西安建筑科技大学华清学院
课程设计（论文）
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
目：《水质工程学II》课程设计：
城市污水处理厂工艺系统
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
设计
院 （系）： 环境工程系
专业班级：
姓 名：
学 号：
指导教师：
2011 年 12月30日
目 录
第1章 概述 1
1.1 设计题目 1
1.2 原始资料 1
第2章 设计规模及处理程度
2
2.1 处理要求 2
2.2 设计流量 2
2.3 处理程度 3
第3章 工艺流程确定
4
3.1 污水处理工艺的选择
4
3.2
说明
关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书
5
第4章 设计计算
9
4.1 处理构筑物形式选择
9
4.1.1 分流井 9
4.1.2 粗格栅
10
4.1.3 污水提升泵房
11
4.1.4 细格栅
13 4.1.5沉砂池
15
4.1.6辐流式初沉池
16
4.1.7 曝气池
19
4.1.8辐流式二沉池
26
4.1.9 消毒池 30
4.1.10浓缩池
30
4.1.11 厌氧消化池
32 4.1.12 污泥机械脱水
34 第五章 污水处理厂平面及高程布置
36
5.1 平面布置 36
5.2 高程布置 37
第六章 参考文献 38第七章 致谢 40
第一章.概述
1.1设计题目
城市污水初步设计
1.2 原始资料
1.2.1：设计人口：
近期排水量
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
180L/人.天；远期排水量标准200L/人.天。
近期人口：(12+4)×10000+13×3000=199000（人）
远期人口：（15+4）×10000+13×4000=242000（人）
1.2.2：工业废水：
该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水管道的纳污能力；近期排水量0.15m3/s，远期排水量0.2m3/s。时变化系数Kh=1.2
1.2.3：污水性质：
COD=400mg/L，BOD5/COD=0.5，SS=180mg/L，夏季水温25℃，冬季
水温15℃，常年平均水温20℃。
1.2.4：纳污河流：
位于城市东侧自北向南，流量保证率为95%，流量Q平=8m3/s，平均水深H平=2m，平均流速V平=0.2m/s，平均水温T=15℃，溶解氧DO=8mg/L，BOD5=2.8mg/L，SS=1.0mg/L，河流允许增加悬浮物浓度1.5mg/L，20年一遇洪水水位标高412.5m，常水位标高410.3m，城市排污口下游20km处有取水水源点。
1.2.5：气象资料：
主导风向西南。平均气温13.5℃，冬季最低气温-10℃，最大冰冻深度0.65m，夏季最高气温38℃，年平均降雨量1010mm，蒸发量1354mm。
第二章 设计规模及处理程度
2.1 处理要求
2.1.1：出水性质：
出水水质COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L。
2.1.2：污泥污水处理反方式：
污水：处理过的污水纳入河流江心式排放；
污泥：消化处理，脱水后泥饼外运作农肥。
2.1.3：分期建设：
考虑近期和远期城市发展的情况。
2.2 设计流量
根据城市总体规划，污水厂拟建于该城市南侧，河流西岸，地势平坦，拟建地面标高为416.30m。该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高411.00m，D=800m，i=0.005，v=1.15m/s，h/D=0.56。
2.2.1：生活污水设计流量：
近期排水量：
Q=199000×180=35820m³/d≈0.415m³/s
远期排水量：
Q=242000×200=48400 m³/d≈0.560m³/s
2.2.2：生活污水总变化系数：
近期：
远期：
2.2.3：平均流量：
平均流量=生活污水流量+工业废水流量
近期：
远期：
2.2.4：最大设计流量：
最大设计流量=生活污水×生活污水总变化系数Kz＋工业废水
近期最大设计流量：
远期最大设计流量：
2.2.5：设计规模确定：
Q近期取5.5
>Q近期计算
Q远期取7.0
>Q远期计算
2.3 处理程度计算
根据地域性质及生活习惯，参照相近已建城市污水处理厂资料，针对污水处理后最终出路，明确水质要求，结合排放标准，回用标准，以及对纳污河流水体自净规律计算所得的结果，综合分析后确定原水水质指标，出水水质指标，各项污染物处理程度如下表：
水质标准
COD
BOD
SS
PH
原水
400
200
180
6—9
出水
60
20
20
6—9
处理程度
85.5%
90.0%
88.9%
第三章 工艺流程确定
3.1. 污水处理工艺的选择
由于本次设计设计不要求氮和磷的处理程度，因此本设计采用传统工艺进行污水处理，其主要流程如下：
污水处理流程图
污泥处理工艺如下：
污泥处理工艺图
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计中的污水属于生活污水对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理可供选取的工艺：氧化沟工艺，SBR及其改良工艺等。
氧化沟
严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。
氧化沟具有以下特点：
(1)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。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。
(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。
(3)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、泥龄长和循环稀释水量大。
(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。
(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，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。
A2/O
A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
A2/O工艺的特点：
（一）：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；
（二）：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。
（三）：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
（四）：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。
SBR
SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。
SBR工艺具有以下特点：
(1) SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，
不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。
(2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。
(3)有很好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。
(4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。
(5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。
其中改进工艺包括了ASBR，它是在20 世纪 90 年代 ,由美国 Dague 教授等将过去用于好氧生物处理的SBR工艺用于厌氧生物处理 ,开发了厌氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,简称 ASBR ) 。ASBR法是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺 ,一个完整的运行操作周期按次序分为进水、反应、沉淀和排水4 个阶段。与连续流厌氧反应器相比 ,ASBR 具有如下优点:不会产生断流和短流;不需大阻力配水系统 ,减少了系统能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的搅拌设备和滗水器在国内为定型设备 ,便于建设运行;运行灵活 ,抗冲击能力强 ,能适应废水间歇无规律排放。
根据该地区污水水质特征，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，CODCr和SS，本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。
3.2：说明
近、远期所设处理构筑物有流量井，粗、细格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、接触池、浓缩池、消化池、脱水机械。
格栅：格栅是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。被截留的物质称为栅渣。设计中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。格栅断面有圆形、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。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。
沉砂池：沉砂池是城市污水处理厂必不可少的处理设施，主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，除砂的目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换周期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。以上情况，足以说明除砂对污水处理厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。
初沉池：处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分
，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其
负荷。设计中采用辐流式初沉池，中心进水，周边出水。优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。
曝气池：活性污泥的反应器是活性污泥系统核心设备，活性污泥系统的
净化效果在很大程度上取决于曝气池的功能是否能正常发挥。设计采用推流式曝气池，鼓风曝气。推流式曝气池设有廊道可提高气泡与混合液的接触时间，处理效果高，构造简单，管理方便。
二次沉淀池：沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物处理系统的重要组成部分。设计中采用辐流式二沉池。周边进水，中心出水。优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。
浓缩池：污泥浓缩主要是减小污泥体积，降低污泥含水率，为污泥消化处理提供方便。污泥中所含水大致分为四类：颗粒间的孔隙水，约占总水分的70%;毛细水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水约占10%。浓缩法主要降低的是污泥的孔隙水。污泥中采用重力浓缩。优点：污泥含水率可以从99%降低至96%，污泥体积可减小3/4，含水率从97.5%降低至95%，体积可减小1/2，为后续处理创造条件。
消化池：降解污泥中有机物，使污泥得到稳定，实现污泥“四化”（减量化、稳定化、无害化、资源化）。设计中采用中温两级厌氧消化。优点：条件容易实现，产气量少，但对寄生虫卵及大肠杆菌的杀菌率降低。
脱水机械：主要目的在于降低污泥中含水率，为污泥的后续处理打好基础。设计中采用带式压滤机脱水，优点：设备简单，动力消耗少，可连续生产。
第四章 设计计算
4.1：处理构筑物形式选择：
4.1.1：分流井：
也称超越井，是具有特殊功能的检查井，此处设计为矩形竖井，井内设进水管管径采用DN800，充满度为0.56，流速为1.15m/s，出水管和溢流管均采用DN1000的钢管。为了分流方便和检修安全，在出水管和溢流管起始设置闸板，闸板的边长1100mm。其主要尺寸分别为B×B×H=2.2×2.2×5.5。
4.1.2：粗格栅：
a.格栅的设计，应符合下列要求：
经初步核算每日栅渣量＞0.2 m3/d。所以采用机械除渣。
我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。此次设计采用0.8m/s。
格栅倾角一般采用45°-75°。机械清除国内一般采用60°-70°本设计采用60°。
格栅前渠道内水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本设计取0.7 m/s。
b.设计参数：
设计流量：
； 格栅间隙:
；
过栅流速:
； 格栅倾角：
栅条宽度:
；
本设计近期采用二组粗格栅（远期采用三组粗格栅）单独设置，每组格栅的设计流量为0.379m3 /s
设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。
（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
=0.973m，设栅前水深h=0.6m（2）栅条间隙数：
(取n=17）
（3）栅槽有效宽度：B0=s（n-1）+en=0.01×（17-1）+0.04×17=0.84m
（4）进水渠道渐宽部分长度：
进水渠宽： Bˊ=0.65m
（其中α1为进水渠展开角，取α1=
）
（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）
设栅条断面为锐边矩形截面，取格栅受污染物堵塞时的水头损失增大倍数采用k=3，则通过格栅的水头损失：
其中：
h0：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）
本设计取栅前渠道超高H2=0.3m，则栅前槽总高度
H=h+h1+h2=0.6+0.032+0.3=0.0.932m
（8）栅槽总长度
L=L1+L2+0.5+1.0+（0.6+0.30）/tanα
=0.261+0.13+0.5+1.0+(0.6+0.30)/tan60°
=2.41m
4.1.3 污水提升泵房设计计算
a．提升泵房设计说明
本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入纳污河流。
设计流量：Q=0.757m3/s
1）．泵房进水角度不大于45度。
2）．相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。
3）.泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为16 m×12m，高12m，地下埋深7m。
4）.水泵为自灌式。
b.泵房设计计算
各构筑物的水面标高和池底埋深计算见高程计算。
再根据设计流量0.757m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw），四用一备，流量：
集水池容积： 考虑不小于一台泵5min的流量：
取有效水深h=1.5m，则集水池面积为:
泵房采用矩形平面钢筋混凝土结构,尺寸为16 m×12m,泵房为半地下式
地下埋深7m，水泵为自灌式。
4.1.4 泵后细格栅设计计算
1.细格栅设计说明
污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。
2.设计参数确定：
已知参数： Kp=1.3，Qmax=0.757 m3/s。栅条净间隙为3-10mm，取e=10mm，格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取
=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m，其渐宽部分展开角度为200
设计流量：Qmax=0.757 m3/s
过栅流速:
；
栅条宽度:
；
格栅倾角：
格栅间隙:
；
栅前流速：
3. 设计计算
细格栅设计初期2组，远期留有1组格栅，每组的设计流量为：
。
（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
，设栅前水深h=0.8m
（2）栅条间隙数
(取n=49）
（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（49-1）+0.01×49+0.2=1.17m
（4）进水渠道渐宽部分长度
（其中α1为进水渠展开角，取α1=
）
（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：
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=0.8+0.3=1.1m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.8+0.26+0.3=1.36m
（8）格栅总长度
L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tanα
=0.5+0.25+0.5+1.0+1.1/tan60°
=2.89m
4.1.5沉砂池
设计采用二组曝气沉砂池，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.379m ³/s，远期增设一组曝气沉砂池与细格栅对应。沉砂池的水平流速为v=0.1m/s，最大停留时间采用t=2min，有效水深采用h=2m。
（1）沉砂池室有效容积：
V=60·Qmax·t=60×0.379×2=45.48
（2）水流断面积
（3）沉砂池总宽度：
（1）沉砂池长度：L
；
每小时所需空气量q：
q=3600·Q·d=3600×0.379×0.2=272.88m³/h
式中，d为每立方污水所需空气量为0.2m³
每格沉砂池砂斗容量V。：
V。=0.4×0.6×12=2.88m³
每格沉砂池实际的沉砂量Vˊ:设城市污水的含砂量为30m³/106m³污水，
每两天排一次
Vˊ=0.379×30×86400×2/106=1.96m³
V。=2.88＞1.96m³，因此沉砂斗容积符合要求。
进水渠道：格栅的出水通过DN800的管道送入沉砂池的进水渠道，然后两侧均匀配水进入沉砂池。
出水装置：出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高的恒定，堰上水头H1:
式中，m－流量系数，一般在0.4~0.5之间，取m=0.4;
b－堰宽与沉砂池相同
出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽为0.8m，出水槽水深0.5m，流速为0.86m/s，采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，直径DN800，管内流速1.0m/s，水力坡度i=1.31％。
排砂装置：采用吸砂泵排砂，吸砂泵安置在砂斗中，借助空气提升将砂排除，吸砂泵管径DN200。
4.1.6 辐流式初沉池
辐流式初沉池拟采用中心进水，沿中心管四周花墙出水，污水由池中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中悬浮物流动中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，澄清水从池周溢流入出水渠。辐流沉淀池由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成。从沉砂池流出来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池。
计算草图如下图：
辐流式初沉池计算草图
（1）沉淀部分水面面积：A
表面负荷一般采用1.5-3.0
，本设计取
=2.0
，沉淀池近期2座，远期考虑扩建1座。
所以
(2)池子直径：D
（3）沉淀部分有效水深：
设沉淀时间t=1.5h，则
（4）沉淀部分有效容积：
污泥部分所需的容积：V
设取人均污泥量为：
，
，则：
污泥斗容积：
设
；
；
则：
（5）污泥斗以上圆锥体积部分污泥容积：
设池底坡度采用0.05，则：
（6）污泥总容积：
＞
，满足要求。
（7）沉淀池总高度：
设
；
，
则沉淀池总高度为：
径深比D/h2=30/3=10（符合6~12要求）
(8)沉淀池池边高度：
沉定池污泥处理：采用周边转动刮泥机，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。
4.1.7 曝气池
传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首段进入池内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈推流形式流至池子末端，流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可待90%u以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式。
本工艺设计曝气池采用廊道式，二沉池为辐流式，采用螺旋泵回流污泥。
根据要求，处理效率应＞90％。
（1）曝气池按
-污泥负荷法计算
设近期曝气池2个，原水
=200mg/l,假定一级处理去除率为25%，SS的去除率按40％计，所以
浓度为200（1—20%）=160 mg/l
进入曝气池的SS为：
SS=180×（1-40％）=108mg
经过二级系统处理后，出水中
浓度小于20mg/L，SS浓度小于20mg/L,二级处理系统对
的去除率为90％。
所以出水中
的浓度为：
Se=160×（1-90％）=16mg
SS的去除率：
η=108.20/108=81.48％
-污泥负荷率：
设计取有机物最大降解速度与饱和常数的比值K2=0.02，处理后出水中的
的浓度为Se=16mg/L，MLVSS/MLSS的值f取0.75，
的去除率η为90％。
;
;
％
带入值，有：
EMBED Equation.3
（2）混合液污泥浓度：
查图表得到相应的
值为100，且取
％，r=1.2。
则：
(3)确定曝气池容积：
Q=Q近×3600×24=48816m³/d
（4）曝气池各部分尺寸确定：
本设计设2组5廊道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道，在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连，污水与二沉池回流污泥从第一廊道进入曝气池。曝气池平面图如图
设2组曝气池，则每组容积为：
池深取4.2m，则两组曝气池的面积F为：
设计池宽取B=5.0m，
。1＜1.33＜2,符合要求。
池长：
m
＞
，符合要求。
设五廊道式曝气池：廊道长：
取超高为
；则：池总高度为：
在曝气池面对初沉池和二沉池的一侧，各设横向配水渠道，在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧向配水渠道上设进水口，两组曝气池共有5个进水口。
曝气池系统的计算与设计（采用鼓风曝气系统）
（1）平均时需氧量的计算：
查设计手册（5），可得，取
；
带入各值，可得：
（2）最大时需氧量计算：近期
代入各值，可得：
（3）每日去除的
值：
(4)去除每
需氧量：
(5)最大时与平均时需氧量之比：
曝气池进水设计：
初沉池的出水通过DN1000mm的管道送入曝气池进水渠道，然后向两侧配水。
设计取渠道的宽度b=0.8m，渠道内的有效水深h1=1.0m，污水在渠道内的流速为：
V1 =
曝气池采用潜孔进水，孔口处得流速为0.2m/s,所需孔口总面积：
设每个孔口尺寸为0.7m×0.7m，则孔口数：
在两组曝气池之间设中间配水渠，污水通过中间配水渠可以流入后配水渠，在前后配水渠上都设进水口，孔口尺寸为0.7×0.7，可以实现多点进水。这样，就可以根据实际的水质和运行情况，按照传统退六十活性污泥法，阶段曝气法，吸附-再生法等不同方式运行。
中间配水渠宽度0.8m，有效水深1.0m，则渠内最大流速为
V=0.757/0.8×1.0=0.95m/s
设计中取中间配水池的超高为0.3m，渠道总高为 0.8+0.3=1.1m
曝气池出水设计：
曝气池出水采用矩形薄壁堰，跌落出水。设计取流量系数m=0.4，堰宽b=4.8m，堰上水头：
式中 Q1-曝气池内总流量（m/s），污水最大流量和回流污泥量。
每组曝气池的出水管管径DN900，管内流速：
V4=4Q/πNd12 =4×0.757/π×2×0.9²=0.6m/s
两条出水管汇成一条直径为DN1200的总管，送往二次沉定池。
供气量计算：
采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距地面0.2m处，淹没水深为4.0m，计算温度定位
.
查课本附录可得：
;
平均时需氧量：设计取活性污泥微生物每代谢1KgBOD所需的氧气数a=0.5kg，每1kg活性污泥每天自身氧化所需的氧气数b=0.15kg
O2 =aQSr+bVXv=0.5×48816×（160-16）/1000+0.15×7232×4000×0.75/1000=282.05kg/h
最大时需氧量：最大时需氧量计算方法同上，只需将污水的平均流量换成最大流量：
O2 max=0.5×65404.8×(160-16)/1000+0.15×7232×4000×0.75/1000=331.81kg/h
(1)空气扩散器出口的绝对压力：
（2）空气离开曝气池面时氧的百分比：
(3)曝气池混合液中平均氧饱和度：
按最不利温度
来计。
(4) 换算成在
条件下脱氧清水的充氧量:
最大时需氧量为：
（5）曝气池平均时供氧量计算：
（6）曝气池最大时供氧量计算：
（7）去除每的供气量：
(8)每
污水供气量为：
（9）本系统的氧总用量：
总需氧量为：
空气机的选定
空气机供气量：
最大时：
平均时：
根据所需空气量及压力要求（
），查课本附录5，采用
型空气机6台，风量为
，风压为
。
正常条件下，4台工作，2台备用；高负荷时，5台工作，1台备用。
近期设曝气池2个，远期备用1个。
4.1.8 辐流式二沉池
为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。该沉淀池采用周边进水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥机排泥。计算草图如下图：
二沉池计算草图
平均日流量为：近期
。曝气池混合液悬浮浓度
；回流污泥浓度
，污泥回流比
.
（1）沉淀池部分水面面积：
设池数
个；表面负荷
，则：
（2）池子直径：
设计取直径D=34m
沉淀池有效水深：设计中去沉淀时间t=2.4h
h2=q×t=1.5×2.4=3.6m
径深比:
D/h2=34. /3.6=9.44
污泥部分所需容积:设计取污泥容积指数SVI=100,r=1.2.
二沉池排泥浓度:
mg/L
曝气池中污泥浓度:设计区污泥回流比R=50%.
污水平均流量取近期Q0=0.577m3/s污泥部分所需容积:
沉淀池总高:
计沉淀池超高h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.3m,根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点,采用机械刮吸泥机连续排泥,池底坡度为0.5.
去沉淀池进水竖管半径为r1=1.0m,沉淀池底部圆锥体高度:
h4=（r-r1）i=（17-1.0）×0.05=0.8m
沉淀池底部圆锥体容积：
沉淀池污泥高度：
沉淀池总高：
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.6+0.3+0.8+1.4=6.4m
进水管设计流量计算：设计取R=50%
Q1=Q+RQ0=0.379+0.565/2×0.5=0.52m3/s
进水管管径取D1=900mm
流速：
进水竖井计算：进水竖井采用多孔配水，直径为D2=2.0m，配水口尺寸
a×b=0.5m×1.5m,共设六个沿井壁均匀分布；
流速v：
孔距l：
稳流筒计算：
筒中流速：
本设计取0.02
稳流筒过流面积：
稳流筒直径：
出水槽计算：采用双边90o三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口：
每侧流量：Q=0.379/2=0.19m3/s
集水槽中流速：v=0.6m/s
设集水槽宽：B=0.6m槽内终点水深：
槽内临界水深：设计取系数a=1
槽内起点水深：
涉及取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度0.1+0.57=0.67m取0.70m
集水槽断面尺寸为0.6m×0.7m。
出水堰计算：设计取b=0.10m，水槽距池壁0.6m
集水堰外侧堰长：L1=（D-1.0）. π=（34-1）×3.14=103.62m
集水堰内侧堰长：L1=（D-1.0-1.2）. π=（34-1-1.2）×3.14=99.85m
集水堰总长度：L= L1+ L1=203.47m
三角堰数量：n=L/b=203.47/0.1=2034.7个 取2035个
三角堰单堰流量：q=Q/n=0.379×1000/2035=0.19L/s
堰上负荷：q0=Q/L=0.379×1000/203.47=1.86L/s
根据规定二沉池出水堰上负荷在0.15~0.2之间，计算结果符合要求。
出水管：出水管管径D=800mm。
排泥装置：沉淀池采用周边刮吸泥机，周边转动刮吸泥机的线速度为2~3m/min,其底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将你吸入污泥槽，沿进水竖管中的排泥管将泥排出池外。
4.1.9 消毒池
消毒池的选择与投加：
本设计采用液氯消毒，液氯投加量采用10mg/l，考虑远期发展，每日加氯量为：
q=q0×Q×86400/1000=10×1.016/1000=877.82kg/d
加氯设备采用真空转子加氯机，加氯设置2台，一用一备，每小时加氯量为36.58kg/h。
平流式消毒接触池：用调节水厂的出水量便于Cl2与水混合，以及
检测
工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训
水厂的出水水质，同时还能防止河流水位过高时河水倒灌。接触池储存2min的水量，容积为V=0.84×2×60=100.8m3，水池的长宽高分别为14m，5.8m，1.5m（超高为0.5m）。
4.1.10 浓缩池
浓缩池计算草图
（1）曝气池系统每日增加的活性污泥量：
(2) 曝气池每日排出的剩余污泥量为：
(3)
则：2个曝气池每日排出剩余污泥总量为：
设经曝气池后污泥的含水率为
，则：湿泥量为：
（3）浓缩池平面面积：
使用公式为：
则：
（5）本设计采用2个污泥浓缩池，则单个池面积为
。
（6）浓缩池的直径：
，本设计取
。
（7）浓缩池的容积：
式中：
-浓缩池浓缩时间（h），一般采用10～16h，本设计取12h。
（8）沉淀池有效水深：
本设计最后确定浓缩池的总高度为
，近期考虑设2座，远期使用1座，各部分尺寸相同，采用污泥管道最小管径为
，间歇将污泥排出。 经校核满足要求。
4.1.11 厌氧消化池
（1）消化池的计算草图如下：
厌氧消化池计算草图
本设计中采用中温二级消化处理，消化池的停留天数为30d，消化池控制温度为33至35º
容积计算：
一级消化池容积：设计取投配率p=0.057，采用2座一级消化池，则每座池子的有效容积。
V=Q/np=227.6/2×0.057=1996.5m³
各部分尺寸经计算得：
消化池直径D：设计中取16m
集气罩直径
；池子下锥底直径
；
上锥体高度
；下锥体高度
；
消化池柱体高度
应＞
则消化池总高度为：
消化池各部分容积计算：
集气罩之积：
弓形部分容积：
圆形部分容积为：
下锥体部分容积为：
则消化池有效容积为：
＞
，符合要求。
采用一座二级消化池，且两座一级消化池串联一座二级消化池，投配率p=10％ 则一座二级消化池有效容积
为：
二级消化池各部分尺寸同一级消化池。
本设计近期使用3座消化池，远期增多1座消化池。各部分尺寸均相同，经校核负荷规定。
4.1.12 污泥机械脱水
1. 污泥机械脱水设计说明：
污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约95%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%-80%，从而大大缩小污泥的体积。
（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，应按规范有关规定执行，并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。
脱水污泥量计算：设计中取脱水前污泥含水率P1=95％，脱水后污泥含水率P2=75％。
则脱水后污泥量：
脱水后干污泥重量：
M=Q(1-P2) ×1000=18.44×（1-75％）×1000=4610kg/d
污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。
脱水机的选择：
设计中选用DY-3000型带式压滤机，其主要技术指标为：干污泥产量600kg/h,泥饼含水率75％，絮凝剂聚丙酰胺按干污泥量的2.0‰。
设计中采用2台带式压滤机，其中一用一备。工作周期为12h，则每台处理的污泥量为：
m=600×12=7200kg/d，可满足要求。
附属设施：
污泥贮池：设计中采用间歇排泥，排泥时间T=3h。
脱水污泥量：Q=92.18/12=7.68m³/h
污泥贮池所需容积：
Vˊ=V。－QT=92.18-7.68×3=69.14m³≈70m³
设计中采用一座方形污泥贮池，正方形边长a=5.0m，有效深度h2=2m，
污泥斗底为正方形，边长b=1.0m，则：
V=a²·h2+1/3·h3（a²+ab+b²）
=5.0²×2.0+1/3×3.46（5.0²+5.0×1.0+1.0²）
=85.75m³＞70m³ 符合要求。
污泥贮池高度：
H=h1+h2+h3=0.3+2.0+3.465=5.76m
溶药系统：
溶药罐：设计中取聚丙烯酰胺投量a=0.15%，溶液池药剂浓度b=1.0%，溶药罐个数n-2，每日配置一次，则：
溶药罐体积：
加药泵：采用4台耐腐蚀加药泵。
空气净化装置：污泥脱水过程中有臭气产生，设计中采用木屑和生物碳滤床的方式对空气进行净化。采用2组空气净化器，在每台带式压滤机上设集气罩，由通风机将臭气送至净化器。
第五章．污水处理厂平面及高程布置
5.1平面布置
污水处理厂厂区水力计算包括管道设计和相应的构筑物水头损失及管道阻力计算。
构筑物水头损失在各构筑物设计完成的基础上，根据相关的具体设计可确定相应的水头损失，也可按照有关的设计规范进行估算。本设计采用估算的方法，污水处理构筑物的水头损失选择见水力计算表。
管道设计包括管材的选择、管径及流速的确定。为了便于维修，本设计除泵房（提升泵房、污泥泵房）内及相关压力管道选择铸铁管和气体管道选择钢管外，其余管道均采用钢筋混凝土管。
考虑到城市污水处理厂水量变化较大，各管道内的流速设计控制在1.1～1.5m/s的范围，以便当水量减小时，管内流速不致过小，形成沉淀；当水量增大时，管内流速又不致于过大，增加管道水头损失，造成能量浪费。
在流速和管材确定后，根据各管段负担的流量，依据水力计算表确定各管段的管径、水力坡度，然后根据管段长度（由平面图确定）确定相应的沿程水力损失。
局部水头损失的计算在有关管道附件的形式确定后（在完成管道施工图后进行），按局部阻力计算公式进行计算，也可根据沿程损失进行估算。本设计采用估算法，相应管段的局部水头损失取该管道沿程水力损失的50%[17]。
5.2 高程布置
通过高程计算确定构筑物的水面高程，结合地平面高程确定相应构筑物的埋深。此外，通过高程计算，同时确定提升泵房水泵的扬程。提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算；提升泵房前的构筑物高程计算顺推。两者的差值加上泵房集水池最高水位与最低水位的差值即为提，升泵的扬程。
本设计的水力及高程计算见表4.2。
表中的水力损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失，
其中：局部损失为沿程损失的50%。
根据设计基础资料，纳污河流洪水水位标高412.5m，故污水处理厂出水管末端的水位标高：412.5+1=413.5m从接触消毒池污水厂出厂管口之间管长L=21.13m坡度为i=0.005,损失为h=i*l,接触消毒池的水面标高h=413.5+0.005*21.13=413.61m
由计算说明书可知水深为 2m
则池底标高:413.61=411.61m
池顶标高：411.61+2.5=414.11m
消毒池和二沉池之间的总水头损h=0.8m
则而二沉池的水面标高：411.61+0.8=412.41m
池底标高：408.88m
池顶标高：414.71m
取工艺流程相邻两个工艺间的总水头损失h=0.8m由此可一次的如下表
构筑物
接触池
二沉池
曝气池
初沉池
曝气沉砂池
细格栅
栅前
栅后
池顶
414.91
414.71
415.71
416.81
417.11
418.05
418.05
水面
413.61
414.41
415.21
416.01
416.81
417.61
417.75
池底
411.61
408.88
410.71
410.75
413.42
413.42
417.40
根据设计基础资料提供的信息该城市污水管网主干管的管底标高为411.00m,取h/D=0.56，D=800mm,则分流进进水管水位：
411.00+0.8*0.56=411.44m
取分流井水深h=3m，则分流井到粗格栅前的水头损失取0.03m，
池底标高为：411.44-3=408.44m
井顶标高：408.44+5.5=413.94m
则粗格栅栅前水位 411.44-0.03=411.41m
因为栅前水深 h= 0.60m ,则粗格栅栅前底部标高 411.41-0.6=410.81m
粗格栅栅前顶部标高 410.81+(0.6+0.3)=411.71m
粗格栅栅后水位标高 411.41-0.032=411.38m
粗格栅栅后底部标高 411.38-0.6=410.78m
从粗格栅到污水提升泵房的损失h=0.8m ,则污水提升泵房进水管中水位标高 410.78-0.8=409.98m
此标高即为集水池中最低水位标高
由已知集水池中水深h=1.5m ,则池底标高 409.98-1.5=408.48m
则泵房地下埋设为 416.3-408.48=7.82m
泵房顶部标高 408.48+12=420.48m
由（1）计算可知 细格栅栅前水位417.75m ，取泵房的总水头损失与富余水头损失之和h=5m,则水泵的扬程为H=(417.75-410.11)+5=12.64m
细格栅前后各构筑物的顶部，水面，底部标高如表所示（单位:m）
分流井
顶部:413.94
粗格栅
栅前
栅后
污水提升泵房
顶部:420.48
顶部
411.71
411.71
水面:411.44
水面
411.41
411.38
水位:409.98
底部:408.44
底部
410.81
410.78
底部:408.48
第五章．参考文献
1. 王彩霞主编. 土木建筑工程继续教育丛书．城市污水处理新技术. 北京：化学工业出版社.1990，127-156
2. 崔玉川,刘振江. 城市污水厂处理设施设计
浙公网安备 33021202002483