第1章总论1.1设计任务及基本资料1.1.1 设计题目秦皇岛第二污水处理厂设计1.1.2设计任务设计任务见设计任务书。
根据所给的设计资料进行城市污水处理厂设计，设计内容如下：1.完成一套完整的设计计算说明书。
说明书应当包括：污水水量的计算；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的设计计算；厂区总平面布置说明等。
2．绘制1号图纸2张（厂区总平面布置图1张，曝气池平、剖面图1张）。
1.1.3 设计范围分流制城市二级污水处理厂设计1.1.4基本设计资料见设计任务书。
1.排水体制：完全分流制2.污水量(1) 污水接纳区域服务人口为15万人。
(2) 工业污水量为15000立方米/平均日，其中包括工业企业内部生活及淋浴污水。
(3) 城市混合污水变化系数日变化系数K日=1.1，总变化系数为K总=1.43．工业污水水质BOD5=190mg/L SS=210mg/L重金属及有毒物质：微量,对生化处理无不良影响;4．气象资料(1) 气温；年平均12℃，夏季平均30℃，冬季平均4℃(2) 常年主导风向：东南风(3) 年平均降雨量1200mm①冬季平均温度:12 0C; ②夏季平均温度: 250C;5. 气象资料:①年平均温度: 170C; ②夏季计算温度: 280C;③冬季计算温度: -40C; ④年降水量: 650 mm;⑤结冰期:30天; ⑥主导方向: 夏季为东南风,冬季为西北风06. 水体资料:① 95%保证率的设计流量 15m 3/秒; ② 出水口水体资料:最高水位:10.00m; 平均水位:8.00m; 最低水位:6.00m 07. 污水处理厂厂区资料:①厂区地形平坦,地面标高为:12.00m; ②地下水位: 9.00m; ③地基承载力: 15吨/m 3;④入厂口管层标高: 7.00m; 管径:D=0.8 m; 充满度H/D= 8.混合污水处理程度:①按悬浮物为89%; ②按BOD 5为92%;1.2设计水量及水质1.2.1 设计水量1．计算平均日生活污水量Q 1（根据设计人口） 生活污水量Q 1：Q 1=N×q s =20×104×150×10－3 =24000m 3/d式中：N---设计人口，设计人口20万人q s ---居住区生活污水定额，q 取 15011--⋅⋅d s L 2．工业废水量Q 2：Q 2=16000m 3/d3．城市公共建筑污水排放量Q 3：Q 3= Q 1×30%=24000×30%=7200 m 3/d 4．平均日混合污水量Q =Q 1+Q 2+ Q 3 =24000+16000+7200=47200m 3/d5．最高日污水量Q mr ：Q mr = Q×K 日=47200×1.2=56640m 3/d 6. 最高时污水量Q max ：Q max = Q×K 总=47200×1.3=61360m 3/d7.设计水量表：表1-1设计污水量表1.2.2 设计水质城市污水的设计水质主要是确定BOD 5和SS 的浓度，在无资料时，一般是根据设计人口数及室外排水设计规范中的污染物排放标准来进行计算确定。
1.悬浮物 SS ： (1).生活污水查《给排水设计手册》第5册,城镇给水综合生活用水为120～240)/(d cap L ⋅,本设计取120)/(d cap g ⋅计算。
α⋅==/10001000s ss s s Q a Q a C 其中：s a --每人每日SS 排出的克数，规范规定为35～50)/(d cap g ⋅，本设计取40)/(d cap g ⋅；s Q --每人每日排水量，以L 计； /s Q --每人每日用水量，以L 计；有1204010001000⨯==s s s Q a C =333.33 mg/L (2).工业废水： SS=295mg/L (3).对于混合水质的SS ： 工生工工生生Q Q C Q C Q SS +⨯+⨯=其中： 生Q －生活污水量，L/s ； 工Q －工业废水量，L/s ；生C －生活污水的进水SS 浓度，mg/l ；工C －工业废水的进水SS 浓度，mg/l 。
故160007200240001600029533.33331200++⨯+⨯=SS =320.34 mg/l2. BOD 5的计算： (1).生活污水查《给排水设计手册》第5册,城镇给水综合生活用水为150～240)/(d cap L ⋅,本设计取120)/(d cap L ⋅计算。
α⋅==/10001000s ss s s Q a Q a C 其中：s a —每人每日BOD 5排出的克数，规范规定为20～35)/(d cap g ⋅，本设计取30)/(d cap g ⋅；s Q —每人每日排水量，以L 计； /s Q —每人每日用水量，以L 计； α —排放系数，0.85。
有==s s s Q a C 1000120301000⨯=250mg/l (2).工业废水： BOD 5=200mg/l （3）：对于混合水质的BOD 5： 工生工工生生Q Q C Q C Q BOD +⨯+⨯=5其中：生Q －生活污水量，L/s ； 工Q －工业废水量，L/s ；生C －生活污水的进水BOD 5浓度，mg/l ；工C －工业废水的进水BOD 5浓度，mg/l 。
故=+⨯+⨯=工生工工生生Q Q C Q C Q BOD 5160007200240002001600025031200++⨯+⨯=233.05mg/l 1.3 设计人口与当量人口N=N 1+N 2式中： N-设计人口数（人）；N 1-居住区人口数（人）；N 2-工业废水折合的当量人口数（人）。
N 2的计算：N 2人asQ C ii∑=式中： C i —某工厂工业废水中的BOD 5或SS 的浓度（g/m 3 ）； Q i —某工厂工业废水平均日流量（m 3/d ）； a s —BOD 5，SS 污染物的排放标准。
1.一级处理主要以去除SS 为标准 s2a Q C N ∑⋅=式中： a s —每人每天排出的SS 克数，35～50)/(d cap g ⋅，取a s =40)/(d cap g ⋅； ∑C —污水的悬浮物浓度，∑C=210mg/L 。
1066674016000200.2=⨯==∑SQ C N α人对于一级处理（初沉池）来说 N=N 1+N 2 =200000+106667=306667人2.二级处理主要以去除BOD 为标准s2a Q C N ∑⋅=式中：a s —每人每天排出的BOD 克数，20～35)/(d cap g ⋅，取a s =30)/(d cap g ⋅ ∑C —污水的BOD 浓度，∑C=190mg/l 。
1180003016000295.2=⨯==∑SQ C N α人对于二级处理（二沉池）来说 N=N 1+N 2 =200000+118000=318000人1.4 污水处理程度混合污水处理程度指标：1.按悬浮物为89%计；2.按BOD5为92%计。
2.出水浓度：去除率 100%oo eC C E C -=⨯ 得 C e =(1-E)C o C o －进水浓度（mg/l ） C e －出水浓度（mg/l ） 出水BOD 5浓度 C e ＝215⨯（1-92%）=17.2mg/L 出水SS 浓度 C e ＝268⨯（1-89%）=29.48mg/L3.P H 值：7.0~7.4。
4.有毒物质：微量，对生物处理无不良影响。
1.5处理方法和处理流程1.5.1处理方法：拟采用普通活性污泥法。
1.5.2处理流程：整个工艺处理流程如下。
进水 格栅 /泵站 沉砂池 初沉池 曝气池 二沉池 出水回流污泥 剩余污泥传统活性污泥法工艺流程图1.5.3主要处理构筑物的选择（1）进水闸井（2）格栅（3）污水（4）沉砂池（5）生物反应池（6）沉淀池（7）接触池（8）计量设备:（9）浓缩池（10）污泥脱水第2章进水泵站2.1污水泵站的布置形式及布置原则2.1.1 污水泵站的特点及形式：泵站形式的选择取决于水利条件和工程造价其他考虑因素还有：泵站规模、大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形势及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式：①合建式矩形泵站：装设潜污泵，，水泵数为四台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大。
②合建式圆形泵站：装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过四台，圆形泵站水利条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。
对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。
非自灌式水泵，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设引水设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。
由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用潜污泵。
2.1.2.泵站的布置：该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪音和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。
泵站进出口比地面高0.2米以上。
每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水利条件，而且可以减少杂质杜塞管道的可能性。
泵房内的排水：由于泵房较深，采用电动排水。
泵房的通风设施：自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，只用于地面泵房活埋身较浅的地下室或半地下室泵房。
机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。
部分通用机械通风机械将电机排出的热风排出，冷空气自然补充。
机械排风可以为电机分别排风，也可以多台电机组成排风系统，使用较广泛，一半用于半地下泵房。
2.2 污水泵站的设计污水泵站用于水处理前端的污水提升，以满足后续工艺的高程布置，本工程根据具体情况，将泵站和中格栅合建。
2.2.1设计依据1.设计水量应该按最高日高时水量Qmax=0.98m3/s考虑，并满足最大充满度时流量要求。
2.选泵时应该尽量选择同类型的水泵，以便于检修，但还需满足低流量时需求。
3.泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5m的防水措施。
4.泵站形式的选择主要取决于水力条件和工程造价。
2.2.2泵站的设计与计算1.流量Q的确定取最大流量Q max=1990m3/h=553L/S2.选泵本设计拟订选用4台泵（3用1备），则每台泵的设计流量为：Q= Q max /3=553/3=185 L/S选250TLW-530 A型泵四台，单台流量Q=195.6 L/S，扬程H=12.5m3. 集水池容积V①泵站集水池容积一般取最大一台泵5～6分钟的流量设计，取6minV=185⨯60⨯6/1000=66.6 m 3 , 取70 m 3② 有效水深h 为3米，则水池面积F 为: F=V/h=70/3=23.33m 2，取24 m 2 4.水泵扬程的校核：1）．各个构筑物之间的水头损失估算如下：出厂管： 0.5m 计量槽： 0.5m接触池：0.2m 二沉池配水井：0.2m二沉池 ：0.3m 二沉池集水井 ：0.2m 曝气池 ：0.4m 初沉池集水井 ：0.2m 初沉池配水井 ：0.2m 初沉池：0.2m沉砂池 ：0.2m 沉砂池配水渠 ：0.2m构筑物总水头损失o h ∑=3.3 m2）.出水口最低水位为8米，最高水位为10米 水泵出水井水位1h =10+o h ∑=10+3.3=13.3m3）. 入厂口管层标高: 8.00m 入厂水管管径0.8m 格栅损失 ：0.1m 充满度H/D= 0.8吸水井最低水位按低于最高水位1.5m 计，则，水泵吸水井水位2h =7.0+0.64-0.1-1.5=6.04m4）.泵站管路损失以1.5m 计，泵站内部损失以2.0没计，自由水头以1m 计 5）所以水泵的扬程为12 1.0 2.0 1.511.76H h h =-+++=m 所选水泵扬程为15m ，能够满足需求，故选泵合适。