ao法生物除磷设计.doc

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1、!-重庆三峡学院毕业设计（论文）论文题目 A/O生物除磷工艺的设计专 业 化学与环境工程学院 年 级 2012 级 学生学号 201208054153 学生姓名 叶立新 指导教师 程聪 职 称 讲师 完成毕业设计（论文）时间 2016 年 5 月目录摘要I1 前言11.1 A/O工艺的提出11.2 A/O工艺技术特点22 概述32.1 工程概况32.1.1 水质分析32.1.2 厂址及地形资料32.1.3 气象及水文资料32.2 设计任务32.3 设计依据42.4 设计原则42.5 污水处理厂设计规模43 设计水量与水质53.1 设计水量53.2 设计水质53.3 去除率54 可行性方案的确定

2、74.1 城市污水处理概况74.2 方案确定原则74.3 常用城市污水生物处理技术74.4 综合分析104.5 工艺流程105 主要构筑物的选择115.1 中格栅115.2 泵房115.3 细格栅125.4 平流式沉砂池125.5 调节池135.6 水解酸化池145.7 好氧池145.8 二沉池145.9 接触消毒池145.10 污泥浓缩池165.11 消化池165.12 污泥脱水166 污水一级处理构筑物设计计算176.1 泵前中格栅176.2 污水提升泵房196.3 泵后细格栅196.4 平流式沉砂池226.5 初沉池247 污水二级处理构筑物设计计算277.1 A/O工艺计算277.1.

3、1 设计参数277.1.2 设计计算277.2 二沉池计算368 污泥处理构筑物设计计算398.1 污泥浓缩池398.2 贮泥池与浓缩污泥提升泵房419 平面布置和高程布置429.1 平面布置429.2 高程布置4210 结论43致谢词44参考文献45附 录46A/O生物除磷工艺设计叶立新重庆三峡学院环境与化学工程学院给排水科学与工程专业2012级 重庆万州 404100摘要： 本设计的污水日处理量为50000吨，结合城市污水的水质特征，通过对不同污水处理工艺的比较，最终选择了A/O工艺，污水处理工艺流程为：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池调节池水解酸化池好氧池二沉池接触池处理水。设计出水水质满

4、足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的一级B标准。并对主要构筑物的进行设计计算，确定其尺寸。并利用AutoCAD绘制了构筑物的工艺图、平面及高程图。关键词： 城市污水 污水处理 A/O法 1 前言随着工农业的发展和人口的增加，污水的排放量迅速增加。目前我国每年排放的污水量已超过400亿立方米，且处理率低，大量污水直接排入天然水体，造成了严重的水体污染，据统计已有超过80%的河流受到不同程度的污染。因此，加快污水处理工程的建设，提高污水处理率，保护有限的水资源，已经成为我国环境保护工作的紧迫任务。1996年的全国第四次环境保护会议强调保护环境是实施我国可持续发展的关键，

5、并将防治水污染作为全国性重点。根据预测，从2000年至2020年，我国每年新建的污水处理厂的处理能力将达300400万m3/d，而中小型污水处理厂则是城市污水处理事业的主力军。我国现有668个城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂，其中城市污水二级处理率10%左右，全国17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施。因此探索适合中小城市的经济实用的污水处理工艺，以较少的投资建成污水处理厂，以较好的管理运转污水处理厂，达到消除污染、保护环境的目的，从而实现城市可持续发展。1.1 A/O工艺的提出通过大量试验研究与机理分析，针对污水生物除磷反应机制问题，张波等人提出并验

6、证了如下理论观点13：（1）聚磷菌有效释磷水平的充分与否，并不是决定系统除磷能力的必要条件。（2）推进聚磷菌过度吸磷的本质动力与厌氧历时和厌氧环境的程度有关。在一定范围内，厌氧历时越长，厌氧的程度越充分，该动力越大。（3）聚磷菌以氧作为电子受体的聚磷生成效率显著大于以NO3-N作为电子受体的生成效率。以此为理论基础，张波等人首次提出了A/O工艺，该技术利用不同水质条件的城市污水进行了现场试验研究。与UCT、VIP等工艺相比，A/O工艺的创新点在于将缺氧环境，形成了缺氧-好氧的流程形式，从根本上解决了生物脱氮除磷系统存在的一系列问题 4。工艺内循环的存在使得部分剩余污泥实际上位经历完整的释磷、吸

7、磷过程，影响除磷效果；缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果。而实际运行经验表明，按照缺氧/好氧两段设计的脱氮工艺系统也常常表现出良好的除磷能力。对常规脱氮除磷工艺来说，在所有参与内外循环的污泥中，通常只有占总数不到一半的回流污泥经历了完整的释磷、吸磷过程，而大部分污泥实际上没有经过厌氧阶段而之直接进入缺氧和好氧环境。相应地，其所排放的剩余污泥中富磷污泥的含量实际上也只占一少部分，因而影响了系统的除磷效果。与此不同，A/O工艺允许参与回流的所有污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，故其排放的剩余污泥含磷更高，系统的除磷效果也更好，具有一种“群体效应”优势5,6

8、。在A/O工艺中，缺氧段优先得到碳源，故其脱氮能力得到明显增强。而且由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%左右，单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证。1.2 A/O工艺技术特点（1）系统优先满足微生物脱氮的碳源要求，反硝化容量充分，系统脱氮能力得到显著加强，同时也避免了回流污泥中携带的硝酸盐对厌氧池的不利影响；（2）聚磷微生物经历厌氧环境之后直接进入生化效率较高的好氧段，其在厌氧环境下形成的吸磷动力得到了更有效的利用；（3）参与循环的微生物全部经历了完整的厌氧-好氧过程，具有“群体效应”，因而显著提高了系统的氮磷脱除能力；（4）通过取消或缩短初沉池的时间，

9、改善了活性污泥的沉降性能，提高了活性污泥浓度，为硝化和反硝化同步进行提供了有利条件，系统的脱氮效率进一步提高；（5）A/O工艺延长了非曝气历时，将常规A/O工艺的污泥回流系统与混合液内循环系统合二为一，流程简捷，便于管理，节省了基建投资于运行费用。2 概述2.1 工程概况随着经济发展和环保意识的加强，城市污水处理事业不断发展，水污染控制已经引起了全世界人民的关注，目前一些城市社区没有污水处理和垃圾收集措施，直接把污水排入天然水体，而且很多中小型企业，如一些养殖场、食品加工厂，由于距工业园区远，排出的污水往往没有经过处理就直接把污水排放到天然水体，然后通过天然水体的自净把污水还原成干净的水7，随

10、着万州城区的发展污水越来越多，长江水体已经无法通过自净能力还原污水。针对这一情况，依据城市总体规划，在万州城区某城镇兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区的市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。通过物理法和二级生物法对水进行处理，然后排入长江，以减轻水体的自净负担。至2003年三峡水库蓄水以来，要求库区水质总体达到类水质标准，为此库区城市现有的生活污水必须进行深度的处理，这是确保三峡库区水体与库区生态环境安全的重要措施。万州新城区将建设成完备的各种市政设施。规划人口，近期20万人，2010年发展为25万人，生活污水标准为160L/capd，由于万州污水处理厂处理污水能力已经达到饱

11、和，在未来的几年里将无法负荷，建设新的城市污水处理厂已迫在眉睫。该污水处理厂主要解决万州某区域的生活污水问题，通过A/O工艺的生化处理，达到国家水质排放标准，减少对长江（万州段）和苎溪河水质的影响，从而使万州某城区水污染状况的到有效的改善。2.1.1 水质分析该城镇污水由市政废水、生活废水及工业废水组成，其中生活污水约占总污水量的45%-65%，实际工业废水的占有量相当小，污水中主要是可溶性有机物、氮、磷等，而且有机物的浓度不是特别高，可生化性较好，在处理时需要考虑常规的脱氮除磷8。2.1.2 厂址及地形资料该污水处理厂厂址位于万州某城镇东南部（长江下游），厂址所在地区地势比较平坦。污水处理厂

12、所在地区地面平均标高为48.2米。地震基本烈度6.5度。2.1.3 气象及水文资料某城镇位于万州境内属亚热带季风湿润带，气候四季分明，冬暖、多雾；夏热，多伏旱；春早，气温回升快而不稳定，秋长，阴雨绵绵，以及日照充足，雨量充沛，天气温和，无霜期长，霜雪稀少。境内多年平均气温17.7 ，最高年平均气温19.0，最低平均气温17.6；多年极端最高气温为41，极端最低气温零下3.7，多年平均年日照时数1484.4小时，最高年日照时数1713小时，最小年日照时数924小时，据境内水文站资料统计，多年平均降水1243毫米，最多年降水量为1549.6 毫米。最低年降水量为981.9毫米，多年平均年水面蒸发为

13、620毫米，年蒸发总量达10.85亿立方米。2.2 设计任务5万吨城市污水处理厂初步设计，建成后主要用于处理高氮污水，具体任务如下：（1）收集相关资料，确定废水水量水质及其变化特征和处理要求；（2）对废水处理工艺方案进行分析比较，提出适宜的处理工艺方案和工艺流程；（3）确定为满足废水排放要求而所需达到的处理程度；（4）结合水质水量特征，通过经济技术分析比较，确定各处理构筑物的型式；（5）进行全面的处理工艺设计计算，确定各构筑物尺寸和设备选型；（6）进行废水处理站平面布置及主要管道的布置和高程布置。2.3 设计依据地表水环境质量标准（GB 3838-2002）污水综合排放标准（GB 8978-1

14、996）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）室外排水设计规范（GB 50101）给水排水设计手册第5册城镇排水污水排入城市下水道水质标准（CJ 18-16）2.4 设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；（2）采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；（3）采用成熟、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理； （4）全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；（5）妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；（6）综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽

15、量减少工程投资运行费用9。2.5 污水处理厂设计规模污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为：该厂按远期2011年一期5万吨/天建设完成。这样既可满足近期处理水量要求，有留有空地以三期扩建之用。远期5万吨，一期建设，计算主要按远期计算，由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。3 设计水量与水质3.1 设计水量污水的平均处理量为；污水的最大处理量为；污水的最小处理量为；总变化系数为1.2。3.2 设计水质设计水质如表3-1所示：表3-1 设计水质情况单位mg/LCODBOD5SSNH3NTNTP进 水45030020050555出 水3020205150.53

16、.3 去除率处理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的一级B标准10，各项指标见表3-2所示：表3-2 排放标准污染物CODBOD5SSTNNH3-NTP色度pH大肠菌群数排放浓度60mg/L20mg/L20mg/L20mg/L8mg/L1mg/L30倍691104个/L根据给排水手册5，结合排放水要求和出水水质，计算去除率，如表3-3 所示： 式中：进水物质浓度； 出水物质浓度；表3-3 水质去除率计算序号基本控制项目进水水质出水水质去除率1COD450 mg/L30 mg/L93.3%2BOD300 mg/L20 mg/L93.3%3SS200 mg/L20

17、 mg/L90%4NH3-N50 mg/L5 mg/L90%5TN55mg/L15 mg/L73%6TP5 mg/L0.5 mg/L90%7PH7-86.5-7.54 可行性方案的确定4.1 城市污水处理概况城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。 城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到

18、利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A/O、A/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向： （1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。（2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能

19、否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。（3）占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。（4）脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家污水综合排放标准也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。4.2 方案确定原则（1）依据水体的水质标准确定成熟可靠的处理工艺，经济合理，安全可靠；（2）合理布局，基建投资费用少，运行管理简便；（3）综合利用，无二次污染，尽量减少工程占地；

20、（4）降低运行能耗和处理成本，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；（5）综合国情，提高自动化管理水平。4.3 常用城市污水生物处理技术（1）AB法工艺AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发，是吸附生物降解（AdsorptionBiodegradation）工艺的简称。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20-40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高

21、浓度的污水处理，AB法具有很好适 用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成碳源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势，但脱氮除磷效果一般，难以达标，不能达到本设计的出水要求。一般适用于水体自净能力较强的排江、排海场合。（2）SBR工艺SBR是序批式间歇活性污泥法（又称序批式反应器，S

22、equencing Batch Reactor）的简称。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水。该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须

23、引进全套进口设备。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.22米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。SBR工艺一般适用于占地省、自动化程度高、规模小的污水处理厂，而本设计为中等水量的污水处理厂，不宜采用此工艺。（3）氧化沟氧化沟又称连续循环式反应池或“循环曝气池”引起构筑物呈封闭的沟渠型而得名。故有人称其为“无终端的曝气系统”。氧化沟是活性污泥法的一种改型，它把连续式反应池用作生物反应池。污水和活性污泥混合液在该反应池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。

24、氧化沟通常在延时曝气条件下使用，这时水和固体的停留时间长，有机物质的负荷低。它使用一种带方向控制的曝气和搅拌装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅拌的液体在闭合式曝气渠道中循环。氧化沟池底水平速度，污泥负荷和污泥龄的选取需考虑污泥稳定化和污水硝化两个因素。一般污泥龄为1030d，污泥负荷在0.050.10kgBOD5/(kgMLVSSd)之间，水力停留时间为1224h，污泥浓度（MLSS）一般在40005000mg/L。氧化沟曝气池占地表面积比一般的生物处理要大，但是由于其不设初沉池，一般也不建污泥厌氧消化系统，因此，节省了构筑物之间的空间，使污水厂总占地面积并未增大，在经济上具有竞争

25、力。氧化沟的技术特点，主要表现在以下几个方面：1）处理效果稳定，出水水质好，并且具有较强的脱氮功能，有一定的抗冲击负荷能力； 2）工程费用相当于或低于其他污水生物处理技术；3）处理厂只需要最低限度的机械设备，增加的污水处理厂正常运转的安全性；4）管理简化，运行简单；5）剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水，污泥处理费用较低；6）处理厂与其他工艺相比，臭味较小；7）构造形式和曝气设备多样化；8）曝气强度可以调节；9）具有推流式流态的某些特征。氧化沟适于脱氮除磷、中水量的污水处理。设置缺氧段的Carrousel氧化沟(文中简称：A/O氧化沟)具有生物脱氮除磷功能，是目前城市生活污水处理的主流工艺之

26、一。但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。（4）曝气生物滤池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、SS20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.73.0 kgBOD5/(m3d)，水力停留时间12h；以硝化（90%以上）为主的工艺，其容积负荷为

27、0.52.0kgBOD5/(m3d)，水力停留时间23h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。从实践上来说，曝气生物滤池属新工艺，国内尚缺少经验，因此不建议采用。（5）A/O工艺A/O脱氮除磷工艺（即缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-O工艺），将好氧池流出的混合液回流至水解酸化池，具有同步脱氮除磷功能。A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO0.3mg/L），释

28、放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。 二是脱氮，缺氧段要控制DO0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。A/O工艺适用于对氮、磷排放指标均有要求的城市污水处理，其特点如下：1）工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建投资。2）该工艺在缺氧、好氧环境下交替运行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。3）该工艺不需要外加碳源，水解酸化池只进行缓速搅拌，节省运行费用。4）便于在常规活性污泥工艺基础上改造成A/O。5）该工艺脱氮效果受混合液回

29、流比大小的影响，除鳞效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。6）沉淀池要避免聚磷菌释磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀。但溶解氧含量也不易过高，以防止循环混合液对水解酸化池的影响。4.4 综合分析根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、电价等因素作慎重考虑，通过综合分析比较4.3常用城市污水生物处理工艺的优缺点，本设计拟采用A/O脱氮除磷工艺。此工艺的特点是工艺不仅简单，总水力停留时间小于其他的同类设备，缺氧/好氧交替进行，不宜于丝状菌的繁殖，基本不存在污泥膨胀问题，不需要外加碳源进行缓速搅拌，运行费用低，处理效率一般能达到B

30、OD5和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左右。因此宜选采用此方案来处理本次设计的污水。4.5 工艺流程污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及对出水水质和对污泥的处理要求来确定。本着上述原则，本设计选择A/O工艺作为污水处理工艺，如图4-1所示。图4-1 A/O脱氮除磷工艺5 主要构筑物的选择5.1 中格栅格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道11,12。本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅。泵前为中格栅，泵后为细格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械

31、格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。粗格栅共有三座，两座使用，一台备用。栅前水深为0.5m，过栅流速0.8m/s，栅条间隙为20mm，格栅倾角为60。（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2540mm；2）机械清除1625mm；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4575，机械格栅倾角一般为6070。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.

32、15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s。表5-1 中格栅运行参数项目计算结果栅前流速/ m/s0.7过栅流速m/s0.8栅条宽度m0.02栅条净间距m0.02栅槽宽度m1.62格栅间隙数41（两组）水头损失m0.13每日栅渣量m3/d1.255.2 泵房考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。泵房地下部分高6.2m，地上部分6.3m，共高12.5m。提升泵房说明：（1）泵房进水角度不大于45

33、度，水泵为自灌式。（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，直径D10m，高12m，地下埋深7m。5.3 细格栅细格栅有四座，三台使用，一台备用。栅前水深为0.5m，过栅流速0.8m/s，栅条间隙为10mm，格栅倾角为60。细格栅与中格栅设计相似。表5-2 细格栅运行参数项目计算结果项目计算结果栅前流速m/s0.7过栅流速m/s0.8栅条宽度m0.02栅条净间距m0.01栅槽宽度m2.41格栅间隙数81（两组）水

34、头损失m0.13每日栅渣量m3/d2.55.4 平流式沉砂池沉砂池的按流态分为平流式、曝气式、旋流式沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单，处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。旋流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点。沉砂池的功能利用物理原理去除水中比重较大的无机颗

35、粒，主要包括无机性的砂粒、砾石和少量较重的有机物质，其比重约为2.65，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走。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。（2）沉砂池按去除比重为2.65，粒径为0.2mm以上的砂粒设计。（3）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。（4）沉砂池的座数不应少于2座（格），并按并联系列设计，当污水量较小时，可考虑一格工

36、作，一格备用。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1500kg/m3，合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。贮砂斗的容积应按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0.2m。（5）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。（6）当采用重力排砂时，沉砂池合和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。（7）沉砂池的超高不宜不于0.3m。设计说明：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。表5-3 平流式沉砂池运行参

37、数项目计算结果项目计算结果沉砂池长度m9池总宽m2.4有效水深m0.96贮泥区容积m30.42沉砂斗底宽m0.6斗壁与水平面倾角60斗高m0.5斗部上口宽m1.25.5 调节池沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式及辐流式三种。辐流式沉淀池多呈圆形。池的进水在中心位置，出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥机机械排除。沉淀池一般设计原则：（1）沉淀时间应不小于30min；（2）对于城镇污水处理厂，沉淀池应不小于2座，并考虑1座发生故障时，其余工作的沉淀池能够负担全部流量；

38、（3）沉淀池超高不应小于0.3m；有效水深宜采用2.04.0m；缓冲层高度，非机械排泥时宜采用0.5m，机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；贮泥斗斜壁的倾角，圆斗宜为55；坡向泥斗的底板坡度，辐流式沉淀池不宜小于0.05；（4）初沉池的出水堰最大负荷不宜小于2.9L/（sm）；（5）初沉池一般按不大于2d的污泥量计算；（6）排泥管直径不应小于200mm。表5-4 调节池运行参数项目计算结果项目计算结果沉淀池直径m30贮泥斗上口直径m8.6有效水深m3贮泥斗下口直径m0.25沉泥区容积m3112.5贮泥斗斜壁的倾角55污泥斗容积m3120污泥斗高度m6污泥斗以上污

39、泥容积m3172.5沉淀池总高度m8.645.6 水解酸化池污水在进入缺氧反应器，发生生物反硝化，同时去除部分COD。硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应，产生的N2直接排放。设计参数：、，有效水深：5m，超高：1m，污泥回流比，水力停留时间。5.7 好氧池发生生物脱氮后，混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气池。在好氧作用下，异养微生物首先降解BOD、同时聚磷菌大量吸收磷，随着有机物浓度不断降低，自养微生物发生硝化反应，把氨氮降解成硝态氮和亚硝态氮。具体反应：设计参数：、，有效水深：5m，超高：1m，曝气方式：采用表面曝气，水力停留时间，出水口采用跌水。整个生化反应过程中会产生一定量的臭气

40、，采用高空排放。5.8 二沉池二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的。二沉池有别于其他沉淀池，其作用一是泥水分离(沉淀)、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。表5-5 二沉池设计参数项目计算结果项目计算结果进水量m3/d50000 表面负荷m3/(m2h)1.0污泥回流比%100有效水深m4沉淀池直径m40池总高度m16.21污泥区容积625贮泥斗容积700水力停留时间h4污泥浓缩时间h0.5贮泥斗上口直径m15.6贮泥斗下口直径m0.255.9 接触消毒池城市污水经过一级或二级处理(包括活性污泥法和膜法)后

41、，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7的选择见下表5-6所示：表5-6 消毒剂比较消 毒 剂优 点缺 点适 用 条 件液 氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低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适用于，中规模的污水处理厂漂 白 粉投加设备简单，价格便宜同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中pH，温度对消毒效果

42、影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂经过以上的比较，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。设计参数：设计流量：；水力停留时间：；设计投氯量为：；消毒池有效水深：；隔板间隔：。采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。表5-7接触消毒池运行参数项目计算结果项目计算结果池底坡度%23隔板（块）3 接触池长度m24接触池宽度m12水头损失m0.5水流速度m/s0.755.10 污泥浓缩池污泥浓缩用于降低污泥中的空隙水，因为空隙水占

43、污泥水分的70%，故浓缩是污泥减容的主要方法。浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法，按运行方式分为连续式和间歇式，前者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。本设计采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数：（1）进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%。（2）污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用3060kg/(m2d)。（3）浓缩时间不宜小

44、于12h，但也不要超过24h。（4）有效水深一般宜为4m，最低不小于3m。设计流量：每座9525kg/d ，采用2座。表5-8污泥浓缩池运行参数项目计算结果项目计算结果进泥浓度g/L10污泥浓缩时间h14进泥含水率%99.0出泥含水率%96.0池底坡度0.08坡降m0.28贮泥时间h4上部直径m12.0浓缩池总高m7.18泥斗容积m34.465.11 消化池消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变质且其产生的沼气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低。5.12 污泥脱水污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然干化。6 污水一级处理构筑物设计计算6.1 泵前中格栅（1）设