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1、 污水处理厂 设计说明书 F0516101 李博潇 5051619017 1 概述概述 1.1 主要设计内容主要设计内容 1.1.1 根据所给的原始资料，计算进厂的设计流量和水质污染浓度； 1.1.2 根据水质情况，地形和上述计算结果，确定污水处理方法和污水、污泥处理的流量以及有关的处理构筑物； 1.1.3 对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸； 1.1.4 进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计，绘制平面布置与高程图。 1.1.5 进行污水处理构筑物设计水量衡算。 1.2 污水厂设计原则污水厂设计原则 1.2.1 校核水处理构筑物的处理能力，水处理单体构筑物基
2、本上按最大时流量进行设计； 1.2.2 污水厂应按近期设计，考虑远期发展； 1.2.3 污水厂设计时应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足处理要求，能够达到系统正常 70的处理能力； 1.2.4 污水厂机械化和自动化程度，应本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定，逐步提高； 1.2.5 设计中必须遵守设计规范的规定。但是对于确实行之有效，经济效益高，技术先进的新工艺，新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。 1.3 平面布置设计原则平面布置设计原则 1.3.1 布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠
3、的长度，并便于操作管理。 1.3.2 充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填，挖土方量和施工费用。 1.3.3 各构筑物之间连接管渠应简单，短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便；此外，有时也需设置必要的超越管道，以便于一构筑物停产检修时，为保证必须处理的数量采取应急措施。 1.3.4 建筑物布置应注意朝向和风向； 1.3.5 生产区和生活区应尽量分开； 1.3.6 对于分期建设的项目，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。 1.3.7 还应考虑分期施工方便。 1.4 面积确定面积确定 1.4.1 生产构筑物及建筑物平面尺寸由设计计算确定； 1.4.2 生活辅助建
4、筑面积应按水厂管理体制，人员编制和当地建筑标准确定。生产辅助建 筑物面积根据水厂规模，工艺流程和当地具体情况确定； 1.4.3 当各构筑物和建筑物的个数和面积确定之后，根据工艺流程和构筑物及建筑物的功 能要求，结合地形和地质条件，进行平面布置。 1.5 高程布置原则高程布置原则 1.5.1 在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内，水头损失应通过计算确定，并留有余地。 1.5.2 水头损失应包括构筑物内集水槽（渠）水头跌落损失在内。 1.5.3 当各个单体的水头损失确定之后，并可进行构筑物高程布置。
5、构筑物高程布置与厂区地形，地质条件及所采用的构筑物形式有关。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，高程布置中要避免生化池和二沉池埋入地下过深而增加工程造价； 1.5.4 管道铺设因地制宜，采用合适的埋深。 2.设计任务及工艺选择设计任务及工艺选择 2.1 设计原始资料设计原始资料 设计水量 3 万 m3/d，进水管管底标高-4.50m，排放水体常年洪水位标高-2.00m，常年主导风向西南风，进水水质 BOD=215mg/L，SS=200mg/L, 出水水质 30mg/L，SS=30mg/L, 位于华南地区。 2.2 污水与污泥处理工艺选择污水与污泥处理工艺选择 处理流程应达到污水处
6、理厂高效稳定运行、基建投资省、运行费用低。本次设计采用活性污泥法二级生物处理工艺，曝气池采用传统的推流式曝气池，吸附-再生工艺。 3.各处理单元的设计计算各处理单元的设计计算 3.1 设计流量设计流量 平均流量：433 1010347.22 /24 3600QL s=时变化系数：0.112.71.419KzQ= 所以，设计流量：max374.22 1.419492.91 /QL s= 3.2 管道管道 设坡度 i=0.004, 管径 D=800mm=0.8m，n=0.014 查表得 h/D=0.58, v=1.64m/s h=0.58800=464mm 3.3 明渠明渠 格栅设在处理构筑物之前
7、，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。 本设计中，粗格栅与明渠连接，提升泵站的来水首先进入稳压井后，进入粗格栅渠道。设明渠数 N=1，明渠内有效水深 h=0.664m，水流速度 v=0.8m/s，则明渠宽度 b 为 max0.49270.9280.8 0.664 1QbmvhN= 取为 1m。 3.4 粗格栅粗格栅 取栅前水深 h=0.5m，过栅流速 V=0.8m/s，栅条间隙宽度 b=0.02m，粗格栅倾角 =60，格栅数 N=2，则栅条间隙数 n 为 maxsinsin600.4927222 0.02 0.65 0.9nQNbhv=设栅条宽度 S=0.01m，则栅
8、槽宽度 B 为 B=S（n-1）+bn=0.01(22-1)+0.0222=0.65m 计算水头损失h 为 ()422430.0130.02S0.8sin3 2.42sin600.081b22vhkmgg= =取h=0.1m。所以，栅槽总高度 H 为 H=h+h2+h=0.664+0.3+0.1=1.064m，取为 1m。 栅槽总长度 L 为 L=()112tgBB +1.0+tgH1+0.5+()114tgBB =2.695m 格栅每日产生的栅渣量 W 为 3max1864000.49270.08 864002.4010001.419 1000QWWmdK=z，宜采用机械除污设备。 式中 W
9、1栅渣量。 3.5 细格栅细格栅 粗格栅后连接细格栅， 进一步拦截水中较小的悬浮物和漂浮物。 设计参数除了栅条间隙宽度 b=0.006m设细格栅数 N1=3，有效水深 h=1.0m，水流速度 v=0.4m/s。 栅条间隙数 n 为 maxsinsin600.4927643 0.006 1 0.4nQNbhv= 栅槽宽度 B 为 B=S（n-1）+bn=0.01(64-1)+0.0164=1.014m 计算水头损失h 为 ()422430.0130.006S0.4sin3 2.42sin600.101b22vhkmgg= =取为 0.1m所以，栅槽总高度 H 为 H=h+h2+h=1+0.3+0
10、.1=1.4m 栅槽总长度 L 为 111(B-B )(B-B )HL=+1.0+0.5+6.372tg2tg4tgm+= 3.6 曝气沉砂池曝气沉砂池 本设计中选用曝气沉砂池，它是通过曝气作用使水流旋转，产生离心力，去除泥砂，排出的沉砂较为清洁，处理起来比较方便。 设污水在曝气沉砂池中的水力停留时间 t 为 2min，则曝气沉砂池的总有效容积 V 为 3 max6060 0.4927259.12460VQtm= 设污水在曝气沉砂池中的水平流速 v 为 0.08m/s，则水流断面面积 A 为 22max0.49276.15960.08QAmmv= 设有效水深 h 为 2m，则曝气沉砂池总宽度
11、B 为 6 23BA hm= 宽深比 B:h=3:2 符合要求。 曝气沉砂池的池长 L 为 60 610LV Am= 长宽比 L:B=10:3，符合要求。 曝气沉砂池所需要的曝气量 q 为 33 max36003600 0.2 0.4927354.74355/qDQmhmh= 式中 D1m3污水所需要的曝气量（m3/m3） ，取 0.2 m3/m3。 SS 去除率 10%。 3.7 初沉池集配水井初沉池集配水井 沉砂池的出水通过管道送往初沉池，初沉池的出水送往曝气池的集配水井。输水管的管径为 800mm，管内最大流速为 0.98m/s。集配水井为内、中、外套管式结构，外径为 9.0m,中径为
12、6.0m，内径为 3.0m。由沉砂池过来的输水管直接进入中层套管进行流量分配，通过两根 600mm 的管道送往两个初次沉淀池，管内最大水流速度为 0.87m/s。初沉池的上清液通过两根 600mm 的管道流回集配水井的外套管，管内最大水流速度为 0.87m/s；随后用 800mm 的管道送往曝气池。管内最大水流速度为 0.98m/s。沉淀下来的污泥进入内套管。 3.8 辐流式沉淀池辐流式沉淀池 N=2 座，表面负荷取 q=2m3/(m2h) 所以单池表面积 A=Qmax / (Nq) = 0.49273600 /(22)=443.43m2 直径44 443.4323.76ADm= ，取 D=2
13、4m 设污水沉淀时间 t=1.5h，则沉淀池有效水深 h=qt=21.5=3mV=13.5m3 沉淀池总高度 H：超高 h1=0.3m，缓冲层高 h3=0.3m H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.3+0.5+1.73=5.83m 径深比 D/h2=24/4=86，符合要求 总体积=V+V1+V2=1357.17+12.7+112.76=1482.63m3 3.9 曝气池曝气池 3.9.1 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式 a污水处理程度的计算 进水水质 BOD=215mg/L，经初次沉淀池处理，BOD 值降低 2030%，取 25%。因此进入曝气池的污水 BOD 值 Sa=
14、215（1-25%）=161.25mg/L。 为了计算去除率，首先计算处理水中非溶解性 BOD 值 57.17.1 0.09 0.4 307.67aeBODbXCmg L= = 式中 b微生物自身氧化率，一般介于 0.05-0.10 之间，此处取 0.09。 Xa活性微生物在处理水中所占比例，取值 0.4。 Ce处理水中悬浮固体浓度，取值 30mg/L。 所以，处理水中溶解性 BOD 值为（出水水质 30mg/L） 30-7.67=22.33 mg/L 则 BOD 的去除率为 161.2522.33100%86.15%161.25= b曝气池的运行方式 本设计以传统活性污泥法系统作为基础，按阶
15、段曝气系统运行。 3.9.2 曝气池的计算和各部位尺寸的确定 aBOD-污泥负荷率的确定 拟定采用的 BOD-污泥负荷率为 0.3 kgBOD/(kgMLSSd)。但为了稳妥，需加以校核，校核公式如下（kgBOD/(kgMLSSd)） 20.02 22.33 0.750.2147/ ()86.15%e SK S fNkgkg d=所以，Ns 按 0.2 计算。 b确定混合液污泥浓度 X 根据已经确定的 Ns 值，查图得到相应的 SVI 值 120。取 r=1.2 由于：求出的 BOD 去除率 86.15%，小于 90%，且污水厂流量较小，负荷不高，故无须建设 BOD 去除率很高的其他工艺，考虑
16、用吸附-再生活性污泥法，原因有： 1对 BOD 去除率要求不高 2该法抗冲击能力强 3污水中溶解性 BOD 较少 取回流比 R=75%，按下面的公式计算 X 的值，即 66100.75 1.2 104286(1)(1 0.75) 120R rXmg LR SVI =+c确定曝气池容积 330000 161.255643.40.2 4286asQ SVmNX=d确定曝气池各部位尺寸 曝气池共设 2 组，每组容积为 5643.4/2=2821.7m3。设池深 h 为 4.0m，则每组曝气池的面积 F 为 F=2821.7/4.0=705.425m2 设池宽 B=5m，B/h=5/4.0=1.25，介于 1-2 之间，符合规定
