某污水处理厂毕业设计说明书

设计题目：朔州市恢河污水处理厂设计 学生：李文鹃 指导教师：杨纪伟

完成日期：2006年2月 日---2006年6月 日 河北工程大学城建学院 给水排水教研室 2006年2月 一、 二、

设计题目：朔州市恢河污水处理厂设计

设计（研究）内容和要求：（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，

并根据课题性质对学生提出具体要求）

根据朔州市城市总体规划图和所给的设计资料进行城市污水处理厂7设计。设计内容如下：

1、完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水水量的计算；设

计方案对比论证；污水、污泥、中水处理工艺流程确定；污水、污泥、中水处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图），厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。

2、绘制图纸不得少于8张，所有图纸按2#图出。（个别图纸也可画成1#图）。

此外，其组成还应满足下列要求：

（1） 污水处理工艺及污水回用总平面布置图1张，包括处理构筑物、

附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。

（2） 污水处理厂污水和污泥及污水回用工程高程布置图1张，即污水、

污泥、中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。

（3） 污水总泵站或中途泵站工艺施工图1张。

（4） 污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图

及部分大样图3~4张。

（5） 污水回用工程中主要单体构筑物工艺施工图1~2张。

3、完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。外文资料的选择在

教师指导下进行，严禁抄袭有中文译文的外文资料。 4、按照学校要求完成毕业设计文件。 三、

设计原始资料：

（一）排水：完全分流制 （二）污水量

1、城市设计人口27万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 2、城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。

3、工业污水量为14000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。 4、城市混合污水变化系数：日变化系数K日=，总变化系数KZ=。 （三）水质：

1、当地环保局监测工业废水的水质为：

BOD5=320mg/L COD=560mg/L SS=270mg/L TN=40mg/L NH3-N=25mg/L TP=L PH=7~8

2、城市生活污水水质：

COD=410mg/L NH3-N=42mg/L TN=50mg/L TP=L 3、混合污水：

（1） 重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； （2） 大肠杆菌数：超标；

（3） 冬季污水平均温度13ºC，夏季污水平均温度24ºC。 （四）处理厂处理程度及污水回用要求

城市污水经处理后，60%就近排入水体-恢河。污水处理厂出水水质参考，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB118-2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：

CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L， BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP≤1mg/L。

城市污水经处理后，40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。

出水水质应执行《污水回用设计规范》（试用）要求： CODcr≤50mg/L，SS≤15mg/L，总大肠菌群≤3个/L。 （五）气象资料

朔州市属温带气候，四季分明。春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。

1、

气温：年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温ºC，冬季平均

−15ºC，极端最低气温−ºC。

2、 3、 4、

风向风速：全年主导风向为西风，年平均风速s 降水量：年平均降雨量。

最大冰冻深度125cm，无霜期148d。

（六）水体、水文资料

1、水体资料

污水厂二级处理出水排入恢河，恢河河底标高，旱季平均流量s,平均水深。

2、地下水深度：~。 （七）工程地质资料

1、地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。 2、土层构成：厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。 （八）污水处理厂地形图（见附图），厂区地面设计标高为。 （九）污水处理厂进水干管数据

进入污水厂管内底标高，管径1100mm 充满度% （十）编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。 （十一）其它 四、

设计任务安排

设计任务安排与资料查阅 1周 毕业实习 3周 设计计算 5周 绘图 5周 计算说明书整理 1周 准备毕业答辩 1周 五、

参考资料

（1） 中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准（GB3838-2002） （2） 中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准

（GB118-2002）

（3） 中华人民共和国国家标准，污水综合排放标准（GB78-1996） （4） 中华人民共和国城镇建设行业标准，污水排入城市地下水道水质

标准（CJ3082-1999）

（5） 中华人民共和国城镇建设行业标准，城镇污水处理厂附属建筑和

附属设备设计标准（CJJ31-）

1、执行的主要设计规范和标准

（6） 中华人民共和国城镇建设行业标准，城市污水处理厂污水污泥排

放标准（CJ3025-93）

（7） 中华人民共和国国家标准，给水排水制图（GB/T50106-2001） （8） 中华人民共和国国家标准，给水排水设计基本术语标准

（GBJ125-）

（9） 中华人民共和国国家标准，室外排水设计规范（GBJ14-87，1997

年版）

2、主要参考书目

（1） 中国市政工程西南设计研究院主编。给水排水设计手册，第1册，

常用资料，北京：中国建筑工业出版社，2000

（2） 北京市市政工程设计研究院主编。给水排水设计手册，第5册，

城镇排水，北京：中国建筑工业出版社，2004

（3） 上海市政工程设计研究院主编。给水排水设计手册，第9册，专

用机械，北京：中国建筑工业出版社，2000

（4） 中国市政工程西北设计研究院主编。给水排水设计手册，第11

册，常用设备，北京：中国建筑工业出版社，2002

（5） 中国市政工程华北设计研究院主编。给水排水设计手册，第12

册，器材与装置，北京：中国建筑工业出版社，2001

（6） 于尔捷、张杰主编。给水排水工程快速设计手册（2.排水工程）。

北京：中国建筑工业出版社，1996

（7） 孙力平等编著。污水处理新工艺与设计计算实例。北京：科学出

版社。2001

（8） 娄金生等编著。水污染治理新工艺与设计，海洋出版社，1999 （9） 张自杰主编。废水处理理论与设计，北京：中国建筑工业出版社，

2003

（10）张智等。给水排水工程专业毕业设计指南，北京：中国水利水电

出版社，2000

（11）周律主编。中小城市污水处理投资决策与工艺技术，北京：化学

工业出版社，2002

（12）曾科等。污水处理厂设计与运行，北京：化学工业出版社，2001 （13）徐新阳，于锋。污水处理工程设计，北京：化学工业出版社，2003 （14）国家环境保护总局科技标准司，城市污水处理及污染防治技术指

南，北京:中国环境科学出版社，2001

（15）张统等。污水处理工艺及工程方案设计，北京：中国建筑工业出

版社，2002

（16）韩洪军主编。污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨工业出版社，

2002

（17）金兆丰，徐竟成主编。城市污水回用技术手册，北京：化学工业

出版社，2004

（18）史惠祥主编。实用水处理设备手册，北京：化学工业出版社，2000

城市杂用水水质标准

序号 指标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 pH 色度（度） 臭 浊度(NTU) 悬浮性固体(mg/L) 溶解性固体(mg/L) BOD5(mg/L) CODcr(mg/L) 氯化物(mg/L) 阳离子表面10 11 12 13 14 15

活性剂(mg/L) 铁(mg/L) 锰(mg/L) 溶解氧(mg/L) 游离性余氯(mg/L) 总大肠菌群(个/L) ≤ ≤ ≥ 用户端≥ ≤3 — ≤ ≥ 用户端≥ ≤3 ≤ ≤ ≥ 用户端≥ ≤3 ≤ ≤ ≥ 用户端≥ ≤3 ≤ ≤ ≤ ≤ 项目 冲厕、道扫、消防 ~ ≤30 ≤10 ≤15 ≤1000 ≤15 ≤50 ≤350② 园林绿化 ~ ≤30 ≤20 ≤30 ≤1000 — ≤60 ≤350 洗车 ~ ≤30 ≤5 ≤15 ≤1000 ≤15 ≤50 ≤300 建筑施工 ~ ≤30 — ≤15 — — ≤60 ≤350 无不快感觉 无不快感觉 无不快感觉 无不快感觉 注：①消防系统限市政消防、小区集中消防。②采取适当防腐措施时，氯离子的浓度可适当放宽。

第一章 概述

1、1 设计依据和设计任务 1、1、1设计依据 设计任务书及相关手册 1、1、2设计任务 朔州市河污水处理厂设计 1、1、3设计内容

根据朔州城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计，设计任务内容见任务书 1、1、4原始资料 见任务书

设计水量

1、2、1排水的设计 本设计采用完全分流制 1、2、2城市污水来源及状况

1、城市设计人口27万人，居住建筑内设有市内排水卫生设备和淋浴设备。

2、城市公共建筑物水量按城市污水量的30%。

3、工业污水量为14000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。

4、城市混合污水变化系数：日变化系数K日=1、1，总变化系数KZ=1、4 5、1、2、3污水量计算 1、平均污水量Qp的计算

⑴生活污水量Qp1的计算（根据人口）

Qp1Nq0.85

式中：N―人口数，27万人

q―居民用水定额，该城市位于山西省，为中小型城市，属第二区，q取120L/cap•d

―排放系数（~），取

Qp12700001200.85270m3/d ⑵公共建筑污水量计算

城市公共建筑污水量按城市污水量的30%计

Qp2Qp10.302700.308262m3/d ⑶工业废水量：Qp314000m3/d ⑷平均日污水量

QpQp1Qp2Qp327082621400049802m3/d4.98104m3/d 为安全考虑设计水量采用5万m3/d ⑸最高日污水量

QmrQpK日500001.155000m3/d QmaxQpK总500001.470000m3/d 各水量见表

表 设计水量一览表 项 目 平均日流量 最高日流量 最高时流量 1、3设计污水水质 1、3、1进水水质 1、SS

⑴生活污水的SS

Cs1000as qs设计水量 m3/d 50000 55000 70000 m3/h m3/s L/s 式中：

as:每人每天排放的SS克数（g/L）,规范规定as=35~50g/cap•d,此处取45 g/cap•d

qs:每人每天排放的污水量。

qs120L/capd0.85102L/capd 代入数值得：

Cs1000as441.18mg/L 102⑵工业废水的SS

由资料得知：Cg=270mg/L

⑶平均的SS

441.183580227014000 Ca393.06mg/L

49802式中：

35802：生活污水量=270+8262 14000：工业废水量 49802：总污水量 2、BOD5

⑴生活污水的BOD5

Cs1000as qs式中：

as:每人每天排放的BOD5克数，规范规定as=20~35g/cap·d,此处取30 g/cap·d

qs:每人每天排放的污水量（L/cap·d）,为102 L/cap·d。 代入数值得：

100030Cs294.12mg/L

102⑵工业废水的BOD5

由资料得知：Cg=320mg/L

⑶平均的BOD5

294.123580232014000 Ca301.40mg/L

498023、COD

⑴生活污水COD=410mg/L

⑵工业废水COD=560mg/L

4103580256014000⑶混合污水平均COD=452.17mg/L

498024、TN

⑴生活污水TN=50mg/L

⑵工业废水TN=40mg/L

5035802401400047.19mg/L ⑶混合污水平均TN=

498025、TP

⑴生活污水TP=L

⑵工业废水TP=L ⑶混合污水平均TP= 6、NH3-N

⑴生活污水NH3-N =42mg/L

⑵工业废水NH3-N =25mg/L

42358022514000⑶混合污水平均NH3-N =37.22mg/L

498027、混合污水其它水质指标：

⑴重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响 ⑵大肠杆菌数：超标

⑶冬季污水平均温度13ºC，夏季污水平均温度24ºC ⑷PH=7~8 1、3、2出水水质

1、60%就近排入水体―恢河。污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB118―2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：

CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L， BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP≤1mg/L。

2、40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。 出水水质应执行《污水回用设计规范》（试用）要求： CODcr≤50mg/L，SS≤15mg/L，总大肠菌群≤3个/L。 3、去除率

EC0Ce100% C03.6358024.5140003.85mg/L

49802式中：

C0:原污水浓度 Ce:出水浓度

⑴60%排放水体各指标的去除率：

COD≥%，SS≥%， BOD5≥%，TN≥%， NH3-N≥%，TP≥%。

⑵40%回用作景观用水各指标的去除率：

COD≥%，SS≥% 1、4设计人口数

按当量人口计N=N1+N2+N3 式中:

N1:人口数，27万人 N2：工业废水折算成人口数 N3：公共建筑用水折算为人口数

1、按SS计算

① N1=27万人 ② N2=

CQ

as式中：

∑C：工业废水中的SS浓度,mg/m3 Q:工业废水量,m3

as:每人每天排放SS克数mg/cap•d 27014000 N2=84000人=万人

45③ N3=27万人30%=万人 ④ N=27++=万人 2、按BOD5计算 N'=N'1+N'2+N'3 ① N'1=27万人

CQ② N'=

2

as式中：

∑C：工业废水中BOD5的浓度,mg/m3 Q:工业废水量,m3

as:每人每天排放BOD5克数mg/cap•d 32014000 N'2=14.9万人

30③ N'3=27万人30%=万人 ④ N'=27++=50万人 1 5水文气象和工程地质资料 1、气象资料

朔州市属温带气候，四季分明。春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。

1) 气温：年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温ºC，冬季平均−15ºC，

极端最低气温−ºC。

2) 风向风速：全年主导风向为西风，年平均风速s 3) 降水量：年平均降雨量。

4) 最大冰冻深度125cm，无霜期148d。 2、水体、水文资料

1) 水体资料

污水厂二级处理出水排入恢河，恢河河底标高，旱季平均流量s,平均水深。

2) 地下水深度：~。 3、工程地质资料

1) 地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。 2) 土层构成：厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。 4、污水处理厂地形图。见附图，厂区地面设计标高为。 第2章污水处理方案比较

第2章 城市污水处理方案的确定

确定处理方案的原则

城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。

《城市污水处理及污染防治技术》对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：

1、城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。

2、工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。

3、应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测。 4、在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。

积极审慎地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。 污水处理方案的选择

我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：

⑴ 对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线； ⑵ 以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线； ⑶ 一身水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；

⑷ 以回用为目的的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择：

首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。因为随着环境的状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将使大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代活的人工生物净化即使路线。

人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。

氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，剧本工程的情况不宜采用氧化塘处理。

土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种仿有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。

主要表现在：

⑴ 污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；

⑵ 由于灌溉季节性变化和灌溉面积的，不能做到终年昼夜对污水的处理；

⑶ 没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作

物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染；

所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，上部现实或者不可行。

因为：

⑴ 对地下水源有污染危险； ⑵ 做不到终年昼夜对污水的处理；

⑶ 没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决；

综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。

人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。传统的活性污泥法净化，噢与较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能活较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A-B工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化技术路线是比较合适，可行的。主要有以下特点：

⑴能可靠的保证税制精华的要求； ⑵不需要占用大面积的土地；

⑶处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；

⑷为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理提供工业回用打下基础。2、2污水处理方案的确定

朔州市恢河污水处理厂的污水要求达到工程所要求的污水处理程度。必须采用二级处理，目前国内外城市二级处理厂大多采用活性污泥法，这种方法能有效去除城市污水中的主要污染物，而且比较经济，本污水厂还要求高效脱氮除磷，常用的方法有AB法，A2/O法，氧化沟工艺，SBR等。 污水处理工艺流程方案的介绍与比较

在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到下列几个方案，在进行比较。

⑴ A-B两段曝气法 ⑵ 氧化沟

⑶ SBR法

2、2、1氧化沟工艺

氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，是于20世纪50年代由荷兰的巴斯韦尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。它把连续式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。由于氧化沟运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，运行稳定，并可以进行脱氮除磷，因此日益受到人们的重视，并逐步得到推广，特别适用于南方延时曝气运行。 1) 工艺流程

氧化沟工艺可不建初沉池和污泥消化池，有时还可以将曝气池与二沉池合建而省去污泥回流系统，常用的处理城市污水的氧化沟工艺流程如图所示：

进水 格栅 沉沙池 氧化沟 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥

2) 氧化沟特点：

a) 工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，

有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

b) 运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。 c) 能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力，

这主要是由于氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为20~30d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，脱氮效率一般＞80%，但要达到较高的除磷效果，则需要采取另外措施。

d) 基建投资省，运行费用低和传统活性污泥工艺相比，在去除BOD，去除

BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮情况下更省，同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法更省。

2、2、2间歇式活性污泥处理系统（简称SBR工艺） 本工艺又称序批式活性污泥处理系统。

1) 如下图所示为间歇式活性污泥处理系统的工艺流程：

从图可见，本工艺系统最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器—间歇曝气池。

2) SBR工艺的特点：

SBR是传统活性污泥法的一种变形，它的净化机理与传统活性污泥法基本相同，但SBR的各个运行期在时间上的有序性，使它具有不同于连续流活性污泥法（Fs）和其他生物处理的一些特性。

a) 处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强，耐冲击负荷。

SBR在运行操作过程中，可以通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。SBR可以调节曝气时间来满足出水要求，因此运行可靠，效果稳定。另外，SBR独特的时间推流性与空间完全混合性，使得可以对其运行有效的交换，以达到适应多种功能的要求，极其灵活。 b) 理想的推流过程使生化反应推力大、效率高。 c) 污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。

由于有机物浓度存在较大浓度梯度，有利于菌胶团的形成，所以可有效地抑制丝状菌的生长，防止污泥膨胀。SBR在沉淀时没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的出现，是一种理想的静态沉淀，固液分离效果好，易获得澄清的出水。剩余污泥含水率低，浓缩污泥含固率可达到%~3%，为后续污泥的处置提供了良好的条件。 d) 脱氮除磷效果好

SBR工艺的时间序列性和运行条件上的较大灵活性为其脱氮除磷提供了得天独厚的条件。

e) 工艺简单，工程造价及运行费用低，是小规模污水治理的有效方法。 目前，我国乡镇企业发展很快，排放污水总量不大，且间断排放，加之技术管理水平较低，经费少，若采用常规的连续式活性污泥系统进行治理，难度很大，若采用间歇法，则具有均化水质，勿需污泥回流，不需二沉池，建设与运行费用都较低等优点，SBR是一种高效、经济、管理简便，适用于中小水量污水。 2、2、3AB法（A+A2/O）

AB法是吸附生物降解法（）的简称，是原联邦德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开发的一种新工艺。 1、AB法的工艺流程与机理

AB法的工艺流程的主要特点是不设初沉池。由AB二段活性污泥系统串联运行，并有各自的污泥回流系统，它的工艺流程如图所示：

污水由城市排水管网经格栅和沉砂池直接进入A段，该段充分利用原污水中的微生物，并不断繁殖，形成一个开放性的生物动力学系统，A段污泥负荷率高达2~6kgBOD5/(kg·d)，水力停留时间短（一般为30min），污泥龄短（~）。

A段中污泥的絮凝吸附作用为主，生物降解为辅，对污水中BOD5的去除率的去除率可达40%~70%，然后再通过B段处理，B段可为常规的活性污泥法，由此构成的工艺为常规AB法BOD5的去除率为90%，而总磷的去除率为50%~70%，

进水 沉砂池 初沉池 厌氧池

回流混合液

出水 二沉池 好氧池 缺氧池

剩余污泥 回流污泥

总氮的去除率为30%~40%，其除磷效果比常规一般活性污泥法好，但不能达到防止水体富营养化的排放标准，所以可把B段设计成生物脱氮除磷工艺。如果要求以脱氮为重点，B段采用A1/O，此时AB工艺为A+A1/O工艺；如果要求除磷为重点，则B段采用A2/O工艺，此时AB工艺为A+A2/O工艺。如氮和磷均需高效去除则B段为A2/O工艺，此时AB工艺为A+A2/O工艺。 2、AB法工艺特点

1) 不设初沉池，A段由曝气吸附和中沉池组成，为AB工艺为第一处理系统。 2) B段由曝气池和二沉池组成。A段和B段由独自的污泥回流系统，因此二

段有各自的生物群体，所以处理效果稳定。

3) AB工艺对BOD5、COD、SS、N、P的去除率一般高于常规活性污泥阿法。 4) A段负荷高达2~6kg BOD5/(kgMLSS·d)，它具有很强的抗冲击负荷的能

力，并具有对PH、有毒有害物质影响的缓冲能力，水力停留时间和污泥龄短，污泥中全部是繁殖很快的细菌。

5) A段活性污泥法吸附能力强，能吸附污水中某些重金属难降解有机物以

及氮、磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排放得到去除，故A段具有去除一部分上述物质的功能。

6) 由于A段的高效絮凝作用，使整个工艺中通过絮凝吸附由污泥排放途径

去除的BOD5量大大提高，从而使AB工艺比常规活性污泥法可省去基建投资20%，节省运行能耗15%左右。

7) AB法很适用于分布建设，使之缓冲投资上的困难，又能取得较好的处理

效果，然后建B段。

8) AB工艺不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂改造和扩建。 2、2、3方案确定

通过几个工艺流程的技术经济比较可知，AB法较适合于朔州恢和污水处理厂，同时根据出水水质的要求，即需高效脱氮除磷，故本工艺采用AB法（A+A2/O）。 工艺流程如下:

第3章主要构筑物的选择 3、1格栅

3、1、1格栅的作用及选择

格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。

关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。

栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。

格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50~100mm），中格栅（16~40mm），细格栅（3~10mm）三种。

栅渣清除方式。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。 3、1、2格栅的设计

1、构筑物材质：钢筋混凝土渠道。 2、设计总流量：Qmax=s

3、主要设备：采用GH-1400型链条回转式多耙平面格栅除污机；电动机功

率为~。 4、主要设计参数

1) 格栅宽度：总宽不小于进水渠道的2倍，空隙总有效面积应大于进

水渠有效断面积的倍。

2) 过栅流速：一般采用~，栅前管内污水流速~s。

3) 栅条间隙：机械清渣：b=16~25mm，人工清渣：b=30~50mm。 4) 格栅倾角：人工清渣时不应大于70º，机械清渣时宜为45º~75º，格

栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部，距池壁~。 5) 格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计，最高水位，机械

时等于或稍高于格栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于，两侧过道宽度采用~，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机

等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设挂安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为~的工字梁和电动葫芦。

6)

通过格栅的水头损失，一般采用~。

/103m3污水和~栅渣/103m3污水。

7) 每日栅渣量：格栅间隙b=16~25mm和b=30~50mm时分别为1~栅渣

根据以上的设置原则，本工艺采用矩形断面中格栅一道和细格栅一道，采用机械清渣，将中细两道格栅设在一个栅槽内，并均设在污水泵站之前。格栅设计计算见设计计算说明书。 3、1、3中格栅的计算：

由前述资料得知：总水量Q=s，污水厂进水管为管径1100mm的钢筋混凝土管，其充满度为%，埋设坡度为1‰。 计算草图如下图所示：

设中格栅栅前水深h=，过栅流速v1=s，栅条净间隙b=20mm，安装角度α′=60º，

11Qmaxsin0.81sin6022n栅条间隙数（每台格栅），代入数值得n27bhv10.020.90.8个。

栅槽宽度（每台格栅）B′：设栅条宽度S=

BSn1bn(271)0.02270.8m

栅槽总宽B：B2B20.81.6m

进水渠道渐宽部分长度L1：设进水管渠道宽B1大于进水管直径~，且栅宽大于进水渠宽的倍，故取B1=，其渐宽部分展开角度α1=20º

L1BB11.61.20.55m

2tan12tan20通过中格栅的水头损失h1：设栅条断面为锐边矩形断面

S3v2h1()sin•K

b2g其他字母含义同前 代入数值得

0.0130.82h12.42()sin6030.08m

0.021.94中格栅后槽总高度H′：设栅前渠道超高h2=

Hhh1h20.90.080.31.3m

中格栅每日栅渣量W＇：在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量W1为每1000m3污水产栅渣。

WQmaxW1800

KZ1000其他字母含义同前 代入数值得：W宜采用机械清渣。 中格栅选型

选用GH—800型缝条回转式多耙平面格栅2台，电动机功率，格栅本体为不锈钢材，清污机耙由计算机根据时间自动控制，同时设机旁急停及启动按钮，高水位时格栅清污机连续工作，与清污机配套的皮带运输机也连续工作。 3、1、4计算细格栅

细格栅与中格栅设在一个槽中，即B＇=，设栅条宽度S=，栅条净间隙b=10mm，安装角度α′=60º，栅前水深h=。

B'Sn1bn0.007n10.01n0.8m

0.810.078003.5m3/d

1.41000由上式得出n48即栅条间隙数为48个。

11Qmaxsin0.81sin60由公式n2248

bhv0.011.1v得到，v=s

栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

L0.55L210.28m

22通过细格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（见手册5表5-3）

S3v2h1()sin•K

b2g其他字母含义同前 代入数值得

0.00730.712h12.42()sin6030.10m

0.011.94栅后槽总高度H

Hhh1h21.10.100.31.5m

栅槽总长度L

LL1L22.01.0HHtantan1.31.50.550.283.0

tan60tan605.45m细格栅每日栅渣量W＇：在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量W1为每1000m3污水产栅渣。

WQmaxW1800

KZ1000其他字母含义同前 代入数值得：W宜采用机械清渣。 细格栅选型

选用XWB-Ⅲ型背耙回转式多耙平面格栅2台，电动机功率，栅条净距10mm，每台宽，格栅本体为不锈钢材，清污机耙由计算机根据时间自动控制，同时设机旁急停及启动按钮，高水位时格栅清污机连续工作，与清污机配套的皮带运输机也连续工作。选用一台栅渣压榨机，压榨能力为h。 2、2进水泵房 一、泵站的形式

本设计采用湿式矩形地下合建式泵房，它具有布置紧凑，占地少，结构较省的特点，集水池和机器由隔水墙分开，采用潜污泵。 二、水泵的选择

水泵的选择应以最大秒流量来选择，污水的最大秒流量为s，采用3台污水泵两用一备，每台泵的流量Q为2=h=s 水泵扬程的估算

各构筑物间的连接管以计，格栅损失以计，沉砂池的损失以计，沉砂池配水渠的损失以计，溢流堰的损失以计，配水井的损失以计，曝气池的损失以计，二沉池的损失以计。

出水口平均水位为：+=

入水口水面标高为：+，超高取 污水水面标高估算如下：

0.810.028001.0m3/d

1.41000由出厂水位回推得沉砂池进水水位标高米，

沉砂池与泵房间的水损为米泵房水损为2米，泵房的自由水头为1米，则水泵扬程为：

H=++2+1－=≈15米。

因此采用3台350QW1500-15-90，2用1备，每台水泵的流量为泵的性能如下： 型号 流量 m3/h 扬程 m 15 转速 r/min 900 功率 kw 90 效率 % 出口直径 mm 350 重量 kg 2000 Qmax1458.33m3/h2350QW1500-90 1500

生产厂家：浙江省乐清市水泵厂（TQW型4~160KW） 集水井容积计算

集水井容积按最大一台水泵5~6分钟的流量计算，按6分钟计，故集水井容积

平流沉砂池计算 设计参数

1) 沉砂池的格数不应小于2格，并应按并列系列设计，水量较小时可考虑一格

工作，一格备用。

2) 沉砂池按去除密度大于，粒径大于的沙粒设计。

3) 设计流量的确定。当污水由水泵提升时按水泵的最大组合流量计算，当污水

自流进入时，应按最大设计流量计算。

4) 设计流速的确定。设计流量时水平流速、最大流速应为s，最小流速应为s，

最大设计流量时，污水在池内停留时间不应小于30s，一般为30~60s。 5) 设计水深确定。设计有效水深不应大于，一般采用~，每格宽度不宜小于。 6) 沉砂量的确定。城市污水的沉砂量，可按3m3/10×104m3污水计算，沉砂含水

率设为60%，容重为m3。

7) 砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角55~60º。 8) 池底坡度为~。

9) 除砂一般采用机械方法，采用人工时，排砂管直径不应小于200mm。 10) 沉砂池超高不宜小于。

计算（计算草图及各尺寸含义见下图）

1. 沉砂池长度L：Lvt

式中：v：最大设计流量时的流速,m/s，取v=s t：最大设计流量时的流行时间，s，取t=40s 代入数据得：

L0.304012m

2. 水流断面面积A（m2） Q0.81Amax2.7m2

v0.303. 池总宽度B

Bnb

取每格宽b=，n=2格

B11.22.4m 4. 有效水深h2 A2.7h21.1m

B2.45. 沉砂斗容积V

VQmaxXT8000

KZ106式中：

T：清除沉砂的间隔时间，设为2d。 X：城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3污水 KZ：生活污水流量变化系数， 其他字母含义同前。

代入各数值，得

0.813028003 V3.0m61.4106. 每个沉砂斗容积V0

设每一格分两个沉砂斗，共4个沉砂斗

3.0V00.75m3

47. 沉砂斗各部分尺寸

取斗底宽a1=，斗壁与水平倾角55º，斗高h3＇=

2h3'20.70a10.61.58m 则上口宽atan55tan558. 沉砂斗容积

h3'0.45V02a22aa12a1221.58221.580.620.620.m30.75m3

669. 沉砂室高度h3（m）

采用重力排砂，取池底坡度，坡向砂斗m L2a1221.58L24.42m

22h3=h3＇+=+×=

10. 池总高度 取超高h1= H=h1+h2+h3= ++=

11. 验算最小流速，最小流量时，取一格工作情况n=1

VminQmaxQmaxQmin0.810.44m/s0.15m/s nKZnminKZnh2b1.411.11.2可见，符合要求。

12. 砂水分离器的选择

沉砂池的沉砂经排砂装置排除的是砂水混合体，为了进一步分离砂和水，需配套砂水分离器，清砂的间隔时间为2d，据此选用略 出水堰的计算 出水堰宽：B=

2q堰上水头：H1mB2gm：流量系数，取 B：堰口宽度，m

3 式中：q：沉砂池进水量，m/s

0.81H10.321.229.81230.61m

跌水高度：H2=10cm= 堰槽尺寸：×

出水管采用Dg500mm铸铁管，v=s 进水口及贮砂池

进水口尺寸800×800，采用2个进水口，流速校核： Q0.81vmax0.63m/s

A0.80.82v21.06 进水口水头损失h2g0.6320.021m 代入数值得：h1.0629.81进水口采用方形闸板，SFZ型明杆或镶钢铸铁方形闸门SFZ—800，沉砂斗采用H46Z—旋启式底阀，公称直径200mm。贮砂池尺寸：××排渣管Φ=200mm。 2、3A段曝气池

一、A段曝气池容积V（m3）

V24LaQ3m FsX式中：La：曝气池进水BOD5浓度（kg/m3），由前述资料可知此值为L=m3 Q：曝气池设计流量（m3/h），由前述资料可知此值为70000m3/d=h=s=s Fs：曝气池BOD5污泥负荷率［kg BOD5/kgMLSS·d］，A段：Fs=2~5取4 将以上数值代入公式得

240.30142916.67V1758.2m3

43该段的水力停留时间HRT在~之间即满足要求。 二、曝气池的布置

对于大、中型污水处理厂，一般采用推流式池型，其具体尺寸布置与普通活性污泥法相同。

确定曝气池各部分尺寸：

1758.2879.1m3879m3 2879池深取，则每组曝气池的面积为F219.75m2

4.0B4.21.05介于1~2之间，符合规定。 池宽取，H4.0F219.7552.3m 池长：LB4.2L52.31210，符合规定。 B4.2L52.317.417m 设三廊道式曝气池，廊道长L133V1758.20.6028h Q2916.67设2组曝气池，每组容积为

取超高，则池总高度为+=

在曝气池面对沉砂池和中间沉淀池的一侧，各设横向配水渠道（参见下图）。 回流污泥同步从廊道Ⅰ前列进水口进入或按阶段曝气系统运行，回流污泥从廊道Ⅰ的前列进入，而污水则分别从两侧配水渠道的进水口进入，可灵活运用。 三、曝气系统

本设计采用鼓风曝气系统。 (1) 平均时需氧量OA（kg/h）

OAaQLrkg/h

式中：a＇：需氧量系数，A段一般为~（kgO2 /kg BOD5）取 kgO2 /kg BOD5 Q：曝气池设计流量（m3/h）为h

LrL0La，A段曝气池去除BOD5浓度（kg BOD5/m3）由上述资料得值为L= kg

BOD5/m3

A段BOD5去除率为50%~60%，则Lr=L0×50%=×50%= kg BOD5/m3 代入各数值得

OA0.52916.670.1507219.77kg/h

(2) 每日去除BOD5值=70000×=109kg/d=h

219.77(3) 去除每kg BOD5需氧量O20.5kgO2/kgBOD5

439.供气量计算

采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底处，淹没水深，计算温度定为30℃，查表得：水中溶解氧饱和度：Cs(20)=LCs(30)=L （1）空气扩散器出口处绝对压力（Pb）按如下公式计算：

PbP9.8103H

式中：H：空气扩散装置的安装深度，m，本设计采用H=。 P：大气压力，P=×105Pa。

代入各值，得Pb1.0131059.83.81031.385105Pa

（2）空气离开曝气池池面时，氧的百分比Ot（%），按如下公式计算：

Ot211EA100%

79211EA式中：EA：空气扩散器的氧转移效率，一般在6%~12%之间，对于网状膜中微孔空气扩散器，取12%。 代入各数值，得：

Ot2110.12100%18.96% 792110.12（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），按如下公式计

PbOt算：即CsbTCs 22.02610式中：Csb：鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L。 Cs：在大气压条件下，氧的饱和度，mg/L。 Pb：空气扩散装置出口处的绝对压力，Pa。 Ot：字母含义见上。

最不利温度条件，按30℃考虑，代入各值，得

1.38510518.96Csb307.632.026105428.66mg/L

（4）换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量R0，按下式计算，即

R0CsTC1.024RCs20T20

式中：C：混合液溶解氧浓度，~L，取L。

所在地区实际气压Pa1.0 51.01310Paα：修正系数，取。 β：修正系数，取。 代入各值有：

R0219.779.17300.36kg/h 30200.850.951.08.662.01.024（5）曝气池平均供气量按下式计算，即

GsR0100m3/h 0.3EA式中各字母含义见前述，代入各数值得：

300.36Gs1008343m3/h

0.312（6）去除每kgBOD5供气量 8343 2418.98m3空气/kgBOD5109（7）每m3污水的供气量

8343242.86m3空气/m3污水 70000（8）空气管系统计算

按下图所示的曝气池平面图，布置空气管道，每组廊道各一根单侧供气干管，各一根双侧供气干管，两组曝气池共4根干管，在每根干管设7对配气竖管，共14条配气竖管。全曝气池（两组）共设42条配气竖管。每根竖管的供气量为： 8343199m3/h 42曝气池平面尺寸：×6×17=428m2

每个空气扩散器的服务面积按计，则所需空气扩散器的总数为：

4281427个 0.3由于本曝气池为吸附池，为安全计，本设计采用2100个空气扩散器，每个竖管

2100上安设的空气扩散器的数目为50个。

428343每个空气扩散器的配气量为3.97m3/h。将已布置的空气管路及布设的空

2100气扩散器绘制成空气管路计算图，如下图，用以进行计算。

分别选择一条从鼓风机房开始的单侧及双侧供气的最远最长的管路，在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。 2、4中间沉淀池 项目 处理对象 沉淀类型 表面负荷/[m3/(m2·h)] 污泥区面积 出水堰负荷/[L/(s·m)] 允许最大水平流速/(mm/s) 静水压力排泥所需的静水压头 沉淀时间（h） 一、尺寸计算

1、沉淀池部分水面面积A1，根据生物处理段的特性，中间沉淀池表面负荷q0为~(m2·h)，选取q0= m3/(m2·h)，共设四座沉淀池。

A1Qmax nq0指标 活性污泥絮体 主要为成层沉淀 ~ ≤2h污泥量 ≤ > ~ 中间沉淀池设计计算草图如下图所示。

式中：Qmax：最大设计流量（m3/h）。

n：池数，n=4。

A1：每座池子的表面积，m2。 代入各值得，

2916.67A13.6m2

24池径D，D4A143.621.m22m

2、沉淀部分的有效水深h2，设沉淀时间t=~，表面负荷取 m3/(m2·h) [q0=~(m2·h)]， 则 h2=q0t=×=3m 3、校核堰口负荷

Q0L/sm q1'3.6D式中：Q0：单池设计流量（m3/h）Q0Qmax2916.67729.17m2 44q1'729.17729.172.15L/sm≯适合。 3.6D3.622241RQ0Xkg/m2d

A14、校核固体负荷

G式中：X：混合液悬浮固体浓度（MLSS），（kg/m）~，取。 R：污泥回流比，20%~50%，取50%。 其他字母含义见前。

代入各数值得，

24150%729.172.0G143.99kg/m2d

3.63

5、污泥区的容积V，设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按停留时间确定。

V2T1RQXm3

24XXr式中：T：污泥停留时间，。 R：污泥回流比，50%。

Q：设计水量，采用平均日污水量，50000m3/d。 X：混合液悬浮固体浓度kg/m3，取m3。 Xr：沉淀池底流污泥浓度，m3。 将各数值代入公式得，

V21.5150%5000020001562.5m3

24200010000每个沉淀池污泥区的容积：V6、污泥区高度h4 (1) 污泥斗高度

1562.5390.62m3 4设池底的径向坡度为，污泥斗底部直径D2=，上部直径D1=，倾角α为30º。

DD23.02.0'则h41tantan300.9m

22V1'h4122D12D1D2D20.93.023.02.02.024.48m3 12(2) 圆锥体高度

22.03.0DD1h4i0.020.19m

22V2h412D2DD1D120.1922.0222.03.03.0227.80m3 12(3) 竖直段污泥部分的高度

'''h4VV1V2390.624.4827.800.98m3 A13.6(4) 污泥区的高度

''''''h4h4h4h40.900.190.982.07m

7、沉淀池的总高度H 设超高h1=，缓冲层高度h3=，

Hh1h2h3h40.330.52.075.87m

该中间沉淀陈池设刮泥机，型号略 8、中间沉淀池剩余污泥量W（kg/d）

WAQSraQLr

式中：Sr：S0－Sa，A段SS的去除浓度（kg/m3），A段SS的去除率为70%~80%，取80%，即去除浓度为L×80%=×10－3kg/m3。 Q：曝气池设计流量（m3/d），70000m3/d。 a：污泥净增长系数，一般为。

Lr：去除BOD5浓度（kg/m3），由前可知，为m3。 代入各值得，

WA700000.3141030.34700000.15073586.66kg/d

9、污泥龄ts(d)

tsA1d

aFsA式中：Fs(A)：A段污泥负荷率[kgBOD5/(kgMLSS·d)]，一般为2~5 kgBOD5/(kgMLSS·d)，取4 kgBOD5/(kgMLSS·d)。 代入各值，得

1tsA0.74d17.76h

0.344二、进水管路的计算

中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。 进水管

进水管径D0取700mm，回流污泥量按50%考虑，按100%校核。 回流比50%时，进水管流速v0为

0.81150%v00.79m/s

40.724回流比为100%时，校核

0.811100%v1.05m/s

40.724中心管

中心管直径采用与进水管径相同即D1=700mm，则中心管流速v1为

0.81150%v10.79m/s

40.724中心管扩大部分

中心管扩大部分D2=1000mm，则中心管扩大部分流速v2为

0.81150%v20.39m/s

41.0241000700中心管扩大部分倾角为60º则其高度h为h260mm

2tan30中心挡板开孔

中心管10个开孔，孔口尺寸300mm×600mm，则孔口流速为：

0.811.5v30.17m/s

4100.30.6中心挡板

设中心挡板直径为D4，流速为v4=s，由公式

1.5Qmax22D4D2v4得： 44D41.5Qmax1.50.812D21.022.96m v40.05中心挡板开孔高度及表面积 设中心挡板在水深1/3处，超高取。 h3.0h20.30.31.3m

33挡板总表面积

S1.23D41.232.9611.44m2

开孔总面积占钢挡板总面积的15%，S0= S×15%=×=

1.7161.716开孔取d=100mm的圆孔，则开孔数n218个。

2d0.1244沉淀池进水及中心筒开孔如下图所示。 三、出水堰的计算

出水堰采用90º三角堰，并双边出水，出水堰跌水取，出水槽深取，槽宽取。设双边出水堰形式如下图所示：

设三角堰宽120mm=，90º三角堰内层堰板所在圆直径

D221.021m （槽宽，外堰距池边）

外层堰板所在圆直径D220.421.6m 堰板总长=DD2121.642.6133.8m

21.0内层堰三角堰个数为：n550个

0.12外层堰三角堰个数为：

21.6n565个

0.12校核堰口负荷

111因双边出水，故每边过堰流量为Q810.19101.3L/s

224Q101.31.5L/sm 总负荷为

580.12111、集配水井

1.配水井来水管 D1=1300mm， v10.811.50.92m/s

2.上升管管径 D2=1600mm，v240.811.51.320.60m/s0.V1

3.竖管喇叭口 D3=2600mm， v34.喇叭口长度 角度α=30°

40.811.51.6210.23m/sV1

42.624h2.61.6tg300.58m 25.喇叭口上部水深h V4=s

D3hv41.5Qmax得：

h1.50.811.50.810.77m

D3V42.50.26.配水井尺寸D5

11v5V10.920.12m/s

881211.5QmaxD52D2v5得：

441.5Qmax12D5D2/v4541.50.8111.62/

40.1243.90m7.配水管直径

作为沉淀池进水管直径，采用700mm

1Qmax1.v12D410.811.0.79m/s 10.7248.沉淀池出水槽断面 出水渠水深，渠宽，

10.81则v40.51m/s 符合要求

0.50..集水井尺寸

Qmax1D6D52hv6 2取 v6=s h= =

D62QmaxD520.2hv620.813.9020.26.55m1.20.6 取7m

刮泥设备

参数：D=43m 功率 排泥管径采用D=600mm

10.810.管内流速v0.36m/s 10.62410.811.04vmax0.72m/s 10.624去向接触池去向接触池去向沉淀池去向沉淀池

A2/O生物反应池（B段生物池）计算 有关设计参数

水力停留时间HRT为t=8h BOD5污泥负荷Ns=(㎏MLSS·d)。 回流污泥浓度XR=9000mg/L。 污泥回流比R=80%，R=50%~80%。

池内混合液悬浮物浓度X混合液回流比R内 TN去除率TN57.62%

R内R0.8XR90004000mg/L 1R1.8TN58%100%100%138% ，取回流比200% 1TN158%反应池容积V m3 设t=8小时 则VQt85500082291.6718333.33m3 24式中：Q：最高日流量，h。

各段水力停留时间和容积（采用合建式生物池） 厌：缺：好=1：1：3~4，取1：1：4

1厌氧池水力停留时间t厌81.33h

61池容：V厌18333.333055.56m3

61缺氧池水力停留时间t缺81.33h

61池容：V缺18333.333055.56m3

好氧池水力停留时间t85.33h

池容：V好18333.3312222.22m3

6校核氮磷负荷，㎏TN/(㎏MLSS·d)

A段重氮，磷主要于合成生物细胞：去处率分别为：TN=20%～40% 取30% ， TP=5%～20% 好氧段总氮负荷=

QTN05000047.1993%0.0490.05 符合要求 XV好400012222.22QTP550003.850.0170.06 符合要求 XV厌40003055.56厌氧段总磷负荷：

反应池主要尺寸： 反应池总容积V=3

设反应池两组，单组池容V单=

V18333.339166.67m3 22有效水深h=； 单池有效面积S单=

V单h9166.672037.04m2 4.5采用5廊道式推流反应池，设厌氧段、缺氧段各一条廊道，其宽为：b=,好氧段为三廊道，宽为b＇=。 单组反应池长度L=

S单B2037.0452m ,取52m。

27.538校核：b/h== (介于1~2，符合要求) b＇/h==(介于1~2，符合要求)

L/b=52/= (介于5~10，符合要求) L/b＇=52/= (介于5~10，符合要求) 取超高为,则反应池总高H=+= 2)反应池进、出水系统计算 ①进水管

单组反应进水管设计流量Q1管道流速v=s; 管道过水断面积A管径d4AQ550000.32m3/s 22800Q10.320.40m2 v0.80.71m ,取DN700mm

②回流污泥管

单组反应池回流污泥管设计流量

Q55000QRR0.80.255m3/s

22800管道流速v=s； 管道过水段面积AQR0.2550.319m2 v0.80.637mm ,取DN700mm。

管径d=

4A=

40.319③反应池进水孔口尺寸：

3Q550001.80.573m/s 进水孔口流量Q2=(1+R)=

22800孔口流速v=s；

孔口过水段面积A=孔口尺寸取×；

Q20.5730.955m2 v0.6进水井平面尺寸取为×； ④出水堰及出水井 按矩形堰流公式计算： Q3=2gb=

式中：Q3=(1+R+R内)b—堰宽，b=8m； H—堰上水头，m。

Q1.2093)0.19m H=(3)3(1.86b1.868223232

Q55003==1.9s； 2800出水孔过流量Q4=Q3=; 孔口流速v=s； 孔口过水断面积A=

Q41.2092.02m2 v0.6孔口尺寸取为×； 井平面尺寸取为× ⑤出水管

反应池出水管设计流量Q5=Q2=3s； 管道流速v=s； 管道过水断面A=管径d=

取DN900； 校核管道流速v=

4AQ50.5730.637m2； v0.940.6370.9m

Q50.5730.90m/s A0.9243）曝器系统设计计算 ①设计需氧量OB

OBa'QLrb'QNrkg/h

式中：

a＇：需氧量系数，B段一般为；

Lr：La－Le，B段生物池去除BOD5浓度（kgBOD5/m3） Lr=×%= kgBOD5/m3；

Q：生物池设计流量（m3/h）， m3/h；

b＇：去除每千克NH3-N需氧千克数，kgNH3-N； Nr：NH3-N去除浓度（kg/m3），×= kg/m3。 代入各值，得：

OB1.232916.670.134.572916.670.029852.92kg/h

供气量的计算

采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器辐敷设于距池底处，淹没水深，计算温度定为30℃，查资料得：水中溶解氧饱和度 CS(20)=L,CS(30)= mg/L

空气扩散器出口压力Pb=×10+×10H=×105Pa 式中：H：曝气池的淹没水深，。

空气离开曝气池面时，氧的百分比，按下式计算即： 式中：

EA：空气扩散器的氧转移效率，对微孔曝气器，取值12%。

曝气池混合液中平均溶解氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按下式计算 即：

PbOtCsbTCs 22.0261053按最不利温度条件为30℃考虑，代入各值，得：

1.43410518.43Csb307.632.026105428.75mg/L

换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量，如下式，即： 标准需氧量为：

R0(CRCs20sbTC)1.024(T20)

取值：α=，β=,C=ρ=代入各值，得：

R0852.929.171230.86kgO2/h (3020)0.820.951(8.2)1.024R01230.8610010034191m3/h 0.3EA0.312好氧池平均时供气量Gs最大时供气量

Gsmax1.4Cs47867.4m3/d 空气系统计算（以单组池计算） 曝气器数量计算：

按供氧能力计算所需曝气器数量

h1Gsmax 24qc式中：

h1：按供氧能力所需曝气器个数，个；

qc：曝器器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，㎏O2/(h·个) 采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深米，在供风量1～3m3/（h·个）时，曝气器氧利用率EA=20%,服务面积～㎡，充氧能力qc=㎏O2/（h·个）,则：

1230.86h14396个，取3900个；

0.142以微孔曝气服务面积进行校核：

fF52380.320.75m2（符合要求） h139005）供风管道计算 a、供风干管。

供风干管采用支状布置。

11流量QsGsmax3419117095.5m3/h4.75m3/s

22设流速v=10m/s; 管径d4QSV44750.78m 10取干管管径DN800mm。V=s 单侧供气（向单侧廊道供气） 支管

1Gsmax34191QS单5698.5m3/h1.58m3/s

326设流速v=10m/s 管径d4Qs单v41.580.45m

10取支管DN450mm。

双侧供气（向两侧廊道供气）

2Gsmax34191QS单11397m3/h3.16m3/s

323流速v=10m/s

d4Qs双v43.160.63m

10取支管管径DN500mm。

6)厌氧设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设备导流墙。将厌氧池分为三格每个内设潜水搅拌器一台塑需功率5W/ m3池容计算。 （1）缺氧池有效容积V单=52××=1755m3 混合全池污水所需功率：5×1755=8775W （2）污泥回流设备 污泥回流比R=80%

污泥回流量QR=RQ=×50000=40000 m3/d= m3/h

设污泥回流泵3台选用400QW1692－潜污泵 （1用1备）： 出口直径DN400 L=630mm H= 7）混合液回流设备 （1）混合液回流泵 混合液回流比R=200%

混合液回流量QR=R内Q=100000 m3/d= m3/h

设混合液回流泵2台，一用一备，为：150QW150-15-15。 混合液回流管

回流混合液由出水经重力流至混合液回流泵房，经潜水泵提升后送至缺氧池首端。混合液回流管设计流量

QQQ6R内20.579m3/s

22泵房进水设计流速采用v=s

管道断面积A管径dQ60.5790.724m2 v0.84A40.7240.96m

取泵房进水管管径DN900mm， Q0.579校核管道流速v60.91m/s

20.944泵房压力出水管出水 总管设计流量Q7=Q6=s

设计流速采用v=s Q0.579管道断面积A70.482m2

v1.2管径d4A40.4820.78m

取泵房压力出水管管径DN800mm。 B段剩余污泥量W（kg/d）及污泥龄ts(d)

WBxQLrkg/d

式中：

X：去除每千克BOD5产泥量，一般为kgBOD5； Q：曝气池设计流量，70000m3/d； Lr：去除BOD5浓度kg/m3， kg/m3。

带入各值，得：WB0.58700000.135278kg/d 污泥龄：

tsB1 xNsB式中：Ns(B)：B段生物池污泥负荷率，kgBOD5/kgMLSSd，一般≤，取 代入各数值得：tsB最终沉淀池设计计算 设计参数

1)、池子直径于有效水深之比宜为6～12m； 2)、池子直径不宜小于16m；

3）、池子坡度不宜小于（当采用机械除泥时不受）；

111.49d

0.580.1)、停留时间；

5）、出水堰负荷不宜大于s·m； 6)、表面负荷：。 池型设计及计算：

采用辐流式中心进水周边出水，采用四座池子。 1沉淀部分水面积

设比表面负荷q＇= m3/㎡·h, n=4 Qmax= m3/h

FQmax2916.67810m2 nq40.92池子直径

D4F4781032.11m ,取D=32m；

3．实际水面面积

FD243224804.25m2

校核： 实际负荷q4Qmax42916.67320.91m/mh< L/s·m，符合要求。 22nD4321、沉淀部分有效水深 设停留时间ts=3h h2=qts=×3= 4、泥部分所需容积

规范规定：二沉池每人每天污泥量10—21g/cap·d,含水率—%，这里取：每人每日污泥量16 g/cap·d。含水率%，当量人口数N=50万人 as116100S2.7L/capd

199.4%10000.61000式中：

S：每人每日污泥量（L/人·d）

采用周边传动的刮吸泥机连续排泥，排泥时间按2小时计算

SNT2.7500002V28.1m3

1000n1000424污泥部分有效容积

Q2916.67Vmaxt32187.5m3

n42、圆锥体部分污泥容积

设池底径向坡度为1/12，设池底直径D1=4m 则

DD113240.051.17m 2122hh2V4D2DD1D1432232442357.76m3>

1212h47、沉淀池总高

设超高h1=，缓冲层高h3= H=h1+h2+h3+h4=+++= 8、沉淀池池边高度 H＇= h1+h2+h3=++= 8、径深比

D/h2=32/=(符合要求，介于6～12之间) 进水管路计算

1.进水管径D0=700mm，回流污泥量按80%考虑 按100%校核

0.8110.840.95m/s

40.720.8124回流比为100%时，校核V1.05m/s 240.7V02.中心管直径D1采用800mm 则中心管流速 V10.811.840.73m/s

40.823.中心管扩大部分 D2=1000mm

V20.811.840.46m/s 241.04.中心挡板开孔

中心管开个孔，孔口尺寸400mm×800mm

V30.811.80.19m/s

460.40.85.中心挡板

设中心挡板直径D4，v4=s 由

1.8Qmax22D4D2v4得 44D41.8Qmax1.80.812D21.022.61m v40.086.中心挡板开孔

设中心挡板在水深1/3处，超高取 h=h2/3+=3+=

挡板总面积 S=×π×D4=㎡ 开孔总面积占总面积的15% S0=15%S=×=

开孔取d=100mm的圆孔，则 开孔数 nS041.512d24192

0.12四.出水堰的计算：

出水堰采用90°三角堰，并双边出水，出水堰跌水取，出水槽深取，槽宽取。 由于采用双边出水，槽中流量为沉淀池水量的一半

10.81槽中水流速度 v40.51m/s

20.40.590°三角堰过堰水深查手册1表16-1，流量Q= s，过堰水深h= m，三角堰数

1810.194n1206个 0.168内层堰板所在圆直径D321.830.2m （槽宽，外堰距池边） 外层堰板所在圆直径D320.831.2m

堰板总长=DD30.231.261.4193m 过堰水面距堰板顶取，则每个三角堰宽为+×2= 则所做堰的个数 n=193/=1252个>1206个,

1810.19堰口负荷校核q41.09L/sm1.7L/sm

12060.1所以做1206个三角堰即可符合要求。 五.集配水井

1.配水井来水管 D1=1400mm，v10.811.840.95m/s

1.422.上升管管径 D2=1700mm，v20.811.83.竖管喇叭口 D3=2700mm，v34.喇叭口长度 角度α=30°

40.811.81.720.m/s0.v1

10.255m/sv1

42.724h2.71.7tg300.58m 25.喇叭口上部水深h V4=s

D3hv41.8Qmax得：

h1.8Qmax1.80.810.86m

D3v42.70.26.配水井尺寸D5

11v5v10.950.12m/s

88121.8QmaxD52D2v5得：

41.80.8111.720.1244.3m D547.配水管直径

作为沉淀池进水管直径，采用700mm

1Qmax1.80.811.84v0.95m/s 2120.7D48.沉淀池出水槽断面 出水渠水深，渠宽

10.814则v0.5m/s 符合要求 0.50..集水井尺寸

Qmax1D6D52hv6 2取 v6=s h= =

D62Qmax20.81D520.24.320.26.95m 取。 hv61.20.6刮泥设备

采用无锡通用机械厂制造的ZBX型周边传动吸泥机。 参数：D=32m 功率 排泥管径采用400 mm

10.810.84管内流速v0.48m/s 10.42410.811.0vmax41.61m/s

10.424接触消毒池设计计算

本设计采用传统的隔板反应池。 ⑴设计参数

① 水力停留时间t(min)=30; ②接触池容积按最大时污水量设计；;

③接触池池池型采用矩形格板试验纵向分格当水流长度：宽=72：1；池长：单池宽=18：1；水深：宽度<时最好④ 池底坡度2%—3%； ⑤ 超高； 2.设计计算

设计水量Q1=Qmax×60%=42000m3/d 接触池有效容积V V=Q1T =1750×= 接触池池体尺寸

接触池分格数n=3，取水深h=，超高；

接触池池长L=24m，每格池宽b=，长宽比L/b=； 接触池总宽B=nb=3×=。

接触池设计为纵向折流反应池。在第一格，每隔设纵向垂直折流板，第二格每隔7米设纵向垂直折流板，第三格不设。

接触池实际有效容积V＇=BLH=×24×3=972m3满足有效停留时间要求。 接触池出水设溢流堰。

（4） 接触池加氯量计算

采用滤后加氯消毒，投氯量按a=5～10mg/L计,取8mg/L， 加氯量a==×5×42000=210kg/d=h；

加氯间贮氯量按30天计，则贮氯量为：30×210=6300㎏； 氯瓶及加氯机

氯瓶数量，采用容量为1000kg的氯瓶共7台； 加氯机选型，采用5~45kg/h加氯机2台，一用一备；

计量槽

为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料以总结技术经验为以后的处理厂提供可靠的依据必须设置计量设施准确掌握污水量，污泥量，以及动力耗量；本设计采用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度可达到95%以上，缺点是施工技术要求高。 设计参数

⑴计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8——10倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的2—3倍，下游不小于4—5倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；

⑵计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同；

⑶计量槽喉宽一般采用上游渠宽1/3——1/2；

⑷当喉宽W=时，H2/H10.为自由流，大于此数时为潜没流； 当喉宽W=——时，H2/H10.7为自由流，大于此数时为潜没流； ⑸当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流；

⑹设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。

设计计算

设计采用计量范围——s,则各部分设计尺寸查手册5表10-3得： 测量范W（m） B(m) A(m) 2/3×A(m) C(m) D（m） 围 （m3/s） — 工艺流程的选择 概述

在污泥处理的过程中，分离和产生出大量的污泥，这些污泥含水率高，容积大，不便于输送于处置；同时还含有大量的有机物，使污泥易腐化发臭，此外污泥还含有一些有毒有害物质，所以必须对其进行有效处理，并达到如下四个目的： （1） 稳定 去除污泥中的有机物； （2） 减量 降低含水率，减小污泥体积； （3） 无害化 杀死寄生虫卵和病原微生物； （4） 污泥综合利用 实现污泥资源化。 处理工艺流程选择

（1）生污泥——浓缩——消化———机械脱水——最终处理 （2）生污泥——浓缩——机械脱水——最终处理

（3）生污泥——浓缩——消化———机械脱水——焚烧——最终处理 根据规范要求有普通曝气的工艺流程污泥必须要消化，故本设计采用（1）。 污泥处理流程

因为本设计A段属于吸附池需要曝气，故污泥必须要消化。

剩余污泥 污泥泵房 浓缩池 消化 污泥脱水机房 泥饼外运

各沉淀池污泥量的计算： 中间沉淀池泥量Q1：

NP0.0013m/h 24式中：N：总当量人口数，N=50万人。 Q1P：每人每日剩余污泥量，L/人·d。规范规定每人每日污泥量10~21g，含水率%~%，取每人每日泥量16g，含水率%。

P1612.7L/人d

199.4%1000将各数值代入公式得：

5000002.70.00156.25m3/h

24最终沉淀池泥量Q2： Q1NP0.013m/h 24式中：各数值意义同上，代入数值得： Q25000002.70.00156.25m3/h

24总泥量Q：Q=Q1+Q2=+=h Q2则单个池子处理污泥量为

Q112.537.5m3/h 3单池容积：

VQT37.516600m3 T—污泥停留时间，取16h。

池子尺寸的计算

有效水深取6m即h1＇=6m, 则单池面积为A4AV600120m2 h1512m得，

由D4480池子直径D=12m(

D2) h11泥斗下底半径r2=，上底r1=，h5=池底坡 i= 泥斗容积

1V斗h50.520.51.21.222.87m3

3锥体高度h4

Dh41.2i0.48m

2V锥3h46261.21.2222.43m3

柱体高度h2

DV柱h1'678.58m3

2V斗+V锥+V柱=++=>×16=600 m3

2则泥有效深度h60022.4324.58m

4122超高h1=,缓冲层h3=

则池子实际高度H= h1+ h2+ h3+ h4+ h5=++++= 公式中各字母含义如下图所示。

上清液排泥进泥池内泥位：

hVV锥82.181/43.14816000.253.141224.58m

分离污水量： 由公式：

qQP1P22100Pm3/h

2式中：P1：浓缩前污泥含水率，取%。 P2：浓缩后污泥含水率，取97%。 其他字母含义见前。将各数值代入得：

q37.599.4971009730m3/h

故16h共分离污水量为：

V1qT3016480m3

浓缩后污泥量：

q/Q2100p110099.437.57.5m3/h式中各字母含义同前。

100p21009716h浓缩后污泥量为：

V27.516120m3

浓缩后泥位：

浓缩后V泥=600－480=120m3 V泥－V锥—V锥=120－—= 柱体泥深h94.740.84m

122下降高度为－= 进泥排管：

进泥管选用DN250铸铁管，上清液选用DN100铸铁管，取排泥时间为30min,则排泥量为

1200.07m3/s70L/s

3060排泥管选用DN300铸铁管，

V0.0740.990.8m/s 符合要求。

20.3消化池

1.投配池及提升污泥泵：

污泥从浓缩池排出后，没有足够的压力进入消化池，因此应设储泥池使污泥由浓缩池排入消化池。用16h的储泥量设计。 1）储泥量

投配池泥量： W3q'T22.516360m3 （T—浓缩池内停留时间） 2）投配池尺寸

取有效泥深为4m,矩形，则面积FW36090m2 尺寸为10×9m2 h43）投配泵：新鲜污泥量Q=×24/16= m3/h，投配泵工作一小时，消化池泥位高于地面以上9m，贮泥池的最低泥位取，则投配泵的几何扬程为 H=9+=11m

1因此选用1LP-6-3型污水泵，流量3-11 m3/h，扬程消化池的设计计算：

41）、消化池的容积计算：

污泥投配率为5%，则消化池容积为：

V3607200m3 5%采用一级消化，三个池子，每个池子容积V'2400m3

消化池的直径用18m，集气罩直径d1=2m，高h1=2m，池底锥底直径d2=2m，锥角20◦，上盖高度h2和下锥体高度h4，取h2=h4=3m，消化池柱体高度h3应大于

D消化池总高度Hh1h2h3h4239317m，消化池9m,取h39m。2各部容积： 集气罩容积：V1d124h122426.28m3

1D21182h232.47m3 上盖容积：V23434下锥体容积等于上盖容积V42.47m3 柱体容积：V3D24h3182492290.22m3

消化池的有效容积：

V0V1V2V3V46.282.472.472290.222805.44m32400m3

2）、消化池各部分表面积计算： 集气罩的表面积

F14d12d1h13.14223.142215.7m2 4池上盖表面积等于池底表面积，即：

F2l(Dd1182)3.148.77()275.38m2F5得： 2222F1F215.7275.38291.08m2

柱体表面积地面以上部分：F3Dh53.14189282.74m2 3．消化池的热工计算：

提高生污泥温度消耗量。中温消化温度TD=35℃，生污泥年平均温度为

h1TS=18OC，日平均最低温度TS＇=15OC，消化池的投配率采用5%，则V″=2400×5%=120 m3/d

则全年平均耗热量为：

Q1VTDTS4186.812035184186.8355878(KJ/h) 2424V12035154186.8418680(KJ/h) TDTs'4186.82424最大耗热量为：

Q1max消化池池体耗热量：消化池各部分传热系数：池盖K= KJ/（m2·h·℃），池壁：地面以上K= KJ/（m2·h·OC），地面以下及池底K= KJ/（m2·h·OC）。 池外介质为大气时全年平均气温TA=，冬季室外计算温度TA=－。 池外介质为土壤时全年平均气温TB=，冬季室外计算温度TB=3OC。 池上盖部分全年平均耗热量为：

Q2F1F2KTDTA1.2291.082.933512.81.222720.31KJ/h

最大耗热量为：

Q2maxF1F2KTDTA1.2291.082.9335(10.7)1.246771.08KJ/h

池壁地上部分全年平均耗热量为：

Q3F3KTDTA1.2282.742.53512.81.218830.48KJ/h

最大耗热量为：

Q3maxF3KTDTA1.2282.742.53510.71.238763.65KJ/h

池底部分全年平均耗热量为：

Q5F5KTDTB1.2275.381.93513.81.213310.77KJ/h

最大耗热量为：

Q5maxF5KTDTB1.2275.381.93531.220091.72KJ/h

每座消化池池体全年平均耗热量及最大耗热量：

Q022720.3118830.4810933.1213310.7765794.68KJ/hQ0max30576.0236611.1815586.4412738.0995511.73KJ/h

每座消化池总耗热量 全年平均耗热量：

Q35587865794.68101672.68KJ/h

最大耗热量：

Qmax41868095511.73514191.73KJ/h

热交换计算：采用池外套管式泥-水热交换器，全天均匀投配。生污泥进入消化池之前与回流的消化污泥先混合再进入热交换器，生污泥：回流污泥为1∶2。 生污泥量：QS1=120/24=5m/h。 回流消化污泥量：QS2=5×2=10 m3/h。

进入热交换器的总污泥量：QS=QS1+QS2=5+10=15 m3/h。 生污泥的日平均最低温度TS=15OC 生污泥与消化污泥混合后的温度为：TS热交换器的套管长度用下式计，即：

3

11523528.33

3LQmax1.2

DKTm式中：L：套管总长度，m。

D：内管的外径（m），一般采用防锈钢管，流速采用~s，外管采用铸铁管，流速采用1 ~s。

K：传热系数，约(m2·h·℃) ΔTm：平均温差的对数，℃。 Qmax：消化池最大耗热量，KJ/h。 其中最大耗热量Qmax=h。

管内径选用50mm时，污泥在内管的流速：

v1541.75m/s，外径选用80mm的管。

0.05536002平均温差ΔTm用下式计，即：

TmT1T2(℃) T1lnT2式中：T1：热交换器入口处的污泥温度（TS）和出口的热水温度（Tw＇）之差，(℃)。

T2：热交换器出口污泥温度（TS＇）和入口热水温度（Tw）之差，(℃)。

'当污泥循环量QS= m/h，由式TSTS3

Qmax(℃)得：

QS4186.8TS'28.33514191.7336.52(℃)

154186.8热交换器入口热水温度采用TW=85OC（采用60℃~90℃），TW－TW＇=10OC，热水循环量由公式QWQmax514191.73得Q12.28m3/h W'TWTW4186.8104186.8核算内外管之间的管缝热水流速为：

v12.28220.0800.0553600441.28m/s

T1= TS－ TW＇= -75OC=－ OC， TS=，TS＇= ，TW=85OC ，TW＇=75OC，T2= TS＇－

TW= -85OC=－ OC。 由将数据代入上式，得

46.6748.19O

47.42C

46.67ln48.19514191.73所以L1.230m。

0.0552512.147.42Tm设每根长2m，则共有根数为

N3015根，取15根。 2沼气混合搅拌计算：

消化池采用多路曝气管式沼气搅拌： 搅拌用气量：

单位用气量采用6m3/1000m3∙min，则用气量：

q6240014.4m3/min0.24m3/s 1000曝气立管管径：

0.240.02m2，选用立管直径120.02DN=50mm，每根断面积为：A=，需立管根数为10.2根，取11根。核算

0.00196采用管内沼气流速为12m/s，需立管总面积为立管的实际流速：

v0.2411.13m/s(合格)。

110.00196产气量

设产气率为6m3气/ m3泥，即泥气比为1∶6，则产气量为

q气63602160m3/d

沼气柜按储存半天的沼气量计算得V=1080m3

选择1座低压浮盖式沼气柜，沼气系统的压力一般为1176~1960pa。每个池的容积为1080m3。池径10米，深6米。 1）机械脱水：

1.选用带式压滤机，这种脱水的方法是：滤带可以回旋，脱水效率高，噪音小，能源消耗低，附属设备少，操作管理方便。但应使用有机高分子混凝剂，使泥预先进行充分的混凝，以便加强过滤阶段的自由脱水，并能进一步加压脱水。 2.设计计算：

1）污泥脱水量：污泥消化过程中由于分解而使体积减少，按消化污泥中有机物含量占60%，分解率为50% ，污泥含水率为95%，则由于含水率降低而剩余的污泥量为：

QQ0100P110097300180m3/d

100P210095分解污泥容积Q1为：

Q11800.60.5m3/d

消化后剩余的污泥量Q2为：

Q2QQ1180126m3/d

污泥脱水机房 概述

⑴ 污泥有泥泵达到压滤机，加药时药剂在溶解池内搅拌加入清水溶解，经加药

泵打入压滤机与污泥反应脱水，你并经皮带输送外运。 ⑵ 压滤机的选择

本工艺采用带式压滤机，其优点有：

① 运行可连续运转，生产效率高，噪音小； ② 耗电少，仅为真空过滤机的十分之一； ③ 低速运转时，维护管理简单，运行稳定可靠； ④ 运行费用低，附件设备较少。 设计

⑴从池中排出的污泥体积

Q615.02m3/d ⑵每日所产污泥量（设污泥脱水后含水率为70%）

W(1P0)(170%)615.75184.51m3/d ⑶每小时处理污泥按带式压滤机每天工作16小时计 W1184.51/1611.53m3/h ⑷压滤机型号

采用YDP—1000带式压滤机四台，三用一备，其规格如下表： 型号 过滤带 需要真 处理量 泥饼传动电机 重量 宽度 YDP—1000 速度 空度（kPa） （kg/h） 水 分污泥（%） 型号 YCT—32—4 功率 转速（mm） （m/min） 1000 5—9 5—6 150—400 （kw） （r/min） 1000—1250 65—80 4875 脱水机房的布置

机房设有6台泵，其中三台加泥泵，将污泥从贮泥池抽到压滤机，另三台泵为投药泵，向污泥中投加混凝剂，投加的药剂士阳离子聚丙烯酰胺，投加药量占污泥干重的%，以改善污泥的脱水性能，提高压滤机的生产能力，污泥脱水后，有皮带输出，直接由运输车运走。

脱水机房的尺寸为，房内包括值班室，加药间和污泥外运存车处。 1. 污泥干化场：

污泥干化场作为事故干化场备用，处理污泥量以2天消化池出泥量，干化场的有效容积为：(2×+×3×24= m3

污泥层厚，则干化场的面积为：×=，共设四块干化场，每块面积为：4=468 m2，取24m×20m。

第5章中水处理工艺设计

概述

经过二级处理的污水，污水中剩余的污染物有：悬浮物SS=30mg/L，BOD5=30mg/L；城市回用水满足的指标为：BOD5≤6mg/L；COD≤40mg/L；SS≤10mg/L；大肠杆菌≤3个。对人没有不快感。

由于本设计采用氧化沟工艺，有除磷脱氮功能，所以对回用水采用简单的 二级出水 过滤 消毒 回用 工艺即可达标

加药间

滤池的设计计算 概述

过滤是水澄清处理的最终工序，也是水质净化工艺所不可缺少的处理过程；近年来，过滤技术有了很大发展但其过滤过程均基于砂床过滤原理而进行。所不同的是滤料设置方法，进水方式，及操作手段和冲洗设施等。

工艺比较及选择

（1） 普通快滤池

优点：.运行管理可靠；有成熟的运行经验；池深较浅。

缺点：阀件较多；一般为大阻力冲洗，需设冲洗设备。 适用条件：进水浊度一般不超过20；大中小型厂均适用。 单池面积一般不大于100m2。 （2） 虹吸滤池

优点：不需大型闸阀，可节省阀井；不需冲洗水泵或水箱；易

于实现自动化控制。

缺点：一般需设抽真空设备；池深较大，结构比较复杂。 适用条件：进水浊度一般不超过20；大中型水厂，一般采用小

水每格池面积不宜大于25 m。

（3） 重力无阀滤池

优点：一般不设闸阀，管理维护比较简单，能自动冲洗。

缺点：清沙较为不便。

适用条件：进水浊度一般不超过20；适用于中小型水厂，每

格

面积不宜大于25 m2。

（4） 移动冲洗罩滤池

优点：一般不设闸阀；易于实现自动化控制，连续过滤；构造

简单，占地少，池深浅；减速过滤。

缺点：管理维修要求高；施工精度要求高；设备复杂，反洗罩

易坏。

适用条件：大中型水厂均适用，进水浊度不超过10，最大15；

单池面积一般不大于10m2。

（5） 压力滤池

优点：滤池多为钢罐，可预制；移动方便；可用作时性给水，

用作接触过滤式可一次净化原水省去二级泵站。

缺点：需耗用钢材；清沙不够方便；

适用条件：进水浊度一般不超过20；适用于小型水厂和工业给

水，有时可用于除盐。

（6） V型滤池

优点：均粒滤料，含污力高；汽水反洗，表面冲洗结合，反洗

效果好；单池面积大。

缺点：池体结构复杂，滤料贵；增加发冲洗供气系统；造价高。 适用条件：进水浊度一般不超过20；适用于大中型水厂。

2

根据上述比较，本工艺选择普通快滤池。 设计计算 ⑴ 滤池的结构

1）滤池个体。它主要包括进水管渠，排水槽，过滤介质（滤料层），

过滤介质承托层

配水系统。

2）管廊。 它主要设置5种管渠，

冲洗排水管 以及初滤即浑水进水管，清水出水管，冲

洗进水管排水管，以及闸阀，一次监测仪表设施等； 3）冲洗设施。它包括冲洗水泵，水塔及辅助冲洗设施等。

4）控制室。 它是值班人员进行操作管理和巡视的工作现场，室内

有控制台，

取样器及二次监测指示仪表等。

⑵ 设计参数

1）滤池个数及布置。个数不得少于两个。滤池分格数可参见下表： 水厂规模/（m 滤池总面积3滤池个数 2 2—3 3—4 4—5 5—6 6—8 8—10 单格面积/ (m2 ) 10——15 15——20 20——25 25——30 30——40 40——50 50——60 /h） /( m2) <240 240—480 480—800 800—<30 30—60 60—100 100—150 150—250 250—400 400—600 1200 1200—2000 2000—3200 3200—4800 2）单个滤池的面积一般不大于100m2 其长宽比可参见表 滤池总面/ (m2 ) 长：宽 1：1 ：1—：1 1：1， 2：1 ，3：1 30 >30 当采用旋转式表面冲洗时 3）滤池的设计工作周期一般为12—24h。运转时应根据水头损失值和出水最高浊度确定，冲洗前的水头损失最大值一般为——。 4）对于单层石英砂滤料滤池，设计滤速为8——10m/h,强制滤速为

10——14m/h校核 序号 类别 粒径/mm 1 石英砂滤料过滤 2 双层滤料过滤 石英砂 无烟煤 300—400 400 10——14 4——18 滤料组成 不均匀系数 厚度/mm 700 8——10 10——14 设计滤速 强制滤速/(m/h) /(m/h) d最小0.5d最大1.2 d最小0.8d最大1.8d最小0.5d最大1.2 5）滤料和承托层的组成见上表（大阻力配水系统承托层组成） 层次（自上而下） 1 2 3 4 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 粒径/mm 2——4 4——8 8——16 16——32 名称 干管始端流速/（m/s） 支管始端流速/（m/s） 支管孔眼流速/（m/s） 孔眼总面积逾滤池面积比/% 支管中心距离/m 支管下侧距池底距离/cm 支管长度与其直径之比值 孔眼直径/mm 干管截面应大于支管总面积的倍数 数值 —— —— 3——6 —— —— D/2+50 ≤60 9——12 —— D为干管直径 孔眼分设支管两侧，与垂直线呈45度角，向下排列 承托层厚度/mm 100 100 100 备注 6)普通快滤池一般采用穿孔式大阻力配水系统其一般参数见下表。 10 干管直径或渠宽大于300mm,顶部应装滤头、管嘴或把干管埋入地下 7）排水槽所占总面积，不应大于滤池的25%。

设计依据

①滤池个数及尺寸,一般根据技术经济比较确定,但不得少于两个。 ②滤池布置。少于5个时，单行排列反之双行排列。 ③滤池的工作周期一般为12—24h。

④滤层上面水深，一般为—。超高一般采用。 ⑤滤池应设气水冲洗或表面冲洗辅助设施。

⑥排水槽所占总平面面积不应大于滤池面积的25%。槽底距滤料层之距,应等于滤池冲洗时的膨胀高度。

⑦冲洗水的供给用高位水箱时,其容积按冲洗水箱的倍计算 设计参数

①要求三级处理的水量Q＇为：Q5000040%20000m3/d

②滤速 v10m/h ③冲洗强度 q13l/s•m2 ④冲洗时间 t8min

⑤滤池工作时间24h，冲洗周期12h 设计计算

1.滤池面积大小及尺寸

①滤池实际面积工作时间

24T'T0t0240.123.8h （式中只考虑反冲洗停留时间，不

12考虑排放初滤水）

②滤池总面积F

FQ590224.8m2 vT1023.8③采用滤池个数 N2个 布置呈单行排列 ④每个滤池面积 f

f⑤采用长宽比

F24.812.4m2 N2L1.5 B⑥采用滤池尺寸

L4.5m B2.8m

⑦校核强制滤速

v'2.滤池高度

① 支承层高度 H1 采用 ② 滤料层高度 H2 采用 ③ 砂面上水深 H3 采用 ④ 超高 H4采用

故滤池总高 HH1H2H3H40.450.71.70.33.15m 3.配水系统的计算 ① 干管

干管流量 qgfq12.413161.2l/s 采用管径 dg500mm 干管始端流速 vj1.60mm ② 支管

支管中心间距采用 aj0.25m

L4.5每池支管数 nj2236根

a0.25每根支管入口流量 qjNv21020m/h N121qgnj161.24.48l/s 36采用支管管径 dj60mm 支管始端流速 vj1.60mm ③ 孔眼布置

支管孔眼总面积与滤池面积之比k采用25%

孔眼总面积 Fkkf12.40.25%0.031m231000mm2 采用孔眼直径 dk9mm 每个孔眼面积 fk孔眼总数 Nk4dk263.6mm2

Fk31000487个 fk63.6Nk48714个 nj36每根支管孔眼数 nk支管孔眼布置成两排与垂直方向呈450 夹角向下交错排列

1Bdg12.80.51.2m 22L1.2则每排孔眼中心距 akJ0.17m

11nk1422每根支管长度 LJ④ 孔眼水头损失 支管壁厚采用 5mm d9孔眼直径与壁厚之比 k1.8

5查表知流量系数为 0.68

1q113水头损失hk2.98m 2g10k29.8100.680.2522⑤ 复核配水系统

支管长度与直径之比不大于60。

ljdj1.22060 符合要求 0.06 干管横截面积与支管总横截面积之比为—之间

0.52 1.93 符合要求

njfjd2360.06236j44 孔眼中心距应小于

ak0.17m 符合要求

fgdg4.洗砂排水槽

洗砂排水槽中心距 采用 ao1.4m

2.8 排水槽个数 n02个

1.4 排水槽长度 l0L4.5m

则单槽排水量 q0ql0a0134.51.481.9l/s 采用三角形标准断面 槽中流速采用 v00.6m/s 槽断面尺寸 X1q0181.90.18m

21000v0210000.6 排水槽底厚度采用 0.05m

砂层最大膨胀率 e45% ,砂层厚度 H20.7m 洗砂排水槽顶距砂面高度

HeeH2.50.075

0.450.72.50.180.050.0750.m

洗砂排水槽总平面面积

F02l0n020.184.523.24m2 校核排水槽总平面面积与滤池面积之比一般小于25% 5.滤池各种管渠计算 ① 进水管

进水总流量 Q15902m3/d0.068m3/s 采用管径 D350mm的进水管进水， 管中流速 v10.75m/s 单个滤池进水管流量

管中流速 v10.75m/s 采用管径 D250mm

Q2Q10.034m3/s 2F03.2425% 符合要求 f12.4 ② 冲洗水管

反冲洗水总流量 Q3fq12.4130.16m3/s 采用管径 D300mm.管中流速 v32.26m/s ③ 清水管(渠)

清水总流量 Q4Q10.068m3/s 清水渠断面渠宽,渠深

0.068渠中流速 v60.85m/s

0.40.2单个滤池清水管总流量 Q5Q20.034m3/s 采用管径 D5200mm 管中流速 v51.08m/s ④ 排水管渠

排水总量 Q6Q30.16m3/s

排水渠断面宽, 渠深

渠中流速 v6 6.反冲洗水槽计算

0.161.06m/s

0.50.3 ① 反冲洗时间 t8min

② 冲洗水箱容积

W1.5qft

1.51312.4860103 116m3

③ 水箱至滤池配水管间的沿途及局部水损之和，取

h11.0m

④ 配水系统水损

h2hk2.98m

⑤ 承托层水损

0.0220.4513 0.13m

⑥ 滤料层水损

rh4111m0H2

r2.65110.410.7 10.68m⑦ 安全富余水头

h51.5m

⑧ 冲洗水槽应高出水槽面

H0h1h2h3h4h5

1.02.980.130.681.5

6.3m4．1．4设计注意事项

1. 2. 3.

滤池清水管应设短管或留有堵板，管径一般采用75—200毫米 ，以便滤池翻修后排放初滤水。

滤池底部宜设有排空管，其入口处设栅罩，池底坡度约，颇像排空管。 配水系统干管的末端一般装排水管，当滤池面积小于25平方米时，管径为40毫米，滤池面积为25—100平方米时，管径为50毫米。排气管伸出滤池顶处应加截止阀。

4. 5. 6. 7. 8. 9. 消毒

采用加氯消毒的方式，向清水池进水口处加氯，采用此种方法的优点

① 具有余氯的持续消毒作用； ② 价值成本低； ③ 操作简单；准确； ④ 不需庞大的设备。 ⑴ 液氯消毒的设计计算

1） 设计参数

加氯量：—L；

氯气与水的接触时间不少于30min；

2） 加氯量的计算

Q0.001aQ/24(kg/h) a——最大投药量，mg/L； Q——要消毒的水量，m3/h；

2) 设计计算

加氯量取L

则Q0.0010.834000/241.13(kg/h)

⑵ 加氯机的选择

选用2台转子真空加氯机，型号：LS80—4，一用一备。

每个滤池上应装有水头损失机或水位尺以及取样设备等。

滤池数目较少，且直径小于400毫米的阀门，可采用手动，但冲洗阀门一般采用电动或液动。

各种密封渠道上应设有1—2个人孔。

管廊门及通道应允许最大配件通过，并考虑检修方便。 滤池池壁与砂层接触处抹面应设拉毛，避免短流。

滤池管廊内应有良好的防水，排水措施和适当的通风，照明等设施。

此加氯机由以下特点：

1) 构造及计量简单，体积比较小；

2) 可以自动调节真空度，防止压力倒流回氯瓶； 3) 水射器工作压力5kg/cm2,水压不足时，加氯量减少。

为了节省基建费用和便于维护管理，会用水加氯系统与原水加氯系统合

建，控制室建在氯库旁边。 ⑶ 贮备滤量的计算

设为20d的储氯量，则有Q1.1324202.4kg 选用焊接液氯钢瓶LP800—1两个，一用一备； 性能参数：外形尺寸：800200mm 阀门型号：QF—10ZG；

起重设备型号为：2PR21—4型；电动葫芦：MD 加药间的设计 混凝剂

⑴混凝剂的投加量：L ⑵混凝剂的名称：聚丙烯酰胺

⑶每日投加量：w340000.510317kg/d ⑷投加方式：香饵基础水泵前夕水管投加 ⑸所需混凝剂总量：

W0.25W/其中：Q——处理水量，m3/d a——最大投加量，取l b——溶液浓度，取10%

n——每日调制次数，取n=4

0250.534000 W0.25W25.5m3

4170.14污水损失计算表 管渠设计参数 名称 流量L/s D（mm） 900 1000i 水头损失（m） 构V（m/s） H（m） L（m） 沿程 局部 筑物 40 合计 0.25aQ 417bn出厂管 684 巴氏计684 量槽 巴氏计量槽到接触池 接触池 684 接触池至集水井 集水井至氧化沟 氧化沟 570 氧化沟分配堰 分配堰至集水井 集水井至计量间 计量间 570 计量间至沉砂池 沉砂池 1140 格栅 中水损失计算表 设计名称 流量（l/s） D（mm） 1000i 渠道设计参数 水头损失（m） 构V（m/s） H（m） L（m） 沿程 局部 筑物 合计 570 570 800 10 1140 1200 16 570 800 60 190 600 27 570 800 94 684 900 684 900 20 清水池 清水池至集水池 集水池至滤池 滤池 滤池至沉淀池 沉淀池 沉淀池至絮凝池 絮凝池 228 228 500 456 57 456 700 700 24 456 228 228 第7章 供电仪表与供热系统设计 变配电系统

⑴ 全厂变配电采用10千伏双电源供电，380伏变配电系统； ⑵ 污水泵，回流污泥泵房就地控制；

⑶ 变配电间，低压电瓶设有紧急按钮，污水泵可按水位自动停车； ⑷ 变配电间从邻近接触220伏照明电源。 监测仪表的设计 设计原则

（1）污水和污泥两部分分别集中设置显示记录仪，污水部分设置单独的仪表间，污泥记录仪设在污泥泵房内；

（2）根据目前国内监测仪表情况，选定物力参量和化学参量均采用DDZ—Ⅱ型监测仪表；

（3）仪表自动控制设计，要掌握适当的设计标准，在工程实效的前提下，考

虑技术的先进性。 监测内容

（1）污水泵房：集水池液位应集中显示，并设上下限报警； （2）沉砂池：水温指示记录，PH值指示记录； （3）厌氧反应池：水温指示记录，PH，COD监测； （4）氧化沟：水温，DO监测仪，PH值，回流污泥量 （5）二沉池：水温指示记录，PH；

（6）接触池：水温指示记录，PH指示记录，DO指示记录；

（7）浓缩池：泥温，泥位指示记录，并设上下限报警，PH指示记录； （8）污泥脱水机房：污泥流量指示记录，加药量指示记录。 供热系统的设计

本设计污水厂处于华北地区，冬季应考虑采暖问题，供热范围有：综合楼，职工娱乐室，食堂、中控室、加氯间、加药间等供热方式选用暖气，各室内装有散热片。

第8章 劳动定员

定员原则

按劳动定员试行规范规定：日处理量5—10万吨的城市二级污水处理厂职工定员不小于50人，日处理量在5吨以下的职工人数位20—30人（不包括管理人员和干部）占全厂人数的70%； 污水厂人数定员

本设计污水厂污水量为85000吨，采用职工人数为60人。管理人员及干部15人站25%，工人42人占70%，其它3人占5%。

第9章 工程概预算及运行管理

工程概算

⑴ 水量造价：

污水建成初期，每吨水处理平均造价700——800元，取800元/立方米 则水量造价为L：总投资=Q800==5600万元/d ⑵ 总投资：数量上同水量造价为6800万元/d ⑶ 单位水量用地

按平均日水量来计算：L×B = ×70400 = m3

⑷ 单位水量处理费用为：元/ m2 则每天处理费用：=8500（元） 安全措施

⑴ 考虑到全厂发生事故时，构筑物检查停用时可将进入污水厂的污水通过超越管排入河流，故在进水闸前，厌氧混合池前和接触池前分别设置超越管，管径1500mm..

⑵ 为了能够随时掌握厂内各构筑物的运行情况，设控制系统进行全方位监测，并在厂内及各高位处设置监视器。 污水厂运行管理

⑴ 定期进行培训考核，提高污水厂操作工人的污水处理基本知识和基本技

能；

⑵ 定期对处理系统进行巡视和做好处理构筑物的清洁保养工作； ⑶ 切实做好控制，观察、记录分析试验工作对于检验数据设立技术档案并

妥善保管；

⑷ 对污水处理厂的运行采用自动监测，自动记录，自动化设备与人工操作

相结合，并设中控室实行集中管理。

⑸ 加强厂区环境保护和绿化工作，确保工作人员有一个良好的工作环境。 污水厂运行中注意事项

⑴ 防止污水处理过程中出现污泥膨胀，污泥腐化等现象，切实做好预防和

整理工作，严格控制并且及时排泥；

⑵ 督促环保部门加强对污水排放企业的监督，使其排放水达到污水排放标

准，以确保污水厂正常运行。

⑶ 有关部门应加强污水排放费的征收，同时专款专用，确保污水厂的运行管理费用。

毕业设计总结

本次设计历经3个月时间，在不断的学习和修正中完成，本设计仍就有一些不足之处，但在设计过程中将自己所学的专业知识的理论与实际运用紧密结合起来，深化了理论知识。同时为以后工作提供了宝贵经验，提高了自己设计能力和计算机绘图能力。总之通过本次设计使我对专业知识有了进一步了解，使我更有信心迎接未来工作的挑战，我将牢记这段繁忙而精彩的毕业设计的充实的生

活。

最后，向我的指导老师杨纪伟以及在设计中给我大力支持的水教研室老师表示衷心的感谢，感谢城建学院给排水教研室全体老师们4年来对我的悉心教导，这些将是在以后工作学习和生活中宝贵的财富，我将铭记在心！

感谢你们，我敬爱的老师们！

2006年6月