城市污水处理厂工艺与技术参数设计研究

. . . . 城市污水处理厂工艺与技术参数设计研究28 / 32摘 要当今随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，环境污染日趋严重，加大城市生活污水治理力度势在必行。根据城市污水产生的特点和污水的性状，将废水处理同废水回用结合起来作为一个完整的系统加以考虑，似更为合理，使废水处理更能适应环境保护和生产发展的要求。关键词：污水处理厂，设计，工艺A Municipal Sewage Treatment Plant Technology And Technical Parameter DesignABSTRACTNow along with the rapid development of economy, peoples living level unceasing enhancement, environment pollution is more serious, and increase the city life sewage disposal investment is imperative. According to the characteristics of urban wastewater and sewage produced the character, will wastewater treatment combined with wastewater reuse as a complete system into consideration, seems more reasonable, make more wastewater treatment can adapt to the environment protection and the requirements of the development of production.KEY WORDS:Sewage treatment plants, design, technique目 录前言1第1章 设计说明书21.1 城市污水概论21.2 污水特点2第2章 工艺概况32.1 水解-好氧生物处理工艺特点32.2 普通活性污泥曝气池特点42.3 工艺流程42.4 工艺流程说明5第3章 工艺参数设计63.1 格栅63.1.1 粗格栅63.1.2 细格栅83.1.3 污泥泵房的设计11 3.2 平流式沉砂池123.2.1 设计参数133.2.2 设计计算13 3.3 水解池153.3.1 设计参数153.3.2 设计计算153.3.3 排泥系统的设计计算17 3.4 曝气池173.4.1 曝气池设计参数183.4.2 设计计算18 3.5 二沉池203.5.1 设计参数203.5.2 设计计算213.5.3 刮泥设备的选择23 3.6 污泥浓缩池243.6.1 设计参数243.6.2 设计计算243.6.3 压滤机选型25 3.7 消毒接触池263.7.1 设计参数263.7.2 计算过程26第4章 回用284.1 回用水指标284.2回用水的应用28结 论29 辞30参考文献31前言随着人类社会的不断发展，城市规模不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水紧和水质污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会发展的重要制约因素。我国污水处理事业的历史源于1921年，但是真正是在80年代才得以发展，改革开放30年取得了迅速发展，但仍然滞后于城市发展的需要。我国城市污水处理相对与国外发达国家，起步较晚，到现在为止，全国还有60%的城市污水得不到妥善的处理。城市污水处理率较低。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展规划，尤其是当地的实际情况，探索适合我国实际的污水处理系统。决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要的因素是污水处理工艺的选择。本设计采用具有我国自主知识产权的城市污水处理新工艺水解-好氧生物处理工艺。该工艺已成功地应用于上百个工业废水处理厂和十余个城市污水处理厂。并分析了水解-好氧工艺的研究、应用和设计问题，提出了工艺应用和设计计算1。本设计按照工程实际的具体要求完成一个城市污水处理厂的工艺设计，包括工艺计算和图纸绘制两部分工作。工艺设计既要能满足现行国家规和标准的相关要求。出水水质要达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002的一级B标准。图纸绘制要根据相关工程绘图技术规进行2。第1章 设计说明书1.1 城市污水概论城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度与相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求3。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。污水一级处理为预处理，二级处理为主体，处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂，以解决日益严重的水污染问题4。1.2 污水特点 本处理厂的污水为城市污水，进出水水质见表1.1表1.1 设计水质水量指标水质指标BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)pH设计处理水量(万m3/d)NH3-N(mg/L)总变化系数进水25050040010301.2出水20100301031.2第2章 工艺概况2.1 水解-好氧生物处理工艺特点（1）水解池可取代初沉池。在停留时间相当的情况下，水解池对悬浮物的去除率显著高于初沉池，平均出水SS只有50mg/L，其中COD、BOD5、蛔虫卵的去除率明显高于初沉池。并且初沉池的去除率受水质影响大，出水水质波动围大，而水解池出水水质比较稳定。在拿不出大量投资修建二级污水处理厂的地方，先采用水解池进行一级处理，出水水质将比初沉池有很大程度的改善。 （2）较好的抗有机负荷冲击能力。实验表明：进水浓度越高，COD去除率越高。进水平均浓度在500mg/L时，COD去除率45%左右。水解池对于进水浓度变化而引起的冲击负荷有很大的抵抗能力，有实验表明COD负荷从1.95kg/(m3d)变化到8.8kg/(m3d)，出水COD从207mg/L变化到316mg/L5。 （3）水解过程可改造污水中有机物形态与性质，有利于后续好氧处理。一般城市污水可沉COD占总COD的50%左右，经水解处理后基本上去除了可沉性COD，所以水解工艺适用于污水中含悬浮状COD比例较高的废水。对于城市污水，实验表明经水解反应后溶解性COD、BOD比例分别从进水的50%、65%提高到出水的78%、77%，不溶性COD、BOD的去除率分别是74.5%、55.3%。在运转中经常出现水解池出水溶解性COD、BOD高于进水的情况，这说明反应中有相当数量的不溶性有机物溶解于水中，在1020条件下去处悬浮物有48%发生水解。通过对水解池进、出水有机分析结果表明，出水的溶解性COD已不是原来的溶解性COD，其中挥发性有机酸浓度大幅度上升，从占进水溶解性组分9%上升到25%。 （4）有利于好氧后续处理，水解-好氧工艺的BOD5和COD去除率均明显高于传统工艺，且出水COD低于100mg/L，传统工艺停留时间8小时左右仍达不到与本工艺相接近的出水水质 ，因此，从曝气池容积上新工艺要少50%左右。若采用穿孔管曝气设备，曝气可节省气量50%，同样采用中微孔曝气器节省气量为40%左右6。 （5）可以同时达到对剩余污泥的稳定。水解-好氧工艺的一个最显著特点是污水和污泥一次得到处理，水解池中污泥的水解率可高达50%左右，排水系统污泥量比初沉池-消化池联合系统低30%7。2.2 普通活性污泥曝气池特点（1）在曝气池任何两个断面都存在有机物的浓度梯度，因此存在着有机基质降解动力，BOD降解菌为优势菌种，可避免产生污泥膨胀现象。 （2）运行灵活，可采用多种运行方式。 （3）运行适当时能够增加净化功能，如脱氮、除磷等。 （4）处理效果好，BOD5去除率可达90%95%，特别适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。 （5）对污水的处理程度比较灵活。综上所述，根据该城市污水水质特征以与处理后出水的水质要求，最终决定选用水解-曝气池处理工艺8。2.3 工艺流程污泥外运污水管路粗格栅沉砂池细格栅水解池曝气池 二沉池 污泥浓缩池 污泥脱水机房机房空气管路污泥管路上清夜、滤出液管路 出水2.4 工艺流程说明城市污水进入污水处理厂后首先经过粗格栅的过滤，将较大的颗粒物去除。接着流经沉砂池，进一步沉淀去除可沉淀物。再经过细格栅将污水中的易去除物去除。当污水注入水解池，通过水解池的水解酸化作用，降低污水中BOD、COD、SS的含量，并且使有机物降解为小分子以利于后续处理。污水再流入曝气池，通过好氧活性污泥的作用使污水得到净化，BOD、COD、SS被进一步去除，有机物含量下降，污水基本达到排放标准9。污水继续流动到达二沉池，经过微生物和沉淀的作用，让污水再一次得到处理，然后再经过消毒接触池，最终使水质完全达到排放要求。曝气池产生的剩余污泥回流至水解池，二沉池和水解池的剩余污泥则流入污泥浓缩池，再经过污泥脱水机房使污泥脱水变为泥饼，最后外运出去进行处理。第3章 工艺参数设计3.1 格栅格栅是一种最简单的过滤设备，由一组平行的金属栅条制成框架，斜置于废水流经的渠道上。格栅设于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设在泵站之前，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止后续处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞10。此设计中的粗格栅以与细格栅均采用链条式格栅除渣机。链条式格栅除渣机可以清除生活污水中长纤维和带状物，并且构造简单，占地面积小。3.1.1 粗格栅（1）格栅的间隙数（n） Qmax=1000001.2/(246060) =1.39m3/sn= = =12式中：Qmax最大设计流量，m3/s；格栅安置的倾角，度，一般为5070，机械格栅倾角较人工格栅大，普遍为6070；h栅前水深，m，取m；v过栅流速，m/s，最大设计流量时为0.81.0m/s，平均设计流量时为0.3m/s；b栅条净间隙，m，粗格栅b=50100mm中格栅1040mm细格栅31mm。（2）格栅的建筑宽度（B）B=S(n-1)+bn(m)=0.025(12-1)+0.111=1.5式中：S栅条宽度，m，取0.025 m。(3) 通过格栅的水头损失(h1)h1=k(v2/2g)sin(m)=321.02/（29.8)sin60=0.26式中：g重力加速度，m/s2；k考虑到由于格栅受筛余物堵塞后，格栅阻力增大的系数，可用经验式 k3.36v-1.32，一般采用k3；阻力系数，其值与格栅断面形状有关，一般采用13。（4）栅后槽的总高度（H）：H=h+h1+h2（m）1+0.26+0.31.56式中：h2栅前渠道起高，m，一般取0.3m。（5）栅槽总长度（L）：Ll1+l2+1.0+0.5+H1/tg（m）l1（B-B1）/2tg1（m）（1.5-1）/（2tg20） 0.69l2l1/20.35mH1h+h21+0.31.3mL0.69+0.35+1.0+0.5+1.3/tg603.2m式中：H1栅前槽高,m,H1=h+h2；l1进水渠道渐宽部分长度，m，l1（B-B1）/2tg1；1进水渠道渐宽部分展开角度，一般可采用20；B1进水渠道宽度，m，取1m；l2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩长度，m，l2l1/2。（6）每日栅渣量计算（W）：WQmaxW186400/（总1000）（m3/d）1.390.0186400/（2.01000）0.6式中：W1栅渣量（m3/103m3污水），取0.10.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值；k总废水流量总变化系数，对生活污水参照下表。表3.1生活污水流量总变化系数平均流量/(L/s)4610152540701202004007501600K总2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20（7）格栅除渣机的选择经计算本工程采用机械清渣，格栅清污采用GH链条式回转除渣机，其功能如下11：表 3.2 格栅除渣机选型型号格栅宽度（mm）格栅净距（mm）安装角电动机功率（kw）整机重量（kg）生产厂家GH-100010002560800.752.23500-5500通用设备机械厂（8）格栅间尺寸的确定工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度一样12。3.1.2 细格栅（1）格栅的间隙数（n）n 1.39（sin60）-/（0.0141） 33式中：Qmax最大设计流量，m3/s；格栅安置的倾角，度，一般为5070，机械格栅倾角较人工格栅大，普遍为6070；h栅前水深，m，取4m；v过栅流速，m/s，取1m/s；b栅条净间隙，m，粗格栅b=50100mm中格栅1040mm细格栅310mm。（2）格栅的建筑宽度（B）：B=S(n-1)+bn(m)0.025(33-1)+0.01331.13式中：S栅条宽度，m取0.025m（3）通过格栅的水头损失(h1)：h1=k(v2/2g)sin(m)=3312/（29.8)sin60=0.40式中：g重力加速度，m/s2；k考虑到由于格栅受筛余物堵塞后，格栅阻力增大的系数，可用经验式 k3.36v-1.32，一般采用k3；阻力系数，其值与格栅断面形状有关，一般采用13。（4）栅后槽的总高度（H）：H=h+h1+h2(m) 4+0.40+0.3 4.7式中：h2栅前渠道起高，m，一般取0.3m（5）栅槽总长度（L）：Ll1+l2+1.0+0.5+H1/tg（m）l1(B-B1)/2tg1（m） (1.13-1)/（2tg20） 0.18l2l1/20.09H1=h+h2=4+0.3=4.3mL0.18+0.09+1.0+0.5+4.3/tg60 4.3m式中：H1栅前槽高，m，H1h+h2；l1进水渠道渐宽部分长度，m，l1（B-B1）/2tg1；1进水渠道渐宽部分展开角度，一般可采用20；B1进水渠道宽度，m，取2m；l2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩长度，m，l2l1/2。（6）每日栅渣量计算（W）：WQmaxW186400/（k总1000）（m3/d） 1.390.186400/（2.01000） 6式中：W1栅渣量（m3/103m3污水），取0.10.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值；k总废水流量总变化系数，对生活污水参照下表。表 3.3 生活污水流量总变化系数平均流量/(L/s)4610152540701202004007501600K总2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20（7）格栅除渣机的选择经计算本工程采用机械清渣，格栅清污采用GH链条式回转除渣机，其功能如下表13：表 3.4 格栅除渣机的选型型号格栅宽度（mm）格栅净距（mm）安装角电动机功率（kw）整机重量（kg）生产厂家GH-100010002560800.752.23500-5500通用设备机械厂（8）格栅间尺寸的确定工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.4m，工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度一样。3.1.3 污泥泵房的设计一般规定（1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量一样；（2）应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。（3）根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；（4）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，允许渗漏，做法按结构设计规要求；分建式，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方形；（5）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施14。选泵1. 污水泵站选泵应考虑因素(1)选泵机组泵站泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；(2)尽量选择类型一样（最多不超过两种型号）和口径一样的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；(3)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵15。2. 具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的圆形泵站。(1)流量的确定Qmax=1390L/s本设计拟定选用3台泵，则每台泵的设计流量为：Q=Qmax/3=1390/3=463.33L/s(2)扬程的估算H=H静+2.0+（0.51.0）式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；0.51.0自由水头的估算值，取为1.0；H静水泵集水池的最低水位H1与水泵出水水位H2之差H静=H2-H1=13.38-2.63=10.75m则水泵扬程为：H静+2.0+1.0=10.75+2.0+1.0=13.75m取14m(3)选泵由Q=463.33L/s，H=14m，可查手册得：选用20PWL型立式污水泵，其各项性能如下：表 3.5 泵的选型型号流量Q/(L/s)扬程H/(m)转速n/(r/min)轴功率W/kw气蚀余量/m重量/kg20PWL397.2480.516.510.596040505.17503.2 平流式沉砂池沉砂池的作用是通过重力沉淀的方法去除废水中所携带的泥砂。一般设在泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损，防止管道发生堵塞现象，提高后续工序产出的污泥中有机物质的含量，以利于进一步对污泥加以利用，增大后续构筑物的有效容积，延长设备使用寿命。综合考虑，采用平流式沉砂池。平流式沉砂池是最常用的一种沉砂池，其构造简单，处理效果好，易于排除泥砂。从结构上看类似一个加深加宽的明渠，污水在沉砂池水平方向流动，在池的两段，设有闸板以控制水流。沉砂池下部聚集沉砂，池底设12个贮砂斗，下接带闸阀的排砂管，沉砂池可分为两格设计，当污水流量较小时，可单格进行工作，一用一备；当污水流量较大时，可两格同时进行工作16。3.2.1 设计参数最大流速为0.3m3/s，最小流速为0.1m3/s最大流量时，停留时间不小于30s，一般采用3060s有效水深应大于1.20m，一般采用0.251.00 m，每格宽度不宜小于0.60m进水部应采用消能和整流措施，应设置进水闸门控制流量。3.2.2 设计计算（1）沉砂池池长（L）和过水断面面积（A）：Lvt（m） 0.286016.8式中：v最大设计流量时的流速，m/s，取0.28 m/s；t最大设计流量时的流过时间，s，取60s。AQmax/v（m2）1.39/0.28 4.96式中：Qmax最大设计流量，m3/s。（2）池宽（B）：BA/h2(m) 4.96/1.00 4.96式中：h2设计有效水深，一般采用0.251.00m。（3）沉砂池容积（V）VQmax86400/（总104）（m3） 1.3930286400/（2.0104） 360式中：x城市污水沉砂量（m3/106m3污水），取30 m3/106 m3污水；t清除沉砂池的间隔时间，d，取2d； k总生活污水流量总变化系数，取2.0（4）沉砂斗各部分尺寸计算：设斗底宽a10.65 m，斗壁与水平面倾角55，斗高h30.45 m沉砂斗上口宽a=+a1=+0.65=1.28m沉砂斗容积V0=0.44m3沉砂池高度（H）：Hh1+h2+h3（m）1.0+1.0+2.5 4.5式中：h1超高高度，m，取1.0m； h3贮砂斗高度，m，取2.5m。 沉砂池尺寸：1754.5 m3.3 水解池水解酸化反应池放弃了厌氧反应中甲烷发酵阶段，利用厌氧反应中水解和产酸作用，使得污水、污泥一次处理。在整个过程中，80%以上的进水悬浮物水解成可溶性物质，将大分子降解为小分子，不仅使难降解的大分子物质得到降解，而且出水BOD5/COD比值提高，降低了生物处理的需氧量和曝气时间17。水解反应池对水质水温变化适应能力较强。水解好氧生物处理工艺效率高，投资少，运行费用低，简单易行。水解反应池是以水力负荷为控制参数，有机负荷只作为参考指标。水解反应池为厌氧反应池，型式可采用廊道型推流式水解池，水力停留时间28h。 水解反应池3.3.1 设计参数水力负荷为0.52.5 m3/（m2h），表面负荷取0.81.5m3/（m2h）有机负荷为1.958.8 kg/（m3d）停留时间为24h水温133.3.2 设计计算（1）池表面积（A）AQmax/q（m2） 1.393600/0.8 6255式中：Qmax最大设计流量，m3/h；q表面负荷，m3/（m2），取0.8。（2）总容积（V）VQmaxT（m3） 1.3936002.5 12510式中：T水力停留时间，h，取2.5h.（3）有效水深（h）hqT（m） 0.82.5 2设计水解池4座，则单池容积VV/43127.5m3单池表面积AA/41563.75m2单池尺寸：50302.5 m配水方式：采用分枝式配水方式，以确保各单位面积的进水量基本一样，防止短路等现象发生，尽可能满足水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合。为了配水均匀一般采用对称布管，各支管出水口向下距池底约20，位于所服务面积的中心。管口对准池底所设的反射锥体，使射流向四周散开，均布于池底。布水器设置500个布水点，每点负荷为Si=3.12m2，布水器设主管2根，支管48根，主管上设10个布水点，支管上设10个布水点，共500个布水点。管道设计：采用穿孔管布水器（分枝状）时，不宜采用大阻力配水系统，需考虑设反冲洗装置，采用停水分池分段反冲。进水采用重力流，出水孔15mm，一般在1525mm之间，出水孔处需设置45导流板，管径的上部应大于下部，可适当避免大的空气泡进入反应器，反应器底部采用较小直径的管道以产生较高流速，使进水与污泥之间密切接触18。出水收集设备：水解池出水装置设在水解池顶部，尽可能均匀地收集处理过的废水，出水堰为三角堰加设在汇水槽上，并采用几组平行出水堰的多槽出水方式，堰上水头25mm，水面位于齿1/2处。3.3.3 排泥系统的设计计算（1）设计参数：产泥系数：r=0.15kg干泥/（kgCODCr）设计流量：Q=100000m3/d进水CODCr浓度S0=450mg/LCODCr去除率60%（2）水解池总产泥量为：X=rQSr=rQS0E =0.151000000.450.60 =4050kg干泥/d每池产泥Xi=X/4=1012.5kg干泥/d设污泥含水量为98%，因含水率P95%，取=1000kg/m3则污泥产量为：Qs=1012.5/10001/0.02=50.625(m3/d)每池排泥量Qsi=12.625(m3/d)为安全起见，每池每天排泥13m3（3）排泥系统设计：因水解池产生的外排污泥主要是有机污泥故水解池只设底部排泥管，采用定时排泥方式，日排泥一般为12次，各池污泥同时排入污泥浓缩池。各池排泥管选钢管，DN200。3.4 曝气池曝气池为推流式，采用空气曝气且沿池长均匀曝气，有机负荷F/M在0.20.5kgBOD/（kgMLVSSd）之间。活性污泥在曝气池经历从对数增长到减衰增长以至于到源代期，需氧速率沿池长逐渐降低，混合液中溶解氧含量沿池长逐渐增高。传统活性污泥处理效果较好，BOD5去除率可达90%95%，适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水；对废水的处理程度比较灵活19。3.4.1 曝气池设计参数（1）曝气池混合液MLVSS/MLSS=0.8。（2）回流污泥浓度xR=10000mgSS/L。（3）曝气池浓度x=3500mgMLVSS/L。（4）设计的细胞平均停留时间c=10d。（5）出水中含有22mg/L生物固体，其中65%可生物降解。（6）BOD5=0.68BOD（7）动力学参数Y=0.3mgMLVSS/mgBOD5，Kd=0.103.4.2 设计计算（1）估计出水中溶解性BOD5浓度：出水BOD5=未降解的溶解性BOD5+未沉淀的悬浮固体BOD5式中：出水BOD5为20 mg/L未沉淀的悬浮固体BOD5=220.651.420.68=13.8mg/L未降解的溶解BOD5=20-13.8=6.2mg/L（2）处理效率：=(So Se)/ So=（250-20）/250=92%式中：So进水BOD5含量，250 mg/L； Se出水BOD5含量，20 mg/L（3）曝气池体积 V=cYQ（So -Se）/ x（1+Kdc） （m3） =100.3100000（250-6.2）/3500（1+0.1010） = 10448式中：c细胞平均停留时间，d，取10； Q进水量，m3/ d，取100000； x曝气池浓度，取3500mgMLVSS/L； Y动力学参数，取0.3mgMLVSS/mgBOD5Kd动力学参数，取0.10设计曝气池4座，每座体积V=V/4=2612m3曝气池尺寸：17.226.26.6 m（4）每天排除的剩余活性污泥量：Yobs=Y/1+ Kdc=0.3/1+0.1010=0.15x=YobsQ（So -Se）10-3/0.8 （kgSS/d）=0.15100000（250-6.2）10-3/0.8=4571.05（5）剩余污泥流量（忽略出水挟带的固体量）：从曝气池排泥时Qw=V/c （m3/d） =10448/10 =1044.8从污泥回流管排泥时 Qw=Vx/cXR （m3/d） =104483500/10100000.8 =457.1（6）污泥回流比：3500（1+R）=10000.8RR=0.78（7）需氧量O2=Q（So -Se）10-3/0.68-1.42 YobsQ（So -Se）10-3 （m3） =100000（250-20）10-3/0.68-1.420.15100000(250-20) 10-3 =28924.53.5 二沉池二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。表 3.6 沉淀池的类型与特点类型平流沉淀池辐流沉淀池竖流沉淀池斜板（管）沉淀池优点(1)沉淀效果好；(2)耐冲击负荷和温度的变化适应性强；(3)施工容易，造价低。(1)多为机械排泥，运行较好，管理较简单；(2)排泥设备已趋定型。(1)排泥方便，管理简单；(2)占地面积较小。(1)沉淀效率高，停留时间短；(2)占地面积小。缺点(1)池子配水不均匀；(2)采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。(1)池水速不稳定，沉淀效果一般；(2)机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。(1)池子深度大，施工困难；(2)对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；(3)造价较高；(4)池径不宜过大，否则布水不均匀。用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。适用场合适用于大、中、小型污水处理厂；地下水位较高和地质条件较差的地区。适用于大、中型污水处理厂；适用于地下水位较高的地区。适用于处理水量不大的小型污水处理厂综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体资料可知，本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。3.5.1 设计参数（1）表面负荷取0.82m3/m2.h，沉淀效率40%60%；（2）池子直径一般大于10m，有效水深大于3m；（3）池底坡度一般采用0.05；（4）进水处设闸门调解流量，进水中心管流速大于0.4m/s，进水采用中心管淹没或潜孔进水，过孔流速为0.10.4m/s，潜孔外侧设穿孔挡板或稳流罩，保证水流平稳；出水处应设置浮渣挡板，挡渣板高出池水面0.150.2m，排渣管直径大于0.2m，出水周边采用锯齿三角堰，汇入集水渠，渠流速为0.20.4m/s；（5）排泥管设于池底，管径大于200mm，管流速大于0.4m/s，排泥静水压力1.22.0m，排泥时间大于10min。3.5.2 设计计算 (1) 池表面积：A=（m2）A=5004/1.13=4428.32式中：A池表面积，m2；Qmax最大设计流量，m3/h；水力表面负荷，本设计取1.13m3/m2h。(2)单池面积：设计4座辐流式沉淀池A单池=A/4（m2） =4428.32/4 =1107.08(3)池直径：D=（m）=（4428.32/3.14）1/2=35.55结合刮泥机考虑，本次设计D取36.00m。(4)沉淀部分有效水深：h2=q，.t（m）=1.133=3.39式中：t沉淀时间，本设计取t=3h。(5)沉淀池底坡落差：取池底坡度I=0.05h4=（m）=0.05（36/2-2）=0.8(6)泥斗高度的计算：设r1=2m，r2=1m，=60。h5=（m）=（21）tg60。 =1.73(7)沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5（m）=0.3+3.39+0.5+0.8+1.73=6.72式中：H沉淀池总高度；h1沉淀池超高，取0.3m；h3缓冲层高度，取0.5m。为安全起见，取6.8m二沉池尺寸：D=36m，H=6.8m(8)沉淀池池边高度H，=h1+h2+h3（m） =0.3+3.39+0.5 =4.19(9)径深比校核D/h2=36/3.3=10.62一般为615，符合要求。(10)污泥斗容积（m3） = =12.68(11)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积（m3） =3.140.85（192+192+22）/3 =358.54(12)污泥总容积V=V1+V2（m3） =12.68+358.54 =371.223.5.3 刮泥设备的选择本设计选用ZBG-38周边传动刮泥机，其性能参数如下。表 3.7 ZBG-36周边传动刮泥机型号池径（m）功率(KW)周边线速(m/min)推荐池深(mm)周边轮压(kN)周边轮中心(m)生产厂ZBG-36362.23.03000-50005028.4天雨给排水公司3.6 污泥浓缩池本设计采用普通式浓缩池，采用污泥泵排泥。设计为两座，一用一备20。3.6.1 设计参数设计流量：Qmax=156 m3/d污泥固体负荷：Nwg=5kg/d污泥浓缩时间：T=12h储泥时间t=5h进泥含水率：P199%出泥含水率：P295%进泥浓度：8g/L3.6.2 设计计算设采用池数为1，则池最大设计流量Qmax=156m3/d(1)浓缩池面积A=Qmax/Nwg=156/5=31.2 m2，取为32 m2(2)浓缩池为正方形则其边长为：d=（A）1/2=5.66m，取为5.7m(3)浓缩池有效水深h1=2.5m(4)校核水力停留时间浓缩池有效容积V=Ah1=322.5=80m3污泥在池中停留时间为：T=V/Qw=80/156=0.51d=12.3h(5)确定泥斗尺寸浓缩后的污泥体积为：V1=Qw(1-P1)/(1-P2)=31.2m3/d储泥区所需容积：按5h泥量计算，则为V2=5V1/24=6.5m3池底坡度为0.1，则池底坡降为：h5=0.1(6.2-2.4)/2=0.16m(6)浓缩池总高度超高取h2=0.3m,缓冲层高度取h3=0.3则浓缩池总高度为H=h1+h2+h3+h4+h5=2.5+0.3+0.3+1.2+0.16=4.46m污泥浓缩池尺寸：5.75.74.5m3.6.3 压滤机选型根据前面的计算结果，我决定选用由莘工机械生产的成套污泥脱水设备：其型号为DY1000，DY1000污泥处理的成套设备配套见下表21。表 3.8 DY1000污泥处理的成套设备配套系统结构序号名称型号参数数量单机功率主机1带式压滤机DN-1000带宽100017.52带式压滤机DY-1000带宽100017.5絮凝系统3溶药搅拌机NJ1000容积1M310.754储药搅拌机NJ1800容积1.8M310.755计量泵J5-603/1.250.63M3/h1.25Mpa11.5污泥进料系统6污泥泵G40-10.6Mpa147静态混合器SK50/10014-28M3/h18清水泵IS50-32-20012.5M3/h0.5Mpa15.5污泥输送装置9皮带输送机DS-400带宽400mm11.1气动泵10空气压缩机Z-0.2/70.2M3/min0.7Mpa13电气控制11电控柜DK20总功率18.85kw13.7 消毒接触池本设计采用六组四廊道式平流式消毒接触池，消毒采用投加液氯的方式22。3.7.1 设计参数水力停留时间，设计投氯量为，消毒池有效水深设计为。设计一座消毒池，分为3格，接触池超高，池底坡度为。3.7.2 计算过程1）接触池的容积为消毒池池长，每格池宽，符合要求。接触消毒池总宽 实际消毒池容积 满足有效停留时间的要求。2）加氯量计算 设计最大投氯量为，每日投氯量为。选用贮氯量为的液氯钢瓶，每日加氯量为瓶，共需贮用瓶，每日加氯机2台，每台投氯量为。配置注水泵2台，一备一用。 接触池的高度为 第4章 回用4.1 回用水指标表6.1回用水水质指标项目要求达到的指标处理的实际指标COD/mgL-120.24PH值6.0-9.07.45电导率/uscm-110041浊度/mgL-131.324总铁/mgL-10.50.23氯离子/mgL-157.37氨氮/mgL-10.02未检出酚/mgL-10.5未检出硫化物/mgL-10.1未检出温度/19.24.2回用水的应用（）农林牧渔业用水（1）农田灌溉：种籽与育种、粮食与饲料作物、经济作物（2）造林育苗：种籽、苗木、苗圃、观赏植物（3）畜牧养殖：畜牧、家畜、家禽（4）水产养殖:淡水养殖（）城市杂用水（1）城市绿化：公共绿地、住宅小区绿化（2）道路车辆冲洗：城市道路的喷洒与冲洗、各种车辆冲洗（）工业用水 （1）冷却洗涤用水：冲渣、冲灰、消烟除尘、清洗（2）锅炉、产品用水：中、低压锅炉，产品、浆料、化工制剂、涂料（3）工艺用水：溶料、水浴、蒸煮、漂洗、水利开采、水利输送、增湿、稀释、搅拌、选矿、油田回注（）环境用水（1）娱乐性景观用水:娱乐性景观河道、景观湖泊、水景（2）观赏性景观环境用水：观赏性景观河道、景观湖泊、水景（3）湿地环境用水：恢复自然湿地、营造人工湿地（4）补充地表水：河流、湖泊结 论本工艺设计研究主要是对城市污水进行一级处理与二级处理。其中一级处理采用粗格栅和细格栅，此级处理是对较大颗粒物处理。二级处理主要是利用水解曝气池处理工艺，一种污水处理的新工艺，其最为显著的特点是以多功能的水解反应器取代功能专一的传统初沉池。利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物，使污泥与污水同时得到处理，可以取消污泥消化。在整个过程中，80%以上的进水悬浮物水解成可溶性物质，将大分子降解为小分子，不仅使难降解的大分子物质得到降解，而且出水BOD5/COD比值提高，降低了生物处理的需氧量和曝气时间。最后通过综合各种污染物处理技术的特点，选用水解好氧工艺很好的处理了设计给出的城市污水，设计出水水质指标达到了GB89781996污水综合排放标准中的二级标准。并且通过污水的初始浓度不同选用不同的污水处理顺序。污水处理达标后还可回用，并且通过不断摸索回用水处理技术与总结经验，能够实现回用水系统的平稳运行。污水成功回用后，节约了大量水资源，同时也缓解了我国水资源人均占有量少的问题。