摘 要

本设计是一座日均处理量12.6万m³的城镇污水处理厂的工艺设计。污水总变化系数为1.2，即设计最大处理量为15.12万m³/d。

主要设计内容包括：污水处理工艺选择及各工艺单元的设计(包括工艺流程的确定及各单体构筑物的设计)；污泥处理工艺设计，(包括工艺流程的确定及各单体构筑物的设计)；污水处理厂的平面及高程布置(包括污水处理厂处理构筑物和辅助构筑物的平面图及高程图的绘制)。二级处理工艺为氧化沟鼓风曝气法，工艺流程简单且处理效果好，易管理，稳定性高，运行成本低，同时有较好的脱氮除磷效果。设计采用carrousel-2000型氧化沟，要求出水水质达到一级B标准。

污水先后经过格栅，沉砂池，初沉池，氧化沟，二沉池，消毒池，最后经过计量堰排出。污泥处理采用浓缩→脱水→泥饼外运工艺流程。

经过以上工艺流程后，出水能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准；剩余污泥转变成污泥饼外运，可进行资源化利用和卫生填埋。

关键词：城镇污水；污水处理厂；氧化沟；污泥处理

Abstract

This design is an urban sewage treatment plant, the daily treating capacity is 126,000m³/d. The total variation coefficient of sewage is 1.2, so the designed maximum capacity is 151200m³/d.

The main design elements include: the sewage treatment process selection process and various design elements (including the identification of monomer and various structures of the design process); sludge treatment process design, (including the process of determining the design of structures and various monomers) ; sewage treatment plant Horizontal and Vertical arrangement (including the preparation of the sewage treatment plant structures and auxiliary structures plan and elevation graph).

his design take the oxidation ditch process aerated by blower in that the process is simple and the great treating effect.its easy to manage and has high stability. What’s more, its operating cost is lower and it has great effect in the removal of nitrogen and phosphorus. The design chooses carrousel-2000 oxidation ditch and it requires the qualities of treated water meet the standard of grade II.B.

The sewage flow from grille, grit chamber, primary sedimentation tank, oxidation ditch, secondary sedimentation tank, pool disinfection and finally to the metering weir then drain out. The process of the sludge treatment are as follows: concentration→digestion→dehydration→disposal.

After the above process, the water can reach standards. At the side of excess sludge into sludge cake can be recycling use and sanitary landfill.

Key Words: urban sewage; sewage treatment plant; oxidation ditch; sludge treatment

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 设计任务概述 3

1.1设计规模 3

1.2城市自然状况 3

1.3设计水量及水质 3

1.3.1设计水量 3

1.3.2设计出水及去除率 3

第二章 方案和构筑物比选 4

2.1工艺流程的选择 4

2.1.1污水处理工艺选择 4

2.1.2污泥处理工艺选择 6

2.1.3工艺流程图 6

2.2主要构筑物选择说明 6

2.2.1格栅 6

2.2.2沉砂池 7

2.3.2.4氧化沟 7

2.2.5消毒池 8

2.2.6配水与计量设施 8

2.2.7浓缩池 9

2.2.8污泥脱水 9

第三章 污水处理设计计算书 10

3.1粗格栅设计 10

3.2污水提升泵房设计 12

3.3细格栅设计 13

3.4沉砂池设计 15

3.5初沉池设计 17

3.6曝气池设计 19

3.6.1污水处理程度计算 19

3.6.2曝气池计算和池体设计计算 20

3.6.3曝气系统计算 22

3.6.4供气量计算 23

3.6.5空气管路系统计算 25

3.6.6污泥相关计算 28

3.7二沉池设计 29

3.8消毒接触池设计 31

3.9计量槽设计 32

第四章 污泥处理设计计算书 33

4.1污泥浓缩池设计 33

4.2污泥投配池设计 34

4.其它构筑物设计 35

第五章 污水处理厂总体布置 36

5.1处理厂平面布置 36

5.2处理厂高程布置 36

5.2.1高程布置原则 36

5.2.2高程布置计算 37

参考书目 38

致谢 39

第一章 设计任务概述

1.1设计规模

根据某城镇总体规划，拟设计一座12.6万的城镇生活污水处理厂，要求采用生物处理工艺，处理出水达到一级B排放标准设计^[18]，并尽量提高出水水质。

1.2城市自然状况

（1）地理位置：位于苏北地区。（2）气温：年平均温度15.6℃，最高温度37.9℃，最低温度-9.5℃。（3）降雨量：年平均降雨量达1005.6mm。（4）主导风向：夏季东南风，冬季西北风。无自发性震源，强度在4级以下。5）土壤冰冻深度：0.26m。（6）地下水水位：平均距地表3.2m。（7）污水由管径1100mm的管道直接输送入污水处理厂格栅间，其管内底标高49.50m，充满度64%。污水排放水体最高水位47.30m，常水位46.40m，最低水位45.20m。厂区按整平地形考虑,平均标高为52.70m。（8）厂区供电情况及其它问题：就近接入电源，设配电箱即可。

1.3设计水量及水质

1.3.1设计水量

污水的平均处理量。生活污水的总变化系数取1.20^[19]，则设计水量，即=15.12万，即。

1.3.2设计出水及去除率

生活污水原水：CODCr浓度为（430～480）mg/L，BOD5浓度为（190～210）mg/L，SS浓度为浓度为（230～260）mg/L，NH3-N浓度为（28～34）mg/L，TP浓度为（2.2～4.6）mg/L，pH值为6～9。

第二章 方案和构筑物比选

2.1工艺流程的选择

2.1.1污水处理工艺选择

生活污水的处理按照处理的程度不同分为一级处理和二级处理，三级处理。一级处理即仅仅通过物理的方法去除污水中大的颗粒物，即通过格栅，沉砂池的拦截和过滤完成。二级处理是指对一级处理过后的污水再进行生物的方法处理，通过水中的微生物所进行的生物化学反应去除污水中的有机物质转化为水和二氧化碳及氮，一般城镇污水的处理都进行二级处理，去除率可达80%~90%。三级处理有生物脱氮除磷法，活性炭吸附法，电渗析法等。二级处理后的污水出水效果已经很好，达到排放标准，故本污水处理厂采用二级处理。

2.1.1污水处理工艺选择

污水的二级处理是水中的微生物完成的，根据微生物的生长方式又分为两种典型方法：活性污泥法（微生物悬浮生长）和生物膜法（微生物附着生长）。

随着污水处理要求的不断提高和对微生物生化过程的深入了解，污水的生物处理工艺也在不断的演变和发展。根据曝气方式，反应时间 ，反应池类型等的不同，活性污泥法分为不同类型。按照生物膜的形成方式，生物膜法又分为生物滤池，生物转盘，生物接触氧化池等等。所以在设计污水处理厂的过程中，要根据具体情况而选择最合适的工艺。

常用的城镇污水处理厂的处理工艺有：传统推流活性污泥法，序批式反应池法（SBR），氧化沟工艺，生物转盘法等。下面对这几种方案进行比较来确定本污水处理厂的工艺方案。

1. SBR工艺

序批式活性污泥法的污水处理机制和活性污泥法相同，其一个完整的周期分为进水，曝气，沉淀，出水，闲置5个步骤组成。SBR工艺流程简单，由于可以省去初沉池，占地面积小，不需要污泥回流系统，成本低。工艺流程是不连续式是的，有机物浓度随时间而变化，污水处理效果较好。工艺流程过程中可以根据水质和水量灵活调整，具有良好的适应性。但是SBR法是不连续出水，对后续的构筑物体积要求大，设备利用率太低，水头损失大。所以对于小型污水处理厂而言，SBR法系统简单成本低且处理效果较好。但是用于大型污水处理厂则基建费用过高不宜选用。

2. 氧化沟工艺

氧化沟是一种特殊的延时曝气法，工艺流程简单，可不设初沉池。二沉池也可以与氧化沟合建，减少占地面积。因为污泥停留时间长，故剩余污泥量较少。氧化沟中污水流态介于完全混合与推流式之间，污水在沟中可完成硝化和反硝化，进行脱氮处理效果，而且降低需氧量和能源，药剂使用。氧化沟污水停留时间长，污水处理效果好。氧化沟体积一般较大，对水温，水量及水质有较强的适用性。当前的氧化沟类型有多种，各有其特点。Carrousel型氧化沟满足较深的沟渠使混合液充分混合，维持较高的传质效率，Carrousel氧化沟工艺成本低效率高管理运行简便且可靠性强。Obal氧化沟由同心椭圆组成，不同沟渠中氧的浓度不同以达到除碳除氮效果，一般适用于中小规模污水处理厂。交替式氧化沟有VR型，DE型和T型，实际上由单个氧化沟的不同组合，根据使用要求而选择。

3. 生物转盘工艺

生物转盘法是生物膜法废水处理的一种，用于生活污水处理和有机工业废水的处理。在转盘转动过程中，污水吸附在转盘上到达空中吸附氧气同时微生物进行分解有机物的过程，转盘不断转动，污水即进行“吸附—溶解氧—分解有机物”的不断重复，污水得到净化处理。生物转盘法有如下特点：微生物浓度高，因此该工艺效率较高；生物相分级，不同级别的转盘生长着不同的生物相，这种特点有助于有机物的分解；污泥龄长，有硝化反硝化作用；对BOD适用性广，有很好的处理效果；动力费用较低，维护管理简单等。一般用于工业污水处理和小型污水处理厂中。

根据设计污水处理厂的水量，污水的水质状况，城镇的自然条件和排水要求等，最终选择Carrousel型氧化沟工艺。

2.1.2污泥处理工艺选择

生活污水处理厂在污水处理过程中会产生大量污泥，含水率达95%~99%甚至更高，。一部分污泥来自初沉池，含水率在97%左右，一部分污泥来自二沉池，含水率一般在99%以上，因此污水处理厂必须对污泥进行有效的处理，如何资源化这些污泥日益重要^]。

污泥含水率很高，因此体积庞大，必须对之进行浓缩脱水。污泥中含有大量的有机物质，营养丰富，性质不稳定容易发臭，所以需要污泥稳定工艺。所以对于污泥的处理即要求“无害化，减量化，稳定化，资源化”。

因此本污水处理厂设计采用浓缩→稳定→脱水的方法，最终将污泥转化成泥饼然后运出填埋或者烧结成砖。

2.1.3工艺流程图

污水