1、 畢業論文(設計) 題 目 某小城鎮污水處理廠設計 學生姓名 學 號 院 系 環境科學與工程學院專 業 環境工程指導教師 二一 年 五 月 二十八 日目 錄1緒論61.1前言61.1.1我國水處理現狀與發展61.2設計原始資料71.2.1設計參數72工藝設計方案的確定及構筑物的選擇82.1 污水處理廠的選址82.2 污水處理工藝流程的確定82.2.1 工藝比較分析82.2.2 工藝流程方案的確定102.3 主要構筑物的選擇112.3.1 格柵112.3.2 沉砂池112.3.3 初沉池112.3.4 曝氣池122.3.5 消毒接觸池122.3.6 污泥濃縮池122.3.7 貯泥池122.3.8

2、 消化池132.3.9 污泥脫水133污水處理系統工藝設計133.1 粗格柵的計算133.1.1 原始設計參數133.1.2 進水格柵設計133.2 曝氣沉砂池的計算163.2.1 池體計算163.2.2 沉砂池尺寸計算173.2.3 排砂設備183.2.4 曝氣系統設計計算183.3 輻流初沉池計算193.3.1 池體計算193.3.2 進出水設計223.4 sbr池的計算243.4.1 池體計算253.4.2 曝氣系統設計與計算293.4.3 供氣量303.4.4 空壓機房313.4.5 潷水器323.5 消毒接觸池323.5.1 接觸池尺寸計算323.5.2 加氯間333.5.3 排泥設

3、施334 污泥處理系統工藝設計334.1 污泥濃縮池334.2 貯泥池354.3 污泥消化池364.4 脫水機房365 污水處理廠總體布置375.1 平面布置及總平面圖375.1.1 平面布置的一般規則375.1.2 各構筑物單元的平面布置375.2 污水處理廠高程布置385.2.1 污水處理構筑物的注意事項385.2.2 污水水頭損失計算385.2.3 污泥水頭損失計算396 污水總泵站406.1 概述406.2 泵站設計416.2.1 設計資料416.2.2 泵房形式416.3 泵站的設計計算416.3.1 選泵416.3.2 泵房的平面布置427 結論42參考文獻43abstract45

4、致謝46某小城鎮污水處理廠設計摘要：本次畢業設計的題目為某城市污水處理設計廠sbr（序批式活性污泥法）工藝。主要任務是工藝流程選擇及構筑物設計和計算。該污水處理廠工程，總規模達到10000噸/日。原污水中各項指標為：bod濃度為220mg/l，cod濃度為450mg/l，ss濃度為250mg/l。要求處理后的排放水要嚴格達到國家一級排放標準，即：bod10mg/l，cod50mg/l，ss10mg/l。該污水廠的污水處理流程為：從沉砂池進入sbr池，二沉池，最后出水。整個工藝具有節省費用、技術成熟、效果穩定、保證出水達到排放要求、工藝簡單自動化程度高等優點。關鍵詞：sbr；消化池；工藝1緒論1

5、.1 前言水是人類的生命之源1。它孕育和滋養了地球上的一切生物,并從各個方面為人類服務.水的用途大致有以下幾個方面:生活用水、工業用水、農業用水、漁業用水、交通運輸用水等。但是，水環境中的淡水資源卻很少，僅占總量的2.53%2，而目前能供人類直接取用的淡水資源僅占0.22%，難以滿足人們生活和工農業生產日益增長的需求，因此保護和珍惜水資源，是整個社會的共同職責。sbr工藝早在20世紀初已有應用3。此法集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構成一組，各池工作狀態輪流變換運行，單池由撇水器間歇出水，故又稱為序批式活性污泥法。該工藝將傳統的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布4，

6、形成一體化的集約構筑物，并利于實現緊湊的模塊布置，最大的優點是節省占地。另外，可以減少污泥回流量，有節能效果。本課題就是針對中小城市污水處理廠處理的生活污水達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（gb189182002）一級a標準的工程設計。1.1.1 我國水處理現狀與發展隨著我國經濟建設的迅猛發展5，各地城市建設和小城鎮建設的步伐不斷加快，市容市貌呈現出了日新月異的巨大變化。同時，我們也注意到，在城市建設迅猛發展的今天，作為城市基礎建設重要組成部分的水處理體系，建設相對滯后；水處理體系存在著諸如規劃不合理、水資源浪費、中水回用率低、排水管網陳舊等問題。國家環保總局“十五”計劃要求到2005年城市生

7、活污水集中處理率要達到45%。可是，截至2004年全國仍有一半以上的城市沒有污水處理廠。所以，要加快污水處理廠建設進程。1.2 設計原始資料某城鎮位于長江下游，現有常住人口15000人。該鎮規劃期為十年（2006-2015），規劃期末人口為20000人，生活污水排放定額為300升/人天，所有工業污水均處理達到國家排放下水道標準后再排放城鎮下水道。污水廠設計規模為1萬噸/日，污水處理廠排放標準為國標（gb8978-1996）中一級a排放標準。全年平均氣溫為18.5,最高氣溫為42.0，最 低氣溫為-6.0 ；年平均1025.5mm，日最大273.3mm；最大積雪深度500mm， 最大凍土深度60

8、mm；主要風向： 冬季西北風，夏季-東南風；風 速：歷年平均為3.15m/s，最大為15.6m/s；城鎮主干道下均敷設排污管、雨水管，雨污分流；污水處理廠廠址位于鎮西北角，廠區地面標高為140米。 污水水質：codc r 450mg/l，bod5 220mg/l，ss 250 mg/l，nh3-n 20 mg/l，tn 30 mg/l，tp 1.5mg/l1.2.1 設計參數設計要求見表1。表1 設計進出水質要求項目進水水質（mg/l）出水水質（mg/l）去除率(%)bod2201096cod4505089ss2501096nh3-n20877tn301567tp1.50.5672工藝設計方案

9、的確定及構筑物的選擇2.1 污水處理廠的選址制定城市污水處理系統方案6，污水處理廠廠址的選擇是重要的環節，它與城市的總體規劃，城市排水系統走向布置處理后污水的出路密切相關。當污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應從管道系統泵站污水處理廠各處理單元考慮，進行綜合的技術經濟比較與最優化分析，并通過有關專家的反復論證后在行確定。污水處理廠廠址的選擇應遵循如下原則：(1) 與污水處理工藝相適應。(2) 盡量少占用農田。(3) 廠址必須位于集中給水水源的下游，并在城鎮生活區下游300米以外，夏季主風向的下風向。(4) 處理后的污水回用時要與用戶靠近，排放時應與受納水體靠近。(5) 廠址不宜設在雨季易受

10、水淹的低洼地帶。盡量設在地質較好的地方，便于施工。(6) 充分利用地形，應選擇有自然坡度的地區，便于高程布置。(7) 根據城市遠期規劃，考慮遠期發展可能性，有擴建余地。2.2 污水處理工藝流程的確定2.2.1 工藝比較分析（1）厭氧池氧化溝工作流程：污水中格柵提升泵房細格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工作原理：氧化溝一般呈環形溝渠狀7，污水在溝渠內作環形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉彎處設曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產生富氧區和缺氧區，可以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進行特別的反應，如除磷

11、脫氮。工作特點：在液態上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。對水量水溫的變化有較強的適應性，處理水量較大。污泥齡較長，一般長達1530天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當，可進行除磷脫氮反應。污泥產量低，且多已達到穩定。自動化程度較高，使于管理。占地面積較大，運行費用低。脫氮效果還可以進一步提高，因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內循環，要提高脫氮效果勢必要增加內循環量，而氧化溝的內循環量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。氧化溝法自問世以來，應用普遍，技術資料豐富。（2）a/a/o法優點：該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產占地

12、面積少于其它的工藝 。在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，svi值一般均小于100。污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。運行中勿需投藥，兩個a段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。 缺點：除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當p/bod值高時更是如此 。脫氮效果也難于進一步提高，內循環量一般以2q為限，不宜太高，否則增加運行費用。對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧狀態和污泥釋放磷的現象出現，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環混合液對缺反應器的干擾。 （3）一體化反應池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝） 一體化氧化

13、溝集曝氣，沉淀，泥水分離和污泥回流功能為一體8，無需建造單獨得二沉池。基本運行方式大體分六個階段。主要特點：工藝流程短，構筑物和設備少，不設初沉池，調節池和單獨的二沉池，污泥自動回流，投資省，能耗低，占地少，管理簡便。處理效果穩定可靠，其bod5和ss去除率均在90-95或更高。cod得去除率也在85以上，并且硝化和脫氮作用明顯。產生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性質穩定，易脫水，不會帶來二次污染。造價低，建造快，設備事故率低，運行管理費用少。固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統再較大得流量和濃度范圍內穩定運行。污泥回流及時，減少污泥膨脹的可能。（4）sbr工藝sbr法是序批式（間

14、歇）活性污泥法的簡稱9，是由按一定順序間歇操作運行的sbr反應器組成的；sbr工藝的一個完整操作過程，即每個sbr反應器在處理廢水時的操作過程包括五個階段：進水、反應、沉淀、出水、閑置。sbr法的運行2次以間歇操作為主要特征。sbr法工藝流程見圖1。進水反應沉淀排放閑置圖1 sbr法工藝流程該工藝具有以下特點10： 處理效果穩定，對水量、水質變化適應性強；耐沖擊負荷； 理想的推流過程使生化反應推力大，效率高； 污泥活性高，濃度高且具有良好的污泥沉降性能，附上污泥膨脹； 脫氮除磷效果好； 工藝簡單，不需二沉池，回流及其設備，一般情況下不必設置調節池，多數情況下，可省去初沉池。因此工程造價及運行費

15、用低，易于維護治理。存在的問題： 間歇周期運行，對自控要求高； 變水位運行，電耗增大； 污泥穩定性不如厭氧消化好。適用于中小型污水處理廠。該污水處理廠的建設規模為10000m3/d，10000m3/d（平均日流量）的污水處理廠屬中小型污水廠。為了實現污水處理廠高效穩定運行和節省運行費用、建設費用11，要求選擇的處理工藝技術成熟，處理效果穩定，保證出水達到排放要求；基建投資和運行費用低；運行管理方便；具備脫氮除磷功能；工藝簡單自動化程度高。經過比較分析，最后選擇sbr作為該處理廠的工程設計方案。2.2.2 工藝流程方案的確定該流程的一級處理是有格柵、沉砂池和初次沉淀池所組成，其作用是去除污水中的

16、固體污染物質，從大塊垃圾到顆粒粒徑為數毫米的懸浮物。污水的bod值通過一級處理能夠去除20%30%。二級處理系統是該污水處理設計的核心，由sbr池、接觸池等組成。由它的主要作用是去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物。通過二級處理，污水的bod5值可降至2030mg/l,一般可達到排放水體和灌溉農田的要求。本設計主要流程見圖2。提升泵房細格柵沉砂池sbr反應池脫水機房池干泥外運粗格柵濃縮池初沉池接觸池計量槽出水貯泥池消化池進水 圖2 sbr法處理工藝流程圖2.3 主要構筑物的選擇2.3.1 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網組成12，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留

17、雨水、生活污水和工業廢水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發、木屑、果皮等，起凈化水質，保護水泵的作用，同時也減輕后續處理構筑物的處理負荷，使之正常運行。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。2.3.2 沉砂池沉砂池的形式有平流式、豎流式、曝氣沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有結構簡單、處理效果好的優點。其缺點是沉砂中含有15%的有機物，使沉砂的后續處理難度加大。曝氣沉砂池是在池體的一側通入空氣，使污水沿池旋轉前進，從而產生與主流垂直的橫向環流。其優點：通過調節曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效

18、果較穩定；受流量變化的影響較小；同時還對污水起預曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點 。綜上所述，采用曝氣沉砂池。2.3.3 初沉池沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對污水中的以無機物為主體的比重大的固體懸浮物進行沉淀分離。二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發生上浮的固體懸浮物進行分離。沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而

19、且具有運行簡便，管理簡單，污泥處理技術穩定的優點。2.3.4 曝氣池本設計采用間歇式活性污泥法13，簡稱sbr工藝，又稱序批式活性污泥法，是近年來在國內外被廣泛應用的一種污水生物處理技術。sbr工藝的運行工況是以間歇操作為主要特征，其工況是按時序來運行的，一個操作過程分五個階段：進水、反應、沉淀、排水、閑置。曝氣系統采用鼓風曝氣，選擇其中的網狀微孔空氣擴散器。2.3.5 消毒接觸池城市污水經二級處理后，水質改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進行消毒處理。液氯是目前國內外應用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經壓縮液化后，貯存在氯瓶中，氯氣溶解在水中后，水解為hcl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒

20、作用。2.3.6 污泥濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式分為間歇式或連續式。（1）浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高貯泥能力小。（2）重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多,運行費用低，動力消耗小。綜上所述，本設計采用重力濃縮池。2.3.7 貯泥池貯泥池可以調節來自初沉池及濃縮池的污泥量，以便及時將污泥提升至一級消化池。本設計采用矩形貯泥池，貯存來自初沉池和濃縮池的污泥。2.3.8 消化池消化池的作用是使污泥中的有機物得到分解，防止

21、污泥發臭變質，且其產生的沼氣能作為能源，可發電用。本設計采用二級中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優點是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。2.3.9 污泥脫水污泥機械脫水與自然干化相比較，其優點是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設備有真空過濾脫水機、加壓過濾脫水機及帶式壓濾機等。本設計采用帶式壓濾機，其特點是：濾帶可以回旋，脫水效率高；噪音小；省能源；附屬設備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機高分子混凝劑。另外，為防止突發事故，設置事故干化場，使污泥自然干化。3污水處理系統工藝設計3.1 粗格柵的計算3.1.1 原始設計參數設計流量：污水的最大處理水量為0.1

22、5m3/s= 557.2m3/h，來自城市污水管網的平均流量q=10000 m3/d= 0.12m3/s= 416.7m3/h3.1.2 進水格柵設計（1）柵條的間隙數 q設計污水廠設計流量（m3/s）； 格柵傾角，=60o；h柵前水深（m），h=0.4m； v過柵流速（m/s），取v=0.9m/s； b格柵間隙寬度（m），b=0.025m； n格柵組數，n=2。帶入各值，得n= = =8（2）柵槽寬度設柵條寬度s=0.01m，則柵槽寬度b2=s（n-1）+bn=0.01（8-1）+0.0258=0.27m總槽寬：b=2b2=20.27=0.54（3）柵槽總高度設前渠道超高h2=0.30m，h

23、=h+ h1+ h2=0.4+0.1+0.3=0.8m（4）每日柵渣量w=1.0368m3/d>0.2 m3/d式中 w1柵渣量（m3/103m3），本設計取w1=0.1； q平均污水廠平均污水量（m3/s）。故采用機械清渣。圖3 格柵示意圖（6）格柵除污機的選型格柵選用2臺lxg鏈條旋轉背耙式格柵除污機，每臺的過水流量為0.15/3=0.05m3/s。根據江都市亞太環保設備制造總廠提供的該格柵除污機的有關技術資料所選設備的技術參數為：1）安裝角度為60°；2）電機功率為1.5kw；3）設備寬度為b+450mm；4）井寬<2800mm；5）井深<6000mm；6）過

24、柵流速為0.51.2m/s；7）耙齒柵隙為25mm；8）水頭損失<19.6kpa。細格柵的計算：（1）柵條間隙數n=式中：柵條間隙數，個； 最大設計流量，=0.15；格柵傾角，取= 60；柵條間隙， ，取=0.025；柵前水深，取=0.6；過柵流速，取=0.8；格柵設兩組同時工作設計，一個停用，一個工作校核（2）柵槽有效寬度+0.2=0.01×(12-1)+0.025×12+0.2=0.65(m)=0.7(m)柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.2m，設柵條寬度s=10mm（0.01m）（3）柵后槽總高度h，m，設柵前渠道超高h2=0.3mh=h+h1+h2=0

25、.6+0.0605+0.3=0.96(m)（4）柵槽總長度l，ml=1.0+0.5+ l1+ l2=1.0+0.5+0.9/tan60+0.07+0.035=2.12(m)（5）每日柵渣量w，m3/dw=，式中，w1為柵渣量，m3/103m3污水格柵間隙1625mm，處理w1=0.10-0.05柵渣/103m3污水柵渣間隙3050mm，處理w1=0.03-0.01柵渣/103m3污水本工程格柵間隙為25mm，取w1=0.05m3/103m3污水須機械格柵。柵條的斷面形狀有圓形、銳邊矩形、迎水面為半圓形的矩形、迎水面背水面均為半圓的矩形幾種。其中迎水面為半圓形的柵條具有強度高，阻力損失小的優點1

26、4。格柵除污機的選型：格柵選用2臺xq型循環齒耙式格柵除污機，每臺的過水流量為0.15/2=0.075m3/s。根據某設備廠提供的該格柵除污機的有關技術資料所選設備的技術參數為：1）安裝角度為60°；2）井深20007500mm；3）地面以上高度1700mm；4）耙齒柵隙為5mm。3.2 曝氣沉砂池的計算沉砂池有4種：平流式、豎流式、曝氣式、鐘式和多爾式。普通平流沉砂池的主要缺點是沉砂中含有15%的有機物，使沉砂的后續處理難度增加。采用曝氣沉砂池可以克服這一缺點15。3.2.1 池體計算（1）池子總有效容積v=0.15360=27 m3式中：qmax最大設計流量，m3/s，=0.15

27、；t最大設計流量時的停留時間，min，一般為1 min 3min，此處取t=3min。（2）水流斷面面積aa=5 m3式中：v最大設計流量時的水平流速，m/s，一般為0.045m/s0.12m/s，取v=0.045m/s（水平流速）（3）池子總寬度b=式中：h2設計有效水深，m，一般為1m3m，取=1.0。則：（4）池子單格寬度b，設n=4格，b= =m（5）校核寬深比：在12范圍內，符合要求。（6）池長ll=（7）校核長寬比：=4.32，在45之間，符合要求。由以上計算的：共一組曝氣池分四格，每格寬1.25m，水深1.0m，池長5.4m。（8）每小時所需空氣量q式中：d每m3污水所需空氣量，

28、m3/m3，取d =0.2m3/m3污水。3.2.2 沉砂池尺寸計算(1) 砂斗所需容積=m3式中：城市污水沉砂量，取=30； 兩次清除沉砂相隔的時間，取=2； 生活污水流量總變化系數，由設計任務=1.29。(2) 每個砂斗所需容積=m3式中：砂斗個數，設沉砂池每個格含兩個沉砂斗，有2個分格，沉砂斗個數為4個(3) 砂斗實際容積=2.03m3>v0=0.25m3 式中：砂斗上口寬，；砂斗下口寬，取=0.5；砂斗高度，取=0.5；斗壁與水平面傾角，取=60。(4) 沉砂池總高度（采用重力排砂）h=0.3+1.0+0.34+0.5=2.14m 式中：超高，取=0.3；砂斗以上梯形部分高度，；

29、池底坡向砂斗的坡度，取=0.1，一般值為0.10.5 3.2.3 排砂設備采用排砂斗兩臺，并就近布置貯砂池，洗砂后外運。3.2.4 曝氣系統設計計算采用鼓風曝氣系統，穿孔管曝氣。空氣量：式中：q所需曝氣量，m3/h， q每1m3污水所需曝氣量，m3/m3，取q=0.2。則q=3600=108 m/h（1）空氣干管設計，v干管=1015m/s，取12m/s。（2）支管設計每池6根支管帶一根穿孔管，空氣豎管間距2m，共計12根空氣豎管，每根豎管空氣量q=9 m/h（3）穿孔管設計每根穿孔管長1.8m，孔徑為50mm，孔距30mm，兩穿孔管軸間距200mm。 管道系統的總壓力損失為0.016mmho

30、=16.124pa=0.016kpa，設穿孔管的壓力損失為2kpa，則總壓力損失為2.016kpa，為安全計，設計取3kpa。鼓風設備采用與曝氣池空氣系統共用的鼓風機房。（4）管路設計1）曝氣沉砂池配水槽來水由泵站出水井跌水進入沉砂池配水槽。水經潛孔進入沉砂池，過水流速不宜過大，控制在，取。單池配水孔面積 設計孔口尺寸為0.4m0.4m， 則孔口流速為進水損失式中；局部損失系數，查手冊可知為1.06，代入得：2）曝氣沉砂池出水出水采用矩形薄壁跌落堰，堰寬同沉砂池寬b=2.62m，通過堰口流量式中：h溢流堰上水頭高，m； m流量系數，取m=0.45計算得h=0.22m，設跌水高度0.10m，則沉

31、砂池出水的水頭損失為0.22+0.1=0.32m。出水槽尺寸=式中：b集水槽寬度； q集水槽設計流量； a安全系數，取1.2。3.3 輻流初沉池計算3.3.1 池體計算（1）沉淀部分表面積a，m2a=式中：污水廠設計流量，；n池數，本設計取n=2個；表面負荷（23），本設計取=2。（2）池子直徑d 取14（3）沉淀池的有效水深h2式中：污水在沉淀池內的沉淀時間，取=1.5。（4）校核徑深比：，在612內，符合要求（5）沉淀部分有效容積（6）沉淀部分所需的容積式中：每人每日污泥量，一般范圍為（0.30.8），取=0.5；設計人口數，人，設計該城2萬人； 污泥在污泥斗內貯存時間，d，取=4=0.1

32、7d;沉淀池個數，個，n=2。按懸浮物去除50%計，則式中：c1進水懸浮物濃度（），本設計250mg/l； c2出水懸浮物濃度（），50%c1； kz生活污水總變化系數，1.29； r污泥容重（），取1.0； p0污泥含水率（%），取97%。（7）污泥斗容積v1式中：污泥斗高度，；污泥斗上部半徑，取=2.0；污泥斗下部半徑，取=1.0；污泥斗傾角，取=60。（8）污泥斗以上圓錐部分污泥容積式中：圓錐體高度，；池子半徑，17.5；i池底徑向坡度，本設計取i=0.05。（9）可貯存污泥總容積v，m320.36m3 足夠大（10）沉淀池總高度式中：超高，取=0.3m；有效水深，為3m；緩沖層高度，一

33、般值為0.30.5，取=0.5；圓錐體高度，為0.775m；污泥斗高度，為1.73m。（11）沉淀池池邊高，則：（12）排泥設計 排泥所選刮泥機性能見表2。表2 zbg-35型周邊傳動刮泥機性能表項目池徑/m電動機功率/kw滾輪形式軌道形式周邊線速m/min性能352.2剛滾輪鋼板3.2池底接dn200排泥管，利用靜水壓力連續排泥。（13）浮渣收集浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板裝在刮泥機桁架的一側，高出水面0.2m，在出水堰前設置浮渣擋板攔截浮渣，排渣管管徑取為200mm。（14）放空管污泥斗中設放空管，管徑300mm。3.3.2 進出水設計在兩沉淀池中間設一座集配水井16，由沉砂池過

34、來的輸水管道直接進入內層套管，進行流量分配。（1）集配水井集配水井內徑采用3m，來水由底部進入，上部出水經溢流堰至配水井，溢流堰筒直徑采用2m，井內流速為0.01m/s。外徑取為3.6m，中間墻壁厚300mm，上面設有閥門，井體高6m。（2）沉淀池進水部分設計污水自沉砂池出水井接dn1200鑄鐵管進入配水井，從配水井接dn900鑄鐵管，在初沉池前接閘門，后接dn800初沉池入流管，i=1.3，管內流速v=1.20m/s。漸擴部分：下部直徑d1=800mm 上部直徑d2=1000mm 高度h=0.8m進水采用潛孔入流，潛孔高度取h=1m，淹沒水深0.3m，內徑d1=d2=1m，外徑d2=1+2&

35、#215;0.3=1.6m，平均直徑為。設八個對稱布置的潛孔，每孔寬0.25m，則潛孔面積潛孔流速 中心導流筒流速按規定取為v=0.1m/s，則導流筒有效面積為：導流筒內徑d為布水均勻，中心導流筒外設穿孔擋板，穿孔率取15%（1020%），設穿孔擋板高h=3.0m，直徑d=5m，穿孔尺寸b=20×30cm，f=0.06m2，穿孔擋板面積為則孔數個故設計為每排20個孔，共6排，均勻交錯排列。孔口流速初沉池進口總水頭損失（3）沉淀池出水部分設計采用倒等腰三角形薄壁堰出水，堰負荷q=4l/(ms)。1）堰長為：遠大于池徑，故雙側集水。2）出水堰在距池壁內側0.5m處設一道集水槽，流量為設集

36、水渠寬0.5m，深0.7m，則水流速濕周=b+2h=0.5+20.7=1.9m水力半徑水力坡度水頭損失3）總水頭損失設堰后自由落水0.2m，堰上水頭0.04m，則總水頭損失為4）初沉池出水初沉池的出水設管道dn800mm。3.4 sbr池的計算設計方法有兩種：負荷設計法和動力設計法17，本工藝采用負荷設計法。根據工藝流程論證，sbr法具有比其他好氧處理法效果好，占地面積小，投資省的特點，因而選用sbr法。該工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應器組成。其運行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續按順序進入每個池，也就是每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程，包括進水器、反應期、沉淀期、排水排泥

37、期、閑置期五個階段，如圖4。這種操作周期是周而復始進行的，以達到不斷進行污水處理的目的。對于單個的sbr反應器來說，在時間上的有效控制和變換，即達到多種功能的要求，非常靈活。sbr工藝操作過程見圖4。圖4 sbr工藝操作過程sbr工藝的操作過程如下： 進水期進水期是反應池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑置期，所以此時反應器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當于活性污泥法中污泥回流作用。sbr工藝間歇進水，即在每個運行周期之初在一個較短時間內將污水投入反應器，待污水到達一定位置停止進水后進行下一步操作。因此，充水期的sbr池相當于一個變容反應器。混合液基質濃度隨水量增加而加大。充水

38、過程中逐步完成吸附、氧化作用。sbr充水過程，不僅水位提高，而且進行著重要的生化反應。充水期間可進行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣（邊曝氣邊充水）、限制曝氣（充完水曝氣）、半限制曝氣（充水后期曝氣）。 反應期在反應階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質環境中，反應器相應地形成厭氧-缺氧-好氧的交替過程。雖然sbr反應器內的混合液呈完全混合狀態，但在實踐序列上是一個理想的推流式反應期裝置。sbr反應器的濃度階梯是按時間序列變化的。能提高處理效率，抗沖擊負荷，防止污泥膨脹。 沉淀期 相當于傳統活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為

39、沉淀池，避免了泥水混合液流經管道，也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，sbr活性污泥是在靜止時沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。 排水期 活性污泥大部分為下周期回流使用，過剩污泥進行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進入下道工序。閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復其活性，并起反硝化作用而進行脫水。3.4.1 池體計算（1）設計參數1）污水處理程度的計算原污水經過初次沉淀池的處理，ss按降低50%，bod5按去除25%考慮，則進入曝氣池污水的bod5值（sa）： cod值：ss值為：其中，水中非溶解性含量式中： 微生物自身氧

40、化率，一般在0.050.10之間，取=0.08；活性微生物在處理水中所占的比例，取=0.4；處理水中懸浮固體濃度，=20。出水中的總含量10，故處理水中溶解性含量2）污泥負荷率的確定為保證曝氣池在低溫季節也能取得良好的處理效果，故擬定采用的污泥負荷率為0.2，為穩妥計，應加以校核，公式為：式中：污泥負荷，；系數（0.01680.0281），取=0.0180；系數，一般為0.70.8，取=0.75。在0.20.4之間，符合設計要求。3）硝化所需要的最低好氧污泥齡 s,n (d) µ 硝化細菌比生長速率（d-1），t= 15 時，µ= 0.47 d-1。 fs 安全系數，取fs

41、= 2.0。 t 污水溫度，t= 15 。 如果考慮硝化作用，出水氨氮計算采用動力學公式：設出水氨氮ne=n，將上式進行變換帶入有關參數得，出水氨氮為：復核結果表明，出水水質可以滿足要求。4）tn、tp的去除能力根據sbr工藝實驗研究結果表明18：曝氣時間為5小時時，脫氮除磷效果最佳，tn和tp的去除率分別達到87.1%-90.8%、64.3%-70.2%。故選擇曝氣時間為5小時，出水tn為4mg/l，tp為0.45mg/l，均滿足出水要求。5）系統所需要的反硝化能力（no3-nd）/bod5 kgn/kg bod5tni 進水總氮濃度，tni= 45 mg/l。tne 出水總氮濃度，tne=

42、 15 mg/l。s0 進水bod5濃度，s0= 220 mg/l。6）反硝化所需要的時間比例tan/(tan+ta) 一般認為約有75%的異氧微生物具有反硝化能力，在缺氧階段微生物的呼吸代謝能力為好氧階段的80%左右。 tan缺氧階段所經歷的時間，h。 ta 好氧階段所經歷的時間，h。 7）確定混合液污泥濃度式中：污泥體積指數，一般為（100120）mg/取=120；污泥回流比，取=50%；考慮污泥在二沉池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的有關系數，取=1.2；（2）反應池運行周期各工序時間計算1）曝氣時間式中：cs進水平均bod5(mg/l)，165mg/l； casbr池內mlss濃度(

43、mg/l)，3300mg/l； nsbod污泥負荷，0.2； 1/m排出比，設為1/2；2）沉淀時間初期沉降速度水溫t=20，因此，必要的沉降時間為式中：h反應池內水深，本設計取5m； s超高，取為0.5m。 則：3）排水時間沉淀時間在1.62h，排水時間在2h左右，與沉淀時間合計為4h，因此排水時間取為2h。4）一個周期所需時間tc4+4.0=8h 取t=8h。所以周期數為n=24/8=35）進水時間式中：nsbr反應池個數。（3）反應池容積的計算1）反應器容積式中 n周期數； 排出比； n池的個數；= （4）sbr池的污泥產量sbr池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥還有很少部分由進水

44、懸浮物沉淀形成，sbr池生物代謝產泥量為=a 微生物代謝增殖系數，kgmlss/kgbod；b 微生物自身氧化率，1/d；s每日的有機污染物降解量，kg/d，；q每日揮發性懸浮固體（mlvss）凈增加量；取a=0.8，b=0.05=（0.8-）10000=903kg/d定排泥含水率為98%，則污泥量為考慮一定安全系數，則每天排泥量120 m/d。3.4.2 曝氣系統設計與計算sbr池運行方式：本設計共設立6個曝氣池，6座建在一起，所有池子從一側進水，每池進水采用配水管配水使水分布均勻。出水采用一根出水管，污泥采用潛污泵提升設于每池的池尾19。（1） 需氧量計算sbr反應池需氧量計算式=式中混合

45、液需氧量kgo/d；a微生物代謝有機物需氧率，kg/kg；微生物自養需氧率，1/d；去除的，kg/，（）經查有關資料表，取a=0.50，=0.19，需氧量為r=2055.4kgo/d=85.6kgo/h（2） 最大時需氧量計算=2280.2kg/d=95kg/h（3） 每日去除的bod的需氧量bod=10000=1550kg/d=64.58kg/h（4） 去除每kgbod的需氧量o=1.32 o/kgbod（5） 最大時需氧量與平均時需氧量之比=1.473.4.3 供氣量采用wm-180型網狀膜微孔空氣擴散器，每個空氣擴散器的服務面積0.5，敷設于距池底0.2m處，淹沒深度4.8m，計算溫度定

46、為30，查得20和30時，水中飽和溶解氧值為：，（1） 空氣擴散器出口處的絕對壓力（）按下式計算pb=1.013×105+9.8×103h=1.013×105+9.8×103×4.8=1.48×105（pa）（2）空氣離開水面時氧的百分比：（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（4）換算成20條件下脫氧清水的充氧量：式中污水中雜質影響修正系數，取0.82（0.780.99）；污水含鹽量影響修正系數，取0.92（0.90.97）；c混合液溶解氧濃度，取c=2；氣壓修正系數=1.0；相應的最大時需氧量為=1.17=134.85kg/h（5）曝氣

47、池平均時供氣量： （6） 曝氣池最大時供氣量： (m3/h)（7）去除1kgbod5的供氣量： 4802.5×24/64.58=84.76（m3空氣/kgbod5）（8）1m3污水的供氣量： 4802.5×24/10000=11.53（m3空氣/ m3污水）（9）本系統空氣總用量5618.753.4.4 空壓機房（1）空壓機的選擇 空氣擴散器安裝在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機所需壓力為： p=(5-0.2+1)9.8=56.84kpa 曝氣沉砂池所需空氣量為108，則空壓機供氣量為： 最大時：5618.75+108=5726.75=95.45平均時：4802.5+1

48、08=4910.5=81.84 根據所需壓力和空氣量，決定采用lg80型空壓機7臺，正常條件，五臺工作，兩臺備用,高負荷時，6臺工作，1臺備用。（2）空壓機房 1)雙設電源。 2)每臺空壓機單設基礎，間距1.5m以上。 3)機房包括機器間、配電室、進風室（設空氣凈化設備）、值班室。 4)空壓機房內外應采取防止噪聲的措施。 5)值班室和機器間之間應有隔墻設備和觀察窗。3.4.5 潷水器現在的sbr工藝一般都采用潷水器排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進入潷水器被排走，潷 水 器排水口淹沒在水下一定深度20。目前sbr使用的潷水器主要有旋轉式潷

49、水器、套管式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝采用旋轉式潷水器，該潷水器屬于有動力式潷水器，應用廣泛，適合大型污水處理廠使用。3.5 消毒接觸池城市污水經過一級或二級處理后，水質改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應進行消毒，特別是醫院、生物制品以及屠宰場等有致病菌污染的污水，更應嚴格消毒。消毒的方法主要是向污水投加消毒劑，本次設計采用液氯消毒，該方法效果可靠，投配設備簡單，投量準確，價格便宜。 本設計采用2座接觸池（三廊道平流式）。3.5.1 接觸池尺寸計算（1）接觸池容積 設氯與污水的接觸時間為 30min，則接觸池的總容積為: 設兩座消

50、毒接觸池，單池容積為： （2）接觸池表面積 設有效水深 h1=1.0m，則接觸池表面積: = （3）接觸池長度 設每廊道寬b為3.0m，則每池廊道總長每一廊道長池總寬長寬比，在45之間，符合要求（4）實際接觸池容積 （5）接觸池高 設接觸池保護高h2為 0.3m，池底坡度5%，坡向末端，則池高：3.5.2 加氯間加氯量：查手冊可知完全人工二級處理后的污水加氯量為510mg/l(取5mg/l)。則每日加氯量為：3.5.3 排泥設施在池底設i=0.05的底坡，坡向末端，并在池子的進水端設排泥斗及排泥管污泥由刮泥機刮至池進水端然后由排泥管送至污泥脫水機房。4 污泥處理系統工藝設計4.1 污泥濃縮池降

51、低污泥中的含水率21，可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的含水率。本設計采用采用豎流式濃縮池，濃縮來自sbr池的剩余污泥，濃縮前的含水率為99.2%，濃縮后污泥含水率為97%，濃縮部分上升流速為0.1mm/s，濃縮時間t=12h，池數為n=2。 （1） 每個濃縮池的污泥量 （2）濃縮池有效水深 （3）中心管的計算 設中心管流速為 0.1m/s,則中心管面積f為： 中心管管徑d為：，取300mm則中心管流速為： （4）濃縮池分離出來的污水流量 （5）濃縮池有效面積 （6）濃縮池的直徑 （7）濃縮后的剩余污泥量 （8）濃縮池污泥斗容積 設污泥斗夾角=50o,斗底直徑為 1m,則斗高為: 容積（9）污泥在污泥斗中停留時間（10）池子總高 式中 h1污泥池有效水深（m），取 4.32m； h2污泥斗高度（m），1.01m； h3保護高度（m），取 0.3m； h4緩沖層高（m），取 0.5m； h5中心管與反射板之間的高度,0.5m。 （11）進泥 來自sbr池的污泥經污泥提