给水排水污水厂设计(最新)

目录

污水处理厂设计 ............................................................................................................................. 2 重庆大学本科学生课程设计任务 ................................................................................................. 2 第一部分 设计说明书 ........................................................................................................... 2

1.污水处理厂设计规模与设计流量 ....................................................................................... 5

1.1 污水处理厂设计规模 ................................................................................................ 5 1.2 污水处理厂设计流量 ................................................................................................ 5 1.3污水处理程度 ............................................................................................................. 6 2.污水处理厂工艺流程比选 ................................................................................................... 7

2.1 工艺流程方案选择考虑因素 ............................................................................. 7 2.2 不同工艺方案的优缺点比较 ............................................................................. 9 3.处理构筑物比选 ................................................................................................................. 11

3.1 格栅 ................................................................................................................... 11 3.2 沉砂池 ............................................................................................................. 112 3.3 奥贝尔氧化沟 ................................................................................................. 112 3.4 二沉池 ............................................................................................................. 112 3.5 污泥泵站 ........................................................................................................... 13 3.6 接触消毒池 ....................................................................................................... 13 3.7 重力浓缩池 ....................................................................................................... 14 3.8 贮泥池 ............................................................................................................... 14 3.9 脱水机房及脱水机 ........................................................................................... 15 4.污水处理厂平面及高程布置 ............................................................................................. 15

4.1 污水处理厂的平面布置 ................................................................................... 15 4.2 污水处理厂的高程布置 ................................................................................... 16 5.主要构筑（建）物一览表 ................................................................................................. 17 第二部分 设计计算书 ........................................................................................................... 17

1.工艺流程与设计流量 ......................................................................................................... 19 2.处理构筑物计算 ................................................................................................................. 20

2.1 粗格栅 ............................................................................................................... 20 2.2 污水提升泵 ....................................................................................................... 20 2.3 细格栅 ............................................................................................................... 24 2.4 沉砂池 ............................................................................................................... 26 2.5 奥贝尔氧化沟的设计计算 ............................................................................... 27 2.6 二沉池设计 ....................................................................................................... 32 2.7 污泥泵站 ........................................................................................................... 34 2.8 接触消毒池 ....................................................................................................... 35 2.9 重力浓缩池 ....................................................................................................... 36 2.10 贮泥池 ............................................................................................................... 38 2.11 脱水机房及脱水机 ........................................................................................... 39 3.污水处理厂高程计算 ......................................................................................................... 39

第1页

水处理厂综合设计

污水处理厂设计

重庆大学本科学生课程设计任务

课程设计题目 学院 城市建设与环境工程学院 水处理厂综合设计（排水处理） 专业 给水排水工程 年级 2009级 设计目的： 通过设计使学生熟悉和掌握污水处理厂设计的原则、方法和步骤；在于加深理解所学知识，培养学生运用所学理论和技术知识，综合分析及解决实际工程设计问题的初步能力；使学生在设计运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。根据资料进行污水处理厂的初步设计。 已知参数：  某城镇污水厂厂址区地形图一张；  城镇供水近、远期设计规模。污水厂的设计流量直接与给水厂供水量、产污系数、污水收集率和地下水渗入率相关。本次课程设计的产污系数按照85%计，城市污水收集率按照85%计，地下水渗入率按照10%计。远期规模按照1.5倍近期确定。  污水处理厂设计进水水质（见任务附表）  污水处理厂推荐工艺形式：A2/O、改良型氧化沟、奥巴尔氧化沟、CASS工艺 城镇污水主干管进入污水厂高程和位置见任务附地形图。 城镇污水经处理后排入次级河流最终进入三峡库区。当地水环境保护部门划定的该次级河流水域级别为地表水环境III类水体。 该厂址满足城镇防洪标准。 污水处理站站址区地下水位距地表8m左右，土壤为砂质粘土，抗压强度大于1.5kg/cm2。 夏季主导风向为西南风，气压为97.352KPa，年平均气温为15.1℃，冬季最冷月平均温度为8℃。 厂区附近无农田，拟由省属建筑公司施工，各种建筑材料均能供应，电力供应充足。 第2页

水处理厂综合设计

设计内容及设计要求： 1.设计内容 (1). 确定污水处理厂近、远期设计规模； (2). 确定各主要构筑物设计水量 (3). 确定污水处理厂处理程度，明确所选取的工艺流程、构筑物形式。 (4). 各构筑物的设计计算，并附必要的草图 (5). 绘制污水处理厂的平面布置图 (6). 绘制污水处理厂管线布置图 (7). 绘制污水处理厂高程布置图 2.设计要求  编制设计说明书及计算书各一份（分为给水部分、排水部分）：  说明书中应说明设计任务、设计依据的资料，污水及污泥处理工艺方案选择及处理构筑物选型的理由，主要设计参数、处理构筑物及设备一览表（包括规格、材料、数量、单位、备注），污水厂平面及高程布置说明；  计算书应有主要处理构筑物及高程的设计计算过程（附必要的单线草图），以及设备选型依据。 绘制污水厂（站）平面布置、污水处理厂管线布置图及高程系统图各一张（A1），共3张1号图。 目前资料收集情况（含指定参考资料）： [1]. 张自杰主编．排水工程(下)(第四版)．北京：中国建筑工业出版社，1996 [2]. 中国市政工程西南设计研究院主编．给水排水设计手册(第二版)第1册《常用资料》．北京：中国建筑工业出版社，2000 [3]. 北京市市政工程研究院主编．给水排水设计手册(第二版)第5册《城镇排水》．北京：中国建筑工业出版社，2004 [4]. 中国市政工程西北设计研究院主编．给水排水设计手册(第二版)第11册《常用设备》．北京：中国建筑工业出版社，2002 [5]. 上海市建设和交通委员会主编，《室外排水设计规范》（GB50014-2006），北京：中国计划出版社，2006 [6]. 韩洪军，杜茂安．《水处理工程设计计算》．北京：中国建筑工业出版社，2006 [7]. 汪大晖，雷乐成编著．《水处理新技术及工程设计》．北京：化学工业出版社，2001 [8]. 孙力平等编著．《污水处理新工艺与设计计算实例》．北京：科学出版社，2002 第3页

水处理厂综合设计

[9]. 张统主编．《污水处理工艺及工程方案设计》．北京：中国建筑工业出版社，2000 [10]. 曾科，秋平．陆少鸣主编．《污水处理厂设计与运行》．北京：化学工业出版社，2001 [11]. 游映玖．《新型城市污水处理构筑物图集》．北京：中国建筑工业出版社，2007 [12]. 张智等编著。《给排水科学与工程专业毕业设计指南》（第二版）。北京：中国水利水电出版社，2008 [13]. 崔玉川，刘振江，张绍怡主编。《城市污水厂处理设施设计计算》。北京：化学出版社，2004 [14]. 中华人民共和国国家标准，《室外排水设计规范》GB50013-2006，北京：中国计划出版社，2006 [15]. 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918－2002） [16]. 中华人民共和国建设部主编，给水排水制图标准GB/T50106-2001，北京：中国计划出版社，2002 课程设计的工作计划： 日期 工作安排 (1) 布置设计任务及讲课； (2) 熟悉原始资料，确定污水处理程度，选择处理方法； (3) 选择污水、污泥的处理流程和处理构筑物。 (1) 污水处理构筑物的工艺设计计算，确定其型式和主要尺寸； (1) 污泥处理构筑物的工艺设计计算，确定其型式和主要尺寸。 (2) 污水、污泥处理构筑物的高程计算； (1) 进行污水处理站的总体布置，绘制污水处理站平面布置图（1#）。 (2) 进行污水、污泥构筑物的高程布置，完成污水、污泥处理构筑物的高程布置图（1#）。 编制设计说明书及计算书； 备注 2011.9.13 2011.9.14 2011.9.15 2011.9.16~2010.9.17 2011.9.18 任务下达日期 2011年 9月 24日 指导教师 （签名） 完成日期 2011 年 10月 8日 学 生 （签名） 第4页

水处理厂综合设计

第一部分 设计说明书

1.污水处理厂设计规模与设计流量 1.1 污水处理厂设计规模

污水厂规模以平均日流量确定，由设计给水厂原始资料可推求污水厂需处

理流量如下：

根据给水厂最高日平均时总流量为2.2万 m3/d，即254.6L/s。 由给水厂规模推求污水厂规模推求污水厂规模考虑以下因素：

(1) 由最高日流量转换为平均日流量的日变化系数：取总变化系数Kz=1.4，假定时变化系数为Kh=1.2，则日变化系数Kd=Kz/Kh=1.17

(2) 折算系数：考虑综合折减系数取0.85，由给水定额推求排水定额需乘折减系数

(3) 城市污水收集率：城市污水收集率取0.85，

(4) 扣除给水部分的绿化和浇洒道路用水量以及加入地下水渗入量（取总水量的0.1倍）综合考虑后取一系数：系数取0.8 故污水厂的设计规模为： Q平均日220001.170.850.850.810868.4m/d3

根据日处理污水量可以将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3/d为大型污水处理厂，5～10万m3/d为中型污水处理厂，小于5万m3/d的为小型污水处理厂，因此设计规模为小型污水处理厂。 1.2 污水处理厂设计流量

远期流量按近期流量的1.5倍考虑，经计算: 近期流量 平均日平均时QQ平均日2410868.424425.85m/h125.8L/s

3近期流量 最高日平均时QhQkd125.81.17147.18L/s 近期流量 最高日最高时QmaxQkz125.81.4176.12L/s 远期流量 平均日平均时Q1Q1.5125.81.5188.7L/s 远期流量 最高日平均时Qh1Qh1.5147.181.5220.77L/s 远期流量 最高日最高时Qmax1Qmax1.5176.121.5264.18L/s

第5页

水处理厂综合设计

污水厂设计中，对不同构筑物及设计计算对象应采用其相应的设计流量。一般，平均日平均时流量用于表示污水厂规模，计算格栅栅渣量、沉沙池的沉砂量、污泥量以及污水厂的年抽升电耗、耗药量、处理总水量等；最高日最高时流量即为设计最大流量，用于进行构筑物设计计算，连接管渠与泵站设计计算，以及设备选型等，当进水流量为抽升进入时，可用工作水泵的最大组合流量作为设计流量；当处理构筑物内停留时间足够长或其之前设有调节池时，可考虑采用最高日平均时流量进行设计计算。

在该污水厂设计中，采用远期最高日最高时流量为一级处理设计流量，对生物处理单元根据规范规定可采用近期最高日平均日流量作为设计流量。对污泥处理系统构筑物采用初沉池泥量与反应器剩余污泥量之和为设计流量。 1.3污水处理程度 1.3.1设计进水水质指标

根据设计原始资料，污水进水水质如下： COD BOD5 SS TN TP pH 水温

500

220 300 45 4.5 6.5~8

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

20℃~35℃

1.3.2设计出水水质指标

处理出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

一级B标，根据该排放标准，设计出水水质指标如下：

COD BOD5 SS TN TP

60

20

mg/L mg/L

20 mg/L 20 mg/L 1

mg/L

1.3.3处理程度

第6页

水处理厂综合设计

根据进水和出水水质指标，可确定该污水厂污水的处理程度为：

E(C0C)C0100%

则处理程度如下：

BOD5去除率：220202205006050090.9%

COD去除率： SS去除率： TN去除率：TP去除率： 88%

3002030045204593.3%55.6%

4.514.577.8%

2.污水处理厂工艺流程比选 工艺流程方案选择考虑因素

污水处理厂的工艺流程是指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下 所采用的污水处理技术单元的有机组合。确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一基本条件外，还应尽量降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。工艺流程选择时，应考虑的主要因素有：

⑴ 污水中污染物的性质：如污染物的形态和浓度等；

⑵ 污水的处理程度：其实选择处理工艺流程的主要依据，而其又取决于污水的来路和去向，即污水进水水质和要求出水水质。

⑶ 工程造价和运行费用：在处理水达标前提下，根据工程建设所需造价和运行费用与当地经济情况对比，选择适合当地条件的处理工艺流程。

⑷ 当地的自然条件：如地形地质情况、气候条件等。

⑸ 工艺规模的大小：根据污水厂规模选择处理流程，如氧化沟工艺适用于规模小于5万m3/d的污水厂，SBR系列反应池也适用于中小型污水厂。

⑹ 管理和施工条件

所设计的该污水厂规模仅为10868.4 m3/d，为小型污水厂，选择工艺流程时根据上述因素，考虑到其具有以下特点：

第7页

水处理厂综合设计

⑴ 由于污水量较小，一天内污水水量水质变化较大，频率较高； ⑵ 一般要求自动化程度较高，以减少工作人员配置，降低经营成本。 ⑶ 由于规模较小，不设污泥消化构筑物，采用低负荷延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。

⑷ 本次设计中不要求除磷脱氮，故按传统曝气工艺的活性污泥法设计，同时考虑以后除磷脱氮的可能性。

鉴于以上的特点，考虑采用SBR工艺或氧化沟工艺两种方案。 不同工艺方案的优缺点比较 2.2.1 Orbal氧化沟

Orbal氧化沟污水处理工艺自1978年由美国Envirex公司推出，至今已有500多座污水处理厂采用这种技术，最大的日处理规模已达30万立方米。我国于1988年引进该工艺处理化工废水，目前已有约20座处理规模在1万立方米以上的Orbal氧化沟建成投入运行或正在建造之中。

典型的Orbal氧化沟由三个椭圆或圆形沟渠组成，来自沉砂池的污水与回流污泥混合先后进入外沟，然后依次流入中沟和内沟，最后经过中心岛的出水堰排至二次沉淀池。从每条沟的整体看，都是一个完全混合反应池，具有无终端的流线；污水在沟内多次循环后顺序进入下一条沟渠，因此，沟与沟之间呈现推流式的特征。这种形式类似与多个完全混合反应器相互串联的系统，兼有完全混合式和推流式的特点。

Orbal氧化沟的特点是控制外沟，中沟和内沟的溶解氧分别为0、1、2mg/L，Orbal的硝化与反硝化过程基本上在外沟得以完成其大部分。与一般的前置式分离厌氧-好氧（A/O）脱氮处理工艺不同，Orbel采取同步硝化反硝化方式进行脱氮处理。尽管外沟的实际需氧量可高达总需氧量的75%，但曝气转碟供给此沟道的氧仅占总需氧量的50—60%，因此系统始终能维持高亏氧状态，整个外沟的溶解氧为0。从空间上来看，Orbel的外沟位于曝气转碟下游呈好氧状态，而上游则呈缺氧状态，因而类似多个好氧—缺氧反应器的串联系统，污水在其中不断地进行硝化—反硝化，一般可达到80%的总脱氮效率，并可获得部分磷的去除。

为了获得更高的脱氮效率，出现了一种脱氮工艺，即增加内回流，依据脱氮的效率要求，设计100%—400%的内循环比率，将内沟混合液回流至外沟，使得中沟和内沟硝化反应产生的硝酸盐在外沟的缺氧环境中被还原成氮气，这种运

第8页

水处理厂综合设计

行方式与A/A/O工艺中的内回流脱氮方式是一致的。

Orbal氧化沟主要由5个部分组成，依次进入系统的污水流经次序分别为：进水区，外沟，中沟，内沟，出水区，流程示意如下：

整个生物处理系统采用曝气转碟机组低强度曝气的方式供氧，该系统由安装在转轴上的若干碟片，电机及减速机组成。碟片由特殊朔料或高强度玻璃钢制成，有两个半圆拼成。通过增减转轴上的碟片数量或者利用出水堰门来调节碟片的吃水深度，可以达到调节曝气量的目的。

Orbel氧化沟与A/A/O工艺相比，具有以下特点：

(1) 处理流程简单，构筑物少，基建费用省。氧化沟不需要设置初沉池和污泥硝化池。

(2) 有较强的抗冲击负荷能力。由于氧化沟的停留时间比较长，污泥龄较大，所以氧化沟的池容较一般的生化处理构筑物大。

(3) 污泥生成量少，污泥不需要消化处理；因为氧化沟的污泥龄一般为20~30天，污泥在沟内好氧稳定，所以污泥产量较少。

(4) 由于无需设置初沉池，对于中小型水厂投资省，成本低； (5) 对高浓度工业废水有很大的稀释作用。 2.2.2 SBR工艺

第9页

水处理厂综合设计

进 水 中格栅 调节池 细格栅 沉砂池 出 水 接触消毒池 SBR反应池 水、、、、 贮泥井 初沉池 泥饼外运 脱水机房 污泥浓缩池 上清液回流至格栅前

2.2.3 A2O工艺

A/A/O法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是将厌氧、缺氧和好氧串联起来，并通过回流形成溶解氧浓度交替变化的生物环境完成除磷脱氮反应的。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚β羟丁酸（PHB）储存起来。在这个过程中完成了大量磷的释放；硝化液在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的β羟丁酸进行好氧分解，释放的能量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥排出系统，从而实现污水的脱磷；另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐，完成硝化作用；再向缺氧池回流，为脱氮做好必要的准备。其流程见下图: 进水厌氧区缺氧区好氧区二沉池出水混合液回流污泥回流 A2/O工艺流程框图 在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。由于厌氧、缺氧和好氧三个区第10页 水处理厂综合设计

严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。目前，该法在国内外广泛使用，运行良好。

A2/O工艺是将回流活性污泥（外回流）直接回流进入厌氧池，其中夹带的部分硝酸盐氮也随同回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。

2.2.4 三种工艺的比较

氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动，曝气方式主要采用表曝方式。SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CAST工艺、UNITANK工艺等不同方法。

本项目污水处理的特点为：①污水以有机物为主，BOD/COD=0.45，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动，曝气方式主要采用表曝方式。

SBR法和氧化沟法两工艺具有以下共同点： ① 都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力； ② 一般不设初沉池，工艺简短，节省占地；

③ 一般采用低负荷延时曝气方式，处理效果好，污泥好氧稳定，污泥产量少。 但由于SBR工艺控制复杂，构筑物及其设备闲置率高，设备维修维护麻烦，泌水器出水能耗损失较大，对污水处理厂运行管理人员要求较高等诸多缺点。

因此，本方案设计推荐采用氧化沟工艺。 3.处理构筑物比选 3.1格栅

格栅设在污水渠道、泵房吸水井的进口处或污水处理厂的进水端，用于拦 截较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分为粗细两道格栅，粗格栅的作用是截留较大的悬浮物或漂浮物以保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物，以保证后续处理工艺的正常运行。按形状分类，格栅又可以分为平面格栅和曲面格栅；按清渣方式可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅，当栅渣量大于2m3/d时，采用机械清渣格栅。

第11页

水处理厂综合设计

该污水厂处理流量较小，栅渣量不大。根据计算结果，粗格栅栅条间隙采用25mm,栅条宽度为10mm，格栅宽度为1.065m，长度7.48m，栅槽高度为3.42m,；细格栅栅条间隙采用5mm,栅条宽度为10mm，格栅宽度为2m，长度7.63m, 栅槽高度为1.09m。、根据各种类型格栅的特点，中格栅可采用链条式回转多耙格栅、高链式格栅、背耙式格栅,细格栅可采用回转式固液分离机、弧形格栅。该污水厂采用链条式回转多耙格栅和弧形格栅分别作为中格栅和细格栅。

采用流程方式为：中格栅—调节池—提升泵—细格栅—后续处理构筑物，以减小细格栅的安装深度，调节池内设搅拌装置，以防止泥砂沉淀。 3.2沉砂池

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（相对密度为2.65，粒径大于2mm）。将沉砂池设在初次沉淀池之前，减轻初沉池负荷，改善污泥处理构筑物处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池、旋流沉砂池。 该污水厂处理流量小，近期不用除磷脱氮工艺，厂址地地下水水位在地表下 8m左右。由于竖流式沉砂池池深较大，采用其会增加后续构筑物埋深，故不采 用；采用平流式沉砂池，其占地面积大，其所计算出池深过小，不便施工；为节 约能耗，不采用曝气沉砂池。故综合考虑，采用旋流沉砂池中的钟式沉砂池。根 据计算的设计流量选型，选用型号为300的钟式沉砂池。 3.3奥贝尔氧化沟

该厂可采用传统orbal氧化沟工艺。 按近期设计成2座：

每座氧化沟容积V=V总/2=7531.51m3。 ①直线段长度L

取内沟、中沟、外沟宽度分别为8、8、9m 则L=A直/2/(B外+B中+B内)=7.5m ②中心岛半径r

A弯=A外+A中+A内(式中所指面积为各沟弯道面积) 计算得r=2.2m 3.4二沉池

第12页

水处理厂综合设计

设计为中心进水辐流式沉淀池，按近期设计，预留远期用地。 池径D＝21m

沉淀池总高度 H＝5.96m

3.5污泥泵站

污泥泵站用于将二沉池和氧化沟的剩余污泥加压送到重力浓缩池，此外还用于氧化沟的内回流加压。 （一）剩余污泥加压泵

单泵流量：Qs＝3.75L/s 扬程采用H=10m

选择泵型号为WDB50-50-115B无堵塞泵，两用一备 安装尺寸为：L*B*H=775*300*262

泵房内安装3台泵，并为远期预留一台泵的位置。

（二）内回流加压泵

单泵流量Q=147.17L/s=0.147m3/s 扬程采用H=10

选择泵型号为200WLZ-12，两用一备 安装尺寸为：L*B*H=800*400*1947

泵房内安装3台泵，并为远期预留一台泵的位置。

水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m，机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m。故

泵站长L=1200*2+800*4+3*1000=8600mm 泵站宽B=1200*2+400*2+2*1000=4200mm 泵站高H=5000mm 3.6接触消毒池

《室外排水规范》规定，城镇污水厂处理出水应设置消毒设施。消毒的目的

第13页

水处理厂综合设计

是杀灭处理出水中所含有的致病菌和病毒等，解决水中生物污染的问题，以防止其对人类健康产生危害和对生态造成污染。

城镇污水处理厂常采用的消毒方式有液氯消毒、二氧化氯消毒和紫外线消 毒。

目前，城市污水处理厂中最常用的消毒剂是液氯。该污水厂处理规模小，采 用紫外线和二氧化氯消毒更适宜，但考虑到当地经济条件，采用投资和运行成本 均较低的方式，同时保证出水中后续消毒作用，采用液氯消毒方式。

采用接触消毒池，其中设有隔板以增长流程，以保证消毒剂和污水有充分的 接触时间，使消毒剂发挥作用以达到预期杀菌效果。停留时间15～30min。

单格宽度取b=1.6m 接触池长度为：L=22.4m 接触池宽度为：B=8m 3.7重力浓缩池

污泥浓缩的目的在于去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，为污泥 的后续处理提供便利条件。污泥浓缩池有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩等。

重力浓缩适用于活性污泥，活性污泥与初沉污泥的混合体以及消化污泥的浓缩，不宜用于脱氮除磷工艺产生的剩余污泥。

气浮浓缩适用于相对密度接近于1的疏水性物质，适用于浓缩脱氮除磷工艺产生的剩余污泥，二沉池污泥，不适比重较大的初沉污泥。

离心浓缩适用范围广，其可用于上述所有污泥，但运行与维修费用高。 该污水厂将初沉污泥与SBR反应池污泥混合后处理，故采用重力浓缩池。采用连续式重力浓缩池，浓缩时间15h。根据所计算污泥流量为648.3 m3/d，共设有2个污泥浓缩池，直径为6.5m，浓缩池总高度为8.38m。 3.8贮泥池

共设1座贮泥池，设计进泥量为：

Qw97.24

m3/d

贮泥时间按不大于4h设计，取t=4h

池有效深度:H＝2m，贮泥池设计为方形，取超高0.5m，则总高度为2.5m。 贮泥池尺寸：L×B×H=3×3×2＝8m3，满足要求

第14页

水处理厂综合设计

3.9脱水机房及脱水机

根据规范，带式压滤机对混合原污泥脱水时，污泥脱水负荷可取150kg/(m·h)。选用CPF－2000型带式压滤机，总长L1＝5500mm，外形尺寸：L×B×H＝5500×2925×2500mm，基础宽长为6000mm，宽3500mm。共设2台，一用一备。脱水机房尺寸为：L×B×H＝15000×13000×6000mm。 4.污水处理厂平面及高程布置 4.1污水处理厂的平面布置 4.1.1 平面布置的特点

污水厂的平面布置主要包括构（建）筑物的布置、厂区道路布置、管线布置等。平面布置应具有按功能分区，配置得当；功能明确，布置紧凑；顺流排列，流程简捷等特点。同时充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。 4.1.2 构（建）筑物的布置

⑴ 处理构筑物根据其功能要求，结合地形和地质条件，确定其在厂区的布置。 ⑵ 贯通连接各处理构筑物的管渠便捷直通，避免迂回曲折。 ⑶ 处理构筑物间保持一定间距，取5～10m，以保证管渠敷设。 ⑷ 处理构筑物在平面布置上紧凑布置。

⑸ 辅助建筑物布置与处理构筑物分开单独设置。生产辅助构筑物靠近处理构

筑物设置。生活区放在厂前区，污泥区放在厂后部。

该污水厂平面布置时，大致分为三区：污水处理区、污泥区、生活区，各区用道路分隔。污水处理区中预处理和一级处理设置在一起，与二级处理区用道路分隔。生活区及生产辅助建筑物设在厂前区，靠近厂大门，污泥区设在后部。 4.1.3 厂区道路布置与绿化

通向一般构建筑物应设置人行道，宽度为2m，采用碎石、炉渣、灰土路面；通向仓库、检修间等应设车行道，宽度为4m，转弯半径为6m，采用沥青、]混凝土、碎石、灰土路面；车行道边缘至构建筑物的距离大于1.5m，道路纵坡采用1%～2%。厂区围墙与道路间距内设置绿化带，生活区及污泥区内构架筑物间种植草坪，树木及花卉等。 4.1.4 管线布置

构筑物间设置连接管渠，初沉池和奥贝尔氧化沟与浓缩池间设输泥管；设置超越管，超越全部构筑物，另设事故排放管，直接排放水体；厂区内还设有给水

第15页

水处理厂综合设计

管、消防管道、污水管、雨水管等。

平面布置详见图纸。 4.2污水处理厂的高程布置 4.2.1 高程布置的特点

⑴ 依据构筑物高度和水头损失确定水厂高程布置，相邻两个构筑物间的相对

高差取决于其之间的水面高差，即水头损失。 ⑵ 需考虑远期发展，水量增加的预留水头。

⑶ 充分利用地形高差，实现自流，避免处理构筑物之间跌水等浪费水头。 ⑷ 尽量减小全程水头损失及提升泵扬程，以降低运行费用，但应留有余地。 ⑸ 处理水应能常年大多数时间自流排放，排放口应在年最枯水位以下。 ⑹ 处理水出水前构筑物的水位应高于重现期为20年的最高洪水位。 4.2.2 高程布置的方法

⑴ 选择距离最长、水损最大的流程进行水力计算，计算水头损失，以接纳水

体的最高洪水位为起点向上逆推高程。

⑵ 水头损失包括构筑物间连接管渠的水损和构筑物内的水损及计量设备的

水损，计算时采用最大流量作为处理构筑物和连接管渠的设计流量。 ⑶ 污水经一次提升后靠自流通过处理构筑物。

⑷ 考虑处理构筑物的排空，同时挖土深度不宜过大，以免土建投资过大。 ⑸ 结合污水和污泥流程，尽量减少提升污泥量。 ⑹ 与厂区的地形、地质条件相联系。

该污水厂在高程布置时，以最高洪水位为起点，先确定接触池的高程位置，使其水位高于洪水位，并保证处理水能自流排入水体中。通过计算水头损失，倒推出各构筑物间的水位高差，以确定各构筑物高程。市政污水管接入点高程为368.340m，采用DN450铸铁管将污水接入污水厂粗格栅前，管长为50m，充满

第16页

水处理厂综合设计

度采用0.7，流速为1.67m/s，水力坡度为8.1‰,管道坡降为0.405m，则粗格栅处管道接入标高为367.935m。以此推算出调节池高程位置，确定其最低水位高程，并与由接触池推算出的细格栅栅前水位相比较，以确定提升泵的扬程。

各构筑物间及构筑物内水损计算详见设计计算书。

5.主要构筑（建）物一览表 序号 1 2 3 4 粗格栅 提升泵站 细格栅 旋流沉砂池 奥贝尔氧化沟 辐流式二沉池 污泥泵站 脱水机房 重力浓缩池 接触消毒池 加药间 机修间 配电间 D=6.5，H=8.38 座 钢混 7.48×2.13×3.42 4.62×8.7×12 7.63×4×1.09 D=3.05 内、中、外=8、8、9 D=21 8.6×4.2×5 15×13×6 座 座 座 座 套 钢混 钢混 钢混 钢混 1 1 1 2 分两组 近期3台，远期1台共四台 分两组 近期2座、远期1座，共3座 座 座 座 钢混 钢混 框架 2 1 1 2 近期2座、远期1座，共3座 近期2座、远期1座，共3座 名称 规格 单位 材料 数量 备注 5 钢混 2 6 7 8 9 10 11 12 13 22.4×8×2.5 17.5×11.5 16×8 16×7 座 座 座 座 钢混 砖混 钢混 砖混 2 1 1 1 第17页

水处理厂综合设计

14 15 16 17 18 19 20 仓库 控制中心 停车场 污泥堆场 传达室 综合楼 计量堰 15.8×8.4 15.5×6.3 21×15 9.3×5.4 9.9×5.1 15.6×14.7 座 座 座 座 间 幢 座 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混 1 1 1 1 1 1 1 第18页

水处理厂综合设计

第二部分 设计计算书

1.工艺流程与设计流量

采用工艺流程如下：

进厂污水 粗格栅 污水提升泵 Orbal氧化沟 旋流沉砂池 细格栅 二沉池 污泥泵站 砂水分离器 污泥外运 消毒池 污泥浓缩池 贮泥池 脱水机房

出水

污泥自流进入装有粗格栅的格栅井，污水中较大的杂质在此被拦截；然后

经过污水泵提身后进入细格栅井，水中较小的杂质再次被去除。污水经过细格栅进入旋流沉砂池，再次去除一些砂粒。旋流沉砂池出水进入Orbal氧化沟。经过生物处理后进入辐流式二沉池，随后污水进入接触消毒池进行消毒，在消毒池中投加二氧化氯。消毒后直接出水排放。

二沉池污泥通过刮吸泥机排至Orbal氧化沟的污泥回流区部分，部分作为剩余污泥排入污泥匀质池，二沉池污泥产生的进入污泥匀质池，最后污泥经过带式污泥浓缩一体机脱水后，泥饼外运处理。

由设计原始资料，污水厂需处理的污水种类及其各自流量和变化系数如下： 远期流量按近期流量的1.5倍考虑，经计算

近期流量 平均日平均时QQ平均日2410868.424425.85m/h125.8L/s

3近期流量 最高日平均时QhQkd125.81.17147.18L/s 近期流量 最高日最高时QmaxQkz125.81.4176.12L/s

第19页

水处理厂综合设计

远期流量 平均日平均时Q1Q1.5125.81.5188.7L/s 远期流量 最高日平均时Qh1Qh1.5147.181.5220.77L/s 远期流量 最高日最高时Qmax1Qmax1.5176.121.5264.18L/s 2.处理构筑物计算 2.1 粗格栅 2.1.1 设计参数

选用平面格栅两组，每组均按通过50%的流量设计。 设计流量：按远期最高日最高时流量设计，Q=0.264m3/s； 栅前流速：V0＝0.9m/s(0.4~0.9 m/s)； 过栅流速：V2＝1.0m/s(0.6~1.0m/s)； 栅条间距：e＝25mm； 栅条宽度：S＝10mm； 安装倾角：α=60º；

单位污水栅渣量：W1=0.07 m3/103 m3污水, e＝16~25mm，时W=0.1~0.05 m3/103 m3污水；

市政进水管管径为D500，市政进水管管内底标高368.340m，进水管距粗格栅进水口50m，由于流量是0.264 m3/s，查水力计算表可得：进水管距粗格栅进水口管段坡度为0.0081，充满度为0.7，流速为1.67m/s 故埋深：h埋深=3.356m； 栅前水深h一般取0.4m； 2.1.2 设计计算： (1)栅条间隙数

栅条间隙数：nQmaxsin0.2640.5sin6012.28，取13个

ehv10.0250.41.0(2)栅槽宽度BSn1en0.20.011310.025130.20.645m 栅槽宽度一般比格栅宽度宽0.2-0.3m（考虑安装），取0.2m (3) 栅槽进水井部分长度：L1=1.5m（考虑安装维修，一般为1.5~2m） (4) 栅槽进水渠道部分长度：L2=2m

（钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除

第20页

水处理厂综合设计

污机或回转式固液分离机应大于1.0m）

(5)栅槽出水渠道部分长度：L4=2m（考虑安装维修） (6)栅槽总高度

过栅水损：取h1=0.2m（粗格栅0.2m，细格栅0.3~0.4m） 栅后槽总高度：H＝h埋深+h1=3.365+0.2=3.565m

(7)格栅投影长 L3(8)栅槽总长度

L=L1+L2+L3+L4=1.5+2+2.06+2=7.56m

Htan3.565tan602.06m

(9) 每日栅渣量

在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07m3

第21页

水处理厂综合设计

W86400QmaxW11000kz864000.2640.710001.411.40m/d＞0.2m/d

33本工程采用链条式格栅。宜采用机械清渣，选用XQ-1100型号循环式齿耙清洗机。

2.2污水提升泵

近期最高日最高时流量Q =0.176m3/s，远期最高日最高时流量Q=0.264 m3/s 2.2.1 提升泵的设计流量(按近期流量设计，远期预留泵位) Q高峰=Qmax=0.176m3/s=633.6m3/h Q夜间=0.5×Qmax=633.6×0.5 =316.8m/h Q远期=0.264 m3/s=950.4 m3/h 2.2.2 泵的扬程

（1） 水泵的扬程H＝△Z＋h1＋h2 △Z：提升净扬程

h1:水头损失（局部与沿程水损和），依经验取2 m h2：富余水头，取2m

△Z＝Z2-Z1

Z2：细格栅井最高水位 Z1：泵房吸水井最低水位

（2）泵房吸水井最低水位 Z1 =Z管内水面-∑h-h

Z管内水面：假定市政进水管最高水位标高276.440m ∑h：进水管到提升泵房的水损和

h： 泵房吸水井最高水位与最低水位的差值，取4 m

则泵房内最高水位标高为275.946-0.1（进口水损）-0.1（出口水损）

=275.746m

所以Z1=275.746-4=271.746m （3）细格栅井最高水位 Z2=Z地+△H

Z地：排水口处面标高，假定为277.830m

△H：各个水处理构筑物的沿程和局部水损之和，经验取值4 m Z1=277.830+4=281.830m

第22页

3

水处理厂综合设计

故：水泵扬程H=281.830-271.465+2+2=9.365m

根据流量杨程选用250QW700-11-37型潜水排污泵（H=11m，流量Q=700m3/h,效率η＝83.2％，N=37KW,转速r=980r/min ,重量G=1150kg）4台。 近期高峰流量：两用一备 近期低峰流量：一用一备 远期流量：三用一备 2.2.3 泵房尺寸 （1）单台水泵尺寸

单台250QW700-11-37型潜水排污泵尺寸（查设计手册） 长L1=800mm宽B1=750mm，最低水位距吸水井底的高度h=0.5m

（2）集水井容积V集

规范污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。 实际工程中按最大一台泵的15min出水流量设计

V（3）泵房宽度B

根据规范对泵房布置的对泵房进行布置进而确其宽度

水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m，机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m

故 BB121.9250.753.854.6m （4）泵房长度L

集水井最低水位与最高水位的差值h=4 m 故 LVBh1758.545.15m1560700175m3

,取5.2m

满足泵房布置要求时

L4L13121.2540.832.48.7m

故泵房长度取二者较大值L=8.7 m

第23页

水处理厂综合设计

2.3细格栅 2.3.1 设计参数

选用平面格栅两组，每组均按通过50%的流量设计。 细格栅设在提升泵后，设计流量应为提升泵最大组合流量。 设计流量：按远期最高日最高时流量设计，Q=0.264m3/s； 栅前流速：V0＝0.9m/s(0.4~0.9 m/s)； 过栅流速：V2＝1.0m/s(0.6~1.0m/s)； 栅条间距：e＝5mm； 栅条宽度：S＝0.01m； 安装倾角：α＝60º；

单位污水栅渣量：W1＝0.1 m3/103 m3污水。 2.3.2 设计计算步骤 (1) 栅条间隙数

按最优断面设计，即取栅槽宽度为栅前水深的2倍。 由B=2h0,W=B×h0=2h02 , Q=W×V0得： 栅前水深：h0Q2V00.2640.520.90.1320.27m

栅条间隙数n(2)栅槽宽度

Qmaxsinsin60ehv10.0050.271.090.99，取100个

栅槽宽度一般比格栅宽度宽0.2-0.3m（考虑安装），取0.2m

第24页

水处理厂综合设计

BSn1en0.20.0110010.0051000.21.69m，取1.7m

(3) 栅槽进水井部分长度：L1=2m（考虑安装维修） (4) 栅槽进水渠道部分长度：L2=2m

（钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m）

(5)栅槽出水渠道部分长度：L4=2m（考虑安装维修）

L5L42221m(6) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：(7) 过栅水头损失

细格栅的水头损失依经验取△h=0.4m (8) 栅后槽总高度

设栅前渠道超高：h1=0.3m

栅前渠道深：H0＝h0+h1=0.27＋0.3＝0.57m 栅后槽总高度：H＝h0+h1+△h =0.27+0.3+0.4=0.97 m

(9)格栅投影长L3(10) 栅槽总长度

L=L1+L2+L3+L4+L5=2+2+0.56+2+1=7.56m，取7.6m

Htan0.97tan600.56m

第25页

水处理厂综合设计

(11) 每日栅渣量

在格栅间隙5mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3 W86400QmaxW11000kz864000.2640.110001.41.63m/d＞0.2m/d

33本工程采用弧形格栅。宜采用机械清渣，选用XQ-1100型号循环式齿耙清洗机。

2.4沉砂池 2.4.1 设计参数

采用钟式沉砂池，设计流量应为提升泵最大组合流量。 设计流量：按远期最高日最高时流量计算，Q =264.18L/s； 共设2个沉砂池，每个沉砂池流量：Q’= 132.09L/s 2.4.2 沉砂池选型

选用型号为200的钟式沉砂池，流量Q=132.09L/s其性能参数如下：

A=2.43 B=1.0 C=0.45 D=0.90 E=0.30 F=1.35

第26页

水处理厂综合设计

G=0.40 H=0.30 J=0.40 K=0.80 L=1.15

2.5奥贝尔氧化沟的设计计算 2.5.1设计参数

按最高日平均时设计，其流量近期Q1=12717m3/d，远期Q2=19075 m3/d 污泥产率系数Y=0.55

混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=4000mg/L

混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）Xv=3000 mg/L，f=0.75 污泥龄θc=25d 内源代谢系数Kd=0.055

20度时脱氮率qdn=0.035(还原的NO3--N)kg/kgMLVSS/d 溶解氧浓度为2mg/L

按近期设计，预留远期用地。

规范：①超高采用转刷、转碟等于0.5m，采用竖轴表曝机等于0.6-0.8，设备平台宜高出设计水面0.8-1.2m；②有效水深等于3.5-4.5m；③隔流墙和导流寺高出设计水位0.2-0.3m；④沟内平均流速大于0.25m/s。 2.5.2去除BOD计算

1.氧化沟出水溶解性BOD5浓度S。为了保证二级出水BOD5浓度Se≤20 mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度

SSe1.42VSSTSSTSS(1e0.235)

=20-1.42×0.7×20×

(1e0.235)

第27页

水处理厂综合设计

=6.41mg/L 2.好氧区容积V1

V1YcQ(S0S)Xv(1KdQc)

35241.836m

V10.5525127172206.41300010.055253、好氧区水力停留时间t1 t1V1Q5241.836127170.412d9.89h

4、剩余污泥量 △XQS0SY1KdcQX1Xe

X1——进水悬浮固体惰性部分的浓度，X1=300-300*0.7=90mg/L=0.09kg/L Xe——TSS的浓度，本式中Xc=20 mg/L=0.02kg/L

X127170.220.00640.5510.05525127170.090.02

629.05890.191519.24kg/d去除每1kgBOD5产生干污泥量

XQS0Se1519.24127170.220.00640.56kgDs/kgBOD5

2.5.3脱氮计算

1．设氧化沟产生的剩余生物污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮为

N00.124YS0S1Kdc0.1240.552206.4110.055256.13mg/L

需要氧化的氨氮量N1=进水TKN—出水NH3N—生物合成所需氮量N0 =45-15-6.13=23.87mg/L

2．脱氮量 需要的脱氮Nr=进水总氮-出水总氮量-生物合成所需的氮量 Nr=45-20-6.13=18.87mg/L 3.计算脱氮所需的容积V2及停留时间T2 脱氮率

第28页

水处理厂综合设计

qdntqdn201.08T20

20摄氏度时

qdn1.0820200.0350.035

kg[(NO3N/kgMLVSS)]

脱氮所需的容积V2停留时间t2V2QQNr1271718.870.0353qdnXv2285.4m

32285.4127170.178d4.26h

2.5.4氧化沟总容积及停留时间t

V0=V1+V2=5241.836+2285.4=7527.3m3 T=t1+t2=9.89+4.26=14.15h 校核污泥负荷NQS0XV127170.2237527.30.0983kgBOD5/kgVSS.d

设计规程中规定氧化沟污泥负荷应为0.05~0.1kgBOD5/(kgVSS.d) 2.5.5需氧量计算

1、设计需氧量AOR=去除BOD5需氧量—剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3-N耗氧量—剩余污泥NH3-N耗氧量—脱氧产氧量 去除BOD5需氧量

D1aQ(S0S)bVX''

=0.52×12717×（0.22-0.0064）+0.12×7527.3×3 =3741.4kg/d

剩余污泥BOD需氧量D2

D21.42YQS1Kdc

1.420.55127170.220.006410.05525

1624.1kg/d去除氨氮的需氧量D3

设每千克NH3-N硝化需要消耗4.6kgO2

D3=4.6×(进水KTN-出水NH3-N)=4.6×(45-15)/1000×12717=1754.9Kg/d 剩余污泥中NH3-N耗氧量D4

第29页

水处理厂综合设计

D44.60.124（污泥中含氮率）4.60.124YQS1Kdc0.55127170.220.006410.05525

358.8kg/d脱氮产氧量D5，每还原则千克NO3-N产生2.86kgO2。 D52.8619.43100012717706.7kg/d

总需氧量D1-D2+D3-D4-D5

=3741.4-1624.1+1754.9-358.8-706.7=2976.7kg/d

考虑安全系数1.4则

AOR=1.4×2976.7=4456.4kg/d

校核去除一千克BOD5的需氧量

4456.4/12717/(0.22-0.0064)=1.61kgO2/kgBOD5

氧化沟设计规程规定在1.6-2.5kgO2/kgBOD5 2、标准状态下需氧量SOR SORCsTC1.024AOR.Cs20T20

55 所在地区实际气压1.0131050.921101.013100.909

氧化沟采用三沟通道系统，计算溶解浓度C按照外沟：中沟：内沟=0.2：1：2，充氧量分配按照外：中：内=65：25：10，则供氧量分别为： 外沟道AOR1=0.65×4456.4=2896.66kg/d 中沟道AOR2=0.25×4456.4=1114.1kg/d 内沟道AOR3=0.1×4456.4=445.64kg/d 各沟道标准氧量分别为：

SOR12896.669.170.850.950.9098.380.21.0241114.19.170.850.950.9098.3811.024445.649.170.850.950.9098.3821.024252025202520394.45kgO/d164.4kgO/h22

SORSOR22169.8kgO2/d90.4kgO2/h815.4kgO2/d34.0kgO2/h3

第30页

水处理厂综合设计

总标准需氧量SOR=288.8kg/h。 2.5.6氧化沟尺寸计算 按近期设计成2座： 每座氧化沟容积VV027527.323764m

3氧化沟弯道部分按占总容积的的80%考虑，直线部分按占总容积的20%考虑： V弯=0.8×3764=3011.2m³ V直=0.2×3764=752.8m³

氧化沟有效水深取4m，超高取0.3m，内中外三沟道之间隔墙厚度为0.3米， 则

A弯 A直V弯h3011.24752.8m

2V直h752.84188.2m

2①直线段长度L，取内沟、中沟、外沟宽度分别为8、8、9m。 则 L②中心岛半径r

A弯=A外+A中+A内(式中所指面积为各沟弯道面积)

r80.2580.259r80.258r8752.8292828222A直2B外B中B内752.8298815.06m

计算得r=0.8m

2.5.7进出水管用调节堰计算 ①进出水管

污泥回流比R=100%，进出水管流量Q=12717m3/d =0.147m3/s； 进出水管控制流速v≤1m/s 进出水管直径取d校核进出水管流速4Q40.1473.141.00.1470.252QA0.43m，取0.5(500mm)。

0.75m/s1m/s，满足要求。

第31页

水处理厂综合设计

②出水堰计算

为了能够调节曝气转碟的淹没深度，氧化沟出水设置出水竖井，竖井内安装电动可调节堰。初步估计为

H＜0.67，因此按照薄壁堰来计算。

取堰上水头高H=0.2m，

则堰bQ1.86H3/20.1471.860.23/20.88m，取b=0.9m

考虑可调节堰的安装要求（每边留0.3m），则出水竖井长度

L=0.3×2+b=0.6+0.9=1.5m

出水竖井宽度B取1.2m（考虑安装高度），则出水竖井平面尺寸为

L×B=2.4m×1.2m

出水井出水孔尺寸为b×h=0.9×0.5m，正常运行时，堰顶高出孔口底边0.1m，调节堰上下调节池范围为0.3m。 出水井位于中心岛，曝气转碟上游。 2.6二沉池设计

设计为中心进水辐流式沉淀池，按近期设计，预留远期用地。

2.6.1已知条件

设计流量按提升泵近期最大组合流量，采用Q=12717.6m3/d，表面负荷q0＝2m3/（m2·h），设计人口14万人，采用机械刮泥，设计采用辐流式沉淀池。 2.6.2设计计算

（1）沉淀部分水面面积 FQmaxnq012717/2422133m

2第32页

水处理厂综合设计

（2）池径：D4F41333.1413.02m取D＝18m

（3）有效水深：h2q0t21.53m 取沉淀时间为1.5h （4）沉淀池总高度 1.每天污泥量

VSNT1000n

式中 S——每人每日污泥量，L/（人.d），一般采用0.3-0.8，取0.5 L/（人.d）； N——设计人口数，N=140000人；

T——两次清除污泥的时间间隔，d，采用机械刮泥机，取T=4h V2.污泥斗容积 V1h53SNT1000n0.5140000410002245.83m3

r21r1r2r22

式中 h5——污泥斗高度，m；

r1——污泥斗上部半径，m，取r1=1.4m； r2——污泥斗上部半径，m，取r2=0.6m； h5r1r2tan1.40.6tan601.38m V11.3831.421.40.60.624.56m3

3.污泥斗以上圆锥体部分容积 V2h43R3Rr1r12

式中 h4——底坡落差，m； R——池子半径，m；

h4Rr10.0591.00.050.4m 因此，池底可贮存污泥的体积为 V2h43R3Rr1r123.140.4932911238.09m3

共可贮存污泥的体积为

V1+V2=4.56+38.09=42.65m3＞5.83m³（可见池内有足够的容积）

第33页

水处理厂综合设计

4.沉淀池总高度，取沉淀池超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.5+0.4+1.38=5.58m 5.沉淀池周边外的高度 h1+h2+h3 =0.3+3+0.5=3.8m 6.径深比校核

D/h2=18/3=6，在6-12范围内，满足要求。 7.采用机械刮泥

选用某设备制造厂的周边传动式刮泥机（全桥式）。 刮泥机的主要性能参数有： 池径18m；

周边线速2-3m/min；

单边功率0.60kw（为普通减速机拖动的刮泥机）； 周边单个轮压35kN。 2.7污泥泵站

污泥泵站用于将二沉池和氧化沟的剩余污泥加压送到重力浓缩池，此外还用于氧化沟的内回流加压。 （一）剩余污泥加压泵

总污泥流量： QWQW2X1P1379.8121519.241000199.6%379.81m/d3

单泵流量：QS189.9m/d2.20L/s扬程采用H=10m

3选择泵型号为：CLXQ100-75-264，，两用一备 安装尺寸为：L*B*H=1293*540*545

泵房内安装3台泵，并为远期预留一台泵的位置。

（二）内回流加压泵

单泵流量Q=147.17L/s=0.147m3/s 扬程采用H=10

选择泵型号为200WLZ-12，两用一备 安装尺寸为：L*B*H=800*400*1947

泵房内安装3台泵，并为远期预留一台泵的位置。

第34页

水处理厂综合设计

（三）泵站尺寸计算

根据规范对泵房布置的对泵房进行布置进而确其宽度。

水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m，机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m。故

泵站长L=1200*2+1293*4+3*1000=10772mm=10.8m 泵站宽B=1200*2+540*2+2*1000=5480mm=5.5m 泵站高H=5000mm

2.8接触消毒池(采用隔板式接触反应池) 2.8.1设计参数

设计流量：按近期最高日最高时流量，Q=0.147m3/s 水力停留时间：t=30min 平均水深：h=1.6m； 隔板间隔：b＝1.6m； 池底坡度：2％～3％； 排泥管：DN＝150。 2.8.2设计计算

⑴ 接触池容积

共设2个接触消毒反应池，每个反应池容积为： Q′=Q/2=0.074 m3/s

V=Q′t=0.074×30×60=133.2 m3 ⑵ 水流速度： v⑶ 表面积：FVhQhb0.0741.61.60.029m/s2

133.21.683.25m

⑷ 为具有较好的接触消毒效果，接触池长度与单格宽度之比采用14，水流流程长度与单格宽度之比采用70，有效水深与单格宽度之比满足≤1。

单格宽度取b=1.6m

接触池长度为：L=1.6×14=22.4m 水流流程长度为：L’=1.6×70=112m 接触池分格数为：n=5格

接触池宽度为：B=1.6×5=8m

第35页

水处理厂综合设计

接触池实际有效容积为：V=L×B×h=22.4×8×1.6=286.72m3

（三） 混合装置

采用静态混合器作为混合装置，共设2个，分别与2个接触消毒池连接。 ⑴ 设计参数 管中流速：V=1.2m/s

管中流量：Q=1/2×0.147m3/s=0.074 m3/s ⑵ 设计计算 A由A4d2Qv0.0741.20.062m2

0.28m ，取d＝300mm。

，d4A40.0623.140.0740.43水头损失：h0.118432.9重力浓缩池

0.53mm﹥0.5m

采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥。浓缩池处理污泥为二沉池污泥与氧化沟反应池剩余污泥的混合污泥。混合污泥含水率为99.6%～99.2%,则含固率为1%～0.6%。浓缩后污泥含水率为97%～99%。 （一） 设计参数

污泥固体通量：G0=30～50 kg/d，取G0=30kg/d

污泥浓缩时间：T＝15h（T≥12h） 进泥含水率：P1=99.6％

第36页

水处理厂综合设计

出泥含水率：P2=97％

进泥固体浓度：C0=（1-99.6%）×1000=4kg/m3 贮泥时间：t=6h

（二）设计计算 ⑴ 设计流量

浓缩池设计污泥流量：

QWX1P11519.241000199.6%379.81m/d3

设2座浓缩池，每座的设计负荷：Qs＝379.81/2＝189.9 m3/d ⑵ 每座浓缩池面积： AQsC0G04A189.9430425.323.14D225.32m

2⑶ 每座浓缩池直径： D5.68m，取D=6.0m

每座浓缩池实际面积： A⑷ 浓缩池有效水深：h2⑸ 校核水力停留时间

QST24A43.1445.7225.5m2

189.9152425.54.6m

浓缩池有效容积:VAh225.54.6117.3m3 污泥在池中停留时间:T(6) 确定泥斗尺寸 浓缩后的污泥体积为： V1QS1P11P2189.910.99610.97VQS24117.3189.92415h，符合要求

18.32m

3贮泥区所需容积，按8h泥量计： V28V124825.32248.44m3

取泥斗上口半径r1=2.2m,斗底半径r2=0.8m，泥斗倾角为55° 则泥斗高度为：

第37页

水处理厂综合设计

h5r1r2tan2.20.8tan552m

泥斗容积为：

V5h53r21r1r2r223.1422.2322.20.80.8217.82m3

取池底坡度为：i=0.06，池底坡降为：

h4Rr1i32.20.060.048m

池底可贮泥容积为： V4h43R2r1Rr123.140.0483322.232.221.26m3

总贮泥容积为：V=V5+V4=1.26+17.82=19.08m3 >17.82m3，满足要求

⑺ 浓缩池总高度：

超高：h1=0.3 m 缓冲层高度:h3=0.3m 浓缩池总高度: H=h1+h2+h3+h4+h5

=0.3+4.6+0.3+0.048+2.0 =7.248m=7.25m

2.10贮泥池 2.10.1 设计参数

共设1座贮泥池，设计进泥量为： QW=2×73.5m3/d=147m³/d

贮泥时间按不大于4h设计，取t=4h 2.10.2 设计计算

贮泥池容积： VQWT14742424.5m3

池有效深度:H＝2m，贮泥池设计为方形，取超高0.5m，则总高度为2.5m。 贮泥池尺寸：L×B×H=3.3×3×2.5＝24.75m³，满足要求。

第38页

水处理厂综合设计

2.11脱水机房及脱水机

根据规范，带式压滤机对混合原污泥脱水时，污泥脱水负荷可取

150kg/(m·h)。选用CPF－2000型带式压滤机，总长L1＝5500mm，外形尺寸：L×B×H＝5500×2925×2500mm，基础宽长为6000mm，宽3500mm。共设2台，一用一备。脱水机房尺寸为：L×B×H＝15000×13000×6000mm。 3.污水处理厂高程计算

以最高洪水位（20年一遇）为起点，高程为358.300m，在平面上确定

接触池的位置与高程。计算水头损失的设计流量取最高日最高时流量，即0.147 m3/s。

⑴ 接触池出水水面高程：363.800m 超高为：0.5m，总高度为：2.5m

接触池池顶高程：364.300m，池底高程：361.300m；

取接触池水头损失为0.20m，则接触池进水水面高程为361.500m ⑵ 接触池—二沉池

管道采用铸铁管，流量为0.074m3/s，管长120.6 m，管径DN350，

流速0.76 m/s，水力坡度为2.539‰，则沿程水头损失为：0.306m；

局部水头损失为:0.248m

则总水头损失为：0.654m（考虑接触池进口水损0.1m）。 ⑶ 二沉池出口管水面标高为：361.500+0.654=362.145m； 二沉池水面标高：362.245m（考虑二沉池出口水损0.1m）； 取二沉池水损0.5m，

则，二沉池进口管水面标高为：362.745m（考虑二沉池进口跌落水损

第39页

水处理厂综合设计

0.4m）；

由于超高为0.3m，池深为5.58m，则池顶标高为362.545m，池底进水

管标高为356.965m。

⑷ 二沉池—orbel氧化沟

管道采用铸铁管，流量为0.074m3/s，管长63.723m，管径DN350，

流速0.76 m/s，水力坡度为2.2539‰，则沿程水头损失为：0.162m；

局部水头损失为:0.079m； 则总水头损失为：0.241m；

⑸ orbel出水井水面标高：362.745+0.241=362.986m； Orbel氧化沟超高：0.3m ，orbel氧化沟有效水深：4m

则：orbel氧化沟池底标高：358.986m，orbel氧化沟池顶标高：363.286

m

取Orbel氧化沟水损为0.3吗，则进水口标高：363.286 m 取外沟到中沟的水头降落0.6m，中沟到内沟的水头降落0.55m 则中沟水面标高362.386m，内沟水面标高361.836m。 ⑹ orbel—沉砂池

管道采用铸铁管，流量为0.074m3/s，管长52.643m，管径DN350，流

速0.76 m/s,水力坡度为2.2539‰，则沿程水头损失为：0.134 m；

局部水头损失为:0.136m； 则总水头损失为：0.270m；

沉砂池出水标高：363.286+0.270=363.556m，沉砂池自身水损：0.2m，

沉砂池总高：5.0m

沉砂池进水位标高：363.756m 池底标高：358.456m

⑺ 细格栅栅后水位：364.056 m(考虑配水渠水损0.1m)，过栅水损为

0.4m，栅前水位：364.456m；栅前进水部分水面标高364.556m（考虑进水水损0.1m）

⑻ 市政污水管接入点高程为368.340m

市政进水管管径为D500，市政进水管管内底标高364.340m，进水管距

粗格栅进水口50m，由于流量是0.264m3/s，查水力计算表可得：进水管距粗

第40页

水处理厂综合设计

格栅进水口管段坡度为0.0081，充满度为0.7，流速为1.67m/s

故进水管距粗格栅进水口管段坡降=50*0.0081=0.405m 粗格栅进水口管底标高=364.340-0.405 =363.935m 粗格栅地面标高为368.340m 栅前水深h一般取0.4m

市政进水管最高水位标高364.285m，则池底标高363.885m。

格栅水损为0.2m，则栅后水面标高为364.085m，栅后池底为363.685m。 泵房吸水井最高水位与最低水位的差值，取4 m

泵房最低水位标高Z2=364.285-0.1(进水井水损)-0.2（格栅水损）-0.1(出

水口水损)-4=359.885m

泵房最高水位标高为363.885m

由于泵房最低的水位距池底0.57m，则池底标高359.315m

泵房净高12m，泵最低水位距吸水井底的高度h低=570mm，则泵房顶标高为371.315m

第41页