给水排水专业毕业设计污水厂设计实例.doc

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1、第一章 概况1.1工程概况 本工程为江西省RJ市排水工程规划及污水处理厂设计，总服务面积39.56km，服务人口34.9万。RJ市为赣南地区的新兴城市。近年来，随着各种工业产业的快速发展，RJ市区生活污水和工业废水未经处理直接排入河流，严重污染了河流水质，并对城市环境造成了极大影响。目前有三座污染较大的工厂分散分布在市区内。为改善城市环境质量，保护江河水体水质，RJ市亟需建设城区排水管网和污水处理设施。排水工程规划分污水收集管网系统规划和雨水管网系统规划，管网采用重力流排水，沿着地势高低走向布置管网，充分利用地形坡度。在新老两区各设两条污水收集主干管，各小区的生活污水和工厂工业废水依靠埋在其附

2、近的污水干管收集，再流入污水主干管；在街区道路旁边埋双侧雨水管，收集屋面雨水和路面雨水，并依靠重力就近排入河流。污水处理厂采用具有脱氮除磷功能的A/O工艺。污泥处理工艺为“浓缩、脱水、卫生填埋”，污水处理厂处理后的出水依靠重力流流入RJ市中心河流。1.2原始资料RJ市地势东北高、西南低，逐渐向中心和西南方向降低。境内有一条河流由东北向西南方向通过，将该市划分为两个区。河流左岸为老城区，右岸经济发达，工厂多分布于此。各区人口密度及排放污水水质、各工业企业的排水量及排放废水水质分别见表1-1和表1-2。设计污水厂处理后的污水排入河流。表1-1 各区人口密度及排放污水水质 （水质单位：g/（人d）区

3、域人口密度(人/km2)污水量标准(L/人d)SS BOD5COD 氨氮磷酸盐pH水温()I区950019030253530.57.420II区800018030253530.57.220表1-2 工业企业的排水量及排放废水水质（水质单位：mg/L）区域日排水量(m3/d)最大时排水量(m3/h)SS BOD5COD 氨氮磷酸盐pH水温()A厂1000604502008003536.225B厂220010035022070048147.220C厂120070300240400207715排放标准根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B类排放标准确定排水水质指标如下：B

4、OD5 20mg/l；CODcr 60mg/l；SS 20mg/l；TN 20mg/l；TP 1.0mg/l；NH3-N 8 mg/l。第二章 排水工程总体规划2.1排水体制方案比较及选择排水系统的体制一般分为合流制和分流制。二者的优缺点比较见表2-1。表2-1 合流制和分流制的比较比较角度分类合流制分流制直流分散式截留式完全分流式不完全分流式环保角度排污口多，水未处理，不满足环保要求。晴天污水可以全部处理，雨天存在溢流。污水全部处理，初降雨水未处理，但可以采取收集措施。污水全部处理，初降雨水未处理，但不易采取收集措施。工程造价角度低管渠系统低，泵站污水厂高。管渠系统高，泵站污水厂低。初期低，

5、长期高，灵活。管理角度不便，费用低。管渠管理简便，费用低，污水厂泵站管理不便。容易容易通过上述比较，完全分流制体系工程造价虽然稍高，但是环保效果好，管理方便，而且横贯RJ市的河流所需的环保要求较高。同时，根据室外排水设计规范(GB50014-2006)的规定，在新建地区排水系统一般采取分流制。2.2 排水区域划分及管线的布置2.2.1排水区域划分管网定线前首先根据地形划分排水流域。排水流域划分一般根据地形及城镇（地区）的竖向规划进行。在丘陵及地形起伏的地区，地形变化较显著，可按等高线划出分水线，通常分水线与流域分界线基本一致。在地形平坦无显著分水线的地区，或向一方倾斜时，可依据面积的大小划分，

6、使各相邻流域的管道系统能合理分担排水面积，使干管在最大合理埋深情况下，流域内绝大部分污水能以自流方式接入，不设泵站或少设泵站。每一个排水流域往往有1个或1个以上的干管，根据流域地势标明水流方向和污水需要抽升的地区。本设计排水区域的划分参见CAD附图。2.2.2排水管网定线原则及考虑因素（1）排水管道定线的基本原则充分利用城市地形、地质、地貌特点，尽可能在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。布置管线是确定污水管道系统总体布置的重要步骤。在定线时应考虑地形等因素的影响。根据地形，污水厂和出水口位置布置污水管道，依次定出主干管、干管、街道支管，并考虑设置泵站的合理位置。一般应将主

7、干管和流域干管放在较平坦的集水线上，让污水尽量以重力流排送，污水干管与主干管应尽量避免和障碍物相交，如遇特殊地形时应考虑特殊措施（如跨越河道的倒虹管等）。（2）排水管道定线考虑的因素污水管道定线考虑的因素有：地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。 在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，利用排水系统的布置形式，使管道的走向符合地形趋势，尽量做到顺坡排水，尽可能不设泵站或少设泵站。 污水支管的平面布置取决于地形及街区建筑特征，应便于用户接管排水。 污水主干管的

8、走向取决于污水厂和出水口的位置。 采用的排水体制也影响管道定线。 考虑到地质条件，地下构筑物以及其它障碍物对管道定线的影响。尽可能回避不良地质条件的地带和障碍。处理好与现状建筑物，构筑物和规划道路的关系，实在不能避开时应采取相应的工程措施。 管道定线时还需考虑街道宽度及交通情况。 管道定线，不论在整个城市或局部地区都可能形成几种不同的布置方案，应进行方案技术经济比较。 结合江河走向和规划中道路的实施，合理布置管线，以利于减小施工难度。 2.2.3污水管网系统（1）污水干管、主干管布置原则 污水主干管定线由于RJ市的每块小区的面积都比较大，地面坡度很小，比较平缓，布置排水管段并没有很好的地形优势

9、可以利用，故为了减少整个污水管网的埋深和少设污水泵站，在新区布置一根污水主干管，采用平行河流走向布置；在老区布置一个主干管，与河流垂直布置，走向由南向北。 污水干管定线污水干管布置垂直于主干管，依靠重力流流向主干管，各区污水经支管或街区管收集后进入干管，再流入主干管。 污水泵站设置由于整个片区的坡度较小，地面比较平缓，新区主干管较长，故在主干管节点中途设置中途提升泵站，减少后续管段埋深。 倒虹管设置由于污水厂设在河流下游的南侧，新区的主干管需要穿越河流才能输送到污水处理厂，所以在河流横断面较窄处设置倒虹管，依靠虹吸作用输送污水。（2） 污水管网布置方案比较RJ市地势东北高、西南低，逐渐向中心和

10、西南方向降低，一条河流由东北向西南方向通过将该市划分为两个区。根据RJ市的地形及自然情况，城市污水管网布置初选两套方案。方案1的布置图见图2-1，新区污水主干管平行于河流布置，污水流向自东向西，污水干管与河流呈正交之势布置，共设置5根干管，自北向南流向主干管；老区布置2根收集干管，平行于河流布置，最后汇聚于一根管线较短的主干管。最终新老两区主干管汇聚一起流入污水厂集中处理。图2-1 污水管网布置方案1方案2的布置图见图2-2，新区布置3条平行于河流的干管，流向自西向东，再设置1根主干管，垂直于河流布置；老区管网布置与方案1相似。最终两根主干管分别单独流入污水厂集中处理。图2-2 污水管网布置方

11、案2由于两个方案老区管网布置类似，故不予比较；仅对新区两个方案管网布置进行比较，见表2-2。表2-2 管网布置方案技术经济比较方案优点缺点方案1主干管沿地面坡度布置，能减少主干管埋深。干管较短，可以不用在干管中途设置提升泵站或者少设提升泵站。每根干管服务面积比较均匀，不会出现某管段服务面积过高或过低。管网布置不能最大程度利用地形坡度。由于主干管较长，主干管在中途可能要设置提升泵站。方案2干管能最大程度利用地形坡度，能减少干管埋深。干管埋深减少了，主干管埋深自然会相应减少。主干管长度较短，可以减少部分管网造价。本服务区地面平缓，坡度较小，可以利用的地形优势不明显。干管管线非常长，在每根干管中途都

12、需要设置提升泵站，整个管网造价昂贵。干管服务面积划分不均匀。整个管网埋深量远远大于方案1。经过综合比较，管网布置最终采用哪个方案1。2.2.4雨水管网布置管网布置应充分利用城市地形、地质、地貌等特点，尽可能在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的雨水能自流排出。雨水管道布置可遵循如下原则： 充分利用地形，就近排入水体。 结合街区及道路规划布置。 结合城市竖向规划。 尽量避免设置雨水泵站。由于暴雨形成的雨水量大,雨水泵站的投资也很大,且雨水泵站在一年中运转时间短,利用率低,所以应尽可能靠重力流。但在本设计中地势平坦、区域较大，所以必须设置雨水泵站,应使经过泵站排泄的雨水径流量减少到最小限度。

13、雨水管渠应结合具体条件确定。一般在城市市区,建筑密度较大、交通频繁的地区,均采用暗管排雨水,尽管造价高,但卫生情况较好,养护方便；在城市或建筑密度低、交通量小的地方,可采用明渠,以节省工程费用,降低造价。本设计中的雨水管网布置情况见图2-3。图2-3 雨水管网平面布置2.3 排水管材的比较和选择目前，我国国内排污管大多数采用混凝土管，虽然混凝土管作为污水排放管存在着许多弊端，如管道笨重、运输施工不方便，施工费用高等。但同时混泥土管也有许多其他管材不能比拟的优势，如造价较低，能承受很高的强度，抗腐蚀性能较好，不存在塑料管的老化和钢管的锈蚀等问题。若混凝土管内表面采取良好的防漏防渗措施，对环境污染

14、也可以很小。表2-3是混凝土管、塑料管和钢管三种管材的比较表。表2-3 管材比较表管材种类优点缺点使用条件钢筋混泥土管及混泥土管造价较低，耗费钢材少；大多数是在工厂预制，也可以现场浇制；可根据不同的内压和外压分别设计制成无压力管，低压管，预应力管及轻重型管等；采用预制管时，现场施工时间较短；抗压能力很好。管节较短，接头较多；大口径管 重量大，搬运不便；容易被含酸含碱浸蚀。钢筋混泥土管适用于自留管，压力管或穿越铁路，河流，谷地等；混凝土管适用于管径小的无压管。塑料管抗腐蚀性能较好；管节较长，接头较少；施工方便；摩阻较小。管道容易老化；管道造价昂贵；抗压能力较弱，特殊地形下需要设置套管承受压力；塑

15、料管没有或很少有大管径。塑料管适用于小管径污水管，或对环境要求较高的管段。钢管及铸铁管质地坚固，抗压，抗震性能强；每节管较长，接头少。价格高昂；钢管对酸碱的防腐蚀性能较差；易于锈蚀。适用于受高压、高外压或对抗渗透要求特别高的场合。如泵站的进出水管，穿越铁路，河流，谷地等。经比较，本设计污水排水管和雨水排水管均采用钢筋混凝土圆管。2.4 排水管网设计流量及水力参数计算确定2.4.1污水管网设计（1）街区面积、人口确定街区面积根据RJ市平面地形规划图确定，每块小区人口根据任务书给定的人口密度与该小区面积乘积确定，见附表1 （街区面积人口计算表）。（2）设计管段的流量计算污水干管和主干管设计流量计算

16、见附表2（污水管网设计流量计算表）及江西省RJ市污水管网平面布置CAD附图。计算公式根据室外排水设计规范(GB50014-2006)第3.1.1条城市旱流污水设计流量，根据综合生活污水量总变化系数取值（见表2-4）。设计管段的流量等于（本段流量）从管段沿线街坊流来的污水量加上从上游管段和旁侧管段流来的污水量（转输流量）之和乘综合生活污水量总变化系数，再加上从工业企业或其他大型公共建筑物流来的污水量。表2-4 综合生活污水量总变化系数平均日流量（L/s）51540701002005001000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.3本段流量计算公式如下：式中， 设计管段的本段流

17、量，L/s； 设计管段服务的街区面积，ha； 生活污水量总变化系数。比流量的计算公式如下：式中， 居住区生活污水定额，L/（capd）； 人口密度，cap/ha。（3）污水管网水力计算最大设计充满度根据室外排水设计规范(GB50014-2006)。表2-5 最大设计充满度管径或渠高（mm）最大设计充满度2003000.553504500.655009000.7010000.75在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行干管和主干管各管段的水力计算。具体计算情况见附表3（污水管网水力计算表）及江西省RJ市污水管网平面布置CAD附图。计算结果见附表3（污水管网水力计算表）及江西省RJ市污水管网

18、平面布置CAD附图。2.4.2雨水管网设计（1）雨水管段设计流量计算根据江西省RJ市雨水管网平面布置CAD附图，确定检查井的位置后，依次标号，从而进行相关的计算。 汇水面积上的径流系数径流量与雨水量的比值称为径流系数。影响径流系数的因素很多，最主要的是流域的地面性质。地面的种植情况对径流有很大的影响。地面上如种有植物或覆有草皮，就能截流很多雨水。土壤的渗水能力也是影响径流系数的一个因素。目前在雨水管道的设计中，径流系数通常采用按地面覆盖种类确定的经验数值。根据室外排水设计规范(GB50014-2006)第3.2.2条的表3.2.2-1（见下表2-6）。平均径流系数的计算用各类地面面积的加权平均

19、法算得，计算公式如下： av=式中 汇水面积上各类地面的面积，ha； 相应的各类地面的径流系数； 全部汇水面积，ha。表2-6 各种地面的径流系数值地面种类径流系数各种房屋面、混凝土和沥青地面0.9大块石铺砌的路面和沥青表面处理的碎石路面0.6级配碎石路面0.45干砌砖、石和碎石路面0.40非铺砌的路面0.30绿 地0.15本设计由于缺乏地面种类面积相关资料，故参照周围城市径流系数值，采用0.51。 管段汇水面积计算和管长确定管段汇水面积等于该管段本段汇水面积与转输汇水面积之和见附表4（雨水管道汇水面积计算表）。雨水管每根管段长度一般不超过200m，本处管长见附表5（雨水干管水力计算表）和江西

20、省RJ市雨水管网平面布置CAD附图。 道路雨水流行时间确定根据雨水管道的极限强度理论，设计降雨历时按设计汇流时间计算，即集水时间，包括地面集水时间t1和管渠内雨水流行时间t2两部分。地面集水时间t1主要取决于水流距离的长短和地面坡度，t2随着管道长度和管内流行速度的不同而不同。集水时间如果定的过长，将造成上游地区的地面积水，定的过短则增加不必要的投资。集水时间公式：t = t1+ mt2参照广州市采用的地面集水时间1520分钟，本设计t1取上限20分钟，折减系数m取2（采用混凝土圆管）。 暴雨强度公式选择及雨量计算公式由于RJ市位于赣南地区，采用与该市相邻的赣州市暴雨强度公式进行计算，其公式如

21、下： 式中 暴雨强度，； 重现期，年； 降雨历时，min。雨水管道流量计算公式： 式中 雨水管道设计流量，L/s； 径流系数； 设计降雨强度，； 设计雨水管道所服务的汇水面积，ha。（2）雨水管段水力计算根据管网布置的情况和水流方向列出雨水干管的汇水情况表，计算各管段的情况。具体计算见附表5（雨水干管水力计算表），及江西省RJ市雨水干管平面布置图CAD附图。2.5 排水系统附属物的选择2.5.1雨水口雨水口的布置应使雨水不致漫过路口而影响交通,因此一般应设置在街道交叉路口的汇水点和低洼处,不宜设在对人行不便的地方和街道两旁。雨水口的间距主要取决于街道纵坡、路面积水情况以及雨水口的进水量,一般在

22、60125m。雨水口的形式、数量和布置，应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路形式确定。雨水口宜设污物截留设施。雨水口深度不宜大于1m。雨水口的连接管长度不宜超过25m，连接管的最小管径为De225mm，连接管串联的雨水口个数不宜超过3个，雨水口的主要形式见表2-7。表2-7 不同型式雨水口的泄水能力雨水口型式泄水能力（L/s）平簧式雨水口单簧20偏沟式雨水口双簧35立簧式雨水口多簧15（每簧）联合式雨水口单算30双簧50多簧20（每簧）串联雨水口的连接管径，宜根据表2-8选用。表2-8 串联雨水口连接管管径（mm） 串联雨水口数量（个）连接管管径（mm） 雨水口型式123平簧式、偏

23、沟式、联合式、立簧式单簧200300300双簧300300400多簧300300400注意：上表只适用于同型雨水口串联，如为不同雨水口串联，由计算确定。本设计采用平簧式单簧雨水口，雨水的泄水能力为20L/s。雨水口的深度均为0.7m。雨水口的设计重现期为1年，设计间距初步确定为50m。雨水口的设计数量及间距布置情况，见附表6（雨水口间距和数量计算表）。2.5.2检查井检查井的位置，应设置在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处。检查井在直线管段的最大间距应根据疏通方法等具体情况确定，一般宜按室外排水设计规范(GB50014-2006)表4.4.2的规定取值。检

24、查井布置见附表5（雨水管网水力计算表）和江西省RJ市雨水管网平面布置和高程布置CAD附图。2.5.3出水口排水管渠排入水体的出水口的位置和形式，应根据污水水质、下游用水情况、水体的水位变化幅度、水流方向、波浪情况、地形变迁和主导风向等因素确定。出水口与水体岸边连接处应采取防冲、加固等措施，一般用浆砌块石做护墙和铺底。在受冻胀影响的地区，出水口应考虑用耐冻胀材料砌筑，其基础必须设置在冰冻线以下。雨水出口的布置有分散和集中两种布置形式，如果出口的水体离流域较近，水体的水位变化不大，洪水位低于流域地面标高和出水口的建筑费用不大时，宜采用分散出口，以便雨水就近排放，这样会使管线较短，从而减小管径；反之

25、，则可采用集中出口。雨水排水管渠的出水口通常采用淹没式（当水位比管底标高高时，可采用出水口设拍门的形式，防止倒流），见图2-4。图2-4 淹没式雨水出水口为使雨水与水体水混合较好，其位置除考虑上述因素外，还应取得当地卫生主管部门的同意。第三章 污水处理厂设计说明3.1污水厂初始设计参数3.1.1设计水量经计算（详细计算过程见计算书4.1节），RJ市每天的平均污水量为69322.8 m/s，即802.3L/s；最高日污水量为90568.9m/s，即1048.3L/s。3.1.2设计水质及处理程度设计水质及处理程度计算结果见表3-1（详细计算过程见计算书4.1节）。表3-1 污水设计水质和处理程度

26、表SS COD BOD5 NH3-N TP 进水水质（mg/L）173.10 216.90 139.90 17.40 2.90 出水水质（mg/L）20 60 20 8 1.0 处理程度（%）88.4 72.3 85.7 54.0 65.5 3.2厂址选择污水厂选择在经过该城市的河道下游南侧（具体参加污水管网平面规划CAD附图），选择该处作为厂址理由如下：（1）位于城区郊区，远离集中居住区；（2）尾水排放最终进入河流下游；（3）位于主导风向的下风向，可以避免污水处理产生的臭味对当地居民的影响；（4）厂区紧邻河流，排水条件良好，尾水就近排入河道。3.3污水处理工艺的比较和选择本工程污水处理的特点

27、：(1)污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.65（0.3），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不超标；(2)污水中的主要污染物指标BOD、COD、SS数值都比较低，属普通城市污水；(3)进水中氮、磷含量较高，需考虑脱氮除磷工艺；(4)本课题污水处理量大，在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积小和污水处理费用低的原则。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，大于20万t/d 规模的大型污水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。对脱磷脱氮

28、有要求的城市，应采用二级强化处理，如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。根据以上要求和本工程特点，本工艺可以采用规范推荐的A/O活性污泥处理工艺（见图3-1），该系统具有厌氧、缺氧、好氧的环境，可同步达到脱氮除磷的效果。A/O工艺的脱氮和除磷两个过程对污泥龄、污泥负荷、好氧停留时间要求是相反的，可根据实际脱氮除磷的要求不断优化和改进相关运行参数，从而进一步提高脱氮除磷效果。本工艺也可以采用改良式卡罗赛氧化沟工艺（见图3-2），可以在卡罗赛氧化沟工艺之前加一个厌氧端，卡罗赛氧化沟本身可以根据需要调整污泥龄、污泥浓度等工艺参数以达到脱氮的效果，再增加一

29、厌氧端就可以让聚磷污泥在厌氧端释放磷，再在好氧端充分吸收磷，通过排除富磷污泥来达到除磷的目的。A/O与改良卡罗赛氧化沟的工艺流程见图3-1和图3-2，两工艺的技术经济比较见表3-2。图3-1 A/O工艺流程图图3-2 卡罗赛氧化沟工艺流程图表3-2 A/O工艺和改良卡罗赛氧化沟工艺技术经济比较方案一 改良卡罗赛氧化沟工艺方案二 A/O工艺处理城市污水时可以不设初沉池。BOD去除效果良好，高于方案二，不容易发生污泥膨胀。污泥稳定，产量少，不需消化可直接干化，所以脱氮效果较好，但除磷没有方案二高，适于处理进水含磷不高的污水。管理操作简单。水力负荷低，故生化池基建费用高，占地面积较大。一般都要设初沉

30、池减轻生化池负荷。BOD去除效果较好，但低于方案一，如运行不当可能法师污泥膨胀。脱氮除磷效果非常好，除磷效果更优于方案一，但脱氮处理效率难以进一步提高。污泥产量也较高，故污泥处理费较高。运行管理较复杂。生化池基建费用较方案一要低，占地面积相对较小。本设计污水量为90569m/d，水量较大，而且脱氮除磷要求较高，若采用前置厌氧端的卡罗赛氧化沟，很难达到出水除磷要求，故本设计采用A/O工艺。3.4 污泥处理工艺的比较和选择建设部、环境保护总局和科学技术部联合制定的城市污水处理及污染防治技术政策明确规定，“城市污水处理产生的污泥，应采用厌氧、好氧、堆肥等方法稳定化处理”。（1）常用的污泥处置方法1）

31、土地利用主要指污泥作为农田、林地、市政绿化的土壤改良剂，或处理加工成无机、有机肥料后利用，或用于受到破坏的土地修复及重建等。2）填埋污泥的卫生填埋始于60年代，不具备土地利用和建筑材料综合利用条件的污泥，可采用填埋处置。3）焚烧焚烧是利用污泥的有机成分较高、具有一定热值等特点来处置污泥。焚烧的技术优势在于其处理的彻底性，减量率可达95%左右，其有机物被完全氧化，重金属（除汞外）几乎全被截留在灰渣中。但焚烧一直存在着以下几个问题：投资和操作费用较高；计划实施较困难；在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气。4）污泥农用污泥中的营养成份和部分有机物是可以被利用。污泥除了具有一定肥效外，还具有“土壤改良剂”

32、的作用，将污泥应用于致密结构中的土壤中，会使土壤膨松、改良土壤的持水性能。（2）污水厂污泥处理的选择污水处理厂产生的剩余污泥采用卫生填埋法，剩余污泥由脱水机房离心脱水后运输到堆泥场，进行一段时间的堆肥后，用封闭式汽车运输到垃圾填埋场进行填埋处理。3.5 污水处理各构筑物的设计说明3.5.1粗格栅设计粗格栅是由一组平行的栅条或筛网组成，安装在污水厂提升泵站的前部，用于拦截较大悬浮物或漂浮物，以保护水泵。本设计采用两座粗格栅合建，总水量取最高日最高时水量1.06m/s。两座粗格栅同时工作时，单座粗格栅的设计流量为0.53m3/s。根据室外排水设计规范（GB50013-2006），栅前速度设为0.8

33、m/s，栅条净间隙b=0.02m，格栅倾角60o时，设计的栅前水深为0.58m，栅前宽度B1=1.2m，栅前间隙数n=53（个），栅槽宽度B=1.78m，进水渠道渐宽部分长度为0.893m，栅槽与出水渠道渐窄部分长度为0.378m。格栅池为矩形断面，过栅水头损失为0.081m，栅前总高度H1=0.88m，栅后槽总高度为0.961m，栅槽总长度3.14m，栅渣量2.47m/d，所以采用机械清渣。用于城市污水厂常见的格栅除污机有：高链式、反捞式、回转式、阶梯式、钢丝绳牵引式等。考虑到设计水量不大，而且主要为生活污水，所以经过综合比较（不同类型格栅除污机比较见表3-3），选用链条回转式多耙格栅除污机

34、，这种除污机结构紧凑、运转平稳、工作可靠，不易出现耙齿插入不准的情况。本次设计选用两台型号GH-1600的格栅除污机，每台过水流量为0.53m/s。驱动装置采用摆线针轮或斜齿轮式减速机直接驱动。格栅间设一台通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。表3-3 不同类型格栅除污机的比较名称适用范围优点缺点链条回转式多耙格栅除污机深度不大的中小型格栅；主要清除长纤维，带状物等生活污水中的杂物。构造简单，制造方便；占地面积小。杂物易于进入链条和链轮之间，容易卡住；套筒滚子链造价较高。高链式格栅除污机深度较浅的和小型格栅；主要清除生活污水中的杂物、纤维、塑料制品废弃物。链条链轮均在水面上工作，易维修保养；

35、使用寿命长。只适应浅水渠道，不适用超越耙臂长度的水位；耙臂超长啮合力差，结构复杂。背耙式格栅除污机深度较浅的中小型格栅；主要清除生活污水的杂物。 耙齿从格栅后面插人.除污干净。栅条在整个高度之间不能有固定的连接，由耙齿夹持力维持栅距，刚性较差；适用于浅水，染道。二索式格栅除污机固定式适用于各种宽度、深度的格栅；移动式适用于宽大的格姗，逐格清除。无水下运动部件，维护检修方便；可应用于各种宽度、深度的格栅，范围户泛。钢丝绳在干湿交替处易腐蚀，需采用不锈钢丝绳；钢丝绳易延伸，温差变化时敏感性强，需经常调整。回转式固液分离机 适用于后道格姗，扒除纤维和细小的生活或工业污水的杂物，栅距自1一25mm,适

36、用于深度不深的小型格栅。有自清能力；动作可靠；污水中杂物去除率高。AAS的梨形齿耙老化快；当绕缠上棉丝，易损坏；个别清理不当的杂物返入栅内；格栅宽度较小，池深较浅。移动式伸缩臂格栅除污机 中等深度的宽大格栅，主要清除生活污水中的杂物。不清污时，设备全部在水面上，维护检修方便；可不停水养护检修；寿命较长。需芍套电动机，减速器，构造较复杂；移动时耙齿与栅条间隙的对位较困难。弧形格栅除污机 适用于水浅的渠道中除污，主要清除头道格栅清除不了的污水中杂物。构造简单，制作方便；动作可靠.容易检修、保养。占地面积较大；除回转式的外，动作较为复杂；弧栅制作较难。3.5.2集水井与污水提升泵污水收集管网收集来的

37、污水流入集水井内，然后通过污水提升泵将集水井内的污水泵至细格栅和沉砂池。本次设计集水井和粗格栅合建，构筑物尺寸为14m3m，总深度为10.72m，最高水位181.23m，最低水位178.23m，有效水深2.5m。提升泵站选用4台350QW12001890潜污泵，3用1备。每台流量1200m/h，扬程18m，转速n=990r/min，功率90kw，效率82.5%，出口直径350mm，泵与电机总重2t。QW型潜水排污泵本身自带干式潜水电动机，潜水电动机和泵头两者之间通过隔油池隔开，并采用双重机械密封，且连线圈内设有漏水检验探头。具体安装参数见给水排水设计手册（第11册.常用设备）。起重机选用LDT

38、3.2S型电动单梁起重机，起重3.2吨，跨度13.5m，起重高度13m。3.5.3细格栅和旋流沉砂池（1）细格栅细格栅主要用于拦截粗格栅未拦截的悬浮物与漂浮物。本次设计共设两座细格栅，单座设计流量为0.53m3/s，栅前水深h=0.58m，栅条净间隙b=0.01m，栅前及过栅流速均为0.8m/s，格栅倾角为60o，则格栅间隙数n=106（个），栅槽宽度B=2.31m，栅前总高度H1=0.88m, 栅后槽总高度为1.9m，栅槽总长度L=2.01m。由于考虑到要清除前道粗格栅除不掉的杂质，格栅除污机选用两台摇臂弧型格栅除污机，栅条间距10mm，电动机功率0.40kw。（2）旋流沉砂池沉砂池的主要功

39、能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，如泥沙、煤等。沉砂池常见形式有：平流式沉砂池、曝气式沉砂池和旋流沉砂池等。平流沉砂池占地面积小，能耗低，但受进水的波动影响大，洗砂效果差，适用于小厂。曝气沉砂池可以根据水量大小调整曝气量，运行稳定，工艺成熟，适用于水量波动大的场合，能去除部分油脂，但占地面积大，能耗大，工作环境差，适用于中、大型污水厂。旋流沉砂池占地面积小，能耗低，可以去除粒径小于0.2mm的细砂，但除砂量和运行情况与国外资料有一定差距，不适用水量波动较大的场合，适用于中、小污水厂。由于本设计中水量较大，总变化系数不是很大，水量波动不明显，所以本次设计采用旋流沉砂池。两座沉砂

40、池合建，每组的设计流量为0.53m3/s。沉砂池的进水渠道采用与沉砂池呈切线方式进水，这样进水可以在池内产生涡流，有利砂石的沉淀。进水速度取1.0m/s，进水渠道的尺寸：B1h1=663mm800mm。出水渠道与进水渠道建在一起，中间设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，并且满足360o夹角，以便延长污水在沉砂池中的流动距离。出水流速取0.5m/s，出水渠道的尺寸：B2h2=1330800mm。沉砂池直径D=3.49m，有效水深h=1.94m，总高度H=5.69m，其中超高为0.5m，缓冲层高为1.05m，沉砂斗圆柱体高度为1.4m，沉砂斗圆锥体高度为0.8m。沉砂斗上口直径为1.4m，下底直

41、径为0.4m。沉砂室所需容积V=1.039m3，每个沉砂斗的容积V1=2.71 m3。除砂设备型号为XLC-1980，处理量1980，叶轮转速12-20 r/min，叶轮直径1500mm，功率1.5kw，砂水排量40，进水流速0.6-1.0m/s。水力停留时间60s，去除砂粒比重大于2.65，粒径大于0.1mm，配套鼓风机风量2.5，气压44.1kpa，功率3.0kw，水表面负荷200。排砂装置采用空气提升泵，从沉砂池的底部空气提升排砂，排砂时间为每日一次，每次12小时，所需空气量为排砂量的1520倍。排砂经砂水分离器，水通过DN100的管径重新被输回提升泵，砂经过晒干后，外运填埋。每组沉砂池

42、对应一台砂水分离器。排渣管径200mm。砂水分离器预选型号为WSF-260，处理量12L/s，电机功率0.37kw。空气提升泵（Q=400m3/h）设置2台。沉砂池与细格栅的具体情况参见CAD附图。3.5.4 A2/O生化池本设计采用规范推荐的厌氧/缺氧/好氧生物脱氮除磷工艺，共设两组A/O生物池，每组的设计流量为0.401m3/s。A/O池脱氮除磷设计要求参见室外排水设计规范（GB500142006）表6.6.20。考虑生化池进水BOD5浓度不是很高，生化池MLSS浓度采用下限X=2.5g/L，SVI取100，回流污泥浓度=12000mg/L，污泥回流比R=260%，每组生化池的每日剩余污泥

43、量为2274.5kgSS，混合液回流量Ri=270%。其中每组生化池体积V=10837m3，布置成7个廊道，第1个廊道为厌氧区，第二个廊道为缺氧区，另外5个廊道为好氧区，每个廊道宽6m，长58m，则总的生化池平面尺寸：42m58m；有效水深4.5m，超高取0.5m，则生化池总高度为5.0m。生化池进水从厌氧区流入，进水渠道宽b1=1.2m，h1=1m，渠道内的最大水流速度0.442m/s。反应池采用潜孔进水，每座反应池孔口面积F=1.2m，共设有5个孔口，孔口尺寸为0.50.5m；生化池出水采用矩形薄壁堰跌落出水，每组生化池出水量为1.71m/s，堰宽b=6m。进水管设计流量为0.486，管径

44、为DN=800mm，每个生化池设一条进水管，进水管上设闸阀。出水堰为薄壁堰，出水流量1.71m/s，堰宽b=5.0m,堰上水头H=0.201m。出水竖井平面尺寸：LB=3.0m3.0m，出水孔尺寸：bh=5.00.5m。采用两根出水管，其中一根出水管流量为0.63m/s，管径DN=800mm，流速1.25m/s，流入二沉池；另为一根为消化液回流管，流量1.08m/s，管径DN1000,流入生化池缺氧区，管内的流速为1.27m/s。单座生化池平均时的需氧量3012.67kg/d，最高时需氧量5180.66kg/d，去除1kgBOD5的平均时需氧量为1.25，满足条件。标准状态下的平均时需氧量为4171.89，标准状态下最高时需氧量7174.07。 依据室外排水规范（GB50014-2006）6.8.3条，选用曝气装置和设备时，应根据设备的特性，位于水面下的深度、水温、污水的氧总转移特性，当地的海拔高度以及预期生物反应池中的溶解氧浓度等因素，将计算的污水需氧量换算为标准状态下清水需氧量。设计选择3L63WD三叶型罗茨鼓风机，共选用4台，该鼓风机风压49KPa，风量55m/min。正常条件下，2台工作，2台备用；高负荷时，3台工作，1台备用。生