工程实例一某城市污水处理厂设计1、设计资料1.1 工程概况某城市临近北海，以海产养殖、水产品加工、海洋运输为主，工业发展速度较慢。

1.2 水质水量资料该市气候温和，年平均21℃，最热月平均35℃，极端最高41℃，最高月平均15℃，最低10℃。

常年主导风向为南风和北风。

夏季平均风速2.8m/s，冬季1.5 m/s。

根据该市中长期发展规划，2005年城市人口20万，2015年城市人口28万。

由于临近大海，城市地势平坦，地质条件良好，地表土层厚度一般在10 m以上，主要为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，地基承载力为1㎏/㎝2。

此外，地面标高为123.00m，附近河流的最高水位为121.40m。

目前城市居民平均用水400L/人.d，日排放工业废水2×104m3/d，主要为有机工业废水，具体水质资料如下：1.城市生活污水: COD 400mg/l,BOD5 200mg/l,SS 200mg/l,NH3-N 40mg/l,TP8mg/l,pH 6～9.2.工业废水: COD 800mg/l,BOD5 350mg/l,SS 400mg/l,NH3-N 80mg/l,TP12mg/l,pH 6～81.3 设计排放标准为保护环境，防止海洋污染，污水处理厂出水执行“城镇污水处理厂污染物2.污水处理工艺流程的选择2.1计算依据①生活污水量：280000×400×103 =112000 m3/d=1296.30 L/s设计污水量：112000+20000=132000 m3/d，水量较大。

②设计水质设计平均COD： 461 mg/L；设计平均BOD：223 mg/L；设计平均SS：230mg/L 设计平均NH3-N 46 mg/L；设计平均TP9 mg/L。

③污水可生化性及营养比例可生化性：BOD/COD=223/461≈0.484，可生化性好，易生化处理。

去除BOD：223-20=203 mg/L。

根据BOD：N：P=100：5：1，去除203 mg/LBOD需消耗N 和P 分别为N ：10.2 mg/L ，P ：2.03 mg/L 。

允许排放的TN ：8 mg/L ，TP ：1 mg/L ，故应去除的氨氮△N=45-10.2-8=26.8 mg/L ，应去除的磷△P=8-2.03-1=4.97 mg/L ，超标氮磷比例接近5：1，故需同时脱氮除磷。

2.2 处理程度计算①BOD 的去除效率：203/223＝91％ ②COD 的去除效率：401/461＝87％ ③SS 的去除效率： 210/230＝91％ ④氨氮的去除效率：38/46＝83％ ⑤总磷的去除效率：8/9＝89％上述计算表明，BOD 、COD 、SS 、TP 、NH 3-N 去除率高，需要采用二级强化或三级处理工艺。

2.3工艺流程选择根据上述计算，该设计水量较大，污染物去除率一般在90％左右，且需要同时脱氮除磷。

因此，本设计拟采用A 2/O 脱氮除磷工艺。

A 2/O 工艺特点是通过厌氧—缺氧—好氧交替进行，使污泥在厌氧条件下释放磷，在缺氧池（段）生物反硝化脱氮，在好氧池（段）进行生物硝化和生物吸磷，并通过排泥实现生物除磷。

具体工艺流程如下：2.4主要构筑物说明进水混合液回流出水2.4.1格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，用以截流较大的悬浮物或漂浮物等，保护泵及后续机械。

本设计在泵前设粗格栅拦截较大的污染物，泵后设细格栅去除较小的污染物质。

具体设计参数如下：⑴粗格栅栅条间隙e=0.06m 栅条间隙数n=21个 栅条宽度S=0.01m 栅槽宽B=1.46m 栅前水深h=0.73m 格栅安装角 栅后槽总高度H=1.11m 栅槽总长度L=3.44m ⑵细格栅栅条间隙e=0.01m 栅条间隙数n=123个 栅条宽度S=0.01m 栅槽宽B=2.45m 栅前水深h=0.73m 格栅安装角 栅后槽总高度H=1.35m 栅槽总长度L=2.6m 2.4.2曝气沉砂池沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒，以减轻沉淀池负荷，防止其沉淀于后续物构筑物中。

曝气式沉砂池是在池的一侧通入空气，使池内水产生与主流垂直的横向旋流，以降低砂粒中的有机质含量，并对污水起预曝气作用。

设计参数：L ＝12m 、B ＝6.4m 、H ＝4.24m ，有效水深h=3m ，水力停留时间t=2min ， 曝气量1380m 3/d ，排渣时间间隔T=1d 。

2.4.3厌氧池污水在厌氧反应池与回流污泥混合。

在厌氧条件下，聚磷菌释放磷，同时部分有机物发生水解酸化。

其设计参数：L ＝70、B ＝20、H ＝5.2m ，有效水深：4.7m ，超高：0.5m ，污泥回流比R=100%，水力停留时间t=1.8h 。

2.4.4缺氧池污水在厌氧反应池与污泥混合后再进入缺氧反应池，发生生物反硝化，同时去除部分COD 。

硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应。

设计参数：L ＝70m 、B ＝20m 、H ＝5.2m ，有效水深：4.7m ，超高：0.5m ，污泥回流比R=100%，水力停留时间t=1.8h 。

2.4.5好氧池混合液进入好氧反应器后，在好氧作用下，异养微生物首先降解BOD 、同时聚磷菌大量吸收磷，随着有机物浓度不断降低，自养微生物发生硝化反应，把氨氮降解成硝态氮和亚硝态氮。

具体反应：+-+++−−−→−+H O H NO O NH 422322224亚硝酸菌--−−→−+32222NO O NO 硝酸菌 设计参数：L ＝70m 、B ＝20×5m 、H ＝5.2m ，有效水深：4.7m ，超高：0.5m ；鼓风曝气，水力停留时间t=5.4h ，出水口采用跌水。

2.4.6二沉池二沉池的作用是泥水分离，使污泥初步浓缩，同时将分离的部分污泥回流到厌氧池，为生物处理提高接种微生物，并通过排放大部分剩余污泥实现生物除磷。

本设计采用辐流式沉淀池。

其设计参数：D ＝40m 、H ＝6.95m ，有效水深h=3.75m ，沉淀时间t=2.5h 。

3 设计计算书3.1 粗格栅格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设三组相同型号的格栅，其中一组为备用,渠内栅前流速v 1=0.9 m/s ，过栅流速v 2=1.0 m/s ，格栅间隙为e=60mm ，采用人工清渣，格栅安装倾角为60°。

⑴栅前水深h s m /92.1360024165600Q 3max =⨯=设计流量为：s m /96.0292.12Q Q 3max =÷=÷=∴栅前水深 h = 0.73m ⑵栅条间隙数n ehvQ n αsin =将数值代入上式：)(214.200.173.006.060sin 96.0sin 0个≈=⨯⨯⨯==ehv Q n α ⑶栅槽宽度BB = S （n-1）+ en 将数值代入上式：B = S （n-1）+ en ＝0.01×(21-1)+0.06×21=1.46m ⑷进水渠道渐宽部分的长度L 1 设进水渠道宽B 1=0.8 m ，渐宽部分展开角α1= 20°，此时进水渠道内的流速为：s m h B Q v /6.173.08.096.011=⨯==则进水渠道渐宽部分长度：m tg B B 9.0tg2020.81.46 2L o11 1=⨯-=-=α ⑸栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m L L 45.029.0212===⑹过栅水头损失h 1 01kh h = 其中 αξsin 220gv h =∵采用矩形断面β=2.42，ξ3/4)(e Sβ==2.42×3/4)06.001.0(=0.63∴h 1=kh 0=k αξsin 22g v =3×0.63×81.920.12⨯×sin60°=0.08m ⑺栅后槽总高度H设栅前渠道超高h 2=0.3m ，栅前槽高 H 1 = h + h 2 =0.73+0.3=1.03 mH= h + h 1 + h 2 =0.73+0.08+0.3=1.11 m ⑻栅槽总长度LL = L 1 + L 2 + 0.5 + 1.0 +︒601tg H ＝0.9+0.45+0.5+1.0+︒6003.1tg =3.44 m ⑼每日栅渣量W100086400W 1⨯=QW 因为是细格栅，所以W 1 = 0.01 m 3/103m 3，代入各值：10008640001.00.96W ⨯⨯== 0.83m 3/d 采用人工清渣。

3.2 细格栅设三组相同型号的格栅，其中一组为备用,渠内栅前流速为v 1=0.9 m/s ，过栅流速为v 2=1.0 m/s,格栅间隙为e=10mm,采用机械清渣,格栅安装倾角为60°. ⑴栅前水深h s m /92.1360024165600Q 3max =⨯=设计流量为：s m /96.0292.12Q Q 3max =÷=÷=∴栅前水深 h = 0.73m ⑵栅条间隙数nehvQ n αsin =将数值代入上式：)(1234.1220.173.001.060sin 96.0sin 0个≈=⨯⨯⨯==ehv Q n α ⑶栅槽宽度BB = S （n-1）+ en 将数值代入上式：B = S （n-1）+ en ＝0.01×(123-1)+0.01×123=2.45m ⑷进水渠道渐宽部分的长度L 1设进水渠道宽B 1=2.2m ，渐宽部分展开角α1= 20°，此时进水渠道内的流速为：s m h B Q v /6.073.02.296.011=⨯==则进水渠道渐宽部分长度：m tg B B 34.0tg202 2.22.45 2L o11 1=⨯-=-=α ⑸栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m L L 17.0234.0212===⑹过栅水头损失h 101kh h = 式中 αξsin 220gv h =采用矩形断面β=2.42，ξ3/4)(e S β==2.42×3/4)01.001.0(=2.42∴h 1=kh 0=k αξsin 22g v =3×2.42×81.920.12⨯×sin60°=0.32m ⑺栅后槽总高度H设栅前渠道超高h 2=0.3m ，栅前槽高 H 1 = h + h 2 =0.73+0.3=1.03 mH= h + h 1 + h 2 =0.73+0.32+0.3=1.35 m ⑻栅槽总长度LL = L 1 + L 2 + 0.5 + 1.0 +︒601tg H ＝0.34+0.17+0.5+1.0+︒6003.1tg =2.6 m⑼每日栅渣量W100086400W 1⨯=QW ，因为是细格栅，所以W 1 = 0.1 m 3/103m 3，代入各值： 1000864001.00.96W ⨯⨯== 8.3m 3/d 采用机械清渣。