某城市污水处理厂工艺(参考模板)
某城市污水处理厂工艺设计
设计任务书
一、设计题目
某城市日处理水量130000 m3污水处理厂工艺设计
二、设计资料
1．废水资料
（1）污水水量与水质
污水处理水量：130000 m3/d；
污水水质：COD Cr=560mg/L、BOD5=280mg/L、SS=300mg/L。
（2）处理要求：
污水经二级处理后应符合以下具体要求：
COD Cr≤70mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤30mg/L；
2．气象与水文资料
风向：常年主导风向为西南风；
气温：年平均气温15℃，冬季最低气温-10℃，夏季最高气温38℃，最大冻土深度600mm。
水文：降水量多年平均为每年728mm；
蒸发量多年平均为每年1210mm；
地下水位，地面下9～10m。
三、设计内容
①对工艺构筑物选型作说明；
②主要处理设施的工艺汁算
⑦污水处理厂平面和高程布置。
四、设计要求
1. 方案选择应论据充分、具有说服力。
2. 计算时所选用公式要有依据、来源，参数选择应合理，计算应有足够的准确性。
3. 图纸应能正确表达设计意图。
4. 计算说明书应层次清楚、语言简练、书写工整、说明问题。
五、设计成果
1. 设计计算说明书1 份。
2. 完成图纸2 张
① 厂区平面布置图1 张（A1）；
② 处理系统高程布置图1 张（A1）
六、主要参考资料
[1]《给水排水设计手册》第一、三、五、六、九、十一册，中国建筑工业出版社；
[2]《给水排水设计标准图集》S1、S2、S3，中国建筑工业出版社；
[3]《泵站设计规范》中国计划出版社；
[4]城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；
[5]《污水综合排放标准》GB8978-2002；
[6]《水污染控制工程》教材等。
[7]高廷耀等主编.水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社
[8]环境工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社
[9]孙慧修主编.排水工程(上册) (第四版).北京：中国建筑工业出版社
[10]张自杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社
[11]张自杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京：高等教育出版社，1996
[12]于尔捷，张杰主编.给水排水工程快速设计手册(2).北京：中国建筑工业出版社
[13]孙连溪等主编.实用给水排水工程施工手册.北京：中国建筑工业出版社
[14]高俊发，王社平主编.污水处理厂工艺设计.北京：北京：化学工业出版社，2003
[15]建筑制图标准汇编.北京：中国建筑工业出版社
[16]严煦世主编.给水排水工程快速设计手册.北京：中国建筑工业出版社
[17]曾科，卜秋平，陆少鸣主编. 污水处理厂设计与运行. 北京：化学工业出版社，2001。
目录
设计任务书
一、设计题目‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
二、设计资料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
三、设计内容‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
四、设计要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
五、设计成果‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
六、参考资料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 第一章总论
一、基础资料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
二、污水水质、水量‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
三、处理后的出水水质目标‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
四、有关设计依据‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7第二章污水处理工艺流程说明
一、设计方案的选择与确定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8
二、工艺流程说明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9
三、各个构筑物的说明
1、格栅‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
2、提升泵房‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
3、沉砂池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
4、氧化沟‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
5.二沉池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
6、污泥浓缩池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11第三章城市污水处理系统的设计计算
一、流量计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
二、污水厂处理构筑物设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
1、集水井的计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
2、中格栅计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
3、污水提升泵房‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
4、细格栅计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
6、配水井的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
7、沉砂池的计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
8、氧化沟的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
9、配水井的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
10、二沉池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
11、接触消毒池的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
12、污泥处理系统设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 12.1、剩余污泥提升泵站‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31 12.2、配泥井‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32 12.3、污泥浓缩池的计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32 12.4、贮泥池设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
12.4、污泥脱水间‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
13、管道设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33第四章主要设备说明
一、格栅‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥40
二、泵‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
三、吸砂机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
四、鼓风机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
五、曝气机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
六、二沉池刮泥机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
七、浓缩池刮泥机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
八、加氯机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
九、污泥脱水机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42第五章污水处理厂的总体布置
一、平面布置设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
1、平面布置的一般原则‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
2、平面布置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
二、高程布置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
1、高程布置的一般原则‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
2.计算表‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥45第六章结论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥48第七章设计心得‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥49参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥49
第一章总论
一、基础资料
1、基本情况
莱西市污水处理厂位于莱西市城区西南约1公里处，东临潴河河床，西依水集范家疃村，占地面积100亩。规模为日处理废水13万吨。
莱西市污水处理厂自二期工程投入使用（2000年）以来，运行正常稳定，污水处理效果明显，据监测经污水处理厂处理过的废水，达到了国家污水综合排放一级标准，其中COD浓度为70mg/l，BOD20mg/l，废水中主要污染物去除率达95%以上。污水处理厂运行后的直接效果：一是增强了莱西市城市环境功能和城市文明程度，改善了城市形象，为莱西的经济建设和持续发展奠定了基础，促进了莱西的对外开放。
2、气象、水文地质资料
风向：常年主导风向为东北风；
气温：年平均气温15℃，冬季最低气温-10℃，夏季最高气温38℃，最大冻土深度600mm。
水文：降水量多年平均为每年728mm；
蒸发量多年平均为每年1210mm；
地下水位，地面下9～10m。
二、污水水质、水量及变化特点
污水处理水量：130000 m3/d；
污水水质：COD Cr=560mg/L、BOD5=280mg/L、SS=300mg/L。
三、处理后的出水水质目标
污水经二级处理后应符合以下具体要求：
COD Cr≤70mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤30mg/L
四、有关设计依据
○1《给水排水设计手册》第一、三、五、六、九、十一册，中国建筑工业出版社；
○2《给水排水设计标准图集》S1、S2、S3，中国建筑工业出版社；○3《泵站设计规范》中国计划出版社；
○4城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；
○5《污水综合排放标准》GB8978-2002；○6《水污染控制工程》教材等。
○7高廷耀等主编.水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社
○8环境工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社
○9孙慧修主编.排水工程(上册) (第四版).北京：中国建筑工业出版社
○10张自杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社
○11张自杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京：高等教育出版社，1996
第二章污水处理工艺方案选择
一、工艺方案分析与确定
本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 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，针对这些特点，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。
氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：
1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。
2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。
3) 氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混
合和污泥絮凝。
4) 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。
另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。
卡鲁塞尔氧化沟具有较强的耐冲击负荷能力;卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后在沟内作不停的循环流动。可以认为氧化沟是一个完全混合池,原水一进入氧化沟,就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释,因而氧化沟和其它完全混合式的活性污泥系统一样,适宜于处理高浓度有机废水,能够承受水量和水质的冲击负荷;卡鲁塞尔氧化沟具有优良稳定的处理效果和独特的降解机制(中段废水经卡鲁塞尔氧化沟工艺处理后,出水水质非常稳定且品质良好);卡鲁塞尔氧化沟中曝气装置每组沟渠只安装1套,且均安装在氧化沟的一端,因而形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧、厌氧区,自身组成不同比例的Ａ/Ｏ或Ａ2/Ｏ过程,实现动态水解酸化好氧分解功能,这不仅有利于生物凝聚,使活性污泥易沉淀,而且厌氧区的存在对生化性较差的中段废水来说,可以提高废水ＢＯＤ/ＣＯＤ值,对提高废水的可生化性,抑制泡沫产生及活性污泥膨胀均具有十分重要的作用。有关试验研究表明,厌氧好氧生物处理可以取得较高的ＣＯＤ去除率[3]。这可能与厌氧反应可以使中段废水中难以降解的木素及其衍生物部分水解为易于生物降解的小分子物质有关。卡鲁塞尔氧化沟正是由于在同一条沟中交替完成厌氧、好氧过程,因而取得了较高的ＣＯＤ去除率。卡鲁塞尔氧化沟具有性状优良的活性污泥系统;卡鲁塞尔氧化沟对ＡＯＸ(可吸附有机卤化物)有较好的去除作用,ＡＯＸ具有致畸、致癌、致突变作用,其危害不可低估,在欧美等发达国家排放标准中已列项严格要求。ＡＯＸ很难降解,废水经好氧生化处理后也只能去除30%～40%。但试验研究证明,在厌氧或缺氧条件下,ＡＯＸ却显示出较好的厌氧生物降解性,许多在好氧条件下难降解的化合物在厌氧条件下变得容易降解,因此厌氧还原是一种重要的脱氯途径。可以预见,卡鲁塞尔氧化沟由于存在厌氧或缺氧区,将使中段废水中ＡＯＸ去除率有显著提高,从而使其出水品质更加良好,这对改善水环境,保证人类身体健康具有十分重要的意义。
工艺流程特点：工艺流程简单、构筑物少、机械设备数量少,不仅运行管理方便,工程投资也不高
由以上资料，经过简单的分析比较，卡鲁赛尔氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。
二、工艺流程确定：
三、各个构筑物的说明
1、格栅
一种截留废水中粗大污物的预处理设施。
是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。
格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式来设定，人工清除格栅间隙一般为16～25mm。常用的机械清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。
格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作.
按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅和机械格栅两种。
机械格栅性能特点：可实现连续清污，全过水断面清污。每2米一道齿耙，齿耙线速度6米/分钟，清污效率高。栅体过梁支撑于混凝土基础之上，使清污机整机运行平稳，工作可靠。齿耙插入栅条一定深度，把附着在栅条上的污物带到清污机顶部，完成翻转卸污动作，保
持过水断面清洁无污物。牵引链条一般为全不锈钢材质保证水下工作无锈蚀，免维护。
2、提升泵房
功能：提高污水水位，以保证污水能流过整个污水处理流程，达到净化的目的。
种类：污水泵站的主要形式有：合建式矩形泵站，合建式圆形泵站等，本设计采用方形泵房，半地下式
设计原则：，机组突出部分与墙壁的间距，以及相邻两机组突出部分的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸。
3、沉砂池
沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂的前端，保护水泵和管道免收破损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。
沉砂池的类型，按水流方向的不同可分为三类：曝气沉砂池，竖流式沉砂池，平流式沉砂池。
曝气沉砂池
普通平流式沉砂池的主要缺点是沉砂中含有有机物较多，使沉砂后续处理难度增加，采用曝气沉砂池可以克服这一缺点。曝气沉砂池断面呈矩形，池底一侧设有集砂槽；曝气装置设在集砂槽一侧，使池内水流产生与主流垂直的横向旋流；在旋流产生的离心力的作用下，密度较大的无机颗粒被甩向外部沉入集砂槽。另外，由于水的旋流作用，增加了无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会，把表面附着的有机物除去，是沉砂中的有机物低于百分之十，其优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小；同时，对污水起预曝气作用。