AO法处理城市生活污水工艺方案设计

附件1：

设计工艺流程图

学 号：

课 程 设 计 题 目 学 院 专 业 班 级 学生姓名 指导教师

AO法处理城市生活污水工艺方案设计 环境工程 2010级环境二班

2

2012 年 11 月 30 日

目录

课 程 设 计 ................................................................................................................................................... 1 第一章 设计概论 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.1 设计依据和任务 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 1.2 设计目的 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。 第二章 工艺流程的确定 .............................................................................................. 错误!未定义书签。

2

2.1 AO工艺流程的优点 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 2.2 工艺流程的选择 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 第三章 工艺流程设计计算 .......................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 原始设计参数 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2 格栅 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3提升泵 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.4沉砂池 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.5初次沉淀池 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.6 A2/O 生化反应池 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 3.7 二沉池 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.8 触池和加氯间 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 3.9 污泥贮泥池的设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.10 脱水间 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 第四章 平面布置 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。

4.1平面布置原则 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2具体平面布置 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

课 程 设 计

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级：环境工程 指导教师： 工作单位： 题 目: A2O 法处理某城市生活污水工艺方案设计 已知技术参数和设计要求： 1.设计水量： 100000 m3/d 2.设计水质(mg/L)：CODCr：390 mg/L BOD5: 180 mg/L SS: 180 mg/L NH3-N: 40 mg/L 3:设计出水水质： CODCr：60 mg/L BOD5:20 mg/L SS: 20 mg/L NH3-N: 8 mg/L 4.厂址:厂区设计地坪绝对标高采用 15 m，进水泵房处沟底标高为绝对标高自设。 指导教师签名： 2012年 11月 30 日 教研室主任签名： 2012年 11 月30 日

第一章 设计概论

1.1 设计依据和任务

(1)原始数据: Q=100000m3/d 进水水质mgl:

出水水质mgl：

(2)设计内容和要求 设计内容主要包括： 1) 文献获取：充分利用现有文献资源，获取充分的国内外相关文献。 2) 工艺方案比选：对文献认真阅读后，就课题内容进行酝酿和思考，确定设计方案。 3) 工艺及主要构筑物计算：对计算确定各构筑物主要尺寸及工艺流程主要运行参数。 4) 设计图纸：详见设计要求。 (3)设计要求 1) 根据设计任务书提供的资料及相关标准、规范进行该项目的设计，包括：学会查阅科技文献资料了解城市污水处理技术的国内外现状、发展趋势。 2) 对所查阅科技文献资料进行归纳、运用，写出文献综述。 3) 弄清设计思路，掌握工艺设计的程序并进行该项目的工艺设计，包括：确

定工艺流程、设计计算、编制说明书及绘制工程设计图纸等。实际成果及要求包括：

① 设计说明书 ② 计算书； ③ 设计图纸

60 390 COD COD BOD 180 BOD 20 20 180 SS SS NH3-N 40 NH3-N 8

1.2 设计目的

伴随着我国城乡经济的快速发展，不可避免的带来了各种各样的环境问题，环境污染，生态破坏。在“三废”污染问题中，水污染问题成为重中之重。水是生命之源，而我国又是一个严重缺水的国家，水资源分布不平衡，南多北少，东多西少，人均水资源占有量不到世界的平均水平。

通过对城市污水处理厂处理工艺的选择、设计，可以培养环境工程专业学生利用 所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物的尺寸、运行参数等。为他们进一步深造和学习打下基础。 第二章 工艺流程的确定 2.1 A2O工艺流程的优点 ①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。 ②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。 ③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。 ④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。 缺点： ①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。 ②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。

③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）,一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。

阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。 阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。

阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。 阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。 阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。 阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。

其主要特点： ①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。

③ 处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在

85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。

④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。

⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。

⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。

以下为各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较

各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较 技术指标

方案 （BOD5基建去 除率％） 氧化沟 90～95 <100 >100 >100 费 能耗 占地 经济指标*

运

运行情况 管

适应负 荷备注 波动 适用于中小型污水厂、 需要脱氮除磷地区

行 理 稳情定 况 稳简定 便 稳简适应 SBR 90～99 <100 100 <100 约定 便 一简适应 适用于中、小型污水处理厂

可分期建设达到不同的 水质要求 AB 法 A/O和A2/O 生物膜法

85～95 <100 <100 90～95 >=90 100 般 便 一一适应 >100 >100 >100 约般 般 稳简一般 需脱氮除磷的大型污水厂

<100 <100 100 定 便 适应 适用于小型污水厂 2.2 工艺流程的选择 本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,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NH3-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”。

具体工艺流程：

2

第三章 工艺流程设计计算 3.1 原始设计参数 原水水量 Q=100000m3/d=1.157m3/s 2.72.71.24 0.110.11Q1157总变化系数Kz Kz设计流量 QmaxKzQ1.241.1571.4347m3/s

3.2 格栅

⑴ 栅条的间隙数n,

过栅流速一般为0.6~1.0m/s，取v=0.8 m/s； 栅条间隙宽度b=0.04 m; 格栅个数2个； 格栅倾角，取α=60 0

1.4347 Q=0.717 m3/s

2由最优水力断面公式得栅前水深 h = 0.47m B1 =2h=2×0.47=0.94m nQsin bhv 式中 Q------污水设计流量，m3/s； α------格栅倾角，(o)，取α=60 0; b ------栅条间隙，m，取b=0.04 m; n-------栅条间隙数，个； h-------栅前水深，m，取h=0.47m; v-------过栅流速，m/s,取v=0.8 m/s; 隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。 则： 1.4347sin600 n  20.040.470.8 =44.4 取 n=45(个) 则每组中格栅的间隙数为45个。

⑵栅槽宽度 B

设栅条宽度 S =0.01m 则栅槽宽度 B = S(n-1)+bn

=0.01×(45-1)+0.04×45 =2.24m ⑶ 进水渠道渐宽部分的长度L1

设进水渠道B1=2.0 m，其渐宽部分展开角度α1=20 0

LB1B12.2402tan.942tan2001.79m

1⑷栅槽与出水渠道连接处渐窄部分L2 L2L121.7920.895m ⑸通过格栅的水头损失

4 S3b h•v222g•sin•k g ---------重力加速度，m/s2 k ---------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3； ξ--------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。 hv22•2g•sin•k 42.42(0.01)30.82sin6003 0.0419.6 =0.03m ⑹栅后槽总高度H H=h+h1+h2=0.47+0.3+0.03=0.8m ⑺栅槽总长度L

LL1L120.51.0Htan60

H1hh1 =0.47+0.3=0.77m

LL1L20.51.0H1tan60=1.79+0.895+0.5+1.0+0.77tan60=4.6m

⑻ 每日栅渣量W

W86400QmaxW1864001.43470.033.0m³/d

1000Kz10001.24W＞0.2m³/d，宜采用机械清渣 ⑼设备选型

采用GH 型链式旋转除污机，型号为GH—800 技术参数

格栅宽度 栅条净距 过栅流速 电机功率 800mm 16 <1 0.75kw

3.3提升泵

各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。

污水提升前水位6.18m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位15.00m(即出水井水面标高)。

所以，提升净扬程Z=25.64－16.82=8.82m 水泵水头损失取2.0m

从而需水泵扬程H=Z+h=8.82+2=10.82m

再根据设计流量4166.7m3/h，采用7台QW系列污水泵，单台提升流量700m3/s。采用QW系列潜水污水泵(250QW700-12)5台，六用一备。该泵提升流量650m3/h，扬程12m，转速980r/min，功率37kW。 3.4沉砂池 沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂前端，保 护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥 作为肥料的价值。沉砂池的类型，按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉砂池、曝气 沉砂池、钟式沉砂池和多尔沉砂池。 平流沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出 流渠、闸门、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单 和排沉砂方便等优点。 平流沉砂池的设计最大流速为3m/s，最小流速为0.15m/s；最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30～60s；有效水深不应大于1.2m；池底坡度一般为（0.01～0.02）。 设计参数

⑴污水流量：量Qmax1.4347m3/s

⑵水平流速：一般为（0.15～0.3m/s），取v=0.3m/s。 ⑶最大流量时停留时间：t=30s 设计计算

⑴长度L Lvt0.3309m

⑵水流断面积（A）

AQmax1.43474.78m2 v0.3⑶池总宽度B 取n=4 格，每格宽b=1m 即：B=nb =414m ⑷有效水深h2 A4.78h21.2m B4⑸沉砂斗所需容积V V86400Qmax•T•X3.0m3 1000•Kz式中：X——城市污水沉砂量, 取0.03L/m3(污水)； T——清除沉砂的间隔时间，d，取T＝1d； K z ——污水流量总变化系数，K z＝1.24。 ⑹每个沉砂斗的容积V0 设每一分格有2个沉砂斗，共有8个沉砂斗，则 V0=3.0/8=0.375m³ ⑺沉砂斗上口宽 2h3'aa11.26m tg60'' 式中：h3——斗高，m，取h3=0.4m；

a1——斗底宽，m，取a1=0.8m；

斗壁与水平面的倾角60°。

1'2a22aa12a120.43m3＞0.375m3 符合要求 ⑻沉砂斗容积V1h36 ⑼沉砂室高度h3 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。沉砂室有两部分组成：一部

分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为[2（L2+a）+0.2]。

L2a0.2921.260.23.14m（0.2 为二沉砂斗之间隔壁厚） 22'h3h30.02L20.40.023.140.463m

L2=

⑽池总高度 H

设超高h10.3m，则

Hh1h2h30.31.20.4631.963m ⑾验算最小流速vmin在最小流量时，只用1 格工作n=1， Qmin=Qmaxvmin11=1.4347=0.36m3s 44Qmin0.360.3m/s＞0.15m/s n1wmin111.2式中:Qmin ——最小流量，m/s； n1——最小流量时工作的沉砂池的数目，个； wmin——最小流量时沉砂池中的水流断面，m2。 ⑿设备选型 选择PGS 型刮砂机，型号为PGS4000 技术参数 池宽 驱动功率 运行速度 设备质量 4m 2.2kw 0.8m/min 6500kg 栏杆闸板h1h20.h306a1h'3°55Dg200Dg200

b20°a1l1l2aL200a1al2l3150b 沉砂池设计计算示意图 3.5初次沉淀池 初淀池的作用是对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。辐流 沉淀池是一种直径较大的圆形池，废水经进水管进入中心布水管后，通过筒壁上的孔口和 外围的环形穿孔整流挡板，沿径向呈辐射状流向池周，经溢流堰或淹没孔口汇入集水槽排 出。沉于池底的泥渣由刮泥机刮入泥斗，再借污泥泵排出。 设计参数 ⑴池子直径（或正方形一边）与有效水深的比值，一般取6 ~ 12； ⑵池径不宜小于16m； ⑶池底坡度一般采用0.05 ~ 0.10； ⑷刮泥机的旋转速度一般为1~ 3r/h 外周刮泥板的线速不超过3m/min ，一般用1.5m/min ；

⑸在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为过水断面面积的6% ~ 20% 设计计算 ⑴池子总面积A 设表面负荷q 2m3/ m2•h；n 4座 A=

Qmax1000001.24==645.83m3 nq242420°

池径D D=

4A=

4645.83=28.7m,取D=29m

3.14实际水面面积A

3.14292A m2

44D2实际表面负荷q q =Qmax124000==2 m3/ m2h nA424645.8⑵有效水深h 2 设沉降时间t 1.5 h，则 h2 qt 21.5 3m ⑶泥渣体积V V=24QmaXT(C0C)100 (100P)n1000 式中：P——泥渣含水率（%），P 95%； ——泥渣容重kg/m3，1000 kg/m3； T ——排泥周期，T 2 d； C 0,C——分别为进水和出水的SS 浓度mg/l.C0=18080%=144mgL

C=14450%=72mgL V=24QmaXT(C0C)100=89.28m3 (100P)n1000⑷圆锥形泥斗容积Vd Vd=

3h5(r12+r1r2+r22)

式中：r1 、r2——为泥斗的上，下底半径，r1=2.2m，r2=1.6m；

h5 ——泥斗高，m

h5 (r1 r2 )tgtg60 m 则：

Vd=

3h5(r12+r1r2+r22)=11.9m3

⑸池中心与池边落差h4

设池底坡度i=0.05。

D29h4=(r1)i=(2.2)0.05=0.62m

22⑹污泥斗以上圆锥部分污泥容积V3 V3=

h43(R2Rr1r12)=

3.140.62(102+102.2+2.22)=82.3m3 3⑺污泥斗体积校核 Vd+ V3=11.9+82.3=94.2m3>89.28m3 ⑻沉淀池总高H H=h1+h2+h3+h4+h5 式中：h 1 ——保护高度，h 1 0.3m； h 3 ——缓冲高度，h 3 0.3+0.4=0.7m h 4 ——底坡落差，h 4 0.47m H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.7+0.62+1.04=5.66m ⑼径深比校核 D29==9.7 在6~12 范围内，符合要求 h23⑽设备选型 当D>20m 时，一般采用周边传动刮泥机。选ZG周边传动刮泥机，型号为ZG—22

技术参数 适用池径 电机功率 刮泥板边缘线速度 中心载荷 周边载荷 22m 1.5w 2~3 m/min 53955 58860

经过一级处理后，BOD 的去除率为20% ，SS 的去除率为20% ，则从初沉池流出的污水中BOD 80% 144mg/l，SS 18080% 144mg/l。

3.6 A2/O 生化反应池

生化池由三段组成，既厌氧段、缺氧段、好氧段。在厌氧段，回流的好氧微

生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合

液回流供给NO3—N 作电子受体，以进行反化硝脱氮。在最后的好氧段中，好氧微生物进行硝化和去

除剩余BOD 的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐而在菌体内贮藏起来，通过沉淀池排放剩余污泥而达到除磷的目的。生化池示意图见图2-4。

. 已知条件 设计流量： Q=100000m3/d(不考虑变化系数) 设计进水水质： BOD(S0)=144mg/l ；COD=390mg/l ；SS=144mg/l；NH3-N =40mg/l 设计出水水质:COD≤60mg/L，BOD（SE）≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L 1.设计计算(污泥负荷法) ⑴有关设计参数 ① BOD污泥负荷： N=0.14kg BOD5/(kgMLSS*d) ② 回流污泥浓度：XR=6000(mg/L) ③ 污泥回流比： R=100% ④ 混合液悬浮固体浓度： R1 XXR60003000(mg/L) 1R11

⑤ 反应池容积V

V

⑥ 反应池总水力停留时间 tV34285.70.34(d)8.20(h) Q100000QS010000014434285.7(m3) NX0.143000

⑦ 各段水力停留时间和容积

厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3

1厌氧池水力停留时间 : t18.201.64(h)

51厌氧池容积 : V134285.76857.14(m3)

51缺氧池水力停留时间 : t28.21.64(h)

51缺氧池容积 : V234285.76857.14(m3)

53好氧池水力停留时间 : t38.204.92(h) 53厌氧池容积 : V334285.720571.42(m3) 5 ⑧ 剩余污泥量W 生成的污泥量W1 W1Y(SoSe)Q 式中： Y —— 污泥增殖系数，取Y=0.6。 将数值代入上式： W1Y(SoSe)Q0.6(0.1440.02)1000007440kg/d 内源呼吸作用而分解的污泥W2 W2kdXrV 式中： kd —— 污泥自身氧化率，取kd=0.05。 Xr —— 有机活性污泥浓度，Xr=fX，f ∴Xr=0.75×3000=2250mg/L

W2kdXrV0.052.2517142.851928.57kg/d1929kg/d 不可生物降解和惰性的悬浮物量（NVSS）W3，该部分占TSS约50% W3(TSSTSSe)50%Q(0.1440.02)50%1000006200kg/d 剩余污泥产量W

W=W1-W2+W3=11711kg/d

MLVSS0.75（污泥试验法）

MLSS

⑨反应池主要尺寸

反应池总容积:V=34285.7m3

设反应池2组，单组池容积 V单=V/2=17142.85(m3) 有效水深 h=6.5m 单组有效面积S单=

V单h=2637.36m3

采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b7.5m 单组反应池长度L=S单B=2637.36=70.3m 57.5校核：b/h=7.5/6.5=1.15(满足b/h=1～2)； L/b=70.3/7.5=9.37(满足l/h=5～10)； 取超高为0.5m，则反应池总高H=0.5+6.5=7m ⑩反应池进、出水系统计算 1)进水管 单组反应池进水管设计流量Q1=管道流速v=0.98 m/s 管道过水断面面积A=Q1/v=0.73m2 管径d4A40.730.964(m) 3.14Q=0.717 m3/s 2取出水管管径DN1000mm Q0.717校核管道流速===0.96 m3/s A0.982()22)回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QR

QRRQ1.0100000=1.157(m3/s) 86400管道流速取 v1=0.73 (m/s) 取回流污泥管管径 DN1000 mm

3)进水井

反应池进水孔尺寸：

进水孔过流量：Q2=(1+R)Q/2=(1+1)100000÷86400÷2=1.157m/s) 孔口流速 v=0.65m/s，

孔口过水断面积 A=Q2/v=1.157÷0.60=1.93(m2)

取圆孔孔径为 2000 mm 进水井平面尺寸为 6×6(m×m)

4)出水堰及出水井.按矩形堰流量公式计算： Q3=0.42×2g× b× H1.5 =1.86 b ×H1.5 3

式中 Q3(11)Q3.5(11)1.1573.54.05(m3/s) 22b——堰宽，b=7.5 m; 3.5——安全系数 H——堰上水头，m Q3)30.438 m H(1.86b2出水孔过流量Q4=Q3=4.05(m3/s) 孔口流速v0.7m/s Q4.05孔口过水断面积A===5.78m3 0.7取出水井平面尺寸:1.3×7.5 m×m 5)出水管 单组反应池出水管设计流量: Q5=

Q3=2.025 m3/s 2管道流速 v=0.96 m/s

管道过水断面 A=Q5/ v=2.025÷0.96=2.1m2 管径d4A42.11.643(m) 3.14取出水管管径DN1700mm

校核管道流速=

⑵ 曝气系统设计计算

1)设计需氧量

Q5=0.9 m/s AORa'Q(SSe)b'XVV4.6Nr2.6NO3

其中：第一项为合成污泥需要量，第二项为活性污泥内源呼吸需要量，第

三项为消化污泥需氧量，第四项为反硝化污泥需氧量

2)的氨氮中被氧化后有90%参与了反硝化过程，有10%氮仍以NO3存在

3)用于还原的NO3-N=(40-8)90%=28.8mg/L 仍以NO3存在的NO3-N=(40-8)10%=3.2 mg/L 4)取a'0.6,b'0.07 ORa'Q(SSe)b'XVV4.6Nr2.6NO3 =0.6100000(0.144-0.020)+0.07262003.0+(4.6-2.6)1590%100000103-4.6 1510%100000103 =14952kgd=623kgh 所以总需氧量为14952kgd=623kgh 最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则 ORmax=1.4623=872.2kgh 除1kgBOD5的需氧量 =OR14952==1.206kgO2kgBOD5 Q(S0SE)100000(0.1440.02)5)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℃ ，将实际需氧量 AOR换算成标准状态下的需氧量 SOR

SORCsm(T)CL1.024(T20)

AORCsb(20)

=25287.04kgO2d=1054.04kgO2h

相应的最大标准需氧量ORmax=1.4 SOR=1475.7kgh GS=

SOR1054.04100=10017567.3m3h 0.3EA0.320最大时的供气量GSmax=1.4GS=24594.3m3h 6)所需空气压力p

ph1h2h3h4h0.23.80.40.54.9m 式中 h1h20.2m——供凤管到沿程与局部阻力之和 h3＝3.8m——曝气器淹没水头

h40.4m——曝气器阻力 h0.5m——富裕水头 7)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。 n1=ORmax1475.7==5271个 2q20.14供风管道计算 供风干管道采用环状布置 流量QS=0.5GSmax=12297.2m3h=3.42m3s 流速v10m/s 管径d4QS43.420.66(m) 103.14取干管管径为DN700mm，单侧供气(向单侧廊道供气)支管

1G QS单=max=4099.05m3h=1.14m3s

32流速v10m/s 管径d4QS41.140.38(m)

103.14

取支管管径为DN400mm 双侧供气QS双=2QS单=2.28m3s 流速v10m/s 管径d4QS双42,280.54(m)

103.14取支管管径DN550mm

(3) 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/m3池容计算。 厌氧池有效容积.V厌507.55.0=1875m3 混合全池污水所需功率为518759375W 污泥回流设备 污泥回流比R100% 回流污泥量QR=RQ=1100000m3d4166.7m3h 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备) 单泵流量QR单=0.54166.7=2083.4m3/d 水泵扬程根据竖向流程确定。 (4) 混合液回流设备 1)混合液回流比R内＝200％ 混合液回流量QR=QR内=2100000=200000 m3/d=8333.3m3/h 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备) 单泵流量QR单=0.52)混合液回流管。

混合液回流管设计Q6=R内Q=1.157 m3/s 2QR=2083.3 m3/d 2泵房进水管设计流速采用v1.5m/s 管道过水断面积A=Q6/1.5=0.77m3/s

管径d4A41.1571.2(m)

3.14取泵房进水管管径DN1200mm

1.157校核管道流速：==1.02 m/s

1.2243)泵房压力出水总管设计流量 Q7=Q6=1.157 m3/s 设计流速采用v1.2m/s 管道过水断面积A=4AQ7=0.96m2 管径d40.961.1(m) 3.14取泵房压力出水管管径DN1200mm

反应池计算简图 3.7 二沉池 采用中心进水周边出水辐流式二次沉定池 ⒈已知条件 Q100000(m3/d)4166.67(m3/h) A2/O 反应池悬浮固体浓度 X3000(mg/L) 二沉池底流生物固体浓度 Xr6000(mg/L) 回流污泥比 R100%

沉淀池计算简图 ⒉设计计算 ⑴ 沉淀部分水面面积 F ，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 q1.5(m3/(m2h))，设两座二沉池， n2. F⑵ 池子直径 D D4FQ4166.671388.9(m2) nq21.541388.942(m) 1沉淀部分水面面积F=4D21385.4 二次沉淀池表面负荷qQ4166.671.5m3/m2.h nF21385.4⑶ 校核固体负荷 G 24(1R)QX24(11)4166.673G433.1[kg/(m2d)] F1385.4⑷ 沉淀部分的有效水深 h2， 设沉淀时间： t2.5(h) h2qt1.52.53.75(m)

⑸ 沉淀区的容积 V ,设计采用周边传动的刮吸泥机排泥,污泥区容积按 2h 贮泥时间确定.

V2T(1R)QX22(11)4166.67300011111.12(m3)

XXr30006000

每个沉淀池污泥区的容积 V⑹ 污泥区高度 h4

V11111.125555.56(m3) 22① 污泥斗高度. 设池底的径向坡度为0.05, 污泥斗直径D21.5(m) 上部直径 D13.0(m),倾角 600, 则

 h4D1D231.5tan600tan6001.3(m) 22h412(D1D1D2D2)22 V11.312(3231.51.52)5.36(m3) ② 圆锥体高度  h4h412DD14230.050.050.975(m) 22(D2DD1D1)2 V20.97512(42242332)484.7(m3) ③ 竖直段污泥部分的高度  h4VV1V25555.565.26484.73.66(m) F1385.4h4h41.300.9753.665.9(m) 污泥区高度 h4h4⑺ 沉淀池总高度 H, 设超高 h1=0.3 m, 缓冲层高度h30.50 m. Hh1h2h3h40.33.750.55.910.45(m) ⑻ 出水三角堰计算 出水三角堰(900) 三角堰中距 L10.2(m), 采取双边出水,总长

L(2D20.821.460.83)(2371.62.920.83)214.83(m)

式中:

0.8——为集水槽外框距池壁距离 1.3——为集水槽内框距池壁距离

0.83——为出水堰及集水槽宽度，由后面集水槽计算求得

三角堰个数 nL214.831074(个) L10.2每个三角堰的流量 q1

q1Q1.754166.671.750.00094(m3ls)

3600107423600107421q三角堰堰上水头 h(1)2.470.053(m)

1.343集水槽宽B0.9(集水槽水深 H Qmax1.2)0.40.9(1.434721.2)0.40.85(m) 2H1.25B1.250.851.06(m)

出水堰计算简图接 3.8 触池和加氯间 采用隔板式接触反应池 1. 设计参数

设计流量：Q\"=50000m3d=578.7L/s (设两座) 水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量：4.0mg/L 平均水深：h2.0m 隔板间隔：b3.5m

2. 设计计算

(1)每座接触池容积：V= Q\"T=578.71033060=1041.7m3 表面积 A=

V=520.8m2 h隔板数采用2个

则廊道总宽为 B=(2+1)3.5=10.5m

A接触池长度 L==49.6m

BL长宽比=14.2 b实际消毒池容积V\"=BLh=10.549.62=1041.6m3 实际水深H=2+0.3=2.3m 径校核均满足有效停留时间 (2)加氯量的计算： 设计最大加氯量为max =4100000103=400kg/d=16.7kg/h 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量16.7kg/h 3.8 浓缩池 ⒈设计参数：含水率P099.2%，固体浓度C08(kg/m3)，采用重力浓缩。 日产剩余污泥量为： W11711q1464m3/d 199.2%0.8%⒉ 设计计算 ⑴ 浓缩池面积 A , 浓缩污泥为剩余污泥,污泥固体通量选用 30(kg/(m2.d)) 浓缩池面积 AQC014648390.4(m2) G30Q——污泥量，m3/d； Co——污泥固体浓度，kg/m3； G——污泥固体通量，kg/(㎡.d)； ⑵ 浓缩池直径,座圆形辐流二次沉淀池： 直径DA4390.4.422.3m ，取D=23m

⑶ 浓缩池深度H

浓缩池工作部分的有效水深 h2T 为浓缩时间, 取15(h)

146415h22.344m

24390.4超高 h10.3(m), 缓冲层高度h30.3m, 浓缩池设机械刮泥,池底坡度

QT 24Ai1/20 ,污泥斗下直径D11.50m, 上底直径D23.00m 池底坡度造成的深度h4(DD2233.00)i()1/200.5(m) 2222污泥斗高度 h5D2D1tan5501.07m 2550——污泥斗倾角； 浓缩池深度 Hh1h2h3h4h50.32.3440.30.51.074.514m

3.9 污泥贮泥池的设计

进泥量：设计进泥量为QW=1464m3/d 贮泥时间：T=12h

池容为：

V=QWT=1464×12÷24=732m3 贮泥池尺寸：

将贮泥池设计为方形，尺寸为： L×B×H=12.5m×12.5m×5m

3.10 脱水间

1.压滤机选型：过滤流量89.8m3d

设计2台压滤机，每台每天工作7h,则每台压滤机处理量 Q89.86.4m3d 27选择DY15型带式压滤脱水机 2. 加药量计算 设计流量89.8m3d 絮凝剂PAM 投加量，以干固体的0.4%计 W0.4%5003%1005%60%0.048t

第四章 平面布置 在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠极其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。

污水处理厂的平面布置包括：生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、药剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小，一般采1:200~1:1000比例尺的地形图绘制总平面图，常用比例尺为1:500。

4.1平面布置原则

1、污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60％。

2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。

3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。 4、生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。 5、污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。 6、污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。 7、厂区消防的设计和消化池、贮气罐、污泥气压缩机房、污泥气发电机房、污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。 8、污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。 9、污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下要求： 1） 主要车行道的宽度：单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车道；

2） 车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m； 3）人行道的宽度宜为1.5～2.0m；

4） 通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°，不宜大于45°； 5） 天桥宽度不宜小于1.0m；

6） 车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。

10、污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。

11、污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。

12、污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。

13、污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜时，应采用明渠。 管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。 管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。

14、污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。 15、处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。 16、污水厂宜设置再生水处理系统。 17、厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。 18、污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。 19、污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。 20、位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。 21、根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。 22、处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。

4.2具体平面布置

1、工艺流程布置

工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。

2、构（建）筑物平面布置

按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域：

1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括：污水总泵站、格栅间、平流沉砂池、初沉池、A2/O构筑物、沉淀池、消毒池、鼓风机房。

2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈直线型布置。包括：污泥浓缩池、贮泥池等。

3）生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的一个区， 位于主导风向的上风向。 3、污水厂管线布置 污水厂管线布置主要有以下管线的布置： 1）污水厂工艺管道 污水经总泵站提升后，按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。 2）污泥工艺管道 污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运出厂外。 3）厂区排水管道 厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放，而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接入泵前集水池继续进行处理。 4）空气管道 5）超越管道 6）厂区该水管道和消火栓布置 由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔120.m的检间距设置1个室外消火栓。 4、厂区道路布置 1）主厂道路布置

由厂外道路与厂内办公楼连接的带路为主厂道路，道宽6.0m，设双侧1.5m的人行道，并植树绿化。

2）车行道布置

厂区内各主要构（建）筑物布置车行道，道宽4.0m呈环状布置。

3）步行道布置对于无物品、器材运输的建筑物，设步行道与主厂道或车行道相连。

5、厂区绿化布置。