某城镇污水处理厂工艺设计

一、总论 (4)1、设计题目 (4)2、设计资料 (4)1.2.1城市概述 (4)1.2.2自然条件 (4)1.2.3规划资料 (4)二、污水处理工艺流程说明 (5)1、方案确定的原则 (5)2、可行性方案的确定 (5)3、污水处理工艺流程的确定 (5)4、污水处理工艺流程说明 (6)2.4.1进出污水水质 (6)三、处理构筑物设计 (7)1、格栅 (7)3.1.1栅条间隙数n： (7)3.1.2有效栅宽： (7)3.1.3过栅水头损失： (8)3.1.4栅后槽的总高度： (8)3.1.5格栅的总长度： (8)3.1.6每日栅渣量： (9)2、污水提升泵房 (9)3.2.1设计计算 (9)3、沉砂池 (10)3.3.1平流式沉沙池的设计参数 (10)3.3.2平流式沉砂池设计 (10)4、氧化沟 (12)3.4.1氧化沟类型选择 (13)3.4.2设计参数 (13)3.4.3设计流量 (14)3.4.4去除 (14)3.4.5脱氮 (15)3.4.6除磷 (16)3.4.7氧化沟总容积及停留时间 (16)3.4.8需氧量 (17)3.4.9氧化沟尺寸 (18)3.4.10进水管和出水管 (18)3.4.11出水堰及出水竖井 (19)5、浓缩池 (19)3.5.1设计参数 (19)3.5.2中心管面积 (19)3.5.3沉淀部分的有效面积 (20)3.5.4浓缩池有效水深 (20)3.5.6校核集水槽出水堰的负荷 (21)3.5.7浓缩部分所需的容积 (21)3.5.8圆截锥部分的容积 (21)3.5.9浓缩池总高度 (21)四、参考文献 (23)一、总论1、设计题目某城镇污水处理厂工艺设计2、设计资料1.2.1城市概述城市概况——江南某城镇位于长江冲击平原，占地约 6.3 km2，呈椭圆形状，最宽处为 2.4 km ，最长处为 2.9 km 。

1.2.2自然条件自然特征——该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为 0.5 ‰，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.9～5 .0 m，地坪平均绝对标高为4.80 m。

属长江冲击粉质砂土区，承载强度7～11 t/m2，地震裂度6 度，处于地震波及区。

全年最高气温40 ℃，最低-10 ℃。

夏季主导风向为东南风。

极限冻土深度为17 cm。

全年降雨量为1000 mm。

污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为4.60 m，最低水位约为1.80 m，常年平均水位约为3.00 m。

1.2.3规划资料规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。

规划人口：近期30000 人，2020年发展为60000 人，生活污水量标准为日平均200 L/人。

工业污水量近期为5000 m3/d，远期达10000 m3/d，工业污水的时变化系数为1.3，污水性质与生活污水类似。

生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，CODcr = 400 mg/L，NH4＋-N = 30 mg/L，总P = 4 mg/L；要求达到的出水水质达到国家污水综合排放二级标准。

规划污水处理厂的面积约25600 m2，厂区设计地坪绝对标高采用5.00 m，处理厂四角的坐标为：X — 0 ， Y — 140 ； X — 0 ， Y — 0 ；X — 175 ， Y — 140 ； X — 190 ， Y — 0 。

污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，进水泵房处沟底标高为绝对标高0.315 m，坡度1.0 ‰，充满度h/D = 0.65。

处理厂污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。

二、污水处理工艺流程说明1、方案确定的原则(1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全,可靠。

(2)合理布局，投资低，占地少。

(3)降低能耗和处理成本。

(4)综合利用，无二次污染。

(5)综合国情，提高自动化管理水平。

2、可行性方案的确定城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。

城市二级污水处理厂常用的方法有：传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。

3、污水处理工艺流程的确定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。

氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。

由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。

氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。

①工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。

一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。

另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。

②处理效果稳定，出水水质好。

实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。

同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。

③基建投资省，运行费用低。

实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOD5时，可能节省不多）。

同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。

④污泥量少，污泥性质稳定。

由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20～30d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。

⑤具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。

水流在氧化沟中流速为0.3～0.4m/s，氧化沟的总长为L，则水流完成一个循环所需时间t=L/S,当L=90～600m 时，t=5～20min。

由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为10～24h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30～280次不等。

可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。

⑥占地面积少。

由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。

4、污水处理工艺流程说明2.4.1进出污水水质⑴进水水质生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5= 200 mg/L，SS = 250 mg/L，COD = 400 mg/L，NH4＋-N = 30 mg/L，总P = 4 mg/L。

⑵出水水质出水水质达到国家污水综合排放二级标准。

BOD5= 30 mg/L，SS = 30 mg/L，COD = 120 mg/L，NH4＋-N = 25 mg/L，总P = 1 mg/L。

⑶进水流量规划人口：近期3万人，2020年发展为6万人，生活污水量标准为日平均200 L/人。

工业污水量近期为5000 m3/d，远期达10000 m3/d，工业污水的时变化系数为1.3，污水性质与生活污水类似。

污水处理厂：设计日最大流量sm d m Q Q Q /289.0/250003.1100001020060000333max ==⨯+⨯⨯=+=-工业生活三、处理构筑物设计1、格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。

格栅的设计计算主要包括格栅形式选择、尺寸计算、水力计算、栅渣量计算等。

3.1.1栅条间隙数n ：max Q n bhv= 式中：max Q ——最大设计流量，s m /3；b ——栅条间隙，m ，取b =0.03m ；h ——栅前水深，m ，取h =0.4m ；v ——过栅流速，m s ，取v =0.9m s ； αsin ——经验修正系数，取α= 60；则n =259.04.003.060sin 289.0≈⨯⨯⨯=︒3.1.2有效栅宽 B ：(1)B S n bn =-+式中：S ——栅条宽度，m ，取0.01 m 。

则： m bs n S B 99.02503.0)125(01.0)1(=⨯+-⨯=+-=3.1.3过栅水头损失：01h k h ⋅= αξsin 220⋅⋅=g v h式中：1h ——过栅水头损失，m ；0h ——计算水头损失，m ；ξ——阻力系数，栅条形状选用正方形断面所以17.1)103.064.001.003.0()1(22=-⨯+=-+=b Sb εξ，其中64.0=ε；g ——重力加速度，2m s ，取g =9.812m s ；k ——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k =3；则： αξsin 221g v k h =m 125.060sin 81.929.017.132=⨯⨯⨯⨯=︒3.1.4栅后槽的总高度H ：12H h h h =++式中：2h ——栅前渠道超高，m ，取2h =0.3m 。

则： 12H h h h =++=0.4+0.125+0.3=0.0.8253.1.5格栅的总长度L ：αtan 0.15.0121H m m L L L ++++=式中：1L ——进水渠道渐宽部位的长度，m ，111tan 2αB B L -=，其中，1B 为进水渠道宽度，m ,1α为进水渠道渐宽部位的展开角度，取1α=20；2L ——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m ，取125.0L L =；1H ——格栅前槽高，m .则：111tan 2αB B L -=m 46.020tan 265.099.0=-=︒125.0L L =m 23.0=12H h h =+0.40.30.7m =+=αtan 0.15.0121H m m L L L ++++=m 59.260tan 7.00.15.023.046.0=++++=︒3.1.6每日栅渣量W ： 1000864001max ⨯⨯⋅=z K W Q W 式中：W ——每日栅渣量，d m /3；1W ——单位体积污水栅渣量，)10/(333污水m m ，取1W =0.0733310m m 污水；z K ——污水流量总变化系数.则： 1000864001max ⨯⨯⋅=z K W Q W d m d m /189.1/100047.18640007.0289.033=⨯⨯⨯= 由所得数据，所以采用机械除污设备。