水污染控制工程课程设计二Ｏ一五年四月二十一日目录第一章总论1.1 设计任务和内容1.2 基本资料第二章污水处理工艺流程说明2.1 设计任务和内容2.2 基本资料第三章处理构筑物设计3. 1 格栅间3.2 初沉池3.3 氧化沟3.4 二沉池3.5 污泥浓缩池第四章厂址选择和总体布局4.1 污水厂平面布置4.2 污水厂高程布置第一章总论本课程设计所处理的水质为江苏省某城镇的污水，伴随着经济发展、人口增加、城镇化进程的步伐加快，大量城市生活污水的排放严重污染了水体环境，为此，我们需要加大建设城市污水处理工程的力度。

现拟建一处理规模为1000m3/d 的某小区污水处理厂，排入Ⅲ类水体中，所以设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级标准。

本设计采用氧化沟工艺，经比选，此工艺具有投资省、高缓冲能力、处理效果好、流程简单、运行管理方便等优点，适用于中小型污水处理厂使用。

本设计包含污水处理工艺流程的确定，工艺流程中各单体的计算，施工图纸的绘制等。

本污水处理厂的建设将有效改善受纳水体水质，促进环境与经济的的可持续发展。

1.1 设计任务和内容1.11、设计任务江苏省某城镇的生活污水量为1000 m3/d，变化系数为2.06，COD 350 mg/L，BOD5200 mg/L，TN 25 mg/L，TP 5mg/L, 处理后出水排入Ⅲ类水体中。

通过上述参数设计一污水处理厂。

1.12、设计内容1、对工艺构筑物的选型进行论述；2、主要处理构筑物的工艺计算；3、污水处理厂平面布置、高程控制及主反应池。

1.2 基本资料1.21、水量水质资料污水设计流量为1000 m3/d,污水流量总变化系数取2.06；其进水水质如表1，污水处理后的水质要求达到GB18918－2002中一级标准，具体数值如表2。

表1 污水进水水质表表2 设计出水水质表1.22、城市污水水量的确定 处理规模：1000 m 3/d总变化系数：11.07.2QK z =式中 K z —总变化系数Q —平均日平均时污水流量（L/s ）已知：Q = 1000 m 3/d = 11.57L/s06.257.117.211.0==z K 最大时流量（最大设计流量）h m s L d m Q K Q z /83.85/8.23/2060100006.233max ===⨯=⨯=平均日流量（m 3/d ） 用以表示污水处理厂的公称规模。

主要表示处理总水量；计算污水处理厂的年抽升电耗和耗药量；产生并处理的污泥总量设计最大流量(m 3/d )污水处理厂进厂水管的设计。

当污水处理厂的进水用水泵抽升时，则用组合水泵的工作流量作为设计最大流量，但应与设计流量相吻合。

污水处理厂的各处理构筑物以及厂内连接各处理构筑物的灌渠，都应满足设计最大流量的要求。

第二章 污水处理工艺流程说明2.1、工艺流程说明2.11、工艺流程图2.12、工艺流程说明（1）污水进入厂区后经格栅间的格栅截留较大悬浮物和漂浮物，栅渣打包外运。

（2）在提升泵的作用下污水流入钟式沉砂池，污水中密度较大的无机颗粒物得到去除。

沉砂斗中的沉砂由砂泵吸出，进入砂水分离器进行固液分离。

分离后的砂用砂车外运，污水回流入格栅间。

（3）从沉砂池流出的水经一段明渠和暗管进入配水井（暗管上设电磁流量计进行水量计量），配水井向氧化沟进行配水，同时回流污泥液经配水井向反应区分配。

（4）污水经氧化沟的生物处理，基本上可以达到去除BOD 、COD 及氨氮的要求，处理出水自流进入二沉池，进行泥水分离，以达到处理要求。

（5）二沉池处理后的清水流入接触消毒池进行消毒处理，经消毒后的水可回用或直接排放。

(6)回流污泥在回流污泥泵作用下进入配水井；剩余污泥由地下管道自流入集泥池（剩余污泥泵房），在剩余污泥泵作用下进入污泥浓缩池。

经浓缩后的污泥由浓缩污泥提升泵打入贮泥池，再送入污泥脱水机进行脱水处理，使之稳定。

泥饼外运，浓缩池的上清液和污泥脱水装置所脱下来的水送至格栅前进行再处理。

2.2、工艺特点本工艺采用A 2/O ，去除BOD 与COD 之外，还具备消化和一定的脱氮除磷作用，栅渣打包机氧化沟法污水处理及污泥处置工艺流程水路污泥及砂路渣包外运以使出水3NH N -低于排放标准。

氧化沟性能特点：1、出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；2、曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可节省投资，又可使运行管理简化；3、有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力；4、氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低；5、用电量较大，设备效率一般；6、设备安装较为复杂，维修和更换繁琐。

第三章 处理构筑物设计3.1 格栅间3.11、粗格栅设计计算 1、粗格栅设计计算 （1）、栅条的间隙数bhvQ n αsin max =式中 Q max 最大设计流量，Q max = 0.0238m 3/sα 格栅倾角，取α＝60b 栅条间隙，m ，根据一般经验公式 取b ＝25 mm n 栅条间隙数，个h 栅前水深，m ，取h ＝0.4m v 过栅流速，m/s ，取v ＝0.8m/s 。

则 n ＝2.77 取3个 (2)、栅槽宽度设栅条宽度 S ＝10㎜（0.01m ）则栅槽宽度 B ＝S(n-1)+bn ＝0.01×(3-1)+0.025×3＝ 0.095m (3)、进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B 1=0.04m ，其渐宽部分开角度a 1=20º。

1112αtg B B L -== 0.077m(4)、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度212L L == 0.0385 m (5)、过栅水头损失01kh h =αυξsin 2g20=h 式中 h 1—过栅水头损失，m ； h 0—计算水头损失，m ； g —重力加速度，9.81m/s 2；k —系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k =3；ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，3/4b ⎪⎭⎫ ⎝⎛=S βξ，设计选取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，β＝1.83。

为了避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h 1作为补偿见图4。

k S h αυβsin 2gb 23/41⎪⎭⎫⎝⎛= = 0.046 m（6)、栅后槽总高度设栅前渠道超高h 2 =1.0mH = h + h 1 + h 2 = 0.4+ 0.046 + 1.0 = 1.446 m 式中 H —栅后槽总高度，m h —栅前水深，m （7）、栅前渠道深H 1=h+h 2=0.4+1.0=1.4m（8）、栅槽总长度αtg 0.15.0121H L L L ++++= = 2.42 m （9）、每日栅渣量计算W在格栅间隙25mm 的情况下，设栅渣量为每1000 m 3污水产0.05 m 3。

（Qmax=0.0238，Kz=2.06）W =1000864001m ax ⨯⨯z K W Q= 0.050 m 3/dW<0.2 m 3/d ，所以宜采用人工清渣图1. 粗格栅示意图3.12、格栅选型查《给水排水工程快速设计手册2排水工程》选用LHG －2.0型回转式格栅除污机，相关参数如3.13、细格栅设计计算 1、设计说明功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保型号 井宽 栅条间距 整机功率 安装倾角LHG －2.02m20mm1.1kw60证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。

2、细格栅设计计算 （1）、栅条的间隙数bhvQ n αsin max =式中 Q max 最大设计流量，Q max = 0.0238m 3/sα 格栅倾角，取α＝60b 栅条间隙，m ，取b ＝0.01m n 栅条间隙数，个h 栅前水深，m ，取h ＝0.5m v 过栅流速，m/s ，取v ＝0.9 m/s 。

则 n ＝ 4.92个 取 5个（2）、栅槽宽度设栅条宽度 S ＝0.01m则栅槽宽度 B ＝S(n-1)+bn ＝0.01×(5-1)+0.01×5＝ 0.09 m 细格栅设计为两台，一台备用。

细格栅设计计算示意图如图所示：细格栅示意图（3）、过栅水头损失01kh h =αυξsin 2g20=h式中 h 1—过栅水头损失，m ；H 0—计算水头损失，m ； g —重力加速度，9.81m/s 2；k —系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k =3；ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，3/4b ⎪⎭⎫ ⎝⎛=S βξ，设计选取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，β＝1.83。

为了避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h 1作为补偿k S h αυβsin 2gb 23/41⎪⎭⎫⎝⎛= = 0.20m（4）、栅后槽总高度设栅前渠道超高h 2 =0.8mH = h + h 1 + h 2 = 0.5+ 0.20+ 0.8 = 1.50m 式中 H —栅后槽总高度，mh —栅前水深，m （5）、栅槽总长度αtg 0.15.01H L ++= ︒++=603.10.15.0tg =2.3 m式中 L —栅槽总长度H 1—栅前渠道深 m (H 1 =h+ h 2) （6）、每日栅渣量计算 W在格栅间隙10mm 的情况下，设栅渣量为每1000 m 3污水产0.10 m 3（Qmax=0.0238，Kz=2.06）。

W =1000864001m ax ⨯⨯z K W Q = 0.10 m 3/dW <0.2 m 3/d ，所以宜采用人工清渣3.2 初沉池3.21 设计参数本设计中采用中央进水幅流式沉淀池。

则每座设计进水量：Q=2060m 3/d 采用周边传动刮泥机。

表面负荷：q b 范围为1.5-3.0m 3/ m 2·h ，取q=2m 3/m 2·h 水力停留时间（沉淀时间）：T=0.5h3.22．设计计算（1）初沉池的表面积A 和直径D ： 按表面负荷计算：224392.4224220602m m q Q A b ≈=⨯==m AD 4.714.34344=⨯==π（2）初沉池有效水深h 2： m t q h 15.00.202=⨯==（3）沉淀区有效容积V ：32172443m Ah V =⨯== （4）污泥量W （污泥区的容积）：SS 的去除率η范围50%~60%，取η=50%，又C 0=3000mg/l ，010C C C -=η，可得出C 1=0.5C 0=1500g/l ，取污泥容重r=1000kg/m 3，污泥含水率P 0=95%，则污泥量为 6.1232)95100(10001000100)15003000(2060=⨯-⨯⨯⨯-⨯=w(4)污泥斗容积（锥体部分容积）V 1：设池边坡度为0.25，椎体底部圆的半径r=1m ，则污泥斗高度h 5： m r R h 05.125.0)17.3(05.0)(5=⨯-=⨯-= 锥体部分容积V 1： 322225120)117.37.3(95.0314.3)(3m r rR R h V =+⨯+⨯⨯=++∏=（5）初沉池总高度H ：设沉淀池超高h 1=0.3m ，缓冲层高度h 3=0.3m ，污泥池底坡落差h 4=0.3m ，则初沉池总高度m h h h h h H 95.205.13.03.013.054321=++++=++++= 取H=3m池周边水深m h h h H 35.205.13.015320=++=++= （6）径深比校核：4.714.72==h D 介于6~12，符合情况。