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某市污水处理厂排水工程施工组织设计（毕业设计）

院（部）：某某工程学院

完成日期：2010年6月

ABSTRACT IV

GB／T 36478.1-2018标准下载2.1城镇排水系统的确定 3

2.2城镇污水处理工艺流程的确定 3

3城镇排水管网设计 5

3.1排水系统体制的确定 5

3.2污水管道布置 6

3.3污水管道的水力计算 6

3.3.1街区编号及其面积 6

3.3.2计算设计流量 7

3.3.3设计参数 11

3.3.4水力计算 13

4城镇污水处理厂设计 19

4.1污水设计流量计算 19

4.2一级处理设计 21

4.2.2沉砂池的计算 26

4.2.3初次沉淀池的计算 27

4.3二级生物处理设计 34

4.3.1厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺计算 35

4.3.2二次沉淀池的计算 48

4.3.3污水消毒 57

4.3.4计量设备 59

4.4污泥处理设计 63

4.4.1污泥量计算 63

4.4.2污泥浓缩池 65

4.4.3贮泥池 67

4.4.4污泥脱水间 70

4.6污水处理厂总体布置 73

4.6.1建(构)筑物设计的确定 73

4.6.2污水处理厂平面布置 74

4.6.3污水处理厂高程布置 75

本设计为某某市污水处理厂及配套污水管网工程设计。主要内容包括城区污水管网和污水处理厂的设计。

根据城区地形，进行污水管网方案比较，确定了五条干管及一条主干管。污水处理厂厂址位于某某市城区东北角；某某市污水量为799.23
；污水处理厂的规模为69053.47
，占地面积为1297.19公顷；污水处理厂的工艺采用A2/O，经过水力计算，最大埋设深度为5.14
，最大管径为DN1300，管材采用钢筋混凝土。

根据进出水水质要求，进行方案比较，确定使用A2/O工艺，即进水→中格栅+泵站→细格栅→沉砂池→沉淀池→A2/O池→二沉池→消毒池→计量设备→出水。水厂定员100人。

关键词：排水管网；污水处理厂；处理工艺

SomeplaceWastewaterTreatmentPlantandAttachedPipeNetworksProjectDesign

4.1污水设计流量计算

根据污水流量计算知居民生活平均污水量
，则
。

(1)居民生活污水设计流量：

(2)工业废水设计流量：

(3)城市污水设计总流量：

(4)每天平均污水量：

城镇污水设计水质采用：

该城市污水经处理后出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002一级B标准，即：

（1）污水的BOD处理程度：

（2）污水的ss处理程度：

（3）污水的总氮处理程度：

（4）污水的总磷处理程度：

格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。

格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅，栅条间距大于40
；中格栅，栅条间距为15～35
；细格栅，栅条间距为1～10
。按照栅条除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅。按照安装方式分为独立设置的格栅和格栅与沉砂池合建一处的格栅。

注：本设计采用独立设置的中、细两道格栅，泵前为中格栅，泵后为细格栅。

总设计流量为0.79923
设计中选择中细格栅各二组，N=2，每组格栅均单独设置，每组格栅的设计流量为

采用细格栅，栅条间隙

式中:
——格栅栅条间隙数(个)；

——设计流量(
)；

——格栅倾角(
)，一般
；

——格栅栅条间隙(
)；

——格栅栅前水深(
)；

——格栅过栅流速(
)，一般
；

设计中取
,
,
,
；

式中：
——栅槽宽度（
）；

——栅条宽度（
）；

——栅条间隙（
）；

3）栅前部分长度
取1.0
。

4）栅后部分长度
取1.5
。

式中：
——格栅长度（
）；

为栅渣量
，取
，粗格栅用最小值，细格栅用大值，中格栅用中值，取
；

图4.1中格栅计算示意图

采用细格栅，栅条间隙
。

式中
——格栅栅条间隙数(个)；

——设计流量(
)；

——格栅倾角(
)，一般
；

——格栅栅条间隙(
)；

——格栅栅前水深(
)；

——格栅过栅流速(
)，一般
；

设计中取
,
,
,
；

式中：
——栅槽宽度（
）；

——栅条宽度（
）；

——栅条间隙（
）；

3）进水渠道渐宽部分长度：

式中：
——进水渠道渐宽部分长度
；

——渐宽部分展开角
；

本设计中取进水渠道宽
，渐宽部分展开角
此时进水渠道内的流速为0.78
；

4）栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度：

式中：
——过栅水头损失
；

——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般
；

——阻力系数，与栅条断面形状有关，
；

——重力加速度，
；

本设计取矩形截面，则
,
；

式中：
——栅后槽总高度
；

——栅前渠道超高
；

为栅渣量
，取
，粗格栅用最小值，细格栅用大值，中格栅用中值，取
；

图4.2细格栅计算示意图

4.2.2沉砂池的计算

沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机壳里沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。

沉砂池按照运行方式不同可分为平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池。

注：本设计采用旋流沉砂池中的钟式沉砂池。

根据处理污水量为799.23L/s，选定型号为550的钟式沉砂池，采用两个。

钟式沉砂池为一种涡流式沉砂池由进水口、出水口、尘沙分选区、集砂区、砂提升管、排沙管、电动机和变速箱组成。污水由流入口沿切线反向流入沉沙区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片旋流，在离心力的作用下，污水中密集较大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被留在污水中。调整转速，可达到最佳排砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管、排沙管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区。

旋流式沉砂池型号550的尺寸(mm)

图4.3钟式沉砂池尺寸标注示意图

4.2.3初次沉淀池的计算

初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%～60%，去除BOD20%～30%。

初次沉淀池运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。

注：本设计采用平流沉淀池。

平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。

设计总流量为
，设计中选择两组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为
，从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流进平流沉淀池。

初沉池选用平流沉淀池，分两组每组设计参数取：

式中:
——池子总面积
；

式中：
——沉淀部分有效水深
；

式中：
——沉淀部分有效容积
；

式中：
——池子总宽度
；

式中：
——池子个数；

——每个池子宽度
；

本设计取每个池子宽
；

1）污泥部分需要的总容积

式中：
——每人每日污泥量
；

——每人每日污泥量
，一般
；

——污泥含水率%，一般
；

污泥部分需要的总容积：

式中：
——污泥部分需要的总容积
；

——污泥量计算时间
；

本设计取
；由已知材料可得N=326098人；

2）每格池污泥所需容积

式中：
——每格池污泥所需容积
；

——单组沉淀池个数；

每格沉淀池设1个污泥斗，每个污泥斗的容积：

式中：
——每个污泥斗的容积
；

——污泥斗上口面积
；污泥斗上口采用矩形长为
，单个沉淀池的池宽为
；

——污泥斗下底面积
；污泥斗下底采用正方形边长
；

——污泥斗高度
；
；污泥斗的斜壁与水平面的倾角
；

本设计中取
；
；
；

故每座沉淀池的污泥斗可储存2d的污泥量，满足要求。

4）沉淀池的总高度计算

式中：
——沉淀池的总高度
；

本设计采用机械刮泥取
；
；

取流入口至挡板距离0.5
，流出口至挡板距离0.3
；

1）进水配水井：每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，

式中：
——配水井内中心管直径
；

——进入沉淀池的污水量
；

——配水井内中心管上升流速
，一般采用
；

式中：
——配水井直径
；

——进入沉淀池的污水量
；

——配水井内污水流速
，一般
；

——配水井内中心管直径
；

配水井出水管采用两条管径为DN800mm的铸铁管。

2）进水渠道：每组反应池进水端设进水渠道，配水井接出的出水管通过潜孔

进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。

渠道内的最大水流速度：

式中：
——渠道内的最大水流速度
；

——进入曝气池的平均污水量
；

——进水渠道宽度
；

——进水渠道内水深
；

本设计取
，
；则校核宽深比
符合0.5~2.0的要求；

3）出水堰：出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.1~0.2
；

式中：
——堰上水深
；

则出水堰水头损失为0.15
。

堰宽0.8m，则单格沉淀池设三个出水堰槽，槽长为6
，每格沉淀池的堰长4.8+6×4=28.8
。单格沉淀池流量
，出水堰负荷为
合格。

出水渠道宽度B=0.8
，水深0.8
。出水渠道内污水汇入迭水井，通过DN1000
的铸铁管送入曝气池，迭水井形式为
的矩形。

沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5
，挡板高出水面0.3
，伸入水下0.8
，出水挡板距出水堰0.3
，挡板高出水面0.3
，伸入水下0.5
，在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。

沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN200
，排泥时间30
。

沉淀池采用行车式刮泥机，设于池顶刮板申入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。池底纵坡坡度i取0.01。

图4.4平流沉淀池计算示意图

4.3二级生物处理设计

污水生物处理的设计条件为：

进入曝气池的平均流量
，最大设计流量
。

污水中的TN浓度为
，TP浓度为
。

(注：本设计采用A2/O工艺)

4.3.1厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺计算

厌氧—缺氧—好氧工艺，即A—A—O工艺，有时也称A2O工艺，是通过厌氧、缺氧、好氧三个不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，达到去除有机物、脱氮和除磷的目的。

因需要同时脱氮除磷，故采用厌氧—缺氧—好氧法即
。

初沉池的处理效率为25%，则进入曝气池的污水其BOD5值
为

式中：b——微生物自身氧化率，一般
；

——微生物在处理水中所占比例；

JCT204-2011 天然花岗石荒料
——处理水中悬浮固体浓度
；

设计中取
，b=0.1，
=0.4；

处理水中溶解性
值
：

根据处理要求出水为一级B，则出水BOD5的浓度小于20
；

2）BOD污泥负荷率的确定：

GB／T 39039-2020标准下载式中：
——BOD污泥负荷率
；