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新丰市污水处理厂初步设计
摘要
众所周知，中国的国际地位不断提高，对世界的影响力逐渐扩大，所以我们必须提高环保意识，改善中国现有污浊的环境。
根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用传统Sequencing Batch Reactor工艺。该工艺污水处理流程为：中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→SBR反应池→消毒池→出水排放。污泥处理流程为：污泥→集泥井→污泥浓缩池→贮泥池→污泥脱水机房→泥饼外运。通过此工艺的处理，出水水质设计中对整个水处理流程的各主体构筑物如格栅、平流沉砂池、SBR反应池、接触池等进行了系统、详细的设计计算和说明。理论上给出了这个流程中BOD、COD、SS的去除率及脱氮除磷的效率。
1 设计说明书
1.1 工程概况
1.1.1设计依据
1.收纳污水厂出水的河流：Ш类水体，从城市南边西向东流过，河流保证率95%的流量为3m3s，河道最高水位151.03m（黄海高程系，下同）
2.污水厂厂址位于城东河流北岸300m处，地形平坦，地面标高为153.12m，污水厂大门朝北。
3.城市污水干管终点水面标高为150.09m，处理厂污水纳入超越管渠，经3.8km的渠道排入水体，渠道总水头损失为2m。
4厂区地质良好，地下水位标高为146.91m，夏季主导风向为东北风。
1.1.2设计规模
新星市近期（2020年）规划人口为10万人，平均日污水量为25000m3d，远期（2030年）规划人口为15万人，平均日污水量为35000m3d，总变化系数Kz=1.43，Qmin=0.5Qmax。
1.1.3设计水质
BOD5=200mgL，SS=220mgL，夏季水温25℃，冬季水温15℃，平均水温20℃。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准。
1.2 污水处理厂工业设计
1.2.1工业流程选择与布置
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故可采用SBR或氧化沟法，或AAO法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计。
本设计采用传统SBR法为核心工艺： 工作流程：见下图
工作原理：、
SBR是通过其主要反应器---曝气池的运行操作而实现的。曝气池的运行操作，是有流入，反应，沉淀，排放，待机等5个工序所组成。这五个工序都在曝气池这一个反应器内进行实施。
工作特点：
①采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器。
②无需设污泥回流设备，不设二次沉淀池，曝气池容积也小于连续式。 ③无设置调节池的必要。
④SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象。 ⑤在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应。
⑥应用电动阀，液位计，自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制。
⑦运行管理得当，处理水水质优于连续式。
1.2.2处理构筑物设计
1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起）
中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。
提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。 设计参数：
因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。
（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 1) 人工清除 25～40mm 2) 机械清除 16～25mm 3) 最大间隙 40mm
（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。
（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700， （4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。 （5）过栅流速一般采用0.6～1.0ms。 运行参数：
栅前流速 0.7ms 过栅流速 0.9ms 栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.02m 栅前槽宽 1.44m 格栅间隙数 42 水头损失 0.103m 每日栅渣量 1.20m3d 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 提升泵房说明：
1．泵房进水角度不大于45度。
2．相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。
3.泵站为半地下式，长20m，宽10m，高12m，地下埋深6m。 4.水泵为自灌式。 2.细格栅和沉砂池
细格栅的设计和中格栅相似。 运行参数：
栅前流速 0.7ms 过栅流速 0.9ms 栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m 栅前部分长度 1.09m 格栅倾角 60o
栅前槽宽 1.96m 格栅间隙数 84（两组） 水头损失 0.26m 每日栅渣量 2.40m3d 沉砂池设计：
沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。
沉砂池设计中，必需按照下列原则：
1. 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。
2 .设计流量应按分期建设考虑：
(1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；
(2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算； (3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。
3 .沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。
4 .城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kgm3。
5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。
6.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。
7 .除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。 说明：
采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。 运行参数：
沉砂池长度 7.5m 池总宽 2.0m
有效水深 085m 贮泥区容积 0.36m3（每个沉砂斗） 沉砂斗底宽 0.5m 斗壁与水平面倾角为 600 3.计量堰
选择测量范围在0.040-0.500m3s的巴氏计量槽，其各部分尺寸为：W=0.30m，B=1.350m，A=1.377m，C=0.60m, D=0.84m, 23A=0.918m。 4.SBR反应池
SBR池有一座，每座分为4个SBR反应池。SBR反应池共设四座。每座曝气池长45m，宽25m，深5m，超高0.5m，有效体积5625，4座反应池总有效体积为22500。单座SBR反应池见草图附表一
各池均为独立运行，进水和出水由DN600mm的电动蝶阀控制，进气由DN500mm的电动蝶阀控制。SBR反应池设计运转周期为6小时（进水曝气1.5小时，沉淀1.5小时，曝气2.5h，滗水与闲置1h）。 5．接触消毒池
城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表：
经过以下的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。 设计参数：
消 毒 剂 液 氯 优 点 缺 点 适 用 条 件 效果可靠、投配简氯化形成的余氯及适用于，中规模的污单、投量准确，价格某些含氯化合物低水处理厂 便宜 浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。 投加设备简单，价格同液氯缺点外，沿尚适用于出水水质较便宜。 有投量不准确，溶解好，排入水体卫生条调制不便，劳动强度件要求高的污水处大 理厂 臭 氧 消毒效率高，并能有投资大成本高，设备适用于出水水质较效地降解污水中残管理复杂 好，排入水体卫生条留的有机物，色，味，件要求高的污水处等，污水中PH，温度理厂 对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物 次 氯 酸 钠 用海水或一定浓度需要特制氯片及专适用于医院、生物制的盐水，由处理厂就用的消毒器，消毒水品所等小型污水处地自制电解产生，消量小 理站 毒 设计流量：Q′=35000m3d=0.579（设二座） 水力停留时间：T=0.5h=30min 设计每日投氯量为：ρ＝25.0mgL 平均水深：=40)
设计两组格栅，每组格栅数n=20条
（3）栅槽有效宽度B2?s(n?1)?en?0.01(20?1)?0.02?20?0.59m 总水槽宽B?2B2?0.2?2?0.59?0.2?1.38m（考虑中间隔墙厚0.2m）
漂 白 粉
（4）进水渠道渐宽部分长度L1?(B?B1)/2tan?1?(1.38?1.09)/2tan20?0.40m其中α1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=L12=0.20m
（6）过栅水头损失h1，因栅条边为矩形截面，取k=3,β=2.42则
h1?kivsin?/2g?sin?k?(s/e)v2/2g
?0.866?3?2.42?(0.01/0.02)?0.92/2/9.81?0.103m （7）栅后槽总高度H
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1==40
（3）栅槽有效宽度B2?s(n?1)?en?0.01(40?1)?0.01?40?0.79m 总水槽宽B?2B2?0.2?2?0.79?0.2?1.78m（考虑中间隔墙厚0.2m）
（4）进水渠道渐宽部分长度L1?(B?B1)/2tan?1?(1.78?1.09)/2tan20?0.95m（其中α1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=L12=0.48m
（6）过栅水头损失h1，因栅条边为矩形截面，取k=3,β=2.42则
h1?kivsin?/2g?sin?k?(s/e)v2/2g
24343243?0.866?3?2.42?(0.01/0.01)?0.92/2/9.81?0.260m
（7）栅后槽总高度H
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1==2格，每格宽
43B1?A/2h2?1.66/2/0.8?1.04m，取B1=1.0>0.6m。池总宽度B=2B1=2.0m （5）沉砂室所需容积：
V=86400QmaxtX1106Kz
式中：t——清除沉砂的间隔时间，一般采用1～2d，本设计取２d；
X1——城市污水沉砂量，一般采用30m3（106m3污水）； Kz——污水流量总变化系数，本设计中Kz =1.43
代入各数据得，V?86400??????????????6/1.43?1.50m3
（6）每个沉砂斗容积
每格沉砂池设两个沉砂斗，则每个沉砂斗容积
V1?V/4?1.50/4?0.375m3
（7）贮砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面倾角为600，斗高h3’=0.7m 则沉砂斗上口宽：a=2h3’tan60+a1=2*0.7tan60+0.5=1.31m
贮砂斗容积V0==Qminn1Amin 式中：Vmin——最小流速（ms），一般≧0.15ms
Qmin——最小流量（m3s），一般取Qmin=05 Qmax
n1——沉砂池格数，最小流量时为1个 Amin——最小流量时的过水断面面积
代入各数据得，Vmin?0.207/(1???????)?0.25m/s，满足要求
(11)排砂管道
采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。
2.2.4计量堰
2.2.4.1计量堰尺寸设计
本设计设计流量，根据〈给排水设计手册〉第五册567页表10-3，选择测量范围在0.040-0.500m3s的巴氏计量槽，其各部分尺寸为：W=0.30m，B=1.350m，A=1.377m，C=0.60m, D=0.84m, 23A=0.918m。
计量堰按自由流计，根据〈给排水设计手册〉第五册，查的应采用的计量堰尺寸为：当W=0.30时， 时， , 自由流取H2H1=0.6
H2=0.6×0.72 =0.432m, ,故计量堰水头损失为H1-H2=0.70-0.432=0.268m 2.2.4.2上游设计
上游流速：v1?Q/DH1?0.414/(0.84?0.70)?0.70m/s 水力计算如下：
湿周：f=B+2H1=1.350+2*0.72=2.79m 过水断面：F=BH1=1.35*0.72=0.972 水力半径：R=Ff= 0.9722.79=0.35m
水力坡度：i=(vnR-23) 2=(0.7?0.013?0.35?2/3)2?3.36?10?4 2.2.4.3下游设计
下游流速：v=QDH2=0.4140.840.432=1.14ms 水利计算如下：
湿周：f=B+2H2=1.350+2*0.432=2.21m 过水断面：F=BH2=1.35*0.432=0.583 水力半径：R=Ff= 0.5832.21=0.26m
水力坡度：i=(vnR-23) 2=(1.13*0.013*0.26-23 )2=1.30*10-3
2.2.5 SBR反应池
2.2.5.1运行周期
反应器个数，周期时间t=6h，周期数n2=4，每周期处理水量1562.5，每周期分为进水曝气沉淀排水四个步骤，其中进水时间为
根据滗水器设备性能，排水时间td=0.5h MLSS取4000mgL,污泥界面沉降速度：
u?4.6?104X?1.26?4.6?104?4000?1.26?1.33m
曝气池滗水高度h1=1.5m，安全水深，沉淀时间：
曝气时间：ta?t?te?ts?td?6?1.5?1.5?0.5?2.5h
反应时间比：
2.2.5.2曝气池体积V
二沉池出水BOD5由溶解性和悬浮性组成，其中只有溶解性与工艺计算有关。出水溶解性可用下式估计：
准。
取=20mgL，
Se?20?7.1??????????????????mgL
本例认为进水TN较高。为满足硝化要求，曝气段污泥龄取25，污泥产率系数y取0.6，污泥自身氧化系数Kd取0.06，曝气池体积：
V?YQ?c(So?Se)?????????????????????????20711m3
eXf(1?Kd?c)0.45??????????????????????2.2.5.3复核滗水高度h1
SBR曝气池共设4座，即n2=4，有效水深H=5m，滗水高度h1：
复核值与设定值相同。 2.2.5.4复核污泥负荷
QSo25000?200Ns???0.134(kgBOD/kgMLSS)
eXV0.45???????????2.2.5.5剩余污泥产量
剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成。剩余生物污泥计算公式：
S?SeX?Xv?YQ?0?KdVf?
10001000式中，为二沉池出水SS中VSS所占比例，一般；Kd为活性污泥自身氧化系数，Kd与水温有关，水温为20度时kd20=0.06.根据室外排水设计规范的有关规定，不同水温时应进行修正。本例污水冬季温度15度
Kd(15)?Kd(20)1.04T?20?0.06?1.04(15?20)?0.049(d?1)
冬季剩余生物污泥量：
S?SeX?Xv(10)?YQ?0?KdVf?
10001000200?13.64000?0.6?25000??0.45??????????????????
10001000（kgd）
剩余非生物污泥
220?20 ?25000??????????????
1000
剩余污泥总量：
?????v???s?2175.9?2375?4550.9(kg/d) 剩余污泥含水率按99.2%计算，湿污泥量Qs??x4550.9??568.9m3/d 310?(1?p)1000?0.8/100?x4550.93??227.5m/d 310?(1?p)1000?2/100剩余污泥含水率按98%计算，湿污泥量为Qs?考虑到一定的安全系数，取每天排出687.6kg污泥 2.2.5.6复核出水
Lch?24S024?200??8.5(mg/l)
24?K2ftan224?0.018??????0.75?2.5?42.2.5.7复核出水NH3-N
?m(10)?0.5?e0.098?????????2????????????????????????? 1.3?2?n(10)?0.5?e0.118?(10?15)?0.28(mg/l) bn(10)?0.04?1.0410?20?0.027 硝化菌比增长速度为：
?N?1?bn?1/25?0.027?0.067(d?1) ?c出水氨氮为;
?e(10)?KN(10)?N(10)?m(10)??N(10)?0.28???????0.15(mg/l)
0.19?0.067复核结果表明，出水水质可以满足要求。 2.2.5.8设计需氧量
设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量，氨氮硝化需氧量和出水带走的氧量。有机物氧化需氧系数，污泥需氧系数。氧化有机物和污泥需氧量为：
AOR1??'Q(S0?Se)?eb'XVf ?0.5???????(200?13.6)?0.45?0.12?4000/1000?20711?0.75
1000
进水总氮N0=45mgL, 出水氨氮Ne=15mgL, 硝化氨氮需氧量：
AOR1?4.6(QN0?NeeVXf?0.12) 1000?c45?150.45?4000?20711?0.75?0.12) 10001000?25 ?4.6?(25000? （kgd）
反硝化产生的氧量：
AOR3?2.86???Q=2.86?(25000Nj?TNe1000?0.12eVNwf)1000?c
45?200.45??????20711?0.75?0.12)、 10001000?25
总需氧量：AOR?5685.2?2832.6?1403.7?7114.1kg/d?296.4kg/h 2.2.5.9标准需氧量
SOR?AOR?Cs(20)????Csb(t)?C)?1.024(t?20)
式中20度时氧在清水中饱和溶解度，为9.17mgL.
氧总转移系数，0.5
氧在污水中饱和溶解度修正系数，0.95 因海拔高度不同而引起的压力系数 P所在地区大气压力 T设计污水温度
设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度 设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度
空气扩散装置处的绝对压力， Ot气泡离开水面时含氧量 Ea空气扩散装置氧转移效率
C曝气池内平均溶解氧浓度，2mgL
工程所在地海拔高度153m，大气压力估为0.98，压力修正系数为
p???0.98/1.013?0.97
1.013?105微孔曝气头安装在距池底0.3m处，淹没深度H=4.7m，其绝对压力为
3555Pb?P?9.8???H?1.013?10?0.098?10?4.7?1.47?10(Pa)
微孔曝气头氧转移效率Ea为20%，气泡离开水面时含氧量： ?21?(1?0.2)?100%?17.5%
79?21(1?0.2)夏季水温25度，清水氧饱和度为8.4mgL,曝气池内平均溶解氧饱和度：
pbOtCsb?Cs(25)(?)
2.026???5421.47?10517.5?)?9.6mg/l ?8.4??2.026?10542夏季标准需氧量;
SOR?AOR?CS(20)?(??Csb(25)?C)?1.02425?20?296.4?9.17
0.85(0.95?0.97?9.6?2)?1.0245 夏季平均空气用量：
??SOR?Kz525.8??8763.3m3/h?146.1m3/min
0.3EA0.3?0.2最大时空气用量：
??SOR?Kz525.8?1.43??12531.6m3/h?208.9m3/min
0.3EA0.3?0.22.2.5.10曝气池的布置
SBR反应池共设一座，每个曝气池长45m，宽25m，深5m，超高0.5m，有效体积5625，4个反应池总有效体积为22500。单座SBR反应池见草图附表一
2.2.5.11鼓风曝气设施
鼓风机房土建按远期建设，设备按近期安装。
内容 功能 新 丰 污 水 处 理 厂 提供SBR生物池生物处理所需氧气，保证BOD5及N、P去除 鼓风机数量（台） 0.3 90 5.88 132 备 注 2用1备 设 计 参 数 风 量（m3min） 风 压 （mH2O） 功 率 (kw)台 主 要 工 程 内 容 1座，平面尺寸32×12m，鼓风机房内3台鼓风机，2用1备。单机流量90m3min，风压5.88mH2O，功率 132kw。 运行 根据SBR生物池溶解氧浓度调节鼓风机导叶片来自动调 节风量，调节范围100～45%。
2.2.6消毒池
1.设计依据
⑴二级处理出水的加氯量应根据试验资料或类似运行经验确定。无试验资料时，二级处理出水可采用6～15mgL，再生水的加氯量按卫生学指标和余氯量确定。
⑵二氧化氯或氯消毒后应进行混合和接触，接触时间不应小于30min。 2.设计参数
水力停留时间T=30min 加氯量取12mgL 池体平均水深h=3m
污水量按远期最大流量计：35000×1.43=50050=0.579 3. 设计计算 ①加氯量计算 每日加氯量为：
q?q0?Q?864001000?12?0.579?864001000?600.31kgd?25.01kg/h
②加氯设备
液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计两台，采用一用一备，每小时加氯量为25.01 kgL 设计中采用ZJ-1型转子加氯机,加注量达5~45kg ③平流式消毒接触池
本设计采用两个平流式消毒接触池， 1）消毒接触池容积：
V?QT?0.579?30?60?1042m3
2）消毒接触表面积，取有效水深为3m：
单个消毒池面积 3）消毒池池长：
式中 L’----消毒池池长廊道总长(m)；
B----消毒接触池廊道单宽(m)；设计中取B=3m
消毒接触池采用5道，消毒接触池长：
校核长宽比：，符合要求 4）池高 H?h1?h2?0.3?3.0?3.3m 式中 )，一般采用0.3m；
)。 5）进水管
消毒接触池的进水管管径D=900mm，v=0.96ms，1000i=1.1
2.3污泥处理系统
2.3.1集泥井
（1）集泥井容积的计算：
根据上面计算，SBR反应池的排泥687.6d.
考虑构筑物构筑物的每日排泥量687.6，需在2h内抽完，集泥井容积为污泥泵提升流量的10min体积，
（2）集泥井的尺寸计算
设有效泥深为5m，则平面尺寸L*B=4m*3m，集泥井为地下式，池顶加盖，有潜污泵抽送污泥，池底标高为-5.5m，最高泥位为-0.5m。 （3）污泥提升泵的选择
选择GMP型自吸式离心泵，流量180m3，有效泥深4m，浓缩池下部为锥形，下部尺寸为1*1，
122222?锥斗髙为4m，3????????8?1?????。污泥浓缩池总容积为9*9*5+195=600m3
＞375m3满足要求。 （3）排水和排泥
排水：浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管道进入调节池，浓缩池设四根排水管于池壁，管径dn100mm，于浓缩池最高水位处设置一根，向下每隔1m，0.6m，0.4m处设置一根，下面三根安装蝶阀。
排泥：浓缩后污泥泵抽送污泥贮柜。污泥泵抽升流量1823=62m3，最高5.5m,则污泥泵所需扬程6m。 （4）设备选择
直径9m重力浓缩池两座，池深5 m，配D9000污泥浓缩机各一台，间歇运行。浓缩机不考虑整机备用，而是备用可能会损坏的关键部件。
2.3.3污泥贮柜
浓缩后需排出污泥182m3d，则污泥贮柜的体积大于182m3，设直径7m，高度5m，则贮泥有效体积v=，可满足污泥贮存要求。
2.3.4污泥脱水机房
(1)污泥产量
经过浓缩处理后，产生含水率为97.5%的干污泥182m3d。 (2)污泥脱水机
根据所需污泥处理量，选用DYQ300型带式压滤机一台，购买两台，使用一台，备用一台。该脱水机参数：处理量22m3，滤带运行速度0.5-4.0，主机功率1.5kw，外形尺寸6.4*3.5*2，设备质量6500kg。 (3)干污泥饼体积v 设泥饼的含水率为75%
v?v0?(c0/c)?182?(1?97.5%)/(1?75%)?18.2m3 (4)机房尺寸 L*B*H=15m*5m*5m
2.4 污水处理厂平面布置与高程布置
2.4.1平面布置
(1)根据前面的设计计算可以确定各处理构筑物的几何尺寸。 中格栅 L*B*H=2.65m*1.38m*0.95m 提升泵
细格栅 L*B*H=5.95m*1.78m*1.1m
沉砂池 总长度7.5m，总高度1.94m，池总宽度为2m，两格沉砂池，每格设置2个沉沙斗，设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面倾角为600，斗高h3’=0.7m，沉砂斗上口宽为1.31m，沉砂斗高度为0.84m
计量堰 W=0.30m，B=1.350m，A=1.377m，C=0.60m, D=0.84m, 23A=0.918m。
SBR反应池 每个曝气池长45m，宽25m，深5m，超高0.5m，有效体积5625，4个反。 消毒池 L*B*H=11.6m*15m*3.3m
集泥井 有效泥深为5m，则平面尺寸L*B=4m*3m
污泥浓缩池 污泥浓缩池2座，每个不小于375m3，设计平面尺寸为9*9，浓缩池上部高度为5m，有效泥深4m，浓缩池下部为锥形，下部尺寸为1*1，锥斗髙为4m， 污泥贮柜 设直径7m，高度5m， 污泥脱水泵房 L*B*H=15m*5m*5m
2.4.2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：
名 称 接触池 SBR反应池至接触池 SBR反应池 沉砂池至SBR反应池 计量堰 沉砂池 细格栅 提升设 计 管 径 I V 管 长 IL 流 量 （mm） （‰） (ms) （m） （m） （Ls） Σξ Σξ（m） Σh （m） 0.3 0.414 900 0.573 0.65 35 0.02 1.05+1.05 0.091 +1+1+0.06 +0.06= 4.22 0.111 0.4 0.414 900 0.573 0.65 5.5 0.003 0.06*2+1+1 0.046 =2.12 0.049 0.268 0.33 0.260 2
泵房 中 0.103 格栅 Σ 3.82 管线设有闸阀，进口和出口， 90o弯头.等径丁字管，局部阻力系数分别为0.06，1.0，。 1.0，1.05，局部阻力损失用公式计算
2.4.3 高程确定
1.设计水面标高
根据设计资料，总排水口河底标高150.09m，最高洪峰水位151.03m。
而污水厂厂内的自然地面标高153.12m，高于最高洪峰水位2.09m。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。
2.各处理构筑物的高程确定 各构筑物标高参照附图高程图。 参考文献：
[1]《排水工程》下册（第四版），张自杰.北京：中国建筑工业出版社，1999 出版社，2006
[3]《给水排水设计手册》第5册（城市排水），北京市市政设计院主编.北京：中国建筑工业出版社，1985
[4]《水处理构筑物设计计算》，尹士君、李亚峰.北京：化学工业出版社，2004.3 [5]《给水排水工程专业工艺设计》，南国英、张志刚.北京：化学工业出版社，2004.7 [6] 姜乃昌主编.水泵及水泵站.第四版.北京：中国建筑工业出版社，1998
目录
1 设计说明书 .............................................................................................................................................................. 2 1.1 工程概况 ........................................................................................................................................................... 2
1.1.1设计依据 ................................................................................................................................................... 2 1.1.2设计规模 ................................................................................................................................................... 2 1.1.3设计水质 ................................................................................................................................................... 2 1.2 污水处理厂工业设计 ....................................................................................................................................... 2 1.2.1工业流程选择与布置 ............................................................................................................................... 2 1.2.2处理构筑物设计 ....................................................................................................................................... 3 1.2.3 污泥处理设计 .......................................................................................................................................... 7 1.2.4 污水处理厂的总体布置 .......................................................................................................................... 7
2 设计计算书 .............................................................................................................................................................. 9 2.1 水量计算 ........................................................................................................................................................... 9 2.2 处理构筑物设计计算 ....................................................................................................................................... 9
2.2.1 格栅 .......................................................................................................................................................... 9 2.2.1.1泵前中格栅 ..........................................................................................................................................................9 2.2.1.2泵后细格栅 ........................................................................................................................................................ 10
2.2.2提升泵房设计计算 ................................................................................................................................. 11 2.2.3沉砂池 ..................................................................................................................................................... 11 2.2.3.1设计参数 ............................................................................................................................................................ 11 2.2.3.2设计计算 ............................................................................................................................................................ 12 2.2.4.1计量堰尺寸设计 ................................................................................................................................................ 13 2.2.4.2上游设计 ............................................................................................................................................................ 13 2.2.4.3下游设计 ............................................................................................................................................................ 13 2.2.5 SBR反应池 ............................................................................................................................................. 13 2.2.5.1运行周期 ............................................................................................................................................................ 14 2.2.5.2曝气池体积V ..................................................................................................................................................... 14 2.2.5.3复核滗水高度h1 ............................................................................................................................................... 15 2.2.5.4复核污泥负荷 .................................................................................................................................................... 15 2.2.5.5剩余污泥产量 .................................................................................................................................................... 15 2.2.5.6复核出水 ............................................................................................................................................................ 16 2.2.5.7复核出水NH3-N ................................................................................................................................................. 16 2.2.5.8设计需氧量 ........................................................................................................................................................ 17 2.2.5.9标准需氧量 ........................................................................................................................................................ 18 2.2.5.10曝气池的布置 .................................................................................................................................................. 19 2.2.5.11鼓风曝气设施 .................................................................................................................................................. 19 2.2.6消毒池 ..................................................................................................................................................... 20 2.3污泥处理系统 ................................................................................................................................................. 21 2.3.1集泥井 ..................................................................................................................................................... 21 2.3.2污泥浓缩池 ............................................................................................................................................. 22 2.3.3污泥贮柜 ................................................................................................................................................. 23 2.3.4污泥脱水机房 ......................................................................................................................................... 23
2.4 污水处理厂平面布置与高程布置 ................................................................................................................. 23
2.4.1平面布置 ................................................................................................................................................. 23 2.4.2水头损失计算 ......................................................................................................................................... 24 2.4.3 高程确定 ................................................................................................................................................ 25
