污水处理厂设计

目录

一、设计原始资料 (5)

（一）自然条件 (5)

（二）城市污水排放现状 (5)

（三）污水处理厂建设规模与处理目标 (5)

（四）建设原则 (5)

二、污水处理工艺方案选择 (6)

（一）工艺比较分析与选择 (6)

三、污水处理工艺设计计算 (8)

（一）水量的确定 (8)

（二）水质的确定 (8)

四、格栅设计计算 (9)

（一）概述 (9)

（二）格栅的设计 (10)

五、曝气沉淀池 (13)

（一）设计说明 (13)

（二）设计计算 (13)

六、SBR反应池的设计计算 (16)

（一）设计说明 (16)

（二）SBR反应池容积计算 (18)

（三）SBR反应池运行时间与水位控制 (19)

（四）排水口高度和排水管管径 (20)

（五）排泥量及排泥系统 (20)

（六）需氧量及曝气系统设计计算 (22)

（七）空气管计算 (23)

（八）滗水器 (24)

参考文献 (26)

一、设计原始资料

（一）自然条件

1) 地形、地貌：

该镇具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低。

(2) 工程地质：

该镇地质岩层出露白垩系地层，市区地层覆盖层为第四纪近代冲击层，厚40～60米，上层一般为耕植土，淤土、砂质粘土、亚粘土、细中砂和残积粘土．地基承载力为

120~350kPa，地震等级为6级以下，电力供应良好。

(3) 气象资料：

该镇地处亚热带，面临东海，海洋性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度38℃，最低温度4℃，年平均温度24℃．常年主导风向为东南风。

(4) 水文资料：

该镇内河流最高洪水位3 米，最低水位-0.5 米，平均水位为0.5米．

（二）城市污水排放现状

1、污水水量

（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d计；

（2）生产废水量按1.5万m3/d；

（3）公用建筑废水量排放系数按0.15计；

（4）处理厂处理系数按0.80计。

2、污水水质

（1）生活污水水质指标为：

CODcr 60g/人.d

BOD5 30g/人.d

（2）工业废水指标：

CODcr 300mg/L；

BOD5 170mg/L

NH3-N 30mg/L

（三）污水处理厂建设规模与处理目标

1、建设规模

该污水处理厂服务人口为6.0万人。

2、处理目标

CODcr 100mg/L；

BOD5 30mg/L；

SS 30mg/L；

NH3-N 10mg/L。

（四）建设原则

污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。

二、污水处理工艺方案选择

（一）工艺比较分析与选择

（1）传统活性污泥法

传统活性污泥法，又称推流式活性污泥法，它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后，进入推流式曝气池，在曝气和水力条件下，曝气池中的水均匀地流动，污水从入口流向出口，前端液流不与后端液流混合。在曝气池中，污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解，生成无机物，然后进入沉淀池。在这个过

污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。

②对悬浮物和BOD的去除率较高。

③运行较稳定。

④推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，增加动力费用；且根据设计要求，对氮的去除率较高，而传统活性污泥法达不到要求。

（2）SBR工艺

SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和繁琐未于推广应用。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，故又称为序批式活性污泥法。

2-2 SBR工艺部分流程图

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。

表2-1 SBR工艺的优点

优点机理

沉淀性能好

有机物去除效率高

提高难降解废水的处理效率

抑制丝状菌膨胀

可以除磷脱氮，不需要新增反应器不需二沉池和污泥回流，工艺简单

理想沉淀理论

理想推流状态生态环境多样性选择性准则生态环境多样性结构本身特点

但是，SBR工艺也有一些缺点。它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1.2~2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[3]。

SBR（序批式活性污泥法）工艺早在1914年即已开发，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水质好，操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例，近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多[4]。

SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。所以选用SBR 工艺。

图2-3 SBR工艺流程图图

三、污水处理工艺设计计算

（一）水量的确定

水量：生活废水Q生活=6.0×104×300L/人·天=1.8×104m3/d

工业废水Q工业=1.5×104m3/d （3-11）

公用建筑废水Q建筑=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d

所以产生的废水量为Q

Q=Q生活+Q工业+Q建筑=（1.8+1.5+0.27）×104=3.57×104m3/d （3-12）处理厂处理系数为0.8，故污水处理厂的处理量Qp

Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d （3-13）（二）水质的确定