第一篇：5万吨污水处理厂设计
《环境工程综合设计》课程设计
题目： 50000m 3/d城市污水处理厂设计
院（系）：化学与环境工程系
专
业：环境工程
班
级：
学
号：
姓
名：
指导教师：
完成时间：2006年01月10日
课程设计成绩评定表
课程设计评分（按下表要求评定）
设计说明书
评分项目 质量
（50 分）
得分
指导教师评语
图纸质量
（30 分）
任务完成情况
（10 分）
学习态度
合计
（10 分）
（100 分）
指导老师签名：
年 月 日
教研室主任审核意见
教研室主任签名：
****年**月**日
课程综合设计任务书
1.1
课程综合设计题目
50000m³/d 城市污水处理厂设计
1.2
原始资料
1.处理流量 Q=50000m³/d 2.水质情况：
1.3
出水要求 BOD 5=230mg/L
COD cr=400-500mg/L
SS=280mg/L
pH=6-9 污水处理厂的排放指标为：
BOD5：30 mg/L；
CODcr：120 mg/； SS：30 mg/L；
PH：6.0～9.0
1.4
设计内容
1.方案确定
按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟订处理工艺流程，选择个处理构筑物，说明
选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明
书。
2.设计计算
进行各处理单元去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数
或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算，效益分析及投资估算。
3.平面和高程图布置
根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草
图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则
需计算确定。
4.编写设计说明书、计算书
1.5
设计成果
1.污水处理厂总平面布置图 1 张（含土建、设备、管道、设备清单等）
2.处理工艺流程图 1 张
3.主要简单构筑物（沉砂池、初陈池、曝气池、二沉池）平面、剖面图 2 张
4.设计说明书、计算书一份
目录
第一章
污水处理方案确定..................................................1
1.1 气象与水文资料：...............................................................................................1 1.2 厂区地形：...........................................................................................................1
2工艺流程比选、确定说明
...........................................................................................1 2.1 方案设计原则.......................................................................................................1 2.3 污水处理工艺........................................................................................................1 2.2 工艺方案分析：...................................................................................................2
第二章
构筑物设计计算....................................................4
1格栅..............................................................................................................................4
2平流式沉砂池...............................................................................................................5
3配水井
..........................................................................................................................6
4厌氧池、缺氧池、曝气池
...........................................................................................6 4.1 设计参数...............................................................................................................6 城市污水概论.............................................................................................................1 4.2 设计计算，采用A /O工艺....................................................................................6
5配水井
........................................................................................................................12 6
二沉池
........................................................................................................................12
6.1 设计参数.............................................................................................................12 6.2 池体设计计算.....................................................................................................12 6.3 进水系统计算.....................................................................................................12 6.4 出水部分设计.....................................................................................................13 6.5 排泥部分设计.....................................................................................................14 7 污泥泵站.....................................................................................................................14 8
污泥浓缩池.................................................................................................................15 9
贮泥池.......................................................................................................................16 10
脱水间.......................................................................................................................16
第三章
平面布置及高程布置的设计.........................................17
1平面布置.....................................................................................................................17
1.1 总平面布置原则.................................................................................................17 1.2 总平面布置结果.................................................................................................17
2高程布置及计算.........................................................................................................17 2.1 高程布置原则.....................................................................................................17 2.2 高程布置结果.....................................................................................................18 2.3 高程计算.............................................................................................................18
第四章
投资估算、效益分析...............................................20 构建筑物和设备..........................................................................................................20
2成本估算.....................................................................................................................21
3效益分析.....................................................................................................................22 3.1 环境效益.............................................................................................................22 3.2 社会效益.............................................................................................................22 3.3.经济效益.............................................................................................................22
第五章
电气自动化说明...................................................24
1概述............................................................................................................................24
2自控仪表设计原则.....................................................................................................24 3
自控系统的组成.........................................................................................................24 3.1 中央管理计算机.................................................................................................25 3.2 现场控制器.........................................................................................................25 3.3 控制方式.............................................................................................................25
总结....................................................................26
参考文献................................................................27
课程综合设计
第一章
污水处理方案确定
城市污水概论
城市污水是排入城市排水系统的污水的总称。主要由城市生活污水和工业废水组成，在合流制排水
系统中还包括雨水，在半分流制的排水系统中还包括初期雨水。城市污水中的污染物质，按化学性质来
分，可分为无机性污染物质（如无机酸，碱、盐及重金属元素）和有机性污染物质（如腐殖质、脂肪等）；
按物理形态来分，可分为悬浮固体、胶体和溶解物质，不同城市的污水中所含物质总类与形态不同，城
市生活污水和工业废水的比例不同，其污水性质亦不同。
1.1 气象与水文资料：
风向：多年主导风向为东南风；
水文：降水量多年平均为每年 2370mm；
蒸发量多年平均为每年 1800mm；
地下水水位，地面下 6～7m。
年平均水温：20℃
1.2 厂区地形：
污水厂选址区域海拔标高在 19-21m 左右，平均地面标高为 20m。平均地面坡度为 0.3‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 224m，南北长 276m。工艺流程比选、确定说明
2.1 方案设计原则
2.3 污水处理工艺
1、积极采用新技术、新设备，使技改后设备运行更可靠、更稳定，维修更方便，服务年限更长。
2、做到占地面积少，投资少，运行费用低。
3、自动化程度高，劳动强度低，操作方便。
4、处理过程中不产生二次污染，出水达标排放。
污水处理工艺比较如表 2-1 所列
课程综合设计
表 2-1 污水处理工艺比较
氧化沟法
（1）处理流
程简单，构筑
物少，基建费
用较省；
（2）处理效
果好，有较稳
定 的 脱 氮
除
磷功能；
（3）对高浓
度 工 业 废
水
有 很 大 的
稀（1）曝气池的体积较
小，基建费用相应降
低；
（2）污泥不易膨胀，达到一定的拖氮、除
磷效果；
（3）抗冲击负荷的能
力较强
AB 法
A/O 法
A /O法
SBR 法
释能力；
（4）有抗冲
优点
击 负 荷 的 能
力；
（3）占地面积少
（5）能处理
不 易 降 解 的
有机物，污泥
生成较少；
（6）技术先
进成熟，管理
维 护 比 较
简
（1）容积及设备利
单；
用率较低（一般低
（7）国内工
于 50%）；（1）脱氮效率不高，程实例多，容
（1）处理构筑物较
（2）操作、管理、（2）回流污
一般为 70%~80%。若沉
易 获 得 工 多；
维护较复杂；
泥 溶 解 氧 较
淀池运行不当，则会
（1）构筑物较多；
程
（3）自动化程度 缺点
高，对除磷有
在沉淀池内发生反硝
（2）污泥产生量较
（2）需增加内回流系 管理经验
高，对工人素质要
一定的影响；
化反应，造成污泥上
多；
求较高；
（3）容积及
浮，使处理水水质恶
统；
（4）国内工程实例（1备）处理构
化。
设 利 用 率
少； 筑物较多；
不高
（5）脱氮、除磷功
能一般；
（1）流程简单，只有
一个污泥回流系统和
混合液回流系统，基
建费用低；
（2）反硝化池不需要
外加碳源，降低了运
行费用。
（3）A/O 工艺的好氧
池在缺氧池之后，可
以使反硝化残留的有
机污染物得到进一步
去除，提高出水水质。
（4）缺氧池在前，污
水中的有机碳被反硝
化菌利用，可降低其
后 好 氧 池 的 有 机 负
荷。同时缺氧池中进
行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧
池中进行硝化反应对
碱度的需求。
（1）基建费用低，具
有较好的拖氮、除磷
功能；
（2）具有改善污泥沉
降性能，减少污泥排
放量；
（3）具有提高对难降
界生物有机物去除效
果，运转效果稳定；
（4）技术先进成熟，运行稳妥可靠；
（5）管理维护简单，运行费用低；
（6）国内工程实例
多，容易获得工程管
理经验
（1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧
不是由空间划分，而 是 用 时 间 控 制的；
（2）不需要回流污
泥和回流混液，不
设专门的二沉池，构筑物少；
2.2 工艺方案分析：
2.2.1工艺方案分析：
本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.57～0.48,可生化性较好，重金属
及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标 BOD、COD、SS 值为典型
城市污水值。
针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将
来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH 3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据
国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A /O活性污泥法”。
2.2.2工艺流程
课程综合设计
垃圾脱水打包外运
砂水分离器
排砂
进水
污泥外运 混合液回流
平
配
出
格
厌
缺
流好
二
水
栅
井
沉
氧
氧
沉
水 泵
出水
氧
沙
池
池
池
站
池
池
剩
空气
余
配水井
上清液
污
污泥回流
泥
污泥脱水间
贮泥池
污泥浓缩池
厂区污水回流泵房
图 1-1 废水处理工艺流程图
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第二章
构筑物设计计算
设计流量：
平均流量：Q =50000t/da
50000m /d=2083.3 m /h=0.58 m /s 3 3
总变化系数：K = 2 z Qa 7.0.11
(Q a－平均流量，L/s)
= 2 580 7.0.11
=1.34
∴设计流量Qmax：
Q3
max= K z×Q a=1.34×50000 =67000 m /d =2791.7 m /h =0.776 m /s 格栅
格栅设在处理构筑物之前，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正
常运行。一般情况下，分粗细两道格栅。
格栅型号：链条式机械格栅
设计参数：
栅条宽度 s＝10.0mm
栅条间隙宽度
d=20.0mm
栅前水深
h＝0.8m
过栅流速 u=1.0m/s
栅前渠道流速 ub=0.55m/s
=60°
n qV max•
sin
0.776
sin 60 106(个)
格栅建筑宽度dvh 0.4 0.8 b
0.02 b s(n1) d• n 0.01(1061) 0.02106 3.17m
取 b＝3.2m
进水渠道渐宽部分的长度(l 1)：
设进水渠宽b 1＝2.5m
其渐宽部分展开角度＝20°
l b1 b 1 3 2.2tg 2.5 1 2tg20m
0.96m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l 2)：
l2 0
51.l
= 0.48m
通过格栅的水头损失(h 2)：
格栅条断面为矩形断面,故 k=3,则：
课程综合设计
v2 v s
h2 h 0• k2 • sin• k（）•• sin• k
2g 2g d
0.0 1.79(1) 4 3
sin60 3＝0.092 2 9.81 1
0.0栅后槽总高度2(h
总)：
设栅前渠道超高h 1=0.3m
h总 h h 1 h 2 0.8 0.3 0.092 1.192m
栅槽总长度(L):
L l 1 l 21.0 0.5 h 1 / tg 0.96 0.481.0.0.5(0.8 0.3)/ tg60 3.58m
设每日栅渣量为 0.07m /1000m，取K
＝1.34 Z 每日栅渣量 W：
86400 q W1 86400 0.07 0.776
/ d) 0.23 V
W ＝
.3 50(mm
max 1.341000 K Z1000 / d 采用机械清渣。平流式沉砂池
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。
选型：平流式沉砂池
设计参数：
设计流量 Q max 2793.6m
/ h 0.776m
/ s，设计水力停留时间 t 50s 水平流速 v 0.25m / s
长度： l vt 0.25 50＝12.5m 水流断面面积： A Q
max V
0.77/ v 6 3 1.m 2
0.25 0.776 /
3 1.m
有效水深 h 2 池总宽度： B A / h
0.25 2
1m
0.776 30 2 86400 QV
max • X• T 86400 沉砂斗容积：V ＝ 6 3m 1.3410 K Z•10 T＝2d，X＝30m /106m 3
每个沉砂斗的容积(V 0)设每一分格有 2 格沉砂斗，则
V 0 3 0.75m 2 2 3
沉砂斗各部分尺寸：
设贮砂斗底宽b 1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角 60°，贮砂斗高h' 3＝1.0m
课程综合设计
b 2 2h
3' tg60 b 1
1.65m
7、贮砂斗容积：(V 1)
V1
h
3'
(S 1 S 2
S 1S 2)1.0(1.65 0.51.65 0.5)＝1.27m
8、沉砂室高度：(h 3)
设采用重力排砂，池底坡度 i＝6％，坡向砂斗，则
h3 h
3' 0.06
2l h
3' 0.06(L 2b 2 b')/ 2 1.0 0.06(12.5 21.65 0.2)/ 2 1.27m
9、池总高度：(H)
H h 1 h 2 h 3 0.31.01.27 2.57m
21.551 s
(符合要求)0.579
10、核算最小流速 vmin ＝
.01 9m / s 0.15m / v min 配水井
配水井的功能是将污水平均分配到 2 个污水生化处理系统。设计为矩形钢筋混凝土配水井，池数：座。
主要设备：
可调式出水堰门 2 台，堰长 1500mm，材质为不锈钢。厌氧池、缺氧池、曝气池
4.1 设计参数
1、设计最大流量
Q=50000m /d
2、设计进水水质
COD=500mg/L；BOD(S0)=230mg/L；SS=280mg/L；NH-N=30mg/L；TP=4mg/L
3、设计出水水质
COD=120mg/L；BOD(Se)=30mg/L；SS=30mg/L；NH-N=15mg/L；TP=0.1mg/L
4.2 设计计算，采用A /O工艺
1、BOD 5污泥负荷N=0.18kgBOD 5/(kgMLSS·d)
2、回流污泥浓度X R=12000mg/L
3、污泥回流比 R=85%
4、混合液悬浮固体浓度 X
0.85
12000 5514mg / l 5.5kg / m X R
1 R 1 0.85
R
5、设反应池总水力停留时间
t 7.8h
6、反应池容积 V
V
Qt 50000 7.8 3
＝16250m 24
课程综合设计
7、各段水力停留时间和容积
厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3
厌氧池水力停留时间
厌t 0.2 7.8＝1.56h，池容V 厌 0.216250＝3250m
；
缺氧池水力停留时间
缺t 0.2 7.8＝1.56h，池容V 缺 0.216250＝3250m
；
好氧池水力停留时间 Q 0.650000 7.8＝4.68• TP 4 h，池容V 好 0.616250＝9750m
好t 0
8、厌氧段总磷负荷 ＝
.0 011kgTN / kgMLSS•
9、反应池主要尺寸
XV厌
5514 3250 d
反应池总容积V 16250m 设反应池 2 组，单组池容V 单 V / 2 16250 / 2 8125m 有效水深 h 4.0m
单组有效面积 S 2031.3m 2 ＝
单
h 4.0 采用 5 廊道式推流式反应池，廊道宽 b 7.5m
V单
8125
2031.3
54.2m B 5 7.5
校核： b / h 7.5 / 4.0 1.9(满足 b / h 1 ~ 2)单组反应池长度 L
S单
L / b 54.2 / 7.5 7.2
(满足 L / b 5～10)
取超高为 1.0m，则反应池总高 H＝4.01.0＝5.0m
10、反应池进、出水系统计算
a）
进水管
单组反应池进水管设计流量 Q Q / 2 管道流速 v 0.8m / s
50000
2 86400 0.290m
/ s
管道过水断面面积 A Q 1 /V 0.290 / 0.9 0.32m 管径 d
4A
4 0.32
＝
.06 4m
取出水管管径 DN700mm
0.29Q 0.29校核管道流速 v 0.75m / s 0 0 0 A()2
7.0.385
b）
回流污泥渠道
单组反应池回流污泥渠道设计流量QR
QR 0.85 Q 1
50000
2 86400 0.25m
/ s
课程综合设计
渠道流速 v 0.7m / s 取回流污泥管管径 DN700mm
c）
进水井
反应池进水孔尺寸：
进水孔过流量 Q2(1 0.85)(1 0.85)
Q 2
50000
2 86400 ＝
.05 36m
/ s
孔口流速 v 0.6m / s
Q 0.53孔口过水断面积 A ＝ v
.08 0 6.9m 2 孔口尺寸取0.9m 0.9m
进水竖井平面尺寸 2.5m 2.5m
d）
出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：
Q2 3 0.42
2gbH
2 1.866bH
Q 3(1 R R Q
内)
1.158m 3
/ s 式中 b 7 5.m
——堰H——宽，堰上水头高，m
HQ3 1.158
3)2
3)
2＝0.19m
(1.86b(1.86 7.5
出水孔过流量 Q3 4 Q 3 1.158m
/ s
孔口流速 v 0.6m / s
AQ.15孔口过水断面积 1.93m 2 v
0 6.孔口尺寸取2.0m1.0m
进水竖井平面尺寸 2.5m 2.0m
e）
出水管。单组反应池出水管设计流量
Q Q 3 0.579m3
/ 管道流速s v 0.8m / s
管道过水断面积 A
Q5
0.579
v
0.72m 2
0 8.管径 4A
4 0.72
d 3.14 ＝
.09
2m
取出水管管径 DN900mm
课程综合设计
校核管道流速 v
Q5
0.57
0 9.m
/
9
A 0 2s
(9.)
11、曝气系统设计计算
曝气池的功能是利用微生物菌群降解和去除污水中的污染物质，达到预期的水质净化目标。
a）
设计需氧量 AOR。
AOR＝（去除BOD 需氧量-剩余污泥中BODu氧当量）+（NH-N硝化需氧量-剩余污泥中NH-N 5 的氧当量）-反硝化脱氮产氧量
碳化需氧量D1
Q(S 0 S)50000(0.230 0.030)
1.42P 1 1.42 2872＝10628kgO 2 / d D
0.230.231 e 5 1 e 5 ＝ X硝化需要量D2
D2 4 6.Q
(N
0 N e) 4.612.4％ PX
＝
.64× 0000(3015) 0.001 4.612.4％ 2872＝1812kgO 2 / d
反硝化脱氮产生的氧量
3 ＝
.62 50000301510 0.124 2872 D3 2 6.N
T 2.6QN 0 N e12.4% P X
1024.07kgO 2 / d
总需要量
AOR D 1 D 2 D 3 1062818121024.07＝11415.93kgO 2 / d＝475.66kgO 2 / h
最大需要量与平均需氧量之比为 1.4，则
AORmax 1 4.R
1.411415.93＝15982.30kgO 2 / d＝665.93kgO 2 / h
AOR
11415.93
1.142kgO 2 / kgBOD5 去除 1kgBOD 的需氧量＝
＝ Q(S 0 S)50000(0.23 0.03)
b）
标准需氧量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底 0.2m，淹没深度 3.8m，氧转移效率
EA＝20％，计算温度 T=25℃。
SOR AOR C s(20)
(C sm(T) C L)1.204 (T20)
11415.93 9.17
0.82(0.95 0.909 9.12 2)1.024
＝19298.19kgO 2 / d＝804.09kgO 2 / h
相应最大时标准需氧量
SORmax 1 4.S
OR 27017.46kgO 2 / d 1125.73kgO 2 / h SOR 804.09 3 100＝ G s
0 3.× 100＝13401.5m
/ h 0 3.E
A 20 好氧反应池平均时供气量
课程综合设计
最大时供气量
c）
所需空气压力 p Gs max 1 4.G
18762.m
s/ h
p h 1 h 2 h 3 h 4h 0.2 3.8 0.4 0.5 4.9m
h1 h 2 0.2m — —供凤管到沿程与局部阻力之和 式中
h 3＝3.8m — —曝气器淹没水头
h4 0 4.m
— —曝气器阻力 h 0.5m — —富裕水头 d）
曝气器数量计算(以单组反应池计算)按供氧能力计算所需曝气器数量。1h SORmax
1125.73
＝4020(个)
2 q c
2 0.14
e）
供风管道计算
供风干管道采用环状布置。1
18762＝9381m
/ h 2.6m
/ s
s max 流量 QS 2 2 G
流速 v 10m / s 管径
d 4QS
v
4 2.6 10 3.14
0.575m 取干管管径微 DN600mm
单侧供气(向单侧廊道供气)支管
1Q
＝Gmax S单
18762
3127m
/ h 0.869m 3
/ s 6
流速 v 10m / s 管径 d 4Q S单
v
4 0.869
＝
.03
10 33m 取支管管径为 DN350mm
双侧供气 Q S双
＝2QS 单
＝1.738m
/ s
v 10m / s 流速管径 d 4Q S双
v
41.738
＝
.04
10 71m
取支管管径 DN=500mm
12、厌氧池设备选择(以单组反应池计算)厌氧池设导流墙，将厌氧池分成 3 格。每格内设潜水搅拌
机 1 台，所需功率按 5W / m
池容计算。
厌氧池有效容积V 厌＝55 7.5 4.0＝1650m
课程综合设计 混合全池污水所需功率为 51650＝8250W
13、污泥回流设备
污泥回流比 R 85%
污泥回流量 Q R RQ 0.85 50000＝42500m
/ d 1770.83m
/ h 设回流污泥泵房 1 座，内设 3 台潜污泵(2 用 1 备)
R单
R Q
＝
Q
＝
1770.831
单泵流量＝882.42m 3 2
/ h
水泵扬程根据竖向流程确定。
14、混合液回流设备
a）
混合液回流泵
混合液回流比 R 内＝200％
混合液回流量 Q R R 内Q 2 50000＝100000m
/ d 4166.67m 设混合液回流泵房单泵流量 Q
1座，每座泵房内设台潜污泵(2 用3 备)R 单
＝
Q2 ＝ 4166.67＝1041.67m
/ h R 4 b）
混合液回流管。
混合液回流管设计 Q R
Q 6 内 ＝
2Q
＝0.583 m
/ s 2 泵房进水管设计流速采用 v 1 0.m
/ s 管道过水断面积 A Q6 0.58 v
0.58m 2 1 0.管径 4A
4 0.58
d ＝
.08 6m
取泵房进水管管径 DN900mm 校核管道流速 v
Q6 0.58
＝.01md 4
0.86 2 / s c）
泵房压力出水总管设计流量
Q3
7 Q 6 0.58m
/ s
设计流速采用 v 1.2m / s
Q7 0.5管道过水断面积A＝
＝ 8
＝
.0 4 2 管径d 4A
4v 1 2.8
m 0.48 ＝
.0 7
8m
取泵房压力出水管管径DN800mm
/ h
课程综合设计 配水井
配水井的功能是将污水平均分配到 2 个污水生化处理系统。设计为矩形钢筋混凝土配水井，池数：座。
主要设备：
可调式出水堰门 2 台，堰长 1500mm，材质为不锈钢。二沉池
6.1 设计参数
二沉池的主要功能是对处理后的混合液进行固液分离，以保证出水水质。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。二沉池为中心进水，周边出水，幅
流式沉淀池，共 2 座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为 1.5m（/
m
•h）。-1
6.2 池体设计计算
1、二沉池表面面积
A N• q Q 0.58 3600
＝694.8m 2
21.5
4A
4 694.8 29.75，取 29.8m .14
2、池体有效水深 H 1＝qt 1.5 2.5＝3.75m 二沉池直径 D
3、混合液浓度
X 5500mg / L，回流污泥浓度为 Xr 12000mg / L
为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于 2h，Tw 4.0h
二沉池污泥区所需存泥容积Vw
Vw 1Tw(R)QX
X X r
4(1 0.85) 2088 5500
550012000
4856.1m 3
采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H 2为 0.5m。
4、二沉池缓冲区高度H 3=0.5m，超高为H 4=0.3m，沉淀池坡度落差H 5=0.63m 二沉池边总高度 H h 1 h 2 h 3 h 4 3.0 0.5 0.5 0.3 0.63 4.93
5、校核径深比
D 29.8
9.93，符合要求 二沉池直径与水深比为
H 3
6.3 进水系统计算
1、进水管计算
单池设计污水流量 Q 单＝Q / 2 0.58 / 2 0.29m
/ s
进水管设计流量 Q 进＝Q 单(1 R) 0.29(1 0.85) 0.537m
/ s
课程综合设计
选取管径 DN1000mm，流速 v 4Q单
4 0.58
＝
.0 7 4m 2 ＝ 12 / s D 坡降为
1000i=1.83
2、进水竖井
进水竖井采用D 2=1.5m，流速为 0.1～0.2m/s 出水口尺寸 0.45×1.5m²,共 6 个，沿井壁均匀分布。
出水口流速 v 1.04 / 0.451.5 6＝0.257m / s
3、稳流筒计算
取筒中流速 v s 0.03m / s
稳流筒过流面积 A Q 进 / v s 0.58 / 0.03 19.3m 稳流筒直径
D 3
D
4A
2 5.
419.3 3.14
5.18m 6.4 出水部分设计
1、单池设计流量 Q 单＝Q / 2＝0.58 / 2 0.29m
/ s
2、环形集水槽内流量 q 集＝Q 单 / 2 0.29 / 2 0.145m
/ s
3、环形集水槽设计
采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数 k 取集水槽宽度 b 0.9(k• q 集)
＝0.45m 取 b 0.50m
1.2
集水槽起点水深为 h 起 0.75b 0.375m 集水槽终点水深为 h 终 1.25b 0.625m
槽深取 0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽 b=0.8m，槽中流速 v 0.6m / s 槽内终点水深 h 4 q / vb 0.1448 / 0.6 0.8＝0.30m 槽内起点水深 h 3
32hk
/ h 4 h4
0 4.2 2 2
/ gb1.0 0.1033 /(9.811.0) 0.103m hk
3aq 3
h h3
h 4 2h k
/3 4
0.22 2 0.103 / 0.22
0.364m 2 3
校核：当水流增加一倍时，q=0.2896 m³/s，v´=0.8m/s
h4 q / vb 0.2896 / 0.81.0＝0.36 2 2
3hk
aq
/ gb 1.0 0.1448 /(9.811.0) 0.12m 2 3 3 2 3 h3
h 4 2h k
/ h 4
0.30 2 0.12
/ 0.30 0.311m
课程综合设计
设计取环形槽内水深为 0.6m，集水槽总高为 0.6+0.3（超高）=0.9m，采用 90°三角堰。
4、出水溢流堰的设计
采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H 1=0.05m(H 2O).每个三角堰的流量 q 1 1.343H 1 7
＝
.00 008213m
/ s 个 三角堰个数 n 1 Q 单 / q 1 0.1448 / 0.0008213 176()
三角堰中心距（单侧出水）.4 0.343 0.05 .47 3
L1＝L / n 1(D 2b)/ n 1 3.14(29.8 2 0.4)/176＝0.52m
6.5 排泥部分设计
a）
总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量
每日生成的活性污泥产量
S K VX 0.6 50000230.3010 0.0516250 5.5 0.7 WV YQS0
e
3 2872kg / d 剩余污泥量 d
V
W W V X 1Q XeQ 28721 0.7 0.130 50000 0.02 50000 5822kg / d W 单＝W V
/ 2 1436m
/ h b）
集泥槽沿整个池径为两边集泥 其设计泥量为 q W 单 / 2 1436 / 2 718m
/ h 0.20m
/ s
集泥槽宽 b 0.9q 0.9 0.20 0 4.0 4. 0.473m 起点泥深 h 1 0.75b 0.75 0.473＝0.355m 终点泥深 h 2 1.25b 1.25 0.4 0.60m 污泥泵站
将一定数量的活性污泥回流到氧化沟，以维持生化系统活性污泥的浓度，保证其生化反应能力，同时将生化系统产生的剩余污泥提升到污泥井进而至脱水机房。设计污泥回流泵房 2 座
1、设计参数 污泥回流比 85％
设计回流污泥流量 42500m /d 3 剩余污泥量 5822m /d
2、污泥泵 回流污泥泵 6 台（4 用 2 备），型号
200QW350-20-37 潜水排污泵 剩余污泥泵 4 台（2 用 2 备），型号
200QW350-20-37 潜水排污泵
3、集泥池 a）
容积
按 1 台泵最大流量时 10min 的出流量设计
350 V 10＝58m 3
课程综合设计
取集泥池容积 60m b）
面积 3
有效水深 H 2.5m，面积 F
Q1
24m 2 H 2 5.集泥池长度取 6m，宽度 B 24
4m l
集泥池平面尺寸L B＝6m 4m
集泥池底部保护水深为1.2m，实际水深为3.7m
4、泵位及安装
排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。污泥浓缩池
初沉池污泥含水率大约 95％
设计参数
设计流量： Q W＝5822m
/ d
污泥浓度： C 6g / L 浓缩后含水率：97% 浓缩时间：T=18h
浓缩池固体通量M=30kg/(m ·d)
浓缩池数量 1 座
浓缩池池型：圆形辐流式
1、浓缩池尺寸
a）
面积
A＝Q W C / M＝5822 6 / 30m 1164.4 b）
直径
D
4A
38.5m
c）
总高度
W 工作高度： h 3.75m 1 241164.4 24 A1
TQ 18 5822
取超高h 2=0.3m，缓冲层高度h 3=0.3m，则总高度
H h 1 h 2 h 3 3.75 0.3 0.3 4.35m Q(1 P V W) 1164.4m 3 1 P 12
2、浓缩后污泥体积
采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。
课程综合设计
贮泥池
1、污泥量
剩余物泥量：1164.4m
/ d
含水率： 97%
初沉污泥量： 300m
/ d 含水率： 95% 污泥总量： Q＝ 1164.4(1 97%) 300(1 95%)
1 92%
624.2m 3 / d
2、贮泥池容积
设计贮泥池周期 1d，则贮泥池容积
V Qt 624.21＝624.2m
3、贮泥池尺寸
取池深： H＝4m
则贮泥池面积： S V / H 156m 2
设计圆形贮泥池 1 座，直径： D 14.1m
4、搅拌设备
为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机 2 台，功率 10kw。脱水间
功能：降低污泥含水率，减少污泥体积
1、压滤机
过滤流量：624.2m /d
设置 3 台压滤机，每台每天工作 18h，则每台压滤机处理量： Q 624.2 /(318) 11.56m
/ h 选择：DY3000-Q 型带式压滤机
2、加药量计算
设计流量
624.2m
/ d
絮凝剂 PAM 投加量
以干固体的 0.4%计 3
W＝0.4%(1164.4 3% 300 5%) 60% 0.120t.课程综合设计
第三章
平面布置及高程布置的设计 平面布置
1.1 总平面布置原则
该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各
种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条
原则。
a）
处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。
b）
工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调
好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。
c）
构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。
d）
管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要
求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。
e）
协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。
1.2 总平面布置结果
污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。
污水处理厂呈长方形，东西长 230 米，南北长 268 米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于
厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。
厂区主干道宽 8 米，两侧构（建）筑物间距不小于 15 米，次干道宽 4 米，两侧构（建）筑物间距
不小于 10 米。
总平面布置参见附图 1（平面布置图）。高程布置及计算
2.1 高程布置原则
出厂外。a）
充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排
b）
协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少
工程投资和运行成本。
c）
做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。
d）
协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。
课程综合设计
2.2 高程布置结果
由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布
置由自身因素决定。
采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面
不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为
64m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。
总高程布置参见附图 2 高程图。
2.3 高程计算
H h 1 h 2 h3
h 1—沿程水头损失
h
1=il，i—坡度
i=0.005
h 2—局部水头损失
h 2=h h
1×50%
3—构筑物水头损失
1、巴氏计量槽
H=0.3m
巴氏计量槽标高
2、沉淀池高程损失计算
l=40m
h 1=il=0.005×40=0.20m h2 = h 1×50%=0.10m h
3=0.45m
H 2=h 1+h 2+h 3=0.20+0.10+0.45=0.75m
沉淀池相对地面标高
3、配水井高程损失计算
l=10m
h 1=il=0.005×10=0.05m
h2 = h 1×50%=0.025m
h 3=0.1m
H= h 1+h 2+h 3=0.05+0.025+0.1=0.175
配水井相对地面标高
4、A /O
反应池高程损失计算
l=55m
h 1=il=0.005×55=0.275m h2 = h 1×50%=0.1375m h 3=0.60m
-1.4000m
-0.6000m
-0.4250m
课程综合设计
H 3=h 1+h 2+h 3=0.275+0.1375+0.60=1.0125m 2 A /O
反应池池相对地面标高
5、配水井高程损失计算
l=10m
h 1=il=0.005×10=0.05m
h2 = h 1×50%=0.025m
h 3=0.1m
H= h 1+h 2+h 3=0.05+0.025+0.1=0.175
配水井相对地面标高
6、平流式沉砂池高程损失计算
l=12m
h= il=0.005×12=0.06m 1 h2 =
h 1×50%=0.03m
h
3=0.3m
H 4=h 1+h 2+h 3=0.06+0.03+0.30=0.39m 平流式沉砂池相对地面标高
7、格栅高程损失计算
h1 =
0.30m h2 =
h ×
h 150%=0.15m
3=0.30m
H 5=h 1+h 2+h 3=0.30+0.15+0.30=0.75m 格栅相对地面标高
0.2875m
0.4625m
1.2025m 1.9525m
课程综合设计
第四章
投资估算、效益分析 构建筑物和设备
表 4-1 构筑物和设备一览表
序
号 名称 规格
数量
设计参数
主要设备
L×B = 3.58m×3.2m 座
设计流量
Q =50000m /d d
栅条间隙 d 20.0mm 栅前水深 h 0.8m 过栅流速 v 1.0m / s
设计流量 格栅 平流沉砂
池 L×B×H= 12.5m×3.1m ×2.57m 座
HG-1200 回旋式机械格栅 1 套
超声波水位计 2 套
螺旋压榨机（300）1 台
螺纹输送机（300）1 台
钢闸门（2.0X1.7m）4 扇
手动启闭机（5t）4 台 L×B×H= 平流式初 2
21.6m×5m×座
设计流量表面负荷q= 2.0m /(m ·h)Q= 2793.3 m /h
沉池 8m 停留时间 T= 2.0 d 设计流量Q= 2793.3 m /h 配水井
座
曝气池
Q＝2793.6 m /h
水平流速 v= 0.25 m/s 有效水深H = 1 m
停留时间 T= 50 S
砂水分离器（0.5m）2 台
全桥式刮吸泥机(桥长 40m,线速度
3m/min, N0.55X2kW)2 台
撇渣斗 4 个
罗茨鼓风机（TSO-150，Q a15.9m /min, P19.6kPa,N11kw）3
台
消声器 6 个
配水井 辐流式二
沉池 L×B×H =
70m×55m×座
4.5m
座
D×H= 29.8m×3m
座
设计流量Q= 2793.3 m /h
设计流量Q= 2084.4m /h 2
表面负荷q= 1.5m /(m ·h)2 ～192 固体负荷q s= 14
4kgSS/(m ·d)
停留时间 T= 2.5 h
全桥式刮吸泥机(桥长 40m,线速度
3m/min, N0.55X2kW)2 台
撇渣斗 4 个
出水堰板 1520mX2.0m 导流群板 560mX0.6m
池边水深H 1=2 m
回流及剩
余污泥泵
房（合建
式）L×B= 10m×5m 座
无堵塞潜水式回流污泥泵 2 台
钢闸门(2.0X2.0m)2 扇
手动单梁悬挂式起重机(2t)1 台
套筒阀 DN800mm, 1500mm 2 个
电动启闭机（1.0t）2 台
手动启闭机（5.0t）2 台
无堵塞潜水式剩余污泥泵 3 台
课程综合设计
表 4-2 主要设备耗电一览表
序号 设备名称
装机容量/ kW
运行容量/kW
运行时间/h
耗电量 Kw.h
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
LHG 回转式格栅除污机
皮带输送机
潜污泵
1.1 1.5 90 0.74 7.5 0.74 0.37 3 264 3 22 3 1.6 22 6.35 6.35 30 468.51 24 24 24 10 24 24 10 20 24 10 10 10 8 8 8 10
26.4 36 2160 17.76 75 17.76 8.88 30 5280 72 220 30 16 176 50.8 50.8 300 8970.64
2.2 1.5 135 0.74 15 0.74 0.37 3 264 3 44 6 1.6 33 6.35 6.35 60 586.61 鼓形栅筐细格栅除污机
曝气鼓风机
移动桥式吸砂机
砂水分离器
吸砂泵
转刷曝气机
刮泥机
回流污泥泵
剩余污泥泵
搅拌器
偏心螺杆泵
成套加药装置
除磷加药装置
污泥脱水机
小计 成本估算
1)电费：污水处理厂总装机容量为 586.6kW，日耗电量为 8970.64kW.h,电费按 0.5 元/（kW.h）
计算，则每年电费为：
E 1=8970.64×0.5×365=163.7 万元/年
2)药剂费：设计每年用药 10t，平均每 t 按 50000 元计算，则每年药剂费为：
E 2=10×50000=50 万元/年
3)工资福利费：污水厂定员 30 人，人均工资按 1500 元/月计算，则每年支出：
E 3=30×1500×12=54 万元/年
4)折旧费：固定资产约 4000 万元，年折旧费约 5%,则每年折旧费为:
E 4=4000×5%=200 万元/年
5)大修费：大修费按固定资产的 1.8%计算，则每年的大修费为：
E 5=4000×1.8%=72 万元/年
6)日常维修费：日常维修费按固定资产的 1%计算：
课程综合设计
E 6=4000×1%=40 万元/年
7)管理费：管理费包括管理、交通、业务往来费用：
E7 =（E 1+E 2+E 3+E 4+E 5+E 6）×10%=(163.7+50+54+200+72+40)
×10%=57.97 万元/年
8)年经营成本：E C= E 1+E 2+E 3+ E 5+E 6+ E 7=163.7+50+54+72+40+57.97=437.67 万元/年
9)年总成本：
Y = E + E =437.67+200=637.67 万元/年 C C 4（单位制）年经营成本=437.67/（5×365）=0.24 元/吨
（单位制）年成本=637.67/（5×365）=0.35 元/吨 效益分析
3.1 环境效益 污水处理厂效益包括经济效益、社会效益和环境效益
该水经过一级处理后，悬浮物的去除率为 70%--80%，BOD5 的去除率约有 30%。建设污水处理厂主要
是三大效益：
3.2 社会效益 该城市位于华中地区，属于内陆经济发达地区，环境治理的好坏直接影响到城市的良性发展。城市
中有 50%左右的水排入湘江，使得湘江水体的有机污染进一部加重。湘江江段的出市水中的 SS、DO、TP、TN、NH3-N 等指标均超出了〈〈地面水环境质量标准〉〉中 III 类水体水质标准值。
保护和利用湘江水资源，使其满足和达到渔业，饮用水源水质标准的良好状态，有利于生活饮用、工农
业和渔业用水，以及河流生态系统的稳定。
该污水处理厂处理的污水包括生活污水和工业污水。其中工业污水大部分是可生化的有机废水。经
该厂处理后的出水可达到一级排放标准。这样在减少城市对湘江水体污染的同时又满足了下游地区的饮
用水和景观用水的质量。
3.3.经济效益 工程的实施对湘江河段水质有明显的改善，也会对该市的社会生产产生巨大的影响。水质的改善将
会促进该市的旅游业发展，有利于该市在经济全方面的发展，在国内及国际声誉将会进一步提高。同时
对下游地区也会带来巨大的经济效益，保证当地及下游地区的人民的身体健康，保证湘江两岸社会经济的可持续发展。
污水处理厂作为一项环境治理项目，其本身并不产生直接的经济效益。该污水厂建成后可以提高该
市及湘江的环境质量，减轻污水排放所造成的污染危害。保护该市饮用水源，降低自来水成本，保护市
民的健康，由此产生的间接经济效益尚无法作出定量计算，但定性的讲，其间接经济效益将是巨大的。
同时该工程的实施有利于当地的渔业生产，保护洞庭湖的同时有利于长江地区的防洪。在提高饮用水质
量的同时有利于当地人民的健康。
污水处理厂的污泥含有大量有利于林业增产的氮、磷、钾肥分，每年可为林业提供污泥作林肥。
课程综合设计
整个集散型系统由中央管理计算机和现场程序控制器二个层次构成。见控制系统图。中央控制室的计算
机可以实现对污水厂的适时监控，读取相关的适时和历史数据，打印报表等。闭路监控系统则又从另外
一个途径实现了值班人员对厂内重要设备的宏观监视。这样，不仅节省了人力资源、提高了工作效率，而且提高了全厂的自动化生产、管理程度。
在厂内污水处理的重要环节设有全天候带云台摄像闭路监控系统。粗格栅、细格栅、综合池、污泥
脱水机房各设一套摄象装置，现场图象传输到中央控制室，中控制室设多画面处理器，值班人员可以监
视到关键设备的运行情况。
课程综合设计
第五章
电气自动化说明 概述
目前自动化技术在污水处理厂已广泛应用，发挥出显著技术经济效益。实践证明对污水处理过程的实时监测和控制，能够保证出水水质，解放生产力，提高生产效率，降低能耗。因此选用既经济又实
用的自控系统对整个污水厂安全、合理、科学的运行起着重要作用。
根据本工程的实际情况及工艺要求，采用国内外先进、成熟的由中央控制室微机和现场各级
PLC
控制单元组成的两个层次的 DCS 系统。本系统集计算机技术、控制技术、通讯技术于一体，通过通讯
网络将中央级监控总站和若干个现场控制分站连接起来，构成集中管理、分散控制的微机监控管理系统，简称集散控制系统。DCS
系统克服了集中控制系统危险度集中、可靠性差、系统不易扩展、控制电缆
用量大等缺陷，实现了信息、管理及调度真正的集中。现场设备的控制相对集中，避免了操作过于分散的缺点。当中控室微机故障时，各现场分站仍能独立和稳定工作，从根本上提高了系统的可靠性。同时
采用以 PLC 为主构成的 DCS 系统有较高的性能价格比。自控仪表设计原则
1、控制技术先进、成熟、性能可靠、兼容性强。
2、控制设计要确保管理方便、节约能源、出水稳定。
3、自动化水平高，性能价格比优
4、采用分层分级的分布控制方式。自控系统的组成 整个集散型系统由中央管理计算机和现场程序控制器二个层次构成。见控制系统图。中央控制室的计算机可以实现对污水厂的适时监控，读取相关的适时和历史数据，打印报表等。闭路监控系统则又
从另外一个途径实现了值班人员对厂内重要设备的宏观监视。这样，不仅节省了人力资源、提高了工作
效率，而且提高了全厂的自动化生产、管理程度。
在厂内污水处理的重要环节设有全天候带云台摄像闭路监控系统。粗格栅、细格栅、综合池、污
泥脱水机房各设一套摄象装置，现场图象传输到中央控制室，中控制室设多画面处理器，值班人员可以
监视到关键设备的运行情况。
课程综合设计
序号 2 3 4
表 5-1 监控点一览表
设置位置
粗格栅间
细格栅间
综合池
摄像机台数 1 1 1
污泥脱水机房
3.1 中央管理计算机
在厂内中央控制室设置两套中央管理计算机，两套计算机可分担不同功能，故障时互为备用。计算
机配有 UPS 电源、彩色显示器、彩色打印机、黑白打印机、标准功能键盘及其他附件。它主要完成对
污水厂各工段的集中操作、监视功能。通过简单的操作，可进行系统功能组态，监视报警，控制参数在线修改和设置，以及记录、打印等。彩色显示器可直观地显示全厂各工艺流程段的实时工况、各工艺参
数趋势画面，使操作人员及时掌握全厂运行情况。
3.2 现场控制器
3.3 控制方式 根据工艺流程，本污水处理厂共设置 3 套现场可编程序控制器。各现场可编程序控制器均选用抗干
扰能力强，运行稳定、可靠，在污水处理行业有成功经验和很好业绩的产品。同时，可编程序控制器均
采用模块化结构，这样系统硬件配置可以根据用户需要相当灵活地自由组合，且维修方便。为保证各现
场可编程序控制器的可靠性，各现场可编程序控制器均采用封闭式的“黑匣子”结构，不设显示器、键
盘、打印机。
各现场控制器分布在各工艺段，与中控室中央控制计算机通过有线网络形式进行数据传输。
全厂工艺设备的控制采用三种方式。
1.现场手动控制
根据地理位置和设备种类将现场设备相对集中在各现场控制室的各个控制箱内控制。控制箱上设手
动
/自动转换开关，当开关在手动位置时，通过现场控制箱上的启动/停止按钮操作。
2.PLC 程序自动控制
现场控制箱上手动/自动转换开关，在自动位置时，通过现场可编程序控制器（PLC）程序自动控
制操作。
3.远程计算机遥控
当开关在自动位置时，也可以通过中央控制计算机键盘或鼠标远程控制设备的操作。
课程综合设计
总结
水处理技术发展到今天，已经建立起一个较为完备的技术体系，能针对不同污染情况、污染物采取
相应有效的处理工艺。在我国，对工业所产生的粉尘污染较为重视，对其处理方法、排放标准有相应的法律和技术规范，今后的发展方向主要是对水环境进行可靠、高效低耗的处理。
本工程采用A /O工艺，具有良好的脱氮除磷功能，较好的满足排放标准的要求。
为保障污水处理厂的正常运行，环境保护部门要加强对有害、有毒物质和重金属排放企业的监督和 2
管理。
由于是新建设的污水处理厂，所以要为以后的扩建作好准备，因留有部分土地用做二期建设；
污水处理厂对进水水质进行全面检测，避免有毒有害物质及高浓度工业废水对污水处理厂处理效果
产生影响。在污水处理厂的周边多种树木，以用来减少臭气污染；.经常性的对派房处理后水的河流进
行监测，以防止污水厂对河流有污染而失去建设污水处理厂的作用。
本次课程设计中我学到了很多知识：通过查资料论文，了解了一些关于水处理技术的现状及发展方
向，也是通过本次课程设计进一步巩固和加深了前几学期学到的理论知识，并加以实践，做到了知道该
怎么学习学到后怎样应用到实际生活生产当中，学以致用，训练了综合能力。
课程综合设计
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给派水工程专业毕业设计指南
北京:中国水利水电出版社.2000 总结
通过对仁寿县文林工业集中区污水的处理设计，在实际解决了一个污水处理问题的同时，掌握了污水处理设计的整个流程，了解了各个污水处理构筑物的性能和作用，积累了宝贵经验，对以后的学习和工作具有很大的帮助。
第二篇：2万吨污水处理厂投资估算
2万吨/日污水处理厂工程投资估算表
序号 项目费用名称 建筑工程 设备费 安装费 合计
A 第一部分工程费用 785.5 723.3 112.2 2067 — 污水处理厂 785.5 711.2 112.2 2036.9 1 粗格栅间及进水泵房 24.0 87.0 5.70 1466.7 2 细格栅及旋流沉砂池 17.0 41.0 4.90 62.9 3 配水井 1.20 2.70 0.50 4.4 4 厌氧池 6.30 7.0 0.80 14.1 5 氧化沟（2座）393.5 270.0 24.5 663.5 6 二沉池（2座）214.6 76.0 9.20 299.8 7 集泥井及回流污泥泵房 15.0 21.0 4.2 40.2 8 消毒池及加氯间 26.2 24.0 2.4 52.6 9 储泥池 2.10 2.50 0.40 5 10 污泥脱水间 9.50 92.0 9.20 110.7 11 污泥堆棚 4.10 8.0 0.80 12.9 12 配电间 10.5 85.0 12.3 107.8 13 仪器仪表及自控系统 94.0 4.8 98.8 14 化验设备 55.0 55 15 通讯设备 3.0 3 16 运输设备 30.0 30 17 厂区平面布置 25.0 25.0 75.0 18 厂区土方及地基处理 60 120 19 综合楼 48.0 48 20 传达室、大门 8.0 8 21 机修间、仓库 21.0 20.0 41 22 食堂、浴室、职工宿舍 24.0 24 23 车库 3.00 3 24 围墙 20.0 20 25 厂区道路及照明 30.0 7.50 37.5 26 厂区绿化 10.0 10.0 二 备品备件购置费 17.10 17.10 三 工器具及生产家具购置 15.0 15.0
B 第二部分工程建设其它费 447.35 1 征地费 120 2 厂内绿化 40 3 建设单位管理费 56.0 4 办公用品及家具购置费 2.0 5 生产人员培训费 7.20 6 建设监理费 40.6 7 勘测费 4.70 7 设计费 51.2 51.2 8 施工图预算编制费 25.12 25.12 9 竣工图编制费 12.60 12.60 10 工程保险费 8.50 8.50 11 联合试运费 10.23 10.23 12 公司招投标费 18 18 13 环评费 12 12 14 前期工作费 40 40
C 基本预备费 200 200
工程静态投资A+B+C 2714.25
第三篇：污水处理厂设计
第一章 设计资料
一、自然条件
1、气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候，常年主导风向为东南风。
2、水文：最高潮水位
6.48m（罗零高程，下同）
高潮常水位
5.28m
低潮常水位
2.72m
二、城市污水排放现状
1、污水水量
（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；（2）生产废水量按近期1.5万m3/d，远期2.4万m3/d；（3）公用建筑废水量排放系数按近期0.15，远期0.20考虑；（4）处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。
2、污水水质
（1）生活污水水质指标为 CODcr
60g/人.d BOD5
30g/人.d（2）工业污染源参照沿海开发区指标，拟定为： CODcr
300mg/L；
BOD5
170mg/L（3）
氨氮根据经验确定为30md/L。
三、污水处理厂建设规模与处理目标
1、建设规模
该污水处理厂服务面积为10.09km2，近期（2000年）规划人口为6.0万人，远期（2020年）规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d，远期6.0万m3/d。
2、处理目标
根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为
CODcr≤100mg/L；
BOD5≤30mg/L；
SS≤30mg/L ； NH3-N≤10mg/L
四、建设原则
污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。第二章 污水处理工艺方案选择
一、工艺方案分析
本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。
根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟”法。
普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。
氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。
氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。
1、工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。
2、处理效果稳定，出水水质好。
3、基建投资省，运行费用低。
4、污泥量少，污泥性质稳定。
5、具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。
6、占地面积少。
污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关，但在同等条件下的中、小型污水厂，氧化沟比其他方法低，据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析，当进水BOD5在120-180mg/L时，单方基建投资约为700-900元/（m3.d），运行成本为0.15-0.30元/m3污水。
由以上资料，经过简单的分析比较，氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。
二、工艺流程确定：（如图所示）说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。为减少栅渣量，格栅栅条间隙已拟定为25.00mm。
曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置。故采用曝气沉砂池。
本设计不采用初沉池，原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池。但考虑到后面的二级处理采用生物处理，即氧化沟工艺。初沉池会除去部分有机物，会影响到后面生物处理的营养成分，即造成C/N比不足。因此不予考虑。拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄分别低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。
氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制
为了使沉淀池内水流更稳定（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水更均匀、存泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池采用中心进水，周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用率高，出水水质好。设计流量 Q=2.85万m3/d=1208.3 m3/h，回流比 R=0.7。
第三章
污水处理工艺设计计算
一、水质水量的确定 1.水量的确定
近期水量：生活废水Q生活=6.0×104×300L/人•天=1.8×104m3/d
工业废水Q工业=1.5×104m3/d
公用建筑废水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d 所以近期产生的废水量为Q Q=Q生活+Q工业+Q公用=（1.8+1.5+0.27）×104 =3.57×104m3/d近期的处理系数为0.8，故近期污水处理厂的处理量 Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d
远期水量：生活废水Q生活=10.0×104×300L/人•天=3.0×104m3/d
工业废水Q工业=2.4×104m3/d
公用建筑废水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d 所以远期产生的废水量为Q Q=Q生活+Q工业+Q公用=（3.0+2.4+0.6）×104 =6.0×104m3/d 远期的处理系数为0.9，故远期污水处理厂的处理量
Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d 通常设计污水处理厂时远期的设计处理量为近期的两倍，综合考虑近期和远期的处理水量，取近期的设计处理水量Qp=3.0×104m3/d，远期的设计处理水量Qp=6.0×104m3/d。2.水质的确定近期COD：
COD = =242mg/L近期BOD5： BOD5= =129mg/L 远期COD： COD= =240 mg/L 远期BOD5：
BOD5= =128mg/L NH3-N按规定取为30 mg/L 所以处理厂的处理水质确定为COD=242mg/L，BOD5=129mg/L，NH3-N=30 mg/L
二、曝气沉砂池设计计算说明书
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重比较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续构筑物的正常运行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和多尔沉砂池等。平流式沉砂池构造简单，处理效果较好，工作稳定，但沉砂中夹杂一些有机物，易于腐化散发臭味，难以处置，并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好。曝气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉，产生洁净的沉砂，通常在沉砂中的有机物含量低于5%，同时提高颗粒的去除效率。多尔沉砂池设置了一个洗砂槽，可产生洁净的沉砂。涡流式沉砂池依靠电动机机械转盘和斜坡式叶片，利用离心力将砂粒甩向池壁去除，并将有机物脱除。后3种沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺点，但构造比平流式沉砂池复杂。
和其它形式的沉砂池相比，曝气沉砂池的特点是：
一、可通过曝气来实现对水流的调节，而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的，在实际运行中几乎不能进行调解；
二、通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离。如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，则要求得到较干净的沉砂，此时采用曝气沉砂池较好，而且最好在曝气沉砂池后同时设置沉砂分选设备。通过分选一方面可减少有机物产生的气味，另一方面有助于沉砂的脱水。同时，污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得以被去除，还可起到预曝气的作用。只要旋流速度保持在0.25～0.35m/s范围内，即可获得良好的除砂效果。尽管水平流速因进水流量的波动差别很大，但只要上升流速保持不变，其旋流速度可维持在合适的范围之内。曝气沉砂池的这一特点，使得其具有良好的耐冲击性，对于流量波动较大的污水厂较为适用，其对0.2mm颗粒的截流效率为85%。由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高，因此采用曝气沉砂池较为合适。
曝气沉砂池的设计参数：
（1）旋流速度应保持0.25—0.3m/s；（2）水平流速为0.08—0.12 m/s；（3）最大流量时停留时间为1—3min；
（4）有效水深为2—3m，宽深比一般采用1~1.5；
（5）长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板；（6）1 污水的曝气量为0.2 空气；
（7）空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.6~0.9m，送气管应设置调节气量的阀门；
（8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板；（9）池子的进口和出口布置，应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并考虑设置挡板；（10）池内应考虑设置消泡装置。
一、曝气沉砂池的设计与计算 1.最大设计流量Qmax Qmax=Kz×Qp 式中的Kz为变化系数，Kz=1.42
Qmax=1.42×0.347=0.493 m3/s
2.池子的有效容积
V=60Qmaxt 式中 V——沉砂池有效容积，m3；
Qmax——最大设计流量，m3/s；
t——最大设计流量时的流动时间，min，设计时取1~3min。所以
V=60×0.493×1.5=44.37m3 3.水流断面面积
A=
式中 A——水流断面面积，m2
Qmax——最大设计流量，m3/s；
V——水流水平流速，m/s。所以
A=4.11m2 取
A=4.2m2 4.池宽B B=
h——沉砂池的有效水深，m。取h=2m。所以B= =2.1m B/h=1.05，满足要求。5． 池长
L= = m，取L=10.5m 此时L/B=5满足要求 6．流速校核
Vmin= m/s，在0.8~1.2m/s之间，满足要求 7．曝气沉砂池所需空气量的确定
设每立方米污水所需空气量
d=0.2m3空气/m3污水
8．沉砂槽的设计
若设吸砂机工作周期为t=1d=24h，沉砂槽所需容积
式中Qp的单位为m3/h 设沉砂槽底宽0.5m,上口宽为0.7，沉砂槽斜壁与水平面夹角60°，沉砂槽高度为
h1= 沉砂槽容积为
9．沉沙池总高
设池底坡度为0.3,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为
h2=0.3×0.7=0.21m 设超高 ,沉沙池水面离池底的高
m 10．曝气系统的设计
采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气
（1）干管直径d1：由于设置两座曝气沉砂池，可将空气管供应两座的气量，即主管最大气量为q1=0.0694×2=0.1388m3/s，取干管气速v=12m/s，干管截面积A= = =0.0116m2 d1= = m=120mm，因为没有120mm的管径，所以采用接近的管径100mm。
回算气速v=17.7m/s 虽然超过15 m/s，但若取150的管气速又过小，所以还是选择管径100mm。
（2）支管直径d2：由于闸板阀控制的间距要在5m以内，而曝气的池长为10.5米，所以每个池子设置三根竖管，设支管气速为v=5m/s，支管面积
A= m2 d2= = mm，取整管径d2=80mm 校核气速v=4.6m/s(满足3—5m/s)（3）穿孔管：采用管径为6mm的穿孔管，孔出口气速为设5m/s，孔口直径取为5mm（在2~6mm之间）
一个孔的平均出气量 q= =9.81×10-5m3/s 孔数：n= 个
孔间隔
为，在10~15mm之间，符合要求。
穿孔管布置：在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管，共两根。
二、细格栅的选型和计算
选用XG1000型细格栅，参数如下
设备宽B：1000mm
有效栅宽B1：850㎜
有效栅隙：5㎜
耙线速度：2 m/min
电机功率：1.1kw
安装角度：60°
渠宽B3：1050㎜
栅前水深h2：1.0m/s
流体流速：0.5～1.0m/s 栅条宽度s=0.01m 1． 栅前后的水头损失 水流断面面积 m2 栅前流速
在0.4~0.9m/s范围内，复合要求 设过栅流速为v=0.6m/s 设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3 ,则通过格栅的水头损失为：
。3． 栅槽总长度
栅前的渠道超高设为0.45m，所以渠道高度为1.45m 因为安装高度是取60°，所以格栅所占的渠道长为1.45×ctg =1.45×ctg60°=0.84m 栅后长1米。所以渠道的总长度 L=0.5+0.84+1=2.34m
三、水面标高
根据经验值污水每经过一个障碍物水面标高下降3~5cm，根据曝气沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各个构筑物的水面标高，本次设计以经过一个障碍物水位下降5cm来计算，以曝气沉砂池的砂槽底为0米进行计算。曝气沉砂池的水面标高：2.38m 细格栅与曝气沉砂池之间的配水井的水面标高：
2.43m 细格栅栅后水面标高：
2.48m 细格栅栅前水面标高：2.48+0.29=2.77m 配水井外套桶水面标高： 2.82m 配水井内套桶水面标高： 2.88 设配水井超高为0.35m 则整个曝气沉砂池系统的最高标高为3.23m 则曝气沉砂池的超高为h1=3.23-2.38=0.85m
四、配水井的计算
设配水井的平均停留时间为T＝1.5min，Qp=0.347 m3/s，假设配水井水柱高为5.03米。配水井面积为
配水井直径为
因为进水管径为1000，管离底为200mm。所以覆土厚度为1.28m。
五、砂水分离器和吸砂机的选择
（1）选用直径LSSF型螺旋式砂水分离器
（2）根据池宽选用LF-W-CS型沉砂池吸砂机，其主要参数为： 潜污泵型号：AV14-4（潜水无堵塞泵）
潜水泵特性 扬程：2m，流量：54m3/h，功率：1.4kw 行车速度为2-5m/min，提耙装置功率
0.55kw
驱动装置功率： 0.37×2kw
钢轨型号
15kg/mGB11264-89
轨道预埋件断面尺寸（mm）（b1-20）60 10（b1：沉砂池墙体壁厚）轨道预埋件间距
1000mm
四、氧化沟
1、设计说明
拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准。采用卡式氧化沟的优点：立式表曝机单机功率大，调节性能好，节能效果显著；有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力；曝气功率密度大，平均传氧效率达到至少2.1kg/（kW*h）；氧化沟沟深加大，可达到5.0以上，是氧化沟占地面积减小，土建费用降低。
氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制
2、设计计算（1）.设计参数：
qv=30000m3/d（设计采用双池，则单池流量=15000 m3/d），设计温度15℃，最高温度25℃，进水水质:近期：CODCr=242mg/L，BOD5=129.4mg/L，NH3-N=30mg/L，远期：CODCr=240mg/L，BOD5=128mg/L，NH3-N=30mg/L，出水水质:CODCr=100mg/L，BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，NH3-N=10mg/L（2）.确定采用的有关参数：
取MLSS=3500mg/L,假定其70%是挥发性的,DO=3.0mg/L,k=0.05，Cs（20）=9.07mg/L y=0.6mgVSS/mgBOD5，Kd=0.05d-1，qD,20=0.05kgNH3-N/kgMLVSS•d，CS(20)=9.07mg/L，α=0.90，β=0.94，剩余碱度：100mg/L(以CaCO3)，所需碱度7.14mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原，硝化安全系数：3。（3）.设计泥龄： 确定硝化速率μN
μN=0.47e0.098（T-15）*N/KN+N*DO/ Ko+DO=0.47*e0.098*（15-15）*30/（100.051*15-1.158+30）*2/（1.3+2）
=0.22d-1 θcm=1/=1/0.22=4.5d，设计泥龄θc=3*4.5=13.5d 为了保证污泥稳定，应选择泥龄为30d（4）.设计池体体积：
①确定出水中溶解性BOD5的量：
出水中悬浮固体BOD5=1.4*0.68*30*70%=20mg/L
出水中溶解性BOD5的量=30-20=10mg/L ②好氧区容积计算：
V1=y*qv*（So-Se）*θc/MLVSS*（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）*30/（0.7*3500*（1+0.05*30））=9278m3 水力停留时间t1= V1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h
③脱氮计算：
产生污泥量=y*qv*（So-Se）/（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）/（1000*（1+0.05*30））=860kg/d 假设污泥中大约含12.4%的氮，这些氮用于细胞合成，用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d，转化为：106.6*1000/30000=3.55mg/L 故脱氮量=30-10-3.55=16.45mg/L。④碱度计算：
剩余碱度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1（129.4-10）=218.5mg/L(以CaCO3)大于100mg/L，可以满足pH＞7.2 ⑤缺氧区容积计算：
qD=qD,20*1.08T-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS•d V2=qv*△N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3 水力停留时间t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h ⑥总池容积计算
V=V1+V2=9278+6295=15573m3，t=t1+t2=7.4+5=12.4h（5）.曝气量计算 ①计算需氧气量
R=（So-Se）qv*/（1-e-kt）-1.42Px+4.6*qv*△N-2.6*qv*NO3-0.56Px =30000*（129.4-10）/（1-e-kt）/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h ②实际需氧量
Ro’=1.2*R=1.2*211=253.2kg/d 校核：Ro=R*Cs（20）/α/（β*Cs（T）-C）/1.024T-20=253.2*9.07/0.9/（0.94*8.24-3）/1.024 25-20
=477.6kg/h
（在400-500之间
符合）6.沟型尺寸设计及曝气设备选型 采用卡式氧化沟（两座并联）：
取有效水深H=3.5m，单沟的宽度b=7.8m，进水量15000 m3/d, 则单沟长=[V/2-0.5π(2b)2 h-2*0.5πb2 h]/4Hb=53m, 单沟好氧区总长度=单沟长*4* V1 /V=126m 单沟厌氧区总长度=单沟长*4* V2 /V=76m 采用四沟道，两台55kW的立式表曝气机（单池）曝气设备：PSB3250：D=3.25m，P=132kW，n=30r/min，清水充氧量：252kg/h，7.配水井设计
污水在配水井的停留时间最少不低于3min（不计回流污泥的量），设截面中半圆的半径为r，矩形的宽度为r，长度为2r，设计的有效水深为4.0m（2*r*r+0.5πr2）*4=30000*3/24/60 r=2.7m 8.其它附属构筑物的设计
工程设计中墙的厚度为250mm；氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm；；倒流墙的设计半径为3.9m；配水井的进水管道采用的规格为DN900,污泥回流管道采用的规格为DN500；出水井的设计尺寸为3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高为100mm,堰孔直径为40mm，出水管采用的规格为DN700。
五、辐流式二沉池 1.设计说明 1.1二沉池的类型
二沉池的类型有：平流式二沉池、竖流式二沉池、辐流式二沉池、斜流式二沉池。其中，辐流式二沉池又分为：中进周出式、周进周出式、中进中出式。1.2选择辐流式（中进周出）二沉池的原因
由于平流式二沉池占地面积大；竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离；斜流式二沉池较多时候，在曝气池出口污泥浓度高，而且没有设置专门的排泥设备，容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑，理论上是周进周出效果最好。但是，实际上，考虑异重流，是中进周出的效果最好。因此，选择了选择辐流式（中进周出）二沉池。2.设计计算 2.1污泥回流比：
2.2沉淀部分水面面积：
流量：
；
最大流量（设计流量）：
单个池子的设计流量：
污泥负荷q取1.1m3/(m2.h)，池子数n为2。
沉淀部分水面面积：
2.3校核固体负荷：
因为142＜150，符合要求。2.4池子直径
池子直径：
根据选型取池子直径为35.0m。2.5沉淀部分的有效水深
沉淀时间t为2.5s
有效水深：
2.6沉淀池总高
2.7校核径深比： 径深比为
符合要求。2.8进水管的设计 单体设计污水流量：
进水管设计流量：
取管径D=700mm，流速为
因为，0.697＞0.6符合要求，所以进水管直径为D=700mm。2.9稳流筒
进水井的流速为0.8m/s，则过水面积为
过水面积和泥管面积的总和：
由过水面积和泥管面积的总和求出直径为
筒壁厚为250mm，取管径为900mm。
进行校核：过水面积为
流速为。
筒上有8个小孔，孔面积为S2=，所以。
二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机，稳流筒的直径为3880mm。
取稳流筒出流速度为0.1m/s，则过水面积为
稳流筒下部与池底距离为
所以稳流筒下部与池底距离大于0.2m，即符合要求。2.10配水井
配水井设计为马蹄形，在外围加宽700mm为污泥井。
时间取3分钟
流量为
取配水井直径为D=3000mm
则配水井高度
其中，设计水深为7.0m，超高为0.6m。2.11出水部分单池设计流量：
出水溢流堰设计
（1）堰上水头 H=0.05mH2O（2）每个三角堰的流量0.783L/s（3）三角堰个数
因此取n=223（个）2.12排泥部分
回流污泥量为 剩余污泥量为
因为剩余污泥量小，所以忽略不计，即总污泥量为0.188m3/s。取流速为0.8（m/s）
直径为
取直径为D=400mm
校核：流速为
0.6＜0.75＜0.9 因此符合要求。
综上，二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机
池径为35000mm.
第四篇：污水处理厂设计
一．
二．施工方法
（一）施工准备、模板安装前基本工作：
（1）放线：首先引测建筑的边柱、墙轴线，并以该轴线为起点，引出各条轴线。模板放线时，根据施工图用墨线弹出模板的中心线和边线，墙模板要弹出模板的边线和外侧控制线，以便于模板安装和校正。
（2）用水准仪把建筑水平标高根据实际标高的要求，直接引测到模板安装位置。（3）模板垫底部位应预先找平，杂物清理干净，以保证模板位置正确，防止模板底部漏浆或砼成形后烂根。
（4）需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查，未经修复的部件不得使用。（5）事先确定模板的组装设计方案，向施工班组进行技术、质量、安全交底。
（6）经检查合格的模板应按安装程序进行堆放或运输。堆放整齐，底部模板应垫离地面不少 10cm.（7）支承支柱的土壤地面，应事先夯实整平，加铺 50 厚垫板，并做好防水、排水设置。
（8）模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程，严禁在模板上涂刷废机油。胶模剂要经济适用，不粘污钢筋为主。
（9）做好施工机具和辅助材料的准备工作。
（二）模板安装、技术要求：
（1）按配板设计循序拼装，以保证模板系统的整体稳定。
（2）配件必须安装牢固，支持和斜撑的支承面应平整坚实，要有足够的受压面积。（3）预埋件、预留孔洞必须位置准确，安设牢固。
（4）基础模板必须支撑牢固，防止变形，侧模斜撑的底部应加设垫木。
（5）墙、柱模板底面应找平，下端应事先做好基准靠紧垫平，模板应有可靠的支承点，其平直度应进行校正，两侧模板均应利用斜撑调整固定其垂直度。
（6）支柱所设的水平撑与剪刀撑，应按构造与整体稳定性布置。
（7）同一条拼缝上的 U 形卡，不宜向同一方向卡紧。
（8）墙模板的对拉螺栓孔应平直相对，穿插螺栓不得斜拉硬顶。严禁在钢模板上采用电、气焊灼孔。
（9）钢楞宜采用整根杆件，接头应错开设置，搭接长度不应少于 300mm.2、模板安装注意事项
（1）柱模板
保证柱模板长度符合模数，不符合模数的放到节点部位处理。柱模根部要用水泥砂浆堵严，防止跑浆，柱模的浇筑口和清扫在配模时一并考虑留出。若梁、柱模板分两次支设时，在柱子砼达到拆模强度时，最上一段柱模先保留不拆，以便于与梁模板连接。
按照现行 《 砼结构工程施工及验收规范 》（GB50204-94），浇筑砼的自由倾落高度不得超过 2 m的规定。因此在柱模超过 2m 以上时可以采取设门子板车的办法。（2）梁模板
梁口与柱头模板的连接要紧密牢固。
梁模支柱一般情况下采用双支柱时，间距以 60~100 为宜，特殊情况应设计计算。模板支柱纵横向和水平拉杆、剪刀撑等均应按设计要求布置，当设计无规定时，支柱间距一般不宜大于 1 m，纵横方向水平拉杆的上下间距不宜大于 1.5m，纵横方向的剪刀撑间距不大于 6 米，扣件钢管支架要检查扣件是否拧紧。
(3)墙模板
按位置线安装门洞口模板、预埋件或木砖。模板安装按设计要求，边就位边校正，并随即安装各种连接件，支撑件或加设临时支撑。相邻模板边肋用 U 形卡连接的间距不得大于 300 ；对拉螺栓应根据不同的对拉形式采用不同的做法。
墙高超过 2 米以上时，一般应留设门子板。设置方法同柱模板，门子板水平距一般为 2.5 米。
（4）楼板模板
采用 Φ48×3.5 钢管做立柱，从边跨一侧开始逐排安装立柱，并同时安装外楞。立柱和钢楞（大龙骨）间距，根据模板设计计算决定，一般情况下立柱与外楞间距为 600~1200 小龙骨间距 400~600 调平后即可铺设模板。在模板铺设完，标高校正后，立杆之间应加设水平拉杆，其道数要根据立杆高度决定，一般情况下离地面 200~300 处设一道，往上纵横方向每 1。2 左右设一道。
底层地面应夯实，底层和楼层立柱均应垫通长脚手板。采用多层支架时，上下层支
柱应在同一坚向中心线上。
（5）基础模板
为保证基础尺寸，防止两侧模板位移，宜在两侧模板间相隔一段距离加设临时支撑，浇筑砼时拆除。
箱基底板模板应按设计要求留置后浇带，剪力墙壁位置准确，随时找正，及时拧紧对拉螺栓。
（6）楼梯模板
施工前应根据实际层高放样，先安装休息平台梁模板，再安装楼梯模板斜楞，然后铺设梯底模，安装外侧模和步模板。
安装模板蛙要特别注意斜向支柱（斜撑）的固定。防止浇筑砼时模板移动。
后浇带内侧模板安装时，底板处采用以层钢丝网片支模，墙壁、顶板采用 3 厚木板支模。
三、保证安全生产和要求、模板上架设的电线和使用的照明灯具。应采用 36V 的低压电源或其它有效的安全措施。、作业时，各种配件应放在工具箱或工具袋中，严禁放在模板或脚手架上，不得掉落。3、要避开雷雨天施工。、装、拆模板时，必须采用稳固的登高工具，高度超过 3。5 时，必须搭设脚手架。装、拆时下面不得站人。高处作业时操作人员应挂上安全带。装、拆模板应随拆随运转，扣件和钢管严禁堆放在脚手板上和抛掷。、安装墙、柱模板
四、模板设计
本工程墙、柱模板采用组合钢模板组拼，支撑、楞采用 Φ48×3.5 钢管。、墙模板结构设计：取 6 米跨计算（其余跨度参照），扣除柱位置，净跨为 6-0.24=5.76 米。采用 Φ12 对拉螺栓（两头采用钻孔钢片），纵向间距 600mm，竖向间距 300mm。组合钢模拼装详附图所示。
钢材抗拉强度设计值： Q 235 钢为 215N/ mm 2。钢模的允许挠度：面板为 1.5mm，钢楞为 3mm。验算：钢模板、钢楞和对拉 Φ12 钢筋是否满足设计要求。
（1）、荷载设计值砼自重 rc =24KN/mm 3，强度等级 C30，坍落度 12cma、砼侧压力
砼初凝时间： t0 =200/T+15=200/20+15=5.71h
F1=0.22×rc×t0×1×1.15 ×1.81/2 =46.52KN/ 2
F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m 2
取两者中小值 , 即 F1=46.52KN/m 2,实际值 F=F1×1×1.15=53.5KN/m 2
b.倾倒砼时产生的水平荷截采用导管为 2KN/m 2
荷载实际值为 2×1.4×0.85=2.38KN/ m 2
荷载组合实际值 :F=53.5=2.38=55.88K / m 2
(2)、验算 a.钢模板验算采用 P3015 钢模板（δ=2.5）
I=26.97×104mm4 Wxj=5.9×103mm3
计算简图 :(略)化为线均布荷载 :
q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm
(用于计算承载力)
q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm
(用于验算挠度)
挠度验算 : p=0.273×q P4/100E1
=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104
=1.13mm<[p]=1.5mm（可）
b.内钢楞验算根 Φ48×3.5 I=12.19×104 mm4 W=5.08×103 mm3
计算简图 :(略)线荷截
q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm
(用于计算承载力)
q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm
(用于验算挠度)
抗弯强度验算 :
330/800=0.41≈0.4近似按多跨连续梁计算
M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm
抗弯承载能力 :
σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2
329.5N/mm2>215N/mm2(不可)
方案
一、改用两根 Φ48×3.5 作内钢楞。
则抗弯承载能力： =167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2(可)
方案
二、每根内楞间距改为 600mm.M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm
δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2（可）
挠度验算：
p=0.644×ql4/100EI
=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104
=2.49mm<3mm（可）
c.对拉钢筋 Φ12 验算
结拉杆的拉力 Φ12 净面积 A=88.74 mm2
按横竖计算
N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN
对拉杆应力 δ= N/A=26820/88.74=302N/ mm2 >215N/ mm2(不可)
改不竖向 0.3m , 纵向 0.6m 则 N=F×0.3×0.6=10.66KN
δ=10060/88.74=113.36N/ mm2 <215N/ mm2(可)、梁模板结构设计采用 Φ48×3.5 钢管支设.取梁断面 b×h=250×400, 长 6000mm 的矩形梁.(1)、底模验算抗弯强度验算
a.荷载：砼自重 24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m
钢筋荷重 1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn /m
振捣砼荷重 2× 0.25× 1.2=0.6KN/m
合计 q1=3.66KN/m
折减系数 0.9, 则 q=q1 ×0.9=3.29KN/m
b.抗弯承载力验算底模楞钢间距取 0.7, 为多跨连续梁 ,近似单跨计算。
M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm
=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2(可)
c.挠度验算
p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9× 104
=0.39mm<[ p] =I/250=700/250=2.8mm(可)
小楞验算：
a.抗弯强度验算小楞间距 700 mm，小楞上的荷载为集中荷载。
取 p=q1=3.66KN/m
M=1/8p1(2-b/t)=1/8×3660×700×(2-300/700)=0.511×106N.mm
δ =M/W=0.511×106/5.08×103=101N/mm2<205N/mm2(可)
若取间距 900，则 δ=130N/mm2<205N/mm2（可）
b.挠度验算
P=Pl/48EI=3660×103×700/48×2.06×105×12.9×104=0.2mm<1/250=2.8mm3、大楞验算
M=1/10ql2=1/10 ×3.66 ×7002=1.8× 105N.mm(可)
ó=M/W=1.8 ×105/5.08× 103=35.46M/mm2<205N/mm2
Р=3.66×7002/150EI=1.79×106/150×2.06×105×12.9× 104
=0.45mm<1/250=2.8（可）、钢管立柱验算横杆步距 1000mm，立杆允许荷载 11.6Kn
每根立柱荷载 N=19.74/16=1.23KN
立柱稳定验算 : ψ =N/ψA ≤ f
A=489mm2
λ=1/I=130/1.58=82 查(GBJ18-87)附录三 :
轴心受压稳定系数 ψ =0.71（可）
ó=N/ψA=1230/0.7× 489=4.75N/mm2<205N/mm2（可）
若取 @1000 立杆 , 则
N=19.74/12=1.65KN
Ψ =N/ψA=1650/0.71× 489=4.75N/mm2<205N/mm2(可)
取立杆 @900
结论 : 1.剪力墙 250mm 厚时 , 选用方案二，内外纵横杆间距 600。拉杆选用 Φ12，两端与钢模板的 U 型卡卡牢。
第五篇：污水处理厂设计
青 岛 科 技 大 学
青岛市某污水处理厂工程初步设计 题 目 __________________________________
指导教师______________________
刘立东 学生姓名_____________________
0909020108 学生学号__________________________
张书武
环境与安全工程 学院（部）环境工程___________________________________________________________专业
091 ________________
2012年1月08日班
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