摘 要

第一章 方案比选 1

第二章 设计概况 2

第三章 污水处理厂构筑物设计 3

3.1泵前中格栅 3

3.2 污水提升泵房 7

3.3 泵后细格栅 10

3.4涡流式沉砂池 14

3.5配水井 15

3.6 A2O生化池设计 16

3.7A²O生化池需氧量设计 21

3.8 辐流式二沉池 25

3.9絮凝沉淀池 28

3.10V型滤池的设计计算： 30

3.11 接触池 32

3.12消毒剂投加 33

3.13 辐流式重力浓缩池 36

3.14 贮泥池 39

3.15污泥提升泵房 40

3.16 污泥脱水机房 40

第四章 污水厂高程设计 43

第五章致谢 44

摘要

本次毕业设计是对芜湖市12万m3/d 城市污水处理厂进行工艺施工设计。主要任务是完成设计说明书，污水处理厂总平面图，高程图及各单项处理构筑物设计图。

本设计采用A2O工艺，厌氧池、缺氧池和好氧池组成。厌氧池主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。缺氧池的主要功能是脱氮。好氧池能够去除BOD、硝化和吸收磷。该污水厂的污水处理流程设计为:从泵房到沉砂池，进入A2/0反应池进入辐流式二次沉淀池，为达到国家出水一级A标准，进行深化处理，通过絮凝沉淀过滤去除水中杂志，再进入消毒池，最后出水;污泥流程设计为:从反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井，再由污水泵送入浓缩池然后进入贮泥池，再进入脱水机房脱水，最后外运处置。

关键词:生活污水 脱氮除鳞 A2/O 工艺 工艺设计

ABSTRACT

This graduation project is a process construction design for Wuhu 120,000 m3/d municipal sewage treatment plant. The main tasks are to complete the design instructions, the general plan of the sewage treatment plant, the elevation map and the design drawings of individual treatment structures.

The design uses A2O process, anaerobic tank, anoxic tank and aerobic tank. The main function of anaerobic tank is to release phosphorus and ammoniate some organic matter. The main function of anoxic tank is denitrification. The aerobic tank can remove BOD, nitrate and absorb phosphorus. The sewage treatment process of the sewage treatment plant is designed as follows: from pump house to sediment tank, into A2/0 reaction tank, into radial secondary sedimentation tank, in order to meet the national level A standard of effluent, to carry out further treatment, the magazines in water are removed by flocculation sedimentation filtration, then into disinfection tank, and finally effluent; the sludge process design is as follows: the surplus sludge discharged from the reaction tank enters the sludge collection and distribution well, and then by sewage. Pump into the concentration tank and then into the sludge storage tank, then into the dewatering room for dehydration, and finally shipped for disposal.

第一章 方案比选

A2O法：A2O系统，是厌氧、缺氧和好氧单元搭配组成，对于COD浓度不超过1000mg/L的城市生活污水，比较适合用A2O模式进行处理[3]

AB工艺：AB工艺是一种包括A段(吸附段)和B段(生物氧化段)的两段活性污泥法，A段水质和水量稳定的处理水被B段曝气池接收，并且B段没有受到冲击负荷的影响，去除有机污染物是B段的主要功能，B段曝气池的运行方式与活性污泥法相似。只有A段正常运行，B段的各项功能才能正常发挥。

SBR工艺：又称间歇式活性污泥法。本来SBR法的主体工艺设备只有一个间歇反应器,但随着城市化的推进，污水排放量越来越大，间歇反应器的需要则越来越多。SBR法缺点自动化控制要求高，要求有专门的排水设备滗水器，由于不设初沉池，水中易有浮渣[7]。

氧化沟工艺：氧化沟属于活性污泥法中的延时曝气法，具有工艺流程简单、管理方便、出水水质稳定、耐冲击负荷、曝气设备充氧效率高、搅拌力强等优点。但氧化沟低污泥负荷和长污泥龄的特点，导致其在运行能耗上并不具优势。

第二章 设计概况

本设计为吾湖戈江污水厂的设计，设计内容为城市污水，处理。
　　城市污水厂处理采用A2O工艺，该工艺具有出水水质好，脱氧率高，同，时消化反消化的优点，易于适应多种进水情况和出水要求的变化，容易维护，节能环保。
　　具体污水处理流程为：污水从市政管网进入污水厂管渠，经过中格栅，经过泵站提升到达细格栅，其次进入沉砂池，进入生化处理池，进入辅流式二沉池，进入接触池，最后达标排放至河流中。污水进管内径为2米，管底埋深为－3.2米，出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002一级A标准，处理水质排入长江。该处长江水位，最低水位低于污水拟建厂区地面2.8米，最高高水位低于拟建厂区1.1米。厂区征地后三通一平，地面水平。海拔标高31.56米。
污水处理厂处理后的出水优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

第三章 污水处理厂构筑物设计

3.1泵前中格栅

中格栅主要用于截流较大的污染物，造成水泵破坏，管路堵塞，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

⑼ 通过格栅的水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.3-0.4m。

1．设计参数：

污水处理厂的最大设计量Qmax=1.8 m³/s，污水处理厂的设计总变化系数Kz=1.3，见图4－1。

根据公式，栅前流速v1=0.75 m/s，得：h=1.09m

栅槽宽度B

1. 设栅条间隙数为n个

[9]

格栅设两组。

则:

=

② 栅槽宽度B

栅槽宽度B取0.25m。

设栅条宽度：S=10mm (0.01m)

则栅槽宽度：B=S(n-1) bn 0.2[10]=0.01×（44-1） 0.020×44 0.25=1.56m

则: [11]

[12]

③ 通过栅格的水头损失：

h1=h0k; [13]

h0=ξ.v2sina.k/2g; [14]

ξ=β(s/b)4/3

则:

=2.42×（0.01/0.020）4/3×sin60°×(0.92/19.6)×3

=0.103 m

（4）栅后槽总高度H

设栅前超高=0.35m,

则：栅前总高度：

栅后总高度：

（5）栅槽总长度L

L= L1 L2 0.5 1.0 H1/tanα[15]=0.742 0.371 0.5 1.07/ tan60° 1.0

=3.24m

（6）每日栅渣量W：

[16]

格栅选用2台无锡通用机械厂GH型链条式回转格栅除污机[19]。所选设备的技术参数为：选用GH-800型，格栅宽度800mm，有效栅宽500mm，槽深H＝1.5m，安装角度60°，栅条间隙20mm，设备总长3982mm，电动机功率0.75。

3.2 污水提升泵房

提升泵站用以提高水位，保证污水在后续构筑物中通过重力流而下，方便污水处理净化。

2.设计参数

污水处理厂的最大设计污水量Qmax=1.8m3/s。集水池和机器间分开，吸水管和叶轮被水淹没，内设机修间与值班室。泵站地下埋深为6.1m,其中基础为0.9米，水泵采用自灌式。

3.设计说明

4.集水间计算

选择圆形泵房，采用5台潜污泵（四用一备），每台水泵的流量为Q=2812.5/3=937.5m3/h=260.42L/s。

(1)集水间的容积W

采用相当于1台泵6min的容量。

W[17]=260.42×60×6/1000=93.76 m3 取W=94 m3

(2) 集水池面积F

有效水深采用H=2m

F=W/H=94/2=47m2

泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，地面高程为31.56m，地质条件为砂质粘土。

(3) 选泵前总扬程估算

经过格栅的水损为0.103m，集水池水位与所需提升高水位之间的差为: 3.2 2×0.55 0.103 2.0=6.403m (集水池有效水深采用H=2.0m)

设总出水管管底埋深0.4m

设管总长为15m，局部损失为沿程损失的30％，则泵站外管线水头损失为：

［15＋（5.68-2.43 0.3）］×3×1.3/1000=0.072m

泵站内的管道水头损失设为1.5m，考虑其安全水头1.0m,则估算出水泵的总扬程为：

H[18]=1.5 0.072 6.403 1.0=8.975m 取9m

(4) 选泵

④ 运行电动机型号ZD1Y12－4， N=0.4kw，n=1380r/min。

⑤ 钢丝绳绳径11mm，长度28m。

⑥ 轨道最小曲率半径1.5m，工字钢型号20a-45c GB706-65。

3.3 泵后细格栅

污水处理厂的最大设计污水量Qmax=1.8 m3/s，总变化系数Kz=1.3。

设计计算

栅前流速v=0.75 m/s，得：h=1.09m

（2）栅槽宽度B

① 栅条的间隙数n个

^[9]

格栅设两组。

则:

=

② 栅槽宽度B

栅槽宽度B取0.25m。

设栅条宽度：S=10mm (0.01m)

则栅槽宽度：B=S(n-1) bn 0.2^[10]=0.01×（88-1） 0.010×88 0.25=2m

(3）通过栅格的水头损失 ^[11]

② ：

^[12]

：

h₁=h₀k; ^[13]

h₀=ξ.v²sina.k/2g; ^[14]

ξ=β(s/b)^4/3

则:

=2.42×（0.01/0.010）^4/3×sin60°×(0.9²/19.6)×3

=0.26 m

（4）栅后槽总高度H

设栅前渠道超高=0.35m,

则：栅前槽总高度：

栅后槽总高度：

（5）栅槽总长度L

L= L₁ L₂ 0.5 1.0 H₁/tanα^[15]=1.66 0.83 0.5 1.13/ tan60° 1.0

=4.6

（6）每日栅渣量W：^[16]

式中：

格栅选用2台无锡通用机械厂GH型链条式回转格栅除污机^[19]。所选设备的技术参数为：选用GH-800型，格栅宽度800mm，有效栅宽500mm，槽深H＝1.5m，安装角度60°，栅条间隙20mm，设备总长3982mm，电动机功率0.75。

3.4涡流式沉砂池

2.设计参数

污水处理厂的最大设计污水量

沉砂池设2座，每座沉砂池设计流量

涡流式沉砂池计算草图见图4－4。

图4－4

3.设计计算

（1）规格选择

选择直径5.48m的涡流沉砂池

（2）参数校核

a．沉沙区体积V

b． HRT

③进水

出水

3.5配水井

1.设计参数

污水处理厂的最大设计污水量Qmax=1.8m3/s

2.设计计算

(1) 设2座

配水井容积：设T=6min，

(2) 配水井尺寸：水深取为h=5.00 m

配水井面积：

配水井尺寸：

3.6 A2O生化池设计

本设计为三组生化处理池，设计最大流量
Qmax=156000m3/d=6500m3/h=1.8m3/s

1. A2/O曝气池计算

好氧池停留时间，池容

1. 反应池有效深度

H=5m取超高为1.0m，则反应池总高H=5.0 1.0=6.0m

1. 反应池有效面积

好氧池：L×B×H=41×6×5m

尺寸校核

,

查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间，长、宽、高符合要求

1. 反应池进水系统计算

出水堰。按矩形堰流量公式:

堰上水头

1. 反应池回流系统计算

反应池回流污泥渠道设计流量

• 1. .混合液回流

混合液回流比

混合液回流量

管径

取泵房进水管管径DN700mm

1. 厌氧缺氧池设备选择
   • 1. 厌氧池、缺氧池搅拌设备

查《实用环境工程手册》，选取JBG-3型立式环流搅拌机4台，该机的性能参数及外形参数分别列于下表2中：

表2 JBG-3型立式环流搅拌机性能参数

• • 1. 污泥回流泵

反应池回流污泥渠道设计流量

回流泵房内设2台潜污泵(1用1备)，水泵扬程根据竖向流程确定。

选泵：查《实用环境工程手册》，选取200QW400-10型潜水排污泵，该泵的性能参数表3中：

表3 200QW400-10型潜水排污泵性能参数

• • 1. 混合液回流泵

混合液回流量

混合液由4条回流管回流到厌氧池

单管流量

泵房进水管设计流速采用

管道过水断面积

管径

取泵房进水管管径DN700mm

在好氧池与缺氧池之间设3台潜污泵(2用1备)

选泵：查《实用环境工程手册》，选取250WL675-10.1型潜水排污泵，该泵的性能参数表4中：

表4 250WL675-10.1型潜水排污泵性能参数

3.7A²O生化池需氧量设计

最大时需氧量与平均时需氧量之比

1. 供气量

1. 曝气池混合液中平均氧饱和度

设计中取，，，

• • 1. 所需空气压力

• • 1. 风机选型

选离心风机6台，5用1备，则每台风机流量Gf为：

• • 1. 曝气器数量计算

1. 曝气器个数

• • 1. 空气管路计算
       1. 供气主管道

取支管管径为DN200mm

3.8 辐流式二沉池

2.设计参数

某城市每日污水量为120000m³，总变化系数为1. 3 。拟采用活性污泥生物处理工艺，曝气池悬浮固体浓度为3000mg/L. 污泥回流比为 50%.要求二沉池底流浓度达到 9000mg/L

最大设计流量Qmax=1.8m3/s=6480m3/h

采用三座，表面负荷取1.4m3/（m2·h）

(2)池子直径D

,取45m

（3）校核堰口负荷q’

（4）

(5)

(6)

(7)

（8）

则

（9）

心立柱的直径为1.5m，池中心与周边落差

超高h1=0.3m，池总高

槽中水深

②布水孔数n0 布水孔平均流速计算公式为

取 t=650s ，Gm =20s-l ，水温为20℃时，v=1.06×10-6m2/s ，故

③孔距l

④校核Gm

合格

3.9絮凝沉淀池

设置两组，单池设计处理水量：

则单池设计处理流量为：

絮凝池的有效容积V：

则：

3.4 絮凝池的面积A：

则：

絮凝池的池高H：

H=H’ h＋h’

设每格为正方形，则边长为： 取2.80m，则每格网格的实际面积为：2.8×2.8＝7.84m²

絮凝池的分格数n：

则： 设计中取33个

校核絮凝时间t’:

则：

絮凝时间在12～20min之间，符合要求。

边长：，池内停留时间：设h2=0.7m,h3=0.866m

设污泥停留两天，污泥斗V=410.3m³，采用De200管道排出

3.10V型滤池的设计计算：

本设计为设计两座V型滤池，每座滤池设计水量为78000m3/d

1. 设计参数：

为：

；两天冲洗一次,反冲洗横扫强度为。

2. 设计计算：

（1）池体设计:

①滤池工作时间：

②滤池总面积F:

③滤池分格:

选双格V型滤池,单格宽,长,面积24.5m²,共四座,每座面积,总面积272m².

④校核强制滤速:

。

设水头损失为0.7m

3.11 接触池

2.设计参数

设计进水量Qmax=6480m3/h=1.8m3/s，采用氯消毒工艺，接触时间t=30min

图4-6 接触池计算草图

3.设计计算

(1) 接触池容积V:

V= Qmaxt=6480×0.5=3240 m3

(2) 采用矩形隔板式接触池3座，容积 V1=1080 m3。

(3) 取接触池水深h=2 m，单格宽b=3 m,则池长L=18×3=54m，水流长度L’=72×3=216

每座接触池的分格数=216/54=4格

(4)复核池容 由以上计算，接触池宽B=3×3=9m，长L=54m，水深h=3m

V1=9×3×54=1458gt;1080 m3

接触池出水设溢流堰

3.12消毒剂投加

氯是目前过内外应用最广的消毒剂，氯除消毒外还起催化作用，加氯操作简单，工业产品瓶装液氯来源可靠。

1.设计参数

日处理量Qd=156000 m3/d,二级处理后采用液氯消毒，投氯量按10mg/L计，仓库储量按 10天计算。

`

2.设计计算

(1) 加氯量G

G=0.001×10×156000/24=65 kg/h

(2) 储氯量W

W=15×24×G=10×24×65=15600 kg

(3) 加氯机及氯瓶

(4) 加氯间及氯库

加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室内

(5) 加氯间和氯库通风设备

根据加氯间及氯库工艺设计，加氯间总容积 ：

V₁=20×10×3.6=720 m³

氯库容积：

V₂=5.2×11×4.5=257.4 m³

为保证安全每小时换气 8-12次。

加氯间每小时换气量：

G₁=158.4×12=1900.8 m³

氯库每小时换气量：

G₂=257.4×12=3088.8 m³

加氯间选用两台台T35-11型通风轴流风机，配电功率0.180kw。

氯库选用两台T35-11通风轴流风机，配电功率0.120KW；并各安装一台漏氯探测仪，位置在地面以上0.2m。

3.13 辐流式重力浓缩池

⑷ 有效水深宜为4m，最低不低于3m；

2.设计参数：

图4-7污泥浓缩池计算草图

^[33]

则：

A0=A/3 = 695㎡

浓缩池的直径：

D=

污泥斗高度：

m

浓缩池深度：

H= h1 h2 h3 h4 h5=3.125 0.3 0.3 0.515 0.857=5.1m

(4) 浓缩后污泥体积

(5) 上清液回流流管

回流水量为0.0697m3/s,设回流管管径DN200mm,管内流速v=0.594m/s。

(7) 刮泥装置

(8) 排泥管

一般可按《室外排水设计规范》(GB50014-2006) 表4-1 的规定取值。

表 4-1 压力输泥管最小设计流速

排水管道采用压力流时，压力管道的设计流速宜采用0.7~2.0m/s

剩余污泥量,泥量很小,采用污泥管道管径DN300mm。

3.14 贮泥池

取池深H为4米，A=V/H=156.25

直径

3.15污泥提升泵房

污泥流量为0.003 m³/s，(污泥含水率99.3%，污泥浓度取1000kg/ m³)建一座污泥提升泵房，则污泥泵房流量Q=0.003 m³/s=10.8 m³/h， 3台水泵（2用一备）。

(2) 选泵

扬程：H=14.44-（-0.06）=14.5m，考虑安全水头则选扬程为15m的水泵，故选50WDL-15型立式污泥泵。

1. 泵房容积计算

根据污泥提升泵及泵房工艺设计，其总容积 ：

V=12×8×9=864 m3

3.16 污泥脱水机房

1． 脱水污泥量的计算

脱水后污泥量：

脱水后干泥重：M=Q（1-P2）×1000

则： Q=518.4×=103.68 m3/d

M=103.68×（1-75%）×1000=25920㎏/d

设计中选用DY—3000型带式压滤机，其主要技术指标为，干污泥产量600Kg/h,泥饼含水率为75%，絮凝剂聚丙烯酰胺投量按干泥量的2.0‰计，设计中共采用3台带式压滤机， 其中2用1备，工作周期定为24小时，，则每台处理的泥量为：

M=QTn =600×24×2=28800 Kg/d，可以满足要求

2）附属设施

1） 溶药系统

①溶液罐 V=

设计中取a=0.2%，b=1%，n=2，每天配制一次,所以

V=（25920×0.2%）/（1000×1%×2）=2.592（m3）

2）空气净化装置

污泥脱水过程中有臭味产生，设计中采用木屑和生物炭滤床的方式对空气进行净化。采用三组空气净化器，在每台带式压滤机上部设集气罩，由通风机将臭气送至净化器。

泵，以改善污泥的脱水性能，提高压滤机的生产能力。污泥经脱水干化后，变为泥饼由卡车运送至填埋厂进行填埋。到此污水厂污泥处理结束。

脱水机房的尺寸为50m10m3.0m，房内包括值班室，加药间和污泥外运存车处。

第四章 污水厂高程设计

本设计为A2O水处理工艺，最低水位低于污水拟建厂区地面2.8米，最高高水位低于拟建厂区1.1米，设由接触式消毒池最低处排出水位高于长江最高水位0.5m，所有构筑物标高如下表：

第五章致谢

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