城市污水处理厂工艺设计及计算

前言

课程设计是在我们完成《水污染控制工程》课程课堂教学任务后进行的实践性教学环节。其目的是使我们加深对课堂所讲授的内容的理解，以巩固和深化d 对《水污染控制工程》所学的理论知识理解，实现由理论与实践结合到技术技能的提高，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。

在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。

近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。

本次设计的题目是污水处理厂设计。要熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与环境工程专业相关的步骤的主要内容和要求，学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向，工程设计能力是工科本科毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。这次设计的主要内容有：针对城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定其型式和主要尺寸，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。

由于时间有限，设计中可能出现不足之处，请老师批评指正。

目录

第一部分设计说明书 (1)

第一章总论 (1)

第一节设计任务和内容 (1)

第二节基本资料 (1)

第二章污水处理工艺流程说明 (2)

第三章处理构筑物设计 (2)

第一节格栅 (2)

第二节沉砂池 (3)

第三节初次沉淀池 (3)

第四节曝气池 (4)

第五节二次沉淀池 (4)

第四章污水处理厂总体布置 (5)

第一节设计要点 (5)

第二节污水厂高程布置 (5)

第二部分设计计算书 (5)

第五章设计计算 (5)

第一节格栅 (5)

1.1 设计说明 (6)

1.2 设计流量 (6)

1.3 设计参数 (6)

1.4 设计计算 (6)

第二节污水提升泵站 (8)

第三节沉砂池 (8)

3.1设计参数 (8)

3.2设计计算 (8)

第四节平流式初沉池 (10)

第五节A/O生物脱氮反应池 (13)

5.1 设计水量 (13)

5.2 设计水质 (13)

5.3好氧区容积V1（动力学计算方法） (14)

5.4缺氧区容积V2（动力学计算方法） (15)

5.5曝气池总容积 (16)

5.6剩余污泥量生物污泥产量 (16)

5.7反应池主要尺寸 (17)

第六节二沉池 (18)

6.1设计参数 (18)

6.2设计计算 (18)

第七节混凝沉淀池 (19)

7.1折板式反应池 (19)

7.2平流式沉淀池 (20)

7.3快滤池 (20)

第八节接触消毒池与加氯间 (21)

8.1设计参数 (21)

8.2设计计算 (21)

第九节污泥处理系统 (21)

9.1浓缩池 (21)

9.2 消化池 (22)

第六章污水厂总体布置 (24)

第一节污水厂平面布置 (24)

第二节污水厂高程布置 (24)

第七章课程设计的主要参考资料 (24)

第一部分设计说明书

第一章总论

第一节设计任务和内容

1.1 设计任务

针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。

1.2 设计要求

①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；

②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。

③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。

④设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。

设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。

第二节基本资料

1.市区全年主导风向为东风。

= 200 2.水量为 65000 m3/d；生活污水和工业污水混合后的水质预计为： BOD

5

＋-N＝ 35 mg/L，最低水温12℃，mg/L，SS = 220 mg/L，COD = 450 mg/L，NH

4

最高水温26℃要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

中的一级A标准。

污水厂设计进出水水质对照表

COD BOD5 SS NH3－N 单位：

mg/L

进水450 200 220 35

出水≤50 ≤10 ≤10 ≤5

3、厂区总面积控制在（280 X 380 ）m2以内，污水进入格栅间水面相对原地面

标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。

第二章污水处理工艺流程说明

污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型则是指处理构筑物的选择。两者是相互联系，互为影响的。

城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。由于一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达90%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍达不到本课程设计任务的要求，BOD ≤10mg/L,所以要进行三级处理—深度处理。

生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。

具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 20%.污水进入A/O循环脱氮系统，经过脱氮处理后，总氮去除率在70%以上，在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥浓缩间。二沉池出水经絮凝沉淀过滤深度处理后、加氯消毒，排入水体。

第三章处理构筑物设计

第一节格栅

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面一般多采用矩形断面。按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。

设计要点

a、栅条间隙：人工清除为25～40mm，机械清除为16～25mm；

b、格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全冲洗设施；

c、机械格栅不宜少于2台。