污水处理厂的设计方案 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
污水处理厂的设计方案
一、工程概述
城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段，即初步设计和施工图设计。城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建（构）筑物等。
1、设计资料的收集与调查
（1）建设单位的设计任务书
包括设计规模（处理水量）、处理程度要求、占地要求、投资情况等。
（2）收集相关资料
包括原水水质资料、当地气象资料（温度、风向、日照情况等）、水文地质资料（地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等）、地形资料、城市规划情况等。
（3）必要的现场调查
当缺乏某些重要的设计资料时，则现场的调查是必需的。
2、厂址选择
城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。
二、处理流程选择：
污水处理厂的工艺流程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，以满足污水处理的要求。
1、污水处理流程的选择原则：
经济节省性原则；
运行可靠性原则；
技术先进性原则。
2、应考虑的其他一些重要因素：
充分考虑业主的需求；
考虑实际操作管理人员的水平。
本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高，可达90%~95%，稳定性较强，系统启动时间短，一般为2~4周，很少产生臭气，不产生沼气，对污水的碱度要求低。
污水处理工艺流程图如下：
平面图:
三、污水处理工程设计计算：
（一）、设计水量，水质及处理程度：
平均流量：5万吨/天，变化系数；
进水：COD：400 mg/L，BOD：300 mg/L，SS：350 mg/L；
出水：COD： 60 mg/L，BOD： 20 mg/L，SS： 20 mg/L；
处理程度计算：COD：（400-60）/400=85% ；
BOD：（300-20）/300=% ；
SS：（350-20）/350=% 。
（二）、格栅及其设计：
格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。
设计中取二组格栅，N=2组，安装角度α=60°
Q 设计水量=平均流量×变化系数= m3/s
2、格栅槽宽度：
B=S(n－1)+bn
式中： B——格栅槽宽度（m）；S——每根格栅条的宽度（m）。
设计中取S=，则计算得B=。
3、进水渠道渐宽部分的长度：
4、出水渠道渐窄部分的长度：
5、通过格栅的水头损失：
6、栅后明渠的总高度：
H=h+h1+h2
式中： H——栅后明渠的总高度(m)；h2——明渠超高（m），一般采用
设计中取h2 =，得到H=。
7、栅槽总长度：
8、每日栅渣量计算：
采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。
9、进水与出水渠道：
城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1 =，进水水深h1=h=，出水渠道B2=B1=，出水水深h2=h1=。
（三）、沉砂池及其设计：
沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。
沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气式沉砂池，涡流式沉砂池。
设计中采用曝气沉砂池，沉砂池设2组，N=2组，每组设计流量s
1、沉砂池有效容积：
式中： V——沉砂池有效容积（m3）;
Q——设计流量（m3/s）；
t——停留时间（min），一般采用1-3min。
设计中取t=2min，Q=s，得到V=。
出水堰后自由跌落，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=，出水槽水深h2=，水流流速v2=s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管。管径DN2=800mm，管内流速v2=s，水力坡度i=‰。
12、排砂装置：
采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=200mm。
（四）、初沉池及其设计：
初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。
初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。
设计中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。
沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量Q=s。
10、沉淀池总高度：
H=h1+h2+h3+h4
式中：h1——沉淀池超高（m），一般采用；
h3——缓冲层高度（m），一般采用；
h4——污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。
设计中取h1=，h3=，得h4=，得到H=。
15、出水渠道：
沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。
式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般采用v3≥s；
