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城市污水处理工艺设计

目 录
摘 要 4
第1章 课程设计任务 5
1.1 设计题目 5
1.2 原始资料 5
1.3 出水要求水质 5
1.4 设计内容 5
第二章 概述 6
2.1城市污水概论 6
2.2研究目的和意义 6
2.3水质分析 6
2.4设计数据 7
第三章 工艺流程 8
3.1国内外治理现状 8
3.2各工艺对比分析 8
3.2.1 氧化沟工艺 8
3.2.2 缺氧-好氧生物脱氮工艺（A1／0工艺） 9
3.2.3厌氧-好氧生物除磷工艺（A2/O工艺） 10
3.2.4厌氧-缺氧-好氧生物除磷工艺（A2/O工艺） 10
3.2.5 SBR工艺 11
3.3工艺流程 12
3.4工艺说明 12
3.4.1格栅 12
3.4.2进水泵房与集水井 13
3.4.3沉砂池 13
3.4.5接触消毒池 14
第四章 设计说明 17
4.1格栅 17
4.1.1格栅 17
4.1.2设计草图 18
4.2 污水提升泵站 18
4.3曝气沉砂池 18
4.4 SBR反应池 20
4.4．1SBR池设计计算 20
4.4．2 SBR池空气管平面布置图 21
4.5接触消毒池 22
4.5.1接触消毒池与加氯间 22
4.6污泥处理系统 23
4.6.1污泥浓缩池 23
4.6.3污泥脱水机房 24
参考文献 24

摘 要

【摘 要】 本设计为城市污水处理工艺设计，污水处理的规模是50000m3/d，生活污水的主要污染物质是ph、BOD、COD 、SS、总氮、重金属、总有机碳 等。
SBR法的全称是间歇式活性污泥法。这是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。该工艺不设二沉池和污泥回流设备，且曝气池容积也小于连续式，所以它的工艺流程简单，氧利用率高，基建费用和运行费用均较低，不易产生污泥膨胀。同时通过对运行方式的调节，具有脱氮除磷的功能，且处理水水质优于连续式。但该工艺要求程序控制，自动化水平较高。

【关键词】 生活污水 脱氮除磷 SBR工艺 生物处理

第1章 课程设计任务

1.1 设计题目

1.2 原始资料
1．处理流量Q=50000m/d
2．水质情况：
BOD5=150mg/L； CODcr=200mg/L； SS=200mg/L； 氨氮=30 mg/L； 磷酸盐=4.0 mg/L
1.3 出水要求水质
污水处理厂的排放指标为：
BOD5：≤ 30 mg/L； CODcr：≤ 120 mg/；SS：≤30 mg/L；氨氮：≤30 mg/L
1.4 设计内容
1．方案确定
按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。
2．设计计算
进行各处理单元的去除效率估；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算，效益分析及投资估算。
3．平面和高程布置
根据构筑物的尺寸合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。

第二章 概述
2.1城市污水概论
城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。 城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。

2.2研究目的和意义
水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物。与我们人类密切相关的是淡水。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%。因此，保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。在我国，淡水资源人均不超过2545立方米，不到世界人均的1/4，因此我们更应该保护和珍惜水资源。
理论是用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚固的实践基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握污水处理工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

2.3水质分析

2.4设计数据
本设计是根据任务书给定的出水水质所设计的，详见下表：
表1-2出水指标
Q(m3/d)
指标
BOD（mg/l）
CODcr（mg/l）
SS（mg/l）
氨氮
50000
出水水质
≤30 mg/L
≤3120mg/L
≤30 mg/L
≤30 mg/L

第三章 工艺流程
3.1国内外治理现状

A2/O工艺
3.2各工艺对比分析
3.2.1 氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法的一种变形，它把连续环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展，氧化沟技术已远远超出最初的实践范围，具有多种多样的工艺参数、功能选择、构筑物形式和操作方式。如卡鲁塞尔氧化沟、三沟式（T型）氧化沟、奥贝尔（Orbal）氧化沟等。
优点：
（1）适合设计流量较大时使用。用转刷曝气时，设计污水流量可以达到数百立方米每日。用叶轮曝气时，设计污水流量可达数万立方米每日。
（2）混合液可以在池内循环流动，循环流量一般为设计流量的30~60倍。
（3）氧化沟的流型为循环混合式，污水从环的一端进入，从另一端流出，具有完全混合曝气池的特点。
（4）可利用操作间歇时间使沟内混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通过氧化沟内污泥收集器排除。
（5）工艺简单，管理方便，处理效果稳定。
缺点：
（1）处理构筑物较多；
（2）回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；
（3）容积及设备利用率不高。

图2-1 氧化沟工艺流程图
3.2.2 缺氧-好氧生物脱氮工艺（A1／0工艺）
A1/O 法是缺氧—好氧生物脱氮工艺的简称。开创于80 年代初，因为它将缺氧反硝化反应池置于好氧硝化反应池之前，所以故该工艺又称为前置硝化生物脱氮工艺。是目前实际工程中应用较多的简单生物脱氮工艺。其基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再经过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从废水中脱氮的目的。传统活性污泥法中，污水中氮磷的去除量仅为微生物细胞合成而从污水中摄取的数量，其去除率低，氮为20%~40%，磷为5%~20%，而A1/O 工艺的脱氮率可达70%～80%。
A1/O法工艺的优点：
（1）流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大的节省；
（2）反硝化缺氧池以原污水为碳源，不需外加有机碳源，降低了运行费用并可获得较高C/N比，保证了充足的反硝化；
（3）此工艺的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机物进一步去处，提高出水的水质；
（4）好氧池在缺氧池后，由于反硝化消耗了部分碳源有机物，可以减轻其后耗氧池的有机负荷。而且反硝化产生的碱度可以补偿硝化所需的碱度；
A1/O法工艺的缺点：
（1）脱氮效率不高，一般在70%—80%之间；
（2）如果沉淀池运行不当，则在沉淀池内会发生反硝化反应，造成污泥上浮，使处理的水质恶化；
（3）如提高脱氮效率，必须加大内循环比，会使运行费用增高；
（4）内循环混合也来自曝气池（硝化池），含有一定的溶解氧，使反硝化难于维持理想的缺氧状态，一般脱氮率难于达到90%。

图2-2 分建式A1／0系统工艺流程
3.2.3厌氧-好氧生物除磷工艺（A2/O工艺）
A2/O工艺由前段厌氧池和后段好氧池串联组成。污水和回流污泥进入该池，在水下搅拌器的帮助下，混合。回流污泥中的聚磷菌在厌氧池吸收一部分有机物，并释放出大量的磷。混合液从厌氧池流入好氧池后，污水中的有机物被氧化分解，聚磷菌吸收比在厌氧条件下所释放的更多的磷，排出剩余污泥使污水中的磷得到去除。
出水
进水
格 栅
沉 砂 池
厌氧池
好氧池
沉 淀 池
污 泥 回 流
剩余污泥

图2-3 A2/O除磷工艺流程图
3.2.4厌氧-缺氧-好氧生物除磷工艺（A2/O工艺）
A2/O工艺（1）（2）（3）（4）处理效率高，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。A2/O工艺（1）（2）（3）A2/O工艺流程图3.2.5 SBR工艺
SBR法是在单一的反应池内进行活性污泥处理工艺，并使污水处理的单元操作以时间的形式连续地进行处理的方法。工序组成有：进水→曝气→沉淀→排水→闲置。
传统SBR工艺脱N除P大致可分为五个阶段：阶段A为进水搅拌，在该阶段聚磷菌进行厌氧放磷；阶段B为曝气阶段，在该阶段除完成BOD5分解外，还进行着硝化和聚磷菌的好氧吸磷；阶段C为停止曝气、混合搅拌阶段，在该阶段内进行反硝化脱氮；阶段D为沉淀排泥阶段，在该阶段内既进行泥水分离，又排放剩余污泥；阶段E为排水阶段。在阶段E后，有的根据水质要求还设有闲置阶段。
SBR的优点：
（1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；
（2）工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基建费用和运行费用较低；
（3）此工艺用于工业废水处理，不需要设置调节池；
（4）污泥的SVI 较低，污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象；
（5）调节SBR 的运行方式，可以具有去除BOD 和脱氮除磷的功能；
（6）当运行管理得当时，出水的的水质优于连续式；
（7）其运行操作、参数控制可实现自动化控制，以使其最佳运行；
SBR的缺点：
（1）脱氮、除磷能力一般，出水水质不稳定；
（2）间歇曝气、间歇排水的自动化程度高，对工人素质要求较高；
（3）操作、管理、维护较复杂，不适合大型污水处理厂；
3.3工艺流程
综上所述，能够满足脱氮除磷的污水处理工艺很多，其基本原理都是相同的，每一种工艺均各有特点，分别适用于各种不同场合，应该具体问题具体分析后加以采用。本设计采用SBR法。
进水
中格栅
平流沉砂池
SBR池
消毒池
出水
浓 缩 池
脱 水
泥饼外运
鼓 风 机 房
集水池
提升泵
污泥

图2-5 工艺流程示意图
3.4工艺说明
3.4.1格栅
格栅是由一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或者进水泵站集水井的进口处，拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。去除可能堵塞水泵机组及管道的较粗大悬浮物，设置筛网截留较细的悬浮物，保证后续处理设施能够顺利运行。它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条。格栅按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。考虑到整个污水处理系统的正常运行，污水处理厂一般都设置有粗细两道格栅。根据清洗方法的不同，格栅设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。本设计栅渣量大于0.2m3/d,为节省劳力，选用机械清渣，由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组细格栅即可满足要求。
3.4.2进水泵房与集水井
在泵房前面设置一集水井，泵房与集水井合建。两者一起对水量进行调解。当后面构筑物发生故障或需要进行设备检修时，可以在集水井上设置一个闸阀，将污水排放，污水不能进入到处理系统中去，就可以进行维修检修。
本设计水量较小为5000m3/d，采用合建式圆形污水泵房，自灌式工作。因为圆形结构受力条件好，便于施工，工程造价低。当泵房直径为7～15m时，工程造价比矩形低。此外，采用自灌式工作，水泵启动方便，易于根据集水井中水位实现自动操作，不仅可以保护泵，还可以降低工人的劳动强度。
3.4.3沉砂池
城市生活污水中含有无机悬浮颗粒，这些无机悬浮颗粒物质会对后序生物处理过程中，所使用的活性污泥的活性产生不良的影响。当这些物质沉降下来后，还会对污泥的处理带来不便。所以，在无机悬浮颗粒进入生物处理阶段前，必须设置沉砂池去除这些物质。目前污水处理实例应用中，使用的沉砂池有4 种：平流式、曝气式和钟式。通过比选和进出水水质的状况，本设计决定采用曝气沉砂池，对相对较小流量的城市污水进行处理。普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池可以克服这一缺点[4]。
3.4.3.1平流沉砂池
优点：
(1) 平流沉砂池截留无机颗粒效果较好；
(2) 其工作稳定，结构简单；
(3) 排砂方便；
缺点：
(1) 平流沉砂池的尘砂中含有约10%的有机物，这些有机物给砂的处理带来许多不便；
(2) 保持0.3m/s，的水平流速比较困难，因进水流量变化幅度大；
(3) 现有恒定水平流速的设施不是很理想，比例流量堰有时会在池底形成较高的流速而将沉淀的砂粒冲起；
(4) 流量控制堰头水头损失过大，达设计水深的30—40%；
3.4.3.2曝气沉砂池
优点：
(1) 在沉砂效果相同的条件下，适应变化流量能力最强；
(2) 水头损失小；
(3) 通过控制曝气强度，可使沉淀下来的砂粒的腐化有机物的含量降低；
(4) 只要调节现场操作条件既可改变其除砂的性能，运行灵活度大；
(5) 可以在一级处理前作为混合、絮凝、预曝气之作用。可以改善进水的腐化状况从而提高后续的处理效果；
缺点：
(1) 能耗比其它沉砂池都高；
(2) 运转劳动力较多；
(3) 如何获得良好的螺旋环流流态挡板的位置，良好的砂斗和排砂系统等在设计上还存在许多疑问；
(4) 释放有害气体；
3.4.3.3钟式沉砂池
优点:
(1) 适应流量变化的能力比较强；
(2) 水头损失小，典型的损失仅为6mm，
(3) 细砂粒去除率较高，140（0.104mm）目的细砂粒去除率可达73%左右；
(4) 机械的传动部分在水面以上，便于维修；
(5) 动能效率较高；
缺点：
(1) 国外公司的专有产品和技术设计，技术成本比较高；
(2) 搅拌浆会缠绕纤维状的物体；
(3) 砂斗内的砂子因为被压实而抽排困难，往往需要高压水或空气去搅动。空气提升泵房往往不能有效的抽排细砂；
(4) 池子本身虽占地小，但由于要求切线方向进水并且进水渠道直线较长，池子数目多于两个时，配水比较困难，占地也大。
3.4.5接触消毒池
3.4.5.1消毒剂
常用的消毒方法有氯、二氧化氯、臭氧、紫外线等。目前我国的城市给水排水普遍采用氯来消毒，可以投加液氯、漂白粉、漂白精、次氯酸钠等。
表2-2几种常见消毒剂的性能比较
项目
液氯
次氯酸钠
二氧化氯
臭氧
紫外线
杀菌有效性
较强
中
强
最强
强
效能：
对细菌
对病菌
对芽孢

有效
部分有效
无效

有效
部分有效
无效

有效
部分有效
无效

有效
有效
有效

有效
部分有效
无效
一般投加量(mg/l)

5~10

5~10

5~10

10

接触时间
10~30min
10~30min
10~30min
5~10min
10~100s
一般投资
低
较高
较高
高
高
运转成本
便宜
贵
贵
最贵
高
优点
技术成熟，
投资设备简
单，有后续
消毒作用
可用海水或
浓盐水作原
料，也可购买
上坪次氯酸
钠，使用方便
使用安全可
靠，有定型产
品

能有效的去除污水中残留有机物、色、臭味，受PH、温度影
响
杀菌迅速，无化学药剂
缺点

有臭味，残
毒，使用时
安全措施要
求高
现场制备设
备复杂，维护
管理要求高
需现场制备，
维护管理要
求较高
需现场制备，设备管理复杂，剩余臭氧徐做消毒处理
消毒效果受出水水质影响较大。设备无定型产品，货源不足
适用条件

中、大型污
水处理厂，
最常用方法

中、小型污水
处理厂

中小型污水
处理厂

要求出水水质较好，排入水体的卫生条件高的污水厂
小型污水厂，随着设备逐渐成熟，正日益广泛应用

消毒剂的选择应考虑六个因素：
1. 杀死病原体的效果，
2. 剩余消毒剂及剩余消毒剂的稳定性；
3. 对水质感官会造成什么影响；
4. 消毒副产物的毒理学评价；
5. 工程实践中控制和监测的难易程度；
本设计采用液氯作为消毒剂。氯气是一种黄绿色气体，有刺激性，有毒，极容易被压缩成琥珀色的液氯。在常温常压下，液氯易气化。氯气能溶于水，与水发生水解作用，生成次氯酸，并进一步离解成离子。

3.4.5.2接触池
接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，是消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果。设计合理的接触池应是污水的每一个分子都有相同的停留时间，也就是说水流处于100%的推流。采用的消毒方法不同，接触池停留时间、形式也不同。本设计采用纵向折流反应池
3.4.6污泥浓缩方式
降低污泥中的含水率，可以采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的含水率，减少污泥体积，能够减少池容积和处理所需的投药量，减小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。具有一定规模的污水处理工程中常用的污泥浓缩方法主要有重力浓缩.溶气气浮浓缩和离心浓缩[6]。本设计采用间歇式重力浓缩池。
表2-3 各污泥浓缩法优缺点比较

停留时间长、池容大，污泥可能腐化发臭和脱N上浮

停留时间短，池容小，污泥不会腐化发臭和脱N上浮
运行费用高，系统复杂，管理麻烦

离心浓缩
设备紧凑、用地省
能耗大，需另投加一定的高分子聚合物
3.4.6.2污泥脱水方式
污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其质量。有自然干化和机械脱水两种方式。其中污泥脱水机械，目前主要采用的有带式压滤机、板框自动压滤机和离心脱水机三种类型。
上述三类污泥脱水设备各有特点，选型时应结合工程规模、场地条件、管理水平、资金条件等实际情况，主要从设备运行可靠性、系统自动化程度、污泥脱水效果、建设投资和处理成本等方面综合考虑进行合理选型。鉴于以上影响因素，本设计采用带式压滤机。

第四章 设计说明
4.1格栅
4.1.1格栅
1.设计说明 
格栅的截污主要对水泵起保护作用，采用中格栅，提升泵选用螺旋泵，格栅栅条间隙为25mm。
设计流量：平均日流量Qd=5万m3/d=2008.3m3/h=0.58m3/s
Qmax=KzQd=1.50×0.58=0.87m3/s
设计参数：栅条间隙e=25.0mm,栅前水深h=1.2m，过栅流速v=0.6m/s，安装倾角a=75o
2.格栅计算
a.栅条间隙数n为
n=Qmax×(sina)1/2÷ehv=0.87×(sin75。)1/2÷（0.025×1.2×06）≈48条
b.栅槽有效宽度B
设计用直径为10mm圆钢为栅条，即S=0.01m。
B=S(n-1)+en=0.01×(48-1)+0.025×48=1.58m
原污水来水面埋深为-2.5m,栅槽深度3.7m。
格栅间占地面积10.0×4.1=41.0m2
c.栅槽高度计算
过栅水头损失h1
h1=K×(s/e)4/3(v2/2g)×sina=3×(0.01/0.025)4/3×0.71×0.71×sin75./19.6=0.06m
设超高水深h3=0.3m则h=h1+h2+h3=1.2+0.06+0.3=1.56m
3.栅渣量计算
对于栅条间隙e=25mm的格栅，对与城市污水，每单位体积污水拦截污物为W1=0.05m3/103m3。每日渣量为：
W=Qmax W1×86400/(Kz×1000)=3.54m3/d
拦截污物量大于0.2 m3/d，须机械格栅。

4.1.2设计草图
h1
H
h1
h
h2
L2
1000
H1/tanα
500
L1
B2
BI
H1

图3-1 粗格栅计算草图
B1—进水渠宽；B—栅槽宽度；L1—进水渠道渐宽部分的长度；L2—栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度；h—栅前水深；h1—通过格栅的水头损失； h2——栅前渠道超高；H—栅后槽总高度；H1—栅前渠道深；
4.2 污水提升泵站
1.设计说明：
采用SBR工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水提升后入曝气沉砂池。然后自流通过SBR池、接触消毒池。设计流量Qmax=3132m3/h。
2.设计选型：
污水经消毒池处理后排入市政污水管道，消毒水面相对高程为±0.00m，则相应SBR池、曝气沉砂池水面相对高度分别为1.00和1.60m。
污水提升前水位为-2.50m，污水总提升泵流程为4.00m，采用3台螺旋泵两备一用，其设计提升高度为H=4.50m。设计流量Qmax=3132m3/h，单台提升流量为1566m3/h。
4.3曝气沉砂池
1.设计说明：
污水经螺旋泵提升后进入平流曝气沉砂池，分为两格。
沉砂池池底采用多斗集砂。
设计流量Qmax=3132m3/h=0.87m3/s，设计水力停留时间t=2.0min，水平流速v=0.08m/s，有效水深H1=2.0m。
2.池体设计计算：
a.曝气沉砂池有效容积V
V=Qmax/60×t=2610/60×2.0=105m3
每格池的有效容积为53 m3
水流断面积A= 53/2=26.5m2；
b.沉砂池水流部分的长度L
L=V×t=0.08×2.0×60=9.60m
取L=10.0m。
则单格池宽为26.5/10=2.65 m
总池宽为2*2.65=5.3 m
3.曝气系统设计计算：
采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。
设计曝气量q=0.2m3/(m3.h)
空气用量Qa=qQmax=0.2×3132=940/h=15.67 m3/min
供气压力p=15kPa
穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置两根穿孔曝气管，每格两根，总共4根。
曝气管管径DN100mm，送风管管径DN150mm。
4.进水、出水及撇油
污水直接从螺旋泵出水渠进入，设置进水挡板，出水由池另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙高度均为1.5m。
5.排砂量计算：
对于城市污水曝气沉砂工艺，产生砂量约为x1=2.0~3.0m3/105m3
每天沉砂量Qs=Qmax×x1=75000×3.0×10-5=2.25m3/d
含水率为P=65%
假设储砂时间为 t=4.0d
则存砂所需要容积为
V=Qs×t=2.25×4.0=10.0m3
折算为 P=85.0%的沉砂体积为
V=10×(100-65)/(100-85)=23.3m3
每格曝气沉砂池设两个砂池，共四个砂斗，砂斗高2.65 m，斗底平面尺寸（0.5×0.5）m2。
砂斗总容积为V
V=4×2.65/3×（2.65×2.65+0.5×0.5+2.65×0.5）=30.39m3
每组曝气沉砂池尺寸为 L×B×H=10.0×5.3×5.4

4.4 SBR反应池
4.4．1SBR池设计计算
污水进水量50000m3/d，进水BOD5= 150 mg/L ，水温12～30℃，处理水质BOD5= 30 mg/L
1．参数拟定：
BOD—污泥负荷：NS=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);
反应池数： n=4;
反应池水深： H=5.5m;
主预反应区容积比：9：1
排出比： 1/m=1/3;
活性污泥界面以上最小水深：ε=0.5m;
2. 根据实际工程经验设计反应池运行周期各工序时间：
进水——曝气——沉淀——排水排泥——闲置
2h 4-5h 1h 1 h 0.5h-1 h
3． 反应池容积计算：
a．污泥量计算：
MLSS =MLVSS/0.75=QSr/0.75Ns=50000*(230-20)/(1000*0.75*0.15)=93333kg
设沉淀后的污泥SVI=150ml/g，污泥的体积则为1.2*SVI* MLSS=16800 m3
b．SBR池反应池容积计算：
SBR池反应池容积 V=Vsi+Vf+Vb
式中 Vsi——代谢反应污泥的容积
Vf——反应池换水容积
Vb——保护容积
Vf为换水容积 Vf=50000/24*2=4167 m3
Vs=16800m3单池的污泥容积为：Vsi=16800/4=4200 m3
则V=Vsi+Vf+Vb=8367+Vb
c．反应器的尺寸构造如下：
设计反应池为长方形方便运行，一端进水一端出水，SBR池单池的平面面积为60*30 m2，水深5.5 m，池深6.0 m。
单池的容积为V=60*30*5.5=9900 m3，推算出保护容积为Vb=1533m3。
总的容积为4*9900=39600 m3
d．反应器的运行水位计算如下：
排水结束时水位：h1=3.0 m
基准水位h2=3.5 m
高峰水位h3=5.5 m
警报，溢流水位：h4=5.5+0.5=6.0m
污泥界面：h5= h1-0.5=3 -0.5=2.50m
4．需氧量计算：
R=a’·Q·Sr+b’·V ·XV
表3-2生活污水的a’ b’的取值a’：0.42—0.53， b’：0.18—0.11。此设计中a’ =0.55；b’=0.15
R=0.55*50000*0.21+0.15*50000*0.21/0.15=16275kg/d
Qmax=Q·1.4=22785 kg /d
曝气时间以4.5h计，则每小时的需氧量为：
22785/24*4.5=4367kgO2/h
每座反应池的需氧量：=4367/4=1092kg/h
5．上清液排出装置：撇水器
污水进水量Qs=50000m3/d，池数N=5，周期数n=2，则每池的排出负荷量为: 选7台BSL600型连杆式旋摆滗水器。出水管直径500mm，滗水高度2~5m。设排水管的水平流速为2m/s则排水量为4608m3/h，排水时间为0.9小时。
6．剩余污泥量计算以及排泥系统的设计：
a． 剩余污泥量：
剩余污泥量主要来自微生物的增值污泥以及少部分的进水悬浮物构成，计算公式为
W=a*(L0-Le)*Q-b*V*XV
其中a——微生物代谢增系数，取0.8
b——微生物自氧化率，取0.05
W=a*(L0-Le)*Q-b*V*XV
= a*(L0-Le)*Q-b*Qsr/Ns
=（a-b/Ns）*Q*Sr
=4935kg/d
b．湿污泥量（剩余污泥含水率P=99%）：
Q= W /（1-P）=493m3/d。污泥龄θC：θC =0.77/kdfb=0.77/（0.05*0.63）=24.6d
4.4．2 SBR池空气管平面布置图
7.5m
15m
供气干管
供气支管

图3-1 SBR池空气管平面布置图
4.5接触消毒池
4.5.1接触消毒池与加氯间
1.设计说明
设计流量Q=50000m3/d=2083.3 m3/h；水力停留时间T=0.5h；设计投氯量为C=3.0~5.0mg/L
2.设计计算
a 设置消毒池一座
池体容积V
V=QT=2083.3×0.5=1041.65 m3
消毒池池长L=30m,每格池宽b=5.0m，长宽比L/b=6
接触消毒池总宽B=nb=3×5.0=15.0m
接触消毒池有效水深设计为H1=4m
实际消毒池容积V`为
V`=BLH1=300×15.0×4=600m3
满足要求有效停留时间的要求。
b加氯量计算
设计最大投氯量为5.0mg/L；每日投氯量为W=250kg/d=10.4kg/h。
选用贮 氯量500kg的液氯钢瓶，每日加氯量为0.5瓶，共贮用10瓶。每日加氯机两台，一用一备；单台投氯量为10~20kg/h。
C 混合装置
在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。混合搅拌机功率No为
No= μQTG2/100
式中QT—— 混合池容，m3；
μ—— 水力黏度，20℃时μ=1.06×10-4kg.s/m2；
G—— 搅拌速度梯度，对于机械混合G500s-1。
No=1.06×10-4×0.58×30×500×500/(3×5×100)=0.30kw
4.5.2接触池示意图

2.5m
2.5m
2.5m
6m

图3-2 接触池示意图
4.6污泥处理系统
4.6.1污泥浓缩池
水厂排泥的含固率一般很低，仅在0.05%~0.5%左右，必需进行浓缩处理。
4.6.1.1设计参数
有效水深一般取h=4m；
污泥含水率P=99.2%，浓缩后含水率P1=96%；
污泥固体负荷，（污泥固体负荷采用：20～30）；
进泥2h,污泥浓缩时间16h，贮泥时间4h，排水排泥t=2h。
4.6.1.2设计计算
(1)浓缩池污泥总流量QS=25m3/d （3—52）
(2)污泥固体浓度C=W/QS=25*1000*(1-99.2%)/25=8kg/m3 （3—53）
(3)浓缩池所需表面积 （3—54）
(4)浓缩池直径, 取D=3.0m （3—55）
(5) 浓缩池工作部分的高度h1
（3—56）
污泥浓缩池采用φ3.0*2.4m
(6)浓缩池总高度
设浓缩池缓冲层高度h2为0.3m，超高h3为0.3m，则浓缩池总高度为：
H=h+h1+h2+h3 =4.0+2.5+0.3+0.3=7.1m （3—57）
(7)浓缩后污泥体积V
（3—58）
4.6.3污泥脱水机房
根据所需处理污泥量，选用带式压滤机2台，1台使用，1台备用。
4.7结语
随着现代科学技术水平的不断发展，我们的生活水平也在在逐渐提高，但是我们生存的环境却污染越来越严重，特别是我们生活的城市，环境污染问题已经成为城市经济发展需要解决的重要课题。为了更好地解决城市环境污染问题，我们要不断探索环境污染的防治技术，但是在在城市环境污染的治理中单纯的依靠技术手段是不可取的，需要加强对环境保护综合管理，坚持管理和技术手段相结合，从而更好地解决城市环境污染问题，创建和谐的城市生活环境。
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