50000m3d城市污水处理厂设计三沟式氧化沟法.doc

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1、课程设计课程名称： 水污染控制工程 设计题目：50000m3/d城市污水处理厂设计（三沟式氧化沟法）2014年12月31日至2015年1月13日目录第一章 课程设计任务书.4第二章 第二章 污水处理方案的确定.7 2.1活性污泥法处理方案的确定.7 2.2工艺流程的确定.12第三章 主要构筑物的设计计算.13 3.1污水水质有关计算.13 3.2闸井及集水池.14 3.3格栅.15 3.4污水泵房.20 3.5沉砂池.21 3.6配水井.25 3.7三沟式氧化沟.25 3.8消毒剂.33 3.9 接触池.35第四章 污泥脱水工艺流程的选择.37 4.1 污泥处理工艺流程选择.37 4.2污泥泵

2、房的设计计算.37 4.3 污泥浓缩池的选择及设计计算.39 4.4贮泥池及提升污泥泵.40 4.5 污泥脱水机房.41 4.6鼓风机房.43 4.7厂内给水排水以及道路.43第五章 污水厂总体布置.45 5.1 污水厂的平面布置.45 5.2 高程布置.46 5.3高程布置计算.47第六章 电仪表与供热系统设计.50 6.1 变配电系统.50 6.2 仪表的设计.50第七章 工程概预算及运行管理.51 7.1定员.51 7.2 工程概算.51 7.3 安全措施.54 7.4 污水厂运行管理.54 7.5 污水厂运行中注意事项.54总结致谢参考文献 第一章 课程设计任务书一、设计题目50000

3、m3/d城市污水处理厂设计（三沟式氧化沟法）二、原始资料1. 设计规模Q50000m3/d2. 水质情况：BOD5=300mg/L CODCr=600 mg/L SS=250 mg/L 氨氮=40 mg/L 磷酸盐(以P计)=10 mg/L pH=69 3气象与水文资料： 风向：多年主导风向为东南风； 水文：降水量多年平均为每年2370mm； 蒸发量多年平均为每年1800mm； 地下水水位，地面下67m。 年平均水温：20三、 出水要求 符合污水综合排放标准一级标准：BOD520mg/L CODCr60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸盐（以P计）0.5mg/L四、 设计内容

4、 1.方案确定按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。 2.设计计算进行各处理单元的去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算，要求说明书中有计算草图；设备选型、效益分析及投资估算。泵的选择：需完成平面布置和高程计算后根据计算结果得到总的水头损失，再结合水质水量特点选择泵的型号和数量。3.平面和高程布置根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相

5、关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。4.编写设计说明书、计算书五、设计成果1.污水处理厂总平面布置图1张（含土建、设备、管道、设备清单等） 2.高程布置图1张 3.主要单体构筑物（沉砂池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图1张 4.设计计算说明书一份六、时间分配表（第1718周）序号教学内容时间备注1下达设计任务书1天（18周周一）2设计计算5天（18周周二18周周六）3绘制CAD设计图纸5天（18周周日19周周四）4编写设计说明书，装订成册3天（19周周五19周周日）19周周日9点提交5总计时间14天七、成绩考核办法 根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优

6、、良、中、及格、不及格评定成绩。 指导教师： 长沙理工大学化学与生物工程学院环境工程教研室 2014年12月第二章 污水处理方案的确定2.1活性污泥法处理方案的确定2.1.1污水处理工艺的比较 目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，AB法，SBR法，A2/O法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择：（a）AB法AB工艺是一种生物吸附降解两段活性污泥工艺，A段负荷高，曝气时间短，0.5h左右，污泥负荷高26 kgBOD5/(kgMLSSd)，B段污泥负荷较低，为0.150.30 kgBOD5/(kgMLSSd

7、)，该段工艺有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高，水质水量较大的污水，通常要求进水BOD5250mg/L，AB工艺才有明显优势。 AB工艺的优点： 具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。 对有机底物去除效率高。 系统运行稳定。主要表现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。 有较好的脱氮除磷效果。 节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%25%.AB工艺的缺点： A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在

8、超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。 当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD5 5%60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。 污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。总体而言，AB法工艺适合于污水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市污水处理厂，有明显的节能效果。对于有脱氮要求的城市污水处理厂，一般不宜采用。（b）SBR工艺 SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequ

9、encing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 它是一个完整的操作过程，包括进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段。 SBR工艺有以下特点： SBR装置结构简单，运转灵活，操作管理方便； 投资省，运行费用低；Ketchum等人的统计结果表明：采用SBR工艺处理小城镇污水要比用普通活性污泥法节省基建投资30%； 可抑制丝状菌生长繁殖，不易发生污泥膨胀，SVI值较低，有利于活性污泥的沉淀和浓缩； SBR处于好氧/厌氧交替运行的过程中，在出去含碳有机污染物的同时实现脱氮除磷

10、； SBR处理工艺系统构筑物少、布置紧凑、节省占地，同时也减少了基建投资费用； 由于SBR工艺有很多的优点，近年来在我国污水处理中也得到较广泛的应用，但它也存在一些不足之处： 废水排放规律与SBR间歇进水的要求存在不匹配的问题，需要较大的调节池； 设备的闲置率较高；排水水位较低，一般不能直接自流排放；进水、曝气和排水周期运行，设备启停、阀门启闭完全依赖自动控制系统来实现，处理污水量较大时，要求多个SBR池并联运行，增加了控制系统的复杂性。 （c）A2/O法A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为

11、厌氧-缺氧-好氧法生物脱氮除磷工艺的简称。 该工艺中，首段为厌氧池，原污水及回流污泥同时进入本段，其主要功能是聚磷菌进行磷的释放，为在好氧段进行磷的超量吸收实现生物除磷创造条件。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物做碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N还原为N2释放至空气，达到脱氮的目的并使BOD5浓度有所下降。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，氨氮被硝化成NO3-N。同时聚磷菌进行磷的超量吸收，在排除剩余污泥的过程中被除去，完成生物降磷。所以，A2/O工艺可以同时完成有机物的去除、除磷和脱氮等功能。好氧池进行有机物的氧化和氨氮的硝化，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功

12、能。A2/O法的特点有： 该工艺将厌氧段放在工艺的第一级，充分发挥了厌氧菌群承受高浓高度、高有机负荷能力的优势，处理效果好，产生的污泥量较一般的生物法少； 该工艺将将脱氮除磷统一在同一个系统中，既简化了污水处理的操作，又增加了处理工艺的功能。本工艺在系统上可称为最简单的脱氮除磷工艺，总的停留时间少于其他同类工艺； 该工艺可用于处理工业废水比重较大的城市污水； 该工艺是在普通活性污泥法的基础上发展起来的，因而也较容易用于生物法处理的老污水处理厂的改造，可减少基建费用； 该工艺在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增值，不易发生污泥膨胀，SVI值一般小于100； 该工艺污泥中含磷量较高，

13、具有很高的肥效； 该工艺为污水回用和资源化开辟了新的途径，具有良好的环境效益和经济效益。但A2/O工艺的主要缺点是机械设备相对较多。 （d）氧化沟工艺 氧化沟又称连续循环式反应池或“循环曝气池”，特征是曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为1516h，泥龄长达1530 天，属于延时曝气法。 氧化沟处理系统的构造形式较多，有圆形或马蹄形的，有平行多渠道形式以侧渠作为二沉池的，有将二沉池建在渠上或单独分建的等等，其供氧和水流动力都是靠提升曝气设备，这种设备分为早期使用的水平中心轴旋转叶轮和后来出现的卡鲁塞尔氧化沟所用的垂直或带叶片的曝气器，由于

14、氧化沟水深较浅（一般3 米左右），而流程较长，可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行，提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，在缺氧段脱硝，在好氧段除碳源需氧量及达到脱N 的目的。 氧化沟工艺主要技术特性参数表污泥负荷 NS/0.050.15水力停留时间 T/h1024污泥龄/d去除58去除，并硝化1020去除，并反硝化30污泥回流比 R %5060污泥浓度X mg/L20006000容积负荷 0.20.4出水水质 mg/L1015SS102013TP1优点 ：处理效果稳定，出水水质好，不仅可满足BOD5、SS 的排放标准，还可以达到脱N除P 的效果，具有一定的抗冲击负荷能力。工程费

15、用相当于或低于其他污水生物处理技术。处理厂只需最低限度的机械设备，增加了污水处理厂正常运转的安全性。管理简化，运行简单。由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解。剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水，污泥处理费用较低。处理厂与其他工艺相比，臭味较小。构造形式和曝气设备多样化。曝气强度可调节。具有推流式流态的某些特征。2.1.2污水处理工艺方案的确定（1）此废水具有如下特点：BOD5/CODCr=300/600=0.5，说明废水可生化性很好；有较高的N、P含量；（2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具有一定的BOD5去除能力；（b）具备一

16、定的脱N除P功能，使出水N、P达标；（c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。（3）生化处理工艺选择 根据课程设计要求，本设计采用氧化沟工艺，污泥处理采用浓缩脱水工艺。 2.1.3常见氧化沟的特点与氧化沟的选型（1）奥贝尔（Orbal）氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。 （2）三沟式（T型）氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子

17、交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率（达59%左右），另外也有利于生物脱氮。（3）DE型氧化沟是一种半交替工作式氧化沟，兼具连续工作式和交替工作式的特点。该氧化沟系统要设单独的二沉池；能实现曝气和沉淀的完全分离，它可以根据需要可处于不痛的工作状态，使其运行更为灵活；有自己独立的二沉池和污泥回流系统，在沟内交替进行硝化和反硝化；而在沟前加上厌氧池，就可以同时脱氮、除磷。（4）一体化氧化沟是一种采用曝气与沉淀合建的形式，即将船形二沉池设置于氧化沟内，其形式应该能够充分利用水力学原理及沟内的水

18、流作用，保证船内压力大于船外压力，积泥斗的水流方向应自上而下，这样才能使进入沉淀船中的活性污泥沉淀后从船底集泥斗顺利流回沟内被带走。一体化氧化沟在一定范围内有较强的抗负荷冲击能力；一体化氧化沟的沉淀池建在沟内，不用另建沉淀池，而且污泥回流及时，可大大缩小沉淀池容积，节省1/3左右的占地。（5）卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。 通过比较，本设计选用三沟式氧化沟。2.1.4污泥处

19、理工艺的选择污泥处理时污水处理的重要组成部分。对于以活性污泥法为主的城镇污水处理厂，污泥处理系统的建设投资约占污水处理厂的 20%40%，污泥处理厂运行费用约占污水处理厂总运行费用的20%30%，而污泥处理的投资和运行费用与选择的处理工艺密切相关。因此对污泥处理工艺的选择应当给予足够的重视。污水处理厂初次沉淀池污泥含水率介于95%97%，剩余活性污泥含水率为99.2%99.6%，污泥的体积非常大，对污泥的后续处理和处置非常困难。氧化沟污水处理工艺一般不设初沉池，相对于其他工艺来讲，污泥量较少（体积少），且污水处理采用延时曝气，污水泥龄（SRT）较长，污泥较为稳定，污泥中的灰分含量较多，故氧化沟

20、污泥处理工艺一般不设污泥消化。污泥处理和处置对污水处理厂设计和运行来说是必不可少的重要内容。2.2工艺流程的确定本设计工艺流程图见下图曝气沉砂池细格栅污水泵房中格栅原污水 泥沙脱水外运 接触消毒池三沟式氧化沟配水井 排入河流脱水机房贮泥池浓缩池污泥泵房 污泥外运 外运 注： 污水管 污泥 三沟式氧化沟工艺流程图 第三章 主要构筑物的设计计算3.1污水水质有关计算3.1.1设计水质及处理后排放水质设计处理水量： 因为总变化系数 : 所以设计最大流量: 3.1.2 进出水水质及去除率（1）原水水质参数如下： BOD5=300mg/L CODCr=600 mg/L SS=250 mg/L 氨氮=40

21、 mg/L 磷酸盐(以P计)=10 mg/L pH=69（2）设计出水水质： BOD520mg/L CODCr60 mg/L SS20mg/L 氨氮15mg/L 磷酸盐（以P计）0.5mg/L（3）处理程度计算: 溶解性去除率： 活性污泥处理系统处理水中的值是由残存的溶解性和非溶解性二者组成，而后者主要以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性。因此从活性污泥的净化功能考虑，应将非溶解性从水的总值中减去。 处理水中非溶解性值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟（本任务已定为氧化沟）。 所以，处理水中溶解性为：； 所以，溶解性的去除率为: 的去除率：SS的去除率:氨氮的去除率:总

22、磷的去除率:（4） 进、出水水质及去除率表: 进、出水水质及去除率表项目进水3006002504010出水206020150.5去除率97.53%90%92%62.5%95%3.2闸井及集水池（1）进水闸井闸门：为维修及控制水量方便，需用到进水闸门，设计细则如下： 进水闸井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂产生故障或维修时，可是污水直接进入水体。 考虑施工方便以及水力条件，进水闸井采用格栅间同值等边长的正方形截面。采用明杆式青铜密封圆形闸门。选用QPL15型手电两用螺杆启闭机。（2）集水池 集水池的形式：污水泵站的集水池宜采用敞开式，本工程设计的集水池与泵房和格栅共建，属封闭式。 集水池的通气

23、设备：集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内。 集水池清洁及排空措施：集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。 集水池容积：集水池容积按一台泵5分钟的流量设计，取有效水深采用2.5米。 A 泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量设计 B 有效水深h为3m 则水池面积F为 集水池的排砂：污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管D=100 mm伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走集水池设连通的两格，以便检修。

24、3.3格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。本工程设计确定采用两道格栅， 40mm 的中格栅和10mm 的细格栅，分别布置在污水泵房前和沉砂池前，形状为矩形，清渣方式为机械清渣。本设计选择TGS系列回转式格栅除污机，其优点是自动化程度高，耐腐蚀性能好，并设有过载安全装置，自控装置可根据水中杂物多少连续或间隙运行

25、，当发生故障时自动切断电源并报警。3.3.1设计原则(1)细格栅间隙一般采用1.510mm，中格栅间隙一般采用1040mm；(2)格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；(3)过栅流速一般采用0.40.9m/s；(4)格栅倾角一般采用；(5)通过格栅的水头损失一般采用0.08 m/s0.17m/s；(6)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5m，工作台有 安全和冲洗设施；(7)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：人工 清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m；(8)机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；3.3.2

26、中格栅（1）设计参数： 设计流量: ； 过栅流速:； 栅条宽度:； 格栅间隙: ； 栅前部分长度：0.5m； 格栅倾角: 单位栅渣量（2）确定格栅前水深: 根据最优水力断面公式,则 所以，栅前水深： （3）栅条间隙数： 栅槽有效宽度: m进水渠道渐宽部分长度： ,（其中为进水渠展开角，为20）（6）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度: 过栅水头损失： 式中:：计算水头损失m； k：格栅被堵塞后，水头损失增加倍数；栅条边为矩形截面，取k=3； ：阻力系数，与栅条断面形状有关，为矩形断面时为。 即 （8）栅后槽总高度:取栅前渠道超高，则栅前槽总高度：栅后槽总高度： （9）格栅总长度：（10）每日栅

27、渣量:所以需采用机械格栅清渣。3.3.3细格栅 （1）设计参数： 设计流量:；过栅流速: ；栅条宽度: ；格栅间隙:；栅前部分长度0.5m；格栅倾角: ；单位栅渣量 （2）确定格栅前水深: 根据最优水力断面公式,则所以，栅前水深： （3）栅条间隙数： 本设计选用两台细格栅，每台栅条间隙数为68。 （4）栅槽有效宽度： 所以总槽宽为（5）进水渠道渐宽部分长度: （其中为进水渠展开角） （6）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度: （7）过栅水头损失： （8）栅后槽总高度：取栅前渠道超高则栅前槽总高度：栅后槽总高度： （9）格栅总长度：（10）每日栅渣量: 所以需采用机械格栅清渣。3.3.4 格栅选

28、型的确定 经过上述计算，可以确定选择的GH型回转式格栅除污机，中格栅选用TGS-1400型格栅除污机两台（一用一备），细格栅选用TGS-1100型格栅除污机三台（两用一备），具体参数参见表5-2。型号设备宽度（mm）耙齿栅宽（mm）格栅净距(mm)电动机功率（kw）格栅倾角TGS-140014001260401.1-2.270TGS-11001100960101.1-1.570 污物的排除采用机械装置：300螺旋输送机，长度8.0m。3.4污水泵房城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。泵站形式的选择取决于水力条件

29、和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。本设计采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入沉砂池。然后自流通过氧化沟及接触池等。常见泵房有：（1）干式泵房；干式泵房集水池和机器间用隔墙分开，只有水泵的吸水管和叶轮淹没在水中，机器间能保持干燥，也避免了污水的污染。具有养护管理条件好，便于机组检修的优点。已经成为城镇排水泵站普遍采用的形式。（2）湿式泵房；立式电动机设在上部的电机间内，水泵及管件淹没在电机间下面的集水

30、池中。优点是结构简单，集水池有效容积的范围大。缺点是养护管理条件差，设备直接受污水腐蚀。适合在半永久雨水泵站采用。本设计因水量较小，并考虑到占地、造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用QW潜水排污泵。QW型高效无堵塞排污泵采用特殊的单通道叶轮和新型机械密封，具有高效、防缠绕、无堵塞、高可靠，自动控制等特点。3.4.1 设计参数及说明 本设计采用氧化沟工艺方案，该处理系统简单，可以充分优化管线，从设计任务书来看，可只考虑一次提升。在提升后进入如沉砂池，可自流通过氧化沟、接触池（消毒池）。当流量小于时，常选用下圆上方形泵房。本设计，故选用下圆上方形泵房。3.4.2 设计选型 流量的确定：

31、 本设计拟定选用 4台泵（3用 1 备），则每台泵的设计流量为： 选用300QW950-24-110潜水排污泵 排出口径（mm）流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（kW）效率（%）重量（kg）3009502499011081.92300 3.5沉砂池 沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒，他一般设在污水处理厂前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。沉砂池的类型，按池内水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。（1）平流沉砂池，是常用的形式污水在池内沿水平方向流动。它由入流渠、出流渠、闸板、

32、水流部分及沉砂斗组成。其截留无机颗粒效果好，沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，排沉砂方便，易于施工，便于管理；但是也存在占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。（2）竖流沉砂池，是污水由中心管进入池内后自下而上流动，无机颗粒借重力沉于池底处理效果一般较差。其占地少，排泥方便，运行管理易行。但是池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。（3）曝气沉砂池，池断面呈矩形，池底一侧具有集砂槽，曝气装置设在集砂槽一侧，是池内水流产生与主流垂直的横向旋流；

33、再选流产生的离心作用下，密度较大的无机颗粒被甩向外部沉入集砂槽。另由于水的旋流运动，增加了无机颗粒间的相互碰撞与摩擦的机会，把表面附着的有机物除去，使沉砂中的有机物含量低于10%。克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。但池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。（4）旋流沉砂池（钟式沉砂池），是利用机械力控制水流流态与流速，加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置，由流入口、流出口

34、、沉砂区、砂斗及带变速箱的电动机、传动齿轮、压缩空气输送管和砂提升管以及排砂管组成。占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。但是气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用曝气沉砂池。3.5.1 设计中应注意的问题 废水在曝气沉砂过水断面周边的最大旋转速度为0.25m/s0.30m/s在池内水平前进的速度为0.08 m/s0.12 m/s，如果考虑预曝气的作用，可以将曝气沉砂池过水断面增长为原来的34 倍。 废水在最大流量时，在曝气沉砂池内的停留时间为13分钟，如果考虑预

35、曝气则延长池身，使停留时间为1030分钟。 池内有效水深为2m3m，宽深比一般采用11.5，长宽比可以达到5。若池长比池宽大得多，则应考虑设置横向挡板，池的形状应尽可能不产生死角或者偏流，集砂槽附近安装纵向挡板。 曝气沉砂池使用的空气扩散装置安装在池的一侧，距离池底约0.6m0.9m，送气管上应设置调节空气的阀门，连接带有2.5mm6.0mm小孔的曝气管，处理每立方米的曝气量为0.10.2立方米空气。 池子的进口和出口布置，应防止发生短路，曝气沉砂池的进水方向与水在池内的旋流方向一致，出水口常用淹没式，出水口方向与进水口垂直，并宜设置挡板。池内应考虑设消泡装置。 3.5.2设计参数 设计流量，设计水力停留时间， 最大设计水平流速，有效水深,沉砂池个数n=1 每立方米污水所需空气量d=0.2 m3污水/m3污水 城市污水沉沙量取污水 3.5.3 设计计算 池子的有效容积V 水流断面面积A 池总宽度B 曝气沉砂池 每格池子宽度b 池长 L 每小时所需空气量q 沉砂斗所需容积V 沉砂槽尺寸的确定 设空气扩散装置距池底约为0.75m，斗底宽，沉砂池坡向沉砂斗的坡度为（本设计采用）斗壁与水平面的倾角大于（本设计