水课设

摘要

本课程设计所处理的水质为城市生活污水，课程设计原始资料——孝昌县的城市概况、地形和气候的基本情况，根据生活污水的水质和处理要求，设计一座近期流量3.5万m3/d远期流量5万m3/d的污水处理厂。设计说明书主要包括主要污水处理构筑物工艺尺寸的计算，确定污水处理厂的平面布置和高程控制；最终编制设计计算说明书和设计图纸的绘制（污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图）。

水处理工程设计一般按照初步设计、扩大初步设计和施工组织与设计三阶段进行。本设计深度为初步设计。初步设计的任务包括确定工程规模、建设目的、设计原则和标准、单元处理构筑物设计等。

关键词：污水处理厂 卡鲁塞尔氧化沟 辐流式沉淀池 平流式沉砂池

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

目录

第一章 概论

1.1设计任务和内容....................................1

1.1.1

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

1.1.2设计内容.......................................1 1.2基本资料..........................................1

1.2.1

水量水质资料.......................................1

1.2.2气象水文资料.......................................1 1.2.3城市概况...........................................2

第二章 污水处理工艺

2.1城市污水处理工艺..................................3

2.1.1

工艺简介...........................................4

2.1.2工艺比较及确定....................................11

2.2氧化沟工艺流程说明...............................12

2.2.1

工艺流程图........................................12

2.2.2工艺流程说明......................................12 2.2.3工艺特点..........................................13

第三章 处理构筑物设计

3.1格栅间和提升泵房.................................14

3.1.1

格栅设计..........................................14

3.1.2格栅设计说明......................................14 3.1.3格栅设计计算......................................15 3.1.4格栅选型..........................................18

3.1.5

提升泵房设计......................................18 沉砂池简介........................................19

3.2沉砂池与配水井...................................19

3.2.1

3.2.2沉砂池比较........................................19 3.2.3平流式沉砂池的设计................................20 3.2.4砂水分离器选型....................................23

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

3.2.5电磁流量计选型....................................23 3.2.6配水井设计........................................23

3.3卡鲁塞尔氧化沟工艺设计...........................25

3.3.1

设计说明..........................................25

3.3.2设计计算..........................................25 3.3.3曝气设备选择......................................31

3.4集配水井的设计...................................32

3.4.1

设计说明..........................................32

3.4.2设计计算..........................................32

3.5

二沉池的设计.....................................32

沉淀池简介........................................32

3.5.1

3.5.2沉淀池特点及适用条件..............................33 3.5.3辐流式二沉池的设计................................33

3.6回流污泥泵房.....................................38

3.7

接触消毒池.......................................38

设计说明..........................................38

3.7.1

3.7.2设计计算..........................................38

第四章 污泥处理

4.1

剩余污泥泵房.....................................41

设计说明..........................................41

4.1.1

4.1.2设计计算..........................................41

4.2

污泥浓缩池.......................................42

设计说明..........................................42

4.2.1

4.2.2设计计算..........................................42 4.2.3污泥浓缩机选型....................................43

4.3贮泥池的设计.....................................43

4.3.1

设计说明..........................................43

4.3.2设计计算..........................................43 4.3.3潜水搅拌机选型....................................44

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

4.4污泥浓缩提升泵房.....................................44 4.5污泥脱水间...........................................44 4.6主要构筑物一览表.....................................45

第五章 污水厂布置

5.1污水厂平面布置...................................49

5.1.1

污水厂平米昂布置的特点............................49

5.1.2构筑物的布置......................................49

5.2污水厂高程布置...................................50

5.2.1

高程布置说明......................................50

5.2.2高程计算..........................................51

参考文献.............................................54 致谢.................................................55

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

第一章 概论

1.1设计任务和内容

1.1.1设计任务

孝昌县日处理水量3.5万m污水处理厂工艺设计，以活性污泥法为推荐

3

方案。

1.1.2设计内容

1.通过对进出水水质分析及国内有关污水处理技术和规范基础上，确定污水

处理工艺流程。

2.对工艺构筑物选型作说明；主要处理设施的工艺计算； 3.完成污水处理厂管道平面和高程布置。

4.按照学校课程设计规范，完成设计计算说明书一份； 5.设计图纸：污水平面布置图和污水处理高程图各一张。

1.2基本资料

1.2.1水量水质资料

污水设计流量为3.5万t/d,污水流量总变化系数取1.43；其进水水质如表1，污水处理后的水质要求达到GB18918－2002中一级标准的B标准，具体数值如表1-2

污水进水水质表（表1-1）

项目 单位 数值 BOD5 COD SS mg/l 225 TN mg/l 44 NH3N mg/l 37 TP mg/l 3.3 mg/l 155 mg/l 330 污水出水水质表（表1-2）

项目 单位 数值

BOD5 COD SS mg/l 20 TN mg/l 20 NH3N mg/l 8 TP mg/l 1 mg/l 20 mg/l 60 1.2.2气象、水文资料

1.气象资料

1

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

孝昌县属亚热带季风气候区，四季分明，具有气候温和、雨量充沛，季风气候明显等特征。

（1）气温：多年平均气温15.7℃，极端最高气温38.5℃，极端最低气温-13.5℃ （2）降雨量：多年年平均降雨量1146mm，年最大降雨量1587mm，年最小降雨量631mm，月最大降雨量554mm，日最大降雨量214.6mm。

（3）风向、风速：年主导风向为东南风，主导风向频率为14%。冬季多北风，夏季多南风和东南风。

（4）湿度：年平均相对湿度为74%，年最小相对湿度为8%，年平均绝对湿度为15.0g/m3。 2.水文资料

孝昌县雨量充沛，水源丰富，城区内团山河，晏家河、小悟河、支子港水系汇入澴河，最终流入长江，境内库塘密布，径流量大，地表水源丰富，水质较好，但地下水资源一般，城区供水主要通过河流取水。

（1）地下水

孝昌县城区为地下水贫乏地区，地下水主要靠降雨补充。从有关部门资料得知，孝昌县城区年可开采地下水量共1680万m3，而大部分地区地下水含铁量较高，大面积化肥农药的使用也给地下水增加污染，而且贮藏分散。

（2）地表水 澴河

澴河发源于鄂豫交界的桐柏山，全长151km，汇水面积3618km2。澴河从北至南流经大悟、广水、孝昌、孝感后汇入府河，最终经汉江进入长江。水量较其他河流丰富。据花园水文站统计，澴河年平均入境水量为76700万m3。

晏家河

晏家河发源于水口，河长52km，汇水面积385km2。晏家河在孝昌县城区西边由北向南流至城区南边后，由东向西流经应广河后汇入澴河。晏家河属山溪性河流，水量主要由降雨形成，水量年变化范围较大。晏家河年平均径流量为9543万m3。

1.2.3城市概况

1.城市背景

2

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

孝昌县位于湖北省中北部，地处大别山南麓、江汉平原北部。县境东连黄陂，西接云梦、安陆，南邻孝感，北靠大悟、广水。全县国土总面积1193平方公里。2007年辖8镇4乡，总人口623100人。

孝昌县城位于县域中部，跨越澴河两岸，京广铁路、107国道，京珠高速公路穿越而过，南距孝感市43km，距武汉103km。北距河南信阳100km，东至大悟50km，西至安陆30km，交通区位突出。城区现状人口约74000人。

根据《孝昌县城区总体规划》确定孝昌县城市性质为：孝昌县城区是孝昌县的政治、经济、文化中心，是以发展电子等轻工业为主的小城市。总体规划中确定2010年，孝昌县城市人口规模为9万人，建设（城区）用地8.61平方公里；2020年，孝昌县城市人口规模为15万人，建设（城区）用地14.62平方公里。

2.厂区地形

污水厂选址区域海拔标高在64～66m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.30‰～0.50‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。

3

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

第二章 污水处理工艺

2.1城市污水处理工艺

生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜

法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。

城市生活污水几种常用的处理工艺主要包括氧化沟、序批式活性污泥法（SBR）、生物接触氧化法、曝气生物滤池（BAF）、A-0工艺、膜生物反应器（MBR）等。

典型的生活污水处理完整工艺如下：

污水——前处理 —— 生化法—— 二沉池——消毒—— 出水 | |

——-——污泥处理系统--

前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。

由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介及比较。

2.1.1工艺简介

1、A/O法

即厌氧—好氧污水处理工艺，流程如下：

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。

该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的

4

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：

（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

（2）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；

（3) 剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

特点 生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点，但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约 2～5％的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点。

生物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附废水中的有机物，在有氧的条件下，有机物由微生物氧化分解，废水得到净化。 生物接触氧化池内的生物膜由菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物组成。在活性污泥法中，丝状菌常常是影响正常生物净化作用的因素；而在生物接触氧化池中，丝状菌在填料空隙间呈立体结构，大大增加了生物相与废水的接触表面，同时因为丝状菌对多数有机物具有较强的氧化能力，对水质负荷变化有较大的适应性，所以是提高净化能力的有力因素。

处理装置 按结构分为分流式和直接式两类，其结构如图生物接触氧化池所示

分流式的曝气装置在池的一侧填料装在另一侧依靠泵或空气的提升作用，使水流在填料层内循环，给填料上的生物膜供氧。此法的优点是废水在隔间充氧，氧的供应充分，对生物膜生长有利。缺点是氧的利用率较低，动力消耗较大；因为水力冲刷作用较小，老化的生物膜不易脱落新陈代谢周期较长生物膜活性较小；同时还会因生物膜不易脱落而引起填料堵塞。

5

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

直接式是在氧化池填料底部直接鼓风曝气。生物膜直接受到上升气流的强烈扰动，更新较快，保持较高的活性；同时在进水负荷稳定的情况下，生物膜能维持一定的厚度，不易发生堵塞现象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右为宜。 选用适当的填料以增加生物膜与废水的接触表面积是提高生物膜净化废水能力的重要措施。一般采用蜂窝状填料。蜂窝状填料的比表面积如：

蜂窝状填料孔径须根据废水水质（BOD□即五日生化需氧量、悬浮物等的浓度）、BOD负荷、充氧条件等因素进行选择。在一般情况下BOD□浓度为100～300毫克／升，孔径可选用32毫米；BOD□为50～100毫克／升可选用15～20毫米；如在50毫克／升以下，可选用10～15毫米孔径的填料。

填料要质量轻，强度好，抗氧化腐蚀性强，不带来新的毒害。目前采用较多的有玻璃布、塑料等蜂窝状填料，此外，也可采用绳索、合成纤维、沸石、焦炭等作填料。填料型式有蜂窝状、网状、斜波纹板等。

生物接触氧化法的 BOD负荷与废水的基质浓度有关，对低BOD浓度（50～300毫克／升）废水每日每立方米的填料采用2～5千克(BOD□)，废水停留时间为0.5～1.5小时，氧化池内耗氧量约1～3毫克／升。由于氧化池内生物量较大，处理负荷高，可控制溶解氧量较高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧为2～3毫克／升。

为了节省运行费用，并提高污水的可生化性，在生物接触氧化池前加厌氧水解调节池，将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，旨在利用厌氧条件下多种产酸菌的胞外酶分解水中长链有机物，产生有机酸、醇等，废水中的有机物水解酸化后，可生化性得到了提高，利于发挥后续好氧工艺的生物降解性能，使整个工艺能节能运行并使出水优良。 设计要点：

A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为2~4小时。

厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。

污泥床平均浓度为30~35g/l则污泥负荷为0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。

6

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。 A/O法优点在于：

①体积负荷高，停留时间短，节约占地面积； ②生物活性高； ③有较高的微生物浓度； ④污泥产量低； ⑤出水水质好且稳定； ⑥动力消耗低； ⑦不产生污泥膨胀； ⑧挂膜方便，可间歇运行；

⑨工艺运行简单，操作方便，抗冲击负荷能力强。

目前存在的问题主要是池内填料间的生物膜有时会出现堵塞现象，尚待改进。研究的方向是针对不同的进水负荷控制曝气强度，以消除堵塞；其次是研究合理的氧化池池型和形状、尺寸和材质合适的填料。 2、SBR法

序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。70年代初，美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。

由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要

7

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多种新型SBR处理工艺。

前处理——SBR反应器 ——过滤——出水 | 污泥处置

设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。 SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。

其缺点是池容和设备利用率低，占地面积较大、运行管理复杂，自控水平要求高。

3、曝气生物滤池

曝气生物滤池是 90 年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX （有害物质）的作用 其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。

曝气生物滤池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填 (滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。 BAF工艺的优点：

1 、 总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费； 2 、占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的80% ，厂区布置紧凑，美观；

3 、处理出水质量好，可达到中水水质标准或生活杂用水水质标准； 4 、工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗

8

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

低；

5 、过滤速度高，处理负荷大大高于常规处理工艺；

缺点：曝气生物滤池运行维护较复杂，尤其是填料的反洗与更换，从而导致运行费用也较高。 4、MBR工艺

膜-生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。

中空纤维膜组件置于MBR中，污水浸没膜组件，通过自吸泵的抽吸，利用膜丝内腔的抽吸负压来运行。膜组件材质为聚乙烯。膜组件公称孔径为0.4 μm，是悬浮固体、胶体等的有效屏障；中空纤维膜丝较细，有较好的柔韧性，能保持较长的寿命，即使有膜丝破损的现象发生，由于膜丝内径仅为 270 μm，可被污泥迅速阻住，对处理水质完全没有影响。

鼓风机曝气，在提供微生物生长所必须的溶解氧之外，还使上升的气泡及其产生的紊动水流清洗膜丝表面，阻止污泥聚集，保持膜通量稳定，设计气水比为20∶1。 MBR中产生的剩余污泥由气提泵定量提升至污泥浓缩池，污泥在其中浓缩，并使污泥减容，上清液回流至调节池，MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。

前处理——反硝化池 ——MBR池——出水 | 污泥处置

MBR的技术优势： 1.出水水质好

2.工艺参数易于控制，能实现HRT与SRT的完全分离

9

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

3. 设备紧凑，省掉二沉池，占地少 4. 剩余污泥产量少

5.有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖 6. 克服了常规活性污泥法中容易发生污泥膨胀的弊端 7. 系统可采用PLC控制，易于实现全程自动化

MBR工艺的缺点：MBR工艺造价相对较高，为普通污水处理工艺的1.5-2.0倍。国产膜片质量较差、使用时间较短，进口膜片价格过高，运行维护及更换费用较高。 5.氧化沟法

氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气—沉淀一体化氧化沟。氧化沟的主要特点有：

（1）具有广泛的适用性和灵活性：既可以用于中小型污水处理厂，又可以用于较大型污水处理厂；既可以除去有机污染物又可以脱氮除磷；既可以则作为主体工艺取代多项污水处理单元，也可以作为曝气设施取代曝气池；既可以机械曝气，也可以鼓风曝气；既可以低负荷运行，也可以高负荷运行。

（2）由于绝大多数氧化沟都是采用延时曝气，泥龄长，符合低，因而去除有机物效率高，通常出水BOD都能打到20mg/L甚至10mg/L以下，出水SS也很低，出水水质相当好。

（3）氧化沟的循环流态和机械电源曝气，决定了沟内头溶解浓度沿沟长呈梯度变化，在曝气机处溶解氧浓度很高，离曝气机越远，浓度越低，到下一个曝气机钱溶解氧浓度最低，正确配置曝气机和调节曝气机的运行工况，可以控制沟内某些沟段处于缺氧状态，为污水反硝化创造条件，因袭可以说只要是氧化沟就具有脱氮功能，适用于要求脱氮的地方。

（4）氧化沟通常不设初沉池和污泥消化池，整个处理工艺非常简单，处理构筑物的规模不及常规活性污泥法的一般，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。

（5）氧化沟的循环刘泰使进入的污水理科被沟内循环流动混合液稀释几倍到几十倍，具有很强的抗冲击负荷能力，对水质、水量变化剧烈的中小型污水处

10

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

理厂很有利。

（6）氧化沟存在的溶解氧梯度使微生物胶体处于好氧状态和缺氧状态，而引起污泥膨胀的丝状菌绝大数是专性好氧菌，咋爱这种环境处于生存劣势，加之不设初沉池也增大了污泥中的无机固体比重，提高了污泥的沉淀性能，因而氧化沟可以有效抑制污泥膨胀，解决了多年来困扰常规活性污泥法的一大难题。

（7）氧化沟设备基本实现国际化，在质量上能满足使用要求，价格比国外设备便宜很多，能显著降低设备费用。

m3/d规模以下，（8）国内大量工程实践表明，在100000氧化沟的基建费用

明显低于常规活性污泥法、A/O发及A2/O法等工艺，对于规模为50000~100000m3/d的污水厂，氧化沟的基建费用通常要低于10~15%，规模越小，采用氧化沟越有利，但当污水厂规模超过100000m3/d，羊虎狗与其他工艺的投资越来越接近，当污水厂规模增大到150000~200000m3/d以上时，氧化沟工艺的基建投资将超过传统工艺。

2.1.2工艺比较及确定

为了降低投资和运行成本，因地制宜地进行工艺方案(主要是生物处理方案)

比较是必要的。进行多种工艺方案的比较，包括投资费用、运行费用、占地面积、出水水质、后期管理等各方面进行系统的比较，因地制宜的选择适合的工艺。 1、 在生活污水中的应用

随着我国水处理工艺技术的不断改进，近两年A-O、BAF及MBR工艺应用越来越广，前些年氧化沟工艺的应用较多，造价较低，适用于土地资源较丰富的地区。

2、 占地面积与总池容

氧化沟与SBR工艺占地面积较大，A-O、BAF工艺占地面积较小，MBR占地面积最小（为普通工艺占地面积的60%）。 3、 投资费用

相比较而言，氧化沟、SBR投资费用最低，A-O较低，MBR和曝气生物滤池造价相对较高，BAF较普通工艺高出25%左右，MBR根据膜的不同，价格相差较大（采用国产膜，总投资较普通工艺高出40%左右，进口膜则要高80%）。且孝昌县污水在35000m3/d，比较适合于氧化沟法。

11

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

到MBR和BAF维护及更换费用较高，则其运行费用比A-O要高。 5、 出水水质

MBR 、BAF、A-O、氧化沟工艺出水水质较好，可满足一级B标准，耐冲击负荷较高，运行稳定。

因此根据占地面积、投资费用、出水水质等因素，综合考虑后使用氧化沟法。

2.2氧化沟工艺流程说明

2.2.1工艺流程图

污水拟采用活性污泥氧化沟工艺处理，具体流程如下：

渣包外运 栅渣打包机 污水 格栅间 提升泵房 沉砂池 砂泵 污泥脱水机 贮泥池 流量计 配水井 氧化沟 回流污泥 出水 浓缩池 消毒池 二沉池 剩余 污泥 砂外运 砂水分离器 污泥外运 集泥池 氧化沟法污水处理及污泥处置工艺流程

水路

污泥及砂路

2.2.2工艺流程说明

（1）污水由市政管网进入厂区，经格栅间的格栅截留较大悬浮物和漂浮物，栅渣打包外运。

（2）在提升泵的作用下污水流入平流式沉砂池，污水中密度较大的无机颗粒物得到去除。沉砂斗中的沉砂由砂泵吸出，进入砂水分离器进行固液分离。分离后的砂用砂车外运，污水回流入格栅间。

（3）从沉砂池流出的水经一段明渠和暗管进入配水井（暗管上设电磁流量计进行水量计量），配水井向氧化沟进行配水，同时回流污泥液经配水井向反应区分配。

（4）污水经氧化沟的生物处理，基本上可以达到去除BOD、COD及氨氮的要求，处理出水自流进入二沉池，进行泥水分离，以达到处理要求。

（5）二沉池处理后的清水流入接触消毒池进行消毒处理，经消毒后的水可回用或直接排放。

12

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

(6)回流污泥在回流污泥泵作用下进入配水井；剩余污泥由地下管道自流入集泥池（剩余污泥泵房），在剩余污泥泵作用下进入污泥浓缩池。经浓缩后的污泥由浓缩污泥提升泵打入贮泥池，再送入污泥脱水机进行脱水处理，使之稳定。泥饼外运，浓缩池的上清液和污泥脱水装置所脱下来的水送至格栅前进行再处理。

2.2.3工艺特点

本工艺采用卡罗塞氧化沟，去除BOD与COD之外，还具备消化和一定的脱氮作用，以使出水NH3N低于排放标准。 卡罗塞氧化沟性能特点：

1、出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高； 2、曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可节省投资，又可使运行管理简化；

3、有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力；

4、氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低； 5、用电量较大，设备效率一般； 6、设备安装较为复杂，维修和更换繁琐。

13

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

第三章 处理构筑物设计

3.1格栅间和提升泵房

3.1.1格栅设计

污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。 格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：

1 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；

2 细格栅：宜为1.5～10mm； 3 水泵前，应根据水泵要求确定。

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°。 格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦 斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。 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。 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。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。

格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。

格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。

3.1.2格栅设计说明

设计说明 城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅；

型式：平面型，倾斜安装机械格栅

格栅材质：水下部分为不锈钢，水上部分为碳钢，涂料防腐。 每抬格栅前后均设闸门，以便检修；

格栅与皮带输送机连锁，由PLC自动顺序控制，亦可现场操作； 格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作。

14

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

栅前水深与市政管网接入污水处理厂管道规格相适应。 根据污水管选择公式：

D式中：Qmax—最大污水处理量

4Qmax v v—污水过栅前流速，取0.9m/s

Qmax1.433.5104m3/d5.005104m3/d0.58m3/s则，污水管管径为：

则

D40.580.900m

3.140.9所以，栅前水深应与600mm相近,取栅前水深h=0.9m

3.1.3格栅设计计算

（1）栅条的间隙数n，个：

nQmaxsin

bhv式中， Qmax－最大设计流量，m3/s －格栅倾角，（ °），取α＝60°；

b－栅条间隙，m，取b＝0.02m； h－栅前水深，m，取h＝0.9m;

v－过栅流速，m/s，取v＝1.0m/s

n0.58sin6029.9830

0.020.91(2)栅槽宽度

BS(n1)bn

式中：S—栅条宽度，m；取0.01m;

15

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

n—栅条间隙数，个； b—栅条间隙，m。 则，

B0.01(301)0.02300.89m

(3)通过格栅的水头损失

h1h0.k

式中：h1—通过格栅的水头损失，m; h0—计算水头损失，m;

K—系数，格栅受污染物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3

v2h0sina

2gS式中： —阻力系数，其值与断面形状有关，可采用()3计算，其中取

b41.79

g—重力加速度，m/s2。

S则，由()3，可计算出=0.71

b4由式3—5可计算出

12h00.71sin600.031m

29.8则根据式3-4可计算通过格栅的水头损失

h10.0313=0.093m

（4）栅后槽总高度H，m

Hhh1h2

式中：H—栅后槽总高度，m; h—栅前水深，m;

16

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

h1—通过格栅的水头损失，m; h2—栅前渠道超高，一般取0.3m； 则，

H=0.6+0.093+0.3=0.993m

(5）栅槽总长度L，m

LL1L21.00.5H1 2tga1式中：L1—进水渠道渐宽部分的长度，m,L1BB1，其中B1为进水渠宽，取2tga10.65m，a1为进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用20；

L2—栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m,L2H1—栅前渠道深，m；H1hh2L1; 2

则，L1 L20.890.650.33m

2tg20L10.330.17m 22 H10.90.31.2m 则，

L0.330.171.00.51.23.65m

2tg20（6）每日栅渣量W，m3/d

W86400QmaxW1

1000Kz3m3污水，栅条间隙为16－25mm时， 式中：W1为栅渣量，m3/10W10.100.05m3/103m3污水，本工程栅条间隙为20mm，取

3W10.0m733/1m污水0

Kz—生活污水流量总变化系数，取1.43

17

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

则，

W864000.580.072.920.2m3/d

10001.2所以采用机械清渣

3.1.4格栅选型

根据设计计算查给水排水工程快速设计手册2排水工程》选用LHG－1.5型

回转式格栅除污机，相关参数如

型号 LHG－2.0 标高 4.5m 栅条间距 20mm 整机功率 1.5kw 安装倾角 60 3.1.5提升泵房设计

1.设计说明

污水经过一次提升进入沉砂池，然后通过自流进入后续水处理构筑物。 2.设计计算 （1）提升泵流量

Qmax0.58m3/s2088m3/h

根据《给水排水设计手册》污水泵站工作泵级备用泵数量，选用同一型号2台泵，一用一备。则单台泵处理流量为Q2088m3h

（2）扬程的确定: 扬程为静扬程与提升泵吸、压水管路水头损失和各构筑物连接管路水头损失之和，经后面高程设计已经得到沉砂池水面标高为2.203m，格栅后液面标高-3.3m

提升净扬程H0＝提升后最高水位－泵站吸水池最低水位 2.203-（-3.3）=5.503m 水泵水头损失h取3m

水泵的扬程H＝h＋H0＝5.503＋3＝8.503

（3）提升泵房的主体尺寸；

泵房在采用半地下式，在考虑配电间、维修间与操作间的大小的础上，确定

18

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

其尺寸为L×B=30m×15m （4）泵的选型

根据所需流量与扬程，选500S－22型号的泵，其流量为2200 m3/h，扬程17m，配用电机功率为185kw。

3.2沉砂池与配水井

3.2.1沉砂池简介

沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。

1.平流式:平面为 长方形,采用机械刮砂。因构造简单,除砂效果较好,加之除砂设备国产化率高, 已成为我国建成城市污水厂沉砂池的主要池型;

2.竖流式:平面为圆形或方形, 水由设在池中心的进水管自上而下进入池内,管下设伞形挡板使废水在池中均匀 分布后沿整个过水断面缓慢上升水流方向与沉砂方向相反。由于除砂效果差,运 行管理不便,因而在国内外城市污水厂极少采用;

3.曝气式:曝气沉砂池与平流 式沉砂池一样也是平面呈长方形,只是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散 器,使污水产生横向流动,形成螺旋形的旋转状态。曝气沉砂池可以克服\"平流 沉砂池中沉砂夹杂15%有机物,使沉砂后续处理难度增加\"的缺点。除砂效率高, 有机物与砂分离效果好。大有取平流式沉砂池之势;

4.旋流式:也称涡流沉砂 池,一般设计为圆形,池中心设有1 台可调速的旋转浆板,进水渠道在圆池的切 向位置,出水渠道对应圆池中心,中心旋转浆板下设有砂斗。它可以通过合理地 调节旋转浆板的转速,可以有效地去除其它形式沉砂池难于去除的细砂(0.1mm 以下的砂粒)。 其具有占地小、除砂效率高等特点,并且在国外得到广泛应用, 但是这种池型及其除砂设备均为国外专利,其关键设备为国外产品,因此,涡流 式沉砂池在国内的普及为时尚早。

3.2.2 沉砂池比较

平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单,截流 无机颗粒效果较好的优点;竖流式沉砂池是污水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底,处理效果一般较差。 曝气沉砂池是在池的一侧通

19

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直 的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除 砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除 磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。

根据孝昌县的具体情况和投资运行费用方面考虑，决定采用平流式沉砂池。

3.2.3平流式沉砂池的设计

污水厂应设置沉砂池，按去除相对密度2.65、粒径0.2mm 以上

的砂粒设计。

平流沉砂池的设计，应符合下列要求：

最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；最高时流量的停留时间不应小于30s；有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m。

曝气沉砂池的设计，应符合下列要求：1 水平流速宜为0.1m/s；

最高时流量的停留时间应大于2min；有效水深宜为2.0～3.0m，宽深比宜为1～1.5； 处理每立方米污水的曝气量宜为0.1～0.2m3 空气；进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。

旋流沉砂池的设计，应符合下列要求：

最高时流量的停留时间不应小于30s；设计水力表面负荷宜为150～200m3/(m2·h)；有效水深宜为1.0～2.0m，池径与池深比宜为2.0～2.5；

池中应设立式桨叶分离机。污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L 计算；合制污水的沉砂量应根据实际情况确定。砂斗容积不应大于2d 的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55° 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂

时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。 1.设计说明

本设计选用平流式沉砂池，数量为2个（1用1备）每个分为两格，

20

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

按照并联运行设计；最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s；水力停留时间50秒；有效水深取0.8m；沉砂量取0.05L/m3，含水率为60％，容重为1500kg/m3；砂斗贮砂时间为2天，宜重力排砂；斗壁与水平面的夹角取60；排砂管直径不应小于200mm；贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求，总体高程布置相适应；池底坡度取0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状；沉砂池超高。 2.设计计算

（1）沉砂池长度L，m

Lvt

式中，v－最大设计流量时的流速，m/s，取v0.3m/s

t－水力停留时间，s

则：

Lvt0.35015m

（2）水流断面面积A,m2

AQmax v式中，Qmax－最大设计流量，m3/s 则，

A0.581.93m2 0.3（3）池总宽度B，m

BA h2式中，h2－有效水深，m 则：

1.932.41m,取2.5m 0.8设n＝2格，每格宽b＝1.21m

B（4）沉砂室所需容积V，m3

VQmaxXT86400

Kz106式中，X－污水沉砂量，m3/106m3

21

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

T－贮砂时间，d

因为X0.03L/m330m3/106m3，则

V0.583028640032.10m 61.4310（5）每个沉砂斗容积V0，m3

设每一分格有3个沉砂斗，

V02.100.35m3 23（6）沉砂斗各部分尺寸

设斗底宽a10.5m，斗高h30.45m，斗壁与水平面的夹角取60；则

2h320.45沉砂斗上口宽：aa10.51.02m

tan60tan60'沉砂斗容积：

h2V03(2a22aa12a1)60.45(21.02221.020.520.52) 60.3m3'（7）沉砂室高度h3，m

采用重力排砂，坡向砂斗。沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池向沉砂斗的过渡部分。

L3a0.41531.020.45.77m 过渡部分长度L222h3h30.02L20.450.025.770.57m

（8）沉砂室总高度H，m

超高h10.3m

'Hh1h2h30.30.80.571.67m，取1.7m （9）验算最小流速vmin,m/s

在最小流量时，只用一格工作（n11）。

22

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

vminQmin n1min3.51040.41m3/s 式中，Qmin－最小流量，m/s，Qmin2436003min－最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2 则，vmin0.410.18m/s0.15m/s

12.890.83.2.4砂水分离器选型

沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的间隔时间是2d，根据该工程的排砂量为0.03L/m3，即V1.50m3/d，选用3台(2用1备)型号为LSSF-260的螺旋砂水分离器,该设备的主要技术性能参数为：砂水分离器的处理流量为

V12L/s1.037m3/d；两台为2.074m3/d1.50m3/d，配套功率为0.25kw，尺

寸为L×B×H=3.84m×2m×1.50m。

3.2.5电磁流量计选型

电磁流量计选用VWB型电磁流量计。其规格￠700mm～￠1600mm,输出1～5V，4～20mA,适用于管道安装，能用于腐蚀介质。 3.2.6配水井设计

沉砂池后端设置配水井，污水进入配水井向两座氧化沟氧化沟配水，同时回流污泥液经配水井向反应区分配。配水井内设分水钢闸门。 1.设计说明

（1）水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失等。

（2）配水渠道中的水流速度不大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。 （3）从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆形的管道，向其引水的环形配水，当从一个方向进水时，保证分配君君的条件是：①应取中心管至今等于引水管直径；②中心管下的环孔高应取0.25~0.5D1；③当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比大于1.5的突然扩张；④在配水池上不必须考虑液体通过宽顶堰自由出流；⑤当进水

流量为设计负荷，配水均匀度误差为0.1%；当进水流量偏离设计负荷25%时，

23

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

配水均匀度误差为2.9%。 2.设计计算

（1）配水井有效容积

配水井水力停留时间取2—3min取T=2min,则配水井有效容积为：

350001.432WQT69.51m370m3

2460（2）进水管管径D1

配水井有一根进水管，及从泵房送水的输水管。进水管的谁流量为Q0.58m3/s，查水力计算表知：当进水管径为900mm时，v1.36m/s。 （3）出水溢流堰

进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道介入2座后续氧化沟。每个氧化沟的分配水量为Q'580/2290L/s。配水采用矩形宽顶溢流堰流至配水管。

①堰上水头H。因单个出水溢流堰的流量为Q'580/2290L/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/是采用三角堰。所以，本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m)。

矩形堰的流量 qm0bH2gH 式中：q—矩形堰的流量，m3/s； H—堰上水头，m;

b—堰宽，m,取堰宽b=0.6m;

m0—流量系数，通常采用0.327~0.332，取0.330

则

q2H(22)3m0b2g0.20252 ()3 220.3300.629.80.376m（4）配水管管径D2

已知每个后续处理构筑物的分配流量为Q'580/2290L/s，查水力计算表可知，当配水管关进D2=600mm时，v1.09m/s

11 24

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

（5）配水井设计：

4705.57m5.6m，42考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为6.5m。

配水井外径为4m,内径为2m,井内有效水深H03.3卡鲁塞尔氧化沟工艺设计

3.3.1设计说明

拟采用卡罗塞氧化沟去除BOD与COD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3-N低于排放标准，设两组卡罗塞氧化沟。

污泥回流比R=0.5。

回流污泥浓度为Xr=10000mg/L；SVI=120。 曝气区廊道有效水深宽深比为1：1，长宽比为3：1。

3.3.2设计计算

1.修正系数

110.125

LL1331BHrR0.50.1250.625

'2.好氧区起端水中有机物浓度S0，mg/L

'S0(S0rSe)/(1r)

式中，S0－初沉池进入好氧区有机物浓度(BOD5)，mg/L（在这里不考虑沉砂池去除的少量BOD5）；

Se－好氧区出水有机物浓度，mg/L。

则，

S0(S0rSe)/(1r)1550.6252010.625103.08mg/L'

3.好氧区内BOD5对数平均浓度S，mg/L

SS(S0Se)/ln(0)Se''103.08(103.0820)/ln()

2050.67mg/L

25

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

4.动力学负荷Ud

kSUd

KS式中，k－最大反应速率常数，kgBOD5/(kgMLVSSd)，取2；

K－半饱和常数，mg/L，取200

则，

kSUdKS250.67 20050.670.4045.好氧区活性污泥浓度

以MLSS计，XXrR/(1R)100000.5/(10.5)3333.33(mg/L) MLVSS/MLSS取为0.75，以MLVSS计为Xa0.75X0.753333.332500(mg/L) 2500mg/L<3500mg/L,合理。 6、曝气区有效容积V

V'Q(S0Se)/(XaUd)35000/2(15520)/(25000.404) 2399m32400m3(7)污泥泥龄

c1/(aUdb)

式中，a取0.6kg/kg，b取0.08d-1

1c1/(aUdb)6.16d

0.60.4040.08上述计算只考虑去除有机物，而未考虑硝化反应，需要按照硝化速率进行计算，在好氧区以及污泥龄方面应该取两者大值。

污泥龄的要求仅去除有机物时，取值较小；但要求具有脱氮效果时，泥龄应根据硝化反应速率进行确定

（1）硝化菌的增长速率：

NDON[0.47e0.098(T15)]()()[10.833(7.2pH)N100.051T1.1581.3DO

式中，T－水温，取水温极值为5℃

N－出水中氨氮浓度，8mg/L

26

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

DO－溶解氧浓度，取2.0mg/L PH－出水按照7.2计算 则，

2)()[10.833(7.27.2)]8100.05151.1581.328N[0.47e0.098(515)](1.250.980.6110.108

（2）最小污泥龄：

1cmin1/N9.26d0.108

（3）设计污泥龄：

硝化安全系数取为1.7，则设计污泥龄为：

c1.7Kzcmin1.71.439.2622.51d

符合水力停留时间10h~24h之间。 7.好氧区有效容积V

VYQ(S0Se)c

Xa(1KdC)式中：Y－污泥产率系数（kgVSS/kg去除BOD5），对城市污水取0.5~0.67，取0.5mgVSS/mgBOD5；

Kd－污泥内源呼吸系数（d1），对城市污水，Kd取0.048~0.05d1，取

0.05d-1；

Xa－混合液活性污泥的浓度，mg/L

R0.5Xr100003333.33(mg/L) Xa1R10.5

则，

V\"YQ(S0Se)c0.5(35000/2)(15520)22.513752.99m33800m3

Xa(1Kdc)3333.33(10.0522.51)8.缺氧区容积V2

（1）20℃反硝化速率：SDNR0.3F0.029M

QS0F(35000/2)1550.2141'\"MmaxV,VX38003333.33a

则：

27

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

F0.029M0.30.21410.029

0.093SDNR0.3（2）反应温度按照5℃计算，则qDTSDNR(T20)(kgNO3/kgMLSS.d) 式中取1.09

则： qDTSDNR(T20)(kgNO3/kgMLSS.d) ＝0.0931.09(520) ＝0.025 （3）氧化的氨氮量N，mg/L

N'TN0N\"NNH3Ne

式中，TN0－进水总氮浓度，mg/L；

N－随剩余污泥排放去除的氮量，占总氮的10％，取3.5 mg/L； N－不可生物降解有机氮和随VSS排出的量，取2 mg/L； NH3Ne－出水中的氨氮量，mg/L。 则，

N'TN0N\"NNH3Ne443.52830.5mg/L（4）需要去除的氮量，NT:kg/d

NTN0NWNeQN//1000

(35000/2)30.5/1000 533.75kg/d则，缺氧区体积V2，

V21000NT

qDTXaf式中，f取0.75

V21000NT5337508540m3

qDTXaf0.0253333.330.75 28

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

10.氧化沟总容积V（单组），m3

Vmax(V,V)V2

＝3800+8540

＝12340（m）

3

11.氧化沟设计

设两组4沟道氧化沟并联运行，取氧化沟有效深度H＝4m，超高为1m，氧化沟深度h＝5m。

V123403085m2 H4单沟道宽度b＝10m

氧化沟面积A弯道部分的面积A1.102.2022942m2

2m直线段部分面积A2AA19595.973085-942=2143 20567539.97(m)单沟道直线段长度LA2214353.6m，取55m 4b410出水：每组氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位和排水量。根据设备手册选用TY-3000-250型调节堰门，每组一个。该设备是调节流量和水位的理想设备，一般用于沉淀池、曝气池、沉砂池、配水井出口处或氧化沟出口处，该堰门由水平设置的螺杆通过手轮的旋转，利用双曲柄原理将堰门开启或关闭，适用于要求调节范围大的构筑物。其特点是液面高度调节范围大，且设备结构简单，安装、使用、维护方便。 12.需要量计算

氧化沟采用垂直轴曝气机进行搅拌、推进、充氧，部分曝气机配置变频调速器。相应于每组氧化沟内安装在线溶氧测定仪，溶解氧讯号传至中控微机室，经微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据溶解氧自动控制。 （1）剩余污泥量计算

①转化系数an

anab0.080.60.402 Ud0.40429

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

②剩余污泥量X

XanQ(S0Se)

10000.402(35000/2)(15520)1000

949.68kg/d（2）需氧量计算

 ①总需氧系数anan/b/ aUd/式中，a－有机物净需氧系数，取0.53kgO2/kgBOD5；

b－活性污泥耗氧系数，取0.11kgO2/kgMLVSSd

则，

b'0.11aa0.530.80

Ud0.404'n' ②在缺氧反应过程中，反硝化需要降解部分有机物；在需氧量的计算中需要扣除此部分，计算公式如下：

VSSO///1.98X

SS式中，X—剩余污泥排放量，kg/d；

VSS/SS—污泥中挥发性固体百分数，取0.75 则，

O1.98XVSS1.98949.680.751410.27kg/d SS ③总需氧量O2

O2anQ(S0Se)4.6Q(N0Ne)O式中，N0.Ne－进出水氨氮浓度，mg/L 则，

'O2anQ(S0Se)4.6Q(N0Ne)O/

将实际0.80(35000/2)(15520)4.635000/2(378)1410.271000④2814.23kg/d117.26kg/h需氧量为25C时的标准需氧量（R0）

30

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

R0Cs(T)C1.024RCs(20)T20

式中：式中 a — 经验系数，取0.8 ;

— 经验系数，取0.9 ;

— 密度， 取1.0 ;

Cs(20)一 2 0℃时水中溶解氧饱和度9.17 mg/L ; Cs(20)一 30℃时水中溶解氧饱和度 7.63mg/L ;

C一 混合液中溶解氧浓度大约2~3mg/L，本设计取2 mg/L ; T一温度取 25℃，Cs(25)8.24

117.269.170.80.91.08.2421.024(2520) 220.42kg/hR013.回流污泥量

(TSS)QXRQR(QQR)Xa

式中：

QRm3/d—回流污泥量，

225(35000/2)10000QR(35000/2)QR3333.333则，Q8159.36m/dR14.出水管径

两个氧化沟的的出水由一个管道流入下一个集配水井，两个氧化沟的流量为

Q35000m3/d405L/s，查水力计算表知，选择DN1000，坡度i1.400

3.3.3曝气设备选择

选择DS350C恒速型表面曝气机，主要技术参数如下： 型号 叶轮直径 电机功浸没深度 /mm 率 /kW DS350C恒速型 3500 110 正常为0 最大50 231 6585 /mm 充氧量 /(kgO2/h) 质量/kg 31

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

两座氧化沟则需要两台曝气机

3.4集配水井的设计

3.4.1设计说明

氧化沟后端设置集配水井，污水进入配水井向二沉池配水，同时二沉池的回流污泥至集配水井再由泵送到氧化沟前的配水井。集配水井内设分水钢闸门。

3.4.2设计计算

1.设计流量 350001.43Q0.58m3/s

864002.井直径

设集配水井的高度为H=6.5m，设水力停留时间为2min,则，

V10.5812069.6m3/s D14V1469.63.69m H6.54V2469.625.22m H6.54V3469.636.40m H6.5D2D3 所以，集配水井的最外层直径位6.40m。 3.设计选型

配水井内设分水钢闸门,在此选用BZM1000型钢阐门4个

3.5二沉池的设计

3.5.1沉淀池简介

沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式及辐流式三种。 1.平流式沉淀池呈长方形，污水从池的一端流入、水平方向流过池子、从池的一端流出。在池的进口处底部设储泥斗，其他部位池底设有坡度，坡向储泥斗，也有整个池底都设置成多斗排泥的形式。 2.竖流式沉淀池

竖流式沉淀池多为圆形，亦有呈长方形或多角形的，污水从设在池中央的中心管进水，从中心管的下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的横断面上，由于出水

32

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

口设置在池面或池壁四周，故水的流向基本由下向上。污泥贮积在底部的污水斗中。

3.辐流式沉淀池

辐流式沉淀池亦称辐射式沉淀池，多呈圆形，有时亦有采用正方形。池的进水在中心位置，出口在周围。水流在池中央呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向四周逐渐缓慢。池斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥机（或吸泥机）机械排泥。

3.5.2沉淀池特点及适用条件

池型 优点 1.对冲击负荷和温度变化适缺点 适用条件 1.采用多斗排泥时，每个泥斗需1.适用于地下水位要单独设排泥管各自操作； 较高及地质交叉平流式 应能力较强； 2.采用机械排泥时，大部分设备的地区； 2.适用于大、中、小型污水处理厂。 适用于污水量不大的小型污水处理厂 2.施工简单，造位于水下，易腐蚀。 价低 1.排泥方便，管1.池子深度大。施工困难； 理简单； 2.对冲击负荷及温度变化适应能力较差； 3.造价较高； 4.池径不宜太大。 1.采用机械排1.水流速度不稳定； 2.易于出现异重流现象； 竖流式 2.占地面积小 1.适用于地下水位较高地区； 辐流式 泥，运行较好 2.排泥设备有定型产品 3.机械排泥设备复杂，对池的池2.适用于大、中型体施工质量要求高。 污水处理厂 根据孝昌县水量及污水厂的处理要求，选用辐流式沉淀池

3.5.3辐流式二沉池的设计

1.设计说明

本设计采用辐流式沉淀池，且设3座。（两用一备）

氧化沟的水经中心管进入内层配水井，由配水井分配给二沉池，二沉池的出水经

33

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

集水槽汇集，送入外层集水井，然后又集水井进入出水管道进入消毒池。 2.二沉池的设计计算 (1)沉淀部分水面面积

FQmax 'nq式中：Qmax—最大时设计污水量，m3/h n—池数（个）；

q—沉淀池表面负荷，m3/m2/h。取1.5m3/m2/h 则，

350001.43Q24Fmax695.14m2700m2 nq21.5（2）二沉池直径

D（3）沉淀池有效水深

4F470030m 3.14根据《给排水设计手册》第六册，辐流式沉淀池的有效水深不大于4米，池子与有效水深的比值不小于6。

Qmaxt nF式中，t—沉淀时间，可取1.5h~3h,取2h.

(350001.43)/2422.97m，取h23m 则，h22700h2D30106，符合要求。 h23（4）沉淀部分有效容积

Q(350001.43)/24Vmaxt22085.42m3

n2（5）污泥部分所需容积

SNTV

1000n式中：V—污泥部分所需容积

S—每人每日污泥量，取0.6L/人/日 N—设计人口数，15万

34

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

T—两次清除污泥相隔时间（d),初次沉淀池一般采用2d，二次沉淀池可按2h考虑，机械排泥初次沉淀池和生物膜法处理后的二次沉淀池可按4h考虑。取T=4h

n—沉淀池座数。 则，

VSNT0.61500004/247.5m3 1000n10002V1（6）污泥斗容积

h53(r12r1r2r22)

式中：V1—污泥斗容积，m3； r1—污泥斗上部半径，m； r2—污泥斗下部半径，m； h5—污泥斗高度，m。

设污泥斗上部半径r12m，污泥斗下部半径r21m，倾角60，污泥斗高度

h5(r1r2)tg(21)tg601.73m

则，污泥斗容积

V1h533.141.73(222112)

312.7m3(r12r1r2r22)（7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积

hV24(R2Rr1r12)

3式中：V2—污泥斗以上圆锥体部分污泥容积，m3；

R—池子半径，m

r1—污泥斗上部半径，m; h4—圆锥体高度，m。

设池底径向坡度为0.05，则圆锥体的高度

h4Rr10.0530/220.050.65m

35

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

则，圆锥体部分污泥体积

V2h433.140.6515215222

3176.2m3(R2Rr1r12)（8）污泥总容积

V1V212.7176.2188.9m37.5m3

（9）沉淀池总高度

Hh1h2h3h4h5

式中：h1—保护高，m；取0.3m h3—缓冲层高，m；取0.3m. 则，

Hh1h2h3h4h50.33.00.30.651.73 5.98m取H=6m.

（10）进水系统设计 进水管设计

单池设计污水流量 Q单Qmax350001.430.29m3/s 2286400进水管设计计算 Q进Q单（1R）0.291.50.435m3/s 设管径D11000mm，v1进水竖井

进水井径采用D21500mm

出口尺寸 0.5m1.8m,共4个沿井均匀分布 出水口流速

v20.4350.121m/s不大于0.15~0.2m/s

0.51.864Q进40.4350.554m/s 22D13.141稳流简计算

简中流速 v30.02~0.03m/s，取0.025m/s

36

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

稳流简过流面积 fQ进0.43517.4m2 v30.0252D2稳流简直径 D34f417.41.524.94m 3.14（11）出水系统设计

环形集水槽内总流量 Q集Q单0.29m3/s 环形集水槽设计

采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b1.0m，槽内水深为0.6m，集水槽内总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90三角堰

出水溢流堰的设计，采用三角堰（90） ①堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）

H10.06m

②每个三角堰的流量

2.52.5-43q1.4H1.40.0612.3510m/s 11

③三角堰个数

n1Q单0.29 234.8235（个）4q112.3510 ④堰口出流负荷

出水堰采用锯齿形，不宜大于1.7L/（m.s）;出水堰前设置浮渣挡板和刮渣板。

堰口出流负荷

Qmax350001.43/864000.00154m3/m.s 2nD223.14301.54L/m.s1.7L/m.sq0符合条件 10.刮泥机选型

根据辐流式二次沉淀池的设计计算，查阅给排水工程快速设计手册——第2册，选用ZBX230型周边传动吸刮泥机。主要参数如下表 型号 池径 D(m)周边转速 电机功率 压缩空气压力 kW重量 m/min 1.81 MPa 0.10 t 21 ZBX230 30

0.82 37

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

3.6回流污泥泵房

1、设计说明

二沉池活性污泥由吸泥管吸出，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余 污泥泵站集泥井中。

回流污泥泵选型根据流量与需要提升的扬程进行选择。 2.设计计算 2、设计计算

（1）回流污泥量

QR0.53500017500m3/d729.16m3/h （2）扬程

经计算得出扬程为5.46m

3、设计选型

选用300QW900-8污泥泵3台（2用1备），Q＝900m3/h，H＝10m，N＝30kW 泵房占地面积 L×B＝8.0×6.0m

3.7接触消毒池

3.7.1设计说明

根据2000年5月国家发布的《城市污水处理防治技术政策》规定：

为保证公共卫生安全，防治传染性疾病传播，城镇污水处理设施应设置消毒设施。本设计采用氯液消毒。本设计采用2个3廊道平流式接触消毒池。一备一用。

3.7.2设计计算

1、消毒水量

Q350001.430.58m3/s

86400VQ.T

2、消毒接触池容积

式中：V—接触消毒池容积

T—消毒接触时间，h.取0.5h. 则，

38

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

VQ.T0.5830601044m3

3、消毒接触池表面积

FV h2式中：F—接触消毒池表面积，m2； h2—消毒池有效水深，m，取3.5m。 则，

FV1044298.3m2300m2 h23.5F B4、消毒接触池长

L式中：L—消毒接触池廊道总长，m；

B—消毒接触吃廊道单宽，m。取m。 则，

F300L75m

B4消毒接触池采用3廊道，则消毒接触池池长：

L75L25m

n3L1203010，符合要求 池宽校核B45、池高

Hh1h2

式中：h1—超高，m，一般采用0.5m; h2—有效水深，m。 则，

Hh1h20.53.54m

6、进水部分

接触消毒池的进水管采用DN800 7、混合方式

采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒池进水管。 （7）出水部分

39

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

QH

mb2g式中：H—堰上水头，m

m—流量系数，一般采用0.42

23 g—重力加速度

b—堰宽，数值等于廊道单宽，m。 则，

Q0.58H0.18m mb2g0.42429.823238、加药量

Q0.001aQ1

式中：a—最大投氯量，mg/L，6~15mg/L，取10mg/L Q1—需消毒的水量，m3/h。 则，

350001.43Q0.001aQ10.0011020.85kg/h

24

40

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

第四章 污泥处理

4.1剩余污泥泵房

4.1.1设计说明

二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排除污泥由地下管道自流入集流井，剩余污泥泵(采用地下式)将其提升至污泥处理系统。

4.1.2设计计算

1、剩余污泥流量W

WaQA(S0Se)bVXV(SS0SSe)QA50%

式中： XVfXa；

a－产率系数，可取0.5；

QA－平均流量；

b－活性污泥微生物自身氧化率，可取0.1； V－生化反应区有效容积； f－可取0.75；

Xa－好氧区混合液污泥浓度；

SS0－进水悬浮物浓度 SSe—出水悬浮物浓度。

则，

WaQAS0SebVXVSS0SSe.QA.50%0.5350000.1550.020.138000.753.330.2250.02350000.5 5000.95kg/d2、污泥流量Qs

QsW5000.95666.79m3/d27.78m3/h fXr0.75103、污泥泵扬程

设污泥浓缩池埋深4.5m,最高泥位（相对标高）为1.895m,集泥池最低泥位－3.5m,

则污泥泵扬程H1.895(3.5)5.395m

41

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

4.2污泥浓缩池

4.2.1设计说明

采用一座辐流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用

静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。设2个污泥浓缩池，两备一用。

4.2.2设计计算

1、浓缩池的总面积

AQC M式中：A—浓缩池总面积，m2； Q—污泥量，m3/d； C—污泥固体浓度；g/L；

M—浓缩池污泥固体负荷，kg/m2.d，取３０kg/m2.d

设污泥的含水率为９９．２％，则污泥固体浓度C1000(192%)8kg/m3，则：

A666.798177.8m2 300.54A浓缩池直径D0.54177.83.1415.05m，设计为１６ｍ。

2、浓缩池工作部分高度

h1TQ 24A式中：h1—浓缩池工作部分高度

Ｔ—设计浓缩时间，ｈ，取T=15h。 则，

TQ15666.79h12.34m，设计为2.4m。

24A24177.8则，浓缩池总高度为

Hh1h2h3

式中：H—浓缩池总高度，m; h2—超高，m,取0.3m;

h3—缓冲层高度，m，取0.3m。 则，

42

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

Hh1h2h32.40.30.33.0m

3、浓缩后污泥体积

V2Q1P1 1P2式中：V2—浓缩后的污泥体积，m3； P1—进泥含水率，取99.2%； P2—出泥含水率，取96%。 则，

V2Q1P666.79199.2%1133.36m3 1P2196%4.2.3污泥浓缩机选型

根据设计及《给排水工程快速设计手册》第2册，选用XLSD1.1—1174型悬挂式中心驱动浓缩机。

型号 池径（m） 间 XLSD 1.1—1174 16 29min （KW） 1.1 运行一周时电动功率重量（t）

10.50

4.3贮泥池的设计

4.3.1设计说明

采用矩形贮泥池，贮存来自污泥浓缩池的污泥量，分为两格，贮泥池贮泥时间T=1.0d，贮泥池设置超声波液位计。

4.3.2设计计算

（1）每天污泥量Q,m3/d

QQs'133.36m3/d

（2）贮泥池的长宽深

设有效泥深4.2m，超高0.3m，则H为4.5m

贮泥池的长宽要求以及有效深度可根据规范进行取值，设贮泥池底设计为正方

43

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

形，边长为8m，B×L×H＝12m×9m×4.5m=486m3133.6m3

4.3.3潜水搅拌机选型

距池底0.5m处安装潜水搅拌机以防止污泥沉积，根据设备手册进行搅拌设备选型，选型结果如下：选用MDDS100-1.5-3B1潜水搅拌器（两台，每格一台），电动机功率为1.5KW，重量80Kg。

4.4浓缩污泥提升泵房

设浓缩池埋深4.5m（相对地面），贮泥池最高泥位设为5.0m（相对地面）， 则所需静扬程H5.0(4.5)9.5m，设损失2.0m,则H＝11.5m。在设备手册中进行污泥泵的选型，最终选用JYWQ40-12-15-1200-1.5污泥泵两台，一用一备，单台流量Q＝12m3/h，H＝15m，配用电机功率N＝1.5KW。

污泥泵可单独设置泵房，经初步估计，确定其占地面积为L×B＝10m×6m。

4.5污泥脱水间

1、设计说明

进泥量Q133.36m3，含水率P=97%，脱水后，泥饼含水率为P=75％ 2、设计计算 因为

Q1100P1Q100P2

则，

Q1100P100961Q133.3621.34m3/d100P210075

3、选型

选用LWD430W型卧螺旋离心式污泥脱水机2台（1用1备），技术参数如下：

处理能力 m3/h 10-18 转鼓直径 mm 430 长径比 4:1 转鼓转速 r/min 0-3200 2466(max配套电机型号：Y200L－4，功率30kW。

44

分离因素 g r/min 2-16 速 矩 Nm 10000 差转螺旋扭) 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

经初步估计，确定脱水间平面尺寸为L×B＝12.0m×10.0m。

4.6构筑物一览表

序号 名称 （m） 设计流量L×1 格栅 5×0.9m/s 0.89 栅前水深0.9m 有效栅宽1.0m 设计流量L×进水2 泵房 ×15 设计扬程8.28m L×B沉砂3 池 2.5×1.7 2格） 电磁4 流量计 5 配水

规格 数量 设计参数 名称 主 要 设 备 型号 数量 功率/KW 50050m3/d B=3.62组 过栅流速栅 栅条间距20mm 回转式格LHG－2.0 1+1 1.5 50050m3/d 1 B=30座 单泵流量1111.11m/h 3污水提升泵 500S－22A 2+2 132 2座×H＝15×备，0.3m/s 每座有效水深0.8m 用1最大设计流速器 （1设计流量 50050m3/d 砂水分离LSSF-260 2+1 0.25 1个 计 电磁流量VWB型 1 D×1座 设计流量 45

阐门 BZM1500 2 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

井 H=4.0×6.5 50050m/d 有效水深5.6m 34沟道 L×B氧化6 沟 10×5 （单沟道） 集配7 水井 ×6.5 二沉池（辐流8 中心进水，周边出水 L×B接触×H＝9 消毒池 12×4 格） 设计投氯量75×座3有效水深3.5m （每停留时间0.5h 1座设计流量50050m3/d ×6.0 备） 有效水深3m 式）＝30用一D×H（2表面负荷1.5m/(mh) 32×H＝55×用2备） （24组设计流量35000m3/d 有效水深5m 单廊道宽10m 曝气机 速型 DS350C恒2+2 110 D×H＝6.41座 最大设计流速 0. 05m/s 有效水深6m 阐门 BZM1000 4 设计流量2座50050m3/d 刮泥机 ZBX230 2 1.6 46

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

20.85kg/h L×B回流10 污泥×H＝8.0×1座 设计流量17500m/d 设计扬程7.46m 3300WQ900污泥泵 -8 2+1 30 泵房 6.0×3.5 L×B剩余11 泵房 6.0× 3.5 污泥×H＝8.0×1座 设计扬程5.395m 剩余污泥量 666.79m3/d 污泥泵 300 LXB－Z－2+1 15 设计流量污泥12 浓缩池 7.0 备） 有效水深2.4m 停留时间15h 设计流量浓缩13 提升泵房 ×12 设计扬程8.28m 污泥14 脱水间 12.0×＝1座 泥饼含水率为P=75％ L×B设计流量133.36m3/d 脱水机 LWD430W 1＋1 30 污泥＝15座 L×B1 单泵流量1111.11m/h 3D×H＝10× 2座（1用1666.70m3/d 固体负荷30KgSS/(md) 2污泥浓缩机 XLSD 1.1—1174 1＋1 1.1 80000m3/d 污水提升泵 500S－22A 3+2 132 47

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

10.0

48

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

第五章 污水厂总体布置

5.1污水厂平面布置

5.1.1污水厂平面布置的特点

在该污水构筑物设计中，将污水处理构筑物和污泥处理构筑物都按一字型排列，布置紧凑，流线清楚。

1、从大门为综合楼、食堂等，形成入口的生活活动区，该区位于主导风向的上风向，距离格栅及污泥处理系统较远，并且加强绿化，所以该区为生活区环境较好。

2、污泥区和污水区之间由一条主要道路分开。

3、设有后门，生产过程中产生的栅楂、泥饼等由后门运走，而不从前门运起，避免影响大门处生活区的环境清洁。

4、在两组构筑物之间有一条宽4m的道路，用于工作人员巡视和设备搬运，其间可通过一辆汽车。

5、厂区内道路设计考虑工作人员可以顺利地到达任何一处。污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道宽3～4m，一般人行道1～3m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。

5.1.2构筑物的布置

1、各处理单元构筑物的平面布置。

处理构筑物是污水处理厂的主体建筑，在作平面布置时，根据各构筑物的功能要求，结合地形和地质条件确定它们在厂区内平面的位置，作如下考虑：（ⅰ）贯通连接各处理构筑物之间的管、渠，应便捷、直通，避免迂回曲折；（ⅱ）基本在处理构筑物之间应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5～8；（ⅲ）各处理构筑物在平面布置上，应考虑尽量紧凑；（ⅳ）污泥处理系统在下风向、生活区在上风向。

2、附属构筑物的平面布置。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。变电间设在泵房附近；化验室设在综合楼内，远离污泥堆场，以保证良好的工作环境；办公室、会议室与处理构筑物保持适当的距离，并位于主导风向的上风向。

49

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

3、厂区内道路规划。在厂区内设置环状道路，方便运输，踟边种植树木美化厂区。设有使工作人员方便的巡视各处理构筑物的道路。主干道8m；次干道4m；人行道2m。

4、管线布置。除了在各处理构筑物之间设有贯通连接的管、渠，还应设置能够使各个处理构筑物独立运行的超越管道，当某一处理构筑物因故障停止要作时，其后的构筑物仍然保持正常的运行。同时还应设置事故排放管，它可超越全部处理构筑物，直接排放水体。此外在厂区内还设有：给水管、输配电线管、雨水管、厂区内污水管等。

5、厂区占地面积及绿化率。绿化区厂区面积的30%以上。

6、污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20%~30%。

5.2污水厂高程布置

5.2.1高程布置说明

为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此列）。厂区内高程布置的主要特点是先确定末端构筑物的标高，然后根据水头损失通过水力计算递推前面构筑物的各项控制标高。

污水处理工程的高程布置一般应遵循以下原则：

1、认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。

2、考虑远期发展，水量增加的预留水头。

3、避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。

4、在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。

5、需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水位时，可进行短时间的提升排放。

50

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

6、应尽可能使污水处理工程的出水管渠管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。

5.2.2高程计算

构筑物及管道损失计算如表5-1，根据水头损失计算各构筑物的高程

设出水口的水面标高为0.00，相对于黄海的绝对高程65.00m

1、接触消毒池的水面高程：出水口至接触消毒池的总水头损失为0.014，接触消毒池水头损失为0.3，则接触消毒池的水面高程为0.31，相对于黄海的绝对高程为65.314

2、二沉池的水面标高：接触消毒池至二沉池总水头损失为0.016，接触消毒池的水头损失为0.6，可计算出二沉池的水面高程为0.93，相对于黄海的绝对高程为65.930

1、集配水井的水面高程：二沉池至集配水井的总水头损失为0.021，集配水尽的水头损失为0.2，可计算出集配水井的水面高程为1.152，相对于黄海的绝对高程为66.151

3、氧化沟的水面高程：集配水井至氧化沟的总水头损失为0.015，氧化沟的水头损失为0.5，可计算出氧化沟的水面高程为1.667，相对于黄海的绝对高程为66.666

4、配水井的水面高程：氧化沟至配水井的总水头损失为0.071，配水井的水头损失为0.2，可计算出配水井的水面高程为66.937

5、沉砂池的水面高程：配水井至沉砂池的总水头损失为0.016，沉砂池的水头损失为0.25，可计算出沉砂池的水面高程为67.203

6、进水泵房高程：格栅前液面：0.00-4+0.9=-3.1，过栅水头损失0.2m，格栅后液面-3.1-0.2=-3.3

51

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

灌渠设计参数 序号 灌渠及构筑物名称 Q（L/s) D（mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 出水口 出水口至消毒池 消毒池 消毒池至二沉池 二沉池 二沉池至集配水井 集配水井 集配水井至氧化沟 氧化沟 氧化沟至配水井 配水井 配水井至沉砂池 沉砂池 580 580 580 580 290 290 290 290 827 580 290 290 800 800 800 600 600 1200 600 i(‰) 1.92 1.92 1.92 3.7 3.7 1.5 3.7 v(m/s) 1.15 1.15 1.15 1.37 1.37 1.29 1.15 L(m) 100 22 25 33 24 110 26 沿程 0.059 0.013 0.0146 0.0193 0.014 0.0643 0.0145 水头损失（m) （m) 局部 0.0059 0.0013 0.0015 0.0019 0.0014 0.0064 0.0015 0.3 0.6 0.2 0.5 0.2 0.25 构筑物 合计 0.0649 0.0143 0.3 0.0161 0.6 0.0212 0.2 0.0154 0.5 0.0707 0.2 0.016 0.25 0 0.0143 0.3143 0.3304 0.9304 0.9516 1.1516 1.167 1.667 1.7377 1.9377 1.9537 2.2037 上游 水面标高 下游 -0.0649 0 0.0143 0.3143 0.3304 0.9304 0.9516 1.1516 1.167 1.667 1.7377 1.9377 1.9537 52

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

沉砂池至中格栅 中格栅 二沉池至集配水井 集配水井至污泥泵房 污泥泵房 580 580 290 414 800 600 700 800 200 200 1.92 3.7 2.3 1.92 1 1 1.15 1.37 1.27 1.15 1.23 1.23 10 32 76 178 8 30 0.0058 0.0179 0.0424 0.0993 0.0046 0.0167 0.0006 0.0018 0.0042 0.0099 0.0005 0.0017 0.2 0.3 0.2 0.2 0.5 0.0064 0.2 0.0197 0.0466 0.3 0.1092 0.2 0.0051 0.2 0.0184 0.2 0.2 2.2101 2.4101 2.4298 2.4764 2.7764 2.8856 3.0856 3.0907 3.2907 3.3091 3.5091 3.7091 2.2037 2.2101 2.4101 2.4298 2.4764 2.7764 2.8856 3.0856 3.0907 3.2907 3.3091 3.5091 污泥泵房至污泥浓缩池 580 污泥浓缩池 污泥浓缩池至贮泥池 贮泥池 贮泥池至脱水间 污泥提升泵房 污泥脱水间 1.55 1.55 表5-1 水头损失计算表

53

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

参考文献

[1] 上海建筑设计研究院编，给水排水设计手册材料设备续册2，中国建筑工业出版社

[2] 王小文 张雁秋编著，水污染控制工程，煤炭工业出版社，2002 [3]北京市市政设计研究院主编，简明排水设计手册，中国建筑工业出版社，1990

[4]李金根主编，给水排水工程快速设计手册4－给水排水设备，中国建筑工业

[5]唐受印 戴友芝等编，水处理工程师手册，化学工业出版社，2000 [6]曾科等人编，污水处理厂设计与运行，化学工业出版社，2001

[7]高俊发 王社平编，污水处理厂工艺设计手册，化学工业出版社，2003 [8]史惠祥主编，实用环境工程手册 －污水处理设备，化学工业出版社，2002

[9]上海建筑设计研究院编，给水排水设计手册材料设备续册3，中国建筑工业出版社

[10]高廷耀 顾国维 周琪主编，水污染控制工程，第三版下册，高等教育出版社

[11]高廷耀 顾国维 周琪主编，水污染控制工程，第三版上册，高等教育出版社

[12]北京市政工程设计研究总院主编，给排水设计手册，第5册，中国建筑工业出版社

[13]于尔捷 张杰主编，给排水工程快速设计手册，第2册排水工程，中国建筑工业出版社

54

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

致谢

经历差不多两个星期的时间，顺利完成了本次课程设计。课程设计中，出现了种种问题，从方案选择，构筑物的设计标准，再到绘图，这些问题使我们的课程设计遇到了不少障碍，但也是这些问题让我们在设计中更加理解了设计的理念。在这里不得不感谢给与我们课设指导的两位老师——李晔老师和方继敏老师，感谢两位老师在百忙中经常抽时间到课设教室来我们一起做课设，让我们能在设计过程中遇到问题能当场解决，正是因为两位老师的指导，我们中途遇到的为才能得到解决，也使我们的进度快乐许多。

同时还要感谢我的同学们，在这长达两个星期的课设时间里，在我的身边陪伴，因为他们，我们在一起讨论，一起交流课设遇到的问题，一起寻找解决方案，也给枯燥的课程设计过程增添了许多乐趣。

最后感谢武汉理工大学给我们提供了一个良好的学习环境，在炎热的夏天，提供空调教室，庞大的数据库给我们提供了许多有用的参考。

55

武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计说明书

56