污水处理厂设计

河南城建学院本科毕业设计 摘要

摘要

近年来，国家和各地方对污水处理厂的排放标准要求越来越严格，选择能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准的工艺是新建污水处理厂和老污水处理厂升级改造所面临的关键问题。本设计主要介绍了河南省濮阳市清丰县规模30000m3/d的城市污水处理厂的工艺流程、各构筑物的工艺设计和平面高程设计等。

关键词：污水处理厂 排放标准 工艺设计

I

河南城建学院本科毕业设计 Abstract

Abstract

In recent years, national and local on wastewater treatment plant emissions standards is more and more strict, choose to be able to achieve stability of the urban wastewater treatment plant emissions standards (GB18918-2002) level of standard B process is new sewage treatment plant and old sewage treatment plant upgrading the key problem facing. This design is introduced ZhongMouXian zhengzhou city scale for 30000m /d city sewage treatment plant, the process flow of the various structures process design and major equipment.

Keywords: sewage treatment plant emissions standards process design

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II

河南城建学院本科毕业设计 目录

目录

摘要 ................................................................. I 1、绪论 .............................................................. 1

1.1 设计任务 ...................................................... 1

1.1.1设计水量 ................................................. 1 1.1.2设计水质 ................................................. 1 1.2 城市概况 ...................................................... 1 1.3处理程度的计算 ................................................ 2

1.3.1溶解性BOD5的去除率 ...................................... 2 1.3.2 CODcr的去除率 ........................................... 2 1.3.3 SS的去除率 .............................................. 2 1.3.4 总氮的去除率 ............................................ 2 1.3.5 总磷的去除率 ............................................ 2

2、工艺处理方案确定 .................................................. 3

2.1工艺方案选择原则 .............................................. 3 2.2 工艺方案分析 .................................................. 3

2.2.1 处理污水特点 ............................................ 3 2.2.2 选择工艺方案 ............................................ 3 2.3 工艺流程 ...................................................... 7 3、污水处理构筑物 .................................................... 8

3.1 中格栅 ........................................................ 8

3.1.1 设计依据： .............................................. 8 3.1.2设计参数： ............................................... 8 3.1.3设计计算 ................................................. 9 3.2 提升泵房 ..................................................... 10

3.2.1设计依据 ................................................ 10 3.2.2 设计参数 ............................................... 10 3.2.3 设计计算 ............................................... 11 3.3细格栅 ....................................................... 11

3.3.1设计依据 ................................................ 12 3.3.2设计参数： .............................................. 12 3.3.3 设计计算 ............................................... 13 3.4 沉砂池 ....................................................... 14

3.4.1设计依据 ................................................ 14 3.4.2设计参数 ................................................ 14

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河南城建学院本科毕业设计 目录

3.4.3设计计算 ................................................ 15 3.5厌氧池+氧化沟 ................................................ 16

3.5.1设计依据 ................................................ 16 3.5.2设计参数 ................................................ 19 3.5.3 设计计算 ............................................... 20 3.6二沉池 ....................................................... 24

3.6.1设计依据 ................................................ 24 3.6.2设计参数 ................................................ 25 3.6.3 设计计算 ............................................... 25 3.7接触消毒池 ................................................... 26

3.7.1设计参数 ................................................ 28 3.7.2设计计算 ................................................ 28

4、污泥处理构筑物 ................................................... 30

4.1回流污泥泵房 ................................................. 30

4.1.1设计说明 ................................................ 30 4.2剩余污泥泵房 ................................................. 30

4.2.1设计说明 ................................................ 30 4.2.2设计选型 ................................................ 31 4.3污泥浓缩池 ................................................... 31

4.3.1设计参数 ................................................ 31 4.3.2设计计算 ................................................ 31 4.4贮泥池及污泥泵 ............................................... 31

4.4.1设计参数 ................................................ 33 4.4.2设计计算 ................................................ 33

5、污水厂总体设计及高程布置 ......................................... 35

5.1设计依据 ..................................................... 35 5.2平面布置 ..................................................... 37 5.3管线布置 ..................................................... 37 5.4污水厂的高程布置 ............................................. 38

5.4.1污水的高程布置 .......................................... 38 5.4.2水头损失计算 ............................................ 39 5.4.3高程确定 ................................................ 41

参考文献 ............................................................ 42 致谢 ................................................................ 43

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河南城建学院本科毕业设计 绪论

1、绪论

1.1 设计任务

1.1.1设计水量

污水厂的日处理量为3万吨/天

1.1.2设计水质

单位：mg/L 进 水 出 水 CODcr 380 60 BOD5 190 20 SS 238 20 TN 49 20 TP 4.9 1 表1-1

该水经处理以后，水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标（GB18918-2002）》的一级B标准,由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5 除还应去除水中的N，P达到排放标准。

1.2 城市概况

清丰县位于河南省东北部，属濮阳市。面积869平方公里，人口64.6万，辖

17个乡（镇），503个行政村。东部地势平坦，西部分布一条南北向的沙岗。最高海拔55米，一般海拔49米。属典型的中纬度暖温带大陆性季风气候，四季分明，气候温和，雨热同期。年平均日照2016小时，年平均气温13.4℃。全年农耕期为309天，作物活跃生长期为217天，无霜期为213天，有利于多种植物生长和农作物复种。清丰县水资源比较丰富，农业生产条件优越，全县年均降水量616毫米。县域水资源利用保护情况良好，水质优良。全县林木覆盖率达到20.43%。

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河南城建学院本科毕业设计 绪论

1.3处理程度的计算

1.3.1溶解性BOD5的去除率

溶解性BOD5的去除率为：??190?20?100%?89.5%

1901.3.2 CODcr的去除率

??380?60?100%?84.2%

3801.3.3 SS的去除率

??238?20?100%?87.4%

2381.3.4 总氮的去除率

??49?20?100%?59.2% 491.3.5 总磷的去除率

??4.9?1?100%?79.6% 4.9 2

河南城建学院本科毕业设计 工艺处理方案确定

2、工艺处理方案确定

2.1工艺方案选择原则

城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。 污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则：

（1）污水处理应达到的处理程度是选择工艺的主要依据。

（2）污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用也是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先 进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。

（3）根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地 制宜、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。

（4）施工与运行管理：如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。

2.2 工艺方案分析

2.2.1 处理污水特点

由于本项污水以有机污染为主，BOD/COD=0.5，可生化性较好，重金属及其它难以降解的有毒有害污染物一般不超标。且氨 氮、总氮的进口浓度与处理目标相差较远，所以要选取除氮效率相对较高的工艺方案。

2.2.2 选择工艺方案

（1） SBR法 工艺流程：

污水 → 一级处理→ 曝气池 → 处理水 工作原理：

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河南城建学院本科毕业设计 工艺处理方案确定

1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，

2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。

3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，

4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。

5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。

特点：

①大多数情况下，无设置调节池的心要。

②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。 ③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。 ④自动化程度较高。

⑤得当时，处理效果优于连续式。 ⑥单方投资较少。

⑦占地规模大，处理水量较小。

（2） 厌氧池＋氧化沟

工作流程：

污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟 →二沉池→接触池→处理水排放

工作原理：

氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。

工作特点：

①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。

②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。

③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。

④污泥产量低，且多已达到稳定。 ⑤自动化程度较高，使于管理。

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河南城建学院本科毕业设计 工艺处理方案确定

⑥占地面积较大，运行费用低。

⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。

⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。

（3） A/A/O法

优点：

①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地

面积少于其它的工艺 。

②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之

虞，SVI值一般均小于100。

③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费

低。

缺点：

①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当

P/BOD值高时更是如此 。

②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否

则增加运行费用。

③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状

态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。

（4） 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）

一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造

单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。

阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，

沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。

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河南城建学院本科毕业设计 工艺处理方案确定

阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。

开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。

阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，

至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。

阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰

关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。

阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保

证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。

阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水

分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。

其主要特点：

①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。

②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。

③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。

④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。

⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。

⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。

综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池－氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，运行管理各个方面都优于其他处理方法。本设计的处理水量较大在，且处理水量可达30万吨/天，因此，采用厌氧池+氧化沟为本设计的工艺方案。

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河南城建学院本科毕业设计 工艺处理方案确定

根据任务书上所给的原始资料，与濮阳市污水处理厂比较，有很多相类似的地方。因此在做本设计时，参照其运行设计污水厂方案。

2.3 工艺流程

加氯间提升泵房污水中格栅栅渣细格栅栅渣沉沙池沙厌氧池卡氧罗化塞沟回流污泥流量计二沉池剩余污泥接触池排放栅渣压干机栅渣外运栅渣压干机沙水分离器浓缩池至苗圃

旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。故选用此工艺流程。

各级处理构筑物设计流量(二级) 最高日最高时 3万吨 最高日平均时 2.0万吨 平均日平均时 1.5万吨

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河南城建学院本科毕业设计 污水处理构筑物

3、污水处理构筑物

3.1 中格栅

3.1.1 设计依据：

《给水排水设计手册》第5册[5.1.1]

栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地有运行资料时，可采用：

格栅间隙16~25mm,0.10~0.05m3栅渣/103m3污水 格栅间隙30~50mm, 0.03~0.01m3栅渣/103m3污水 《室外排水设计规范》（GB50014-2006） 6.3 规定： 1） 污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。 2） 格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：

? 粗格栅：机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm；

? 细格栅：宜为1.5～10mm； ? 水泵前，应根据水泵要求确定。

3） 污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。

4） 格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。

5） 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。

6）粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。

3.1.2设计参数：

设计流量Q=3310m/d=0.35m/s 栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s 栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm 栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

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河南城建学院本科毕业设计 污水处理构筑物

单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水

3.1.3设计计算

Bv（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1?11计算得:栅前槽宽

22B1?2Q1v1B1.02?0.301?0.5m ?1.0m，则栅前水深h?1?220.7（2）栅条间隙数n?Q1sin?0.35sin60???36.1(取n=38)

ehv20.02?0.5?0.9（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（38-1）+0.02338=1.13m （4）进水渠道渐宽部分长度L1?（其中α1为进水渠展开角）

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2?（6）过栅水头损失（h1）

因栅条边为矩形截面，取

4B?B11.13?1.0??0.18m

2tan?12tan20?L1?0.09m 2k=3，则

v20.0130.92h1?kh0?k?sin??3?2.42?()?sin60??0.103m

2g0.022?9.81其中ε=β（s/e）4/3 h0：计算水头损失

k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 （7）栅后槽总高度（H）

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.5+0.103+0.3=0.903 （8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα

=0.18+0.09+0.5+1.0+0.8/tan60° =2.23m

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河南城建学院本科毕业设计 污水处理构筑物

3?104?10-3?0.05 （9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=

1.5=1m3/d>0.2m3/d

所以宜采用机械格栅清渣

3.2 提升泵房

3.2.1设计依据

《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：

1）排水泵站宜按远期规模设计，水泵机组可按近期规模配置。 2）排水泵站宜设计为单独的建筑物。

3）抽送会产生易燃易爆和有毒有害气体的污水泵站，必须设计为单独的建筑物，并应采取相应的防护措施。

4） 排水泵站的建筑物和附属设施宜采取防腐蚀措施。

5） 雨水泵站应采用自灌式泵站。污水泵站和合流污水泵站宜采用自灌式泵站。

6）泵房宜有二个出入口，其中一个应能满足最大设备或部件的进出。 7） 污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。 8） 雨水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的设计流量计算确定。当立交道路设有盲沟时，其渗流水量应单独计算。

9）污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。

10） 集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列要求：

? 污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量； 注：如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。 ?雨水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量； ? 合流污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量；

3.2.2 设计参数

设计流量：Q=0.35m3/s

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河南城建学院本科毕业设计 污水处理构筑物

3.2.3 设计计算

采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排出。 1） 流量确定

Qmax=0.35m3/s=1260m3/h，

考虑采用4台潜污泵(三用一备)，则每台设计流量为

Q1?Qmax/3?1260/3?420m3/h 2） 集水池容积

考虑不小于一台泵5min的流量，则：

W=

Q1420?5??5?35m3 6060取有效水深h=1m，则： 集水池面积A=

W35??35m2 h1.0可取（设计）集水池尺寸L3B=1235m 3） 水泵的扬程

污水提升前水位-4.37m，提升后水位3.65m。

所以，提升净扬程Z=3.65-（-4.37）=8.38m 水泵水头损失取2m

从而需水泵扬程H=Z+h=10.38m

污水提升泵站中污水只经一次提升，然后靠重力使污水通过整个处理系统。泵站选用集水池与机器间合建式泵站。

4） 泵房尺寸的确定

泵站尺寸L3B3H=12.0m35.0m315.0m 5）泵的选型

选用江苏亚太泵业有限公司生产的350QW1200-18-90型潜污泵四台（三用一备），该泵性能参数为：

3流量：600m/h 扬程：12m

转速：590r/min 功率：55kW

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河南城建学院本科毕业设计 污水处理构筑物

效率：82.5%

3.3细格栅

3.3.1设计依据

《给水排水设计手册》第5册[5.1.1]：

栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地有运行资料时，可采用：

格栅间隙16~25mm,0.10~0.05m3栅渣/103m3污水 格栅间隙30~50mm, 0.03~0.01m3栅渣/103m3污水

《室外排水设计规范》（GB50014-2006） 6.3 规定： 1） 污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。 2） 格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：

? 粗格栅：机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm；

? 细格栅：宜为1.5～10mm； ? 水泵前，应根据水泵要求确定。

3） 污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。

4） 格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。

5） 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。

6） 粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。

3.3.2设计参数：

设计流量Q=33104m3/d=0.35m3/s 栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s 栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm 栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

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河南城建学院本科毕业设计 污水处理构筑物

单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水

3.3.3 设计计算

Bv（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1?11计算得栅前槽宽

22B1?2Q1v1B1.02?0.35?0.5m ?1.0m，则栅前水深h1?1?220.7（2）栅条间隙数n?Q1sin?0.35sin60???67.36 （取n=70）

ehv20.01?0.5?0.9 设计两组格栅，每组格栅间隙数n=35条

（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（35-1）+0.01335=0.69m 所以总槽宽为0.6932+0.2＝1.58m（考虑中间隔墙厚0.2m） （4）进水渠道渐宽部分长度

L1?（其中α1为进水渠展开角）

B?B11.58?1.0??0.80m2tan?12tan20?

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2? （6）过栅水头损失（h1）

因栅条边为矩形截面，取k=3，则

L1?0.40m 2v20.0130.92h1?kh0?k?sin??3?2.42?()?sin60??0.26m

2g0.012?9.80 其中ε=β（s/e）4/3 h0：计算水头损失

k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 （7）栅后槽总高度（H）

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.5+0.3=0.80m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.5+0.26+0.3=1.06 （8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.8/tanα =0.88+0.4+0.5+1.0+0.8/tan60°=3.16m

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3?104?103?0.1 （9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=

1.5=2.0m3/d>0.2m3/d

所以宜采用机械格栅清渣

3.4 沉砂池

3.4.1设计依据

沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，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起立。

《给水排水设计手册》（第05册 城镇排水）： 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，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。

（2）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。

(3) 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。 (4) 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。

(5) 贮砂斗槔容积应按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0.3m。 (6) 沉砂池的超高不宜不于0.3m 。

(7) 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。

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。

3.4.2设计参数

设计流量：Q=0.35m3/s

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设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=30s

3.4.3设计计算

（1）沉砂池长度：

L=vt=0.25330=7.5m

（2）水流断面积： A=Q/v=0.35/0.25=1.4m2 （3）池总宽度：

设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m （4）有效水深：

h2=A/B=1.4/2.4=0.58m

（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积

Q1TX11.5?104?2?3V1???0.3m3 552K102?1.5?10（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗） 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3， K：污水流量总变化系数1.5 （6）沉砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m， 则沉砂斗上口宽：

a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m

tan60?tan60?沉砂斗容积：

V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66 大于0.26m3符合要求

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（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为

L2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 22 则沉泥区高度为

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.0632.65=0.659m

池总高度H ：设超高h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.58+0.66=1.54m

（8）进水渐宽部分长度:

L1?B?2B12.4?2?1.0??1.10m

tan20?tan20?（9）出水渐窄部分长度: L3=L1=1.10m

（10）校核最小流量时的流速： 最小流量即平均日流量

Q平均日=Q/K=0.35m3/1.5=0.23m3/s

则vmin=Q平均日/A=0.23/1.4=0.164>0.15m/s，符合要求

3.5厌氧池+氧化沟

3.5.1设计依据

《城市污水处理厂设计计算》 《水处理构筑物设计计算》

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）[6.6-Ⅴ]

1） 根据去除碳源污染物、脱氮、除磷、好氧污泥稳定等不同要求和外部环境条件，选择适宜的活性污泥处理工艺。

2） 生物反应池的超高，当采用鼓风曝气时为0.5～1.0m；当采用机械曝气时，其设备操作平台宜高出设计水面0.8～1.2m。

3） 污水中含有大量产生泡沫的表面活性剂时，应有除泡沫措施。 4） 每组生物反应池在有效水深一半处宜设置放水管。

5) 廊道式生物反应池的池宽与有效水深之比宜采用1:1～2:1。有效水深应结合流程设计、地质条件、供氧设施类型和选用风机压力等因素确定，一般可采用4.0～6.0m。在条件许可时，水深尚可加大。

6)生物反应池中的好氧区（池），采用鼓风曝气器时，处理每立方米污水的供

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河南城建学院本科毕业设计 参考文献

参考文献

[1]高廷耀等，水污染控制工程（第二版），北京高等教育出版社. [2]姜乃昌，水泵与水泵站，北京，中国建筑工业出版社，2001.

[3]北京市政设计院主编，给水排水设计手册，第1、5、8、9、10、11册， 北京，中国建筑工业出版社 .

[4]杨岳平等，.废水处理工程及实例分析，北京，化学工业出版社.

[5]北京市环境保护科学院等主编，三废处理工程技术手册（废水卷），北京，化学工业出版社.

[6]郑铭主编，环保设备-原理，设计，应用， 北京，化学工业出版社. [7]王海山等，给水与排水常用数据手册，长春，吉林科学技术出版社. [8]室外排水设计规范，化工、机械、建筑设计规范. [9]污水处理厂工艺设计手册，化学工业出版社. [10]污水除磷脱氮技术研究与实践 P174-178.

[11]污水处理的氧化沟技术，中国建筑工业出版社，1988. [12]给水排水设计手册1、5.11.12 [13]其它与设计题目有关的资料.

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河南城建学院本科毕业设计 致谢

致谢

毕业设计即将完成之际，我衷心感谢罗领先老师对我的悉心指导和亲切关怀。她严谨求实的治学态度，宽厚待人的高尚品德，以及对教学科研事业兢兢业业，孜孜不倦的工作热情都使我铭记在心，将使我终生受益。在我的毕业设计过程中无不倾她大量的心血，给予了我许多的启发和帮助。

毕业设计是我们从大学毕业生走向社会重要的一步。从最初的选题，开题到实验直到完成设计。期间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复实验，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。

此次毕业设计是我对基础知识和专业知识一次实际检验和巩固，比如学会了查找相关标准，分析数据，了解了许多其它类似课题的原理和方法，同时也是走向工作岗位前的一次热身。

最后，再次的感谢罗领先老师，向所有关心、支持、帮助我的老师、同学表示深深的谢意！

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