆选用 Φ12 ，两端与钢模板的 U 型卡卡牢。

第三篇：污水处理厂设计范例

第一章

前

言

水是地球上一切生物赖以生存和发展的重要物质。当今人类社会所面临的人口、资源、环境的危机等问题，都和水资源的质量密切相关。水资源在质量在时空上的分布不均，特别是人类活动所导致的水环境污染，已使水资源在质与量上的严重亏缺和污染成为较为严峻的环境问题，并对人类的健康及生产、生活活动构成威胁。采取积极的综合措施防治水体污染，保护好水体环境，对已污染水进行治理，使其对环境的污染降至最低，才能使人类才能使人类得以持续地开发和利用水资源，进而实现可持续发展。

改革开放以来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。

理论是用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚固的实践基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

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第二章

工程概况

2.1 城市概况

2.1.1 性质、历史特点及行政区划

湘乡，湘军故里，楚南重镇，古称龙城。位于湖南省中部，北邻韶山22公里，东距长沙80公里，为长株潭城市群资源节约型，环境友好型社会建设综合配套改革实验区重要工业基地和休闲旅游城市。总面积2011平方公里，人口90万，下辖3乡15镇4个街道办事处。

湘乡土地肥沃，农业发达。全市有耕地66万亩，是全国粮猪生产百强县(市)。建有优质水稻、畜牧、水产、水果、经济林等五大类农产品基地;分割肉、皮革、饲料、蛋品已成为全国的集散地;大米、生猪、茶叶、干椒、火培鱼等饮誉海内外。矿藏资源丰富，物产充裕;工业布局合理，门类齐全。现已勘明优质矿藏30多种，“棋梓灰岩”、含锌天然矿泉水、白云石、矽石、石膏、滑石、铁、锰等质优量多。形成了以冶金、建材、食品、机电、化工、制革为主体的现代工业格局。市内有湖南韶峰水泥集团有限公司、五矿(湖南)铁合金有限责任公司、湖南有色氟化学有限责任公司、湖南燕京啤酒有限公司、湘潭碱业有限公司、湖南景湘肥业有限公司等全国大型企业。韶峰水泥、骄杨系列啤酒、皮革产品等一批名优产品畅销全国各地。

2.1.2 自然条件 1.地理

湘乡市交通便利，电力充足，通信发达。湘黔铁路、洛湛铁路、320国道、娄湘高等级公路、湘柘公路、上瑞高速公路、沪昆高速铁路(建设中)横贯全市东西南北。高标准水泥路通乡到村入户，市内数十条公共汽车线路、5个出租汽车公司，编织了以市城为轴心的交通网络。

2.气候

湘乡靠近北回归线，是较为典型的亚热带季风湿润气候。四季分明，雨量充沛，雨热同季，土地肥沃，溪河密布，作物生长期长，是著名的粮猪强市。

3.地质地貌

全市海拔高程在100米以下，相对高差小于10米，地面坡度小于5度的平原有500平方公里;海拔高程100—150米，地面坡度5—15度，相对高差10—60米的岗地约600平方公里;海拔高程120—300米，地面坡度15—25度，相对高差60—200米的丘陵有450平方公里;海拔300米以上，地面坡度25度以上，高差200米以上的山地有400多平方公里。

4.水文

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湘乡市主要水系为涟水汇入的一级支流有13条。涟水最大年径流量为61.43亿立方米，最少年径流量16.80亿立方米

2.2 排水现状

湘乡市城区排水体制已基本由原来的合流制体制改造为分流制体制，没有污水处理设施，管网总长度为66km，密度为5.46m/km2。县城区排水主管网至拟新建污水处理厂的排水系统已基本形成，通过排水管道汇入紧靠新建污水处理厂的界水暗涵。城区污水通过界水暗涵排至新建污水处理厂，排水系统的输送能力能保证二期污水处理厂4万m3/d的工程规模。

2.3 工程建设的必要性

近年来，以经济建设为中心，改革开放以来三十年间，城镇建设迅速发展，由于没有污水处理设施，对周围环境已经造成巨大破坏。原有排水体制已远远跟不上经济发展的需要，制约社会经济进一步发展。

涟水河，是该市主要的河流。涟水河流经西北边界，该市的主要水源。但近年来涟水河河水质受到严重污染，沿河两岸地下水遭到不同程度的污染，严重影响了湘乡市的经济和两岸人民身体健康。由于该市尚无污水厂，如果污水不加以治理，直接排入河内，则对该市的生态环境也会有严重的影响。

目前，国内各城市间除了政策、交通、地理、服务外，提供完善的基础设施，创造优美清新的环境已成为新的竞争点，吸引投资已由初期注重数量转为更加注重质量，因此更需加强环保及基础设施建设，排水工程作为基础设施和环保的重要组成部分，成为重点建设项目之一。

污水处理厂项目的建设，关系到当地居民的切身利益，是发展城镇建设重要的基础设施。项目建成后，可以改善当地居民的生活环境，也可以改善当地的经济发展环境，更可以提高人民的身体健康水平。

总之，为使环境保护的步伐能够跟上经济发展的步伐，彻底消除湘乡市污水对湘江流域的污染，保护这一地区的生态环境，保证人民的身体健康，兴建湘乡市污水处理厂是必要的和紧迫的，它具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。

2.4 建设湘乡市污水处理厂的可行性

首先，国家对环境治理、保护水资源、控制水污染提到议事日程，在政策与资金方面给与大力的支持。随着我国国民经济的发展，水体污染问题日益严重，社会各界将更加关注水体的环境保护和治理工作，有利于该工程的尽早实施。

该市地处中国的中地区，气候因素对污水处理厂的影响不大，因此，只要污水处理

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厂的设计参数选用合理，工程措施采用得当，取得良好的处理效果是不存在任何问题的。

污水处理工程属于城市公益事业，以往都被无偿使用，导致污水处理厂的建设和运营都存在资金问题。因此，必须早下决心，解决污水的无偿排放问题。这样，由市财政、受益各企事业单位和社会各界共同出资，工程项目资金问题是能够解决的。

湘乡市市政府非常重视此项工作，进行了县城总体规划工作，对城市的环境保护做了很多工作。在我国，环境保护工作作为一项基本国策，受到了社会和各级人民政府的重视。中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列法律和法规，以保证这一基本国策的执行。这样一个惠民工程一定能得到政府的大力支持。

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第三章

方案论证

3.1 水质情况的论证

3.1.1 进水指标

根据湘乡市污水处理厂工程可行性研究报告，湘乡市污水处理厂工程环境影响报告书的批复及湘乡市污水处理厂筹建处提供的水质化验报告，并参考类似工程，确定污水处理厂进厂水质指标如下: COD ：260mg/L

BOD5：130mg/ L SS ：

170mg/ L

TKN ：23mg/ L TP：

3.5mg/ L

T≥12ºC PH：

7.6

总碱度：270 mg/L(以CaCO3计) 3.1.2 出水指标

根据国家现行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)，湘乡市污水处理厂工程可行性研究报告及湘乡市污水处理厂工程环境影响报告书的批复，接纳水体的环境容量确定出厂水质指标为：

COD≤60mg/L

BOD5≤20mg/L SS ≤20mg/L

NH4+-N≤2mg/L

NO3--N≤10mg/L

TP ≤1 mg/L

pH：7～8 3.1.3 处理程度计算 1.BOD5的去除率 2.COD的去除率 3.SS的去除率 4.N的去除率 5.P的去除率 因此可以得到下表

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13020100%84.6% 13026060100%76.9% 26017020100%88.2% 1702310100%56.5% 233.51100%71.4% 3.5

表3.1 各种污染物处理程度

单位：mg/L 项目 进水 出水 去除率 BOD5 130 20

84.6%

COD 260 60

76.9%

SS 170 20 88.2%

N 23 10 56.5%

P 3.5 1 71.4% 设计计算按以上标准进行。

3.2 水量情况的论证

本工程根据湘乡市城区的实际情况分二期建设。

近期污水量为4×104m3/d，其中生活污水和工业废水所占比例约为1:1.25。近期工业废水量见下表。

根据污水量的组成比例，故一期生活污水量最大约为4×104m3/d。远期污水量: 远期增加排放污水量2×104m3/d，预计增加污水量构成如下：

生活污水：0.7×104m3/d; 工业废水：1.3×104m3/d。

所以近期污水量为4×104m3/d，远期的污水量为6×104m3/d。

3.3 污水处理厂厂址的论证

该污水处理厂处于栏马槽村，为新建污水厂，规划用地面积117.3亩,其中包括二期污水处理预留地和污水再生利用预留地。城市海拔高度105.0m，场地平整。污水厂进水口位于厂区东北角，进水污水管管底标高100.39m。厂址位于湘乡市城区东部，交通便利。连接污水处理厂的排水管网已基本形成。厂区附近建有220KV变电站一座，可满足厂内供电需要。污水经处理后出水靠重力流直接排入涟水河,该河流符合《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类标准。河水最高水位103.40m。地下水水位深度3～4m。

综上所述，项目拟建在湘乡市城区东部，该地区临近河道，规划用地117.3亩，所需土地、水、能源等条件当地能够解决。此外，该地区位于城市主导风向的下风向，不会对县城居民的正常生活造成影响。符合污水处理厂的建设要求。可以在此处建设污水处理厂。

3.4 污水处理工艺的论证

该设计在水质处理中要求达到上述的处理效果。即要求处理工艺既能有效地去除BOD

5、CODcr、SS等，又能达到脱氮除磷的效果。目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法;第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。按空间分割的连续流活性污泥法

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是指各种功能在不同的空间(不同的池子)内完成。目前，较成熟的工艺有：A-A-O工艺、氧化沟法和AB法。按时间进行分割的间歇式活性污泥法，近年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、CASS法等。为达到该处理要求，现提出三种可供选择的处理工艺：

3.4.1 A-A-O工艺

A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称。按实际意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法更为确切。

该工艺在厌氧—好氧除磷工艺(A2/O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。 二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.5 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD5作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。

首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD5浓度下降;另外，NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。

在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来，最后通过二次沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。

1.该工艺流程简单，实现同步除磷、脱氮、去除有机的工艺，具有以下特点： (1)厌氧、缺氧与好氧池三个池子严格分开，为不同微生物群体提供了有利条件。

(2)丝状菌在厌氧池与好氧池不断交替运行中受到抑制，克服活性污泥膨胀，

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活性污泥指数一般小于100mL/g以下，有利于二沉池的泥水分离。

(3)厌氧池与缺氧池只设液下搅拌器，使污水和污泥充分接触，所需电量小，运行成本也低。

2.目前该法在国内外得到广泛应用，但也存在以下缺点：

(1)脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。

(2)回流污泥中含有硝酸盐浓度较高，进入厌氧放磷池后，使厌氧放磷效果下降，也影响好氧池吸磷效率。

(3)回流污泥与进水全部进入厌氧池，造成缺氧池碳源不足。

(4)为了降低回流污泥中的硝酸盐，必须提高混合液回流量，回流量的提高增加电耗。

本工艺在系统上是最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间小于其他同类工艺，在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水和污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。目前，该法在国内外使用较为广泛。但传统A-A-O工艺也存在着本身固有的缺点。另外，回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。

3.4.2 CASS工艺

CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，最早产生于美国，90年代初引入中国，CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。

1.优点：

(1)建设费用低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省10%～25%;

(2)工艺流程短，占地面积少;

(3)运转费用省：由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%～25%;

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(4)有机物去除率高，出水水质好;

(5)管理简单，运行可靠：污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，工艺本身决定了不发生污泥膨胀;

(6)污泥产量低，污泥性质稳定; 2.缺点：

(1)微生物种群之间的复杂关系有待研究

CASS系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同，菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和异氧型好氧菌组成。目前对非稳态CASS系统中微生物种群之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系尚不甚了解，CASS工艺理论只是从工艺过程进行一些分析探讨，而理清微生物种群之间的关系对CASS工艺的优化运行是大有好处的，因此仍需加强对这方面的理论研究工作。

(2)生物脱氮效率难以提高

一方面硝化反应难以进行完全。硝化细菌是一种化能自养菌，有机物降解由异养细菌完成。当两种细菌混合培养时，由于存在对底物和DO的竞争，硝化菌的生长将受到限制，难以成为优势种群，硝化反应被抑制。此外，固定的曝气时间也可能会使得硝化不彻底。另一方面就是反硝化反应不彻底。CASS工艺有约20%的硝态氮通过回流污泥进行反硝化，其余的硝态氮则通过同步硝化反硝化和沉淀、闲置期污泥的反硝化实现，其效果不理想也是众所周知的。在沉淀、闲置期中，由于污泥与废水不能良好的进行混合，废水中部分硝态氮不能与反硝化细菌接触，故不能被还原。此外，在这一时期，由于有机物己充分降解，反硝化所需的碳源不足，也限制了反硝化效率的进一步提高。这两方面的原因使得CASS工艺脱氮效率难以提高。

(3)除磷效率难以提高

污泥在生物选择器中的释磷过程受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在CASS工艺系统中难以继续提高除磷效率。

(4)控制方式较为单一

目前在实际应用中的CASS工艺基本上都是以时序控制为主的，其缺点是显而易见的，因为污水的水质不是一成不变的，因此采用固定不变的反应时间必然不是最佳选择。

3.4.3 DE氧化沟工艺

DE氧化沟是丹麦Kruger公司在间歇运行的氧化沟基础上发展的一种新型的氧化沟。DE氧化沟为双沟半交替工作式氧化沟系统，具有良好的生物脱氮功能。若在DE氧化沟前增设一个厌氧池可实现生物除磷。二沉池与氧化沟分设，并有独立的污泥回流系统。两个氧化沟相互连通，串联运行，交替进水。沟内设曝气转

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碟，高速运转时曝气充氧，低速工作时只推动水流，基本不充氧，使两沟交替处于缺氧和好氧状态，从而达到脱氮除磷的目的。

由于DE型氧化沟也归属于氧化沟，故兼有氧化沟的优点。 1.氧化沟共有的优点：

(1)氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内(如一个循环)呈推流状态，而在长期内(如多次循环)又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速(一般平均流速大于0.3m/s)，而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量(一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍)，进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力，与此同时，对水温、水质、水量的变化适应性较强。

(2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化-反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。

(3)可不考虑设初沉池。

(4)污泥龄较长，有较好的反硝化脱氮的效果。

(5)污泥的产率低，且多以达到稳定状态，故无需设置消化池。 (6)构筑物较少，流程较简单。

(7)氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%-30%。

2.DE型氧化沟除了具有普通氧化沟的优点外，还具有：

(1)由于两沟交替硝化与反硝化，缺氧区和好氧区完全分开，污水始终从缺氧区进入，因此可保持较好的脱氮效果，且不需要混合液内回流系统，在这方面，DE型氧化沟是优于CASS工艺的;

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(2)单独设置二沉池，提高了设备的利用率和池体容积的利用率;

(3)同时两沟池体和转刷设备的交替运转均可通过自控程序进行控制运行; (4)加设厌氧池，提高了除磷效果。 3.DE型氧化沟的缺点：

(1)DE氧化沟存在氧化沟的沟深较浅，因此占地面积较大。

(2)由于工艺为了满足两沟交替硝化与反硝化的功能需要，曝气设备按照双电机配置，投资和运行费用较高，并且增加了设备投资和运行检修的复杂性。

综上所述，再结合本设计水量4万吨每天的水量(资料表明，在4×104m3/d规模以下，氧化沟的基建费用明显低于A2/O工艺)，在基建费用方面、能耗方面(氧化沟无需内回流)，构筑物的复杂程度方面，DE氧化沟优于A2/O工艺，而在脱氮除磷方面DE型氧化沟优于CASS工艺。故本设计选取DE氧化沟工艺。

3.5 DE氧化沟的机理

DE氧化沟是指两个相同容积的氧化沟组成的处理系统。DE型氧化沟为双沟半交替工作式氧化沟系统，具有良好的生物除氮功能。它与D型、T型氧化沟的不同之处是二沉池与氧化沟分开，并有独立的污泥回流系统。而T型氧化沟的两侧沟轮流作为沉淀池。

DE氧化沟内两个氧化沟相互连通，串联运行，交替进水。沟内设双速曝气转碟，高速工作时曝气充氧，低速工作时只推动水流，基本不充氧，使两沟交替处于厌氧和好氧状态，从而达到脱氮的目的。

若在该系统前增设厌氧池，回流污泥与原污水在厌氧池中混合，则可以实现生物脱氮除磷。

3.5.1 DE型氧化沟生物脱氮过程

DE型氧化沟生物脱氮作用是通过氧化沟本身的特殊的运行方式，创造一定的条件使硝化和反硝化作用在氧化沟中交替发生而完成的。整个运行过程分为四个阶段，如下图所示。每循环一个全过程大约需要4-8小时。

1.阶段A 污水通过配水井流入转碟低速运行的沟①，转碟的转速控制为仅能维持水和污泥的混合并推动水流循环，但并不供氧，使沟①处于缺氧状态，迫使该沟利用在前一段运行时产生的硝酸盐中的氧来降解有机物，而进水提供了反硝化所需的能量，进行反硝化。沟②转碟高速运行，充氧并进行硝化过程，沟②中有足够的氧，以保证有机物的降解，使氨氮转化为硝酸盐。同时沟②出水堰降低，处理水由沟②流入二沉池。

2.阶段B 污水还是通过配水井流入沟①，不过此时沟①转碟高速运行，充氧曝气，进行硝化

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过程。B段运行时间取决于该段末了时沟中的剩余氧量，沟②出水堰还是降低，继续出水。

3.阶段C

由沟①进水改为沟②进水，此时沟①中转碟高速运行，继续充氧，而沟②转碟低速运行，仅维持泥水混合，不供氧，沟①出水堰降低，处理后的水由沟①流入二沉池。与阶段A类似，惟一不同的是反硝化作用此时在沟②进行，而硝化作用在沟①进行。

4.阶段D

阶段D与阶段B相类似，工艺条件相同，唯一不同的是沟①和沟②的进出水刚好倒过来。

3.5.2 DE型氧化沟生物除磷过程

为了利用DE型氧化沟进行生物除磷，必须在DE型氧化沟前设置一个厌氧池，该池中配有搅拌器，以防止污泥沉积。污水经过厌氧-好氧段联合达到除磷的目的，而与缺氧-好氧段联合达到脱氮、除磷的目的。DE型氧化沟除磷就是按照此原理进行设计和运行的。整个过程分为四个阶段。

1.阶段A

原污水与二沉池的回流污泥均流入厌氧池，池中搅拌器使之充分混合，防止污泥沉淀，混合液经调节堰后流入沟①。沟①在前一段已进行了充分曝气和硝化作用，细菌已吸收了大量的磷，在阶段A，沟①中转碟低速运行，维持缺氧条件;沟②出水调节堰板降低，处理后的水由沟②排入二沉池。在阶段A末了时，沟①中磷的浓度将会上升，因为沟①处于缺氧条件，进行反硝化过程，磷将会释放到水中。而沟②转碟高速运行，细菌吸收污水中的磷。沟②中磷的浓度下降。

2.阶段B

原污水与二沉池的回流污泥经混合、配水后还是进入沟①，不过此时沟①、沟②转碟均高速运转进行充氧，进水中的磷和阶段A沟①释放的磷进入好氧条件的沟②中，沟②中混合液磷含量低，水由沟②排入二沉池。

3.阶段C 阶段C与阶段A相类似，沟①和沟②的工艺条件互换 ，功能刚好相反。 4.阶段D 阶段D和阶段B相类似，沟①和沟②的工艺条件相同。两个沟中高速运行充氧使吸收磷的微生物和硝化细菌有更多的工作时间。

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阶段A

阶段B

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阶段C

阶段D

图3.1 DE氧化沟运行方式简图

初步拟定各阶段的时间

表3.2 氧化沟工作周期的设定

阶段 时间(h) 阶段A 1.5

阶段B 0.5

阶段C 1.5

阶段D 0.5 从上述的运行过程来看，通过适当调节处理过程的不同阶段，则可以得到低浓度的TP和TN的出水。

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3.6 确定流程

3.6.1 确定工艺流程

1.选择处理工艺流程选定应考虑的因素： (1)原废水水质和废水的处理程度 (2)工程造价与运行费用 (3)当地的自然条件

(4)废水的水量及其动态变化 (5)运行管理与施工 2.工艺流程

湘乡市污水处理厂由于水量较少(Q=40000m3/d)，属于典型的中型水处理设施，这类中型水处理设施的一般工艺流程如下图

图3.2 工艺流程图

(1)前处理设施：

前处理设施的目的是保证后续水泵工作以及改善进水水质和水处理功能。在一级处理单元前，进行流量调节、除浮物和砂;由于本设计是为生活污水和工业废水工艺设计，近期污染源主要是居民的厨房、卫生间流出来的有机物质和工厂生产废水，因此需设计中格栅。以有机物居多(糖类、氨氮和脂肪等)，含油量较少，因此本设计不设置除油池，只设置沉砂池。

(2)污水提升泵：

在进水埋深较大且经水处理设施重力流动，使出水能排入水体时，需要设置提升泵。本设计由于地形关系必须在中格栅后设置污水提升泵。

(3)初沉池：

初沉池是沉淀分离污水中的悬浮物，减轻后续生物处理单元负荷的预处理设施。

(4)反应池;

是生物处理的主要设施，用于去除污水中的有机物以及氨氮的硝化和反硝化等。

(5) 二沉池：

将反应池出水进行泥水分离，获得澄清的出水以及浓缩的污泥的重要处理设

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施，是二级处理的最后处理单元。

(6)深度处理设施：

指将二级出水进一步处理，获得更好水质的处理设施。在小区中水处理工艺中是必须的处理设施。本设计处理的水达到国家排放标准后将直接排入河流中不做中水回用。

(7)消毒设施：

是为了保证出水安全而设置的，用于杀死处理水中的大肠菌等细菌。因此，排入受纳水体前应考虑消毒。

3.6.2 工艺流程的确定

生产构筑物有：粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池、厌氧池、DE氧化沟、二沉池、回流污泥泵房、紫外线消毒池、浓缩脱水机房;

1.粗格栅、进水泵房 (1)粗格栅、

进水粗格栅是污水厂的第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。

本次粗格栅设计，选择了两种形式:钢丝绳格栅除污机和回转式固液分离机，钢丝绳格栅除污机国内外使用较多，运转性能较好，性能稳定，特别适用于深水使用。国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较大，但进口产品价格昂贵。回转式固液分离机近年在国内使用较多，运转效果较好，该设备由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于市政污水处理厂预处理工艺。这两种设备均能满足使用要求，但考虑到维护保养，运行效果及产品适用性等多种因素，本设计推荐采用回转式固液分离机。

(2)进水泵房

污水进入污水处理厂后，须由污水泵提升至沉砂池，污水泵选型选用TLW型无堵塞立式污水泵，维护时用起吊设备吊起，因此进水泵房设在集水池上面，留有检修的空间即可。

2.沉砂池

沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/m3的砂粒。以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。

沉砂池有平流式、竖井式、曝气式和旋流式四种。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果较好、工作稳定的优点;竖井式沉砂池通常用于去除较粗(粒径在0.6mm以上)的砂粒，结构比较复杂，污水由中心管进入池内后自下向上流动，无机物颗粒借助重力沉于池底，处理效果一般较差，目前生产中采用较少;曝气

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沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置;旋流式沉砂池则是利机械控制污水的流态和流速，加速砂粒的沉淀，具有沉砂粒径小、效果好、占地省的优点。综合考虑各种因素，本设计采用了旋流沉砂池。

3.生物处理池

生物处理池是污水处理的主体构筑物，在DE氧化沟内，而微生物则处于好氧、缺氧周期性变化之中，本设计在DE氧化沟前增设厌氧池，不仅去除BOD，同时还具有较好的脱氮、除磷功能;

DE氧化沟的供氧采用转碟曝气机。 4.二沉池

沉淀池主要用于完成混合液的分离和污泥额部分浓缩，使出水悬浮物浓度达到所要求的排放标准和回流污泥达到一定的浓度。

常用的二沉池有圆形二沉池和矩形二沉池两种，结合国内的使用经验和本工程的实际情况，从投资省、管理简单、运行可靠角度考虑推荐采用中间进水周边出水的圆形二沉池，本设计采用辐流式二沉池，由于本设计每组的流量不是很大，故采用中心进水周边出水的辐流式二沉池。

5.回流污泥泵房

由于DE氧化沟增设了厌氧池，故需要污泥回流泵房。 6.消毒

城市污水经二级处理后，水质改善，但仍可能含有超标的大肠杆菌和病毒，因此，排入受纳水体前应考虑消毒。

污水处理厂常用的接触消毒灭菌方法有投氯消毒和紫外线消毒两种。 初步拟定紫外线消毒。

3.7 污泥处理和处置工艺

污水处理过程中一部分污染物质转化成了污泥。污泥含水率高、有机物含量较高，不稳定，还含有致病菌和寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。因此必须对污泥进行处理和处置。

污水处理厂的全部建设费用中，用于处理污泥的约占20%~ 50%，甚至70%。所以污泥处理是污水处理系统的重要组成部分，必须予以充分重视。综合考虑各种因素，并且选择合理的处理方法。

污泥处理的目的是：降低水分，减少污泥体积，便于运输和处置;避免磷的释放和污染。

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图3.3 城市污水处理厂传统的污泥处理流程

3.7.1 污泥浓缩脱水

剩余活性污泥直接用浓缩脱水一体机脱水。 3.7.2 污泥稳定

氧化沟，工艺产生的剩余污泥量较少，污泥稳定性好，脱水性能佳，通常不需要再进行稳定化处理，可直接脱水。

3.8 污泥最终处置

目前我国城市污水处理厂污泥大都采用填埋方式处置，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、卫生填埋、堆肥、干化利用等。

3.8.1 焚烧

对污泥进行焚烧处置，可以做到污泥的无机化和无害化。

用于污泥焚烧处理的焚烧炉有多层焚烧炉、流化床焚烧炉、点红外焚烧炉、复合床焚烧炉等，常用的是多层焚烧炉和流化床焚烧炉。

1.焚烧处置的优点

(1) 对污泥处置迅速，减容量大(70~90%)，无害化程度高。

(2) 占地面积小。 2.焚烧处置的缺点

(1) 工艺复杂，一次性投资大。

(2) 设备数量多，操作管理复杂，能耗高，运行管理费亦高。

(3) 潜在的大气污染及二噁英危险。 焚烧法适于经济发达地区。 3.8.2 堆肥

污泥与其它填充剂混合高温堆肥，污泥腐熟程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。堆肥可使富含氮、磷等元素的污泥用作肥料或者土壤改良剂。生污泥、消化污泥或经过化学稳定处理的污泥都可以进行堆肥处理。

常见的污泥堆肥方法有三种。 1.好氧静态堆肥

脱水泥饼与粗的填充剂如木削混合，混合物堆放在填料床上，填料床内设有风管，采用鼓风机进行供氧，空气流动方式可以上流式或下流式。料堆表面用一

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层熟料覆盖，以便隔离和吸收臭气。堆肥过程完成后，可以将堆料打碎，采用筛分机把填充剂分离出来，以便再用。

2.好氧动态堆肥

混合料被堆放成长条形，料堆应具有较大的比表面积，以便进行空气的对流与扩散。也可以强制鼓风。料堆由机械设备进行周期性的翻堆。还有一种DANO工艺，污泥在旋转的滚筒中进行好氧发酵，需氧由鼓风机供给。该法机械化程度高，周期短，环境条件好，是最先进的堆肥工艺。但动力消耗和维护工作量大。

3.料仓堆肥

混合料从堆肥仓的一端进入，向堆肥仓的出料端运动，达到足够的停留时间后离开堆肥仓。采用强制鼓风的方式使空气通过堆肥仓，混合料则可以以不进行扰动的推流方式或进行周期性混合的方式经过堆肥仓。

在堆肥过程中，微生物活动需要氧气，产生二氧化碳、水蒸气和热量。虽然堆肥的温度可以超过70℃，但是常用的堆肥温度为50~60℃，经过3~10d，堆肥温度逐渐下降。在堆肥过程中除需要供氧外，还需要除去废气、水蒸气和热量。通气量可以控制堆肥温度和干化速率。

堆肥过程可以除去水分，污泥的含固率可以由40%提高到50%。堆肥最大的缺点是生产周期较长，必须严格控制污泥中的重金属等有害物，堆肥产品受市场影响较大。

3.8.3 卫生填埋

污泥卫生填埋是把脱水污泥运到卫生填埋场与城市垃圾一起，按卫生填埋操作进行处置的工艺。常见的有厌氧和兼氧卫生填埋两种。

卫生填埋法处置具有处理量大、投资省、运行费低、操作简单、管理方便，对污泥适应能力较强等优点。但亦具有占地大，容易堵塞渗滤液收集系统，渗滤液及臭气污染较重等缺点。

卫生填埋法适宜于填埋场地容易选取、运距较近、有覆土的地方。迄今为止，卫生填埋法是国内外处理城市污水处理厂脱水污泥最常用的方法。

根据湘乡市的实际情况，污泥最终处置方法建议将脱水泥饼运送至垃圾卫生填埋场，与城市垃圾一并填埋处理。

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第四章

污水处理厂工程设计

4.1 厂区平面设计

4.1.1 厂区总平面布置原则

1.功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。 2.流程力求最短、顺畅，避免迂回重复。

3.变电中心布置在靠近主要用电负荷处，以便降低能耗。 4.建筑物尽可能布置为南北朝向。

5.厂区绿化率不低于30%，总平面布置满足消防要求。 6.道路连接顺畅，便于管理。 4.1.2 功能分区

处理厂平面按功能分为厂前区、生产区，各区之间采用道路和绿化带相隔和连接，保证良好的工作环境和方便工作。

4.1.3 厂区平面设计 1.厂前区布置

厂前区设在全厂的南面，布置有厂区主出入口、综合楼、停车场等等。厂前区与生产区之间用绿化隔离带和道路分开，保证厂前区优美的环境。综合楼楼上可以俯视污水厂全厂及厂区周围，风景优美，视野开阔。

2.生产区布置

污水从厂区的东北角引入，处理后从西面排入涟水河。

污水处理系统布置在厂区的中部。远期预留地设在北面污泥浓缩脱水间布置在厂区的西北角，也便于运泥，厂区的污泥、栅渣等从厂区北面的侧门进出，可以避免对厂前区环境的影响。

以上布置紧凑，功能分区明确，流程顺畅。 3.厂区道路

为了便于交通运输、消防、设备的安装维护，道路布置成环状，每个建(构)筑物间均有道路相通，厂内道路宽7m，道路转弯半径大于6m，混凝土路面。

4.厂区给排水 (1) 厂区给水

厂区给水通过市政给水管网供给。主要用于生活、生产及消防等。生产生活引入管和消防引入管分开，分别从市政管网引入。

(2) 厂区排水

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厂区排水为雨污分流制，厂区雨水由道路雨水口收集后汇入厂区雨水管道，并自流排除厂外;厂内生活污水、生产污水等经厂内污水管道收集后汇入粗格栅前的进水闸井，与进厂污水一并处理。

4.2 厂区竖向设计

4.2.1 设计地面高程 1.现状地面高程

根据厂区地形图，厂区较为平坦，现状高程基本为海拔105.0m左右。 2.厂区设计地面高程

污水处理厂的处理水靠重力直接排入涟水河，河水最高水位为103.40m。 4.2.2 竖向设计

在保证工程设施安全的基础上，充分考虑土方平衡以及运行费用的条件，尽可能减少构筑物的基础处理、挖填方量和节省运行费用。构筑物的设计高程根据排放水体的高程计算，保证处理后的水靠重力排入涟水河。排放水体的高程按河水最高水位103.40m计，则以此为基础计算整个污水厂构筑物的高程，同时核对与地质条件的关系，尽量减少基础处理的费用。

4.3 污水处理生产构(建)筑物工艺设计

污水处理生产构筑包括粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、厌氧池、DE氧化沟池、紫外线消毒池、污泥浓缩脱水机房等。

4.3.1 粗格栅格栅间 1.设计规范规定

(1) 粗格栅：机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm;

(2)水泵前，应根据水泵要求确定。

(3)污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。

(4)格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m;链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。

(5)格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。

(6)格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。

-21-

(7)粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送;

(8)格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。

(9)格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。 2.设计水量计算 近期：Q平均 Kz41041666.8m3/h463L/s

242.71.37 0.11Q平均 QmaxQ平均Kz5.48104m3/d2283m3/h634L/s 远期：Q平均61042500m3/h694.4L/s

24Kz2.71.31 0.11Q平均QmaxQ平均Kz7.86104m3/d3275m3/h910L/s 3.进出水闸井工艺设计

进出水闸井与格栅间合建，相关尺寸参见格栅间的尺寸。

进水闸井的的作用就是使汇集来的污水稳定，以利于后续处理。进水闸井长为2.5m。

出水闸井的长为2.5m。

选取QFZh24W-0.5轻型方闸门，规格为800mm800mm,4套。 进水闸井和闸门的水头损失估为0.25m。 4.格栅间的计算 (1)格栅间隙数

nQmaxsin

(4.1)

Nbhvn—格栅间隙数 Qmax—设计流量(m3/s) b—格栅栅条间隙(m) h—格栅栅前水深(m) v—格栅过栅流速(m/s) α—格栅倾角(°)

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设计中Q=0.634 m3/s，h=0.8m，b=0.02m，v=0.8m/s，α=75°。

0.634sin75n24.33取24

20.020.80.8(2)格栅槽宽度

B=S(n-1)+bn (4.2)

B=S(n-1)+bn =0.015×23+0.02×24=0.825m B—格栅槽宽度(m)

S—每根格栅条的宽度(m) 设计中S=0.015m。

表4.1 粗格栅选型

型号 GH-800-20 设备宽度mm

800

格栅间隙mm

安装角度 75°

电机功率kw

0.75 由 B=S(n-1)+bn

0.015×(n-1)+0.02×n=0.8m n=23.28,n取23 vQmaxsin

Nbhnv=0.85m/s (3)栅前渠道长度

取l1取1200mm(规范规定不小于1000mm)。

(4)由于格栅井设置在地下，本水厂地面高程为105.0m，格栅井的地板高程

10599.921.36m取1.5m。 约为99.92m,故格栅井水平投影长约为

tan75(5)出水渠道的长度

由于要安装皮带运输机，方便工作人员操作，栅后出水渠道取3m(大于规范规定的配水长度500mm)。

(6)通过格栅的水头损失

S3v2 h1k()sin (4.3)

b2gh1—通过格栅的水头损失; β—格栅条的阻力系数，栅条断面为镜边矩形时β=2.42; k—格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。

4-23-

S3v2h1k()sin

b2g0.01530.7162)sin75 =32.42(0.0229.80.18m(实际取0.2m) 44(7)格栅槽总长度(包括进出水闸井长度和各池壁厚) L=0.5+2.5+0.4+1.2+1.5+3.0+0.4+2.5+0.5=12.5m L—格栅槽总长度 0.5—格栅井壁厚

0.4—闸井和明渠之间的壁厚 (8)每日栅渣量

WW—每日栅渣量(m3/d);

W1—每日每103m3污水的栅渣量(m3/103m3),一般采用0.04-0.06(m3/103m3)。 本设计W1=0.05 m3/103m3

W864000.4630.05

1000=2 m3/d>0.2 m3/d

86400QW1 (4.4) 1000应采用机械除渣及皮带输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

(9)进出水设计

城市污水通过混凝土管道(按远期设置)送入进水闸井，查的混凝土管的曼宁粗糙系数n为0.013-0.014，取0.013，查最小坡度条件下的非满管流量表,对应远期流量0.91 m3/s，在最小坡度为0.0006，应取充满度为0.75，对应管径为1300mm的管道。进、出水闸井宽为3.6m，长均为2.5 m，栅前水深0.80 m，出水深度0.75 m。

4.3.2 进水泵房的设计 1.特点及一般规定

(1)特点：污水泵站的特点是连续进水，水量较小，但变化幅度大;水中污杂物含量多，对周围环境的污染影响大。所以污水泵站应该使用适合污水的水泵和清污量大的格栅除污机，集水池要有足够的调蓄容积，水泵的运行时间长，应考虑备用泵;泵站的设计应尽量减少对环境的污染，站内要提供较好的管理、检

-24-

修条件。

(2)一般规定：

①应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模。泵站设计流量应与进水管之设计流量相同。

②应明确泵站是一次建成，还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出水入河渠，还是进水处理厂处理来选定合适的泵站位置。

③在分流制排水系统中，雨水泵房与污水泵房可分建在泵站院内不同位置，也可以合建在一座构筑物里面，但水泵、集水池和管道应自成系统。

④污水泵房的集水池与机器间合建在同一构筑物内时，集水池和机械间需设防水隔墙分开，不允许渗漏，作法按结构设计规范要求;集水池与机器间分建时要保持一定的施工距离，避免不均匀沉降，其中集水池多采用圆形，机器间多采用方形。

⑤泵站地下构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水水位0.5m的防水设施，作法见《给水排水工程结构设计规范》。

⑥注意减少对周围环境的影响，结合当地条件，是泵站与居住房屋和公共建筑保持一定的距离，院内须加强绿化，尽量做到庭院园林化，四周建隔离带。

2.选泵

(1)设计水量、水泵全扬程：

①污水泵站设计流量按最大日、最大时流量计算，并应以进水管最大充满度的设计流量为准。

②水泵全扬程H 计算公式为

H≥H1+H2+h1+h2+h3 (4.5)

式中：

H1——吸水地形高度(m)，为集水池经常水位与水泵轴线标高之差;其中经常水位是集水池运行中经常保持的水位，在最高与最低水位之间，由泵站管理单位根据具体情况决定;一般采用平均水位;

H2——压水地形高度(m)，为水泵轴线与经常提升水位之间高差; h1——吸水管水头损失(m)，一般包括吸水喇叭口、90度弯头、直线段、闸门、渐缩管等，

v12 h11 (4.6)

2gh2——出水管水头损失(m)，一般包括渐扩管、止回阀、闸门、短管、90

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度弯头(或三通)、直线段等，

2v2 h22 (4.7)

2gξ1,ξ2,—局部阻力系数; v1—吸水管流速(m/s); v2—出水管流速(m/s); g—重力加速度，为9.81m/s2;

h3—安全水头(m)，估算扬程时可按1.0-2.0m计;详细计算时应慎用，以免工况点偏移。

(2)选泵考虑的因素

①设计水量、水泵全扬程的工况点应靠近水泵的的最高效率点;

②由于水泵在运行过程中，集水池中的水位是变化的，所选水泵在这个变化范围内处于高效区;

③当泵站内设有多台水泵时，选择水泵时应当注意不但在联合运行时，而且在单泵运行时都应处于高效区;

④尽量选用同型号水泵，方便维护管理;水量变化大时，水泵台数较多时，采用大小水泵搭配较为合适;

⑤远期污水量发展的泵站，水泵要有足够的适应能力;

⑥污水泵站尽量采用污水泵，并且根据来水水质，采用不同的材料。 (3)常用污水泵

①WL、WTL型立式污水泵(又称无堵塞立式污水泵); ②MN、MF型立、卧式污水泵; ③PW、PWL型卧、立式污水泵; ④WQ型潜水污水泵; ⑤F型耐腐蚀污水泵。

其中无堵塞污水泵及潜水污泵均为无堵塞、防缠绕叶轮采用单流道、双流道结构，污物通过能力好;MN及MF系列污水泵的优点是能输送含固体颗粒及含纤维材料的污水;PW及PWL型是传统污水泵。各种水泵均有较宽的性能范围。

(4)污水泵站的调速运行：在污水泵站中，使用微机控制变速与定速水泵组合运行，可以保持进水水位稳定、降低能耗、提高自动化程度，是一项节能的有效方法。

调速电动机的数量可根据水泵的总台数，来水量变化曲线及水泵压力管路的特性曲线选用，一般采用一台调速电动机配一台水泵，与一台或多台常速电动机配套的水泵同时运转较宜。常速电动机所配水泵每台的容量应小于变速电动机所

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配水泵最高速率运转时的容量，两者配合运行可较稳定。

(5)水泵启动方式

①自灌式：污水泵站为常年运转，采用自灌式较多，启动及时，管理简便，尤其对开停比较频繁的泵站，使用自灌式较好;

②非自灌式：在泵站深度大、地下水位高的情况下，可采用非自灌式污水泵站。大中型泵站可采用真空泵启动，为减少真空泵的开停次数，亦可采用加真空罐的办法。中小型泵站可采用密闭水箱，泵前水柜引水，或鸭管式无底阀引水。

(6)水泵数量

污水泵站工作泵及备用泵数量可按下表选用：

表4.2 污水泵站工作泵及备用泵数量

类别 同一型号 工作泵台数(台) 1~4 5~6 >6

备用泵台数(台)

1 1~2 2

两种型号 类别

工作泵台数(台)

1~4 5~6 >6

备用泵台数(台)

1 2(各1) 2(各1) 注：非常年运转的泵站，备用泵可放在仓库里。 3.污水泵站的计算 已知：

(1)进水管管底标高为99.64m，管径DN1300，充满度0.75; (2)出水管提升后的水面标高为108.57m; (3)地面标高为105m。 采用自灌式。

最大秒流量为Q1=634L/s

选择集水池与机器间合建式的矩形泵站，近期考虑3台水泵(其中一台备用)，远期考虑4台水泵(其中一台备用)，每台水泵的流量为634/2=317L/s。

①选泵前总扬程估算

集水池有效水深取为3m，常水位取为2.5m。

采用的是自灌式，所以前面的公式中的H1+H2表示的是集水池常水位与出水水位之差。即H1+H2=108.57-(99.64+1.3×0.75-0.5) =8.46m。

h1为吸水管水头损失，一般包括吸水喇叭口、90度弯头、直线段、闸门、渐缩管等。

h2为出水管水头损失，一般包括渐扩管、止回阀、闸门、短管、90°弯头(或三通)、直线段等。

先估算h1+h2=1.0m， 安全水头h3取为1.0m。

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则水泵的扬程为8.46+1.0+1.0=10.46m。 初步选定以下型号的泵。

表4.3 泵的选型

排 出

型 号 口 径(mm) 300TLW-540ⅡA 300

流量(m/h) 1172

11.4

3转速

扬程(m)

(r/min) 735

功率(kW) 55

效率

重量(kg)

(%) 77

3000 ②实际计算

进水管路这里只考虑有一个喇叭口的局部水头损失，进水喇叭口的局部水头损失为(0.1)，进水口的直径由型号确定为300，则管内流速为：

4Qmax40.6344.48m/s 2D223.140.32则进水部分的水头损失为： vv24.482h10.10.1m

2g29.8潜水泵分管DN500上有1个渐扩管连接 (ξ=0.11)，止回阀1个(ξ=1.7)，DN500蝶阀一个(ξ=0.1)，DN500的90°弯头1个(ξ=0.9)，

4Q40.3171.62m/s 出水管内流速为 v2D23.140.52则出分管水管的局部水头损失为

v22h2(0.111.70.10.90.5)0.44m

29.8出水分管管长为10m，沿程损失为h3=0.06m 总管DN700，L=40.6m，管上有1个三通，1个90度弯头，1个出口，流速为1.65m /s，

v22h3(1.50.91.0)0.47m

29.8沿程水头损失为h4=0.16m

所以总水头损失为h1+h2+h3+h4=0.1+0.44+0.06+047+0.16=1.23m，

则实际所需要的扬程为H1+H2+h1+h2+h3=8.46+1.23=9.69m<11.4m，可见所选的水泵可以满足要求。

起吊设备应能提升最重的一个设备。其中最重的泵的重量为3000kg。因此选用3吨电动葫芦门式起重机。该起重机的具体参数见下表。

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表4.4 起吊设备选型

电动葫芦

起重量(t) 跨度(m) 提升 高度(m) 悬臂 长度(m)

工作 制度

型号

起重 速度(m/s)

运行 速度(m/s)

运行 速度(m/s)

运行机构 减速机 ZSC400-III-0.75/37.3电动机 型号

功率Kw

Yzr132M-6 3 14 6 7 A5 CD 8/0.8 20 30 4.集水池 (1)一般规定

①集水井与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。

②集水池单建或与机器间合建时，应做成封闭式，池内设通气管，通向池外，并将管口做成弯头或加罩，高出室外地面至少0.5m，以防雨水及杂物入内。有条件时，可在通气管上加有生物填料的防臭设施。

③全日制运行的污水泵站，集水池的容积是根据工作水泵组停车时启动备用机组所需的时间计算的，也就是由水泵开停次数决定的。当水泵机组为人工管理时，每小时水泵开停次数不宜多于3次，当水泵组为自动控制时，每小时开启次数由电机的性能决定。由于现阶段不能排除人工管理，所以污水泵站的集水池有效容积一般按不小于一台泵的5min的出水量计算。

④小型污水泵站，由于夜间流量很小，通常在夜间停止运行，在这种情况下集水池的容积必须能容纳夜间的流量。

⑤集水池的容积在满足安装格栅、吸水管的要求、保证水泵工作时的水力条件及能够及时流入污水抽走的前提下，应尽量小些，以减少造价，减轻污染物的沉积和腐化。

⑥集水池清池排空设施：集水池一般设有污泥斗，池底作成不小于0.01的斜坡，坡向污泥斗。从平台到池底，应设供上下用之扶梯。平台上应有供吊泥用的梁勾、滑车。

(2)设计计算

集水池的容积按最大一台泵6min的出水量计算，有效水深取为2m。集水池容积，采用相当于一台泵6min的容积：

Wmin=0.317×6×60=114.12m3，其中每台水泵的流量是317L/s。

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4×2 3

集水池内有效水深采用H=2m，则集水池面积为Fmin=57.06m2。具体尺寸设计如下：

长度方向上，集水池前、穿孔配水墙前的配水部分取1200mm,配水穿孔墙取150mm。规范规定机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m，在长度方向上所选水泵泵基础的长度为850mm,故穿孔墙离泵中心线距离取(1.2+0.425)=1.625m,实际取1.65m。泵轴线离墙的距离取(0.425+1.2+0.5+0.2)=2.325m取2.5m,其中0.425m为泵基础长度，1.2m为泵的突出部分离墙的最小距离，0.5m为压水管直径，0.2m为管与墙的净距。

宽度方向上，规范规定机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m，在宽度方向上水泵基础为1050mm，设计泵轴线离墙2.0m。规范规定水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m，所以设计泵轴线之间的距离为2.5m,本设计选用三台水泵，两用一备，远期留出位置但不安装。

L实=6.5m,B实=11.5m F实=74.75m2,W实=149.5m3。

吸水喇叭口为(1.3-1.5)D，D为吸水管直径，此处为300mm,设计中吸水喇叭口取450mm, 最低水位离喇叭口0.4m,喇叭口离集水坑底为0.6m。

为防止集水池内沉积物的积累腐化，因此在集水池内设一冲洗管，定期冲洗。 5.泵房形式的选择 泵房形式选择的条件：

(1)由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，小型泵站除连续开泵运转外，亦有定期开泵间断性运转，故选用自灌式较方便。只有在特殊情况下才选用非自灌式泵房。

(2)选用矩形泵房。 4.3.3 细格栅

设计中选择两组细格栅，即N=2。 1.格栅间隙数

nQmaxsin (4.8) Nbhvn—格栅间隙数 Qmax—设计流量(m3/s)

b—格栅栅条间隙(m) h—格栅栅前水深(m) v—格栅过栅流速(m/s)

—格栅倾角()

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设计中Qmax0.634m3/s，h0.75m，b0.007m，v0.8m/s，60。

0.634sin60n70.24取70

20.0070.750.82.格栅槽宽度

B=S(n-1)+bn (4.9)

B=S(n-1)+bn=0.01690.007701.18m B—格栅槽宽度(m) S—每根格栅条的宽度(m) 设计中S0.01m。

表4.5 粗格栅选型

型号 XWB-Ⅲ-1.2-1.5 设备宽度mm

1200

格栅间隙mm

安装角度 60°

电机功率kw

0.8 由B=S(n-1)+bn 0.01×(n-1)+0.007×n=1.2m n71.2，n取,71

vQmaxsin

Nbhnv0.8m/s

3.进水渠道长度

进水长度取1.5m(大与规范规定的最小长度1.0m) 4.出水渠道渐窄部分的长度

l2BB1 2tan2B1—出水明渠宽度(m) B1=1200mm

30 2l251.23.3m

2tan305.通过格栅的水头损失

4S3v2k() h1sin (4.10)

b2g-31-

h1—通过格栅的水头损失; β—格栅条的阻力系数，栅条断面为镜边矩形时β=2.42; k—格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。

0.0130.82h1=32.42()sin60

0.00729.80.33m

4实际设计中取0.35m 6.栅后明渠总高度

h2

Hhh1 H—栅后明渠总高度(m);

—明渠超高(m)。

h20.6m

本设计h2H0.750.350.6=1.7m

7.格栅槽总长度

L=0.35+1.5+1.0+2.5+0.35+1.5+3.3 =10.50m L—格栅槽总长度

H1—格栅明渠的深度

1.7=0.98m≈1.0m,由于安装栅渣无轴螺旋输送机需预留tan60一定安装位置，和检修位置，这里取2.5m。闸门后直段配水长度取1.5m，渐窄部格栅水平投影为分的长度前面已计算为3.3m,0.35m为墙厚。

8.每日栅渣量 W86400QW1 1000W—每日栅渣量(m3/d);

W1—每日每103m3污水的栅渣量(m3/103m3),一般采用0.04-0.06 m3/103m3。

本设计W1=0.1 m3/103m3

W864000.4630.1

1000=4 m3/d>0.2 m3/d

应采用机械除渣及栅渣无轴螺旋输送机输送栅渣，，采用螺旋压榨机榨干栅

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渣。

表4.6 细格栅间设备的选取

设备名称 栅渣无轴输送机 螺旋压榨机

型号 QDLS-260 XLY型，N=2.5KW 9.进水和出水渠道

提升泵房的污水经DN700的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽进水水深0.75m，出水明渠道宽1.2m，出水深度0.75m。

4.3.4 旋流沉砂池

涡流沉砂池(也称旋流式沉砂池、钟式沉砂池)是利用水力涡流，使泥沙和有机物分开，加速沙砾的沉淀，以使达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低除砂效果好等优点。

1.设计参数：

(1)沉砂池按去除密度为2.65g/cm

3、粒径0.2mm以上的砂粒设计 (2) 最高时流量的停留时间不应小于30s; (3)设计水力表面负荷宜为150～200m3/(m2·h);

(4)有效水深宜为1.0～2.0m，池径与池深比宜为2.0～2.5; (5) 池中应设立式桨叶分离机。

(6)污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L计算，其含水率为60%密度为1500kg/ m3;合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。

(7)砂斗容积不应大于2d的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°。

(8)沉砂池除砂宜采用机械方法，一般采用泵吸是式或气提式机械排沙，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。

(9)沉砂池超高不宜小于0.3m。 2.设计计算

湘乡市的最大污水流量为6×104m3/d，本污水厂设2座旋流沉砂池，给排水设计手册第五册，根据本设计的流量，可得涡流沉砂池的尺寸如下表：

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表4.7 涡流沉砂池尺寸

设计水量/(104m3/d) 沉砂池直径/m 沉砂池深度/m 砂斗直径/m 砂斗深度/m

3.60 3.65 1.45 1.50 1.70 (1)沉砂池的沙量计算 Q=0.03×6104=1800L/d (2)设备选型

表4.8 旋流沉砂池的设备

设备名称 沉砂池空气提砂机 砂水分离器 罗茨鼓风机

参数或型号 n=12-20r/min，N=1.5KW

Sf-260,Q=5-12L/s XBJ型，N=7.5KW

数量 2 2 1 4.3.5 厌氧池 1.厌氧池溶剂的计算

(1)Qmax=Qp×Kz=40000×1.37=5.48×104m3/d (2)单池的容积

生物反应池中厌氧区(池)的容积，可按下列公式计算： Vp

tPQmax (4.11) 24n式中：Vp—厌氧区(池)容积(m3);

tp—厌氧区(池)停留时间(h)，宜为1～2h; Qmax—设计污水流量(m3/d)。 n—厌氧池的数量 设计中tp=1h，n=2。

15.48104Vp1142m3

242(3)工艺尺寸的设计 单池尺寸：B×L×H=27×8.5×5 (4)核算水力停留时间

-34-

氧化沟设计中污泥回流比宜采用60%-100%，本工程设计回流比为100%，按60%-100%核算水力停留时间。

R=100%时，

tmin=

V实际11QmaxQ回22278.550.5h30min (4.12)

11421142R=60% tmax =V实际278.550.625h37.5min

10.6QmaxQ回1142685.222所以实际水力停留时间约30-40min,基本符合除磷的要求。 2.主要设备选型

厌氧选择池的混合搅拌器采用潜水搅拌器，每格一台，搅拌器的选型一般由装机功率确定，装机功率可通过厂家提供的搅拌器功率图查出，也可按经验公式V398.5532500w 计算，装机功率P0.60.6选取QJB40/6型潜水搅拌器两台，额定功率4kw。

4.3.6 氧化沟的设计计算 1.氧化沟的设计参数

(1)污泥浓度(MLSS)：2500-4500mg/L (2)污泥负荷：0.05-0.1kg BOD5/kgMLVSS (3) 污泥龄:10-30d

(4) 每千克BOD5需氧量：1.6-2.5kgO2/kg BOD5 2.氧化沟的设计计算

(1)出水溶解性BOD5(mg/L)：

出水中每增加1 mg/L SS就会引起0.3-1.0 mg/L BOD5的增加，为了保证氧化沟出水BOD5≤20mg/L，就必须控制出水中溶解性BOD5的浓度。

S= Se + S1 (4.13) S—出水中溶解性BOD5浓度，mg/L; Se—出水BOD5浓度，mg/L; S1—出水中SS产生的BOD5，mg/L。 其中

S11.42VSSTSS(1e0.235) (4.14) TSS-35-

VSSTSS(1e0.235)1.420.720(1e0.235)13.59mg/L TSSS=20-13.59=6.41 mg/L S11.42(2)好氧区容积V1(分为两组，以下为计算一组的数据)。

为达到污泥好氧稳定，污泥龄应保持在20-30d,而需同时脱氮除磷时可取12-20d，设计中θc=16d，污泥产率系数Y=0.75，污泥内源代谢系数Kd=0.055，污泥浓度4kg/m3.挥发性污泥浓度MLVSS=0.7×4=2.8 kg/m3，则

3 VYc(SoS)Q1X V(1Kdc)1306.41Y40000c(SoS)Q0.7516V3110002XKV(1dc)2.8(10.05516)5635m

(3)好氧区停留时间(t1)

tV1=15635Q=20000246.8h (4)剩余污泥量

X=QSY1K+QX1-QXe dc式中QSY1K—每日产生的生物污泥量;

dcQX1—每日污水中不挥发的SS的量; QXe—每日按排放标准可以排走的SS的量。

X20000(0.130.00641)(0.7510.05516)20000(0.170.170.7) 200000.021606.1kg/d每降解1kg BOD5所产生的干污泥量为

XQ(S oSe)X1606Q(SS.10.73kg/kgBOD5

oe)20000(130201000)设污泥含水率为99.2%，则每天的剩余污泥量为：

-36-

4.15)4.16)4.17)(

(

(

1606.12401.5m3/d16.73m3/h

0.0081000选取GSL-100型号的带式浓缩脱水一体机一套，处理能力为20-40m3/h。

(5)出水磷校核

假设出泥磷浓度为3.5%，则排磷量为

1606.10.03556.2kg/d

进水磷的量为

3.52000070kg/d

1000则出水磷浓度相当于

(7056.2)1060.69mg/L1mg/L

200001000故出水磷浓度满足出水水质标准。 (6)脱氮

①需要氧化的NH3-N量N1; 氧化沟产生的剩余污泥中的含氮率12.4%，用于生物合成的含氮率为N0：

Y1000 (4.18) 1Kdc20000N0=12.4%QSN0=12.4%QSY1000=6.11mg/L

1Kdc20000N1=进水总氮N-出水的NH3-N N1-生物合成的N0 =23-2-6.11 =14.89mg/L

②碱度平衡：一般认为剩余碱度≥100mg/L时即可保持PH≥7.2，生物反应能够进行。每氧化1mgNH3-N消耗7.14mg/L碱度，每还原1mgNO3-N产生3.57mg/L碱度，每氧化1mg BOD5产生0.1 mg/L碱度，原水碱度为270mg/L(以CaCO3计)。

剩余碱度=原水碱度-硝化耗碱+碳化生碱+反硝化生碱 =270-7.14×14.89+0.1×(130-6.41)+3.57×(14.89-10)

=193.5mg/L≥100 mg/L 这足保持PH≥7.2

③脱氮量N2=进水TN-出水TN-用于生物合成的氮N0 =23-12-6.11 =4.89 mg/L ④脱氮所需的容积V2

-37-

脱硝率qdn=qdn(20)×1.08(t-20) (4.19) 1.08—温度修正系数

qdn(20)—20℃的脱硝率，其取值范围为0.03~0.06 [(kgNO3-N/(kgMLSS·d)] 本设计t≥12℃，qdn(20)=0.06[(kgNO3-N/(kgMLSS·d)] 12℃时qdn(12)= qdn(20) ×1.08(12-20) =0.06×1.08(12-20)

=0.033[(kgNO3-N/(kgMLSS·d)]

V22=

QNq dn(12)XVV2200004.8932=QNq28001058m

dn(12)XV0.033⑤脱氮的水力停留时间 tV2=2Q105820000241.3h ⑥总池容VV1V2563510586693m3 总停留时间T=VQ24669320000248h ⑦校核污泥负荷

NQSosXV

NQSo20000sXV0.13466930.097kgBOD/kgMLSS 0.097×0.7= 0.068kgBOD/kgMLVSS,在0.05-0.1 kgBOD/kgMLVSS范围.单沟尺寸为BLH12m53m4.5m

-38-

4.20)

4.21) ((

图4.1 厌氧池、氧化沟计算简图

(7)氧化沟供氧量计算

设计温度为12℃-25℃，设计按T=25℃时计算供氧量。 ①碳化需氧量

碳化需氧量=BOD需氧量-挥发性剩余污泥的需氧量+污泥内源呼吸需氧量

R1Q(SoSe)K1XK1bV1XV (4.22)

R1—碳化需氧量(kgO2/d); Q—污水流量，为20000m3/d; S0—进水BOD，S0=130mg/L; Se—出水BOD，Se =20mg/L;

X—每日生物污泥量kg/d，X=986.1 kg/d;

K1—氧化每公斤VSS所需氧量，K1=1.42;

b—为内源呼吸需氧常数，b=0.07-0.075,此处取0.07;

V1—好氧体积，V1=5635m3. (130-6.41)2000010001.42986.11.420.0756352.8 R1K1t1e =4000-1400+1568.3 =4168.3 kgO2/d ②硝化需氧量

硝化需氧量=去除NH3-N的需氧量-细胞合成NH3-N的需氧量

R2K2Q(NaNe)K3X (4.23)

-39-

Na—进水NH3-N，Na=23mg/L; Ne—出水NH3-N，Ne=2 mg/L; K2—每氧化1kg耗4.6 kgO2, K2=4.63;

K3—NH3-N合成的需氧(kgO2/d /kgVSS), K3=0.56。

R4.620000(232)210000.56986.1

=1380 kgO2/d ③反硝化的产氧量

R3=2.85ΔN

ΔN—为反硝化被还原的NO3-N的量，ΔN =4.89 mg/L. R2.854.893100020000278.7 kgO2/d ④总需氧量R

R= R 1+ R 2- R 3=4168.3+1380-278.7=5270 kgO2/d 换算成标准状态下需氧量R0 RRCs(20)o(CST-Ct)1.024T20 式中：

R0—标准状态下的需氧量;

Cs(20)—为20℃时清水饱和溶解氧浓度，Cs(20)=9.17 mg/L; α—为氧转移折算系数，α=0.83; β—为氧溶解度折算系数，β=0.95;

CST—为T℃氧的平均饱和度，CS25=8.38mg/L; Ct—为氧化沟平均氧浓度，Ct =2 mg/L。 T=25℃时，代入数据

R52709.17o0.83(0.950.948(8.382)1.0242520 =9329 kgO2/d

采用转碟曝气机曝气，取转碟单盘曝气1.4 kgO2/d

按好氧容积：总容积=0.7，则充氧量R0校核 93290.713327 kgO2/d =555.3 kgO2/h，所需碟片n1=555.3/1.4=397氧化沟设8组转碟，每组397849.5，取50片 -40-

4.24)4.25)( (

3.主要设备选型

选取型号为YBP1400-A的转碟曝气机，参数见表4.9：

5014.265片/米。 每米安装n21220.25.表4.9 转碟曝气机的参数

规格型号 曝气转碟直径 适用工作水深 适用转速 经济转速 适用浸没深度 经济浸没深度 单碟充氧能力 动力效率 单碟推动力 单组推动工作流速长度

单碟配用功率 平均底部流速

YBP1400-A氧化沟转碟曝气机

1400 mm 3.5m～4.5m 50~55rpm 50rpm 400~500mm 500mm 1.30~1.56kgO2/h·ds 2.89kgO2/kw.h 30m3/ds 30m 0.6Kw

0.28m/s(水深4.5m时)

表4.10 进出水调节堰门选型

设备名称 可调堰门

型号 DY-3000×250

数量 8 4.氧化沟附属结构的设计 导流墙和导流板的设计

为了保持氧化沟内具有污泥不沉积的流速，减少能量损失，需设置导流墙与导流板。一般在氧化沟转折处设置导流墙，使水流平稳转弯，维持一定流速。另外，距转刷前后一定距离内，在水面以下设置导流板，使水流在横断面内分布均匀，增加水下流速强度。

(1)导流墙的设置

为减少水头损失、避免弯道停滞区的产生和防止弯道过度冲刷等，必须设置导流墙。

由于氧化沟中分隔内侧沟的弧度半径变化较快，其阻力系数也较高。为了平衡个弯道间的流量，导流墙可在弯道内偏置，以往的实践经验也表明，导流墙应设于偏向弯道的内侧，避免弯道出口靠中心隔墙一侧流速过低，造成回水，引起污泥下沉，设置导流墙则有利于水流平稳转弯，减少回水的产生。

(2)导流板的设置

-41-

为了使表面较高流速的水流转入池底，提高传氧效率，通常在表曝器的上、下游设置导流板。下游的导流板通常设置于转碟曝气器下游2-4米处，与水平成60度角倾斜放置，顶部高于转盘底部150-250毫米，且在水面下150毫米。其目的是使刚刚经过充氧并受到曝气转碟推动的表面高速水流转向下部，改善溶解氧浓度和流速在垂直方向上的分布，促进沟中上层和下层水流的垂直混合，从而降低沟内表面和底部的流速差。

4.3.7 二沉池的设计计算 1 .沉淀池的一般设计要求

(1)设计流量应按分期建设考虑：

①当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算。

②当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大设计流量计算。

③在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算，沉淀时间不宜小于30min。

(2)沉淀池的个数或分格数不应少于2个，并宜按并联系列设计。 (3)当无实测资料时，城市污水沉淀池的设计数据，可参考如下表中的数据选用。

表 4.11 沉淀池设计参数

沉淀池类型

沉淀时间 (h) 0.5~2.0 1.5~4.0 1.5~4.0

表面 水力负荷

32[m/(m·h)] 1.5~4.5 1.0~2.0 0.6~1.5

污泥 含水率 (%) 95~97 96~98 99.2~99.6

固体负荷

2[kg/(m·d]

- ≤150 ≤150 初次沉淀池 二次 沉淀池 生物膜法后 活性污泥法后

(4)池子的超高至少为0.3m。

(5)当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比为定值，即h2/t=q‘。一般沉淀时间不小于1.0h;有效水深多采用2~4m，对辐流沉淀池指池边水深。

(6)沉淀池的缓冲层的高度，一般采用0.3~0.5m。

(7)污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º。 (8)二沉池的污泥区容积按不小于2h贮泥量考虑，泥斗中污泥浓度按混合液浓度及底流浓度的平均浓度计算。

(9)排泥管直径不应小于200mm。

(10)沉淀池的污泥一般采用静水压力排除，初沉池的静水头不应小于1.5m;二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1.2m，曝气池后不应小于0.9m。

(11)沉淀池的污泥，采用机械排泥时可连续排泥或间歇排泥，不用机械排泥时应每日排泥。

-42-

(12)采用多斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。 (13)沉淀池的入口和出口均应采用整流设施。

(14)为减轻堰的负荷，或为了改善水质，可采用多槽沿程出水布置。 (15)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端深入斗内，顶端敞口,伸出水面，以便于疏通，在水面以下1.5～2.0m处，由排泥管接出水平排出管，污泥藉进水压力由此排至尺外。

(16)当每组沉淀池有两个池以上时，为使每个池的入流量相等，应在入流口设置调节闸门，以调整流量。

(17)进水管有压力时，应设置配水井，进水管应由井壁接入，不宜由井底接入，且应将进水管的进口弯头朝向井底。

2.二次沉淀池的设计要求与设计参数 (1)二沉池的两项负荷：

①水力表面负荷[m3/(m2d)]：用此项负荷保证出水水质良好。

②固体表面负荷[kg/m2d)]：用此项负荷保证污泥能在二沉池中得到足够的浓缩，以便于供给曝气池所需的回流污泥，而维持良好的运行。

根据经验，一般二沉池的固体负荷，可达到150kg/(m2d)。斜板二沉池可考虑加大到192kg/(m2d)。

因为目前二沉池采用的表面水力负荷都较低，计算的沉淀池的表面积可以满足固体通量核算要求，而且固体通量法在理论上与污泥浓缩过程更为贴切，用于浓缩池的设计计算更实际。

(2)池边水深的建议值：根据经验，池子的直径加大时，池边水深也适当的加大，否则池的水力效率将降低，池的有效容积将减小。建议对二次沉淀池采用如下池边水深(见下表)。

表 4.12 二次沉淀池池边水深建议值

池径(m) 10-20 20-30

池边水深(m)

3.0 3.5

池径(m) 30-40 >40

池边水深(m)

4.0 4.0

当由于客观原因达不到上述建议值时，为了维持沉淀时间不变，需采用较低的表面负荷值。

(3)出水堰负荷：二沉池出水堰负荷按小于1.7L/(sm)之间考虑。 (4)污泥回流设备：污泥回流设备最好是用螺旋泵或轴流泵。采用鼓风曝气时宜用气力提升。

3.辐流沉淀池的设计要求与设计参数

(1)池子直径(或正方形的一边)与有效水深的比值，宜为6～12。 (2)池径，不宜小于16m。

-43-

(3)池底坡度，一般采用0.05。

(4)一般均采用机械刮泥，也可附有空气提升或静水头排泥设施。 (5)当池径(或正方形的一边)较小(小于20m)时，也可采用多斗排泥。 (6)进出水的布置方式可分为： ①中心进水周边出水。 ②周边进水中心出水。 ③周边进水周边出水。

(7)池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上;池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。

刮泥机旋转速度一般为1～3r/h，外刮泥板的线速不超过3m/min，一般采用1.5m/min。

(8)在进水口的周围应设置整流板，整流板的开孔面积为池断面积的10%～20%。

(9)浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。

4.辐流式二沉池设计计算 (1)设计参数

表面负荷q:辐流式二沉池一般采用0.8-1.0m3/(m2/h) 本设计q=0.9 m3/(m2/h) (2)二沉池的设计计算

①二沉池的表面积

A400001.37Qmax24A1269.3m2 nq0.9Qmax (4.26) nq②直径

D4A41269.340.2m 本设计D取40m。

校核表面负荷

200001.3724q实0.90 m3/(m2/h) 14024-44-

③二沉池的污泥浓度

TSBS式中：

TSBS—为二沉池底泥浓度(kg/m3)

SVI—为污泥指数，SVI≤100mL/g，沉淀效果好;SVI≥100mL/g沉淀效果差。 取SVI=100mL/g，tE为污泥的浓缩时间，其取值与有无硝化或有无反硝化而不同：

无硝化(仅除BOD) tE=1.5-2.0h 有硝化、有反硝化 tE=2.0-2.5h 有硝化、无反硝化 tE=1.0-1.5h 有生物除磷 tE=1.0-1.5h

结合本工程设计工艺，有硝化+反硝化+生物除磷，故取tE=1.5h

10003TSBS1.511.45kg/m3

100④回流污泥浓度TSRS

a.带刮板式刮泥机：TSRS =0.7 TSBS; b.吸泥机吸泥： TSRS=(0.5-0.7) TSBS; c.污泥斗排泥： TSRS= TSBS。 设备选用刮泥机方式 所以回流污泥浓度：

TSRS =0.7 TSBS=0.7×11.45=8kg/m3 ⑤设计回流比：

RTSBB (4.28)

TSRS-TSBB10003tE (4.27) SVIR为回流比;TSBB为曝气池污泥浓度，8kg/m3;TSRS为回流污泥浓度，8kg/m3。. 4R100%100%

8-4⑥校核比污泥体积VSV≤600mL/L VSV=TSBB×SVI=4×100≤600mL/L

⑦表面污泥容积负荷：qSV(L/m2h)≤450L/m2h

qAqSV， VSVqSV = qA×VSV=0.9×400=360 ≤450 L/m2h ⑧二沉池工艺尺寸设计计算

-45-

图4.2 二沉池计算简图

a.池子直径：D40m b.池深

清水区：h1=0.8m

Qmax(1R)分离区： h20.5 (4.29)

(1SVIMLSS)Qmax(1R)0.51141.72h20.51.51m

1004(1SVIMLSS)(1)125610000.45qSV(1R)缓冲区： h3 (4.30)

5000.45qSV(1R)0.453602h30.65m

500500浓缩刮泥区： h4qSV(1R)tE (4.31)

300tE500h4qSV(1R)tE36021.51.14m

300tE500950所以h=h0+h1+h2+h3+h4=0.3+0.8+1.51+0.65+1.14=4.4m取有效水深h´为4m，总高为4.3m。 D40D10,规范规定辐流沉淀池为612,符合规范要求。 h4hFh12564停留时间 T 4.4h (4.32)

20000Qmax1.3724(3)进水部分的设计

①Q进水Q生物(1R)1666.7m3/h0.463m3/s 管径D1=700mm,

-46-

则管道流速为：

v4Q进水40.4631.2m/s D210.72②进水竖井

进水竖井的流速为0.15-0.2m/s 设流速取0.2 m/s，设竖井直径为D，则

0.2m/s

1(D2D2出泥)4Q进水出泥管直径为700mm 计算出D=1.85m 取D=2m

则实际流速为0.168m/s，符合设计要求。 出水口尺寸0.5×1.0m2,设计开5个孔。

v出水Q进水0.4630.185m/snbh50.51.0

③稳流筒设计 筒中流速：

v3=0.03-0.02m/s，取(0.03m/s)f稳流筒过流面积：

Q进水0.46315.43m2 v30.03Q进水0.463f15.43m2

v30.03 稳流筒直径为： D34f2(D0.252)5.09m取5m

(4)出水部分设计

①单池设计流量

20000Q单池1.371142m3/h0.317m3/s

24②环形集水槽内流量 环形集水槽内流量

q集Q单池20.3170.159m3/s 2-47-

③环形集水槽设计

采用单侧集水环形集水槽计算。取槽宽b=0.8m;槽中流速v=0.6m/s。 槽内终点水深：

q0.159h40.331m

vb0.60.8槽内起点水深：

h332h3kh24 (4.33) h4hk3q2gb2 (4.34)

hk3q221.00.15930.159m 2gb9.80.8222h3k20.1592h33h430.33120.64m

h40.331④校核

当水流增大1倍时，q=0.317m3/s;v=0.8m/s q0.317h40.495m

vb0.80.8hk3q221.00.31730.252m 22gb9.80.82h3k20.317223h33h40.33120.89m h40.331设计取环形槽内水深为0.8m，集水槽总高为0.8+0.3(超高)=1.1m，采用900三角堰(见图4.2)，计算如下。

图4.3 三角堰计算简图

⑤ 出水溢流堰的设计 采用出水三角堰(900)

-48-

a.堰上水头(即三角口底部至上游水面的高度) H1=0.04m(H2O) b.每个三角堰的流量q1

q11.4H1 (4.35)

2.5q11.4H12.51.40.042.50.000448m3/s

c.三角堰个数m1

m1Q单池0.317708(个) q10.000448d.三角堰中心距(双侧出水)

L1L(D2b20.6)(D2b) (4.36) m1m1L1L(D2b20.6)(D2b)0.335m m1m1e.校核出水堰水力负荷

q0.3171.34L/(ms)1.7L/(ms)符合要求

(D2b20.6)(D2b)(5)排泥部分设计 ①单池污泥量

总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量

3QRQ设计R114211142m/h

剩余污泥量

前面已经计算每组沟的剩余污泥量是1606kg/d(干污泥)，设污泥含水率为99.2%，则每天需浓缩脱水的总污泥量为401.5m3/d=16.73m3/h。

则每池的污泥总量为Q =QR+QS=1142+16.73=1159m3/h=0.322 m3/s ` ②排泥管管径 设计流速取1m/s

D4Q40.3220.64m取0.7m v1-49-

实际流速v0.84m/s

1D24③刮吸泥设备的选取

表4.13 刮吸水泥机主要技术参数

吸管末端最

驱动功率型号 池径(m)

(kW) 0.55

运转速度(r/min) 0.03

周边线速(m/min) 1.8-2.2

运行一周的 时间(min) 68 QZBGX-40-II 40 4.3.8污泥脱水间

污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水、烘干焚烧等方法，目前污泥脱水主要是机械脱水。

1.一般规定

(1) 污泥机械脱水的设计，应符合下列规定：

①污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用;

② 污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%;

③ 经消化后的污泥，可根据污水性质和经济效益，考虑在脱水前淘洗。 ④ 机械脱水间的布置应考虑泥饼运输设施和通道;

⑤ 脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存，污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定;

⑥污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。 (2)污泥在脱水前，应加药调理。污泥加药应符合下列要求：

①药剂种类应根据污泥的性质和出路等选用，投加量宜根据试验资料或类似运行经验确定;

② 污泥加药后，应立即混合反应，并进入脱水机。 2.带式压滤机的工作原理

带式压滤机一般都分成重力脱水区、楔形脱水区、低压脱水区和高压脱水区四个工作区。

经过絮凝处理的污泥，首先进入重力脱水区，在重力的作用下，自由水与絮团分离，脱去污泥中大部分的自由水，然后进入楔形脱水区。在楔形区内，滤带逐渐靠拢，污泥在两条滤带间开始受到轻度挤压，污泥浓度又有所提高，同时使污泥层进一步平整，厚度均匀，为进入压力脱水区做准备。污泥进入低压区，在上下两条张紧的滤带间，从几个按规律排列的辊压筒中呈S形弯曲经过，考虑带

-50-

第四篇：城市污水处理设计规范

第一章 总则

第1.0.1条 为使我国的排水工程设计，符合国家的方针，政策、法令，达到防止水污染，改善和保护环境，提高人民健康水平的要求，特制订本规范。

第1.0.2条 本规范适用于新建、扩建和改建的城镇、工业企业及居住区的永久性的室外排水工程设计。

第1.0.3条 排水工程设计应以批准的当地城镇(地区)总体规划和排水工程总体规划为主要依据，从全局出发，根据规划年限、工程规模、经济效益、环境效益和社会效益，正确处埋城镇、工业与农业之间，集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。通过全面论证，做到确能保护环境，技术先进，经济合理， 安全适用。

第1.0.4条 排水制度(分流制或合流制)的选择，应根据城镇和工业企业规划、当地降雨情况和排放标准，原有排水设施，污水处理和利用情况、地形和水体等条件，综合考虑确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水制度，新建地区的排水系统宜采用分流制。 第1.0.5条 排水系统设计应综合考虑下列因素：

一、与邻近区域内的污水与污泥处理和处置协调。

二、综合利用或合理处置污水和污泥。

三、与邻近区域及区域内给水系统、洪水和雨水的排除系统协调。

四、接纳工业废水并进行集中处理和处置的可能性。

五、适当改造原有排水工程设施，充分发挥其工程效能。 第1.0.6条 工业废水接入城镇排水系统的水质，不应影响城镇排水管渠和污水厂等的正常运行;不应对养护管理人员造成危害;不应影响处理后出水和污泥的排放和利用，且其水质应按有关标准执行。 第1.0.7条 工业废水管道接入城镇排水系统时，必须按废水水质接入相应的城镇排水管道，污水管道宜尽量减少出口，在接入城镇排水管道前宜设置检测设施。

第1.0.8条 排水工程设计应在不断总结科研和生产实践经验的基础上，积极采用经过鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、 新材料、新设备。

第1.0.9条 排水工程设备的机械化和自动化程度，应根据管理的需要，设备器材的质量和供应情况，结合当地具体条件通过全面的技术经济比较确定，对操作繁重、影响安全、危害健康的主要工艺，应首先采用机械化和自动化设备。

第1.0.10条 排水工程的设计，除应按本规范执行外，尚应符合国家现行的有关标准、规范和规定。

第1.0.11条 在地震、湿陷性黄土、膨胀土、多年冻土以及其它特殊地区设计排水工程时，尚应符合现行的有关专门规范的规定。

第二章 排水量

第一节 生活污水量和工业废水量

第2.1.1条 层民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80%～90%采用。

第2.1.2条 生活污水量总变化系数宜按表2.1.2采用。

注：(1) 当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得。 (2) 当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。 第2.1.3条 工业企业内生活污水量、淋浴污水量的确定，应与国家现行的<<室外给水设计规范>>的有关规定协调。

第2.1.4条 工业企业的工业废水量及其总变化系数应很据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。

第2.1.5条 在地下水位较高的地区，宜适当考虑地下水渗入量。 第三章 排水管渠及其附属构筑物

第一节 一般规定

第3.1.1条 排水管渠系统应根据城市规划和建设情况统一布置，分期建设。排水管渠应按远期水量设计。

第3.1.2条 管渠平面位置和高程，应根据地形、道路建筑情况、土质、地下水位以及原有的和规划的地下设施、施工条件等因素综合考虑确定。

第3.1.3条 管渠及其附属构筑物、管道接口和基础的材料， 应根据排水水质、水温，冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、 土质、地下水位、地下水侵蚀性和施工条件等因素进行选择，并应尽量就地取材。

第3.1.4条 输送腐蚀性污水的管渠必须采用耐腐蚀材料，其接口及附属构筑物必须采取相应的防腐蚀措施。

第3.1.5条 当输送易造成管内沉析的污水时，管渠形式和断面的确定，必须考虑维护检修的方便。

第3.1.6条 厂区内的生产污水，应根据其不同的回收、利用和处理方法设置专用的污水管道，经常受有害物质污染的场地的雨水，应经预处理后接人相应的污水管道。 第3.1.7条 雨水管道、合流管道的设计，应尽量考虑自流排出。计算水体水位时，应同时考虑现有的和规划的水库等水利设施引起的水位变化情况。当受水体水位顶托时，应根据地区重要性和积水所造成的后果，设置潮门、闸门或泵站等设施。

第3.1.8条 设计雨水管渠时，可结合城市规划，考虑利用湖泊、池塘调蓄雨水。

第3.1.9条 污水管渠系统上应设置事故排出口。

第3.1.10条 雨水管道系统之间或合流管道系统之间。可根据需要设置连通管。必要时可在连通管处设置闸槽或闸门，连通管及附设闸井应考虑维护管理的方便。

第3.1.11条 设计污水管渠时，对每一独立系统或设置泵站的管道，宜在总出口处设置计量设施。

第四章 排水泵站

第一节 一般规定

第4.1.1条 排水泵站宜按远期规模设计，水泵机组可按近期水量配置。 第4.1.2条 排水泵站宜设计为单独的建筑物。抽送会产生易燃易爆和有毒气体的污水泵站，必须设计为单独的建筑物，并应采取相应的防护措施。

第4.1.3条 单独设置的泵站，根据废水对大气的污染程度、 机组的嗓声等情况，结合当地环境条件，应与居住房屋和公共建筑保持必要距离，周围宜设置围墙，并应绿化。

第4.1.4条 受洪水淹没地区的泵站，其入口处设计地面标高应比设计洪水位高出0.5m以上，当不能满足上述要求时，可在入口处设置闸槽等临时防洪措施。

第4.1.5条 泵站前应设置事故排出口。

第4.1.6条 泵站供电宜按二级负荷设计，立体交叉道路等重要地区的泵站，必须按二级负荷设计，当不能满足上述要求时， 应设备用的动力设施。

第4.1.7条 泵房的采暖、通风、噪声和消防的标准，应符合现行的有关规范的规定。

第4.1.8条 泵房至少应有一个能容最大设备或部件出入的门。 第4.1.9条 抽送腐蚀性污水的泵站，其水泵和管配件等必须采取相应的防腐蚀措施。 第4.1.10条 立体交叉道路排水泵站应根据当地地下水的水位和流量情况，适当考虑抽送地下水的设施。

第4.1.11条 在经常有人管理的泵房内，应设有通风，通讯设施的隔声值班室，对远离居民点的泵站，应根据需要适当设置工作人员的生活设施。

第五章 污水处理厂的厂址选择和总体布置

第5.0.1条 污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：

一、在城镇水体的下游;

二、在城镇夏季最小频率风向的上风侧;

三、有良好的工程地质条件;

四、少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离;

五、有扩建的可能;

六、便于污水，污泥的排放和利用;

七、厂区地形不受水淹，有良好的排水条件;

八、有方便的交通、运输和水电条件。

第5.0.2条 污水厂的厂区面积应按远期规模确定，并作出分期建设的安排。 第5.0.3条 污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气象和地质条件等因素，经过技术经济比较确定，并应便于施工、维护和管理。

第5.0.4条 污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，选材恰当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。

第5.0.5条 生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。

第5.0.6条 污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护维修管理的要求。

第5.0.7条 污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用原有地形，符合排水通畅，降低能耗、平衡土方的要求。

第5.0.8条 厂区消防及消化池，贮气罐、余气燃烧装置、污泥气管道及其它危险品仓库的位置和设计，应符合现行的《建筑设计防火规范》的要求。

第5.0.9条 污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料或废渣等物料以及停车的场地。

第5.0.10条 污水厂的绿化面积不宜小于全厂总面积的30%。 第5.0.11条 污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道。通道的设计应符合下列要求：

一、主要车行道的宽度：单车道为3.5m，双车道为6～7m， 并应有回车道;

二、车行道的转弯半径不宜小于6m;

三、人行道的宽度为1.5～2m。

四、通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45度。

五、天桥宽度不宜小于1m。

第5.0.12条 污水厂周围应设围墙，其高度不宜小于2m。 工业企业污水站的围护可按具体需要确定。

第5.0.13条 污水厂的大门尺寸应能容最大设备或部件出入，并应另设运除废渣的侧门。

第5.0.14条 污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。

第5，0.15条 污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰，管道复杂时宜设置管廊，处理构筑物间的输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、水头损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通，各污水处理构筑物间的通连,在条件适宜时，应采用明渠。 第5.0.16条 污水厂应合理地布置处理构筑物的超越管渠。 第5.0.17条 处理构筑物宜设排空设施，排出的水应回流处理。 第5.0.18条 污水厂的给水系统与处理装置衔接时，必须采取防止污染给水系统的措施。

第5.0.19条 污水厂供电宜按二级负荷设计.为维持污水厂最低运行水平的主要设备的供电，必须为二级负荷，当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。

注：工业企业污水站的供电等级，应与主要污水污染源车间相同。 第5.0.20条 污水厂应根据处理工艺的要求，设污水、污泥和气体的计量装置，并可设置必要的仪表和控制装置。

第5.0.21条 污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模、工艺流程和管理体制等结合当地实际情况确定，并应符合现行的有关规定。

第5.0.22条 工业企业污水处理站的附属建筑物宜与该工业企业的有关建筑物统一考虑。

第5.0.23条 位于寒冷地区的污水处理厂，应有保温防冻措施。 第5.0.24条 根据维护管理的需要，宜在厂区内适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。 第5.0.25条 高架处理构筑物应设置适用的栏杆、防滑梯和避雷针等安全措施。

第六章 污水处理构筑物

第一节 一般规定

第6.1.1条 城市污水排入水体时，其处理程度及方法应按现行的国家和地方的有关规定，以及水体的稀释和自净能力、上下游水体利用情况、污水的水质和水量、污水利用的季节性影响等条件，经技术经济比较确定。

第6.1.2条 城市污水处理厂的处理效率，一般可按表 6.1.2采用。

注：①表中SS表示悬浮固体量，BOD5表示五日生化需氧量。 ②活性污泥法根据水质、工艺流程等情况，可不采用初次沉淀。 第6.1.3条 在水质和(或)水量变化大的污水厂中，可设置调节水质和(或)水量的设施。 第6.1.4条 污水处理构筑物的设计流量，应按分期建设的情况分别计算。当污水为自流进入时，按每期的最大日最大时设计流量计算;当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算。 注: 曝气池的设计流量，应根据曝气池类型和曝气时间确定，曝气时间较长时，设计流量可酌情减小。

第6.1.5条 合流制的处理构筑物，除应按本章有关规定设计外，尚应考虑雨水进入后的影响，一般可按下列要求采用：

一、格栅、沉砂池，按合流设计流量计算;

二、初次沉淀池，一般按旱流污水量设计，按合流设计流量校核，校核的沉淀时间不宜小于30min;

三、第二级处理系统：一般按旱流污水量计算，必要时可考虑一定的合流水量;

四、污泥浓缩池、湿污泥池和消化池的容积，以及污泥干化场的面积，一般可按旱流情况加大10%～20%计算;

五、管渠应按相应最大日最大时设计流量计算。

第6.1.6条 城市污水的设计水质，在无资料时，一般应按下列要求采用：

一、生活污水的五日生化需氧量应按每人每日20～35g计 算;

二、生活污水的悬浮固体量应按每人每日35～50g计算;

三、生活污水的设计水质，可参照同类型工业已有资料采用，其悬浮固体量和五日生化需氧量，可折合人口当量计算;

四、在合流制的情况下，进入污水处理厂的合流污水中悬浮固体量和五日生化需氧量应采用实测值。

五、生物处理构筑物进水的水温宜为10～40℃，PH值宜为 6.5～9.5，有害物质不得超过本规范附录三规定的容许浓度，营养组合比(五日生化需氧量：氮：磷)可为100 ：5：1。

第6.1.7条 各处理构筑物的个(格〕数不应少于2个(格)，并宜按并联系列设计。

注：当污水量较小时，其中沉砂池可考虑l个(格)备用。 第6.1.8条 处理构筑物的人口处和出口处宜采取整流措施。 第6.1.9条 城市污水厂应根据排放水体情况和水质要求考虑设置消毒设施。

第七章 污泥处理构筑物

第一节 一般规定

第7.1.1条 城市污水污泥的处理流程应根据污泥的最终处置方法选定，首先应考虑用作农田肥料。

第7.1.2条 城市污水污泥用作农肥时其处理流程宜采用初沉污泥与浓缩的剩余活性污泥合并消化，然后脱水;也可不经脱水，采用压力管道直接将湿污泥输送出去。污泥脱水宜采用机械脱水，有条件时，也可采用污泥干化场或湿污泥池。

第7.1.3条 农用污泥的有害物质含量应符合现行的《农用污泥中污染物控制标准》的规定，并经过无害化处理。

第7.1.4条 污泥处理构筑物个数不宜少于2个，按同时工作设计，污泥脱水机械可考虑一台备用。

第7.1.5条 污泥处埋过程中产生的污泥水应送入污水处理构筑物处埋。

附录一 暴雨强度公式的编制方法

一、本方法适用于具有10a以上自动雨量记录的地区。

二、计算降雨历时采用

5、

10、

15、20、30、

45、60、90、120min 共九个历时。计算降雨重现期一般按0.

25、0.

33、0.5、

1、2，

3、

5、10a统计。当有需要或资料条件较好时(资料年数≥20a、子样点的排列比较规律)，也可统计高于10a的重现期。

三、取样方法宜采用年多个样法，每年每个历时选择6～8个最大值，然后不论年次，将每个历时子样按大小次序排列，再从中选择资料年数的3～4倍的最大值，作为统计的基础资料。

四、选取的各历时降雨资料，一般应用频率曲线加以调整。当精度要求不太高时，可采用经验频率曲线;当精度要求较高时，可采用皮尔逊III型分布曲线或指数分布曲线等理论频率曲线。根据确定的频率曲线，得出重现期、降雨强度和降雨历时三者的关系， 即P. i. t关系值。

五、根据P. i. t关系值求解b、n、A1 ，C各个参数，可用解析法、图解与计算结合法或图解法等方法进行。将求得的各参数代入

即得当地的暴雨强度公式。

六、计算抽样误差和暴雨公式均方差。一般按绝对均方差计算，也可辅以相对均方差计算。当计算重现期在0.25～10a时，在 一般强度的地方，平均绝对均方差不宜大于0.05 mm/min。在较大强度的地方，平均相对均方差不宜大于5%。

附录二 排水管道与其他地下管线(构筑物)的最小净距

注: (1) 表列数字除注明者外，水平净距均指外壁净距，垂直净距系指下面管道的外顶与上面管道基础底间净距。

(2) 采取充分措施(如结构措施)后，表列数字可以减少。 (3) 与建筑物水平净距： 管道埋深浅于建筑物基础时，一般不小于2.5m(压力管不小于5.0m);管道埋深深于建筑物基础时，按计算确定，但不小于3.0m。

(4) 与给水管水平净距：给水管管径小于或等于200mm时，不小于1.5m;给水管管径大于200mm时，不小于3.0m 。与生活给水管道交叉时，污水管道.合流管道在生活给水管道下面的垂直净距不应小于0.4m。当不能避免在生活给水管道上面穿越时，必须予以加固，加固长度不应小于生活给水管道的外径加4米。

(5) 与乔木中心距离不小于1.5米;如遇现状高大乔木时，则不小于2.0米。

(6) 穿越铁路时应尽量垂直通过。沿单行铁路敷设时应距路堤坡脚或路堑坡顶不小于5米。

第五篇：A-O工艺污水处理工程设计课程设计

A-O工艺污水处理工程设计

化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物，水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物的特点;且此类污水的可生化性较差(主要是化学需氧量较低和氨氮含量较高)。

A/O法生物去除氨氮原理：

硝化反应：NH4++2O2→NO3-+2H++H2O

反消化反应：6NO3-+5CH3OH(有机物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2

化肥工业废水A/O法处理工艺流程：

工厂污水

中格栅

进水泵房

细格栅

沉砂池

初沉池

砂

缺氧池

好氧池

二沉池

排放河道

栅渣

剩余污泥

初沉泥

剩余污泥泵房

污泥浓缩池

贮泥池

脱水机房

垃圾填埋场

一、污水处理厂工艺设计及计算

(1)中格栅

1.设计参数：

设计流量Q=15000/(24×3600)=0.174(m3/s)=174(L/s)

则最大设计流量Qmax=0.174×1.53=0.266(m3/s)

栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s

栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=20mm

栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

(1)确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深

(2)栅条间隙数(n)：

栅条的间隙数=

(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.02×33=0.98m

(4)进水渠道渐宽部分长度(α1为进水渠展开角)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

(6)过栅水头损失(h1)

因栅条边为矩形截面，取k=3，则

其中ε=β(s/b)4/3

h0：计算水头损失

k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3

ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42

(7)栅后槽总高度(H)

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.08+0.3=0.85

(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.85/tanα

=0.05+0.025+0.5+1.0+0.85/tan60°=1.57m

(9)每日栅渣量ω=Q平均日ω1==0.87m3/d>0.2m3/d

所以宜采用机械格栅清渣

(10)计算草图如下：

(2)污水提升泵房

1.设计参数

设计流量：Q=174L/s，泵房工程结构按远期流量设计

2.泵房设计计算

污水提升前水位-4.30m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位3.97m(即细格栅前水面标高)。

所以，提升净扬程Z=3.97-(-4.30)=8.27m

水泵水头损失取2m

从而需水泵扬程H=Z+h=10.27m

再根据设计流量174L/s=483m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量542m3/s。采用ME系列污水泵(8MF-13B)2台，一用一备。该泵提升流量540～560m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。

占地面积为π52=78.54m2，即为圆形泵房D=10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。

计算草图如下：

(3)细格栅

1.设计参数：

设计流量Q=174L/s

栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s

栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=10mm

栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水

2.设计计算

(1)确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深

(2)栅条间隙数

设计两组格栅，每组格栅间隙数n=33条

(3)栅槽有效宽度B2=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.01×33=0.65m

所以总槽宽为0.65×2+0.2=1.5m(考虑中间隔墙厚0.2m)

(4)进水渠道渐宽部分长度(其中α1为进水渠展开角)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

(6)过栅水头损失(h1)

因栅条边为矩形截面，取k=3，则

其中ε=β(s/e)4/3

h0：计算水头损失

k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3

ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42

(7)栅后槽总高度(H)

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.205+0.3=0.975m

(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα

=0.77+0.385+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.1m

(9)每日栅渣量ω=Q平均日ω1==1.74m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣

(10)计算草图如下：

(4)沉砂池

采用平流式沉砂池

1.

设计参数

设计流量：Q=266L/s(按2010年算，设计1组，分为2格)

设计流速：v=0.3m/s

水力停留时间：t=30s

2.

设计计算

(1)沉砂池长度：L=vt=0.3×30=9.0m

(2)水流断面积：A=Q/v=0.266/0.25=1.06m2

(3)池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m

(4)有效水深：h2=A/B=1.06/2.4=0.44m

(介于0.25～1m之间)

(5)贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积：

(每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗)

其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，

K：污水流量总变化系数1.53

(6)沉砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，

则沉砂斗上口宽：

沉砂斗容积：

(略大于V1=0.26m3，符合要求)

(7)沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为

则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2

=0.5+0.06×3.4=0.704m

池总高度H

：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.44+0.704=1.44m

(8)进水渐宽部分长度:

(9)出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m

(10)校核最小流量时的流速：

最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=266/1.53=174.4L/s

则vmin=Q平均日/A=0.1744/1.06=0.165>0.15m/s，符合要求

(11)计算草图如下：

(5)初沉池

1初沉池的计算(辐流式)

1.沉淀部分的水面面积：

设表面负荷

q′=1.0m3/m2h，设池子的个数为2，则(其中q′=1.0～2.0

m3/m2h)

F=

2.池子直径：

,D取18m.

3.沉淀部分有效水深：

设t=1.5h，则h2=q′t=2.0×1.5=3.0m.(其中h2=2～4m)

4.沉淀部分有效容积：V′=Qmax/ht=150001.53/(3×1.5)≈5100m3

5.污泥部分所需的容积：V1′

c1—进水悬浮物浓度(t/m3)

c2—出水悬浮物浓度

r—污泥密度，其值约为1

—污泥含水率

6.污泥斗容积：

设r1=2m,r2=1m,α=60，则

h5=(r1-r2)tgα=(2-1)tg60=1.73m

V1=

hs/3(r12+r2r1+r22)

=3.14×1.73/3×(22+2×1+12)

=12.7m3

7.污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积：

设池底径向坡度为0.05，则

h4=(R-r1)×0.05=(16-2)×0.05=0.7m

V2=

h4/3(R2+Rr1+r12)

=3.14×0.7/3×(162+16×2+22)=213.94m3

8.污泥总容积：V=V1+V2=12.7+213.94=226.64>129m3

9.沉淀池总高度：设h1=0.3m,h3=0.5m,则

H=h1+h2+h3+h4+h5

=0.3+3.75+0.5+0.7+1.73=6.98m

10.沉淀池池边高度：H′=

h1+h2+h3

=0.3+3.75+0.5=4.55m

11.

径深比:D/h2=32/3.75=8.53(符合6～12范围)

第四节

缺氧池

1.设计参数：

池深h=4.5m,方形池

设计流量：=173.6L/s

生物脱氮系统进水总凯氏氮浓度：=40g/

生物脱氮系统出水总氮浓度：=15g/

在20℃时，取值0.04g,对于温度的影响可用式修正,温度设为10℃。

排出生物脱氮系统的剩余污泥量：,gMLVSS/d。

2.

设计计算：

(1)

缺氧区池体容积：

=0.750.5

kgMLVSS∕g

Vn—缺氧区(池)容积(m3);

Q—生物反应池的设计流量(m3∕d);

—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，取=3(gMLSS/L);

—生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg∕L);

—生物反应池出水总氮浓度(mg∕L);

IXv—排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSS∕g)

—污泥总产率系数(kgSS∕kgBOD5)，应通过试验确定。无试验条件时;系统有初沉池时取0.3～0.85;取0.5

—活性污泥中VSS

所占比例，取0.75;

So、Se—生物反应池进出水五日生化需氧量浓度(mg/l)。

第五节

好氧池

1

设计参数：

采用推流式曝气池作为系统的好氧池。

去除率：94.3%

2

设计计算：

(1)

好氧硝化区容积：

日产泥量为：

kg/d

——好氧区设计污泥泥龄，取12d

采用两组好氧池，每组容积为：9900/2=4950

池深取4.5m，每组面积F=4950/4.5=1100

池宽取6米，池长为11000/6=183.3m;B/H=6/4.5=1.33，与1-2间，

L/B=183.3/6=30.5>10，符合。

每组设3条廊道，廊道长=183.3/3=61.1m

池超高0.5m，总高H=4.5+0.5=5m

(2)

曝气量计算：

本设计采用鼓风曝气系统。

(1)

平均时需氧量的计算

其中：

(2)

最大时需氧量的计算

根据原始数据

k=1.28

(3)

每日去除的BOD值

(3)

供气量计算：

采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.3m计算温度定为30℃。

水中溶解氧饱和度：C=9.17mg/L;C=7.63mg/L

(1)

空气扩散器出口处的绝对压力(P)计算如下：

P=1.013×10+9.8×10H

=1.013×10+9.8×10×4.3=1.434×10P

(2)

空气离开曝气池面时，氧的百分比按下式计算：

(3)

O=21(1-E)/[79+21(1-E)]×100%

E——空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值12%。

代入E值，得：O=21(1-0.12)/[79+21(1-0.12)]×100%=18.96%

(3)

曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)按下式计算，即：

C=C(P/2.026×10+O/42)

最不利温度条件按30℃考虑，代入各值，得：

C=7.63×(1.434/2.026+18.96/42)=8.84mg/L

(4)

换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：

R=R/[

(··-C)·]

取值=0.82;=0.95;C

=2.0;=1.0

代入各值，得：

R=×9.17/[0.82×(0.95×1.0×8.84-2.0)×1.024]=142kg/h

相应的最大时需氧量为：

R=×9.17/[0.82×(0.95×1.0×8.84-2.0)×1.024]=218

kg/h

(5)

曝气池平均时供气量按下式计算，即：G=R/(0.3E)×100

代入各值，得：G=142/(0.3×12)×100=3944m/h

(6)

曝气池最大时供气量:G=218/(0.3×12)×100=5056m/h

(7)

本系统的空气总用量：

除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值60%，这样提升污泥所需空气量为：

8×0.6×15000/24=3000m/h

总需气量：5056+3000=8056m/h

(4)剩余污泥量

W=a

(1)降解BOD生成污泥量：

(2)内源呼吸分解泥量：

Wv=fx=0.753300=2475mg/L=2.475kg/m3

W2=bvx=0.055244.72.475=649.3kg/L

(3)不可生物降解和惰性悬浮物量(NVSS)

该部分占总TSS的约50%

(4)剩余污泥量：

W==0.338522.70.5=1406.25kg/d

(7)二沉池

1.沉淀部分水面面积

F

，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷

，(其中q=1.0～1.5)

设两座辐流式沉淀池，

n=2，则有

2.池子直径

3.沉淀部分的有效水深，

设沉淀时间：

(其中t=1.5～2.5h)，则

(3)贮泥斗容积：

为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：

则污泥区高度为：

(4)二沉池总高度：

取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m

则池边总高度为：

h=h1+h2+h3+h4=3.75+0.4+0.4+0.3=4.85m

设池底度为i=0.05，则池底坡度降为

则池中心总深度为：H=h+h5=4.85+0.53=5.38m

(5)校核堰负荷：

径深比

堰负荷：

以上各项均符合要求

(6)辐流式二沉池计算草图如下：

(8)剩余污泥泵房

1.设计说明

污水处理系统每日排出污泥干重为2×2303.65kg/d,即为按含水率为99%计的污泥流量2Qw=2×230.365m3/d=460.73m3/d=19.2m3/h

2.设计选型

(1)污泥泵扬程:

辐流式浓缩池最高泥位(相对地面为)-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为

-(5.34-0.3-0.6)-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4=4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。

(2)污泥泵选型:

选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2=5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q

7.2-16m3/h,

H

14-12m,

N

3kW

(3)剩余污泥泵房:占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积

(9)浓缩池

1.浓缩池的设计：

1.设计参数

进泥浓度：10g/L

污泥含水率P1=99.0%

每座污泥总流量:Qω=2303.65kg/d=230.365m3/d=9.6m3/h

设计浓缩后含水率P2=96.0%

污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)

污泥浓缩时间：T=13h

贮泥时间：t=4h

2.设计计算

(1)浓缩池池体计算：

每座浓缩池所需表面积：m2

浓缩池直径

取D=8.1m

水力负荷

有效水深：h1=uT=0.31813=4.14m

取h1=4.2m

浓缩池有效容积：V1=Ah1=51.24.2=215.04m3

(2)排泥量与存泥容积:

浓缩后排出含水率P2=96.0%的污泥,则

Q

w′=

按3h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：V2=4Q

w′=32.40=7.20

泥斗容积=

m3

式中：h4——泥斗的垂直高度，取1.2m

r1——泥斗的上口半径，取1.1m

r2——泥斗的下口半径，取0.6m

设池底坡度为0.08，池底坡降为：

h5=

故池底可贮泥容积：

=

故总贮泥容积为：(满足要求)

(3)浓缩池总高度：

浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为

=4.2+0.30+0.30+1.2+0.236=6.236m

(4)浓缩池排水量：：Q=Qw-Q

w′=7.20-2.40=4.80m3/h

(10)贮泥池

1.设计参数

进泥量：经浓缩排出含水率P2=96%的污泥2Q

w′=257.59=115.18m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T=0.5d=12h

2.设计计算

池容为:V=2Q′wT=115.180.5=57.59m3

贮泥池尺寸(将贮泥池设计为正方形)

LBH=4.04.04.0m

有效容积V=64m3

(11)脱水机房

带式压滤机：脱水后污泥含水率P4=80%，成泥饼状

脱水后泥饼体积：

泥饼运输采用TD—75型皮带运输机。