环境工程毕业设计说明书

环境工程毕业设计说明书
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
北京理工大学
毕业论文（设计）
题目：250000m3/d城市污水处理厂设计
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2015年 6 月10日
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论文（设计）作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日
目录
中文摘要 (II)
Abstract (III)
1.设计概述 (1)
1.1设计任务 (1)
1.2设计资料 (1)
1.3设计依据 (2)
2.污水处理选择 (2)
2.1处理工艺流程的比较与确定 (2)
3.基础构筑物计算 (4)
3.1中格栅 (5)
3.2污水提升泵房计算 (9)
3.3细格栅的计算 (10)
3.4 平流式沉砂池 (14)
3.5 CASS生物反应池 (17)
3.6鼓风机房计算 (22)
3.7污泥浓缩池 (23)
3.8滤布滤池 (28)
3.9紫外线消毒池 (29)
4.污水厂总体布置 (30)
4.1平面布置 (30)
4.2高程布置 (30)
5. 工程造价及预算 (31)
6.结论 (34)
致谢 (36)
参考文献 (35)
250000m3/d城市污水处理厂设计
环境工程专业
指导教师
摘要：本设计要求污水处理厂的日处理能力为250000m3/d。

进水水质CODcr300mg/L，BOD5280m g/L，SS200mg/L，总氮38mg/L ，总磷8.2mg/L。

出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的要求的水污染物排放一级B 标准，该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位为2m。

根据设计材料中污水的日需处理污水量，排水的水质要求和污水中污染物含量特性，经比较分析选用符合实际的污水处理的处理工艺。

本设计采用的是经过SBR改良得到的新型污水处理工艺CASS处理工艺。

此污水处理厂设计的主要污水处理构筑物有，中细格栅、调节池、CASS反应池、污泥浓缩池和泵房等。

关键词：CASS工艺；污水处理；脱氮除磷；污泥浓缩
250000m3/dmunicipal wastewater treatment plant design
Student majoring in Environmental Engineering Meng Zhen
Tutor Chen Xiang
Abstract：The design of the sewage treatment plant, the daily processing capacity of 250000m3/d. Influent water quality BOD5280mg/L, CODcr300mg/L, SS200mg/L, total nitrogen 38mg/L, total phosphorus 8.2mg/L. Effluent quality to achieve "urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" requirements of water pollutant emissions level B standard, rivers of the sewage treatment plant effluent discharged directly into the factory outside, the highest flood is 2m.
According to the sewage treatment in the design of the daily sewage capacity, the sewage quality requirements and the sewage pollutant content, the comparison and analysis of the sewage treatment process. This design uses the new wastewater treatment technology CASS process, which is obtained by SBR.
The sewage treatment plant design of the main sewage treatment construction material, the fine grid, regulation pool, CASS reactor, sludge thickening tank, pumping stations and otherthe design of the CASS process, processing capacity of 250000m3/d, effluent standards for First grade B efficient wastewater treatment plant.
Key words:CASS process ；sewage treatment ；biological reaction ；sludge concentration, sludge
1.设计概述
1.1设计任务
设计要求，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》[1]中的要求的水污染物排放一级B 标准，该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位为2m 。

1.2设计资料
设计水质如下表1所示。

表1-1设计水质情况
污水的最大处理量为Q max =25×104m 3/d=10417m 3/h=2.9m 3/s ； 3.17.21
.0==
Q
K Z
污水的平均处理量为Q 平均=Q max /K Z=19.23×104m 3/d=8031m 3/h=2.3m 3/s ；
项 目
CODcr
BOD
SS
TN
TP
入水（mg/L ） 300 280 200 38 8.2 出水（mg/L ） ≤60 ≤20 ≤20 ≤20 ≤0.5 去除率（%）
≥80%
93％
90%
55％
≥95%
1.3设计依据
（1）《污水综合排放标准》（GB18918-2002）有关规定；
（2）《地表水环境标准》（GBHZB1-1999）有关规定；
（3）《给水排水设计手册1 — 1 1册》北京：中国建筑工业出版社，1986
（4）《排水工程下册》张志杰主编.北京：中国建筑工业出版社，2000
（5）《水污染控制工程》张希衡主编. 北京：冶金工业出版社，1993
2.污水处理选择
2.1处理工艺流程的比较与确定
2.1.1 SBR工艺
SBR工艺全称是Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，即序批式活性污泥法，经典的SBR反应器的运行过程为：进水、曝气、沉淀、滗水和待机[2]。

表2-1SBR工艺的优点
优点机理
沉淀性能好理想沉淀理论
有机物去除率高理想推流理论
对难处理废水效果好生物环境多样性
丝状菌不易膨胀选择性准则
除磷脱氮，不需要附加设备生物环境多样性
工艺简单结构自身特性
2.1.2 A 2/O 工艺
图2-1 A 2O 流程图
A 2/O 工艺是A/O 工艺的变形。

其工艺流程为厌氧、缺氧、好氧。

A 2/O 工艺一般存在以下几个问题[3]。

（1）碳源问题。

厌氧区里面的释磷和缺氧区内的反硝化之间存在碳源的紧张问题 （2）硝酸盐问题。

污泥回流携带硝酸盐进入厌氧池，影响除磷的效果[4]。

2.1.3 CASS 工艺
CASS 的全称是Cyclic Activated Sludge System ，既周期循环活性污泥法。

是在序批式活性污泥法的基础上发展来的[5]。

它实现了连续进水和间歇排水。

适用于大、中、小各型处理厂，本设计污水量较大，故选用此工艺。

表2-2CASS 工艺优点
优点 机理
占地少，投资少 不设二沉池，污泥回流设备
沉淀效果好 沉淀池利用率高 抗冲击力强 运行周期可调 污泥膨胀率低 胶菌团为优势菌种 污泥性质稳定
污泥龄较长
混合液回流
厌
缺
好二
进水
回流污泥
出水
剩余污泥
2.2 CASS 工艺处理污水流程图
图2-1 CASS 工艺处理污水流程图
3.基础构筑物计算
剩余污泥
曝 气
砂外消毒车
出水
滤布滤中格调节水泵提
进水
污泥回流
细格平流式
CASS 生物脱水污泥
曝气污泥浓
3.1中格栅
（1）格栅的设计要求
1）格栅栅条间隙:
人工清除 25 ~ 40mm 机械清除 16~25mm 最大间隙 40mm
2）过栅流速:选取值在0.6~1.0m/s 之间. 3）格栅倾角:选取值在450~750之间， 机械格栅倾角；选取值在 600~700之间。

（2）格栅尺寸计算
设计参数确定：
设计流量 Q 1=2.9 m 3/s ； v 1 =0.7m/s ，栅前流速 v 2=0.9m/s ， 过栅流速
S=0.01m ， 渣条宽度 e=0.02m ， 格栅间隙 α=60°， 格栅倾角 栅条数：
375
9
.04.002.023
9.2sin max =⨯⨯⨯
==ehv Q n α
（3-1）
取n=375根
设7座中格栅，n1=53根。

栅槽宽度：
B=e×n+S×(n-1)=1.58m,取1.6m. （3-2）式中:
B：栅槽宽度，m；
S：栅条宽度，m；
E：栅条净间隙，粗格栅e：50-100mm；中格栅e：10-40mm；细格栅e:3-10mm。

n：栅条间隙数；
Qmax ：最大设计流量，m /s；
Α：栅条倾角，度；
H：栅前水深，m；
V：过栅流速，m/s；
Sinα：经验系数。

图3-1格栅示意图
（3）栅槽总长度
取进水渠宽度
B1 = 4m，
进水渠的水流速度为：
V1=Q max/(2B1×h) （3-3）
=2.9/(2×1.125×0.4)
=0.9m/s
取展开角，
根据展开角α1 = 20。

计算出相关进水渠道渐宽部分实际的长为[6]：
L1 =(B-B1)/(2tanα)（3-4）
=(12-4)/(2tan20°)
=11.5m,
栅槽和出水渠道连接处的渐窄部分长度L2[7]：
L2=L1/2=11.5/2=5.8m
栅前渠道超高h2 = 0.3m，
栅前槽高为：H1 = h + h2= 0.7m
栅槽总长度为：
L = h1 +h2+0.5+1.0+H1/tanα
=11.5+5.8+0.5+1.0+0.7/tan20°
=20m
式中:
L：栅槽总长度，m；
H1：栅前槽高，m；
l1：进水渠道的渐宽部分长度；m；
l2：栅槽和出水渠道连接的渐缩长度；单位m；
α1=进水渠展开角，为20°。

（4）过栅水头损失
栅条为矩形断面，取β = 2.42。

计算水头损失为
0.12
160sin 9.820.9)0.0080.01(2.42k sin αg 2v )c s β(1h 2
34
234=⨯︒⨯⨯⨯=⨯= （3-5）
式中：
h 1：过栅水头损失，m ；
G ：重力加速度，9.81m/s
;
K ：格栅在被堵塞后，水头损失（Head loss ）变大的数值，k 值通常为3;
（5）栅槽总高度
H = h + h 1 + h 2 = 0.4 + 0.12+ 0.3 = 0.82m （3-6） 式中：
H ：栅槽总高度，m ；
H ：栅前水深，m ；
h 2 ：栅前渠道超高，单位m ，超高值通常为 0.3m 。

（6）每日栅渣量
取 W 1 = 0.06m 栅渣/103m 3污水
d
m /d m W Q W 3/2.015.1100086400
06.09.210008640031max >=⨯⨯=⨯=
（3-7）
式中：
W=每日清渣量m 3/d W 1=栅渣量（m 3 /10 m 3）。

数值在 0.1-0.01，中格栅去中值
采用机械清查
（7）格栅选型
此设计使用链条回转式格栅
3
格栅的型号选用GH—1600 型格栅，数量是7台。

GH—1600 型，有效格宽为1600mm。

（8）格栅工作平台
栅前最高水位设计与机械格栅工作平台相比，台高要高于水位0.5米[8]。

机械格栅工作台上按要求设有安全设施和冲洗设施[9]。

本厂设计的正面的过道的实际宽度是2m。

两侧的实际过道宽度为1m。

3.2污水提升泵房计算
表3-1提升泵型号
型号口径功率
m3/h 扬程
m
转
r/min
功率
kw
300QW950-20-90 300-400 950 20 1450 90 （12用4备）
每台泵的流量
Q=2.9/12=0.25m3/s
调节池容积
每台水泵的运行时间不小于五分钟
W=0.25×5×60=75m3
调节池有效水深：H=1.5m,
计算调节池的面积
S=w/H=75/1.5=50m3 （3-8）
调节池材质：钢筋混凝土,
调节池规格尺寸：地下的长与宽为7.5x7m。

进水渠的底面标高：6.98m,水面标高：-7.38m。

水头损失：0.22m，
出水渠水面标高:-7.6m。

调节池的底面标高：-8m。

水泵类型型：自灌式。

3.3细格栅的计算
（1）栅槽宽度
污水设计水量为：
Qmax =2.90m3 /s （3-9）设
栅前水深h=0.4m，
过栅流速 v=0.9m/s ， 栅条间隙 e=0.008m 。

格栅安装倾角α=60°。

栅条的间隙数：
3739.04.0002.023
90.2sin max =⨯⨯⨯
=
=ehv Q n α （3-10）
取n=373根
设3座细格栅：n 1=124根
栅槽宽度：
B=S×(n-1)+e×n （3-11） =0.01×(124-1)+0.008×124 =2.4m 式中:
B ：栅槽宽度，m ；
S ：栅条宽度，m ；取栅条宽度 s ：0.01m e ：栅条净间隙， n ：栅条间隙数；
Q max ：最大设计流量，m /s ； α： 栅条倾角，度； h ：栅前水深，m ； v ：过栅流速，m/s ； Sinα：经验系数。

（2）栅槽总长度
取进水渠宽度
B1 = 4m
则进水渠的水流速度为：
V1=Qmax/(2B1×h) （3-12）
=2.9/(2×4×0.4)
=0.9m/s
渐宽部分展开角α1 = 20，
渐宽的部分的长度计算如下：
h=(B-B1)/(2ta nα)（3-13）
=(12-4)/(2tan20°)
=11.5
出水渠相连处逐渐变窄的构筑物部分的长度h2 [7]：
h2=11.5/2=5.8m
栅前渠道超高h2 = 0.3m，
栅前槽高为：
H1 = h + h2= 0.7m
（3）栅槽总长度为：
L = h1 +h2+0.5+1.0+H1/tanα（3-14）
=11.5+5.8+0.5+1.0+0.7/tan20°
=20m
式中:
L：栅槽总长度，m；
H1：栅前槽高，m；
h1：进水渠道（Inlet channel）渐宽部分长度m；
h2：相互连接处的渐缩部分的长，m；
α1：进水渠展开角，20°。

（4）过栅水头损失
栅条为矩形断面，取β = 2.42。

计算水头损失为
65
0.160sin 9.822
22.334)0.0080.01(2.42sin αi g 22v 34)c s β(1h =⨯︒⨯⨯⨯== （3-15） 式中：
h 1：过栅水头损失，m ； G ：重力加速度，9.81m/s
;
K=3
（5）栅槽总高度
H = h + h 1 + h 2 = 0.4 + 0.65+ 0.3 = 1.35m
（6）每日栅渣量
取 W 1 = 0.09m 栅渣/103m 3污水
/d
m 0.2/d m 231000864000.099.2100086400QmaxW W 331>=⨯⨯=⨯=
式中：
W ：每日清渣量m3/d
W 1：栅渣量（m 3 /10 m 3污水）取 0.1-0.01，
采用机械清渣。

（7）格栅选型
格栅类型：链条回转式格栅， 型号：GH —1600 型 数量：7台，
GH —1600 型有效格宽1600mm [8]，
GH—1600 型每台功率1.3Kw，
格栅的倾斜角为60°。

（8）格栅工作平台
栅前最高水位设计与机械格栅工作平台相比，台高要高于水位0.5米。

机械格栅工作平台上按安全和使用的标准，要求设有安全设施和冲洗设施。

设计正面的过道的宽度为 2m，两侧过道宽度为 1m。

3.4 平流式沉砂池
表3-2不同类型的除砂器除砂效率
平流式沉砂
（链条式刮砂型）池内水平流速0.3m∕s
停留时间30s.
曝气沉砂池
（行车式砂泵型）池内水平流速0.1m∕s,
停留时间150s.
砂粒粒径除砂效率砂粒粒径除砂效率
0.1 31 0.1 79
0.15 70 0.15 88
0.20 89 0.20 95
0.25 93 0.25 98
3.4.1平流式沉砂池
（1）沉砂部分的长度L
L=vt
式中：
L：沉砂部分长度，m;
v：速度，m/s;
T：停留时间，s;
V：0.3m/s t：30s
L=vt=0.3·30=9m
(2)水流断面面积A[10]
A=Q max /v
式中：
A：水流断面面积，m;
Q max：最大设计流量，2.9m³／s。

V：水平流速，0.3m/s
A=9.7㎡
（3）池总宽度B
B=A／h2 （3-16）式中：
B：池总宽度,m;
h2：设计有效水深，m。

设计有效水深：1.0m.
B=9.7m 设n=4格
一个格的宽是b=2.5m 分成两个小组，其种每个小组包含两格。

（4）贮砂斗所需容积V
V=86400Q max·T·X／(1000·Kz) （3-17）式中：
V：沉砂斗容积，m³；
X：沉砂量，此处采用0.03L／m³；
T：排砂时间的间隔，为2d.
Kz：污水流量总变化系数，1.3
V=15m³
V0=3/4=0.75m³
（5）贮砂斗
底部宽b1=0.5m。

斗壁与水平面的倾角：60°。

贮砂斗的上口宽a为：
b2=2h4／tg60°+b1=1.077m （3-18）贮砂斗的容积V1：
V1=h4[S1+S2+(S1·S2) ½]／3 （3-19）
=0.83m³（≈0.75m³）
式中：
V1：贮砂斗容积，m³;
H：贮砂斗高度，取0.5m;
S1；贮砂斗下口的面积，㎡
S2：上口的面积，㎡。

（6）贮砂室的设计高度h3
h3=h4+0.06(L－2b－b'）/2≈0.7m（3-20）
采用的排沙工艺设计为重力排沙，贮沙池的底部的坡度i=0.06,沙斗的类型设计为坡向沙斗[11]
(7)池总高度H
H=h 1+h 2+h 3=2m 式中：
H=池总高度，m; h 1=超高，0.3m 。

3.5 CASS 生物反应池
3.5.1容积计算及校正 （1）池的总容积
V 生物选择器：V 缺氧区：V 主反应区=1：5：30[15] 采用容积负荷法计算：
f Nw Ne Se Sa Q V ⨯⨯-⨯=)( （3-21）
式中：
Q ：设计水量，250000m 3/d
Nw ：MLSS 污泥浓度（kg/m 3），取3.5 kg/m 3 Ne ：BOD 5污泥负荷，设计为0.08 kgBOD 5/kgMLSS·d 一般为0.05-0.2(kgBOD 5/kgMLSS·d)[16],
Sa ：进水BOD 5，280mg/L Se ：出水BOD 5，20mg/L F ：0.75
()3
3
29000075
.05.308.01020280250000m V =⨯⨯⨯-⨯=-
（3-22）
设计为池子个数N 1＝16
2个组成一个运行组，共设置8个组交替运行 （2）单池容积 3单m 1812516
290000
V ==
有效水深最大为5m, S 单=3625m 2
宽b=28m,长L=3625/28=130m L:B=4.6 满足L:B=4~6 3.5.2容积校核
（1）CASS 池总的有效容积：
V ＝n 1×（V 1＋V 2＋V 3） （3-23） 式中：
V ：CASS 池总有效容积，m 3； V 1：变动容积，m 3； V 2：安全容积，m 3； V 3：污泥沉淀浓缩容积，m 3； n 1：CASS 池个数。

池子内部的最高的液位是H ，H 的组成表示为[12]：
H ＝H 1＋H 2＋H 3 （3-24）
式中：
H 1：最高之水位与排放之最低的水位高度差值，m ；
H 2：安全距离 ，1.4～2.0m ； H 3：泥面高，m ； 其中：
（3-25）
式中：
A ：单个CASS 池平面面积，m 2； n 2：日内循环周期数；
H 3＝H ×X ×SVI ×10－3 （3-26） 式中：
X ：污泥的浓度，mg/L ； SVI=150
最高的水深设计是5m,超高是 0.5m.
得
H3=5×3.5×150×10-3=2.7m 容积校核
需满足H2≧H-(h1+h3)=5-(0.9+2.7)=1.6 由此以上计算可知满足设计要求.
250000 16×6×3625
=0.
CASS 反应池内设置有两道起分隔作用的墙壁[13]，CASS 反应池被两个隔墙分隔为三个部分，按功能分为厌氧区，兼氧区，好氧区，长的比要求按1:5:30设计[14]，分别为3.6m ，18m ，108.4m 。

主反应区容积校核：
'
T 1300SVI
S )
N SVI S Ts'H Q 62400H (H V S T T h 2
f f ⨯⨯⨯⨯⨯⨯+
+
=
（3-27）
式中
Hf ：安全高度， 0.7m
Q h ：小时进水量，m3/h H ：有效水深 S t ：总污泥量，kg/d
Ts’：校正后反应时间，为1.833 N ：每天循环次数，此处6次 SVI=150
通过以上计算得到主反应区体积略小于好氧区体积，所以设计合格[17]。

表3-3反应周期
3.5.3曝气量计算
v r 2V X b QS a O '+'= （3-28） 式中：
2O ：需氧量，kg/d
反应周期
曝气 沉淀 滗水 闲置 连续进水 3h 6h
50min
50min
70min
3h
a '：活性污泥微生物每代谢1kg BOD 所需O 2，以kg 计，取0.5; Q ：污水流量，250000m 3/d S ：降解的量， Sr ：（280－20）×10-3；
b '：活性污泥自身的氧化需要的氧的量，用kg/d 计，取0.15； V ：曝气池容积，242816m 3； v X ：MLVSS ，2.625kg/m 3。

MLVSS 是挥发性悬浮固体 得
O 2=0.5×250000×260×10-3+0.15×242816×2.625 =120000 kg/d 供气量：
1.46× 120000=168000kg/d. 曝气器数率：
40mg /L•h~60mg/L•h ,取60mg/L•h. 单个曝气头每天氧传递速率为
60×24×10-3=1.44kg/m 3•d
d kg/m 0.7242816
168000
3⋅=
0.7/1.44=0.5个（平均每平发米0.5个） 每个池子共需曝气头数： 242816×0.5÷16=7588个 曝气头型号选择：
型 号 规 格 水深 供气量/m 3•(h•个）-1 服务 面
积
充 氧 能 力/m 2•h -1
利 用 率/％
理论动力效
率阻力损失/pa
表3-4 曝气器参数
3.5.5滗水器
根据反应周期，每50min 滗水体积
h
/m 33755016560
9.02500003=⨯⨯⨯⨯
表3-5滗水器型号
型 号 滗 水 量 滗水堰长度 功 率 滗水深度 XBS16000
1500~1600m 3/h
16000mm
3.0kw
0.5~3.5m
3.6鼓风机房计算
3.6.1鼓风机的布置 建设鼓风机房一间。

风机型号：TRF-295型罗茨鼓风机 风机数量：20台
风机房面积为：长20m,宽为8m
起吊机的布置与选用
起重设备型号： L X 型 0.5 - 5 吨 单 臂 悬 挂 起 重 机 数量：1台，
生产厂家：马鞍山双力起重设备机械制造有限公司 3.6.2鼓风机型号选择
0℃、101kpa(标况下）Þ=1.29kg/m3 20℃、101kpa 下，p=1.205kg/m3 空气中02含量为20.947％，以20％计。

BZQ-W Ф215•220 4m 0.8~4.0 0.35~0.60 0.169~0.244 24~31 6.5 ≤3200
氧利用率为24％~31％，按25％计。

O 2=168000kg/d
/min m 19370.25
0.21.2056024168000
3=⨯⨯⨯⨯ 一个池子需要的供气量为121m 3/min
表3-6鼓风机型号
型 号 口 径/mm 转速/(r/min)
理论流速/(m 3/min)
TRF-295 300
800
134.0
3.7污泥浓缩池
()
1000
0e cf d f S S Y Q X -⨯⨯=
θ （3-29）
=250000×15×0.635×260•10-3
=619125kg
Qd=进水流量，m3/d
Θcf=好养区污泥龄
Y=活性污泥产率（Activated sludge rate ）系数,0.635[18]
()()()
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⨯+⨯⨯⨯--+=--15150072.117.01072.175.017.02.0106.075.0T C T C S X K Y θθ （3-30） S 0=进水BOD,mg/L
Se=出水BOD,mg/L 总污泥量：
Xt=Xf×
f
T T c =619125×4/2=1238250kg/d （3-32）
单池小时进水量
Q ih =250000/(6×16×3)=834m3/池•h
单池回流20%：为167m3/池•h
总池回流为：2667m 3/h 故选回流泵如下：
表3-7回流泵的型号
型 号
额定流量 m 3/h
额定扬程 m 额定功率 /kw QJB-W1.5
180~190
0.25~0.86
1.5
(1池用一台，共20台，16用4备）
剩余污泥量 3222523000103709/18
c VX
X kg d θ-⨯∆==⨯= =(25000×3500)/15×0.001=58334/kg d 式中 ：
X ∆：剩余污泥量(/kg d )； V ：CASS 反应池的体积(3m )； X ：污泥浓度(/mg L )； c θ：污泥龄(d )。

排泥量 ()1000p -1f X
Q S ∆=
（3-33）
= 58334/(1-99.5%)x1000 =116673/m d
式中：
sθ：排泥量(3/
m d)；
kg d)；
X
∆：剩余污泥量(/
p：污泥含水率(%)，此次设计为99.5% 。

F=SS与SS之比值，一般采用0.6-0.75。

本计算取0.75。

排泥量：30m3/h/池,总量487m3/h。

污泥泵数量为7台，5用2备。

表3-7污泥泵型号
型号流量功率进口径出口径
G105-2 100m3/h 55/kw 200 200 剩余污泥量
X
∆vss=V X／θc （3-34）=[290000×3500×0.001]／15
=67667kgVSS／d
式中：
X
∆vss：剩余污泥量(/
kg d)；
V：cass反应池的体积(3m)；
X：污泥浓度(/
mg L)
θ：污泥龄(d)。

c
∆vss／f
∆ss=X
X
=15167／0.75
=90222 kgSS/d
∆ss：剩余活性污泥量，kgSS/d
X
F：VSS与SS之比值，取0.75
Vss=100X
∆ss／(100-P) ρ
= [100×20223 ]／[ (100-99.5) ×10 ³]
=17798m3/d
Vss：剩余活性污泥量，m ³/d
Q1=Vss=17798 m3/d
设计污泥量
Q1= Vss= 17798 m ³/d
污泥含水率为p0=99.5%
固体浓度为c0=10kg/ m3，
浓缩后使污泥含水率降到p u=97%，
使固体质量浓度c u=30kg/ m3，
污泥浓缩时间T=18h；
贮泥时间为24h。

3.7.2设计计算
（1）浓缩池面积
A= Q1 C0／M （3-35）
=17798×10／50
=3560m2
污泥固体通量取M=50kg/（m2·d），
（2）单池面积：
A1=A／n
=3560／4
=890 m2
n：污泥浓缩池个数
（3）浓缩池直径：
建设4座圆形的辐流式浓缩池。

直径为
D=(4A1／π)½（3-36）
=(4×890／3.14) ½
=33.7m
（4）浓缩池工作部分高度：
h2=TQ1／24A
=(18×17798)／(24×3560)
=3.75m
（5）确定泥斗尺寸
浓缩后的污泥体积m3/d
V1=Q1(1-P0) /(1-Pu) （3-37）
=17798(1-0.99)/(1-0.97)
=2966 m3/d
贮泥区（Mud area）所需容积
V2 = T V1/(24 × 4) （3-38）
= 24×2966/(24×4)
= 741m3
储泥时间以24h，
污泥斗的底直径D1=8.0m，斗的壁和水平的面的倾角是15°。

泥斗高度
h4=﹙D/D1/2﹚tan15°
=(22.7/2-4/2) ×0.27
=3.44
圆台
V3=﹙πh4/3﹚×[﹙D/2﹚²＋﹙D1/2﹚²＋﹙D/2﹚×﹙D1/2﹚]（3-39）= 1215m3＞337.1m3
因此满足要求
（6）浓缩池总高度
浓缩池总高度
H=h1+h2+h3+h4+h5 （3-40）
=0.3+3.75+0.25+2.53
=6.83m
超高取h1=0.3m，缓冲层高度取h3=0.25m。

中心进泥管面积：
S= 20
1V Q ⨯ （3-41）
式中：
S ：中心进泥管面积 单位m² Q 1：中心流量，单位m³/d V 0：中心流速，单位m/s v 0=0.03, S=0.78m², 中心进泥管直径1m 。

每进泥管采用DN1000；排泥管也采用DN700。

分离出的污水量：
/s
m 0.0033)
P -)(100P (P V 21
q 3U U 01=-=
（3-42）
溢流渠内水流速v=0.5m/s,
d=0.065m=65mm,排上清液采用DN100。

3.7.3污泥脱水间
污泥脱水设备：带式压滤机， 型号：25001DYQN wp 数量：2台
处理污泥量参数：23-32m 3/d, 24小时每天。

3.8滤布滤池
图3-1 滤布滤池
3.9紫外线消毒池
此次设计用紫外线消毒法，紫外线消毒法利用紫外灯发出紫外线达到消毒效果。

a.设备型号：UV4000PLUS；
b.生产厂家：加拿大TROJAN公司[19]
c. 辐射时间：10～100s。

3.9.2设计计算
(1).灯管数
n=2.5×250000/3800=165根，
UV4000PLUS紫外线消毒设备参数[16]
参数一：每3800m3/d需2.5根灯管
参数二：每根灯管的功率为2800w
3.9.3消毒渠设计
(1)渠道过水断面积：
A=Q/V=250000/(0.3×24×3600)=9.6m2 （3-43）渠道深度：130cm
渠中V
=0.3m/s。

水
(2)渠道宽度：
B=A/H=9.6/1.3=7.4 H=1.3
选取用UV4000PLUS系统
堰到灯组距离是：1.5m，
两个灯组之间的设计间距：1m，
由此渠道总长L为：
L=2.5×2+1.5+1.5+1.0=9.00m
校核辐射时间：
t=2.46*2/0.3=16.4（符合410~100s）
4.污水厂总体布置
4.1平面布置
平面布置根据合理利用土地，节约材料，利于污水处理厂高效运行原则进行布置[18]。

4.2高程布置
高程布置根据污水处理厂进水高程，排水口高程，及各构筑物间水头损失确定[19]
构筑物构筑物水头损失m 沿程损失m 局部损失m 消毒池0.2 - -
消毒池至滤池- 0.006 0.01
滤池0.3 - - 滤池至CASS池- 0.02 0.1 CASS池0.5 - - CASS池至沉砂池- 0.02 0.3
CASS池至污泥浓缩池- 0.05 -
沉砂池0.5 - - 沉砂池至细格栅后- 0.1 -
细格栅0.2 - -
粗格栅0.22 - -
表4-1构筑物水头损失
5.工程造价及预算
造价预算
本设计需购置格栅水泵等一系列的设备，设备总价见表5-1
主要构筑物总价见表5-2
污水处理厂内设置员工生活区与活动区，生活区包括食堂，宿舍、水房澡堂、车库等。

建设综合管理办公楼一座，门房一间，在主干道两侧设置植物。

此类总费用归结为基础设施费用。

工人管理基础设施费用见表5-3
运行费用见表5-4
建设费用总计
2510+6285+615=9410万元
人员设置:技术工人78名,门卫3名,后勤保障人员15人,专职管理人员4人，员工总计100人。

表5-1设备总价一览表
名称型号总价/万元中格栅GH-1600 30
细格栅GH-1600 30
提升泵300QW950-20-90 100
鼓风机TRF-295 200
污泥泵G105-2 50 紫外消毒器UV4000PLUS 100
管道费用铸铁2000 合计2510
表5-2主要构筑物造价一览表
构筑物名称数量总价/万元调节池1座15
泵房1座10
平流式沉砂池1座50 CASS反应池8组6000 滤布滤池1座20 鼓风机房1座20
消毒车间1座50 污泥浓缩池4座100 脱水机房1座20
总价6285
表5-3基础设施费用
基础设施数量造价/万元
工人宿舍 1 50
餐厅 1 50
工人活动设施 1 60 仓库 1 60
车库 1 50
水房澡堂 1 30
办公室 1 100
门房 1 5
绿化- 40
道路费用- 120
停车场 1 50
总价615
表5-4运行费用
名目单价数量总价
电费100万元/月12 1200万
水费1元/m370000 7万管理费用60万元/月12 720万
维修费用- - 200万元总计212727
6.结论
此污水处理厂采用CASS工艺的设计，处理能力达到250000m3/d，出水水质达到一级B的污水排放标准。

CASS工艺是在活性污泥法的基础上发展来的。

它实现了连续进水和间歇排水。

适用于大、中、小各型处理厂，本设计污水量较大，故选用此工艺。

此次设计的污水进水水质为进水水质为CODcr300mg/L ，BOD5 280mg/L，SS200mg/L，总氮38mg/L ，总磷8.2mg/L，经过本设计中的CASS工艺处理后达到国家排放标准, 化学需氧量低于60mg/L，生化需氧量低于20mg/L，悬浮物低于20mg/L，总氮低于20mg/L，总磷低于1mg/L。

污染物去除率分别为，化学需氧量去除率大于80%，生化需氧量去除率大于93%，悬浮物去除率大于90%，总氮去除率大于55%，总磷去除率大于95%。

CASS工艺作为一种适用范围广，处理效果好，占地面积小的处理工艺将会得到广泛应用。

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[21]杨桠槟. 对污水处理的探讨. 房地产导刊-2014
[22]给水排水设计手册1—11册．北京：中国建筑工业出版社，1986．
致谢
此毕业论文是在--导师悉心指导下完成的，导师有着渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力。

本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。

在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!
离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。

从开始进入课题到论文的顺利完成，一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！在此我向北京理工大学环境工程专业的所有老师表示衷心的感谢，谢谢你们四年的辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢四年里面你们孜孜不倦的教诲！
最后祝愿母校能够培养出更多的优秀人才，取得更优异的成绩。