城市污水处理厂工艺选择

第一篇：城市污水处理厂工艺选择

城市污水处理厂工艺选择,给各位刚入行的朋友,我自己也在学

摘 要： 随着我国的社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健 康，已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来，国家和地方政府非常重视污水处理事业，以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设，有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中，预计到2010年，我国要新建城市污水处理厂一千余座，总投资将达1800亿元。在这一进程中，城市污水处理工艺的优化原则，将是工程界面临的首要问题。笔者根据近年来的实践经验，并结合课程讲授的知识，试对目前我国城市污水处理的主导工艺进行简要的分析和评述，也是自己工作和学习的一点心得体会。

关键词： 污水处理 主导工艺 分析与评述

1、城市污水处理厂工艺选择的原则

城市污水处理厂的工艺选择一般应遵循四条原则：

1）技术合理。

应正确处理技术的先进性和成熟性的辨证关系。一方面，应当重视工艺所具备的技术指标的先进性，同时必须充分考虑适合中国的国情和工程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目，它作为城市基础设施工程，具有规模大、投资高的特点，且是百年大计，必须确保百分之百的成功。工艺的选择更注重成熟性和可靠性，因此，我们强调技术的合理，而不简单提倡技术先进。必须把技术的风险降到最小程度。

2）经济节能。

节省工程投资是城市污水处理厂建设的重要前提。合理确定处理标准，选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能地减少占地，力求降低地基处理和土建造价。同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能力来说，这

一点尤为重要。

3）易于管理。

城市污水处理是我国的新兴行业，专业人才相对缺乏。在工艺选择过程中，必须充分考虑到我国现有的运行管理水平，尽可能做到设备简单，维护方便，适当采用可靠实用的自动化技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性及处理出水的稳定性。

事实上，任何一种工艺总有是有利有敝，关键在于适用性如何。在工程实践中，应该具体情况具体分析，因地制宜，综合比较，取长补短，作出较为优化的选择。

2、城市污水处理厂主导工艺述评

1)AB法工艺

AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20--40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。

AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适 用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。

但是，AB法污泥产量较达，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A 段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥

优势。

目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。

2）SBR工艺

SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。

该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。

由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方面有

新的特点。

但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。

SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。

城市污水处理厂工艺选择,给各位刚入行的朋友,我自己也在学

摘 要： 随着我国的社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健 康，已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来，国家和地方政府非常重视污水处理事业，以前所

TOP 未有的速度推进城市污水处理工程的建设，有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中，预计到2010年，我国要新建城市污水处理厂一千余座，总投资将达1800亿元。在这一进程中，城市污水处理工艺的优化原则，将是工程界面临的首要问题。笔者根据近年来的实践经验，并结合课程讲授的知识，试对目前我国城市污水处理的主导工艺进行简要的分析和评述，也是自己工作和学习的一点心得体会。

关键词： 污水处理 主导工艺 分析与评述

1、城市污水处理厂工艺选择的原则

城市污水处理厂的工艺选择一般应遵循四条原则：

1）技术合理。

应正确处理技术的先进性和成熟性的辨证关系。一方面，应当重视工艺所具备的技术指标的先进性，同时必须充分考虑适合中国的国情和工程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目，它作为城市基础设施工程，具有规模大、投资高的特点，且是百年大计，必须确保百分之百的成功。工艺的选择更注重成熟性和可靠性，因此，我们强调技术的合理，而不简单提倡技术先进。必须把技术的风险降到最小程度。

2）经济节能。

节省工程投资是城市污水处理厂建设的重要前提。合理确定处理标准，选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能地减少占地，力求降低地基处理和土建造价。同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能

力来说，这一点尤为重要。

3）易于管理。

城市污水处理是我国的新兴行业，专业人才相对缺乏。在工艺选择过程中，必须充分考虑到我国现有的运行管理水平，尽可能做到设备简单，维护方便，适当采用可靠实用的自动化技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性及处理出水的稳定性。

事实上，任何一种工艺总有是有利有敝，关键在于适用性如何。在工程实践中，应该具体情况具体分析，因地制宜，综合比较，取长补短，作出较为优化的选择。

2、城市污水处理厂主导工艺述评

1)AB法工艺

AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20--40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。

AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适 用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。

但是，AB法污泥产量较达，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A 段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。

目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势。一般适用于排江、排海场合。

2）SBR工艺

SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。

该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。

由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方

面有新的特点。

但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。

SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。

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第二篇：城市污水处理厂的工艺选择

城市污水处理厂的工艺选择

摘要：污水处理厂工艺的选择，直接关系到一个地区污水处理的效果，关系到整个地区的可持续发展和环境建设。文章通过对各种污水处理工艺特点的对比介绍，阐述了对污水处理工艺的选择。

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建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势，是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择，直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此，在进行污水处理厂设计时，必须做好工艺方案的比较，以确定最佳方案。

处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度，而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此，各个地区、各个城市的具体情况不同，需求不同，选择的工艺亦有所不同。根据统计资料，目前世界上使用最多的是活性污泥法，其中又有不同的模式，如传统活性污泥法、阶段曝气法、曝气沉淀池、A B法、A O法等。当然，也有采用其它方法的如：生物膜法、物理化学法以及自然处理法、氧化塘等。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围，应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。1 活性污泥法

活性污泥法是水体自净的人工强化，是使微生物群体在曝气池内是悬浮状，并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前，活性污泥法占主导地位，适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水，但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发，对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。

1.1 传统活性污泥法

优点：①不宜采用物理化学方法处理的废水，BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高，但处理的动力费较低。

缺点：所需停留时间长，设备庞大，基建投资大，因而要加各种构筑物，使各种构筑物容积增大，从而使处理厂面积增大，增加管理人员及管理难度。

发展方向：①为了废水体系的组分、浓度均匀化，重新估价预处理，重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③ 活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。1.2 间歇式活性污泥法

近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展，下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势，小规模污水处理设施逐步增加，农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。

小规模污水处理设施与大规模处理设施比较，它的自然条件和社会条件大不相同，因此，必须研究采用适于小规模污水处理设施，用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点：① 容易运行管理;② 维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明，间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。

间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水，使设备简单化、小型化，池内流态分明，运行管理方便，可做到无人运转，对于流入污水的负荷变动，有缓冲能力，处理性能稳定，不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般设2个曝气沉淀池，连续进入混合污水，各自错开半个周期进行运转，运行一个周期为6h，周而复始，反复进行。1.3 AB工艺法

AB工艺法也称为吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德国兴起的，是传统活性污泥法的一种改型，从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面，它与普通活性污泥法相比，有特殊的净化机制和多方面的优越性，它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段，A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中，前两者起主要作用，而B段主要由后两者起作用，特别是氧化作用占主要地位。

从工艺流程来看，AB工艺的主要特征是：①AB工艺不设初沉池，污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池，使A段和B段污泥严格分开，单独回流，保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行，污泥泥龄较短，B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行，改善污水的可生化性，这样大大降低B段曝气池的负荷。因此，AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小;⑤由于AB工艺中A、B两段运行条件的差异，而导致两段中微生物群落新陈代谢功能不同，因此A、B两段均设有污泥回流设备，但据专家的研究及一些污水厂实际运行(如我市北中部污水净化责任有限公司)证明，一般情况下仍然比传统活性污泥法节省基建投资和电耗，污水浓度越高，节省投资和电耗就越多，优越性就越明显。1.4 AO法及AOO法

AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺，与传统的化学和生物脱氮除磷相比，它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称，AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称，脱氮是在缺氧段完成的，除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮，AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气，使含氮有机物充分硝化，所以必须降低污泥负荷，延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践，采用A O工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右，而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷，否则不足以达到污泥好氧稳定，所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池，以达到对磷的有效去除效果，基建费用与电耗比AO工艺更高点。2 生物膜法

污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化，是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状，并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。优点：①对水量、水质变动有较强的适应胜;②在低水温条件下，也能够保持一定的净化功能;③宜于固液分离;④ 能够处理低浓度的污水;④动力费用低，产生的污泥量少。缺点：① 负荷低，占地面积大，不适用处理水量较大的污水;②滤料易于堵塞;③产生滤池蝇，影响环境卫生;④生物膜再生管理相对复杂。在我国只有少数几家污水处理厂使用该工艺，我市的殷家堡污水处理厂就是较早采用该工艺的污水处理厂之一，从三十多年的运行管理经验来看，该工艺确实运行费用低，但生物膜易脱落，且不易培养，在一定程度上增加了管理难度。3 氧化塘

氧化塘是一种构造简单、易于维护管理、污水净化效果良好、节省能源的污水处理法。氧化塘对污水的净化过程和自然水体自净过程很相近，污水在塘内经较长时间的缓慢流动、贮存，通过微生物的代谢活动，使污水中的有机污染物降解，污水得到净化。据统计，目前全世界已有近5 0个国家采用氧化塘处理污水。氧化塘具有一些较为突出的优点：①可以充分利用地形，工程简易，基建投资省;②能够实现污水资源化，使污水净化与利用相结合;③污水处理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之处：① 占地面积大;②污水净化效果不稳定;③ 污泥应及时清除;④浮油应及时去除。

氧化沟在世界上应用也很广泛，我市北郊污水净化厂在2OO6年也采用了奥贝尔氧化沟工艺，经过一年的试运行，处理效果基本能达到原设计指标，对氮的去除率很高，但对磷的去除效果一般。氧化沟工艺相对普通活性污泥法，提高了混合液污泥浓度(M L s s)，降低了剩余污泥生成量。氧化沟有很多形式：卡鲁塞尔型、三沟式、合建式等等。一般用机械曝气器击动水面而充氧，曝气器有水平轴转刷型的，氧化沟的水深为3m左右，最大水深不超过3.6m。有的氧化沟采用碟式或立轴倒伞曝气器。三沟式氧化沟在在某些污水厂中被应用，如香洲净化厂、深圳污水厂，这种氧化沟不另设二次沉淀池，进出水通过程序定时切换兼有曝气沉淀功能，不需要污泥回流，节省能耗和地建费用，但由于曝气设备利用率低，增加了设备费用。

由于可不设回流污泥装置运行管理简单，且氧化沟具有氧化塘的某些优点，并克服了氧化塘占地面积大，处理效果不稳定等缺点，应用有一定发展。合建式氧化沟是近年来开发出的一系列改型的总称，它们的特点是沉淀池与氧化沟合建，进水和曝气都连续不变，它同时具备了其它氧化沟的优点，达到基建费省，运行费用低，管理又简单方便。但是不论是何形式的氧化沟，都由于受水深不能过大的限制，在部分曝气器是满负荷运行等，致使其发展受到影响。序批式曝气法(SBR法)序批式曝气法(SBR)是一种古老的工艺，最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气，然后沉淀、排水、排泥，处理工序相当简化。如采用延时曝气的SBR法，还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序，整个污水厂只需要几个构筑物。目前我国只在一些规模不大的城市污水厂应用，规模为每天10 0(~n3以下，但由于其突出的简易特点，已显示出管理简单、运行稳定等优点，引起人们广泛的重视。该工艺不仅工艺简单，而且对水量水质的变化有很强的适应性，可以省去调节池，不存在污泥膨胀的危险，污泥沉降性好，可以脱氮除磷，出水水质好，占地省，在一定规模下造价省，运行费用低。它的缺点是进水、曝气倒换频繁，且由于排出装置，国内尚未形成该工艺，发展有一定限制，一直未能推广。但仍是两种很有潜势的工艺，逐渐受到重视。

SBR工艺近年来发展很快，已出现多种改型，目前常用的有以下几种型式：①传统间歇进水，间歇曝气，这种型式对水量水质变化适应性强，水量变化很大，水型污水厂最为适用。②连续进水，间歇曝气，对进水不加控制，但必须使其不影响沉淀。③双池串联，连续进水，前池连续曝气，后池间歇曝气，从后池往前池回流混合液以保持污泥浓度。后两种形式均为连续进水，可用于较大型污水处理厂。5 下水道内部处理

污水中含有微生物和容易同化的有机物，因此，如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧)，则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时，就中断了大气中氧的供给，所剩余的溶解氧迅速被用光，短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢，因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时，会释放出硫化氢，并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐，从而造成严重的危害与腐蚀。在英国，至少有50种下水道已经成功地采用向下水道内喷入氧气来预防这种腐蚀与损害。但这种氧的氧化作用，部分地受到悬浮污水中的微生物和下水道干管表面生长的生物膜的影响，而且氧的用量大，费用也比其它方法高25倍左右。所以这种技术仅适用于一定的条件，但它们仍可以作为减轻超负荷运转的污水处理厂负荷的一种有效的补充方法。在我国目前尚无使用此项方法的实例，这是由于该方法投资太巨大，我国目前的经济条件还不能达到。但就我站对全市下水道的十数年监测资料，如果能彻底贯彻“谁污染、谁治理”的方针，由各排水大户承担起部分责任，对整个城市的水环境是有不容忽视的益处的。6 结论

通过以上工艺的比较，我们不难看出，从处理效果上讲，通常活性污泥法的处理效率较高，生物膜法则较低，在活性污泥法中，SBR法、氧化沟法、AB法等处理效率更高。污水的有机物浓度高时，AB法、AO法等工艺比较有利。当有机物浓度低时，氧化沟、SBR法等延时曝气工艺具有明显)的优势。而传统活性污泥法的适应范围很广，有机物浓度高、低都能很好适应，当其他工艺的优点不明显时，传统污泥法往往是最好工艺。当对出水有脱氮除磷的特殊要求时，可根据要求的不同，利用AO法、AOO法等法实现脱氮或除磷或同时脱氮除磷。从投资方面来看，活性污泥法比其它方法要多一些，生物膜法、氧化塘较少，但生物膜法管理上有较严格的要求，而氧化塘卫生条件差，还会污染地下水。从占地面积来讲，传统活性污泥法、氧化塘占地面积较大。目前从世界各国的污水处理看，大型污水厂多用传统活性污泥法，小型污水厂中氧化沟则占很大比例。

第三篇：城市污水处理厂工艺设计及计算

第三章 污水处理厂工艺设计及计算

第一节 格栅

进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，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。

拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，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，适用于生活污水预处理。

1.1 设计说明

栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。

1.2

设计流量：

a.日平均流量

Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s

Kz取1.4 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.设计参数：

栅条净间隙为b=25.0mm

栅前流速ν1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s

栅前部分长度：0.5m 格栅倾角δ=60°

单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

1.设计计算：

1.4.1 确定栅前水深

B12根据最优水力断面公式Q计算得：

2B12QB20.1530.66m

h10.33m 0.72所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h≈0.33m 1.4.2 格栅计算

说明：

Qmax—最大设计流量，m3/s；

α—格栅倾角，度（°）；

h—栅前水深，m；

ν—污水的过栅流速，m/s。

栅条间隙数（n）为

nQmaxsin0.153sin60=30(条)

ehv0.0250.30.6栅槽有效宽度（B）

设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。BS(n1)bn0.01(301)0.02530=1.04(m)

通过格栅的水头损失h2 h2Kh0

h022gsin

h0—计算水头损失；

g—重力加速度；

K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；

ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，1.79

0.620.01h231.79sin600.025(m)0.02529.81所以：栅后槽总高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)

（h1—栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度L

43sb43BB11.040.660.52m

2*tan12*tan20 L1L20.26m

2L1H1hh1＝0.3+0.33＝0.63 LL1L21.00.5H10.630.520.261.00.52.64m tantan60L1—进水渠长，m；

L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1—进水渠宽，；

α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。

图一

格栅简图

1.4.3 栅渣量计算

对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为

WQmaxW1864000.1530.0586400=0.4m3/d Kz10001.641000拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.设计参数

设计流量：Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格）设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=30s 2.设计计算（1）沉砂池长度：

L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流断面积：

A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2

（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=1.204/2.4=0.5m（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

Q1TX11.310423V10.26m3 552K1021.510（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1.5（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：

a2hd20.5a10.51.1m

tan60tan60沉砂斗容积：

Vhd0.52(2a22aa12a1)(21.1221.10.520.52)0.34m3 66

（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L2L2a7.521.12.65m 2则沉泥区高度为

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m

池总高度H ：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）进水渐宽部分长度: L1B2B12.420.941.43m

tan20tan20（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=301/1.5=200.7L/s 则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求

（11）计算草图如下： 进水出水图4平流式沉砂池计算草图

第三节 沉淀池

3.1 采用中心进水辐流式沉淀池：

图四

沉淀池简图

3.2 设计参数：

沉淀池个数n=2；水力表面负荷q’=1m3/(m2h)；出水堰负荷1.7L/s·m(146.88m/m·d)；

3h3为缓冲层高度，取0.5m；h5为挂泥板高度，取0.5m。沉淀时间T=2h；污泥斗下半径r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 设计计算： 3.2.1.1 池表面积

AQ10421042m2 q'13.2.1.2 单池面积

A1042521m2

（取530m2）n23.2.1.3 池直径 A单池D4A单池＝4530＝25.98m

（取530m）3.143.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，取h23m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容积

3.14262Vh231591.98m3

443.2.1.6 沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）D26h4ir10.0520.55m

223.2.1.7 沉淀池周边（有效）水深 D2H0h2h3h530.50.54.0m4.0m(3.2.1.8 污泥斗容积

D266.56,满足规定)H04污泥斗高度h6(r1r2)tg(21)tg6001.73m

V13.141.73(222112)12.7m3

33池底可储存污泥的体积为：

h3.140.8V24R2Rr1r12(13213222)166.63m3

43h6r21r1r2r22共可储存污泥体积为：V1V212.7166.63179.33m33.2.1.9 沉淀池总高度 H=0.47+4+1.73=6.2m

3.3 进水系统计算

3.3.1 单池设计流量521m3/h（0.145m3/s）进水管设计流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管径D1=500mm，v1

30.2184D121.11m/s

3.3.2 进水竖井

进水井径采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6个沿井壁均匀分布 出水口流速

v20.2180.101m/s(0.15m/s)

0.301.263.3.3 紊流筒计算

图六

进水竖井示意图

筒中流速 v30.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒过流面积 fQ进30.2187.27m2

紊流筒直径 0.03D34f47.273m

3.143.4 出水部分设计

3.4.1 环形集水槽内流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 环形集水槽设计

采用单侧集水环形集水槽计算。

槽宽b20.9(kq集)0.4＝0.91.40.145＝0.48m0.4（其中k为安全系数采用1.2~1.5）

设槽中流速v=0.5m/s 设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90°）

3.4.3.1 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m 3.4.3.2每个三角堰的流量q1

q11.343H12.471.3430.042.470.0004733m3/s

3.4.3.3三角堰个数n1

n1Q单q10.145306.4个设计时取307个

0.00047333.4.3.4三角堰中心距

L1L(D2b)3.14(3620.48）0.358mn1307307

图七 溢流堰简图

六、氧化沟 1.设计参数

拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为

2.6104Q1′＝=10000m3/d=115.8L/s。

21.3总污泥龄：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700 曝气池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原 α＝0.9

β＝0.98 其他参数：a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-

1Ko2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原 硝化安全系数：2.5 脱硝温度修正系数：1.08 2.设计计算

（1）碱度平衡计算：

1）设计的出水BOD5为20 mg/L，则出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L 2）采用污泥龄20d，则日产泥量为：

aQSr0.610000(1906.4)550.8 kg/d 1btm1000(10.0520)

设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：

0.124550.8=68.30 kg/d

即：TKN中有

68.3010006.83mg/L用于合成。

10000

需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L

需用于还原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L

3）碱度平衡计算

已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L

计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L（2）硝化区容积计算：

硝化速率为

n0.47e0.098T15NO2

0.05T1.158N10KO2O222

0.47e0.09815150.05151.158 1.32210

=0.204 d-1

故泥龄：tw1n14.9d 0.20采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d

原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：

n

单位基质利用率：

u10.05d-1 20nba0.050.050.167kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6

MLVSS=f×MLSS=0.753600=2700 mg/L

(1906.4)1000010994kg

0.167100010994

硝化容积：Vn10004071.9m3

27004071.9

水力停留时间：tn249.8h

10000

所需的MLVSS总量=（3）反硝化区容积：

12℃时，反硝化速率为：

F

qdn0.03()0.029T20

M190

0.03()0.0291.081220

16360024

=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d

14.1710000141.7kg/d 1000141.7

脱氮所需MLVSS=8335.3kg

0.0198335.脱氮所需池容：Vdn10003087.1 m3

27002778.4

水力停留时间：tdn247.4h

1000还原NO3-N的总量=

（4）氧化沟的总容积：

总水力停留时间：

ttntdn9.87.417.2h

总容积：

VVnVdn4071.93087.17159m3

（5）氧化沟的尺寸：

氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:71594071.9292.2m。其中好氧段长度为166.2m，缺氧段长度为3.573.573087.1126.0m。3.572166m

22292.266则单个直道长:56.55m

(取59m)

4弯道处长度:3721

故氧化沟总池长=59+7+14=80m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。

校核实际污泥负荷Ns

（6）需氧量计算：

采用如下经验公式计算:

O2(kg/d)ASrBMLSS4.6Nr2.6NO3

其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。

经验系数：A=0.5

B=0.1

需要硝化的氧量：

Nr=25.171000010-3=251.7kg/d R=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92.7 +4.6251.7-2.6141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度Cs(30)=7.63 mg/L，Cs(20)=9.17 mg/L

采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：

R0QSa100001900.014kgBOD/kgMLSSd XV36007159Cs(T)C1.024T20RCs(20)

116.959.17

0.800.917.6321.0243020

217.08kg/h查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则

nR0217.081.74

取n=2台 125125（7）回流污泥量：

可由公式RX求得。

XrX式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度Xr取10g/L。则：

R3.60.56（50％～100％，实际取60％）

103.6考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。

（8）剩余污泥量：

Qw550.82400.25100001334.4kg/d 0.751000

如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为：

1334.4133.44m3/d 10（9）氧化沟计算草草图如下：

备用曝气机栏杆可暂不安装

上走道板进水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量计井及二沉池钢梯图5 氧化沟计算草图 七、二沉池

该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1．设计参数

设计进水量：Q=10000 m3/d（每组）

表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．设计计算（1）沉淀池面积: 按表面负荷算：AQ10000417m2 qb1244A441723m16m 3.14（2）沉淀池直径：D

有效水深为

h=qbT=1.02.5=2.5m<4m

（3）贮泥斗容积：

D239.2（介于6～12）h12.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：

2Tw(1R)QXXXr22(10.6)10000360024706m3

360010000

Vw

则污泥区高度为

h2

（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=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 设池底度为i=0.05，则池底坡度降为

h5

则池中心总深度为

H=h+h5=4.9+0.53=5.43m

（5）校核堰负荷：

径深比

D238.28

h1h32.9Vw7061.7m A417bd232i0.050.53m 2

2堰负荷

D235.22

h1h2h34.6Q10000138m3/(d.m)1.6L/(s.m)2L/(s.m)D3.1423以上各项均符合要求

（6）辐流式二沉池计算草图如下：

出水进水图6 辐流式沉淀池排泥

出水进水图7 辐流式沉淀池计算草图

八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1．设计参数

设计流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（设一座）

水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 2．设计计算（1）接触池容积：

V=Q′T=231.510-33060=417 m3

表面积AV4172

209m h2 隔板数采用2个，则廊道总宽为B＝（2+1）3.5＝10.5m 取11m 接触池长度L=L 长宽比

A20919.9m 取20m B10.5L205.7 b3.5 实际消毒池容积为V′=BLh=11202=440m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算：

设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为

ω＝ρmaxQ=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。

配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置：

在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0

1.061040.2315605002N00.25kW 2235103510QTG2实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw 解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设（4）接触消毒池计算草图如下：

图8 接触消毒池工艺计算图

第四篇：城市污水处理厂工艺设计及计算

污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 第三章 污水处理厂工艺设计及计算

第一节 格栅

进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，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。

拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，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，适用于生活污水预处理。

1.1 设计说明

栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。

1.2

设计流量：

a.日平均流量

Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s

Kz取1.4 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.设计参数：

栅条净间隙为b=25.0mm

栅前流速ν1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s

栅前部分长度：0.5m 格栅倾角δ=60°

单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

1.设计计算：

1.4.1 确定栅前水深

B12根据最优水力断面公式Q计算得：

2B12QB20.1530.66m

h10.33m 0.72所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h≈0.33m 1.4.2 格栅计算

说明：

Qmax—最大设计流量，m3/s；

α—格栅倾角，度（°）；

h—栅前水深，m；

ν—污水的过栅流速，m/s。

栅条间隙数（n）为

nQmaxsin0.153sin6030(条)=

0.0250.30.6ehv栅槽有效宽度（B）

设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。

污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang BS(n1)bn0.01(301)0.02530=1.04(m)

通过格栅的水头损失h2 h2Kh0

h022gsin

h0—计算水头损失；

g—重力加速度；

K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；

ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，1.79

0.620.01h231.79sin600.025(m)0.02529.81所以：栅后槽总高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)

（h1—栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度L

43sb43BB11.040.660.52m

2*tan12*tan20 L1L20.26m

2L1H1hh1＝0.3+0.33＝0.63 LL1L21.00.5H10.630.520.261.00.52.64m tantan60L1—进水渠长，m；

L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1—进水渠宽，；

α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。

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图一

格栅简图

1.4.3 栅渣量计算

对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为

WQmaxW1864000.1530.0586400=0.4m3/d Kz10001.641000拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。

二、沉砂池

采用平流式沉砂池 1.设计参数

设计流量：Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格）设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=30s 2.设计计算（1）沉砂池长度：

L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流断面积：

A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2

（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=1.204/2.4=0.5m（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

Q1TX11.310423V10.26m3 552K1021.510（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1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：

污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 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：

a2hd20.5a10.51.1m

tan60tan60沉砂斗容积：

Vhd0.52(2a22aa12a1)(21.1221.10.520.52)0.34m3 66

（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L2L2a7.521.12.65m 2则沉泥区高度为

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m

池总高度H ：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）进水渐宽部分长度: L1B2B12.420.941.43m

tan20tan20（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=301/1.5=200.7L/s 则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求

（11）计算草图如下：

污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 进水出水图4平流式沉砂池计算草图

第三节 沉淀池

3.1 采用中心进水辐流式沉淀池：

图四

沉淀池简图

3.2 设计参数：

沉淀池个数n=2；水力表面负荷q’=1m3/(m2h)；出水堰负荷1.7L/s·m(146.88m/m·d)；

3沉淀时间T=2h；污泥斗下半径h3为缓冲层高度，取0.5m；h5为挂泥板高度，取0.5m。r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 设计计算： 3.2.1.1 池表面积

AQ10421042m2 q'13.2.1.2 单池面积

A单池A10422521m2

（取530m）n24A单池3.2.1.3 池直径

D ＝4530＝25.98m

（取530m）3.145 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，取h23m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容积

3.14262Vh231591.98m3

443.2.1.6 沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）D2D26h4ir10.0520.55m

223.2.1.7 沉淀池周边（有效）水深

H0h2h3h530.50.54.0m4.0m(3.2.1.8 污泥斗容积

D266.56,满足规定)H04污泥斗高度h6(r1r2)tg(21)tg6001.73m

V1h63r421r1r2r223.141.73(222112)12.7m3 3池底可储存污泥的体积为：

V2h4R2Rr1r123.140.8(13213222)166.63m3 3 共可储存污泥体积为：V1V212.7166.63179.33m33.2.1.9 沉淀池总高度 H=0.47+4+1.73=6.2m

3.3 进水系统计算

3.3.1 单池设计流量521m3/h（0.145m3/s）污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 进水管设计流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管径D1=500mm，v1

30.2184D121.11m/s

3.3.2 进水竖井

进水井径采用1.2m，2出水口尺寸0.30×1.2m，共6个沿井壁均匀分布 出水口流速

v20.2180.101m/s(0.15m/s)

0.301.263.3.3 紊流筒计算

图六

进水竖井示意图

筒中流速 v30.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒过流面积 fQ进30.2187.27m2

紊流筒直径 0.03D34f47.273m

3.143.4 出水部分设计

3.4.1 环形集水槽内流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 环形集水槽设计

采用单侧集水环形集水槽计算。

槽宽b20.9(kq集)0.4＝0.91.40.145＝0.48m0.4（其中k为安全系数采用1.2~1.5）

设槽中流速v=0.5m/s 设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90°）

3.4.3.1 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m 3.4.3.2每个三角堰的流量q1

q11.343H12.471.3430.042.470.0004733m3/s

3.4.3.3三角堰个数n1

n1Q单q10.145306.4个设计时取307个

0.00047333.4.3.4三角堰中心距

污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

L1L(D2b)3.14(3620.48）0.358mn1307307

图七 溢流堰简图

六、氧化沟 1.设计参数

拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为

2.6104Q1′＝=10000m3/d=115.8L/s。

21.3总污泥龄：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700 曝气池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原 α＝0.9

β＝0.98 其他参数：a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-

1Ko2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原 硝化安全系数：2.5 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 脱硝温度修正系数：1.08 2.设计计算

（1）碱度平衡计算：

1）设计的出水BOD5为20 mg/L，则出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L 2）采用污泥龄20d，则日产泥量为：

aQSr0.610000(1906.4)55.08 kg/d 1btm1000(10.0520)

设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：

0.124550.8=68.30 kg/d

即：TKN中有

68.3010006.83mg/L用于合成。

10000

需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L

需用于还原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L

3）碱度平衡计算

已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L

计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L（2）硝化区容积计算：

硝化速率为

n0.47e0.098T15NO2

0.05T1.158N10KO2O222

0.47e0.0981515 0.05151.1582101.32

=0.204 d-1

故泥龄：tw1n14.9d 0.20采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d

原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：

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n

单位基质利用率：

u10.05d-1 20nba0.050.050.167kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6

MLVSS=f×MLSS=0.753600=2700 mg/L

(1906.4)1000010994kg

0.16710001099410004071.9m

3硝化容积：Vn27004071.9249.8h

水力停留时间：tn10000

所需的MLVSS总量=（3）反硝化区容积：

12℃时，反硝化速率为：

F

qdn0.03()0.029T20

M190

0.03()0.0291.081220

16360024

=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d

14.1710000141.7kg/d 1000141.78335.3kg

脱氮所需MLVSS=

0.0198335.310003087.1 m3

脱氮所需池容：Vdn27002778.4247.4h

水力停留时间：tdn1000还原NO3-N的总量=

（4）氧化沟的总容积：

总水力停留时间：

ttntdn9.87.417.2h

总容积：

VVnVdn4071.93087.17159m3

（5）氧化沟的尺寸：

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氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:71594071.9292.2m。其中好氧段长度为166.2m，缺氧段长度为3.573.573087.1126.0m。3.572166m

22292.266则单个直道长:56.55m

(取59m)

4弯道处长度:3721

故氧化沟总池长=59+7+14=80m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。

校核实际污泥负荷Ns

（6）需氧量计算：

采用如下经验公式计算:

O2(kg/d)ASrBMLSS4.6Nr2.6NO3

其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。

经验系数：A=0.5

B=0.1

需要硝化的氧量：

Nr=25.171000010-3=251.7kg/d R=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92.7 +4.6251.7-2.6141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度Cs(30)=7.63 mg/L，Cs(20)=9.17 mg/L

采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：

R0QSa100001900.014kgBOD/kgMLSSd XV36007159Cs(T)C1.024T20RCs(20)

116.959.17

0.800.917.6321.0243020

217.08kg/h 11 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则

nR0217.081.74

取n=2台 125125（7）回流污泥量：

可由公式RX求得。

XrX式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度Xr取10g/L。则：

R3.60.56（50％～100％，实际取60％）

103.6考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。

（8）剩余污泥量：

Qw550.82400.25100001334.4kg/d 0.751000

如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为：

1334.4133.44m3/d 10（9）氧化沟计算草草图如下：

备用曝气机栏杆可暂不安装

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上走道板进水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量计井及二沉池钢梯图5 氧化沟计算草图 七、二沉池

该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1．设计参数

设计进水量：Q=10000 m3/d（每组）

表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2．设计计算（1）沉淀池面积: 按表面负荷算：AQ10000417m2 qb124（2）沉淀池直径：D4A441723m16m 3.1有效水深为

h=qbT=1.02.5=2.5m<4m

（3）贮泥斗容积：

D239.2（介于6～12）h12.5污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang

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：

2Tw(1R)QXXXr22(10.6)10000360024706m3

360010000

Vw

则污泥区高度为

h2

（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=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 设池底度为i=0.05，则池底坡度降为

h5

则池中心总深度为

H=h+h5=4.9+0.53=5.43m

（5）校核堰负荷：

径深比

D238.28

h1h32.9bd232i0.050.53m 22Vw7061.7m A417

堰负荷

D235.22

h1h2h34.6Q10000138m3/(d.m)1.6L/(s.m)2L/(s.m)D3.1423以上各项均符合要求

（6）辐流式二沉池计算草图如下：

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出水进水图6 辐流式沉淀池排泥

出水进水图7 辐流式沉淀池计算草图

八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1．设计参数

设计流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（设一座）

水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 2．设计计算 污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang（1）接触池容积：

V=Q′T=231.510-33060=417 m3

表面积AV417209m2 h2 隔板数采用2个，则廊道总宽为B＝（2+1）3.5＝10.5m 取11m 接触池长度L=L 长宽比

A20919.9m 取20m B10.5L205.7 b3.5 实际消毒池容积为V′=BLh=11202=440m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算：

设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为

ω＝ρmaxQ=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。

配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置：

在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0

1.061040.2315605002N00.25kW 2235103510QTG2实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw 解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设（4）接触消毒池计算草图如下：

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图8 接触消毒池工艺计算图17

第五篇：城市污水处理厂工艺设计及计算 - 副本

污水处理厂设计说明书

系 别：

专 业： 环境工程专业

姓 名：

学 号：

指导教师：

完成时间：

前 言

课程设计是在我们完成《水污染控制工程》课程课堂教学任务后进行的实践性教学环节。其目的是使我们加深对课堂所讲授的内容的理解，以巩固和深化d对《水污染控制工程》所学的理论知识理解，实现由理论与实践结合到技术技能的提高，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。

在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城

市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。

近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。

本次设计的题目是污水处理厂设计。要熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与环境工程专业相关的步骤的主要内容和要求，学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向，工程设计能力是工科本科毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。这次设计的主要内容有： 针对城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定其型式和主要尺寸，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。

由于时间有限，设计中可能出现不足之处，请老师批评指正。

目 录

第一部分 设计说明书.....................................................................................................................1 第一章 总论.....................................................................................................................................1 第一节 设计任务和内容.........................................................................................................1 第二节 基本资料.....................................................................................................................1 第二章 污水处理工艺流程说明.....................................................................................................2 第三章

处理构筑物设计...............................................................................................................2 第一节 格栅.............................................................................................................................2

第二节 沉砂池.........................................................................................................................3 第三节 初次沉淀池.................................................................................................................3 第四节 曝气池.........................................................................................................................4 第五节 二次沉淀池.................................................................................................................4 第四章 污水处理厂总体布置.........................................................................................................5 第一节 设计要点.....................................................................................................................5 第二节 污水厂高程布置.........................................................................................................5 第二部分 设计计算书.....................................................................................................................5 第五章 设计计算.............................................................................................................................5 第一节 格栅.............................................................................................................................5 1.1 设计说明..........................................................................................................................6 第二节 污水提升泵站.............................................................................................................8 第四节平流式初沉池...........................................................................................................10 第五节 A/O生物脱氮反应池...............................................................................................13 5.1 设计水量..........................................................................................................................13 5.2 设计水质..........................................................................................................................13 5.3好氧区容积V1（动力学计算方法）.............................................................................14 5.4缺氧区容积V2（动力学计算方法）.............................................................................15 5.5曝气池总容积...................................................................................................................16 5.6剩余污泥量

生物污泥产量...........................................................................................16 5.7反应池主要尺寸...............................................................................................................17 第六节 二沉池.......................................................................................................................18 6.1设计参数...........................................................................................................................18 6.2设计计算...........................................................................................................................18 第七节 接触消毒池与加氯间...............................................................................................19 7.1设计参数...........................................................................................................................20 7.2设计计算...........................................................................................................................20 第六章 污水厂总体布置...............................................................................................................20 第七章 课程设计的主要参考资料...............................................................................................20

第一部分 设计说明书

第一章 总论

第一节 设计任务和内容

1.1 设计任务

针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。1.2 设计要求

①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；

②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。

③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。

④设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。

设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。

第二节 基本资料

1.市区全年主导风向为。

2.水量为 65000 m3/d；生活污水和工业污水混合后的水质预计为： BOD5 = 200 mg/L，SS = 220 mg/L，COD = 450 mg/L，NH4＋-N＝ 35 mg/L，最低水温12℃，最高水温26℃要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

污水厂设计进出水水质对照表

单位：mg/L 进水 出水

3、厂区总面积控制在（280 X 380）m2以内，污水进入格栅间水面相对原地面 COD BOD5 SS NH3－N 450 ≤50

200 ≤10

220 ≤10

≤5

标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。

第二章 污水处理工艺流程说明

污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型则是指处理构筑物的选择。两者是相互联系，互为影响的。

城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。由于一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达90%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍达不到本课程设计任务的要求，BOD≤10mg/L,所以要进行三级处理—深度处理。

生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。

具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 20%.污水进入A/O循环脱氮系统，经过脱氮处理后，总氮去除率在70%以上，在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥浓缩间。二沉池出水经絮凝沉淀过滤深度处理后、加氯消毒，排入水体。

第三章

处理构筑物设计

第一节 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。格栅断面一般多采用矩形断面。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。

设计要点

a、栅条间隙：人工清除为25～40mm，机械清除为16～25mm；

b、格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全冲洗设施；

c、机械格栅不宜少于2台。2

d、污水过栅流速宜采用0.6～1.5m/s，本次设计取0.6/s；格栅前渠道水流速0.4～0.9m/s，本次设计取0.9m/s。

e、格栅倾角一般采用45°～75°；本次设计取75°。f、格栅水头损失0.027m。

第二节 沉砂池

沉砂池主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，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。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。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。

设计要点

①型式：平流式。

②水力停留时间宜选50s。

③沉砂量可选0.05～0.1L／m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。

④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。

第三节 初次沉淀池

处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5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。

设计要点

①型式：平流式。

②除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。

③表面负荷可选 2.0m3／（m2·h），沉淀时间 1.5h，SS去除率 50％～60％。

④排泥方法：机械刮泥。

⑤沉淀地贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。3

⑥对进出水整流措施作说明。

第四节 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。

设计要点

①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。

②曝气地进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点 1/2～3／4池长以内可增加 2～3个配水点。

③曝气池污泥负荷宜选 0．3kg BOD5／（kgMLSS·d），再按计算法校核。

④污泥回流比 R= 30％～ 80％，在计算污泥回流设施及二沉地贮泥量时，R取大值。

⑤ SVI值选 120～150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500 mg／L。

⑥曝气地深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些，一般控制L＜5～8B。

⑦曝气地应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。

第五节 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。

设计要点

①型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。

②二沉地面积按表面负荷法计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉地。

③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管水流速度可选0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可选0.5～0.5m／s。

④贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。

⑤说明进出水配水设施。4

第四章 污水处理厂总体布置

第一节 设计要点

①平面布置原则参考第五章第四节内容，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。

②厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。

③污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道3～4m，一般人行道1～3m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。

④污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩一机械脱水工艺处理，但不做设计。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20％～30％。

⑤污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）。办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。

⑥厂区总面积控制在（280 X 380）m2以内，比例1：1000。图面参考《给水排水制图标准》 GBJ 106-87，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠。

第二节 污水厂高程布置

①符合高程布置原则。

②构筑物水头损失参考附表。

③水头损失计算及高程布置参见《排水工程》（下）。

④污水进人格栅间水面相对原地面标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。

⑤污水泵、污泥泵应分别计算静扬程、水头损失（局部水头损失估算）和自由水头确定标程。

⑥高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：500左右。

第二部分 设计计算书

第五章 设计计算

第一节 格栅

进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，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。5

拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，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，适用于生活污水预处理。

1.1 设计说明

栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。

1.2

设计流量

a.日平均流量

Qd=65000m3/d≈2708m3/h=0.75m3/s=750L/s Kz取1.2 b.最大日流量

Qmax=Kz·Qd=1.2×2708m3/h=3249.6m3/h=0.9m3/s 1.3

设计参数

栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.9m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m 格栅倾角δ=75° 单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

1.4

设计计算

（1）确定栅前水深

B12根据最优水力断面公式Q计算得：

2B12QB120.750.64m 1.3m h20.9所以栅前槽宽约1.3m。栅前水深h≈0.64m（2）格栅计算

说明： Qmax—最大设计流量，m3/s； α—格栅倾角，度（°）； 6

h—栅前水深，m； ν—污水的过栅流速，m/s。

栅条间隙数（n）为

nQmaxsin=0.75sin7576(条)

ehv0.0250.640.6栅槽有效宽度（B）

设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。

BS(n1)bn0.01(761)0.02576=2.65(m)选用GH1400型链条式回转格栅除污机，水槽宽度1.4米，栅槽深度5.2米，通过格栅的水头损失h2 h2Kh0

h022gsin

h0—计算水头损失； g—重力加速度；

K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；

ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，1.79

43sb430.620.01h231.79sin750.027(m)0.02529.81所以：栅后槽总高度H H=h+h1+h2=0.64+0.3+0.027=0.967(m)（h1—栅前渠超高，一般取0.3m）

栅槽总长度L L1BB12.651.31.85m

2*tan12*tan20 L10.93m 2L2H1hh1＝0.3+0.64＝0.94 7

LL1L21.00.5H10.941.850.931.00.54.53m tantan75L1—进水渠长，m； L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1—进水渠宽，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。

栅槽的深度为5.2米，长度为4.6米，宽度B为2.8米，B1为1.3米（3）栅渣量计算

对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为

W3QmaxW1864000.750.0586400=2.7m/d Kz10001.21000拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。

第二节 污水提升泵站

污水提升泵站为后续的工艺提供水流动力，满足污水排放所需高程需要和水头损失的要求，设计流量为 2708m3/h，提升高度5.5m，设置五台泵300QW720-6-22型潜污泵，四备一用。

第三节 沉砂池

采用平流式沉砂池

3.1设计参数

设计流量：Q=750L/s 设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=50s 3.2设计计算

（1）沉砂池长度：

L=vt=0.25×50=12.5m（2）水流断面积：

A=Q/v=0.75/0.25=3m2

（3）池总宽度：

设计n=2格，每格宽取b=2m>0.6m，池总宽B=2b=4m（4）有效水深： 8

h2=A/B=3/4=0.75m（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

V1Q1TX1864000.753028640033.24m 66K101.210每个沉沙泥斗容积：设每一分格有四个泥斗 V0=3.240.405m3 24（每格沉砂池设四个沉砂斗，两格共有八个沉砂斗）

其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.2（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=0.6m，则沉砂斗上口宽：

a2hd20.6a10.51.2m

tan60tan60沉砂斗容积：

Vhd0.62(2a22aa12a1)(21.2221.20.620.62)0.504m366（略大于V1=0.405m3，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

L2a12.521.2L25.05m 则沉泥区高度为

h3=hd+0.06L2 =0.6+0.06×5.05=0.903m 池总高度H ：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.75+0.903=1.953m（8）进水渐宽部分长度: L1B2B1421.81.1m

tan20tan20 9

（9）出水渐窄部分长度: L3=L1=1.1m（10）校核最小流量时的流速：

最小流量即平均日流量

vmin=Q平均日/A=0.75/3=0.25>0.15m/s，符合要求

第四节平流式初沉池

设计中选择两组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为0.752=0.375m3/s，从沉砂池流出来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。（1）沉淀池表面积

AQ3600 q'式中 A—沉淀池表面积（㎡）Q—设计流量（m3/s）

qˊ—表面负荷﹝m3/（m2h）﹞,一般采用1.5—3.0 m3/（m2h）

设计中取qˊ=2 m3/（m2h）

A0.3753600=675㎡

2（2）沉淀部分有效水深

h2 qˊt 式中 h2—沉淀部分有效水深（m）

t—沉淀时间（h）,一般采用1.5—2.0h 设计中取 t=1.5h

h22×1.5=3m（3）沉淀部分有效容积

V'Qt3600

V'0.3751.53600=2025 m3 10

（4）沉淀池长度

Lvt3.6

式中 L—沉淀池长度（m）

v—设计流量时的水平流速(mm/s),小于等于7mm/s)设计中取v=5mm/s

L51.53.627m

（5）沉淀池宽度

BAL 式中L—沉淀池宽度（m）

B6752725m（6）沉淀池格数

nB1b 式中 n1—沉淀池格数（个）

b—沉淀池分格的每格宽度（m）

设计中取 b=6.3m

n2516.33.96个（取4个）（7）校核长宽比及长深比

长宽比L/b=27/6.3=4.3＞4(符合要求，避免池内水流产生短流现象)。长深比L/h2=27/3=9＞8(符合长深比8—12之间的要求)（8）污泥部分所需的容积：V1′

VQmax(c1c2)100T1r(100ρo)n 0.375(220110)8640010021061(10096)4 44.5m3式中： c1—进水悬浮物浓度（t/m3），0.00022

c2—出水悬浮物浓度（t/m3），0.00002 r—污泥密度，t/m3其值约为1 T—取4d o—污泥含水率%（9）污泥斗容积：

污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于60o

V11'2h4(aa12aa1)3式中 V1—污泥斗容积（m3）

a—沉淀池污泥斗上口边长（m）

a1—沉淀池污泥斗下口边长（m），一般采用0.4—0..5m h4'—污泥斗高度（m）

设计中取a=6.3m，h4'=5.0m，a1=0.5m V115(6.320.526.30.5)=72.15 m3 3污泥斗以上梯形部分污泥容积： V2l1l2'h4b 2 h4(270.36.3)0.010.21m

l1270.30.527.8m

l26.3m

27.86.32V20.216.322.6m3

污泥斗和梯形部分污泥容量：

V1V272.522.695.1m3 12

（10）沉淀池总高度

Hh1h2h3h4

式中 H—沉淀池总高度（m）

h1—沉淀池超高（m）,一般采用0.3—0.5m h3—缓冲层高度（m）,一般采用0.3m h4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度i=1%的高度之和

设计中取 h4=5.21

H0.330.55.219.01m

第五节 A/O生物脱氮反应池

A/O系统又称前置硝化系统或循环脱氮系统。一般采用硝化混合液回流，将BOD去除与反硝化脱氮在同一池中完成。A/O生物脱氮系统具有以下特征：反硝化池在前，硝化池在后；反硝化反应以原废水中的有机物为碳源；硝化池内的含有大量硝酸盐的硝化液回流到反硝化池，进行反硝化脱氮反应；在反硝化反应过程中，产生的碱度可补偿硝化反应碱度的一半左右，对含氮浓度不高的废水可不必另行投加碱；硝化池在后，使反硝化残留的有机污染物得以进一步去除，无需建后曝气池。

5.1 设计水量

平均日污水量Q=65000m3/d，总变化系数K=1.2 5.2 设计水质

进水水质：

BOD5=160mg/L, TSS浓度X0180mg/L, VSS126mg/L f=0.7 TN35mg/L NH325mg/L 碱度SALK280mg/L

PH=7.2 最低水温12℃，最高水温26℃ 出水水质：

BOD530mg/L SS20mg/L TN12mg/L NH37mg/L 13

5.3好氧区容积V1（动力学计算方法）

V1YCQ(S0S)X(1K

Vdc)式中 V--------好氧区有效容积，m3;Q--------设计流量，m3/L;S0-------进水BOD5浓度，mg/L;S--------出水所含溶解性BOD5浓度，mg/L Y--------污泥产率系数，kgVSS/kgBOD5,取Y=0.6;Kd-------内源代谢系数，取Kd=0.05;Ɵc-------固体停留时间，d;Xv-------混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）,mg/L,Xv=fX;F---------混合液中VSS与SS之比，取f=0.7;X---------混合液悬浮固体浓度（MLVSS),mg/L,X取3200mg/L.Xv=fX=0.7×3200=2240(mg/L)（1）出水溶解性BOD 为使出水BOD降到30mg/L,出水溶解性BOD浓度S应为： S301.42VSSTSS(1ektTSS)=30-1.42×0.7×20×（1-e-0.23×5）=16.41(mg/L)（2）设计污泥龄

首先确定消化速率μN（取设计pH=7.2)，计算公式

μ0.47e0.098(T15)NO2NN10(0.05T1.158)10.833(7.2pH)ko2O2 式中 N-----NH3-N的浓度，mg/L;Ko2----氧的半速常数，mg/L;O2-----反应池中溶解氧浓度，mg/L。μN=0.47e0.098(12-15)×8/[7+10(0.05×12-1.158)]×2/[1.3+2] =0.35×0.962×0.606=0.204(d-1)14

硝化反应所需的最小污泥龄θ

mc mc110.2044.90(d)

N选用安全系数K=2;设计污泥龄ckmc=2×4.90=9.8(d)

（3）好氧区容积V1, m3 V0.665000(0.160.01641)9.812.24(10.059.8)16444(m3)

好氧区水力停留时间t11VQ16444650000.25(d)6(h)5.4缺氧区容积V2（动力学计算方法）

VT10002NqX

dn,TV（1）需还原的硝酸盐氮量 微生物同化作用去除的总氮Nw:: NY(S0S)0.6(16016.W0.1241K0.12441)7.2(mg/L)dθc10.059.8被氧化的NH-N=进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量 =35-7-7.2=20.8（mg/L）

所需脱硝量=进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量 =35-12-7.2=15.8（mg/L）需还原的硝酸盐氮量NT6500015.8110001027(kg/d)（2）反硝化速率qdn,T qT20dn,Tqdn,20

式中 qdn,T----------20℃ 时的反硝化速率常数，取0.12kgNO3N/(kgMLVSSd);

Θ------------温度系数，取1.08。

q121.0812200.065(kgNOdn,T0.3N/kgMLVSS)

（3）缺氧池容积 V210271000.06522407054(m30)

缺氧区水力停留时间

t2V2Q7054650000.108(d)2.6(h)5.5曝气池总容积

V总V1V216444705423498(m3)系统设计污泥龄=好氧池泥龄+缺氧池泥龄 9.89.870541644414(d)确定混合液污泥浓度

SVI值为140ml/g，r=1.2，R=0.6，Rr1060.61.2106X(1R)SVI(10.6)1403214mg/L

5.6剩余污泥量

生物污泥产量

P(S0S)XYQ1K

dc0.665000(0.180.0164)10.05143753(kg/d)

对存在的惰性物质和沉淀池的固体流失量可采用下式计算：

PSQ(X1Xe)16

kg/m3 式中 X1--------进水悬浮固体中惰性部分（进水TSS-进水VSS）的含量，PS--------非生物污泥量，kg/d;

PSQ(X1Xe)

=65000×（0.18-0.126-0.02）=2210(kg/d)剩余污泥量△XPsPX221037535963(kg/d)去除每1kgBOD5产生的干污泥量

X59630.71(kgDs/kgBOD5)Q(S0Se)65000(0.160.03)

5.7反应池主要尺寸

（1）好氧反应池（按推流式反应池设计）总容积V116444m3，设反应池两组。

单组池容V1单V1164448222(m3)22有效水深h=4.0m,单组有效面积S1单V1单82222055.5(m2)h4.0S1单2055.555.25(m)取56m B66.2采用六廊道式，廊道宽b6.2m,反应池长度L1校核：b/h6.2/41.55(满足b/h1-2)

L/b56/6.29.03(满足L/b5-10)超高取1.0米，则反映池总高H=4.0+1.0=5.0(m)（2）缺氧反应池尺寸 17

总容积V27054(m3)设缺氧池2组，单组池容V2单70543527（m3）2有效水深h=4.5m,单组有效面积S2单V2单3527784m2 4.14.5S2单78421（m）L37.2长度与好氧池宽度相同，为L=37.2m,池宽=

第六节 二沉池

该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。设置四个

6500016250m3/d 二沉池，设计流量为46.1设计参数

设计进水量：Q=16250m3/d（每组）

表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m/ m.h，取q=1.0 m/ m.h 水力停留时间（沉淀时间）：T=3h 堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)

326.2设计计算

（1）沉淀池面积: 按表面负荷算：AQ16250677m2 qb124（2）沉淀池直径：D4A467729.4m 取直径30米 π3.14 有效水深为 h2=qbT=1.03=3m<4m 沉淀部分有效容积：V'污泥部分所需的容积： 18

Q65000t348750m3 n4

污泥斗容积：设r1=2m，r2=1m，α=600，则：

h5(r1r2)tgα(21)tg6001.73m Vh53(r22r1.732211r21r2)3(2112)12.7m3 污泥斗以上圆锥部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05，则：

h4(Rr)0.05(152)0.050.65m V4(R2r2r0.6522h11R)3(1522152)176.3m33 污泥总容积：V1V212.7176.3188.9m3

（4）二沉池总高度：

取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h1=0.3m 则沉淀池总高度为

h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.4+0.65+1.73=6.08m

则池变高度为

H=h1+h2+h3=0.3+3+0.4=3.7m（5）校核堰负荷：

径深比

Dh3030.48.82

1h2 堰负荷

QπD162503.1430172.5m3/(d.m)1.99L/(s.m)2L/(s.m)以上各项均符合要求

第七节 接触消毒池与加氯间

采用隔板式接触反应池 19

7.1设计参数

设计流量：Q′=65000m3/d=750L/s（设一座）

水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=5m 7.2设计计算

接触池容积：

V=Q′T=75010-33060=1350m3

表面积AV1350675m2 h2 隔板数采用3个，则廊道总宽为B＝（3+1）5＝20m 接触池长度L 长宽比

A67533.75m 取34m B20L346.8 b5 实际消毒池容积为V′=BLh=20342=1360m3

池深取2＋0.3＝2.3m(0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求

第六章 污水厂总体布置

第一节

污水厂平面布置

第二节 污水厂高程布置

第七章 课程设计的主要参考资料

①《排水工程》（下），中国建筑工业出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章）

②《排水工程》（上），中国建筑工业出版社，1996年6月 20

③《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社，1986年12月（第5、11 册）

④《室外排水设计规范》GBJ 14－87 ⑤ 《污水处理厂设计与运行》，化学工业出版社，2001.8 ⑥《水污染治理新工艺与设计》，海洋出版社，1999.3 ⑦《水处理新技术及工程设计》，化学工业出版社，2001.5 ⑧《给水排水工程快速设计手册》（2，排水工程），中国建筑工业出版社，1996.2 ⑨《三废处理工程技术手册》（废水卷），化学工业出版社，2000.4 ⑩ 教材21