完全免费污水处理毕业设计11

'目录摘要Ⅳ引言11设计说明书11.1工程概况11.1.1设计资料11.1.2水质水量资料11.1.3排放标准及设计要求11.2处理方案的确定21.1.1城市污水处理综述及原则21.2.2常用城市污水处理技术31.2.3处理工艺的选择61.2.3.1计算依据61.2.3.2处理程度计算61.2.3.3综合分析71.2.3.4工艺流程71.2.3.5流程说明81.2.4主要构筑物说明81.2.4.1格栅81.2.4.2曝气沉砂池91.2.4.3厌氧池91.2.4.4缺氧池91.2.4.5好氧池91.2.4.6二沉池102设计计算书102.1格栅的设计102.1.1设计参数102.1.2设计计算102.1.2.1粗格栅102.1.2.2细格栅122.2曝气沉砂池的设计152.2.1设计参数152.2.2设计计算152.3主体反应池的设计182.3.1设计参数182.3.2设计计算182.4配水井的设计2错误！未定义书签。2.4.1设计参数2错误！未定义书签。2.4.2设计计算2错误！未定义书签。2.5幅流式二沉池的设计272.5.1设计参数272.5.2设计计算272.6浓缩池的设计29 2.7污泥贮泥池的设计302.8构筑物计算结果及说明303污水厂平面布置323.1布置原则323.2平面布置333.3附属构筑物的布置334高程计算错误！未定义书签。4.1水头损失错误！未定义书签。4.2标高计算344.2.1二沉池344.2.2配水井错误！未定义书签。4.2.3A2/O池354.2.4沉砂池354.2.5格栅354.2.6浓缩池354.2.7贮泥池355投资估算错误！未定义书签。5.1生产班次和人员安排错误！未定义书签。5.2投资估算错误！未定义书签。5.2.1直接费错误！未定义书签。5.2.1.1土建计算365.2.1.2设备费用错误！未定义书签。5.2.2间接费375.2.3第二部分费用385.2.4工程预备费385.2.5总投资385.3单位水处理成本估算395.3.1各种费用395.3.1.1动力费E1395.3.1.2工人工资E2395.3.1.3福利E3错误！未定义书签。5.3.1.4折旧提成费E4405.3.1.5检修维护费E5405.3.1.6其他费用（包括行政管理费、辅助材料费）E6405.3.1.7污水综合利用E7405.3.2单位污水处理成本406结论40致谢41参考文献错误！未定义书签。 引言随着工农业的发展和人口的增加，污水的排放量迅速增加与日俱增。目前我国每年排放的污水量已超过400亿立方米，且处理率低，大量污水直接排入天然水体，造成了严重的水体污染，据统计已有超过80%的河流受到不同程度的污染。因此，加快污水处理工程的建设，提高污水处理率，保护有限的水资源，已经成为我国环境保护工作的紧迫任务。1996年的全国第四次环境保护会议强调保护环境是实施我国可持续发展的关键，并将防治水污染作为全国性重点。根据预测，从2000年至2020年，我国每年新建的污水处理厂的处理能力将达300～400万m3/d，而中小型污水处理厂则是城市污水处理事业的主力军。我国现有668个城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂，其中城市污水二级处理率10%左右，全国17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施。因此探索适合中小城市的磷工艺。此工艺的特点是工艺不仅简单，总水力停留时间小于其他的同类设备，厌氧(缺氧)/好氧交替进行，不宜于丝状菌的繁殖，基本不存在污泥膨胀问题，不需要外加碳源，厌氧和缺氧进行缓速搅拌，运行费用低，处理效率一般能达到BOD5和SS为90%～95%，总氮为70%以上，磷为90%左右。因此宜选采用此方案来处理本次设计的污水。1.2.3.4工艺流程S市城市污水处理厂拟采用的如下工艺流程（图1）。 1.2.3.5流程说明城市污水通过格栅去除固体悬浮物，然后进入曝气沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物（如泥砂，煤渣等），流入初沉池，然后进入生物池进行脱氮除磷氧区，培养不同微生物的协调作用，在处理常规有机物的同时脱氮除磷。经过生物降解之后的污水经配水井流至二沉池，进行泥水分离，二沉池的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》的一级标准中的B标准，即可排放。二沉池的污泥除部分回流外其余经浓缩脱水后外运。1.2.4主要构筑物说明1.2.4.1格栅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，用以截流较大的悬浮物或漂浮物。城市污水中一般会含有纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，均须进行拦截从而防止管道堵塞，提高处理能力。本设计先设粗格栅拦截较大的污染物，再设细格栅去除较小的污染物质。设计参数：⑴粗格栅栅条间隙e=0.025m栅条间隙数n=35个栅条宽度S=0.01m栅槽宽B=1.3m栅前水深h=0.7m格栅安装角栅后槽总高度H=1.05m栅槽总长度L=3.13m⑵细格栅栅条间隙e=0.01m栅条间隙数n=86个栅条宽度S=0.01m栅槽宽B=1.8m栅前水深h=0.7m格栅安装角栅后槽总高度H=1.2m栅槽总长度L=2.7m1.2.4.2曝气沉砂池沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，普通沉砂池的沉砂中含有约15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气式沉砂池可克服这一缺点。曝气式沉砂池是在池的一侧通入空气，使池内水产生与主流垂直的横向旋流。曝气式沉砂池的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，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气作用。设计参数：L＝12m、B＝3.0m、H＝3m，有效水深h=3m，水力停留时间t=2min，曝气量，排渣时间间隔T=1d。1.2.4.3预缺氧池1.2.4.5厌氧池 污水在厌氧反应器与回流污泥混合。在厌氧条件下，聚磷菌释放磷，同时部分有机物发生水解酸化。设计参数：L＝35、B＝9、H＝8，有效水深：7m，超高：1m，污泥回流比R=100%，水力停留时间t=1.0h。1.2.4.6缺氧池污水在厌氧反应器与污泥混合后再进入缺氧反应器，发生生物反硝化，同时去除部分COD。硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应。设计参数：L＝53、B＝9、H＝8，有效水深：7m，超高：1m，污泥回流比R=100%，水力停留时间t=1.5h。1.2.4.7好氧池发生生物脱氮后，混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气池。在好氧作用下，异养微生物首先降解BOD、同时聚磷菌大量吸收磷，随着有机物浓度不断降低，自养微生物发生硝化反应，把氨氮降解成硝态氮和亚硝态氮。具体反应：设计参数：L＝66、B＝24、H＝8，有效水深：7m，超高：1m，曝气方式：采用表面曝气，水力停留时间t=5.0h，出水口采用跌水。1.2.4.8二沉池二次沉淀池的作用是泥水分离，使污泥初步浓缩，同时将分离的部分污泥回流到厌氧池，为生物处理提高接种微生物，并通过排放大部分剩余污泥实现生物除磷。本设计采用辐流式沉淀池。其设计参数：D＝40m、H＝6.95m，有效水深h=3.75m，沉淀时间t=2.5h。2设计计算书2.1格栅的设计2.1.1设计参数每日栅渣量大于0.2m3,一般应采用机械清渣。过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s。格栅倾角一般采用45°～75°。通过格栅的水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.3～0.4m。2.1.2设计计算2.1.2.1粗格栅格栅斜置于泵站集水池进水处，采用栅条型格栅，设六组相同型号的格栅，其中两组为备用,过栅流速v2=0.7m/s，格栅间隙为e=25mm，采用人工清渣，格栅安装倾角为60°。⑴栅前水深h 设计流量为：代入数据∴栅前水深h=0.7⑵栅条间隙数n式中：n——栅条间隙数，个；Qmax——最大设计流量，m3/s；α——格栅倾角度；e——栅条净间隙，粗格栅e＝50～100mm，中格栅e＝10～40mm，细格栅e＝3～10mm；v——过栅流速，m/s。将数值代入上式：⑶栅槽宽度BB=S（n-1）+en式中：B——栅槽宽度，m；S——栅条宽度，m,取0.01m；n——栅条间隙数，个；e——栅条净间隙，粗格栅e＝50～100mm，中格栅e＝10～40mm，细格栅e＝3～10mm。将数值代入上式：B=S（n-1）+en＝0.01×(35-1)+0.025×35=1.3m⑷进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=0.85m，渐宽部分展开角α1=20°，则进水渠道渐宽部分长度：⑸栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 ⑹过栅水头损失h1式中：h1——过栅水头损失，m；h0——计算水头损失，m；g——重力加速度，9.81m/s2；k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；ξ——阻力系数，与栅条断面形状有关，ξ，当为矩形断面时，β=2.42。∵采用矩形断面β=2.42，ξ=2.42×=0.72∴h1=kh0=k=3×0.72××sin60°=0.05m⑺栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h+h2=0.7+0.3=1.0mH=h+h1+h2=0.7+0.05+0.3=1.05m⑻栅槽总长度LL=L1+L2+0.5+1.0+＝0.7+0.35+0.5+1.0+=3.13m⑼每日栅渣量W式中：W——每日栅渣量，m3/d；W1——栅渣量，（m3/103m3污水）取0.1～0.01；W1=0.01m3/103m3，代入各值：=0.3m3/d采用机械清渣。2.1.2.2细格栅采用栅条型格栅，设六组相同型号的格栅，其中两组为备用,过栅流速为v2=0.7m/s，格栅间隙为e=10mm，采用机械清渣，格栅安装倾角为60°。⑴栅前水深h 设计流量为：代入数据∴栅前水深h=0.7m⑵栅条间隙数n式中：n——栅条间隙数，个；Qmax——最大设计流量，m3/s；α——格栅倾角度；e——栅条净间隙，粗格栅e＝50～100mm，中格栅e＝10～40mm，细格栅e＝3～10mm；v——过栅流速，m/s。将数值代入上式：⑶栅槽宽度BB=S（n-1）+en式中：B——栅槽宽度，m；S——栅条宽度，m,取0.01m；n——栅条间隙数，个；e——栅条净间隙，粗格栅e＝50～100mm，中格栅e＝10～40mm，细格栅e＝3～10mm。将数值代入上式：B=S（n-1）+en＝0.01×(86-1)+0.01×86=1.8m⑷进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=1.5m，渐宽部分展开角α1=20°，则进水渠道渐宽部分长度：⑸栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 ⑹过栅水头损失h1式中：h1——过栅水头损失，m；h0——计算水头损失，m；g——重力加速度，9.81m/s2；k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；ξ——阻力系数，与栅条断面形状有关，ξ，当为矩形断面时，β=2.42。∵采用矩形断面β=2.42，ξ=2.42×=2.42∴h1=kh0=k=3×2.42××sin60°=0.2m⑺栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h+h2=0.7+0.3=1.02mH=h+h1+h2=0.72+0.2+0.3=1.2m⑻栅槽总长度LL=L1+L2+0.5+1.0+＝0.42+0.21+0.5+1.0+=2.7m⑼每日栅渣量W式中：W——每日栅渣量，m3/d；W1——栅渣量，（m3/103m3污水）取0.1～0.01；W1=0.08m3/103m3，代入各值：=3.1m3/d采用机械清渣。2.2曝气沉砂池的设计2.2.1设计参数旋流速度应保持0.25～0.3m/d。 水平流速为0.085m/d。最大时流量的停留时间为1～3min。有效水深为2～3m，宽深比一般采用1～1.5。长宽比可达5，当池场比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板。处理每立方米污水的曝气量为0.1～0.2m3空气。2.2.2设计计算⑴总有效容积V式中：V——总有效容积，m3；Qmax——最大设计流量，m3/s；t——最大设计流量时的停留时间，min，取t=2min。将数值代入上式：⑵池断面积A式中：A——池断面积，m2；V——最大设计流量时的水平前进速度，m/s，取V=0.01m/s。将数值代入上式：⑶池总宽度B式中：B——池总宽度，m；H——有效水深，m,取H=3m。将数值代入上式：⑷每个池子宽度b取n=2格，宽深比：，符合要求。⑸池长L 式中：L——池长，m。将数值代入上式：⑹曝气系统设计计算：采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。①所需曝气量q=式中：q——所需曝气量，m3/h；D——每m3污水所需曝气量，m3/m3,取D=0.2m3/m3。将数值代入上式：②供气压力P=(h1+h2+h3+h4+)式中：h1+h2——供风管道沿程局部损失之和，取0.2m；h3——曝气器淹没水头，取2.8m；h4——曝气器阻力，取0.4m；Δh——富余水头，取0.5m。P=(0.2+2.8+0.4+0.5)=38.22kpa⑺沉砂斗所需容积VT取1dx1——城市污水沉砂量（取3m3/105m3）⑻每个沉砂斗的容积Vo设每一格有2个砂斗，共4个砂斗⑼沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=1.2m，斗壁与水平的倾角为55o，斗高h3"=0.6m沉砂斗上口宽：沉砂斗容积: ⑽沉砂室高度H采用重力排砂，设池底坡度为0.3。坡向砂斗，超高h1=0.3m池总高度:⑾空气管的计算在沉砂池上设一根干管，每根干管上设4对配气管，共8条配气竖管。则：每根竖管上的供气量为：沉砂池总平面面积为：选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为2m2，直径为200mm，则需空气扩散器总数为：个。2.3主体反应池的设计2.3.1设计参数表2设计参数项目数值BOD5污泥负荷[kgBOD5/（kgMLSS.d）]<0.18TN负荷[kgTN/（kgMLSS.d）]<0.05(好氧段)TP负荷[kgTP/（kgMLSS.d）]<0.06(厌氧段)污泥浓度MLSS（mg/L）3000～4000污泥龄θc(d)15～20水力停留时间t(h)8～11各段停留时间比例A1：A2：A3：O（0.5：1.5：2：3）～（0.5：1.5：2：4）污泥回流比R（%）50～100混合液回流比R内(%)100～300溶解氧浓度DO(mg/L)厌氧池〈0.2缺氧池≤0.5好氧池=2COD/TN〉8 TP/BOD5〈0.062.3.2设计计算⑴有关参数①判断是否可采用A2/O法符合要求。②BOD5污泥负荷N为保证生物硝化效果，BOD负荷取:0.12kgBOD5/（kgMLSS.d）。③回流污泥浓度XR根据式中:SVI——污泥指数，取SVI=150r——一般取1.2将数值代入上式：④污泥回流比R=100%。⑤混合液悬浮固体浓度⑥混合液回流比R内TN去除率ηTN=混合液回流比R内为了保证脱氮效果，实际混合液回流比R内取100％⑵反应池容积V反应池总水力停留时间：各段水力停留时间和容积：预缺氧段0.5h,厌氧段1.0h,缺氧段1.5h,好氧段5.0h。 池容：V缺=2500m3,V厌=5000m3,V缺=7500m3,V好=25000m3。⑷校核氮磷负荷，kg/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷===0.049kgTN/(kgMLSS·d)[<0.05kgTN/(kgMLSS·d)，符合要求]厌氧段总磷负荷===0.32kgTP/(kgMLSS·d)[符合<0.06kgTP/(kgMLSS·d)，符合要求]⑶剩余污泥量W①生成的污泥量W1式中：Y——污泥增殖系数，取Y=0.6。将数值代入上式②内源呼吸作用而分解的污泥W2式中：kd——污泥自身氧化率，取kd=0.05。Xr——有机活性污泥浓度，Xr=fX，（污泥试验法）∴Xr=0.75×4000=3000mg/L③不可生物降解和惰性的悬浮物量（NVSS）W3，该部分占TSS约50%④剩余污泥产量WW=W1-W2+W3=10080-6000+7800=11880kg/d⑤污泥含水率q设为99.2%剩余污泥量：⑥污泥龄ts⑷反应池主要尺寸反应池总容积V=40000m3设反应池2组，单组池容 有效水深h取7.0m单组有效面积采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b取10m单组反应池长校核：b/h=10/7=1.4（满足b/h=1～2）L/b=57/10=5.7（满足L/b=5～10）取超高为1.0m，则反应池总高H=7.0+1.0=8.0m⑸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取管道流速v=0.8m/s管道过水断面积管径取进水管管径DN1200mm②回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量取管道流速v=0.8m/s管道过水断面积管径取进水管管径DN1200mm③进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量取孔口流速v=0.8m/s孔口过水断面积孔口尺寸取为2m×1.2m进水井平面尺寸取为3.2m×3.2m ④出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：式中：b——堰宽，b=8mH——堰上水头,m,出水孔过流量Q4=Q3=2.78m3/s取孔口流速v=0.8m/s孔口过水断面积孔口尺寸取为2.5m×1.6m出水井平面尺寸取为3.2m×2.6m⑤出水管反应池出水管设计流量Q5=Q1=0.93m3/s取管道流速v=0.8m/s管道过水断面积管径取进水管管径DN1200mm校核管道流速⑹曝气计算①设计需氧量AORAOR=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 假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮=0.124×4080=506.0（kg/d）即，进水总氮有用于合成。被氧化的NH3-N=进水总氮–出水总氮量–用于合成的总氮量=35–15–4.22=15.78mg/L所需脱硝量=35–25–4.22=5.78mg/L需还原的硝酸盐氮量设进水碱度为250，将各值代入：剩余碱度SALK1=250－7.14×15.78+3.57×5.78+0.1×（160－20）=172>100(mg/l)(以CaCO3计)可维持PH在6～9。硝化需氧量D2反硝化脱氮产生的氧量D3D3=2.86NT=2.86×693.6=1983.70kgO2/d总需氧量AOR=D1+D2-D3=18789.37+8712.77-1983.70=29485.84kgO2/d=1228.58kgO2/h最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则AORmax=1.4AOR=1.4×29485.84=41280.18kgO2/d=1720.0kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量：②标准需氧量氧转移效率EA=20%，计算温度T=25℃。将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR。式中：ρ——气压调整系数，，工程所在地区实际大气压约为1.013×105Pa，故此CL——曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L； CS（20）——水温20℃时清水中溶解氧的饱和度，mg/L；Csm(T)——设计水温T℃时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，mg/L；α——污水传氧速率与清水传氧速率之比，取0.82；β——污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取0.95。查表得水中溶解氧饱和度：CS（20）=9.18mg/L，CS（30）=8.38mg/L空气扩散气出口处绝对压为：pb=1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4=1.405×105Pa空气离开好氧反应池时氧的百分比：好氧反应池中平均溶解氧饱和度：标准需氧量为：相应最大时标准需氧量：SORmax=1.4SOR=1.4×49242.46=64739.44kgO2/d=2697.48kgO2/h好氧反应池平均时供气量：最大时供气量：Gsmax=1.4Gs=44958.06m3/h③供气压力P=(h1+h2+h3+h4+)式中：h1+h2——供风管道沿程局部损失之和，取0.2m；h3——曝气器淹没水头，取3.8m；h4——曝气器阻力，取0.4m；Δh——富余水头，取0.5m。P=(0.2+3.8+0.4+0.5)=40.82kpa④曝气头数量计算（以单组曝气池计算）按供氧能力计算曝气器数量h1=式中h1——按供氧能力所需曝气器个数，个；qc——曝气器标准状态下，与曝气池工作条件相似的供氧能力，kgO2/（h·个）。采用微孔曝气器，参照有关工作手册，工作水深4.3m，在供风量1～3m3/（h·个）时曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.3～0.75m2，充氧能力qc=0.14kgO2/（h·个），则： 好氧池中曝气器数量h1==2409（个）⑺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。厌氧池有效容积V厌=35×9×8=2520m3⑻缺氧池设备选择（以单组反应池计算）两座缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台。预缺氧池有效容积V缺=16×10×8=1274m3缺氧池有效容积V缺=53×9×8=3816m3⑼污泥回流设备污泥回流比R=100%污泥回流量QR=RQ=1×160000=160000m3/d=6700m3/h设回流污泥泵房1座，内设4台潜污泵（2用1备）单泵流量水泵扬程根据竖向流量确定⑽混合液回流设备①混合液回流泵混合液回流比R内=100%混合液回流量QR=R内Q=1×160000=160000m3/d=6700m3/h设混合液回流泵房1座，内设4台潜污泵（4用1备）单泵流量②混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量泵房进水管设计流速采用v=1.2m/s管道过水断面积管径取进水管管径DN1000mm校核管道流速③泵房压力出水总管设计流量设计流速采用v=1.2m/s 管道过水断面积管径取进水管管径DN1000mm2.4配水井的设计2.4.1设计参数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相等。配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。2.4.2设计计算⑴进水管管径D1配水井进水管的设计流量为Q=160000/24=6700m3/h,当进水管管径D1=1550mm时，查水力计算表，得知v=1.0m/s，满足设计要求。⑵矩形宽顶堰进水从配水井底部中心进入，经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量为q=6700/4=1675m3/h。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水井。①堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为q=6700/4=1675m3/h=465.3L/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s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：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=1.2m；mo——流量系数，通常采用0.327～0.332，取0.33。则，②堰顶厚度B根据有关实验资料，当时，属于矩形宽顶堰。取B=1.2m，这时（在2.5～10范围内），所以，该堰属于矩形宽顶堰。③配水管管径D2设配水管管径D2=900mm,流量q=6700/4=1675m3/h=465.3 L/s，查水力计算表，得知v=0.85m/s。④配水漏斗上口口径D按配水井内径的1.5倍设计，D=1.5×D1=1.5×1550=2325mm2.5辐流式二沉池的设计2.5.1设计参数池子直径与有效水深之比宜为6～12。池子直径不宜小于16m。池底坡底不宜小于0.05。2.5.2设计计算⑴每座沉淀池表面积A1和池径D式中：A1——每池表面积，m2；D——每池直径，m；n——池数；qo——表面水力负荷，m3/(m2.h)。取qo=1.5m3/(m2.h)，n=4座将数值代入上式：，取D=40m⑵有效水深h2h2=qoth2=qot式中：h2——有效水深，m；t——沉淀时间。取沉淀时间t=2.5hh2=qot=1.5×2.5=3.75mD/h2=40/3.75≈10.67,合格⑶沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4+h5式中： H——总高度，m；h1——保护高，取0.3m；h2——有效水深，m；h3——缓冲层高，m，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m；h4——沉淀池底坡落差，m；h5——污泥斗高度，m。每池每天污泥量W1，其中S取0.5L/（p.d），由于用机械排泥，所以污泥在斗内贮存时间用4h，N为设计人口20万。∴设池底进向坡度为0.05，污泥斗底部直径r2=1m，上部直径r1=2m，倾角60°。污泥斗容积h5=(r1-r2)tgα=(2-1)tg60°=1.7m∴坡底落差h4=（R-r1）×0.05=（20-2）×0.05=0.9m，R=D/2因此，池底可贮存污泥的体积为:共可贮存污泥体积为V1+V2=12.46+313.69=326.15m3>5.83m3，足够。沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.75+0.3+0.9+1.7=6.95m⑷沉淀池周边处的高度为：h1+h2+h3=0.3+3.75+0.3=4.35m2.6浓缩池的设计本次设计采用重力浓缩池，在前面已经算出日产剩余污泥量为：设含水率po=99.2%，（即固体浓度Co=8kg/m3），⑴浓缩池面积A根据查固体通量经验值，污泥固体通量选用40kg/(m2.d)。浓缩池面积式中： Q——污泥量，m3/d；Co——污泥固体浓度，kg/m3；G——污泥固体通量，kg/(m2.d)。⑵浓缩池直径D设计采用n=2个圆形辐流池。单池面积浓缩池直径，取D=15m⑶浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深，式中，T为浓缩时间，h，取T=15h。超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20,污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.4m。池底坡度造成的深度污泥斗高度浓缩池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.125+0.3+0.3+1.2=5.23m2.7污泥贮泥池的设计进泥量：两座，每座设计进泥量为QW=1485÷2=783m3/d贮泥时间：T=12h单个池容为：V=QWT=783.×12÷24=400m3贮泥池尺寸：将贮泥池设计为正方形，其L×B×H=10m×10m×4m2.8构筑物计算结果及说明表3构筑物计算结果一览表序号类型尺寸选型及备注1粗格栅栅前水深h=0.7m栅槽宽度B=1.3m栅后总高H=1.05m栅槽总长L=3.13m1.每日栅渣量W=0.3m3/d。2.共6组格栅，2组备用。3.选用三台GH–2500型 链条回转式多耙格栅除污机，功率为1.5～2.2KW。2提升泵房10m×5m1.采用5台（4用1备），每台水泵的设计流量Q=1725m3/h2.选用400QW1800–32型排水泵，处理流量1800m3/h，扬程32m，出水口径400mm，功率为186.71KW。3细格栅栅前水深h=0.7m栅槽宽度B=1.8m栅后总高H=1.2m栅槽总长L=2.7m1.每日栅渣量W=3.1m3/d。2.共6组格栅2组备用。3.选用三台GH–2500型链条回转式多耙格栅除污机，功率为1.5～2.2KW。4曝气沉砂池总宽B=6.0m每格宽b=3.0m池长L=12m曝气量q=1303.2m3/h1.采用曝气沉砂池，不增加沉砂的后续处理难度，兼扶氧。2.分为两格。3.选用PXS–6000型行车式泵吸砂机，功率5.15KW。4.采用YBM-2型号的膜式扩散器。5.钢筋砼结构，矩形池。5厌氧池厌氧池有效容积V厌=35×9×8=2520m31.设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设SM–7.5潜水搅拌机1台，功率5KW。2.钢筋砼结构，矩形池。6缺氧池缺氧池有效容积V缺=53×9×8=3816m31.设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设SM–7.5潜水搅拌机1台，功率5KW。2.钢筋砼结构，矩形池。78好氧池好氧池有效容积V缺=66×24×8=12672m31.好氧池分为3个沟段。2.选用YBP1400-A8型转盘曝气机，充氧能力56kg/h，功率22KW。3.钢筋砼结构，矩形池。9混合液回流泵房6m×7m1.混合液回流泵房1座，内设4台600QW3500–7型潜污泵（3用1备），功率110KW。2.砖混结构。10配水井堰上水头H=0.41m堰顶厚度B=1.2m1.采用堰式配水。2.钢筋砼结构。 11二沉池每池直径D=40m有效水深h2=3.75m沉淀池总高H=6.95m1.采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。2.池数为4座。3.选用CG–40BⅡ型支墩式双周边传动刮泥机，功率1.1KW。4.钢筋砼结构12回流污泥泵房8m×6m1.设回流污泥泵房1座，内设4台600QW3500–12系列潜污泵（3用1备），功率128.41KW。2.砖混结构。13污泥浓缩池浓缩池直径D=15m有效水深h2=3.125m浓缩池深度H=5.23m1.采用连续式重力浓缩池。2.选用NG22–35C型浓缩池刮泥机，功率0.55～0.75KW。3.池数2座。4.钢筋砼结构。14污泥贮泥池10m×10m×4m1.池数2座。2.钢筋砼结构。15脱水车间20m×15m1.选用DYL–2000型带式压滤机，功率1.5KW。2.砖混结构。3污水厂平面布置3.1布置原则为了使平面更经济合理，污水厂平面布置应遵循下列原则：⑴按功能分区，配置得当主要是指对生产、辅助生产、生产福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。在有条件时（尤其建新厂时），最好把生产区和生活区分开，但两者之间不必设置围墙。⑵功能明确，布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管(渠)的长度，便于操作管理。⑶顺流排列，流程简捷指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反安排；各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面。目的在于减少能量（水头）损失、节省管材、便于施工和检修。⑷充分利用地形，平衡方土，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于空放、排泥，又减少了工程量，而另外一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。⑸必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。⑹构（建）筑物布置应注意风向和朝向 将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。3.2平面布置S市位于江苏沿海地区。S市污水处理厂长约330米，宽约180米，占地面积约60000m2，生活办公综合楼及其它主要辅助建筑物位于厂区偏西一侧，水处理构筑物靠厂区南部自西向东依次排开，污泥处理系统位于厂区东部，为改善生活区环境在厂东北角另设大门，以便泥饼和沉砂外运。3.3附属构筑物的布置表4附属构筑物一览表序号名称尺寸材料单位数量1机修间20×8砖混座12综合楼40×25砖混座13食堂7×8砖混座14宿舍30×25砖混座15仓库车库25×20砖混座16传达室4×5砖混座24高程计算4.1水头损失表5水头损失计算表名称参数沿程损失(m)局部损失(m)总损失(m)格栅至曝气沉砂池Q=958.4L/s，I=0.9‰V=1.1m/s，DN=1200mm，L=10m0.010.060.07曝气沉砂池至A2/OQ=1916.7L/s，I=2.5‰V=1.8m/s，DN=1200mm，L=8m0.020.20.22A2/O至配水井Q=958.4L/s，I=1.25‰V=1.1m/s，DN=1000mm，L=50m0.060.50.56配水井至沉淀池Q=479.1L/s，I=2.6‰V=1.35m/s，DN=800mm，L=12m0.030.070.1沉淀池至浓缩池Q=23.2L/s，I=2.2‰V=0.65m/s，DN=400mm，L=80m0.180.010.19 浓缩池至贮泥池Q=23.2L/s，I=2.7‰V=0.7m/s，DN=400mm，L=7m0.020.020.044.2标高计算地面标高为123.00m，附近河流的最高水位为121.40m。4.2.1二沉池采用半地下结构，挖深5m，则：池底标高=123.00-5=118.00m池顶标高=118.00+6.95=124.95m水面标高=124.95-0.3=124.65m4.2.2配水井采用半地下结构，挖深0.5，则：池底标高=123.00-0.5=122.50m池顶标高=122.50+3=125.50m水面标高=125.50-0.5=125.00m4.2.3A2/O池采用地上结构，则：池底标高=123.00m池顶标高=123.00+8=131.00m水面标高=131.00-1=130.00m4.2.4沉砂池采用地上结构，加高3.5m，则：池底标高=123.00+3.5=126.50m池顶标高=126.50+4.24=130.74m水面标高=130.74-0.3=130.44m4.2.5格栅采用地上结构，加高6.5m，则：池底标高=123.00+6.5=129.50m池顶标高=129.50+1.35=130.85m水面标高=130.85-0.3=130.55m 4.2.6浓缩池采用半地下结构，挖深5m，则：池底标高=123.00-5=118.00m池顶标高=118.00+5.44=123.44m水面标高=123.44-0.3=123.14m4.2.7贮泥池采用地下结构，挖深5m，则：池底标高=123.00-5=118.00m池顶标高=118.00+5=123.00m泥面标高=123.00-0.3=122.70m5投资估算5.1生产班次和人员安排污水处理厂实行三班三人制，既每日三班，每班三人，再加两名管理人员和两名专职化验员，共计13人。机械故障另请工人来修理。5.2投资估算5.2.1直接费5.2.1.1土建计算钢筋混凝土结构，墙体宽度取250mm，底部取300mm。⑴曝气沉砂池l钢筋混凝土体积12×4.24×0.25×2+6.4×4.24×0.25×2+12×6.4×0.3+2×6.4×0.25×3=71.65m3⑵A2/O生化池l钢筋混凝土体积(60×6×0.25×2+42.5×6×0.25×2+60×6×0.25×4+60×42.5×0.3)×2=2865m3⑶二沉池l钢筋混凝土体积40×3.14×0.25×1.95×4=244.92m3l挖方量计算(20×20×3.14×2.85+326.15)×4=7811.5m3⑷浓缩池l钢筋混凝土体积23×3.14×0.25×0.44×2=15.9m3l挖方量计算(23×3.14×3.825+64.2)×2=680.9m3⑸贮泥池l钢筋混凝土体积 (16.2×12.5×0.25×2+12.5×5×0.25×2+16.5×12.5×0.3)×2=392.5m3l挖方量计算(16.2×12.5×5)×2=2062.5m3综合以上数据：表6各构筑物土建面积曝气沉砂池A2/O反应池二沉池浓缩池贮泥池合计（m3）砼71.652865244.9215.9392.53589.97挖方007811.5680.92062.510554.9钢筋混凝土按每立方300元计，挖方按每立方40元计，则：钢筋混凝土费用：3589.97×300=107.7万元挖方费用：10554.9×40=42.22万元⑹地面建筑为砖混结构，其造价按每平米200元计。表7建筑面积面积名称建筑面积（m2）提升泵房50混合液回流泵房84回流污泥泵房96污泥脱水车间300机修间160综合楼1000食堂56宿舍750仓库、车库500传达室40合计3036建筑面积费用：3036×200=60.72万元⑺土地费用：按每平方米1000元计，60000×1000=6000万元土建工程总费用：107.7+42.22+60.72+6000=6210.64万元5.2.1.2设备费用表8设备费用名称型号数量单位单价（万元）总价（万元）格栅除污机GH–25006台212污水提升泵400QW1800–325台0.84.0行车式泵吸砂机PXS–60004台1560扩散器YMB－2型40个0.052潜水搅拌机SM–7.512台1.518转盘式曝气机YBP1400-A812台12144 潜污泵600QW3500–75台0.63.0支墩式双周边传动刮泥机CG–40BⅡ4台25100污泥回流泵600QW3500–124台0.52浓缩池刮泥机NG22–35C2台816带式压滤机DYL–20002台100200管道及附件60合计621另外还要计算机修车间设备费和化验室设备费：估计：机修设备：8万元，化验设备：10万元所以，直接费=6210.64+621+8+10=6849.64万元5.2.2间接费间接费=直接费×30%=6849.64×30%=2054.89万元5.2.3第二部分费用第二部分费用=直接费用×10%=6849.64×10%=684.96万元5.2.4工程预备费工程预备费=（第一部分费用+第二部分费用）×10%=（6849.64+2054.89+684.96）×10%=958.95万元5.2.5总投资总投资=第一部分费用+第二部分费用+工程预备=6849.64+2054.89+684.96+958.95=10548.44万元5.3单位水处理成本估算5.3.1各种费用5.3.1.1动力费E1表9动力费名称单机功率KW使用数量使用功率KW格栅除污机248污水提升泵186.714746.84行车式泵吸砂机5.15420.6潜水搅拌机51260罗茨鼓风机2212132潜污泵1104440支墩式双周边传动刮泥机1.144.4 污泥回流泵128.411128.41浓缩池刮泥机0.6521.3带式压滤机1.523合计1676.55工业用电按每千瓦0.5元计，则年电耗费用为：E1=1676.55×24×365×0.5=734.33万元/年5.3.1.2工人工资E2每个员工的平均年工资为1.2万元/年，则：E2=13×1.2=15.6万元5.3.1.3福利E3每个员工的福利为0.3万元/年，则：E3=13×0.3=3.9万元5.3.1.4折旧提成费E4E4=S×P（元/年）式中：S——固定资产总值（基建总投资×固定资产形成率，90%）P——综合折旧提成率，包括基本折旧率与大修费率，一般采用6.2%所以E4=10548.44×0.90×0.062=588.6万元/年5.3.1.5检修维护费E5E5=S×1%==10548.44×0.9×0.01=94.94万元/年5.3.1.6其他费用（包括行政管理费、辅助材料费）E6E6=（E1+E2+E3+E4+E5）×10%=（734.33+15.6+3.9+588.6+94.94）×10%=1437.37×10%=143.74万元/年5.3.1.7污水综合利用E7假设每天污水重复利用800吨/天，一年就是：800×365=292000吨每吨按0.8元计，则：E8=29.2×0.8=23.36万元/年5.3.2单位污水处理成本T=（E1+E2+E3+E4+E5+E6-E8）÷（132000×365）=（734.33+15.6+3.9+588.6+94.94+143.74-23.36）×104÷（132000×365）=0.32元/吨污水处理成本较为便宜是因为日处理水量相对较大，各种土建费用和设备费用是根据以往的价格进行估算的，与目前的市价会有一定的出入。6结论A2/O工艺对BOD5、COD、SS、氮、磷都有很高的去除效果。当然本工艺设计也存在以下待解决的问题：脱氮除磷效果不稳定，难以进一步提高，泥龄长，碳源不足。但从总体来看其运行费用低，勿需投药；总水力停留时间少于其它 同类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量地繁殖，无污泥膨胀之虞；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。根据设计资料，水量，以及临江市的经济状况，选用A2/O工艺较为适合。该工艺技术简单，污泥处理的难度较小，在技术上都是可行的。致谢在本次毕业设计过程中，本人得到了环工教研室全体老师的热情帮助，同时也得到了同学们的大力帮助，才能顺利地完成设计。设计期间,在许多方面一直得到成官文老师的悉心指导，在此向老师们表示衷心的感谢，并希望各位老师能给以更多的鞭策和教导。此外，由于本人水平有限，毕业设计中难免会有错误和不当之处，请各位评审老师给予批评指正，我将不胜感激。参考文献：[1]冯生华.城市中小型污水处理厂的建设与管理.北京，化工工业出版社，2001.[2]崔玉川，刘振江等.城市污水厂处理设施设计计算.北京，化工工业出版社，2004.[3]沈耀良，王宝贞.废水生物处理新技术—理论与应用.北京，中国环境科学出版社，2001.[4]杨岳平，徐新华，刘传富.废水处理工程及实例分析.北京，化工工业出版社，2003.[5]徐新阳，于峰.污水处理工程设计.北京，化学工业出版社，2003. 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