污水處理廠空氣管道設計

1. 對城市污水處理廠工程設計的相關探討

本文主要闡述了污水處理的特點及難點，提出了污水處理工藝設計，並結合作者多年的工作經驗，對AAO污水處理工藝流程以及各主要構築物工程設計相關參數進行了分析。對今後類似的工程設計具有一定的借鑒意義。
1 工程概況
本污水處理廠規劃用地面積約12km2，分兩期建設，總規模為30萬m3/d( Kz=1.3)，近期工程設計規模為10萬m3/d，雨季合流污水規模為18萬m3/d；而遠期工程設計規模為20萬m3/d，雨季合流污水規模為30萬m3/d。納污范圍內服務面積約60km2。污水廠出水水質執行GB 18918-2002城市污水處理廠污染物排放標準的一級A標准；大氣污染物排放執行GB 18918-2002的二級標准； 污泥直接濃縮脫水外運處置，含水率小於80%。污水廠總進水管道為φ2 000鋼筋混凝土管，出廠尾水排放管為φ1 800排入附近河流，作為河流的生態補水，尾水排放管長度約1100 m。
2工程污水處理的特點和難點
本工程污水處理的特點和難點主要有:（1）本工程出水排放標准較高，由於SS，BOD5，CODCr，TP等污染物均可通過三級深度處理去除，而化學加葯、過濾等三級處理手段對 TN 的去除是基本無效的，只有通過強化生物處理手段進行去除。（2）有限碳源的合理分配問題，解決近期進水碳源可能較低的問題。（3）近期雨季合流污水對污水廠水量水質的沖擊問題。（4）雨季合流制污水 SS 值和含砂量較高的問題。以上問題是本工程技術路線重點考慮的技術問題。
3 工藝流程
本工程設計為了滿足進水水質的變化和雨季合流污水量的沖擊，推薦採用AAO污水處理工藝(見圖1)，該工藝具有水質水量變化及負荷沖擊適應性強、處理效果穩定可靠、運行模式靈活等優點。二級處理出水後採用三級深度處理(微絮凝過濾)和紫外線消毒+ClO2輔助消毒。污泥處理採用機械離心濃縮脫水一體機，除臭採用生物除臭工藝，對全廠有惡臭產生的構築物進行加蓋除臭，最大限度降低污水廠的生產運行對周圍環境的影響。
4 各段主要構築物工程設計及設計參數
4.1 預處理構築物設計
預處理構築物包括粗格柵及進水泵房、細格柵及曝氣沉砂池，主要功能包括:
1) 去除污水中較大漂浮物，並攔截直徑大於20mm的雜物，以保證潛水泵正常運行，將污水進行提升後，使污水籍重力依次流過處理構築物，以保證污水廠正常運轉( 粗格柵及進水泵房)；
2)去除污水中較大漂浮物，並攔截直徑大於6mm的固體物，以保證生物處理及污泥處理系統正常運行，同時去除污水中比重大於2.65，粒徑不小於0.2mm的砂粒，使無機砂粒與有機物分離開來，便於後續生物處理，兼帶除油撇渣功能(細格柵及曝氣沉砂池)。
設計參數:
1) 粗格柵及進水泵房。地下式鋼筋混凝土結構，格柵採用輕質加罩除臭； 內凈尺寸: L×B=23m×22.6m，池深10.5m。主要設備為: 2台鋼絲繩格柵除污機；單台過柵流量:Qmax=1.04m3/s。4台潛污泵，單泵性能參數:流量:580L/s，揚程:13.5m，功率:125kW。
2) 細格柵及曝氣沉砂池。鋼筋混凝土構築物，內凈尺寸: L×B=16.8m×10.8m。停留時間:近期旱季污水停留時間:約5.8 min(高峰流量)；近期雨季合流污水停留時間:約4.2 min。曝氣沉砂池共兩格，單格凈寬4.0m，設計有效水深2.7m，有效長度24m。曝氣量按0.2 m3空氣/m3污水配置，在細格柵的架空渠道下設鼓風機房間，內設3台羅茨風機(2用1 備)，單機風量750m3/h，風壓4.5m，功率15kW。
4.2 水處理構築物設計
水處理構築物主要為 A/A/O 生物反應池，主要功能為在生物反應池中營造厭氧、缺氧、好氧環境，利用生物反應池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以達到凈化水質的目的。本構築物也是本污水處理廠工程的核心部分。
設計參數:
1) 生物反應池。內凈尺寸: L×B×H=100 m×88.8m×7.0m。設計參數:設計流量:10萬m3/d，最低水溫:15℃最高水溫:25℃，系統設計泥齡:13d,污泥負荷:0.07kgBOD5/( kgMLSS・d)，容積負荷:0.245 kgBOD5/（m3・d），MLSS:3.5 g/L，MLVSS:2.45g/L，污泥生成系數: 1.1 kgMLSS/( kgBOD5・d) ，有效水深: 7.0 m，總水力停留時間: 13.46 h，高峰時供氣量:24167m3/ h，氣水比: 5.80∶1，剩餘污泥量:15.4 t/d。
2)二沉池。周進周出二沉池: 直徑38 m，共4 座。單池流量: Qmax=1354m3/ h，最大表面負荷( 雨季) : qmax= 1.38m3/(m2・h)，最大表面負荷(旱季):qmax=1.19 m3/( m2・h)，平均表面負荷( 旱季):qav=0.92 m3/( m2・h)，池邊有效水深:4.0m，設計流量停留時間:3.4hr，平均流量停留時間:4.4hr。
4.3 深度處理構築物設計
深度處理構築物包括自動反沖洗濾池、紫外線消毒渠，其主要功能為:
1)通過過濾進一步去除二沉池出水中的污染物質，確保污水處理廠的出水達標。
2) 殺滅細菌，使細菌指標達到國家排放標准。
設計參數:
1) 自動反沖洗濾池。濾池單元數: 1座，每座分4條廊道； 設計規模: 5417m3/h(旱季高峰)；單池濾池單元面積:169.4 m2；單池結構尺寸:34.77m×4.9m×1.5 m；設計濾速:8.0m/h(高峰)，9.23 m/h(雨天)。
2) 紫外線消毒渠。內凈尺寸: L×B=13.0m×5.54m；Qmax=5417m3/h；BOD5:10mg/L；SS:10mg/L；進水糞大腸菌群數106個/L～107個/L；出水糞大腸菌群數小於103個/L。
4.4 污泥處理構築物設計
污泥處理構築物主要包括污泥濃縮池、污泥濃縮脫水機房及料倉，主要功能為:
1) 儲存一定量污泥，保證脫水裝置穩定運行，撇除污泥內游離水，縮小污泥體積。
2) 降低污泥含水率，減少污泥體積，幫助污泥固化並外運。
設計參數:
1) 污泥濃縮池。2座直徑8m圓池，進泥量:16.8 TDs/d( 旱季)，20.2TDs/d( 雨季)；進泥含水率:99.3%；進泥體積: 2400m3/d(旱季)，2880m3/d(雨季)；出泥含水率:98.5%；出泥體積:1120 m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；停留時間:3.5h(旱季)，2.9h(雨季)。
2) 污泥濃縮脫水機房及料倉。構築物外尺寸:30m×15.2m，層高11.7m。污泥量:16.8TDs/d(旱季)，20.2TDs/d(雨季)；進泥含水率: 98.5%；進泥體積:1120m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；出泥含固率:≥20%；出泥體積:84m3/d(旱季)，101m3/d(雨季)。
5 結語
本污水處理廠工程是一座較大規模的污水處理廠，所採用的工藝必須是成熟、可靠的，同時也要考慮工藝的先進性、運行的穩定性、調整的多樣性和出水的安全性。推薦的 AAO 系列處理工藝可衍生出多種運行模式，如改良AAO可強化除磷，倒置AAO處理工藝可強化脫氮效果，每個工藝均各有特點，適用於不同的環境和工況。
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2. 污水處理廠設計規范

焦化污水有專門的設計規范《焦化廠、煤氣廠含酚污水處理設計規范》

3. 污水處理廠的曝氣池 空氣管系統計算空氣管路圖怎麼看

這得看是什麼樣的曝氣頭 如果是橡膠膜片的，直徑在200多毫米，一般是專40元左右 如果是玻璃鋼屬材質的散流曝氣器，也就10元左右 材質為ABS的散流曝氣器，大概是20元 如果是管式曝氣器，就貴了，基本要上百元一隻

4. 污水處理廠的曝氣池 空氣管系統計算

告訴你，最簡單的辦法：橡膠模的材質，空氣阻力系數，管道的材質，等要參考。專一般要求曝氣屬盤的供氣量，因為氧占空氣的（21%、20°環境下）1m2 需多少個盤。有進水COD 的系數核算。方法有多種。（你在需氧量計算核算）留一點餘地。風機採用變頻器。根據溶解氧來調整風機的出氣量。你的布置圖是理論進水，最好你預訂的曝氣器廠家，告訴他，你的COD,面積等現況，需多少個盤，耗氣量/個。廠家會留餘地的。
許多設計院的設計與廠家都有差別，按照曝氣器廠家為准，效核。廠家要付責任的。設計院是不負責任的。它總要找理由推脫。
這點請你參考。

5. 某城市污水處理廠設計 急急急

模板
第一節 設計任務和內容
以一座二級處理的城市污水處理廠為對象，對主要污水處理構築物的工藝尺寸，進行設計計算，確定污水廠的平面布置和高程布置。
完成設計計算說明書和設計圖紙（污水廠平面布置圖和污水廠高程布置圖）。
設計深度一般為方案設計的深度。
第二節 基 本 資 料
1. 污水水量、水質
污水處理水量16萬m3/d；
污水水質為：CODcr450mg/L,BOD5200 mg/L, SS250 mg/L，氨氮25mg/L。
2. 處理要求
污水經二級處理後應符合以下具體要求：
CODcr≤70mg/L, BOD5≤20mg/L, SS ≤30mg/L，氨氮≤12mg/L。
3. 處理工藝流程
原水→格柵→泵→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→出水
4. 氣象與水文資料
風向：多年主導風向為北北東風；
氣溫：最冷月平均為-3.5℃；
最熱月平均為32.5℃；
極端氣溫，最高為41.9℃，最低為-17.6℃，最大凍土深度：0.18m；
水文：降水量，多年平均為每年728mm；
蒸發量，多年平均為每年1210mm；
地下水水位，地面下5-6m。
5. 廠區地形
污水廠選址區域海拔標高在64-66米之間，平均地面標高為64.5米。平均地面坡度為0.3-0.5‰，地勢為西北高，東南低。
廠區征地面積為東西長380米，南北長280-300米。
污水進水管相對標高為-2.50米。

第二章 處理工藝流程說明
根據污水處理量、原污水水質、處理要求，污水廠主要去除CODcr,BOD5和SS，對氨氮也有一定的去除率，選擇以好氧生物處理為主的二級處理工藝流程如下：
原水→格柵→泵→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→出水
第一節 格 柵
格柵是用以去除廢水中較大的懸浮物，漂浮物，纖維物質和固體顆粒物質，以保證後續處理單元的正常運行，減輕後續處理單元的處理負荷，防止阻塞排泥管道和設備。
按形狀分為平面格柵和曲面格柵兩種。按格柵柵條的凈間隙，可分為粗格柵，中格柵和細格柵。按清楂方式可分為人工清楂和機械清楂兩種。
本設計選用間隙b=20mm的中格柵，機械式平面清渣。
第二節 沉 砂 池
沉砂池的作用是從廢水中分離密度比較大的無機顆粒，例如：直徑為0.1mm,密度為2.5g/cm3以上的砂粒。目前常用沉砂池，按池型可分為平流式沉砂池，曝氣沉砂池、多爾式沉砂池和鍾式式沉砂池[1]。
本設計選用停留時間t=250s的曝氣沉砂池。因為平流式沉砂池的主要缺點是沉砂中約夾有15%的有機物，使沉砂的後續處理難度加大，而曝氣池就能克服這一缺點。曝氣池的優點還有通過調節曝氣量可以控制污水旋流速度，使除砂效率較穩定，受流量變化的影響較小，同時還起預曝氣的作用，但其構造比平流式沉砂池復雜。
第三節 初 沉 池
初次沉澱池的作用是對污水中的以無機物為主的相對密度大的固體懸浮物進行沉澱分離。污水中的懸浮顆粒以重力為主，在初沉池中主要進行自由沉澱和絮凝沉澱。污水處理廠用沉澱池，按水流方向分平流式，輻流式，豎流式，斜流式四種。每種沉澱池都分為五個區，即進水區，沉澱區，緩沖區，污泥區和出水區。
此處選擇表面負荷q=1.8的平流式沉澱池，其優點是沉澱效果好，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力強，布置緊湊，排泥過程穩定，施工簡易，已趨定型。缺點是配水不易均勻，如果採用多斗排泥時每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，操作量大，因此多採用新型排泥方法與機械。
第四節 曝 氣 池
曝氣池，屬於好氧生物處理單元，對污水中的（膠體和懸浮的）有機物作進一步的處理，COD、BOD、NH3-N的去除率一般為85%、90%、65%左右，可使出水達到二級要求。
曝氣池按流動形態分主要有推流式，完全混合式和循環混合式三種。按平面形狀方面可分為長方形廊道形，圓形，方形以及環狀跑道形等四種。按採用的曝氣方法可分為鼓風曝氣池，機械曝氣池以及兩者混合使用的機械-鼓風曝氣池。
此處選用傳統活性污泥法，污泥負荷取0.2 kgBOD5/(kgMLSS•d)，推流式廊道、鼓風曝氣、形狀為長方形。
第五節 二 沉 池
二沉池有別於其他沉澱池，首先在作用上有其特點。它除了進行泥水分離外，還進行污泥濃縮，並由於水量、水質的變化，還要暫時貯存污泥。由於二次沉澱池需要完成污泥濃縮的作用，所需要的池面積大於只進行泥水分離所需要的池面積。
其次，進入二次沉澱池的活性污泥混合液在性質上有其特點。活性污泥混合液的濃度高，具有絮凝性能，屬於成層沉澱。
活性污泥的另一特點是質輕，易被出水帶走，並容易產生二次流和異重流現象，使實際的過水斷面遠遠小於設計的過水斷面。
池型說明：分為平流、斜管、輻流、豎流四類，本設計選用中心進水周邊出水輻流式二沉池。
第六節 消 毒 池
城市污水經一級處理或二級處理後，水質改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，並有存在病原菌的可能，因此污水排放水體前應進行消毒，特別是醫院、生物製品所及屠宰場等有致病菌污染的污水，更應嚴格消毒。
消毒設備應按連續工作設置，消毒設備的工作時間，消毒劑投加量，可根據所排放水體的衛生要求及季節條件掌握。
目前最常用的污水消毒劑是液氯。其優點是效果可靠，投配設備簡單，投量准確，價格便宜。
第三章 污水處理構築物設計計算
第一節 格 柵
1. 設計參數
處理設施數量：兩組
設計流量為： ，
最大設計流量Qmax = KzQ
柵前水深h=1.0 m
過柵流速v=0.9m/s
柵條間隙b=0.02m
安裝傾角α= 60°
1. 柵條的間隙數n
h=1.0 m ,v=0.9m/s, b=0.02m, α= 60°,n=2，
最大設計流量Qmax = KzQ =1.2×1.85/2 =1.11 m3/s

2. 柵槽寬度B
設柵條寬度S=0.01
B=(n-1)S+bn=(72-1)×0.01+0.02×72=2.15m
3. 進水渠道漸寬部分長度l1
設進水渠寬 ,其漸寬部分展開角度為 ,

4. 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度l2

5. 通過格柵的水頭損失h1
設柵條斷面為銳邊矩形斷面

6. 柵後槽總高度H
設柵前渠道的超高 ,
7. 柵槽總長度L

8. 每日柵渣量W
在格柵間隙20mm 的情況下,設柵渣量為每1000m3污水產生0.07m3.
,宜用機械清渣。

格柵計算簡圖如下：

第二節 曝氣沉砂池
1. 參數的確定
處理設施數量：兩組,n=2
設計流量為：
，
水力停留時間t=240s=250s ,水平流速v=0.1m/s,有效水深
含砂量X＝0.05L/ =50 /1000000 ,
2. 池子總容積：
3. 水流斷面積：
4. 池長：
5. 池寬： 池子總寬度為 , 池子分兩格n=2,
每格池子寬度b=
6. 池高：池底坡度為0.2,超高 ,集砂槽高度 ,集砂槽寬度 ，池底斜面高度 ，全池總高：

7. 每格沉砂池實際進水斷面面積：

8. 每格沉砂池沉砂斗容量：
9. 每格沉砂池實際沉砂量：每兩天排一次砂，則：

10. 每小時所需空氣量：取曝氣管浸水深度為3.2m,查表得單位池長所需空氣量為28 ,故q=28×24×(1+15%)×2=1545.6 /h,式中(1+15%)為考慮到進出口條件而增長的池長。

第三節 初 沉 池
1. 參數確定:
表面負荷 =1.8 ,
沉澱時間t=2.1h,
SS去除率η=55%,
設計流量
2. 沉澱池各部尺寸:
總有效沉澱面積 ,
採用四（8）座沉澱池, 每池處理量Q= ，
每池表面積A= ,
沉澱池有效水深 ,
每個池寬b取12m
池長:L=
長寬比 ,合格
3. 污泥區尺寸:
每日產生的污泥量 每日每座沉澱池的污泥量 ,
污泥斗容積:
式中污泥鬥上口 ,污泥斗下底面積 ㎡,污泥斗為方斗,α=60°,故 ,則每個污泥斗的容積為
4. 沉澱池總高度
採用機械刮泥,緩沖層高 (含刮泥板),平底,故
0.3+3.78+0.6+10.4=15.08m
5. 沉澱池總長度
L=0.5+0.3+83.3=84.1m
式中 0.5為流入口至擋板距離,0.3為流出口至擋板的距離。
6. 放空管徑
放空時間設為T=6h,則放空管 取d=360mm, 式中H為平均水深
7. 進出水措施
進水端採用穿孔花牆配水,出水端採用三角溢流堰

第四節 曝 氣 池
一、 設計數據:
污泥負荷Ns = 0.30kgBOD5/(kgMLSS•d)
設計流量Q=16×104m3/d=1.86m3/s
二、 計算:
1. 污水處理程度的計算:
原污水的BOD值為200mg/L, 經初次沉澱池處理後BOD5按降低25%考慮,則進入曝氣池的污水,其BOD5值(Sa)為: 。
計算去除率,對此,首先按下式計算處理水中非溶解性BOD5值 ,式中b為微生物自身氧化率,取0.09,Xa活性微生物在處理水中所佔的比例,取0.4,Ce為處理水中懸浮固體濃度。
處理水中溶解性BOD5值為Se=20-5=15mg/L,
去除率
2. BOD-污泥負荷率的確定
擬定採用的BOD-污泥負荷率為0.3kgBOD5/(kgMLSS•d)，但為穩妥需加以校核。
,式中
代入各值，計算得 ，
計算結果確定， 值取0.3是適宜的。
3. 確定混合液污泥濃度X
由基本資料得SVI值為120-150 mg/L,取120mg/L
計算確定混合液污泥濃度X,對此r=1.2,R=0.5,代入各值得:

4. 確定曝氣池容積計算
曝氣池容積按下式計算:
5. 確定曝氣池各部位尺寸
設4組曝氣池,每組容積為 ,
池深取4m,則每組曝氣池的面積 ㎡,
池寬取4.5m,, 介於1-2之間,符合規定。
池長: ,符合規定。
設五廊道式曝氣池,廊道長: ,
取超高0.5m,則,池總高度H=4+0.5=4.5m
在曝氣池面對初沉池和二沉池的一側各設橫向配水渠道,並在1,2和3,4號沉澱池之間設置縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接。在兩側橫向配水渠道上設進水口,每組曝氣池共有5個進水口。
6. 曝氣系統的設計與計算(本設計採用鼓風曝氣系統)
1) 平均時需氧量的計算
由公式： 取 ， , 代入各值，得：

2) 最大時需氧量的計算
查表得K=1.4,代入各值,得:

3) 每日去除的BOD5值

4) 去除每千克BOD的需氧量

5) 最大時需氧量與平均時需氧量之比

7. 供氣量的計算
採用網狀膜型中微孔空氣擴散器,敷設於距池底0.2m處,淹沒水深3.8m,
計算污水溫度為30°C，
查表得水中溶解氧飽和度:
1) 空氣擴散器出口處的絕對壓力 按下式計算,即:

2) 空氣離開曝氣池面時,氧的百分比按下式計算,即:
式中EA是空氣擴散器的氧轉移效率,對網狀膜型中微孔空氣擴散器,取值12%。
3) 曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度30°C考慮)按下式計算,即:

4) 換算為在20°C條件下,脫氧清水的充氧量,按下式計算,即:
取值α=0.82,β=0.95,C=2.0,ρ=1.0
代入各值,得:
相應的最大時需氧量為:

5) 曝氣池平均時供氣量,按下式計算,即:

6) 曝氣池最大時供氣量:
7) 去除每kgBOD5的供氣量:
8) 每立方米污水的供氣量:
9) 本系統的空氣總量:除採用鼓風曝氣外,本系統還採用空氣在迴流污泥井提升污泥,空氣量按迴流污泥量的6倍考慮,污泥迴流比R取值60%,這樣,提升迴流污泥所需空氣量為:
總需氣量:36525+32000=68525
8. 空氣管系統計算
在相鄰的2個廊道的隔牆上設1根干管，共10根干管。每根干管上設5對配氣豎管，每根干管上共10條配氣豎管。全曝氣池共設100條配氣豎管。每根豎管的供氣量為: ,曝氣池的平面面積為:66.6×4.5×5×4=5994㎡。每個空氣擴散器的服務面積按0.49㎡計,則所需空氣擴散器的總數為: ,為安全計,本設計採用12300個空氣擴散器,每個豎管上安設的空氣擴散器的數目為: 個,每個空氣擴散器的配氣量為: 。
空氣管道系統的總壓力損失估算為:3kPa。網狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa,總壓力損失為:5.88+3=8.88kPa。為安全計,設計取值10kPa。
9. 空壓機的選定
空氣擴散裝置安曝氣池池底0.2m處,因此,空壓機所需壓力為:P=(4-0.2+1)×9.8=47kPa
空壓機供氣量,最大時:36525+32000=68525
平均時:30186+32000=62186
根據所需壓力及空氣量,決定採用LG80型空壓機15台,該型空壓機風壓50kPa,風量80 。正常條件下,13台工作,2台備用;高負荷時14台工作,1台備用。

第五節 二 沉 池
二沉池的池型是中心進水周邊出水的輻流式沉澱池,其剖面圖如下:

一、 參數的確定:
表面水力負荷q=1.2m3/(㎡•h),
二沉池個數n=4,
水力停留時間T=2.5h
二、 主要尺寸計算:
1. 池總表面積
2. 單池面積:
3. 池直徑:
4. 沉澱部分有效水深
5. 沉澱部分有效容積: V=
6. 沉澱池底坡落差: 取池底底坡 i=0.05,則:

7. 沉澱池周邊水深(有效)水深:
,滿足規范要求6—12之間,
式中 為緩沖層高度,取0.5m;
為刮泥板高度,取0.5m
8. 沉澱池總高度: ,
式中 為沉澱池超高,取0.3m
為沉澱池中心斗高度,取1.73m。
三、 每池產生的污泥量
估計經過曝氣池後污泥的SS去除率能達到80%,採用機械刮泥,所以污泥在斗內貯存時間約2h,並考慮到曝池迴流比取最大值80%,則:

四、 貯泥斗貯泥量計算
泥斗容積用幾何公式計算:
,
式中泥斗高
故
池底可貯存污泥的體積為:

共可貯存污泥的體積
>57.6 ,合要求。
五、 中心進水管的計算
單池設計流量: ，
中心進水管設計流量:
，
選用管徑 ,
六、 進出水配水設施
進水採用進水管，進水豎井,穩流筒等設施；出水採用環形集水槽，以及出水溢流三角堰。
第六節 污泥處理
一、污泥處理工藝
典型的污泥處理工藝流程包括四個階段。第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小後續處理構築物的容積或設備容量，第二階段為污泥消化，使污泥中的有機物分解，使污泥趨於穩定;第三階段為污泥脫水，使污泥進一步減容，便於運輸;第四階段為污泥處置，採用某種適宜的途徑，將最終的污泥予以消化處置。以上各階段產生上清液或濾液其中含有大量的污泥物質，因而應送回污水處理系統中繼續處理。

以上是典型的污泥址理工藝流程。但由於各地的條件不同，也可採用一些簡化流程。
當污泥果用自然干化法脫水時，可果用以下工藝流程

二、污泥濃縮池
污泥濃縮主要有重力濃縮，氣浮濃縮和離心濃縮三種工藝形式。國內目前以重力濃縮為主，但隨著氧化溝、A2/0 等污在處理新工藝的不斷增多，氣浮濃縮和離心濃縮將會有較大的發展。在此選用重力濃縮。
1. 設計參數：
二沉池剩餘污泥量：691.2m3/d
含水率99.2%，濃度7875mg/l
濃縮後含水率96%濃度3937mg/l
二座濃縮池固體通量Nwg=55Kg
2. 設計計算：
（1） 每座濃縮池面積
設計泥量Qw=
A=
（2） 濃縮池直徑
D= =
（3） 濃縮池工作部分高度
取污泥濃縮時間T=14h。則濃縮池工作部分高度
h1= =
（4） 濃縮池高度
設池超高0.5m。緩沖層高0.3m
濃縮池總高：
H=h1+h2+h3=2.3+0.5+0.3=3.1m
（5） 濃縮後污泥總體積：
V2=

第四章 污水廠總體布置
一、廠址選擇

在城鎮總體規劃中，污水廠的位置范圍已有規定。但是，在污水廠的具體設計時，對具體廠址的選擇，仍須進行深入的調查研究和詳盡的技術經濟比較。其一般原則如下：
(1)廠址與規劃居住區或公共建築群的衛生防護距離應根據當地具體情況，與有關環保部門協商確定，一般不小於300m 。
(2) 廠址應在城鎮集中供在水源的下游，至少500m。
(3) 廠址應盡可能少佔農田或不佔良田.便於農田灌溉和消納污泥。
(4) 廠址應盡可能設在城鎮和工廠夏季主導風向的下方。
(5) 廠址應設在地形有適當坡度的城鎮下游地區，使污水有自流的可能，以節約動力消耗。

二、平面布置及總平面圖
污水處理廠的平面布置包括處理構築物、辦公、化驗且其他輔助建築物，以及各種管道、道路、綠化等的布置。根據處理廠的規模大小，採用l：200-1：50比例尺的地形圖繪制總平面圖，管道布置可單獨繪制。
平面布置的一般原則如下：
(1)處理構築物的布置應緊湊，節約用地且便於管理。
(2) 處理構築物應盡可能地按流程的順序布置，以避免管線迂迴，同時應充分利用地型，以減少士方量。
(3) 經常有人工作的建築物如辦公、化驗等用房應布置在夏季主風向的上風一方，在北方地區，並應考慮朝陽。
(4 )在布置總圖時，應考慮安裝充分的綠化地帶。
(5) 總圖布置應考慮遠近期結合,有條件時,可按遠景規劃水量布置，將處理構築物分為若干係列，分期建設。遠景設施的安排應在設計中仔細考慮，除了滿足遠景處理能力的需要而增加的處理池以外，還應為改進出水水質的設施安排場址。
(6) 構築物之間的距離應考慮敷設管渠的位置，運轉管理的需要和施工的要求，一般採用5-10m.
(7) 污泥處理構築物應恩可能布置成單獨的組合，以策安全，並方便管理。污泥消化池應距初次沉澱池較近，以縮短污泥管線，但消化池與其他構築物之間的距離不應小於20m。貯氣罐與其他構築物的間距則應根據容量大小按有關規定辦理。

1、水廠面積為380m*280m，
平面圖採用1：1000比例。所有構築物應在廠區的范圍內。

三、高程布置
在整個污水處理過程中，應盡可能使污水和污泥為重力流，但在多數情況下，往往須抽升。高程布置的一般規定如下：
(1)為了保證污水在各構築物之間能順利自流，必須精確計算各構築物之間的水頭損失，包括沿程損失、局部損失及構築物本身的水頭損失。此外，還應考慮污水廠擴建時預留的儲備水頭。
(2) 進行水力計算時，應選擇距離最長，損失最大的流程，井按最大設計流量計算。當有二個以上並聯運行的構築物時，應考慮某構築物發生故障時，其餘構築物須負擔全部流量的情況。計算時還須考慮管內淤積，阻力增大的可能。因此，必須固有充分的餘地，以防止水頭不夠而發生涌水現象。
(3) 污水廠的出水管渠高程，須不受水體洪水頂托，並能自由進行農田灌溉。
(4)各處理構築物的水頭損失(包括進出水渠的水頭損失) .

6. 某縣污水廠管道施工組織設計方案

某縣污水廠管道施工組織設計方案具體內容是什麼，下面中達咨詢為大家解答。
工程概況
本工程位於某縣東南部，為污水處理廠工程廠區管網部分，主要由地下污水管道、工藝管道，超越管線，放空管線，雨水管線及給水中水管線等。管道位置為分層連接各建築構造物，污水管道開挖溝槽深度約4.3m土質為細紗土由於設計管線離構築物絕帆較近加上交叉作業狹窄施工難度太大。
現場地質條件，現場土質為細紗土且場地粉土較多，粘聚力低，滲透性高，工程施工中應做好溝槽排水。
工期要求：20××年11月11日-20××年12月8日，有效工期30天。
質量標准：爭取優良
施工部署
（一）施工工序
根據施工現場條件及工程特點並前雹，施工工序是：污水管線-工藝管線-超越管線-給水中水管線
A：污水管道
（1）現場，初悔拿步測量定位；（2）場地平整，三通一平；（3）挖槽排水（4）外運土方（5）平整基槽再次測量，精確定出管線中心線及標高；（6）請監理驗槽；（7）鋪砂（8）下管砌檢查井土方回填，取樣分層夯實；（9）清理現場。
其他管線埋設除鋼管焊接外施工程序同污水管線。
（二）施工段劃分
（1）基槽開挖：一個施工隊專一負責管道開挖回填及安裝。
（2）鋼管防腐及焊接：有專業的三個隊伍做鋼管除銹防腐及焊接，
（3）管道部分：根據本工程的施工特點，結合陽光公司的施工力量，進行分段分層由深到淺進行管道埋設。
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7. 污水處理廠的管道設計為什麼埋在地下而不是空中對接

污水處理廠的管道通常是靠水力坡度流動的，一般都埋在地下。如果空中對接可能會出現以下問題：影響通行、不美觀、寒冷地區還有受凍的問題。

8. 【污水處理廠工藝流程設計計算】 污水處理廠基本流程

1概述

1.1 設計依據

本設計採用的主要規范及標准：

《城市污水處理廠污染物排放標准 （GB18918-2002） 》二級排放標准 《室外排水設計規范》（1997年版） （GBJ 14-87） 《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》

1.2 設計任務書（附後）

2原水水量與水質和處理要求

2.1 原水水量與水質

Q=60000m3/胡攜d

BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L

2.2處理要求

污水排放的要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准：

BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25（30）mg/L TP≤3mg/L

3污水處理工藝的選擇

本污水處理廠水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准，其污染物的最高允許排放濃度為：BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L；TP ≤3mg/L。

城市污水中主要污染物質為易生物降解的有機污染物，因此常採用二級生物處理的方法來進行處理。

二級生物處理的方法很多，主要分兩類：一類是活性污泥法，主要包括傳統活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延時活性污泥法（氧化溝）、AB 工藝、A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝等。另一類是生物膜法，主要包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等工藝。任何工藝都有其各自的特點和使用條件。

活性污泥法是當前使用比較普遍並且有比較實際的參考數據。在該工藝中微生物在處理單元內以懸浮狀態存在，因此與污水充分混合接觸，不會產生阻塞，對進水有機物濃度的適應范圍較大，一般認為BOD 5在150—400 mg/L之間時，都具有良好的處理效果。但是傳統活性污泥處理工藝在處理的多功能性、高效穩定性和經濟合理性方面已經難以滿足不斷提高的要求, 特別是進入90年代以來, 隨著水體富營養化的加劇, 我國明確制定了嚴格的氨氮和硝酸鹽氮的排放標准, 從而各種具有除磷、脫氮功能的污水處理工藝:如 A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝、氧化溝等污水處理工藝得到了深入的研究、開發和廣泛的應用, 成為當今污水處理工藝的主流。

該地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低於30mg/L。在出水的水質中,

不僅對COD 、BOD 5、SS 去除率都有較高的要求, 同時對氮和磷的要求也進一步提高. 結合具體情況在眾多的污水處理工藝中選擇了具有良好脫氮除磷效果的兩種工藝—CASS 工 藝和Carrousuel 氧化溝工藝進行方案技術經濟比較。

4污水處理工藝方案比選

4.1 Carrousuel氧化溝工藝(方案一)

氧化溝時二十世紀50年代由荷蘭的巴斯維爾開發，後在歐洲、北美迅速推廣，80年代中期，我國部分地區也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來，處理廠的規模也發展到日處理水量數萬立方米的工業廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。

氧化溝之所以能在近些年來褲孝伏得到較快的發展，在於它管理簡便、運行穩定、流程簡單、耐慎局沖擊負荷、處理效果好等優點，特別是氧化溝具有特殊的水流混合特徵，氧化

溝中的曝氣裝置只設在某幾段處，溶解氧濃度較高，理NH 3-N 效果非常好，同時由於存在厭氧、好氧條件，對污水中的磷也有一定的去除率。

氧化溝根據構造和運行方式的不同，目前較多採用的型式有「Carrousel 型氧化溝」、「Orbal 型氧化溝」、「一體化氧化溝」和「交替式氧化溝」等，其中，由於交替式氧化溝要求自動化水平較高，而Orabal 氧化溝因水深較淺，佔地面積較大，本報告推選Carrousel 氧化溝作為比選方案之一。

本設計採用的是Carrousel 氧化溝工藝. 其工藝的處理流程圖如下圖4-1所示: `

圖4-1 Carrousel氧化溝工藝流程圖

4.1.1污水處理系統的設計與計算

4.1.1.1進水閘門井的設計

進水閘門井單獨設定, 為鋼筋混凝土結構。設閘門井一座, 閘門的有效面積為1.8m 2, 其具體尺寸為1.2×1.5 m,有效尺寸為1.2 m×1.5 m×4.5 m。設一台矩形閘門。當污水廠正常運行時開啟, 當後序構築物事故檢修時, 關閉某一閘門或者全部關閉, 使污水通過超越管流出污水處理廠。

4.1.1.2 中格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角α=60°，建議格柵數為2，一備一用。

Q max sin α0. 652⨯sin 60

=≈68個 n =

Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.60m,其漸寬部分的展開角

α1=20（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 12. 0-1. 6

=≈0.56m 2tg α12tg 20



(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 56==0.28m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 02⎭

43

=0.103m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m

(7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1



tg 60

0. 5+0. 3

=2.8m

tg 60

=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為20mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=3. 29m 3/d＞0.2 m3/d =

1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

圖4-2 格柵計算示意圖

4.1.1.3細格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數：設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.006m,格柵傾角α=600，格柵數為2。

Q max 0. 652⨯sin 60

=≈109個 n =

Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度：設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.6m,其漸寬部分的展開角α1=20

（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 11. 75-1. 60

=≈0.22m 2tg α12tg 20

(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 22

==0.11m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 006⎭

43

=0.51m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1

tg 60

0. 5+0. 3

=2.41m

tg 60

=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為6mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=1. 65m 3/d＞0.2 m3/d =

2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

4.1.1.4 曝氣沉砂池的設計與計算

本設計採用曝氣沉砂池是考慮到為污水的後期處理做好准備。建議設兩組沉砂池一備一用。其計算簡圖如圖4-3所示。具體的計算過程如下：

(1)池子總有效容積：設t=2min,

V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3

(2)水流斷面積：

A=

Q max 0. 652

==9.31m2 0. 07v 1

沉砂池設兩格，有效水深為2.00m ，單格的寬度為2.4m 。

(3)池長：

V 78L===8.38m，取L=8.5 m A 9. 31

(4)每格沉砂池沉砂斗容量：

V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m

(5)每格沉砂池實際沉砂量：設含砂量為20 m3/106 m3污水，每兩天排一次，

3

20⨯0. 652

⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3

6

10⨯2

(6)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為2.5 m，查表得單位池長所需空氣量為28 m3/(m·h),

q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3

圖4-3 曝氣沉砂池計算示意圖

4.1.1.5 厭氧池的設計與計算

4.1.1.5.1 設計參數

設計流量為60000 m3/d，設計為兩座每座的設計流量為30000 m3/d。 水力停留時間：

T =2h 。

污泥濃度：

X =3000mg/L

污泥迴流液濃度：

V 0"=

X R =10000 mg/L

4.1.1.5.2 設計計算 (1)厭氧池的容積：

V =QT =30000×2/24=2500 m3

(2)厭氧池的尺寸：

水深取為h =5,則厭氧池的面積：

V 2500A ===500 m2。

h 5

厭氧池直徑：

D =

4A

π

=

4⨯500

=25 m。 3. 14

考慮0.3的超高，故池總高為H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥迴流量的計算 迴流比計算：

R =

X

=0.42

X R -X

污泥迴流量：

Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d

4.1.1.6 Carrousel氧化溝的設計與計算

氧化溝，又被稱為循環式曝氣池，屬於活性污泥法的一種。見圖4-4氧化溝計算示3

4.1.1.6.1設計參數

設計流量Q=30000m3/d設計進水水質BOD 5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH 3-N=45mg/L；污水水溫T =25℃。

設計出水水質BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L； TP ≤3mg/L。

污泥產率系數Y=0.55; 污泥濃度（MLSS ）X=4000mg/L;揮發性污泥濃度（MLVSS ）X V =2800mg/L; 污泥齡θc =30d; 內源代謝系數K d =0.055. 4.1.1.6.2設計計算

(1)去除BOD

氧化溝出水溶解性BOD 濃度S 。為了保證沉澱池出水BOD 濃度S e ≤30mg/L,必須控制所含溶解性BOD 濃度S 2，因為沉澱池出水中的VSS 也是構成BOD 濃度的一個組成部分。

S=Se -S 1

S 1為沉澱池出水中的VSS 所構成的BOD 濃度。

S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)

=13.59 (mg/L)

S=20-13.59=6.41(mg/L)

好氧區容積V 1。好氧區容積計算採用動力學計算方法。

V 1=

Y θc Q (S 0-S )

X V (1+K d θc )

=

0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)

2. 8⨯(1+0. 055⨯30)

=10247m 3

好氧區水力停留時間：t=剩餘污泥量∆X

Y

∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e

1+K d θc

V 110247⨯24==8.20h

30000Q

=2096（kg/d）

去除每1kgBOD 5所產生的干污泥量=

∆X

=0.499（kgD S /kgBOD5）。

Q (S 0-S )

(2)脫氮

需氧化的氨氮量N 1。氧化溝產生的剩餘污泥中含氮率為12.4%，則用於生物合成的總氮量為：

0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)

25000

需要氧化的氨氮量N 1=進水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。

N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)

脫氮量NR=進水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脫氮所需要的容積V 2

脫硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脫氮所需要的容積:

V 2=

脫氮水力停留時間t 2:

QN r 30000⨯21. 18

==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800

t 2 =

氧化溝總體積V 及停留時間t:

V 2

=8.25 h Q

V=V1+V2=10247+10315= 20562m3

t=V/Q=16.45 h

校核污泥負荷N =

QS 025000⨯0. 16

==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135

(3)氧化溝尺寸：取氧化溝有效水深為5m ，超高為1m ，氧化溝深6m 。

V

=20562/5=4112.4m 2 h

單溝寬10m ，中間隔牆寬0.25m 。則彎道部分的面積為：

2⨯10+0. 2523π()

3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m

22

直線段部分的面積:

氧化溝面積為A=

A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2

單溝直線段長度：

L=

A 23146. 77

==78.67m ，取79m 。 4⨯104⨯b

進水管和出水管：污泥迴流比R=63.4%，進出水管的流量為：Q 1=(1+R ) Q =1.634×

30000m /d=0.568 m /s，管道流速為v =1.0m/s。

3

3

則管道過水斷面：

A=

管徑d=

Q 0. 568==0.568m 2 v 1

4A

π

=0.850m, 取管徑850mm 。

校核管道流速：

v=

(4)需氧量

Q

=0.94m A

實際需氧量：

AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5

去除BOD 5需氧量：

D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) （其中a "=0.52，b "=0.12）

剩餘污泥中BOD 5需氧量：

D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)

剩餘污泥中NH 3-N 耗氧量：

D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) （0.124為污泥含氮率）

去除NH 3-N 的需氧量：

D 4=4.6×（TKN-出水NH 3-N ）×Q/1000=3450(kg/d)

脫氮產氧量：

D 5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)

AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)

考慮安全系數1. 2，則AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=

AOR

Q (S 0-S )

11344. 83

25000⨯(0. 16-0. 00641)

=

=2.95（kgO 2/kgBOD5）

標准狀態下需氧量SOR

SOR=

AOR ∙C S (20)

α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024

(T -20)

（C S （20）20℃時氧的飽和度，取9.17mg/L；T=25℃；C S(T)25℃時氧的飽和度，取 8.38mg/L；C 溶解氧濃度，取2 mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）

SOR=

11344. 83⨯9. 17

=20764.89(kg/d) (25-20)

0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024

∆SOR

=5.41（kgO 2/kgBOD5）

Q (S 0-S )

去除每1kgBOD 5需氧量=

曝氣設備的選擇：設兩台倒傘形表面曝氣機，參數如下： 葉輪直徑：4000mm ；葉輪轉速：28R/min；浸沒深度：1m ； 電機功率：210KW ；充氧量：≥2.1kgO 2/(kW·h)。

4.1.1.7二沉池的設計與計算

其計算簡圖如圖4-5所示

4.1.1.7.1設計參數

Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;

氧化溝中懸浮固體濃度 X =4000 mg/L;

二沉池底流生物固體濃度 X r =10000 mg/L;

污泥迴流比 R=63.4%。

4.1.1.7.2 設計計算

(1) 沉澱部分水面面積 F 根據生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷q=0.9m3 /(m2·h), 設兩座二次沉澱池 n =2.

F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9

(2)池子的直徑 D

D =4F

π=4⨯1304

π=40. 76(m)，取D =40m 。

(3)校核固體負荷G

24⨯(1+R ) QX 24⨯（1+0. 634）⨯30000⨯4000G == F 1304

=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)

(4) 沉澱部分的有效水深h 2 設沉澱時間為2.5h 。

h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)

(5) 污泥區的容積V

V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)

=1945.2 (m3)

(6)污泥區高度h 4

污泥斗高度。設池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑D 2=1.6m，上部直徑D 1=4.0m，傾角為60°，則：

"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22

11

V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2

12=13.72 (m3)

圓錐體高度

""＝h 4D -D 140-4⨯0. 05＝0.9(m) ⨯0. 05＝22

V 2=

=

豎直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912

"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F

"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥區的高度h 4=h 4

沉澱池的總高度H 設超高h 1=0.3m，緩沖層高度h 3=0.5m。

則 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m

取H =7.2 m

4.1.1.8接觸池的設計與計算

採用隔板式接觸反應池。其計算簡圖如圖4-5所示。

水力停留時間：t=30min

12

平均水深：h =2.4m。

隔板間隔：b=1.5m。

池底坡度：3%

排泥管直徑：DN=200mm。

4.1.1.8.2設計計算

接觸池容積：

V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3

水流速度：

v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5

表面積：

Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4

廊道總寬度：隔板數採用10個，則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。 接觸池長度：

F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5

水頭損失，取0.4m 。 F =

13

9. 關於城市污水管道系統設計

一、工程概述

城市污水處理廠的設計工作一般分為兩個階段，即初步設計和施工圖設計。

城市污水處理廠的設計工作內容包括確定廠址、選擇合理的工藝流程、確定污水處理廠平面與高程的布置、計算建（構）築物等。

1、設計資料的收集與調查

（1）建設單位的設計任務書

包括設計規模（處理水量）、處理程度要求、佔地要求、投資情況等。

（2）收集相關資料

包括原水水質資料、當地氣象資料（溫度、風向、日照情況等）、水文地質資料（地下水位、土壤承載力、受納水體流量、最高水位等）、地形資料、城市規劃情況等。

（3）必要的現場調查

當缺乏某些重要的設計資料時，則現場的調查是必需的。

2、廠址選擇

城市污水處理廠廠址選擇是城市污水處理廠設計的前提，應根據選址條件和要求綜合考慮，選出適用的、系統優化、工程造價低、施工及管理方便的廠址。

二、處理流程選擇：

污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合，以滿足污水處理的要求。

1、污水處理流程的選擇原則：

經濟節省性原則；

運行可靠性原則；

技術先進性原則。

2、應考慮的其他一些重要因素：

充分考慮業主的需求；

考慮實際操作管理人員的水平。

本次設計採用生物好氧處理法。好氧生物處理BOD5去除率高，可達90%~95%，穩定性較強，系統啟動時間短，一般為2~4周，很少產生臭氣，不產生沼氣，對污水的鹼度要求低。

污水處理工藝流程圖如下：

平面圖:

三、污水處理工程設計計算：

（一）、設計水量，水質及處理程度：

平均流量：5萬噸/天，變化系數1.4；

進水：COD：400 mg/L，BOD：300 mg/L，SS：350 mg/L；

出水：COD： 60 mg/L，BOD： 20 mg/L，SS： 20 mg/L；

處理程度計算：COD：（400-60）/400=85% ；

BOD：（300-20）/300=93.3% ；

SS：（350-20）/350=94.3% 。

（二）、格柵及其設計：

格柵是由一組平行的金屬柵條製成，斜置在污水流經的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質，以免後續處理單元的水泵或構築物造成損害。

設計中取二組格柵，N=2組，安裝角度α=60°

Q 設計水量=平均流量×變化系數=0.810 m3/s

2、格柵槽寬度：

B=S(n－1)+bn

式中： B——格柵槽寬度（m）；

S——每根格柵條的寬度（m）。

設計中取S=0.015m，則計算得B=0.93m。

3、進水渠道漸寬部分的長度：

4、出水渠道漸窄部分的長度：

5、通過格柵的水頭損失：

6、柵後明渠的總高度：

H=h+h1+h2

式中： H——柵後明渠的總高度(m)；

h2——明渠超高（m），一般採用0.3-0.5m

設計中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。

7、柵槽總長度：

8、每日柵渣量計算：

採用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，採用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。

9、進水與出水渠道：

城市污水通過DN1200mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1 =0.9m，進水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。

（三）、沉砂池及其設計：

沉砂池是藉助於污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，減少大顆粒物質在輸水管內沉積和消化池內沉積。

沉砂池按照運行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。

設計中採用曝氣沉砂池，沉砂池設2組，N=2組，每組設計流量0.4051m3/s

1、沉砂池有效容積：

式中： V——沉砂池有效容積（m3）;

Q——設計流量（m3/s）；

t——停留時間（min），一般採用1-3min。

設計中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。

出水堰後自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。採用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道採用鋼管。管徑DN2=800mm，管內流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。

12、排砂裝置：

採用吸砂泵排砂，吸砂泵設置在沉砂斗內，藉助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=200mm。

（四）、初沉池及其設計：

初次沉澱池是藉助於污水中的懸浮物質在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉澱池去除懸浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。

初次沉澱池按照運行方式不同可分為平流沉澱池、豎流沉澱池、輻流沉澱池、斜板沉澱池。

設計中採用平流沉澱池，平流沉澱池是利用污水從沉澱池一端流入，按水平方向沿沉澱池長度從另一端流出，污水在沉澱池內水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉澱，與污水分離。平流沉澱池由進水裝置、出水裝置、沉澱區、緩沖層、污泥區及排泥裝置組成。

沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量Q=0.4051m3/s。

10、沉澱池總高度：

H=h1+h2+h3+h4

式中：h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5；

h3——緩沖層高度（m），一般採用0.3m；

h4——污泥部分高度（m），一般採用污泥斗高度與池底坡底i=1‰的高度之和。

設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。

15、出水渠道：

沉澱池出水端設出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至集水井。

式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般採用v3≥0.4m/s；

B3——出水渠道寬度（m）；

H3——出水渠道水深（m），一般採用0.5-2.0。

設計中取B3=1.0M，H3=0.8m，得到v3=0.51m/s>0.4m/s。

出水管道採用鋼管，管徑DN=1000mm，管內流速為v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。

16、進水擋板、出水擋板：

沉澱池設進水擋板和出水擋板，進水擋板距進水穿孔花牆0.5m，擋板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設一個浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。

17、排泥管：

沉澱池採用重力排泥，排泥管直徑DN300mm，排泥時間t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便於清通和排氣。排泥靜水壓頭採用1.2m。

18、刮泥裝置：

沉澱池採用行車式刮泥機，刮泥機設於池頂，刮板伸入池底，刮泥機行走時將污泥推入污泥斗內。

（五）、曝氣池及其設計：

設計中採用傳統活性污泥法。傳統活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首端進入池內，二沉池迴流的污泥也同步進入，廢水在池內呈推流形式流至池子末端，其池型為多廊道式，污水流出池外進入二次沉澱池，進行泥水分離。污水在推流過程中，有機物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可達到90%以上，是較早開始使用並沿用至今的一種運行方式

7、曝氣池總高度：

H總=H+h

式中： H總——曝氣池總高度（m）；

h——曝氣池超高（m），一般取0.3—0.5m。

設計中取 h=0.5m，則 H=4.7m。

10、管道設計：

①中位管：

曝氣池中部設中位管，在活性污泥培養馴化時排放上清液。中位管管徑為600mm。

②放空管：

曝氣池在檢修時，需要將水放空，因此應在曝氣池底部設放空管，放空管管徑為500mm。

④消泡管

在曝氣池隔牆上設置消泡水管，管徑為DN25mm，管上設閥門。消泡管是用來消除曝氣池在運行初期和運行過程中產生的泡沫。

⑤空氣管

曝氣池內需設置空氣管路，並設置空氣擴散設備，起到充氧和攪拌混合的作用。

11、曝氣池需氧量計算：

依照氣水比5：1進行計算，Q=14580m3/h。

12、鼓風機選擇：

空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內的水頭損失按1.0m計，則空壓機所需壓力為：

P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa

鼓風機供氣量：

Gsmax=14580m3/h=243m3/min。

根據所需壓力及空氣量，選擇RE-250型羅茨鼓風機，共5台，該鼓風機風壓49kPa，風量75.8m3/min。正常條件下，3台工作，2台備用；高負荷時，4台工作，1台備用

（六）、二沉池及其設計：

二沉池一般可分為平流式、輻流式、豎流式和斜板（管）等幾類。

平流式沉澱池可用於大、中、小型污水處理廠，但一般多用於初沉池，作為二沉池比較少見。平流式沉澱池配水不易均勻，排泥設施復雜，不易管理。

輻流式沉澱池一般採用對稱布置，配水採用集配水井，這樣各池之間配水均勻，結構緊湊。輻流式沉澱池排泥機械已定型化，運行效果好，管理方便。輻流式沉澱池適用於大、中型污水處理廠。

豎流式沉澱池一般用於小型污水處理廠以及中小型污水廠的污泥濃縮池。該池型的佔地面積小、運行管理簡單，但埋深較大，施工困難，耐沖擊負荷差。

斜管（板）沉澱池具有沉澱效率高、停留時間短、佔地少等優點。一般常用於小型污水處理廠或工業企業內的小型污水處理站。斜管（板）沉澱池處理效果不穩定，容易形成污泥堵塞，維護管理不便。

設計中選用輻流沉澱池，沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量0.405m3/s。

3、沉澱池有效水深：

h2=q′×t

式中: h2——沉澱池有效水深（m）；

t——沉澱時間（h），一般採用1—3h。

設計中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。

4、徑深比：

D/h2=10.4，滿足6-12之間的要求。

5、污泥部分所需容積：

式中： Q0——平均流量（m3/s）；

R——污泥迴流比（%）；

X——污泥濃度(mg/L)；

Xr——二沉池排泥濃度(mg/L)。

設計中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，

，

SVI——污泥容積指數，一般採用70-150；

r——系數，一般採用1.2。

設計中取SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2×104mg/L，X=4000mg/L。

經計算得到 V1=1563.3m3。應採用連續排泥方式。

6、沉澱池的進、出水管道設計：

進水管：流量應為設計流量+迴流量，管徑計算為900mm

出水管：管徑計算為800mm

排泥管：管徑為500mm

7、出水堰計算：

堰上負荷的校核。規定堰上負荷范圍1.5-2.9L/m.s之間。

8、沉澱池總高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉澱池總高度（m）;

h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5m；

h2——沉澱池有效水深（m）；

h3——沉澱池緩沖層高度（m），一般採用0.3m；

h4——沉澱池底部圓錐體高度（m）；

h5——沉澱池污泥區高度（m）。

設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.

根據污泥部分容積過大及二沉池污泥的特點，採用機械刮吸泥機連續排泥，池底坡度為0.05。

h4=(r-r1)×i

式中：r——沉澱池半徑（m）；

r1——沉澱池進水豎井半徑（m），一般採用1.0m；

i——沉澱池池底坡度。

設計中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。

式中：V1——污泥部分所需容積（m3）；

V2——沉澱池底部圓錐體容積（m3）；

F——沉澱池表面積（m2）。

計算可得 =315.4m3，則h5=1.20m。

得到H=6.16m。

（七）、消毒接觸池及其設計：

污水經過以上構築物處理後，雖然水質得到了改善，細菌數量也大幅減少，但是細菌的絕對值依然十分客觀，並有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水體前，應進行消毒處理。

設計中採用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設2組，每組3廊道。

1、消毒接觸池容積：

V=Qt

式中： Q——單池污水設計流量（m3/s）；

t——消毒接觸時間（min），一般採用30min。

設計中取t=30min，得每組消毒接觸池的容積為729m3。

2、消毒接觸池表面積：

F=V/h2

式中：h2——消毒池有效水深，設計中取為2.5m。

設計中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。

3、消毒接觸池池長：

L′=F/B

式中：B——消毒池寬度(m)，設計中取為5m。

設計中取B=5m，計算得 L=58.32m。每廊道長為19.44m，設計中取為20m。

校核長寬比：L′/B=11.7>10，合乎要求。

4、消毒接觸池池高：

H=h1+h2

式中：h1——消毒池超高(m)，一般採用0.3m；

設計中取h1=0.3m，計算得 H=2.8m。

5、進水部分：

每個消毒接觸池的進水管管徑D=800mm，v=1.0m/s。

6、混合：

採用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點後接D=800mm的靜態混合器。

（八）、污泥濃縮池及其設計：

污泥濃縮的對象是顆粒間的空隙水，濃縮的目的是在於縮小污泥的體積，便於後續污泥處理，常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種。二沉池排出的剩餘污泥含水率高，污泥數量較大，需要進行濃縮處理；初沉污泥含水量較低，可以不採用濃縮處理。設計中一般採用濃縮池處理剩餘活性污泥。濃縮前污泥含水率99%，濃縮後污泥含水率97%。

13、溢流堰：

濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然後匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，設出水槽寬b=0.15m，水深0.05m，則水流速為0.2m/s，溢流堰周長：

c=π(D-2b)

計算得到c=15.86m。

溢流堰採用單側90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉澱池有110個三角堰，三角堰流量q0為：

Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s

h′=0.7q02/5

式中： q0——每個三角堰流量（m3/s）；

h′——三角堰堰水深（m）。

計算得到h′=0.0079m。

三角堰後自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.1079m

10. 醫院污水處理設計方案（詳細講解步驟，要求和規格）

1、設計依據

·GB18466-2005《醫療機構水污染物排放標准》

· GBJ15-188 －建築給水排水設計規范；

· 給水排水標准規范實施手冊；

·室外排放設計規范（GBJ14－87）；

·環境雜訊標准（GB5096－93）；

·低壓配電設計規范GB50054-95；

·《城市污水再生利用 農田灌溉用水水質》(GB 20922-2007)；

·我公司所完成同類工程所取得的實際經驗和實際工程參數；

·《污水綜合排放標准》（GB8978-1996）。

設計原則

1）嚴格執行國家現行的環保技術標准、規范，遵守國家和地方環保的有關法律、法規；

2）選用先進、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放達標的前提下，做到操作簡單、管理方便、佔地小、投資省、運行費用低；

3）本工程系環境工程，尤其要注意環境保護，避免和減少二次污染。要求改善勞動衛生條件，貫徹安全生產和清潔文明生產的方針；

4）為了提高污水處理站管理水平，設計採用的自動化程度較高，操作人員的勞動強度低；

5）合理選用優質配件，降低能耗，提高工作效益和使用壽命，降低成本；

6）在工藝設計時，有較大的靈活性，可調性，以適應水量、水質的周期變化。採用一套污水處理設施，以提高系統的靈活性和可變性；

7）採用污泥前置迴流硝解工藝，以降低污泥產生量；

8）因地制宜，合理布局，有效地利用空間。

3、設計范圍

醫療污水處理設備系統從調節池出水口至排放出水口內的工藝、結構、設備、電氣與自控等。不包括土建工程的施工、處理站外輸送管道、裝飾工程、暖通和消防等。我廠提供土建基礎設計方案圖紙資料。

污水處理站的設計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩大部分。

a）污水處理

調查研究污水的水質水量變化情況，選擇技術成熟、經濟合理、運行靈活、管理方便、處理效果穩定的方案。

b）污泥處理與處置

通常小型的污水處理站污泥處理有兩種方法：一是污泥濃縮機械脫水處理；二是污泥干化處理。考慮污泥濃縮機械脫水處理業主投資大，而污泥濃縮干化處理對周圍衛生有影響。由於本工藝中設有污泥消化系統，產生污泥量極少，為此，本工程產生的污泥進入污泥濃縮池只作簡單的濃縮處理後，採用糞車抽吸外運。

第三章 污水來源、性質、水量、水質排放標准及設計規模

1、污水來源

本污水處理系統的污水主要來源醫療廢水及生活廢水。該廢水經污水處理系統處理後，排放到城市管網。

2、污水性質

典型的醫院綜合醫療和生活污水。

3、污水水量

根據院方提供的資料，最大污水排放量大於等於30T/D，處理能力按1.5 m3 / h設計。