城市污水处理工艺设计_10万吨天城市污水处理工程设计

毕业设计说明书 设计题目：10万吨/天城市污水处理工程设计 学生姓名：
学 号：
专业班级：环境工程 学 部：材料化工部 指导教师：
2015年X月X日 摘 要 本设计是污水处理厂的初步设计。根据设计要求，该污水处理工程进水中氮含量偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮处理。本污水处理厂设计具体工艺流程为：废水先经过格栅、沉淀池、调节池等物理处理构筑物，然后再通过UASB反器及三沟式氧化沟进行生化处理，最后剩余污泥进入污泥浓缩池。剩余污泥经过处理后外运。在氧化沟中，可以通过设置进水、出水位置、曝气设备的位置，完成硝化和反硝化作用。本设计说明书还包括工艺参数计算、设备计算与选型、厂址选择与车间布置、劳动定员、安全生产和技术经济等。并附有图纸：工艺流程图、高程图、厂区平面布置图和主体设备图。本工程进水水质主要指标为COD=290mg/L，BOD5 =160mg/L，SS=200mg/L，TN=35mg/L，TP=6mg/L。出水水质主要指标为COD≤100mg/L，BOD5 浓度≤20mg/L，SS 浓度 ≤20 mg/L，TN≤15mg/L，TP≤1mg/L。对BOD5、COD、SS、TN、TP的去除率达到了88.9%、65.5%、90%、57.1%、83.3%。处理后水质达到国家《污水综合排放标准（GB8978-2002）》中二级标准。

关键词：污水处理， UASB，三槽氧化沟 Abstract This design is the preliminary design of sewage treatment plant.. According to the design requirement, the nitrogen content of the wastewater treatment project is high, while removing BOD5 and SS, it also needs denitrification treatment.. The sewage treatment plant design specific process for waste water through the grille, sedimentation tank, regulating pond etc. physical structures to deal with the, then by UASB - and triple oxidation ditch for biochemical treatment, the last remaining sludge into sludge thickening tank. After the treatment of residual sludge sinotrans. In the oxidation ditch, the nitrification and denitrification can be accomplished by setting the influent, the water outlet position and the aeration equipment. The design specification also includes the calculation of the process parameters, equipment selection and calculation, site selection and plant layout, labor quota, safety in production and technical economic. And attached drawings: process flow chart, elevation map, plant layout and main equipment chart. The main water quality of the project is BOD5=180mg/L，SS=200mg/L，COD=290mg/L， TN=35mg/L，TP=6mg/L. The main indicators of water quality was COD = 100mg/L, BOD5 = 20mg/L concentration, SS concentration less than 20 mg/L, TN = 15mg/L, TP = 1mg/L. The removal rates of BOD5, COD, SS, TN, TP were 88.9%, 65.5%, 90%, 57.1%, 83.3%. The water quality reached the two level of the national sewage comprehensive discharge standard (GB8978-2002). Keywords: Sewage treatment, UASB,Three slot oxidation ditch 目录 引 言 1 1 设计任务及概况 2 1.1设计任务及依据 2 1.2设计水量及水质 2 2 工艺设计方案的确定 3 2.1方案确定的原则 3 2.2厂址选择 3 2.3污水厂处理流程的选择 3 3 提升泵房 5 3.1设计说明 5 3.2 设计计算 6 4 格栅 6 4.1格栅的选择 6 4.2粗格栅的计算 7 4.3细格栅的计算 9 5 沉砂池 11 5.1 沉砂池的选择 11 5.2 曝气沉砂池尺寸的设计 11 6 厌氧池的设计计算 15 6.1 设计参数 16 6.2 设计计算 16 7氧化沟设计计算 24 7.1设计条件 24 7.2 三沟式氧化沟设计计算 24 7.3消毒池的计算 31 8 接触池的计算 32 8.1设计参数 32 8.2设计计算 32 8.3 计量设备的选择 33 9 污泥浓缩池的选择及设计计算 33 9.1污泥浓缩池的选择 33 9.2污泥浓缩池的设计计算 34 10 贮泥池及提升污泥泵 35 10.1贮泥池 35 10.2污泥泵的选择 36 10.3污泥脱水机房 36 11 鼓风机房 37 11.1 概述 37 11.2鼓风机房的布置 37 12 高程计算 38 12.1构筑物的水头损失 38 12.2管渠水力计算 38 12.3 污水处理构筑物高程布置 39 12.3.2污泥处理构筑物高程布置 40 结 论 41 谢辞 42 参考文献 43 附 录 44 引 言 世界上任何国家的经济发展，都会推动社会进步，使工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也会随之带来不同程度的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程之中。我国污水处理事业的历史始于1921年，到改革开放的近三十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。截至2014年底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3717座，污水处理能力1.57亿立方米/日.这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。我国的污水处理事业的具体情况是污水处理率低，许多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重制约了我国经济与社会的发展。我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因有以下三个方面：污水处理技术落后、资金短缺、投资力度不够、管理水平低。

由于该市人口较多城市污水排放量大，生产生活过程中会产生大量工业废水和生活污水，其中含有形式多样数量庞大的污染物质，这些污染物质如果不经处理，直接排入水体，将使水体遭受严重污染，导致水质恶化，水资源环境遭到破坏，最终人类将没有可供利用的水资源。我们国家环境保护法规定，为了减少对环境的污染，城市生活污水必须经过污水处理厂的处理，水质达到国家规定的标准后，才可排入受纳水体或周边环境。因此，城市污水处理厂的建设已经成为当前城市基础设施建设的重点。据此，需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行筑物及设备的工艺设计和污水厂各构筑物以及各种管渠的总体布置。

本次设计题目为10万吨/天城市污水处理工程设计，主要运用UASB和三槽氧化沟工艺对污水和污泥进行处理。

1 设计任务及概况 1.1设计任务及依据 1.1.1设计任务 10万吨/天城市污水处理工程设计 1.1.2设计依据及原则 （1）设计依据 《给排水工程快速设计手册》1-5，给排水设计规范，《污水处理厂设计手册》，《三废设计手册废水卷》。

（2）设计原则 ①执行国家关于环境保护的政策，符合国家德方的有关法规、规范和标准。

②采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准。

③采用成熟、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运营管理。

④全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致。

⑤妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染。

1.1.3设计范围 设计二级污水处理厂，进行工艺初步设计 1.2设计水量及水质 1.2.1设计水量 本次设计采用合流制。本工程的平均污水处理量Q平=10×104m3/d=4166.667 m3/h=1.16 m3/s，Qmax=10×104m3/d×1.5=1.5×105m3/d＝1.74 m3/s。

1.2.2设计水质 设计水质如表一所示：
表1 拟建污水处理厂初始数据 项目 COD（mg/L） BOD(mg/L) SS(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 进水水质 290 160 200 35 6 出水水质 ≤100 ≤20 ≤20 ≤15 ≤1 去除率（%） 65.5 88.9 90 57.1 83.3 2 工艺设计方案的确定 2.1方案确定的原则 （1）采用先进稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠 （2）合理布局，投资低，占地少 （3）降低能耗和处理成本 （4）综合利用，无二次污染 （5）综合国情，提高自动化管理水平 2.2厂址选择 在污水处理厂设计中，选定厂址是一个重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应进行深入、详尽的技术比较。

厂址选择的一般原则为：
1、 在城镇水体的下游；

2、 便于处理后出水回用和安全排放；

3、 便于污泥集中处理和处置；

4、 在城镇夏季主导风向的下风向；

5、 有良好的工程地质条件；

6、 少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；

7、 有扩建的可能；

8、 厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；

9、 有方便的交通、运输和水电条件。

所以，本设计的污水处理厂应建在城区的东北方向较好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，则污水处理厂建在城区的西北方向。

2.3污水厂处理流程的选择 2.3.1确定处理流程的原则 城市污水处理的目的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灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。

《城市污水处理及污染防治技术政策》对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：
① 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定；

②工艺选择的主要技术经济指标包括：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；

③应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状、水质特征、污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测；

④在水质组成复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究；

⑤ 积极地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。

2.2.2污水处理流程的选择 我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。虽然如此，我国的污水处理还是落后于许多国家。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。

项目处理的污水主要以有机污染物为主，BOD/COD=0.52，可生化性较好，重金属及其它难降解的有毒有害污染物不超标。根据处理规模，进水水质，出水要求，污水处理厂既要有效去除COD，又要对污水中的氮、磷进行适当的处理。

经过分析本设计可选择的工艺流程，有两种：
1、普通A/A/O法处理工艺。

2、厌氧池+氧化沟处理工艺。

两种工艺经过比较：氧化沟除了具有A/A/O的效果外，还具有如下特点：
（1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果；

（2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；

（3）BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理；

（4）脱氮效果还能进一步提高；

（5）电耗较小，运行费用低。

城市污水 中格栅 提升泵房 细格栅 曝气沉砂池 厌氧池+三沟式氧化沟 消毒设施 计量设备 出水 回流污泥 剩余污 泥 污泥浓缩池 贮泥池 污泥脱水 运走 所以本设计选用厌氧池+氧化沟处理工艺。

3 提升泵房 3.1设计说明 本设计将生活污水与工业废水分开处理，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅。

设计流量：Qmax=0.87m3/s。

（1）泵房进水角度不大于45度。

（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55kW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。

（3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式。

（4）水泵为自灌式。

3.2 设计计算 根据污水流量，泵房设计为L×B=10×5m。

提升泵选型：
采用200S95型潜污泵。

转速：2980r/min；

流量Q：1400m3/h；

扬程:12m；

功率：55kW；

购买4台，3台工作，1台备用。

流量：
式中：——最大设计流量，m/s 4 格栅 4.1格栅的选择 格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以避免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。

格栅有粗格栅、中格栅和细格栅之分，栅条间距在4~10mm为细格栅、中格栅栅条间距在15~25mm，间距大于40mm的为粗格栅。

格栅的选择和设计应尽量满足以下要求：
（1）格栅栅条间隙宽度，粗格栅：机械清除时宜为16~25mm；
人工清除时宜为25~40mm。特殊情况下，最大间隙可为l00mm。细格栅：宜为1.5~10mm，设置在水泵前的格栅栅条间距应满足水泵的要求。

（2）污水过栅流速宜采用0.6~1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°~90°，人工清除格栅的安装角度宜为30°~60°，常用安装角度为75°。

（3）污水处理厂也可设两道格栅，总提升泵站前设置粗格栅（50~100mm）或中格栅（10~40mm），处理系统前设置中格栅或细格栅（3~10mm）。若泵站前栅条间距不大于25 mm，污水处理系统前可不再设置格栅。

4.2粗格栅的计算 根据污水厂的建设规模，其近期的处理水量为100000 m3/d,设计中选择两组格栅，N=2组，按两组同时工作设计，每组格栅的设计流量0.87m3/s。

（1）格栅的间隙数 式中：n——格栅栅条间隙数，个；

Q——设计流量，m3/s；

α——格栅倾角，°，格栅倾角一般采用45°~75°；

N——设计的格栅组数，组；

b——格栅栅条间隙，m；

h——格栅栅前水深，m；

v——格栅过栅流速，m/s，一般采用0.6~1.0m/s。

设计中取h=0.8 m，v=0.8 m/s，b=0.05 m，a=60°，则格栅栅条间隙数为：
（2）格栅槽间隙数：
（3）取n=26 式中：B——格栅槽宽度，m；

S——每根格栅的宽度，m。

设计中取S=0.01 m，则格栅槽宽度为：
（4）进水渠道渐宽部分的长度 式中：l1——进水渠道渐宽部分长度，m；

B1——进水明渠宽度，m；

α1——渐宽处角度，°，一般采用10°~30°；

设计中取B1=0.8 m，a1=20°，则进水渠道渐宽部分长度为：
（5）出水渠道渐窄部分的长度 式中 l1——进水渠道渐宽部分长度，m；

出水渠道渐窄部分的长度为：
（6）通过格栅水头损失 式中：h1——水头损失，m，粗格栅一般为0.2m；

β——格栅条的阻力系数，查表β=2.42；

k——格栅受污染物堵塞时水头损失增大系数，一般采用k=3。

则通过格栅的水头损失为：
符合要求。

（7）栅后明渠的总高度 式中：H——栅后槽的总高度，m；

h——栅前水深，m h1——栅前渠道超高，一般取h1 =0.3m h2——格栅的水头损失。

设计中取h1=0.3 m，则栅后槽总高度为：
（8）格栅槽总长度 式中：L——格栅槽总长度，m；

L1——进水渠道渐宽部位的长度。

L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取 H1——格栅前槽高，m。

则格栅槽总长度为：
. 每日栅渣量：
式中：W——每日栅渣量，m3/d；

W1——每日每10m3污水的栅渣量，m3/103m3污水，一般采用0.04~0.06m3/103m3污水。

设计中取W1=0.05m3/103m3污水，则每日栅渣量为：
应采用机械除渣或无轴输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

（9）进水与出水渠道 城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.8m，进水水深=0.8m，出水渠道B2=B1=0.8m,出水水深h2=h1=0.8m。

4.3细格栅的计算 根据污水厂的建设规模，其处理水量为150000 m3/d,设计中选择两组格栅，N=2组，按两组同时工作设计，每组格栅的设计流量0.87 m3/s。

（1）格栅的间隙数 设计中取h=1.0 m，v=0.8 m/s，b=0.01 m，a=60°，根据计算得格栅的间隙数为：
则n=102 （2）格栅槽宽度 设计中取S=0.01 m，根据计算得格栅槽宽度为：
（3）进水渠道渐宽部分的长度 设计中取B1=0.8 m，a1=20°，根据计算得进水渠道渐宽部分的长度为：
m （4）出水渠道渐窄部分的长度 根据计算得出水渠道渐窄部分的长度为：
m （5）通过格栅水头损失 根据计算得通过格栅水头损失为：
（6）栅后明渠的总高度 设计中取h1=0.3m，根据计算得栅后明渠的总高度为：
（7）格栅槽总长度 根据计算得格栅槽总长度为：
（8）每日栅渣量 设计中取W1=0.05m3/103m3污水，根据计算得每日栅渣量为：
应采用机械除渣或无轴输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

（9）进水与出水渠道 城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅与沉砂池合建一起，格栅出水直接进入沉砂池，设计中取进水渠道宽度B1=0.8m，进水水深=1.0m。

5 沉砂池 沉沙池用以和清除水流中有害或多余泥沙的构筑物。沉沙池的断面大于引水渠道的断面，水流经过时，流速降低，水流挟沙能力减少，使大于及等于设计粒径的泥沙沉积下来，达到澄清水流、防止渠道淤积及泥沙对水力机械、管道磨损的目的当沉沙池被泥沙淤积到一定程度，因而流速加大使具有设计粒径的泥沙难以下沉时，则须采用水力或机械方法清除淤沙。

沉沙池是污水处理系统前的一个预处理构筑物，起作用有两个：
1. 在原水进入污水处理系统以前，利用沉沙池去除水中大颗粒物质，减少后续处理工艺的负荷及污泥量；

2. 原水通过沉沙池时，通过水流的作用，使附着在颗粒物上的有机物脱落，建减少颗粒物上有机物的含量。

5.1 沉砂池的选择 沉砂池按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式；
按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池等。不同的沉砂池尤其各自的优缺点，比较如表2。

表2 各类型沉砂池的比较 名称 工艺优点 工艺缺点 适用条件 平流沉砂池 结构简单，动力消耗小，工作稳定沉砂效果好 沉砂有机物含量大（约15%），沉砂后继处理难度大 一般设于泵站、倒虹管前以减轻机械管道的磨损，在污水处理系统中设于初次沉淀前，减轻后续构筑物的条件 曝气沉砂池 结构简单，沉砂效果好 沉砂有机物含量较少（小于10%），动力消耗大 一般用于城市污水规模较大的一级处理，在生物除磷型污水处理厂，一般不推荐使用曝气沉砂池 比式沉砂池 沉砂效果好，占地面积小，能耗低，除砂效率高 沉砂有机物含量较少（小于10%），动力消耗大 主要用于污水处理厂中的预处理，设于初沉池之前，细格栅之后，去除污水中较大的无机颗粒 旋流沉砂池 结构简单，动力消耗小，沉砂效果好 沉砂有机物含量较少（小于10%） 主要用于污水处理厂中的预处理，设于初沉池之前，细格栅之后，去除污水中较大的无机颗粒 由以上分析比较，由于本工程设计流量较大，所以选用曝气沉砂池。

5.2 曝气沉砂池尺寸的设计 设计中选择两组沉砂池，分别与格栅连接，每组沉砂池的设计流量为0.87m3/s。

（1）沉砂池有效容积 式中：V——沉砂池有效容积，m3；

Q——设计流量，m3/s；

t——停留时间，min，一般采用1~3min。

设计中取t=2min，则沉砂池有效容积为：
（2）水流断面面积 式中：A——水流过水断面面积，m2；

v1——最大设计时的水平流速，m/s，一般采用0.06~0.12 m/s。

设计中取v1=0.1m/s，则水流过水断面面积为：
（3）池总宽度 式中：B——沉砂池宽度，m；

h2——沉砂池有效水深，m，一般采用2~3m,宽深比一般采用1~2。

设计中取h2=2m，则沉砂池宽度为：
满足要求，取B=3.90m。

（4）沉淀池长度 沉淀池的长度为：
（5）每小时所需空气量 式中：q——每小时所需的空气量，m3/h；

d——污水所需空气量，m3/m3污水，一般采用0.1~0.2 m3/m3污水。

取d=0.2m3/m3污水，则每小时所需空气量为：
设计中取空气管内空气流速为10 m3/s，则空气管径为：
取空气支管管径为149mm，空气横管管径为150mm。

（6）沉砂室所需容积 式中：B——沉砂室所需容积，m3；

——平均流量，m3/s；

X——城市污水沉砂量，30m3/106m3污水，一般采用污水30m3/106m3污水；

T——清除沉砂的间隔时间，d，一般取1~2d。

取T=2d，X=30m3/106m3污水，则沉砂池所需容积为：
（7）每个沉砂斗容积 式中：V0——每个沉砂斗容积，m3；

n——沉砂斗数量，个。

（8）沉砂斗几何尺寸确定 式中：b1——沉砂斗上口宽度，m；

h3——沉砂斗高度，m；

a——沉砂斗壁与水平面的倾角；

a1——沉砂斗底宽度，m，一般采用0.4~0.5 m。

取h3=0.8 m，a =60°，a1=0.5 m，则沉砂斗上口宽度为：
沉砂斗容积为：
池子总高：
设池底坡度为0.06，坡向沉砂斗，则池底斜坡部分的高度为：
设超高h1=0.3m，则池子总高为：
（9）进水渠道 细格栅与沉砂池合建，细格栅出水，向两侧配水通过进水小孔进入沉砂池，进水渠道的水流流速 式中：v1——进水渠道水流流速，m/s；

B1——进水渠道宽度，m；

H1——进水渠道水深，m。

设计中取B1=0.8 m，H1=1.0 m，则进水渠道水流流速为：
进水渠的长度取4m，宽度取0.8m。

（10）出水装置 出水采用沉砂池末端薄壁堰出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：
式中：H1——堰上水头，m；

Q1——沉砂池设计流量，m3/s；

m——流量系数，一般采用0.4~0.5；

b2——堰宽，m，等于沉砂池宽度。

设计中取m=0.5，b2=2.895m，则堰上水头为 出水堰后自由跌落0.20m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2= 2.0m，出水槽水深=0.5，水流速度=0.56m/s。出水竖井采用的尺寸为2.0×0.9m，采用出水管道在出水槽底部与出水槽连接，出水槽采用钢管，管径DN2=1200mm，管内流速v2=0.91m/s，水力坡度i=1.02‰。

（11）排砂装置 采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=100mm。

（12）砂水分离器的选择 沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的间隔时间为2d，根据该工程的排砂量，选用螺旋砂水分离器。

6 厌氧池的设计计算 UASB系统的原理是在形成沉降性能良好的污泥絮凝体得基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统，使气相、液相和固相三项得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮状污泥或颗粒型污泥）是UASB系统良好的运行的根本点。其特点有：UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器；
它的污泥床内生物多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小；
设备简单，运行方便，无需设沉淀池和污泥回流池装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。本工程中，对污水进行厌氧处理采用UASB反应器。

UASB反应器最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为上部的沉淀区和下部的反应区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床/层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下。UASB反应器内部可以分为三个区：污泥床区、悬浮区和沉淀区。在反应器底部是浓度极高且具有良好沉降性能的颗粒污泥混合。颗粒污泥中的微生物分解污水中的有机物并转化为沼气。沼气以微气泡的形式附着在颗粒污泥上，带动着颗粒污泥上升，从而在污泥床上方形成浓度沿反应器高度上升而下降的颗粒污泥悬浮层。带有气泡的颗粒污泥一部分在向上运动过程中相互碰撞和气泡分离而下降，另一部分气泡则上升到沉淀区。沉淀区设有固、液、气三相分离器，上升到沉淀区的污泥和三相分离器的下沿反射板碰撞后和气泡分离而下沉，气泡则被收集在气室，由导气管排出，固、气分离后的污水由沉淀区上部溢出。

6.1 设计参数 本次设计采用两座UASB反应器，则经过每座UASB反应器的参数为：
设计水量=7.5×104m3/d=3125m3/h=0.87 m3/s。

设计温度T=25℃；

容积负荷NV=4.0kgCOD/(m3.d)，污泥为颗粒状；

污泥产率0.1；

表面水力负荷q1=0.6 m3/ 产气率0.5；

水质指标见表3：
表3 水质指标表 水 质 指 标 （mg/L） （mg /L） 进 水 水 质 290 180 设计出水水质 100 20 设计去除率 65.5% 88.9% 6.2 设计计算 6.2.1UASB反应器容积及停留时间的确定 式中：
-----反应器有效容积，m³；

-----废水流量，m³/d；

-----进水CODcr浓度；
g/L; -----容积负荷,取3.0kgCOD/(m3·d) ，取2h 6.2.2主要构造尺寸的确定 UASB反应器采用圆形池子，布水均匀，处理效果好。

则：反应器表面积 ；

式中：A-----反应器横截面积，㎡；

Q-----废水流量，m³/h；

q-----水力负荷，取1.0m³/（㎡·h） 反应器高度 ；

式中：H-----反应器的高，m；

V有效-----反应器有效容积，m³；

S-----反应器横截面积，㎡ 采用1座相同的UASB反应器，则反应池直径为：
则实际横截面积 实际表面水力负荷 q1在0.5—1.0 m3/（）之间，符合设计要求。

6.2.3 UASB进水配水系统设计 （1）设计原则 进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；

‚应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌；

ƒ易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。

（2）设计计算 查有关数据，对颗粒污泥来说，容积负荷大于4m3/()时，每个进水口的负荷须大于2 m2则布水孔个数n必须满足，即n<1607,取n=1500个。

则每个进水口负荷m2 本设计采用圆形布水器，可设4个圆环，最里面的圆环设个200孔口，第2圈设300个，第三圈设450个，最外围设550个，其草图见图6-2 图6-1 UASB布水系统示意图 ① 内圈200个孔口设计 服务面积：S1=200×2.14=428 m2 折合为服务圆的直径为：
用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布200个孔口 则圆环的直径计算如下：
② 第2圈300个孔口设计 服务面积：
折合为服务圆的直径为：
则中间圆环的直径计算如下：
则 d2=30.88m ③ 第3圈450个孔口设计 服务面积：
折合为服务圆的直径为 则中间圆环的直径计算如下：3.14(50.892－d32)/4=S3/2 则 d3=44.46m ④ 最外圈550个孔口设计 服务面积：
折合为服务圆的直径为 则中间圆环的直径计算如下：3.14(63.952－d32)/4=S3/2 则=57.79m 布水点距反应器池底120mm，孔口径5cm 6.2.4 三相分离器的设计 (1)设计说明 UASB的重要构造是指反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求：
1)沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h；

2)三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m；

3)沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区内；

4)沉淀区斜面高度约为0.5～1.0m；

5)进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；

6)总沉淀水深应≥1.5m；

7)水力停留时间介于1.5～2h；

8)分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；

以上条件如能满足，则可达到良好的分离效果。三向分离器图如图5-3：
b1 b1 b2 图6-2 三相分离器设计计算草图 (2) 设计计算 ① 沉淀区的设计 沉淀器（集气罩）斜壁倾角θ=50° 沉淀区面积：
表面水力负荷 符合要求 ② 回流缝设计 h2的取值范围为0.5—1.0m， h1一般取0.5 取h1=0.5m h2=1.0m h3=3.0m 依据图4-5中几何关系，则 b1=h3/tanθ 式中：
b1—下三角集气罩底水平宽度， θ—下三角集气罩斜面的水平夹角 h3—下三角集气罩的垂直高度，m 下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1,可用下式计算：
式中：
Q1—反应器中废水流量（m3/h） S1—下三角形集气罩回流缝面积（m2） 符合设计要求 上下三角形集气罩之间回流缝流速v2的计算：
式中：
S2—上三角形集气罩回流缝面积（m2） CE—上三角形集气罩回流缝的宽度，CE>0.2m,取CE=1.0m CF—上三角形集气罩底宽，取CF=4.0m v2＜v1＜ 2.0m/h，符合要求 确定上下集气罩相对位置及尺寸：
则三相分离器的总高度为：
(3)气液分离设计 由图6-2可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠，重叠的水平距离（AB的水平投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小，所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。

由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动，并设流速为，同时假定A点的气泡以速度Vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着和vb合成速度的方向运动，根据速度合成的平行四边形法则，则有：
要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是：
在消化温度为25℃，沼气密度=1.12g/L；
水的密度=997.0449kg/m3；

水的运动粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s；
取气泡直径d=0.01cm 根据斯托克斯（Stokes）公式可得气体上升速度vb为 式中：vb-----气泡上升速度（cm/s） g-----重力加速度（cm/s2） β-----碰撞系数，取0.95 μ-----废水的动力粘度系数，g/(cm.s)，μ=vβ 水流速度, 校核：
， 故设计满足要求。

6.2.5 排泥系统设计 UASB反应器总产泥量：
式中：r-----厌氧生物处理污泥产量取0.25， Qmax-----最大流量7.5×104m3/d C0-----进水浓度为290 mg/L=0.29kg/m3 E-----COD去除率为65.5％ 根据VSS/SS为0.8，泥含水率为98％， 则污泥产量：
可用100mm的排泥管，每天排泥两次。

6.2.6 产气量计算以及贮气柜选择 每日产气量 式中：-----沼气产率系数， -----最大流量7.5×104m3/d -----进水和出水浓度，mg/L。

储气柜容积一般按照日产气量的25%～40%设计，大型的消化系统取高值，小型的取低值，本设计取30%，为618m3。储气柜的压力一般为2～3KPa，不宜太大。

选择万博双膜贮气柜，其主要参数见表4：
表4 贮气柜参数 形状 直径/m 高/m 压力/KP 球状 14 10 2 7氧化沟设计计算 7.1设计条件 （1）设计最大水量Qmax为150000m3/d，历年平均温度15℃，极端最高温度37℃，最低水温为14℃。。

（2）氧化沟进水水质：BOD5浓度S0=160mg/L，TN=35mg/L，TP=8mg/L 出水水质为 BOD5≤20mg/L，TN≤15mg/L，TP≤1mg/L，达到污水二级排放标准。

好氧区容积计算采用动力学计算方法。

设两个三槽氧化沟，单座氧化沟的最大设计流量为75000m3/d。

污泥龄θC=30天，混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=500mg/L，MLVSS/MLSS=0.7，回流污泥含量X1=10000mg/L，20℃时反消化速率曝气池耗氧量DO=2mg/L。

7.2 三沟式氧化沟设计计算 7.2.1设计参数 （1）污泥龄一般取θc=20～30d；

（2）污泥负荷一般取N=0.05～0.1kgBOD5/()；

（3）污泥浓度：X=3500～4500mg/l；

（4）污泥产率系数：Y＝0.55kgSS/kgBOD；

（5）内源代谢系数：Kd=0.055。

7.2.2好氧化沟设计计算 （1）去除BOD5 ① 好氧区容积 好氧区容积计算采用动力学计算方法 式中：-----污水设计流量，m3/d；

-----混合液挥发悬浮固体浓度，mg/L，取2800；

、-----进出水浓度，g/L；

-----内源代谢系数，取0.055；

-----污泥产率系数，取0.55。

② 好氧区水力停留时间t1(h) ③ 剩余污泥量 式中，-----出水水质TSS浓度；
取20 ----- -----进水TSS浓度；
取200 1----- -----进水VSS浓度 ，本设计取X2=80 则：去除每1kgBOD5产生的干污泥量为：
（2）脱氮 ①需氧化的氨氮量N1，氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物的总氮量为：
需要氧化的NH3-N量N1=进水TNK－出水NH3-N－生物合成所需氮N0 N1=35-15-3.6=16.4mg/L ②脱氮所需的容积V2 脱硝率 14℃时=0.022kg(还原的 脱氮所需的容积：
③脱氮水力停留时间t2 (3)氧化沟总容积V及停留时间t V=V1+V2=23349+19407=42756m3取43000 m3 校核污泥负荷：
则N=0.099，符合要求。

（4）需氧量计算 ①设计需氧量AOR AOR=去除需氧量－剩余污泥中的需氧量+去除NH3-N耗氧量－剩余污泥中NH3-N的耗氧量－脱氮需氧量。

BOD需氧量D1 式中：a-----活性污泥微生物对有机污染物分解过程的需氧量率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以千克计，取0.52；

Q-----污水流量，；

-----经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD值计；

b-----活性污泥微生物同国内原代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg计，取0.12；

V-----氧化沟容积，；

Xv-----单位氧化沟容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量，。

剩余污泥中BOD的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD需氧量） D2=1.42×1=1.42×2179=3094(kg/d) 去除NH3-N的需氧量D3。每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kg O2。

剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4 脱氮产氧量D5。每还原1kgN2产生2.86kg O2。

D5=2.86×脱氮量=2.86×15.94×75000/1000=3419kg/d 考虑安全系数1.4，则AOR=1.4×19052=26672.8kg/d ②标准状态下需氧量SOR 式中：-----20℃时氧的饱和度，取=9.17mg/L; -----25℃时氧的饱和度，取=8.38mg/L; -----溶解氧浓度；

α-----修正系数，取0.85；

β-----修正系数，取0.95；

T-----进水最高温度，℃；

(5)氧化沟尺寸。设氧化沟2座，工艺反应的有效系数=0.58，单座氧化沟有效容积三组沟道采用相同的容积，则每组沟道容积 每组沟道采用相同的容积，则每组沟道容积：
取每组沟道单沟宽度B=12m，有效水深h=5m，超高为0.5m，中间分隔墙厚度b=0.25m。

每组沟道面积：
直线段部分面积A2=A-A1=3706.9－462=3244.9m2 (6)进水管和出水管 进出水管流量Q1=Q/3=75000/3=25000m3/d=0.29m3/s，管道流速v=0.8m/s 则管道过水断面 (7)出水堰及出水井 ①出水堰。出水堰计算按薄壁堰来考虑。

式中：
b-----堰宽；

H-----堰上水头，取0.06m。

出水堰分为三组，每组宽度b1=b/3=10.61/3=3.54(m) 取3.6m ②出水竖井。考虑可调式出水堰安装要求，在堰两边各留0.3m的操作距离。

出水竖井长L=0.3×2+3.6=4.2(m) 出水竖井宽B=1.6m（满足安装需要）；

则出水竖井平面尺寸为L×B=4.2m×1.6m。

（8）设备选择 ①转刷曝气机 单座氧化沟需氧量SOR1: 式中，n为氧化沟个数。

采用直径D=1000mm的转刷曝气机，充氧能力25kgO2/()，单台转刷曝气机有效长度为6m。

每组氧化沟需曝气机有效长度 所需曝气转刷台数n=23/6=4台（中间为2，两边沟各1台） 通过计算，选用Mammoth-1000型转刷曝气机，具体规格如下：
表5 转刷曝气机规格和性能 型号 直径/m 有效长度/m 电动机功率/kw 叶片浸深/mm 充氧能力/ M-1000 1000 6000 30 25-30 6.5-8.5 ②潜水推进器。两侧边沟各设三台潜水推进器，共六台，每台电机功率N=3。

③电动可调旋转堰门。氧化沟每个边沟设电动可调旋转堰门三台，共六台。堰门宽度B=4.5m，可调高度h=0.3m,电机功率N=0.55kW。

7.3消毒池的计算 设计计算 （1）加氯量G 式中：G-----投加量，mg/L。

取g=7mg/L，则加氯量为：
（2）储氯量W 式中：T-----仓库储量天数，d。

取T=20d，则储氯量为：
（3）加氯机和氯瓶 采用投加量为0~30kg/h加氯机3台，两用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为1000kg的钢瓶，共22只。

（4）加氯间和氯库 加氯间与氯库合建。加氯间内布置三台加氯机及配套投加设备，两台水加压泵。氯库中22只氯瓶两排分布，11台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD13-8D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。

氯库外设事故池，池中长期出水，水深1.5m。加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室内。为方便观察巡视，值班与加氯间设大型观察窗及连通门。

（5）加氯间和氯库的通风设备 根据加氯间、氯库工艺设计，加氯间容积，氯库容积。为保证安全每小时换气8~12次，其加氯间每小时换气量，氯库每小时换气量 故加氯间选用一台T30-3通风轴流风机，配电功率0.25kW，氯库选用两台T30-3通风轴流风机，配电功率0.25kW，并各安装一台漏氯探测器，位置在室内地面以上20cm。

8 接触池的计算 接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果。

8.1设计参数 （1）氯与污水的混合接触时间（包括接触池后污水在管渠中流动的全部时间）采用30min；

（2）接触池容积应按最大小时污水量设计；

（3）接触池池形可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式；

（4）矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度=72：1，池长：单格宽=18：1，水深：宽度（h/b）≤1.0时，接触效果最好；

（5）竖流式、辐流式接触池计算公司同竖流式、辐流式沉淀池，沉降速度采用1~1.3mm/s。

8.2设计计算 （1）接触池容积V 式中：Qmax-----最大设计流量，m3/h；

t-----接触时间，min，取t=30min=0.5h。

（2）每座池容积V1 采用矩形隔板式接触池两座n=2，每座池容积：
（3）每座接触池的分格数n 取接触池水深h=2.5m，单格宽b=2.5m，则池长L=18×2.5=45m，水流长度L′=72×2.5=180m，故每座接触池的分格数为：
（4）复核池容 由以上计算，接触池宽B=2.5×4=10m，长L=45m，水深h=2.5m，则，接触池出水不用设溢流堰。

8.3 计量设备的选择 污水场中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。各种计量设备的比较见表7.2。

污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单，水头损失小，不易沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。

表6 几种常用计量设备的比较 名词 优点 缺点 适用范围 巴氏计量槽 水头损失小，不易发生沉淀操作简单 施工技术要求高，不能自动记录数据 大、中、小型污水处理厂 薄壁堰 稳定可靠，操作简单 水头损失较大，堰前易沉积污泥，不能自动记录数据 小型污水处理厂 电磁流量计 水头损失小，不易堵塞，精度高，能自动记录数据 价格较贵，维修困难 大、中型污水处理厂 超声波流量计 水头损失小，不易堵塞，能自动记录数据 价格较贵，维修困难 大、中型污水处理厂 涡轮流量计 精度高，能自动记录数据 维修困难 中、小型流量计 鉴于电磁流量计具有水头损失小，不易堵塞、精度高、能自动记录数据等优点，且目前各水厂都趋于自动化管理，因此在本设计中亦采用电磁流量计作为计量设备。

9 污泥浓缩池的选择及设计计算 9.1污泥浓缩池的选择 污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式可分为间歇式和连续式。

(1)浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高，贮泥能力小。

(2)重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多，运行费用低，动力消耗小。

综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。采用矩形泵房，泵房长12m，宽5m，高5m。

本设计采用间歇式重力浓缩池。

9.2污泥浓缩池的设计计算 设计参数如下：
Qmax=150000m3/d；
由好氧沟设计计算得出剩余污泥产量为9679.25kg/d，所以进入浓缩池的剩余污泥Q=9679.25kg/d：污泥固体通量G=30kg/()；
污泥浓缩时间T=8h；
贮泥时间6小时；
进泥含水率99.6%；
出泥含水率97%；
进泥浓度10g/L。

9.2.1浓缩池的计算 （1）浓缩池面积A 式中 Q—污泥量，m3/d；

C0—污泥固体浓度，kg/m3；

G—污泥固体通量，kg/()。

（2）浓缩池直径 设计采用n=6个圆形辐流池。

单池面积 浓缩池直径 (3)浓缩池深度H 浓缩池工作部分的有效水深 超高h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.4m。

池底坡度造成的深度 污泥斗高度 浓缩池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.5+0.3+0.145+1.0=4.245(m) 9.2.2刮泥机型号的选择 选用CG-DT型浓缩池刮泥机，技术参数如下表：
表7 浓缩池技术参数 型号 池口径（m） 池深（m） 周边线速度（m/s） 驱动功率（kw） CG12—16D 19 3.5—4.0 1—2 0.75 10 贮泥池及提升污泥泵 污泥从浓缩池被排除后，没有压力进入污泥脱水机房，因此应设贮泥池，使污泥由浓缩池排入贮泥池，再由污泥泵将其提升，以便顺利进入污泥脱水机房。

10.1贮泥池 （1）贮泥池的容积 贮泥池内贮有12h的泥量 W=9679.25×12/24=4839.43m3 （2）贮泥池的尺寸 本设计采用矩形贮泥池3座，取有效水深为4m，则池平面面积为 设计尺寸为BL=24.60×24.60m 10.2污泥泵的选择 泵的流量按脱水机房处理污泥量计算，压滤机每天工作20小时 选用2PN型泥浆泵4台，3用1备，其技术参数如下表：
表8 污泥泵选择技术参数 型号 流量 （） 配用电动机 电压 （V） 重量 （kg） 型号 功率 （kw） 转数 (转/分） 5PN 8800-12200 JO2—52—4 100 3450 380 150 10.3污泥脱水机房 10.3.1污泥脱水方法选择 污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。污泥经泥泵到达压滤机，加药时药剂在溶解池内搅拌加入清水溶解，经加药泵打入压滤机与污泥反应脱水，泥饼经皮带输送外运。本设计采用污泥机械脱水法。

压滤机的选择 本工艺采用带式压滤机，其优点有：
（1）运行可连续运转，生产效率高，噪音小；

（2）耗电少，仅为真空过滤机的十分之一；

（3）低速运转时，维护管理简单，运行稳定可靠；

（4）运行费用低，附件设备较少。

10.3.2选择压滤机 （1）从池中排出的污泥体积 Q=9679.25m3/d=403.30 m3/h （2）每日所产污泥量（设污泥脱水后含水率为70%） （3）每小时处理污泥按带式压滤机每天工作20小时计 W=967.925/20=48.396m3/h （4）压滤机型号 采用DY—1000带式压滤机五台，四用一备，其规格见下表：
表9 压滤机选择技术参数 型号 过滤带 处理量 (kg/h·m2） 传动电机 宽度（mm） 速度（ m/min) 型号 功率 （kw） 转速（r/min） DY-1000 1000 4—4 35-50 YCT-32-4 2.2 1000-1250 10.3.3 脱水机房的布置 机房设有4台泵，其中2台加泥泵，将污泥从贮泥池抽到压滤机，另2台泵为投药泵，向污泥中投加混凝剂，投加的药剂为阳离子聚丙烯酰胺，投加药量占污泥干重的0.2%，以改善污泥的脱水性能，提高压滤机的生产能力，污泥脱水后，有皮带输出，直接由运输车运走。

脱水机房的尺寸为32m12m3.5m，房内包括值班室，加药间和污泥外运存车处。

11 鼓风机房 11.1 概述 鼓风机房主要提供曝气沉砂池曝气所需的空气。鼓风机房的设计计算是根据空气量和空气压力确定鼓风机的大小，然后据鼓风机的大小确定鼓风机房的大小，同时也得考虑防噪声的影响。

11.2鼓风机房的布置 q=1391.48m3/h=23.19 m3/min鼓风机采用RD130型鼓风机2台，该型空压机风压9.8kPa，风量24.2m3/min。正常条件下，1台工作，1台备用。鼓风机和电机运行时需要冷却，设冷却水泵2台（1台备用），冷却塔1座（冷却循环水使用）。

表10 RD130型鼓风机参数 型号 口径/mm 转速（r/min） 9.8KPa下的进口流量/m3/min 轴功率KW 电机功率kw RD130 125A 1450 24.2 6.2 7.5 12 高程计算 12.1构筑物的水头损失 各构筑物的水头损失如表11。

表11 各构筑物的水头损失表 构筑物名称 水头损失 构筑物名称 水头损失 格栅 0.32 曝气池 0.4 集配水井 0.1 接触池 0.2 电子流量计 0.1 12.2管渠水力计算 管渠水力计算见表12。

表12 最不利管渠的水力计算表 管渠及构筑物名称 流量(L/s) 管渠设计参数 水头损失（m） D(mm) i（‰） V (m/s) L（m） 沿程 局部 合计 出水管至电子流量计 579 800 1.92 1.15 30 0.058 0.029 0.086 电子流量计至接触池 579 800 1.92 1.15 6 0.012 0.006 0.017 接触池至A点段 579 800 1.92 1.15 50 0.096 0.048 0.144 A点段至二次沉淀池 289 600 2.06 0.99 86 0.177 0.089 0.266 二次沉淀池至集配水井 579 900 1.10 0.93 15 0.017 0.008 0.025 集配水井至B段曝气池 2316 1600 0.78 1.15 173 0.135 0.067 0.202 B段曝气池至B点段 434 700 2.20 1.13 81 0.178 0.089 0.267 B点段至中间沉淀池 217 500 3.01 1.07 47 0.141 0.071 0.212 中间沉淀池至集配水井 434 700 2.20 1.13 14 0.031 0.015 0.046 集配水井至A段曝气池 1736 1400 0.89 1.13 62 0.055 0.028 0.083 A段曝气池至沉砂池细格栅 1158 1400 0.42 0.75 56 0.024 0.012 0.035 细格栅至泵房 1158 1200 0.91 1.02 10 0.009 0.005 0.014 12.3 污水处理构筑物高程布置 水处理构筑物高程布置见表13。

表13 水处理构筑物高程布置 编号 管渠及构筑物名称 水面上游标高（m） 水面下游标高（m） 构筑物水面标高（m） 地面标高（m） 1 电子流量计 32.6 32.5 32.55 32 2 电子流量计至接触池 32.617 32.6 32 3 接触池 32.817 32.617 32.717 32 4 接触池至二次沉淀池 33.227 32.817 32 5 二次沉淀池 33.827 33.227 33.527 32 6 二次沉淀池至集配水井 33.852 33.827 32 7 集配水井 33.952 33.852 33.902 32 8 集配水井至B段曝气池 34.154 33.952 32 9 B段曝气池 34.554 34.154 34.354 32 10 B段曝气池至中间沉淀池 35.033 34.554 32 11 中间沉淀池 35.633 35.033 35.333 32 12 中间沉淀池至集配水井 35.679 35.633 32 13 集配水井 35.779 35.679 35.729 32 14 集配水井至A段曝气池 35.862 35.779 32 15 A段曝气池 36.262 35.862 36.062 32 16 A段曝气池至沉砂池 36.297 36.262 32 17 沉砂池 36.497 36.297 36.397 32 18 细格栅 36.817 36.497 36.657 32 20 泵房 28.976 27.076 28.026 32 21 粗格栅 29.100 29.076 29.088 32 水力计算以接受处理后污水出水管标高作为起点，沿污水处理流程向上倒推计算，本设计中考虑各种构筑物的垫高和埋深设计任务书中要求出水管底标高29.00m，采用电子流量计水面下游标高为32.50m。

12.3.1.污泥管道水头损失 管道沿程损失：
管道局部损失：
式中：CH——污泥浓度系数；

D——污泥管管径，m；

L——管道长度，m；

v——管内流速，m/s；

ξ——局部阻力系数。

查计算表可知污泥含水率97%，污泥浓度系数CH=71，则连接管渠水头损失见表14。

表14 连接管渠水头损失 管渠及构筑物名称 流量（L/s) 管渠设计参数 水头损失（m） D（mm） I（‰） V（m/s） L（m） 沿程 局部 合计 脱水机房至贮泥池 0.97 100 1.78 0.21 20 0.036 0.018 0.054 贮泥池至浓缩池 0.97 150 1.78 0.21 36 0.064 0.032 0.096 浓缩池至污泥泵站 9.7 200 1.06 0.31 20 0.021 0.011 0.032 12.3.2污泥处理构筑物高程布置 污泥处理构筑物高程布置见表15。

表15 污泥处理构筑物高程布置 序号 管渠及构筑物名称 上游泥面标高（m） 下游泥面标高（m） 构筑物泥面标高（m） 地面标高(m) 1 贮泥池 34.904 32 2 贮泥池至浓缩池 35.000 34.904 32 3 浓缩池 35.000 32 4 浓缩池至污泥泵房 35.032 35.000 32 污泥高程计算以贮泥池泥面作为起点，沿污泥流程向上倒推计算。污泥提升泵性能参数见表16。

表16 污泥提升泵性能参数 水泵型号 流量（L/S） 扬程（m） 转速(kw) 功率 效率 重量（kg） 50QW40-15-4 11．1 15 1440 4 67.7% 121 其泵房尺寸为L×B=6m×5m,泵房高13.4m。

结 论 通过经济技术比较分别对污水处理过程中所采用的构筑物如：粗格栅、提升泵房、细格栅、曝气沉砂池、UASB厌氧反应器、氧化沟、接触池，污泥浓缩池贮泥池、提升污泥泵、鼓风机房等进行了设计，在此对其进行设计总结：
（1）原水基本为生活污水。处理过程中采用粗、细两道格栅，以保证后续构筑物可以正常运行不受损害。

（2）沉砂池采用曝气沉砂池，它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。沉砂池的容积为104.4m2，水流过水断面面积为8.70m2,总池宽为3.90m，有效水深为2m，池长为12m。

（3）UASB反应池2座，反应器容积为4750m3，采用圆形池子，反应器表面积3125m2，反应器高度1.6m，实际横截面积为3215m2。

（4）好氧化沟容积为23349m3，水力停留时间为7.44h，剩余污泥量为9679.25kg/d。

（5）本设计采用矩形隔板式接触池，接触池个数为2座，每座容积为1562.5m3，接触池有效水深为2.5m，单池宽2.5m，池长45m。水在池内流动过程中与液氯进行充分的混合消毒，使出水可以达到更好的效果。

（6）污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池，依靠污泥自身的重力进行浓缩。构造简单，运行管理方便。污泥浓缩池的直径为16.55m，污泥浓缩池的总高度为4.245m。

（7）采用矩形贮泥池3座，有效水深为4m，容积为4839.43m3，平面面积为604.95m2。

（8）鼓风机采用RD130型鼓风机2台，风压9.8Pa，风量24.2m3/min，一台工作，一台备用。

（9）提升泵采用200S95型潜污泵，转速2980r/min，流量1400m3/h，扬程12m，功率55kw，三台工作，一台备用。

在本设计中各构筑物的采用合理，几种方案的比较充分运用了自己所学的专业知识，发挥了自己最大的潜力认真的完成了此次设计。

通过本次设计，希望在以后的工作过程中积极参与研究，努力学习，不断充实自己。

谢辞 在本次设计中，感谢XX老师的耐心指导，以及环境工程专业各位同学的热心帮助，经过三个月的努力，设计终于顺利完成。在这次设计中我碰到很多困难，工艺的选型，计算的失误，平面图布置不规范等许多方面的问题，但都在老师和同学的帮助下一一解决。感谢专业老师在这三个月中对我的指导，以及对我的设计说明书作出的认真评审工作。

通过本次设计，我了解了许多以前不知道的东西，比如构筑物的型号，构筑物的内部构造，各构筑物之间的管道连接方法，以及设计污水处理厂时土地的合理规划和布置。

这是毕业前的最后一次作业，以后再也没有这样的机会来感受了。很感谢大家创造的这样的氛围。正是由于你们我才更加努力！才更加不畏艰险！愿大家在以后的岁月里都能一帆风顺！ XX大学 2015年X月X号 参考文献 [1] 张中和．给水排水设计手册（第五册城镇排水）．第二版．北京：中国建筑工业出版社，1986．4 [2] 张自杰．排水工程（下册）．第四版．北京：中国建筑工业出版社，2000．418-419 [3] 张统．污水处理工艺及工程方案．北京：中国建筑工业出版社，2000．143-148 [4] 韩洪军、杜茂安．水处理工程设计计算．北京：中国建筑工业出版社，2002．198-365 [5] 崔玉川、刘振江、张绍怡．城市污水厂处理设施设计计算．北京：化学工业出版社，2004．46-47 [6] 孙立平．污水处理新工艺与设计计算实例．北京：科学出版社，2002．73-78 [7] 高俊发、王社平．污水处理厂工艺设计手册．北京：化学工业出版社，2003．139-144 [8] 闪红光．环境保护设备选用手册-水处理卷．北京：化学工业出版社，2002．1-286 [9] 李金根．给水排水快速设计手册4-给水排水设备．北京：中国建筑工业出版社，2000．200-287 [10] 中国市政工程西南设计院．城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准．北京：中国建筑工业出版社，1989．1-7 [11] 陶俊杰、于军亭、陈振选．城市污水处理技术及工程实例．北京：化学工业出版社，2005．283 [12]北京市政设计院编，《给水排水设计手册》第11册（常用设备），中国建筑工业出版社，1986. [13]任南琪、马放，污水控制微生物学原理与应用，北京：中国环境科学出版社. [14]魏先勋，环境工程设计手册（修订版），长沙：湖南科学技术出版社，2002. [15]闪红光，环境保护设备选用手册（水处理设备），北京：化工出版社，2002. [16]刘芳佞、陶涛、曾中年，国内SBR法研究进展及其应用现状（期刊论文）-环境技术，2004. [17]查韦斯PC，LR，卡斯蒂略 Dendoovenł，埃斯卡米利亚-席尔瓦EM，家禽屠宰废水处理与升流式厌氧污泥床（UASB）反应器，2005. 附 录 污施—1：污水处理厂平面布置图 污施—2：三槽氧化沟平剖面 污施—3：高程布置图 附录附件无

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