环境管理-城市污水处理厂水污染处理说明书 精品

1 设计任务及概况

1.1 设计任务及依据 1.1.1 设计任务

30万吨城市污水处理厂初步设计 1.1.2 设计依据及原则 1.1.2.1 设计依据

《给水排水工程快速设计手册》1-5 ，给排水设计规范，《污水处理厂工艺设计手册》，《三废设计手册废水卷》。 1.1.2.2 设计原则

(1)执行国家关于环境保护的，符合国家地方的有关法规、规范和标准；

(2)采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；

(3)采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；

(4)全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；

(5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；

(6)综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。

1.1.3设计范围

设计二级污水处理厂，进行工艺初步设计。 1.2设计水量及水质 1.2.1设计水量

污水的平均处理量为Q平=30104m3/d=12500m3/h=3.47m3/s；污水的最大处理量为Qmax36.3104m3/d=15125m3/h=4.2m3/s；污水的最小处理量为Qmin2.48104m3/d10331m3/h2.87m3/s。日变化系数取K日为1.1，时变化系数取K时为1.1，总变化系数取K总为1.21。 1.2.2设计水质

设计水质如表1.1所示。

表1.1 设计水质情况

项 目 入水（mgL） 出水（mgL） 去除率（%） BOD5 SS 200 ≤30 85 200 ≤25 87.5 1.3.3设计人口

(1)按SS浓度折算：

NssCssQ ass

式中：Css——废水中SS浓度为200mg/L

Q ——平均日污水量为30万m3/d ass——每人每日SS量，一般在35-55/人g.d，

则： Nss20030120万人 50(2)按BOD5浓度折算 NBOD5CBOD5QaBOD55

式中：CBOD——废水中BOD5浓度为200mg/L

Q ——平均日污水量为30万m3/d

aBOD5——每人每日BOD量，一般在20-35/人gd，取30/

人g.d，

则： Nss20030200万人 302 工艺设计方案的确定

2.1方案确定的原则

(1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。 (2)合理布局，投资低，占地少。 (3)降低能耗和处理成本。 (4)综合利用，无二次污染。 (5)综合国情，提高自动化管理水平。 2.2污水处理工艺流程的确定 2.2.1厂址及地形资料

该污水处理厂厂址位于某市西北部。厂址所在地区地势比较平坦。污水处理厂所在地区地面平均标高为40.50米。地震基本烈度为7度。

2.2.2气象及水文资料

某市位于东经123，北纬42。属温带半湿润季风型性气候，多年平均温度7.4C，冬季长，气候寒冷，多偏北风，最冷月（一月）平均气温-12.7C；夏季多偏南风，非采暖季节主导风向为东南风，最热月（七月）平均气温24.6C。降雨集中在7-8月，约占全年降雨的50%，多年平均降雨量75毫米。地面冻结深度1.2-1.4米。 2.2.3可行性方案的确定

城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有：传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。下面对传统活性污泥法和SBR法两种方案进行比较（工艺流程见图2.1,2.2），以便确定污水的处理工艺。 传统活性污泥法的方案特点： (1)工艺成熟，管理运行经验丰富；

(2)曝气时间长,吸附量大,去除效率高90～95%； (3)运行可靠，出水水质稳定； (4)污泥颗粒大，易沉降; (5)不适于水质变化大的水质； (6对氮、磷的处理程度不高；

(7)污泥需进行厌氧消化，可以回收部分能源； SBR法的方案特点：

(1)处理流程简单，构筑物少，可不设沉淀池；

(2)处理效果好，不仅能去除有机物，还能有效地进行生物脱氮； (3)占地面积小，造价低； (4)污泥沉降效果好；

(5)自动化程度高，基建投资大； (6)适合于中小水量的污水处理工艺

从上面的对比中我们可以得到如下结论：从工艺技术角度考虑，普通曝气法和SBR法出水指标均能满足设计要求。但是，SBR法对自动化控制程度要求较高且处理规模一般小于10万立方米/天，这与实际情况不符（污水厂自动化水平不高且本设计规模属大型污水处理厂）。故普通曝气法更适合于本设计对污水进、出水水质的要求（对P、N去除要求不高，水质变化小），故可行性研究推荐采用普通曝气法为污水处理厂的工艺方案。 2.2.4工艺流程方案的确定

SBR

法是间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法的简称，相对于

传统活性污泥法，SBR法工艺是一种正处于发展、完善阶段的技术，因为从SBR法的再次兴起直至应用到今天只不过十几年的历史，许多研究工作刚刚起步，缺乏科学的设计依据和方法以及成熟的运行管理经验。SBR法现阶段在基础研究方面、实践应用方面、工程设计方面仍存在问题。例如：SBR的适宜规模、合理的设计和运行参数的选择，建立完整的运行维护和管理方法，运行模式的选择于设计方法脱节等等。

污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及对出水水质和对污泥的处理要求来确定。本着上述原则，本设计选

传统活性污泥法作为污水处理工艺。

鼓风机房污水粗格栅泵房 细格栅沉砂池贮砂池初沉池曝气池回流加氯间二沉池接触池计量槽出水回流污泥泵房沼气柜浓缩池污泥控制室一级消化池二级消化池脱水机房干泥外运事故干化场

图2.1 传统活性污泥法

鼓风机房污水粗格栅泵房 细格栅沉砂池加氯间初沉池曝气池加氯间接触池计量槽沼气柜出水浓缩池污泥控制室一级消化池二级消化池脱水机房干泥外运事故干化场

图2.2 SBR法

2.2.5污泥处理工艺流程

目前，污泥的最终处置有污泥填埋，污泥焚烧，污泥堆肥和污泥工业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于城市污水，完全可以再利用。只需在厂内进行预处理将重金属去除，该厂的污泥用于农业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。

根据上述原则，决定污泥采用中温厌氧二级消化，再经机械脱水后运出厂外处置，这时的污泥已基本实现了无害化，不会对环境造成二次污染。污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满足消化池污泥加热需要，电能供本厂使用。 2.3主要构筑物的选择 2.3.1格栅

格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。

本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅。泵前为粗格栅，泵后为弧形细格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。

格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。

粗格栅共有三座，两座使用，一台备用。栅前水深为1.4m，过栅流速0.9m/s,栅条间隙为50mm,格栅倾角为60°。

细格栅有四座，三台使用，一台备用。栅前水深为1.05m，过栅流速0.9m/s,栅条间隙为20mm,格栅倾角为60°。 2.3.2泵房

考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。

为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。泵房地下部分高6.2m，地上部分6.3m，共高12.5m。 2.3.3沉砂池

沉砂池的形式有平流式、竖流式、辐流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单，处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。

竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。

曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点 。

综上所述，采用曝气沉砂池。 池子共有六座；

尺寸：12m×16.8m×4.59m； 有效水深为2.5m。

2.3.4初沉池、二沉池

沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。

沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。

所以，本设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池。 初沉池共有六座，直径为40m，高为6.83m，有效水深为3.6m。为了布水均匀，进水管设穿孔挡板，穿孔率为10%-20%，出水堰采用直角三角堰,池内设有环形出水槽，双堰出水。每座沉淀池上设有刮泥机，沉淀池采用中心进水，周边出水，周边传动排泥。

二沉池九坐，直径为36m，高为6.79m，有效水深为3.5m。也采用中心进水，周边出水，排泥装置采用周边传动的刮吸泥机。其特点是运行效果好，设备简单。

污泥回流设备采用LXB1000型螺旋泵。 2.3.5曝气池

本设计采用传统活性污泥法（又称普通活性污泥法），该法对BOD的处理效果可达90%以上。传统活性污泥法按池形分为推流式曝气池

和完混合曝气池。

推流式曝气特点是：废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效率较高；推流式曝气池可采用多种运行方式；对废水的处理方式较灵活；由于沿池长均匀供氧，会出现池首供气不足，池尾供气过量的现象，增加动力费用的现象。

完全混合式曝气池的特点是：冲击负荷的能力较强；由于全池需氧要求相同，能节省动力；曝气池与沉淀池合建，不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理；连续进水、出水可能造成短路；易引起污泥膨胀；适于处理工业废水，特别是高浓度的有机废水。

综上，根据各自特点本设计选择推流式活性污泥法。在运行方式上，以推流式活性污泥法为基础，辅以分段曝气系统运行。曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩散器。

共有6座曝气池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池长为66m，高为5.7m，宽6m，有效水深为5.2m,污泥回流比R=30%。 2.3.6接触池

城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。

液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为Hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在1-5mg/L,接触时间为30分钟。

接触池 总长为312.5m，分14个廊道，每廊道长23m，宽4m

2.3.7计量槽

为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为今后处理厂的设计提供可靠的依据，设计计量设备，以正确掌握污水量、污泥量、空气量以及动力消耗等。本设计选用巴式计量槽，设在污水处理系统的末端。 2.3.8浓缩池

浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合，例如，接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等。离心浓缩主要适用于场地狭小的场合，其最大不足是能耗高，一般达到同样效果，其电耗为其它法的10倍。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用连续式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强。采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。

浓缩池二座，直径为24米，浓缩时间14h。 2.3.9消化池

消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变质且其产生的沼气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低。

一级消化池六座，直径为24m，消化温度为35℃，二级消化池三座，且尺寸与一级相同。 2.3.10污泥脱水

污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果

好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。

另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。

3污水处理系统工艺设计

3.1格栅的计算 3.1.1粗格栅

选用三个规格一样的粗格栅，并列摆放，两台工作，一台备用。

图3.1 格栅示意图

3.1.2格栅的计算

(1) 栅条间隙数n

Qmaxsinbhv式中：n——栅条间隙数，个；

n

Qmax——最大设计流量，m3s，Qmax=4.2m3s；

——格栅倾角，，取= 60； b——栅条间隙，m ，取b=0.05m； h——栅前水深，m，取h=1.4m；

v——过栅流速，ms，取v=0.9ms；

K总——生活污水流量总变化系数，根据设计任务书K总=1.21。

则：nQmaxsin4.2sin6031 bhv20.051.40.9(2) 栅槽宽度B

BS(n1)bn

式中：S——栅条宽度，m，取0.01 m。

则： BS(n1)bn=0.01（31-1）+0.0531=0.3+1.55=1.85m

(3) 通过格栅的水头损失h1

h1hk

v2hsin

2gs ()43b式中：h1——设计水头损失，m；

h——计算水头损失，m；

g——重力加速度，ms2，取g=9.8ms2；

k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用

k=3；

——阻力系数，其值与栅条断面形状有关；

——形状系数，取=2.42（由于选用断面为锐边矩形的栅

条）。

则： ()43=2.42(sb0.0143)=0.28 0.05v20.92sin60=0.01m hsin=0.282g29.8 h1hk0.0130.03m

(4) 栅后槽总高度H

Hhh1h2

式中：h2——栅前渠道超高，m，取h2=0.3m。 则： Hhh1h2=1.4+0.3+0.03=1.73m。

(5) 栅槽总长度L

Ll1l21.00.5l1H1 tanBB1 2tan1l2l1 2H1hh1

式中：l1 ——进水渠道渐宽部分的长度，m；

B1——进水渠宽，m，取B1=1.7m；

1——进水渠道渐宽部分的展开角度，，取1=20；

l2——栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，m； H1——栅前渠道深，m.

则：l1 l2BB11.851.7=0.206m 2tan12tan20l10.2060.103m 22H1hh11.40.31.7m

H1.7Ll1l21.00.51=0.2060.1031.00.53.08m

tantan60(6) 每日栅渣量W

W800QmaxW1

1000K总式中：W1——栅渣量，m3103m3污水，取W1=0.01m3103m3污水。 则： W800QmaxW18004.20.011.50m3d>0.2m3d , 宜采

1000K总210001.21用机械清渣 (7) 校核 v'QminQ Ak总B1h式中：v1——栅前水速，ms；一般取0.4m/s—0.9m/s

Qmin——最小设计流量，m3s；

QminQ=2.87m3s KA——进水断面面积，m2；

Q——设计流量，m3s，取Q=4.2m3s。

则：v1QminQ3.470.6ms AK总B1h21.211.71.4v1在0.4ms~0.9ms之间，符合设计要求。

3.1.3选型

选用GH200040型链式旋转格栅除污机，其性能如表3.1所示。

表3.1 粗格栅性能表

过栅水速 电机功率 项 目 型 号 GH200040型链式旋转格栅 安装角 ms kw 1.5 性 能 除污机 60 0.9 3.2泵房

3.2.1泵房的选择

选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。 3.2.2泵的选择及集水池的计算

(1) 平均秒流量Q

30104Q1033.47103Ls

800(2) 最大秒流量Q1

Q1QK总3.471031.214.20103Ls

4.21031400Ls (3) 考虑3台水泵，每台水泵的容量为3(4) 集水池容积，采用相当于一台泵6分钟的容量W

W1400660504m3

1000集水池面积F3.2.3扬程估算

W504252m2 H2(1) 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差h

hh0(hiDh/Dh'H)

=45-(35+2.0×0.75-0.03-2)=10.53

其中：H——集水池有效水深，m，取H2m；

h——出水管提升后的水面高程，m，取h45m； h1——进水管管底高程，m，取h135m；

D——进水管管径mm，由设计任务书D2000mm； hD——进水管充满度，由设计任务书hD0.75； h——经过粗格栅的水头损失，m，取h'=0.03。

由于资料有限,出水管的水头损失只能估算，设总出水管管中心埋深0.9米，局部损失为沿线损失的30%，则泵房外管线水头损失为0.558m。

泵房内的管线水头损失假设为1.5米，考虑自由水头为1米，则水头总扬程： Hz=1.5+0.558+10.53+1=13.588m。

选用550TUL型污水水泵三台，每台Q1350Ls，扬程

H10~45m。

集水池有效水深2m，吸水管淹没深度0.4m，喇叭口口径1.2m，

取泵房地下部分高6.2m，地上部分6 .3m，共12.5m。

3.3细格栅

3.3.1细格栅的计算：

设四台机械格栅，三台运行，一台备用。 3.3.2格栅的计算

(1) 栅条间隙数n

nQmaxsin bhv式中：n——栅条间隙数，个；

Qmax——最大设计流量，m3s，Qmax=4.2m3s；

——格栅倾角，，取= 60； b——栅条间隙，m ，取b=0.02m；

（一般栅槽宽度B是栅前h——栅前水深，m，取h=1.05m；

水深h的二倍）

v——过栅流速，ms，取v=0.9ms；

K总——生活污水流量总变化系数，由设计任务书K总=1.21。

则： nQmaxsin4.2sin6068.9 ， 取70个 30.021.050.9bhv(2) 栅槽宽度B

BS(n1)bn

式中:S——栅条宽度，m，取0.01 m。 则：BS(n1)bn=0.01（70-1）+0.0170=2.10m

(3) 通过格栅的水头损失h1

h1hk

v2hsin

2gs()43

b式中：h1——设计水头损失，m；

h——计算水头损失，m；

g——重力加速度，ms2，取g=9.8ms2；

k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用

k=3；

——阻力系数，其值与栅条断面形状有关；

取=2.42（选用迎背水面均为半圆形的矩形——形状系数，

栅条）；

s0.0143)=0.96

b0.02v20.92sin60=0.034m hsin=0.962g29.8则：()43=2.42( h1hk0.03430.103m

(4) 栅后槽总高度H

Hhh1h2

式中:h2——栅前渠道超高，m，取h2=0.3m。 则：Hhh1h2=1.05+0.3+0.103=1.453m。

(5) 栅槽总长度L

Ll1l21.00.5l1H1 tanBB1 2tan1ll21

2H1hh1

式中：l1 ——进水渠道渐宽部分的长度，m；

B1——进水渠宽，m，取B1=1.9m；

1——进水渠道渐宽部分的展开角度，，取1=20；

l2——栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，m；

H1——栅前渠道深，m。 BB12.11.9则：l1=0.27m

2tan12tan20l2l10.270.14m 22H1hh11.90.32.2m

Ll1l21.00.5H11.35=0.270.141.00.52.69m tantan60(6) 每日栅渣量W

W800QmaxW1

1000K总式中:W1——栅渣量，m3103m3污水，取W1=0.07m3103m3污水。 则： W800QmaxW18004.20.075.25m3d>0.2m3d 宜采用机

1000K总310001.21械清渣 (7) 校核

v1QminQ AK总B1h式中：v1——栅前水速，ms；

Qmin——最小设计流量，m3s；

A——进水断面面积，m2；

Q——设计流量，m3s，取Q=2.m3s。

则： v1QminQ3.470.48ms AK总B1h31.211.91.05v1在0.4ms~0.9ms之间，符合设计要求。

3.3.3选型

选用GSRB1710型弧形格栅除污机，其性能如表3-2所示。

表3.2 细格栅性能表

项目 性500 能 1200 600 60 0.9 0.3~0.7 圆弧半径 mm 栅条组宽 mm 重 量 kg 安装角 过栅水速 电机功率 ms kw 3.4沉砂池的计算 3.4.1池体计算

(1) 池子总有效容积V

VQmaxt60

式中：Qmax——最大设计流量，m3s，Qmax=4.2m3s；

t——最大设计流量时的流行时间，min，一般为1min～

3min, 此处取t=2min。

则： VQmaxt604.2260504m3

(2) 水流断面面积A

Qmax v式中：v——最大设计流量时的水平流速，ms，取v0.1ms。一般

A为0.06m/s—0.1m/s

则： AQmax4.242m2 v0.1(3) 池子总宽度B

A h2式中：h2——设计有效水深，m，取h2=2.5m,一般值为2m—3m。

B则： BA4216.8m h22.5(4) 池子单格宽度b

B n式中：n——池子分格数，个，取n=6。

B16.8则： b2.8m

n6b（5）校核宽深比: (6) 池长L

b/h2 =2.8/2.5=1.12,在1—2范围内，符合要求。

V AV504则：L12m

A42L(7) 校核长宽比：L/B=12/2.8=4.37>4，符合要求。 (8) 每小时所需空气量q

qdQmax3600

m3m3，式中：取d=0.2m3m3。 d——每m3污水所需空气量，

则： qdQmax36000.24.236003024m3 3.4.2沉砂室尺寸计算

(1) 砂斗所需容积V

VQmaxXT800

K总106m3106m3污水，式中：X——城市污水沉砂量，取X=30m3106m3污水；

T ——两次清除沉砂相隔的时间，d，取T=2d；

K总——生活污水流量总变化系数，由设计任务K总=1.21。

则：VQmaxXT8004.230280018m3 66K总101.2110(2) 每个砂斗所需容积V

VV nn——砂斗个数，式中：设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有6个分格，

沉砂斗个数为12个

则：VV151.5m3 n12(3) 砂斗实际容积V1

h2 V14（2a12+2a2+2a1a2）62h4 a1a2tan式中：a1——砂斗上口宽，m；

a2——砂斗下口宽，m，取a2=1m； h4——砂斗高度，m，取h4=0.8m；

——斗壁与水平面倾角，，取=55。

则：a12h420.8a212.1m tantan55h0.82V14（2a12+2a2+2a1a2）=（22.12+212+22.11）

66=2.03m3>V=1.5m3

(4) 沉砂池总高度H（采用重力排砂）

Hh1h2h3h4 h3(La1)i

式中：h1——超高，m，取h1=0.3m；

h3——砂斗以上梯形部分高度，m；

i——池底坡向砂斗的坡度，取i=0.1，一般值为0.1—0.5

则：h3(La1)i(122)0.10.988m

Hh1h2h3h40.32.50.9880.84.588m

(5) 最小流速校和

vminQminQn1WminK总n1bh2

式中：Q——设计流量，m3s，取Q=3.47m3s；

Qmin——最小设计流量，m3s；2.87m3s

n1——最小流量时工作的沉砂池格数，个，取n1=2； Wmin——最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2，Wmin为

7.0m2。

则：vminQminQ3.470.21ms>0.15ms，符合设计nWKnbh1.2122.82.51min2总1要求。 3.4.3排砂

采用重力排砂，排砂管直径D300mm，在沉砂池旁设贮砂池，并

在管道首端设贮砂阀门。

(1) 贮砂池容积V

VnV17.5h2b

则：VnV17.5h2b122.037.52.52.876.86m3

(2) 贮砂池平面面积A

AVhV76.8630.74m2 h2.5

式中：h——贮砂池有效水深，取h=2.5m。 则： A3.4.4出水水质

查《给排水设计手册》2，经曝气沉砂池,SS去除率10%。

则:SS=200(110%)20090%180mgL 3.5初沉池

3.5.1池体尺寸计算

(1) 沉淀部分水面面积F

Qmax nq式中：Qmax——最大设计流量，m3h，Qmax=12500m3h；

Fn ——池数，个，取n=6；

q——表面负荷，m3m2h，取q=1.8m3m2h。

则： FQmax125001157.4m2 nq61.8(2) 池子直径D

D4F

则：D41157.438.4m 取D40m

3.14(3) 实际水面面积F

4FFD24

3.144021256m2 则：F44Q125001.66m3m2h<1.8m3m2h,符合要求. 核算表面负荷：qnF61256(4) 沉淀部分有效水深h2

h2qtD2

式中：t——沉淀时间，h，取t=2.0h。 则： h2qt1.82.03.6m

(5)校核径深比：D/h1=40/3.6=11.11，在6—11内，符合要求 (6) 沉淀部分有效容积V

Qmaxt nQ12500则：Vmaxt2.04167m3

n6(7) 污泥部分所需的容积V

VSNT 1000n式中：S——每人每日污泥量，L人d，查《给排水设计手册》5取

VS=0.6L人d；一般范围为（0.3—0.8）L人d

N——设计人口数，人，取N=120104人；为SS的设计人口，

因为此处主要去除的就是SS

T——两次清除污泥相隔时间，h，取T=4h。

SNT0.6120104420m3 则：V1000n2410006(8) 污泥斗容积V1

V1h53h5(r1r2)tan

(r12r1r2r22)

式中： h5——污泥斗高度，m；

r1——污泥斗上部半径，m，取r1=2.0m；

r2——污泥斗下部半径，m，取r2=1.0m；

——斗壁与水平面倾角，，取=60。

则：h5(r1r2)tan(2.01.0)tan601.73m

3.141.73(2.022.01.01.02)12.7m3

33(9) 污泥斗以上圆锥部分污泥容积V2 V1(r12r1r2r22)V2h5h43(R2Rr1r12) -

Dr1)i2h4(Rr1)i(

式中：h4——圆锥体高度，m；

R——池子半径，m。

i──坡度，此处取i=0.05

402.0)0.050.9m 2h3.140.9 V24(R2Rr1r12)(202202.02.02)418.2m3

33(10) 沉淀池总高度H

则： h4(Rr1)i(r1)i(D2Hh1h2h3h4h5

式中：h1——超高，取h1=0.3m；

h3——缓冲层高度，取h3=0.3m,一般值为0.3—0.5 h2──有效水深，为3.6m h2──圆锥体高度，为0.9m h5──污泥斗高度，为1.73m

则：Hh1h2h3h4h50.33.60.30.91.736.83m (11) 沉淀池池边高H

Hh1h2h3

则： Hh1h2h30.33.60.34.2mVV1V2

(12) 污泥总容积V

V=V1+V2=12.7+418.3=430.9m3>20m3 (13)校核径深比:

D/h=40/3.6=11.23在6～12之间,符合要求 3.5.2中心管计算

(1) 进水管直径D：

取D=900mm 则

v4Qmax44.21.10ms22nD63.140.9在0.9~1.2ms之间，符合设计要求 (2) 中心管设计要求

v10.9~1.2ms v20.15~0.20ms

v30.10~0.20ms B(1.5~2.0)b 图3.2中心管计算图

D4D1 h(13~12)h2

(3) 套管直径D，取D1 =2.2m hh23.61.8m 22则：D4D142.28.8m

v24Qmax44.20.18ms nD1263.142.22v2在0.15~0.20ms之间，符合要求。

(4) 设8个进水孔，取B2b

D18(Bb)

则：B2b20.290.58m

(5) h，取v30.18ms 则：hQmax4.20.87m 8nBv3860.560.18(6) v1，取d900mm 则：v14Qmax44.21.10ms nd263.140.92v1在0.9~1.2ms之间，符合设计要求。

3.5.3出水堰的计算

(1) 出水堰采用直角三角堰，过水堰水深取h0.04m,一般

为0.021—0.2之间

(2) 堰口流量：q1.4h20.448L/S

Qmax4.21031563个 (3) 三角堰个数：nmq60.4485(4) 出水堰的出水流速取：v0.8ms 则：断面面积AQmax4.20.44m2 2nv260.8(5) 取槽宽为0.8m，水深为0.8m，出水槽距池内壁0.5m 则：D内D0.820.82401.61.636.8m

D外D0.82401.638.4m

(6) 出水堰总长l

l(D内D外)3.14(36.838.4)236m

l236.130.15m (7) 单个堰堰宽ln1563(8) 堰口宽0.10，堰口边宽0.155-0.10=0.055m (9) 堰高

0.1550.0775m 2Qmax4.21032.2Ls (10) 堰口负荷：qmnl2615630.1 q在1.5~2.9Ls之间，符合设计要求。

3.5.4集配水井计算

(1) 设计三个初沉池用一个集配水井，共两座。

Q1Qmax4.22.1m3s 224Q142.11.19ms D123.141.52(2) 配水井来水管管径D1取D1=1500mm，其管内流速为v1 则： v1(3) 上升竖管管径D2取D21600mm，其管内流速为v2 则：v24Q142.11.04ms 22D23.141.6(4) 竖管喇叭口口径D3，其管内流速为v3

D31.3D21.316002080mm 取D32100mm

则：v34Q142.10.61ms 22D33.142.1(5) 喇叭口扩大部分长度h3，取=45 则：h3(D3D2)tan2(2.11.6)tan4520.3m

(6) 喇叭口上部水深h10.5m，其管内流速为v4 则：v4Q12.10.ms D3h3.142.10.5(7) 配水井尺寸：直径D4D3(1.0~1.6)，取D4D31.5 则：D4D31.52.11.53.6m

(8) 集水井与配水井合建，集水井宽B1.2m，集水井直径D5 则：D5D42B3.621.26.0m

3.5.5出水水质

查《给排水设计手册》2，经初沉池BOD5、SS去除率分别取25%、60%。

BOD5=200(125%)150mgL

SS=180(160%)18040%72mgL

3.5.6选型

选用ZG型周边传动刮泥机六台，每座初沉池一台。其性能如表3.3所示。

表3.3 ZG35型周边传动刮泥机性能表 池 径 电动机功率 项 目 m 重 量 滚轮与轨道型式 kg 钢滚轮、钢板轨道 16000 kw 性 能 40 2.2 3.6曝气池 3.6.1池体计算

(1) 水中非溶解性BOD5含量BOD5非

BOD5非7.1bXaCe

式中：b——微生物自身氧化率，一般在0.05~0.10之间，取

b=0.08；

Xa——微生物在处理水中所占的比例，取Xa=0.4； Ce——水中悬浮固体浓度，mgL，取Ce=25mgL。

则：BOD5非7.1bXaCe7.10.080.4255.7mgL

(2) 出水中溶解性BOD5含量Le

LeBOD总BOD5非

式中：BOD总——出水中BOD5的总含量，mgL，取BOD总=25mgL 则： LeBOD总BOD5非255.719.3mgL (3) BOD5的去除率E

ELaLeL100% a式中：E——BOD5的去除效率，%；

La——进水BOD5的浓度，mgL，取La=150mgL。

则：ELaLeL100%15019.3100%87%>83% 符合要求 a150(4) BOD5——污泥负荷率Ns

NK2LefsE 式中：Ns——污泥负荷，kgBOD5kgMLSSd；

K2——系数，取K2=0.0185；

f——系数，一般为0.7~0.8，取f=0.75。

则：NK2Lef0.018519.30.75sE84%0.32kgBOD5kgMLSSd Ns在0.2~0.4kgBOD5kgMLSSd之间，符合设计要求。

(5) 混合污泥浓度X

Rr106X(1R)SVI 式中：SVI——污泥体积指数，mgL，取SVI=120mgL；一般为

（100—120）mg/L

R——污泥回流比，取R=30%；

r——考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等

因素的有关系数，取r=1.2；

Rr10630%1.21062307.7mgL 则：X(1R)SVI(130%)120(6) 曝气池容积V

VQLrNsX

式中：Q——进水设计流量，m3d，取Q=30104m3d。

QLr30104150则：V60937m3

NsX0.322307.7(7) 单个池容积V

VV nV6093710156m3 n6式中：n——曝气池个数，共设三组曝气池，每组两座，共六座，n=6 则：V(8) 单个池面积A

V h式中：H——池深，m，h5.2m。

A则：AV101561953m2 h5.2核算宽深比,取池宽B6.0m 则: Bh计要求。

(9) 池总长L

61.15在1~2之间，符合设5.2A BA1953325.5m 则：LB6(10) 单廊道长L

LLLm 式中：m——廊道条数，个，取m=5。

则：LLm325.5565.10m 取L66m (11) 池总高H

Hhh 式中：h——超高，m，取h=0.5m。 则：Hhh5.20.55.7m 3.6.2曝气系统设计与计算

(1) 曝气池平均需气量O2

O2aQLrbVNw LrLLe NwNwf 式中：a——氧化每公斤BOD5需氧公斤数，kgO2kgBOD5，a0.5kgO2kgBOD5；

b——污泥自身氧化需氧率，kgO2kgKLSSd，b0.15kgO2kgKLSSd；

Lr——去除的BOD5浓度，mgL；

Nw

——混合液挥发性悬浮物浓度，kgm3。 则：LrLLe15025125mgL

NwNwf2307.70.751730.8mgL1731mgL O2aQLrbVNw 0.530104(15025)10000.156093717311000

34572.3kgd1440.5kgh

取 取

(2) 最大需氧量O2(max)

 O2(max)KaQLrbVNw式中：K——变化系数，取K=0.2。

 则：O2(max)KaQLrbVNw1.20.530104(15025)10000.156093717311000

38322.3kgd1596.8kgh

(3) 每日去除BOD5的量BOD5r

QLr30104(15025)BOD5r37500kgd1562.5kgh

10001000(4) 则去除每千克BOD5的需氧量O2

O2O234572.30.92kgO2kgBOD5 BOD5r37500O2(max)O21596.81440.51.11

(5) 最大需气量与平均需氧量之比O2(max)O2

3.6.3供气量

本设计采用网状模型微孔空气扩散器，敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度5.0m，计算温度定为30C。查得水中溶解氧的饱和度Cs(20)9.17mgL，Cs(30)7.63mgL。

(1) 空气扩散器出口处的绝对压力Pb

PbPPP9.8103H

式中：P——空气大气压力，Pa，取P1.013105Pa； P——曝气头在水面以下造成的压力损失，Pa；

Pb——曝气装置处绝对压力，Pa。

则：PbPPP9.8103H

1.0131059.81035.01.50310Pa5

(2) 空气离开水面时氧的百分比Ot

Ot21(1EA)100%

7921(1EA)式中：Ot——曝气池逸出气体中含氧百分数，%；

EA——氧利用率，%，取EA=12%。

则：Ot21(1EA)100%

7921(1EA)21(10.12)18.96%

7921(10.12)(3) 曝气池混合液氧饱和度Csm

OtPb) 422.068式中：Cs——标准条件下清水表面处饱和溶解氧，mgL；

CsmCs(Csm——按曝气装置在水下深度处至池面的平均溶解氧值，

mgL。

则：Csm(30)Cs(30)( Csm(20)PbO1.50318.96t)7.63()9.00mgL 2.068422.06842PO1.50318.96Cs(20)(bt)9.17()10.82mgL

2.068422.06842(4) 换算成20C时，脱氧清水的充氧量为：R

RRCsm(20)(t20)CC1.024sm(t)

式中：——混合液中(KLa)值与水中(KLa)值之比，即(KLa)污(KLa)清，

一般为0.8~0.85，取=0.82；

一——混合液的饱和溶解氧值与清水的饱和溶解氧值之比，

般为0.9~0.97，取=0.95；

C——混合液剩余DO值，一般采用2mgL。 则：

=

R0RCSM(20)[Csm(t)C0]1.024(t20)

1400.710.672257.4

0.82[0.951.08.882]1.02410 (5) 相应的最大时需氧量R(max)

R(max)O2(max)O2O2(max)O2R R1596.82276.92524.0kgh 1440.5则：R(max)(6) 曝气池平均时供气量Gs

R100 0.3EAR2276.910010063247.2m3h 则：Gs0.3EA0.312Gs(7) 曝气池最大时供气量Gs(max)

Gs(max)R(max)0.3EAR(max)0.3EA100 1002524.010070111.1m3h 0.312则：Gs(max)(8) 去除一千克BOD5的供气量

Gs2463247.22440.5m3空气kgBOD5 BOD5r37500(9) 每m3污水的供气量

Gs2463247.2245.06m3空气m3污水 4Q30103.6.4空气管道系统计算

在曝气池的两个相邻廊道的隔墙上布设一条空气干管，共15条空气干管。在每根干管上布设6对空气竖管，全曝气池共设则每根空气竖管供气量为曝气池总平面面积A

ALBn

1562180根空气竖管。

Gs(max)n70111.13.51m3h 180则：ALBn6665611880m2

每个扩散器的服务面积按S0.6m3个计，则需空气扩散器的总数为m118800.619800个，按m=21600个计，则每根竖管上安装

21600180120个，采用1026布置。

则：每个扩散器的配气量

Gs(max)n70111.13.25m3h个 21600 空气管路及曝气头的布置如图3.3及图3.4所示。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计计算节点，统一编号后列表（表3.5）进行空气管道计算。

空气管路总压力损失(h1h2)

(hh)266.7mmHO266.79.8072.616kPa

122网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失P

P2.6165.888.496kPa，为安全起见，取8.600Kpa.

图3.3 空气管路布置简图

1011171615141312

图3.4 曝气头布置图

表3.4 空气管路损失计算表

管道编号 管段长度 L/m m3/h m3/min 空 气 流 量 空气流速 v /（m/s） 管道管 径 D/mm 配 件 当量长度 L0/m 32 三通1个 0.29 管段计算长度 L0+L/m 9.8/ (Pa/m) 1.22 0.20 压力损失 h1+h2 9.8/Pa 17-16 0.5 3.25 0.054 0.244 16-15 15-14 14-13 0.5 0.5 0.5 6.5 9.75 13.00 0.108 0.1625 0.22 32 32 32 三通1个 三通1个 异径管1个 三通1个 异径管1个 四通1个 异径管1个 四通1个 异径管1个 弯头3个 三通1个 闸门1个 三通1个 异径管一个 四通1个 异径管一个 四通1个 异径管一个 四通1个 异径管一个 四通1个 异径管一个 四通1个 异径管1个 弯头2个 四通1个 异径管一个 三通1个 异径管一个 四通1个 异径管一个 0.29 0.29 1.01 1.78 1.78 1.78 0.41 0.70 1.12 0.7298 1.246 1.9936 13-12 0.25 16.25 0.27 60 2.90 1.62 1.39 2.2518 12-11 0.9 32.50 0.54 7.55 60 4.17 3. 0.62 2.4118 11-10 10-9 9-8 0.9 65.00 1.08 11.32 60 4.68 5.53 0.44 2.4332 8.7 6.6 6.6 6.6 6.6 9.0 162.50 325.00 650.00 975.00 1300.0 1625.0 2.71 5.42 10.83 16.25 21.67 27.08 5.22 2.61 5.22 7.83 10.44 13.04 125 250 250 250 250 250 10.59 7.00 7.19 10.15 12.68 12.68 19.65 13.21 17.86 22.36 22.14 26.87 0.76 2.56 1.40 0.95 1.25 1.52 14.934 34.356 25.004 21.242 27.675 40.3054 8-7 7-6 6-5 5-4 4-3 12 4625.0 77.08 15.65 400 29.57 30.24 0.58 17.542 3-2 2-1 12 30 17527 70111.1 292.11 1168.5 21.74 19.57 600 900 28.29 12.68 40.19 80.13 0.69 0..68 27.731 54.49 合 计 266．7

3.6.5空压机的选择

(1) 曝气沉砂池所需空气量为2916m3h，则空压机总供气量 最大时：70111.1+2916=73027.1m3h=1217.1m3min 平均时：63247.2+2916=66163.2m3h=1102.7m3min

(2) 空气扩散器安装在距池底0.2m处，因此空压机所需压P

P(5.20.21)9.858.8kPa

(3) 选型

根据所需压力和空气量决定采用RG450型罗茨鼓风机六台，五台使用，一台备用,其性能如表3.5所示。

表3.5 RG450型罗茨鼓风机性能表

风 压 转 速 进口流量 轴功率 电机级数 项 目 kPa 性 能 58.8 rmin m3min 电动机功率 kw kw kw 710 330.7 3 8 450 3.6.6污泥回流系统

(1) 回流量Qr

QrQR

则：QrQR1250030%3750m3h

(2) 回流设备选型

每组曝气池（两组）设一座泵房，共三座。选用六台LXB1000型螺旋泵，其性能如表3.6所示。

表3.6 LXB1000型螺旋泵性能表

项 目 直 径 流 量 mm m3h 660 转 数 rmin 48 功 率 kw 15 提升高度 安装角 m 4.5 30 性 能 1000 3.7二沉池

3.7.1池体尺寸计算

(1) 沉淀部分水面面积F

FQ nq式中：Q——设计流量，m3h，由设计任务书Q=12500m3h；

n ——池数，个，取n=9；

q——表面负荷，m3m2h，取q=1.4m3m2h。

则：FQ12500992m2 nq91.4(2) 池子直径D

D4F4F

499235.5m 取D36m 3.14则：D(3) 实际水面面积F

FD24

3.143621017.36m2 则：F44D2核算表面负荷qQ131.37m3m2h, F1017.4q在0.72~1.80 m3m2h之间，符合设计要求。

(4) 沉淀部分有效水深h2

h2qt

式中：t——沉淀时间，h，取t=2.5h。 则：h2qt1.42.53.5m

(5) 沉淀部分有效容积V

Qt nQ12500则：Vt2.53472.2m3

n9V(6) 污泥部分所需的容积V

SNT 1000n式中：S——每人每日污泥量，L人d，查《给排水设计手册》5取VS=0.6L人d；

N——设计人口数，人，取N=167104人；

T——两次清除污泥相隔时间，h，取T=4h。

SNT0.6120104413.3m3 则：V1000n2410009(7) 污泥斗容积V1 V1h53(r12r1r2r22)

h5(r1r2)tan

式中：h5——V1h53(r12r1r2r22)污泥斗高度，m；

r1——污泥斗上部半径，m，取r1=2.0m；

r2——污泥斗下部半径，m，取r2=1.0m；

——斗壁与水平面倾角，，取=60。

则：h5(r1r2)tan(2.01.0)tan601.73m

V1h53(r12r1r2r22)3.141.73(2.022.01.01.02)12.7m3 3(8) 污泥斗以上圆锥部分污泥容积V2

V2h43(R2Rr1r12)

Dr1)i 2h4(Rr1)i(式中：h4——圆锥体高度，m；

R——池子半径，m。

362.0)0.060.96m 2h3.140.962 V24(R2Rr1r12)(18182.02.02)365.7m3

33D2则： h4(Rr1)i(r1)i((9) 沉淀池总高度H

Hh1h2h3h4h5

式中：h1——超高，取h1=0.3m；

h3——缓冲层高度，取h3=0.3m。

则：Hh1h2h3h4h50.33.50.30.961.736.79m

(10) 沉淀池池边高H

Hh1h2h3

则：Hh1h2h30.33.50.34.1m

(11) 污泥总容积V

VV1V2

则： VV1V212.7365.7378.4m318.6m3

(12) 径深比Dh2

Dh2363.510.3在6~12之间，符合设计要求。

3.7.2中心管计算

(1) 进水管直径D，取D=800mm 则：v4Q44.20.93ms 22nD93.140.8v在0.9~1.2ms之间,符合设计要求。

(2) 中心管设计要求

v10.9~1.2ms v20.15~0.20ms v30.10~0.20ms

B(1.5~2.0)b h(13~12)h2 D4D

h3.5(3) 中心管直径D1，取D1=1.8m h21.75m

22则：D4D141.87.2m

v24Q44.20.18ms nD1293.141.82v2在0.15~0.20ms之间，符合设计合理要求。

(4) 设8个进水孔，取B2b

D8(Bb)

则：B2b20.240.48m

(5) h，取v30.18ms 则：hQ4.20.66m 8nBv3890.480.18(6) v1，取d800mm 则：v14Q44.20.93ms 22nd93.140.8v1在0.9~1.2ms之间，符合设计要求。

3.7.3出水堰的计算

(1) 出水堰采用直角三角堰过堰水深取h0.04m

(2) 堰口流量：q1.4h521.40.04520.448Ls

Q4.21031042个 (3) 三角堰个数 nmq90.448(4) 出水堰的出水流速取v0.6ms 则：断面面积AQ4.20.39m2 2mv290.6(5) 取槽宽为0.5m，水深为0.8m，出水槽距池内壁0.5m 则：D内D0.520.52361134m

D外D0.5236135m

(6) 出水堰总长l

l(D内D外)3.14(3435)216.66m

(7) 单个堰堰宽lln216.660.21m 1042(8) 堰口宽0.14，堰口边宽0.21-0.14=0.07m (9) 堰高

0.250.125m 2Q4.21031.59Ls (10) 堰口负荷qmnl2910420.14 q在1.5~2.9Ls之间，符合设计要求。

3.7.4集配水井计算

设计三个二沉池用一个集配水井，共三座。

(1) 取回流量R=30%

Q1(1R)Q4.23(130%)31.82m3s n9(2) 配水井来水管管径D1取D1=1100mm，其管内流速为v1 则：v14Q141.821.92ms D123.141.12(3) 上升竖管管径D2取D21200mm，其管内流速为v2 则：v24Q141.821.61ms 22D23.141.2(4) 竖管喇叭口口径D3，其管内流速为v3

D31.3D21.312001560mm 取D31600mm

则：v34Q141.820.91ms 22D33.141.6(5) 喇叭口扩大部分长度h3，取= 50 则：h3(D3D2)tan2(1.61.2)tan5020.24m

(6) 喇叭口上部水深h10.5m，其管内流速为v4 则：v4Q11.820.72ms D3h3.141.60.5(7) 配水井尺寸：直径D4D3(1.0~1.6)，取D4D31.5 则：D4D31.41.61.53.1m

(8) 集水井与配水井合建，集水井宽B1.0m，集水井直径为D5 则：D5D42B3.121.15.3m

3.7.5出水水质

BOD5、SS均达到设计出水水质标准。 BOD5=25kgL

SS<30kgL

3.7.6选型

选用ZG30型周边传动刮泥机九台，每座二沉池设一台，其性能

如表3.7所示。

表3.7 ZG30型周边传动刮泥机性能表

池 径 项 目 m 性 能 36 电 动 机 功 率 kw 2.2 滚 轮 与 轨 道 重 量 kg 型 式 钢滚轮、钢板轨道 14000 3.8接触池

3.8.1接触池尺寸计算

(1) 接触池容积V

VQt

式中：Q——设计流量，m3d，由设计任务书取Q=30104m3d； t——接触时间，min，取t=30min。 则：VQt30104306250m3 6024(2) 接触池平面面积A

AV h2式中：h2——有效水深，m，取h22.5m。

则：AV62502500m2 h22.5(3) 池长L

LA BAA

n式中：n——接触池个数，个，取n2；

A——单个池表面积，m2；

B——池宽，m，取B4m。

A25001250m2 n2A1250 L312.5m

B4则：A(4) 单廊道长L

L m式中：m——廊道条数，个，取m=14。

L则：LLL312.522.32mL23m m1014(5) 流速校核

QQ30104v0.17ms nWnBh2280042.53.8.2加氯间

(1) 加氯量W

WQq

式中：q——每日加氯量，mgL，取q=8.5mgL。 则：WQq301048.51032550kgd2.55td106.25kgh

(2) 选择加氯机

选用四台ZJ1型转子加氯机，三台工作，一台备用，其性能如表3.8所示。

表3.8 ZJ1型转子加氯机性能表 水 温 加 氯 量 kgh 外 形 尺 寸 水射器进水压力 宽高 mm2 MPa 项 目 型 号 ZJ1型转性 能 子加氯机 40 5~45 425610 >0.3 (3) 选择钢瓶

贮存3天的氯量为W贮3W32.557.65t,可选用容量为1000kg的液氯瓶十个,其中八个使用，两个备用，其性能如表4.9所示。

表3.9 钢瓶性能表

项 目 性 能 容 量 kg 1000 外径瓶高 mm2 8002020 自 重 kg 448 公称压力 MPa 2 生产厂家 常洲洪庄机械厂 加氯间与氯库合建，平面尺寸为22.08.0m2。 3.9计量槽

接触池后设巴式计量槽，共四条，喉宽0.9米，每条安装一台超声波流量计，信息输入电脑，可随时了解出水的流量变化情况。

4 污泥的处理与处置

4.1 污泥浓缩池

(1) 全固体量Q

Q(CSSNSSCBOD5NBOD5)1000

式中：CSS——初沉池SS浓度，为14～25g/人·d，此处取20 g/人·d

CBOD5——二沉池BOD浓度，为10～21 g/人·d,此处取15 g/人·d NSS——按SS浓度折算的人口数，为120万人， NBOD5——按BOD5浓度折算的人口数，为200万人 则：Q(CSSNSSCBODNBOD)1000

55 (2012015200)104100054000kgd (2) 浓缩污泥量Q

QQ 1P1式中：P1——污泥浓缩前含水率，%，取P199%；

——污泥密度，kgm3，取1000kgm3。 则：QQ540005.4106kgd5400m3d 1P199%1(3) 浓缩池有效容积V

VQT 24式中：T——停留时间，h，取T14h。 则：VQT5400143150m3 2424(4) 浓缩池表面积F

FV nh2式中：n——浓缩池个数，个，取n2；

h2——有效水深，m，h24m。

则：FV3150393.75m2 nh224(5) 浓缩池直径D

4F4393.7522.4m 取D24m 则：D3.14D4F

(6) 浓缩后污泥量Q泥

Q泥Q1P1 1P2式中：P2——浓缩后污泥含水率，%，P297%。 则：Q泥Q1P199%154001800m3d75m3h 1P2197%(7) 分离出的污水量Q水

Q水QP1P1 1P2P99%97%1P154003600m3d150m3h 1P2197%则：Q水Q(8) 池边水深H

Hh1h2h5

式中：h1——超高，m，取h10.5m。 h5 ——缓冲层高度，m, h50.5m 则：Hh1h2h50.540.55.0m

(9) 泥斗容积V泥

V泥V1V2

V1h33(r12r1RR2)

V2h43h3(Rr1)tan20 h4(r1r2)tan70

(r12r1r2r22)

式中：V1——泥斗以上梯形部分容积，m3；

V2——泥斗容积，m3；

h3——泥斗以上梯形部分高度，m； h4——泥斗高度，m；

r1——泥斗上扣宽，m，取r12.0m； r2——泥斗下口宽，m，取r21.6m。 则：h3(Rr1)tan20(122)tan203.m

h4(r1r2)tan70(2.01.6)tan701.1m V1h333.143.2(1212222)655.3m3

3h V24(r12r1r2r22)

33.141.12(21.621.62)11.23m3

3V泥V1V2655.311.23666.53m3

(r12r1RR2)

(10) 池体总高H

Hh1h2h3h4h5

则：Hh1h2h3h4h50.543.1.10.59.74m

(11) 浓缩机选择

选用NG14型周边传动浓缩机，其性能如表4.1所示。

表4.1 NG14型周边传动浓缩机

项 周边速度 mmin 目 性 能 2.3 电动机功率 kw 1.5 池 径 m 24 池边深 m 5.0 重 量 kg 6000 4.2 污泥消化池

污泥经浓缩后的泥量为V1800m3d75m3h，含水率为97%。采用中温二级消化处理，消化池停留天数为30d，其中一级消化20d，二级消化10d。消化池控制温度为33~35C，计算温度为35C。 4.2.1 一级消化池池体部分计算

(1) 一级消化池总容积V

100V P式中：V——新鲜污泥量，m3d，取V1800m3d75m3h；

V P——污泥投配率，%，取P6%。

100V100180030000m3 P6(2) 每座消化池的有效容积V

VV

n式中：n——消化池座数，个，取n=6。

则： V则：VV300005000m3 n6(3) 消化池总高度H

Hh1h2h3h4

式中：h1——集气罩高度，m，取h11m；

h2——上锥体高度，m，取h23m；

h3——消化池主体部分高度，应大于D212m，m，取h313m； h4——下锥体高度，m，取h42m。 则：Hh1h2h3h41213319m

图4.1 消化池池体计算简图

(4) 消化池各部分容积的计算 集气罩容积V1

V14d12h1

式中：d1——集气罩直径，m，取d12m。 则：V1d12h1243.142213.14m3

44弓形部分容积V2 V2h2(3D24h22)

式中：D——消化池直径，在6~35m之间，m，取D24m。 则：V224h2(3D24h22)3.143(3242432)692.37m3 24圆柱部分容积V3

V3D2h3

4则：V234Dh33.144242135878.08m3

下圆锥部分容积V4

V43hDDdd4(2)2222(22)2 式中：d2——池底下锥体直径，m，取d22m。

则：VD2d2Dd43h4(2)(2)2222 3.142(242)2242(2)2328.65m33222 消化池的有效容积V

VV3V4 则：VV3V45878.08328.656206.73m35000m3，符合要求。4.2.2 一级消化池池体各部分表面积计算

(1) 集气罩表面积F1

F14d21d1h1 则：F214d21d1h142219.42m2

(2) 池顶表面积F2

F24(4h22D) 则：F24(4h22D)3.144(43224)47.1m2

(3) 池盖表面积F

FF1F2

则：FF1F29.4247.156.52m2

(4) 池壁表面积（地面以上部分）F3

F3Dh5

式中：h5——池壁地面以上部分，m，取h58m。 则：F3Dh5248602.88m2

(5) 池壁表面积（地面以下部分）F4

F4Dh6

式中：h6——池壁地面以下部分，m，取h64m。 则：F4Dh63.14244301.44m2

(6) 池底表面积F5

F5d(Dd2) 22Dd222422)22()11.2m 222(则：dh4F5d(Dd2242)3.1411.2()457.18m2 22224.2.3二级消化池

二级消化池投配率为12%，池子总容积为一级消化池的一半，故设两座二级消化池，池子尺寸同一级消化池。 4.3贮气柜

(1) 产气量V

qQ泥T 24式中：q——单位体积污泥产气量，m3沼气m3污泥，取

Vq=8m3沼气m3污泥；

T——产气时间，h，取T=8h。 则：VqQ泥T8180084800m32424 (2) 贮气柜尺寸计算 单个湿式气柜的贮气量V

VVn 式中：n——湿式气柜个数，个，取n=6个。 则：VVn48006800m3 圆柱部分高度H

HV0.785D2

式中：D——圆柱部分直径，m，取D2H。 则：D13m

H6.5m

4.4 污泥控制室 4.4.1污泥投配泵的选择

(1) 估算扬程H

Hhh 式中：h——污泥从浓缩池到消化池的提升高度， h——中途损失，m，取h2m。 则：Hhh16218m

(2) 泵的流量Q

m，取h16m；

Q总 nt式中：Q总——投配污泥量，m3d，取Q总1800m3d；

Qn——投配的次数，次，取n=4

次；

t——每次工作时间，h，取t=0.5h。 则：QQ总180037.5m3h nt40.524(3) 选型

采用两台150NWL30020型立式污水污物泵，其中一台使用，一台备用，其性能如表4.2所示。

表4.2 150NWL30020型立式污水污物泵性能表 项 目 性 能 流 量 m3h 45 扬 程 m 20 转 速 rmin 2900 效 率 配用功率 % kw 60 5.5 4.4.2污泥循环泵

规定污泥循环泵要在5~10小时内把整个消化池的污泥全部循环一次。污泥循环泵的损失消耗在管路上,一般为4—5m。

(1) 循环泵流量Q

V t式中：V——消化池容积，取V5000m3；

Q t——搅拌时间，h，取t8h。 则：QV5000625m3h t8(2) 选型

采用七台AS754CB型潜水排污泵，其中五台使用，两台备用，其性能如表4.3所示。

表4-3 AS754CB型潜水排污泵性能表 项 目 性 能 流 量 m3h 145 扬 程 m 10 转 速 rmin 1450 功 率 kw 7.5 重 量 kg 200 4.4.3污泥控制室布局

污泥控制室建为三层混合结构，底层为半地下式泵房，中层为控

制表间和值班室，上层为污泥加热室（热交换），其平面尺寸为18.016.0m2。 4.5脱水机房

4.5.1采用带式压滤机除水 (1) 进入带式压滤机的污泥量Q泥

Q泥Q(1ab)(11)

12式中：Q——浓缩后污水量，m3d，取Q=1800m3d；

a——污水中干污泥的有机物含量，%，取a=60%；

b——污水中干污泥的有机物被消化后的百分比，%，

取b=70%；

1——消化池进泥含水量，%，取1=97%；

2——消化池出泥含水率，%，取2=92%。

则：Q泥Q(1ab)(11)

121800(10.60.7)(197%)283.5m3d

192%(2) 每小时产泥量Q泥

QQ泥泥t

式中：t——压滤机每天工作时间，h，取t=8h。 则：Q泥Q泥283.535.4m3h0.59m3min t84.5.2选型

采用三台DY3000型带式压滤机，其中两台使用，一台备用。 其性能如表4.4所示。

表4.4 DY3000型带式压滤机性能表

带 宽 项 目 m 功 率 kw 带 速 mmin 进 泥 含水率 % 滤 饼 含水率 % 产 泥 量 外 形 尺 寸 kgm2 mm3 00  3570  1950 性 能 3 2.2 0.5~4 95~98 70~80 50~500 脱水机房平面尺寸为20.015.0m2。 4.6 事故干化场

考虑机械脱水运行期间的调试和运转中有事故发生的可能性，设事故干化场一座。

事故干化场面积A

AtQ h式中：t——排泥时间，d，取t=3d；

h——泥高，m，取h=0.6m。

则：AtQ3283.51417.5m2 取总面积1500m2 h0.6事故干化场尺寸6025m2，干化场分三格，每格尺寸2025m2，

采用人工滤层。 4.7压缩机房

搅拌用气量q30m3min0.5m3s

选用三台3LB153型活塞式压缩机，其中两台使用，一台备用。其性能如表4.5所示。

表4.5 3LB153型活塞式压缩机性能表

排风量 m3min 15 转 速 活塞行程 电机型号 rmin mm 480 200 JR1156 项 目 性 能 电机功率 排风压力 kgcm2 kw 75 3 外 形 尺 寸 mm3 19488851907 压缩机房平面尺寸16.010.0m2

5 污水处理厂总体布置

5.1平面布置

5.1.1平面布置的一般原则

(1)按功能区分，配置得当；

(2)功能明确，布置紧凑； (3)顺流排列，流程简捷； (4)充分利用地形，降低工程费用；

(5)必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能； (6)构筑物布置应注意风向和朝向。 5.1.2 平面布置

污水厂的平面布置在工艺设计计算之后进行，根据工艺流程，单

体功能要求及单位平面图进行。

(1)污水区的位置

污水区按污水处理流程方向布置，污水进口处于厂区后部，各构筑物间布局紧凑，连接管道较短。

(2)污泥区的布置

污泥区位于厂区后部，处于主导风向的下风向，贮气柜之间间距为防火间距。

(3)生活区的布置

生活区位于厂区前部，处于主导风向的上风向，卫生条件较好。生活区包括办公、实验、生活、休闲场所。

在污水厂的平面布置中，具体说明如下： ① 厂区内绿地面积占厂区面积的30%以上。 ② 厂区内主要构筑物间距相距5～10m; ③ 厂区内主干道为10m； 5.2污水处理厂高程布置 5.2.1高程布置原则

(1)保证处理水在常年绝大多数时间里能自流排放水体，同时考虑污水厂扩建时的预留储备水头。

(2)应考虑某一构筑物发生故障，其余构筑物须担负全部流量的情况，还应考虑管路的迂回，阻力增大的可能。因此，必须留有充分的余地。

(3)处理构筑物避免跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。

(4)在仔细计算预留余量的前提下，全部水头损失及原污水提升泵站的全扬程都应力求缩小。

(5)应考虑土方平衡，并考虑有利排水。 5.2.2污水污泥处理系统高程布置

污水污泥处理系统高程布置见附录图L-03。

初沉池污泥直接进入浓缩池，经消化、脱水后外运初沉池污泥直接进入浓缩池，经消化、脱水后外运。二沉池排泥一部分采用回流泵提升后送入曝气池，另一部分剩余污泥进入污泥浓缩池，经消化、脱水处理后外

厂区设计地面标高40.50米。

总 结

通过设计，得出如下结论：

污水处理工艺采用传统活性污泥法，曝气池污泥负荷为0.32kgBOD5kgMLSSd，污泥回流比为30%，SVI为120mg/L，曝气系统采用鼓风曝气，扩散器为网状微孔扩散器，最大曝气量为70111.1m3/h，空压机选择RG-450型罗茨鼓风机。

格栅设两道，泵房前后各一道，泵前粗格栅，栅条间隙50mm，机械清渣，选用GH200040型链式旋转格栅除污机；泵后细格栅，栅条间隙20mm，选用GSRB1710型弧形格栅除污机。

泵房选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，泵的估算扬程为13.588m，选用550TUL型污水泵，扬程H10~45m。

沉砂池选择曝气沉砂池，池子容积为504 m3,共六座，尺寸：12×16.8×4.59（单位均为m），流行时间2min，采用重力排砂。

初沉池和二沉池采用中心进水的辐流式沉淀池，初沉池六座，直径为40m，高为6.83m，排泥间隔4h，选用ZG型周边传动刮泥机六台，二沉池九坐，直径为36m，高为6.79m，有效水深为3.5m ，选用ZG30型周边传动刮泥机九台，污泥回流设备采用LXB1000型螺旋泵。

污泥需进行浓缩和厌氧消化，浓缩采用重力浓缩，形式采用连续式的，处理后污泥含水率从99%降至97%。消化采用二级中温消化，消化温度为30天，一级消化20天，二级消化10天。脱水机房采用机械脱水，设备采用DY3000型带式压滤机。同时，考虑机械脱水运行期间的调试和运转中有事故发生的可能性，设事故干化场一座。污

泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满足消化池污泥加热需要，电能供本厂使用。

本设计出水水质为BOD≤25mg/L，SS≤30mg/L，达到国家污水排放标准的二级标准。处理后的污泥已基本实现了无害化，减量化，不会对环境造成二次污染。

[1] 高峻发，王社平 编. 污水处理厂工艺设计手册. 北京： 化学工业出版社. 20XX.

[2] 张希衡 主编. 水污染控制工程（第2版）. 北京： 冶金工业出版社. 20XX. [3] 陶俊杰 于军亭 编 城市污水处理技术及工程实例.北京：化学工业出版社20XX.

[4] 尹士君 李亚峰 编. 水处理构筑物设计计算. 北京：化学工业出版社. 20XX. [5] 闪红光 主编. 环境保护设备选用手册-水处理设备. 北京：化学工业出版社.

20XX.

[6] 高峻发 王彤 编. 城镇污水处理及回用技术. 北京：化学工业出版社. 20XX. [7] 丁尔捷，张杰主编. 给排水工程快速设计手册2排水工程. 北京：中国建筑工业出版社.1998.

[8] 张希衡 主编. 水污染控制工程（第2版）. 北京： 冶金工业出版社. 20XX. [9] 史忠祥 主编. 实用环境工程手册-污水处理设备. 北京： 化学工业出版社. 20XX.

[10]唐受印，戴友芝 编. 水处理工程师手册. 化学工业出版社. 2000.

[11]北京市市政设计院主编.给排水设计手册5 北京：中国建筑工业出版社.1985

附 录

本设计附图纸6张 污水处理厂平面图1张 污水处理厂流程图1张 污水处理厂高程图1张 污水处理厂曝气池平面图1张 污水处理厂曝气池剖面图1张 污水处理厂初沉池工艺图1张 需要CAD图的给我留言，免费的