前言课程设计是在我们完成《水污染控制工程》课程课堂教学任务后进行的实践性教学环节。
其目的是使我们加深对课堂所讲授的内容的理解，以巩固和深化d 对《水污染控制工程》所学的理论知识理解，实现由理论与实践结合到技术技能的提高，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。
在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。
水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。
近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。
这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。
在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。
本次设计的题目是污水处理厂设计。
要熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与环境工程专业相关的步骤的主要内容和要求，学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向，工程设计能力是工科本科毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。
这次设计的主要内容有：针对城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定其型式和主要尺寸，确定污水厂的平面布置和高程布置。
最后完成设计计算说明书和设计图。
设计深度一般为初步设计的深度。
由于时间有限，设计中可能出现不足之处，请老师批评指正。
目录第一部分设计说明书 (1)第一章总论 (1)第一节设计任务和内容 (1)第二节基本资料 (1)第二章污水处理工艺流程说明 (2)第三章处理构筑物设计 (2)第一节格栅 (2)第二节沉砂池 (3)第三节初次沉淀池 (3)第四节曝气池 (4)第五节二次沉淀池 (4)第四章污水处理厂总体布置 (5)第一节设计要点 (5)第二节污水厂高程布置 (5)第二部分设计计算书 (5)第五章设计计算 (5)第一节格栅 (5)1.1 设计说明 (6)1.2 设计流量 (6)1.3 设计参数 (6)1.4 设计计算 (6)第二节污水提升泵站 (8)第三节沉砂池 (8)3.1设计参数 (8)3.2设计计算 (8)第四节平流式初沉池 (10)第五节A/O生物脱氮反应池 (13)5.1 设计水量 (13)5.2 设计水质 (13)5.3好氧区容积V1（动力学计算方法） (14)5.4缺氧区容积V2（动力学计算方法） (15)5.5曝气池总容积 (16)5.6剩余污泥量生物污泥产量 (16)5.7反应池主要尺寸 (17)第六节二沉池 (18)6.1设计参数 (18)6.2设计计算 (18)第七节混凝沉淀池 (19)7.1折板式反应池 (19)7.2平流式沉淀池 (20)7.3快滤池 (20)第八节接触消毒池与加氯间 (21)8.1设计参数 (21)8.2设计计算 (21)第九节污泥处理系统 (21)9.1浓缩池 (21)9.2 消化池 (22)第六章污水厂总体布置 (24)第一节污水厂平面布置 (24)第二节污水厂高程布置 (24)第七章课程设计的主要参考资料 (24)第一部分设计说明书第一章总论第一节设计任务和内容1.1 设计任务针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。
最后完成设计计算说明书和设计图。
设计深度一般为初步设计的深度。
1.2 设计要求①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。
③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。
④设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。
设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。
第二节基本资料1.市区全年主导风向为东风。
= 200 2.水量为 65000 m3/d；生活污水和工业污水混合后的水质预计为： BOD5＋-N＝ 35 mg/L，最低水温12℃，mg/L，SS = 220 mg/L，COD = 450 mg/L，NH4最高水温26℃要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。
污水厂设计进出水水质对照表COD BOD5 SS NH3－N 单位：mg/L进水450 200 220 35出水≤50 ≤10 ≤10 ≤53、厂区总面积控制在（280 X 380 ）m2以内，污水进入格栅间水面相对原地面标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。
第二章污水处理工艺流程说明污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型则是指处理构筑物的选择。
两者是相互联系，互为影响的。
城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。
按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。
由于一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达90%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍达不到本课程设计任务的要求，BOD ≤10mg/L,所以要进行三级处理—深度处理。
生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。
具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 20%.污水进入A/O循环脱氮系统，经过脱氮处理后，总氮去除率在70%以上，在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥浓缩间。
二沉池出水经絮凝沉淀过滤深度处理后、加氯消毒，排入水体。
第三章处理构筑物设计第一节格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。
被截留的物质称为栅渣。
设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。
格栅断面一般多采用矩形断面。
按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。
设计要点a、栅条间隙：人工清除为25～40mm，机械清除为16～25mm；b、格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全冲洗设施；c、机械格栅不宜少于2台。
d、污水过栅流速宜采用0.6～1.5m/s，本次设计取0.6/s；格栅前渠道水流速0.4～0.9m/s，本次设计取0.9m/s。
e、格栅倾角一般采用45°～75°；本次设计取75°。
f、格栅水头损失0.027m。
第二节沉砂池沉砂池主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。
砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换周期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。
常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。
平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。
本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。
设计要点①型式：平流式。
②水力停留时间宜选50s。
③沉砂量可选0.05～0.1L／m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。
④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。
第三节初次沉淀池BOD，可改善生物处理构筑物的处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分5BOD负荷。
设计中采用辐流式初沉池，中心进水，周边出水。
运行条件并降低其5优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。
设计要点①型式：平流式。
②除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。
③表面负荷可选 2.0m3／（m2·h），沉淀时间 1.5h，SS去除率 50％～60％。
④排泥方法：机械刮泥。
⑤沉淀地贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。
⑥对进出水整流措施作说明。
第四节曝气池活性污泥的反应器是活性污泥系统核心设备，活性污泥系统的净化效果在很大程度上取决于曝气池的功能是否能正常发挥。
设计采用推流式曝气池，鼓风曝气。
推流式曝气池设有廊道可提高气泡与混合液的接触时间，处理效果高，构造简单，管理方便。
设计要点①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。
②曝气地进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点 1/2～3／4池长以内可增加 2～3个配水点。
③曝气池污泥负荷宜选 0．3kg BOD5／（kgMLSS·d），再按计算法校核。
④污泥回流比 R= 30％～ 80％，在计算污泥回流设施及二沉地贮泥量时，R取大值。
⑤ SVI值选 120～150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500 mg／L。
⑥曝气地深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。
多点进水时可稍长些，一般控制L＜5～8B。
⑦曝气地应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。
第五节二次沉淀池沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。
它是生物处理系统的重要组成部分。
设计中采用辐流式二沉池。
周边进水，中心出水。
优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。
设计要点①型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。
②二沉地面积按表面负荷法计算。
选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉地。
③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。
中心进水管水流速度可选0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可选0.5～0.5m／s。
④贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。
⑤说明进出水配水设施。
第四章污水处理厂总体布置第一节设计要点①平面布置原则参考第五章第四节内容，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。