ao2法处理工业废水毕业设计.doc

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前言 .................................................................................................................................................. 1 第1章总论 .................................................................................................................................. 2

1.1 项目背景 ............................................................................................................................ 2 1.2 设计原则、任务、内容及依据 ........................................................................................ 2

1.2.1设计原则 .................................................................................................................. 2 1.2.2设计内容 .................................................................................................................. 2 1.2.3设计依据 .................................................................................................................. 2 1.3 设计基础资料、规模、经济指标 .................................................................................... 3

1.3.1设计基础资料 .......................................................................................................... 3 1.3.2设计规模 .................................................................................................................. 3 1.3.3经济指标分析与运行报表 ...................................................................................... 3

第2章工艺选择及论证 ........................................................................................................... 4

2.1 工艺选择原则及处理限度 ................................................................................................ 4

2.1.1工艺选择原则 .......................................................................................................... 4 2.1.2活性污泥法、生物膜法的使用范围和处理限度 .................................................. 4 2.2 活性污泥的净化机理 ........................................................................................................ 5

2.2.1活性污泥简介 .......................................................................................................... 6 2.2.2活性污泥法的净化机理 .......................................................................................... 6 2.3 活性污泥工艺流程的比较 .............................................................................................. 7 2.3.1各种工艺流程概述 .......................................................................................................... 7 2.4 生物膜法净化机理 ............................................................................................................ 9 2.5 生物膜法工艺比较 .......................................................................................................... 10 2.6 工艺确定 .......................................................................................................................... 11 第3章污水、污泥处理构筑物及高程设计计算 ....................................................................... 11

3.1 进水预处理设计计算 ...................................................................................................... 11

3.1.1 泵前格栅 ............................................................................................................... 12 3.1.2 污水提升泵房 ....................................................................................................... 13 3.1.3 泵后细格栅 ....................................................................................................... 14 3.1.4沉砂池 .................................................................................................................... 16 3.1.5调节池 .................................................................................................................... 19 3.2 污水处理 .......................................................................................................................... 20

3.2.1反应池 .................................................................................................................... 21 3.2.2反应池的计算 ........................................................................................................ 21 3.2.3生物接触氧化池 .................................................................................................... 24 3.2.4二沉池 .................................................................................................................... 32 3.3 污泥处理构筑物设计计算 ............................................................................................ 37

3.3.1回流污泥泵房 ........................................................................................................ 37 3.3.2剩余污泥泵房 ........................................................................................................ 38 3.3.2.2设计选型 ............................................................................................................. 38 3.3.3污泥浓缩池 ............................................................................................................ 39 3.3.4贮泥池及污泥泵 .................................................................................................... 41 3.4 高程计算 .......................................................................................................................... 41

3.4.1水头损失计算 ........................................................................................................ 41 3.4.2高程确定 ................................................................................................................ 42

第4章设备选型......................................................................................................................... 43

4.1 设备的选择原则 ............................................................................................................ 43

4.1.1设备的选型概述 .................................................................................................... 43 4.1.2设备选型的原则 .................................................................................................... 44

4.2 沉淀池的选型 ................................................................................................................ 44

4.2.1沉淀池 .................................................................................................................... 44 4.2.2辐流式沉淀池 ........................................................................................................ 45 4.3 风机的选型 .................................................................................................................... 46 4.4 曝气器的选型 .............................................................................................................. 47

4.4.1曝气设备的发展历程 ............................................................................................ 47 4.4.2目前我国正在使用和研制的几种曝气器的技术简介 ........................................ 48 4.4.3各种曝气器性能比较 ............................................................................................ 50 4.5 回流污泥泵的选型 .......................................................................................................... 50 4.6 搅拌器及附件 ................................................................................................................ 51

4.6.1搅拌器的作用 ........................................................................................................ 51 4.6.2搅拌器的形式 ........................................................................................................ 51 4.6.3搅拌器附件 ............................................................................................................ 52 4.6.4搅拌器的选择 ........................................................................................................ 52 4.6.5选型 ........................................................................................................................ 52 4.6.6 污水提升泵选择 ................................................................................................... 53

第5章污水厂布置..................................................................................................................... 55

5.1 厂址选择 .......................................................................................................................... 55

5.1.1厂址选择遵循的基本原则 .................................................................................... 55 5.1.2厂址选择的基本要求 ............................................................................................ 55 5.1.3厂址选择中的环保要求 ........................................................................................ 55 5.1.4厂址的确定 ............................................................................................................ 56 5.2 总平面布置 ...................................................................................................................... 56

5.2.1 概述 ....................................................................................................................... 56 5.2.2平面布置原则 ........................................................................................................ 56 5.2.3管道布置 ................................................................................................................ 56 5.2.4其他 ........................................................................................................................ 57 5.2.5平面布置图 ............................................................................................................ 57 5.3 污水厂的高程布置 ........................................................................................................ 57

5.3.1概述 ........................................................................................................................ 57 5.3.2高程布置原则 ........................................................................................................ 57 5.3.3高程布置图 ............................................................................................................ 57

第6章环境保护、安全生产、社会效益 ................................................................................. 58

6.1 环境保护 .......................................................................................................................... 58

6.1.1气味和噪声控制 .................................................................................................... 58 6.1.2厂区废水、废渣处置 ............................................................................................ 59 6.1.3防止事故性排放 .................................................................................................... 59 6.2 安全生产 .......................................................................................................................... 59

6.2.1劳动保护 ................................................................................................................ 59 6.2.2消防 ........................................................................................................................ 60 6.3 社会效益 ........................................................................................................................ 60 参考文献 ........................................................................................................................................ 61 致谢辞 ............................................................................................................................................ 62

前言

随着经济飞速发展，工业化步伐的不断加快，工业污水的产生量也日益增加。为较好地控制环境污染和生态破坏日益加剧的趋势，必须对工业污水污染进行有效治理。工业废水有排放量大且水质水量不稳定等特点，传统的污水处理工艺往往难以适应，因此发展新颖的适合行业生产工艺、生产规模和排污特点与达到排放标准相匹配的污水处理工艺是目前水处理技术的发展方向。

控制出水的水质的COD、BOD5和氨氮是工业废水处理的主要目标，根据本设计处理工业污水的污染特点，本设计拟选用厌氧－好氧－生物接触氧化（A/O/O）工艺，以求经该工艺处理后能达标排放。A/O/O工艺是厌氧－好氧活性污泥法和生物接触氧化法的结合，其主要原理是，A/O段既能有效地降低污水中高浓度的有机污染物浓度（COD、BOD5），同时还具有反硝化作用，达到较好的脱氮效果。生物接触氧化池可以进一步降低A/O段出水的有机污染物浓度，利用水中较好的好氧环境实现硝化作用，降低污水中的硝态氮，实现控制出水总氮含量达标的目的。该工艺具有脱氮效果佳、耐负荷冲击、运行管理简便等优点。将两者有机结合，有效的提高了对工业污水的净化效果。此工艺稳妥可靠、操作管理方便，被广泛应用于污水处理。

通过大型工业污水处理厂工艺的选择、设计，培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化；各主要构筑物结构设计与参数计算；主要设备选型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机等；以及平面布置和高程计算。然后根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程布置图、工艺流程图及各主要构筑物图等。

第1章总论

1.1 项目背景

随着经济的发展，巨化工业化步伐的不断加快，废水的产生量也明显的增加，对乌溪江及周边地区产生了较大的污染，为使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制，对工业废水污染进行综合防治，建立一座大型污水厂势在必行。

1.2 设计原则、任务、内容及依据

1.2.1设计原则

1、对废水处理工艺流程选择先进成熟、稳妥可靠、操作管理方便的流程; 2、对设备、仪器、仪表选型本着先进、可靠、适用的原则。

1.2.2设计内容

1、对工艺流程的选择说明； 2、对工艺处理构筑物选型说明； 3、主要处理设施的工艺计算； 4、污水处理厂的平面、高程布置。

1.2.3设计依据

需要参考的设计指南、规范和设计手册: 1、《中华人民共和国环境保护法（试行）》 2、《中华人民共和国水污染防治法》

3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》 4、《给水排水设计手册-第五卷》

5、《巨化集团公司污水处理厂工程设计说明书》

1.2.4工艺采用的规范标准

1、《地面环境质量标准》（GB3838-88） 2、《地表水环境标准》（GBHZB1-1999） 3、《室外排水设计规范》（GBJ14-87） 4、《污水综合排放标准》（GB8978-1999）

5、《污水排放城市下水道水质标准》（CJ18-86）

1.3 设计基础资料、规模、经济指标

1.3.1设计基础资料

温度：

年平均温度：17.3℃ ；最冷月（一月）平均温度：5.2℃；

最热月（七月）平均温度：29.2℃ 降雨量：

年平均降雨量1664.4mm；年最大降雨量：2464.5mm；一日最大降雨量：148.1mm ；一次最大降雨量：285.8mm 风：

常年主导风向：东北；夏季主导风向：西南；冬季主导风向：东北全年地面平均风速：3m/s

1.3.2设计规模

1.3.2.1 污水水量与水质实际进水量：Q=10万 m3/d

水质 CODcr：800—1000mg/L BOD5：300—400 mg/L

NH3-N：40—50mg/L SS：300mg/L pH：2—4

1.3.2.2处理要求

污水经二级处理后应符合以下要求：

CODcr：70—80mg/L BOD5：10—20 mg/L NH3-N≤15mg/L SS≤30mg/L pH：6—9

1.3.3经济指标分析与运行报表

工程经济分析和工程造价管理是基本建设的重要组成内容，也是投资控制的基本依据，所以要合理、有效、科学地编制和确定工程的概预算。在工程完工后的运行成本也要尽量节约，以减少单位生产成本。

运行报表包括以下内容：

1、处理污水量：一般用巴氏剂量槽或其他流量计测量； 2、BOD5去除率； 3、SS去除率；

4、砂、栅渣、浮渣的去除； 5、泥饼量；

6、沼气产量及沼气的利用指标； 7、设备完好率和设备使用率；

8、出水水质达标率，出水水质达标天数应在95％以上； 9、电耗或能源消耗； 10、运行原始记录与报表。

第2章工艺选择及论证

2.1 工艺选择原则及处理限度

2.1.1工艺选择原则

（1）活性污泥工艺、生物膜法应根据处理规模，水质粘性，排放标准及当地的实际情况和要求经全面技术经济比较后待选确定。

（2）工艺选择的主要技术经济指标包括，处理单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能可靠性，管理维护难易，总体环境效益等。

（3）应切实际确定废水进水质，优化工艺参数。必须对废水的现状水质特征，污染物构成进行详细调查测定，做出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时，应进行处理工艺的研究试验，必要时应进行中试。

（4）积极审慎地采用高经济的新工艺，对在国内首次在应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提供可靠的设计参数，再进行应用。

2.1.2活性污泥法、生物膜法的使用范围和处理限度

任何一种废水处理技术都不是万能的，都有其使用范围和处理限度，活性污泥法和生物膜法也不例外。因此，在选择活性污泥法和生物膜法之前，需了

解它们的使用范围和处理限度。 2.1.2.1活性污泥法的处理范围

活性污泥法主要去除废水中可生化的有机物。由于活性污泥法主要是利用微生物对废水中有机物进行降解，从而实现去除废水中的有机污染物，因此适合可生化性高的废水处理。对某些由人工合成的有机物，在多数情况下根本被降解，或者在较短的时间内不能被降解。因此在自然形成的微生物生态系统中，微生物不具有分解这些物质的酶，或者需要很长的驯化时间才能建立降解这些物质的酶系统。

活性污泥法用来去除废水中含氮化合物和含磷化合物。活性污泥微生物的细胞核和酶等的主要组成元素是氮、磷和微量元素。如果废水中这些营养物质不足，则有机物就不能被分解。相反，如果磷和氮含量高，需要采用生物除磷和生物脱氮的二级强化处理活性污泥法加以处理。

活性污泥法产生的剩余活性污泥比物理化学法产生的污泥难于缩水和脱水，但其污泥量比物理化学法产生污泥量少。它的生物反应速度较化学反应慢，因此占地面积大，但投资和运行费用可能省。

处理含有害物质和pH值偏低和偏高的废水时，需进行预处理。 2.1.2.2生物膜法的处理范围

生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，使一种被广泛采用的生物处理方法。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法从本质上与土地处理的过程相似，是污水灌溉和土地处理的人工化和强化。生物膜法的主要设施是生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床等。生物滤池有间歇生物滤池、普通生物滤池、塔式生物滤池等多种形式。间歇生物滤池只适用于个别场合，一般不采用。 2.1.2.3处理的限度

所谓处理限度，就是只用一种处理单元能够将污水处理到什么程度的问题。处理限度是由经济性和技术性条件决定的，而不是处理程度越高越好。例如普通活性污泥法BOD去除率为90%左右，厌氧－缺氧－好氧生物除磷脱氮活性污泥法的总氮去除为60％－70％，总磷去除为70％－90％。

2.2 活性污泥的净化机理

2.2.1活性污泥简介

活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应作主体，是由细菌、微型动物为主的微生物悬浮物质，胶体物质混杂在一起所形成的絮状体颗粒。良好的活性污泥具有很强的吸附分解有机物的能力和良好的沉降性能，絮体大小约0.02－0.2mm，多为茶褐色，微具泥腥味，密度约为1.005g/cm3 ,含水率在99％左右。活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分为75％－85％，无机成分仅占15％－25％。活性污泥中有机成分只要由生长在活性污泥中的微生物组成，这些微生物构成了一个相对稳定的生态系统和实物链，其中以各种细菌及原生动物为主，也存在真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等低等后生生物。在活性污泥上还吸附着被处理的废水中所含有的无机和有机固体物质，在有机固体物质中包括某些惰性的难以被细菌降解的物质。

2.2.2活性污泥法的净化机理

活性污泥法是废水处理技术生物处理的一种方法。自1913年在英国建立第一座活性污泥试验以来，采用活性污泥法处理废水已有90多年的历史。几十年以来，活性污泥处理技术发展很快，现在成为世界各国最广泛采用的污水处理方法。我国是较早采用活性法技术的国家之一，从1921至今，我国已建成几百座污水处理厂。

活性污泥法是在人工充氧的条件下，对废水和各种微生物群体进行培养和驯化，形成活性污泥，利用活性污泥的吸附和氧化利用，分解去除废水中的有机物，然后进入二沉池使污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

随着废水处理的实际需要和处理技术的不断发展，出现了各种活性污泥法，如普通活性污泥法，缺氧－好氧活性污泥法，好氧－缺氧－好氧，厌氧－缺氧－好氧等。

2.2.2.1活性污泥对有机物的吸附

在气液和固液等相界面上，物质因物理及化学作用而被浓缩，这个现象称为吸附。活性污泥对有机物的吸附就是有机物在活性污泥表面的浓缩现象。将废水

和活性污泥进行混合曝气，废水中的有机物就会减少，被去除。有机物去除量和活性污泥耗氧量随曝气时间的变化，在废水与活性污泥开始接触短时间内，有机物被大量地去除，这种现象称为初期吸附。被吸附去除的有机物经水解后，被微生物摄入体内，接着被氧化和同化。在初期吸附，活性污泥的耗氧量与表面有机物去除量无关，它与被氧化和同化有关。 2.2.2.2被吸附有机物的同化和氧化

以被活性污泥吸附的有机物作为营养物，经氧化和同化作用，被微生物利用，表示如下：

被吸附的有机物：被氧化分解（产生能量）

被吸附的有机物：被同化分解（合成细胞）

所谓氧化是指微生物为了获得合成细胞和维持其生命活动等所需的能量，将吸附的有机物进行分解，这个过程可用下式表示：

CyHyOz+(x+y/4-z/2)O2→XCO2+y/2H2O+能量

所谓同化是指微生物利用氧化所得的能量，将有机物合成为新的细胞物质。这个过程可用下式表示：

nCyHyOz+nNH3+n(x+y/4-z/2-5)O2能量→(C5H7NO2)+n(x-5)CO2+n/2(y-4)H2O 式中 CxHyOz－污水中的有机物；

（C5H7NO2）n－活性污泥微生物的细胞物

2.3 活性污泥工艺流程的比较 2.3.1各种工艺流程概述

2.3.1.1普通活性污泥法

普通活性污泥法又称为传统活性污泥系统。废水和回流活性污泥从曝气池的首端进入，是推流式到曝气池末端流出。活性污泥对有机物吸附，氧化和同化过程是在统一的曝气池内连续进行的。曝气池进口处有机物的浓度高，沿池长逐渐降低，需氧量也沿池长逐渐减少，当进水BOD5 浓度较高时，进水端污泥处于增殖期，当进水BOD5 降低时，则污泥处于停滞期。经6－8小时曝气后，池末端污泥已进入内源呼吸期，这时污水中的BOD5 浓度很低，活性污泥微生物细胞内的储存物质也将耗尽，BOD5 去除率一般为90％－95％，出水水质好。其工艺特点：（1）适于大中型城市处理厂，日处理能力在20斤m3 以上的污水处理厂，一般

采用普通活性污泥法。（2）本工艺主要用于含碳有机物（BOD5 ）的去除，对氮和磷的去除率比较低，约20％－50％。（3）本工艺剩余活性污泥量比较大，污泥处理和处理费用比较高，剩余活性污泥量一般为处理水量的1％－2％。（4）当活性污泥中丝状微生物大量繁殖时，使二沉池中活性污泥的污泥的沉降性能下降，若出现污泥膨胀现象。（5）供应的氧不能被充分利用。 2.3.1.2 缺氧－好氧活性污泥法（生物脱氮）

本工艺又称前置反硝化生物脱氮。反应池前段为缺氧池，后段为好氧池。废水和回流活性污泥从缺氧池流入。通过好氧池处理的一部分硝化液（混合液）回流到缺氧池，在缺氧池内进行反硝化。反硝化菌氧化有机物的同时，将混合液中的亚硝态氮和硝态氮还原成氮气。在好氧池废水中的氨氮被硝化菌氧化亚硝酸盐和硝酸盐。通过硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离后排放。

其工艺特点：（1）总氮去除率为66％－70％，生物反应器的容积比普通法大。（2）反应池也需要分隔，在构造上必须保证缺氧池保持缺氧状态。（3）为使硝化液循环，需设硝化液循环系统。（4）由于反应池MLSS浓度比普通法高，因此二沉池的设计表面水力负荷应比普通法小，有效水深为大。（5）由于设循环系统和缺氧池等使运行管理项目增加。（6）本工艺与普通活性污泥法相比，不仅提高总氮的去除率，而且BOD ，SS的去除率也可提高。本工艺由于废水中部分有机物，在缺氧池中进行的脱氮反应中被去除，因此比强化硝化活性污泥法去除BOD所需的氧量小。

2.3.1.3、好氧－缺氧－好氧活性污泥法（生物脱氮）

为了保证有必需的有机碳源，本工艺原则上不设初沉池，废水直接流入反应池。反应池由好氧池（硝化池），缺氧池（脱氮池）和好氧池（再曝气池）组成。好氧池（硝化）后有缺氧池（脱氮），缺氧池脱氮反应所需的氧供体为在好氧池被活性污泥吸附和储存于细胞内的有机物，因此脱氮反应不需外加有机碳源。而缺氧－好氧污泥法生物脱氮需投加硝化液供给脱氮反应的有机碳源。反应池后段的再曝气池是为使进入二沉池的混合液保持好氧状态，避免在二沉池发生脱氮反应而使污泥上浮而设置的。工艺特点（与缺氧－好氧活性污泥法比较）：缺氧－好氧法总氮的去除率为60％－70％（2）在硝化池后设置缺氧池，因此在反应池末端需设再曝气池。（3）本工艺不需回流，不需设硝化液循环系统。（4）本工艺

反应池客积，一般为缺氧－好氧法的1.2－1.3倍。（5）本工艺为确保脱氮反应充分的有机碳源，原则上不设初沉池。（6）硝化池溶解氧的浓度保持在0.5mg/L左右，使在好氧条件也能进行脱氮反应，因此即使与缺氧－好氧法相同的反应池容积，也能得到总氮去除很高的处理水。（7）缺氧－好氧法由于脱氮池在前，脱氮反应生成的碱度，可补给后继续硝化反应，但有时应根据进水的碱度和总氮浓度，如果硝化过程因消耗碱度而使pH下降时，则需投加NaOH等来提高碱度。

2.4 生物膜法净化机理

废水长期流过固体滤料表面时，在其表面就会形成生物膜，它实质上是粘附在滤料表面上的一层微生物群体，是一层充满微生物的枯膜。膜中微物的生长繁殖必须依靠有机营养物和氧的供应。当温度适宜时，一般微生物膜一周时间就可形成，从洁净的无膜滤床逐渐形成长满生物膜的滤床，为驯化--挂膜阶段。

在生物膜外，附着一层薄薄的水层，附着水流动很慢，其中的有机物大多已被生物膜中的微生物所摄取，其浓度要比流动水层中的有机物浓度低得多。因此，废水在滤料表面流动时，有机物就会从流动水层中转移到附着水层中去，并进一步被生物膜所摄取。这层附着水对后续进水还可起到有机物浓度扩散和稀释作用。生物膜在有充足氧的条件下对有机物进行分解，将其转化为无机盐和二氧化碳。二氧化碳沿着相反方向从生物膜经水层排到空气中去。当生物膜中微生物和废不不断接触，并吸附有机物，自身亦不断增殖。由于微生物的增殖和悬浮固体的累积，生物膜逐渐增厚，膜表面由于易于吸取营养和溶解氧，微生物增殖迅速，形成了由好氧和兼性微生物组成的好氧层。

而在生物膜内部，由于缺氧而形成由厌氧和兼性微生物组成的厌氧层。随着生物膜的增厚和外伸，厌氧层也随着变厚。当厌氧增加过厚时，厌氧代谢产物过多，好氧、厌氧膜层间将失去平衡，好氧层膜内的生态系遭到破坏，生物膜呈老化状态而自然脱落，并开始增长新的生物膜。生物膜的增长、脱落和更新才能保证微生物生命活动的延续。当生物膜较厚、滚水中有机物浓度较大时，空气中的氧很快被表层生物膜所消耗，靠近滤料的一层生物膜就得不到充足氧供应，就使厌氧微班物生长起来，并产生有机酸、甲烷及硫化氢等厌氧分解产物，它们中有的很不稳定，有的带有臭味，将会影响出水水质。新生生物膜不宜太厚或太薄，以0.5-1.mm为佳。

生物膜法处理污水过程复杂，它包括污水的紊流运动、不同浓度污水的混合稀释、氧的扩散和吸附、有机物的分解和微生物的新陈代谢等。在这些综合作用下，污水才得以净化。

2.5 生物膜法工艺比较

2.5.1生物膜法概述

60年代末期开始出现，在工业废水处理方面曾研究了高负荷生物滤池、塔式生物滤池等，后来则主要研究了接触氧化法，并在纺织、印染、化纤等行业废水中广泛应用。接触氧化工艺由于缺乏经久耐用和价格低廉的填料、大型池的均匀布水布气尚有困难等原因，在市政污水处理上特别是在大中型污水处理厂中没有得到应用。80年代中期在研究A/O、A2/O、AB法、SBR工艺、新型氧化沟等悬浮生长工艺技术的同时，也开展了高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)和生物曝气滤池(BAF)等附着生长技术方面的试验研究。研究结果表明生物膜法在市政污水处理方面前景良好。 2.5.1.1曝气生物滤池（BAF）

曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5、SS＜20mg/L,去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7～3.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留时间1～2h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.5～2.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留时间2～3h。 BAF有两种运行方式，一种是从池上进水，水流与空气逆向运行，称之为逆向流或向下流。另一种是池底进水，与空气流同向运行，即同向流或向上流。同向流负荷高，出水水质略差，必须设二沉池。而逆向流在流速较小时，可不设二沉池。国内主要是研究逆向流BAF，国外厂商提供的工艺设备也主要是逆向流。BAF前可设置有填料的厌氧滤池而形成A/A/O工艺膜法。 2.5.1.2高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)工艺

高负荷生物滤池/固体接触(TF/SC)是美国在80年代初根据其城市污水处理厂70%为高负荷生物滤池，其出水达不到提高后的出水水质标准而开发出来的新

工艺。我国于1990年由中国市政工程西北设计研究院和兰州铁道学院合作进行试验室、中间试验和工程生产试验，获得了完整的设计参数。国内设计公司据此成果进行了两座污水量为 10×104m3/d规模处理厂设计建设。

生物滤池可以是卵石填料高负荷生物滤池，也可以是塑料填料的深式或塔式滤池。TF/SC工艺中生物滤池系按不完全处理设计，采用了较一般高负荷生物滤池还要高的负荷，美国采用的负荷为0.4～1.4kgBOD5/(m3·d)(填料体积)，最终出水BOD5可达10mg/L以下。我国研究结果是卵石填料的负荷在3.5kgBOD5/(m3·d)时最终出水BOD5可在30mg/L以下。生物滤池设计的BOD5去除率以50%左右较为经济，其主要功能是去除溶解性BOD5和将大分子等难降解的物质降解为易降解物质。在我国采用卵石填料比较经济，因塑料填料的价格要高20倍以上。

固体接触池是TF/SC工艺高效的关键之一，它是将回流污泥与生物滤池出水混合曝气，进行生物絮凝和生物吸附，将废水中细小颗粒和凝聚性差的生物膜絮凝成易于沉淀的絮体，同时吸附和降解污水中的有机污染物，因而污水在固体接触池中的停留时间一般都较短（美国典型TF/SC处理厂最短的仅2.0min，一般为30min左右），我国设计的停留时间较长，多在45min左右，因滤池负荷较美国高。固体接触池的污泥负荷比一般活性污泥法高1倍，若出水BOD5要求低于30mg/L，污泥负荷为0.4～0.8kgBOD5/(kgMLSS·d)。

絮凝沉淀池与一般二沉池最大的不同之处是设有进水絮凝区，借助于外力进行再絮凝。它是根据生物可以再絮凝原理设计的，从而较大幅度提高了表面负荷并使细小不易絮凝沉淀的生物膜得以去除，出水悬浮物可达10mg/L。

2.6 工艺确定

参考工艺设计原则，比较各种工艺流程，本设计选择缺氧－好氧活性污泥法和生物接触氧化法相结合的工艺流程。工艺流程图见附图1。

第3章污水、污泥处理构筑物及高程设计计算

3.1 进水预处理设计计算

3.1.1 泵前格栅

3.1.1.1设计参数

q=10万吨/d=1.0×108kg/d=1.0×105m3/d=1157.4L/s

栅前流速v1=0.7m/s(0.4－0.9) 过栅流速v2=0.9m/s(0.6-1.0) 栅条宽度 s=0.01m 格栅间距e=0.02m

栅前部分长度 0.5m 格栅倾角 α=60° 单位格栅量 w1=0.05 m3/ 103m3 3.1.1.2 设计计算

B12V1(1)确定格栅栅前水深，根据最优水力断面公式Q1= 计算，得

2栅前槽宽B1=则栅前水深h=

21.15742Q1==1.82m

0.7v1B11.82==0.91m 22QQsin1.1574sin60=1==65.76(取n=66)

0.020.910.9ehv2ehv2(2)栅条间隙数n=

(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en

=0.01(66-1)+0.02×66=1.91m (4)进水渠道渐宽部分长度L1=

BB11.971.82==0.21m

2tan12tan20(其中1为进水渠展开角)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=(6)过栅水头损失(h1)

因栅条边为矩形截面,取k=3,则

v22s4 h1=kh0=ksin =()3 =2.42

2geL10.21==0.105m 220.90.01h1=3×2.42×××sin60°=0.103m 29.810.02432h0:计算水头损失;

k:系数,格栅受污物堵塞后水头损失增加倍数,取k=3;

:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42.

(7)栅后槽高度(H)

取栅前渠道超高h2=0.3m

则栅前槽总高H1=h+h2=0.91+0.3=1.21m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.91+0.103+0.3=1.313m (8)格栅总长度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan

=0.21+0.105+1.0+0.5+1.21/tan60°=2.51m

1.0105qw1(9)每日栅渣量 w=Q平均日w1==×0.05=3.33 m3/d>0.2 m3/d

KZ/10001.51000 所以宜采用机械格栅清渣。 (10)计算草图如下：

栅条工作平台进水αα1α图1 中格栅计算草图

3.1.2 污水提升泵房

3.1.2.1设计参数

设计流量：Q=1157.4L/s 3.1.2.2泵房设计计算

采用A/0/0工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过

缺氧池－一段好氧池-一段沉淀池-二段好氧池-二段沉淀池，最后由出水管道排出。

各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章高程计算。

污水提升前水位-5.23m(即泵站吸水池最低水位)，提升后水位3.65(既细格栅前水面标高)，提升净扬程 Z=3.65-(-5.23)=8.88m

水泵头损失取2m, 所以需水泵扬程H＝z＋h=10.88 根据设计流量1.0×108kg/d=1.0×105m3/d=4166.67m3/h

采用4台35OS－16污水泵，三用一备，该提升泵流量1440m3/h,扬程13.4m,转速1450r/min，功率71kw.占地面积62＝113.04m2,即圆形泵房D＝12m，高14m泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。

计算草图如下：

±0.00中格栅进水总管吸水池最底水位图2 污水提升泵房计算草图

3.1.3 泵后细格栅

3.1.3.1设计参数

q=10万吨/d=1.0×108kg/d=1.0×105m3/d=1157.4L/s

栅前流速v1=0.7m/s(0.4－0.9) 过栅流速v2=0.9m/s(0.6-1.0) 栅条宽度 s=0.01m 格栅间距e=0.01m

栅前部分长度 0.5m 格栅倾角 α=60° 单位格栅量 w1=0.10 m3/ 103m3

3.1.3.2 设计计算

B12V1(1)确定格栅栅前水深，根据最优水力断面公式Q1= 计算，得

2栅前槽宽B1=则栅前水深h=

21.15742Q1==1.82m

0.7v1B11.82==0.91m 22QQsin1.1574sin60=1==131.5(取n=132)

0.010.910.9ehv2ehv2(2)栅条间隙数n=

设计两组格栅,每组格栅间隙数 n=66 (3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en

=0.01(66-1)+0.01×66=1.31m

所以总槽宽度为1.31×2+0.2=2.82m(考虑中间隔墙厚0.2 m) (4)进水渠道渐宽部分长度L1=

BB12.821.82==1.37m

2tan12tan20(其中1为进水渠展开角)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=(6)过栅水头损失(h1)

因栅条边为矩形截面,取k=3,则

v22s4 h1=kh0=ksin =()3 =2.42

2geL11.37==0.685m 220.90.01h1=3×2.42×××sin60°=0.26m 29.810.01432h0:计算水头损失;

k:系数,格栅受污物堵塞后水头损失增加倍数,取k=3;

:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42.

(7)栅后槽高度(H)

取栅前渠道超高h2=0.3m

则栅前槽总高H1=h+h2=0.91+0.3=1.21m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.91+0.26+0.3=1.47m (8)格栅总长度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan

=1.37+0.685+1.0+0.5+0.77/tan60°=4.00m

1.0105qw1(9)每日栅渣量 w=Q平均日w1==×0.01=6.67 m3/d>0.2 m3/d

KZ/10001.5/1000 所以宜采用机械格栅清渣。 (10)计算草图如下：

栅条工作平台进水图3 细格栅计算草图αα

3.1.4沉砂池

3.1.4.1沉砂池的作用：

沉砂池的作用是在废水中分离密度较大的无机颗粒，它一般设在污水处理厂的前端。保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构造物容积，提高污泥作为肥料的价值。

3.1.4.2沉砂池的类型：

分为四种，平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气沉砂池，钟式沉砂池。平流式沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池归入流渠，闸板，水流部分及沉砂斗组成，它具有截留无机颗粒效果好，工作稳定，结构简单，故本设计采用平流式沉砂池。 3.1.4.3沉砂池设计规定：（1）污水处理厂应设置沉砂池；

（2）沉砂池按去除相对密度2.65，粒径0.2mm以上的沉砂设计；（3）污水流量按10000m3/d计算；

（4）沉砂池个数不应小于2个，并宜并联系列设计；

（5）污水的沉砂量按1000000 m3污水沉砂30 m3计算，其含水量为60％，容量为1500kg/ m3；

（6）砂斗容积应不大于2d的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不应小于55°；（7）除砂一般宜采用机械方法，当采用重力排砂时，沉砂池与储存池尽量靠近。（8）沉砂池超高不宜小于0.3 m。 3.1.4.4平流式沉砂池设计参数规定：

（1）最大流量为0.3m/s，最小流量为0.15m/s；

（2）最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30－60 s；

（3）有效水深应不小于1.2m，一般采用0.25－1m，每格宽度不宜小于0.6m；（4）进水头部应采用取消能和整流措施；（5）池底坡度一般为0.01－0.02。 3.1.4.5平流式沉砂池计算

表1 平流式沉砂池计算公式

名称长度L（m）水流断截面积A(m2) 池总宽度B（m）沉砂室所需容积V(m3) 池总高度H(m) 公式 L=vt A=Qmax/v B=A/h2 V=86400T.X.Qmax/KZ×106 H=h1+h2+h3 符号意义 v－流速 (m/s) t－流行时间(s) Qmax－最大设计流量(m3 /s) h2－设计有效水深(m) X－沉砂量(m3/106 m3 )一般采用30 T－清楚沉砂时间间断 KZ－污水流量总变化系数 h1－超高 h3－沉砂池高度 Qmin－最小流量 n1－最小流量工作的沉砂池数目 Wmin－最小流量时沉池中水流断面面积 17

验算最小流速Vmia(m/s) Vmin=Qmin/n1.Wmin 3.1.4.6 设计参数

设计流量 Q＝1157.4L/s (设计1组，分2格)

设计流速0.25m/s(Vmax=0.3Vmin=0.15) 水力停留时间 t=30s (30-60s) 3.1.4.7设计计算

(1)沉砂池长度 L＝vt=0.25×30=7.5m (2)水流断面积 A＝Q/V＝1.1574/0.25＝4.63m2

(3)池总宽度设计n=2格，每格宽取b=3.5m>0.6m,池总宽B＝2b=7m (4)有效水深 h2=A/B=4.63/7=0.66m(介于0.25－1m之间) (5)贮泥区所需容积

设计T＝2d即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积：

Q1/2TX10.5105233353

V1＝＝＝1m (x:城市污水沉砂量3m/10m;k:污水流1

21.51052K105量总变化系数1.5)

(每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗) (6)沉砂斗各部分尺寸及容积

设计斗底宽a1=0.5m, 斗壁与水平面的倾角为55°，斗高hd=0.8m 则沉砂池上口宽a=沉砂斗容积：

2hd20.8+a1=+0.5=1.62m

tan55tan55hd(2a2+2aa1+2a12) 60.8 =(2×1.622+2×0.5×0.62+2×0.52)

6 V＝

=1.01m3>1m3符合要求

(7)沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为 L2＝

L2a7.521.84＝＝1.91m 22则污泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.8+0.06×1.91=0.915m 池总高度H：设超高h1=0.3m

H=h1+h2+h3=0.3+0.66+0.915=1.875m (8)出水渐宽部分长度：L1＝

B2B1721.82＝＝9.23m

tan20tan20(9)出水渐窄部分长度：L3＝L1＝9.23

(10)校核最小流量时的流速：

最小日平均流量：Q平均日＝Q/k=1157.4/1.5=771.6L/s

则Vmin= Q平均日/A=0.7716/4.63=0.17m/s>0.15m/s(符合要求) (11)计算草图如下：

进水出水图4 平流式沉砂池计算草图

3.1.5调节池

3.1.5.1调节池概述

在本工艺中，调节池主要是用来调节水量和酸碱性。调节时需对池内废水进行混合，本工艺采用机械搅拌混合方法。

调节池在结构上可分为砖石结构、混凝土结构、钢结构。

目前常用的是利用调节池特殊的结构形式进行差时混合，即水力混合。主要有对角线出水调节池和折流调节池。本工艺选择对角线出水调节池。

对角线出水调节池的特点是出水槽沿对角线方向设置，同一时间流入池内的废水，由池的左右两侧，经过不同时间流倒出水槽。从而达到自动调节、均和的目的。为防止废水在池内短路，可以在池内设置若干纵向隔板。其空气量为1.5～3m3/(m2.h)。调节池有效水深为1.5～2m，纵向隔板间距为1～1.5m。其平面图如下：进水 19

出水

图5 调节池计算图

3.1.5.2调节池的计算

调节池的体积V

qt1.16360043

V11931.4(m)

1.41.4T——调节时间h,取4h

取调节池有效水深取2m

则面积为

V11931.4A5965.7(m2)

H2取池宽为55 m，则调节池池长

A5965.7L108.5(m)

B55取纵向隔板间距为1.5 m，则所需的纵向隔板数

L108.5n72(个)

1.51.53.1.5.3调节池中的中和处理

用化学去除废水的酸或碱，使PH值达到中性左右的过程称为中和。处理酸、碱的碱或酸称为中和剂。酸性废水的中和方法有利用碱性废水或废渣进行中和、投加碱性药剂及通过中和性能的虑料过滤三种方法。碱性废水的中和方法有利用酸性废水或碱性废渣进行中和，投加酸性药剂等。

投加中和法是酸碱废水中和处理使用最广泛的一种方法，碱性药剂有石灰、石灰石、苏打、苛性钠等，酸性废水中和处理常用的药剂是石灰。由于本工艺中废水PH值2～4，而处理后的PH值要求为6～9，则需投加碱性物质NaOH和Na2CO3的混合液。 3.1.5.4搅拌机

为防止泥砂等杂质沉淀于调节池，在调节池内设搅拌机。

采用江苏天雨环保集团有限公司生产的ZJ1000型搅拌机。该产品具有结构紧凑，操作方便，搅拌效果好等特点。

3.2 污水处理

3.2.1反应池

3.2.1.1 A/O工艺设计要求

（1）好氧池出口溶解氧1-2mg/L以上

（2）适宜温度为20℃-30℃,最地水温不低于13℃,低于13℃硝化速度明显低（3）TKN负荷＜0.05kg.TKN/kg(MLSS·d) （4）pH=8.0-8.4

（5）反硝化状况:溶解氧趋近于零

生化反应池进水溶解氧与BOD浓度之比应在4以上,即(S-BOD5:NOT-N≥4:1),理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOT-N,实际为pH=6.5-8.0 3.2.1.2设计参数

表2 A/O工艺设计参数

项目水力停留时间（h）参数 A段0.5－1（≤2）O段2.5－6 A：O＝1：3-4 泥龄（d）污泥负荷[kg.TKN/kg(MLSS.d)] 污泥浓度X（mg/L）总氮负荷率[kg.TKN/kg(MLSS.d)] 液合液回流比RN(%) 反硝化池S-BOD5/NOT-N ＞10 0.1－0.17（≤0.18） 2000－5000（≥3000） ≤0.05 50－100 ≥4 3.2.2反应池的计算

3.2.2.1设计参数

表3 进出水指标

指标（mg/L）进水出水 CODCR 900 200 BOD5 400 115 SS 300 90 PH 2－4 6－9 NH3－N 50 18 Q＝1.0×108kg/d=1.0×105m3/d＝4166.7m3/h 水温为17.3℃－29.2℃ 设KZ=1.2

（1）BOD5污泥负荷NS＝0.15 kgBOD5/kgMLSS.d

（2）污泥指数SVI：存设计中要向获得好的SVI值就得在设计中选用适当的污泥浓度（MLSS）值，当进入反应器的有机物量一定时，污泥浓度越高，则污泥负荷F/M就越小，所以在设计中必须选择正确的F/M。

MLSS、F/M、曝气池体积V之间的关系如下： F/M＝

SaVMLSS Sa:BOD5的浓度kg/m3 V:m3

在设计中一般根据污泥负荷来选择确定污泥指数SVI。

表4 污泥负荷与污泥指数SVI的关系

资料污水种类混有少量有机工业废水的生活污水混有大量有机工业废水的生活污水 150－180 污泥指数值SVI F/M≥0.05kg(kg.d) 100－150 F/M≤0.05kg(kg.d) 75－100 100－150 由表4可知，SVI值越小沉降性能就好，故取150。

106106r=1=6667mg/L （3）污泥回流浓度：Xr=SVI150（4）污泥浓度：为了减少曝气量，MISS宜采用3000mg/L左右，本设计采用

3000mg/L

（5）污泥回流比 X＝XrR R1RR＝0.82 R13000＝6667

（6）回流比

R﹒＝

GNOCNOX－1（＝0.7）

＝（0.7×50/18）－1＝0.94

（7）TN去除率：N=

TNOTNe5018=×100%=64% TNO50（8）内回流比 RN＝R﹒－R＝0.94－0.82＝0.12

3.2.2.2 A/O池的主要尺寸计算

1.0105400QLO(1)有效容积 V＝＝＝88888m3

0.153000NsX(2)有效水深 H1＝5m

(3)曝气池有效面积 S1＝V/H1＝88888/5＝17778m2 (4)分两组每组有效面积 S1＝S/2＝17778/2＝8889m2 (5)设7个廊道曝气，廊宽b=10m 单组曝气池长L1＝

S8889＝＝126.8m 取127m Tb710V88888==21.3h Q4166.7（6）污水在A/O池中停留时间：t=（7）停留时间

A池：O池＝1：4 则在A池中停留时间为4.26h,O池中停留时间为17.04h 3.2.2.3 剩余泥量

W＝Q1LR－bvxV+SRQ×50% :0.5-0.7 b:0.05 (1)降解BOD5生成的污泥量

W1＝Q1LR＝0.6×1.0×10（0.4－0.115）＝17100kg/d (2)内源呼吸分解泥量

Xv=fX=0.75×3000=2250mg/L=2.25kg/L W2= bvxV=0.05×88888×2.25=9999.9kg/d (3)不可降解和惰性泥量（MVSS）占该部分总TSS的50%

W3＝SRQ1×50%＝（0.3－0.09）×1.0×105×50%＝10500kg/d (4)剩余泥量 W＝W1－W2＋W3＝17100－9999.9＋10500＝17600.1kg/d 每天生成的活性污泥量：Xw=W1-W2=17100-9999.9=7100.1 (5)剩余污泥含水率在99.2%－99.6%之间，取P＝99.2% Qs=(6)污泥年龄c=

W17600.1==2200m3/d

1000(1P)1000(199.2%)5

VXv888882.25==28.17d>10d

7100.1Xw﹒

3.2.2.4 需氧量计算 O2

＝

a’Kq(LO-Le)+b’[QK(NK0-NKe)-0.12XW]-b’[QK(NK0-NKe)-0.12Xw]-b

[QK(NK0-NKe-NOe)-0.12Xw]×0.56-C﹒XW

=1.0×1.2×1.0×105(0.4-0.115)+4.6[1.0×105×1.2(0.05-0.018)-0.12×

7100.1]-4.6[1.0×105×1.2(0.05-0.018-0.005)-0.12×7100.1]×0.56-1.42×7100.1 =317711.1kg/d=1321.3kg/h

3.2.3生物接触氧化池

接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构成。生物接触氧化池设计要点：

(1)生物接触氧化池一般小应少于2座;

(2)设计时采用的BODS负荷最好通过实际确定。也可以采用经验数据，一般处理城市污水可用1.0-1.8kgBOD5/(m3.d)，处理BOD5≤500mg/L的污水时可用1.0-3.0 kgBOD5/(m3.d);

(3)污水在池中的停留时间小应小于1-2h(按有效容积计); (4)进水BOD5浓度过高时，应考虑设出水回流系统;

(5)填料层高度一般大于3.0m，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高度为lm，蜂窝孔径小小于25 mm:当采用小孔径填料时，应加大曝气强度，增加生物膜脱落速度;

(6)每单元接触氧化池而积小宜大于25m2，以保证布水、布气均匀; (7)气水比控制在(10-15):1

3.2.3.1设计参数

污水排放量：1.010m/d

平均时污水量：1.010÷24＝4166.7m/d

最大时污水量：4166.7×2.0＝8333.3 m/h （K=2.0）

最小时污水量：4166.7×1/3＝1388.9 m/h（约为平均时流量的1/2～1/3）

表5 接触氧化池进出水指标

Mg/L 进水 CODCR 200 BOD5 115 SS 90 PH 6－9 NH3－N 18 24

出水 70 10 20 6－9 5 3.2.3.2设计计算 (1)填料容积负荷 NV＝0.2881Se

0.7246

=0.2881 10

0.7246

=1.528[kgBOD5/(m·d)]

式中 Nv——接触氧化的容积负荷，kgBOD5/(m·d)； Se——出水BOD5值，10mg/L (2)污水与填料总接触时间

t24So241151.81h

1000Nv10001.528式中 S0 ——进水BOD5值，mg/L。 (3)接触氧化池尺寸 a.填料体积V1

V1=Qt=105/241.81=7542(m3) A=V/h3=7542/3=37711 h3 ——填料高度,取2m.

取A1=25m(每单元接触氧化池面积不大于25m)

HA=151 A12

取单元池宽B1为4m，则单元池长L1:L125=6.25(m) 4b.剩余污泥量：在《生物接触氧化池设计规程》中推荐该工艺系统污泥产率为0.3-0.4kgDS/kgBOD5,含水率96%-98%。

本设计中，污泥产率以Y=0.4 kgDS/kgBOD5，含水率97%。则干污泥量用下式计算：

WDS=YQ(SO-Se)+(XO-Xh-Xe)Q

设该污水SS中60%可为生物降解活性物质，泥龄SRT取5d。 WDS=YQ(SO-Se)+(XO-Xh-Xe)Q

=0.41.0×1055(0.115-0.01)+(0.09-0.090.6-0.02)1.0×1055 =21056kg/5d

WDS——污泥干重，kg/d

Y——活性污泥产率，kgDS/kgBOD5 Q——污泥量，m3/d So——进水BOD5值，kg/m3 Se——出水BOD5值，kg/m3 Xo——进水总SS浓度值，kg/m3 Xh——进水中SS活性部分量，kg/m3 Xe——出水SS浓度值，kg/m3 c.污泥体积：Qs=

WDS21056/1000=701.87m3

197%0.031d.泥斗容积:Vs=h(A´+A\"+ AA)

3设计氧化池泥斗高2.0m,泥斗下口取1.0m1.0m

1则氧化池泥斗体积:Vs1=2.0(37711.037711.0)

3=2555.6m3>701.87m3

e.氧化池总高

池超高h1取0.5m,稳定水层高h2取0.5m 底部构造层高h4取0.8m.则池总高:

H=h4+h2+h3+h4+h泥斗=0.5+0.5+3.0+0.8+2.0=6.8m 尺寸LBH943.75m604m6.8m 3.2.3.3校核BOD5负荷

3QS01.01051151.52[kgBOD/(m·d)] BOD5容积负荷为I=

V1000754210003Q(S0Se)1.0105(11510)1.39 [kgBOD/(m·d)] BOD5去除负荷为I′=

V1000754210003.2.3.4填料选择计算

本设计采用宜兴市净宇水处理填料有限公司生产的YCDT立体弹性填料。YCDT型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插着固着在耐腐、高强度的中心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚柔适度，使丝条呈立体均匀排列辐射状态，，制成了悬挂式立体

弹性填料的单体，填料在有效区域内能立体全方位舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新城代谢，这一特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。

由于该填料独特的结构形式和优良的材质工艺选择，使其具有实用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击，处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。

YCDT型立体填料与硬性类蜂窝填料相比，孔隙可变性大，不易堵塞；与软性类填料相比，材质寿命长，不粘连结团；与半软性填料相比，比表面积大，挂膜迅速、造价低廉。因此，该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填料后的第四代高效节能新颖填料。 YCDT型立体填料材质特征如表所示。

表6 YCDT填料材质特性

结构

材质

部件

丝条聚烯烃类中心绳

(聚酰胺)

0.93 比重

力 120N

（MPa） ≥30 ≥15

度()℃ 80-100 80-100

()℃ -15 -15

稳定性稳定稳定

断裂强

拉伸强度

连续耐热温

脆化温度

耐酸碱

0.95 71.4DaN

主要技术参数：

填料单元直径：150mm 丝条直径：0.35m

安装距离：150mm 成膜后重量：50～100kg/m 填料上容积负荷： 2-3kgCOD/m·d 比表面积：50～300m/m空隙率：>99％填料安装：生物接触氧化池内填料安装的根数：长：0.15(n+1)=6.25 n=41 宽：0.15(n+1)=4.0 n=26

则生物接触氧化池填料安装根数：4126×151=160966根。

填料安装：采用悬挂支架，将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层支架

（10cm）上，以形成填料层。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，栅孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸配合。 3.2.3.5接触氧化池需气量计算

Q气=DoQ151000001.510(m/d)=1250 m/min 式中 Q气——需气量，m3/d

Do——1m污水需气量，m/m，一般为15～20 m/m； Q——污水日平均流量，m/d 。接触氧化池曝气池强度校核:

633

Q气A1125020[m3/m2h]

377124满足<<生物接触氧化池设计规程>>要求范围的[10-20m3/m2h]

综合以上计算,总需氧量Q气=15105/2460=1250m3/min 加上15%的工程预算Qs=1250115%1437.5m3/min 3.2.3.6空气管计算

1空气支管供气量为：Gsi=Gsk

n式中 Gsi——空气支管供气量;

k——空气系数，一般取k=1.1-1.2;

n ——空气供气管的根数。

11取k=1.1 则Gsi=Gs×k×＝1250×1.1×＝1375(m/min)

n1所以空气总管供气量为1375(m/min)

空气管路计算结果见下表，h＝h1＋h2

式中 h——空气管路总阻力损失，Pa

h1——空气管路的沿程阻力损失，Pa

h1iaL

i ——单位管长阻力，Pa/m。在20℃时，标准压力1.013×10kPa 时，

v1.294i64.7781.281

d式中 a——空气修正系数，取=1。

L——风管长度，m。

h2——空气管路的局部助力损失，Pa.

h2iaLo Lo55Kd1.2

L0——当量长度，m。 K——长度折算系数根据

d——风管的直径，m。所以：h =i(L+L0)

表7 空气管段压力损失计算表

编管段号长度L空气流量空气管径配件流速当量长度计算长度压力损失 i(Pa/m) H(Pa) 2.05 1248.796 （m） GS(m3/min) U(m/s) (mm) 1 604 387.1 4.0 60 弯头 1个闸阀 1个三通 8个 1250 10.0 80 弯头 1个闸阀 1个三通 10个 29

L0(m) L0++L(m) 0.90 0.40 609.15 3.85 1.10 4.65 4437.08 2 943.75 0.54 954.21 8.82 弯头 1.40 1375 12.0 1个闸阀 0.69 1482.2 4.42 6551.46 3 1472.3 100 1个止回阀1个 7.89 合计，压力损失为12237.3Pa。

由计算表可得，空气管路总水头损失为： ∑h= 12237.3pa = 12237.3×0.102 = 1248.20(mmH2O)

假设管路富余压头为2.4kpa，即：244.6mmH2O，HWB 型可变微孔器压力损失660mmH2O，则曝气系统总压力损失为：

H＝1248.20＋244.6＋660＝2152.8(mmH2O )＝2.153(mH2O)

风管系统设计：风管系统包括由风机出口至空气扩散装置的管道，用焊接钢管，风管设计为枝状，风管可铺设在地面上，接入曝气池。风管中设计气速一般采用干、支管10～15m/s。竖管、小支管4～5m/s。流速不宜过高，以免发出振动和噪声。 3.2.3.7风机选型

风压4.5mH2O，空气管路系统风压损失2.153mH2O，富余风压取0.1mH2O 则出风压为＝4.5＋2.153＋0.1＝6.753 mH2O＝68.42kPa 拟选用TSC－80 型罗茨鼓风机三台，两用一备。该鼓风机技术性能参数如下：

转速n：720--1450r/min；口径：80mm；出口风量Q气：2.03—6.05m3/min 电动机功率P0：3.0kW 轴功率La：2.79—5.12kW 排气压力3500mmH2O 机组占地(安装尺寸)面积 1000×615mm，机组高 1092mm。

本设计选用HWB型可变微孔曝气器。HWB型可变微孔曝气器经清水充氧性能实验，氧的吸收率、动力效率等各项技术性能指标均达到国外国同类产品水平，具有设备简单、安装使用方便，布气均匀、处理效果好，抗老化、耐一高温、小易腐蚀、维护运行方便，抗压力强、使用寿命长，无堵塞现象、耐一酸碱、适用性强等优点。HWB型可变微孔曝气器技术参数如表所示。

表8 HWB型可变微孔曝气器主要技术指标

曝气量/m3·h-1 服务面积/m2·个-1 平均孔径/μm 空隙率/% 2—3 氧利用率/% 20-25 0.05-0.19 4-7 150-350 0.3-0.7 充氧能力kg.m3 150 45-50 动力效率/kg.kw-1h-1 阻力损失/mmH2O 鼓风机房出来的空气供气总管，在每个接触氧化池内各设一根干管。选用服务而积为0.5m2时/个，设每个曝气器的服务而积为:0.5×0.8=0.4 (m2/个)。

一段接触氧化池底而积为:3771m.经计算知在干管上应设1057条配气支管，每条装7个HWB型可变微孔曝气器，池有7X1057=7399个微孔曝气器，核算每个微孔曝气器的服务而积为3771÷7399=0.51(m2)，符合技术设各技术的要求。 3.2.3.8接触氧化池进出水设计

生物接触氧化池污水以重力自流方式排出，出水经溢流堰流入出水渠排入下一工序。出水装置采用顶部平行出水渠汇集出水。出水堰采用正三角形出水堰。

总流量为 1.0×105×1.4＝1.4×10 m3/d＝1.62 m3/s

为确保安全，常对设计流量乘以 1.2～1.5 的安全系数m3 /s。（1）出水堰设计

设计堰上水头Hw为0.05m，三角堰的角度θ为600,由三角堰上水头（水深）和过流堰B之间的关系

Btan,可得 2HW22

出水流过堰宽度为：5.77cm。

设计堰宽为10cm，流量系数取0.62，则单堰过堰流量：

58qCd2gtanHw2

1526080.052 =×0.6229.8×tan2155=0.00047m3/s

则接触氧化池应布置的出水堰总数 N： N =

1.62=34446.8 取3447个。

0.0004731

出水堰总线长：3447×0.10＝344.7m 三角堰水力计算图如下：

图6 三角堰水力计算图

（2）集水槽设计

集水槽为平底，且为均匀集水，集水槽末端为自由泄水，水力计算图如上图所示

1.0105/241.40.4

b = 0.9Q = 0.9×()=1.09m

36000.4

式中 Q——集水槽设计流量，为确保安全，常对设计流量乘以 1.2—1.5的安全系数，m3/s；

b ——集水槽宽，m

水槽起始端水深H和末端水深 Yc为

22(qL)21/3 22qL YC=[2] H=[YC=2] 1/2 bggbYc式中 q——为单位水槽的进水量，m3/(m·s)，q＝Q/L L——池宽，m

经计算： Yc＝950m，H＝1343.5m

为保证三角堰自由出流集水槽起始端水面距三角堰口高度h1取0.1m,则堰高度h2＝0.1×cos300＝0.087(m)

集水槽水头损失:H’=H＋h1＋h2=1343.5＋0.1＋0.087=1343.687m，取1343.7m

3.2.4二沉池

该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。 3.2.4.1设计参数

设计进水量：Q=4166.7m3/h （每组）kz=1.3

水力表面负荷：q范围为1.0—1.5 m3/ m2.h，取q=1.3m3/ m2.h

沉淀池数量n=2，水力停留时间（沉淀时间）：T=3h。 3.2.4.2设计计算

(1)沉淀池主要尺寸计算 ①沉淀池表面积 AQ4166.73205.1m2 q1.3②单池面积： A单池③单池直径: DA3205.11602.5 n24A单池41602.545.2m取D=46m

④沉淀部分有效水深 h2qT1.333.9m

3.14462h23.65979.8m3 ⑤沉淀部分有效容积 V44D2⑥沉淀池底坡落差：取池底坡度：i=0.05 H4=i(D/2-2)=0.05(46/2-2)=1.05m ⑦沉淀池周边（有效）水深

H0=h2+h3+h5=3.9+0.5+0.5=4.9＞4m D/Ho=9.4规范规定辐流式

h3-缓冲层高度，取0.5m；h5-刮泥池高度，取0.5m ⑧沉淀池总高度。

H=Ho+h1+h4=4.9+1.05+0.3=6.25m 式中h1-沉淀池超高，取0.3m （2）进水系统计算。 a.进水系统计算单池计算污水流量

Q单=Q/2=4166.7/2=2083.4m3/h=0.579m3/s 进水管设计流量

Q进=Q单（1+R）=0.579（1+0.5）=0.868m3/s 管径D1=800mm.V1=1.12m/s 1000i=1.83 b.进水竖井

进水井径采用D2=1.5m

出水口尺寸0.651.5m2,共6个沿壁均匀分布出水口流速 v2c.稳流筒计算

筒中流速 V3=0.03-0.02m/s 取0.03m/s 稳流筒过流面积 f=Q进/v3=0.868/0.03=28.93m2 稳流筒直径

D34fD220.8680.148m/s(0.150.2m/s)

0.651.56428.931.526.25m

（3）出水部分设计

a.单池设计流量 Q单Q设/24166.7/22083.3m3/h0.579m3/h b环形集水槽内流量 q集=0.579/2=0.290m3/s c.环形集水槽设计

①采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口。集水槽宽度为：b=0.9(kq集)0.4=0.9(1.3×0.29)0.4=0.65m (式中k为安全系数，采用1.5-1.2)

集水槽起点水深为 h起=0.75b=0.750.65=0.4875m 集水槽终点水深为h终=1.25b=1.250.65=0.8125m 槽深均取0.8m

②采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=1.0m.槽中流速v=0.6m/s 槽内终点水深：

h40.292q0.242m vb0.61.02hk2h4 h423槽内起点水深 h33hk30.291.0aq2320.129m gb2g1.02320.129h330.24220.424m

0.242③校核

当水流增加一倍时，q=0.29m3/s v’=0.8m/s

h40.290.3625m

0.81.021.00.29hk30.205m

9.8112320.205h330.362520.56m 0.3625设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高0.9m.采用900三角眼堰。计算如下 d.出水溢流堰的设计采用出水三角堰（90o）

①堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度） H1=0.05m(H2O) ②每个三角堰的流量q1

q1=1.343H12.47=1.3430.052.47=0.0008213m3/s ③三角堰个数n1=Q单/q1=353.1个, 取354个 ④三角堰中心距（单侧出水） L1L(D2b)3.14(4620.65)0.4m n1n1354(4)排泥部分设计 a.单池污泥量

单池污泥量为回流污泥量加单池污泥量

回流污泥量 QR=Q设R=4166.670.5=2083.335m3/h 单池污泥量 Qs=

Y(SoSe)QKdVXrX f.XrfXrY-污泥产率系数，生活污水0.5-0.65，城市污水0.4-0.5（取0.5）； Kd-污泥自身氧化率，生活污水一般为0.05-0.1，城市污水0.07左右（0.07）。Xv=fX=0.753000=2.25kg/m3

1061061.06.667kg/m3 Xr=rSVI12035

一段二沉池：

Y(SoSe)QKdVXv0.5(0.40.115)1.01050.07888882.25Qs fXr0.756.6671.338.5m3/d1.6m3/hQ泥总=QR+Qs=2083.335+1.6=2084.94m3/h Q单=Q泥/2=1042.47m3/h

集泥槽沿整个池径为两边集泥，故设计泥量为： q=Q单/2=526.23/2m3/h=0.145m3/s 集泥槽宽b=0.9q=0.416m(取b=0.5m) 起点泥深 h1=0.75b=0.375m（取h1=0.4m）终点泥深 h2=1.25b=0.625m(取h2=0.7m) 集泥槽深均取0.8m，超高取0.2m. 二段二沉池：

0.4

Y(SoSe)QKdVXv0.5(0.1150.01)1.01050.05888882.25Qs fXr0.756.6671.344.63m3/d1.86m3/hQ泥总=QR+Qs=2083.335+1.86=2085.20m/h Q单=Q泥/2=1042.6m3/h

集泥槽沿整个池径为两边集泥，故设计泥量为： q=Q单/2=1042.6/2m3/h=0.145m3/s 集泥槽宽b=0.9q0.4=0.416m(取b=0.5m) 起点泥深 h1=0.75b=0.375m（取h1=0.4m）终点泥深 h2=1.25b=0.625m(取h2=0.7m) 集泥槽深均取0.8m，超高取0.2m. （5）计算草图

出水进水图7 辐流式沉淀池排泥

出水进水图8 辐流式沉淀池计算草图

3.3 污泥处理构筑物设计计算

3.3.1回流污泥泵房

3.3.1.1设计说明

一沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。

设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑，即QR= 100%Q=231.5L/s＝1.0×105m3/d 3.3.1.2回流污泥泵设计选型（1）扬程

二沉池水面相对地面标高为0.6m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为－0.2-0.2＝-0.4m，氧化沟水面相对标高为1.5m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.5-（-0.4）＝1.9m （2）流量

设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为1.0×105m3/d=4166.7 m3/h。（3）选泵

本设计选用LXB-1400螺旋泵4台（3用1备），单台提升能力为1600m3/h，提升高度为4.0m－4.5m,电动机转速n=42r/min,功率N=55kW （4）回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m

3.3.2剩余污泥泵房

3.3.2.1设计说明

一沉池、二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。

处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）污水处理系统每日排出污泥干重为1.6+1.86=3.46kg/h。

3.3.2.2设计选型

（1）污泥泵扬程:

辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0.4m，剩余污泥泵房最低泥位为 -（5.34-0.3-0.6）-4.53m,则污泥泵静扬程为H0=4.53-0.4＝4.13m，污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m。（2）污泥泵选型:

选两台（1用1备），单泵流量Q>Qw＝3.46m3/h。选用1PN污泥泵Q 7.2－16m3/h, H 14-12m, N 3kW （3）剩余污泥泵房:

1 占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积3.0mH3.0m

238

3.3.3污泥浓缩池

采用一座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。 3.3.3.1设计参数

进泥浓度：10g/L；污泥含水率P1＝99.0％；每座污泥总流量:Qω＝1334.4kg/d=133.44m3/d=5.56m3/h；

设计浓缩后含水率P2=96.0％；污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)；污泥浓缩时间：T=13h；贮泥时间：t=4h 3.3.3.2设计计算

（1）浓缩池池体计算：

每座浓缩池所需表面积 A4AQw(3.462410)kg/d18.45m2 qs45418.454.85m 取D=4.9m 3.14 浓缩池直径 D 水力负荷 uQw3.462432324.4m/(m.d)0.183m/(m.h) 2A2.45 有效水深 h1=uT=0.18313=2.38m 取h1=2.4m 浓缩池有效容积 V1=Ah1=18.452.4=44.28m3 （2）排泥量与存泥容积:

浓缩后排出含水率P2＝96.0％的污泥,则 Q w′=

100-P110099Qw3.462420.76m3/d0.865m3/h

100-P210096 按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积 V2＝4Q w′＝40.865＝3.46m3 泥斗容积 V3 = 式中：

h4——泥斗的垂直高度，取1.2m

h43(r1r1r2r2)

223.141.2(1.121.10.60.62)2.8m3 3 r1——泥斗的上口半径，取1.1m r2——泥斗的下口半径，取0.6m 设池底坡度为0.08，池底坡降为： h5= 故池底可贮泥容积： V4 = 因此，总贮泥容积为

VwV3V42.81.123.92m3V23.46m3（满足要求）

0.08(4.92.2)0.108m

22h53(R1R1r1r1)

23.140.108(2.4522.451.11.12)1.12m3 3（3）浓缩池总高度：

浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m，则浓缩池的总高度H为: Hh1h2h3h4h5

=2.4+0.30+0.30+1.2+0.108=4.308m≈4.31m （4）浓缩池排水量：

Q=Qw-Q w′=3.46-0.865=2.595m3/h

（5）浓缩池计算草图：

上清液出泥进泥图9 浓缩池计算草图

3.3.4贮泥池及污泥泵

3.3.4.1设计参数

进泥量：经浓缩排出含水率P2＝96%的污泥Q w′=20.76m3/d，设贮泥池1座，贮泥时间T＝0.5d=12h 3.3.4.2设计计算

池容为 V=Q′wT=20.760.5=10.38m3 贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）

LBH=3.63.63.6m 有效容积V=46.66m3

浓缩污泥输送至泵房,剩余污泥经浓缩处理后进入污泥池，再进入脱水机房。污泥提升泵：泥量Q=20.76m3/d=0.865m3/h 扬程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m

选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.2～16m3/h,扬程H14～12m,功率N3kW。泵房平面尺寸L×B=4m×3m

3.4 高程计算

3.4.1水头损失计算

计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果见下表：

表9 污水厂水头损失计算表

名称出厂管二沉池二沉池至生物接触氧化池生物接触氧化池设计管径流量 I V 管长 IL v2Σξ2gΣξ Σh （m） 0.151 0.5 0.533 （L/s）（mm）（‰） (m/s) （m）（m） 482.3 241.2 900 600 1.48 3.08 0.80 0.92 80 （m） 0.118 1.00 0.033 100 0.308 5.21 0.225 0.3 41

生物接触氧化池至一沉池一沉池一沉池至曝气池曝气池曝气池至缺氧池缺氧池 241.2 600 3.08 0.92 0.321 150 0.154 3.86 0.167 241.2 600 3.08 0.92 15 0.5 0.213 0.046 4.02 0.173 241.2 600 3.08 0.92 15 0.5 0.219 0.046 4.02 0.173 0.5 缺氧池至调节池调节池调节池至沉砂池沉砂池细格栅提升泵房中格栅进水井 Σ 289.4 650 2.82 0.88 12 0.034 5.00 0.197 0.231 578.7 800 2.41 1.16 10 0.25 0.522 0.25 0.24 2.0 0.1 0.2 Σ＝7.53 0.024 7.26 0.498 3.4.2高程确定

3.4.2.1计算污水厂处神仙沟的设计水面标高

根据设计资料，乌溪江沟底标高为-1.5m，河床水位控制在0.5－1.0m。而污水厂厂址处的地坪标高基本上在2.25m左右（2.10－2.40），大于乌溪江最高水位1.0m（相对污水厂地面标高为-1.25）。污水经提升泵后自流排出，由于不

设污水厂终点泵站，从而布置高程时，确保接触池的水面标高大于0.8m【即乌溪江最高水位(－1.25+0.154+0.3）＝-0.796≈0.8m】,同时考虑挖土埋深。 3.4.2.2各处理构筑物的高程确定

设计生化池处的地坪标高为2.25m（并作为相对标高±0.00），按结构稳定的原则确定池底埋深-2.0m，再计算出设计水面标高为3.5-2.0＝1.5m，然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见污水、污泥处理流程图。

表10 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高

构筑物名称水面标高(m) 进水管中格栅提升泵房细格栅前细格栅后沉砂池 -3.93 -4.23 -5.23 3.65 3.39 4.945 池底标高(m) -4.41 -5.41 -7.00 2.74 2.48 3.37 构筑物名称水面标高(m) 池底标高(m) 2.173 －1.308 －2.027 -3.696 -4.867 －5.35 调节池缺氧池曝气池一段沉淀池生物接触氧化池二段沉淀池 4.173 3.692 2.973 2.254 1.433 0.6 第4章设备选型

4.1 设备的选择原则

4.1.1设备的选型概述

设备是用于环境防治、环境质量改善的机械产品、电子产品和构筑物等及其系统。它按功能分为水污染控制设备、大气污染控制设备、固体废物处理设备、噪声污染控制设备和环境监测及分析设备等；按构成可分为单体设备、成套设备和生产设备等；按性质可分为机械设备、仪器设备和构筑物设备等。其选择关系到对污染物的处理效果，同时也关系到处理的投资与处理系统运行的费用。

4.1.2设备选型的原则

设备有定型的产品和非定型的产品，要根据污染物的性质、场地条件、处理要求、处理费用等诸多因素决定选择。选择是遵循以下原则：

（1）合理性选择的设备必须满足处理工艺的一般要求，与工艺流程、处理规模、操作条件、控制水平相适应，又能充分发挥设备的作用。

（2）先进性设备的运行可靠性、控制水平、处理能力、处理效率要尽量达到先进水平，同时还要注意考虑今后的发展。

（3）安全性要求安全可靠、操作稳定、有缓冲能力、无事故隐患，对工艺、建筑物、地基、厂房等无过多的苛刻要求，操作时劳动强度小等。

（4）经济性设备较为便宜，易于维修、更新，尽量减少特殊维护要求，设备的运行费用要尽量的低。

此外，还要研究对比，选择最合理的定性设备，同时注意定性设备的更新换代。

4.2 沉淀池的选型

4.2.1沉淀池

沉淀池是分离悬浮物的一种常用的处理构筑物。用于生物处理法中作预处理的称为初沉池。设置在生物处理构筑物后的称为二沉池，是生物处理工艺中的一个组成部分。沉淀池的类型的选择；

常用沉淀池的类型有平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管）沉淀池四种。

表10 各类沉淀池的优缺点及适用条件

类型平1. 流2. 优点沉淀效果好 1. 缺点池子配水不易均匀 1. 适用条件适用于地下水位对水量和水温的变2. 采用多斗排泥时，每个较高和地质条件较差44

式化有较强的适应能力 3. 4. 5. 1. 竖2. 流式 1. 辐流式2. 泥斗单设排泥管排泥，操的地区大、中、小型水厂处理流量大小不限作工作量大。采用机械排2. 施工方便平面布置紧凑占地面积小 1. 泥时，设备和机件浸于水及废水处理厂均可采中，易于生锈池深大，施工困难用 1.适用于小型废水处排泥方便，运行管2. 理简单 3. 对大型废水处理厂1. 对水量和水温变化的理厂（站）适应能力较差池子直径不宜过大排泥设备复杂，要求具1. 适用于地下水位较高地区 2. 适用于大、中型水厂和废水处理厂（>5万m3/d）比较经有较高的运行管理水平济适用 2. 施工质量要求高机械排泥设备已定型化，排泥较方便由于本工程的处理量较大，所以采用辐流式沉淀池。

4.2.2辐流式沉淀池

本工艺采用中心进水周边出水辐流式沉淀池。沉淀池于池底的污泥一般刮泥机刮除。为了刮泥机的排泥要求，辐流式沉淀池的池底坡度平缓，常取i=0.05。当池径较小时，亦采用多斗排泥。

辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径（或边长）一般为6～60m，最大可达100m，中心深度为2.5～5.0m，周边深度1.5～3.0m。废水从辐流式沉淀池的中心进入，由于直径比深度大得多，水流呈辐射状向周边流动，沉淀后的废水由四周的集水槽排出。由于是辐射状流动，水流过水断面逐渐增大，而流速逐渐减小。

中心进水辐流式沉淀池，池中心处设中心管，废水从池底进入中心管，或利用明槽自流的上部进入中心管，在中心管周围有用穿孔障板围成的流入区，使废水能沿圆周方向均匀分布。为阻挡漂浮物，出水槽堰口前端可加设挡板及浮渣收集与排出装置。

图10 沉淀池简图

4.3 风机的选型

风机的主要构件是叶轮和机壳。机壳内的叶轮固定安装在电动机拖动的转轴上，当电动机带动叶轮旋转时，机内的流体便获得能量。

当叶轮随转轴旋转时，叶片间的气体随叶轮旋转而获得离心力，并从叶片之间的间隙被甩出。被甩出的气体挤入机壳，于是机壳内的气体压强增加，最后由出口排出。气体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低。外界气体就能从风机的吸入口通过叶轮前盘中央的孔口吸入，源源不断地输送气体。

表11 罗茨鼓风机性能参数

型号转速TSB-50 /770-1750 TSB-65 770-1750 TSB-80 720-1450 TSB-100 720-1450 TSB-125 660-1220 （r/min） 3000mm QS LA 3500mm QS LA 4000mm QS LA 4500mm QS LA 0.55-2.25 0.97-1.97 0.48-2.18 1.08-2.22 0.42-2.12 1.19-2.47 0.50-2.06 1.40-2.71 0.84-3.28 1.29-2.74 0.75-3.19 1.45-3.10 0.67-3.11 1.61-3.45 0.60-3.04 1.76-3.80 2.17-6.19 2.47-4.77 2.03-6.05 2.79-5.12 1.90-5.92 3.12-6.08 1.77-5.69 3.44-6.73 3.13-8.68 3.17-6.40 2.94-8.49 3.62-7.30 2.77-8.32 4.07-8.19 2.61-8.16 4.50-9.09 6.04-13.80 5.31-10.70 5.78-13.60 6.07-11.10 5.55-13.30 6.82-12.50 5.33-13.10 7.57-14.10 46

风压4.5mH2O，空气管路系统风压损失2.153mH2O，富余风压取0.1mH2O 则出风压为＝4.5＋2.153＋0.1＝6.753 mH2O＝68.42kPa

拟选用TSC－80 型罗茨鼓风机三台，两用一备。该鼓风机技术性能参数如下：

4.4 曝气器的选型

曝气设备的性能直接影响生物处理法的运行费用，也是近年来水处理设备研制的一个热门分支。据报道美国水处理的耗电约占全国发电量的1%左右。我国目前污水处理厂虽然不多，每年的耗电却已占全国发电量的0.3%左右，电量超过10亿KW·h。据北京、上海、青岛等几个污水处理厂的统计，运行费用中能耗约占45%，其中曝气设备能耗约占总能耗的95%甚至更多，因此提高曝气设备的充氧能力，减少能耗就具有重要意义。

4.4.1曝气设备的发展历程

由于曝气设备的能耗占污水生物处理费用的比例很大，国外对曝气设备比较重视，产品的开发大致分为三个时期:50年代前多用小孔径曝气器，如扩散板等，充氧性能好，电耗少。但阻力大，堵塞后阻力急剧增加，充氧性能降低，因此逐渐被大气泡曝气设备所取代;50--70年代多用中、大气泡曝气设备，如固定螺旋、塑料盆形，它们充氧性能虽然不如小孔径扩散板.但有阻力小、不堵塞、安装维修方便等优点;70年代末至今，由于世界性能源危机，国外又开始研究小孔径微气泡曝气设备，并在空气净化、防堵、风机漏油上进行了技术改造，目前常用的有橡皮板式微孔曝气器及钟罩式微孔曝气器等。

国内使用的曝气装置也可分为三个阶段:早期多为穿孔管;70年代末至80年代初，先后研制了金山I型、II型、固定螺旋、射流器、散流器、密集多喷嘴、动态曝气器等.这些设备在国内污水处理厂应用较广.但它们所产生的气泡属大、中气泡范围.与穿孔管相比，氧的总转移系数、氧利用率、动力效率

虽有较大提高，但能耗还是相当惊人的，与国外同期已广泛使用的微孔曝气器相比，电耗仍然较大;80年代中期之后，我国的环保工作者，根据国外微孔曝气设备的应用情况，仿制和研制了多种微孔曝气设备，如钟罩式、棒形、平板形等，其中以钟罩式微孔曝气器使用较多。

微孔曝气器与穿孔管相比，其能耗可节省70%左右。据国外资料报道，中微孔曝气器与大气泡相比电耗可节省60%左右。从曝气设备的发展情况看，除研究结构简单、不易堵塞、氧的转移系数和利用率高、耗电少的高级曝气设备外，还在研究空气不需净化、管理更方便的微孔曝气器。

4.4.2目前我国正在使用和研制的几种曝气器的技术简介

4.4.2.1穿孔管曝气

穿孔管曝气一般是在支管上，交叉向下开Φ3-5mm孔，间距50mm左右，用在提上式或浅层曝气池.一般在曝气槽中隔墙的顶部设空气干管，每隔一定的距离接出一根支管，需要时可用钩具把管栅提到池面清洗和检修。

水深为5m时，氧的利用率可达3-4%，动力效率1.2--1.5kgO2/kw.h,浅层曝气时，Φ3mm穿孔管布气栅浸深800mm时氧的转移率为2.2--2.7%。

采用穿孔管曝气，处理效果好，运行管理方便。但孔眼为3mm时，容易堵塞。一般采用5mm为宜。 4.4.2.2固定螺旋曝气器

固定螺旋曝气器又称静态曝气器。70年代初由美国凯尼期公司研制，并在美国和日本一些公司开始应用，而且日本由单螺旋发展为双螺旋。我国于1980年首先由北京市政院应用于首都机场污水处理厂，接着核工业部第二研究设计院设计了固定双螺旋曝气器。它由三节构造相同的螺旋室组成，每两节之间有椭圆形过滤室，并通过一对支架固定于池底。每节螺旋室有两个圆柱形通道，内设1800扭曲螺旋叶片，在同一节中，螺旋叶片的旋转方向一致，相邻两节中螺旋叶片的旋转方向相反。空气从底部配气管喷入曝气器，气泡在曝气器内与混合液一起经多次分割和正反向扭转，不仅增加了气、液的接触界面，并起到提升、循环和搅拌作用，增强了氧的转移。其焦化厂运行证明，其与穿孔管比可减少气量20%，节约电耗25%以上，其特点为:

(1)固定螺旋曝气器可用于推流式曝气池，并可用于全混合式曝气池，但用于前者效果更好些。也可用于预曝气。

(2)为提高曝气器的充氧效率，曝气池的设计水深最好在4.0m以上，并在曝气池底部增加导流筒，以加强污泥的回流提升作用。导流筒吸口高度以离池底250--300mm为宜。

(3)每个曝气器气量为0.5--1.3m3/min；

(4)固定螺旋曝气器如果服务面积较大，安装离池底较高时，提升能力就降低，且有积泥现象。

(5)固定螺旋曝气器体积大、价钱贵，在使用上受到一定的限制。 4.4.2.3塑料盆形曝气器

盆形曝气器的压缩空气沿盆形壳体边缘向四周喷出，在橡胶板的弹力作用下，喷出很小的气泡。橡胶板在封机时，有自动封口作用，可防止污泥堵塞。在水深4.4m，体积48m3，空气量为11--28m3/h时，氧利用率可达6.5%--8.8%。该曝气器体积小、曝气性能好，充氧率比穿孔管提高1倍.曝气器采用ABS塑料注塑成型，机械强度高，耐酸碱腐蚀，经久耐用。 4.4.2.4散流式曝气器

由锯齿形气头和带锯齿的散流罩、导流隔板、进气管四部分组成。整个曝气器呈倒伞形。在水深为4.5米的清水池中进行测定，在风量为30-50m3/h,氧的总转移系数Kla为0.12.氧利用率为7.8--8.3%，动力效率为2.39--2.44kgO2/kw.h。该曝气器经使用后认为，其与穿孔管、金山I型、固定螺旋相比，具有动力效率高，布气范围大、氧利用率高、不堵塞等优点，且造价低，安装简单，维修方便。

4.4.2.5HWB型微孔曝气器

HWB-1型以钦粉为原料，粘合后加压成型，经高温锻烧而成。具有板薄、重量轻、性能稳定、不堵塞等优点。

HWB-2型、3型是以D=200mm的微孔陶瓷板和钟形盘做为布气板，由普通人造磨料和硅酸盐为主要原料、经高温烧结而成。

HWB一1,2,3型微孔曝气器具有耐高温、耐腐蚀、抗老化等特性，曝气器构造简单、固定安装方便，密封性能好.电费比穿孔管曝气节省约3倍。采用微孔曝气器须在鼓风机前设置空气净化器。

4.4.3各种曝气器性能比较

我们评价某种曝气装置的优劣，不能单看技术参数，必须从参数、造价、附属设备、总电耗、运行管理、使用年限等进行综合比较后来评价它的好坏。表以某住宅小区污水处理厂计算的曝气设备造价为例，该厂设计规模为处理污水量10000m'/d，原水BOD5=260mg/L，SS230mg/L，要求BOD5出水不大于30mg/L。

表12 曝气设备经济比较(万元)

项目微孔曝气器曝气设备供气设备年电费合计 4.1 1.5 2.2 1.9 2.2 1.0 3.1 6.8 7.0 6.6 6.7 9.0 14.1 15.6 11.3 31.7 固定双螺旋曝气器 5.3

射流曝气器双环伞形曝气器水下叶轮曝气器 6.7 2.5 24 由表可知.微孔曝气器具有明显的优越性、电耗低、供气设备小.将成为

今后.曝气设备的特点。

4.5 回流污泥泵的选型

因回流污泥的含水率在99.2％-99.7％之间，并夹有少量的坚硬的杂物，故回流污泥泵在选型上要多考虑防止堵塞。回流污泥溶度为6667mg/L，为了维持MLSS浓度在3000mg/L，回流比为0.82即可，但是考虑到实际运行时，污泥的沉降性能条件的变化，故应当流由余地。故选择回流比为1.0，回流污泥量为4167m3/h。回流污泥泵主要类型有三种，轴流泵和螺旋泵和空气提升泵，空气提升泵主要用于小型污水处理厂，流量小，本设计流量较大，故不符合。轴流泵主要用于大型污水处理厂，其流量大，采用轴流泵时需要将二沉池排出的活性污泥先流到污泥井，再用轴流泵送到曝气池，故比较麻烦，而使用螺旋泵则可以直接将二沉池排出的活性污泥送到曝气池。且螺旋泵具有流量大、低速、节能、不卡泵、泵站设施简单、结构合理、效率高、安装维修方便等优点。故本设计采用螺旋泵。

螺旋泵由泵轴，螺旋叶片，上下支座，导槽，档水板，机座，减速机，电动机等部分构件组成。

表13 为螺旋泵的技术性能参数：

注：1.扬程H每250为1个级差，“｜”粗实线为最大扬程，超出“｜”流量相应减少.Q＝4167m3/h 二用一备，每台流量为2050m3/h。参考表5-5，

本设计选用LXB-1400螺旋泵4台（3用1备），单台提升能力为1600m3/h，提升高度为4.0m－4.5m,电动机转速n=42r/min,功率N=55kW

4.6 搅拌器及附件

4.6.1搅拌器的作用

搅拌器是使物料混合均匀，接触良好。它能够强化传质和传热效果，改善操作情况。传质增强可以促进化学反应，强化传热。又当反应池中的液体有一些悬浮的固体，如不进行搅拌，这些悬浮的固体就会沉淀下来，操作难以正常进行。

4.6.2搅拌器的形式

（1）桨式搅拌器

桨式搅拌器是结构比较简单的一种搅拌器，有平直叶轮和折叶式两种形式。

折叶式桨式搅拌器除了能使液体作圆周运动外，还能使液体上下运动，起到充分的搅拌作用，它的直径D可以做的很大，可达2000毫米，其中D：B=4-10（B

3.14ndv60，为厚度）。桨式搅拌器的转速，一般以它的外缘的切线速度表示，为=其中n为搅拌轴每分钟转数，n=1.5-3m/s。

当搅拌器低速旋转时，液体将产生切线流动，转数加大时可逐渐增加径向流，可使用在黏度达15000厘泊，重度达2000公斤/立方米的液体中。

（2）涡轮式搅拌机

涡轮式搅拌机有很多形式，其通用尺寸为D：B=5-8，外缘圆周速度3-8m/s。这类搅拌器直径一般在700mm以下。

（3）此外还有推进式搅拌器、锚式或框搅拌器和螺带式搅拌器。本设计选用桨式搅拌器。

4.6.3搅拌器附件

推进式、涡轮式以及桨式搅拌器中，有些池身较高的池，为了增加液体的剪切作用，加强搅拌的激烈程度，又常在池内靠近池壁的地方装上挡板。它可避免液体在旋转的搅拌轴中心形成液面凹陷，增加液体的剪切作用，这对要求把一种液体细分到另一种液体中，以及气体分散到液体中的过程是很有必要的。

4.6.4搅拌器的选择

搅拌器的是由工艺条件决定的，结合本工艺的设计，调节池、反应池中均采用桨式搅拌机。其中在好氧池和再曝气池中增设挡板，目的是让氧更好地溶解到水中，增加水中的溶解氧。

池内设两叶的螺旋桨搅拌机，搅拌器距离池底（0.5-0.75）D0（D0为桨板直径）。

当H：D≤1.2-1.3时，搅拌器设一层桨板；当H：D＞1.2-1.3时，搅拌器可设两层桨板。

如H：D很大时，则可多设几层桨板。每层间距为（1.0-1.5）D0，相邻两层桨板90度交叉安装。搅拌器桨板直径D0为池直径D的1/3到2/3，宽度B为D0的0.1到0.25。

4.6.5选型

反应池中选用LZC型螺旋锥齿侧入式搅拌机，具有结构紧凑、效率高、传动平稳、噪音低、装拆方便等特点。LZC型侧入式搅拌机使用工作压力0~0.4MPa，

工作温度≤110，轴封型式分填料密封和机械密封两种，一般适用于无固体颗粒液体的搅拌密封。

表14 LZC侧入式搅拌机主要参数及尺寸

搅拌机型号电机功率(Kw) 搅拌机转速（r/min）搅拌器直径Dj D1 D2 D3 安装外型及尺寸 C F LZC40-2 LZC40-4 LZC55-6 LZC55-8 LZC65-11 LZC80-15 1.5 240 400 540 495 463 28 2 4 350 400 540 495 463 28 2 600 560 840 5.5 215 600 755 705 667 36 2 7.5 320 500 645 600 568 32 2 11 250 600 755 705 667 36 2 20-Ø26 750 750 1150 15 220 700 860 810 772 40 5 24-Ø26 880 800 1220 n-Ø 16-Ø22 16-Ø22 20-Ø26 20-Ø22 L H B 600 560 820 750 650 965 625 650 965 搅拌容量(m3) 重量(Kg)

15～30 40～80 50～100 80～150 150～250 200～300 320 340 450 450 680 910 所以缺氧池选用LZC80-15搅拌机8台。

4.6.6 污水提升泵选择

4.6.6.1 概述

随着我国排水事业的发展，排污提升用的污水泵产业也迅速发展。目前污水提升泵的种类较多，小流量的有卧式污水泵、立式污水泵、潜水污水泵等，大流量的有混流泵、轴流泵等型号。

由于本工程属于中等规模，流量不大，同时由于污水提升泵一般均较深，采用卧式污水泵占地、相应泵房面积大，将增加泵房的基建投资，为此污水提升泵不考虑采用混流泵、轴流泵和卧式污水泵，反而在立式污水泵和潜水泵型中进行选择。潜水污水泵和立式污水泵相比有如下优缺点；（1）潜水污水泵结构紧凑、体积小、效率高。

（2）叶轮采用单（双）大流道，有很好的过流特性，适合提升污水。

（3）安装采用自藕系统，装拆十分方便。为此，潜水泵的备用泵可放在仓库，各泵站间可互相调剂，减少备用数量。

（4）潜水污水泵房吸水井可与机泵室合建，并可蓄水。因此，相应增加了泵房的蓄水池容，方便调节。同时也没有地上建筑，土建费用低。

（5）潜水污水泵可安装在污水中，直接起动，吸水管上不设阀门，降低水泵吸水管的水头损失，节约电耗；同时可减少泵房埋深，节约土建投资。（6）由于潜水污水泵安装在污水中，所以噪声低，对周围合建影响很小。（7）潜水污水泵的缺点是价格比立式污水泵稍贵，但节约泵房的建设费用，泵价和泵房土建造价叠加后的价格还是潜水污水泵低。

（8）根据《室外排水设计规范》（GBT14－87，1997年版）的4.3.1条规定：“有条件时，应采用潜水泵抽升雨、污水和污泥。”

综上所述，潜水污水泵明显优于立式污水泵，因此本共存的污水提升泵选用潜水污水泵。 4.6.6.2污水泵

W型系列新型污水泵，具有固体物料和纤维类物料通过能力好、不堵塞、无缠绕、使用维修方便、效率高、结构紧凑等优点。可用于输送城市及工矿污水或含有纤维、纸屑等非磨蚀固体悬浮物液体。

表15 污水泵技术指标

泵型号 250WG 250WGL 250WG 250WGL 350WGL 流量(m3/h) 1000 794.5 900 715 2150 1685 1900 1509.6 1250 4000 3322 2885 3000 总扬程 ( m ) 配带电机型号 22 18.89 13 8.21 25 15.36 13.4 8.46 7 28 19.3 14.6 13.5 54

电机功率 132 90 75 45 250 250 110 75 37 500 280 185 185 Y315L2-8 Y315L2-8 Y280S-8 Y280S-8 Y450-8 Y355L2-8 Y315L2-8 Y315L2-10 Y250M-6 Y500-10 Y500-12 Y450-123 Y355-10 350WDL 350WD7 500WGL 500WGLA 500WDL 2466 9.12 Y355L2-12 110 潜污泵选用350WGL型系列新型污水泵，流量为1685(m3/h)三台（二用一备）

第5章污水厂布置

5.1 厂址选择

厂址选择是建设项目设计中的一项十分重要的工作。厂址选择正确与否，直接影响到基建速度与投资、生产的发展和产品的成本、经营管理费用等各方面，即直接影响到经济效益。同时，也影响到环境效益。

在厂址的具体选择时，由于生产和处理的对象与规模不同，考虑的因素也不同，有的主要取决于动力来源，有的主要取决于原料来源，有的受到环境保护因素的制约。

5.1.1厂址选择遵循的基本原则

1、服从国家长远规划和城镇规划的要求； 2、避免过于集中，合理发展中小城市； 3、要选择与建设项目性质相应的环境条件； 4、精打细算，节约用地；

5、符合生产力布局的要求，并有利于节约投资，降低成本； 6、注意环境保护和生态平衡，保护风景、名胜、古迹； 7、有利生产，方便生活，便于施工。

5.1.2厂址选择的基本要求

厂址选择的基本要求是：既要满足企业生产、建设和职工生活的要求，又应有利于城镇和工业小区的总体规划，不能危机四周环境、城镇、河流及景观。

5.1.3厂址选择中的环保要求

厂址选择对环境影响很大，在建设项目的规划中，不仅要考虑到生产上的需要，同时也要考虑到环境保护的要求，做到工业和农业、城市和农村、生产和生活、经济发展和环境保护等全面安排。统筹兼顾，协调发展。

对于环境保护，应考虑如下因素：

1、背景浓度应选择背景浓度小的地区建厂；

2、风向实践证明，按上下风原则布置厂，其环境保护的效果是良好的； 3、污染指数、静风、温度层结和大气稳定度等。

5.1.4厂址的确定

根据厂址选择的基本原则、基本要求和环保要求，将本设计的厂址确定在乌溪江南面的空地上。

5.2 总平面布置

5.2.1 概述

厂址选择确定后，进行总平面布置，它直接影响带处理或生产装置的建设费用和运转费用。

污水厂包括生产性的处理机构物和泵站、鼓风机防、药剂间、化验室等建筑物，以及辅助性的修理车间、仓库、办公室、值班室等。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿色设施。

5.2.2平面布置原则

1、布置应紧凑，以减少处理厂占地和连接管（沟道）的长度，并考虑工作人员的方便;

2、处理构筑物之间的连接管（沟道）应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便；

3、在高程布置上。充分利用地形，少用泵并力求挖填土方平衡； 4、使需要开挖的处理构筑物避开劣质地段；

5、考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。

5.2.3管道布置

处理厂中有各种管线，在平面布置图似的位置要妥善安排；避开相互干扰。管道的布置应符合下列基本要求：

1、符合处理工艺流程的要求，并能满足处理的要求； 2、便于操作管理，并能保证安全运行。

5.2.4其他

1、在适当的位置上设置污水、污泥、气体等计量设备； 2、厂内的人行道宽度为1.5-2.0m，车行道的路面宽度为3-4m。

5.2.5平面布置图

本设计平面布置图见附图2。

5.3 污水厂的高程布置

5.3.1概述

在污水厂内,各处理构筑物之间，水流一般是依靠重力流动的，前面的构筑物中的水位应高于后面构筑物中的水位，两构筑物之间的水位差即为流程中的水头损失。在污水处理厂，如果进水沟道和出水沟道之间的水位差大雨整个处理厂需要的总水头，处理厂内的旧部需要设置废水提升泵站。

污水厂的高程布置就是确定各构筑物的高程。当地形有利，厂区有自然坡度时应充分利用，以减少填、挖土方量，甚至不用泵站。

5.3.2高程布置原则

高程布置应使污水处理厂中的各单元之间，污水完全依靠重力通过，中间不得提升或最好不提升，注意污水流程与污泥的配合，尽量减少需抽升的污泥量。水厂挖填土方基本平衡，可采用逆水处理流程推算法进行标高设定即以受入水体高水位为起点，但避免高架构筑物。水处理构筑物高程适当与附属建筑物高程协调。

本设计所选工艺流程：中格栅——提升泵房——细格栅——沉砂池——调节池——缺氧池——曝气池——一段沉淀池——生物接触氧化池——二段沉淀池的高程由高到低形成一个重力流，且沉淀池的出水管口离地2.0m，出水可直接排江无须设置泵站。

5.3.3高程布置图

本设计高程布置图见附图3。

第6章环境保护、安全生产、社会效益

6.1 环境保护

简单地讲，环境保护就是保护人类生存自然环境不受污染和破坏。也就是要求人类采取法律的、行政的、经济的、科学的措施和手段，合理利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保护和发展自然环境的动态平衡，扩大有用资源的再利用，保障人类社会的正常发展。

环境保护不仅要提供合理利用、保护自然资源的一整套技术途径和技术措施，而且还要研究开发废物资源化技术、改革生产工艺、发展无废或少废的闭路生产系统，其主要任务为：

（1）保护自然资源和能源，消除资源的浪费，控制和减少污染。

（2）研究防治环境污染的机理和有效途径，保护和改善环境，保护人们自身健康。

（3）综合利用废水、废物、废渣，促进工农业生产的发展。

水污染控制的主要任务是从技术和工程上解决预防和控制污染的问题，还要提供保护水环境质量、合理利用水资源的方法。以及满足不同用途和要求的用水工艺技术和工程措施。

6.1.1气味和噪声控制

污水处理厂处理过程中产生对环境的影响主要在气味和噪声这两方面。采取的主要措施是隔离。 6.1.1.1气味

处理厂会产生各种气味，特别是原生污水，栅渣及污泥气味更为严重，其中硫化氢气味尤为敏感。本工程在污泥泵房，污泥脱水机房等室内部分，考虑采用机械通风的方式，减少气味危害，在露天的水池及采用自然通风清除气味，在总平面布置图中，充分考虑把易产生恶臭的处理机构布置在下风向，远离生活区，并用25cm的绿化带隔离，厂区空地充分绿化，并栽种对污染气体有吸收作用的植物。 6.1.1.2噪声

本工程由于采用好氧－缺氧－好氧流程，沉砂池为曝气式，因此有较大的强

噪声源――鼓风机。

鼓风机房应选再离办公区和生活区较远的地方，并考虑低噪声电机，并采用隔离技术；污水提升泵选用潜水污水泵，以降低噪声。为操作人员设隔离和消音的操作室及防护设备，减少噪声对操作人员的危害。

6.1.2厂区废水、废渣处置

1、污水处理厂厂内的排水体制采用量污分流制。厂内的生活污水经厂区管道收集，输送到污水处理系统中间和原污水一起处理，达标排放。

2、厂内格栅、沉砂池和脱水机房均有固体废物产生，对此，在运行管理中要按要求在指定的场所堆放，外运时要用半封闭式子卸专用车辆，运送到指定区域外置，栅渣、沉渣应榨干后打包，污泥脱水后的泥饼含水率应小于80％。

6.1.3防止事故性排放

1、采用二类负荷的供电等级，双回路供电，以防止污水处理厂因停电而造成处理厂丧失处理能力。

2、构筑物应考虑维修清理，设备应要有备份。

3、加强处理设施的维护管理，确保设备正常运转，减少事故性排放的机率。

6.2 安全生产

6.2.1劳动保护

按照《中华人民共和国劳动法》的要求，对操作人员安全卫生设施必须符合国家的规定标准。

1、在污水处理厂运转之前，须对操作人员，管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，操作人员必须持证上岗。

2、各处理构筑物走道和临空天桥的位置均要设置保护栏杆，且采用不锈钢制作，其走道宽度和栏杆高度及它们的强度均要符合国家劳动保护规定。

3、在生产有毒气体的工段，要设置硫化氢测定仪器，报警仪和通风系统，并配有防毒面具。

4、对于结构密封，通风条件差的场所，采用机械通风。

5、厂区各构筑物边应配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳动防护品。

6、厂区管道，闸阀均须考虑阀门井，或采用操作杆至地面，以便操作。 7、易燃、易爆及有毒物品，须设专用仓库、专人保管。满足劳动保护规定。 8、所有电气设备的安装、防护，均须满足电器的有关安全规定，必须有接地措施和安全操作距离。

9、机械设备的危险部分，如传送带、明齿轮、砂轮等必须安装防护装置。

10、需设有适当的生产辅助设施，如冲洗龙头、浴室、更衣室、休息室等，并经常保护完好和清洁卫生。

6.2.2消防

1、防火等级

（1）变电站根据国家规定，丙类防火标准。

（2）其他厂区建筑设计均按国家建筑防火规范规定。 2、防水措施

（1）厂区设置消防系统，有消防水泵和室外消火组成，采用高压给水系统，（2）主要建筑物每层室内消火栓及消防通道，仪表控制室设有自动喷水灭火装置。

（3）变电所、污泥泵房内设置干粉灭火器。中控室、档案室、自料室、打字间等要配置KYZ型灭火器。

6.3 社会效益

本工程从经济的角度出发，选择最经济的方案，达到最好的处理效果。能大部分去除废水中的BOD、COD、SS等，达到国家规定的排放标准，也产生了很大的社会效益。

1、可以改善当地流域环境，促进渔业、旅游业等的发展，提高环境质量，改善当地的投资环境。

2、使城市具有良好的生产、生活环境，有利于城市的文明、卫生、安全水平的提高，有利于人民的健康水平和生活质量的提高。

3、改善城市环境，有利于当地生态环境的平衡。

4、虽然本工程的建设不直接产生经济效益，但项目的实际对当地的工农业的发展带来较大益处，从而间接地获取经济效益。

参考文献

1 姚玉英主编. 化工原理天津：天津大学出版社，1999

2 郑铭主编. 环保设备——原理、设计、应用. 北京：化学工业出版社，2001 3 张自杰等编著. 废水处理理论与设计. 北京：中国建筑工业出版社，2003 4 化工设计基础编写组. 化工设计基础. 上海：上海科学技术出版社，1987 5 高廷耀，顾国维主编. 水污染控制工程（上、下册）. 北京：高等教育出版社，1999

6 同济大学编. 排水工程（上、下册）. 上海：上海科学技术出版社，1980 7 芈振明，高爱忠等. 固体废物的处理与处置. 北京：高等教育出版社，1993 8 李坚，孙治荣等. 环境工程设计基础. 北京：化学工业出版社，2002 9 顾夏声. 水处理工程. 北京：清华大学出版社，1985

10 王业俊潘南鹏. 水处理手册. 北京：中国建筑工业出版社，1983

11 周律编著. 环境工程——技术经济与造价管理. 北京：化学工业出版社，2001 12 严道岸. 实用环境工程手册. 北京：化学工业出版社，2002

13 张希衡等编著. 废水厌氧生物处理. 北京：中国建筑工业出版社，1996

致谢辞

经过将近四个月的努力，在各位老师的指导和帮助下，我的毕业设计终于顺利的完成了。

通过设计，使我更好地掌握了查阅文献资料的技能，也是对所学知识的温故知新，更让我做到学以致用。在此期间，我懂得了如何考虑问题，解决问题。

首先，感谢我的指导老师杨玉飞，由于我是第一次做毕业设计，难免会遇到许多问题，在他的帮助下，使我克服了这些困难。其次，我要感谢巨化集团污水处理厂领导和工作人员，感谢他给我的设计提供参考场所和一些有关的资料，让我的设计更加有目的性和针对性，保证了本设计的质量。同时也感谢各位同学，正是大家彼此的帮助、协调和配合，使本设计得以如期完成。

鉴于设计时间仓促及本人水平有限等原因，设计中难免存在错误和不全之处，望各阅者给予指正。再次感谢大家！

化工系03环境治理（1）班陈燕飞

－6－1

2006

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