三沟式氧化沟任务说明书(修复的)

单位代码10642

密级公 开

本科生毕业论文（设计）

题 目：重庆X开发区污水处理厂设计

学 院： 材料与化工学院

专 业： 环境科学（治理工程）

学生姓名：冯 思 特

学 号： [1**********]7

指导教师：蒋 山 泉

职 称： 正 高 级 工 程 师

提交日期： 2016 年 4 月 20 日

答辩日期： 2016 年 5 月 12 日

中 国  重 庆

2016年5月

目录

重庆X开发区污水处理厂设计 ......................................................... 1

摘要 ............................................................................... 1

Abstract ............................................................................. 1

1.设计总则 ......................................................................... 1

1.1设计范围 .................................................................... 1

1.2设计原则 .................................................................... 1

2.要求及原始数据（资料）............................................................ 2

3.开发区污水处理方案的确定 .......................................................... 2

3.1工艺方案分析 .................................................................... 2

3.1.1传统活性污泥法 ................................................................ 3

B 适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。 ................................ 3

3.1.2 AB法曝气法 ........................................................... 3

3.1.3 A/O工艺脱氮 .......................................................... 4

23.1.4 A/O 工艺 ............................................................. 5

3.1.5 SBR法 ................................................................ 6

3.1.6氧化沟法 .............................................................. 7

................................................................................... 7

综上所述，通过比较本设计采用三沟式氧化沟工艺。 ...................................... 8

3.2具体工艺流程的确定 .......................................................... 8

4.主要构筑物的设计计算.............................................................. 8

4.1粗格栅间的设计与计算 ........................................................ 8

4.2污水泵房的设计与计算 ....................................................... 11

4.3细格栅的设计计算 ........................................................... 13

4.4竖流式沉砂池的设计计算 ..................................................... 15

（1）中心管面积： .......................................................... 15

(2)中心管直径.............................................................. 16

(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度： .................................... 16

沉淀池总高 ................................................................ 16

4.5配水井的设计计算 ........................................................... 16

4.6三沟式氧化沟设计计算 ....................................................... 17

4.6.1三沟式氧化沟工艺原理概述 ............................................. 17

4.6.2三沟式氧化沟设计计算 ................................................. 18

4.7需氯量的计算 ............................................................... 24

4.8接触池的设计及计算 ......................................................... 24

4.8.1接触消毒池的选择 ..................................................... 24

4.8.2 接触消毒池的设计计算 ................................................. 24

4.9计量槽的选择及设计计算 ..................................................... 25

4.9.1计量槽的选择 ......................................................... 25

4.9.2 计量槽的设计参数 ..................................................... 25

4.9.3 计量槽的设计计算 ..................................................... 25

4.10选污泥泵 .................................................................. 26

4.11污泥泵房集泥池 ............................................................ 26 第 2 页 共 41 页

4.12污泥浓缩池的设计计算 ...................................................... 26

4.13污泥脱水机房 .............................................................. 28

4.13.1污泥脱水方法选择 .................................................... 28

4.13.2选择压滤机 .......................................................... 28

4.13.3脱水机房的布置 ...................................................... 28

5.污水厂总体布置 .................................................................. 29

5.1概述 ....................................................................... 29

5.2 平面布置 .................................................................. 29

5.3高程布置 ................................................................... 29

5.3.1水处理厂高程布置考虑事项 ............................................. 30

5.3.2构筑物间的确定 ....................................................... 30

5.3.3管道的确定 ........................................................... 31

6. 电仪表与供热系统设计 ............................................................ 32

6.1 变配电系统 ................................................................ 32

6.2 仪表的设计 ................................................................ 32

7.工程概预算及运行管理............................................................. 32

7.1 生产组织 .................................................................. 32

7.2 人员编制 .................................................................. 32

7.3工程概算 ................................................................... 33

7.3.1 概述 ................................................................ 33

7.3.2水厂的工程造价 ....................................................... 33

7.3.3运行费用 ............................................................. 35

总结 .............................................................................. 36

致谢 .............................................................................. 36

重庆X开发区污水处理厂设计

摘要

本设计是重庆某开发区污水处理厂设计。用于处理该开发区城市污水，因该开发区污水中含氮量偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮处理，故采用如今常用的三沟式氧化沟工艺。该工艺将曝气、沉淀工序集于一体，无需另设一次、二次沉淀池和污泥回来装置，节省了基建投资和运行费用，该工艺还具有广泛适应性符合本设计的基本要求，能保证达到设计的污水排放标准。 关键词：三沟式氧化沟；脱氮；达标排放

Abstract

The project is a design of a sewage treatment plant in development zone of Chongqing. It is used for the treatment of urban sewage in the development zone. Because of the high level of nitrogen in sewage, the triple oxidation ditch process is needed to remove nitrogen when get rid of BOD5 and SS. The process combines aeration and sedimentation and save the

capital construction investment and operation cost. It also meets the basic requirements of the design and ensure the standard of sewage discharge.

Key words: Types of three ditch oxidizing ditch，nitrogen remvol，discharge to reach standard

1.设计总则

1.1设计范围

该污水处理厂是为了处理某开发区污水和工业废水的。对污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算，并选出主要的机械设备，确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积，提出建议性使用性能，不做具体设计，并对污水处理厂进行粗略进行人员定制和投资估算。

1.2设计原则

(1) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；

(2) 采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；

(3) 采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；

(4) 全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；

(5) 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；

(6) 综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运

第1页共 41 页

行费用。

2.要求及原始数据（资料）

本工程为重庆某县污水处理工程，要求处理达到城镇污水处理厂一级B排放标准( GB 18918-2002)。

设计方提供原水水质、水量情况如下：

水量：

1. 城市生活污水量

（1）开发区设计人口12万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。

（2）城市分区：重庆是特大城市，属2区，查表有：

最高日居民生活用水定额：140～200L/（cap.d）

平均日居民生活用水定额：110～160L/（cap.d），本设计取140 L/（cap.d）计算

（3）排放系数0.8～0.9，取0.85。

2．城市公共建筑物水量按城市生活污水量的30%计。

3．工业污水量为8000m/d,其中包括工业企业内部生活淋浴污水。

4．城市污水混合变化系数：

日变化系数K日=1.2，总变化系数KZ=1.4

温度：5-25℃

pH值：8.7~9

TP：5mg/L

SS： 240 mg/L

NH3-N：30mg/L

COD：500mg/L

BOD：200mg/L 3

3.开发区污水处理方案的确定

3.1工艺方案分析

① 污水以有机污染为主，BOD/COD=0.4，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标；

② 污水中主要污染物指标BOD5、COD、SS值比国内一般地区污水高；

③ 污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。

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。

第 2 页 共 41 页

根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟法”。

对几种常见的生物处理工艺进行比较：传统活性污泥法，A-B两段曝气法，A/O脱氮工艺，氧化沟，A/O工艺，SBR法。 2

3.1.1传统活性污泥法

这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所需的足够氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有机物。

A 工艺特点

利用曝气池中的好氧微生物，来分解污水中的有机物质。混合液沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池口进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。

a 优点：

①该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%～95%，处理效果好；

②运行可靠，出水水质稳定；

③适宜处理大量污水，所以多用于大中型污水处理厂。

b 缺点：

①运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行成本；

②基建费用高，占地面积大，对水质、水量变化适应能力低；

③由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于N、P的去处率低。

B 适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。

C 工艺流程见下图：

3.1.2 AB法曝气法

该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷

第3共 41 页

2.5kgBOD/(kgMLSS²d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3²d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。

A 工艺特点：

A-B工艺由A，B两端串联的活性污泥法组成，A段在厌氧和兼氧的条件下，进行高负荷曝气，一般曝气时间为0.5h，去除BOD5。B段在好氧条件下，进行低负荷曝气，曝气时间一般为2～6h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%～95%，对N，P的去除率取决于B段采用的工艺。

a 优点：

①该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%～95%，处理效果好；

②基建费和运行费用较活性污泥法低15%左右；

③运行稳定，出水水质好。

b 缺点：

①与传统法相比，A-B法多了污泥回流系统，而且产泥量较大；

②由于泥量大，故增加了污泥处理处置费用，同时运行管理较复杂；

③脱氮效果虽然有所提高，但由于污泥龄太短，仅靠吸附作用远不能达到脱氮除磷的要求。

B 适用条件：适用于原水有机物浓度高并且不要求脱氮除磷的，或者需要逐步提高处理标准的大型和较大型污水处理厂。

C 工艺流程见下图：

3.1.3 A/O工艺脱氮

A/O法对降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主。该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不产生污泥膨胀，排泥量少，脱氮效果较好等特点。有良好的脱氮效果。

A 工艺特点：

该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于

0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧，DO等于2 mg/L左右，

在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解， 第 4 页 共 41 页

同时有机氮转变成NH3-N，并被硝化，将好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用进水中的BOD5作为碳源，将NOX-N还原成N2在水中溢出，从而实现脱氮，然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOX-N的硝化。

a 优点：

① 该工艺对污水的BOD和 SS总处理效率为90%～95%，总氮的处理效率为70%以上；

② 流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流；

b 缺点：

① 主要缺点是对P的去处率很低；

② 反应池和二沉池较活性污泥法大幅增加；

③ 污泥回流量大，能耗较高；

④ 用于中小型污水处理厂费用偏高。

B 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水处理厂。

C 工艺流程见下图：

3.1.4 A2/O 工艺

A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO

A 优缺点

a 优点：

①本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺；总的水力停留时间少于其他同类工艺；

第5共 41 页

②在厌氧（缺氧），好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之忧；

③厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合，能同时去除有机物和除磷脱氮的功能；

④脱氮效果受回流液比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响。 b 缺点：

①除磷效果很难提高，污泥增长有一定的限度，不易提高。

②脱氮效果有也难以进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；

③进入沉淀池的处理水要保持一定的DO，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释磷现象的发生；但DO浓度不宜太高，以防循环混合液对缺氧反 应器的干扰；

B 适用条件：要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。

C 工艺流程见下图：

3.1.5 SBR法

此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。其核心是SBR反应池，无污泥回流系统。

A 特点:

a 优点：

① 流程十分简单，管理方便；

② 合建式，占地省，处理成本较低；

③ 有脱氮除磷功能，处理较好；

④ 污泥同步稳定，不需厌氧消化；

b 缺点：

① 间歇周期运行，对自控要求高；

② 变水位运行，电耗量高；

③ 脱氮除磷效果不太高；

④污泥稳定性不如厌氧消化。

B 适用条件：中小型污水处理厂。

C 工艺流程见下图：

3.1.6氧化沟法

氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。氧化沟在应用中发展为多种形式： 帕式、奥式、卡式、三沟式氧化沟(T型氧化沟)。帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m；奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，水深一般在4.0～4.5m；卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右；三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池，T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度，不设厌氧池，不具备除磷功能。

A 工艺特点：

氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅（一般3m左右），流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧段与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，达到脱氮的目的。氧化沟内的循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷能力，对不易降解的有机物也具有较好的处理效果；

① 处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以达到脱氮除磷的效果。 ② 由于氧化沟的水力停留时间和污泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得彻底的降解，活性污泥产量少且趋于稳定，一般不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减小了处理构筑物，使其基建费用低于一般活性污泥法。

③承受水质、水温、水量能力强，出水质好 B 缺点：

① 一般除磷需另设厌氧池；

② 化沟沟体占地面积较大；

③ 于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源。

C 工艺流程：

第7共 41 页

综上所述，通过比较本设计采用三沟式氧化沟工艺。

3.2具体工艺流程的确定

由于本设计的设计规模为30000 m/d, 属于中型污水处理厂按设计要求采用三沟式氧化沟工艺，具体流程图如下：

进水

栅 渣 外 运

栅 渣 外 运

沉 渣 外 运

3

上清液

4.主要构筑物的设计计算 4.1粗格栅间的设计与计算

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵站、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。本设计采用两道格栅，一道粗格栅、一道细格栅。粗格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。本设计设计两组组格栅。

（1）设栅前水深h=0.4 m，过栅流速取V=0.7 m/s，用中格栅，栅条间隙

n

栅条间隙数; 栅槽宽度;

b=0.01m，格栅安装倾角α=60°。

Qmaxbhv

B=S(n-1)+bn

式中：B—栅槽宽度;

s—栅条宽度，取0.01m;

第 8 页 共 41 页

b—栅条间隙,50-100mm；取75mm； n—格栅间隙数；

Qmax—最大设计流量，m3/s；

α—倾角；60度；

h—栅前水深，取0.4m; v—过栅流速，

m/s，取0.7m;

n22

设s=0.01，则BS(n1)bn0.01221220.0751.86m （2）进水渠道渐宽部分的长度

L1

BB1

2tg

式中： L1——进水渠道渐宽部分的长度;m.

B1——进水渠道宽度，取1.24m α——其渐宽部分展开角度，取20°；

BB1.861.24L10.84m 2tg2tg20（3）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

L2L1/2

式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。

L2

通过格栅的水头损失

L10.840.424m 22

设格栅为矩形锐边断面取k=3

h1kh0

h0

v2

2g

sin

式中：h1——过栅（设计）水头损失，m； h0——计算水头损失，m；

g——重力加速度，9.81m/s； k——系数，一般采取3；

2

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S4

ζ——阻力系数，与栅条断面形状有关，ζβ()3,当为矩形断面时，β=2.42

b

为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 所以：

Sv0.010.72

h1sink2.24sin6030.01（4）

29.81b2g0.075

栅后槽总高度H

设栅前渠道超高h20.3m

4

3

2

43

Hhh1h20.40.010.30.71m

（5）栅槽总长度L，m：

LL1L21.00.5

式中H1为栅前渠道深

H

tg60ｏ

H1hh2,m

Hhh20.40.30.7m

LL1L20.5m1.0m

（6）每日栅渣量

H10.70.620.4240.51.03.75m 0tgtg60

W

QmaxW186400

Kz

3

式中：W——每日栅渣量，m/d;

W1——栅渣量,m3/103m3污水，格栅间隙为16—25mm时，=0.10—0.03污水；格栅

W1

/10333

间隙为30—50mm时，W1=0.03—0.10m/10m污水。本设计格栅间隙21mm,取W1=0.07

m3/103m3污水。（取0.1-0.01）；

Kz——生活污水流量总变化系数。在格栅间隙为20mm每1000 m3污水产0.03 m3。

W

864000.010.49

0.32m3/d0.2m3/d

1.341000

第 10 页 共 41 页

4.2污水泵房的设计与计算

城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。

(1)污水泵站的特点及形式

泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。

污水泵站主要形式：

①合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；

②合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。

对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴0）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。

非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设蝶阀，故需设计水设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。

由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。

(2) 泵站的布置

该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。

(3)泵房内部的排水

由于泵房较深，采用电动排水。 (4)泵房的通风设施 自然通风、机械通风。

自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。

机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。 部分机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。

(5) 污水泵站选泵应考虑因素

① 选泵机组泵的总抽升能力，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；

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② 尽量选择类型相同和相同口径的水泵，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。

(6) 选泵具体计算

泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。 ① 流量的确定Q

Qmax490L/s

设计拟选用3台泵（2用1备），则每台泵的设计流量为：

QQmax/2875/2m3/h243L/S

②集水池容积V

A 泵站集水池容积一般取最大一台泵5～6分钟的流量设计

V2435.560100080.19m3

B 则水池面积F为:

πr=4.25π=57m

（6）扬程的估算H

2

2

2

Hh1h22.01.0

1.0——自由水头； H——总高

h1=进水管底标高+ h –集水池有效水深 h2=接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失

式中：2.0——水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；

泵外出水线长12m

h1 =10.3+1.26=11.56m

1.72

=0.04612+10=1.53m

29.81

H= h1 +h2 +2+1=11.56+1.53+2+1=16.03m

由Q=243L/S=875m/h ，H=16.09m，可查手册 [给水排水快速设计手册04——给水排水设备] 得：选用14sh-28型立式污水泵，其各项性能如下：

表1泵的选择参数

3

第 12 页 共 41 页

4.3细格栅的设计计算

1）设栅前水深h=0.4 m，过栅流速取V=0.7 m/s，用中格栅，栅条间隙

n

b=0.01m，格栅安装倾角α=60°。 栅条间隙数; 栅槽宽度;

B=S(n-1)+bn

式中：B—栅槽宽度;

s—栅条宽度，取0.01m; b—栅条间隙,3-10mm；取75mm； n—格栅间隙数；

Qmax—最大设计流量，m3/s；

α—倾角；60

度； h—栅前水深，取0.4m; v

—过栅流速，m/s，取0.7m;

Q0.49n161

bhv0.010.40.7

设s=0.01，则BS(n1)bn0.0116111610.013.21m （2）进水渠道渐宽部分的长度

L1

BB1

2tg

式中： L1——进水渠道渐宽部分的长度;m.

B1——进水渠道宽度，取1.24m α——其渐宽部分展开角度，取20°；

BB3.211.75L12m

2tg20（3）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

L2

L1/2

式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。

第13共 41 页

L2

通过格栅的水头损失

L12

1m 22

设格栅为矩形锐边断面取k=3

h1kh0

式中：h1——过栅（设计）水头损失，m； h0——计算水头损失，m；

g——重力加速度，9.81m/s； k——系数，一般采取3；

2

h0

v2

2g

sin

S4

ζ——阻力系数，与栅条断面形状有关，ζβ()3,当为矩形断面时，β=2.42

b

为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 所以：

Sv0.010.72

h1sink2.24sin6030.157m（4）

29.81b2g0.01

栅后槽总高度H

设栅前渠道超高h20.3m

4

3

2

43

Hhh1h20.40.1570.30.875m

（5）栅槽总长度L，m：

LL1L21.00.5

式中H1为栅前渠道深

H

ｏ

tg60

H1hh2,m

Hhh1h20.40.30.857m

第 14 页 共 41 页

LL1L20.5m1.0m

（6）每日栅渣量

H10.7210.51.04.9m tgtg600

W

QmaxW186400

Kz

3

式中：W——每日栅渣量，m/d;

W1——栅渣量,m3/103m3污水，格栅间隙为16—25mm时，=0.10—0.03污水；格栅

W1

/10333

间隙为30—50mm时，W1=0.03—0.10m/10m污水。

Kz——生活污水流量总变化系数。在格栅间隙为20mm每1000 m3污水产0.03 m3。

W

864000.010.49

0.32m3/d0.2m3/d

1.341000

4.4竖流式沉砂池的设计计算

（1） 设计中应注意的问题

1、竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形。池的直径或池的边长一般不大于8m，通常为4～7m，也有超过10m的。为了降低池的总高度，污泥区可采用多只污泥斗的方式。 2、竖流式沉淀池的深、宽(径)比一般不大于3，通常取2。

3、沉淀池的几何尺寸：沉淀池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.3—0.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º；排泥管直径不小于200mm。

（1

）中心管面积：设vO0.03m/s，采用4个竖流式沉淀池，每池最大设计流量：

第15共 41 页

f

qmax0.49

16.3m2 vo0.03

(2)中心管直径：

do



2.27m

取do2.3m

(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：设间隙流出速度

v10.03m/s，

d11.35do1.352.33.1m。 h3

qmax0.120.42m（在0.25~0.5m范围之内，符合要求）

v1d10.033.143.1

(4)沉淀池总面积及沉淀池直径 每座沉淀池面积

f2

q0.49

33.94m2 vo0.03

每座面积A=f1+f2=16.3+33.94=50.24

每座直径d



8m





泥斗高度为：h5(R-r)tan60(8-0.5)tan606.49m 沉

淀

1

池总

2

高

3

：设

4

h1

超高及

h4

缓冲层为0.3m，则

Hhhh

h0.5h33.8

0.42 0.3m6.4

4.5配水井的设计计算

进水管管径D1 配水井进水管的设计流量为Qmax=1750(m/h)，当进水管管径D1=700mm时，查水力计算表，得知v=1.7m/s，满足设计要求。

（1）矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入3个水斗再由管道接入3座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为q=1750/3=583.3(m/h)。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。

①堰上水头H。因单个出水溢流堰的流量为q=583.3(m/h)=163(L/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

3

33

qm0第 16 页 共 41 页

式中：q—矩形堰的流量，m/s；

H—堰上水头，m；

b—堰宽，m，取堰宽b=1.2m；

m0—流量系数，通常采用0.327～0.332，取0.33。 则

11

q20.1632

3

H(22)(30.39m22

m0b2g0.331.229.8

3

4.6三沟式氧化沟设计计算 4.6.1三沟式氧化沟工艺原理概述

氧化沟也称氧化渠，又称循环曝气池，是活性污泥法的一种变形，是50年代荷兰首先设计的。最初一般用于处理在5000m以下的城市污水。

三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造形式，目前采用的三沟式氧化沟工艺是丹麦在间歇式运行的氧化沟基础上开创的，它实际上仍是一种连续流活性污泥法，只是将曝气、沉淀工序集于一体，并具有按时间顺序交替轮换运行的特点，其运转周期可根据处理水质的不同进行调整，从而使其运行操作更趋于灵活方便。这种工艺流程简单，无需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置，使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低，并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点。 三沟式氧化沟工艺主要按下面六个阶段轮换运行。

阶段一：污水经配水井进入沟Ⅰ，沟内转刷以低速运转，转速控制在仅能维持水和污泥混合，并推动水流循环流动，但不足以供给微生物降解有机物所需的氧。此时，沟Ⅰ处于缺氧状态，沟内活性污泥利用水中的有机物作为碳源，活性污泥中的反硝化菌则利用前一段产生的硝酸盐中的氧来降解有机物，释放出氮气，完成反硝化过程。同时沟I的出水堰自动升起，污水和污泥混合液进入沟Ⅱ．沟Ⅱ内的转刷以高速运行，保证沟内有足够的溶解氧来降解有机物，并使氨氮转化为硝酸盐，完成硝化过程，处理后的污水流入沟Ⅲ，沟Ⅲ中的转刷停止运转，起沉淀池的作用，进行泥水分离，由沟Ⅲ处理后的水经自动降低的出水堰排出。

阶段二：进水改从处于好氧状态的沟Ⅱ流入，并经沟互Ⅲ沉淀后排出。同时沟Ⅰ中的转刷开始高速运转，使其从缺氧状态变为好氧状态，并使阶段一进入沟Ⅰ的有机物和氨氮得到好氧处理，待沟内的溶解氧上升到一定值后，该阶段结束。

阶段三：进水仍然从沟Ⅱ注入，经沟Ⅲ排出．但沟Ⅰ中的转刷停止运转，开始进行泥水分离，待分离完成，该阶段结束。阶段一、二、三组成了上半个工作循环。

阶段四：进水改从沟Ⅲ流入，沟Ⅲ出水堰升高，沟Ⅰ出水堰降低，并开始出水。同时，沟Ⅲ中转刷开始低速运转，使其处于缺氧状态．沟Ⅱ则仍然处于好氧状态，沟Ⅰ起沉淀池作用。阶段四与阶段一的水流方向恰好相反，沟Ⅲ起反硝化作用，出水由沟Ⅰ排出。

阶段五：类似于阶段二，进水又从沟Ⅱ流入，沟Ⅰ仍然起沉淀他作用，沟Ⅲ中的转刷开始高速运转，并从缺氧状态变为好氧状态。

阶段六：类似于阶段三，沟Ⅱ进水，沟Ⅰ沉淀出水。沟Ⅲ中的转刷停止运转，开始泥水分离。至此完成整个循环过程。

通常一个工作循环需4-8小时，在整个循环过程中，中间的沟始终处于好氧状态，而外侧两沟

第17共 41 页

3

中的转刷则处于交替运行状态，当转刷低速运转时，进行反硝化过程，转刷高速运转时，进行硝化过程，而转刷停止运转时，氧化沟起沉淀池作用。不难看出，若调整各阶段的运行时间，就可达到不同的处理效果，以适应水质、水量的变化。目前运行的这种工艺，大部分是预先将各阶段的运行时间，根据具体的水质、水量，编入运行管理的计算机程序中，从而使整个管理过程运行灵活、操作方便。

本工艺采用的氧化沟工艺属于交替工作式氧化沟，三条同体积的沟槽串联组成，两侧边池交替作为曝气池与沉淀池，中间池一直作为曝气池。原污水交替进入两侧边池，处理出水相应地从作为沉淀池的另一边池流出，这样，提高了曝气转刷的利用率，使其达到59%左右，另外也有利于生物脱氮。

4.6.2三沟式氧化沟设计计算

1.设计参数

（1）污泥龄一般取θc=20～30d（去除BOD5时5～8d；去除BOD5并硝化时10～20d，去除BOD5

并反硝化时30d）；

（2）污泥负荷一般取N=0.05～0.1kgBOD5/(kgMLVSS²d)； （3）污泥浓度：X=3500～4000mg/l； （4）污泥产率系数：Y＝0.6kgSS/kgBOD； （5）内源代谢系数：Kd=0.058。 2.好氧化沟设计计算 （1）去除BOD5 ① 好氧区容积

好氧区容积计算采用动力学计算方法

V1

YcQ(S0S)

Xv(1Kdc)

3

式中：Q——污水设计流量，m/d；

Xv——混合液挥发悬浮固体浓度，mg/L，取2800； Sｏ、S——进出水BOD5浓度，mg/L； Kd——内源代谢系数，取0.058；

Y——污泥产率系数，取0.6。

V1

YcQ(S0S)0.63030000(0.20.02)

12669(m3)

Xv(1Kdc)2800(10.05830)

② 好氧区水力停留时间t1(h)

t1

V112669

页 共 41 10.1(h)0.4223(d页)

Q30000

③ 剩余污泥量 ΔX (kg/d)

式中，Xe——出水水质TSS浓度 mg/L

ΔS——ΔSS0S

XYQSrKdVXv

0.630000(0.20.02)0.058126692.832402057.41182.6kg/d

则：

去除每1kgBOD5产生的干污泥量为

X1182.6

0.219kg

Q(S0S)30000(0.20.02)

（2）脱氮

Y1000

N0QS(12.4%

1Kduc100000

0.60.1241000

30000(0.20.02)(4.91(mg/L)

10.0583030000

①需氧化的氨氮量N1，氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物的总氮量为： 需要氧化的NH3-N量N1=进水TNK-出水NH3-N-生物合成所需氮N0

N1=26-8-2.06=15.94（mg/L）

②脱氮所需的容积V2 脱硝率qdn(t)qdn(20)1.08

(t20)

15℃时qdn0.0351.08(1520)=0.024kg(还原的NO3-N)/kgMLVSS 脱氮所需的容积：

V2

QN13000010.094866(m3)qdnXv0.0242800

③脱氮水力停留时间t2

t2

V248660.162(d)3.89(h)Q30000

V=V1+V2=12669+4866≈17535（m）取18000 m

3

3

(3)氧化沟总容积V及停留时间t

第19共 41 页

t

校核污泥负荷

V175350.58(d)14.02(h)Q30000

则N=0.08 符合要求。

N

（4）需氧量计算 ①设计需氧量AOR

QS01000000.1

0.080.1XvV2.843665

AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3-N耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脱氮需氧量

a. BOD需氧量D1

D1aQS0SbVXv

0.6300000.20.020.12180002.8 9288 kg/d

式中：a'——活性污泥微生物对有机污染物分解过程的需氧量率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以千克计，取0.52；

3

Q'——污水流量，m/d；

Sr(S0S)——经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD值计；

b'——活性污泥微生物同国内原代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg计，取0.12；

V——氧化沟容积，m；

Xv——单位氧化沟容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量，kg/m。 b. 剩余污泥中BOD的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD需氧量）

3

3

Y

X1QS()

1Kduc

0.6

30000(0.20.02)()

10.05830

1182kg/d

D2=1.42X1 =1.42 1182=1679.1kg/d c. 去除NH3-N的需氧量D3。每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kg O2。

第 20 页 共 41 页

D34.6(JNH3N—CNH3N)Q/1000

4.6301530000/10002070 kg/d

d. 剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4

D44.60.1241182674.2kg/d

e. 脱氮产氧量D5。每还原1kgN2产生2.86kg O2。 D5=2.86³脱氮量

=2.86³10.09³30000/1000=865.1（kg/d）

总需氧量

AORD1D2D3D4D5

92881679.12070674.2865.7 8139kg/d

AORQ(S0S)

1kgBOD5=



11394.630000(0.20.02)2.11(kgO2/kgBOD5)

考虑安全系数1.4，则AOR=1.4³8139=11394.6(kg/d) ②标准状态下需氧量SOR

SOR

AOR·Cs(20)

(Cs(T)C)1.024(T20)

式中：Cs(20)——20℃时氧的饱和度，取Cs(20)=9.17mg/L;

Cs(25)——25℃时氧的饱和度，取Cs(25)=8.38mg/L;

C——溶解氧浓度；

α——修正系数，取0.85； β——修正系数，取0.95； T——进水最高温度，℃；



所在地区实际气压

1.013105

第21共 41 页

SOR

11394.69.17

0.85(0.950.978.382)1.024(2520)104488.487332(kg/d)

6.8

(5)氧化沟尺寸。设氧化沟三座，工艺反应的有效系数fa=0.48，单座氧化沟有效容积三组沟道

采用相同的容积，则每组沟道容积

V1800012500(m3)3fa30.48

V12500

4167(m3) 每组沟道采用相同的容积，则每组沟道容积,V2=1

33

V1=

取每组沟道单沟宽度B=15m，有效水深h=3.5m，超高为0.5m，中间分隔墙厚度b=0.25m。 每组沟道容积

每组沟道面积

A

直线长度

V24167

1190m2h3.5

L=

弯道部分面积

A21013.4==33.8m2

B215

15

A1()21190

m22

直线段部分面积A2=A-A1=1190-176.6=1013.4m (6)进水管和出水管

进出水管流量Q1=Q/3=30000/3=10000(m/d)=0.11(m/s)，管道流速v=0.6m/s 则管道过水断面 管径

3

3

2

A

Q0.110.18m2v0.6

D

校核



0.47m

v

Q0.110.56m/s

(7)出水堰及出水井

①出水堰。出水堰计算按薄壁堰来考虑。

Q1.86bH

式中 b——堰宽； H——堰上水头，取0.06m。

32

b

Q10.11

4(m)

1.86H3/21.860.063/2

③ 水竖井。考虑可调式出水堰安装要求，在堰两边各留0.3m的操作距离。 出水竖井长L=0.3³2+2=2.6(m) 出水竖井宽B=1.5 m（满足安装需要）； 则出水竖井平面尺寸为L³B=2.6m³1.5m。 （8）设备选择 ①转刷曝气机

单座氧化沟需氧量SOR1:

SOR1

式中，n为氧化沟个数。

SOR

n

SOR1

7332

2444(kgO2/d)102(kgO2/h)3

采用QXB-5.5，充氧能力120-70kgO2/(m²h)，

通过计算，具体规格如下：

表2 转刷曝气机规格和性能

第23共 41 页

4.7需氯量的计算

①加氯量：5—10mg/L；

②氯与水的接触时间不少于30min； ③加氯量的计算

加氯量取8mg/L，则总需氯量

G0.0018

30000

10kg/h24

4.8接触池的设计及计算 4.8.1接触消毒池的选择

本设计采用传统的隔板反应池，设计数量为1座。

4.8.2 接触消毒池的设计计算

1.设计参数

（1）水力停留时间t=30（min）; （2）隔板间距3m; （3）池体有效水深2.5m （4）超高0.3m

（6）排泥管管径>150mm。 2.设计计算 （1）接触池容积： V=Q3

maxT=17500.5=875 m

表面积A

Vh8753

292m2 隔板数采用2个，

则廊道总宽为 B＝（2+1）3＝9m 接触池长度 L=LAB292

9

14.6m 长宽比

Lb14.6

9

1.6 实际消毒池容积为 V′=BLh=914.63=394.2m3

池深取3＋0.3＝3.3m (0.3m为超高) 经校核均满足有效停留时间的要求 接触池出水设溢流堰。

第 24 页 共 41 页

4.9计量槽的选择及设计计算 4.9.1计量槽的选择

为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料以总结技术经验为以后的处理厂提供可靠的依据必须设置计量设施准确掌握污水量，污泥量，以及动力耗量；本设计采用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度可达到95%以上，缺点是施工技术要求高。

4.9.2 计量槽的设计参数

（1）计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8—10倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的2—3倍，下游不小于4—5倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；

（2）计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同； （3）计量槽喉宽一般采用上游渠宽1/3——1/2；

（4）当喉宽W=0.25m时，H2/H10.64为自由流，大于此数时为潜没流； 当喉宽W=0.3—0.25m时，H2/H10.7为自由流，大于此数时为潜没流

（5）当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流；

（6）设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。

4.9.3 计量槽的设计计算

为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，水量的变化情况，测量污水流量的设备和装置要求应当是水头损失小，精度高，操作简单且不易沉淀杂物，本设计中采用巴式计量槽，污水量测量测定范围在0.250～1.800m/s之间。

主要部位尺寸如下：

L1=0.5b+1.2m=1.4m L2=0.6m L3=0.9m

B1=1.2b+0.48m=0.96m B2=b+0.3m=0.7m 查表B1=0.96 b H1=0.76m H2=0.53m

第25共 41 页

3

测量计算公式为

Q=0.92H1

式中：Q—流量（m/s）

H1—上游水深（m）

0.49=0.92H1

H1=0.63

取H2=0.4

H2/ H1=0.4/0.63=0.63

1.533

3

1.533

4.10选污泥泵

由剩余污泥量为1679(kg/d)=69.9(kg/h)=70(kg/s) 根据污泥量选用1台，1用1备，其型号、规格见下表：

表3污泥泵的选择规格

4.11污泥泵房集泥池

集泥池的容积为最大一台泵工作5min计：

Vqt705/605.83(m3)6(m3)

设池子的有效深度为2m，超高0.3m,则池面积为3m，平面尺寸为：长宽=3m1m

2

4.12污泥浓缩池的设计计算

设计参数如下： Q=30000m/d

污泥固体通量G=30kg/(m²d) 污泥浓缩时间T=12h 贮泥时间6小时； 进泥含水率99.4% 出泥含水率97% 进泥浓度10g/L （1）浓缩池的计算 浓缩池面积A

第 26 页 共 41 页

2

3

式中 Q—污泥量，m/d； C0—污泥固体浓度，kg/m； G—污泥固体通量，kg/(m²d)。

23

3

A

QC0G

A

16794

224(m2)30

（2）浓缩池直径 设计采用n=2个重力浓缩池 单池面积

浓缩池直径

(3)浓缩池深度H

浓缩池工作部分的有效水深

A1

A224112(m2)n2

D



11.95(m)h2

QT167912

3.74(m)24A24224

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

h4(h5(

DD2122.41i()0.24(m)222220

D2D12.41tan60o(tan60o1.21(m)2222

浓缩池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.74+0.3+0.24+1.21=5.79(m) （4）刮泥机型号的选择

选用CG-DT型浓缩池刮泥机，技术参数如下表：

表4浓缩池技术参数

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4.13污泥脱水机房 4.13.1污泥脱水方法选择

污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。污泥经泥泵到达压滤机，加药时药剂在溶解池内搅拌加入清水溶解，经加药泵打入压滤机与污泥反应脱水，泥饼经皮带输送外运。本设计采用污泥机械脱水法。

压滤机的选择

本工艺采用带式压滤机，其优点有： ① 运行可连续运转，生产效率高，噪音小； ② 耗电少，仅为真空过滤机的十分之一； ③ 低速运转时，维护管理简单，运行稳定可靠； ④ 运行费用低，附件设备较少。

4.13.2选择压滤机

（1）从池中排出的污泥体积

Q=1679m/d=70m/h

（2）每日所产污泥量（设污泥脱水后含水率为70%）

3

3

W

(1P0)Q(197%)1679

169.9m3/h

1P170%1

W=1679/16104.9m3/h

（3）每小时处理污泥按带式压滤机每天工作16小时计

（4）压滤机型号

采用DY—1000带式压滤机五台，一用一备，其规格见下表：

表5压滤机选择技术参数

4.13.3脱水机房的布置

机房设有2台泵，其中1台加泥泵，将污泥从贮泥池抽到压滤机，另1台泵为投药泵，向污泥

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中投加混凝剂，投加的药剂为阳离子聚丙烯酰胺，投加药量占污泥干重的0.3%，以改善污泥的脱水性能，提高压滤机的生产能力，污泥脱水后，有皮带输出，直接由运输车运走。

脱水机房的尺寸为25m10m4m，房内包括值班室，加药间和污泥外运存车处。

5.污水厂总体布置 5.1概述

污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置，实验室及其他辅助建筑物的布置；以及各种管道、道路、绿化等的布置。

5.2 平面布置

本污水厂地址自西向东布置，厂区整体布局紧凑，根据城市污水处理工艺流程的设计，各建、构筑物从西向东布置，西侧与市区排水总管衔接，达标排水由东侧总排水口排入河流。

处理厂东西南北四个方向围墙距马路5m。处理厂的主要出入口设在东侧。

厂内地面±0.000。为预防暴雨季节集水，厂区内设雨水口及雨水管道。暴雨时雨水沿地面自然径流汇入厂区路边雨水口，排至厂外。

1、工艺流程布置

工艺流程布置采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。

2、构筑物平面布置

按照功能，将污水厂布置分成三个区域： (1) 污水处理区；

该区位自西向东贯穿厂区，是由污水出来的主要构筑物组成 ，呈直线型布置。包括污水总泵站、格栅间、 竖流式沉砂池、三沟式氧化沟、消毒池、鼓风机房、加氯间。

(2) 污泥处理区；

该区位于厂区东北部，。由各项污泥处理设施组成，呈直线型布置。浓缩池、贮泥池、脱水机房。 (3) 生活区；

该区位于厂区西北部，卫生条件较好。该区是将、宿舍、食堂、锅炉房、浴室等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑过于分散，将办公楼与化验室，食堂与宿舍，浴室与锅炉房合建，使这些建筑相对集中，靠近污水厂大门，便于外来人员联系。

5.3高程布置

污水处理厂污水处理高程布置的任务是：确定各构筑物和泵房的标高；确定污水处理构筑物之

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间连接管渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在构筑物之间畅通的流动，保证污水处理厂的正常运行。

5.3.1水处理厂高程布置考虑事项

（1）选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证任何情况下，处理系统都能够正常运行；

（2）计算水头损失时，一般以近期最大的流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头；

（3）在作高程布置时应该注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少抽升的污泥量。

表6流经各构筑物的水头损失

5.3.2构筑物间的确定

（1）概述

从便于维修和清刷的要求考虑，连接污水处理构筑物之间的渠道以矩形为宜，在必要时或必要部位，也可采用钢筋混凝土管或铸铁管，在零碎区域为防止冬季污水在明渠内冻结，在明渠上加盖板。

为防止管道中的悬浮物在管渠内沉淀，污水在明渠内必须保持一定的流速，在最大流量时，流速可介于1—5m/s之间，在低流速时，流速不得小于0.4—0.6m/s，在管道中的流速应大于明渠中的流速，并应尽可能大于1m/s。

2、水头损失计算 (1) 沿程水头损失h1

h1iL(2) 局部阻力和局部损失

流体流经各种局部障碍装置如阀门、弯头、变截面管等时，由于过流断面变化、流动方向改变，速度重新分布而产生的阻力称为局部阻力。流体克服局部阻力所消耗的机械能，称为局部损失。

通常局部损失可以用下式表示

hj

v2

2g

式中：ξ——局部阻力系数，一般取1~4。为保安全，取ξ=4 (3) 总水头损失

hwhfhj

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5.3.3管道的确定

根据各处理构筑物连接水力计算，在满足水力要求及施工管理的条件下，定管径如下表所示：

表7

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页

水高程计算结果见下表

表8构筑物污水高程计算结果

6. 电仪表与供热系统设计 6.1 变配电系统

（1）变配电采用10千伏双电源供电，380伏变配电系统； （2）污水泵，回流污泥泵房自动控制；

（3）配电间，低压电瓶设有紧急按钮，污水泵可按水位自动停车； （4）变配电间从邻近接触220伏照明电源。

6.2 仪表的设计

（1）污水泵房：集水池液位应集中显示，并设上下限报警； （2）沉砂池：水温指示记录，PH值指示记录； （3）氧化沟：水温，DO监测仪，PH值，回流污泥量 （4）接触池：水温指示记录，PH指示记录，DO指示记录；

（5）浓缩池：泥温，泥位指示记录，并设上下限报警，PH指示记录； （6）污泥脱水机房：污泥流量指示记录，加药量指示记录

7.工程概预算及运行管理 7.1 生产组织

污水处理厂生产受当地环保部门监督。污水处理厂工程统一由专设排水公司管理（定员另定），包括城区内的污水提升泵站和污水处理厂。污水处理厂按二级组织机构设置，厂部设行政办公室、计划财务等职能科室。下设污水处理、污泥处理、化验室、机修、电修等车间或工段。

7.2 人员编制

按劳动定员试行规范规定：日处理量5—10万吨的城市二级污水处理厂职工定员不少于50人，

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日处理量在5吨以下的职工人数为20—30人（不包括管理人员和干部）占全厂人数的70%。

本设计污水厂污水量为30000吨，采用职工人数为20人。管理人员及干部3人占15%，工人12人占60%，其它5人占25%。

7.3工程概算 7.3.1 概述

（1）水量造价：

污水建成初期，每吨水处理平均造价700—800元，取750元/立方米 则水量造价为L：L=Q750=30000800=2400万元/天 （2）总投资：数量上同水量造价为2400万元/天 （3）单位水量处理费用为：0.85元/立方米 则每天处理费用：0.8530000=25500元/天

7.3.2水厂的工程造价 7.3.2.1 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）。

7.3.2.2 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。可查关排水工程投资估算、概算指标确定。

污水厂的日处理水量；30000m/d

根据有关指标计算各项构筑物的工程造价表如下：

表9各构筑物的工程造价

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3

（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。

1808.8³0.5=904.4万元

（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：

1808.810%180.88万元

价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则：

1808.85%90.44万元

贷款期利息按贷款、铺底流动资金按20%计，则：

1808.820%361.76万元

第三部分费用合计：

180.88+90.44+361.76=633.08万元

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7.3.2.3 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

1808.8+904.4+633.08万元

7.3.3运行费用

7.3.3.1成本估算有关单价

① 电价：0.60元/(kW²h)； ② 工资福利:1万元/（人²年）； ③ 高分子絮凝剂：1.8万元/吨； ④ 液氯0.11万元/吨；

⑤ 混凝剂及助凝剂0.09万元/吨； ⑥ 维修：维修费率5%；

7.3.3.2运行成本估算

① 动力费

格栅除污机每天工作4h用电量:4³4³1.5=24.0kW²h；

污水提升泵用电量为：75³3=225 kW²h;

排砂泵每天工作1.0h，用电量：1.0³11.0=11 kW²h；

曝气机24h运行，按8台满负荷运行计算其用电量：24³8³60=11520kW²h； 刮泥机24h运行，用电量：24³4³0.75=72 kW²h； 剩余污泥泵24h运行，用电量：24³11.0=264 kW²h； 污泥浓缩机每天工作24h，用电量：24³1³0.55=13.2kW²h； 浓缩污泥提升泵每天运行16h，用电量：16³18³1=288 kW²h； 污泥脱水机每天运行8h，用电量：8³3³30=720kW²h； 其他用电量与照明共计：150 kW²h； 合计每日用电量：13263.2 kW²h； 电表综合电价：13263.2³0.5=6631.6元/日 电贴折算：（1250³9³1）/30=375元/日

即每月电费：（6631.6+375）元/日=210198元/月，即21.02万元/月，即252.24万元/年。 ② 工资福利费

全厂定20人，共计费用为：20³1=20万元/年 ③ 药剂费用

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污泥脱水聚丙烯酰胺投药量0.2%(按干重计)，则药剂费为：

25331.9

1.56万元/年

1000

④ 水费

按每日用水1100m计，水费为：

1100³365³0.7=28.1万元/年 ⑤ 运费

每天外运含水75%的湿泥70吨，自备汽车运输，运价0.5元/（t²Km），费用为： 70³10³0.5³365³10=12.7万元/年 ⑥ 维护（修理）费

维修费率按5%计，则年费用为：

5%³3145=157.25万元/年

⑦ 管理费

（252.24+20+1.56+28.1+12.7+157.25）³10%=47.18万元/年 ⑧ 年运行成本合计：519.03万元。则处理每立方米污水成本为0.22元。

⑨ 如果整个建筑和设备按正常运行15年计算, 则处理每立方米污水一次性投入成本为0.13元,加上运行费用则为0.35元。

总 结

通过本次毕业设计，对我所学知识进行了巩固和深化，我感觉就像亲身经历了一个现实中工程的设计，我从中学到了很多东西，特别是资料的查询，这是平时很欠缺的。还有很重要的就是觉得应用所学来进行解决问题的感觉真好，设计中会遇到各类问题，通过查资料或咨询老师或有经验的设计人员，问题迎韧而解。

我觉得现场经验固然重要，但有时设计人员的变通、严谨、负责做事方式和态度显得更为重要。问题是解决的有创造性还是跟随大众，做到何种程度，这都是个不容忽视的问题。

致 谢

首先要感谢我的指导老师蒋山泉老师，他在我毕业设计的全过程中给了我无私的帮助和指导。 其次要谢谢曾经教过我的老师们，是他们教给了知识和技能，让我在今后的生活和工作中有一个不错的起点。

也要感谢身边每一位同学和朋友，在四年的大学生活中,他们是我学习、生活和工作中的伙伴，也是面对困难和挑战时的战友。

还要感谢生我养我的父母亲，我能够走到今天这一步，真的不容易，他们在背后为我付出了巨大的牺牲和努力。

最后，衷心感谢在百忙之中抽出时间审阅本设计的专家教授老师们！ 参考文献

[1] 张中和．给水排水设计手册（第五册城镇排水）．第二版．北京：中国建筑工业出版社，1986．4

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-4

3

[2] 张自杰．排水工程（上册）．第四版．北京：中国建筑工业出版社，2000．418-419

[3] 张自杰．排水工程（下册）．第四版．北京：中国建筑工业出版社，2000．418-419

[4] 张统．污水处理工艺及工程方案．北京：中国建筑工业出版社，2000．143-148

[5] 韩洪军、杜茂安．水处理工程设计计算．北京：中国建筑工业出版社，2002．198-365

[6] 李金根．给水排水快速设计手册4-给水排水设备．北京：中国建筑工业出版社，2000．200-287

[7]孙立平．污水处理新工艺与设计计算实例．北京：科学出版社，2002．73-78

[8] 高俊发、王社平．污水处理厂工艺设计手册．北京：化学工业出版社，2003．139-144

[9] 闪红光．环境保护设备选用手册-水处理卷．北京：化学工业出版社，2002．1-28

[10] 中国市政工程西南设计院．城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准．北京：中国建筑工业出版社，1989．1-7

[11]陶俊杰、于军亭、陈振选．城市污水处理技术及工程实例．北京：化学工业出版社，2005．283

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