目录1.设计概述21.1设计依据及设计任务21.2设计排水水质去除率32.城市污水处理方案的确定42.1确定污水处理方式的原则42.2污水处理工艺的简介52.3污水处理工艺流程示意图52.4 主要构筑物的选择53.污水处理系统的设计83.1进水观察井83.2格栅93.3曝气沉砂池设计113.4 初次沉淀池的设计143.5 A/O工艺的设计173.6 二沉池的设计223.7 紫外线消毒264.污水处理厂的布置284.1污水处理厂平面布置285.2 污水处理厂高程布置311.设计概述1.1设计依据及设计任务⏹设计题目：10000立方/天小城镇生活污水处理工程设计⏹设计目的✧掌握基本的设计步骤✧掌握水污染控制工程设计技巧✧掌握小城镇生活污水处理的基本工艺流程✧掌握水污染工程设计计算方法✧熟悉环境工程制图标准及规范⏹设计（研究）内容和要求：●完成一套完整的设计计算说明书。

要求如下：✧各构筑物的尺寸，利于施工✧各设备的参数，利于选型✧各管道参数，利于安装✧各控制节点的排布，利于管理✧各环节的水头损失，利于节能●设计图集✧平面布置图✧高程图✧主要构筑物结构图✧ 设备一栏表 ✧ 材料一栏表 ⏹设计原始资料：✧ 小城镇生活污水量是10000立方/天，水量变化系数取1.3。

✧ 出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级A 标准，即：L mg COD Cr /50≤，L mg SS /10≤，L mg BOD /105≤L mg TN /15≤，L mg N NH /84≤-，L mg TP /5.0≤✧ 设计条件✓ 日均待处理污水量：d m Q v /100003=✓ 进水水质：L mg COD Cr /300≤，L mg SS /200≤，L mg BOD /2205≤L mg N NH /304≤-，L mg TP /10≤1.2设计排水水质去除率✧ 城市污水经处理后，就近排入水体。

污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B 标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：L mg COD Cr /50≤，L mg SS /10≤，L mg BOD /105≤L mg N NH /84≤-，L mg TP /5.0≤✧ 结合排放水要求和出水水质，计算去除率，如表1所示：00100%eC C E C -=⨯式中：——进水物质浓度；——出水物质浓度表1 水质去除率计算2.城市污水处理方案的确定2.1确定污水处理方式的原则影响物水处理方式与处理的相关状况如;处理水量、排放标准、原水水质、建设投资、运行成本、处理效果及稳定性，工程应用状况、维护管理是否简单方便以及能否与深度处理组合等因素相关。

具体污水方式确定的原则，见表2。

表2 污水处理方式的原则2.2污水处理工艺的简介根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达准，根据以上的分析和综合，并且结合当地的经济状况，故本设计所选择的工艺为A/O工艺。

A/O工艺特点：反硝化产生碱度补充硝化反应之需，可以补偿硝化反应碱度的50%左右；可以利用污水中有机碳源；反硝化菌对碳源利用更加广泛，及包括难降解的有机物；可以有效控制污泥膨胀；工艺流程简单，基建费用和运行费用较低，脱氮率在70%左右但出水中仍有部分硝酸盐，在二次沉淀池终会造成反硝化反应污泥上浮。

2.3污水处理工艺流程示意图2.4 主要构筑物的选择2.4.1 污水处理构筑物的选择●格栅格栅主要是为了截留较大的悬浮物及漂浮物，减轻后续处理构筑物的处理负荷。

清除截留污物的方法有两种：人工清除和机械清除。

大型污水处理厂，一般用机械清除截留物。

本设计确定采用两道格栅，50mm 的粗格栅和10mm的细格栅。

●进水观察井进水观察井于厂区进水管和粗格栅间之间。

●污水泵房根据污水处理规模及相关情况选泵；污水泵站建设根据泵站规模大小、地质水文条件、地形及施工方案、管理水平、环境要求等。

本工程设计确定采用与粗格栅合建的潜水泵房。

●沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。

按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。

A.竖流沉砂池排砂方便，效果好，构造简单工作稳定。

池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。

B.平流沉砂池沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。

工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。

占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。

C.曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。

由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。

D.旋流沉砂池（钟式沉砂池）占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。

气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。

基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用曝气沉砂池。

●沉淀池由于本设计主要构筑物采用A/O工艺，可设初次和二次沉淀池，初沉池设在沉砂池后面，生物处理构筑物前面；二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于去除活性污泥或腐殖污泥。

沉淀池有平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池、斜板（管）沉淀池。

综合比较，四种沉淀池的优缺点，结合本设计的具体资料要求，本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。

●A/O池本设计结合设计初始数据和经济情况及污水厂所在地气候条件，采用A/O型工艺。

●消毒污水处理厂一般消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等四种，比较其优缺点本设计采用紫外线消毒。

●化学除磷加药本设计考虑到初始数据中，除磷效率高达95%，为达到稳定的符合标准的出水水质，在初沉池采用化学药剂进行除磷。

3.污水处理系统的设计 3.1进水观察井污水处理若出现故障时，为了维修故障构筑物，保护所有构筑物，在进入格栅井前设置进水观察井。

a) 进水观察井的作用：汇集各种来水并改变进水方向，确保进水的稳定性。

b) 进水观察井前设跨越管，跨越管的作用：当污水厂出现故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管要略大，取为mm 1400c) 进水观察井设计要求如下:设在污水处理前，在具体构筑物粗格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形；井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。

d) 考虑施工方便以及水力条件具体设计要求：进水观察井尺寸取m 42⨯、井深m 4、井内水深m 2.1；进水观察井井底标高为m 000.4-（设地面高标为m 000.0），进水观察井水面标高为m 000.2-，超越管位于进水管顶m 5.0处，即超越管管底标高为m 000.2-。

采用ZMQF 型明杆式铸铁方井门：尺寸为m D L 42⨯=⨯，重量为kg 225。

启闭机的选择根据启闭力在《给水排水手册》第11册P705-706上查得采用XLQ-5型启闭机。

e) 污水厂进水管设计 ● 设计依据：✓ 进水流速在s m /1.1~9.0； ✓ 进水管管材为钢筋混凝土管； ✓ 进水管按非满流设计，014.0=n 。

● 设计计算✓ 取进水管径为mm D 1200=，流速s m v /00.1=，设计坡度%5.0=I 。

✓ 已知最大日污水量s m d m Q /150.03.1/1000033max =⨯=；✓ 初定充满度75.0=Dh，则有效水深mm h 90075.01200=⨯=； ✓ 已知管内底标高为m 700.3-，则水面标高为：m 800.2-； ✓ 管顶标高为：m 500.22.17.3-=+-； ✓ 进水管水面距地面距离：m 800.2-。

3.2格栅 ●设计要求a) 污水处理系统前格栅条间隙应符合：人工清除mm 40~25;机械清除mm 25-16;最大间隙mm 40。

b) 水泵前格栅间隙不大于mm 25,污水处理前可不再设置格栅； c) 粗格栅间隙一般采用 mm 150~50,细格栅采用mm 10~3;d) 过栅流速一般采用s m /0.1~6.0；格栅前渠道水流速度一般采用s m /9.0~4.0； e) 格栅倾角一般采用︒︒75~45； f)通过格栅的水头损失一般采用 s m /15.0~08.0；g) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于m 7.0；h) 工作台正面过道宽度：人工清除，不小于m 2.1；机械清除，不小于m 5.1； i) 机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施； j)格栅间应安设调运设备，以进行检修、栅渣的日常清除。

3.2.1 格栅的设计 ◆ 格栅设计参数：✓ 栅前流速：s m v /9.0=栅前 ✓ 过栅流速：s m v /0.1=； ✓ 格栅间隙：mm b 20=； ✓ 栅条宽度:m mm S 01.010==； ✓ 格栅安装倾角:︒=60α；✓ 每1000立方污水的单位栅渣量：3103.0m W = ◆ 格栅的设计计算✓ 栅前水深 ：m v Q h 29.0221max=⋅=栅前； ✓ 栅条间隙数n ：()个24129.002.0)60(sin 150.0sin 2/12/1max≈⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=vh b Q n α✓ 栅槽宽度Bm n bn n S B 7.02402.0)1(01.0)1(=⨯+-⨯=+-⋅=◆ 格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 1L设进水渠宽m B 55.01=，渐宽部分展开角︒=201α，则此进水渠道内的流速为s m v /91.01=，即：m B B L 23.020tan 211=︒-=◆ 格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度：m L L 12.0212==◆ 格栅的过栅水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，则42.2,3==βk ：m k g v b S h 127.0360sin 81.921201042.2sin 22342341=⨯︒⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⋅⋅⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=αβ◆ 栅前槽总高度：设栅前渠道超高m h 3.02=，则栅前槽高：m h h H 59.03.029.021=+=+=◆ 栅后槽总高度：设栅前渠道超高m h 3.02=，则栅前槽高：m h h h H 72.03.0127.029.021=++=++=◆ 栅槽总长度m H L L L 19.260tan 59.00.15.012.023.0tan 0.15.0121=︒++++=++++=α ◆ 每日栅渣量d m K W Q W /0.23.010003.18640003.0150.010*********max >=⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=总故采用机械清渣。