某城镇污水处理厂设计.docx
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一．目录
某城镇污水处理厂设计
二.设计任务与步骤
1.确定污水处理的工艺流程以及有关的处理构筑物；
2.对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸（附必要的草图）；
3.进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计。
三.设计资料
雨水与污水采用分流制，生活污水与工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水，原水主要为生活污水。
输入污水厂的污水干管直径为1400mm，管底埋深为地面以下6.0m，充满度为0.75。
设计规模为10×104m3/d，生活污水流量总变化系数为1.25。
污水平均水温为20℃（夏季）和
13℃左右（冬季），工业废水的水质不影响生物处理。
该城市污水处理厂排水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，可满足受纳水体水质要求。
表1 设计进、出水水质 单位：
mg/L（pH除外）
项 目
BOD5
COD
SS
pH
TN
NH3-N
TP
进水
190
380
260
6～9
45
34
4.2
出水
≤20
≤60
≤20
6～9
≤20
≤8
≤1
该城镇地面由北向南坡度为0.8%，污水处理厂拟用场地选在某城镇南部，此处由西北向东南方向的坡度为0.4%。
四.水文地质及气象资料
表2 水文地质及气象资料
风向
全年主导风向为北风，夏季主导风向为南风
年平均风速
3.3m/s
降雨量
年平均700～800mm，其中2/3集中在夏季
温度
年平均14.7℃，极端温度：
最高32℃，最低-2.5℃
土壤冰冻深度
0.24～0.33m
地基承载力
各层均在100kPa以上
地下水位
6.5～8.2m（地面下）
地震烈度
小于7级
五．其他设计资料
1.地质钻探结果表明，处理厂厂址土壤性质良好，地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。
2.进入污水厂的排水管端点的地面标高为25.00mm。
3.据1960～2000年连续观测，河道的最高洪水水位标高为19.00m，常水位标高为16.00m，枯水位标高为14.00m。
设计流量和水质污染程度
总设计流量Q=10×104m3/d×1.25=1.25×10m3/d
进水BOD190进水COD380
进水SS260 进水PH6-9
进水TN45 进水NH3-N34
设计流量
总设计流量:
Q=100000m3/d=1.447m3/s
六．工艺流程选A2/O法
本工艺又称厌氧—缺氧—好氧法，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。
其特点是：
1、本工艺在系统上可是称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其它工艺。
2、在厌氧、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀，
SVI值一般均小于100。
3、污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。
4、运行中勿需投药从城市污水的设计水量分析，要设计的污水处理厂为中型污水处理厂，从城市污水的水质特征分析，该城市污水中有机物及悬浮物等
的浓度较高，而且还含有氮、磷等无机污染物，因此要求选择的污水处理工艺要有较强的去除有机物、无机物和悬浮物的能力，而且具有效率高，去除率高等特点，所以选择了A2/O法脱氮除磷工艺。
内循环
池
器缺氧反应器
器
回流污泥（含磷污泥）
池
剩余污泥池
污泥浓缩
贮泥
污泥脱水
二沉
好氧反应
厌氧反应
初沉
泵
集配水
曝气沉砂
细格
进水中格栅
房 栅 池 井 池
栅渣 栅渣 泥砂 初沉
池污泥
污泥外
运
七．各构筑物工艺计算
1.中格栅
格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水经过的渠道上或水泵前集水井处,用以截流污水中的大块悬浮杂质,以免给后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。
中格栅的净间隙为10～40mm。
设计中选择两组格栅，n=2组，每组格栅的设计流量为0.7235m3/s。
（1）栅前水深:
h=0.75×1400=1050mm
格栅安装角:
α=60°栅条间隙：
e=30mm过栅流速：
v=1.0m/s
栅条间隙数:
n=
Q1sina
ehv
=23
（2）栅条宽度：
S=0.01m
栅槽宽度：
B=S（n-1）+en=0.01×（23-1）+0.03×23=0.83m
（3）渐宽部分展开角:
α1=20° 进水渠宽：
B1=0.65m进水渠道渐宽部分长度:
l1=（B-B1）/2tanα=（0.91-0.65）/2tan20°=0.25m
（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度:
l2=l1/2=0.36/2=0.125m
（5）系数:
k=3 阻力系数:
β=2.42
（6）过栅水头损失:
h1=h0k=β（S/e）4/3×v2/（2g）×sinα×k
=2.42（0.01/0.03）4/3×[1.02/（2×9.8）]sin60°×3=0.074m
（7）栅前渠道超高:
h2=0.3m
栅槽总高度:
H=h+h1+h2=0.468+0.074+0.3=1.424m
（8） 栅槽总长度:
L=l1+l2+1.0+0.5+（h+h2）/tan=0.25+0.125+1.0+0.5+（1.05+0.3）/tan60°=2.655m
（9）栅渣量:
W1=0.07m3/103m3污水
每日栅渣量:
W=Qmax·W1·86400/（K总×1000）
=1.447×0.07×86400/（1.4×1000）=7.00m3/d>0.2m3/d
采用机械清渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械打包机将栅渣打包汽车运走。
2.提升泵房
提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过,从而达到污水的净化。
（1）水泵选择
设计中选择4台潜污泵（3用1备），则单台提升泵流量为：
1
Q=Q=1.447´3600=1736.4m3/h
3 3
选择300QW800-12A型潜污泵
（2）集水池
①有效容积
污水泵房的集水池容积一般采用不小于最大一台水泵5min的出水量，本设计集水池容积采用相当于一台泵6min的容量。
W=1736.4´6=10.42m3
1000
②有效水深及面积
有效水深指栅后水位与最低水位之高差，本设计取H=2m,则集水池面积
A为：
A=W=10.42=5.21m2
H 2
③集水池直径:
D=（4A/3.14）1/2=（4×2.44/3.14）1/2=2.58m
④保护水深为1.0m，则实际水深为3m。
3.细格栅
格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水经过的渠道上或水泵前集水井处,用以截流污水中的大块悬浮杂质,以免给后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。
细格栅的净间隙为3～10mm。
本设计取8mm
1、工艺尺寸及水力计算
设计中选择两组格栅，n=2组，每组格栅的设计流量为0.7235m3/s。
（1）栅前水深:
h=0.5m 格栅安装角:
α=60°栅条间隙：
e=10mm 过栅流速：
v=1.0m/s
栅条间隙数:
n=
Q1sina
ehv
=135
（2）栅条宽度：
S=0.01m
栅槽宽度：
B=S（n-1）+en=0.01×（135-1）+0.01×135=2.69m
（3）渐宽部分展开角:
α1=20° 进水渠宽：
B1=0.65m进水渠道渐宽部分长度:
l1=（B-B1）/2tanα=（1.25-0.65）/2tan20°=2.80m
（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度:
l2=l1/2=2.80/2=1.40m
（5）系数:
k=3 阻力系数:
β=2.42
（6）过栅水头损失:
h1= h0k=β（S/e）4/3×v2/（2g）×sinα×k=2.42（0.01/0.01）
4/3×[1.02/（2×9.8）]sin60°×3=0.32m
（7）栅前渠道超高:
h2=0.3m
栅槽总高度:
H=h+h1+h2=0.5+0.32+0.3=1.12m
（8）栅槽总长度:
L=l1+l2+1.0+0.5+（h+h2）/tan=2.80+1.40+1.0+0.5+（0.5+0.3）/tan60°=6.16m
（9）栅渣量:
W1=0.1m3/103m3污水
每日栅渣量:
W=Qmax·W1·86400/（K总×1000）
=1.447×0.1×86400/（1.4×1000）=10m3/d>0.2m3/d
采用机械清渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械打包机将栅渣打
B1 B1
L1 500H1/tga 1000 L2
4.曝气沉砂池
沉砂池是借助于污水中的大颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。
工艺计算
设计中选择两组曝气沉砂池，n=2组，每组曝气沉砂池的设计流量为
0.7235m3/s。
（1）停留时间：
t=3min
总有效容积：
V=60Qt=60×0.7235×3=130.23m3
（2）水平前进流速:
v=0.06m/s
池断面积:
A=Qmax/4=1.447/4=14.47m2
v
（3）有效水深:
H=3m
0.06
池总宽度:
B=A=14.47=4.82m B:
H=4.82:
3=1.608,合乎（1,2）的要
H 3
求
（4）池长:
L=V=130.23=9m L:
B=9:
4.82=1.87,合乎要求。
A 14.47
（5）1m3污水所需空气量:
d=0.2m3/m3污水
每小时所需空气量:
q=3600Qd=3600×1.447×0.2=520.92m3/h
（6）清除沉砂的间隔时间:
T=2d
城市污水沉砂量:
X=30m3/106m3污水
沉砂室所需容积:
V=86400QXT=86400´0.498´30´2=2.58m3
106 106
（7）每个沉砂斗容积:
V0=V=2.58=1.29m3
n 2
（8）沉砂斗高度:
h3′=1.4m沉砂斗底宽度:
a1=0.5m
沉砂斗壁与水平面的倾向:
α=60°
2h`
沉砂斗上口宽度:
a= 3+a=
2´1.4
+0.5=2.12m
（9）沉砂斗有效容积:
tana
1 tan600
h` 1.4
Vo′=3（a2+aa+a2）=
（2.122+2.12´0.5+0.52）=2.71m3>1.29m3
3
（10）排砂装置
1 1 3
采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=200mm。
曝气沉砂池剖面草图
5.集配水井
设计中选择倒虹管式配水井,它适合2座或4座为一组的圆形处理构筑物的配水,具有对称性好,配水效果好等特点。
污水在配水井内平均分配,然后流入每座沉淀池。
工艺计算
设计中选择1座集配水井，n=1，每座配水井的设计流量为1.447m3/s。
（1）设配水井中心管内污水流速:
v2=0.7m/s
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