城市污水处理厂工艺设计.docx

毕业设计计算说明书

课题
名称
济南市城市污水处理厂工艺设计
（8万m3/d）

目录

摘要 1
Abstract 1
设计说明书
1. 工程概况 2
1.1. 自然条件 2
1.2. 进厂污水 2
1.3. 出水水质要求 3
2. 主工艺比选 3
2.1. 污水水质分析 3
2.2. 可选工艺 4
2.2.1. 传统A2/O工艺 4
2.2.2. 改良型A2/O工艺 5
2.2.3. 氧化沟工艺 5
2.2.4. 传统T型氧化沟 5
2.2.5. 结合脱氮除磷的8阶段T型氧化沟工艺 5
2.3. 主工艺确定 7
3. 工艺流程设计说明 8
3.1. 一级处理设计说明 9
3.1.1. 超越井 9
3.1.2. 中隔栅 9
3.1.3. 污水提升泵房 9
3.1.4. 细格栅 10
3.1.5. 沉砂池 10
3.1.6. 总配水井 10
3.2. T型氧化沟设计说明 10
3.2.1. 工艺介绍 10
3.2.2. 沟型设计 12
3.2.3. 氧化沟进出水、排泥设计 13
3.3. 污泥处理系统设计说明 14
3.3.1. 储泥、搅拌、提升 14
3.3.2. 污泥浓缩脱水车间 14
3.4. 加药、消毒系统设计说明 15
3.4.1. 加药（碱度补充）系统 15
3.4.2. 紫外消毒 16
4. 污水厂布置说明 16
4.1. 整体布局 16
4.2. 办公生活区 16
4.3. 污水处理区、动力区 17
4.4. 污泥区、加药区 17
设计计算书
1. 水量水质计算 18
1.1. 水量计算 18
1.2. 水质要求 18
1.2.1. 进水水质 18
1.2.2. 出水水质 18
2. 一级处理计算 19
2.1. 进水管超越管计算 19
2.2. 中格栅（含超越井）计算 19
2.2.1. 格栅栅条计算 19
2.2.2. 栅槽深度计算 20
2.2.3. 格栅平面尺寸计算 20
2.2.4. 栅渣量、除污机计算 21
2.3. 细格栅计算 21
2.4. 沉砂池计算 22
2.5. 配水井计算 23
3. T型氧化沟计算 23
3.1. T型氧化沟设计参数选定 24
3.2. 氧化沟尺寸计算 24
3.2.1. 硝化菌生长速率 24
3.2.2. 去除有机物及硝化所需氧化沟体积 25
3.2.3. 反硝化所增加的氧化沟体积 25
3.2.4. 氧化沟尺寸计算 26
3.2.5. 氧化沟内配水计算 27
3.2.6. 氧化沟出水计算 28
3.2.7. 碱度校核 29
3.3. 氧化沟曝气、推流计算 29
3.3.1. 需氧量计算 29
3.3.2. 曝气量计算 30
3.3.3. 曝气头计算 31
3.3.4. 推流器计算 32
3.4. 空气系统计算 32
3.4.1. 曝气头布置 32
3.4.2. 空气管路布置 33
3.4.3. 空气管路计算 33
3.4.4. 鼓风机、鼓风机房计算 35
3.5. 氧化沟实际工艺参数的 36
4. 污泥处理系统计算 36
4.1. 排泥储泥计算 37
4.1.1. 剩余污泥量计算 37
4.1.2. 氧化沟排泥 38
4.1.3. 储泥池计算 39
4.1.4. 污泥泵及鼓风机计算 39
4.2. 撇水池（竖流式沉淀池）计算 39
4.2.1. 中心管计算 40
4.2.2. 沉淀区计算 40
4.2.3. 沉淀池总高度 40
4.2.4. 撇水池出水计算 41
4.3. 污泥离心浓缩脱水计算 42
4.3.1. 离心机选择 42
4.3.2. 污泥离心浓缩脱水车间 42
5. 加药、消毒系统 43
5.1. 碱度补充系统 43
5.1.1. 石灰乳配置系统 43
5.1.2. 石灰乳计量投加装置 44
5.1.3. 药库 44
5.2. 紫外消毒计算 44
5.2.1. 灯管数量确定 44
5.2.2. 消毒槽尺寸 44
5.2.3. 消毒槽集水出水装置 45
5.2.4. 多功能中水池 45
6. 高程计算 46
6.1. 污水处理系统高程 46
6.1.1. 处理构筑物水头损失 46
6.1.2. 管线水头损失计算 46
6.1.3. 高程计算 47
6.2. 污泥处理系统高程 49
6.2.1. 污泥输送高程计算 49
6.2.2. 污泥处理高程计算 50
6.3. 污水提升泵房计算 51
6.3.1. 流量及静扬程计算 51
6.3.2. 污水提升泵选型 51
6.3.3. 集水井、吸水井、出水井计算 51
参考资料 52

摘要
本工程为济南市城市污水处理厂工艺设计（8万m3/d），坐落在山东省济南市，日处理城市污水8万方。进厂污水氮含量较高，磷含量正常，污水处理重在脱氮，兼顾除磷。
本工程采用不设初沉池的三沟不等体积T型氧化沟工艺，采用新型的8阶段同步脱氮除磷运行模式，较传统的6阶段模式强化了除磷功能，减小了边沟体积从而减少了厌氧释磷量，具有良好的脱氮除磷效果。三沟交替运行，构筑物集中个数少，无需初沉池二沉池；抗冲击负荷能力强，出水水质稳定，污泥稳定无需消化。本工程采用水下推流器和薄膜微孔曝气器组合的复合曝气模式，突破了氧化沟的深度限制，达到6m，提高了氧利用效率，节能省地。
污水经过中细格栅、沉砂池等一级处理和T型氧化沟二级处理后达到排放标准，直接排放或回用。本工程处理效果好，能耗低，厂内构筑物集约，自动化程度高，管理方便。
Abstract
This projiect is "Jinan wastewater treatment factory technological design (80000m3/d) ". This project locates at Jinan in Shandong province . Entering factory sewage nitrogen content is higher, the phosphor content is normal, the wastewater treatment is heavy to be taking off nitrogen, gives attention to both in phosphor.
This project adoption doesn't establish three ditches that the beginning sinks pond not to wait the physical volume T type to oxidize a ditch craft and adopt new of 8 stages synchronously take off nitrogen the phosphor circulates mode, besides which, more traditional of 6 stage modes enhanced in addition to phosphor function, let up the side ditch physical volume to reduce to be disgusted with oxygen to release amount of Lin thus, had to goodly take off nitrogen in addition to phosphor effect. the water fluid matter stabilizes, dirty mire's stabilizing don't need digest.This engineering adoption underwater pushes to flow a tiny bore Pu spirit machine of machine and thin film to combine of compound Pu spirit mode, broke the depth restriction of oxidizing the ditch, raised oxygen to make use of an efficiency, economize on energy ground in the province.
Sewage through medium thin space grid, sink sand pond etc. an attain exhaustion standard after oxidizing the second class processing of ditch, directly emissions or time is used.This engineering handles effective, can consume low, construct a thing inside the factory intensive, automate degree Gao, manage convenience.

设计说明书
1. 工程概况
1.1. 自然条件
本工为“济南市城市污水处理厂工艺设计（8万m3/d）”，工程所在地为山东省济南市，工程所在地的自然、气象、地址条件如下：
全年平均气温：9．3℃；
夏季极端最高温度：39．4℃；
冬季极端最低温度：-25.2℃；
冬季最低水温：11℃；
全年主导风向：西北风；
风荷载：0.3Kpa；
雪荷载：0.2Kpa；
全年采暖日数：137天；
全年平均蒸发量：907mm；
全年平均降水量：495.5mm；
地震烈度：8度；
最大冻土深度：77cm；
地基承载能力：120吨／m2；
地下水位埋深：7m；
污水处理后排入某一河流，污水处理厂距此河流500米，此河流最高洪水位为465.5米；污水处理厂设计地面标高为469.3米；污水厂进厂污水管内底标高为463.2米。
1.2. 进厂污水
总污水量8万m³/d，工业废水60%，生活污水40%

SS(mg/L)
BOD5(mg/L)
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
碱度(mg/L)
生活污水
220
190
53
0
0
生产污水
280
310
62
6
210
混合污水
256
262
58.4
3.6
126
1.3. 出水水质要求
BOD5≤30mg/L SS≤30mg/L NH3-N≤15mg/L
NO3-N≤10mg/L TP≤1mg/L
2. 主工艺比选
污水处理厂的主工艺为生物反应阶段工艺，该节讨论主工艺的比选。
2.1. 污水水质分析
典型的生活污水水质主要特征 张自杰. 排水工程下册[M]. 第四版. 北京: 中国建筑工业出版社,2000: 412

表格 2-1 典型生活污水水质主要特征
指标
浓度（mg/L）
高
中常
低
BOD5
400
200
100
SS
350
220
100
总氮
85
40
20
TP
15
8
4
碱度
200
100
50

典型中常生活污水中BOD5：KN：TP=100：20：4；BOD5：KN=5。原混合污水中总凯氏氮以氨氮计，原混合污水中BOD5、KN、TP分别为262mg/L、58.4mg/L、3.6mg/L。原混合污水中BOD5含量中等偏上，KN含量偏高，TP含量偏低。
若不设置初沉池，BOD5：KN：TP=100：22.3：1.4；BOD5：KN=4.5；BOD5：TP=71。
若设置初沉池，则通过一级处理BOD5的去除率一般为25%，则原混合污水经过一级处理后的BOD5为196.5mg/L，BOD5：KN：TP=100：29.7：1.8；BOD5：KN=3.4；BOD5：TP=56。
表格 2-2 混合污水水质分析对比表
混合污水水质分析对比表
指标
BOD5 (mg/L)
KN (mg/L)
TP
(mg/L)
BOD5：KN：TP
BOD5：KN
BOD5：TP
不设初沉池
262
58.4
3.6
100:22.3:1.4
4.5
71
设置初沉池
196.5
58.4
3.6
100:29.7:1.8
3.4
56

活性污泥法的理想营养平衡式为BOD5：KN：TP=100：5：1，显然N大量过剩，P少量过剩。较中常型典型生活污水，BOD5：KN偏低，脱氮除磷碳源并不充足。进入生物脱氮、除磷系统的污水，脱氮时，污水中的BOD5与总氮之比宜大于4；除磷时，污水中的BOD5与总磷之比宜大于17；同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求 GB50014-2006. 室外排水设计规范[S]: 48
。
综上所属，该污水处理的重点是脱氮，兼顾除磷。为保证脱氮除磷碳源供应可宜不设初沉池或者缩减初沉时间以增加进入生物处理阶段的碳源 张光明. A2/O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展[N]. 黑龙江大学自然科学学报: 2010.12(27卷6期)
。
2.2. 可选工艺
设计水量8万m³/d，水量较大，不适合应用小型污水处理工艺
根据出水水质要求，各污染物指标的去除率：BOD5>89%；SS>88%；KN>57%；TP>72%。
根据水质特点，优先考虑同步脱氮除磷工艺。如A2/O法、改进型A2/O、UCT、MUCT、T型氧化沟、前置厌氧池的T型氧化沟等工艺。
2.2.1. 传统A2/O工艺
A2/O工艺是较为成熟普及的污水处理工艺，该工艺系统是最简单的同步生物脱氮除磷工艺，其除了脱氮、除磷和去除有机物外，还可在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于脱氮与除磷的不同微生物菌群的繁殖生长，因而脱氮除磷效果好。
A2/O工艺也存在一些固有的弊端，主要表现在回流活性污泥外回流直接进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。混合液污泥中的含磷量随污泥负荷的降低而下降，生物除磷需要高的污泥负荷，而生物脱氮则需要低的污泥负荷，所以在工艺中要使两种菌群同时达到最佳状态是困难的，菌群的固有矛盾难以调和，所以传统活性污泥法一般是以生物脱氮为主,生物除磷为辅。
2.2.2. 改良型A2/O工艺
据表2-3可以看出，由于出水水质限制的限制，常规A2/O工艺在BOD5、N的处理率上是可以满足要求的，但磷的去除率并不安全，需要强化其除磷能力，可以考虑改良的A2/O工艺。
改良型A2/O解决了传统A2/O法回流污泥中硝酸盐对厌氧释磷的影响，该工艺是在厌氧池前增加预脱硝池和选择池，以降低回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，并抑制丝状菌生长。为了解决缺氧池反硝化碳源不足的问题，将进水按比例分别进入厌氧池和缺氧池中。
但是改良型A2/O法只是在传统A2/O法上的改良和强化，没有克服其固有缺陷。如混合液稀释、脱氮除磷菌群争夺碳源、两套回流系统、处理能耗高、控制复杂、处理效果难于进一步提高等问题。
2.2.3. 氧化沟工艺
氧化沟工艺在流态上兼有推流和完混的双重特性，污染物降解效果好，部分氧化沟，可不设置初沉池二沉池，可省去污泥回流系统，构筑物相当集约，能耗相对较低；污泥龄长，很容易实现脱氮反硝化。沟内溶解氧呈梯度分布，有利于各种厌氧好氧生化反应的进行。出水水质好，剩余污泥少且稳定，可省去污泥消化稳定工艺，对于现在污泥处理困难、二次污染威胁严重的情形，很有发展前景。
2.2.4. 传统T型氧化沟
T型氧化沟采用三沟交替运行，边沟兼作反应池和沉淀池，构筑物集约、运行能耗低。传统T型氧化沟采用6阶段运行模式，BOD去除率非常好，出水水质稳定，抗冲击负荷能力强。但该工艺没有明显的厌氧段，不能形成聚磷菌厌氧放磷、好痒过量吸磷的过程，沉淀时间过长，磷释放到出水的问题严重，除磷效果差，仅BOD的1%为去除量的左右（如邯郸T型氧化沟）。
为了使型氧化沟有较好的除磷效果，在沟前面设置厌氧池，形成磷的厌氧释放和好氧吸收环境, 排放污泥中磷的浓度可达到去除BOD的2%~2.4%。但是在T型氧化沟前加设厌氧池需要加装污泥回流及浓缩系统，能耗以及控制难度将会增加，使氧化沟的优势发挥不明显，工艺模式向A2/O工艺倒退，失去了氧化沟的传统优势。
2.2.5. 结合脱氮除磷的8阶段T型氧化沟工艺
结合脱氮除磷的8阶段T型氧化沟工艺在传统6阶段T型氧化沟的基础上，继承其优点，强化弱点，克服缺点而提出的新型改良T型氧化沟工艺。
该工艺改变传统运行模式，采用新型的8阶段运营模式；在分析了中沟边沟污泥浓度不均的问题后采用边沟排泥，提高排泥效率；排泥时间点利用边沟焖曝后和沉淀初期排除富磷污泥，大幅提高除磷效率，达到同步脱氮除磷的效果；同时该模式变中沟全周期好氧高速曝气为部分好氧，部分缺氧的运营，进一步降低能耗；研究人员发现了边沟沉淀过程中的磷释放问题，为强化除磷，提高沉淀效率和氧化沟容积利用率，改变传统三沟等体积的模式，降低边沟体积，单条边沟为总容积的由三分之一降低到四分之一，提高沉淀效率减少沉淀释磷，提高磷的去除率。
氧化沟污泥相对稳定，沉降脱水性能好，为防止浓缩池中厌氧释磷，污泥处理采用撇水后直接采用一体的离心浓缩脱水。
结合脱氮除磷的8阶段T型氧化沟工艺在常熟城北污水处理厂得到了成功的应用，处理效果相当理想，与传统6阶段T型氧化沟比较优势明显。
表格 2-3 A2/O工艺主要参数 GB50014-2006. 室外排水设计规范[S]: 52

表格 2-4 氧化沟脱氮除磷工艺参数 HJ 578-2010. 氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范[S]: 11

2.3. 主工艺确定
经过上述可选方案的比选，最终确定该工程主工艺采用结合脱氮除磷的8阶段T型（三沟式）交替式氧化沟 张中和. 给水排水设计手册 第六册 工业排水[M]. 第二版. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002: 354-363
。工艺流程大致为：一级处理后进入直接进入氧化沟，不设初沉池二沉池，处理水经消毒后排出。沉淀污泥经短时撇水后直接离心浓缩。详细工艺介绍见后文。
结合脱氮除磷的8阶段T型（三沟式）交替式氧化沟的8阶段运行图如下：
图 2-1 8阶段运行图
3. 工艺流程设计说明
该设计全厂工艺分为三大部分，一级处理段、生物处理段、污泥处理段。工艺流程图如下：

图 3-1 污水厂工艺流程图

按照设计计算流程以及工艺流程将工艺设计细分为：一级处理、T型氧化沟、污泥处理系统、加药消毒4个系统进行说明。
3.1. 一级处理设计说明
一级处理构筑物包括超越井、中格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、总配水井。一级处理构筑物全部采用合建，总长度为50.2m，最大宽度20.94m。.
3.1.1. 超越井
超越井负责在正常情况下将污水厂进水分配给中格栅，将厂内的污水、雨水、工艺排水、泄空水等场内雨污废水收集灌入污水厂处理流程；在非常规情况下将过载流量通过超越井溢流，或者在污水厂故障时将污水或洪水直接超越污水厂。超越井轴线尺寸为3880mm×3300mm。
超越管管口设置在超越井北侧，靠近底部的管口设置闸门，方便在需要时调节流量。为防止流量过载时因超越管闸门不能开启而淹没污水厂底部超越管口上方加设一个超越管口，不安装闸门，作为强制溢流口，将污水引入超越管排出。超越井与中格栅用墙分隔，采用闸门联通，在超越井的水位暴涨时防止水流溢入格栅。
进水管管内底标高为463.2m；污水厂设计地面标高为469.3m；则进水管管底埋深为管顶标高为464.4m；管顶埋深为4.9m。超越井总深度6700mm，井顶超出地面100mm。
3.1.2. 中隔栅
中隔栅采用普通平面格栅和机械格栅除污机配合使用，设计总流量为1.204m3/s；格栅设置两格，合建用隔墙分隔。单格设计流量为栅板宽度1600mm，栅槽净宽度1640mm，栅前槽高6700mm，栅后槽高6800mm，槽顶高出地面100mm。
格栅总尺寸3880mm×9200mm。
两格格栅每日共产栅渣量为5.6m3，宜采用机械清渣。选用GH-1600型链条回转式多耙平面格栅除污机2台，单台功率1.1~1.5KW。
3.1.3. 污水提升泵房
污水提升泵房总尺寸10200mm×19900mm。污水提升泵的最小静杨程为8.97m、最大静杨程为9.37m；提升平均流量为0.926m3/s、最大流量为1.204m3/s。选用WQK2200-10-110型潜水污水泵三台，流量0.661m/s，杨程10m，两用一备。
泵房分为集水井，吸水井（安装井）和出水井。集水井负责手机中隔栅出水，分配给各泵，同时承担一台运行泵停泵5分钟的淤积水量。吸水井相互独立，用闸门与集水井隔离，方便运行管理和检修。吸水井是水泵的安装井。出水井负责手机水泵出水，同时将出水汇集分配给两格细格栅。
出水井设置溢流堰，在短时过载以及试泵期间，过载流量将通过溢流堰溢流，溢流管回到集水井。若后续处理能力持续偏低则必须减小进水流量，否则将淹没泵房。
出水井泄空管也通向溢流管。
3.1.4. 细格栅
细格栅采用自动化程度高，处理效果好的D1600型鼓形栅框格栅除污机两台：栅条间隙e=6mm；最大设计流量0.63m3/s；电机功率1.5KW；安装角35°。栅槽宽度为1640mm，长度为7200mm。细格栅泄空管排水排入附近场内污水管。
3.1.5. 沉砂池
沉砂池选用占地省，效果佳的旋流沉砂池，设置两座I-900型旋流沉砂池，单台最大流量0.88m3/s；流量小时单台工作，流量大时来双组同时运行。旋流沉砂池在一级处理构筑物中轴的垂直方向对称分布，中间设置超越闸门，沉砂池井出水均设置闸门。沉砂池出砂通过泵泵送到砂水分离器，井分离后外运。
3.1.6. 总配水井
配水井负责均匀的分配水流给两座氧化沟。顶部设置溢流堰，过载时溢流。配水管均为DN700，并配置闸门，溢流管为DN500，溢流置排水管。配水管出配水井后，设置3000mm×4000mm计量井，安装LDZ超声多普勒流量计。检测井3m×2m，设置盖板，防雨保温。
3.2. T型氧化沟设计说明
3.2.1. 工艺介绍
设两组T型氧化沟，单组处理水量4万m3/d（设计流量采用平均日平均时流量计算）；单组流量。
三沟8阶段运行模式如下图：

A阶段：进水转换到左沟，左沟停止曝气，形成缺氧-厌氧状态，污泥利用上一阶段的硝态氮和进水的有机物作为碳源进行反硝化作用，将硝态氮转化为氮气脱除；该阶段末期将出现厌氧状态，形成聚磷菌厌氧释磷的作用。释磷菌在好氧状态下对磷的过量吸收量与其在厌氧状态下的磷释放量成正比，因此该阶段末期的厌氧释磷将有利于后续反应的过量吸磷。该阶段中沟高速曝气，实现有机物降解和消化作用，将氨氮转化为硝态氮。右沟此时沉淀出水。该阶段1.5h。
B阶段：左沟结束厌氧状态，高速曝气，进水转向中沟，右沟继续沉淀出水。左沟状态称为焖曝，利用高氧状态将上阶段反硝化可能剩余的碳源消耗，保证出水水质；同时该阶段焖爆状态中，聚磷菌将出现好氧超量吸磷，后续出水磷含量将大大降低。该阶段1.5h。
C阶段：进水依然是中沟，右沟继续沉淀出水，左沟结束焖爆状态，进入沉淀阶段。带混合液平静，污泥出现稳定分层后，马上开始排泥，将上阶段聚磷菌的超量吸磷通过排泥排除，排泥时间点设置在左沟一个周期沉淀历程的初期，有效避开了沉淀后期厌氧释磷，提高了磷的排除率，保证了水质，除磷效率。中沟曝气量减少或者停止，形成缺氧状态，将前一阶段好氧形成的硝酸盐反硝化脱除。但该阶段中沟缺氧可能造成大量磷的释放和沉淀沟污泥上浮，所以不宜过长，该阶段0.75h。
D阶段：进水转向右沟，右沟沉淀，为后续厌氧状态的形成提供良好保证。中沟好氧曝气，过量吸磷，反应后脱磷混合液流入左沟，左沟继续沉淀，开始出水。
E、F、G、H阶段为后半周期，运行模式是与前半周期A、B、C、D阶段镜像的，左右沟的功能进行了交换。
相较传统6阶段的运行模式，8阶段运行模式将6阶段运行模式的C、D阶段拆分为C、D和G、H阶段。
该模式变中沟全时好氧曝气为C、G阶段也设置缺氧状态，充分利用了中沟，令其也发挥反硝化脱氮和厌氧释磷的作用。在后续处理中，中沟继续高速充氧曝气，将利用C、G阶段处于饥饿状态的聚磷菌过量摄磷，从而达到整体除磷的作用。同时C、G阶段是沉淀沟沉淀状态的始端，将排泥设在此段，充分利用前阶段沉淀沟过量摄磷的成果，迅速排泥，避开沉淀后期厌氧释磷，强化了除磷效果。
G、H阶段是后续E、A阶段的准备，中沟高速曝气突出了好氧摄磷，边沟进水沉淀是为后续厌氧状态的准备，为厌氧环境创造条件。
8阶段运行模式是6阶段运行模式的强化，强化了除磷效果，在常熟城北污水处理厂得到了成功的应用，处理效果相当理想，与传统6阶段T型氧化沟比较优势明显。
3.2.2. 沟型设计
传统T型氧化沟都采用三沟等体积的沟型，然而实际使用时，沉淀沟并不需要如此之大的沉淀体积，并且，过大的沉淀体积在沉淀后期将出现大量的厌氧释磷，不能保证除磷效果。同时等体积的T型氧化沟容积有效利用率低，其工艺反应系数为58%，既在一个周期时间内有效利用与污染物降解的的容积仅为58%。
在杨卓的《T型氧化沟脱氮除磷功能及运行参数控制研究》一文中，作者提出了等体积T型氧化沟的弊端，于是根据其研究的最佳除磷沉淀时间（3h）他提出了三沟不等体积的沟型，在考虑实际控制，保证脱氮等问题后，将三沟的比例有1：1：1调整为1：2：1，此时三沟的工艺反应系数提高到69%，生化反应的容积利用率大大提高，更为经济，处理效果更好。
经过计算单座氧化沟三沟总体积为48714m3，氧化沟槽宽采用9m。本设计采用三沟不等体积沟型，考虑该设计中沟、边沟的体积比例为0.25：0.5：0.25以及设计容积较大等原因，为使工程结构紧凑占地较少，且易于集中控制管理，将中沟向内迂回，中沟形成内外两条沟共四条沟槽，边沟两条沟槽，中沟边沟等长，经过计算氧化沟沟槽总长118m（池壁厚0.4m）；宽度75.6m。沟型如图3-1.
考虑到该工程处理水量较大，单座T型氧化沟处理能力为4万吨每天，并且该工程冬季水温较低，经过计算体积较大，为减小占地，并参考深圳罗芳污水处理厂二期的建设经验，本工程采用深水复合曝气方式。
本工程设计水深为6m，在如此大的水深下，采用传统的转刷转盘表面曝气方式是不合适的，经过计算，由于表面曝气的氧利用率较低，能耗相当高，已经背离了氧化沟节能的优势。
水深越大时，鼓风曝气的充氧效率越高，于是本工程选用薄膜曝气头鼓风曝气，薄膜曝气头为微孔曝气头，本工程选用STEDCO-300、6m型橡胶膜微孔曝气器。该型曝气头的氧利用效率EA为27%~33%，充氧效率高。经计算两个氧化沟的最大曝气
图 3-2
量为19898m3/d、最大曝气功率为400KW。为推动水流循环流动，一条沟内设置3KW的RVPGS100-3.0-3B1型低速推流器48台，单座氧化沟推流功率147KW。能量密度为3W/m3。
复合曝气模式下，曝气头上方水流不断更新，氧浓度梯度大，氧利用利用效率高。运行节能有事明显。
3.2.3. 氧化沟进出水、排泥设计
本氧化沟进水配水井负责转换水流，为节约占地，提高利用率，利用中沟内外圈之间的两个三角状空隙作为配水井，通过闸门控制向三沟分配水流。同时配水井在沟外还设置闸阀，经过功能转换可以实现卸空排水之用。
一般T型氧化沟采用电动可调堰出水，但是电动可调眼堰长短，需要很多套，机械装置多，容易故障，所以本氧化沟采用固定堰。为排空固定堰中的混合液，出水井设置排水阀，在出水早期打开，排走集水槽中的混合液，然后打开出水阀门出水。
该氧化沟排泥采用重力排泥，在边沟弯道处设置排泥管，污泥靠重力压入排泥井，从输泥管流入储泥池。在排泥结束时，氧化沟排泥管关闭，排泥井和输泥管中的污泥通过重力自流排空，在间歇排泥运行中，这样可保证污泥不在管道中沉降堵塞。
3.3. 污泥处理系统设计说明
污泥处理系统由：储泥池、污泥提升泵、储泥池曝气搅拌鼓风机房、撇水池、污泥离心浓缩脱水机组成。
其中储泥池，污泥提升泵房，污泥搅拌鼓风机房合建，撇水池和污泥离心浓缩脱水机合建在污泥浓缩脱水车间。
3.3.1. 储泥、搅拌、提升
经过计算两座氧化沟一天产生的污泥量为713.8方，考虑到运行运行中剩余污泥排除量是有波动，后续污泥处理系统设计剩余污泥处理量W0=1000m3/d。
储泥池储泥池设计储存泥量为半天的最大污泥量，既500方，泥面绝对标高为466.7m，泥面埋深为2.6m。控制储泥池基础埋深在地下水位7m以上，取储泥池内底埋深5m，储泥池泥深2.4m，池面积208m2。储泥池平面尺寸取10m×20m，为防止池外地面雨水杂质进入池内，池壁超出地面0.3m，池体自内底起总高5.3m。
储泥池靠近污泥泵房的一角池底下降1m作为污泥泵吸水井，并凹入泵房。流向撇水池的污泥设计流量为，根据后续污泥系统高程计算，泵杨程为12m，选用80TQW-160Ⅲ型潜水排污泵两台，单台流量8.04L/s，杨程12m，低流量时一台启动，高流量时两台启动。由于储泥池埋深大，无法自流排空，因此污泥提升泵兼作排水泵，若速度不够可使用便携潜水泵。
储泥池内用鼓风曝气搅动，防止污泥沉淀，厌氧释磷。曝气池好氧区曝气能量密度约12W/m3；储泥池容积为500m3，则曝气功率6KW；风压约2.5m。
3.3.2. 污泥浓缩脱水车间
传统的污泥重力浓缩浓缩时间长，磷释放严重，势必造成整体除磷效果下降，故本工程借鉴深圳罗芳污水处理厂二期的方式，采用直接离心脱水，工作环境好，处理效果佳。同时为了降低离心机负荷，设置撇水池，撇水池停留时间2.5h。
浓缩池进泥含水率99%；进泥量为W0=1000m3/d。.采用加药沉淀的浓缩方式，混凝剂投加聚丙烯酰胺，池型选用竖流式沉淀池。设计一座撇水池，并加设超越管，事故时污泥超越撇水池直接离心浓缩脱水。
撇水池设计流量为，撇水池出泥含水率下降到97%，两座.浓缩池出泥量为：。后续离心机负荷大大降低。
离心机的选择考虑了如下问题：考虑事故时，撇水池不运行，检修时间1d；储泥池储存500m3，后续处理构筑物需处理一半的污泥量，既500m3。
既事故天需处理未撇水污泥量为
设计进泥流量为；
常规流量约为；
在此数据基础上选用解放军4819工厂的LWD430W型卧室螺旋卸料沉降离心机：转鼓直径430mm；转鼓转速2100~3000r/min；分离因数1062~2066；差转数2~20r/min无级可调；处理能力8~15m3/d；电机功率30KW。该型离心机辅机有污泥切割机、污泥进料泵、污泥计量泵、絮凝剂投配系统、加药泵、污泥输送机。泥饼含固率20%~24%。
离心机选用两台，常规情况一用一备，根据进泥流量调节处理能力，交替运行。事故最大污泥量时两台同时开启。
撇水池离心机的上清液排水均排入厂内污水管从超越井回到处理流程。
3.4. 加药、消毒系统设计说明
该工程消毒采用比较前沿的紫外消毒技术，无氯更安全，同时紫外消毒可以降解部分有机物，进一步提高了出水水质。
氧化沟运行过程中消化过程中要消耗碱度，反硝化过程中会产生碱度，为维持正常的PH，剩余碱度必须保持100mg/L以上，经过计算该工艺碱度不足，需补充碱度。为使混合液PH稳定，碱度补充量拟定为120mg/L。
3.4.1. 加药（碱度补充）系统
本工艺碱度补充采用投加石灰乳的方式，将市售石灰在加药间内消化，溶解，配成适当比例的悬浊液，通过计量泵根据需要计量投加。设计三组投加泵，两用一备，两组泵分别向两个氧化沟计量加药。根据自动控制系统反馈的监测数据自动控制加药量。每台泵设计流量为：

水量高峰时，峰值加药量为：

选用JD1000/2.5-XF型J型悬浮液计量泵：泵送流量1000L/h；排除压力2.5MPa；加药间连接中水站的中水管，利用中水水压，将药液与中水混合后加入氧化沟。加药管流量去1L/s，直径DN50。
石灰乳配置车间设置药库，药库尺寸10m×20m。药库外围预留空地，方便粉末颗粒罐车装卸。加药间和药库合建，平面尺寸取10m×30m。
3.4.2. 紫外消毒
根据处理水量和厂家提供的资料，该污水处理厂达到处理水质要求，消毒需要GPHHA1554T6L-320W紫外灯管152根，总变化系数1.3。设两个紫外消毒渠，单个处理水量4万方，每渠配备80根灯管。灯管管径19mm；长度1554mm。单槽消毒功率25.6KW，两槽总功率51.2KW。
紫外消毒渠平面尺寸10.4m×4.8m，为使消毒渠大部分电器机械在地上部分，方便安装检修管理，渠最大深度3.36m，使槽顶高出地面200mm。
消毒渠后出水管采用超声波流量计计量。
4. 污水厂布置说明
4.1. 整体布局
该工程所在地常年主导风向为西北风，所以整体布局时，生活工作区设置在厂区西北角，污水处理放在厂区中部，污泥处理系统放置在东南角。
其中一级处理构筑物在厂区西侧中部，动力区设置在西南角，两座氧化沟在厂区中部，消毒、加药、污泥处理设置在东南角，中水池、中水站设置在消毒渠后方，东北角闲置作为预留地，方便后续改造。
厂内主干道9m，次干道6m，道路转弯半径6m，方便车辆通行。绿化带最小设置3m，设置原则为方便设备吊装，管线布置。
场内不单独设置雨水管等，所有雨水，工艺排水泄空水等等均汇入厂内污水管，回到超越井进入处理流程。
4.2. 办公生活区
办公生活区都设置在综合楼内，主要负责行政办公和提供生活服务。综合楼功能齐全使用方便，主要有员工宿舍，餐厅，办公室，会议室浴室等等。
全厂的实验，检测控制都集中设置在综合楼南侧的实验楼，实验楼负责污水处理的研究，监测，工艺实验，各种自动控制装置的集中监测控制等等。控制大厅设置在楼东南侧的全景大厅内，方便观察和参观。
在综合楼和实验楼之间是广场，可作为参观，活动，停车等场地。在厂区西南角富余了一块空地，设置为运动场，可方便员工活动。
4.3. 污水处理区、动力区
污水厂从厂区西侧中部进厂，一级处理构筑物设置在此。超越管从超越井开始，穿越全厂从东侧和处理水管汇合后出厂。
两座氧化沟对称布置在污水厂东西中轴两侧氧化沟附近管线复杂，氧化沟设备也较大，故氧化沟绿化带适当加宽，取8m。
污水厂的动力由动力区的高低压配电室控制供给，耗电大户鼓风机房也设置在该区。
4.4. 污泥区、加药区
消毒渠、污泥区和加药构筑物均在厂区东南角，因为污泥处理构筑物有异味而石灰可能产生粉尘，因此设置在东南角。
污泥区各构筑物用绿化带和道路分隔，方便运输，也起到绿化美化的作用。
在该区还设置了多功能中水池。消毒槽出水集水井安装一台潜水泵将将消毒后的水引入中水池，池内内设吸水井过滤罩，并设置加压泵房，负责场内部分设备用水、园林景观用水。如格栅冲洗用水、设备清洁、绿化、石灰消化溶解、污泥处理等对水质要求不高的地方。
中水池做成池塘形式，池内可种植水生植物，养殖水生鱼类等，起到净化水质，同时能够检测出水水质，通过水生生物的存活生长情况直观的了解出水水质状况。
中水池出水通过成套纤毛球过滤设备过滤作为中水回用，中水池加压泵站也设置市政给水官网接口，出水水质恶化时切换到市政官网供水，保证中水用户的运行。泵房安装自动变频泵，向中水官网供水。