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1、目 录第一篇 污水厂设计说明书1第一章 ZT市污水处理厂设计任务书2第一节 设计任务及要求2第二章 城市污水处理厂总体设计3第一节 设计规模的确定3第二节 处理程度确定3第三节 污水处理厂的工艺流程方案的选择4第四节 工艺处理构筑物与设备的设计5第五节 总体布置8第二篇 污水厂设计计算书10第一章 一级处理11第一节 粗格栅11第二节 细格栅12第二节 曝气沉砂池13第二章 A2/O工艺计算15第一节 初次沉淀池15第二节 A2/O工艺设计计算17 第三节 二沉池计算27第四节 接触室29第三章 氧化沟工艺计算32第四章 污泥处理系统37致谢39第一篇污水厂设计说明书第一章 ZT市污水处理厂设
2、计任务书第一节 设计任务及要求一、设计任务 根据所给ZM市资料建一座污水处理厂二、设计要求 、 l、确定污水厂厂址 2、污水处理程度的计算3、工艺流程方案的选择，要求作出最少两套方案，进行经济技术比较，推出最佳方案。4、工艺构筑物及附属设备的工艺设计计算，并在计算书上绘制污水处理工艺有关的一系列草图。5、进行污水处理厂各构筑物、建筑物及各种管渠等总体布置。第二节基本资料 一 自然条件 1气象条件 全年平均气温 93 夏季极端最高温度 394 冬季极端最低温度 -25.2 冬季最低水温 11 全年主导风向 西北风 风荷载 O3Kpa 雪荷载 O2Kpa 全年采暖日数 137天 全年平均蒸发量 9
3、07mm 全年平均降水量 495.5mm 2工程地质条件 地震烈度 8度最大冻土深度 77cm地基承载能力 120吨m2 3水文地质条件地下水位埋深 7m二 污水资料 1设计污水 总污水量2.5万m3d，其中工业废水占60，生活污水占40。2.污水水质SS(mgL)BOD5(mgL)NH3一N(mgL)TP(mgL)碱度 (mgL)生活污水2201905300生产污水2803106262101污水处理后排入某一河流，污水处理厂距此河流500米，此河流最高洪水位为465.5米。2污水处理厂设计地面标高为469.3米。3污水提升泵房进水间污水管引入标高为463.2米。 三 出水要求污水处理后应达到
4、以下标准：BOD530mgl SS30mgl NH3一N15mg/1 N03一N10mg1 TPlmgl 第二章 城市污水处理厂总体设计第一节 设计规模的确定一 设计规模污水处理厂的设计规模以平均时流量计 Q平=3.6104m3/d=1500m3/h二 设计流量设计时不考虑工业废水流量的变化。根据设计任务书可知生活污水总变化系数kz=2.7/Q生活0.11=2.7/（3.610440%103/243600）0.11=1.54Qmax=Q平60%+Q40%1.54 =3.660%+3.640%1.54=4.378104m3/d=1824.17m3/h第三节 处理程度确定一水质的确定 工业废水与生
5、活污水的水质存在较大差异，二者混合后的水质按加权平均计算例如：工业污水中的SS=280mg/l 生活污水中的SS=220mg/l 混合后的SS=256mg/l计算结果列如下表：SSmg/lBODmg/lNH3-Nmg/lTPmg/l碱度mg/l生活污水22019053工业污水280310626210混合污水25626258.43.6126三 处理程度计算BOD5去除率 =100%=92.37%SS去除率 =100%=92.19%NH3-N去除率 =100%=74.3%TP去除率 =100%=72.22%第三节 污水处理厂的工艺流程方案的选择根据进水水质分析，以及出水要求，选择采用A2/O与卡塞
6、罗氧化沟工艺两种方案，在二者之间进行优化比较，选出最优方案。两个方案的工艺流程图如下：方案一 A2O工艺: 污泥回流污水提升泵房细格栅排江接触池二沉池好氧池缺氧池厌氧池沉砂池粗格栅 混合液回流 硝化液回流污水剩余污泥 泥饼外运运脱水机房贮泥池浓缩池方案二 氧化沟工艺:污水提升泵房 粗格栅细格栅排江接触池氧化沟沉砂池污水剩余污泥泥饼 外运脱水机房贮存池浓缩池 根据进水水质及处理程度，该污水厂必须进行生物脱氧除磷三级处理。一级处理是由格栅沉砂池组成，其作用是去除污水中的固体污染物。通过一级处理BOD5可去除20%30%。二级处理采用生物处理方法，去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。三级处理，进
7、一步处理难降解的有机氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性有机物，主要采用生物脱氮除磷法。本设计采用氧化沟工艺和A2/O工艺。但考虑到除磷的要求，方案一作为最优方案。 污泥处理： 第五节 工艺处理构筑物与设备的设计一、格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，被安装在污水管道上，泵房集水井的进口或污水处理厂的端部，用以截流较大的悬浮物或漂流物，以便减轻后续构筑物的处理负荷，并使之正常运行。被接流的物质为栅渣，清渣的方法有人工清渣和机械清渣。设计数据1过栅流速取0.85m/s；2. 粗格栅栅条间隙为取b50mm；3. 格栅倾角一般采用4575，取=；4栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s；5通
8、过格栅的水头损失一般采用0.080.15m；6. 格栅间隙为1625mm，栅渣量W1=0.100.05m3/103m3污水；7. 每日栅渣量大于0.2m3，一般采用机械除渣。计算结果1. 粗格栅 栅条宽度B=0.82m；细格栅B=1.8422栅槽总长度L=3.89m；3. 栅后槽总高H=1.57m；4. 每日粗格栅栅渣量W=1.08 m3/d；细栅渣量W=0.54m3/d；二、 沉砂池沉砂池功能是去除较大的无机颗粒，例如泥砂，煤渣，一般设于泵站，倒虹吸管前以减轻机械，管道的磨损，也可设于初沉池之前,以减轻沉淀池负荷，改善污泥处理构筑物的处理条件。选择曝气沉砂池，该沉砂池是在池子的一侧通入空气，
9、使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。该池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋转速度，使沉砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还对污水起预曝气作用。曝气沉砂池的设计数据1最大设计流量时的水平流速0.060.12m/s，取V1=0.12m/s。2设计有效水深23m， h=2m。3每立方米污水所需空气量0.10.2m3,取0.2m3。4清除沉砂的间隔时间T=d。5水平流速V=0.12m/s6.有效水深h=2.0m曝气沉砂池的设计计算结果1池子总宽度B=4.30m；2池子长度L=7.5m；3沉砂室高度h3=1.30m；4池总高度H=3.90m；三 方案一 A2O工艺：工艺原理
10、：1厌氧池：流入原污泥水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥。该池主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被生物吸收而使污水中BOD5浓度下降。NH3N因细胞合成而被去除一部分，使污水中浓度下降，但NH3N含量无变化。2缺氧池：反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流液带入的大量NO 3N和NO2N还原为N2释放至空气中。BOD5浓度下降，NO 3N的浓度大幅度下降，而磷的变化很小。3好氧池：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NH3N浓度显著下降，但该过程使NO 3N浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快速度下降。 好氧池将NH3N完全硝化，缺氧池完成
11、脱氮功能；缺氧池和好氧池联合完成除磷的功能。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，能同时除有机物，脱氮，除磷的功能。(2)工艺流程简单，总的水力停留时间少于其他同类工艺。(3)在厌，缺，好氧交替运行下，丝状菌不会大量产生，不会发生污泥膨胀。(4)脱氮效果受混合液回流比大小的影响，以2Q为限，除磷效果受回流污泥中夹带DO和NO 3N的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。、A2/O工艺设计：1中进周出初沉池2座D=24.10m2. 好氧池2座，BL=6043m, 五廊道推流式。厌氧池D=22m，缺氧池D=31.6m。3. 曝气采用鼓风系统，先用网状模型微孔
12、空气扩散器，服务面积0.49 m2, 所需空气扩散器总数为5265个.4. 污泥回流50%.回流污泥泵提升设备采用螺旋泵LXB-1000型三台.两用一备.提升高度为2.5 m,功率11 kw,低扬程,低转速,流量范围广,且不破坏污泥活性.5. 剩余污泥量为3782.09kg/d, 采用21/2NWL型污泥泵三台,两用一备.提升高度5.83.6 m,转速1440r/min.配套电动机功率1.5 kw.6. 硝化液回流231%四方案二 氧化沟设计工艺特点：本设计采用Carrousel氧化沟1 氧化沟具有独特的水力特点,有利于活性污泥生物凝聚作用,而且或以将其工作区分为富氧区,缺氧区,用以进行硝化和
13、反硝化作用,取得脱氮的效果.2 不使用初沉池,有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度.3 BOD负荷低,类同于活性污泥法的延时曝气系统4 氧化沟的点地面积很大、氧化沟工艺设计： 1 氧化沟设为两组，每组尺寸：BL=48112m,水深取H=4m2 每组沟剩余污泥量为：3369.66kg/d.五 二沉池工艺设计二沉池采用周进周出辐流式二沉池 工艺原理：二沉池设在曝气池之后，是以沉淀去除生物处理过程中产生的污 泥，获得澄清的处理水为主要目的。、二沉池设计：设置2座，沉淀时间1.5h ，单池直径36 m，沉淀池总高5.35m.六 污泥处理、浓缩室：污泥浓缩用于降低污泥空隙水。浓缩后含水率为97%
14、。采用重力浓缩池处理污泥量472.76m3/d. 浓缩池2座,池径D=12m，池高3.36 m,处理后的上清液回到反应池.、 脱水间：采用YDP1000带式压滤机，一用一备。滤带宽1000 m m。传动机采用YGT4，功率3.0 kw,转速为1001250r/min的滤带清洗水泵，清洗水压1.5 kg/cm2.污泥经浓缩后含水96%,再经机械脱水及过滤介质形成滤液,而固体颗粒被截留在介质上,形成滤饼而脱水,脱水后含水率为7080%，再经干化外运。第五节 总体布置一 平面布置 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
15、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。1.处理构筑物与设施的布置应顺应流程，集中紧凑以便节约用地和运行管理。2.工艺构筑物不用改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）。3.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。4.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。5.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通美化厂区环境。 污水厂平
16、面布置（见布置图）方案与方案有如下共同特点：1.布置紧凑，流线清楚。2.生活活动区，污水区、污泥区，界线分明从大门进去为综合楼宿舍，食堂等，形成入口的生活区，该区位于主导风向的上风向，距离格栅、污泥区很远，加强绿化，环境较好。3.污泥区位于下风向且在厂区的最下角，消化池距离构建筑物较远，不影响其它设施。4.生产辅助区距需检修用电等较多的构筑较近，方便了工作人员。5.厂区内道路设计考虑工作人员可以顺利到达任何处。6.设有后门，生产过程中产生的栅渣，沉砂、泥饼等由后门运走，而不走前门，避免了影响大门处生活区的环境清洁。7采用A20法，对溶解氧的控制要求高，所以处理构筑物用暗管连接。8绿化率较高。二
17、 高程布置(方案I) 高程布置原则 1.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。 2.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。 3.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。 4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。 高程布置结果 为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜。高程布置时，使接触池的水面与地面相平，然后根据水头损失通过水力计算推前构筑物各控制标高。计算结果如下：池顶标高
18、水面标高池底标高沉砂池473.8473.2471.20初沉池472.94472.644467.914厌氧池472.202471.802466.802缺氧池471.527471.127466.127好氧池471.051470.551465.551二沉池470.25469.75464.90接触池469.80469.30467.30 第二篇 污水厂设计计算书 第一章 一级处理第一节 粗格栅一 设计参数设计流量 Qmax=43780m3/d=0.507m3/s.格栅倾角格栅间隙净宽 b=50mm单位栅渣量 0.03m3栅渣/103m3污水二 设计计算1. 栅条间隙数： 设栅前水深h=1m n=12个2
19、. 栅槽宽度： B=S（n-1）+bn = =0.82m3. 每日渣量W=QW=3.61040.0310-3 =1.08m3/d0.2m3/d 宜采用机械清渣4. 栅前槽高度工作台台面高出栅前最高设计水位0.5m故 H1=1+0.5=1.5m5. 过栅水头损失 因栅条断面为圆形，形状系数为 h1=4/3 ()k =1.794/3()()3 =0.05m6. 栅后槽高度 H2=1+0.5+0.05=1.55m7. 采用钢筋混凝土管8. 采用两组格栅一用一备第二节 细格栅一. 设计参数设计流量 ，建两组Q设=Qmax/2=0.507/2=0.257m3/s栅前流速 V1=0.9m/s 过栅流速 V
20、2=1m/s格栅倾角 ，栅条采用断面形状为圆形的钢条。直径S=20mm格栅间隙 b=10mm设单位栅渣 0.03m3栅渣/103m3污水二. 设计计算1. 每组栅条的间隙数：设栅前水深h=0.4mn=（Q设）/bhV =62个2. 栅槽宽度 B=S（n-1）+bn = =1.84m3. 进水渠道渐宽部分长度设进水渠道宽B1=0.8m，其渐宽部分展开角度 1=L1= =1.43m4. 栅槽与出水渠道连接处渐宽部分长度 L2=L1/2=0.72M5. 过栅水头损失h1因为栅条为圆形截面，取形状系数 H1=4/3(V2/2g)()k =1.794/3 =0.67m6. 栅前槽总高度H1取超高h2=0
21、.5m H1=h+h2=0.4+0.5=0.9m7. 栅后槽总高H2 H2=h+h1+h2 =0.4+0.67+0.5=1.57m8. 栅槽总长度 L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tg =1.43+0.72+0.5+1.0+ =3.89m9. 一台格栅渣量 W=（3.6104/2）0.0310-3 =0.54m3/d0.2m3/d 宜采用机械清渣第四节 曝气沉沙池一 设计参数设计流量Qmax=0.507m3/s设计停留时间 t=2min水平流速 V=0.12m/s有效水深 h=2.0m二 设计计算1. 池体设计计算(1)池子总有效体积V=Qmaxt60=0.507260=60.84m3(
22、2) 池子平面面积 A1=30.42m2(3) 水流断面积: A2=8.45m2(4) 池总宽B=4.225m 取B=4.3m 沉沙池分两个如图所示: 池宽2.15m,池底坡度0.5,超高0.6m 全池总高(5) 每格沉沙池实际进水断面面积A=2.15A=5.125m(6) 池长 L= =7.5m(7) 每格沉沙池沉沙容量V。 V。=3.375m32. 曝气系统设计计算每立方米污水每小时曝气量q=0.2m3/(m3污水h)空气用量Qa=qQmax=0.2Qa=365.04m3/h空气管布置:在两格曝气沉沙池的公共隔墙上布置空气干管,再通过支管与干管连接. 曝气管在水下1.8m3. 排沙量计算:
23、 设含砂量为 20m3/106m3污水 .每两天排砂一次 V。=2010-63600242 V。=0.876m320.24m3 9. 沉淀池总高度 设h1=0.3m， h2=0.5m H=h1+h2+h3+h4+h5 =0.3+2+0.5+0.5+12.7=16m 10. 沉淀池池边高度 H=h1+h2+h3 =0.3+2+0.5=2.8m 11. 径深比 =12.05 12. 在曝气沉沙池与后续的生物处理构筑物之间设一个超越管。 超越管直径D=800mm铸铁管V=1.004m/s 1000i=1.49 2座初沉池采用套筒式配水井进行配水第二节 A2/O工艺设计计算一设计参数1. 水温 最大设
24、计流量Qmax=0.507m3/s 一级处理出水（BOD5去除率30%，SS去除率65%） BOD5=183.4mg/l SS=89.6mg/l NH3-N=58.4mg/l TP=3.6mg/l 二级处理出水： SS20mg/l BOD520mg/l NH3-N15mg/l TP1mg/l NO3-N10mg/l 2. MLSS=3500mg/l MLVSS/MLSS=0.75 PH=7.07.6 碱度=126mg/l 好氧段DO=2mg/l 缺氧段DO0.5mg/l 厌氧段DO0.2mg/l3. 系统负荷：污水同化NH3-N去除10%。则由微生物生物同化从剩余污泥排放去除TN为58.410
25、%=5.84mg/l二 设计计算 1. 硝化池计算 （1） 硝化细菌最大比增长速率 max=0.47e0.098（T-15） max=0.47e0.098（T-15） =0.3176d-1（2） 稳定运行状态下硝化菌的比增长速率 N= =0.399d-1（3） 最小污泥龄 cm cm=1/N=2.51d（4） 设计污泥龄 cd cd=DFcm cd=9.04d为保证污泥稳定 ， cd取20d式中： DF设计因数，为SFPF 其中SF为安全因数，取3，PF为峰值因数取1-2 cm最小污泥龄 ，为2.51d（5） 含碳有机物去除率 qOBS= qOBS=0.217gBOD5/（gBOD5）式中：c
26、d设计污泥龄 为20d YNET产率系数 为0.23 gBOD5/（gBOD5）（6） 好氧池停留时间 t= t=0.287d t=6.9h 取t=7h式中：Sa进水中有机物浓度 为183.4mg/l Se出水中有机物浓度 为20mg/l qOBS含碳有机物去除率 为0.217g/（gd） X混合液活性污泥浓度 为MLVSS即 X=0.753500=2625mg/l（7） 好氧池容积 V好=Qmaxt V好=12769.19m3 式中：Qmax最大设计流量 为1824.17m3/h t停留时间 为7h（8） 污泥负荷 Ns= =0.24Kg BOD5/（KgMLVSSd）（9） 好氧池生物硝化
27、产生NO3-N总量TKNox： TKNox=58.4-5.84-15=37.56mg/l （10） 好氧池平均硝化速率SNR为： SNR=（QTKNox）/（V好X） SNR=0.04gN03-N/（gMLVSSd）式中 ：Q设计流量 为3.6104m3/d 最大硝化速率： SNR=SNR PF SNR=1.20.04=0.048gN03-N/（gMLVSSd） 式中：PF峰值因数 为1.22. 缺氧池计算 硝化产生NO3-N为37.56mg/l，出水NO3-N为10mg/l 反硝化去除NO3-N的量37.56-10=27.56mg/l，去除NO3-N的 量为1644.38Kg/d 反硝化速率
28、qDT=qD20（T-20） qD21=0.07（11-20） =0.058gNO3-N/（gMLVSSd） SDNR=0.058gNO3-N/（gMLVSSd）式中： qD20-下，反硝化速率 为 0.07 gNO3-N/（gMLVSSd） -温度系数 取1.05 T反映温度 取 缺氧区水力停留时间t t=（D0-D1）/XqD t=0.181d=4.3h 式中： D0污水中氧化为NO3-N的TKNox浓度mg/l D1出水中NO3-N浓度 mg/l XMLVSS mg/l qD反硝化速率 gNO3-N/（gMLVSSd）缺氧池容积V=Qmax t V=7843.931m3设两座圆形缺氧池，
29、池深取5m缺氧池面积A1= V/nh=784.4m2 则直径 D=31.6m3. 污泥回流比R=X/（Xr-X） R=44.7%式中 X活性污泥浓度 2625mg/l Xr回流污泥浓度 8500mg/l 4. 好氧池硝化液回流比（1） 反硝化fNO3=73.4%（2） 回流比I= fNO3（R+1）-R/（1- fNO3） I= I=231%式中：fNO3反硝化率 为73.4% R污泥回流比 为50%5. 好氧池补充碱度：（每氧化1gNH3-N需要消耗碱度7.14g，每还原1gNH3-N可产生碱度3.57g）（1） 硝化消耗碱度 mg/l（2） 反硝化产生碱度 （3） 处理出水剩余碱度为 50
30、mgCaCO3/l，则需投入碱度 6. 厌氧池的设计计算：厌氧池水力停留时间取 t=2h则 厌氧池容积 V厌=t=3648.34建两座圆形厌氧池 ，池水深取 h=5m则 厌氧池面积 直径 D=21.6 m 取22m7. 厌氧池搅拌功率 缺氧池单位容积搅拌功率为10W/，搅拌机的输出功率为17.1KW8. 剩余污泥量 （1） 降解生成污泥量 = =3934.51Kg/d （2） 内源呼吸分解泥量 = =1675.96Kg/d （3） 不可生物降解和惰性悬浮物量 = =523.54Kg/d （4） 剩余污泥量 W=3782.09Kg/d （5） 湿污泥量 （剩余污泥含水绿 =99.2%） =472
31、.769. 好氧池各部分尺寸 （1） 设置2组好氧池 ，每池容积V=V好/2=6384.6 （2） 池取5m，每池面积F= 1276.9 池宽取6m 在12之间符合要求 池长 符合要求 设五廊道式曝气池，廊道长= 取 =43m 取超高0.5m，则池总高为5+0.5=5.5m，在好氧池面对缺氧池二沉池一侧各设横向配水渠道，并在地中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧横向配水渠道上设进水口。每组曝气池廊道共5个进水口，而污水分别从两侧配水渠道5个进水口均量进入。10. 需氧量计算： 最大时需氧量： 去除量=7153.65Kg/d NH4-N氧化量=1644.38Kg/d 生物硝化系统，含碳有机物氧化需氧量与泥龄和水温有关，每 去除1Kg 需氧量1.01.3Kg，本例中设氧化1Kg 需氧1.2Kg，则碳氧化硝化需氧量为 Kg/d 每还原1gNO3-N需2.9g。由于利用污水中的作为碳源反硝化减少氧需要量为：=3499Kg/d 实际需氧量 ：16148.53-3499=12649.53Kg/d=527.06Kg/h 同理平均时需氧量为：9225.072Kg/d=374.4Kg/d 11. 鼓风曝气系统设计 （1）
