环境工程设计 环境工程工程设计_16700字

环境工程设计综述 环工103班 摘要： 随着人们对自然生态认识的加深以及工业化进程的进一步发展，环境保护的重要性在越来越多的部门显示出其重要性，其中环境工程设计也就越来越重要，且随着人们认识的加深，对环境工程设计的要求越来越严格。本文简要介绍了环境工…

环境工程设计课程论文 1 概述 1.1设计依据及设计任务 1.1.1设计题目 丝绸废水处理工程工艺设计 1.1.2设计依据 1、《国家污水综合排放标准》（GB8978-1996） 2、《地面水环境质量标准》（GB3838-88） 3、《室外排水设计…

环境工程设计收费标准 一、环境工程设计数技术服务的范畴，其取费标准应体现出所提供技术的复杂程度、工作量及所产生的效益等方面的因素。 二、环境工程设计收费包括设计费和调试费两个部分，设计费包括初步设计（技术设计）和施工图设计共两个阶段的收费；调试费即工…

某城市污水处理厂工艺设计

摘 要

本次工程设计的题目为新建城市污水处理厂设计（6万m3/天） 工艺。主要任务是完成个该地区污水的处理设计。

其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工图设计中，主要是完成 平面图和剖面图及部分大样图。

该污水处理厂工程，规模为6万吨/日。

A2/O工艺的生物处理部分由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。厌氧池主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。缺氧池的主要功能是脱氮。好氧池是多功能的,能够去除BOD、硝化和吸收磷。

该污水厂的污水处理流程为：从泵房到沉砂池，进入 反应池，进入辐流式二次沉淀池，再进入清水池，最后出水；污泥的流程为：从 反应池排出的剩余污泥进入集泥配水井，再由污水泵送入浓缩池，再进入消化池，最后进入脱水机房脱水，最后外运处置。

关键词： A2O；同步脱氮除磷；设计说明书

1

西南石油大学本科工程设计

Bstract

The topic of this graduate design is about the design of the sewage disposal plant in the area of a City. The technics of the plant is the Anaerobic-Anoxic-Oxic. The main task is the primary design of the plant .

The task of the primary design is that a design book、a plan of the plant、the high drawing of the disposal of sludge and sewage ;in the single disposal build design ,the harvest is that the section plane drawing、the plan and some part magnifying drawings of the Anaerobic-Anoxic- Oxic. The construction of this plant is 60000 tones a day.

T-oxidize ditch and unoxidize pool are two important part and water flows into three ditchs in turn, also T-oxidize ditch plays the role of secondary settling. The unoxidize pond release phosphorus. Along with aeration distance, the dissolved oxygen density reduces. This make oxidize area and unoxdize area present in ture. Namely appears the nitration and the counter- nitration process in succession , get the result of denitrogenation. At the same time the fine oxygen district absorbs the phosphorus, get the result of getting rid of phosphorus.

The process of the sewage in the plant is that: The sewage runs from pump house to sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond,

then enters calculation trough ,at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pond , enters automatically translated text: then enters automatically translated text:, at last it is carried out of the plant.

Key words：The Anaerobic-Anoxic-Oxic; Taking off the nitrogen and the phosphorus; Automatically translated text.

2

某城市污水处理厂工艺设计

目录

摘 要 ............................................................... 1

Bstract .............................................................. 2

第一张 总论 .......................................................... 5

1.1 前言 ............................................................. 5

1.2 设计任务和内容 ................................................... 5

1.2.1 工程设计的目的 ................................................. 5

1.2.2 工程设计基本资料 ............................................... 5

第二章 污水处理工艺流程说明 .......................................... 6

2.1 污水工艺流程的确定 ............................................... 6

2.2 污水工艺流程叙述 ................................................. 6

第三章 去除率的计算 .................................................. 7

3.1 BOD5去除率的计算 ................................................ 7

3.2 CODcr去除率的计算 ............................................... 7

3.3 SS去除率的计算 .................................................. 7

3.4 氨氮去除率的计算 ................................................. 8

第四章 处理构筑物设计 ................................................ 8

4.1 污水处理设施设计一般规定 ......................................... 8

4.2 格栅间和泵房 ..................................................... 8

4.3 沉砂池 ........................................................... 8

4.4 初沉池 ........................................................... 8

4.5 曝气池 ........................................................... 8

4.6 二沉池 ........................................................... 9

第五章 污水处理构筑物选型及设计计算 .................................. 9

5.1 格栅 ............................................................. 9

5.2 沉砂池 .......................................................... 11

5.3 初沉池 .......................................................... 13

5.4 曝气池 .......................................................... 15

第六章 主要设备说明 ................................................. 22

6.1 格栅的参数与选型 ................................................ 22

6.2 污水泵的参数与选型 .............................................. 22

6.3 潜水排污泵的参数与选型 .......................................... 22

6.4 吸排泥机的参数与选型 ............................................ 23

第七章 污水厂总体布置 ............................................... 23

7.1 主要构筑物与附属建筑物 .......................................... 23 3

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7.2 污水厂平面布置 .................................................. 23

7.3 污水厂高程布置 .................................................. 23

第八章 致谢 ......................................................... 24

第九章 参考文献 ..................................................... 25

4

某城市污水处理厂工艺设计

第一章 总论

1.1 前言

长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法．该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差．一般来说*1，氮的去除率只有20％～30％，磷的去除率只有10％～20％．随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用．所以，要求在城市污水处理过程中不仅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脱氮除磷．八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，特别是以厌氧－缺氧－好氧（Anaerobic－Anoxic－aerobic，简称A2／O工艺）系统的生物脱氮除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。

本设计中即采用厌氧－缺氧－好氧（Anaerobic－Anoxic－aerobic，即A2／O工艺）对某城市生活污水进行处理，日处理能力60000方。出水达到1996年颁布的国家综合污水排放标准*4水质要求。

1.2 设计任务及内容

1.2.1 工程设计的目的

工程设计是环境工程专业重要的实践教学环节，教学时间为三周。工程设计以城市污水处理厂处理工艺为主线，要求学生利用所学知识，在教师的指导下提出工艺设计方案，进行工艺设计计算，编制设计说明文件，绘制工艺条件图等系统训练。

1.2.2 工程设计基本资料

1、设计题目

某城市污水处理厂工艺设计

2、基本资料

（1）污水水量与水质

污水处理水量：6万立方米每天

(2)污水水质

5

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(3)地形 污水处理厂选址区域海拔标高在64—66m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.3‰—0.5‰，地形为西北高东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。

3、设计计算内容

（1）对工艺构筑物选型作说明；

（2）主要处理构筑物（隔栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池）的工艺计算；

（3）SBR污泥处理池、沉淀池为斜管式沉淀池；

（4）污水处理厂平面布置。

4、设计成果

（1）设计计算说明书一份；

（2）设计图纸：污水处理厂平面图、单元设备工艺条件图；

（3）设计图纸用CAD软件在计算机上完成并打印成设计文档。

第二章 污水处理工艺流程说明

2.1 污水工艺流程的确定

2.2 污水工艺流程叙述

处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。

城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水，BOD只去除30％左右，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90％以上，处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具备排放水体的标准*4。 6

某城市污水处理厂工艺设计

又该城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故

本设计采用A/A/O法。污水处理工艺流程如图1所示。

该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。

第三章 去除率的计算

3.1 溶解性BOD5点去除率

取原污水BOD5值（S0）为230mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，

按降低25％考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为：

S＝230（1-25％）＝172.5mg/L

计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5（1.42bXCe）=7.1XCe计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中

Ce——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L;

b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；

X---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4

得BOD5＝7.10.090.420＝5.1mg/L.

处理水中溶解性BOD5值为：20-5.1＝14.9mg/L

去除率＝172.514.90.91 172.5

3.2 COD的去除率

4607010085 460

3.3 SS的去除率

2203086 220

3.4氨氮的去除率

20575 20

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第四章 处理构筑物设计

4.1 污水处理设施设计一般规定

(1) 该市排水系统为合流制，污水流量总变化系数取1.2,截流雨季污水经初沉可直接排入水体。

(2) 处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后（包括曝气池）构筑物按平均日平均时流量设计。

(3) 处理设备设计流量：各设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。

(4) 管渠设计流量：按最大日最大时流量设计。

(5) 各处理构筑物不应小于2组，且按并开设计。

4.2 格栅

(1) 型式：平面型，倾斜安装机械格栅。

(2) 城市排水系统为暗管系统。

(3) 格栅过栅流速不宜小于0.6m/s，不宜大于1.5m/s。

(4) 栅前水深应与入厂污水管规格（DN1800mm）相适应。

4.3 沉砂池

(1) 型式：平流式。

(2) 水力停留时间宜选50s。

(3) 沉沙量可选0.05-0.1m3,贮砂时间为2d，宜重力排沙。

(4) 贮砂斗不宜太深，应与排沙方法要求、总体高程布置相适应。

4.4初沉池

(1) 除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。

3m (2) 表面负荷可选2.0-3.0m2h,沉淀时间1.5-2.0h，SS去除率

50-60％。

(3) 排泥方法：机械刮泥，静压排泥。

(4) 沉淀池贮泥时间应与排泥方式相适应，静压排泥时贮泥时间为2d。

4.5 曝气池

5 (1) 曝气池污泥负荷宜选0.3kgBODd，再按计算法校核。

(2) 污泥回流比R％，在计算污泥回流设施及二沉池贮泥量时，R取最大值。

(3) SVI值选120-150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg/L。

(4) 曝气池深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长一些，一般控制L≤5-8B。

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某城市污水处理厂工艺设计

(5) 曝气池应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量及风压。

4.6 二沉池

(1) 型式：中心进水，周边出水。

(2) 二沉池面积应按表面负荷计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉池。

(3) 计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管谁流速度可选0.2-0.5m/s，配水窗水流流速可选0.5-0.8m/s。

(4) 贮泥所需容积按（给排水工程-下）相关公式计算。

(5) 说明进出水配水设施。

4.7 平面布置

(1) 厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。

(2) 污水厂厂区主要车行道宽6-8m，次要车行道3-4m，一般人行道1-3m，道路两旁应留出绿化带即适当间距。

(3) 污泥处理按污泥来源及其性质确定，本设计选用浓缩—厌氧消化—机械脱水工艺处理，但不做设计，污泥处理部分场地面积预留，可相当于污泥处理部分占地面积的20％-30％。

(4) 污水厂厂区适当国华设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）、办公（行政、技术、中空用房）、机修及仓库等辅助建筑。

(5) 厂区总面积控制在（280*380）㎡以内，比例1:1000。图面参考（给排水制图标准）GBJ106—87,重点表达构筑物外型及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。

4.8 高程布置

(1) 进水入格栅间水面相对原地面标高位-2.7m,二沉池出水井出水水面相对原地面标高为-0.30m。

(2) 污水泵、污泥泵、应分别计算静扬程、水头损失（局部水头损失估算）和自由水头确定扬程。

(3) 高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1:1000左右，纵向1:500左右。

第五章 污水处理构筑物选型及设计计算

5.1 格栅的设计计算

(1) 设过栅流速v=0.8m/s，格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽 B12Qmax

v2B1.3420.720.67m 1.34m 栅前水深h1220.8

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(2) 隔栅槽总宽度B

B=S(n-1)+b×n=0.01×(60-1)+0.02×60=1.79(m)

式中：B—隔栅槽宽度，m

S—栅条宽度，m

b—栅条净间隙，m

n—隔栅间隙数。

(3) 隔栅间隙数 nQmax0

bhv.83sin60

0.0210.660

Qmax—最大设计流量，m3/s

b—栅条间隙，m

h—栅前水深，m

V—污水流经隔栅的速度，一般取0.6-1.0m/s

a—隔栅安装角度 sina—经验修正系数

(4) 栅条数目

n-1=59

(5) 过栅水头损失 242

h2k0.0131.0

2gsina32.40.0229.81sin600.102(m)

式中：h0--计算水头损失，m

k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3

ε--阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.4 h0—计算水头损失，m

(6) 栅后槽的总高度

Hhh1h20.60.30.1021.002(m)

式中：H—栅后槽总高度，m

h—槽前水深，m

h1—隔栅前渠道超高，一般取h1=0.3m

h2—隔栅的水头损失

(7) 隔栅的总长度 LL1

1L20.51.0H

tga31.50.51.00.97

tg60

式中：L1—进水渠道渐宽部位的长度，m，L1=B-B1/2tga1

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L2—隔栅槽与出水渠道连接处的渐宽部位的长度，一般取L2=0.5L1 H1—隔栅前槽高，m (8) 每日栅渣量 W

QmaxW186400K0.05864000.7

321000

2.52(m)210001.

式中：W—每日栅渣量，m3/d

W1—单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.1—0.01 K2—污水流量总变化系数

5.2 平流式沉砂池

设计参数

污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速应不小于0.15m/s 污水在池内的停留时间不应小于30s,一般取60s 有效水深一般取0.25—1.0m 池底坡度一般取0.01—0.02

(1) 沉砂部分的长度 Lvt0.34012(m) 式中：L—沉砂池沉砂部分长度，m v—最大设计流量时的速度，m/s t—最大设计流量时的停留时间，s (2) 水流断面面积AQmax0.8332.8(m2)

V0. 式中：A—水流断面面积，m2 Qmax—最大设计流量，m3

(3) 池总宽度 b

Ah2.85.6(m) 20.5

式中：b—池总宽度，m h2—设计有效水深，m (4) 贮砂斗所需要容积

V

XT86400Qmax1000K0.032864000.83

2

3.59(m3)

210001. 式中：V—沉砂斗容积，m3

X—城镇污水的沉砂量，一般采用0.03L/m3 T—排沙时间的间隔，d K2—污水流量总变化系数

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2h320.5

(5) 贮砂斗的上口宽度 b2b22.58(m) 1

tg60tg60 贮砂斗的容积

'

V

hd0.522

(2b22b2b12b1)(22.58222.582222)66 2.63(m3)

'

式中：V1—贮砂斗容积， h3—贮砂斗高度，取2m

b1—贮砂斗底宽0.5m，斗壁与水平面的倾角为60度 (6) 贮砂室的高度 L 则沉泥区高度为

h=hd+0.06L =0.5+0.06×4.9=0.794m

(7) 池总高度 Hh1h2h30.30.50.791.59(m) 式中：H—池总高度，m h1—超高，取0.3m (8) 核算最小流速 min

式中：Qmin—设计最小流量，

m3

3Qmin0.83

0.29mn1Amin2.8

L2a1221.1

4.9m 22



n1—最小流量时工作的沉砂池数目

Amin—最小流量时沉砂池中的过水断面面积，m2

在污水处理设计中，选择合适的砂水分离器，将沙砾分离出去，是很重要的环节。SHX型行车式真空吸砂机多用于平流式沉砂池和曝气式沉砂池中沙砾的排除。SHX型行车式真空吸砂机由行走装置、行车大梁、疏砂装置、吸砂泵、砂水分离器、动力线及信号线的收放装置等组成。动力线及信号线采用电缆卷筒或滑触线及滑线型式，可与微机控制联网，土建条件图可依工艺设计的要求提供。笨设计中选择SHX4200型行车式真空吸砂机。主要技术参数如下：

SHX型行车式真空吸砂机设计参数

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5.3 平流式初沉池 (1) 沉淀区的表面积 A

Qmaxq3000

2.5

1200(m2) 式中：A—沉淀区表面积，m2 Qm3

max—最大设计流量，

q—表面水力负荷，一般取2.0-3.0m

3

3

m2h

,q取2.5m

m2h

(2) 沉淀区有效水深 h2qt2.51.53.75(m) 式中：h2—沉淀区有效水深，m

t—沉淀时间，一般取0.5—2.0h,t取1.5m (3) 沉淀区有效容积

VAh212003.754500(m3) 式中：V—沉淀区有效容积，m3 (4) 沉淀池长度

L3.6t3.62.51.53600103

49(m)

式中：L—沉淀池长度，m

—最大设计流量时的水平流速，一般不大于5mm/s (5) 沉淀区的总宽度 B

AL120049

24.5(m) (6)沉淀池的数量 n

Bb24.510

2.45 式中：n—沉淀池数量 b—沉淀池的宽度，m (7) 校核

长：宽=49:10=4.9:1>4:1 长：深=49:3.75=13:1>8：1 (8) 污泥区的容积

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Vw

Qmax24c0c1100

T

1000100p0

300024(22030)100

227.6(m3)

10001000(1000.95)

式中：c0,c1—沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度，mg/L —污泥容重，kg p0—污泥含水率 T—两次排泥的时间间隔 (9) 污泥斗的容积 设r1=2m,r2=1m,α=60，则

h4(r1r2)tana(21)tan601.73(m)

'

m

3

，含水率在95％以上时，可取1000kg

m3

V1

h4'

3(r1r1r2r2)

2

2



3.141.73

12.7(m3)22

3(2211)

(10) 污泥都以上圆锥体部分污泥容积，坡度i0.05

30

h4Rr10.0520.050.65m

2

V2

h4

3

R

2

Rr1r12



3.140.65

1521524176.12m3 3



总容积：V1V212.7176.12188.82(m3) (11) 沉淀池的总高度

Hh1h2h3h4h1h2h3h4h40.30.83.751.730.657.23(m)

'''

式中：H—沉淀池总高度，m h—沉淀池超高，一般取0.3m h2—沉淀区的有效水深，m h3—缓冲层高度，m，取0.8m h4—污泥区高度，m h4—污泥斗高度，m

h4—梯形部分的高度，m

选取SHB8型行车式泵吸排泥机，本机可以边行走边吸泥，可依据泥量的多少调节排泥次数。本机的动力线及控制线可依用户的要求采用滑线、滑触线及电缆卷筒。沉淀池内可依据工艺的要求设置斜管（板）。

SHB8型行车式泵吸排泥机主要技术参数：

'''

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5.4 A/A/O反应池设计计算 (1) 设计参数

5 Ns=0.3kgBOD

d

SVI=150

污泥回流比取R=100％ r=1.0 (2) 混合悬浮物固体浓度 X

R

XR 1R

106

Xr RSVI

计算得：

106106

r16667() XR

SVI150

X

R1

XR66673334(mg)

1R11

(3) 混合液回流比 

rR11

10010067

1rR111

(4) 反应池的计算

厌氧池计算V1 厌氧池平均停留时间为1h

V1=1.2×(60000/24)×1.0=3000(m3)

AO反应池容积 V，m3 QS060000230VAO20702.07(m3)

NsX0.32222AO反应池总水力停留时间:

tAO

VAO20702.070.35(d)8.4(h)

Q60000

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(5) 各段水力停留时间和容积: 缺氧∶好氧=1∶3 缺氧池水力停留时间 : t2缺氧池容积 : V2

1

8.42.1(h) 4

1

20702.075175.5(m3) 4

3

8.46.3(h) 4

好氧池水力停留时间 : t3好氧池容积 : V3

3

20702.0715526.6(m3) 4

反应池总体积: VV1VAO300020702.0723702.07(m3) 总停留时间：tt1tVO18.49.4(h) (6) 剩余污泥 XPXPS

PXYQ(SoSe)KdVXV PS(TSSoTSSe)Q50

取污泥增殖系数Y0.60， 污泥自身氧化率Kd0.05， 将各值代入 Px=0.60×60000×(0.23－0.02) －0.05×20702.07×3.334×0.7 =7560－2415.7 =5144.3(kg/d)

Ps=(0.15－0.02) ×60000×50%=3900(kg/d) ΔX=Px＋Ps=5144.3＋3900=9044.3 (kg/d) (7) 反应池主要尺寸

反应池总容积 V=20702.07(m3)

设反应池2组，单组池容积 V单=V/4=20702.07/2≈10351.035(m3) 有效水深 5m；

采用五廊道式推流式反应池，廊道宽b=8m；

单组反应池长度：L=S单/B=10351.035/(585)≈51.8(米)； 校核：b/h=8/5=1.6(满足b/h=1～2)； l/b=51.8/8≈6.5(满足l/h=5～10)； 取超高为0.5 m， 则反应池总高 H=5.0+0.5=5.5(m)

厌氧池尺寸 宽L1=3000/B×5=3000/(5855)=3(m) 尺寸为3405(m)

缺氧池尺寸 宽L2=5175.5/B×4.5=5175.5/(5854.5)≈5.8(m) 尺寸为 5.840

4.5(m)

16

某城市污水处理厂工艺设计

好氧池尺寸宽L3=15526.6/B×4.5=15526.6/(5854.5)≈17.3(m) 尺 寸为 17.3404.5

(8) 反应池进、出水系统计算

①Qmax=0.69×1.2=0.83(m3/s) 1.2———为安全系数

分2条管道，则每条管道流量为0.83/2≈0.42(m3/s) 管道流速 v=0.9m/s

管道过水断面积 A=Q/v=0.42/0.9≈0.46(m2) 管径d

2A





20.46

0.54(m) 3.14

取DN=600(mm)

(9) 回流污泥管

单组反应池回流污泥管设计流量 QRRQ1.20.5

360000

1.20.42(m)

86400

1.2——安全系数； 管道流速取 v1=0.9 (m/s) 取回流污泥管管径 DN 600 mm (10) 进水井： 反应池进水孔尺寸： 孔口流速 v=0.80m/s，

孔口过水断面积 A=Q2/v=0.5/0.80≈0.65 (m2) (11) 出水堰及出水井 Q3

(10.5)Q3.5(10.5)0.693.5

1.81(m3/s)

22

进水孔过流量 Q2=(1+R)Q/2=(1+1)60000/864002≈0.5(m3/s)

3.5——安全系

(12) 出水管

反应池出水管设计流量Q5=Q3 =1.81 (m3/s) 式中：

1.2——安全系数 管道流速 v=0.9m/s

17

西南石油大学本科工程设计

管道过水断面 A=Q5/ v=1.81÷0.9=2.01( m2) 设置2条出水管 管径：d

2A





22.01/2

0.80(m)

3.14

取出水管管径 DN 800mm

(13) 每日去除的BOD值： BOD5

60000（172.520)

9.15103kg/d

1000

AAO法脱氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),3.43g/(gNH+3-N),1.14g/(gNO-2-N) 原水中NH+3-N含量为20 mg/L，出水NH+4-N含量为5mg/L。 日最大去除NOD值：

NOD＝

60000（205）

＝900kg/L

1000

日最大需氧量：

O2max=BOD+COD=2×1.2×9.15×1000+4.57×900=1725㎏/h。 供气量的计算

本设计采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2米处，淹4.8米 (14) 选用Wm-180型网状膜空气扩散装置。

其特点不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维护和管理，氧的利用率较高。 每扩散器服务面积0.5㎡，动力效率2.7-3.7㎏O2/KWh，氧利用率12％-15％。查表*得:

水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L. (15) 空气扩散器出口的绝对压力（Pb）： Pb＝P+9.8×103H

其中：P---大气压力 1.013×105Pa H---空气扩散装置的安装深度，m Pb＝1.013×105Pa+9.8×103×4.8=148.34×103Pa (16) 空气离开曝气池面时，氧的百分比：

Ot

21(1EA)

7921(1EA)

18

某城市污水处理厂工艺设计

其中，EA---空气扩散装置的氧转移效率，一般6％-12％ 对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12％，代入得：

Ot

21(10.12)18.43%

7921(10.12)

(17) 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度），即：

Csb(T)CS(

OtPb

) 5

422.02610

其中，CS---大气压力下，氧的饱和度mg/L 得Csb(30)

148.3410318.43

7.63()7.63(0.730.44)8.93mg/L

2.02610542

(18) 换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：

R0

RCS(20)

[CSB(T)-C]1.024

T-20

取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0; 代入各值，得：

R0

取2250kg/h。

1.7259.17

2010kg/h 30-20

0.85[0.951.08.93-1.725]1.024

(19) 曝气池的平均时供氧量:

GS

R02010

1001005.58104m3/h 0.3EA0.312

(20) 每m3污水供气量：

5.58104

2422m3空气/ m3污水

60000

(21) 空气管系统计算

选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设设计节点，统一编号列表计算。

在相邻的两廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设50根曝气竖管，每根竖管供气量为：

55800

1116m3/h 50

19

西南石油大学本科工程设计

曝气池总平面面积为4000m3。

每个空气扩散装置的服务面积按0.5m3计，则所需空气扩散装置的总数为：

4000

8000个 0.5

为安全计，本设计采用9000个空气扩散装置，则每个竖管上的空气扩散装置数目为：

9000

180个 50

55800

6.2m3/h 9000

每个空气扩散装置的配气量为：

空气扩散装置安装在距曝气池底0.2米处，因此，鼓风机所需压力为：

P=(4.5-0.2+1)×9.8=52kpa 鼓风机供气量：

供气量：5.58×104 m3/h。

根据所需压力和供气量，决定采用RG-400型鼓风机4台，3用1备，根据以上数据设计鼓风机房。 5.5 二沉池设计计算

(1) 沉淀部分水面面积 F ，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷

q1.5(m3/(m2h))，（其中q=2.0～3.0m3/(m2h)） 设二座辐流式沉淀池， n=2，则有 F (2) 池子直径 D

D

Q2500

500(m2) nq22.5

4F





4500

18(m) 3.14

(3) 沉淀部分的有效水深h2， 设沉淀时间： t2(h)（其中t=1.5～2.5h），则

h2qt2.525(m)

20

某城市污水处理厂工艺设计

(4) 沉淀区的有效容积 V

Qmaxt250023

V2500(m)

n2

(5) 污泥区容积：

2(1R)QR2(11)25001V3333.3(m3)

(12R)(121) (6) 污泥斗容积：

设r1=2m，r2=1m，α=60，则

h5(r1r2)tan60(21)tan601.73(m)

V1

h5

3(r1r1r2r2)

2

2



3.141.733

12.7(m)

223(2211)

(7) 污泥斗以上污泥容积：

设池底径向坡度为0.05，则

h4(Rr)0.05(302)0.051.4(m)

V2

h4

3(R2Rr1r1)

2



3.141.4

450(m3)

22

3(303022)

(8) 污泥总容积：

V= V1+V2=12.7+450=462.7m3>45 m3符合要求. (9) 沉淀池高度：

设超高h1=0.5m，h3=0.5m，则

H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5=0.5+5+0.5+1.4+1.73=9.13m (10) 沉淀池池边高度：

H=h1+ h2+ h3=0.5+5+0.5=6m (11) 径流比：

第六章 主要设备说明 6.1 格栅的参数与选型

选用XWB-Ⅲ-1.2-1.5型背耙回转式多耙平面格栅2台；该格栅除污机的所有传动机构置于格栅背面，有效地解决了格栅阻塞、栅底淤渣等问题。耙齿从格栅

21

D/ h2=25.2/6=4.2

西南石油大学本科工程设计

后经下链轮向格栅前伸出，向上提升至上链轮后卸污，并收回机体内，从而完成一个单耙工作过程。耗费齿伸出栅条25cm，不存在污染物重返水中的可能性，避免了漏渣之弊端。格栅本体为不锈钢材，采用了全过程导向装置，清污机耙由计算机根据时间自动控制，同时设机旁急停及启动按钮，高水位时格栅清污机连续工作，与清污机配套的皮带运输机也连续工作。主要技术参数见

XWB-Ⅲ-1.2-1.5型背耙回转式多耙平面格栅主要设计参数

6.2 污水泵的参数与选型

因此采用3台350QW1500-15-90，2用1备，每台水泵的流量为

Qmax

1643.75m3/h。泵的性能如下： 2

选用10台25WQ8-22-1.1型潜水排污泵，其性能参数表如下： 25WQ8-22-1.1型潜水排污泵性能参数 6.4 选取SHB8型行车式泵吸排泥机，本机可以边行走边吸泥，可依据泥量的多少调节排泥次数。本机的动力线及控制线可依用户的要求采用滑线、滑触线及

22

某城市污水处理厂工艺设计

电缆卷筒。沉淀池内可依据工艺的要求设置斜管（板）。

SHB8型行车式泵吸排泥机主要技术参数：

第七章 污水厂总体布置

7.1 主要构筑物与附属建筑物 7.2 污水厂平面布置 7.3 污水厂高程布置

23

西南石油大学本科工程设计

第八章 致谢

24

某城市污水处理厂工艺设计

第九章 参考文献

1 排水工程（下）.北京：中国建筑工业出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章）

2 排水工程（上）.北京：中国建筑工业出版社，1996年6月

3 给水排水设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1986年12月（第5、11册） 4 >GB50014—2006

5 曾科等.污水处理厂设计与运行（第一版）.北京：化学工业出版社，2001

25

某城市污水处理厂工艺设计 摘 要 本次工程设计的题目为新建城市污水处理厂设计（6万m3/天） 工艺。主要任务是完成个该地区污水的处理设计。 其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工…

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