AO基本工艺万方污水处理厂毕业设计方案说明指导书全套CAD图纸.docx

摘要
中国水体污染关键来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中因为城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水多年来经过治理虽有所降低，但城市生活污水有增无减，占水质污染51%以上。
中国水体污染关键来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中因为城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水多年来经过治理虽有所降低，但城市生活污水有增无减，占水质污染51%以上。
本设计要求处理水量为28000m3/d城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效A2/O活性污泥法工艺处理城市生活污水。A2/O工艺因为不一样环境条件，不一样功效微生物群落有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提升对CODNB去除效果。它能够同时完成有机物去除，硝化脱氮、磷过量摄取而被去除等功效，脱氮前提是NH3+－N应完全硝化，好氧池能完成这一功效，缺氧池则完成脱氮功效。厌氧池和好氧池联合完成除磷功效。
关键词：城市生活污水，活性污泥，A2/O
第一章设计任务书
1.1 设计题目
某县污水处理厂设计
1.2 设计资料
1.2.1城市概况
西北某县，十年后城区计划人口为16万，城市工业关键有食品、酿造、机械、电子、纺织等。工业废水占城市总废水量20%，各工业废水经过处理达成国家标准后排入城市污水管网。
1.2.2排水系统
雨水和污水采取分流制，生活污水和工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水和工业废水，输入污水厂污水干管直径为1000mm，管底埋深为地面以下5.3m，充满度为0.5。
1.2.3设计水量
（1）综合生活污水量
每人每日平均污水量定额取n为120L，生活污水量总改变系数依据公式Kz=2.72/Q0.108计算，其中Q单位为L/s。

式中：Q——平均日平均时污水量，L/s；
N——设计人口数；
n——综合生活污水定额，（L/（人*d））；
KZ——生活污水量综合改变系数。
则综合生活污水设计流量为：

式中：Qd——综合生活污水设计流量，L/s。
（2）工业废水水量
该城市现有工业废水排放量21000 m3/d，污水处理厂接纳城市生活污水和工业废水，其中工业废水排放量占废水总量20%，Qm=4200 m3/d
（3）设计总流量
城市污水总设计流量是居住区生活污水设计流量、工业废水设计流量和地下水渗透量三部分之和。通常入渗地下水量按前二者水量之和10%~15%计算，此次设计取15%。

式中：Qdr——平均日平均时污水量，L/s；
Qm——工业废水设计流量，L/s；
Qu——入渗地下水量，L/s；
1.2.4设计水质
原水水质如表1-2-4：
表1-2-4 进水水质表
水质指标
COD
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
SS
(mg/l)
NH4-N
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
测量数值
380
180
200
40
55
8
注：（1）表中数值为日平均值；（2）污水平均水温为25oC（夏季）和10oC左右（冬季）；（3）工业废水水质不影响生物处理。
1.2.5处理要求
出水水质达成城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-）中一级B 标
准。处理后污水排入水体。出水水质表见表1-2-5：
表1-2-5 出水水质表
水质指标
COD
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
SS
(mg/l)
NH4-N
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
测量数值
60
20
20
8
20
1.5
1.2.6厂址说明
污水处理厂拟用场地选在城市西郊荒地，地下水位距地面10m，荒地可使用面积足够大，其地势平坦，海拔高度为320.00m。厂区西部百米有自南向北河流。厂区远离城市水源地，和周围居住区有一定距离。
1.2.7气象及工程地质
（1）．气象资料
表1-2-7 气象资料
气象参数
气象资料情况
风向
整年主导风向为东北风，夏季主导风向为西南风
年平均风速
3.3m/s
降雨量
年平均900~1200mm，其中2/3集中在夏季，7月15日至8月10日为暴雨集中期
温度
年平均13oC，极端温度：最高39oC，最低 -10oC
地下水位
地面下10m
（2）污水排水接纳河流资料
据1960~连续观察，河流平均流量为9.8m3/s，枯水期2.8 m3/s，最大流量24 m3/s。河道最高洪水位标高为314.00m，常水位标高为311.00m，枯水位标高为309.00m。
（3）工程地质资料
地质钻探结果表明，沿河地质结构（由上而下）由表土层、亚粘土层、细砂中砂层、卵石层和基岩层组成。其中表土层2m以下，亚粘土层3.5~6.5m。基岩层最浅7m以下，最深12m以下，地基计算强度提议采取2.1kg/cm2，地下水质对各类水泥均无侵蚀作用，地震基础烈度为7度。
1.3 设计内容
依据计划和所给其它原始资料，设计城市污水处理厂，设计关键内容和深度相当于简化初步设计，类似于工艺设计方案。具体内容包含：
1.3.1工艺步骤确实定
（1） 叙述现有城市污水处理常见工艺，步骤中各处理单元作用及相互关系；
（2）确定本工程工艺步骤，并说明理由；
（3）列表说明各单元处理效率。
1.3.2构筑物设计
（1）在工艺基础上，确定各构筑物和对应配套设备形式；
（2）确定各处理单元关键工艺设计参数，据此确定各构筑物大小、外部形状尺寸和占地面积。写出计算过程和结果，对于关键构筑物，用单线结构示意图标注其关键尺寸；
（3）汇总构筑物一览表。
1.3.3设备选型
依据给定条件和计算结果选择所需设备。
1.3.4隶属建筑物
依据国家城镇污水处理厂隶属建筑和隶属设备设计标准（GJJ 31-89）确定办公室、检验室、机修等占地面积。
1.3.5平面和高程部署
绘制污水厂工艺平面部署图，内容包含：标出水厂范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主干道及关键管线部署；
绘制污水厂工艺步骤高程部署，表示原水、各处理构筑物高程关系、水位高度和污水厂排放口标高。
1.4 设计结果
完成设计提交设计结果包含：
（1）设计说明书
对设计内容具体陈说，设计依据和计算过程、工艺步骤框图、设备选型、设备和构筑物一览表、装机总容量等。
（2）污水处理厂平面部署图和高程部署图各一张，均采取A1图纸。
1.5 关键参考资料
1.5.1工艺选择和构筑物计算方面关键参考资料
室外排水设计规范()
于尔捷,张杰. 给水排水工程快速设计手册2: 排水工程. 北京: 中国建筑工业出版社, 1996
崔玉川等. 城市污水厂处理设施设计计算. 北京：化学工业出版社，
张自杰主编，排水工程下册（第四版），北京：中国建筑工业出版社，
给水排水设计手册第1册：常见资料
给水排水设计手册第5册：城镇排水
1.5.2设备选型方面关键参考资料
给水排水设计手册第9册：专用机械
给水排水设计手册第11册：常见设备

第二章处理工艺选择和确定
1.1确定处理方案标准
城市污水处理目标是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田浇灌，城市景观或工业生产等，以节省水资源。
《城市污水处理及污染防治技术政策》对污水处理工艺选择给出以下几项相关城镇污水处理工艺选择准则：
城市污水处理工艺应依据处理规模、水质特征、受纳水体环境功效及当地实际情况和要求，经全方面技术经济比较后优先确定。
工艺选择关键技术经济指标包含：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。
应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必需对污水现实状况，水质特征，污染物组成进行具体调查或测定，做出合理分析估计。在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺动态试验，必需时应开展中试研究。
1.2污水处理工艺方案比选
1.2.1污水水质特点分析
此次设计污水场污水各项指标去除率详见表1-2-1：
表1-2-1 污水各项指标去除率
水质指标
COD
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
SS
(mg/l)
NH4-N
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
进水水质
380
180
200
40
55
8
出水水质
60
20
20
8
20
1.5
去除率%
84
89
90
80
64
82
在出水水质要求达成一级B标情况下，进水中SS、TP、NH3-N浓度高。
1.2.2所用工艺
二级处理工艺
1.2.3备选方案
依据《城市污水处理及污染防治技术政策》，在不一样处理规模时二级处理工艺选择情况要求以下：
（1）日处理能力在20万立方米以上(不包含20万立方米/日)污水处理设施，通常采取常规活性污泥法。也可采取其它成熟技术。
　（2）日处理能力在10~20万立方米污水处理设施，可选择常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺。
　（3）日处理能力在10万立方米以下污水处理设施，可选择氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选择常规活性污泥法。
本设计水量在每日10万立方米以下，符合第三种情况，所以几乎全部方案全部可作为备选方案。
1.2.4方案比较
依据计算所得去除率，采取一般活性污泥法二级处理能够满足污水厂对COD、BOD和SS处理要求。不过，查阅相关资料表明，一般活性污泥法对氮去除率仅为20﹪～30﹪，磷去除率为5﹪～20﹪（《排水工程》38页），远不能满足需要，所以有必需采取除磷脱氮活性污泥法工艺。
采取除磷脱氮活性污工艺要求进水水质条件以下：
（1）水温应在15℃以上，当水温低于15℃时，硝化速度显著降低；
（2）水中应有足够碱度，将 1gNH3－N氧化成硝态氮需要消耗7.14g碱度；
（3）进水溶解性BOD浓度和硝酸态氮浓度之比应在4以上（反硝化）；
（4）五日生化需氧量和总磷之比应在17以上，因为比值过低，积磷菌在厌氧池放磷时释放能量不能很好被用来吸收和贮藏溶解性有机物，影响该类细菌在好氧池吸磷。
根据以上对进水水质分析，污水厂进水中BOD5/TP=20， BOD5/TN=5，能够满足生物除磷脱氮要求，所以，本工程采取生物脱氮除磷工艺是可行。
查阅相关资料，参考各地实际工程运行经验，采取了脱氮除磷工艺活性污泥法，能够使NH3－N去除率达成约90﹪，TN去除率达成75﹪以上，TP去除率达成70﹪以上，出水TP在1.0mg/L以下。所以，采取除磷脱氮活性污泥法工艺能够满足出水水质指标要求。
下面分别对各个除磷脱氮工艺方案优缺点进行分析。
（1）A2/O法
优点：a.基建费用低，含有很好脱氮，除磷功效；
b.含有改善污泥沉降性能，降低污泥排放量
c.含有提升对难降解生物有机物去除效果，运转效果稳定
d.技术优异成熟，运行稳妥可靠，管理维护简单，运行费用低
缺点：a.处理构筑物较多;
b.需增加内回流污泥系统
（2）氧化沟法
优点：a.处理步骤简单，构筑物少，基建费用较省；
b.处理效果好，有较稳定脱氮除磷功效；
c.有抗冲击负荷能力；
d.能处理不易降解有机物，污泥生成少。
缺点：a.处理构筑物较多；
b.回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定影响；
c.容积和设备利用率不高，占地面积大
（3）SBR法
优点：a.其脱氮除磷厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制；
b.不需要回流污泥和回流混液，不设专门二沉池，构筑物少
c.占地面积少；
缺点：a.操作，管理，维护较复杂
b.自控程度高，对工人素质要求较高。
1.2.5方案选择
结合此次设计水质特点，地形要求和投资费用等方面综合考虑，此次设计选择了A2/O工艺，关键基于以下几点：
（1）A2/O工艺结构最简单，总水力停留时间少于其它同类工艺；
（2）在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不能大量增值，无污泥膨胀之虞，SVI通常小于100；
（3）污泥中含磷浓度高，含有很高肥效；
（4）运行中勿需投药，运行费用低。
E．由《室外排水设计规范》表6.6.20，A2/O各项指标去除率为85～95%（BOD5），50 ～75%（TP），55～80%（TN），能满足二级B标处理要求。
1.2.6污泥处理方案选择
现在常见污泥处理方案关键有：中温消化方案，污泥焚烧方案，污泥脱水方案三种。三种方案比较如表1-2-6所表示：
表1-2-6 污泥处理方案比较

评价项目
内容含义
中温消化方案
污泥焚烧方案
污泥脱水方案
工程技术
可行性
适用性
应用广泛性，对污泥性质适用程度
应用广泛，对城市污水厂污泥适用性较强
中国城市污水厂还未应用，对含水率高，无机物多污泥不适用
适适用于小型污水厂
优异性
技术水平优异性，可靠程度
技术成熟，可靠性高
技术优异，可靠性通常
技术成熟，
可靠
环境评价
对外界影响
对大气污染
污染小
污染大
污染小
污泥
最终处理
污泥最终处理难易程度
困难
较易，根本
困难
能源利用
耗能
耗电，耗其它燃料
较少
较多
最少
产能
沼气产生
产沼气
不产沼气
不产沼气
运行管理
条件
操作运转
操作运转方便性
较方便
较难
较方便
维护管理
维修工作量
较少
较多
最少
综合上表比较，考虑到投资费用节省和日常管理方便，选择污泥脱水方案。
1.3污水处理构筑物比选
此次设计因除磷脱氮需要，为确保足够五日生化需氧量，不设初沉池，故比选沉沙池和二次沉淀池。
1.3.1沉砂池比选
沉砂池功效是去除比重较大无机颗粒。沉砂池通常设于泵站前、倒虹管前，方便减轻无机颗粒对水泵、管道磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物处理条件。常见沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
（1）平流沉砂池
优点：a. 配水简单、水头损失小；
b. 矩形水池部署紧凑；
缺点：a. 设备复杂、除砂系统轻易发生故障；
（2）曝气沉砂池
优点：a. 对污水起预曝气作用，有效去除砂砾上附着有机物
b. 对于<0.6mm颗粒去除效果显著；
缺点：a. 操作环境差；
b. 对生物除磷工艺，预曝气起到了反作用
（3）旋流沉砂池
优点：a. 占地面积省, 除砂效率高
b. 操作环境好；设备运行可靠；
缺点：a. 管路轻易堵塞；
b. 对大型污水处理厂配水条件不好
经设计计算，若采取曝气沉砂池则宽深比不符合规范，不能选择。而平流式沉砂池则适适用于小型污水处理厂，所以选择平流式沉砂池。
1.3.2二沉池比选
（1）平流沉淀池
特点：池深较浅，抗冲击很好；适适用于地下水位高，地质条件差地域大中型水厂；
（2）竖流式沉淀池
池深大，埋深大，池径小，结构简单，效果通常，适适用于小型污水厂及处理站；
（3）辐流式沉淀池
效果稳定，直径大于等于16m，适适用于地下水位较高地域，适适用于大中型水厂；
（4）斜板（管）沉淀池
污水厂可用于初沉池，不能用于二沉池，其较易堵塞。
综合考虑，选择辐流式沉淀池。
2污水处理厂工艺说明
2.1工艺步骤
污水工艺步骤确实定关键依据污水水量、水质及改变规律，和对出水水质和对污泥处理要求来确定。本着上述标准，本设计选A2/O法作为污水处理工艺。具体工艺步骤图见图2-4-1。

图2-1-1工艺步骤图
2.2污水处理构筑物设计说明
2.2.1 格栅
因为排入污水处理厂污水中含有一定量较大悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大悬浮物或漂浮物，预防堵塞后续处理系统管理、孔口和损坏辅助设施。格栅能够依据格栅条净间隙不一样而分为粗格栅、中格栅和细格栅，分别用于截留不一样粒径杂物而设计，也能够依据栅渣量大小二选择不一样清渣方法，可采取人工清渣或机械清渣。
本设计采取粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不一样大小废渣,因为栅渣量较大，采取机械清渣方法。
2.2.2沉砂池
沉沙池功效是去除相对密度较大无机颗粒（如泥沙、煤渣等，她们相对密度约为2.65）沉沙池通常设置于泵站、倒虹管前，方便减轻无机颗粒对水泵、管道磨损；也能够设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理影响。常见沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。
本设计采取了成本较低，运行很好平流式沉砂池，该池施工简易，对冲击负荷和温度改变适应能力较强。
2.2.3生物化反应池
A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺简称，A2/O工艺于70年代由美国教授在厌氧－好氧除磷工艺（A/O）基础上开发出来，该工艺同时含有脱氮除磷功效，能够针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。
该工艺在厌氧－好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出一部分混合液回流至缺氧池前端，以达成硝化脱氮目标。
在厌氧池中，原污水及同时进入从二沉池混合液回流含磷污泥注入，本段关键功效为释放磷，使污水中P浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；别外，NH3-－N，因细胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-－N浓度下降，但NO3-－N含量没有改变。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中有机物作碳源，将回流混合液中带入大量NO3-－N和NO2-－N还原为N2释放至空气，所以BOD5浓度下降，NO3-－N浓度大幅度下降，而磷改变很小。
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-－N浓度显著下降，但伴随硝化过程使NO3-－N浓度增加，P伴随聚磷菌过量摄取，也比较快速度下降。
脱氮过程是多种形态氮转化为N2从水中脱除过程。在好氧池中，污泥中有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨深入转化为硝态氨（关键是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌和硝化菌硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（关键是依靠反硝化菌反硝化作用）。
除磷过程是使水中磷转移到活性污泥或生物膜上，以后经过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中磷合成ATP和聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌——聚磷细菌。
整个工艺关键在于混合液回流，因为回流液中大量硝酸盐回流到缺氧池后，能够从原污水得到充足有机物，使反硝化脱氮得以充足进行，有利于降低出水硝酸氮，同时也能够处理利用微生物内源代谢物质作为碳源碳源不足问题，改善出水水质。
所以，A2O工艺因为不一样环境条件，不一样功效微生物群落有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳
被同时去除，并提升对CODNB去除效果。它能够同时完成有机物去除，硝化脱氮、磷过量摄取而被去除等功效，脱氮前提是NH3－－N应完全硝化，好氧池能完成这一功效，缺氧池则完成脱氮功效。厌氧池和好氧池联合完成除磷功效。
2.2.4二沉池
二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池和初沉池相同，按池内水流方向不一样，一样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。
本设计采取辐流式沉淀池。其特点有：运行好，很好管理。
2.2.6浓缩池
浓缩池作用是用于降低要经稳定、脱水处理过程或投弃污泥体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥含水率降低，污泥体积大幅度地降低，从而能够大大降低其它工程方法投资。污泥浓缩方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。
本设计针对污泥量大、节省运行成本，采取了重力浓缩方法，重力浓缩含有以下多个优点：①贮存污泥能力高；②操作要求不高；③运行费用少，尤其是电耗。缺点：①占地面积大；②会产生臭气；③对于一些污泥作用少。

第三章构筑物设计计算
1粗格栅

图 3-1-1 格栅计算示意图
1.1最大设计流量
最大设计流量：

1.2设计计算
1.2.1栅槽宽度
（1）栅条间隙数n个

式中Qmax------最大设计流量，m3/s；
α------格栅倾角，(o)，取α=60 0；
b ------栅条间隙，m，取b=0.021 m；
n-------栅条间隙数，个；
h-------栅前水深，m，取h=0.4m；
v-------过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s；
隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。
则：
则每组细格栅间隙数为31个。
（2）栅槽宽度 B
设栅条宽度 S=0.01m
栅槽宽度通常比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m;
则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2
=0.01×(31-1)+0.021×31+0.2
=1.15
单个格栅宽1.50m，两栅间隔墙宽取0.60m，
则栅槽总宽度 B=1.50×2+0.60=3.60m
1.2.2经过格栅水头损失 h1
（1）经过格栅水头损失 h1，m
h1=h0k

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，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，通常采取 3；
ξ--------阻力系数，和栅条断面形状相关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。
（2）栅后槽总高度H，m
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.085+0.3
=0.785m

1.2.3栅槽总长度L，m
（1）进水渠道渐宽部分长度l1。设进水渠道B1=0.8 m，其渐宽部分展开角度α1=20 0。

格栅和出水总渠道连接处渐窄部分长度l2，m

（2）栅槽总长度 L

式中：α1 ——进水渠道渐宽部分展开角度，，取α1 =20 ；
l2——栅槽和进水渠道连接处渐窄部分长度， m ；
H1——栅前渠道深， m , m。

1.2.4每日栅渣量W，m3/d

式中：W1——栅渣量，m3/103m3污水，取W1=0.03 m3/103m3污水。

格栅日栅渣量为：W = 0.85 > 0.2 m3/d，采取机械清渣。
1.2.5 格栅选型
表3-1-2 SG1.5格栅技术参数
项目
井宽B
m
栅条间距
mm
安装角度

电机功率
KW
卸渣高度
mm
参数
1.5
20
60°
1.5
750
2 提升泵房
2.1设计参数
本设计采取地下湿式矩形合建式泵房，土建一次完成。
2.2泵房设计计算
2.2.1集水池计算
最大设计流量为Q=1167m3/h，采取五台污水泵，三用两备，则每台污水泵设计流量为Q=389 m3/h；按一台泵最大流量时5min出水量设计，集水池容积V=Qt=33.3m3；取有效水深h=1.5，集水池面积F=V/h=50m2。集水池平面尺寸L×B=6m×4m，保护水深0.5m。
2.2.2水泵选型
进水管管底标高为285.00m，设计粗格栅前槽底标高为284.50m，则粗格栅前水面标高为284.80m。依据后继计算，水泵扬程取为8m。
选择型号为200QW-400-10-30污水泵。具体性能参数以下：
表3-2-1 200QW-400-10-30污水泵技术参数
型号
流量
m3/h
扬程
m
功率
KW
转速r/min
效率
出口
直径
200QW-400-10-30
400
10
30
980
77.8%
200

3 细格栅
3.1最大设计流量
最大设计流量：

3.2设计计算
3.2.1栅槽宽度
（1）栅条间隙数n个

式中Qmax------最大设计流量，m3/s；
α------格栅倾角，(o)，取α=60 0；
b ------栅条间隙，m，取b=0.01 m；
n-------栅条间隙数，个；
h-------栅前水深，m，取h=0.4m；
v-------过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s；
隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。
则：
则每组细格栅间隙数为65个。
（2）栅槽宽度 B
设栅条宽度 S=0.01m
栅槽宽度通常比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m;
则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2
=0.01×(65-1)+0.01×65+0.2
=1.49
单个格栅宽1.50m，两栅间隔墙宽取0.60m，
则栅槽总宽度 B=1.50×2+0.60=3.60m
3.2.2经过格栅水头损失 h1
（1）经过格栅水头损失 h1，m
h1=h0k

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，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，通常采取 3；
ξ--------阻力系数，和栅条断面形状相关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。
（2）栅后槽总高度H，m
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.25+0.3
=0.95m
3.2.3栅槽总长度L，m
（1）进水渠道渐宽部分长度l1。设进水渠道B1=0.8 m，其渐宽部分展开角度α1=20 0。

格栅和出水总渠道连接处渐窄部分长度l2，m

（2）栅槽总长度 L

式中：l1 ——进水渠道渐宽部分长度，m；
B1——进水渠宽， m ，取 B1=0.8m ；
α1 ——进水渠道渐宽部分展开角度，，取α1 =20 ；
l2——栅槽和进水渠道连接处渐窄部分长度， m ；
H1——栅前渠道深， m , m。

3.2.4 每日栅渣量W，m3/d1.72

式中：W1——栅渣量，m3/103m3污水，取W1=0.07 m3/103m3污水。

格栅日栅渣量为：W = 1.97> 0.2 m3/d，采取机械清渣。
3.2.5 格栅选型
表3-3-1 SG1.5格栅技术参数
项目
井宽B
m
栅条间距
mm
安装角度

电机功率
KW
卸渣高度
mm
参数
1.5
10
60°
1.5
750

4 沉砂池
4.1设计参数
考虑到本处理规模较小，若采取曝气沉砂池，则宽深比不符合规范，所以采取适宜于小型污水厂平流式沉砂池。
设置两组沉砂池，每组两个沉砂斗。按雨季最高日最高时流量Q=0.50 m3/s设计，每组沉沙池设计流量Q=0.25m3/s，
4.2设计计算
（1）沉沙池长度
沉砂池两闸板之间长度即为水流部分长度：
L=v×t
式中：t——最高时流量停留时间，取t=40s，v为最大流速，取为0.25m/s
L=10m
（2）水流断面面积

=0.5/0.25=2m2
（3）沉砂池总宽度B
B = n×b
式中： n ——池子分格数，个，设置 n =2。
b —— 池子单格宽度，b=1.2m。
则B = n×b= 2×1.2=2.4m
（4）有效水深h2
h2= A/B =2/2.4=0.84m
（5）沉砂室计算
沉砂量V：

式中： X ——城市污水沉砂量， m3106 m3污水，取 X =30m3106 m3污水；
K ——生活污水流量总改变系数，由设计任务 K =1.5。

T ——沉砂周期， d ，取 T = 2d 。

每个砂斗所需容积V1：

式中：N——砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有 2 个分格，沉砂斗个数为 4 个。

（6）沉砂斗尺寸
a．沉砂斗上口宽a，

式中：a1——斗底宽， m, 取 a1=0.5 m ；
h3——斗高，取0.35m
tan60°——斗壁和水平面倾角。
则：
b．沉砂斗容积V0

式中：a1——斗底宽， m, 取 a1=0.5 m ；
a——斗上口宽， m, 取 a=0.904 m ；
h3——斗高，取0.35m

c沉砂室高度h3’
h3’= h3+0.06L2
L2为过渡部分宽度，0.06为过渡部分坡度
L2=(L-2a-0.2)/2=（10-2×1-0.2）/2=3.9m
则h3’=0.35+0.06×3.9=0.58m
（7）沉砂池总高度H
取超高h1为0.3m
H=h1+h2+ h3’=0.3+0.84+0.58=1.72m
式中：h1——超高， m, 取 a1=0.3 m ；
h2——有效水深， m；
h3`——沉砂室高度，m。
（8）砂水分离器选择
依据设计排沙量，选择LSSF-260型砂水分离器。
表 3-4-1 LSSF-260型砂水分离器技术参数
型号
处理量
电动机功率
长度
宽度
LSSF-260
12l/s
0.37kw
3840mm
1170mm

5A2/O反应池计算

图3-5-1 A2/O反应池简图
5.1设计参数
（1）BOD5污泥负荷N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)
（2）回流污泥浓度XR=6600 mg/L
（3）污泥回流比R=100%
（4）混合液悬浮固体浓度 X=R/(1+R)× XR=1/2×6600=3300 mg/L
（5）混合液回流比R内
TN去除率

5.2设计计算
5.2.1反应池容积
（1）厌氧池设计计算，取平均停流时间1.8h
V厌＝1.5×28000/24×1.8＝2100m3
（2）各段水利停流时间和容积比厌氧池：缺氧池：好氧池＝1：1：3
即V好＝3×2100＝6300m3
5.2.2校核氮磷负荷
kgTN/(kgMLSS.d)
符合要求
kgTP/(kgMLSS.d)
符合要求
5.2.3剩下污泥量
依据规范，剩下污泥量可按下列公式计算：

其中Px=YQ(S0-Se)-KdVXV
式中：V——总容积，Y为污泥产率系数，取0.6kgVSS/kgBOD5
S0、Se——分别为进出水五日生化需氧量，Kd为衰减系数，取0.05
Xv——生物应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，取0.75X
f——SS污泥转化率，取0.6g MLSS/gSS
SS0、SSe——生物反应池进出水悬浮物浓度
ΔX=0.6×28000×（180-20）×0.001-0.05×6300×3.3×0.75+0.6×28000×0.001×（200-20）=2864kg/d
其中Px=YQ(S0-Se)-KdVXV=825kg/d
5.2.4反应池尺寸
反应池总体积V=2100×5=10500m3
设反应池2组，单组池容积 V单＝V/2=10500/2=5250 m3
有效水深 h＝4.0m
单组有效面积 S单＝V单/h＝5250/4.0＝1312.5㎡
采取5廊道式推流式反应池，廊道宽 b＝7.0m
单组反应池长度 L＝S单/B=1312.5/5/7.0=37.5m
校核： b/h=7.0/4.0=1.75(满足 1~2)
L/b=37.5/7.0=5.4（满足5~10）
取超高为1.0m，则反应池总高 H＝4.0+1.0＝5.0 m
5.2.5反应池进、出水系统计算
（1）进水管
单组反应池进水管段计算流量 Q1=Q/2=28000/2=0.162 (m3/s)
管道流速 v=0.8 m/s
管道过水断面积 A= Q1/v=0.162/0.8=0.202㎡
管径
取进水管管径DN500mm
（2）回流污泥管
单组反应池回流污泥管设计流量 Q内＝R×Q/2＝1×Q/2＝0.162 (m3/s)
取回流污泥管管径DN500mm
（3）进水井
反应池进水孔尺寸：
进水孔过流量Q2＝（1+R）Q/2＝Q＝0.324 (m3/s)
孔口流速 v＝0.6 m/s
孔口过水断面积 A＝Q2/v=0.324/0.6=0.54㎡
孔口尺寸取为 1.14m×0.5m
进水井平面尺寸取为 2.40m×2.40m
（5）出水堰及出水井
按矩形堰流量公式计算：

式中 Q3＝（1+R+ R内）Q/2＝2Q/86400＝0.685 (m3/s)
b——堰宽，取7.5m
H——堰上水头，m

出水孔过流量Q4＝Q3＝0.685 (m3/s)
孔口流速 v=0.6 m/s
孔口过水断面积 A＝Q/v＝0.685/0.6＝1.14 ㎡
孔口尺寸取为 1.0m×1.0m
出水井平面尺寸取为 2.4 m×2.4m
（6）出水管
反应池出水管设计流量Q5＝Q3＝0.685 (m3/s)
管道流速 v＝0.8m/s
管道过水断面 A＝Q5/v＝0.685/0.8＝0.856 ㎡
管径
取出水管径DN1000mm
校核管道流速v＝Q5/A＝0.685×4/3.14/1×1＝0.87 m/s
5.2.6曝气系统设计计算
（1）设计需氧量AOR
AOR=去除BOD5需氧量-剩下污泥中BODu氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩下污泥中NH3-N氧当量-反硝化脱氮产氧量
碳化需氧量D1=Q(S0-Se)/(1-e-0.23×5)-1.42Px
=28000×(0.2-0.02)/( 1-e-0.23×5)-1.42×825
=2432.8-825
=2580kgO2/d
硝化需氧量D2=4.6×Q×(N0-Ne)-4.6×12.4%×Px
=4.6×28000×（0.04-0.01）-4.6×12.4%×825
=1343-470
=873kgO2/d
生物污泥中含氮量为12.4%
每日用于合成生物污泥总氮为0.124×=108.3kg/d