污水處理廠課程設計--二級污水處理廠

1、<p><b>　　1 總論</b></p><p>　　1.1 設計任務和內容</p><p>　　1.1.1 設計任務</p><p>　　為某城市設計一座日處理為12萬的二級污水處理廠</p><p>　　1.1.2 設計內容</p><p>　?、俟に嚇嬛镞x型作說明&l

2、t;/p><p>　?、谥饕幚碓O施（格柵 、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池）的工藝計算</p><p>　?、畚鬯幚韽S的平面和高程布置</p><p>　　1.2 任務的提出目的及要求</p><p>　　1.2.1 任務的提出及目的</p><p>　　隨著經濟飛速發展，人民生活水平的提高，對生態環境的要求日益提

3、高，要求越來越多的污水處理后達標排放。在全國乃至世界范圍內，正在興建及待建的污水廠也日益增多。有學者曾根據日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規模：日處理量大于10萬m3為大型處理廠，1---10m3萬為中型污水處理廠，小于1萬m3的為小型污水處理廠。</p><p>　　根據所確定的工藝和計算結果，繪制污水處理廠總平面布置圖，高程圖，工藝流程圖。</p><p><b>

4、;　　1.2.2 要求</b></p><p>　?、?方案選擇合理，確保污水經處理后的排放水質達到國家排放標準。</p><p>　?、?所選廠址必須符合當地的規劃要求，參數選取與計算準確。</p><p>　?、?全圖布置分區合理，功能明確；廠前區，污水處理區污泥處理區條塊分割清楚。延流程方向依次布置處理構筑物，水流創通。廠前區布置在上風向并用綠化

5、隔離帶與生產區隔離，以盡量減少對廠前區的影響，改善廠前區的工作環境。</p><p>　?、?構筑物的布置應給廠區工藝管線和其他管線設有余地，一般情況下，構筑物外墻距道路邊不小于6米。</p><p>　?、?廠區設置地坪標高盡量考慮土方平衡，減少工程造價，滿足防洪排澇要求。</p><p>　?、?水力高程設計一般考慮一次提升，利用重力依次流經各個構筑物，配水管的

6、設計需優化，以盡量減少水頭損失，節約運行費用。</p><p>　?、?設計中應該避免磷的再次產生，一般不主張采用重力濃縮池，而是采用機械濃縮脫水的方式，隨時將排出的污泥進行處理。</p><p>　?、?所選設備質優、可靠、易于操作。并且設計必須考慮到方便以后廠區的改造。</p><p>　?、?附有平面圖，高程圖各一份。</p><p>

7、<b>　　1.3 基本資料</b></p><p>　　1.3.1 設計基本要求</p><p>　　污水處理量：12萬，污水處理廠設計進出水質：（如下表）</p><p>　　1.3.2 處理要求</p><p>　　污水經二級處理后應符合以下具體要求：</p><p>　　≦70mg/

8、L； ≦20 mg/L； ≦30 mg/L</p><p>　　1.3.3 處理工藝流程</p><p>　　污水采用傳統活性污泥法工藝處理，具體流程如下： </p><p>　　污水→分流閘井→格柵間→污水泵房→出水井→計量槽→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→消毒池→出水</p><p>　　1.3.4 氣象與水文資料</p>

9、;<p><b>　?。?）氣象</b></p><p>　　風向： 多年主導風向為北北東風 </p><p>　　氣溫： 最冷月平均為5℃</p><p>　　最熱月平均為32.5℃</p><p>　　極端氣溫，最高為41.9℃；最低為－1℃；最大凍土深度為0.05m</p><

10、;p><b>　?。?）水文</b></p><p>　　降水量： 多年平均為每年728mm</p><p>　　蒸發量： 多年平均為每年1210mm</p><p>　　地下水水位： 地面下5～6m</p><p>　　1.3.5 廠區地形</p><p>　　污水廠選址在64-66m之

11、間，平均地面標高為64.5m。平均地面坡度為0.3%-0.5%，地勢為西北高，東南低。廠區征地面積為東西長380m，南北長280m。 </p><p><b>　　1.4 設計成果</b></p><p>　?。?）設計計算說明書一份；</p><p>　　

12、（2）設計圖紙：污水廠平面圖和污水處理高程圖各一張。</p><p>　　2 污水處理工藝流程說明</p><p>　　該城市排放的污水主要含COD、BOD、SS等污染物，所以本污水處理廠擬采用傳統活性污泥法工藝處理，主要流程如下圖（圖2—1）所示：</p><p>　　圖2—1 污水處理廠工藝流程圖</p><p>　　3 處理構筑物

13、設計</p><p><b>　　3.1 閘門井</b></p><p>　　為使污水處理在出現故障時能夠超越所有構筑物，在進入格柵井前設置閘門井。</p><p>　　尺寸(M)：LBH=433</p><p><b>　　3.2 格柵</b></p><p>　　3.

14、2.1　設計說明 </p><p>　　格柵的作用是攔截懸浮物或漂浮物，以便保護水泵。本設計采用中格柵，提升水泵采用螺旋泵。柵條的斷面主要根據過柵流速確定，過柵流速一般為0.6～1.0m/s，槽內流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內將發生沉淀。所以，本設計格柵的柵條間隙擬定為20.00mm。</p><p>　　3.

15、2.2 設計計算 </p><p><b>　　設計流量：</b></p><p><b>　　a.日平均流量： </b></p><p><b>　　b.日最大流量：</b></p><p>　　計算草圖（圖3—1）：</p><p>　　圖3—1

16、 格柵水力計算簡圖</p><p><b>　　設計參數：</b></p><p>　　設格柵個數 N=2個</p><p>　　柵前流速 過柵流速 </p><p>　　柵條間凈間隙 b=20.00mm 柵前部分長度 0.5m</p><p>　　格柵傾角

17、=60° 單位柵渣量 =0.05m3柵渣/103m3污水</p><p><b>　　柵前水深</b></p><p>　　根據最優水力斷面公式 計算得：</p><p><b>　　所以柵前水深 </b></p><p><b>　　柵

18、槽寬度</b></p><p>　　a.柵條的間隙數n，個 </p><p><b>　　柵條數： </b></p><p><b>　　b.柵槽寬度，m</b></p><p>　　設計采用ø10圓鋼為柵條，寬度 </p><p>

19、;<b>　　則柵槽寬度：</b></p><p><b>　　過柵水頭損失</b></p><p>　　由上面三個式子得： </p><p>　　式中： ——受污染物堵塞時水頭損失增大倍數，一般取3</p><p>　　——柵條寬度，0.01m</p><p>

20、;　　——形狀系數，矩形：2.42；圓形：1.79</p><p><b>　　——重力加速度，取</b></p><p>　　設計柵條斷面為圓形斷面，，則</p><p><b>　　柵后槽的總高度</b></p><p>　　設柵前渠道超高 ，則</p><p><

21、b>　　格柵的總長度</b></p><p>　　a. 進水渠道漸寬部分的長度</p><p>　　進水渠寬，設其漸寬部分展開角度， 則</p><p>　　b. 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p><b>　　c. 格柵前槽高</b></p><p><

22、b>　　則格柵的總長度為</b></p><p><b>　　每日柵渣量</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——單位柵渣量，污水。格柵間隙為時， ；格柵間隙為時，污水。本工程格柵間隙為20mm，取。</p><p>　　所以宜采用機械清渣。&l

23、t;/p><p><b>　　3.3 沉砂池</b></p><p>　　3.3.1 設計說明</p><p>　　沉砂池的設置目的是去除污水中泥沙、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續處理構筑物的正常運行。本設計采用平流式沉砂池。</p><p>　　在沉砂池設計中，可參考下列設計原則：</p>&

24、lt;p>　　1. 城市污水廠一般均應設置沉砂池，座數或分格數應不少于2座(格)，并按并聯運行原則考慮。</p><p>　　2. 設計流量應按分期建設考慮：</p><p>　?、佼斘鬯粤鬟M入時，應按每期的最大設計流量計算；</p><p>　?、诋斘鬯疄橛锰嵘盟腿霑r，則應按每期工作水泵的最大組合流量計算；</p><p>　?、?/p>

25、合流制處理系統中，應按降雨時的設計流量計算。</p><p>　　3. 沉砂池去除的砂粒雜質是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主。</p><p>　　4. 城市污水的沉砂量可按每污水沉砂量為計算，其含水率為，容量為。</p><p>　　5. 貯砂斗的容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應小于55°，排砂管直徑應不小于0.3m。&

26、lt;/p><p>　　6. 沉砂池的超高不宜小于0.3m 。</p><p>　　7. 除砂一般宜采用機械方法。當采用重力排砂時，沉砂池和曬砂廠應盡量靠近，以縮短排砂管的長度。</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結構簡單的優點，分兩格。</p>

27、<p>　　3.3.2 池體設計計算</p><p>　　計算草圖（圖3—2）：</p><p>　　圖3—2 平流式沉砂池計算草圖</p><p><b>　　主要參數：</b></p><p>　?、傥鬯诔貎鹊牧魉偃?.25m/s（0.15~0.3m/s）；</p><p>　

28、?、谧罡邥r流量時，污水在池內的停留時間取為50s（30~60s）；</p><p>　?、塾行畈粦笥?.2m，取為1.0m（0.25~1.0m），每格寬度取為1.0m（≥0.6m）；</p><p>　?、艹氐灼露纫话銥椋?.01~0.02），當設置除沉砂設備時，可根據除砂設備的要求，確定池底的形狀。</p><p><b>　　設計計算：</

29、b></p><p>　　沉砂池設2座，每座取2格，每格寬b=1m</p><p><b>　　沉砂部分的長度</b></p><p>　　式中： —— 最大設計流量時的速度，取0.25m/s</p><p>　　—— 最大設計流量時的停留時間，取50s</p><p><b&

30、gt;　　水流斷面面積</b></p><p><b>　　池總寬度</b></p><p>　　式中： —— 設計有效水深，取1.0m。</p><p><b>　　貯砂斗所需容積</b></p><p>　　式中： —— 城鎮污水的沉砂量，本設計取</p>

31、<p>　　—— 排砂時間間隔，取2d</p><p>　　—— 污水流量總變化系數，為1.2</p><p>　　設每一個分格有2個沉砂斗，有4個分格，則每個沉砂斗容積為：</p><p>　　貯砂斗各部分尺寸計算</p><p>　　設貯砂斗的底寬；斗壁與水平面的傾角為60°；貯砂斗的高度。則貯砂斗的上口寬b2為

32、：</p><p><b>　　貯砂斗的容積：</b></p><p><b>　　貯砂室的高度</b></p><p>　　假設采用重力排砂，池底設坡度坡向砂斗，兩個沉砂斗之間的間隔壁厚，則：</p><p><b>　　池總高度</b></p><p&g

33、t;<b>　　(超高取0.3m)</b></p><p><b>　　3.4 初沉池</b></p><p>　　3.4.1 設計說明</p><p>　　沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按工藝布置的不同，分為初沉池和二沉池。初沉池是對污水中的以無機物為主體的比重大的固體懸浮物進行沉淀分離。二沉池是

34、對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發生上浮的固體懸浮物進行分離。對于一般城鎮污水，初沉池的去處對象是懸浮固體，可去除SS約40%~50%,同時可去除20%~30%的BOD5。</p><p>　　沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式池子深度大，施工困難，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差，而且造價較高。而平流式對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較好，施工簡單，造價低。輻流式采

35、用機械排泥，運行較好，管理也簡單，排泥設備已有定型產品。所以在本次設計中初沉池采用平流式，二沉池采用輻流式。</p><p>　　3.4.2 平流式沉淀池設計計算</p><p>　　沉淀池設計參數選取中需要注意的：</p><p>　?、俪恋沓夭坏蒙儆?座；</p><p>　?、诔恋沓氐某卟粦∮?.3m；</p>&l

36、t;p>　?、叟拍喙艿闹睆綉从嬎愦_定，但一般不宜小于200mm，污泥斗壁與水平面的傾角不應小于45°，對二沉池，則不能小于55°；</p><p>　?、艹恋韰^的有效水深宜采用2.0——4.0m；</p><p>　?、萜搅魇匠恋沓卦O計中，控制沉淀池設計的主要因素是對污水經處理后應達水質的要求；</p><p>　?、蕹刈娱L寬比不小于4，

37、以4-5為宜。</p><p><b>　　設計計算：</b></p><p><b>　　沉淀區的表面積</b></p><p>　　設表面水力負荷，設計流量，則</p><p><b>　　沉淀區有效水深</b></p><p><b>　

38、　(停留時間)</b></p><p><b>　　沉淀區有效容積</b></p><p><b>　　沉淀池的長度</b></p><p>　　設最大設計流量時的水平流速，初沉池一般取7mm/s。</p><p><b>　　沉淀區的總寬度</b></p&g

39、t;<p><b>　　沉淀池的數量n</b></p><p>　　設每座或每格沉淀池的寬度，則</p><p>　　校核：①長寬比： ，符合</p><p><b>　?、陂L深比： ，符合</b></p><p><b>　　污泥區的容積</b></p&g

40、t;<p>　　已知進水SS濃度,其處理效率為50%,則出水SS濃度。污水量總變化系數,污泥含水率,污泥容量,兩次清除污泥相隔時間,則</p><p>　　則每個池子所需容積： </p><p><b>　　貯泥斗的容積</b></p><p>　　設貯泥斗的上口面積為（其邊長取5.0m）, 貯泥斗的下口面積為 (其邊長取0

41、.5m), 貯泥斗坡角,則貯泥斗高度為：</p><p>　　則： </p><p>　　貯泥斗以上梯形部分污泥容積</p><p>　　設池底坡度,池子超高，則</p><p><b>　　梯形上底邊長： </b></p><p><b>　　梯形下底邊長： <

42、;/b></p><p><b>　　梯形部分的高度：</b></p><p><b>　　則： </b></p><p>　　貯泥斗和梯形部分污泥容積：，符合</p><p><b>　　沉淀池的總高度</b></p><p>　　設

43、緩沖層高度，污泥區高度，則</p><p><b>　　3.5 曝氣池</b></p><p>　　3.5.1 設計說明</p><p>　　活性污泥法的曝氣方式可分為兩大類：鼓風曝氣及機械曝氣兩大類。采用活性污泥法是現今比較成熟的污水處理工藝，并且處理效果好，但是對于污水的水質，DO，PH，溫度等要求比較嚴格。通過比較，該廠采用推流式曝氣

44、系統。該系統有以下優點：</p><p>　?、?處理效果好：BOD5的去除率可達90-95%；</p><p>　?、?對廢水的處理程度比較靈活，可根據要求進行調節。</p><p>　　3.5.2 推流式曝氣池的設計計算</p><p>　　3.5.2.1 污水處理程度的計算及曝氣池的運行方式</p><p>

45、<b>　　污水處理程度的計算</b></p><p>　　原污水的值為，經初沉池處理，按降低考慮，則進入曝氣池的污水，其值為：</p><p>　　計算去除率，首先按下式計算處理水中非溶解性值，即</p><p>　　式中： ——處理水中懸浮固體濃度，，取值為</p><p>　　b——微生物自身氧化率，一般介于之間

46、，取值0.09</p><p>　　——活性微生物在處理水中所占比例，取值0.4</p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　　處理水中溶解性值為：</p><p>　　去除率： </p><p><b>　　曝氣池的運行方式</b>

47、</p><p>　　在本設計中應考慮曝氣池運行方式的靈活性和多樣化，即以傳統活性污泥法系統作為基礎，又可按階段曝氣系統和再生——曝氣系統運行。</p><p>　　3.5.2.2 曝氣池的計算與各部位尺寸的確定</p><p>　　曝氣池按BOD-污泥負荷法計算</p><p>　　BOD-污泥負荷率的確定</p><

48、p>　　擬定采用的BOD-污泥負荷率為。但為穩妥需加以校核，按下式加以較核：</p><p>　　值取0.0245 (介于0.0168~0.0281之間) </p><p><b>　　代入各值，得： </b></p><p>　　計算結果確定，取值0.3是適宜的。</p><p><b>　　確

49、定混合液污泥濃度</b></p><p>　　根據已確定的值，查相關資料得SVI值為100-120，取值120。</p><p>　　計算確定混合液污泥濃度值。對此，代入各值，得：</p><p><b>　　確定曝氣池容積</b></p><p>　　曝氣池容積按下式計算：</p><p

50、><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　　確定曝氣池各部位尺寸</p><p>　　設4組曝氣池，每組容積為： </p><p>　　池深取4.5m，則每組曝氣池的面積為： </p><p>　　池寬取7.5m，，介于之間，符合規定。</p><p><

51、b>　　池長： </b></p><p>　　設雙廊道式曝氣池，則單個廊道長：</p><p>　　介于之間，符合規定；</p><p><b>　　，符合規定。</b></p><p>　　取超高0.5m，則池總高度為</p><p><b>　　水力停留時間

52、 </b></p><p><b>　　理論</b></p><p><b>　　實際</b></p><p>　　3.5.2.3 曝氣系統的計算與設計（本設計采用鼓風曝氣系統）</p><p><b>　　平均時需氧量的計算</b></p>&

53、lt;p>　　由公式 </p><p>　　取 ，，代入各值，得：</p><p><b>　　最大時需氧量的計算</b></p><p>　　由公式 </p><p>　　根據原始數據 ，代入各值，得：</p><p>&

54、lt;b>　　每日去除的值</b></p><p><b>　　去除每千克的需氧量</b></p><p>　　每千克污泥每天的需氧量</p><p>　　最大時需氧量與平均時需氧量之比</p><p>　　3.5.2.4 供氣量的計算</p><p>　　采用網狀模型中微孔空

55、氣擴散器，敷設于距池底0.2m處，淹沒水深4.0m，計算溫度定位。</p><p>　　查表得水中溶解氧飽和度：</p><p><b>　??；</b></p><p>　　空氣擴散器出口處的絕對壓力按下式計算，即：</p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><

56、p>　　空氣離開曝氣池面時，氧的百分比按下式計算，即：</p><p>　　式中 ——空氣擴散器的氧轉移效率，對網狀膜型中微孔空氣擴散器，取值12%。</p><p><b>　　代入值，得： </b></p><p>　　曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）按下式計算，即：</p><p>

57、　　最不利溫度條件，按考慮，代入各值，得</p><p>　　換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量，按下式計算，即：</p><p>　　式中： ——混合液中值與水中值之比，即，一般為0.80.85，??；</p><p>　　——混合液的飽和溶解氧值與清水的飽和溶解氧值之比，一般為0.90.97，??；</p><p>　　——混合液剩余值

58、，一般采用。</p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　　相應的最大時需氧量為：</p><p>　　曝氣池平均時供氣量，按下式計算，即：</p><p><b>　　代入各值，得：</b></p><p>　　相應的曝氣池最大時供氣量為：<

59、/p><p>　　去除每千克的供氣量：</p><p>　　每立方米污水的供氣量：</p><p>　　本系統的空氣總用量 </p><p>　　除采用鼓風曝氣外，本系統還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的6倍考慮，污泥回流比R取值60%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為： </p>&

60、lt;p>　　總需氣量： </p><p>　　3.5.2.5 剩余污泥量的計算</p><p><b>　　干泥量：</b></p><p>　　式中 ——污泥增值系數，0.5～0.7，取0.6；</p><p>　　——污泥自身氧化率，0.04～0.1，取0.07。</p>

61、<p><b>　　濕污泥量：</b></p><p><b>　　3.6 二沉池</b></p><p>　　3.6.1 設計說明 </p><p>　　本設計采用中心進水，周邊出水的輻流式二次沉淀池。簡圖如下圖3—3。</p><p>　　圖3—3 沉淀池簡圖</p&

62、gt;<p>　　3.6.2 池體設計計算</p><p>　　輻流式沉淀池分區及池深示意圖（圖3—4）：</p><p>　　圖3—4 輻流式沉淀池分區及池深示意圖</p><p><b>　　設計參數：</b></p><p>　　沉淀池個數 水力表面負荷 </p&g

63、t;<p>　　沉淀時間 出水堰負荷 </p><p>　　剩余污泥含水率取99.2% 污泥斗下半徑，上半徑 </p><p><b>　　設計計算：</b></p><p><b>　　沉淀池的表面積</b></p><p>　　共設4個二沉池，

64、則單池的表面面積為： </p><p><b>　　池體直徑</b></p><p><b>　　沉淀部分有效水深</b></p><p><b>　　沉淀部分有效容積</b></p><p>　　沉淀池的坡落差（取池底坡度）</p><p>　　

65、沉淀池周邊（有效）水深</p><p><b>　　，滿足規范中規定的</b></p><p><b>　　污泥斗容積</b></p><p>　　污泥斗高度: </p><p>　　池底可儲存污泥的體積</p><p>　　共可儲存污泥體積為: <

66、/p><p><b>　　沉淀池的總高度</b></p><p>　　3.6.3 進水系統的計算</p><p><b>　?。ㄒ唬?進水管</b></p><p><b>　　單池設計污水流量：</b></p><p>　　進水管設計流量（回流比）：&

67、lt;/p><p>　　管徑： ， </p><p><b>　?。ǘ?進水豎井</b></p><p>　　進水井徑采用1.5m</p><p>　　出水口尺寸，共6個沿井壁均勻分布</p><p>　　出水口流速：

68、 </p><p>　?。ㄈ?紊流筒計算</p><p>　　筒中流速： </p><p>　　紊流筒過流面積： </p><p>　　紊流筒直徑： </p><p>　　3.6.4 出水部分設計 </p><p>　?。ㄒ唬?環形集水槽內的流量：&

69、lt;/p><p>　?。ǘ?環形集水槽設計</p><p>　　采用單側集水環形集水槽計算</p><p><b>　　集水槽寬： </b></p><p>　?。╧為安全系數，采用，本設計取1.3）</p><p>　　設槽中流速v=0.6m/s</p><p>　　設

70、計取環形槽內水深為0.6m，集水槽總高度為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。</p><p>　?。ㄈ?出水溢流堰的設計（采用出水三角堰）</p><p>　?。?）堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）： </p><p>　?。?）每個三角堰的流量：</p><p><b>　?。?）三角堰個數：

71、</b></p><p>　?。?）三角堰中心距（單側出水）：</p><p>　　3.6.5 排泥部分設計</p><p><b>　?。?） 單池污泥量</b></p><p>　　總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量</p><p><b>　　回流污泥量： </b

72、></p><p><b>　　剩余污泥量： </b></p><p>　　式中： ——污泥產率系數，生活污水為0.5~0.65，城市污水0.4~0.5（取0.5）</p><p>　　——污泥自身氧化率，生活污水0.05~0.1，城市污水0.07左右（取0.065） </p><p><b>　　則：

73、 </b></p><p>　　污泥總量： </p><p>　?。?） 集泥槽，沿整個池徑為兩邊集泥，故其設計流量為</p><p>　　集泥槽寬： </p><p>　　起點泥深： </p><p>　　終點泥深： </p>

74、<p>　　集泥槽深均取0.8m（超高0.2m）。</p><p><b>　　4 設計說明書</b></p><p>　　4.1 污水廠的設計規模</p><p><b>　　污水設計流量為</b></p><p><b>　　進出水水質</b></p

75、><p>　　該水經處理以后，水質應符合國家《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）　中的二級標準，必須達到排放標準后方可排入水體。</p><p>　　4.3 處理工藝流程</p><p>　　污水→分流閘井→格柵間→污水泵房→出水井→計量槽→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→消毒池→出水。</p><p>　　4.4 各構筑物設計說明

76、</p><p>　　4.4.1 閘門井</p><p>　　尺寸(M)：LBH=433</p><p><b>　　4.4.2 格柵</b></p><p>　　采用的是中格柵，可去除可能造成水泵機組及管道閥門堵塞的較大的懸浮物或漂浮物，以便保證后續處理工作正常進行。</p><p><

77、;b>　　設計參數：</b></p><p>　　設格柵個數 N=2個 進水渠道設2個</p><p>　　柵前流速 過柵流速 </p><p>　　柵條間凈間隙 b=20.00mm 柵前部分長度 0.5m</p><p>　　格柵傾角 =60°

78、 單位柵渣量 =0.05m3柵渣/103m3污水</p><p>　　在選擇格柵時候需要考慮格柵的過流能力，格柵的清渣方便性，以及格柵的防腐問題。</p><p>　　4.4.3 沉砂池</p><p>　　沉砂池的設置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相對密度較大的無機顆粒。沉砂池一般設于泵站、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損

79、。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池等。</p><p>　　本系統采用平流沉砂池，它由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂池斗組成。具有截留無機顆粒效果較好，工作穩定，構造較簡單，處理效果較好等優點，因此本設計采用平流沉砂池。</p><p>　　經過初步計算，因為處理水量較大，設計沉砂池的個數為兩個較為合理，而且這種設計也提高了污水處理廠的安全性。</p><p&

80、gt;<b>　?。?） 設計參數：</b></p><p>　?、傥鬯诔貎鹊牧魉偃?.25m/s（0.15~0.3m/s）；</p><p>　?、谧罡邥r流量時，污水在池內的停留時間取為50s（30~60s）；</p><p>　?、塾行畈粦笥?.2m，取為1.0m（0.25~1.0m），每格寬度取為1.0m（≥0.6m）；<

81、/p><p>　?、艹鞘形鬯辽傲?。</p><p>　?。?） 沉砂池設2座，每座取2格。</p><p>　　每格寬?。ǚ弦幏吨械囊螅?。</p><p>　?。?） 每個貯砂斗的容積。</p><p>　　貯砂斗各部分尺寸及容積：</p><p>　　根據工程中的一般情況，斗底寬，斗上口寬

82、，貯砂斗的高度為，與設計中要求的貯砂斗的高度不應太高較為吻合。</p><p>　?。?） 采用重力排砂。</p><p>　　設計池底坡度為0.06，貯砂斗高度，取沉砂池的超高為0.3m，池總高度。</p><p>　　4.4.4 初沉池</p><p>　　初沉池是一級污水處理廠的主要構筑物或作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理

83、構筑物的前面。處理的對象是懸浮物質（SS約可去除40%～55%以上），同時可去除部分BOD（約占總BOD的20%～30%主要是非溶解性BOD），以改善生物處理構筑物的運行條件，并減低其BOD負荷。</p><p>　?。?）設表面負荷,池子總面。</p><p>　?。?）指導書中停留時間為，現取，則沉淀部分有效水深，沉淀部分有效容積。</p><p>　?。?）

84、最大設計流量時的水平流速，初沉池一般取7mm/s，二沉池一般取5 mm/s，現取7mm/s。</p><p>　　則池長： 池子總寬度：</p><p>　?。?）設每個池子寬，池子個數取10個，(符合規范中的要求)。</p><p>　?。?）每格池子污泥所需體積，（取兩次排泥的時間間隔為2d），斗上口邊長取5.0m,斗下口邊長取0.5m, 貯泥斗坡角。

85、</p><p>　　污泥斗和梯形部分污泥容積每格池子污泥所需體積，所以此設計是較為合理的。</p><p>　?。?）設緩沖層高度, 池子超高,污泥區高度。</p><p><b>　　池子總高度。</b></p><p>　　4.4.5 曝氣池(鼓風曝氣)</p><p>　　傳統活性污泥法

86、：分表面曝氣和鼓風曝氣兩種型式，其歷史悠久，運轉管理經驗成熟，對有機物的處理效果好，去除率可達到90%以上，但其脫氮除磷效果很差，對氮的去除率只能達到20%～40%左右，對磷的去除率只能達到10%～20%左右。</p><p>　?。?）設計沉砂池的的去除率為，曝氣池的處理率,擬采用的BOD—污泥負荷率為,需要用負荷率加以校正。計算結果證明, 取值0.3是適宜的。 </p><p>　?。?/p>

87、2）根據已有資料得相應的SVI值為120～150之間,取SVI=120，污水回流比r一般取1.2，污泥濃度。</p><p>　?。?）曝氣池容積。（R取值范圍為30％～80％，現取50％）</p><p>　?。?）曝氣池各部位尺寸的計算。</p><p>　　設4組曝氣池,每組容積為</p><p>　　取池深h=4.5m,則每組曝氣池面

88、積為 </p><p>　　取池寬B=7.5m,則（介于1～2之間,符合規定），所以擴散裝置可設在廊道的一側。</p><p><b>　　池長 </b></p><p>　　設雙廊道式曝氣池,單廊道長（介于50～70之間,符合設計規范，較為合理），再者，符合規定。</p><p>　?。?）曝氣系統的需氧量和壓力的計算

89、</p><p>　　平均需氧量，最大時需氧量。</p><p>　　4.4.6 二沉池</p><p>　　二次沉淀池設在生物處理構筑物（傳統活性污泥法）的后面，用于沉淀分離活性污泥并提供污泥回流。</p><p>　　采用中心進水，周邊出水的輻流式二沉池</p><p><b>　?。?）設計參數：&l

90、t;/b></p><p>　　沉淀池的個數n=4個； 沉淀時間：</p><p>　　水力表面負荷： （1.0～1.5 m3/m2/h）</p><p>　　出水堰負荷力不大于 </p><p>　　剩余污泥含水率取99.2% 污泥斗下半徑，上半徑</p><p>　　沉淀池面積，單池面積

91、</p><p><b>　　沉淀池直徑： </b></p><p>　　沉淀部分有效水深： （符合規定）</p><p>　　沉淀部分有效容積： </p><p>　　沉淀池周邊（有效水深）：</p><p>　?。?滿足規范中對于輻流式二沉池中的規定）。</p><p

92、>　?。?）二沉池總高度。</p><p>　　取二沉池超高，底坡落差為，則池邊總高度為： </p><p>　　取污泥斗下半徑，上半徑，傾斜角為60o，則污泥斗高度：</p><p>　　沉淀池總共可以儲存污泥的體積為： </p><p>　?。?）進水管設計流量，其中R為回流比，取最大值50％。</p><p&

93、gt;　　取管徑， </p><p>　　進水豎井采用,出水尺寸</p><p><b>　　出水口流速：</b></p><p>　　紊流筒中流速，紊流筒過流面，紊流筒直徑</p><p>　?。?）出水部分的設計</p><p>　　單環形集水槽內流速 </p>

94、<p>　　環形集水槽的設計，采用單側集水環形集水槽計算，集水槽寬為，設槽中流速v=0.6m/s，設計取環形槽內水深為0.6m，則集水槽總高度為0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。</p><p>　?。?）出水溢流堰的設計（采用900三角堰）</p><p>　　堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）：</p><p>　

95、　每個三角堰的流量： </p><p><b>　　三角堰個數</b></p><p>　　三角堰中心距（單側出水） </p><p>　　以上各項均符合要求。</p><p>　　5 污水處理廠總體布置</p><p>　　5.1 主要構筑物與附屬構筑物</p><p

96、>　　5.1.1 主要構筑物</p><p><b>　　主要構筑物有：</b></p><p>　　格柵：采用中格柵，柵條間距b=20.00mm，攔截污物量大于，采用機械清渣。</p><p>　　沉砂池：采用平流式，個數為2個，池長12.5m，寬3.5m。</p><p>　　初沉池：采用平流式，個數為10個

97、，每個池子長52m，寬6.0m。</p><p>　　曝氣池：采用推流式，個數為4個。</p><p>　　二沉池：采用輻流式，個數為4個，每個池子直徑40m。 </p><p>　　5.1.2 附屬構筑物</p><p><b>　　附屬構筑物有：</b></p><p>　　泵房、辦公樓、鼓

98、風機房、變電所、機修間、倉庫、食堂、鍋爐房和宿舍。</p><p>　　鼓風機房應設與曝氣池附近，以節省管道與動力。</p><p>　　變電所，宜設在耗電量大的構筑物附近。</p><p>　　辦公室、食堂、宿舍等均應與處理構筑物保持適當距離，并應處于處理構筑物的夏季主導風向的上風向處。</p><p>　　5.2 污水處理廠平面布置&l

99、t;/p><p>　　5.2.1 各處理單元構筑物的平面布置</p><p>　?。?）處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對它們進行平面布置時，應根據各構筑物的功能和水力要求結合當地地形地質條件，確定它們廠區內的平面布置應考慮：</p><p>　　a)按功能分區，配置得當。主要是對生產、輔助生產、生產管理、生活福利等各部分的布置，要做到分區明確、配置得當，而又不

100、過分獨立分散。既有利于生產，又避免非生產人員在生產區通行和逗留，確保安全生產。在有條件時（尤其建新廠時），最好把生產區和生活區分開，但二者之間不必設置圍墻；</p><p>　　b)功能明確、布置緊湊。首先應保證生產的需要，結合地形、地質、土方、結構和施工等因素全面考慮。布置時力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長度，便于操作管理；</p><p>　　c)順流排列，流程簡捷。指處理構（建

101、）筑物盡量按流程方向布置，避免與進（出）水方向相反安排，各構筑物之間的連接管（渠）應以最短路線布置，盡量避免不必要的轉彎和用水泵提升，嚴禁將管線埋在構（建）筑物下面，目的在于減少能量（水頭）損失、節省管材，便于施工和檢修；</p><p>　　d)充分利用地形，平衡土方，降低工程費用。某些構筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空、排泥，又減少了工程量，而另一些構筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送；</

102、p><p>　　e)必要時應預留適當余地，考慮擴建和施工可能（尤其是對大中型污水處理廠）；</p><p>　　f)構（建）筑物布置應注意風向和朝向。將排放異味、有害氣體的構（建）筑物布置在居住與辦公場所的下風向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應考慮主導風向。 </p><p>　　(2) 廠區平面布置時，除處理工藝管道之外，還應有空氣管，自來水管與超越管，管

103、道之間及其與構筑物，道路之間應有適當間距。</p><p>　　(3) 污水廠廠區主要車行道寬6-8m,次要車行道3-4m,一般人行道1-3m,道路兩旁應留出綠化帶及適當間距。</p><p>　　(4) 污泥處理按污泥來源及性質確定，本課程設計選用濃縮-厭氧消化-機械脫水工藝處理，但不做設計。污泥處理部分場地面積預留，可相當于污水處理部分占地面積的20%-30%。</p>

104、<p>　　(5) 污水廠廠區適當規劃設計機房（水泵、風機、剩余污泥、回流污泥、變配電用房）、辦公（行政、技術、中控用房）、機修及倉庫等輔助建筑。</p><p>　　(6) 廠區總面積控制在（280*380）m2以內，比例1：1000。圖面參考《給水排水制圖標準》GBJ 106-87,重點表達構（建）筑物外形及其連接管渠，內部構造及管渠不表達。</p><p>　　5.2.2

105、 管線布置</p><p>　?。?）應設超越管線，當出現故障時，可直接排入水體。</p><p>　?。?）廠區內還應有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。</p><p>　　5.2.3 污水廠平面布置圖（見附圖1）</p><p>　　5.3 污水處理廠高程布置</p><p>　　5.3.1 高程布置

106、要求</p><p>　?。?）高程布置原則主要參考如下：</p><p>　　a) 選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行水力計算，并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統能夠正常運行；</p><p>　　b) 污水盡量經一次提升就應能靠重力通過凈化構筑物，而中間不應再經加壓提升；</p><p>　　c) 計算水頭損失時，一般應

107、以近期最大流量作為處理構筑物和管渠的設計計算流量；</p><p>　　d) 污水處理后污水應能自流排入下水道或水體，包括洪水季節（一般按25年1遇防洪標準考慮）。應盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受洪水頂托，并能自流。注意排放水位一定不選取每年最高水位，因為其出現時間較短，易造成常年水頭浪費，而應選取經常出現的高水位作為排放水位；</p><p>　　e)高程的布置既要考慮某些處理構

108、筑物（如沉淀池、調節池、沉砂池等）的排空，但構筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的困難；</p><p>　　f) 高程布置時應注意污水流程和污泥流程的結合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮 、消化池等構筑物高程的確定，應注意它們的污泥能排入污水井或者其他構筑物的可能性；</p><p>　　g)進行構筑物高程布置時，應與廠區的地形、地質條件相聯系。當地形有自然坡度時，有

109、利于高程布置；當地形平坦時，既要避免二沉池埋入地下過深，又應避免沉砂池在在地面上架得很高，這樣會導致構筑物造價的增加，尤其是地質條件較差、地下水位較高時。</p><p>　?。?）構筑物水頭損失與構筑物種類、型式和構造有關。</p><p>　?。?）構筑物連接管（渠）水頭損失包括沿程與局部水頭損失，其計算參見《給水排水設計手冊》。</p><p>　?。?）計量

110、設施的水頭損失應通過計量設施有關計算公式、圖表或者設備說明書來確定。一般污水廠進、出水管上計量儀表中水頭損失可按0.2m計算。</p><p>　?。?）污水進入格柵間水面相對原地面標高為-2.7m，二沉池出水井出水水面相對原地面標高一般為-0.30m。</p><p>　?。?）污水泵、污泥泵應分別計算靜揚程、水頭損失（局部水頭損失估算）和自由水頭確定揚程。</p><

111、;p>　?。?）高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，橫向比例可選1：1000左右，縱向1：500左右。</p><p>　　5.3.2 污水廠高程計算</p><p>　　污水廠選址在64—66m之間，平均地面標高為64.5m。平均地面坡度為0.3%-0.5%，地勢為西北高，東南低。污水進入格柵間水面相對原地面標高為-2.7m，設計二沉池出水井出水水面相對原地面標高為-0.30m。

112、然后根據各處理構筑物的之間的水頭損失，推求其它構筑物的設計水面標高。經過計算各污水處理構筑物的設計水面標高見下表。再根據各處理構筑物的水面標高、結構穩定的原理推求各構筑物地面標高及池底標高。水泵揚程為4.0m。具體結果見下表。</p><p>　　污水廠各構筑物高程計算表</p><p>　　5.3.3 污水廠高程布置圖（見附圖2）</p><p>　　6 總結

113、與參考文獻</p><p><b>　　總結：</b></p><p>　　本設計出水水質為≦70mg/L； ≦20 mg/L； ≦30 mg/L，通過比較完善的處理工藝，該區的污水經處理后基本上能夠達到國家污水排放二級標準。處理后的污泥已基本實現了無害化，減量化，不會對環境造成二次污染。但在生產運行過程中，對于活性污泥的管理比較麻煩，雖然具有比較完善和先進的污水預處

114、理系統，但水質變化比較頻繁時，處理能力也會受到很大的影響?；钚晕勰喾▽暗娜コЧ芎?，采用推流式曝氣機對污水進行曝氣，不但能使污水和污泥充分混合，也能較靈活的調節水中的DO值。</p><p>　　總之，該處理工藝可以達到國家污水排放標準，為合理的工藝。</p><p><b>　　參考資料：</b></p><p>　　《水污染控制工程》

115、 高廷耀、顧國維 主編 北京高等教育出版社</p><p>　　《污水處理工程設計》 化學工業出版社，2003年</p><p>　　《給水排水設計手冊》 中國建筑工業出版社，2004年</p><p>　　《污水處理廠工藝設計手冊》 高俊發、王社

116、平 主編 化學工業出版社</p><p>　　《三廢處理設計手冊》（廢水卷） 化學工業出版社</p><p>　　《給水排水工程專業課程設計》 張志剛 主編 北京化學工業出版社.2004</p><p>　　中華人民共和國國家標準，給水排水制圖標準，GBJ106-87</p>