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大学废水处理厂教学课程设计书课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀（100 x90）良好（90 x80）中等（80 x70）及格（70 x60）不及格(x 5 m g/L总硬度：月平均最高4.0 m eq/L,月平均最低1.8 m eq/Lp H 值：6.97.6色度：20大肠菌指数:3 0 0 0 0 个/L,细菌总数110 0 0 个/m l水温：月平均最高23.82,月平均最低5.0(铁：0.1 m g/LC 0 Du：s,查水力计算表知，管径为DN1200 时，流速 v=l.1 9m/s,在 1.0-1.2m/s0(3)平面尺寸以及水深平面尺寸BXL=9X3m,有效水深Ho=162/(9X3)=6m,取水深H=6.5m。(4)出水溢流堰出水溢流堰采用矩形薄壁堰，进水从配水井底中心进入集水槽，经等宽度堰进入两个分渠，再由管道接入2 组构筑物，每组构筑物的设计流量Q=0.675m 7 s,出水管径为 D N9 00,v=1.06m/so(5)堰上水头矩形堰的流量公式：q=mb向式 中 q矩形堰的流量，m7sm流量系数，0.42b一堰宽，m,4.5mH一堰上水头，m计算得到H=(q)“3=0.19 m3.3药剂投配设备设计3.3.1溶液池容积溶液池容积为:W,=-a-x-Q-=-3-0-x-1-1-6-6-4-0=140/31 417x Z?x n 417x 20 x 3式中：a-混凝剂的最大投加量，本设计取30mg/L；Q设计处理的水量，116640n?/d；b溶液浓度(按商品固体重量计)，一般采用5%-20%,本设计取 20%；n每日调制次数，一般不超过3 次，本设计取3 次。溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2 个，每个容积为 (一备一用)，以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为 X 6 X 代4X 4X 4.5,高度中包括超高0.3m,沉渣高度0.3m,置于室地面上。溶液池实际有效容积：朋=X 6X NX 4X 3.9=78 n r 1满足要求。池旁设工作台，宽 L 0-1.5m,池底坡度为0.02。池壁用环氧树脂进行防腐处理。3.3.2 溶解池容积溶解池容积为：例=(0.20.3)用=0.2 140=28n?式中：W 2-溶解池容积(n?),一般采用(0.2-0.3)叱；本设计取0.2%。溶解池也设置为2 池，单池尺寸：X E X=3.5X 2X 2.5,高度中包括超高0.3m,底部沉渣高度0.2m,池底坡度采用0.02。溶解池实际有效容积：叱=X 6 X 年3.5X 2X 2=14n)3溶解池的放水时间采用t=10mi n,则放水流量：Q()=23L/S 60r查水力计算表得放水管管径4)=200mm,相应流速i-1.01m/s,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，壁用环氧树脂进行防腐处理。3.3.3投药管投药管流量W!X2X1000=70X2X1000=1 6 224x60 x60 24x60 x60投药管管径(7=100mm3.3.4计量投加设备本设计采用计量泵投加混凝剂。计量泵每小时投加药量：4,满足要求。沉淀池长深比为/左116/4=2710,满足要求。水流截面积 3=10.2X4.4=44.88m2水流湿周 x=10.2+4.4X2=19m水力半径庐44.88/19=1.61m弗劳德数力S?/(161X981)=1.42X 105I。5雷诺数叱W =1.5X 161/0.01=24150,为紊流状态符合设计要求。3.6.4进出水系统(1)沉淀池进水部分设计絮凝池与沉淀池之间采用穿孔花墙配水，墙长10.2m,墙高4.8m,穿孔墙流速 v=0.l m/s,孔口总面积为A=0/v=O.675/0.1=6.75m2.式中：A-孔口总面积，m v-孔口流速，m/s最下一排孔距积泥区0.3 m,每个孔口尺寸定为1 5c m X 1 8c m,则孔口数为N=6.75/(0.1 5X 0,1 8)=2 50 个。进口水头损失为：A=N J r/2=0.2 5m式中：打-进口水头损失，m；/一一孔洞阻力系数，此处取为2。(2)沉淀池的出水部分设计沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。溢流堰的总堰长为：l=Q/q式中：1-溢流堰的总堰长，m；q-溢流堰的堰上负荷，m3/(m d),一般不大于50 0 m：/(m ,d)。设计中取溢流堰的堰上负荷q=2 50 m3/(m d)0.675X 864 0 0/2 50=2 3 4 m出水堰采用指形堰，共6 条，双侧集水，汇入出水总渠每条槽的集水流量qo=O.1 1 2 5m 7s槽宽度 B=(1.2 q 0)0 4X 0.9=0.4 m出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。出水堰起端水深式中：hz-出水渠起端水深，mB-渠道宽度,m出水渠道的总深度设为1.0 m,宽度为0.85m,跌水高度0.2 m沉淀池的出水管管径初定为D N 80 0,管流速(3)沉淀池的放空管沉淀池放空时间按3 h计，则放空管直径为,0.7x10.2x119x4.405V 2.2x2x3600=0.3 5m采用 D N=3 50 m n i。(4)排泥设施选择沉淀池底部设泥斗，积泥深0.1 m。采用机械排泥。(5)沉淀池总高度,总=小+九+年0.3+0.1+4.4=4.8m式中：H*-沉淀池总高度，m；hi-沉淀池超高，m,一般采用0.30.5 m,设计中取为0.3 m；h-积泥高度，m。集水渠出水总渠/出水总管平 流 沉 淀 池 简 图3.7 V型滤池3.7.1设计参数滤速 v=9m/h；第一步气冲冲洗强度。气 尸 1 5 以(sm 2),第二步气-水同时反冲，空气强度g 气 2=1 5 L/(S,m2),水强度 q 水 i=4 L/(s ,m2),第三步水冲强度?*2=5 L/(s ,m2)；第一步气冲时间力=3 m i n,第二步气水反冲时间t2=4 m i n,单独水反冲时间t3=5 m i n,冲洗时间共计 t=1 2 m i n=0.2 h；反冲洗周期7 M8h；反冲横扫强度1.8 L/(s -m2)o3.7.2池体设计(1)池体工作时间t2 4t=2 4-=2 4-0,1=2 3.9hT(2)滤池面积尸滤池总面积为:.”35x864。=542,3m,vt 9x23.9（3）滤池的分格为节省占地选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽生3.5 m,长=10m,面积35m）每组滤池数沪4个，分为2组，每座滤池面积户70m2,总面积560 m）（4）校核强制滤速v=竺=巴2=12 m/h13 m/h,满足要求。N-1 4-1（5）滤池高度的确定滤池超高出=0.3m滤层上的水深=1.5m滤料层厚A=L 2m滤板厚为=0.1m滤板下布水区高度/i=0.9m则滤池总高为：4乂+/+4+H、+禺=0.9+0.1+1.2+1.5+0.3=4m（6）水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.951.35mm,不均匀系数1.21.6.均粒滤料层的水头损失按下式计算：_网）“1-加。）1 1 Y,K H 1 O U-Io Pg%式中：&H-水流通过清洁滤料层的水头损失，cm；丫-水的运动黏度，cm7s；g-重力加速度，取为981 cm/s2；nk一一滤料孔隙率，取为0.5；d0-与滤料体积相同的球体直径，取为0.1cm；7o-滤层厚度，cm,取为100cm；v-滤速，cm/s；0 滤料颗粒球度系数，取为0.8。故 A=17.20cm。每次反冲洗后刚开始过滤的水头损失为A=0.52mo为保证滤池正常过滤时池的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。设计水封井平面尺寸2m X2m,堰底板比滤池底板低0.3 m,水封井出水堰总高=0.3+/+=0.3+0.9+0.1+1.2=2.5m每座滤池过滤水量：=r/9X70=630m7h=0.175 m7s水封井出水堰堰上水头为：力水=(。单/(1.848Q)(0 175/(1.84X 2)2/3=0.13m则 反 冲 洗 结 完 毕，清 洁 滤 料 层 过 滤 时，滤 池 液 面 比 滤 料 层 高0.13+0.52=0.65m。3.7.3反冲洗管渠系统设计反冲洗系统选用长柄滤头配水配气系统(1)反冲洗用水量的计算0 反=9*2=5X70=350L/S=0.35 m3/s=1260 m3/hV 型滤池反冲洗时表面扫洗同时进行，其流量为：Q Q 0018X70=0.126m7s(2)反冲洗配水系统的断面计算配 水 干 管(渠)进 口 流 速 应 为 1.5 m/s,配水干管(渠)的截面积A=。反/一=0.35/1.5=0.24m?反冲洗配水干管用钢管，DN600,流 速 1.61m/s。反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部的布水区。反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速或孔口流速为11.5 m/s,取 v 支=1.0 m/s,则配水支管(渠)的截面积为：/支=Q J v.35/1.0=0.35m2此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置2 0 个配水方孔，共 40个，孔中心间距0.6 5 m,每个孔口面积：An=0.3 5/4 0=0.0 1 m2每个孔口尺寸取0.I m XO.l mo（3）反冲洗用气量的计算0 =。气户1 5 X7 0=1 0 5 0 L/s=L 0 5 m3/s（4）配气系统的断面计算配 气 干 管（渠）进口流速应为5 m/s左右，则配气干管（渠）的截面积4 .i=0反 气/气进=1.0 5/5=0.2 1 n?反冲洗配气干管用钢管，DN6 0 0,流 速5 m/s。反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布气小孔配气到滤池底部的布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共 计4 0个。反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。反冲洗用配气支管流速或孔口流速为1 0 m/s左右，则配气支管（渠）的截面积为：A 气2=0反 三/v 弋 支=1.0 5/1 0=0.1 1 m每个布气小孔面积4布=0.1 1/4 0=0.0 0 2 7 5 m2孔口直径为0.0 6 m o每孔配气量为0%孔=0 反 气/4 0=1.0 5/4 0=0.0 2 6 2 5 m 7 s=9 4.5 m 7 h（5）气水分配渠的断面设计气水同时反冲洗时反冲洗水的流量0.标=Q*1.4 X 7 0=2 8 0 L/s=0.2 8 m!/s气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量0气=0.6+0.0 0 7=0.6 0 7 m 渠高I m故配水渠的过水能力满足要求。V型槽的设计V型槽槽底设表扫水出水孔，直径取c U=0.0 2 5 m,间隔0.1 6 巾,每槽共计80个。则单侧V型槽表扫水出水孔总面积-清水池出水管管径，m；匕-进水管管流速，m/s,一般采用0.71.0 m/s。设计中取匕=0.7 m/s.=2.025/(4 X 0.785 X0.7)1/2=0.96m设计中取出水管管经为DN1000,出水管实际流速为0.68 m/so清水池的溢流管溢流管的直径与进水管管径相同，取为DN800。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池。清水池的排水管排水管的管径按2h将池水放空计算。排水管流速按L 2 m/s估计，则排水管的管径为：(36002X0.785)1/2=3000/(3600X2X0,785X1.2)1/2=0.67m式中：8-排水管的管径，m；t-放空时间,h；外-排水管流速，m/so设计中取排水管管径为DN7003.9.3清水池布置 导 流 墙每座清水池设两条导流墙，间 距5m,导流墙底部每隔1.0m设0.IrnXO.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。检 修 孔在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为1200mm。通气管清水池顶部设通气孔共12个，每 格4个，通气管管径为200mm,通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。(D覆土厚度清水池顶部应有0.51.0m的覆土厚度，并加以绿化，此处取覆土厚度为1.0m o0检修孔直径1200mmJ 通气管DN200、。溢流管DN800管 DN800Q 一检修孔直径1200mra。0O。O。集水坑0_二|排水管DN60023出水管D900清水池简图3.1 0吸水井及二泵房供水总量Q=1L 664万m：/d,采用时变化系数&=1.3水泵总流量：Qb=QMKhXQo=L 3X11.664=15.2 万 m7d=6334m7h所需水泵扬程：H,=63 m共设4台水泵，三用一备，选用800S-48I型水泵，单台泵特性参数：流量Q=6330 m 7h,扬程 H=75m,配备 Y1600-8 型电动机,功率 N=1600Kw,电压 V=10KVo水泵采用自灌式启动。确定水泵机组安装尺寸：LXB=2500X1300二泵房包括水泵机组间和值班室，水泵机组采用竖向布置，相邻两个机组净距采用1.2m,机组与墙之间净距采用1.0 m,泵房主要通道宽度采用1.2m。配电设备与水泵机组放在水泵间，控制设备放在值班室，水泵间需设起重设备。综合各种因素，二泵房采用半地下式，泵房平面尺寸为：LXBXH=21mX8mX9m0吸水井尺寸：LXB=12mX2m,井水深为5 m,配电间平面尺寸为：LXB=llm X5.0m3.1 1冲洗废水回收池冲洗废水回收池主要用于滤池反冲洗废水的回收，同时考虑其他生产构筑物(如清水池)的冲洗废水的收集。因滤池冲洗周期短，冲洗频率高，冲洗水量大,所以主要考虑滤池冲洗废水容积。废水回收池停留时间取t=2 4 h,滤池冲洗周期为 4 8 h,共设有8 格滤池，故每隔6 小时就有1 格滤池冲洗废水排入，1 格滤池冲洗废流量为280L/S,冲洗时间为6 m in,则在其停留时间共收集废水量为：0 =6 0 x 6 x 2 8 0 x 2 4 +8 =3 0 2.4/7?适当考虑其他构筑物冲洗废水排入时的调节容积，取其容积为320m3。废水回收池尺寸为:LXBXH=8mX8mX5.5 m,实际容积为352m?()3.12高程计算3.1 2.1 清水池有效水深4 m,故水面标高724.954m。超 高 0.5 m,故水池池顶标高为725.454m。覆土深度1.4 m,故地面标高为726.854m。清水池进水管位于距池底2/3 处，进水管标高为722.554m。3.1 2.2滤池-清水池滤池出水有两根出水管，清水池分四个，有两根进水管。滤池出水至分支段：量出管段长度为24m,管道选用钢管。管道中流量0.657m 7s,流速围0.81.2 m/s,由水力计算表取流速：0.8 6 m/s,管径：1000mm,i=8%。沿程水头损失：=0.013m连接管中产生局部损失的配件，附件及局部阻力系数如下：管道水流进口 阻力系数：1管道水流出口 阻力系数：1三通1个闸阀1个阻力系数：1阻力系数：2局部水头损失=4 =0.175m2g总水头损失=0.013+0.175=0.188m3.1 2.3 滤池根据经验，滤池中水头损失一般为2.02.5 m,取2.5m滤池水面标高为：727.342m滤池超高0.50m,故滤池池顶标高为：727.842m滤池总高度为3.5 m,故滤池池底标高为：723.842m3.1 2.4 沉淀池-滤池沉淀池到滤池部分管道仍分为两段，滤池出水有两条管道输送。沉淀池到滤池前段：量取管长为12.8m,管道选用钢管。流量0.675m%,流速围为0.61.Om/s,由水力计算表取流速：0.8 6 m/s,管径1000mm,i=8%。沿程水头损失=il=0.0138m连接管中产生局部损失的配件，附件及局部阻力系数如下：管道水流进口 阻力系数：19 0 弯头1个阻力系数：0.3三通1个 阻力系数：1V2局部水头损失=一=0.0867m2g总水头损失=0.0138+0.0867=0.100m沉淀池到滤池后段：量取管长为42.7 m,管道选用钢管。流量0.1 3 5/s,流速围为0.61.2m/s,由水力计算表取流速:1.1 9 m/s,管径1200mm,i=L2%。沿程水头损失=il=0.067m连接管中产生局部损失的配件，附件及局部阻力系数如下：管道水流出口 阻力系数：1闸 阀1个 阻力系数：22局部水头损失=q =0.2 1 7 m2 g总水头损失=0.0 6 7+0.2 1 7=0.2 8 4 m全程水头损失=0.1+0.2 8 4=0.3 8 4 m沉淀池出水渠水面的标高为：7 2 8.0 2 6 m集水槽水流至出水渠跌落高度：0.2 m,槽底标高：7 2 7.1 2 6 m集水槽水深0.3 m,淹没深度取0.0 7 m；跌落高度取0.0 5 m,集水槽超高0.1 m。故集水槽水面标高为：7 2 8.4 0 6 m集水槽顶面标高：7 2 8.5 0 6 m沉淀池中水面的标高为：7 2 8.4 7 6 m沉淀池超高0.4 0 m,故沉淀池池顶的标高为：7 2 8.8 7 6 m已算得沉淀池总高度为4.8 m,故沉淀池池底标高为：7 2 4.0 7 6 m据经验，斜管沉淀池中的水损取0.2 5 m故过渡区水面标高为：7 2 8.7 7 6 m3.12.5折板絮凝池折板絮凝池的出水水面标高：7 2 8.8 7 6 m据经验，絮凝池本身的水头损失为0.40.5 m,取0.4 m絮凝池起端水面标高为：7 2 9.2 7 3 m絮凝池总高度为：4.8 m,超 高0.3 m,絮凝池池顶标高为：7 2 9.8 7 3 m絮凝池池底标高为：7 2 5.0 7 3 m3.1 2.6 混合池混合池水损取0.2 m混合池水面标高7 2 9.4 7 3 m混合池至配水区水损0.152m3.1 2.7 配水井配水井至混合池量取管长为6.2 m,管道选用钢管。流量0.0.675m、/s,流速围为1.0L 2 m/s,由水力计算表取流速：1.08 m/s,管径800mm,i=2.6%o。沿程水头损失=il=0.0208m连接管中产生局部损失的配件，附件及局部阻力系数如下：管道水流出口 阻力系数：1闸阀1个 阻力系数：2管道水流进口 阻力系数：12局部水头损失=?上-=0.366m2g总水头损失=0.0208+0.366=0.387m配水井水损取0.15m配水井水面标高729.48m,底标高726.63m污水处理厂设计第一部分设计说明书1.污水处理厂设计原始资料与设计规模1.1 设计原始资料大学本科学生课程设计任务书课程设计题目水处理厂综合设计（排水处理）学院城市建设与环境工程学院专业给水排水工程年级2011 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，污水厂近期污水量（平均日平均时），污水处理厂设计进水水质见任务附表，远期污水量按近期水量1.5 倍计算。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HI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8 m左右，土壤为砂质粘土，抗压强度大于L5 kg/c m 2。夏季主导风向为西南风，气压为9 7.3 5 2 KP a,年平均气温为1 5.1 ,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。设计容及设计要求：1.设计容(1)确定污水处理厂的设计水量(2)确定污水处理厂工艺流程和净水构筑物的型式(3)各构筑物的设计计算，并附必要的草图(4)绘制污水处理厂的平面布置图(5)绘制污水处理厂管线布置图(6)绘制污水处理厂高程布置图2.设计要求(1)编制设计说明书及计算书各一份：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。(2.)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(A 1),共 3 1 号图。目前资料收集情况(含指定参考资料):(1)自杰主编.排水工程(下)(第四版).：中国建筑工业，1 9 9 6(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.：中国建筑工业，2 0 0 0(3)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.：中国建筑工业，2 0 0 4(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1 1 册 常用设备.:中国建筑工业，2 0 0 2(5)市建设和交通委员会主编，室外排水设计规(G B 5 0 0 1 4-2 0 0 6),：中国计划，2 0 0 6(6)洪军，杜茂安.水处理工程设计计算.：中国建筑工业，2 0 0 6(7)汪大晖，雷乐成编著.水处理新技术及工程设计.：化学工业，2 0 0 1(8)力平等编著.污水处理新工艺与设计计算实例.：科学，2 0 0 2统主编.污水处理工艺及工程方案设计.：中国建筑工业，2 0 0 0(9)曾科，秋平.陆少鸣主编.污水处理厂设计与运行.：化学工业，2 0 0 1(1 0)游映玖.新型城市污水处理构筑物图集.：中国建筑工业，2 0 0 7(1 1)智等编著。给排水科学与工程专业毕业设计指南(第二版)。：中国水利水电，2 0 0 8(1 2)玉川，振江，绍怡主编。城市污水厂处理设施设计计算。：化学，2 0 0 4(1 3)中华人民国国家标准，室外排水设计规G B 5 0 0 1 3-2 0 1 1,：中国计划，2 0 0 6(1 4)城镇污水处理厂污染物排放标准(G B 1 8 9 1 8-2 0 0 2)(1 5)中华人民国建设部主编，给水排水制图标准G B/T 5 0 1 0 6-2 0 0 1,：中国计划，2 0 0 2课程设计的工作计划:日期工作安排备注2 0 1 4.9.1 1(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。2 0 1 4.9.1 2污水处理构筑物的工艺设计计算，确定其型式和主要尺寸；2 0 1 4.9.1 4(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；2 0 1 4.9.1 5 2 0 1 4.9.1 8(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(l#)o(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#)。2 0 1 4.9.1 9编制设计说明书及计算书；任务下达日期2 0 1 4年9月，日 完成日期 年 月日指导教师(签名)学生(签名)1.2 污水处理厂设计规模污水厂规模以平均日流量确定，由给水厂设计原始资料可知，该污水厂处理污水近期平均日总流量为Qd 1 0 8 0 0 0 x 0.8x0.8=0.57 m 7 s,其设计规模即为 49248m，/d。1.4式中，Kd=l.4,0.8为折减系数，0.8为污水收集率近期最高日最高时流量为Kz=2.7/Q0.11=1.3Q=QdXKz=0.75 m3/s远期最高日最高时流量按近期L 5倍计算Q1=QX1.5X 0.85=1.17 m 7s,0.85 为远期污水收集率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1 0万m 7 d为大型污水处理厂，510m：7 d万为中型污水处理厂，小 于5万m 7 d的为小型污水处理厂，因此设计规模为中型污水处理厂。1.2.1 污水处理厂设计流量经计算，近期平均日平均时流量为0.57m/s,最高日最高时流量为0.75m7 s。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、处理总水量时采用远期最高日最大时流量；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。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:C0D420mg/LB O D190mg/L5SS250mg/LTN50mg/LNH3-N40mg/LTP4.5mg/Lp H6.5 8水温20 351.3.2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(G B 18918-2002)一级B标，根据该排放标准，设计出水水质指标如下:C O D60mg/LB O D s20mg/LSS20mg/LTN20mg/LNH3-N8mg/LTP1mg/L1.3.3处理程度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:八 年,%则处理程度如下:19()_ 2()B O D s 去除率：E =-xlOO%=89.5%190420-20C O D 去除率：E =-x 100%=85.7%420厂250-20SS去除率：E =-250 x 100%=92%TN 去除率：E =5 0-2 0 x 100%=60%5040-8N H s-N 去除率：E =-x 100%=80%404 5-1TP 去除率：E =x lO O%=77.8%4.52.污水处理厂工艺流程比选2.1 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：污水中污染物的性质：如污染物的形态和浓度等；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。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。当地的自然条件：如地形地质情况、气候条件等。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 m：/d 的污水厂，SB R系列反应池也适用于中小型污水厂。（6）管理和施工条件所设计的该污水厂规模为49248md,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：（1）由于污水量较小，一天污水水量水质变化较大，频率较高；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。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。（4）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S B R工艺或氧化沟工艺两种方案。2.2不同工艺方案的优缺点比较2.2.1 S B R 工艺 S B R工艺流程(2)S B R工艺的优点 S B R反应池将曝气池和沉淀池和为一体，减短了工艺流程，同时其具调节流量的功能，大多数情况下无设调节池的必要;SBR反应池在空间序列上属于完全混合式，是时间序列上属于推流式；SV I值较低，一般情况下不产生污泥膨胀现象；出水水质好，优于连续式处理工艺；S V I值较低，一般情况下不产生污泥膨胀现象；通过控制曝气营造好氧-厌氧或好氧-缺氧环境，可在单一的曝气池进行除磷脱氮反应；调节能力强，抗冲击负荷能力强，不需污泥回流；(6)操作灵活，管理方便。(3)SBR工艺的缺点设备和反应器容积利用率低；低水位排水，水头损失大；污水流量峰值时需氧量大；SBR反应池为间歇进水，间歇出水，需根据工作周期和进水时间设计多组反应器以保证连续处理。2.2.2 氧化沟工艺氧化沟工艺的流程氧化沟工艺的优点 具有独特的水力流动特点：从基质浓度来看，氧化沟属于完全混合式，从溶解氧浓度梯度看，其属于推流式；利于活性污泥的生物絮凝作用，可将工作区分为富氧区、缺氧区，可进行硝化反应，有脱氮效果；污泥负荷低，停留时间长，类同于活性污泥法的延时曝气系统，对水温、水量、水质变化适应能力强；出水水质好，剩余污泥量小且污泥稳定，不需进行消化，可直接浓缩脱水。氧化沟工艺的缺点占地面积大，基建投资费用高；氧的需求量大，能耗高。2.2.3两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。S B R工艺包括传统S B R法、I C E A S工艺、D A T T A T工艺、C A S T工艺、U N I T A N K工艺等不同方法。(1)S B R法和氧化沟法两工艺具有以下共同点：都属完全混合型，具有较高的耐冲击负荷的能力；一般不设初沉池，工艺简短，节省占地；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。S B R法与氧化沟相比又具有以下优点：S B R工艺省去二沉池和回流污泥泵房，使布置更加紧凑；氧化沟的曝气设备表曝机在运行时，溅起水花较大，对周围环境产生不利影响。反应池上部需要加盖或增设上部建筑，以隔绝臭气时会影响表曝的曝气效率。S B R池是间歇运行，有较强的调节能力，对于水质水量变化适应性更强。在北方严寒地区，冬季室外气温较低，氧化沟的表曝曝气方式不适宜。S B R池池深不受限制，必要时可适当加深。污水处理厂主要的要操作简单，布置紧凑。相较之下，该污水厂采用厌氧池和卡鲁塞尔氧化沟结合工艺。2.3 处理构筑物比选2.3.1 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2 m 7 d时，采用机械清渣格栅。1 .链条式回转多耙格栅优点：构造简单，管理方便，占地面积小。缺点：杂物以及进入链条和链路之间，造价高。适用：深度不大的中小型格格栅。主要清除长纤维、带状物等生活污水中的杂物。2 .高链式格栅优点：链条链轮均在水面上工作，易维修保养，使用寿命长。缺点：只适应浅水渠道，不使用超出耙臂长度的水位。适用：深度较浅的中小型格栅。主要清除污水中的杂物、纤维、塑料制品等废弃物。3 .背耙式格栅优点：耙齿从格栅后面插入，除污干净。缺点：栅条在整个高度间不能有固定的连接。适用：浅水渠道，主要清除生活污水中的杂物。4 .三索式格栅优点：无水下运动部件，维护检修方便。缺点：易腐蚀，钢丝绳受温差变化影响大，需经常调整。适用：固定式适用于各种宽度和深度的格栅，移动式适用于宽大格栅。5 .回转式固液分离机优点；有自清能，动作可靠，污水中杂物去除率高。缺点：易老化和损坏，个别清理不当杂物返回栅。适用：后道格栅，设度较浅的小型格栅。6.移动式伸缩臂格栅优点：维护检修方便，寿命较长。缺点：构造复杂，耙齿与栅条对位较困难。适用：中等深度的宽大格栅，主要清除生活污水中的杂物。7 .弧形格栅优点：构造简单，制作方便，动作可靠，容易检修保养。缺点：占地面积大，动作较为复杂，制作困难。适用：水浅的渠道，主要清除头道各格栅清除不了的污水中杂物。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2 0 m m，栅条宽度为1 0 m m,格栅宽度为3.6 2 m,长 度5.7 2 m,栅槽高度为3.8 5 m；细格栅栅条间隙采用5 m m，栅条宽度为1 0 m m,格栅宽度为4.0 m,长 度4.7 m,栅槽高度 为1.2 m。、根据各种类型格栅的特点，粗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粗格栅和细格栅。采用流程方式为：粗格栅一提升泵一细格栅一后续处理构筑物，以减小细格栅的安装深度，调节池设搅拌装置，以防止泥砂沉淀。2.3.2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2.6 5,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。1.平流沉砂池优点：构造简单，流量稳定时处理效果好，排砂方便。缺点：抗冲击负荷能力较差，本身去除有机质效果差，砂粒附着大量有机物，易腐败造成二次污染。适用：流量变化较小的情况，多用于中小型水厂。2.竖流沉砂池优点：占地面积小，重力沉砂。缺点：处理效果比平流沉砂池差，池深较大。适用：小型水厂及用地紧的情况。3.曝气沉砂池优点：抗冲击能力较强，沉砂清洁，有机物少，对污水由于曝气作用。缺点：需曝气设备，耗能大。适用：流量变化较大的污水处理厂，但不宜用于生物除磷脱氮的污水处理工艺中。4.旋流沉砂池优点：抗冲击能力较强，沉砂清洁，有机物少。适用：中小型污水厂。该污水厂处理流量小，近期考虑除磷脱氮工艺，厂址地地下水水位在地表下8nl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；水力流态的不稳定，不采用旋流沉砂池。故综合考虑，采用曝气沉砂池。2.3.3二沉池二沉池主要用于污泥的泥水分离，主要有平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜管沉淀池几种形式。1.平流沉淀池优点：沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化适应能力强，池深较浅，构造简单，施工简易。缺点：配水不均匀，占地面积较大。适用：地下水位较高及地质条件较差的地区，适用于大中小型污水厂。2.竖流沉淀池优点：占地面积小，构造简单，排泥方便。缺点：池 深 大（一般为7m以上），埋深大，施工困难，抗冲击负荷能力较差，处理效果不是很好。适用：小型污水厂和工业废水处理。3.辐流沉淀池优点：处理效果稳定，多为机械排泥，运行管理较简单。缺点：机械设备排泥复杂，对施工要求高。适用：地下水位较高地区，适用于大中型污水厂。4.斜管沉淀池优点：占地面积小，池深较小，沉淀效率高。缺点：耗材费用高，易于堵塞，影响沉淀效果，排泥较困难。适用：一般用于给水处理中，只能用于污水处理的初沉池。该污水厂该污水厂处理流量小，厂址地地下水水位在地表下8m左右。故不采用此深较大的竖流式以避免增加构筑物埋深。斜管沉淀池易堵塞，清理工作量大,增加人员编制；辐流式沉淀池一般池深大于16m时采用，此时其处理效果才较为稳定。综合考虑，采用辐流式沉淀池。沉淀池平面尺寸为：LXB=23.lmX5m,池高度 为 7.38m。2.3.4厌氧池+卡鲁塞尔氧化沟厌氧池是为了除磷脱氮创造厌氧条件，为厌氧释磷做准备。卡鲁塞尔氧化沟在处于完全混合态，也处于推流态。卡鲁塞尔氧化沟包括库鲁塞尔2 0 0 0,普通卡鲁塞尔氧化沟以及卡鲁塞尔3000工艺。1.传统卡鲁塞尔氧化沟工艺特点：以去除B0D为主要目标，并具一定的脱氮除磷效果。适用：小型污水厂。2,卡鲁塞尔2000氧化沟工艺特点：该种工艺在传统的氧化沟工艺前面增加了一个厌氧池，已达到更好的脱氮除磷效果。适用：大、中型污水厂。3.卡鲁塞尔3000氧化沟工艺特点：设有预反应区、缺氧区和主反应区，具较好的除磷脱氮效果；间歇交替进水，需要污泥回流。适用：中、小型污水厂。据上述容，该厂可采用厌氧池+卡鲁塞尔氧化沟相结合工艺。当有除磷脱氮要求时，