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1、第一章.总论1.1设计资料和目的1.1.1设计原始资料1.1.1.1管道系统设计规模1.使得给定区域的污水和雨水顺畅排放2.暴雨强度根据相应地区或邻近地区暴雨量进行设计1.1.1.2设计规模及水质1.水厂服务范围：该污水处理厂的服务范围为山阳县城区生活用水和工业废水2.污水处理厂设计规模：为适应城镇的发展需要，本工程分二期建设。近期污水量约为5.2104m3/d，其中生活污水和工业废水所占比例约为31，近期工业废水量见表1.1；表1.1 近期工业废水量工企业名称钢厂热电厂其它排水量（ m3/d）1200030003000根据污水量的组成比例，故一期生活污水水量最大约3.4104m3/d 。远期
2、：远期增加排放污水量约为4.2104m3/d,预计增加污水量构成如下所示， 1）生活污水: 1.7104m3/d 2) 工业废水：2.5104m3/d3.污水处理厂进水水质： 根据对当地的调查情况以及类似工程，确定污水处理厂进厂水质指标如下表1.2：表1.2COD420mg/LBOD5210mg/LSS230 mg/LTKN30 mg/LTP7 mg/LT12pH7.6总碱度280mg/L（以CaCO3计）4. 污水处理厂出水水质要求:根据国家现行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002），略阳县污水处理厂工程可行性研究报告，接纳水体的环境容量，确定出厂水质指标为：COD60mg/
3、LBOD520mg/LSS20 mg/LNH4N8(15) mg/LTN20mg/LTP1 mg/LpH691.1.1.3城镇自然状况 1. 城镇性质与规模略阳县位于陕西西南部，东南与本省勉县、宁强接壤，东北紧靠甘肃省两当，西毗康县、成县，北邻徽县。嘉陵江由北向南，经县城纵贯全境。全县东西长约75公里，南北宽约54公里，总面积2831平方公里，耕地32.8万亩。人口19.38万，平均每平方公里约68人，辖7区1镇，40个乡（镇），260个行政村。主要川坝有西淮坝、黑河坝、仙台坝、三川坝、中川坝、金池院等10多个，是粮食的主要产地。县境内河流纵横，中西部为嘉陵江水系，东部为汉江水系；有一级支流3
4、3条。嘉陵江县境内流程86.75公里，集水面积2014.6平方公里，年径流量44.36亿立方米，水能蕴藏量11.9万千瓦。本县处于北亚热带北缘温暖带、湿润季风区，夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，四季分明，年平均气温13.2，无霜期236天左右。年平均光照1558小时。年降水量860毫米。优越的自然环境，利于动植物生长、繁衍。2.自然环境概况1）地理位置位于商 洛地区南部。东、西北分别于商南、丹凤、镇安、柞水和商州市接壤，南与湖北省郧西县交界。 2）地形、地貌、地质略阳属秦岭西段南坡山区，东北高，南部低，由西北向东南倾斜，构成三个中山区和三个浅山区。平均海拔1148米，最高峰昏人坪海拔2425米，
5、最低海拔登蹬垭587米，县城海拔660米。3）气象概况略阳地处内陆腹地，受大陆性气候和海洋性气候的影响，四季分明，属大陆性过渡气候。县北部为南暖温带气候区，南部为北亚热带气候区，但亚热带气候特点只在浅山、河谷、海拔800米以下的零星地带表现明显。地势高差大，立体性气候明显。从海拔最低点587米（乐素河区的登蹬垭村），到海拔最高点2425米（东北部浑人坪主峰），高差达1838米。地势的差距，有“高一丈，不一样”的气候特点。气象站所在位置测得年平均气温为13.2（19821984年），暖年平均气温为13.9（1966年）。最冷月是元月，月平均气温1.8；最热月是7月，月平均气温23.7，冷暖相差2
6、1.9。历年极端最低气温-11.2，极端最高气温37.7。无霜期236天。年平均降水量860毫米，因受多方面影响分配不均，由西北向东南递增。嘉陵江上游白水江、西淮坝一带，年降雨量700毫米左右；城关860毫米左右；东南部900毫米左右。全县降雨最高中心在何家岩，年降雨量1067.9毫米。历年平均日照时数1558.3小时，与邻近县和同纬度的县比较，略阳日照时数偏少，总辐射量为107.3千卡/cm2年。全年盛行偏东风，频率为18；其次是偏西风，为16。10分钟平均最大风速20.7m/s，最大瞬间风速40m/s。4）水文嘉陵江由徽县鱼关石土地庙进入略阳县境，河床宽60余米，由北而南，过白水江、徐家坪
7、、略阳县城、乐素河等区镇。汇流甘溪沟、小河、青泥河、麻柳塘沟、乔井沟、水银沟、周家山沟、史家庄沟、西汉水、石沟、秦家坝河、金家河、石庄沟、八渡河、东渡河。城区段河床宽度150余米，岸宽200余米。其下又汇入3.污水排放现状略阳城区排水体制为分流制，没有污水处理设施，管网总长度为20Km，城区至拟建污水处理厂的排水系统已基本形成，通过排水管道进入紧靠污水处理厂的嘉陵江。城区污水通过管网排至拟建污水处理厂，排水系统的输送能力足够二期污水处理工程的规模。 4.接纳水体 污水经处理后排入嘉陵江。1.1.2设计目的城市污水处理厂的建设能充分考虑城市发展现状，尽量利用和发挥原有的排水设施的作用，使规划排水
8、系统与现有排水系统合理地有机结合，在充分利用现有污水管网的基础上结合地形情况，改造和规划建成区污水排水系统，杜绝污水外溢，最大程度减少污水对城市环境的污染。实行污水治理，能够改善市区河流的水体质量，为净化城市环境，改善投资环境，保证人群身体健康，降低企业生产成本创造了有利条件，达到经济效益、社会效益和环境效益的统一，因此合理利用水资源有着重要的意义。通过污水处理厂实例设计，可以在老师指导下将课本所学理论转化为实践经验，学有所用，从根本上掌握污水处理的具体情况，了解各种工艺，为以后的工作实践提供宝贵经验。1.2设计依据和原则1.2.1采用的主要标准和规范：地表水环境质量标准 (GB3838-20
9、02)城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)自动化仪表选型规定 (HG/T20507-2000)控制室设计规定 (HG/T20508-2000)给水排水工程构筑物结构设计规范 (GB50069-2002)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 (CJJ31-89)室外排水设计规范 (GB50014-2006)中华人民共和国河道管理条例给水排水设计手册第五册给水排水设计手册第九册 给水排水设计手册第十册给水排水设计手册第十一册新型城市污水处理构筑物图集污水处理厂工艺设计手册 王社
10、平 高俊发主编1.2.2 设计原则：（1）执行国家环境保护的政策，符合国家现行的有关法规、规范及标准。（2）积极稳妥地采用新技术、新工艺、新设备和新材料。在合理利用现有资金情况下，采用国内先进的成熟技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。（3）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，污水厂运行设备有足够备用率。（4） 在城市总体规划的指导下,根据城市总体布局和已核准的青岛市污水处理厂项目申请报告，结合地形条件和环境要求设计污水处理工程。在保证出水达到处理要求的前提下，作到尽量节省投资、节省占地，充分发挥污水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。（5）污水处理厂选用工艺应因地制宜
11、，既具有稳妥性、合理性，又具有成熟先进性。尽可能采用节能技术和先进设备，降低污水处理厂的建设投资和运行成本，处理能力符合处理要求。（6）根据地形地貌，结合站区自然条件及外部物流方向，并尽可能使土石方平衡，减少土石方量，以节约基建投资，降低运行费用，即在满足工艺要求的条件下，尽量减少建设投资，降低运行费用。（7） 废水处理系统在运行上有较大的灵活性和可调性，可以适应污水水质、水量和水温的波动，即处理设施应有利于调节、控制、运行操作。（8）处理设施具有较高的运行效率，较为稳定可靠的处理完成工艺要求。（9） 总图设计应考虑符合环境保护要求。管线设计应包括各专业所有管线，并满足工艺的要求；工程竖向设计
12、应结合周边实际情况提出排放方式及流向。（10）选用运行安全、管理方便、使用寿命较长、经济合理的管材，减少投资。采用管材的性能必须满足使用要求，质量符合国家标准，确保工程质量。1.3 设计参数1.3.1水量计算近期污水量约为5.2104m3/d，其中生活污水和工业废水所占比例约为31，近期工业废水量见表1表1 近期工业废水量工企业名称钢厂热电厂其它排水量（ m3/d）1200030003000远期：远期增加排放污水量约为4.2104m3/d,预计增加污水量构成如下所示， 1）生活污水: 1.7104m3/d 2) 工业废水：2.5104m3/d1.3.2污水处理总水量近期：远期：1.3.3污水处
13、理厂进水水质根据对当地的调查情况以及类似工程，确定污水处理厂进厂水质指标如下：COD420mg/LBOD5210mg/LSS230 mg/LTKN30 mg/LTP7 mg/LT12pH7.6总碱度280mg/L（以CaCO3计） 提出污水处理厂处理工艺方案； 进行初步设计和初步扩大设计； 部分处理单元的施工图设计；1.4 设计进水1.4.1 设计进水水质水量：进水水量：近期：远期：1.4.2 污水处理要求：根据国家现行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002），略阳县污水处理厂工程可行性研究报告，接纳水体的环境容量，确定出厂水质指标为：COD60mg/LBOD520mg/LSS2
14、0 mg/LNH4N8(15) mg/LTN20mg/LTP1 mg/LpH691.4.3 污水处理程度：式中：去除率Co污水出水浓度Ce污水进水浓度污水中BOD5的处理程度按照污水排放口处出水水质要求，由国家污水综合排放标准一级标准可知，污水一级处理排放口BOD浓度要求为20mg/L，则污水处理程度为EBOD5=（210-20）/210100%=90.5%污水中SS的处理程度查国家污水综合排放一级标准可知，污水一级处理排放口SS浓度要求为20mg/L,则可求出SS的处理程度为ESS= (230.0-20)/230.0100%=91.3%同理可得：ECOD=(420.0-60)/420.010
15、0%=85.7%E总氮=(30-8)/30100%=73.3%E总磷=(7.0-1)/7100%=85.7%项目指标BOD（%）COD（%）SS（%）氨氮（%）总N（%）总P（%）处理程度90.587.196.180.053.890.91.5 设计出水出水水质为：BOD=20mg/L，COD=60mg/L，SS=20mg/L，总氮=15mg/L，总磷=1mg/L，pH=6.09.0。1.6 污水处理厂厂址选择原则 拟选污废水处理厂址处应能满足污水处理厂工艺设计要求的土地面积。 城市污废水处理厂的厂址应在城市居民住宅区的夏季主导风向的下风向，工业废水处理站除考虑对生活区的影响外，还应在工厂厂区的
16、下风向。如条件许可，易与生活区和敏感目标间有一定的卫生防护距离，以减少污水处理厂产生的臭气和噪声的影响。 污废水排放口应在给水源下游，如排入潮汐河段，应考虑涨落潮的影响。 便于污泥的处理和利用。 污废水处理厂址宜设在地质条件较好，地下水位较低处，以方便施工，降低工程造价。 尽量选择在有适当坡度的位置，以利于处理构筑物的高程布置，减少土方工程量和运行成本。 污废水处理厂（站）址宜设在雨季不易受水淹的高处，若靠近水体，宜采取措施避免洪水影响。 应统筹考虑发展规划，考虑远期发展的可能性，预留扩建的用地。1.7 污水处理厂工艺流程简述 按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水
17、厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。根据对各项污染物去除率的要求，为了污水处理厂的污水要求达到工程所要求的污水处理程度,污水处理工艺在满足常规去除BOD和COD以及SS的同时，还必须具备脱氮除磷功能。应采用适宜的污水生物脱氮除磷处理工艺，确保污水中污染物的有效去除。一级和二级相结合的处理方式故选取二级强化处理，可供选取的工艺：氧化沟工艺，
18、SBR及其改良工艺等。氧化沟氧化沟是一种改良型的活性污泥法,其曝气池成封闭型,污水和活性污泥在其中做不停的循环流动,因此氧化沟也叫做循环曝气池。氧化沟一般不设初沉池和污泥消化池,结构简单,运行工艺稳定,管理方便;BOD5 去除率高,适当设计能使其兼有脱氮除磷的功能。氧化沟的曝气装置多采用表面曝气,如水平轴转动的转刷、转盘(转碟) ,立式转轴的表曝机等,近几年微孔曝气方式在氧化沟中也常应用1 。根据结构特点、运行方式及曝气设备种类的不同,氧化沟有不同的构造形式。一氧化沟的技术特点： 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池
19、中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：a
20、.氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好地被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内有较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧
21、化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 b.氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说是完全混合的，而液体流动却又保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。 c.氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有
22、利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为2030瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒1。这不仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度G小于30秒1，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。 d.氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%30%。另外，据国内外统计资料显示，与其他污水
23、生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，操作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。 e.传统氧化沟的脱氮，主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，从而达到脱氮的目的。其最大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除，因此是非常经济的。但在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制，因此对除氮的效果是有限的，而对除磷几乎不起作用。另外，在传统的单沟式氧化沟中，微生物在好氧缺氧好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于最佳的生长代谢环境中，由此也影响单位体积构筑物的
24、处理能力。二氧化沟工艺优点1.构造形式多样性 基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样，沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状。可以是单沟系统或多沟系统；多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一组沟渠。有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟，合建的氧化沟又有体内式和体外式之分，等等。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。 2.曝气设备的多样性 常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，如采用表曝
25、气机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等，与其他活性污泥法不同的是，曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设，数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定，曝气装置的作用除供应足够的氧气外，还要提供沟渠内不小于0.3m/s的水流速度，以维持循环及活性污泥的悬浮状态。3.曝气强度可调节 氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节：通过调节溢流堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，使其充氧量适应运行的需要。淹没深度的变化对曝气设备的推动力也会产生影响，从而可以对进水流速起到一定的调节作用；其二是通过直接调节曝气器的转速：由于机电设备和自控技术的发展，目前氧化
26、沟内的曝气器的转速时可以调节的，从而可以调节曝气强度的推动力。4.简化了预处理和污泥处理氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，姑氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长，负荷低，排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化，而只需进行浓缩和脱水。A2/OA2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。A2/O工艺的特点：（一）：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同
27、种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；（二）：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。（三）：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。（四）：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。SBRSBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就
28、从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点： （1）SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 （2）处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的
29、延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 （3）有很好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 （4）污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 （5）SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。其中改进工艺包括了ASBR，它是在20 世纪 90 年代 ,由美国 Dague 教授等将过去用于好氧生物处
30、理的SBR工艺用于厌氧生物处理 ,开发了厌氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,简称 ASBR ) 。ASBR法是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺 ,一个完整的运行操作周期按次序分为进水、反应、沉淀和排水4 个阶段。与连续流厌氧反应器相比 ,ASBR 具有如下优点:不会产生断流和短流;不需大阻力配水系统 ,减少了系统能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的搅拌设备和滗水器在国内为定型设备 ,便于建设运行;运行灵活 ,抗冲击能力强 ,能适应废水间歇无规律排放。1.8.1工艺流程的确定根据该县城污水水质特征，污水处理工程
31、有脱氮除磷的特殊要求，本设计初步采用氧化沟和A2/O法。1.8.2说明 近、远期所设处理构筑物有流量井，粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、初沉池、氧化沟、二沉池、接触池、浓缩池、消化池、脱水机械。格栅：格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅
32、条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。沉砂池：沉砂池是城市污水处理厂必不可少的处理设施，主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，除砂的目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换周期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。以上情况，足以说明除砂对污水处理厂的
33、重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。本设计中选用钟式沉砂池，它具有占地面积小，沉砂效果受水量变化影响很小，砂水分离效果好，分离出的砂子含水率低率，有机物含量少，便于运输等优点。初沉池：处理的对象是悬浮物质，
34、同时可去除部分BOD，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。设计中采用平流式初沉池，它的优点：1. 处理水量大小不限，沉淀效果好；2. 对水量和温度变化的适应能力强；3. 平面布置紧凑，施工方便，造价低。 生化处理单元：生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除，使水得到净化。在污水处理工程中，大都采用传统的生化工艺，如A/O法、A2/O法、氧化沟法或者由此改进的工艺，本工程采用氧化沟法。它可以很方便地实现生物脱氮除磷功能而不增加反应池容积；厌氧选择池的设置极大地改善了整个系统的处理效率和运行稳定性；运行控制简单，可以方便地实现PLC全
35、自动控制；考虑脱氮除磷功能的DE型氧化沟的工程造价在同等规模条件下仅为传统活性污泥法（A/A/O）的5060%；不考虑脱氮除磷时是传统活性污泥法的6080%。二次沉淀池：沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物处理系统的重要组成部分。设计中采用辐流式二沉池。周边进水，中心出水。优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。浓缩池：污泥浓缩主要是减小污泥体积，降低污泥含水率，为污泥消化处理提供方便。污泥中所含水大致分为四类：颗粒间的孔隙水，约占总水分的70%;毛细水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水约占10%。浓缩法主要降低的是污泥的孔隙水。污泥中采用重力浓缩。优点：污泥含水率可以从9
36、9%降低至96%，污泥体积可减小3/4，含水率从97.5%降低至95%，体积可减小1/2，为后续处理创造条件。消化池：降解污泥中有机物，使污泥得到稳定，实现污泥“四化”（减量化、稳定化、无害化、资源化）。设计中采用中温两级厌氧消化。优点：条件容易实现，产气量少，但对寄生虫卵及大肠杆菌的杀菌率降低。脱水机械：主要目的在于降低污泥中含水率，为污泥的后续处理打好基础。设计中采用带式压滤机脱水，优点：设备简单，动力消耗少，可连续生产。1.8.3本工艺设计的工艺流程图1.8.3.1氧化沟工艺流程Caroussel氧化沟工艺流程图1.8.3.2 2/工艺流程图2/工艺第二章污水处理系统预处理构筑物设计2.
37、1进水控制井进水控制井设总进水管，总进水管为DN1000，接城市污水管网污水。设近远期两根输水管，均为DN1600，每根管设闸板及配套手电两用启闭机，以控制污水进入处理厂的流量。闸门为速闭闸门，断电后瞬间关闭，以保护后续处理系统。另设溢流管一根，为DN1000，配套有闸板及配套手电两用启闭机。污水正常处理时，溢流闸处于关闭状态，一旦出现故障，进入控制井的污水则通过溢流管排入新河。进水控制井构筑尺寸由厂区设计地坪绝对标高,进厂总管管内底标高-5.220m,设计进水控制井井沿高出地坪绝对标高20cm；由设近远期两根输水管，一根溢流管，设计进水控制井平面长宽比为2:1深度H=4.9m长度L=6m宽度
38、B=3m。注：“ ”为近远期两条输水管2.2预处理系统设计计算2.2.1粗格栅的计算（1）设计说明由于近远期流量相差大，所以粗格栅分期性建成，近期：远期：（2） 设计计算设计中选择两组格栅（互为备用），N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量最大值为Q=0.60m3/s格栅型号：链条式机械格栅设计流量Q=0.20m3/s，栅前水深h=0.4m,过栅流速,栅条间隙宽度b=20mm,格栅倾角 栅条的间隙数 式中Q-设计流量，m3/s；a-格栅倾角，(o)，取=60 0；b-栅条间隙，m，取b=0.02 m；n-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.40m；v-过栅流速，m/s,取v=0
39、.9m/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：近期：n =77.55=78(个)则每组细格栅的间隙数为77个；栅格框架内的栅条数目为78。远期：n =63.33=64(个)则每组细格栅的间隙数为63个；栅格框架内的栅条数目为64。 栅槽宽度 B= S(n-1)+bn 式中：B-格栅槽宽度（m）；S-每根格栅条的宽度（m）设计中取S=0.01m；近期：B2=0.01*(78-1)+0.0278=2.33m(取2.4m)两栅间隔墙宽取0.6m，则栅槽总宽度 B=2.33+0.60=2.93m远期：B2=0.01*(64-1)+0.0264=1.91m(取2.00m)两栅间隔
40、墙宽取0.6m，则栅槽总宽度 B=2.00+0.60=2.60m 进水渠道渐宽部分的长度L1 式中 ： L1-进水渠道渐宽部分的长度（m）；B1-进水明渠宽度（m）；1-渐宽处角度（），一般采用1030；设计中取B=3.00m B1=2.00m, (已知进水管径为1.0m),1=20近期：L1=远期：L1= 出水渠道渐窄部分的长度L2L2 =L1 近期：L2 =1.37/2=0.69m远期：L2 =0.82/2=0.41m 过栅的水头损失h1=k()4/3sin 式中： h1-水头损失（m）；-格栅条的阻力系数，查表=2.42；k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3； 栅后明渠
41、的总高度H= h+h1+h2 式中：H-栅后明渠的总高度（m）; h2-格栅前渠道超高（m）,一般采用0.3m；H=0.40+0.103+0.3=0.803m 栅槽的总长度（L） L 式中：L-格栅槽总长度（m）；H1-格栅明渠的深度（m） H1=h+h2=0.803+0.3=1.103m；近期：L=1.37+0.69+0.5+1.0+=4.20m远期：L=0.82+0.41+0.5+1.0+=3.37m 每日栅渣量 式中：W-每日栅渣量（m3/d）；W1-每日每103 m3污水的栅渣量（m3/103 m3污水）,一般采用0.04-0.06 m3/103 m3污水,设计中取W1=0.06 m3
42、/103 m3污水；近期：远期： 0.2 m3/d，应采用机械除渣及皮带运送机，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。0.2 m3/d，应采用机械除渣及皮带运送机，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。2.2.2污水提升泵房设计计算a提升泵房设计说明本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入纳污河流。设计流量：Q近期=0.60m3/sQ近期=0.49m3/s1）泵房进水角度不大于45度。2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机
43、转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3）.泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为16 m12m，高12m，地下埋深7m。4）.水泵为自灌式。b.泵房设计计算各构筑物的水面标高和池底埋深计算见高程计算。根据近期设计流量0.60m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台250QW700-11-37型潜污泵（流量700m3/h，扬程11m，转速980r/min，功率37kw），四用一备，流量： 根据远期设计流量0.49m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台200QW360-15-30型潜
44、污泵（流量360m3/h，扬程15m，转速980r/min，功率30kw），四用一备，流量：集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量：取48m3取有效水深h=1.5m，则集水池面积为:泵房采用矩形平面钢筋混凝土结构,尺寸为32 m16m,泵房为半地下式地下埋深7m，水泵为自灌式。2.2.3泵后细格栅设计中选择两组格栅（互为备用），N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量最大值为：近期Q=0.60m3/s;远期Q=0.49m3/s格栅型号：链条式机械格栅设计流量Q=0.20m3/s，栅前水深h=0.4m,过栅流速,栅条间隙宽度b=5mm,格栅倾角 栅条的间隙数 式中：Q-设计流量，m3/s；-格栅倾角，(o)，取=60 0；b -栅条间隙，m，取b=0.02 m；n-栅条间隙数，个；h-栅前水深，m，取h=0.40m；v-过栅流速，m/s,取v=0.9m/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：近期：n =155.10=156(个)则每组细格栅的间隙数为155个；栅格框架内的栅条数目为156。
