几种国内城市污水处理厂消毒工艺的比较（共5篇）

第一篇：几种国内城市污水处理厂消毒工艺的比较

几种国内城市污水处理厂消毒工艺的比较

发布时间：2011-2-2 9:20:52 中国污水处理工程网

摘要: 针对国内城市污水处理厂出水消毒的现状, 分别介绍了紫外线消毒、液氯消毒、臭氧消毒等污水消毒工艺的原理及设备组成和各自特点, 并对这几种消毒工艺进行了综合比较, 指出了每种工艺的适用范围, 以指导相关人员合理选择,提高污水消毒效率。关键词: 城市污水, 消毒工艺, 原理, 特点

城市污水经二级处理后, 水质已经改善, 细菌含量也大幅度减少, 但细菌的绝对数量仍很可观, 并存在有病原菌的可能, 必须在去除掉这些微生物以后, 废水才可以安全地排入水体或循环再用。随着居民对生活品质要求的不断提高, 污水处理厂的二级处理出水对城市水体造成的影响引起了人们对健康和安全问题的更多关注。消毒是灭活这些致病生物体的基本方法之一, 因此污水处理厂的尾水消毒已经成为污水处理中的重要工序, 水处理专业人员也在不断探索污水消毒的最佳方法。1 几种消毒工艺方法

1.1 物理消毒方法——紫外线消毒 1.1.1 紫外线消毒原理

紫外线消毒是一种物理消毒方法, 紫外线消毒并不是杀死微生物, 而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸(DNA 或RNA), 使其不能分裂复制。除此之外, 紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是一种波长范围为136 nm ~ 400 nm 的不可见光线。在该波段中260 nm 附近已被证实是杀菌效率最高的, 目前生产的紫外灯的最大功率输出在253.7 nm 波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%, 总能量的30%, 由于高强度、高效率的紫外C 波段的存在, 紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。1.1.2 紫外线消毒器的结构形式

1)敞开式结构。在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV 消毒器并杀灭水中的微生物。

2)封闭式结构。封闭式UV 消毒器属承压型, 用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来。1.2 化学消毒方法 1.2.1 液氯消毒

1)液氯消毒原理。向水中加入液氯或者次氯酸盐(如Na C lO)溶液消毒时, 在水中发生如下反应：

HOC,l OC l-之和称作有效自由氯, 其中以HOC l消毒效果最好。排入水体时, 氯会和水中的氨氮、有机氮反应生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺, 称作化合氯。总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质(含氮化合物浓度、SS浓度)、温度、pH 以及控制系统的影响。

2)加氯系统。目前常用加氯系统包括加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等部分, 如图1所示。

1.2.2 臭氧消毒

1)臭氧消毒原理。臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体, 纯净的O3 常温常压下为蓝色气体。臭氧具有很强的氧化能力(仅次于氟), 能氧化大部分有机物。臭氧灭菌过程属物理、化学和生物反应, 臭氧灭菌有以下三种作用: a.臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的酶, 使细菌灭活死亡。b.直接与细菌、病毒作用, 破坏它们的细胞壁、DNA和 RNA, 细菌的新陈代谢受到破坏, 导致死亡(DNA—核糖核酸;RNA—脱氧核糖核酸。病毒是由蛋白质包裹着一种核酸的大分子;病毒只含一种核酸)。c.渗透胞膜组织, 侵入细胞膜内作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖, 使细菌发生透性畸变, 溶解死亡。因此, O3 能够除藻杀菌, 对病毒、芽孢等生命力较强的微生物也能起到很好的灭活作用。

2)污水臭氧处理工艺。臭氧氧化能力强, 且很不稳定, 也无法储藏, 因此应根据需要就地生产。臭氧的制备一般有紫外辐射法、电化学法和电晕放电法。目前臭氧制备占主导地位的是电晕放电法。由臭氧发生器制备好的臭氧气体通过管道输送到密闭的臭氧接触池, 与处理后的污水进行接触反应。反应后的气体由池顶汇集后, 经收集器离开接触池, 进入尾气臭氧分解器, 在此剩余臭氧气体被分解成氧气排入大气中(见图2)。1.2.3 二氧化氯消毒

二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍, 氧化能力是氯气的2.5倍左右, 它是一种强氧化剂。溶于水后很安全, 是国际上公认的含氯消毒中唯一高效消毒剂。

二氧化氯性质不稳定, 只能采用二氧化氯发生器现场制备。用于水处理领域的小型化学法二氧化氯发生器主要有两种: 以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器, 其中前者应用最为广泛。

1)复合二氧化氯发生器原理。复合二氧化氯发生器以氯酸钠和盐酸制备二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体。反应如下: N aC lO3 + 2H C l= C lO2 + 1 /2C l2 + NaC l+ H 2O 该反应的最佳温度为70 ℃, 反应器采用耐温、耐腐蚀材料制造。反应生成的二氧化氯和氯气混合气体通过水射器投加到被处理水中。

2)复合二氧化氯发生器的应用。复合二氧化氯发生器用于消毒时, 消毒剂投加点一般在滤后, 有效氯投加量一般为3 m g /L ~ 5 m g /L;用于脱色或降低COD时, 该复合气体投加在硫酸铝等混凝剂投加点之前效果较好, 投加量应根据水质由试验确定,同时也可以查看中国污水处理工程网更多关于二氧化氯消毒处理污水技术文档。2 上述几种消毒方法的特点 2.1 紫外线消毒

紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中, 包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。紫外线消毒法除具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作较传统消毒工艺安全简单和实现自动化等优点外, 运行、管理、劳务和维修费用也低,近20 年来逐渐得到广泛应用。紫外线消毒工艺对紫外穿透率较低的水质并不适用, 如未经处理或只经过一级处理的污水, SS高于30 m g /L的污水。这种情况采用紫外线消毒的方式不但会增加能耗, 还会造成消毒效果不好。而对于经过二级处理的污水和再生水, 紫外穿透率一般为40% ~ 80%, 采用紫外线消毒方式是不错的选择。但是紫外线消毒法不能提供剩余的消毒能力, 当处理水离开反应器之后, 一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子, 使细菌再生。2.2 液氯消毒

液氯使用最大的优点是价格便宜, 杀菌力强, 该工艺简单, 技术成熟, 药剂易得, 投量准确, 有后续消毒作用, 不需要庞大的设备。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用, 并且有些已达到了自动化的程度。液氯储存不是十分安全, 容易发生泄漏, 而且自20世纪70年代以来, 由于发现氯可与水中多种物质形成致癌或致病变的产物, 致使该工艺在应用上开始受到限制。2.3 臭氧消毒

臭氧是一种强氧化剂, 它具有高效无二次污染, 既能氧化有机物, 又能杀菌除色、嗅、味等特点, 可氧化铁、锰等物质, 通常认为它的氧化能力比氯高600倍~ 3 000 倍, 且接触时间短, 除能有效杀灭细菌以外, 对各种病毒和芽胞等生命力强的生物也有很大的杀伤效果。臭氧消毒不受污水中NH3 和pH 的影响, 而且其最终产物是二氧化碳和水, 不产生致癌物质。2.4 二氧化氯消毒

二氧化氯消毒的特点是只起氧化作用, 不起氯化作用, 因而一般不会产生致癌物质。二氧化氯的消毒效果与氯气相当, 但当污水中NH3 N 浓度较高时, 耗氯量会大幅度增加, 但二氧化氯由于不与NH3 反应, 因而其投加量并不增加。另外, 二氧化氯消毒还不受pH 的干扰。二氧化氯不稳定且具有爆炸性, 因而必须在现场制造, 立即使用。制备含氯低的二氧化氯较复杂, 且原料(NaClO2)的价格较其他消毒方法高, 故限制了该方法的广泛采用。所以国内目前只是在一些中小型的污水处理工程中采用了二氧化氯消毒工艺。3 对几种消毒工艺的综合比较

如表1所示, 几种消毒方式目前在国内均有运用。由于液氯消毒运行费用低, 操作简单, 主要运用于大型污水处理厂。中小型污水处理厂主要采用二氧化氯和紫外线消毒, 但由于紫外线消毒效果不稳定, 且设备维护费用较高等因素, 二氧化氯消毒在中小型污水处理厂中运用越来越广泛。臭氧消毒主要运用于中水处理, 具有较强的消毒效果及脱色效果, 同时再辅以加氯消毒, 以保证出水中余氯要求。来源：山西建筑 作者: 张慧芬 胡静文 罗 婷

第二篇：城市污水处理厂消毒工艺的比选（推荐）

城市污水处理厂消毒工艺的比较

城市污水经二级处理后, 水质已经改善, 细菌含量也大幅度减少, 但细菌的绝对数量仍很可观, 并存在有病原菌的可能, 必须在去除掉这些微生物以后, 废水才可以安全地排入水体或循环再用。随着居民对生活品质要求的不断提高, 污水处理厂的二级处理出水对城市水体造成的影响引起了人们对健康和安全问题的更多关注。消毒是灭活这些致病生物体的基本方法之一, 因此污水处理厂的尾水消毒已经成为污水处理中的重要工序, 水处理专业人员也在不断探索污水消毒的最佳方法。1 几种消毒工艺方法

1.1 物理消毒方法——紫外线消毒 1.1.1 紫外线消毒原理

紫外线消毒是一种物理消毒方法, 紫外线消毒并不是杀死微生物, 而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸(DNA 或RNA), 使其不能分裂复制。除此之外, 紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是一种波长范围为136 nm ~ 400 nm 的不可见光线。在该波段中260 nm 附近已被证实是杀菌效率最高的, 目前生产的紫外灯的最大功率输出在253.7 nm 波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%, 总能量的30%, 由于高强度、高效率的紫外C 波段的存在, 紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。1.1.2 紫外线消毒器的结构形式

1)敞开式结构。在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV 消毒器并杀灭水中的微生物。2)封闭式结构。封闭式UV 消毒器属承压型, 用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来。1.2 化学消毒方法 1.2.1 液氯消毒

1)液氯消毒原理。向水中加入液氯或者次氯酸盐(如Na C lO)溶液消毒时, 在水中发生如下反应：

HOC,l OC l-之和称作有效自由氯, 其中以HOC l消毒效果最好。排入水体时, 氯会和水中的氨氮、有机氮反应生成消毒效果较差的无机氯胺和有机氯胺, 称作化合氯。总余氯是指有效自由氯和有效化合氯之和。氯的消毒效果受接触时间、投加量、水质(含氮化合物浓度、SS浓度)、温度、pH 以及控制系统的影响。2)加氯系统。目前常用加氯系统包括加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等部分, 如图1所示。

1.2.2 臭氧消毒

1)臭氧消毒原理。臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体, 纯净的O3 常温常压下为蓝色气体。臭氧具有很强的氧化能力(仅次于氟), 能氧化大部分有机物。臭氧灭菌过程属物理、化学和生物反应, 臭氧灭菌有以下三种作用: a.臭氧能氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的酶, 使细菌灭活死亡。b.直接与细菌、病毒作用, 破坏它们的细胞壁、DNA和 RNA, 细菌的新陈代谢受到破坏, 导致死亡(DNA—核糖核酸;RNA—脱氧核糖核酸。病毒是由蛋白质包裹着一种核酸的大分子;病毒只含一种核酸)。c.渗透胞膜组织, 侵入细胞膜内作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖, 使细菌发生透性畸变, 溶解死亡。因此, O3 能够除藻杀菌, 对病毒、芽孢等生命力较强的微生物也能起到很好的灭活作用。

2)污水臭氧处理工艺。臭氧氧化能力强, 且很不稳定, 也无法储藏, 因此应根据需要就地生产。臭氧的制备一般有紫外辐射法、电化学法和电晕放电法。目前臭氧制备占主导地位的是电晕放电法。由臭氧发生器制备好的臭氧气体通过管道输送到密闭的臭氧接触池, 与处理后的污水进行接触反应。反应后的气体由池顶汇集后, 经收集器离开接触池, 进入尾气臭氧分解器, 在此剩余臭氧气体被分解成氧气排入大气中(见图2)。

1.2.3 二氧化氯消毒

二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍, 氧化能力是氯气的2.5倍左右, 它是一种强氧化剂。溶于水后很安全, 是国际上公认的含氯消毒中唯一高效消毒剂。

二氧化氯性质不稳定, 只能采用二氧化氯发生器现场制备。用于水处理领域的小型化学法二氧化氯发生器主要有两种: 以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器, 其中前者应用最为广泛。

1)复合二氧化氯发生器原理。复合二氧化氯发生器以氯酸钠和盐酸制备二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体。反应如下: N aC lO3 + 2H C l= C lO2 + 1 /2C l2 + NaC l+ H 2O 该反应的最佳温度为70 ℃, 反应器采用耐温、耐腐蚀材料制造。反应生成的二氧化氯和氯气混合气体通过水射器投加到被处理水中。

2)复合二氧化氯发生器的应用。复合二氧化氯发生器用于消毒时, 消毒剂投加点一般在滤后, 有效氯投加量一般为3 m g /L ~ 5 m g /L;用于脱色或降低COD时, 该复合气体投加在硫酸铝等混凝剂投加点之前效果较好, 投加量应根据水质由试验确定。2 上述几种消毒方法的特点 2.1 紫外线消毒

紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中, 包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。紫外线消毒法除具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作较传统消毒工艺安全简单和实现自动化等优点外, 运行、管理、劳务和维修费用也低,近20 年来逐渐得到广泛应用。紫外线消毒工艺对紫外穿透率较低的水质并不适用, 如未经处理或只经过一级处理的污水, SS高于30 m g /L的污水。这种情况采用紫外线消毒的方式不但会增加能耗, 还会造成消毒效果不好。而对于经过二级处理的污水和再生水, 紫外穿透率一般为40% ~ 80%, 采用紫外线消毒方式是不错的选择。

但是紫外线消毒法不能提供剩余的消毒能力, 当处理水离开反应器之后, 一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子, 使细菌再生。2.2 液氯消毒

液氯使用最大的优点是价格便宜, 杀菌力强, 该工艺简单, 技术成熟, 药剂易得, 投量准确, 有后续消毒作用, 不需要庞大的设备。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用, 并且有些已达到了自动化的程度。液氯储存不是十分安全, 容易发生泄漏, 而且自20世纪70年代以来, 由于发现氯可与水中多种物质形成致癌或致病变的产物, 致使该工艺在应用上开始受到限制。2.3 臭氧消毒

臭氧是一种强氧化剂, 它具有高效无二次污染, 既能氧化有机物, 又能杀菌除色、嗅、味等特点, 可氧化铁、锰等物质, 通常认为它的氧化能力比氯高600倍~ 3 000 倍, 且接触时间短, 除能有效杀灭细菌以外, 对各种病毒和芽胞等生命力强的生物也有很大的杀伤效果。臭氧消毒不受污水中NH3 和pH 的影响, 而且其最终产物是二氧化碳和水, 不产生致癌物质。2.4 二氧化氯消毒

二氧化氯消毒的特点是只起氧化作用, 不起氯化作用, 因而一般不会产生致癌物质。二氧化氯的消毒效果与氯气相当, 但当污水中NH3 N 浓度较高时, 耗氯量会大幅度增加, 但二氧化氯由于不与NH3 反应, 因而其投加量

并不增加。另外, 二氧化氯消毒还不受pH 的干扰。二氧化氯不稳定且具有爆炸性, 因而必须在现场制造, 立即使用。制备含氯低的二氧化氯较复杂, 且原料(NaClO2)的价格较其他消毒方法高, 故限制了该方法的广泛采用。所以国内目前只是在一些中小型的污水处理工程中采用了二氧化氯消毒工艺。3 对几种消毒工艺的综合比较

如表1所示, 几种消毒方式目前在国内均有运用。由于液氯消毒运行费用低, 操作简单, 主要运用于大型污水处理厂。中小型污水处理厂主要采用二氧化氯和紫外线消毒, 但由于紫外线消毒效果不稳定, 且设备维护费用较高等因素, 二氧化氯消毒在中小型污水处理厂中运用越来越广泛。臭氧消毒主要运用于中水处理, 具有较强的消毒效果及脱色效果, 同时再辅以加氯消毒, 以保证出水中余氯要求。来源：山西建筑 作者: 张慧芬 胡静文 罗 婷

目前应用在污水中的消毒方法可分为两大类，即化学消毒法和物理消毒法。化学消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等；物理消毒法有紫外线消毒等。

在工程设计中在选择消毒方法时，既要考虑所选择的消毒剂要具有灭活水中微生物的广谱性、尽量减少有毒副产物，又要考虑其安全，同时应该适当考虑其消毒的持续性。根据处理后出水的不同用途，采用与之相适应的消毒方法。

液氯消毒会增加二级出水的溶解固体（TDS）和氯化物浓度，从而影响出水pH 值；对原生动物的灭活相对无效（如贾第鞭毛虫、隐孢子虫）；通常可以灭活大肠杆菌的常规剂量，对很多致病病毒、孢子、卵囊无效；储气地点有气体泄漏的风险；占地面积大，由于反应较慢，接触时间较长；需要较大的储存空间，占地面积大。二氧化氯消毒方法具有较好的广谱消毒效果，其杀菌效率与臭氧相当，远高于氯气。但脂肪族、芳香族碳氢化合物和有机氯农药在常规水处理条件下与二氧化氯几乎不发生反应。

臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化，与氯和二氧化氯一样，通过氧化破坏微生物的结构，达到消毒的目的，其优点是杀菌效果好，用量少，作用快，能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅。

紫外线消毒法不会产生消毒副产物，不会造成二次污染问题。紫外消毒对细菌、病毒、原生动物都有效，即有其广谱性，紫外线对病原体进行消毒不受水温、pH 值的影响。

现在通常在使用一些联合的消毒方法，比如：氯+紫外等

第三篇：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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第四篇：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

第五篇：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