1、阴离子表面活性剂0.57总氮（以n 计）-8氨氮（以n 计）5（8）8（15）25（30）9总磷（以P计）2005年12月31日前建设的1.52006年1月1日起建设的色度（稀释倍数）4011pH6-912粪大肠菌群数（个/l）100010000注：下列情况下按去除率指标执行：当进水COD 大于350mg/l 时，去除率应大于60%；BOD 大于160mg/l 时，去除率应大于50%。括号外数值为水温12 时的控制指标，括号内数值为水温12 时的控制指标。3、污水处理程度：污水处理程度见表2所列。表2 污水处理进出水水质项目CODcr （mgL）BOD5 （mgL）SS （mgL）氨氮（mgL
2、）进水水质出水水质去除率45010077.8%2003085.0%25088.0%254、气象与水文资料风向：多年主导风向为北东风；气温：最冷月平均为-3.5；最热月平均为32.5；极端气温：最高为41.9，最低为-17.6；最大冻土深度为0.18m；水文：降水量多年平均为每年728mm； 蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下56m。5、厂区地形 污水厂选址区域海拔标高在6466m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.300.5，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。 第二章 污水处理工艺流程说明 第一节 处理工艺流程 污水拟采用传统活
3、性污泥法工艺处理，具体流程如图1所示。 图1 污水处理工艺流程图 第二节 工艺方案分析 1、工艺方案概况：该设计项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD5CODcr0.44，可生化性较好； 污水中主要污染物指标BOD5、CODcr、SS值比一般城市污水高70左右。重金属及其他难以生物降解的工艺尚应硝化，考虑到NH3-N浓度较低，不必完全脱氮。 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。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“普通活性污泥法”。2、普通活性污泥法方案： 普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，
4、具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“AO”或“A2O”工艺，从而实现脱N和除P。在设备方面，开发了各种微孔L曝气池，使氧转移效率提高到20以上，从而节省了运行费。 普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当，出水BOD5可达1020mgL。它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，基建投资及运行费均较高。国内已建的此类污水处理厂，单方基建投资一般为10001300元m3d，运行费为0.20.4元（m3d）或更高。第三章 处理构筑物设计 第一节 格栅
5、间和泵房 一、 选型说明因不采用池底空气扩散器形成曝气，格栅的作用主要是对水泵和后续处理设备起保护作用，保证整个污水处理系统的正常运行，故宜采用中格栅，并倾斜安装机械格栅,而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵，为减少栅渣量，格栅栅条间隙拟定为21.00mm。二、 设计计算一 、格栅1、设计流量： 平均日流量: Qd15.0万m3d6250m3h1.97m3s 设计流量选用最大时流量: QmaxKzQd1.2062507500（m3h） 2.08m3s 式中 Kz变化系数，为1.2设置两座，每座流量为1.04 m3s.2、设计参数：栅条间隙: b=22.0mm栅前槽宽: 1.44 m栅前水深:
6、 h=B1/2=1.44/2 m=0.72 m过栅流速: v1.0ms安装倾角: 603、格栅设计计算： 栅条间隙数（n）:n = Qmax （sin）1/2 / b.h.v = 1.04（sin60）1/2 /0.0210.721.0 =64（个） 栅槽有效宽度（B）: 设计栅条宽 S=0.02m.BS.（n1）+b.n0.02（64-1）0.022642.6（m）选用GH-2000链式旋转格栅除污机2台，水槽宽度B=2.0m，有效栅宽B=1.6m.实际过流流速:n=（B+S）/（S+b）= （1.6+0.02）/（0.02+0.022） =40（条）v = Qmax （sin）1/2 /
7、b.h.n = 1.04）1/2 /（0.02240）= 1.49 ms1.50ms 进水渠渐宽部分长度L1 ：（取1=15） L1=（B-B1）/2tan1=（2.0-1.44）/2tan15=1.04（m） 栅槽与出水渠连接处的渐宽部分长度L2:L2=0.5L1=0.52（m） 过栅水头损失（h2）（栅条断面形状为正方形断面）: h2=k. .v2/2g. sin = k.b+s）/.b -1 2.v2/2g. sin =3（0.022+0.02）/0.640.022 -12 1.02/29.8sin60=0.52（m） 式中： K格栅受污物堵塞时水头损失增大的倍数，一般取K=3.阻力系数
8、 栅后槽的总高度H：H=h + h1+ h2 = 0.72+0.3 +0.52 =1.54（m） h1为格栅前渠道超高,为0.3m. 栅槽总长度L: L = L1+L2+0.5m+1.0m +H1/tan = 1.04+0.52+1.5 +（0.72+0.3）/ tan60= 3.65（m） 栅渣量计算:对于栅条间隙b22.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截污物为W10.06m3103m3。每日栅渣量为:W总= Qmax. W1/Kz1000 = 1.040.0686400/（1.21000） =4.5 m3d.拦截污物量大于0.2m3d，宜采用机械清渣。4、设计示意图格栅设计示
9、意图见图2所示。图2 格栅设计示意图二、污水提升泵站1、设计说明 采用传统活性污泥法工艺方案，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。污水经提升后流入沉砂池。然后通过初沉池、曝气池、二沉池、消毒池。2、设计计算污水提升前水位为-2.7m，二沉池出水井出水水面相对原地面标高为-0.3m. 单台泵流量：根据最大设计流量Qmax7500 m3h，按8用2备配置，单台泵流量q=7500/8 m3h = 937.5 m3h . 扬程估算：各处理构筑物的水头损失如下表3所示。表3 各处理构筑物的水头损失构筑物名称水头损失（cm）格栅沉砂池沉淀池 平流 辐流102520405060配
10、水井曝气池:污水潜流入池 污水跌水入池1020255050150泵后构筑物总水头损失=出水井水损+ 沉砂池（平流式）水损 + 初沉池（平流式）水损 +曝气池（推流式）水损+二沉池（辐流式）水损+消毒接触池水损+自由水头 =0.3+0.2+0.3+0.4+0.55+0.2+0.5 = 2.45 m 取泵站内水头损失为0.4m，自由水头为1.0m，所以 水泵扬程= 常水位-最低水位+泵后构筑物总水头损失+ 泵站内水头损失 +自由水头 = -0.3（ -2.7）+2.45+0.5+1.0 =6.35 m 根据流量和扬程选择泵的型号： 选则8用2备250WD型立式离心式污水泵，采用自动耦合式安装形式，
11、流量Q=1000m3h ，扬程H=25 m，转速980r/min,额定轴功率92 kW，效率=74%，允许吸上真空高度5m，叶轮直径D2460mm，泵重1160Kg.3、提升泵房 离心式泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。第二节 沉砂池一、选型说明沉砂池的设置目的是去除污水中的泥沙，煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续构筑物的正常运行；平流式沉砂池是沉砂池最常用的一种，它的截留效果好，工作稳定，构造亦简单。 污水经螺旋泵提升后进入平流式沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送
12、至高架砂水分离器，砂水分离通人压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸人自卸汽车外运。二、设计计算1、设计参数 设计两组沉砂池，则每组设计流量为Qmax3750 m3h1.04 m3s，设计水力停留时间t50s，水平流速v0.2ms。2、池体计算 长度L： L= v.t =0.250 =10.0 m 水流断面面积A：A= Qmax/v=1.04/0.2 = 5.2 m2 池总宽度： 设n =2格，每格宽b =1.5 m，则B=n.b = 21.5 =3.0 m 有效水深： h2 = A/B = 5.2/3.0=1.73m 沉砂室所需容积: 设T=2日， V = Qmax X.T86400/K
13、z106 = 1.0430286400 / （106 ） = 5.4 m3 每个沉砂斗容积: 设每一分格有两个沉砂斗，则 V0 = 5.4/（22）=1.3 m3 沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽b1=1.0 m，斗壁与水平面的倾角为55，斗高h3= 0.5 m 。（1） 沉砂斗上口宽：b2 = b1+ 2 h3/ tan55= 1.0 + 20.5/tan55=1.9 m （2） 沉砂斗容积：V0 = h3（b.b2 + b2.b1 + b12 ）/3 = 0.5（1.51.9+1.91.0+1.02）/3=1.1m3 沉砂室高度:采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗. h3 = h3 +
14、 0.06 l2 = 0.5 + 0.06（ L-2b2-b）/2 = 0.5 + 0.06 （ 10- 21.9 -0.5）/2 = 0.67 m 池总高度：设超高h1=0.3m ，则 H = h1+h2+h3=0.3 + 1.73+ 0.67 = 2.7 m 3、进水、出水及撇油 污水直接从螺旋泵出水渠进入，设置进水挡墙，出水由池另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，出水挡墙高度均为1.0 m。沉砂池中会有少量浮油产生，出水端设置撇油管DN200，人工撇除浮油，池外设置油水分离槽井。 4、排砂量计算 对于城市污水，采用平流式沉砂工艺，产生砂量约为X13.0m3105m3（1） 每日沉砂产量
15、（QS）为QSQmax . X11800003.0/105 5.4（m3d） （含水率为P60）（2） 设贮砂时间为 t2.0 d则存砂所需容积为VQS .t10.8 m3折算为P85.0的沉砂体积为V 10.8 （100-60）/（100-85）=28.8 m3 3、设计示意图 沉砂池设计示意图如图3所示。图3 沉砂池设计示意图第三节 初沉池初沉池的作用是分离一部分悬浮物，以降低曝气池等后续设备的符合，废水从池的一端流入，另一端流出，水流在池内作水平运动，池平面形状呈长方形。每格设一个贮泥斗，以贮存沉积下来的污泥。初沉池的入流和出流装置：初沉池的入流装置有配水槽盒挡流板组成，起均匀布水和消能
16、作用，以保证设备的沉降效率及确保已沉淀污泥不被搅动。出流装置有流出槽盒挡板组成，一般采用自由堰型布置。表面水力负荷q=2.2 m3（m2h）；沉淀时间t=1.5 h；最大设计流量时的水平流速v=4.9 mm/s.设为6座初沉池，则每座初沉池的设计流量为Qmax/6 = 2.08/6= 0.35 m3s 2、每座池的设计计算 沉淀池的表面积A：A=Qmax/q=0.353600 /2.2 = 572.7 沉淀区有效水深h2:h2 = qt= 2.21.5 = 3.3 m 沉淀区有效容积V:V =Ah2 =572.73.3 = 1890 m 沉淀池长度L:L=3.6vt=3.64.91.5 =26
17、.46 m 沉淀区的总宽度B:B=A/L=572.7/26.46 =21.6 m 采用多斗排泥，每座池子格数：设每格池宽b=5.4m，则n = B/b = 21.6/ 5.4= 4 （格） 为保证污水在池内均匀分布，池长与池宽比不宜小于4,长度与有效水深比不宜小于8.故校核长宽比、长深比： L/b = 26.46 / 5.5 =4.81 4 （符合要求） L/h2 = 26.46 / 3.3 = 8.02 8 （符合要求） 污泥部分所需容积：Qmax = 150000 1.2 / 6 = 30000 Vw = Qmax （C0-C1）.100/1000.（100-P0）.T = 30000（2
18、50-125）100/ 10001000（100-96）2 = 187.5 m式中: 为污泥容重取1000Kg/m，SS去除率设为50%; Po为污泥含水率，设为96%；初沉池进水和出水的悬浮固体浓度；分别为200mg/L、100mg/L;T污泥排泥时间间隔，设为2日。 每格池污泥部分所需容积： V= Vw / 4 =187.5/ 4 = 46.88 m 污泥斗容积V1：V1 = 1/3 h4 （S1+S2+（S1S2）1/2 = 1/3 4.33（5.52 +0.52+（5.520.52）1/2 =52.0 m其中，储泥斗高度 h4 = （5.5 -0.5）/2 tan 600 = 4.33
19、 m 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2： V2 = 1/2（L1+L2）.h4.b=1/2（27.26+5.5）0.25.5=18 m3其中L1=26.46+0.3+0.5=27.26m; L2=5.5m 污泥斗和梯形部分污泥容积： V1+V2 = 52+18 = 70 m3 46.88 m3 池子总高度H：设缓冲层高度h3=0.5m, h4=（26.46+0.3-5.5）0.01=0.21mH= h1+h2+h3+h4= h1+h2+h3+h4+ h4=0.3+3.3+0.5+4.33+0.21=8.64m斗内污泥可用静水压或水射泵排除。3、设计示意图初沉池设计示意图如图4所示。图4 初沉池设
20、计示意图第四节 曝气池曝气池的实质是一种生化反应器，是活性污泥系统的核心，活性污泥系统的净化效果，很大程度上取决于曝气池的设计，根据水量、水质和采用传统活性污泥法处理工艺，采用旋转推流式鼓风曝气比较理想。曝气池的选型，从理论上分析，推流优于完全混合，但由于充氧设备能力的限制，以及纵向混合的存在，实际上推流和完全混合的处理效果相近。若能克服纵向掺混，则推流比完全混合好，而完全混合抗冲击负荷的能力强。本工艺采用推流式鼓风曝气。1、设计参数污泥负荷取Ls=0.3kgBOD5（kgMLSS.d）；曝气池中的MLSS取X = 3000mg/L；污泥泥龄取10d；污泥回流浓度取Xr=10000 mg/L；
21、MLVSS/MLSS=0.8 曝气池容积V： V = Q.（S0-Se）/Ls.X = 15104（200- 25）/（0.33000）=29167m.式中So,Se为进出水的BOD5,分别为200mg/L、25mg/L.曝气池主要尺寸：取池有效水深H=8m，设四座曝气池，每座池面积为：A1=V/ n.H = 29167/（48）=911.5m2取池宽B=12m，B/H=12/8=1.5,在1-2之间，符合要求。池长L=A1/B=911.5/10=91.1m；L/B=91.1/12=7.6,在5-8之间，符合要求。设曝气池为三廓道式，每廓道长为L=L/3=91.1/3 = 30.4 m取超高为
22、0.5m，故总高=8+0.5 = 8.5 m 水力停留时间t：t=V/Q=2916724/150000=4.67 h. 每天排除的剩余污泥量（按污泥泥龄计算）:X=V.X/c=（291673000/10）10-3=8750.1 kg/d. 取Xv=8750 kg/d. 污泥回流比R：由10000Qr=3000（Q+Qr）， 故R=Qr/Q=42.9%. 计算曝气池需氧量: O2 = Q.（S0-Se）/0.68 1.42 Xv =15（200- 25）/0.68 1.4287501000 = 26178 kg/d. 空气量计算:该曝气池采用鼓风曝气，设曝气池的有效水深8 m,曝气扩散器安装距池
23、底0.3m,则扩散器上的静水压7.7 m,其他相关参数选择：值取0.8，值取0.9，=1，曝气设备堵塞系数F取0.7，采用管式微孔扩散设备，EA=18%,扩散器压力损失：4kPa,20水中溶解氧饱和浓度为9.17mg/L。（1）扩散器出口处的绝对压力：Pd=P+9.8103H =（1.013105+9.81037.7）Pa = 1.77105 Pa （2）空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数：0 =21.（1- EA ）/79+21.（1- EA ）= 21.（1- 0.18 ）/79+21.（1- 0.18 ）100%=17.9%（3）20是曝气池混合液中平均氧饱和度:Cs（平均）= Cs（
24、Pd/2.026105+0 /42）=9.17（1.77105 /2.026105 +17.9/42）mg/L= 11.92 mg/L（4）将计算需氧量转化为标准条件下（20，脱氧清水）充氧量:Os=（O2 . Cs（20） ）/.（.Cs（T）-C）.1.024（T-20）.F =（261789.17）/ 0.8（1.00.911.92-2.0）1.02400.7= 34380 kg/d =1432.5 kg/h（5）曝气池供气量：Gs = Os /（0.28 EA） =1432.5/ （0.2818%） m/h = 28422m/h 空气管计算：每两相邻廓道设置一条配气干管，共设三条，每条
25、干管设13对竖管共设78根竖管。每根竖管供气量为：28422/78 = 364.4 m空气管道中的压力损失，按照管道所通过的空气流量和管道长度及当量长度计算。取穿孔管的压力损失为0.5m。总压力损失为=0.5+0.2=0.7m，取1m. 选择风机：如果选择六台风机，四用两备，则单台风机风量：28422/4=7105.5 m/h=118.4min风机出口风压计算：取管路压力损失7kPa,扩散器压力损失4 kPa，则出口风压：P=H+hd+hf = 4.29.8+4+7+3（安全余量） kPa=55.16 kPa 根据所需压力和风量选用鼓风机为:离心鼓风机F8-18型六台，四用两备。三、设计示意图
26、曝气池设计示意图如图5所示。图5 曝气池设计示意图第五节 二沉池 二沉池和曝气池是一个反应系统中不可分割的组合体，它们构成了活性污泥法的整个系统的重要组成部分。对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流二沉池，采用进水由中心导流管，经配水窗流入；二沉池出水经周边的溢流堰流出。多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高17.4，出水水质也能提高20.024.2（以出水SS和BOD5指标衡量）。该污水厂设计采用中心进水、周边出水辐流式二沉池。该类二沉池处理水量大，运行费用低，比较经济可靠。二、设计参数：表面水力负荷q=2.1m3（m2沉淀时间t=2.0 h；中心进水管的水流速度v=0.4 m/s，配水窗水流速度设0.6 m/s ；设为6座二沉池，则每座二沉池
