本科生毕业设计
（2010）届
设计题目：
南方某市A/O工艺污水处理厂设计
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指导老师姓名及职称：
题目：南方某市A/O工艺污水处理厂设计
内容摘要：近年来，随着经济不断发展，城市规模的扩大，水污染问题日益突出。水质恶化以及水量的减少，不仅严重影响人们的健康和生活，也限制了当地的经济发展。建设污水处理厂，对防治当地水污染起着非常重要的作用。
本设计主要任务是根据设计任务书中的原始数据和资料，完成对该污水处理厂的设计和计算，并根据计算所得数据绘制相应的平面、高程图。另外，对该污水处理厂内的主要构筑物，应绘制平剖面图。
该污水处理厂设计日处理水量53760立方米。原污水中含氮量较高，经过对各种工艺的优缺点的比较，选用A/O工艺。其特点是工艺流程简单、投资费用较低、沉淀效果好。适用于大中型城市污水处理厂。
关键词：水污染；污水处理；A/O工艺
目录
目录.............................................................................................................................2-4
内容摘要 (1)
1. 设计概述 (5)
1.1 设计依据及设计任务 (5)
1.1.1设计题目 (5)
1.1.2设计（研究）内容和要求 (5)
1.1.3设计原始资料 (5)
1.1.4设计任务安排 (6)
1.2设计水量 (6)
1.2.1污水来源及状况 (7)
1.2.2 污水量的计算 (8)
1.3 设计水质 (8)
1.3.1 生活污水水质 (8)
1.3.2 工业污水水质 (8)
1.3.3混合污水水质.................................................................... .. . (9)
1.3.4排水水质 (10)
1.4 设计当量人数 (10)
1.4.1 SS 当量人口 (10)
1.4.2 BOD当量人口 (10)
2.城市污水处理方案的确定 (10)
2.1确定污水处理方式的原则 (11)
2.2污水处理工艺的简介 (11)
2.3污水处理工艺流程示意图 (11)
2.4 主要构筑物的选择 (12)
2.4.1 污水处理构筑物的选择 (13)
2.4.2 污泥处理构筑物的选择 (13)
3. 污水处理系统的设计 (13)
3.1进水观察井 (14)
3.2格栅 (15)
3.2.1粗格栅的设计 (17)
3.2.2细格栅的设计 (20)
3.3 污水提升泵房的设计 (20)
3.3.1 选泵 (21)
3.3.2 集水池 (22)
3.3.3 潜水泵的布置 (22)
3.3.4 泵房高度的确定 (22)
3.3.5 泵房附属设施 (23)
3.3.6泵房值班室、控制室及配电间 (23)
3.3.7单管出水井的设计 (23)
3.4曝气沉砂池设计 (23)
3.4.1曝气沉砂池参数 (24)
3.4.2曝气沉砂池计算 (25)
3.5 A/O工艺的设计 (25)
3.5.1 A/O工艺 (25)
3.5.2 A/O工艺流程 (26)
3.5.3 结构特点 (26)
3.5.4A/O工艺设计规定.............................. .. .. (26)
3.5.5A/O工艺氧化沟的计算 (32)
3.5.6 A/O池进出水设计..................... .. . (33)
3.6 二沉池的设计 (33)
3.6.1设计要求及参数 (33)
3.6.2设计计算 (33)
3.7 紫外线消毒 (37)
3.7.1 设计参数 (37)
3.7.2 设计计算 (37)
3.8 巴氏计量槽设计 (38)
3.8.1设计参数 (38)
3.8.2设计计算 (39)
4.污泥处理系统的设计 (41)
4.1浓缩池的设计 (41)
4.1.1设计参数及设计要求 (41)
4.1.2 设计计算 (42)
4.2 污泥回流泵房 (45)
4.3 污泥脱水机房 (45)
4.3.1 设计依据 (45)
4.3.2 设计参数 (45)
5. 污水处理厂的布置 (46)
5.1污水处理厂平面布置 (46)
5.1.1平面布置原则 (46)
5.1.2平面布置 (47)
5.2污水处理厂高程布置 (49)
5.2.1高程布置原则 (49)
5.2.2构筑物高程计算 (49)
5.2.3 污水处理构筑物高程计算 (49)
5.2.4 污泥处理构筑物高程计算 (53)
参考献............................................................ ......................................................56-58 Abstract.. (59)
致谢 (60)
1.设计概述
1.1 设计依据及设计任务
1.1.1设计题目：
南方某市A/O工艺污水处理厂设计
1.1.2设计（研究）内容和要求：（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）
1、完成一套完整的设计计算说明书。
说明书应包括：污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图）；厂区总平面布置说明等。
2、绘制图纸不得少于5张，此外其组成还应满足下列要求：
（1）污水处理厂工艺总平面布置图1张，包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、污水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。
（2）污水处理厂污水和污泥，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。
（3）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图2～3张。
1.1.3设计原始资料：
一、排水体制：完全分流制
二、污水量
1.城市设计人口15万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。
2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30％计。
3.工业污水量为 15000米3／平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。
＝ 1.2 ，总变化系数Kz＝ 1.4 。4.城市混合污水变化系数：日变化系数K
日
三、水质：
1.当地环保局监测工业废水的水质为：
BOD
＝ 228 mg/L COD＝ 470mg/L SS＝235 mg/L
5
-N= 25 mg/L TP＝4.0 mg/L
TN＝ 42mg/L NH
3
PH＝7～8
2.城市生活污水水质：
COD＝410 mg/L NH
3
-N= 30 mg/L TN＝40mg/L TP＝3.5 mg/L 3.混合污水：
（1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；
（2）大肠杆菌数：超标；
（3）冬季污水平均温度18℃，夏季污水平均温度28℃。
四、出水水质
1、城市污水经处理后就近排入水体。污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水。
2、水质控制为：
COD
Cr ≤60mg/L SS≤20mg/L BOD
5
≤20mg/L
TN＝15mg/L NH
3
-N=8mg/L TP≤1mg/L
五、气象资料
l、气温：年平均19℃，冬季平均气温8℃，夏季平均气温29.8℃，最高38.5℃，最低-4.9℃。
2、风向风速：该地区属中亚热带湿润季风气候，全年风向以偏北风为主，平均风速为2.2～2.7m/s。
3、降水量：年平均降雨量1900mm，全年雨量集中在
4、
5、
6、7月，占全年总降雨的40％。
六、水体资料
污水厂二级处理出水排入水体，河底标高150.2m，漓江多年平均流量为132. 6m3/s，平均水深2.5 m。
七、污水处理厂厂区地坪设计标高为157.5m。
八、污水处理厂进水干管数据
管内底标高151.9m，管径1200mm 充满度0.75m
1.2设计水量
1.2.1污水来源及状况
城市设计人口 15 万人
城市公共建筑物污水量0.54×1043
m/ d.
工业平均排水量 1.5×104
3 m / d ；
城市混合污水变化系数：日变化系数 1.2
K =日，总变化系数
1.4
K =Z 。
1.2.2 污水量的计算
(1)生活平均日污水量（据人口数计算）
1p l Q N q α=??
式中：
1
p Q ——居住区生活污水设计流量，3 m / d ；
N ——设计人口数，人；
l q ——居住区居民生活用水量定额/L cap d ?设计取140/l q L cap d =? α——污水排放系数；本设计取α=0.875 则有：
1p l Q N q α=??=4340.875151014010 1.810-????=?3 m / d (2)城市公共建筑水量：(按城市生活污水量的30％计） p2Q =0.54×4103 m / d
(3)工业污水量（包括厂区生活与淋浴用水） p3Q = 1.5×4103 m / d ； (4)平均日混合污水量
44443p1p2p3Q=Q +Q +Q =1.810+0.5410+1.510 = 3.8410m /d.???? (5)城市混合污水总变化系数： 日变化系数取： 1.2K =日 总变化系数取：
1.4
K =Z
表 1-1 设计水量表
项目 设计用水量
3/m d
3/m h
/L s
平均日水量
38400
1600
444.4
最大日水量 46080 1920 533.3 最大日最大时水量
53760
2240
621.2
1.3 设计水质 1.3.1 生活污水水质：
COD ＝410 mg/L NH 3-N= 30 mg/L TN ＝40 mg/L TP ＝3.5 mg/L 1. BOD 5 的计算：
51000s
a BOD q α
=
式中：
s
a ——每人每天排放的BOD 5 ，经查阅本设计取
()
30/g d ?人 q ——每人每天排放污水的升数，经查阅本设计取()
140/L d ?人
则有 BOD 5 =245mg/l 2.SS 的计算：
SS=1000×40/140x0.875=326.5mg/l 1.3.2 工业污水水质
BOD 5＝ 228mg/L COD ＝470 mg/L SS ＝235 mg/L TN ＝ 42 mg/L NH 3-N= 25 mg/L TP ＝4.0 mg/L PH ＝7～8
1.3.3混合污水水质：
A q+
B Q
=
A+B
??平均水质
式中：
A ——为生活污水单项平行值
B ——为工业污水单项平行值 q ——为生活污水量 Q ——为工业污水量 计算：
3333
1800010410+1500010470
COD=
=433.93mg/L 1800010+1500010??????
333
3
1800010326.5+1500010235
SS=
=290.0mg/L 1800010+1500010
??????
333
3
1800010 3.5+1500010 4.0
TP=
=3.7mg/L 1800010+1500010
??????
33333
180001030+150001025
NH -N=
=28mg/L 1800010+1500010??????
333
3
1800010245+1500010228
BOD=
=238.2mg/L 1800010+1500010
??????
3333
180001040+150001042
TN=
=40.8mg/L 1800010+1500010??????
1.3.4排水水质
城市污水经处理后，就近排入水体。污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B 标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：
COD Cr ≤60mg/L SS ≤20mg/L BOD 5≤20mg/L TN ＝15/L NH 3-N=8mg/L TP ≤1mg/L 结合排放水要求和出水水质，计算去除率，如表1—2 所示：
00
100%
e
C C E C -=
?
式中： 0C ——进水物质浓度；
e
C ——出水物质浓度
表 1-2 水质去除率计算
序号 基本控制项目
一级B 标准 进水水质 去除率 1 COD
60 433.93 86% 2 BOD
20 238.2 91.6%
3
SS 20
290.0
96.6%
4 TN
15 40.8 63.2% 5 TP
1 3.7 54% 6 NH 3-N
(8) 28.0 71.4% 7 PH
6~9
7~8
1.4 设计当量人口数 当量人口数：s
C Q N a ?=
式中:
N ——当量人口数，人；
C ——混合污水中 5BO
D 或SS 浓度，/mg L ； Q ——混合污水量，3/m d ；
s a ——每人每天排放的 5BOD 或SS 的克数，()/g d ?人； 由《给水排水设计手册（第五册）》第246页查知： 按 SS 计时，()35~50/s a g d =?人； 按 BOD 5计时， ()20~35/s a g d =?人。 1.4.1 SS 当量人口
取 ()40/s a g d =?人, C=290mg/l 则 4SS N =27.8410?（人） 1.4.2 BOD 当量人口
取 ()30/s a mg d =?人,C=238.2mg/l 则 4BOD N =30.4910?（人）
2.城市污水处理方案的确定
2.1确定污水处理方式的原则
影响物水处理方式与处理的相关状况如;处理水量、排放标准、原水水质、建设投资、运 行成本、处理效果及稳定性，工程应用状况、维护管理是否简单
方便以及能否与深度处理组合等因素相关。具体污水方式确定的原则[1]见表2-1。
表2-1污水处理方式的原则
2.2污水处理工艺的简介
根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达准，根据以上的分析和综合，并且结合当地的经济状况，故本设计所选择的工艺为A/O 工艺。
A/O 工艺特点[2]:反硝化产生碱度补充硝化反应之需，可以补偿硝化反应碱度的50%左右；可以利用污水中有机碳源；反硝化菌对碳源利用更加广泛，及包括难降解的有机物；可以有效控制污泥膨胀；工艺流程简单，基建费用和运行费用较低，脱氮率在70%左右但出水中仍有部分硝酸盐，在二次沉淀池终会造成反硝化反应污泥上浮。 2.3污水处理工艺流程示意图
污水→进水观察井→粗格栅→ 污水提升泵房→细格栅→ 沉砂池 ↓
回流污泥 → 氧化沟 ↑ ↓ 脱水车间←浓缩池 ←剩余污泥← 回流泵房← 二沉池 ↓ ↓ 泥饼 紫外消毒出水
图2-1污水净化厂流程图
2.4 主要构筑物的选择
原则序号 具体原则内容
1 出水水质稳定、可靠、卫生安全；
2 抗水质、水量变化能力强；
3 污泥处理与处置简单；
4 建筑管理和维护费低；
5 维护管理简单方便；
6
必须时可与深度处理工艺进行组合。
2.4.1 污水处理构筑物的选择
1．格栅
格栅主要是为了截留较大的悬浮物及漂浮物，减轻后续处理构筑物的处理负荷。清除截留污物的方法有两种：人工清除和机械清除。大型污水处理厂，一般用机械清除截留物。
本设计确定采用两道格栅，50mm 的粗格栅和10mm的细格栅。
2．进水观察井
进水观察井于厂区进水管和粗格栅间之间。
3．污水泵房
根据污水处理规模及相关情况选泵；污水泵站建设根据泵站规模大小、地质水文条件、地形及施工方案、管理水平、环境要求等。
本工程设计确定采用与粗格栅合建的潜水泵房。
4．沉砂池[3]
沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。
A.竖流沉砂池排砂方便，效果好，构造简单工作稳定。池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。
B.平流沉砂池沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。
C.曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。
D.旋流沉砂池（钟式沉砂池）占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。
基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用曝气沉砂池。
5．二沉池[4]
由于本设计主要构筑物采用A/O工艺，可不设初沉池。二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于去除活性污泥或腐殖污泥。二沉池有平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池、斜板（管）沉淀池。
综合比较，四种沉淀池的优缺点，结合本设计的具体资料要求，本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。
6．A/O池
本设计结合设计初始数据和经济情况及污水厂所在地气候条件，采用A/O型工艺。
7．消毒
污水处理厂一般消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等四种，比较其优缺点本设计采用紫外线消毒。
2.4.2 污泥处理构筑物的选择
1．污泥浓缩[5]
浓缩池有重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池由运行方式分间歇式或连续式重力浓缩池。浮选浓缩池用于浓缩活性污泥及生物滤池等较轻型污泥，贮泥能力小运行费用较高。重力浓缩池适用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，动力消耗小运行费用低。
综合比较，本设计采用连续式重力浓缩池。
2．污泥脱水
污泥脱水的方法：机械脱水、自然干化和污泥烧干、焚烧等。
本设计综合各种方法后采用带式压滤机的机械脱水。
3.污水处理系统的设计
3.1进水观察井
污水处理若出现故障时，为了维修故障构筑物，保护所有构筑物，在进入格栅井前设置进水观察井。
1、进水观察井的作用：
汇集各种来水并改变进水方向，确保进水的稳定性。
2、进水观察井前设跨越管，跨越管的作用：
当污水厂出现故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管要略大，取为 1400mm 3、进水观察井设计要求如下[6]：
设在污水处理前，在具体构筑物粗格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形；
井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。 4、考虑施工方便以及水力条件具体设计要求：
进水观察井尺寸取35m ?、井深 8m 、井内水深1.5m ；
进水观察井井底标高为149.5m ，进水观察井水面标高为151.5m ， 超越管位于进水管顶 1.2m 处，即超越管管底标高为 155.70m 。
采用 ZMQF 型明杆式铸铁方井门：尺寸为2 4.2 4.88L D m ?=?225kg =重量 启闭机的选择
根据启闭力在《给水排水手册》第11册P705-706上查得采用LQD 型启闭机。 LQD 型启闭机尺寸为0.340.34A B m m ?=? =248kg 起重 LQD 型启闭机是手、电两用螺杆式启闭机。 5、污水厂进水管设计 1.设计依据：
(1)进水流速在0.9 1.1/m s -； (2)进水管管材为钢筋混凝土管； (3)进水管按非满流设计，n=0.014。 2.设计计算
(1)取进水管径为D=1200mm ，流速v=1.00 m/s ，设计坡度 I=0.5%。 (2)已知最大日污水量3max Q =612.2m /s ；
(3)初定充满度h/D=0.75，则有效水深h=12000.75=900mm ?； (4)已知管内底标高为154.9m ，则水面标高为：155.8m ； (5)管顶标高为：154.9+1.2=156.1m ；
(6)进水管水面距地面距离： 160.5-155.8=4.7m 。 3.2格栅 格栅设计要求[7]
(1)污水处理系统前格栅条间隙应符合a 、人工清除25—40mm,b 、机械清除16—
25mm,c 、最大间隙40mm ；
(2)(2)水泵前格栅间隙不大于25mm,污水处理前可不再设置格栅； (3)粗格栅间隙一般采用 50—150mm ，细格栅采用3—10mm ；
(4) 过栅流速一般采用0.6—1.0m/s ；格栅前渠道水流速度一般采用0.4—0.9 m/s ；
(5) 格栅倾角一般采用 45 —75?；
(6) 通过格栅的水头损失一般采用 0.08—0.15m/s ； (7) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m ；
(8) 工作台正面过道宽度：人工清除，不小于 1.2m ；机械清除，不小于 1.5m ； (9) 机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施； (10) 格栅间应安设调运设备，以进行检修、栅渣的日常清除。 3.2.1 粗格栅的设计 1.粗格栅设计参数： (1)栅前水深 ：h=0.6m ； (2)过栅流速：v=1m/s ； (3)格栅间隙：b 粗=40mm ； (4)栅条宽度 10s mm =； (5)格栅安装倾角α=60°。 2.粗格栅的设计计算[8] (1)栅条间隙数：
1/2
max Q (sin )n =
bhv
α粗
式中：
n 粗——粗格栅间隙数
max Q ——最大设计流量，0.623m /s ； b 粗——栅条间隙，取 40mm ，即 0.04m ； h ——栅前水深，取0.6m ；
v ——过栅流速，取1m/s ； α——格栅倾角，取 60ｏ。 1/2
0.62(sin60)n =300.040.61
??≈??粗（个）
(2)栅槽宽度
B=S(n-1)+bn
式中：
B ——栅槽宽度，m ； S ——栅条宽度，取0.02m 。
B=S(n-1)+bn=0.01(30-1)+0.0430=1.49m 1.5m ??取
(3)粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L 1
若进水渠宽1 B = 0.8m 渐宽部分展开角0
120α=，
则此进水渠道内的流速1v =0.85m/s ， 即：
11(B-B )L =
=0.97m 2tan20?
(4)粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度：
12L L =
=0.49m 2
粗格栅的过栅水头损失：
42
3
1S
v h =()sin k b 2g
βα 式中:
1 h ——细格栅水头损失
β—— 系数，当栅条断面为矩形时候为2.42 k —— 系数，一般取 k=3
4/310.021h =2.42(
)(
)sin603=0.128m/s()0.04
19.6
?????合格
(5)栅前槽总高度：
设栅前渠道超高：2h =0.3m 栅前槽高：
12 H =h+h =0.6+0.3=0.9m
(6)栅后槽总高度：
12H=h+h +h =1.028m
(7)栅槽总长度
112H L=L +0.5+1.0+
+ L tan α
式中：
L ——栅槽总长度
1L ——粗格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度； 2L ——粗格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度
3.044m L m ≈取
(8)每日栅渣量
max 186400W=Q W K 1000
?
?总
式中：
W ——每日栅渣量, m 3/d ；
1 W ——栅渣量333m /10m 污水一般为每 3 1000m 污水产30. 01--0. 1m 粗栅取0.03333m /10m ；
max 186400W=Q W K 1000
?
?总386400=0.620.03=1.15>0.2 m /d 1.41000
??
?
故采用机械清渣。由《给水排水设计手册》第5册，采用旋转式格栅除污机型号GH-1400。 3.2.2 细格栅的设计[9] 1.细格栅设计参数 (1)栅前水深： 1.2h m =；
(2)过栅流速： v=0.8m/s ； (3)格栅间隙：b 细=10mm ； (4)栅条宽度： s=6mm ； (5)格栅安装倾角：=60α?。 2.细格栅的设计计算 (1)栅条间隙数
1/2max
(sin )n =Q 2bhv
α细
式中：
n 细——细格栅间隙数； max Q ——最大设计流量，0.62m 3/s ； b 细——栅条间隙，取 6mm ，即 0.006m ；
h
—— 栅前水深，取1.2m ；
v ——过栅流速，取 0.7m/s ；
α——格栅倾角，取600
；设计用的格栅数量为2 道
1/2max
(sin )n =Q 2bhv
α细=
1/20.62(sin60)20.006 1.20.7
?????≈70（个）
(2)栅槽宽度：
B=S(n-1)+bn
式中：
B ——栅槽宽度，m ； S ——栅条宽度，取0.005m 。 经过计算得，B=0.765m 1.2m ，取
(3)细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 1L ：
若进水渠宽1B =0.65m ，渐宽部分展开角0
20α=，
则此进水渠道内的流速1V =0.77m/s ，
即：
11B-B L =
0.78m 2tan20?
≈
(4)细格栅与曝气沉砂池连接处渐窄部分长度L 2
12L L =
=0.39m 2
(5) 细格栅的过栅水头损失：
42
3
1S
v h =()sin k b 2g
βα
式中：
h 1——细格栅水头损失，m ；
β——系数，当栅条断面为矩形时取 2.42m ； k ——系数，一般取 k=3
4/3
210.0050.7h =2.42sin603=0.123m 0.0062g
??
??
??? ?
??
(6)栅前槽总高度
取栅前渠道超高：2h =1.5m 栅前槽高：12H =h+h =2.7m (7)栅后槽总高度：
12H=h+h +h =2.823m
(8)栅槽总长度：
112H L=L +0.5+1.0+
+ L tan
α
式中：
L ——栅槽总长度 1L ——细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度；
2
L ——细格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度
L=2.74m 4.5m ，取
(9)每日栅渣量
污水处理工艺流程图 污水进入厂区先通过截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入粗格栅（打捞较大的渣滓）到污水泵（提升污水的高度）到细格栅（打捞较小的渣滓）到沉沙池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后出水 生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 污水处理 sewage treatment.wastewater treatment 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等. 现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理. 一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理. 二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准. 三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等. 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理.三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用. 各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关. 2.沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨损,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池. 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统. 3.初次沉淀池 初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设
A/O工艺设计参数 ①水力停留时间：硝化不小于5～6h；反硝化不大于2h，A段:O段=1:3 ②污泥回流比：50～100% ③混合液回流比：300～400% ④反硝化段碳/氮比：BOD 5 /TN>4，理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOx--N ⑤硝化段的TKN/MLSS负荷率（单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮）：<0.05KgTKN/KgMLSS·d ⑥硝化段污泥负荷率：BOD/MLSS<0.18KgBOD 5 /KgMLSS·d ⑦混合液浓度x=3000～4000mg/L（MLSS） ⑧溶解氧：A段DO<0.2～0.5mg/L O段DO>2～4mg/L ⑨pH值：A段pH =6.5～7.5 O段pH =7.0～8.0 ⑩水温：硝化20～30℃ 反硝化20～30℃ ⑾ 碱度：硝化反应氧化1gNH 4+-N需氧4.57g，消耗碱度7.1g（以CaCO 3 计）。 反硝化反应还原1gNO 3 --N将放出2.6g氧， 生成3.75g碱度（以CaCO 3 计） ⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量 (KgO 2 /h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧，而微生物自身代谢也需消耗溶解氧，所以Ro应包括这三部分。 Ro=a’QSr+b’VX+4.6Nr a’─平均转化 1Kg的BOD的需氧量KgO 2 /KgBOD b’─微生物（以VSS 计）自身氧化（代谢）所需氧量KgO 2 /Kg VSS·d。
上式也可变换为： Ro/VX=a’·QSr/VX+b’ 或 Ro/QSr=a’+b’·VX/QSr Sr─所去除BOD的量（Kg） Ro/VX─氧的比耗速度，即每公斤活性污泥（VSS）平均每天的耗氧量KgO 2 /KgVSS·d Ro/QSr─比需氧量，即去除1KgBOD 的需氧量KgO 2 /KgBOD 由此可用以上两方程运用图解法求得a’ b’ Nr—被硝化的氨量kd/d 4.6—1kgNH 3－N转化成NO 3 -所需的氧 量（KgO 2 ） 几种类型污水的a’ b’值 ⒀供氧量─单位时间内供给曝气池的氧量，因为充氧与水温、气压、水深等因素有关，所以氧转移系数应作修正。 ⅰ.理论供氧量 1.温度的影响 KLa(θ)=K L(20)×1.024Q-20 θ─实际温度 2.分压力对Cs的影响（ρ压力修正系数） ρ=所在地区实际压力（Pa）/101325（Pa） =实际Cs值/标准大气压下Cs值
污水处理厂工艺流程 污水进入厂区先通过1.截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入2.粗格栅（打捞较大的渣滓）到3.污水泵（提升污水的高度）到4.细格栅（打捞较小的渣滓）到5.沉沙池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）到6.生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入7.终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入8.D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线9.消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后10.出水 生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 污水处理sewage treatment.wastewater treatment 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等. 现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理. 一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理. 二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准. 三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等. 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理. 三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用. 各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关. 2.沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨损,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池. 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统. 3.初次沉淀池 初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑
目录 设计任务书 2 第一章环境条件 4 第二章设计说明书 5 第三章污水厂工艺设计及计算 7 第一节格栅 7 第二节推流式曝气池 9 第三节沉淀池 11 第四节混凝絮凝池 14 第五节气浮池 15 第六节污泥浓缩池 17 第七节脱水机房 19 第八节其他 19 第四章水头损失 21 第五章总结与参考文献 22
设计任务书 1 设计任务： 某化工区2.5万m3/d污水处理厂设计 2 任务的提出及目的，要求： 2.1 任务的提出及目的： 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。 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，高程图，工艺流程图。 2.2 要求： 2.2.1 方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准 2.2.2 所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确 2.2.3 全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境。 2.2.4 构筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地，一般情况下，构筑物外墙距道路边不小于6米。 2.2.5 厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡，减少工程造价，同时满足防洪排涝要求。 2.2.6 水力高程设计一般考虑一次提升，利用重力依次流经各个构筑物，配水管的设计需优化，以尽量减少水头损失，节约运行费用， 2.2.7 设计中应该避免磷的再次产生，一般不主张采用重力浓缩池，而是采用机械浓缩脱水的方式，随时将排出的污泥进行处理。 2.2.8 所选设备质优、可靠、易于操作。并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造。 2.2.7 附有平面图，高程图各一份。 3 设计基础资料： 该区为A市重要的工业及化工区，化工业门类比较齐全，主要为石油化工类，并规模较大，具有的化工厂目前为十多家，每天排出生活污水量8000m3左右，工业废水量为18000m3，污水BOD、COD、SS、酸、碱、硫化物、石油、苯等浓度较高，若未经处理处理直接排海，将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，必须建设一座污水处理厂。 3.1 水量 最大时水量：1042m3/h 总设计规模为25000m3/d。(远期设计规模为：100000 m3/d)
A1/0生物脱氮工艺 一、设计资料 设计处理能力为日处理废水量为30000m3 废水水质如下： PH 值7.0~7.5 水温14~25 °C BOD5=160mg/L VSS=126mg/L(VSS/TSS=0.7) TN=40mg/L NH3-N=30mg/L 根据要求：出水水质如下： BOD5=20mg/L TSS=20mg/L TN 15mg/L NH3-N 8mg/L 根据环保部门要求，废水处理站投产运行后排废水应达到国家标准 《污水综合排放标准》GB8978-1996中规定的二级现有”标准，即COD 120mg/l BOD 30 mg/l NH -N<20 mg/l PH=6-9 SS<30 mg/l 二、污水处理工艺方案的确定 城市污水用沉淀法处理一般只能去除约25~30%的BOD5,污水中的胶体和溶解性有机物不能利用沉淀方法去除，化学方法由于药剂费用很高而且化学混凝去除溶解性有机物的效果不好而不宜采用。采用生物处理法是去除废水中有机物的最经济最有效的选择。 废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等四种形态存在。生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。其中有机氮占 生活污水含氮量的40%~60%氨氮占50%~60%亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0%~5%。废水生物脱氮的基本原理是在传统二级生物处理中，将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，而达到从废
水中脱氮的目的。 废水的生物脱氮处理过程，实际上是将氮在自然界中循环的基本原理应用与废水生物处理，并借助于不同微生物的共同协调作用以及合理的认为运用控制，并将生物去碳过程中转化而产生及原废水中存在的氨氮转化为氮气而从废水中脱除的过程。在废水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧（oxic）条件下，通过好氧硝化的作用，将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮；然后在缺氧（Anoxic）条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气（N2）而从废水中逸出。因而，废水的生物脱氮通常包括氨氮的硝化和亚硝酸盐氮及硝酸盐氮的反硝化两个阶段，只有当废水中的氨以亚硝酸盐氮和硝酸盐的形态存在时，仅需反硝化（脱氮）一个阶段. ?与传统的生物脱氮工艺相比，A/O脱氮工艺则有流程简短、工程造价低的优点。 该工艺与传统生物脱氮工艺相比的主要特点如下： ①流程简单，构筑物少，大大节省了基建费用； ②在原污水C/N较高（大于4）时，不需外加碳源，以原污水中的有机物为碳源，保证了充分的反硝化，降低了运行费用； ③好养池设在缺养之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除， 提高出水水质； ④缺养池在好养池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物, 可减轻好养池的有机负荷，另一方面，也可以起到生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生的碱度也可以补偿部分
第二部分 污水处理厂 一、工艺流程 典型的城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等工段，如图1。由机械处理以及生化处理构成的系统属于二级处理系统，其BOD5和SS去除率可达到9 0%～98%。处理效果介于一级和二级处理之间的一般称为强化一级处理、一级半处理或不完全二级处理，主要有高负荷生物处理法和化学法两大类，BOD5去除率可达到45%～75%。具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。为了去除特定的物质，在二级处理之后设置的处理系统属三级处理，例如化学除磷、絮凝过滤、活性炭吸附等。 机械处理工段 机械（一级）处理工段包括格栅、污水提升泵房、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械（一级）处理是所有污水处理工艺流程必备工程（尽管有时有些工艺流程省去初沉池），城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。
生化处理工段 生化处理是整个污水处理过程的核心，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如氧化沟法、SBR法、A/O法等。污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的。目前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生化处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO2）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污泥）；多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀固液分离，从净化后的污水中除去。污泥处理工段 生化处理工段的污泥，先到污泥泵房，部分污泥回流至生化处理工段，另一部分污泥（剩余污泥）用污泥泵快速输入到污泥浓缩池。污泥浓缩池浓缩一定时间后，上清液回流到污水提升泵房的集水池；浓缩后的污泥再回到另一格污泥调节池，用污泥泵提升到污泥脱水机房。污泥在脱水机房脱水后，制成泥饼外运。 格栅
目录 设计总说明................................................................................................... V General Design Introduction ........................................................................ I X 1 前言 (1) 1.1 设计背景 (1) 1.1.1 我国污水处理背景 (1) 1.1.2 哈尔滨市背景资料 (1) 1.1.3 设计资料 (1) 1.1.4 污水特征 (2) 1.2 城市污水处理厂工艺选择的原则 (2) 1.3 工艺流程及各种工艺优缺点对比 (4) 1.4 工艺流程 (8) 2 污水处理系统设计计算 (9) 2.1 格栅 (9) 2.1.1 格栅的设计 (9) 2.1.2 设计参数 (10) 2.1.3 中格栅设计计算 (10) 2.1.4 细格栅设计计算 (13) 2.2 提升泵站 (15) 2.2.1 泵站设计的原则 (15) 2.2.2 泵房形式及工艺布置 (16) 2.2.3 泵房设计计算 (16) 2.3 沉砂池 (19) 2.3.1 曝气沉砂池 (20) 2.3.2 设计参数 (20) 2.3.3 曝气沉砂池的设计计算 (20) 2.3.4 曝气沉砂池曝气计算 (24) 2.4 A/O反应池 (25) 2.4.1 构筑物简介 (25) I
2.4.2 设计说明 (25) 2.4.3 主要作用 (25) 2.4.4 设计参数 (25) 2.4.5 设计计算 (26) 2.4.6 污泥回流比及混合液回流比 (27) 2.4.7 剩余污泥量、生产污泥量 (28) 2.4.8 需氧量计算 (28) 2.4.9 供气量计算 (29) 2.4.10 鼓风微孔曝气器空气管路计算 (31) 2.6 二沉池 (31) 2.6.1 沉淀池的类型及选择 (31) 2.6.2 辐流式二沉池的设计参数 (32) 2.6.3 设计计算 (32) 2.6.4 设备选用 (34) 3 污泥处理系统设计计算 (34) 3.1 污泥浓缩池 (34) 3.1.1 设计说明 (35) 3.1.2 设计规定 (35) 3.1.3 设计参数 (36) 3.1.4 设备选型 (39) 3.2 贮泥池 (40) 3.2.1 构筑物简介 (40) 3.2.2 主要作用 (40) 3.2.3 设计参数 (40) 3.2.4 设计计算 (40) 3.2.5 设备选型 (41) 3.3 蓄水池 (41) 3.3.1 构筑物简介 (41) 3.3.2 主要作用 (41) II
污水处理工艺流程图 污水进入厂区先通过截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入粗格栅（打捞较大的渣滓）到污水泵（提升污水的高度）到细格栅（打捞较小的渣滓）到沉沙池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷）进入终沉池（排除剩余污泥和回流污泥）进入D型滤池（进一步减少SS，使出水达到国家一级标准）进入紫外线消毒（杀灭水中的大肠杆菌）然后出水 生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脱水间脱水外运 主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 污水处理 sewage treatment.wastewater treatment 为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等. 现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理. 一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理. 二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD 物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准. 三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等. 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理.三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用.
污水处理厂自控系统工艺介绍 污水处理厂位于市区或市郊，出水排入河流，水质达到国家一级排放标准。 工程采用水解－AICS处理工艺。其具体流程为：污水首先分别经过粗格栅去除粗大杂物，接着污水进入泵房及集水井，经泵提升后流经细格栅和沉砂池，然后进入水解池，。水解池出水自流入AICS进行好氧处理，出水达标提升排入河流。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 污水处理厂自控系统设计的原则 从污水处理厂的工艺流程可以看出，主要工艺AICS反应器是改进SBR的一种，需要周期运行，AICS反应器的进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电动设备支持，大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成，因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户，它的自控系统优化程度越高，整个污水处理工艺的运行费用也会越低，这也说明了自控系统在整个处理工艺中的重要性。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 为了保证污水厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，同时提高污水厂的现代化生产管理水平，在充分考虑本污水处理工艺特性的基础上，将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中，本自控系统设计遵循以下原则：先进合理、安全可靠、经济实惠、开放灵活。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
自控系统的构建 污水处理厂的自控系统是由现场仪表和执行机构、信号采集控制和人机界面（监控）设备三部分组成。自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择。本执行机构主要是根据工艺的要求由工艺专业确定，预留自控系统的接口，仪表的选择将在后面的部分进行描述。信号采集控制部分主要包括基本控制系统的选择以及系统确定后控制设备和必须通讯网络的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1、基本系统的选择 目前用于污水处理厂自控系统的基本形式主要有三种DCS系统、现场总线系统和基于PC控制的系统。从规模来看三种系统所适用的规模是不同。DCS系统和现场总线系统一般适用于控制点比较多而且厂区规模比较大的系统，基于PC的控制则用于小型而且控制点比较集中的控制系统。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 基于PC的控制系统属于高度集成的控制系统，其人机界面和信号采集控制可能都处于同一个机器内，受机器性能和容量的限制，本工程厂区比较大，控制点较多，因此采用基于PC的控制系统是不太合适的。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
AO工艺设计方案[精编版] 目录 设计总说明.................................................................................................................. V General Design Introduction ................................................................................ IX 1 前言 (1)
1.1 设计背景 (1) 1.1.1 我国污水处理背景 (1) 1.1.2 哈尔滨市背景资料 (1) 1.1.3 设计资料 (1) 1.1.4 污水特征 (1) 1.2 城市污水处理厂工艺选择的原则 (2) 1.3 工艺流程及各种工艺优缺点对比 (4) 1.4 工艺流程 (8) 2 污水处理系统设计计算 (9) 2.1 格栅 (9) 2.1.1 格栅的设计 (9) 2.1.2 设计参数 (10) 2.1.3 中格栅设计计算 (10) 2.1.4 细格栅设计计算 (13) 2.2 提升泵站 (15) 2.2.1 泵站设计的原则 (15) 2.2.2 泵房形式及工艺布置 (16) 2.2.3 泵房设计计算 (16) 2.3 沉砂池 (19) 2.3.1 曝气沉砂池 (20) 2.3.2 设计参数 (20) 2.3.3 曝气沉砂池的设计计算 (20)
2.3.4 曝气沉砂池曝气计算 (24) 2.4 A/O反应池 (25) 2.4.1 构筑物简介 (25) 2.4.2 设计说明 (25) 2.4.3 主要作用 (25) 2.4.4 设计参数 (25) 2.4.5 设计计算 (25) 2.4.6 污泥回流比及混合液回流比 (27) 2.4.7 剩余污泥量、生产污泥量 (27) 2.4.8 需氧量计算 (28) 2.4.9 供气量计算 (28) 2.4.10 鼓风微孔曝气器空气管路计算 (30) 2.6 二沉池 (31) 2.6.1 沉淀池的类型及选择 (31) 2.6.2 辐流式二沉池的设计参数 (31) 2.6.3 设计计算 (31) 2.6.4 设备选用 (33) 3 污泥处理系统设计计算 (34) 3.1 污泥浓缩池 (34) 3.1.1 设计说明 (34) 3.1.2 设计规定 (34) 3.1.3 设计参数 (35)
污水处理厂工艺 污水处理厂工艺的选择，直接关系到一个地区污水处理的效果，关系到整个地区的可持续发展和环境建设。处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合。而污水处理厂工艺的选择，直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此，在进行污水处理厂设计时，必须做好工艺流程的比较，以确定最佳方案。 1?污水处理级别的确定 选择污水处理工艺流程时首先应按受纳水体的性质确定出水水质要求，并依此确定处理级别，排水应达到国家 排放标准(GB8978- 1996)。设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇必须建设二级污水处理设施；受纳水体为封闭或半封闭水体时，为防治富营养化，城市污水应进行二级强化处理，增强除磷脱氮的效果；非重点流域和非水源保护区的建制镇，根据当地的经济条件和水污染控制要求，可先行一级强化处理，分期实现二级处 理。 2. 工艺流程选择应考虑的因素 2.1技术因素 处理规模；进水水质特性，重点考虑有机物负荷、氮磷含量；出水水质要求，重点考虑对氮磷的要求以及回用 要求；各种污染物的去除率；气候等自然条件，北方地区应考虑低温条件下稳定运行；污泥的特性和用途。 2.1经济因素 批准的占地面积，征地价格；基建投资；运行成本；自动化水平，操作难易程度，当地运行管理能力。 3. 工艺流程选择的原则 保证出水水质达到要求；处理效果稳定，技术成熟可靠、先进适用；降低基建投资和运行费用，节省电耗；减 小占地面积；运行管理方便，运转灵活；污泥需达到稳定；适应当地的具体情况；可积极稳妥地选用污水处理新技术。 4. 处理工艺 4.1 一级强化处理工艺 一级强化处理，应根据城市污水处理设施建设的规划要求和建设规模，选用物化强化处理法、水解好氧法前段 AB法前段工艺、工艺、高负荷活性污泥法等技术。
其中用到的公式 例题2．A 2/O 工艺的设计 1.1A 2/O 工艺说明 根据处理要求，我们需计算二级处理进水碳氮比值和总磷与生化需氧量的比值，来判断A 2/O 工艺是否适合本污水处理方案。 1.设计流量：Q ＝54000m3/d=2250m3/h 原污水水质：COD ＝330mg/LBOD ＝200mg/L SS ＝260mg/LTN ＝25mg/L TP ＝5mg/L 一级处理出水水质：COD ＝330×（1－20%）＝264mg/L BOD ＝200×（1－10%）＝180mg/L SS ＝260×（1－50%）＝130mg/L 二级处理出水水质：BOD ＝10mg/LSS ＝10mg/L NH3-N ＝5mg/LTP ≤1mg/L TN ＝15mg/LCOD=50mg/L 其中： 2.1325330＝＝TN COD ＞8025.02005 =＝BOD TP ＜0.06 符合A 2/O 工艺要求，故可用此法。 1.2A 2/O 工艺设计参数 BOD5污泥负荷N ＝0.15KgBOD5/(KgMLSS ?d) 好氧段DO ＝2缺氧段DO ≤0.5厌氧段DO ≤0.2 回流污泥浓度Xr ＝100001100 1000000 ＝?mg/L 污泥回流比R ＝50% 混合液悬浮固体浓度X ＝＝＋r ·1X R R 10000·5 .15 .0＝3333mg/L 混合液回流比R 内：TN 去除率yTN ＝%10025 8 25?-＝68% R 内＝ TN TN y 1y -×100%＝212.5%取R 内＝200% 1.3设计计算（污泥负荷法） 硝化池计算 （1） 硝化细菌最大比增长速率 m ax μ=0.47e 0.098（T-15） m ax μ=0.47?e 0.098?（T-15）
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污水处理厂的工艺流程 现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。 一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。 三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。 二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。 以上是污水处理厂处理工艺的基本流程，流程图见下页图一。 二．各个处理构筑物的能耗分析 1．污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。 2．沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统，多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。 3．初次沉淀池 初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池，辐流沉淀池和竖流沉淀池。 初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机，刮泥撇渣机，吸泥泵等，但由于排泥周期的影响，初沉池的能耗是比较低的。 图一城市污水处理典型流程
城市污水处理厂的工艺选择原则2）经济节能 节约工程投资是都市污水处理厂建设的重要前提。合理确定处理标准，选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能地减少占地，力求降低地基处理和土建筑价。同时，必须充分考虑节约电耗和药耗，把运行费用减至最低。关于我国现有的经济承担能力来讲，这一点尤为重要。 3）易于治理。 都市污水处理是我国的新兴行业，专业人才相对缺乏。在工艺选择过程中，必须充分考虑到我国现有的运行治理水平，尽可能做到设备简单，爱护方便，适当采纳可靠有用的自动化技术。应专门注重工艺本身对水质变化的习惯性及处理出水的稳固性。 事实上，任何一种工艺总有是有利有敝，关键在于适用性如何。在工程实践中，应该具体情形具体分析，因地制宜，综合比较，取长补短，作出较为优化的选择。 处理工艺选择注意要素： 1.原污水水质、水量 污水的水质、水量是污水处理工艺选择的原始数据。关于水质、水量变化大的污水，应选择耐冲击负荷能力强的工艺。都市污水水质、水量一样比较固定，因此关于都市污水处理厂的工艺选择时，更应该注重以下几个因素： （1）原始水质与排水标准 工艺服务于污染物治理要求，按照水质及排水标准规定，选择污染物针对性强的工艺是工艺选择的全然要求。 （2）处理水量与污水厂规模 所要处理的都市污水量越大，污水厂的规模也相应越大。污水处理工艺中，有些适合中小规模的污水厂，有些适合大型的污水厂。因此在工艺选择时，不但要注重水量的波动情形，也要注重其规模。关于污水厂规模的确定，【项目设计必备知识】中有所述及，详细划分可参阅附录1《都市污水处理工程项目建设标准》有关规定。
2.污水处理程度 污水处理程度要紧取决于污水自身状况、处理要求、受纳水体功能、水体自净能力等因素。 污水的水质特点，直截了当阻碍到污水处理程度及工艺流程选择。例如，仅进行SS、有机物的去除，主题工艺为好氧工艺差不多满足要求。如果还需要进行脱氮处理，则需要有硝化和反硝化工艺。 处理要求，往往决定了污水治理工程的处理深度。随着我国水体环境压力越来越大及国家操纵力度持续增加，污水处理要求也越来越高，排水要求越来越严。因此，具体的出水要求是工艺选择的关键因素。关于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918－2002），从2级排放标准提升到1级标准，相应的处理工艺选择会有专门大变化。 3.工程造价及运行费用 在满足污水达到排放标准的前提下，必须考虑工程建设造价和日常运行费用咨询题。对多套技术过关的污水处理工艺再做经济对比分析，选择整体造价少、占地省、日常治理简单、运行费用低的工艺。 4.污水治理设施所在区域的自然和社会条件 当地地势、气候、水文等自然条件关于工艺选择也是有阻碍。例如天气冰冷、温顺两种情形下，工艺选择时将会有所不同，冰冷地区应该采纳低温条件仍能正常运行的工艺。此外，当地的原材料、水资源、电力供应等也要作为工艺选择的因素。 本项目一为大型污水厂设计，大型都市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采纳传统活性污泥法、A/O和A2/O法，我国的北京高碑店污水厂、天津纪庄子污水厂和东郊污水厂、沈阳市北部污水厂、郑州市污水厂等都采纳这些主体工艺。 这些主体工艺对大型污水厂具有难以替代的优点： 传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营
污水处理工艺流程及指标 §1.1 污水处理工艺流程 图1 污水处理活性污泥法（treatment wastewater）工艺流程图 §1.1.1 一级处理（即物理处理） 主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求，经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准，一级处理属于二级处理的预处理。 1、污水进入厂区先通过截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入粗格栅（打捞较大的渣滓）； 2、再经过污水提升泵（提升污水的高度）提升后，经过细格栅（打捞较小的渣滓）； 3、之后进入沉砂池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）； 4、经过砂水分离的污水进入初次沉淀池。 §1.1.2 二级处理（即生化处理） 图2 生物处理方法分类
生化处理的主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD、COD、SS和以各种形式的氮或磷)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。 生物处理设备的出水进入二次沉淀池（排除剩余污泥和回流污泥，二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用），二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。 §1.1.2.1 活性污泥法 活性污泥法是当前应用最为广泛的一种生物处理技术，活性污泥就是生物絮凝体，上面栖息、生活着大量的好氧微生物，这种微生物在氧分充足的环境下，以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长，从而使废水得到净化。该方法主要用来处理低浓度的有机废水。本方法的主要设备为反应装置和提供氧气的曝气设备。 传统的活性污泥法由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、供氧装置以及回流设备等组成，基本流程如图3所示。由初沉池流出的废水与从二沉池底部流出的回流污泥混合后进入曝气池，并在曝气池充分曝气产生两个效果：①活性污泥处于悬浮状态，使废水和活性污泥充分接触；②保持曝气池好氧条件，保证好氧微生物的正常生长和繁殖。废水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使废水得到净化。二次沉淀的作用有两个：①将活性污泥与已被净化的水分离；②浓缩活性污泥，使其以较高的浓度回流到曝气池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。 图3 活性污泥法基本流程 活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等，在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 §1.1.2.2 生物膜法 生物膜法和活件污泥法一样，同属好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠
第 1 章概述 1.1 基本设计资料 1.1.1设计规模 污水设计流量：45000m3/d 流量变化系数K z=1.35 1.1.2原污水水质指标 原污水水质指标原污水水质指标原污水水质指标：BOD=180mg/L COD=410mg/L SS=200mg/L NH3-N=30mg/L 1.1.3出水水质指标 符合《城镇污水处理厂污染物排放国家二级标准》：BOD=20mg/L COD=70mg/L SS=30mg/L NH3-N=15mg/L
1.1.4气象资料 日照属暖温带半湿润季风区大陆性气候，四季分明，冬无严寒，夏无酷暑，非常潮湿，台风登陆频繁。年均气温12.7℃，年均湿度72%，无霜期223天，年平均日照2533小时，年均降水量870毫米。 日照属于东部季风区，夏季高温多雨，冬季寒冷少雨。因其濒临沿海，受海洋影响显著，相对同纬度其他内陆地区四季温差较小，因此夏冬季气温适中。 全市年平均气温13.8℃，较上年偏高1.1℃，较常年偏高1.1℃。年极端最高气温在35.8～36.1℃之间，莒县和市区分别于6月11日和7月22日出现35.8℃的高温，五莲县分别于6月11日和7月22日出现36.1℃的高温。年极端最低气温为-14.7～9.9℃之间，出现在1月21～22日。 年降水量全市平均765.4毫米，较上年偏少33.3%，较常年偏少0.4%。全市降水分布不均，五莲县年降水量最多，为857.3毫米，市区降水量最少，为661.5毫米。 年日照时数全市平均2405.0小时,较上年偏多352.0小时，较常年偏少27.9小时。以五莲县光照最为充足，年日照时数2459.1小时，莒县最少，为2262.1小时。 1.1.5厂址及场地状况 某以平原为主，污水处理厂拟用场地较为平整，占地面积20公顷。厂区地面标高10米，原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标
A1/O生物脱氮工艺 一、设计资料 设计处理能力为日处理废水量为30000m3 废水水质如下： PH值7.0~7.5 水温14~25℃BOD5=160mg/L VSS=126mg/L(VSS/TSS=0.7) TN=40mg/L NH3-N=30mg/L 根据要求：出水水质如下： BOD5=20mg/L TSS=20mg/L TN 15mg/L NH3-N 8mg/L 根据环保部门要求，废水处理站投产运行后排废水应达到国家标准《污水综合排放标准》GB8978-1996中规定的“二级现有”标准，即COD 120mg/l BOD 30 mg/l NH -N<20 mg/l PH=6-9 SS<30 mg/l 二、污水处理工艺方案的确定 城市污水用沉淀法处理一般只能去除约25~30℅的BOD5，污水中的胶体和溶解性有机物不能利用沉淀方法去除，化学方法由于药剂费用很高而且化学混凝去除溶解性有机物的效果不好而不宜采用。采用生物处理法是去除废水中有机物的最经济最有效的选择。 废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等四种形态存在。生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。其中有机氮占生活污水含氮量的40%~60%，氨氮占50%~60%，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0%~5%。废水生物脱氮的基本原理是在传统二级生物处理中，将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化
为氮气，而达到从废水中脱氮的目的。 废水的生物脱氮处理过程，实际上是将氮在自然界中循环的基本原理应用与废水生物处理，并借助于不同微生物的共同协调作用以及合理的认为运用控制，并将生物去碳过程中转化而产生及原废水中存在的氨氮转化为氮气而从废水中脱除的过程。在废水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧（oxic）条件下，通过好氧硝化的作用，将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮；然后在缺氧（Anoxic）条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气（N2）而从废水中逸出。因而，废水的生物脱氮通常包括氨氮的硝化和亚硝酸盐氮及硝酸盐氮的反硝化两个阶段，只有当废水中的氨以亚硝酸盐氮和硝酸盐的形态存在时，仅需反硝化（脱氮）一个阶段. ◆与传统的生物脱氮工艺相比，A/O脱氮工艺则有流程简短、工程造价低的优点。 该工艺与传统生物脱氮工艺相比的主要特点如下： ①流程简单，构筑物少，大大节省了基建费用； ②在原污水C/N较高（大于4）时，不需外加碳源，以原污水中的有机物为碳源，保证了充分的反硝化，降低了运行费用； ③好养池设在缺养之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高出水水质； ④缺养池在好养池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好养池的有机负荷，另一方面，也可以起到生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生的碱度也可以补偿部分