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20000m3d城市污水处理厂综合设计(含11个CAD作图图纸)--优秀毕业设计{修

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2024年3月25日发(作者:阿会雯)

本设计污水处理厂综合设计包括15个图纸,十分全面,具体详见报告后附

图。本报告附图全面详细。图纸内容如下:A2O池,初沉池,幅流式二沉

池,隔栅,工艺 简单图,工艺流程图(高程图),回转耙式格栅除污机图,

平面布置图,污泥浓缩池,厌氧消化池,钟式沉砂池等。全为CAD制图。

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题 目 20000m

3

/d城市污水处理厂综合设计

专 业: 环境工程

年 级: 2005级

学 号: 3105001286

姓 名: 莫笑伟

指导教师:

I

2008年 12 月

II

摘 要

我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中

由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成

环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污

染的51%以上。

我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中

由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成

环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污

染的51%以上。

本设计要求处理水量为20000m

3

/d的城市生活污水,设计方案针对已运行稳定有效

的A

2

/

O活性污泥法工艺处理城市生活污水。A

2

O工艺由于不同环境条件,不同功能的微

生物群落的有机配合,加之厌氧、缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物(COD

NB

)能

被开环或断链,使得N、P、有机碳被同时去除,并提高对COD

NB

的去除效果。它可以同

时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH

3

N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合

完成除磷功能。

关键词:城市生活污水,活性污泥,A

2

/

O

III

目录

摘 要 ··················································································· III

目录 ······················································································ IV

第一章 设计概述 ······································································- 7 -

1 设计任务 ······································································- 7 -

2 设计原则 ······································································- 7 -

3 设计依据 ······································································- 8 -

第二章 工艺流程及说明 ·····························································- 8 -

1 工艺方案分析 ································································- 8 -

2 工艺流程 ······································································- 9 -

3 流程各结构介绍 ·····························································- 9 -

3.1

格栅

······························································································· - 9 -

3.2

沉砂池

·························································································· - 10 -

3.3

初沉池

·························································································· - 10 -

3.4

生物化反应池

·············································································· - 10 -

3.5

二沉池

·························································································· - 12 -

3.6

浓缩池

·························································································· - 12 -

第三章 构筑物设计计算 ··························································· - 12 -

1 格栅 ·········································································· - 12 -

1.1

设计说明

······················································································ - 12 -

1.2

设计计算

······················································································ - 13 -

IV

2 沉砂池 ······································································· - 16 -

2.1

设计说明

······················································································ - 16 -

3 初沉池 ······································································· - 17 -

3.1

设计说明

······················································································ - 17 -

3.2

设计计算

······················································································ - 17 -

4 生化池 ······································································· - 19 -

4.1

设计说明

······················································································ - 19 -

4.2

设计计算

······················································································ - 19 -

5 二沉池 ······································································· - 26 -

5.1

设计说明

······················································································ - 26 -

5.2

设计计算

······················································································ - 26 -

6 液氯消毒 ···································································· - 29 -

6.1

设计说明

······················································································ - 29 -

6.2

设计计算

······················································································ - 29 -

7 污泥浓缩池 ································································· - 30 -

7.1

设计说明

······················································································ - 30 -

7.2

设计计算

······················································································ - 30 -

8 污泥消化池 ································································· - 31 -

8.1

设计说明

······················································································ - 31 -

8.2

设计计算

······················································································ - 32 -

9 浓缩污泥提升泵房 ························································ - 38 -

9.1

设计选型

······················································································ - 38 -

V

9.2

提升泵房

······················································································ - 38 -

9.3

污泥回流泵站

·············································································· - 38 -

10 污泥脱水间 ······························································· - 39 -

10.1

设计说明

······················································································ - 39 -

11 鼓风机房 ·································································· - 39 -

12 恶臭处理系统 ···························································· - 39 -

12.1

设计说明

······················································································ - 39 -

12.2

设计计算

······················································································ - 39 -

12.3

风机选型

······················································································ - 40 -

第四章 污水处理厂总体布置 ····················································· - 41 -

1 总平面布置 ································································· - 41 -

1.1

总平面布置原则

·········································································· - 41 -

1.2

总平面布置结果

·········································································· - 41 -

2

高程布置

································································································ - 42 -

2.1

高程布置原则

·············································································· - 42 -

第五章 参考文献 ···································································· - 42 -

VI

第一章 设计概述

1 设计任务

本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂的A

2

/O工艺设计处理生活污水,处理

水量为20000m

3

/d,按近期规划人口10万人计算(自定)。

本项目设计进出水水质根据生活污水来源和《广东省地方标准-水污染物排放限

值》(DB44/26-2001)标准列出,采用第二时段第二类污染物最高允许排放浓度,如表

1.1:

表1.1 设计进出水水质

主要污染物 原水水质排放标准去除率(%)

(mg·L

-1

COD

Cr

BOD

5

氨氮

磷酸盐

工程设计内容包括:

1) 细化工艺流程

2) 选定参数

3) 计算(构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求)

4) 绘制符合规范的工程图

5) 编制设计说明书

2 设计原则

1) 严格执行国家有关环境保护的各项法规。

2) 采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺,确保处理量及水质排放达到标准。

3) 流程布局合理,整体感强,外观装饰美观大方,环境绿化优美。

250

100

30

5

(mg·L

-1

≤40

≤20

≤10

≤0.5

84以上

80以上

66.7以上

90以上

- 7 -

4) 在上述前提下,做到投资少,运行费用低的效果

3 设计依据

1) 《中华人民共和国环境保护法》;

2) 《广东省地方标准-水污染物排放限值》(DB44/26-2001)

3) 《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996);

4) 《室外排水设计规范》(GBJ14-87);

5) 《总图制图标准》(GB/T50103-2001);

6) 《建筑制图标准》(GB/T50104-2001);

7) 《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001);

8) 《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)。

第二章 工艺流程及说明

1 工艺方案分析

本项目污水处理的特点为:

1) 污水以有机污染为主,BOD/COD =0.6,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值比国内一般城市污水高70﹪左右;

针对以上特点,以及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,以采用生化处理最

为经济。由于将来可能要求出水回用,处理工艺尚应硝化,考虑到NH

3

-N浓度较低,不

必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,

可采用A/O活性污泥法。

A

2

/O工艺特点:

1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,同时

具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

2) 在同时脱氮除磷的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类

其他工艺。

3) 在厌氧—缺氧—好氧交替运行条件下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般少于100,

- 8 -

2

污泥沉降性好。

4) 污泥中磷含量高,一般在2.5%以上。

5) 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中携带DO

和硝酸态氧的影响,因而脱氮效果不可能很高。

2 工艺流程

具体流程如下图2.1:

图2.1 工艺流程图

3

3.1

流程各结构介绍

格栅

因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物,所以在处理系统

之前设置格栅,以截留这些较大的悬浮物或漂浮物,防止堵塞后续处理系统的管理、孔

口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格

栅,分别用于截留不同粒径的杂物而设计,也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣

方式,可采用人工清渣或机械清渣。

本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣,分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小

的废渣,由于栅渣量较大,采用机械清渣方式。

- 9 -

3.2 沉砂池

沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒(如泥沙、煤渣等,他们的相对密度

约为2.65)沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;

也可以设置于沉淀池前,以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常

用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。

由于本设计的处理量不大,并且污水经过粗格栅除渣,对泵站影响不大,为了便于

清砂,沉沙池设于泵站后。本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池,型号旋

流式沉砂池Ⅱ7),采用气提排砂,在排砂之前有一气洗过程,这使得排出的砂含有机物

较少,有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。

3.3 初沉池

初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的

对象是悬浮物质(SS约可去除40%~55%以上),同时也可去除部分BOD

5

(约占总BOD

5

的25%~40%,主要是非溶解性BOD),以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD

负荷。初沉池按池内水流方向的不同,可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉

淀池。

本设计采用了成本较低,运行较好的平流式沉淀池,该池施工简易,对冲击负荷和

温度变化的适应能力较强。

3.4 生物化反应池

A

2

/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮

除磷工艺的简称,A

2

/O工艺于70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础

上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能,可以针对现今污水特点(水体富营养

化)进行有效处理。

该工艺在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)中加入缺氧池,将好氧池流出的一部分混合

液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的。

A2/O工艺流程图如图2.2所示:

- 10 -

图2.2 A/O工艺流程图

在厌氧池中,原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入,本段

主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水

中BOD浓度下降;别外,NH

3

-

-N,因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH

3

-

-N浓

度下降,但NO

3

-

-N含量没有变化。

在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO

3

-

-N和NO

2

-

-N还原为N

2

释放至空气,因此BOD

5

浓度下降,NO

3

-

-N浓度大幅度下降,而

磷的变化很小。

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降,有机氮被氨化继而被硝化,

使NH

3

-

-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO

3

-

-N浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄

取,也比较快的速度下降。

脱氮过程是各种形态的氮转化为N

2

从水中脱除的过程。在好氧池中,污泥中的有机

氮被细菌分解成氨,硝化作用使氨进一步转化为硝态氨(主要是依靠细菌水解氨化作用

和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用);在缺氧池中,硝态氨进行反硝化,硝态氨还原

成N

2

逸出(主要是依靠反硝化菌的反硝化作用)。

除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上,而后通过排泥或旁路工艺加以

去除。在厌氧池中,使含磷化合物成溶解性磷,聚磷细菌释放出积储的磷酸盐;在好氧

池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐,而这一过程是

依靠好氧菌——聚磷细菌。

整个工艺的关键在于混合液回流,由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后,可

以从原污水得到充足的有机物,使反硝化脱氮得以充分进行,有利于降低出水的硝酸氮,

同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题,改善出水水质。

- 11 -

2

所以,A

2

O工艺由于不同环境条件,不同功能的微生物群落的有机配合,加之厌氧、

缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物(COD

NB

)能被开环或断链,使得N、P、有机碳

被同时去除,并提高对COD

NB

的去除效果。它可以同时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷

的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH

3

-N应完全硝化,好氧池能完成这一功

能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

3.5 二沉池

二沉池在二级处理中,在生物反应池构筑物的后面,在活性污泥工艺中,用于沉淀

分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似,按池内水流方向的不同,同样可

分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。

本设计采用辐流式沉淀池。其特点有:运行好,较好管理。

3.6 浓缩池

浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩

后污泥增稠,污泥的含水率降低,污泥的体积大幅度地降低,从而可以大大降低其他工

程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。

本设计针对污泥量大、节省运行成本,采用了重力浓缩方法,重力浓缩具有以下几个优

点:①贮存污泥能力高;②操作要求不高;③运行费用少,尤其是电耗。缺点:①占地

面积大;②会产生臭气;③对于某些污泥作用少

第三章 构筑物设计计算

1

1.1

格栅

设计说明

3

Q

d=

20000/24/3600=0.23m/s=230L/s<1000

故总变化系数 K

z

=2.7/Q

d

0.11

=2.7/230

0.11

=1.48

Q

max

=0.23×1.48=0.34 m

3

/s

- 12 -

设计图如图3.1 所示:

图3.1 隔栅

1.2 设计计算

⑴ 栅槽宽度

栅条的间隙数n,个

n

Q

max

sin

bhv

式中Q

max

------最大设计流量,m

3

/s;

α------格栅倾角,(

o

),取α=60

0

;

b ------栅条间隙,m,取b=0.021 m;

- 13 -

n-------栅条间隙数,个;

h-------栅前水深,m,取h=0.4m;

v-------过栅流速,m/s,取v=0.9 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:

0.17sin60

0

n

0.0210.40.9

=20.9=21(个)

取 n=21(个)

则每组细格栅的间隙数为21个。

②栅槽宽度 B

设栅条宽度 S=0.01m

栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m;

则栅槽宽度 B

2

= S(n-1)+bn+0.2

=0.01×(21-1)+0.021×21+0.2

=0.841

≈0.85(m)

单个格栅宽1.20m,两栅间隔墙宽取0.60m,

则栅槽总宽度 B=1.20×2+0.60=3.00m

⑵ 通过格栅的水头损失 h

1

① 进水渠道渐宽部分的长度L

1

。设进水渠道B

1

=2.0 m,其渐宽部分展开角度α

0

1

=20 ,进水渠道内的流速为0.52 m/s。

L

1

BB

1

0.850.70

0.21(m)

0

2tan

1

2tan20

格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度L

2

m , L

2

通过格栅的水头损失 h

1

,m

h

1

=h

0

k

L

1

0.21

0.11(m)

22

- 14 -

h

0

v

2

sin

2g

S

,

()

3

b

4

式中 h

1

---------设计水头损失,m;

h

0

---------计算水头损失,m;

g ---------重力加速度,m/s

2

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。

S

3

2

k

hhk

()vsin

0

1

b2g

0.01

3

2

2.42()0.9sin60

0

3

0.85

19.6

4

4

=0.097 (m)

⑶ 栅后槽总高度H,m

设栅前渠道超高h

2

=0.3m

H=h+h

1

+h

2

=0.4+0.097+0.3

=0.797

0.8

(m)

⑷ 栅槽总长度L,m

L

L

1

L

2

0.51.0

H

1

tan

式中,H

1

为栅前渠道深,

H

1

hh

2

m.

L0.210.110.51.0

=2.22(m)

⑸ 每日栅渣量W,m3/d

W86400QW

1

1

1000

0.40.3

tan60

0

式中,W

1

为栅渣量,m

3

/10

3

m

3

污水,格栅间隙6~15mm时,

W

1

=0.10~0.05m3/103m3污水;本工程格栅间隙为20mm,取W

1

=0.07污水。

W=86400×0.34×0.08÷1000÷1.48=1.59(m3/d)>0.2(m3/d)

- 15 -

采用机械清渣。

2

2.1

沉砂池

设计说明

根据日处理污水量为2万

m

3

/d

,选定型号为7的旋流式沉砂池Ⅱ,该沉砂池的特

点是:在进水渠末端设有能产生池壁效应的斜坡,另砂粒下沉,沿斜坡流入池底,并设

有阻流板,以防止紊流;轴向螺旋桨将水流带向池心,然后向上,由此形成了一个涡形

水流,平底的沉砂分选区能有效的保持涡流形态,较重的砂粒在靠近池心的一个环行孔

口落入集砂区,而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离,最终引向出水渠。

A

D

C

4

C

G

L

H

J

F

E

B

图3.2 旋流式沉砂池

旋流式沉砂池Ⅱ型号7的尺寸(mm)

流量(万

7

m/d

)

3

A B C D E F J L K

2.7 3050 1000 600 1200 300 1450 450 2050 800

K

- 16 -

3

3.1

初沉池

设计说明

池体设计如图3.3所示

图3.3 平流式沉淀池

3.2 设计计算

1) 池子总面积A,m2

A

Q3600

q

式中,q——表面负荷,m

3

/(m

2

.h),取q=2.0 m

3

/(m

2

.h)

则:

A

0.343600

2

612

m

2

2) 沉淀部分有效水深h

2

, m,取沉淀时间t=1.5h

h

2

=q.t=2×1.5=3.0(m)

3) 沉淀部分有效容积V

V=Q×t×3600=0.34×1.5×3600=1836(m

3

)

4) 池长,取最大设计流量时的水平流速v=5mm/s

L=5×1.5×3.6=27(m)

5) 池子总宽度B

B

A612

22.5

(m)

L27

- 17 -

6) 池子个数n,取每个池子分格宽度b=4.5m

n

22.5

5

(个)

4.5

7) 校核长宽比

L27

64

(符合要求)

b4.5

8) 污泥部分需要的总容积V

`

,取污泥量25g/(人.d),污泥含水率95%,设计人口N=10

万,两次清除污泥间隔时间T=2d

则每人每日污泥量

S

V

9) 每格池污泥所需容积

V

``

=V/n=100/5=20(m

3

10) 污泥斗容积

h

4

``

=(4.5-0.5)/2×tan60°=3.46(m)

V

1

=1/3×h

4

``

(f

1

+f

2

+ (f

1

×f

2

)

0.5

)=1/3×3.46×(4.5×4.5+0.5×0.5+(4.5

2

×

0.5

2

)

0.5

)=26(m

3

)

11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积,取l2=4.5m,i=0.01

h

4

`

=(27-4.5)0.01=0.225(m)

l

1

=27+0.3+0.5=27.8m

V

2

27.84.5

3

0.2254.516.4

(m)

2

25*100

0.50

g/(人.d)

(10095)*1000

0.5*100000*2

3

100

m

1000

12) 污泥斗和梯形部分污泥容积

V

1

+V

2

=26+16.4=42.4(m

3

)>25(m

3

)

13) 池子总高度,设缓冲层高度h

3

=0.50m,

则H=h

1

+ h

2

+h

3

+h

4

=0.3+3.0+0.50+0.225+3.46=7.49(m)

- 18 -

4 生化池

4.1 设计说明

整体尺寸如图3.4所示

3.4 生化池平面简图

4.2 设计计算

4.2.1 有关设计参数

a、BOD

5

污泥负荷N=0.13 kgBOD

5

/(kgMLSS.d)

b、回流污泥浓度X

R

=8000 mg/L

c、污泥回流比R=100%

d、混合液悬浮固体浓度 X=R/(1+R)× X

R

=1/2×8000=4000 mg/L

e、混合液回流比R

- 19 -

15

TN去除率

35

15

*100%66.7%

R

0.667

10.667

100%=200%

4.2.2 反应池容积

a、厌氧池设计计算,取平均停流时间1.8h

V

=1.48×20000/24×1.8=2220m

3

b、各段水利停流时间和容积比 厌氧池:缺氧池:好氧池=1:1:3

即V

=3×2220=6660m

3

4.2.3 校核氮磷负荷

好氧段总氮负荷

20000*1

X.V

.48*30

=0.0340.05

kgTN/(kgMLSS.d)

4000*6660

符合要求

厌氧段总氮负荷

X.V

20000*1.48*5

4000*2220

=0.0160.06

kgTP/(kgMLSS.d)

符合要求

4.2.4 剩余污泥量

取 污泥增殖系数y=0.6,污泥自身氧化率k

d

=0.05,污泥龄θ

c

=15d

y

obs

y

1k

0.6

15

=0.3429

dc

10.05

计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量

P

x

=y

obs

Q(S-S

0

)=0.3429×20000×1.48×(0.1-0.02)=548.64㎏/d

计算排除的以SS计

P

x(ss)

=812/0.8=685.8㎏/d

4.2.5 反应池尺寸

反应池总体积V=2220×5=11100m

3

- 20 -

设反应池2组,单组池容积 V

3

=V/2=11100/2=5550 m

有效水深 h=4.0m

单组有效面积 S

=V

/h=5550/4.0=1387.5 ㎡

采用5廊道式推流式反应池,廊道宽 b=7.0m

单组反应池长度 L=S

/B=1387.5/5/7.0=40 m

校核: b/h=7.0/4.0=1.75(满足 1-2)

L/b=40/7.0=5.7 (满足5-10)

取超高为1.0m,则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0 m

4.2.6 反应池进、出水系统计算

1) 进水管

单组反应池进水管段计算流量 Q

1

=Q/2=20000×1.48=0.171 (m

3

/s)

管道流速 v=0.8 m/s

管道过水断面积 A= Q

1

/v=0.171/0.8=0.214㎡

管径

d

4A

40.214



=0.522(m)

取进水管管径DN500㎜

2) 回流污泥管

单组反应池回流污泥管设计流量 Q

=R×Q/2=1×Q/2=0.171 (m

3

/s)

取回流污泥管管径DN500㎜

3) 进水井

反应池进水孔尺寸:

进水孔过流量Q

2

=(1+R)Q/2=Q=20000×1.48=0.343 (m

3

/s)

孔口流速 v=0.6 m/s

孔口过水断面积 A=Q

2

/v=0.343/0.6=0.57 ㎡

孔口尺寸取为 1.14m×0.5m

进水井平面尺寸取为 2.40m×2.40m

4) 出水堰及出水井

按矩形堰流量公式计算:

- 21 -

Q

3

0.422gbH

3/2

=1.86bH

3/2

式中 Q

3

=(1+R+ R

)Q/2=2Q/86400=0.685 (m

3

/s)

b——堰宽,取7.5m

H——堰上水头,m

Q

0.685

2/3

H(

3

)

2/3

=()0.134(m)

1.86b1.867.5

出水孔过流量Q

4

=Q

3

=0.685 (m

3

/s)

孔口流速 v=0.6 m/s

孔口过水断面积 A=Q/v=0.685/0.6=1.14 ㎡

孔口尺寸取为 1.0m×1.0m

出水井平面尺寸取为 2.4 m×2.4m

5) 出水管

反应池出水管设计流量Q

5

=Q

3

=0.685 (m

3

/s)

管道流速 v=0.8m/s

管道过水断面 A=Q

5

/v=0.685/0.8=0.856 ㎡

管径

d

4A40.856

=1.04(m)



取出水管径DN1000mm

校核管道流速v=Q

5

/A=0.685×4/3.14/1×1=0.87 m/s

4.2.7 曝气系统设计计算

1) 设计需氧量AOR

碳化需氧量

D

1

Q(S

0

S)

20000(0.10.02)

1.42P=1.428121562.2

(kg O

2

/d)

x

0.2350.235

1e1e

硝化需氧量(kg O

2

/d)

D

2

=4.6Q(N

0

Ne)4.612.4%P

x

=4.620000(3010)10

3

4.60.124548.6=1527.05

反硝化需氧量

D

3

=2.86N

T

=2.86491.4=949.6

(kg O

2

/d)

总需氧量

- 22 -

AOR=D

1

+D

2

-D

3

=1562.2+1527.05-949.6=2139.8(kg O

2

/d)

2) 标准需氧量

采用鼓风曝气,微孔曝气器。取气压调整系数

曝气池内平均溶解氧C

L

=2mg/l,

1

水中溶解氧C

s(20)

=9.17 mg/l,C

S(25)

8.38 mg/l

空气扩散气出口处绝对压

P

3

b

1.01310

5

9.810

3

H1.01310

5

9.8103.81.38510

5

(Pa)

空气离开好氧反应池对氧的百分比

O

21(1E

A

)

t

7921(1E

100%17.54%

A

)

好氧反应池中平均溶解氧饱和度

CC

P

b

O

t

1.38510

5

17.54

sm(25)s(25)

(

2.06610

5

42

)8.36(

2.06610

5

42

)9.12(mg/l)

标准需氧量

*C

s(20)

2139.89.17

SOR

AOR

(



C

)

SM(T)

C

L

)1.024

(T20

0.82(0.9519.122)1.024

(2520)

3189.2(kgO

2

/d)132.9(kgO

2

/h)

好氧反应池平均时供气量

G

SOR

s

0.3E

100

132.9

1002214.7(m

3

/h)

A

0.320

好氧反应池最大时供气量

G

max

=1.48G

s

=1.48×2214.7=3277.9(m

3

/h)

3) 所需空气压力P(相对压力)

取 供气管道沿程与局部阻力之和 h

1

+h

2

=0.2m

曝气器淹没水头 h

3

=3.8m,曝气器阻力 h

4

=0.4m,富余水头

Δh=0.5m

P=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9(m)

4) 曝气器数量计算(以单相反应池计算)

按提供氧能力计算所需曝气器数量

- 23 -

曝气器个数

2214.7

n

1

2

1639(个)

服务面积校核

f

4073

0.51m

2

(符合要求)

1639

5) 供气管道计算

供气干管采用环状布置

Q

s

0.5G

max

0.53277.91638.95m

3

/h0.46m

3

/s

流速v=10m/s

管径

d

4Q

s

v

40.46

s

0.24(m)

3.1410

取干管管径 DN250mm

单侧供气(向单侧廊道供气)支管

Q

s(单)

1/3G

max

/23277.9/60.15(m

3

/s)

流速v=10m/s

管径

d

4Q

s(单)

v

40.15

0.14(m)

3.1410

取支管管径 DN150mm

双侧供气

Q

s(双)

2/3G

max

/23277.9/30.304(m

3

/s)

流速v=10m/s

d

4Q

s(双)

v

40.304

0.197(m)

3.1410

取支管管径 DN200mm

4.2.8 厌氧池设备选择(以单组反应池计算)

厌氧池设导流墙,将池分3格,每格内设潜水搅拌机1台,按5w/m

3

比容计。

厌氧池有效容积 V

=40×7×4.0=1120 m

3

- 24 -

全混合池污水所需功率:5×1120=5600w

则每台潜水搅拌机功率:5600/3=1866w

查手册选取: 600QJB2.2J

4.2.9 缺氧池设备选择(以单组反应池计算)

缺氧池设导流墙,将池分3格,每格内设潜水搅拌机1台,按5w/m

3

比容计。

缺氧池有效容积 V

=40×7×4.0=1120 m

3

全混合池污水所需功率:5×1120=5600w

则每台潜水搅拌机功率:5600/3=1866w

查手册选取: 600QJB2.2J

4.2.10 污泥回流设备

污泥回流比:R=100%

污泥回流量:Q

R

=RQ=1×20000×1.48/24=1233.3 m

3

/h

设回流污泥泵房一座,内设3台潜污泵(2用1备)

单泵流量Q

R单

=0.5Q

R

=0.5×1233.3=616 m

3

/h

4.2.11 混合液回流设备

1) 混合液回流比 R

=200%

混合液回流量 Q

R

=R

Q=2×20000×1.48/24=2466 m

3

/h

设混合液回流泵房2座,(2用1备)

单泵流量Q

R单

=0.5×Q

R

/2=616.5 m

3

/h

2) 混合液回流管。

回流混合液自出水井重力流至混合液回流泵房,经潜污泵提升后送至缺氧段首段

以单组算 混合液回流管设计流量Q

6

=Q

Q/2=0.343 m

3

/s

泵房进水管设计流速采用v=0.8 m/s

A=Q

6

/v=0.343/0.8=0.429㎡

- 25 -

d

4A

40429

0.739(m)

3.14

取泵房进水管管径 DN750mm

3) 泵房压力出水总管设计流量Q

7

=Q

6

=0.343 m

3

/s

设计流速v=1.2 m/s

d

4Q

7

40.343

0.604(m)

v3.141.2

取 DN600mm

5

5.1

二沉池

设计说明

池体尺寸如图3.5所示

图3.5幅流式二沉池

5.2 设计计算

5.2.1 池体设计

1) 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1.1(m

3

/(m

2

h))

- 26 -

F

Q

q

833.31.48

1.1

1121.2(m

2

)

2) 池子直径 D

D

4F

41121.2



37.8(m)

,取D=38m

3) 沉淀部分的有效水深

h

2

, 设沉淀时间:

t2.5(h)

h

2

qt1.12.52.75(m)

4) 污泥区高度

h

4

①污泥斗高度. 设池底的径向坡度为0.05, 污泥斗直径

D

2

2.0(m)

上部直径

D

1

4.0(m)

,倾角

60

0

, 则

h

D

1

D

2

4

2

tan60

0

4.02.0

2

tan60

0

1.73(m)

V

h

4

2

1.73

12

(D

1

D

1

D

2

1

2

D

2

)

12

(4.0

2

422.0

2

)12.68(m

3

)

② 圆锥体高度

h



DD

1

4

2

0.05

384

2

0.050.85(m)

V

h

4

0.85

2

12

(D

2

DD

1

D

2

1

)

12

(38

2

3844

2

)358.5(m

3

)

③ 竖直段污泥部分的高度

h



V

V

1

V

2

952.312.68

4

F

358.5

1121.2

0.52(m)

污泥区高度

h

4

h

4

h

4



h

4



1.730.850.523.1(m)

5 沉淀池总高度

H

, 设超高

h

1

=0.3 m, 缓冲层高度

h

3

0.50

m.

Hh

1

h

2

h

3

h

4

0.32.750.53.106.65(m)

- 27 -

5.2.2 进水系统计算

1) 进水管计算

Q833.31.481233m

3

/h0.343m

3

/s

进水管径设计

Q

Q(1R)0.34320.686m

3

/s

取管径D

1

=900mm

2) 进水井径采用D

2

=1.5m

出水口尺寸:0.45×1.5㎡,共8个沿井壁均匀分布

出口速度

v

0.686

0.451.58

0.127m/s(0.15m/s,符合)

3)、稳流筒计算

取筒中流速 v=0.03 m/s

稳流筒过流面积 f=Q

/v=0.686/0.03=22.87㎡

稳流筒直径

D

f

3

4

D

2

422.87

3.14

1.5

2

5.6(m)

5.2.3 出水部分设计

1) 采用单侧集水,一个总出水口

集水槽宽度

b0.9•(k

Q

2

)

0.4

0.9•(1.3

0.343

2

)

0.4

0.494m

取b=0.5m

2) 集水槽起点水深h

=0.75b=0.75×0.5=0.375m

集水槽终点水深h

=1.25b=1.25×0.5=0.625m

槽深均取 0.8m

3) 采用出水90°三角堰(见下图3.6)

取堰上水头 H

1

=0.05m(H

2

O)

4) 每个三角堰流量q

q1.343H

2.47

1

1.3430.05

2.47

0.0008213(m

3

/s)

- 28 -

5) 三角堰个数n

n=Q/q=0.343/0.0008213=417.6个 取418个

6) 三角堰中心距

L=3.14(D-2b)/n=3.14×(40-2×0.5)/418=0.292m

图3.6出水三角堰

6

6.1

液氯消毒

设计说明

设计说明设计流量Q=20000m

3

/d=833.3m

3

/h ;水力停留时间T=0.5h; 仓库储量按

15d计算, 设计投氯量为7mg/L

6.2 设计计算

1) 加氯量G

G=0.001×7×833.3=5.83

2) 储氯量W

W=15×24×G=15×24×5.83=2098.8

3) 加氯机和氯瓶

采用投加量为0~20kg/h加氯机3台,两用一备,并轮换使用。液氯的储存选用容

量为400kg的纲瓶,共用6只。

4) 加氯间和氯库

加氯间与氯库合建。加氯间内布置3台加氯机及其配套投加设备,两台水加压泵。

氯库中6只氯瓶两排布置,设3台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运方便氯库内设

CD1-26D单轨电动葫芦一个,轨道在氯瓶上方,并通到氯库大门外。

- 29 -

氯库外设事故池,池中长期贮水,水深1.5米。加氯系统的电控柜,自动控制系统

均安装在值班室内。为方便观察巡视,值班与加氯间设大型观察窗机连通的门。

5) 加氯间和加氯库的通风设备

根据加氯间、氯库工艺设计,加氯间总容积V1=4.5×9.0×3.6=145.8(m

3

),

氯库容积V2=9.6×9×4.5=388.8(m

3

).为保证安全每小时换气8~12次。

加氯间每小时换气量G1=145.8×12=1749.6(m

3

)

氯库每小时换气量G2=388.8×12=4665.6(m

3

)

故加氯间选用一台T30-3通风轴流风机,配电功率0.4kw,并个安装一台漏氯探测

器,位置在室内地面以上20cm。

7

7.1

污泥浓缩池

设计说明

3

3

C6(kg/m)

99.4%

含水率

P

,固体浓度,浓缩后污泥固体浓度为 C=32(kg/m)

U

0

1

(即污泥含水率 P

2

=97.5%), 采用重力浓缩,如图3.7所示

图3.7 重力浓缩池

7.2 设计计算

1) 浓缩池面积 A , 浓缩污泥为剩余污泥,污泥固体通量选用 27(kg/(m

2.

d))

浓缩池面积

A

QC

0

6356

141.1(m

2

)

(取140m

2

)

G27

- 30 -

Q——污泥量,m

3

/d;

Co——污泥固体浓度,kg/m

3

G——污泥固体通量,kg/(㎡.d);

2) 浓缩池直径,设计采用圆形辐流二次沉淀池:

直径

D

A4

1404

13.35(m)

取 D=13.5(m)



3) 浓缩池深度

H

,取T 为浓缩时间=16h,则

h

2

16635

3.0(m)

24140

4) 超高:h

2

=0.3m

5) 缓冲层:h

3

=0.3m

6) 池底坡度造成的深度

h

4

D13.5

i0.010.068(m)

22

D

2

D

1

tan60

0

1.212(m)

2

7) 污泥斗高度

h

5

60

0

——污泥斗倾角;

8) 有效水深 :H

1

=h

1

+ h

2

+ h

3

=3.0+0.3+0.3=3.6〉3m,符合规定。

9) 浓缩池总深度: H=H

1

+ h

4

+ h

5

=3.600+0.068+1.212=4.88m

8

8.1

污泥消化池

设计说明

设计尺寸如图3.8所示

- 31 -

图3.8 消化池

8.2 设计计算

8.2.1 消化池容积

一级消化池总容积;

V

150100

5

5000m

3

100

采用 3座一级消化池(两用一备),则每座池子的有效容积为

V

V

0



5000

2

2500m

3

2

消化池直径D采用18m

集气罩直径d

1

:采用2m ;

池底下锥底直径d

2

采用2m;

集气罩高度h

1

采用2m;

上锥体高度h

2

采用3m;

消化池柱体高度h

D

3

应大于

2

=9m,采用10m;

下锥体高度h

4

采用lm;

- 32 -

则消化池总高度为

H=h

1

+h

2

+h

3

+h

4

=16m

消化池各部分容积的计算:

集气罩容积为

3.142

2

V

1

h

1

26.28m

3

44

d

1

2

弓形部分容积为

V

2

24

3.14

3(318

2

43

2

)395.6m

3

24

2

h

2

(3D

2

4h

2

)

圆柱部分容积为

3.1418

2

V

3

h

3

102543.4m

3

44

D

2

下锥体部分容积为

1DDdd

V

4

h

4

[()

2



2

(

2

)

2

]

32222

1

3.141(9

2

911

2

)95.3m

3

3

则消化池的有效容积为

V

0

V

3

V

4

2543.495.32638.72500m

3

二级消化池总容积为

V

0

V'313180

4930m

3

10

P

100

采用2 座二级消化池(一用一备),两座级消化池串联一座二级消化池,则每座二级

消化池的有效容积取2500

m

3

二级消化池各部尺寸同一级消化池。

- 33 -

8.2.2 消化池各部分表面计算

池盖表面积:

集气罩表面积为

F

1

d

1

2

d

1

h

1

4

3.14

4

2

2

3.142215.7m

2

池顶表面积为(按球台侧面积公式计算)

F

2

2

rh

2

23.149.833185.2m

2

则池盖总表面积为

F

1

F

2

15.7185.2200.9m

2

池壁表面积为

F

3

Dh

5

3.14186339.1m

2

(地面以上部分)

F

4

Dh

6

3.14184226.1m

2

(地面以下部分)

池底表面积为

d(

D

D

2

d

2

2

2

d

2

F

5

2

)



()

2

2

511.8m

2

8.2.3 消化池热工计算

a.提高新鲜污泥温度的耗热量,设污水厂相关温度如下:

中温消化温度T

D

=34℃

新鲜污泥年平均温度为T

s

=20℃

日平均最低气温为T=15℃

每座一级消化池投配的最大生污泥量为

V''25005%125m

3

/d

则全年平均耗热量为

- 34 -

Q

1

V''

(T

D

T

S

)1000

14

125

(3420)418484.7kW(921875kcal/h)

86400

最大耗热量为

Q

1max

125

(3415)4148115kW(119791.7kcal/h)

86400

b.消化池体的耗热量

消化池各部传热系数采用:

池盖

K0.81W/m

2

•K[0.7kcal/(m

2

•h•

℃)]

池壁在地面以上部分为

K0.7W/m

2

•K[0.6kcal/(m

2

•h•

℃)]

池壁在地面以下部分及池底为

K0.52W/m

2

•K[0..45kcal/(m

2

•h•

℃)]

设池外介质为大气时,全年平均气温为

T

A

18

设冬季室外计算温度为

T

A

2

设池外介质为土壤时,全年平均温度为

T

B

19

℃,冬季计算温度

T

B

8

池盖部分全年平均耗热量为

Q

2

FK

T

D

T

A

1.2

200.90.81

3418

1.23124.4W

最大耗热量为

Q

2max

200.90.81

342

1.26248.8W

池壁在地面以上部分全年平均热量为:

Q

3

FK

T

D

T

A

1.2

339.10.7

3418

1.24557.5W

最大耗热量为:

Q

3max

339.10.7

342

1.29115.0W

池壁在地面以下部分全年平均热量为:

- 35 -

Q

4

FK

T

D

T

A

1.2

226.10.52

3419

1.22116.3W

最大耗热量为:

Q

4max

226.10.52

348

1.23668.2W

池底部分全部平均耗热量为:

Q

5

FK

T

D

T

B

1.2

511.80.52

348

1.24790.4W

最大耗热量为:

Q

5max

511.80.52

348

1.28303.4W

每座消化池池体全年平均热量为:

Q

x

3124.44557.52116.34790.414588.6W

最大耗热量为:

Q

max

6248.89115.03669.28303.427335.4W

c.每年消化池总耗热量为

Q84.714.699.3kW

最大耗热量为

Q

max

11527.3142.3kW

d.消化池保温结构厚度计算

消化池各部传热系数允许值采用

池盖为

K0.81W/(m

2

•K)

池壁在地上部分及池底为

K0.7W/(m

2

•K)

池壁在地下部分及池底为

K0.52W/(m

2

•K)

池盖保温材料厚度

m

的计算

设消化池池盖混凝土结构厚度为

G

1.55W/(m

2

•K)

- 36 -

采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料,导热系数

B

0.02kcal/(m•h•C)

,则保

温材料的厚度为

G

B1

K

G

G

B

1.33

0.25

0.7

0.025m25mm

1.33

0.02

池壁在地面以上部分保温材料厚度

B2

的计算

设消化池池壁混凝土结构厚度为

G

400mm

采用采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料,则保温材料的厚度为

G

B2

K

G

G

B

1.33

0.4

0.6

0.027m27mm

1.33

0.02

池壁在地面以上的保温材料延伸到地面以下的深度为冻深加上0.5m。

池壁在地面以下部分以土壤作为保温层时,其最小厚度的计算

土壤导热系数为λ

B

=1.163w/(m·K)[1.0kcal/(m·h·℃)]

设消化他池壁在地面以下的混凝土结构厚度为δ

G

=400mm ,则保温层厚度为

G

B2

K

G

G

B

1.33

0.4

0.45

1.96m1960mm

1.33

1.0

池底以下土壤作为保温层,其最小厚度(

b3

)的计算

消化池池底混凝士结构厚度为

G

=700rnm ,

G

b3

K

G

G

B

1.33

0.7

0.45

1.7m1700mm

1.33

1.0

地下水位在池底混凝土结构厚度以下,大于1.7m,故不加其它保温措施。

池盖、池壁的保温材料采用聚氨酯硬质泡沫塑料。其厚度经计算分别为25mm及

27mm ,均按27mm计,乘以1.5 的修正系数,采用50mm。

- 37 -

二级消化池的保温材料及厚度与一级消化池相同。

8.2.4 沼气混合搅拌计算

消化池的混合搅拌采用多路曝气管式(气通式)沼气搅拌。

a.搅拌用气量

单位用气量采用6m

3

/(min·l000m

3

池容),则用气量

q=6×2500/1000=15m

3

/min=0.25m

3

/s

b.曝气立管管径

曝气立管的流速采用12m/s,则所需立管的总面积为0.25/12=0.0208m

2

选用立管的直径为DN=60mm时,每根断面A=0.00283m

2

,所需立管的总数则为

0.0208/0.00283=7.35根,采用8根。

核算立管的实际流速为

v

0.25

11.04m/s

,符合要求

80.00283

9

9.1

浓缩污泥提升泵房

设计选型

采用A²/O工艺方案,污水处理系统简单,对于新建污水处理厂,工艺管道可以充

分优化,故污水只考虑一次提升。污水经提升后入细格栅。然后自流通过曝气沉砂池、

生物反应池、二沉池及消化池。

采用350QZ-70G潜水混流泵3台,2用1备,该泵提升流量为187L/S,转速为

1470r/min,轴功率19N/KW,额定功率22 N/KW,效率77%,其设计提升扬程为H=7.5m。

9.2 提升泵房

潜水混流泵泵体室外安装,电动机、减速机、电控机、电磁流量计显示器室内安装,

另外考虑一定的检修空间。

9.3 污泥回流泵站

每个二沉池设2座回流污泥泵房,内设3台潜污泵(2用1备),每泵房回流污泥量

- 38 -

为1224m

3

/h,选用300WL1328-15型潜水污泥泵,该泵的扬程H=15m,n=980转/分钟,

轴功率69KW,配用功率90KW,效率79%。

10 污泥脱水间

10.1 设计说明

本工艺采用滚压带式压滤污泥脱水技术,工艺具有连续操作、自动控制、附属设备

较少、操作管理工作小、投资费用低等特点,而且技术较为成熟。进污泥浓缩后含水率

为97.5%,经压滤后脱水泥饼含水率降为80%。大大降低污泥外运处理费用。

污泥最终处置:填地、投海、用作农肥、改良土壤、作为制造其它产品的原料。

11 鼓风机房

用叶片型罗次鼓风机送气,型号:3L32WD,功率75KW其占地面积为10×7=70m

2

12 恶臭处理系统

12.1 设计说明

在污水处理工艺过程中产生气味物质主要由碳、氮和硫元素组成。只有少数的气味

物质是无机化合物,例如:氨(NH

3

)、膦(PH

3

)和硫化氢(H

2

S);大多数的气味物质是有机

物,比如:低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、

杂环的氮或硫化物。值得注意的是:这些物质都带有活性基团,容易发生化学反应,特

别是被氧化。当活性基团被氧化后,气味就消失,生物除臭工艺就是基于这一原理。

由于恶臭气体主要来源是初沉池、二沉池、污泥浓缩池及污泥脱水,大约占总臭气

量的70%,所以只考虑这四种构筑物,在这四种构筑物上设置集气罩,由风机通过管道

输入一个密闭容器箱中,再往密闭容器箱通入臭氧,使臭气与臭氧混合以达到去除臭气

的目的。

12.2 设计计算

1) 初沉池上集气罩的排风量计算:

- 39 -

Q

1

=LBH=27×22.5×0.5=303.75 m

3

式中L,B,H——分别为初沉池长、宽、高(运行水位至顶板)

考虑换风次数为15,则

Q

1

=303.75×15=4556m

3

/h

故总除臭风量选4600 m

3

/h

2) 二沉池上集气罩的排风量计算:

Q

2

=πR

2

h=π×19

2

×2.5=2834 m

3

式中R,h分别为浓缩池的半径高(运行水位至顶板)

考虑换风次数为15,则

Q

2

=357×15=42507 m

3

/h

故总除臭风量选42500m

3

/h

3) 污泥浓缩池上集气罩的排风量计算:

Q

3

=πR

2

h=π×6.75

2

×2.5=357 m

3

式中R,h分别为浓缩池的半径高(运行水位至顶板)

考虑换风次数为15,则

Q

3

=357×15=5364 m

3

/h

故总除臭风量选5400m

3

/h

4) 假设污泥脱水泵房的除臭总量为Q

4

4000m

3

/h

总量Q= Q

1

+Q

2

+ Q

3

+ Q

4

=56460 m

3

/h

12.3 风机选型

型号:4-72

主要规格:No.3.2A

全压(Pa):196-3118

流量(m

3

/h):1565-239654

转速(r/min):400-2900

功率:(KW)0.55-45

- 40 -

第四章 污水处理厂总体布置

1

1.1

总平面布置

总平面布置原则

该污水处理厂为新建工程,总平面布置包括:污水与污泥处理工艺构筑物及设施的

总平面布置,各种管线、管道及渠道的平面布置,各种辅助建筑物与设施的平面布置。

总图平面布置时应遵从以下几条原则。

处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑,以便于节约用地和运行管理

工艺构筑物(或设施)与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异,分别相对独立布

置,并协调好与环境条件的关系(如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏

感建筑物等)。

构(建)之间的间距应满足交通、管道(渠)敷设、施工和运行管理等方面的要求。

管道(线)与渠道的平面布置,应与其高程布置相协调,应顺应污水处理厂各种介

质输送的要求,尽量避免多次提升和迂回曲折,便于节能降耗和运行维护。

协调好辅建筑物,道路,绿化与处理构(建)筑物的关系,做到方便生产运行,保

证安全畅道,美化厂区环境。

1.2 总平面布置结果

污水处理厂呈长方形,控制楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区西部综合楼,

占地较大的水处理构筑物在厂区东部,沿流程自北向南排开,污泥处理系统在厂区的东

部。

厂区主干道宽10米,两侧构(建)筑物间距不小于15米,次干道宽8米,两侧构

(建)筑物间距不小于10米。

总平面布置参见附图——平面布置图。

- 41 -

2

2.1

高程布置

高程布置原则

充分利用地形地势及城市排水系统,使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理

构筑物,排出厂外。

协调好高程布置与平面布置的关系,做到既减少占地,又利于污水、污泥输送,并

有利于减少工程投资和运行成本。

做好污水高程布置与污泥高程布置的配合,尽量同时减少两者的提升次数和高度。

协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计,既便于正常排放,又有利于检修

排空。

高程布置参见附图——高程布置图。

第五章 参考文献

1、崔玉川.马志毅等人主编《废水处理工艺设计计算》 水利电力出版社

2、史惠祥 主编 《实用环境工程手册》 化学工业出版社

3、高延耀 主编 《水污染控制工程》(第二版) 高等教育出版社

4、张自杰 主编 《排水工程》(下册) 中国建筑工业出版社

5、曾科 主编 《污水处理厂设计与运行》 化学工业出版社

6、张东伟 主编 《城市污水回用深度处理设施设计计算》 化学工业出版社

- 42 -

A

-剖面

说 明

M

详图

设计

黎伟杰

指导

老师

制图

黎伟杰

学号

审核

汤兵

宁寻安

李彦旭

工程名称

图 名

20000/城市污水处理厂综合设计

比例

图号

版号

日期

- 43 -

AA

A

A

m

3

d

- 44 -

出泥管

DN

300

进泥管

DN

400

A-A剖面图

A

A

平面图

20000m

3

/

d

城市污水处理厂综合设计

- 45 -

- 46 -

设计

黎伟杰

汤兵

工程名称

20000城市污水处理厂综合设计

比例

制图

黎伟杰

指导

宁寻安图号

学号

老师

李彦旭

图 名

A

2

O

生化池

版号

审核

日期

- 1 -

初沉池平面图

行走小车

浮渣去除槽

管 材 表

序号 名称 数量 规格 材料 备注

1 入水管 10 DN400 铸 铁

2 出水管 10 DN400 铸 铁

初沉池剖面图

3 排泥管 20 DN200 铸 铁

4 放空管 20 DN200 铸 铁

说明

1. 池壁为钢筋混凝土结构。管道穿越池壁处均采用防水套管。

2. 本设计共有座平流式沉淀池,其管路连接见平面布置图。

m

3

/d

初沉池

- 2 -

出水

超越闸

防洪闸

污水

空气

鼓风机

粗隔栅

提升泵

细隔栅

沉砂池

初沉池

厌氧池

缺氧池

好氧池

沼气压缩

砂泵

砂水分离器

砂外运

二级消化池

一级消化池

投泥泵

浓缩池

二沉池

沼气柜

沼气锅炉

污泥加热

液氯

加氯机

接触池

其他用途

出水

回流混合液

厌氧池

缺氧池

好氧池

沉淀池

回流污泥

- 3 -

12.000

7.0007.000

-4.000-4.000

设计

黎伟杰

汤兵

工程名称

20000城市污水处理厂综合设计

比例

制图

黎伟杰

指导

宁寻安

图号

学号

老师

李彦旭

图 名

工艺流程/高程图

版号

审核

日期

- 4 -

- 5 -

构筑物一览表

图例

设计

黎伟杰

指导

老师

制图

黎伟杰

学号

审核

汤兵

宁寻安

李彦旭

工程名称

图 名

20000城市污水处理厂综合设计

比例

图号

版号

日期

平面布置图

- 6 -

A-A 剖面

B-B 剖面

说明:

1、本设计有座一级消化池,2座二级消化池,池型相同.

管路连接见厂区平面布置图。

2、厌氧消化池池壁为钢筋混凝土结构,保温材料

为聚氨酯泡沫塑料材料。

3、管道穿池壁处均采用防水套管。

设计

黎伟杰

指导

老师

制图

黎伟杰

汤兵

宁寻安

李彦旭

工程名称

图 名

20000/城市污水处理厂综合设计

比例

图号

版号

日期

顶平面图

学号

审核

- 7 -

- 8 -

2024年3月25日发(作者:阿会雯)

本设计污水处理厂综合设计包括15个图纸,十分全面,具体详见报告后附

图。本报告附图全面详细。图纸内容如下:A2O池,初沉池,幅流式二沉

池,隔栅,工艺 简单图,工艺流程图(高程图),回转耙式格栅除污机图,

平面布置图,污泥浓缩池,厌氧消化池,钟式沉砂池等。全为CAD制图。

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题 目 20000m

3

/d城市污水处理厂综合设计

专 业: 环境工程

年 级: 2005级

学 号: 3105001286

姓 名: 莫笑伟

指导教师:

I

2008年 12 月

II

摘 要

我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中

由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成

环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污

染的51%以上。

我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中

由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成

环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污

染的51%以上。

本设计要求处理水量为20000m

3

/d的城市生活污水,设计方案针对已运行稳定有效

的A

2

/

O活性污泥法工艺处理城市生活污水。A

2

O工艺由于不同环境条件,不同功能的微

生物群落的有机配合,加之厌氧、缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物(COD

NB

)能

被开环或断链,使得N、P、有机碳被同时去除,并提高对COD

NB

的去除效果。它可以同

时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH

3

N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合

完成除磷功能。

关键词:城市生活污水,活性污泥,A

2

/

O

III

目录

摘 要 ··················································································· III

目录 ······················································································ IV

第一章 设计概述 ······································································- 7 -

1 设计任务 ······································································- 7 -

2 设计原则 ······································································- 7 -

3 设计依据 ······································································- 8 -

第二章 工艺流程及说明 ·····························································- 8 -

1 工艺方案分析 ································································- 8 -

2 工艺流程 ······································································- 9 -

3 流程各结构介绍 ·····························································- 9 -

3.1

格栅

······························································································· - 9 -

3.2

沉砂池

·························································································· - 10 -

3.3

初沉池

·························································································· - 10 -

3.4

生物化反应池

·············································································· - 10 -

3.5

二沉池

·························································································· - 12 -

3.6

浓缩池

·························································································· - 12 -

第三章 构筑物设计计算 ··························································· - 12 -

1 格栅 ·········································································· - 12 -

1.1

设计说明

······················································································ - 12 -

1.2

设计计算

······················································································ - 13 -

IV

2 沉砂池 ······································································· - 16 -

2.1

设计说明

······················································································ - 16 -

3 初沉池 ······································································· - 17 -

3.1

设计说明

······················································································ - 17 -

3.2

设计计算

······················································································ - 17 -

4 生化池 ······································································· - 19 -

4.1

设计说明

······················································································ - 19 -

4.2

设计计算

······················································································ - 19 -

5 二沉池 ······································································· - 26 -

5.1

设计说明

······················································································ - 26 -

5.2

设计计算

······················································································ - 26 -

6 液氯消毒 ···································································· - 29 -

6.1

设计说明

······················································································ - 29 -

6.2

设计计算

······················································································ - 29 -

7 污泥浓缩池 ································································· - 30 -

7.1

设计说明

······················································································ - 30 -

7.2

设计计算

······················································································ - 30 -

8 污泥消化池 ································································· - 31 -

8.1

设计说明

······················································································ - 31 -

8.2

设计计算

······················································································ - 32 -

9 浓缩污泥提升泵房 ························································ - 38 -

9.1

设计选型

······················································································ - 38 -

V

9.2

提升泵房

······················································································ - 38 -

9.3

污泥回流泵站

·············································································· - 38 -

10 污泥脱水间 ······························································· - 39 -

10.1

设计说明

······················································································ - 39 -

11 鼓风机房 ·································································· - 39 -

12 恶臭处理系统 ···························································· - 39 -

12.1

设计说明

······················································································ - 39 -

12.2

设计计算

······················································································ - 39 -

12.3

风机选型

······················································································ - 40 -

第四章 污水处理厂总体布置 ····················································· - 41 -

1 总平面布置 ································································· - 41 -

1.1

总平面布置原则

·········································································· - 41 -

1.2

总平面布置结果

·········································································· - 41 -

2

高程布置

································································································ - 42 -

2.1

高程布置原则

·············································································· - 42 -

第五章 参考文献 ···································································· - 42 -

VI

第一章 设计概述

1 设计任务

本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂的A

2

/O工艺设计处理生活污水,处理

水量为20000m

3

/d,按近期规划人口10万人计算(自定)。

本项目设计进出水水质根据生活污水来源和《广东省地方标准-水污染物排放限

值》(DB44/26-2001)标准列出,采用第二时段第二类污染物最高允许排放浓度,如表

1.1:

表1.1 设计进出水水质

主要污染物 原水水质排放标准去除率(%)

(mg·L

-1

COD

Cr

BOD

5

氨氮

磷酸盐

工程设计内容包括:

1) 细化工艺流程

2) 选定参数

3) 计算(构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求)

4) 绘制符合规范的工程图

5) 编制设计说明书

2 设计原则

1) 严格执行国家有关环境保护的各项法规。

2) 采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺,确保处理量及水质排放达到标准。

3) 流程布局合理,整体感强,外观装饰美观大方,环境绿化优美。

250

100

30

5

(mg·L

-1

≤40

≤20

≤10

≤0.5

84以上

80以上

66.7以上

90以上

- 7 -

4) 在上述前提下,做到投资少,运行费用低的效果

3 设计依据

1) 《中华人民共和国环境保护法》;

2) 《广东省地方标准-水污染物排放限值》(DB44/26-2001)

3) 《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996);

4) 《室外排水设计规范》(GBJ14-87);

5) 《总图制图标准》(GB/T50103-2001);

6) 《建筑制图标准》(GB/T50104-2001);

7) 《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001);

8) 《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)。

第二章 工艺流程及说明

1 工艺方案分析

本项目污水处理的特点为:

1) 污水以有机污染为主,BOD/COD =0.6,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值比国内一般城市污水高70﹪左右;

针对以上特点,以及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,以采用生化处理最

为经济。由于将来可能要求出水回用,处理工艺尚应硝化,考虑到NH

3

-N浓度较低,不

必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,

可采用A/O活性污泥法。

A

2

/O工艺特点:

1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,同时

具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

2) 在同时脱氮除磷的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类

其他工艺。

3) 在厌氧—缺氧—好氧交替运行条件下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般少于100,

- 8 -

2

污泥沉降性好。

4) 污泥中磷含量高,一般在2.5%以上。

5) 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中携带DO

和硝酸态氧的影响,因而脱氮效果不可能很高。

2 工艺流程

具体流程如下图2.1:

图2.1 工艺流程图

3

3.1

流程各结构介绍

格栅

因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物,所以在处理系统

之前设置格栅,以截留这些较大的悬浮物或漂浮物,防止堵塞后续处理系统的管理、孔

口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格

栅,分别用于截留不同粒径的杂物而设计,也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣

方式,可采用人工清渣或机械清渣。

本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣,分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小

的废渣,由于栅渣量较大,采用机械清渣方式。

- 9 -

3.2 沉砂池

沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒(如泥沙、煤渣等,他们的相对密度

约为2.65)沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;

也可以设置于沉淀池前,以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常

用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。

由于本设计的处理量不大,并且污水经过粗格栅除渣,对泵站影响不大,为了便于

清砂,沉沙池设于泵站后。本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池,型号旋

流式沉砂池Ⅱ7),采用气提排砂,在排砂之前有一气洗过程,这使得排出的砂含有机物

较少,有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。

3.3 初沉池

初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的

对象是悬浮物质(SS约可去除40%~55%以上),同时也可去除部分BOD

5

(约占总BOD

5

的25%~40%,主要是非溶解性BOD),以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD

负荷。初沉池按池内水流方向的不同,可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉

淀池。

本设计采用了成本较低,运行较好的平流式沉淀池,该池施工简易,对冲击负荷和

温度变化的适应能力较强。

3.4 生物化反应池

A

2

/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮

除磷工艺的简称,A

2

/O工艺于70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础

上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能,可以针对现今污水特点(水体富营养

化)进行有效处理。

该工艺在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)中加入缺氧池,将好氧池流出的一部分混合

液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的。

A2/O工艺流程图如图2.2所示:

- 10 -

图2.2 A/O工艺流程图

在厌氧池中,原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入,本段

主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水

中BOD浓度下降;别外,NH

3

-

-N,因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH

3

-

-N浓

度下降,但NO

3

-

-N含量没有变化。

在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO

3

-

-N和NO

2

-

-N还原为N

2

释放至空气,因此BOD

5

浓度下降,NO

3

-

-N浓度大幅度下降,而

磷的变化很小。

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降,有机氮被氨化继而被硝化,

使NH

3

-

-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO

3

-

-N浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄

取,也比较快的速度下降。

脱氮过程是各种形态的氮转化为N

2

从水中脱除的过程。在好氧池中,污泥中的有机

氮被细菌分解成氨,硝化作用使氨进一步转化为硝态氨(主要是依靠细菌水解氨化作用

和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用);在缺氧池中,硝态氨进行反硝化,硝态氨还原

成N

2

逸出(主要是依靠反硝化菌的反硝化作用)。

除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上,而后通过排泥或旁路工艺加以

去除。在厌氧池中,使含磷化合物成溶解性磷,聚磷细菌释放出积储的磷酸盐;在好氧

池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐,而这一过程是

依靠好氧菌——聚磷细菌。

整个工艺的关键在于混合液回流,由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后,可

以从原污水得到充足的有机物,使反硝化脱氮得以充分进行,有利于降低出水的硝酸氮,

同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题,改善出水水质。

- 11 -

2

所以,A

2

O工艺由于不同环境条件,不同功能的微生物群落的有机配合,加之厌氧、

缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物(COD

NB

)能被开环或断链,使得N、P、有机碳

被同时去除,并提高对COD

NB

的去除效果。它可以同时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷

的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH

3

-N应完全硝化,好氧池能完成这一功

能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

3.5 二沉池

二沉池在二级处理中,在生物反应池构筑物的后面,在活性污泥工艺中,用于沉淀

分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似,按池内水流方向的不同,同样可

分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。

本设计采用辐流式沉淀池。其特点有:运行好,较好管理。

3.6 浓缩池

浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩

后污泥增稠,污泥的含水率降低,污泥的体积大幅度地降低,从而可以大大降低其他工

程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。

本设计针对污泥量大、节省运行成本,采用了重力浓缩方法,重力浓缩具有以下几个优

点:①贮存污泥能力高;②操作要求不高;③运行费用少,尤其是电耗。缺点:①占地

面积大;②会产生臭气;③对于某些污泥作用少

第三章 构筑物设计计算

1

1.1

格栅

设计说明

3

Q

d=

20000/24/3600=0.23m/s=230L/s<1000

故总变化系数 K

z

=2.7/Q

d

0.11

=2.7/230

0.11

=1.48

Q

max

=0.23×1.48=0.34 m

3

/s

- 12 -

设计图如图3.1 所示:

图3.1 隔栅

1.2 设计计算

⑴ 栅槽宽度

栅条的间隙数n,个

n

Q

max

sin

bhv

式中Q

max

------最大设计流量,m

3

/s;

α------格栅倾角,(

o

),取α=60

0

;

b ------栅条间隙,m,取b=0.021 m;

- 13 -

n-------栅条间隙数,个;

h-------栅前水深,m,取h=0.4m;

v-------过栅流速,m/s,取v=0.9 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:

0.17sin60

0

n

0.0210.40.9

=20.9=21(个)

取 n=21(个)

则每组细格栅的间隙数为21个。

②栅槽宽度 B

设栅条宽度 S=0.01m

栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m;

则栅槽宽度 B

2

= S(n-1)+bn+0.2

=0.01×(21-1)+0.021×21+0.2

=0.841

≈0.85(m)

单个格栅宽1.20m,两栅间隔墙宽取0.60m,

则栅槽总宽度 B=1.20×2+0.60=3.00m

⑵ 通过格栅的水头损失 h

1

① 进水渠道渐宽部分的长度L

1

。设进水渠道B

1

=2.0 m,其渐宽部分展开角度α

0

1

=20 ,进水渠道内的流速为0.52 m/s。

L

1

BB

1

0.850.70

0.21(m)

0

2tan

1

2tan20

格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度L

2

m , L

2

通过格栅的水头损失 h

1

,m

h

1

=h

0

k

L

1

0.21

0.11(m)

22

- 14 -

h

0

v

2

sin

2g

S

,

()

3

b

4

式中 h

1

---------设计水头损失,m;

h

0

---------计算水头损失,m;

g ---------重力加速度,m/s

2

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。

S

3

2

k

hhk

()vsin

0

1

b2g

0.01

3

2

2.42()0.9sin60

0

3

0.85

19.6

4

4

=0.097 (m)

⑶ 栅后槽总高度H,m

设栅前渠道超高h

2

=0.3m

H=h+h

1

+h

2

=0.4+0.097+0.3

=0.797

0.8

(m)

⑷ 栅槽总长度L,m

L

L

1

L

2

0.51.0

H

1

tan

式中,H

1

为栅前渠道深,

H

1

hh

2

m.

L0.210.110.51.0

=2.22(m)

⑸ 每日栅渣量W,m3/d

W86400QW

1

1

1000

0.40.3

tan60

0

式中,W

1

为栅渣量,m

3

/10

3

m

3

污水,格栅间隙6~15mm时,

W

1

=0.10~0.05m3/103m3污水;本工程格栅间隙为20mm,取W

1

=0.07污水。

W=86400×0.34×0.08÷1000÷1.48=1.59(m3/d)>0.2(m3/d)

- 15 -

采用机械清渣。

2

2.1

沉砂池

设计说明

根据日处理污水量为2万

m

3

/d

,选定型号为7的旋流式沉砂池Ⅱ,该沉砂池的特

点是:在进水渠末端设有能产生池壁效应的斜坡,另砂粒下沉,沿斜坡流入池底,并设

有阻流板,以防止紊流;轴向螺旋桨将水流带向池心,然后向上,由此形成了一个涡形

水流,平底的沉砂分选区能有效的保持涡流形态,较重的砂粒在靠近池心的一个环行孔

口落入集砂区,而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离,最终引向出水渠。

A

D

C

4

C

G

L

H

J

F

E

B

图3.2 旋流式沉砂池

旋流式沉砂池Ⅱ型号7的尺寸(mm)

流量(万

7

m/d

)

3

A B C D E F J L K

2.7 3050 1000 600 1200 300 1450 450 2050 800

K

- 16 -

3

3.1

初沉池

设计说明

池体设计如图3.3所示

图3.3 平流式沉淀池

3.2 设计计算

1) 池子总面积A,m2

A

Q3600

q

式中,q——表面负荷,m

3

/(m

2

.h),取q=2.0 m

3

/(m

2

.h)

则:

A

0.343600

2

612

m

2

2) 沉淀部分有效水深h

2

, m,取沉淀时间t=1.5h

h

2

=q.t=2×1.5=3.0(m)

3) 沉淀部分有效容积V

V=Q×t×3600=0.34×1.5×3600=1836(m

3

)

4) 池长,取最大设计流量时的水平流速v=5mm/s

L=5×1.5×3.6=27(m)

5) 池子总宽度B

B

A612

22.5

(m)

L27

- 17 -

6) 池子个数n,取每个池子分格宽度b=4.5m

n

22.5

5

(个)

4.5

7) 校核长宽比

L27

64

(符合要求)

b4.5

8) 污泥部分需要的总容积V

`

,取污泥量25g/(人.d),污泥含水率95%,设计人口N=10

万,两次清除污泥间隔时间T=2d

则每人每日污泥量

S

V

9) 每格池污泥所需容积

V

``

=V/n=100/5=20(m

3

10) 污泥斗容积

h

4

``

=(4.5-0.5)/2×tan60°=3.46(m)

V

1

=1/3×h

4

``

(f

1

+f

2

+ (f

1

×f

2

)

0.5

)=1/3×3.46×(4.5×4.5+0.5×0.5+(4.5

2

×

0.5

2

)

0.5

)=26(m

3

)

11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积,取l2=4.5m,i=0.01

h

4

`

=(27-4.5)0.01=0.225(m)

l

1

=27+0.3+0.5=27.8m

V

2

27.84.5

3

0.2254.516.4

(m)

2

25*100

0.50

g/(人.d)

(10095)*1000

0.5*100000*2

3

100

m

1000

12) 污泥斗和梯形部分污泥容积

V

1

+V

2

=26+16.4=42.4(m

3

)>25(m

3

)

13) 池子总高度,设缓冲层高度h

3

=0.50m,

则H=h

1

+ h

2

+h

3

+h

4

=0.3+3.0+0.50+0.225+3.46=7.49(m)

- 18 -

4 生化池

4.1 设计说明

整体尺寸如图3.4所示

3.4 生化池平面简图

4.2 设计计算

4.2.1 有关设计参数

a、BOD

5

污泥负荷N=0.13 kgBOD

5

/(kgMLSS.d)

b、回流污泥浓度X

R

=8000 mg/L

c、污泥回流比R=100%

d、混合液悬浮固体浓度 X=R/(1+R)× X

R

=1/2×8000=4000 mg/L

e、混合液回流比R

- 19 -

15

TN去除率

35

15

*100%66.7%

R

0.667

10.667

100%=200%

4.2.2 反应池容积

a、厌氧池设计计算,取平均停流时间1.8h

V

=1.48×20000/24×1.8=2220m

3

b、各段水利停流时间和容积比 厌氧池:缺氧池:好氧池=1:1:3

即V

=3×2220=6660m

3

4.2.3 校核氮磷负荷

好氧段总氮负荷

20000*1

X.V

.48*30

=0.0340.05

kgTN/(kgMLSS.d)

4000*6660

符合要求

厌氧段总氮负荷

X.V

20000*1.48*5

4000*2220

=0.0160.06

kgTP/(kgMLSS.d)

符合要求

4.2.4 剩余污泥量

取 污泥增殖系数y=0.6,污泥自身氧化率k

d

=0.05,污泥龄θ

c

=15d

y

obs

y

1k

0.6

15

=0.3429

dc

10.05

计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量

P

x

=y

obs

Q(S-S

0

)=0.3429×20000×1.48×(0.1-0.02)=548.64㎏/d

计算排除的以SS计

P

x(ss)

=812/0.8=685.8㎏/d

4.2.5 反应池尺寸

反应池总体积V=2220×5=11100m

3

- 20 -

设反应池2组,单组池容积 V

3

=V/2=11100/2=5550 m

有效水深 h=4.0m

单组有效面积 S

=V

/h=5550/4.0=1387.5 ㎡

采用5廊道式推流式反应池,廊道宽 b=7.0m

单组反应池长度 L=S

/B=1387.5/5/7.0=40 m

校核: b/h=7.0/4.0=1.75(满足 1-2)

L/b=40/7.0=5.7 (满足5-10)

取超高为1.0m,则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0 m

4.2.6 反应池进、出水系统计算

1) 进水管

单组反应池进水管段计算流量 Q

1

=Q/2=20000×1.48=0.171 (m

3

/s)

管道流速 v=0.8 m/s

管道过水断面积 A= Q

1

/v=0.171/0.8=0.214㎡

管径

d

4A

40.214



=0.522(m)

取进水管管径DN500㎜

2) 回流污泥管

单组反应池回流污泥管设计流量 Q

=R×Q/2=1×Q/2=0.171 (m

3

/s)

取回流污泥管管径DN500㎜

3) 进水井

反应池进水孔尺寸:

进水孔过流量Q

2

=(1+R)Q/2=Q=20000×1.48=0.343 (m

3

/s)

孔口流速 v=0.6 m/s

孔口过水断面积 A=Q

2

/v=0.343/0.6=0.57 ㎡

孔口尺寸取为 1.14m×0.5m

进水井平面尺寸取为 2.40m×2.40m

4) 出水堰及出水井

按矩形堰流量公式计算:

- 21 -

Q

3

0.422gbH

3/2

=1.86bH

3/2

式中 Q

3

=(1+R+ R

)Q/2=2Q/86400=0.685 (m

3

/s)

b——堰宽,取7.5m

H——堰上水头,m

Q

0.685

2/3

H(

3

)

2/3

=()0.134(m)

1.86b1.867.5

出水孔过流量Q

4

=Q

3

=0.685 (m

3

/s)

孔口流速 v=0.6 m/s

孔口过水断面积 A=Q/v=0.685/0.6=1.14 ㎡

孔口尺寸取为 1.0m×1.0m

出水井平面尺寸取为 2.4 m×2.4m

5) 出水管

反应池出水管设计流量Q

5

=Q

3

=0.685 (m

3

/s)

管道流速 v=0.8m/s

管道过水断面 A=Q

5

/v=0.685/0.8=0.856 ㎡

管径

d

4A40.856

=1.04(m)



取出水管径DN1000mm

校核管道流速v=Q

5

/A=0.685×4/3.14/1×1=0.87 m/s

4.2.7 曝气系统设计计算

1) 设计需氧量AOR

碳化需氧量

D

1

Q(S

0

S)

20000(0.10.02)

1.42P=1.428121562.2

(kg O

2

/d)

x

0.2350.235

1e1e

硝化需氧量(kg O

2

/d)

D

2

=4.6Q(N

0

Ne)4.612.4%P

x

=4.620000(3010)10

3

4.60.124548.6=1527.05

反硝化需氧量

D

3

=2.86N

T

=2.86491.4=949.6

(kg O

2

/d)

总需氧量

- 22 -

AOR=D

1

+D

2

-D

3

=1562.2+1527.05-949.6=2139.8(kg O

2

/d)

2) 标准需氧量

采用鼓风曝气,微孔曝气器。取气压调整系数

曝气池内平均溶解氧C

L

=2mg/l,

1

水中溶解氧C

s(20)

=9.17 mg/l,C

S(25)

8.38 mg/l

空气扩散气出口处绝对压

P

3

b

1.01310

5

9.810

3

H1.01310

5

9.8103.81.38510

5

(Pa)

空气离开好氧反应池对氧的百分比

O

21(1E

A

)

t

7921(1E

100%17.54%

A

)

好氧反应池中平均溶解氧饱和度

CC

P

b

O

t

1.38510

5

17.54

sm(25)s(25)

(

2.06610

5

42

)8.36(

2.06610

5

42

)9.12(mg/l)

标准需氧量

*C

s(20)

2139.89.17

SOR

AOR

(



C

)

SM(T)

C

L

)1.024

(T20

0.82(0.9519.122)1.024

(2520)

3189.2(kgO

2

/d)132.9(kgO

2

/h)

好氧反应池平均时供气量

G

SOR

s

0.3E

100

132.9

1002214.7(m

3

/h)

A

0.320

好氧反应池最大时供气量

G

max

=1.48G

s

=1.48×2214.7=3277.9(m

3

/h)

3) 所需空气压力P(相对压力)

取 供气管道沿程与局部阻力之和 h

1

+h

2

=0.2m

曝气器淹没水头 h

3

=3.8m,曝气器阻力 h

4

=0.4m,富余水头

Δh=0.5m

P=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9(m)

4) 曝气器数量计算(以单相反应池计算)

按提供氧能力计算所需曝气器数量

- 23 -

曝气器个数

2214.7

n

1

2

1639(个)

服务面积校核

f

4073

0.51m

2

(符合要求)

1639

5) 供气管道计算

供气干管采用环状布置

Q

s

0.5G

max

0.53277.91638.95m

3

/h0.46m

3

/s

流速v=10m/s

管径

d

4Q

s

v

40.46

s

0.24(m)

3.1410

取干管管径 DN250mm

单侧供气(向单侧廊道供气)支管

Q

s(单)

1/3G

max

/23277.9/60.15(m

3

/s)

流速v=10m/s

管径

d

4Q

s(单)

v

40.15

0.14(m)

3.1410

取支管管径 DN150mm

双侧供气

Q

s(双)

2/3G

max

/23277.9/30.304(m

3

/s)

流速v=10m/s

d

4Q

s(双)

v

40.304

0.197(m)

3.1410

取支管管径 DN200mm

4.2.8 厌氧池设备选择(以单组反应池计算)

厌氧池设导流墙,将池分3格,每格内设潜水搅拌机1台,按5w/m

3

比容计。

厌氧池有效容积 V

=40×7×4.0=1120 m

3

- 24 -

全混合池污水所需功率:5×1120=5600w

则每台潜水搅拌机功率:5600/3=1866w

查手册选取: 600QJB2.2J

4.2.9 缺氧池设备选择(以单组反应池计算)

缺氧池设导流墙,将池分3格,每格内设潜水搅拌机1台,按5w/m

3

比容计。

缺氧池有效容积 V

=40×7×4.0=1120 m

3

全混合池污水所需功率:5×1120=5600w

则每台潜水搅拌机功率:5600/3=1866w

查手册选取: 600QJB2.2J

4.2.10 污泥回流设备

污泥回流比:R=100%

污泥回流量:Q

R

=RQ=1×20000×1.48/24=1233.3 m

3

/h

设回流污泥泵房一座,内设3台潜污泵(2用1备)

单泵流量Q

R单

=0.5Q

R

=0.5×1233.3=616 m

3

/h

4.2.11 混合液回流设备

1) 混合液回流比 R

=200%

混合液回流量 Q

R

=R

Q=2×20000×1.48/24=2466 m

3

/h

设混合液回流泵房2座,(2用1备)

单泵流量Q

R单

=0.5×Q

R

/2=616.5 m

3

/h

2) 混合液回流管。

回流混合液自出水井重力流至混合液回流泵房,经潜污泵提升后送至缺氧段首段

以单组算 混合液回流管设计流量Q

6

=Q

Q/2=0.343 m

3

/s

泵房进水管设计流速采用v=0.8 m/s

A=Q

6

/v=0.343/0.8=0.429㎡

- 25 -

d

4A

40429

0.739(m)

3.14

取泵房进水管管径 DN750mm

3) 泵房压力出水总管设计流量Q

7

=Q

6

=0.343 m

3

/s

设计流速v=1.2 m/s

d

4Q

7

40.343

0.604(m)

v3.141.2

取 DN600mm

5

5.1

二沉池

设计说明

池体尺寸如图3.5所示

图3.5幅流式二沉池

5.2 设计计算

5.2.1 池体设计

1) 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1.1(m

3

/(m

2

h))

- 26 -

F

Q

q

833.31.48

1.1

1121.2(m

2

)

2) 池子直径 D

D

4F

41121.2



37.8(m)

,取D=38m

3) 沉淀部分的有效水深

h

2

, 设沉淀时间:

t2.5(h)

h

2

qt1.12.52.75(m)

4) 污泥区高度

h

4

①污泥斗高度. 设池底的径向坡度为0.05, 污泥斗直径

D

2

2.0(m)

上部直径

D

1

4.0(m)

,倾角

60

0

, 则

h

D

1

D

2

4

2

tan60

0

4.02.0

2

tan60

0

1.73(m)

V

h

4

2

1.73

12

(D

1

D

1

D

2

1

2

D

2

)

12

(4.0

2

422.0

2

)12.68(m

3

)

② 圆锥体高度

h



DD

1

4

2

0.05

384

2

0.050.85(m)

V

h

4

0.85

2

12

(D

2

DD

1

D

2

1

)

12

(38

2

3844

2

)358.5(m

3

)

③ 竖直段污泥部分的高度

h



V

V

1

V

2

952.312.68

4

F

358.5

1121.2

0.52(m)

污泥区高度

h

4

h

4

h

4



h

4



1.730.850.523.1(m)

5 沉淀池总高度

H

, 设超高

h

1

=0.3 m, 缓冲层高度

h

3

0.50

m.

Hh

1

h

2

h

3

h

4

0.32.750.53.106.65(m)

- 27 -

5.2.2 进水系统计算

1) 进水管计算

Q833.31.481233m

3

/h0.343m

3

/s

进水管径设计

Q

Q(1R)0.34320.686m

3

/s

取管径D

1

=900mm

2) 进水井径采用D

2

=1.5m

出水口尺寸:0.45×1.5㎡,共8个沿井壁均匀分布

出口速度

v

0.686

0.451.58

0.127m/s(0.15m/s,符合)

3)、稳流筒计算

取筒中流速 v=0.03 m/s

稳流筒过流面积 f=Q

/v=0.686/0.03=22.87㎡

稳流筒直径

D

f

3

4

D

2

422.87

3.14

1.5

2

5.6(m)

5.2.3 出水部分设计

1) 采用单侧集水,一个总出水口

集水槽宽度

b0.9•(k

Q

2

)

0.4

0.9•(1.3

0.343

2

)

0.4

0.494m

取b=0.5m

2) 集水槽起点水深h

=0.75b=0.75×0.5=0.375m

集水槽终点水深h

=1.25b=1.25×0.5=0.625m

槽深均取 0.8m

3) 采用出水90°三角堰(见下图3.6)

取堰上水头 H

1

=0.05m(H

2

O)

4) 每个三角堰流量q

q1.343H

2.47

1

1.3430.05

2.47

0.0008213(m

3

/s)

- 28 -

5) 三角堰个数n

n=Q/q=0.343/0.0008213=417.6个 取418个

6) 三角堰中心距

L=3.14(D-2b)/n=3.14×(40-2×0.5)/418=0.292m

图3.6出水三角堰

6

6.1

液氯消毒

设计说明

设计说明设计流量Q=20000m

3

/d=833.3m

3

/h ;水力停留时间T=0.5h; 仓库储量按

15d计算, 设计投氯量为7mg/L

6.2 设计计算

1) 加氯量G

G=0.001×7×833.3=5.83

2) 储氯量W

W=15×24×G=15×24×5.83=2098.8

3) 加氯机和氯瓶

采用投加量为0~20kg/h加氯机3台,两用一备,并轮换使用。液氯的储存选用容

量为400kg的纲瓶,共用6只。

4) 加氯间和氯库

加氯间与氯库合建。加氯间内布置3台加氯机及其配套投加设备,两台水加压泵。

氯库中6只氯瓶两排布置,设3台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运方便氯库内设

CD1-26D单轨电动葫芦一个,轨道在氯瓶上方,并通到氯库大门外。

- 29 -

氯库外设事故池,池中长期贮水,水深1.5米。加氯系统的电控柜,自动控制系统

均安装在值班室内。为方便观察巡视,值班与加氯间设大型观察窗机连通的门。

5) 加氯间和加氯库的通风设备

根据加氯间、氯库工艺设计,加氯间总容积V1=4.5×9.0×3.6=145.8(m

3

),

氯库容积V2=9.6×9×4.5=388.8(m

3

).为保证安全每小时换气8~12次。

加氯间每小时换气量G1=145.8×12=1749.6(m

3

)

氯库每小时换气量G2=388.8×12=4665.6(m

3

)

故加氯间选用一台T30-3通风轴流风机,配电功率0.4kw,并个安装一台漏氯探测

器,位置在室内地面以上20cm。

7

7.1

污泥浓缩池

设计说明

3

3

C6(kg/m)

99.4%

含水率

P

,固体浓度,浓缩后污泥固体浓度为 C=32(kg/m)

U

0

1

(即污泥含水率 P

2

=97.5%), 采用重力浓缩,如图3.7所示

图3.7 重力浓缩池

7.2 设计计算

1) 浓缩池面积 A , 浓缩污泥为剩余污泥,污泥固体通量选用 27(kg/(m

2.

d))

浓缩池面积

A

QC

0

6356

141.1(m

2

)

(取140m

2

)

G27

- 30 -

Q——污泥量,m

3

/d;

Co——污泥固体浓度,kg/m

3

G——污泥固体通量,kg/(㎡.d);

2) 浓缩池直径,设计采用圆形辐流二次沉淀池:

直径

D

A4

1404

13.35(m)

取 D=13.5(m)



3) 浓缩池深度

H

,取T 为浓缩时间=16h,则

h

2

16635

3.0(m)

24140

4) 超高:h

2

=0.3m

5) 缓冲层:h

3

=0.3m

6) 池底坡度造成的深度

h

4

D13.5

i0.010.068(m)

22

D

2

D

1

tan60

0

1.212(m)

2

7) 污泥斗高度

h

5

60

0

——污泥斗倾角;

8) 有效水深 :H

1

=h

1

+ h

2

+ h

3

=3.0+0.3+0.3=3.6〉3m,符合规定。

9) 浓缩池总深度: H=H

1

+ h

4

+ h

5

=3.600+0.068+1.212=4.88m

8

8.1

污泥消化池

设计说明

设计尺寸如图3.8所示

- 31 -

图3.8 消化池

8.2 设计计算

8.2.1 消化池容积

一级消化池总容积;

V

150100

5

5000m

3

100

采用 3座一级消化池(两用一备),则每座池子的有效容积为

V

V

0



5000

2

2500m

3

2

消化池直径D采用18m

集气罩直径d

1

:采用2m ;

池底下锥底直径d

2

采用2m;

集气罩高度h

1

采用2m;

上锥体高度h

2

采用3m;

消化池柱体高度h

D

3

应大于

2

=9m,采用10m;

下锥体高度h

4

采用lm;

- 32 -

则消化池总高度为

H=h

1

+h

2

+h

3

+h

4

=16m

消化池各部分容积的计算:

集气罩容积为

3.142

2

V

1

h

1

26.28m

3

44

d

1

2

弓形部分容积为

V

2

24

3.14

3(318

2

43

2

)395.6m

3

24

2

h

2

(3D

2

4h

2

)

圆柱部分容积为

3.1418

2

V

3

h

3

102543.4m

3

44

D

2

下锥体部分容积为

1DDdd

V

4

h

4

[()

2



2

(

2

)

2

]

32222

1

3.141(9

2

911

2

)95.3m

3

3

则消化池的有效容积为

V

0

V

3

V

4

2543.495.32638.72500m

3

二级消化池总容积为

V

0

V'313180

4930m

3

10

P

100

采用2 座二级消化池(一用一备),两座级消化池串联一座二级消化池,则每座二级

消化池的有效容积取2500

m

3

二级消化池各部尺寸同一级消化池。

- 33 -

8.2.2 消化池各部分表面计算

池盖表面积:

集气罩表面积为

F

1

d

1

2

d

1

h

1

4

3.14

4

2

2

3.142215.7m

2

池顶表面积为(按球台侧面积公式计算)

F

2

2

rh

2

23.149.833185.2m

2

则池盖总表面积为

F

1

F

2

15.7185.2200.9m

2

池壁表面积为

F

3

Dh

5

3.14186339.1m

2

(地面以上部分)

F

4

Dh

6

3.14184226.1m

2

(地面以下部分)

池底表面积为

d(

D

D

2

d

2

2

2

d

2

F

5

2

)



()

2

2

511.8m

2

8.2.3 消化池热工计算

a.提高新鲜污泥温度的耗热量,设污水厂相关温度如下:

中温消化温度T

D

=34℃

新鲜污泥年平均温度为T

s

=20℃

日平均最低气温为T=15℃

每座一级消化池投配的最大生污泥量为

V''25005%125m

3

/d

则全年平均耗热量为

- 34 -

Q

1

V''

(T

D

T

S

)1000

14

125

(3420)418484.7kW(921875kcal/h)

86400

最大耗热量为

Q

1max

125

(3415)4148115kW(119791.7kcal/h)

86400

b.消化池体的耗热量

消化池各部传热系数采用:

池盖

K0.81W/m

2

•K[0.7kcal/(m

2

•h•

℃)]

池壁在地面以上部分为

K0.7W/m

2

•K[0.6kcal/(m

2

•h•

℃)]

池壁在地面以下部分及池底为

K0.52W/m

2

•K[0..45kcal/(m

2

•h•

℃)]

设池外介质为大气时,全年平均气温为

T

A

18

设冬季室外计算温度为

T

A

2

设池外介质为土壤时,全年平均温度为

T

B

19

℃,冬季计算温度

T

B

8

池盖部分全年平均耗热量为

Q

2

FK

T

D

T

A

1.2

200.90.81

3418

1.23124.4W

最大耗热量为

Q

2max

200.90.81

342

1.26248.8W

池壁在地面以上部分全年平均热量为:

Q

3

FK

T

D

T

A

1.2

339.10.7

3418

1.24557.5W

最大耗热量为:

Q

3max

339.10.7

342

1.29115.0W

池壁在地面以下部分全年平均热量为:

- 35 -

Q

4

FK

T

D

T

A

1.2

226.10.52

3419

1.22116.3W

最大耗热量为:

Q

4max

226.10.52

348

1.23668.2W

池底部分全部平均耗热量为:

Q

5

FK

T

D

T

B

1.2

511.80.52

348

1.24790.4W

最大耗热量为:

Q

5max

511.80.52

348

1.28303.4W

每座消化池池体全年平均热量为:

Q

x

3124.44557.52116.34790.414588.6W

最大耗热量为:

Q

max

6248.89115.03669.28303.427335.4W

c.每年消化池总耗热量为

Q84.714.699.3kW

最大耗热量为

Q

max

11527.3142.3kW

d.消化池保温结构厚度计算

消化池各部传热系数允许值采用

池盖为

K0.81W/(m

2

•K)

池壁在地上部分及池底为

K0.7W/(m

2

•K)

池壁在地下部分及池底为

K0.52W/(m

2

•K)

池盖保温材料厚度

m

的计算

设消化池池盖混凝土结构厚度为

G

1.55W/(m

2

•K)

- 36 -

采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料,导热系数

B

0.02kcal/(m•h•C)

,则保

温材料的厚度为

G

B1

K

G

G

B

1.33

0.25

0.7

0.025m25mm

1.33

0.02

池壁在地面以上部分保温材料厚度

B2

的计算

设消化池池壁混凝土结构厚度为

G

400mm

采用采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料,则保温材料的厚度为

G

B2

K

G

G

B

1.33

0.4

0.6

0.027m27mm

1.33

0.02

池壁在地面以上的保温材料延伸到地面以下的深度为冻深加上0.5m。

池壁在地面以下部分以土壤作为保温层时,其最小厚度的计算

土壤导热系数为λ

B

=1.163w/(m·K)[1.0kcal/(m·h·℃)]

设消化他池壁在地面以下的混凝土结构厚度为δ

G

=400mm ,则保温层厚度为

G

B2

K

G

G

B

1.33

0.4

0.45

1.96m1960mm

1.33

1.0

池底以下土壤作为保温层,其最小厚度(

b3

)的计算

消化池池底混凝士结构厚度为

G

=700rnm ,

G

b3

K

G

G

B

1.33

0.7

0.45

1.7m1700mm

1.33

1.0

地下水位在池底混凝土结构厚度以下,大于1.7m,故不加其它保温措施。

池盖、池壁的保温材料采用聚氨酯硬质泡沫塑料。其厚度经计算分别为25mm及

27mm ,均按27mm计,乘以1.5 的修正系数,采用50mm。

- 37 -

二级消化池的保温材料及厚度与一级消化池相同。

8.2.4 沼气混合搅拌计算

消化池的混合搅拌采用多路曝气管式(气通式)沼气搅拌。

a.搅拌用气量

单位用气量采用6m

3

/(min·l000m

3

池容),则用气量

q=6×2500/1000=15m

3

/min=0.25m

3

/s

b.曝气立管管径

曝气立管的流速采用12m/s,则所需立管的总面积为0.25/12=0.0208m

2

选用立管的直径为DN=60mm时,每根断面A=0.00283m

2

,所需立管的总数则为

0.0208/0.00283=7.35根,采用8根。

核算立管的实际流速为

v

0.25

11.04m/s

,符合要求

80.00283

9

9.1

浓缩污泥提升泵房

设计选型

采用A²/O工艺方案,污水处理系统简单,对于新建污水处理厂,工艺管道可以充

分优化,故污水只考虑一次提升。污水经提升后入细格栅。然后自流通过曝气沉砂池、

生物反应池、二沉池及消化池。

采用350QZ-70G潜水混流泵3台,2用1备,该泵提升流量为187L/S,转速为

1470r/min,轴功率19N/KW,额定功率22 N/KW,效率77%,其设计提升扬程为H=7.5m。

9.2 提升泵房

潜水混流泵泵体室外安装,电动机、减速机、电控机、电磁流量计显示器室内安装,

另外考虑一定的检修空间。

9.3 污泥回流泵站

每个二沉池设2座回流污泥泵房,内设3台潜污泵(2用1备),每泵房回流污泥量

- 38 -

为1224m

3

/h,选用300WL1328-15型潜水污泥泵,该泵的扬程H=15m,n=980转/分钟,

轴功率69KW,配用功率90KW,效率79%。

10 污泥脱水间

10.1 设计说明

本工艺采用滚压带式压滤污泥脱水技术,工艺具有连续操作、自动控制、附属设备

较少、操作管理工作小、投资费用低等特点,而且技术较为成熟。进污泥浓缩后含水率

为97.5%,经压滤后脱水泥饼含水率降为80%。大大降低污泥外运处理费用。

污泥最终处置:填地、投海、用作农肥、改良土壤、作为制造其它产品的原料。

11 鼓风机房

用叶片型罗次鼓风机送气,型号:3L32WD,功率75KW其占地面积为10×7=70m

2

12 恶臭处理系统

12.1 设计说明

在污水处理工艺过程中产生气味物质主要由碳、氮和硫元素组成。只有少数的气味

物质是无机化合物,例如:氨(NH

3

)、膦(PH

3

)和硫化氢(H

2

S);大多数的气味物质是有机

物,比如:低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、

杂环的氮或硫化物。值得注意的是:这些物质都带有活性基团,容易发生化学反应,特

别是被氧化。当活性基团被氧化后,气味就消失,生物除臭工艺就是基于这一原理。

由于恶臭气体主要来源是初沉池、二沉池、污泥浓缩池及污泥脱水,大约占总臭气

量的70%,所以只考虑这四种构筑物,在这四种构筑物上设置集气罩,由风机通过管道

输入一个密闭容器箱中,再往密闭容器箱通入臭氧,使臭气与臭氧混合以达到去除臭气

的目的。

12.2 设计计算

1) 初沉池上集气罩的排风量计算:

- 39 -

Q

1

=LBH=27×22.5×0.5=303.75 m

3

式中L,B,H——分别为初沉池长、宽、高(运行水位至顶板)

考虑换风次数为15,则

Q

1

=303.75×15=4556m

3

/h

故总除臭风量选4600 m

3

/h

2) 二沉池上集气罩的排风量计算:

Q

2

=πR

2

h=π×19

2

×2.5=2834 m

3

式中R,h分别为浓缩池的半径高(运行水位至顶板)

考虑换风次数为15,则

Q

2

=357×15=42507 m

3

/h

故总除臭风量选42500m

3

/h

3) 污泥浓缩池上集气罩的排风量计算:

Q

3

=πR

2

h=π×6.75

2

×2.5=357 m

3

式中R,h分别为浓缩池的半径高(运行水位至顶板)

考虑换风次数为15,则

Q

3

=357×15=5364 m

3

/h

故总除臭风量选5400m

3

/h

4) 假设污泥脱水泵房的除臭总量为Q

4

4000m

3

/h

总量Q= Q

1

+Q

2

+ Q

3

+ Q

4

=56460 m

3

/h

12.3 风机选型

型号:4-72

主要规格:No.3.2A

全压(Pa):196-3118

流量(m

3

/h):1565-239654

转速(r/min):400-2900

功率:(KW)0.55-45

- 40 -

第四章 污水处理厂总体布置

1

1.1

总平面布置

总平面布置原则

该污水处理厂为新建工程,总平面布置包括:污水与污泥处理工艺构筑物及设施的

总平面布置,各种管线、管道及渠道的平面布置,各种辅助建筑物与设施的平面布置。

总图平面布置时应遵从以下几条原则。

处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑,以便于节约用地和运行管理

工艺构筑物(或设施)与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异,分别相对独立布

置,并协调好与环境条件的关系(如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏

感建筑物等)。

构(建)之间的间距应满足交通、管道(渠)敷设、施工和运行管理等方面的要求。

管道(线)与渠道的平面布置,应与其高程布置相协调,应顺应污水处理厂各种介

质输送的要求,尽量避免多次提升和迂回曲折,便于节能降耗和运行维护。

协调好辅建筑物,道路,绿化与处理构(建)筑物的关系,做到方便生产运行,保

证安全畅道,美化厂区环境。

1.2 总平面布置结果

污水处理厂呈长方形,控制楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区西部综合楼,

占地较大的水处理构筑物在厂区东部,沿流程自北向南排开,污泥处理系统在厂区的东

部。

厂区主干道宽10米,两侧构(建)筑物间距不小于15米,次干道宽8米,两侧构

(建)筑物间距不小于10米。

总平面布置参见附图——平面布置图。

- 41 -

2

2.1

高程布置

高程布置原则

充分利用地形地势及城市排水系统,使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理

构筑物,排出厂外。

协调好高程布置与平面布置的关系,做到既减少占地,又利于污水、污泥输送,并

有利于减少工程投资和运行成本。

做好污水高程布置与污泥高程布置的配合,尽量同时减少两者的提升次数和高度。

协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计,既便于正常排放,又有利于检修

排空。

高程布置参见附图——高程布置图。

第五章 参考文献

1、崔玉川.马志毅等人主编《废水处理工艺设计计算》 水利电力出版社

2、史惠祥 主编 《实用环境工程手册》 化学工业出版社

3、高延耀 主编 《水污染控制工程》(第二版) 高等教育出版社

4、张自杰 主编 《排水工程》(下册) 中国建筑工业出版社

5、曾科 主编 《污水处理厂设计与运行》 化学工业出版社

6、张东伟 主编 《城市污水回用深度处理设施设计计算》 化学工业出版社

- 42 -

A

-剖面

说 明

M

详图

设计

黎伟杰

指导

老师

制图

黎伟杰

学号

审核

汤兵

宁寻安

李彦旭

工程名称

图 名

20000/城市污水处理厂综合设计

比例

图号

版号

日期

- 43 -

AA

A

A

m

3

d

- 44 -

出泥管

DN

300

进泥管

DN

400

A-A剖面图

A

A

平面图

20000m

3

/

d

城市污水处理厂综合设计

- 45 -

- 46 -

设计

黎伟杰

汤兵

工程名称

20000城市污水处理厂综合设计

比例

制图

黎伟杰

指导

宁寻安图号

学号

老师

李彦旭

图 名

A

2

O

生化池

版号

审核

日期

- 1 -

初沉池平面图

行走小车

浮渣去除槽

管 材 表

序号 名称 数量 规格 材料 备注

1 入水管 10 DN400 铸 铁

2 出水管 10 DN400 铸 铁

初沉池剖面图

3 排泥管 20 DN200 铸 铁

4 放空管 20 DN200 铸 铁

说明

1. 池壁为钢筋混凝土结构。管道穿越池壁处均采用防水套管。

2. 本设计共有座平流式沉淀池,其管路连接见平面布置图。

m

3

/d

初沉池

- 2 -

出水

超越闸

防洪闸

污水

空气

鼓风机

粗隔栅

提升泵

细隔栅

沉砂池

初沉池

厌氧池

缺氧池

好氧池

沼气压缩

砂泵

砂水分离器

砂外运

二级消化池

一级消化池

投泥泵

浓缩池

二沉池

沼气柜

沼气锅炉

污泥加热

液氯

加氯机

接触池

其他用途

出水

回流混合液

厌氧池

缺氧池

好氧池

沉淀池

回流污泥

- 3 -

12.000

7.0007.000

-4.000-4.000

设计

黎伟杰

汤兵

工程名称

20000城市污水处理厂综合设计

比例

制图

黎伟杰

指导

宁寻安

图号

学号

老师

李彦旭

图 名

工艺流程/高程图

版号

审核

日期

- 4 -

- 5 -

构筑物一览表

图例

设计

黎伟杰

指导

老师

制图

黎伟杰

学号

审核

汤兵

宁寻安

李彦旭

工程名称

图 名

20000城市污水处理厂综合设计

比例

图号

版号

日期

平面布置图

- 6 -

A-A 剖面

B-B 剖面

说明:

1、本设计有座一级消化池,2座二级消化池,池型相同.

管路连接见厂区平面布置图。

2、厌氧消化池池壁为钢筋混凝土结构,保温材料

为聚氨酯泡沫塑料材料。

3、管道穿池壁处均采用防水套管。

设计

黎伟杰

指导

老师

制图

黎伟杰

汤兵

宁寻安

李彦旭

工程名称

图 名

20000/城市污水处理厂综合设计

比例

图号

版号

日期

顶平面图

学号

审核

- 7 -

- 8 -

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