城市污水处理厂工艺设计
《水处理设备设计与应用》
课 程 设 计
题 目：50000吨/天城市污
水处理厂工艺设计
学 院： 专业名称： 学 号： 学生姓名： 指导教师：
2014年7月3
日
第1章 污水处理厂设计任务书
1. 1设计题目
50000吨/天城市污水处理厂工艺设计
1.2 污水厂的设计规模
污水处理厂设计流量： 50000t/d，总变化系数，K总=1.34
平均日平均时流量：Qa=50000t/d≈50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s 最大日最大时流量 ：Qmax= Kz×Qa=1.34×50000 =67000 m3/d =2791.7 m3/h =0.776 m3/s
1.3设计进、出水水质及排放标准
项目 进水水质 出水水质 排放标准
废水经处理后，处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准排放要求。
CODCr(mg/L）BOD5（mg/LSS（mg/L）NH3-N(mg/L）TP(mg/L)
≤200 ≤60 60
≤150 ≤20 20
≤200 ≤20 20
≤30 ≤15 15
≤4 ≤0.1 0.1
1.4毕业设计（论文）的要求
（1）设计合适的处理工艺和设备，设计的各个部分均应体现技术上的可行性和经济上的合理性；注意新技术的应用，但必须实事求是，慎重对待，不得犯原则性错误。
（2）确定污水处理厂的工艺流程；选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸；画出污水厂的工艺平面布置图，内容包括表示出处理厂的范围，全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性。.
湖北理工学院 毕业设计（论文）
（3）设计说明书一份；设计计算书一份；概算书一份；绘制平面图、高程图、工艺流程图及主要构筑物图。
第2章 污水处理工艺流程说明
2.1污水处理工艺流程说明：
2.1.1工艺方案分析：
本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。
针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。
2.1.2工艺流程
第3章 污水处理构筑物设计计算
3.1泵前格栅 3.1.1设计参数：
栅条宽度s＝10.0mm 栅条间隙宽度d=20.0mm 栅前水深h＝0.8m 过栅流速u=1.0m/s
栅前渠道流速ub=0.55m/s α=60°
3.1.2格栅设计计算
格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、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。一般情况下，分粗细两道格栅。
格栅型号：链条式机械细格栅
n=
格栅建筑宽度b
qVmax∙0.776⨯60︒
==106(个)
dvh0.02⨯0.4⨯0.8
b=s(n-1)+d∙n=0.01⨯(106-1)+0.02⨯106=3.17m 取b＝3.2m
进水渠道渐宽部分的长度(l1)：
设进水渠宽b1＝2.5m 其渐宽部分展开角度α＝20°
l1=
b-b13.2-2.5
==0.96m
2tgα12tg20︒m
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)：
l2=0.5l1=0.48m
通过格栅的水头损失(h2)：
格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则：
v2sv
∙sinα∙k=β()∙2∙sinα∙k2gd2g
0.011
=1.79⨯()⨯⨯sin60︒⨯3＝0.092
0.022⨯9.81h2=h0∙k=ζ
栅后槽总高度(h总)：
设栅前渠道超高h1=0.3m
h总=h+h1+h2=0.8+0.3+0.092=1.192m
栅槽总长度(L):
L=l1+l2+1.0+0.5+h1/tgα=0.96+0.48+1.0+.0.5+(0.8+0.3)/tg60︒=3.58m 每日栅渣量W：
设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.34
W=
86400⨯qVmax⨯W186400⨯0.07⨯0.776
=＝3.50(m3/d)>0.2(m3/d)
KZ⨯10001.34⨯1000
采用机械清渣。
3.2提升泵房 3.2.1水泵选择
设计水量67000m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备)
Q单＝
Qmax2791.67
==930.56m3/h 33
所需扬程为6.0m
选择350QZ-100型轴流式潜水电泵
集水池
⑴、容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积
V=
1210
⨯6=121m3 60
⑵、面积 取有效水深H=3m，则面积F=
Q1121==40.3m2 H3
F40.3
==4.03m，取4.5ml10
集水池平面尺寸L⨯B=10m⨯4.5m集水池长度取10m，则宽度B=保护水深为1.2m，实际水深为4.2m⑶、泵位及安装
潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。
3.3沉砂池
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。
选型：平流式沉砂池 设计参数：
设计流量Qmax=2793.6m3/h=0.776m3/s，设计水力停留时间t=50s 水平流速v=0.25m/s
12.5m a) 长度：l=vt=0.25⨯50＝
b) 水流断面面积：A=QVmax/v=c) 池总宽度：B=A/h2=d) 沉砂斗容积：V=
0.776
=3.1m2 0.25
0.776/0.25
=3.1m 有效水深h2=1m 1
QVmax∙X∙T⨯864000.776⨯30⨯2⨯864003
=＝3m66
KZ∙101.34⨯10
T＝2d，X＝30m3/106m3 e) 每个沉砂斗的容积(V0) 设每一分格有2格沉砂斗，则
V0=
3
=0.75m3 2⨯2
f) 沉砂斗各部分尺寸：
'＝1.0m 设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h3
b2=
2h'3
+b1=1.65m tg60︒
g)贮砂斗容积：(V1)
11
V1=h'3(S1+S2+S1S2)=⨯1.0⨯(1.652+0.52+1.65⨯0.5)＝1.27m3
33
h)沉砂室高度：(h3)
设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则
h3=h'3+0.06l2=h'3+0.06(L-2b2-b')/2=1.0+0.06⨯(12.5-2⨯1.65-0.2)/2=1.27mg)池总高度：(H)
H=h1+h2+h3=0.3+1.0+1.27=2.57m
h)核算最小流速vmin
vmin=
0.579
＝0.19m/s>0.15m/s (符合要求)
2⨯1.55⨯1
3.4初沉池
初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 选型：平流式沉淀池 设计参数：
1) 池子总面积A，表明负荷取q=2.0m3/(m2∙h)
A=
Qmax⨯36000.776⨯3600
==1396.8m2 q2
2) 沉淀部分有效水深h2、
h2=qt=2⨯1.5＝3m 取t＝1.5h
3) 沉淀部分有效容积V’
V'=Qmax⨯t⨯3600=0.776⨯1.5⨯3600=4190.4m3
4) 池长L
L=vt⨯3.6=4⨯1.5⨯3.6=21.6m
5) 池子总宽度B
B=A/L=1396.8/21.6=64.7m
6) 池子个数，宽度取b＝5 m
n=B/b=64.7/5=13
7) 校核长宽比
L21.6==4.32>4 (符合要求) b5
8) 污泥部分所需总容积V 已知进水SS浓度c0=200mg/L
初沉池效率设计50％，则出水SS浓度c=c0⨯(1-0.5)=200⨯(1-0.5)=100 设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重r=1t/m3
V=
Qmax(c0-c)⨯86400⨯T⨯1000.776⨯(100-50)⨯86400⨯2⨯1003
＝=167m66
KZ⨯(100-ρ0)⨯101.34⨯(100-97)⨯10
9) 每格池污泥所需容积V'
V'=166/13=12.8m3
10)污泥斗容积V1
h''4=
V1=
b-b15-0.5
⨯tgβ=⨯1.73=3.89m3 22
13.892
⨯h''4⨯(b2+bb1+b1)=⨯(25+5⨯0.5+0.25)=33.2m3 33
11)污泥斗以上梯形部分污泥容积V2
L1=21.6+0.5+0.3=22.4m
L2=5m
h4'=(21.6⨯0.3-5)⨯0.01=0.163m
V2=(
l1+l222.4+5
)h'4b＝()⨯0.163⨯5＝11.2m3 22
12)污泥斗和梯形部分容积
V1+V2=33.2+11.2=44.4m3>22m3
13)沉淀池总高度H
H=h1+h2+h3+h'4+h''4=0.3+3+0.5+0.163+3.89=7.853m 取8m
3.5 A2/O工艺
3.5.1设计参数
1、设计最大流量 Q=50 000m3/d
2、设计进水水质 COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L
3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L
4、设计计算，采用A2/O生物除磷工艺 ⑴、BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d) ⑵、回流污泥浓度XR=6 600mg/L ⑶、污泥回流比R=100% ⑷、混合液悬浮固体浓度
湖北理工学院 毕业设计（论文）
X=
R1
XR=⨯6600=3300 1+R1+1
⑸、反应池容积V
V=
QS050000⨯150
=＝17482.5m3 NX0.13⨯3300
⑹、反应池总水力停留时间
t=
V17482.5==0.35d=8.39h Q50000
⑺、各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3
厌氧池水力停留时间t厌=0.2⨯8.39＝1.678h，池容V厌=0.2⨯17482.5＝3496.5m3； 缺氧池水力停留时间t缺=0.2⨯8.39＝1.678h，池容V缺=0.2⨯17482.5＝3496.5m3； 好氧池水力停留时间t好=0.6⨯8.39＝5.03h，池容V好=0.6⨯17482.5＝10489.5m3 ⑻、厌氧段总磷负荷=⑼、反应池主要尺寸
.5m3 反应池总容积V=17482
Q∙TP050000⨯4=＝0.017kgTN/kgMLSS∙d XV厌3300⨯3496.5
设反应池2组，单组池容V单=V/2=17482.5/2=8741.3m3 有效水深h=4.0m 单组有效面积S单=
V单h＝
8741.3
=2185.3m2 4.0
采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m 单组反应池长度L=
S 2185.3==58m B5⨯7.5
校核：b/h=7.5/4.0=1.9 (满足b/h=1~2)
L/b=58/7.5=7.73 (满足L/b=5～10)
取超高为1.0m，则反应池总高H＝4.0+1.0＝5.0m ⑽、反应池进、出水系统计算 ① 进水管
单组反应池进水管设计流量Q1=Q/2=50000/2⨯86400=0.290m3/s
管道流速v=0.8m/s
管道过水断面面积A=Q1/V=0.290/0.9=0.32m2 管径d=
4A
π
=
4⨯0.32
0.64m
π
取出水管管径DN700mm 校核管道流速v=
Q0.2900.290===0.75m/s 0.7A0.385()2π2
② 回流污泥渠道
单组反应池回流污泥渠道设计流量QR
QR=R⨯Q=1⨯
50000
=0.29m3/s
2⨯86400
渠道流速v=0.7m/s 取回流污泥管管径DN700mm ③ 进水井
反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量Q2=(1+R)⨯孔口流速v=0.6m/s 孔口过水断面积A=
Q0.579=＝0.97m2 v0.6
Q50000
=(1+1)⨯＝0.579m3/s 22⨯86400
孔口尺寸取φ1.2m⨯0.9m 进水竖井平面尺寸2.5m⨯2.5m ④ 出水堰及出水竖井 按矩形堰流量公式：
Q3=0.2gbH=1.866bH
Q3=(1+R+R内)
Q
=1.158m3/s 2
3232
式中
b=7.5m——堰宽，
H——堰上水头高，m
Q1.1582
H=(3)2=()＝0.19m
1.86b1.86⨯7.5
出水孔过流量Q4=Q3=1.158m3/s 孔口流速v=0.6m/s 孔口过水断面积A=
Q1.158==1.93m2 v0.6
孔口尺寸取φ2.0m⨯1.0m 进水竖井平面尺寸2.5m⨯2.0m ⑤ 出水管
单组反应池出水管设计流量
Q5=Q3=0.579m3/s
管道流速v=0.8m/s 管道过水断面积A=
Q50.579==0.72m2 v0.8
管径d=
4A
π
=
4⨯0.72
0.92m 3.14
取出水管管径DN900mm 校核管道流速v=
Q50.579==0.9m/s 0.9A
()2π2
⑾、曝气系统设计计算 ① 设计需氧量AOR。
AOR＝（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量）-反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量D1
D1=
Q(S0-S)50000⨯(0.15-0.0064)
-1.42P＝-1.42⨯1880.8＝7888.06kgO2/d硝X-0.23⨯5-0.23⨯5
1-e1-e
化需氧量D2
D2=4.6Q(N0-Ne)-4.6⨯12.4 ⨯PX
=4.6⨯50000⨯(30-15)⨯0.001-4.6⨯12.4 ⨯1880.8 29900-869.1 2377.2kgO2/d化脱氮产生的氧量
反硝
D3=2.86NT=2.86⨯597.2＝1707.99kgO2/d 总需氧量
AOR=D1+D2-D3=7888.06+2377.2-1707.99＝8557.27kgO2/d＝356.55kgO2/h最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则
AORmax=1.4R=1.4⨯8557.27＝11980.18kgO2/d＝499.17kgO2/h
去除1kgBOD5的需氧量＝② 标准需氧量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。
SOR=
AOR⨯Cs(20)
AOR8557.27
＝=1.32kgO2/kgBOD5
Q(S0-S)50000⨯(0.15-0.02)
α(βρCsm(T)-CL)⨯1.204(T-20)
=
8557.27⨯9.17
0.82⨯(0.95⨯0.909⨯9.12-2)⨯1.2045
＝14477.89kgO2/d＝603.24kgO2/h
相应最大时标准需氧量
SORmax=1.4SOR=20269.05kgO2/d=844.54kgO2/h
好氧反应池平均时供气量
Gs=
SOR603.24
⨯100＝⨯100＝10054m3/h 0.3EA0.3⨯20
最大时供气量
Gsmax=1.4Gs=14075.6m3/h
③ 所需空气压力p
p=h1+h2+h3+h4+∆h=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m
式中
h1+h2=0.2m——供凤管到沿程与局部阻力之和
h3＝3.8m——曝气器淹没水头
h4=0.4m——曝气器阻力
∆h=0.5m——富裕水头
④ 曝气器数量计算(以单组反应池计算)
按供氧能力计算所需曝气器数量。
h1=
⑤ 供风管道计算
供风干管道采用环状布置。 流量QS=
SORmax844.54
=＝3016(个) 2⨯qc2⨯0.14
11
Gsmax=⨯14075.6＝7037.8m3/h=1.95m3/s 22
流速v=10m/s
管径单侧供气(向单侧廊道供气)支管供气流量
1G14705.6
QS单＝⨯max==2451.0m3/h=0.68m3/s
326
流速v=10m/s 管径d=
4QS单vπ
=
4⨯0.68
0.3m 10⨯π
取支管管径为DN300mm 双侧供气QS双＝2QS单＝1.37m3/s 流速v=10m/s 管径d=
4QS双4⨯1.37
=0.42m vπ10⨯π
取支管管径DN=450mm
⑿、厌氧池设备选择(以单组反应池计算)
厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计算。
厌氧池有效容积V厌＝50⨯7.5⨯4.0＝1500m3 混合全池污水所需功率为5⨯1500＝7500W ⒀、污泥回流设备 污泥回流比R=100%
污泥回流量QR=RQ=1⨯50000＝50000m3/d=2083.33m3/h 设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵(2用1备)
11
单泵流量QR单＝QR＝⨯2083.33＝1041.67m3/h
22
水泵扬程根据竖向流程确定。 ⒁、混合液回流设备 ① 混合液回流泵 混合液回流比R内＝200％
混合液回流量QR=R内Q=2⨯50000＝100000m3/d=4166.67m3/h 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备)
1Q1
.67＝1041.67m3/h 单泵流量QR单＝⨯R＝⨯4166
224
② 混合液回流管。 混合液回流管设计Q6=R内
＝2⨯＝0.579m3/s 22
泵房进水管设计流速采用v=1.0m/s 管道过水断面积A=
Q60.579==0.579m2 v1.0
管径d=
4A
π
=
4⨯0.579
0.86m
π
取泵房进水管管径DN900mm 校核管道流速v=
Q6
=
0.579
＝1.0m/s
4
d2
4
⨯0.862
③ 泵房压力出水总管设计流量Q7=Q6=0.579m3/s 设计流速采用v=1.2m/s
管道过水断面积A＝管径d=
4A
=
Q70.579
＝＝0.48m2v1.24⨯0.48
0.78m
ππ
取泵房压力出水管管径DN800mm
3.6二沉池
3.6.1设计参数
为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2•h-1）。 1) 池体设计计算 ①.二沉池表面面积
A=
Q0.579⨯3600
=＝694.8m2 N∙q2⨯1.5
二沉池直径 D=44⨯694.=29.75， 取29.8m
=.14
②.池体有效水深 H1＝qt=1.5⨯2.5＝3.75m
mg/L，回流污泥浓度为Xr=6000mg/L ③.混合液浓度 X=3000
为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，Tw=4.0h 二沉池污泥区所需存泥容积Vw
Vw=
Tw(1+R)QX4⨯(1+1)⨯2084.4⨯3000
==5558.4m3
X+Xr3000+6000
采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。
④.二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m 二沉池边总高度
H=h1+h2+h3+h4=3.0+0.5+0.5+0.3+0.63=4.93 ⑤.校核径深比
二沉池直径与水深比为2) 进水系统计算 ①.进水管计算
单池设计污水流量 Q单＝Q/2=0.579/2=0.2895m3/s
进水管设计流量 Q进＝Q单(1+R)=0.2895⨯(1+1)=0.579m3/s 选取管径DN1000mm， 流速 v=坡降为 1000i=1.83
4Q单
D29.8
==9.93，符合要求 H3
πD2
＝
4⨯0.579
＝0.73m/s 2
π⨯1
②.进水竖井
进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.1～0.2m/s 出水口尺寸0.45×1.5m²,共6个，沿井壁均匀分布。 出水口流速v=1.04/0.45⨯1.5⨯6＝0.257m/s ③.稳流筒计算
取筒中流速vs=0.03m/s
稳流筒过流面积 A=Q进/vs=0.579/0.03=19.3m2 稳流筒直径 D3=D2+3) 出水部分设计
a．单池设计流量 Q单＝Q/2＝0.579/2=0.2895m3/s b．环形集水槽内流量 q集＝Q单/2=0.2895/2=0.1448m3/s c．环形集水槽设计
采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2 集水槽宽度b=0.9⨯(k∙q集)0.4＝0.45m 取b=0.50m 集水槽起点水深为h起=0.75b=0.375m 集水槽终点水深为h终=1.25b=0.625m
槽深取0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=0.8m，槽中流速
v=0.6m/s
2
4A
π
=.52+
4⨯19.3
=5.18m 3.14
槽内终点水深 h4=q/vb=0.1448/0.6⨯0.8＝0.30m 槽内起点水深h3=2hk3/h4+h4
hk=aq2/gb2=.0⨯0.10332⨯/(9.81⨯1.02)=0.103m h3=h4+2hk/h4=0.222+2⨯0.1033/0.22=0.364m
校核：当水流增加一倍时，q=0.2896 m³/s，v´=0.8m/s
2
3
2
h4=q/vb=0.2896/0.8⨯1.0＝0.36
hk=aq2/gb2=.0⨯0.1448⨯/(9.81⨯1.02)=0.12m
h3=h4+2hk/h4=0.302+2⨯0.123/0.30=0.311m
23
设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。
d．出水溢流堰的设计
采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O). 每个三角堰的流量
q1=1.343H1
三角堰个数
2.47
=0.343⨯0.052.47＝0.0008213m3/s
n1=Q单/q1=0.1448/0.0008213=176(个)
三角堰中心距（单侧出水）
L1＝L/n1=π(D-2b)/n1=3.14⨯(29.8-2⨯0.4)/176＝0.52m
4) 排泥部分设计 ①．
单池污泥量
总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量
回流污泥量 QR=QR=2084.4⨯1 2084.4m3/h 剩余污泥量 QS=1020.9m3/d=42.5m3/h
Q总＝QR+QS=2084.4+42.5=2126.9m3/h
Q单＝Q总/2=1063.5m3/h
②．
集泥槽沿整个池径为两边集泥
其设计泥量为q=Q单/2=1063.5/2=531.7m3/h=0.148m3/s集泥槽宽b=0.9q0.4=0.9⨯0.1480.4=0.4m起点泥深h1=0.75b=0.75⨯0.4＝0.3m终点泥深h2=1.25b=1.25⨯0.4=0.5m
3.7消毒接触池
接触时间t=30min，设计接触池各部分尺寸1.接触池容积V
V＝Qmaxt=2804.4⨯0.5=1402.2m3
2.采用矩形隔板式接触池2座n=2，每座池容积V1=1402.2/2=701.1m3
3.接触池水深h=2.0m，单格宽b=1.8m
则池长L=18⨯1.8＝32.4m，水流长度L'=72⨯1.8=129.6m
每座接触池的分格数＝
129.6
=4(格) 32.4
4．加氯间 ⑴．加氯量
按每立方米投加5g计，则W=5⨯50000⨯10-3=250kg
⑵．加氯设备 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h
3.8污泥泵房
设计污泥回流泵房2座 1．设计参数 污泥回流比100％
设计回流污泥流量50000m3/d 剩余污泥量2130m3/d 1) 污泥泵
回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵 剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵 2) 集泥池
⑴、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设计
V=
350
⨯6＝35m3 60
取集泥池容积50m3
⑵、面积 有效水深H=2.5m，面积F=集泥池长度取5m，宽度B=F
Q150==20m2 H2.5
=4m
集泥池平面尺寸L⨯B＝5m⨯4m
集泥池底部保护水深为1.2m，实际水深为3.7m
3) 泵位及安装
排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。 3.9污泥浓缩池
1.初沉池污泥含水率大约95％
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设计参数
设计流量QW＝2130m3/d污泥浓度C=6g/L浓缩后含水率97％浓缩时间T＝18h
浓缩池固体通量M＝30kg/(m2∙d)浓缩池数量1座
浓缩池池型：圆形辐流式1) 浓缩池尺寸
⑴面积A＝QWC/M＝426m2⑵直径D=⑶总高度工作高度h1=
TQW18⨯2130
==2.31m
24⨯A124⨯692.74A
π
=23.3m
取超高h2=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，则总高度
H=h1+h2+h3=2.31+0.3+0.3=2.91m
2) 浓缩后污泥体积 3) V=
QW(1-P1)
=426m3
1-P2
采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。
3.10贮泥池
1) 污泥量
剩余污泥量426m3/d，含水率97%
初沉污泥量300m3/d，含水率95%
426⨯(1-97%)+300⨯()1-95%
污泥总量Q＝=253.5m3/d
1-92%2) 贮泥池容积
设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积
V=Qt=253.5⨯1＝253.5m3
3) 贮泥池尺寸
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取池深H＝4m，则贮泥池面积S=V/H=63.38m2设计圆形贮泥池1座，直径D=6.3m4) 搅拌设备
为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kw。
3.11脱水间
1) 压滤机
过滤流量253.5m3/d
设置2台压滤机，每台每天工作18h，则每台压滤机处理量Q=253.5/(2⨯18)=7.04m3/h选择DY15型带式压滤脱水机
（1）加药量计算
设计流量253.5m3/d絮凝剂PAM
投加量 以干固体的0.4%计
W＝0.4%⨯(426⨯3%+300⨯5%)⨯60%=0.067t.
3.12构建筑物和设备一览表：
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第4章 平面布置
4.1总平面布置原则
该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。
① 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 ② 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。
③ 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。
④ 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 ⑤ 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。 4.2总平面布置结果
污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。
厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。
总平面布置参见附图1（平面布置图）。
第5章 高程布置及计算
5.1高程布置原则
① 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。
② 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，
并有利于减少工程投资和运行成本。
③ 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。
④ 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。 5.2高程布置结果
由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。
采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为64m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。
总高程布置参见附图2高程图。
5.3高程计算
H=h1+h2+h3
h1—沿程水头损失 h1=il, i—坡度 i=0.005 h2—局部水头损失 h2=h1×50% h3—构筑物水头损失 1) 巴氏计量槽
H=0.3m
巴氏计量槽标高 -1.7000m 2) 消毒池的相对标高
排水口的相对标地面标高： 0.00m 消毒池的水头损失： 0.30m
消毒池相对地面标高： -1.4000m 3) 沉淀池高程损失计算 l=40m
h1=il=0.005×40=0.20m h2= h1×50%=0.10m
h3=0.45m
H2=h1+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m
沉淀池相对地面标高 -0.6000m 4) A2/O反应池高程损失计算 l=55m
h1=il=0.005×55=0.275m h2= h1×50%=0.1375m h3=0.60m
H3=h1+h2+h3=0.275+0.1375+0.60=1.0125m
A2/O反应池池相对地面标高 0.4625m 5) 平流式沉砂池高程损失计算 l=12m
h1= il=0.005×12=0.06m h2= h1×50%=0.03m h3=0.3m
H4=h1+h2+h3=0.06+0.03+0.30=0.39m
平流式沉砂池相对地面标高 0.8525m 6) 细格栅高程损失计算 h1= 0.30m h2= h1×50%=0.15m h3=0.30m
H5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m
细格栅相对地面标高 1.6025m 7) 污水提升泵高程损失计算 l=5m
h1= il=0.005×5=0.025m h2= h1×50%=0.0125m h3=0.20m
H6=h1+h2+h3=0.025+0.0125+0.20=0.2375m
污水提升泵相对地面标高 -4.1600m
第6章 工程概预算
6.1 污水厂的工程造价
6.1.1 估算依据
估算指标采用1989年1月1日试行的建设部文件（88）建标字第182号关于发布试行《城市基础设施工程投资概算指标》的通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部、城市建设管理局组织制定〈〈城市基础设施施工投资估算指标〉〉（排水工程）
6.1.2 单项构筑物的工程造价计算
（1）第一部分费用
第一部分费用包括建筑工程费；设备、器材、工具等购置费；安装工程费。可查有关排水工程投资估算、概算指标确定。污水厂的日处理水量26000m3/d
根据有关指标计算各项构筑物的工程造价见下表：
（2）第二部分费用
第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计，按第一部分费用50%计。
2954.54⨯50%=1477.27万元
（3）第三部分费用
第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。
工程预备费按第一部分费用的10%计，则：
2954.54⨯10%=295.45万元
价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则：
2954.54⨯5%=147.73万元
贷款期利息按贷款、铺底流动资金按25%计，则：
.54⨯25%=738.63万元 2954
第三部分费用合计：
295.45+147.73+738.63= 1181.81万元
工程总投资合计：
项目总投资 = 第一部分费用 + 第二部分费用 + 第三部分费用
2954.54+1477.27+1181.81=5613.62万元
6.2 污水处理成本计算
经营管理费用项目包括能源消耗费（动力费）、药剂费、工资福利费、检修维护费、其他费用（包括行政管理费、辅助材料费等）。
（1）动力费E1
电费单价d=0.9元/（kW·h）
1、格栅除污机每天工作6h用电量 6×0.37=2.2kW·h； 2、污水泵24h运行，用电量24×20=480kW·h； 3、表面嚗气机24小时运行，用电量24×30=720kW·h； 4、污泥泵每天运行8h，用电量8×25=200kW·h； 5、刮沫机8h运行，用电量8×1.5=12kW·h； 6、刮泥机8h运行，用电量8×0.37=2.96kW·h； 7、其他用电量与照明共计20kW·h； 合计每天用电量：1437.16kW·h。
电表总电价：1437.16×0.9=1293.4元/日；一年按300天工作日算，则每年电费
E1：E1=1293.4×300=38.80万元/a
（2）药剂费E2
污泥脱水每天需用纯度为90%的固体聚丙烯酰胺16kg，单价为1.9元/kg则E2：
E2=16×1.9×300=0.912万元/a
（3）工资福利费E3
E3=AM (5-1)
式中：A——职工每人每年平均工资及福利费，2.0万元/(a·人)； M——职工定员，10人。
E3=2.0×10=20万元/a
（4）折旧提存费E4
E4=Sk (5-2)
式中：S——固定资产总值，万元/a，S=工程投资×固定资产投资形成率，
固定资产投资形成率一般取90%～95%，本设计取92%，则S=2954.54×92%=2718.18万元/a；
k——综合折旧提存率（包括基本折旧及大修折旧），一般取4.5%～
7.0%，本设计取k=5.5%。
E4=2954.54×5.5%=162.5万元/a
（5）检修维护费E5
检修维护费一般按固定资产总值的1%提取，受腐蚀较严重的构筑物和设备，应视实际情况予以调整。
E5=S×1%=2718.18×1%=27.18万元/a
（6）其他费用E6
E6=(E1+E2+E3+E4+E5) ×10%=(38.8+0.912+20+162.5+27.18) ×10%=24.94万元/a
（7）单位制水成本T T=
∑EiE1+E2+E3+E4+E5+E6
= (5-3)
300Q∑Q
式中：Q——平均日处理水量，26000m3/d。
T=
(38.8+0.912+20+162.5+27.18+24.94)⨯10000
=0.35元/m3
300⨯26000
第7章 污水处理厂管理
7.1 电器仪表说明
7.1.1 依据与规范
1、《供配电系统设计规范》（GB50052-95）； 2、《低压配电设计规范》（GB50054-95）； 3、《建筑防雷设计规范》（GB50057-94 2000版）； 4、有关设计工艺方案。 7.1.2 设计范围
污水处理部分的低压供电、动力、照明、以及防雷接地系统。 7.1.3 具体注明
1、在污水处理厂控制室内设置低压配电箱，对各用电设备采用放解式供电，采用三相四线制，电压为380V。
2、电机启动方式：功率小于10kW的电动机采用全压直接启动，大于10kW时采用间接启动。
3、用电设备电动机都通过熔断器、断路器、接触器、热继电器等有关控制按钮等元件器件加以保护控制。
4、照明线路采用塑铜线穿电线管过墙，平定暗敷或线路导线穿管沿墙平台明敷。
5、灯具造型根据不同的工作环境特征要求采用各类适合灯具。
6、本工程在污水处理厂控制室总配电柜、低压配电柜柜门上均设有各电机的启/停控制按钮及信号灯，实现集中和就地控制。
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7、电机的控制为手动方式。
7.2 措施的确定
为保证污水处理站各处理工序的正常运转，达到预期的处理效果，站内必须建立一套完善的组织管理机构并应采用以下相应的管理措施：
1、建立健全完善的生产管理机构；
2、对站内职工进行必要的资格审查；
3、组织操作人员进行上岗前的专业技术培训；
4、聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作；
5、选派专业技术人员到同类污水处理站进行技术培训；
6、建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的工作管理制度；
7、对站内人员定期进行考核及奖惩；
8、组织专业技术人员提前进岗，参与施工与安装、调试、验收的全过程，为今后的运行维修奠定基础；
9、技术管理部门应对入站前后的水质水量进行计量和检测化验、理论分析，建立运行技术档案，并根据水量、水质的变化调整运转工况。
7.3 劳动定员
根据生产规模和工艺要求及设备的运转情况，污水处理站定员10人，管理人员可兼职。
7.4 劳动保护
从1995年1月1日起，《中华人民共和国劳动法》正式实行，其中对操作人员的劳动安全生产进行劳动保护。本工程设计其劳动安全卫生设施必须符合国家规定的标准。
在污水处理站运转之前，需对操作人员和管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，除此之外，尚需考虑如下措施：
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1、各处理构筑物走道应设置保护栏杆，其走道宽度、栏杆高度和强度均应符合国家劳动保护规定；
2、在检修较深的水池及检查井时，先进行机械通风换气，满足劳动保护的换气要求后，工人方可入内检修；
3、站区管道闸阀均设置阀门井，或采用操作杆接至地面，以便操作；
4、所有电气设备的安装保护、防护均应满足电气设备有关安全规定；
5、机械设备的危险部分，如：传动带、齿轮等必须安装防护装置；
6、设置必要的生产辅助设施，如：卫生间、休息间等，并经常维持完好和清洁卫生。
7.5 节能设计
为了降低能耗并提高效益，本工程设计中采取的节能措施如下：
1、污水处理厂设计在污水、污泥处理工艺选择、单体工艺设计等方面充分考虑了节能，尽可能减少水泵的使用量，采用池与池之间的自流方式。尽量选用充氧效率高的曝气设施，同时充氧设施便于调节，运行灵活，主要是节约电耗为目的。另外，工艺流程简捷、顺畅，尽量减少转折和迂回。
2、在管道系统设计中选用良好管材和标准较高的管道接口确保施工质量，防止地下水大量渗入。在管理中严禁雨水管道接入污水系统中，控制非污水进入处理池，力求避免对污水作无用功，达到节能。
3、选择质优、高效水泵和风机。在水泵运行中按设计水位自动开停，并加强机电设备的维修管理，确保设备经常处于高效运行状态。
4、从电气设备上节能：
a．选用国内外先进的节能设备和高质量的电气设备；
b．合理选择变电所的位置，力求使其处于负荷中心；
c．对污水、污泥提升泵等主要处理设备全部设计为仪表控制，根据运行要求，自动合理的调整工况，保证高效率运行；
d．选用无功功率补偿装置。
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第8章 调试和服务工作
工程调试工作分为两个阶段：第一阶段为设施单机运行调试，同时为业主培训操作管理人员，在单机调试过程中制订出有关操作规程和管理的规章制度；第二阶段为工艺技术调试阶段，处理设备最佳运行参数的确定，各类仪器仪表的修正等，为整套设备的交付使用做好前期准备工作。
工程投入使用后，对设施的管理是直接影响处理效果的重要因素，也是关系到自理设备能否发挥其正常处理功能的关键。为了能使建设单位能在运行中确保各处理设施的正常运行。我们十分重视售后服务工作，具体操作措施为：
设备调试过程中：对管理人员进行专业培训讲座，对操作人员进行现场讲解和操作演示，确保今后设备的正常运行，而且在今后运行过程中定期运行技术反馈工作，建立有关技术档案。
设备运行阶段：对各处理设备中产生不合理部分，及时维修和更换有关部件。保修期内，免费进行维修和更换有关配件（动力设备保修期为一年，易耗品除外），对正常运行中有关设备和配件故障，接到用户通知后24小时内及时赶到现场，及时根据现场的实际情况，及时解决存在的不足，并提供长期技术咨询服务工作。
污水治理工程施工期限：从第一批建设资金到位起，土建构筑的整改与单体设备制作同时开工进行。设备与土建时间60天，现场安装20天，调试60天，试运行15天。