大学毕业论文-—咸阳市某15万td城市污水处理厂工艺设计说明书34doc.doc

西安建筑科技大学
本科毕业设计（论文）

题 目
咸阳市某15万t/d城市

污水处理厂工艺设计

学生姓名
杨萌
学 号
201004010243
院（系）
西安建筑科技大学华清学院
专 业
环境工程
指导教师
王旭东
时 间
2014年6月13日

摘要

该处理厂处理城市污水，且水质较复杂：
五日生化需氧量（）：200mg/L；
悬浮物（SS）：190mg/L；
化学需氧量（COD）：380mg/L；
TN:35mg/L
TP:3.5mg/L
NH3-N：28mg/L；
处理后的水质要求；
BOD5≤10mg/L；
SS≤10mg/L；
COD≤50mg/L；
TN≤15
TP≤0.5
NH3-N≤5mg/L；
根据设计要求和求新的思想，该污水处理工程进水中氮含量均偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮处理，故采用当代水处理工艺中较流行的工艺。工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对不可降解有机物的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
此外该工艺还具有高效、节能的特点，且耐冲击负荷较高，出水水质好。因此,更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。本工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、平流沉砂池、好氧池、厌氧池、缺氧池、二沉池、接触消毒池、浓缩池、污泥脱水机房等。
本设计采用了为主体工艺，工艺流程相对简单，省去了污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，该工艺处理污水运行稳定，易于管理，出水水质达到设计要求，真正做到了污水的综合利用。
关键词： 格栅 泵房 新工艺 二沉池
This plant treats municipal sewage mainly. Its water quality is more complicated:
Suspended substance (): 190mg/L;
The biochemical oxygen demand of five days (): 200mg/L;
The chemical oxygen demand (): 380mg/L;
NH3-N: 28mg/L;
TN:35mg/L;
TP:3.5mg/L;
Treated water quality is required:
≤10mg/L;
SS≤10mg/L;
COD≤60 mg/L;
NH3-N≤5mg/L;
TN≤15mg/L;
TP≤0.5mg/L;
According to the designing requirement and thought of looking for novelty: the content of nitrogen in the municipal sewage is on the high side in this project .so while getting rid of and, it should be treated with a proper process. We adopt and use a kind of craft, which is a comparatively popular craft at present named Anaerobic-Anoxic-Oxic.
The advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , totally suitable for reality originally designed purpose. Its main structures includes gate well , grid , sewage pumping house , earate and sinking sand pool , oxidizing ditch , the second sinking pool, contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the computer lab etc.
Process due to different environmental conditions, different functions of microbial communities in the organic, combined with anaerobic, anoxic condition, some non-biodegradable organic matter can be open or broken chain, making N, P, organic carbon is also removed, and to enhance non-degradable organic removal. It can simultaneously remove organic matter, nitrification and denitrification, excessive intake of phosphorus was removed and other functions, provided that removal of NH3 - N should be fully nitrification, aerobic tank to complete the function, oxygen tank is complete removal function. Anaerobic tank and aerobic phosphorus removal capabilities to complete the joint pool.
This design have adopted the practical craft and equipment of good performance, and the procedure is simple, management is convenient, do not need to add the first sinking
pool ,digestive system .reducing building and operating expenses, realizing automation totally at the same time, easy to manage, making the treated water reach sewage discharge standard , accomplish the rational utilization of water resource.

Keywords: Grid Pumping house New craft The second sinking pool.

第一章 绪论
伴随着我国城乡经济的快速发展，不可避免的带来了各种各样的环境问题，环境污染，生态破坏。在“三废”污染问题中，水污染问题成为重中之重。水是生命之源，而我国又是一个严重缺水的国家，水资源分布不平衡，南多北少，东多西少，人均水资源占有量不到世界的平均水平。面对我国水资源紧缺的现状，面对我国各大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的现状，我国推行了一系列旨在节约用水，保护现有水资源的政策。大规模建设污水处理厂，从源头治理，无疑是保护河流、湖泊不被污染的最好的办法。同时，经过污水处理厂处理的污水，其中BOD5、COD等主要污染物指标都得到了大幅下降，排水符合国家规定，不会对生态环境造成污染。
通过对城市污水处理厂处理工艺的选择、设计，可以培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物的尺寸、运行参数等。为他们进一步深造和学习打下基础。污水处理通过将收集起来的污水进行处理，可减少排放水体中污染物的含量，可减轻对受纳水体的污染，达到环境保护的目的。污水处理厂是污水处理构筑物单元所处的场所，包括污水处理生产构筑物和为生产服务的生活辅助构筑物。污水处理厂设计就是通过工艺专业、总图专业、建筑专业、结构专业、电气自控专业、机械专业、暖通专业等相互协调、相互配合，从而完善整个污水处理系统的整体设计。在污水处理厂设计过程中。此外，在设计过程中，还需要分阶段完成整个污水处理厂工程的建设投资和运行成本的估算、概算和预算。
为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
一级处理，就是对污染水中悬浮的污染固体物质，运用物理处理方法只能完成一级处理的效果要求。污水经一级处理，BOD的含量一般可以去除30%上下，但这样达不到排放的标准。一般来说，一级处理是进行二级处理的预处理。
二级处理，主要是处理污水中胶体以及呈溶解状的有机污染物（BOD，COD物质），去除率一般可达90%，这样就使有机污染物质达到排放的标准，目前使用比较广泛的是短纤维，悬浮物去除率达95%出水效果好。
三级处理是在二级处理的基础上对较难降解的有机污染物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等处理。主要有以下方法活性炭吸附法，生物脱氮除磷法，砂滤法，混凝沉淀法，离子交换法和电渗析法等。
1.1 设计依据及参数
1.污水处理厂服务范围及建设规模:
设计水量15万吨/天,该市污水中生活污水和工业废水所占比例约为4:1。拟建污水处理厂厂区地形基本平坦，取地面相对标高为0.0米。污水厂进水管位于厂区东北角，进水污水管管底标高-3.50m，污水经污水处理厂处理后排入W河。河水最高水位-2.80m。当地最低气温-13.8℃，冻土深度1.3m，地下水深度4-5m，夏季主导风向为东北风。
2.污水处理厂进水水质:
根据污水处理厂工程可行性研究报告和环境影响报告书的批复，并参考类似工程，确定污水处理厂进厂水质指标如下:
COD：380mg/L； BOD5：200mg/L； SS：190mg/L
TN：35mg/L； NH3-N：28mg/l； TP：3.5mg/L；
pH：6～9； T=8-23ºC
3.污水处理厂出水水质:
根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A标准，污水处理厂可行性研究报告及环境影响报告书的批复，考虑接纳水体的环境容量确定出厂水质指标为：
COD≤50mg/L； BOD5≤10mg/L； SS≤10mg/L
TN≤15mg/L； TP≤0.5mg/L； pH：6～9
1.2 设计原则
①执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
②积极稳妥地采用新技术，充分利用国内外的先进技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。
③功能分区明确，生产、生活、人、物、车流向合理。
④规划布置四优先：工艺流程先进，安全可靠优先；运行管理便利，经济优先；环境绿化、美化优先；有利于排水事业可以持续发展优先。
1.3 设计依据
设计任务书及相关原始数据
《污水综合排放标准》（GB8978-96）
《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

第二章.设计方案论证
2.1 工艺方案分析
本项目污水处理的特点为：生活污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.53，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，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。
2.2 目前常用的城市污水处理技术
根据《城市污水处理及污染防治技术政策》，日处理能力在10~20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺。本市污水处理厂方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N和P，故可选择三种典型的工艺流程，有三种可供选择的工艺：（1）间歇式活性污泥法（SBR工艺）；（2）氧化沟工艺；（3）好氧—厌氧—缺氧（/O）脱氮除磷工艺[2]。
各种工艺都有其独特的方面，一般根据具体情况而定。主要特点如下：
（1）SBR工艺
SBR是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥水处理技术，又称序批式活性污泥法。SBR的运行工况以间歇操作为特征。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的。
优点如下：
1）工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；
2）处理效果好，出水可靠；
3）具有较好的脱氮除磷效果；
4）污泥沉降性能良好；
5）对水质水量变化的适应性强。
缺点如下：
1）反应器容积率低；
2）水头损失大；
3）不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力；
4）峰值需要量高；
5）设备利用率低；
6）管理人员技术素质要求较高
（2）氧化沟工艺
氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BOD5和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。
普通卡鲁赛尔氧化沟处理污水的原理如下：氧化沟中的污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，知道DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在一个池子内。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效去除BOD，但脱氮除磷的能力有限。
氧化沟的主要优点如下：
1）氧化沟的液态在整体上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水
中能形成良好的混合液生物絮凝体，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其独特的水流性能对除磷脱氮也是极其重要的。
2）处理效果稳定，出水质好，并可实现脱氮。
3）污泥厂量少，污泥性质稳定。
4）能承受水量，水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力
氧化沟的缺点如下：
1）单纯的氧化沟工艺的除磷效率很低，需要增设厌氧段才能达到一定的除磷效率。
2）虽然污泥产量少，耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的，且要求处理构筑物内水深要浅，而这又决定了在处理相同水质，水量污水的情况下，该工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。
（3）工艺
因对城市污水的处理有去除磷和氮的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧一起组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可以得到优质的出水，是深度的二级处理的工艺。
A2/O法的脱氮除磷机制主要有两部分：一是除磷，在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)污水中的磷，能释放聚磷菌，在好氧的状态下又将其吸收，并且以剩余污泥的方式排出。二是脱氮，在缺氧段需要DO<0.7 mg/L，在兼氧脱氮菌作用下，将水中的BOD作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的效果。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN 为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。
优点如下：
1）运行过程中勿需投药。
2）厌氧池和缺氧池只用轻轻搅拌，运行费用低，管理维护简单。
3）属于传统工艺，工艺流程简单，运用广泛，技术先进成熟。
4）反硝化过程为硝化提供碱度。
5）可以改善污泥的沉降性能，减少污泥的排放量。
6）可以同时去除氮和磷，并且对难降解有机物的去除效果较好，运行条件稳定。
7）避免了回流污泥中携带的硝酸盐、溶解氧对厌氧区的不利影响。
8）分段进水分别满足反硝化、除磷所需碳源。
9）聚磷微生物经历厌氧环境之后直接进入生化效率较高的好氧段，其在厌氧环境下形成的吸磷动力得到了更有效地利用。
10）参与循环的微生物全部经历了完整的厌氧--好氧过程，具有“群体效应”，显著提高了系统的脱氮除磷能力。
缺点如下：
1）脱氮受内回流比的影响，内回流量大，耗能，后期的运行费用高。
2）不适用于中小型水厂，处理构筑物多，费用高。
3）除磷效果难于进一步的提高，此情况当P/BOD值高的时候尤其明显。
4）脱氮效果也不能满足较高的要求，内循环量一般以2Q为限。
5）防止溶解氧浓度过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。
6）沉淀池要保持一定的溶解氧浓度，以尽量减少水利停留时间，防止厌氧状态和污泥释放磷的现象出现。
2.3 工艺的比选
综合比较，SBR法自动化程度要求较高，对操作、管理、维护、对操作人员素质要求较高，而且每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂；氧化沟的占地面积要大于其他活性污泥法，采用机械曝气，动力效率较低，容积及设备利用率较低，能耗也较高水利停留时间长，运行周期较长，因此对设备的自动化控制能力的要求较高；A2/O发可以同时去除氮和磷，并且对难降解有机物的去除效果较好，运行条件稳定。A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs（挥发性脂肪酸）。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分在厌氧环境下被好氧的聚磷菌用于维持生存，另一部分被聚磷菌吸收转化为VFAs，并以PHB储存在体内。到缺氧区后，混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物被反硝化细菌就利用进行反硝化脱氮，然后进入到好氧区，聚磷菌吸收利用污水中残存的易被降解的BOD5，除此之外，聚磷菌主要利用体内储存的PHB，分解转化产生能量以供自身的生长繁殖，与此同时吸收环境中的溶解磷，这个过程叫做吸磷，吸收的磷在体内储存为聚磷的形式。经过厌氧区，缺氧区，处理的污水中的有机物浓度已经很低了，通过聚磷菌以及反硝化细菌的利用，这个过程有利于自养硝化细菌的生长和繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。本工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。运行中切勿投药，厌氧池和缺氧池只有轻缓搅拌，运行费用低。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
工艺流程图如图2·3·1所示。

图2·3·1 A2/O法工艺流程图

第三章 处理构筑物的设计计算
设计流量
平均流量：
设计流量：
式中，KZ由查GB50014－2006《室外排水设计规范》知：
则取总变化系数
3.1粗格栅
3.1.1粗格栅注意事项
(1) 格栅
可单独设置格栅井或与泵房合建设置在集水池内，一般大中型泵站或污水管埋深较大时，格栅可以设在泵房的集水池内。采用机械除渣是，一般采用单独的格栅井。
(2) 格栅宽度
格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。
(3) 过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在1.0～1.2m/s；当流速大于1.2m/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管渠进水。污水泵站格栅前进水管内的流速一般为0.4～0.9m/s。
(4) 格栅倾角
在人工清渣时，格栅倾角不应大于70°；机械清渣时，宜为70°～90°，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距离池壁0.5～0.7m，或按机械除渣的安装和操作需要确定。
(5) 格栅工作平台
人工清除，工作平台应高出格栅前设计最高水位0.5m；机械清除，工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。平台宽度到污水泵站不应小于1.5m；雨水泵站不应小于2.5m。两侧过道宽度采用0.6～1.0m，机械清除时，应有安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。常用的机械格栅有链条式格栅除污机钢丝牵引式格栅除污机。
格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安全带的挂钩；平台上方应设置起重量为0.5t的工字梁和电动葫芦。
(6) 格栅井通风
格栅井内可能存在硫化氢、氢氰酸等有害气体。为了保护操作、检修、维修人员的健康和安全须考虑通风换气措施，在室外的格栅井，采用可移动的机械通风系统；在格栅室内，设置永久性的机械通风系统。室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h；格栅井内的通风换气体积应包括格栅井的进水管和出水管空间。格栅井的进水管空间指格栅井至井前闸门之间的管段空间。出水管空间指格栅井至水泵集水池之间的管段空间，通风管应采用防腐阻燃材料制成。
（7）泵前设置粗格栅的作用是保护水泵，而明渠格栅的作用则是保证后续处理系统的正常工作。目前普遍的做法是将泵前格栅均做成明渠格栅。采用机械清渣，由于机械连续工作，格栅余渣量较少，阻力损失几乎不变，因此，格栅前后通常不设渐变段。
3.1.2设计参数：
设计流量（最大流量）Qmax=1.736×1.3=2.26m3/s；总变化系数Kz=1.3；
栅条宽度S：10mm（栅条截面为锐边矩形）；
栅条间隙宽度b：25mm（16~40mm）；
过栅流速：0.9m/s(0.6~1.0m/s)；
栅前渠道流速：0.7m/s；
栅前渠道水深：1.2m；
格栅倾角：60°；
数量：4座；
栅渣量：格栅间隙为25mm，栅渣量W1按1000m3污水产渣0.05m3计算（机械清渣）。
3.1.3栅条的间隙数

栅条间隙数：
3.1.4栅槽宽度B
栅槽宽度一般比格栅宽0.2m～0.3m，取0.2m
设栅条宽度：S=0.01m
则栅条宽度：

单个格栅宽0.9m，两栅间隔墙宽取0.60m
则栅槽总宽度：B=0.9+0.60=1.50m
实际过流速度：
3.1.5栅渠尺寸
栅渠过水断面S：
栅渠尺寸（宽×深）：900mm×1000mm
栅渠长度L：采用机械格栅，栅前和栅后各设置于格栅长度相等的直线段，以保证栅前栅后水流的均匀性，栅渠总长度应为3倍格栅长度。
3.1.6通过格栅的水头损失h1

式中h1———设计水头损失，m；
h0———计算水头损失，m；
g———重力加速度，m/s2；
k———系数，格栅受污染无堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；
———阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和系数计算；
———设栅条断面为锐边矩形断面，取2.42。

为安全起见，取好h1=0.15m。
3.1.7每日栅渣量W

故采用机械清渣。
3.1.8格栅选型 选择HZG-1000回转格栅除污机，共4台。其详细技术参数见表3.1.8.1。
见表2-2。表3.1.8.1HZG1000回转式格栅除污机参数表
型号
格栅宽度/mm
栅条间隙/mm
设备宽度/mm
渠宽
/mm
安装角度/()
功率/KW
HZG-1000
1000
10~30
2230
2290
60~75
2.2

3.3细格栅
3.3.1主要设计参数：
设计流量（最大流量）Qmax=2.26m3/s；总变化系数Kz=1.3；
栅条宽度S：10mm；
栅条间隙宽度b：10mm；
过栅流速：0.9m/s；
栅前渠道流速：0.6m/s；
栅前渠道水深：0.8m；
格栅倾角：60°；
数量：8座；
栅渣量：格栅间隙为10mm，栅渣量W1按1000m3污水产渣0.1m3计算（机械清渣）。
3.3.2栅条间隙数

栅条间隙数：
3.3.3栅条宽度B
栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m,取0.2m
设栅条宽度：S=0.01m
则栅槽宽度：
单个格栅宽1.0m，两栅间隔墙宽取0.60m
则栅槽总宽度：B=1.0+0.60=1.6m
实际过流速度：
3.3.4栅渠尺寸
栅渠过水断面S：
栅渠尺寸（宽×深）：1200mm×800mm
栅渠长度L：采用机械格栅，栅前和栅后各设置于格栅长度相等的直线段，以保证栅前栅后水流的均匀性，栅渠总长度应为3倍格栅长度。
3.3.5通过格栅的水头损失h1

式中 h1———设计水头损失，m；
h0———计算水头损失，m；
g———重力加速度，m/s2；
k———系数，格栅受污染无堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；
———阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和系数计算
———设栅条断面为锐边矩形断面，取2.42。

为安全起见，取好h1=0.30m。
3.3.6.每日栅渣量W

故采用机械清渣。
3.3.7.格栅选择
采用机械除渣。根据流量及设备选型，选择4台型回转式格栅除污机，详细参数见表3.2
表3.2 HZG1200回转式格栅除污机参数表
型号
格栅宽度/mm
栅条间隙/mm
设备宽度/mm
渠宽
/mm
安装角度/()
功率/KW
HZG1200
1200
1030
1430
1490
60~75
1.5
3.4曝气沉砂池
3.4.1功能
沉砂池通常设置在细格栅之后，以除去水中的砂子、煤渣等比重较大的无机颗粒；保护水泵叶轮和管道不被磨损；避免砂粒占据处理构筑物的有效容积；保证后续处理构筑物及设备的正常运行。
沉砂池一般分为平流式、竖流式、环流式（离心式）和曝气式。由于曝气沉砂池和环流式沉砂池对流量变化的适应性较强，除砂效果好且稳定，条件许可时，建议尽量采用曝气式沉砂池和环流式沉砂池。曝气沉砂池还可以克服普通平流式沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的砂粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置，故本次设计选用曝气式沉砂池。
3.4.2已知参数：
设计流量（按最大流量设计）：Qmax=2.26m3/s；
旋流速度应保持0.25~0.30m/s；
停留时间：3min；
水平流速：0.1m/s（0.06~0.12m/s）；
有效水深为2m（2~3）；宽深比一般采用1~1.5；
长宽比可达5，当池长比池宽大的多时，应考虑设置横向挡板；
每1m3污水的曝气量为0.2m3空气；
主干管空气流速：12m/s（10~15m/s）；
支管空气流速：4.5m/s（4~5m/s）；
水平流速：0.1m/s（0.06~0.12m/s）；
沉沙量：30m3(空气)/m3（污水）
3.4.1池子总有效面积V（m3）

式中 Qmax———设计流量，m3/s，Qmax=2.26m3/s；
t————设计流量下的流行时间，min，取t=3min
则：
3.4.2水流断面面积A（m2）

式中 为设计流量时的水平流速，m/s，取=0.1m/s。
则：
3.4.3池子总宽度B（m）

式中 h2为设计有效水深，m，取h2=3m。
则：
沉砂池分为两格（即n=2），则每个池子宽度为b，m

池长L，m

3.4.4每小时所需空气量q(m3/s)

式中 d为每立方米污水所需空气量，m3，取d=0.2m3/m3污水
则：
3.4.5沉砂室沉砂斗体积V

T为沉砂时间取，为城市污水沉砂量，污水
每个沉砂斗容积
设每一分格有1个沉砂斗，共有2个沉砂斗。

3.4.6沉砂斗各个部分尺寸
设斗底宽α1=0.4m， 斗高h2=0.5m，沉砂斗上口宽α=2m。
沉砂斗得有效容积：

符合要求。
沉砂室高度h3
设池底坡度为0.4，破向沉砂斗，池子超高h1=0.5m。
则池底斜坡部分的高度：

池子总高

集油区
集油区宽500mm，上部与沉砂区隔断，以便集油；下部与沉砂区相通，以便沉砂返回集砂斗。
3.4.7集砂量及排砂设备
每天沉砂量V

取曝气干管管径DN200，支管管径DN50.

3.4.9池总高度H（m）
设超高，则：

机械选型：选择BX-5000型泵吸砂机1台功率泵功率为3kw，行走功率1.1kW；选择LSF-355型螺旋砂水分离器1台，功率为3kW。
3.5初次沉淀池
沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式，本设计初沉池采用平流式沉淀池。

下表为各种池型优缺点和适用条件。
表3-5-1
池型
优点
缺点
适用条件
平流式
(1) 沉淀效果好
(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力强
(3) 施工简易
(4) 平面布置紧凑
(5) 排泥设备已趋于稳定
(1) 配水不易均匀
(2) 采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高
适用于大、中、小型污水厂
竖流式
(1) 排泥方便
(2) 占地面积小
(1) 池子深度大，施工困难
(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力差
适用于小型污水厂
辐流式
(1) 多为机械排泥，运行可靠，管理简单
(2) 排泥设备已定型化
机械排泥设备复杂，对施工质量要求高
适用于大中型污水处理厂

平流沉淀池的设计应符合下列要求：
1. 每格长度与宽度之比不宜小于4，长度与有效水深之比不宜小于8，池长不宜大于60m。
2. 宜采用机械排泥，排泥机械的行进速度为0.31.2m/min。
3. 缓冲层高度，非机械排泥时为0.5m，机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜设高出刮泥板0.3m。
4. 池底纵坡不宜小于0.01。
3.5.1池子总面积A（㎡）

式中 Q——最大流量，m3/s,Q=195000m3/d=2.26m3/s
——表面负荷，m3/(m2h),取=2.0m3/(m2h)
则：

3.5.2沉淀部分有效水深

式中 ——沉淀时间，h，t=1.5h
则：
3.5.3沉淀部分有效容积

3.5.4池长

式中 ——水平流速，m/s,取=4m/s
则：
3.6生化反应池
3.6.1设计要点：
1.在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定的剩余DO值，一般按2mg/L计；
2.使混合液始终保持混合状态，不致产生沉淀，一般应该使池中平均流速在0.25m/s左右；
3.设施的充氧能力应该便于调节，与适应需氧变化的灵活性；
4.在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷；
3.6.2主要设计参数：
设计流量：Q=150000m3/d(不考虑变化系数)
原水
一级处理
二级处理
实际出水要求
项目
水质/(mg/L)
去除率/%
出水/(mg/L)
理论去除率/%
理论出水(mg/L)
实际出水/(mg/L)
实际要求出水水质(mg/L)
备注
COD
380
25
285
85
42.75
42.75
50
达标
BOD5
200
25
150
85
22.5
22.5
10
不达标
SS
190
50
95
90
9.5
9.5
10
达标
TN
35
0
35
70以上
7.5
7.5
15
达标
氨氮
28
0
28
85
4.2
4.2
5
达标
TP
3.5
0
3.5
70左右
1.05
1.05
0.5
不达标
PH
69

T
323℃

3.6.3设计计算（用污泥负荷法）
（1）判断是否可采用A2/O工艺：

故符合要求。
（2） 有关设计参数
①BOD5污泥负荷：N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)；N=(0.1—0.2)
②污泥浓度：X=3500mg/L；X=(2500mg/L—4500mg/L)
③污泥回流比：R=54%;R=(20%—100%)
④混合液悬浮固体浓度：
⑤混合液回流比R内：≥200%；取200%。
取R内=200%
脱氮除磷工艺主要设计参数
项 目
数 值
BOD5污泥负荷[kgBOD5/(kgMLSS·d)]
TN负荷[kgTN/(kgMLSS·d)]
TP负荷[kgTP/(kgMLSS·d)]
污泥浓度MLSS（mg/L）
污泥龄（d）
水力停留时间t(h)
各段停留时间比例A:A:O
污泥回流比R(%)
混合液回流比R内（%）
溶解氧浓度（mg/L）
COD/TN
TP/BOD5
0.130.2
＜0.05（好氧段）
＜0.06（厌氧段）
30004000
1520
811
(1:1:3)(1:1:4)
50100
100300
厌氧池＜0.2，缺氧池≤0.5，好氧池=2
＞8（厌氧池）
＜0.06（厌氧池）

（3）反应池容积

水力停留时间

各段水力停留时间和容积

厌氧池水力停留时间，池容；
缺氧池水力停留时间，池容；
好氧池水力停留时间，池容
3.6.4校核N、P负荷
好氧段N负荷

厌氧段P负荷

故符合设计要求。
3.6.5剩余污泥量

式中，污泥增值系数Y=0.6；污泥自身氧化系数Kd=0.05；挥发性悬浮物固体浓度Xv=X·f，挥发百分f=0.7.所以：

污泥含水率为99.5%，所以湿污泥量为：

3.6.6碱度校核
每氧化1mgNH3-N需碱度7.14mg，每还原1mgNO3--N产生碱度3.57mg，去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。
剩余碱度S=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化碱度+去除BOD5产生碱度
生物污泥中的含氮量以12.4%计，则：
每日用于合成的总氮=0.124×1760.2=218.26kg/d
进水中总氮=218.26×1000/150000=1.4