毕 业 论 文（设计）
题 目：
姓 名：
学 院：专 业：
班 级：
学 号：指导教师： 500m3/d医院污水处理设计 环境工程
2013年 6 月 25日
目 录
摘要................................................................ I ABSTRACT ........................................ 错误！未定义书签。
引言................................................................ 1
1.概述.............................................................. 2
1.1 项目名称 ........................................................ 2
1.2 项目简介 ........................................................ 2
1.3 废水来源及主要污染物 ............................................ 2
1.4 废水的水质水量 .................................................. 3
2.设计原则.......................................................... 4
3.设计依据及设计范围................................................ 4
3.1 设计依据 ........................................................ 4
3.2 设计范围 ........................................................ 5
4.处理工艺选择及构筑物选型.......................................... 5
4.1 污水水质水量特点 ................................................................................................................... 5
4.2处理工艺选择 .................................................... 5
4.3 处理工艺流程简介 ............................................... 11
4.4 处理效果分析 ................................................... 11
4.5工艺特点 ....................................................... 12
5.构筑物设计计算................................................... 13
5.1 格栅 ........................................................... 13
5.2 竖流式初沉池 ................................................... 16
5.3 调节池 ......................................................... 18
5.4 生物接触氧化池 ................................................. 19
5.5 竖流式二沉池 ................................................... 24
5.6 间歇式重力浓缩池 ............................................... 26
5.7 消毒池的计算： ................................................. 29
5.8单元构筑物设计小结 ............................................. 31
6.平面布置及高程计算............................................... 33
6.1 污水处理站厂址选择 ............................................. 33
6.2 污水处理站平面布置 ............................................ 33
6.3 高程布置 ....................................................... 34
7污水处理站附属构筑物 ............................................. 36
7.1 污水处理站附属构筑物 ........................................... 36
7.2 站内建设 ....................................................... 36
8.工程投资概算..................................................... 37
9.主要技术经济指标及效益分析....................................... 39
9.1 总投资 ......................................................... 39
9.2运行费用 ....................................................... 39
致 谢.............................................................. 41
参考文献........................................................... 42
500m/d医院污水处理设计
环境工程 刘庆昊
指导教师 崔春月
摘要：本设计的对象是医院污水处理，设计水量是500m/d，水质是pH=7.0～7.59，BOD5为150mg/L，CODcr为300mg/L，SS为100mg/L。
医院污水的特点是有机物含量高，悬浮物多。根据工程实例、工艺、经济投资等方面的因素，采用生物接触氧化工艺。大致流程为：先经过格栅去除大的悬浮物，然后在初沉池中把小颗粒及污泥沉淀下来，进入接触氧化池进行下一步处理，随后进入二沉池中进行泥水分离，最后进入消毒池中进行消毒，达到排水要求。产生的污泥经泵提到浓缩池进行处理。处理后的污水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。
该设计工艺流程简单、操作方便、投资较省、占地面积较少，处理效果好，便于实现自动控制，操作简单，劳动强度低。
关键词:医院污水；生物接触氧化；浓缩；消毒
33
Design of a 500m3/d hospital sewage treatment
Student majoring in enviromental engineering LiuQinghao
Tutor CuiChunyue
Abstract:The main object of this design is to dispose hospital sewage whose designed water flow is 500m3/d, PH of water quality 7.0～7.59, BOD5 150mg/L, CODcr 300mg/L, SS 100 mg/L. The feature of hospital sewage is the high amount of organism and suspended solids. According to the project case, craft and economic investment, the craft adopted bio-contact oxidation process. The general process is as followed: The major suspended solids will be eliminated by grilling firstly while the smaller particle and sludge subside in primary clarifier and then in contact aeration basin. After disposal in the CAB, the sewage flows into secondary clarifier to separate mud in water, and finally the sewage will be disinfected by the disinfection tank to meet the dewatering standard. The generated sludge will be elevated to thickening tank by pump, which can be purified to meet the first grade of Sewage Synthesis Emission Standard.
This project has simple flow, convenient operation, cheap investment, suit measures to local condition and good treatment effect and automatic controlling can be achieved.
Key words: Hospital sewage; Bio-contact oxidation; Concentration; Disinfection
引 言
医院污水水质与一般城市生活污水的水质不同。医院污水中含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂，以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒，如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌等。如果含有病原微生物的医院污水不经过消毒等无害化处理排放进入城市下水道或环境水体，往往会造成水体、土壤的污染，引发各种疾病或导致介水传染病的流行，严重危害人们的身体健康。
本设计的目的是设计一套能够稳定运行的医院废水处理工艺，使医院产生的废水在经过该工艺的处理后，达到相应的污水排放标准。同时进一步强化所学知识，保质保量完成工程。
另外，考虑到本设计是某医院内部污水处理设施，设计者在设计时除了要考虑所选工艺及设备的处理效果以及处理的稳定性外，还应特别注意所选工艺占地面积以及工程资金等问题。
1.概 述
1.1 项目名称
某医院污水处理设计
1.2 项目简介
某医院污水，日平均污水流量为500m/d，水质pH=7～7.59，BOD5为80～3180mg/L,CODcr为160～350mg/L，SS为40～120 mg/L。
按照环保部门的相关要求，本着对环境高度负责和造福子孙后代的态度，考虑到环境的可持续发展，进一步节约挖潜，拟建设一座500m3/d医院废水处理站，处理医院所排出的污水，废水经处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，排入城市管网中。
1.3 废水来源及主要污染物
1.3.1 废水来源
医疗污水主要来源是医院的诊疗室、化验室、病房、X片照相室和手术室等排放的污水，其污水来源及成分十分复杂。医院污水中含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。
1.3.2 废水主要污染物
（1）BOD和COD
BOD和COD均表示污水污染程度的综合指标，反应了污水受有机物污染和还原物质污染的程度。BOD/COD比值反映了污水的可生化性，可以判定污水是否容易被生物降解。BOD/COD越高，则此种污水愈容易被生物降解，也就是更适合采用生物法处理该种污水。可生化性鉴定的参考值见表1－1[1]。
表1-1污水的可生化性鉴定参考值（BOD/COD）
BOD/COD×100％
≥45％ ≥30％ ≥25％ ＜25％
（2）悬浮固体（SS）
悬浮物不仅影响水体外观，而且从卫生学方面考虑悬浮物影响氯化消毒灭活效果，悬浮物还影响藻类的光合作用，对鱼类和其他水生物的生长不利。悬浮物还可能淤塞排水管道，影响排水管线的输水能力。食品废水中往往含有大量的悬浮物。悬浮物主要通过格栅、沉淀池和气浮池利用重力或浮力去除。
（3）pH值
PH值是用来判断水和污水的化学和生物学性质的参数。PH低表示为酸性，酸性污水排放对管道等造成腐蚀，排入水体对环境造成一定危害。pH过低的污水排放前应进行中水处理，或采用防腐蚀管道。
1.4 废水的水质水量
1.4.1医院废水水量及其特征
具有间歇性排放特点，水质、水量不均匀，但是随季节的波动性不大， 水中有机物含量高。
1.4.2 医院废水水质
根据建设方提供的资料和公司技术人员现场监测，工程设计规模为500m3/d。 根据建设方提供的废水水样检测数据及同类医院污水数据，确定本工程设计进水水质指标如下：
CODcr ≤350mg/l
BOD5 ≤180mg/l
SS ≤120mg/l
PH 7.0～7.59
根据当地环保局的要求,废水处理达标后排放至城市管网，医院废水应达到
《污水综合排放标准GB8978—1996》中的一级排放标准[2]。其具体指标如下：
CODcr ≤100mg/l
BOD5 ≤20mg/l
SS ≤70mg/l
PH ≤6~9
2.设计原则
根据建设方及环保部门的要求，工艺设计应遵循以下原则：
严格执行国家关于环境保护的政策和基本建设法规，符合国家及地方的
有关法规、规范和标准；
严格遵守甲方的有关规定及技术要求；
采用成熟的，功能稳定的污水处理工艺技术，在保证运行稳定，排水达
标的前提下，最大限度的节能降耗；
整套废水处理系统，尽可能占地面积小，投资省，运行费用低，并且操
作、维护、管理简便；
妥善处理污水净化过程中产生的栅渣及污泥等污染物，避免二次污染； 废水站布局合理，环境优美，与医院环境及建筑风格相协调。
3.设计依据及设计范围
3.1 设计依据
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）；
国家及地方现行的建设项目环境保护法律、法规、条例；
某医院提供的水样检测数据及相应要求；
同行业、同类医院有关此类废水数据。
3.2 设计范围
本设计设计范围为：污水处理站内的污水、污泥处理工艺流程的设计和配套设备、管道、设施的设计，不包括污水原水收集系统。具体范围由污水处理站进水格栅处至处理后的总排放口为止，包括各主要工艺单元的设计计算、图纸、工程投资估算、设备清单件等。
4.处理工艺选择及构筑物选型
4.1 污水水质水量特点
4.1.1 水质特点
经过对定点水样的检测知：
（1）污水的可生化性好。设计时，CODcr取300mg/L，BOD5取150mg/L。
BOD5/CODcr=0.5，因而，适宜生化处理。
（2）污水的PH值变化不大。
(3）污水中含有的悬浮物较多，可适当增加预处理过程。
4.1.2污水水量特点
（1）不随季节性变化。水量变化较稳定。
（2）时变化大。废水排放量通常在上午9~11时，下午14~17时，晚上18~20时出现三次高峰。
4.2处理工艺选择
4.2.1 处理工艺分析
医院废水从技术上处理难度不大，它的特点是含有大量有机物和悬浮物以及大量的病毒物质。因此，医院废水处理的重点是在去除有机污染物的同时把好悬
浮物关，最后做到对废水充分消毒。
根据医院废水的特点：可生化性好、有机物数和悬浮物多、水量变化不大。通过以下工艺分析，确定最佳工艺流程。
（1）选择任何一种处理工艺都应该充分重视预处理的工作。医院废水中医用棉签，废旧塑料等悬浮物多，本设计的预处理是先经过粗、细两道格栅，去除较大的悬浮物，减轻后续处理的能耗。
（2）设初沉池，去除泥沙和较大悬浮物，为后续生化处理作准备。 （3）污水的排放水量变化不大，医院三次排水高峰，为保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故必须设调节池均衡水质水量。
(4)采用好氧生化工艺来降低污水中的有机污染物浓度，达到排放标准；可采用的好氧生化工艺有活性污泥法、SBR工艺、生物接触氧化法等。
(5)根据好氧生物工艺，考虑设二沉池分离微生物新陈代谢的产物和其它SS，达到一级排放标准的要求。 4.2.2 生化法处理工艺比较
常用的好氧生化工艺有常规活性污泥法、氧化沟、AB法、SBR法、A/O及A2/O法、生物膜法。各种方法的技术指标及优缺点比较表4－1[3]。
表4-1各种生化法处理工艺比较
技术指标（去除率％）
技术方法 常规活性污泥法 氧化沟
TN TP (总氮) （总磷）
基建 费用
经济指标 能耗
占地
运行情况
适应负
运行稳管理
荷波动
定情况 情况
情况 一般 稳定
一般 不适应 简单
适应
适用范围
BOD5
90～95 ≥95
30 ≥80
10 ≥60
100 ＜100
100 ＞100
100 ＞100
大型污水处理厂 中小型污水处理且需要脱氮除磷的地区 浓度高、生活污水比重大的城市污水处理厂 需要脱氮除磷的污水处理厂 小型污水处理厂
SBR法 ≥95 80～90 80 ＜100 100 ＜100 稳定 简单 适应
AB法 90～95 30～40 50～70 ＜100 ＜100 约100 稳定
较复杂
适应
A/O及
A2/O法 90～95 生物膜法
90
80 80 ＞100 ＞100 ＞100 较稳定 一般 一般
30 10 ＜100 ＜100 约100 稳定 简单 适应
综合上述对各种生化工艺技术指标、经济指标、运行情况三个方面的比较，根据甲方设计要求、医院废水处理站的设计原则和规模、本设计的水质水量的情况，知宜采用“生物膜法”进行处理。 4.2.3 常用的生物膜法比较
生物膜法的技术有：生物转盘，生物流化床技术，生物接触氧化法，曝气生物滤池，普通生物滤池，高负荷生物滤池等技术。其优缺点及适用条件如表4-2[4]所示：
表4-2各生物膜法优缺点及适用条件
工艺名称
生物转盘
优点
缺点
1.机械设备简单，维护简单 1.对水质及负荷较为敏感 2.工艺不复杂、日常操作工作量少 2.对冲击负荷适应力比较差 3.能耗需求低，只需转动转盘 3.应用规模受到每个转盘尺寸限4.制造已标准化 制
4. 对废水要有足够的预处理 1.水力停留时间短，传质性能好。 2.气固夜剧烈翻动促进膜的形成、生长、成熟、与脱落过程中加剧，是膜更新更快、活性强
3.气固夜分离容易、迅速 1、处理效率高，缩小池容和占地，节省了基建投资
2.工艺适用范围广，能有效的去除水中的NH3-N和微量有机物
3.无污泥回流和无污泥膨胀问题，管理方便
4.耐冲击，适应性较强 5.挂膜简单，启动快
6.节能效果明显，污泥产量少 1.耐有机物和有毒物的冲击 2.处理效率高，占地面积小 3.加快有机污染物的传质速度 4.基建费用、投资费用省 5.无污泥膨胀管理简单
6.设施可间断运行，有利于提高后续曝气池的稳定性
废水净化效率高，处理效果好，BOD去除率高达90％，出水BOD5可下降到25mg/L以下，出水水质稳定，出水带出的固体物数量少且不连续，无机化程度高，具有良好的沉淀性能，生物滤池后的二沉池污泥呈黑色，氧化性良好
1.采用污水回流，增长进水量，稀释进水浓度，冲刷生物膜使其常保持活性，且防止滤料堵塞，抑制臭味及滤池蝇的过度滋长
2.增大滤料直径、以防迅速增长的生物膜堵塞滤料
3.水力负荷和BOD负荷大大增加 1.能耗高
2.载体颗粒不易均匀，易出现分层现象
生物流化床技术
生物接触氧化法
1.填料上生物膜实际数量随BOD而变 2.生物膜随负荷增加而增加，负荷过高则生物膜过厚，在某些填料易堵塞 3.由于填料设置使氧化池的构造较为复杂，均布曝气设备的安装和维修不如活性污泥来的方便
4.填料性能是生物接触氧化法的关键，同时填料的使用寿命有直接影响到工艺的运行费用，因而，填料选择不当，会影响接触氧工艺的使用
1.必须要有利的地形，即通风良好 2.ABF的滤池不能太高
3.回流比要适用，否则处理效率下降
曝气生物滤池
普通生物滤池
冲刷力不足，易引起滤料层内生物膜积累和堵塞，以致影响滤池内的通风，甚至出现池面积小，水利处理负荷低，占地面积大，由于流杯池表面生物米哦积累过多，易于生长飞蝇，影响环境卫生，已很少使用
1.处理程度地，出水水质较普通生物滤池为差，常大于30mg/L，池内不出现硝化反应
2.二沉池污泥呈、氧化不充分，易腐化
高负荷生物滤池
通过比较知道，采用生物接触氧化法为最佳方案。生物接触氧化法的原理：是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法，曝气池中填充填料，采用鼓风机曝气，经曝气的污水流经填料层使填料表面长满生物膜，微生物部分固着、部分悬浮，污水和生物膜接触，在生物膜的生化作用下，污水得到净化。生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的优点。生物接触氧化法污水处理工艺流程见图4-1所示。
图4-1生物接触氧化法污水处理工艺流程
4.2.4 初沉池及二沉池选型
由于处理水量和在二沉池中产生的污泥量较小，故初沉池及二沉池均采用竖流式沉淀池。 4.2.5 浓缩池的选型
由于在初沉池和二沉池中产生的污泥量较小，故宜采用间歇式重力浓缩池。
4.3 处理工艺流程简介
4.3.1废水处理系统
医院废水经污水管道自流进入格栅池，拦截去除污水中较大的悬浮物，防止堵塞污水泵。再自流进入初沉池，沉降污水中的部分泥砂及易沉物，保证后续处理构筑物正常工作。出水自流进入调节池，是为了均和水量水质，使管道和处理构筑物正常工作。出水自流进入生物接触氧化池，生物接触氧化池中布有微孔曝气系统和弹性填料，将污水中固体状态的大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，降低COD总量，不仅保证污水中溶解氧浓度，并使附着在填料上好氧微生物的新陈代谢作用去除污水中绝大部分污染负荷。最后自流进入二沉池排放。 4.3.2 污泥处理系统
格栅池栅渣和气浮机浮渣采用人工定期清理，栅渣外运，妥善处理。 初沉池和二沉池的污泥用污泥泵提至污泥浓缩池，经重力浓缩，外运干化场，妥善处理。
4.4 处理效果分析
表4-3处理效果分析
COD （mg/L）
处理 单元
去除率% 0 0 90 0
处 理 前/后 300/300 300/300 300/30 30/30 30 100
BOD （mg/L） 去除率% 0 0 95 0
处 理 前/后 150/150 150/150 150/7.5 7.5/7.5 7.5 20
SS （mg/L） 去除率% 30 40 40 20
处 理 前/后 100/70 70/42 42/33.6 34.7/27.7 33.6 70
格栅池 初沉池 接触氧化池 二沉池 出水 设计 出水 标准
4.5工艺特点
（1）采用以生物接触氧化技术为核心的污水处理工艺，处理效果好；工艺组合合理，单元功能明确；运行稳定，耐冲击负荷强；自动化程度高，操作管理简便，劳动强度小。
（2）生物接触氧化具有耐冲击负荷、污泥产量少、易于维护管理和有机负荷高等特点。
（3）选用竖流式沉淀池，沉淀效果好，占地面积小，维护简便。 （4）对污泥进行浓缩处理，有利于泥水分离，降低了污泥处理成本。
5.构筑物设计计算[5][6][7]
5.1 格栅
5.1.1设计依据
（1）格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅的空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。
（2）过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。 （3）格栅倾角一般采用45°~ 75°。
选用细格栅，拦截污水中大块漂浮和悬浮杂质，减少后续处理单元的处理负荷。
人工清除栅渣时格栅倾角取低值。格栅设有棚顶工作台，其高度高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全装置和冲洗设备，工作台两侧过道宽度不小于0.7m，工作台正面过道宽度：
当人工清除栅渣时，不小于1.2m；当机械清除栅渣时，不小于1.5m。 在人工清渣时，格栅倾角不应大于700；机械清除时，宜为70°~ 90°。 5.1.2设计计算
(1)栅条的间数
设栅前水深h = 0.2m，过栅流速 v = 0.60m/s ，栅条间隙宽度b=0.005m，格栅倾角α = 60°，则：
Q==22 （1） n=
(2)栅槽宽度
设栅条宽度 S = 0.01m ，则：
B=S(n-1)+bn=0.01⨯(22-1)+0.005⨯22=0.32m （2） (3)进水渠道渐宽的长度：设进水渠道宽B1=0.1m ，其渐宽展开角度α1=20° （进水渠道内的流速为0.90 m/s）
l1=
B-B0.32-0.10
==0.29m （3）
12tg20
(4)格栅与出水渠道连接的渐窄部分长度：
l
l2===0.15m （4）
(5)通过栅后槽的水头损失：查表知β＝2.42
⎫⨯⨯sin60 =0.20m （5） h=k.β()sinα=3⨯2.42⨯⎛ ⎪⎝⎭2⨯9.81
4
3
2
42
考虑水中悬浮物多，出现堵塞时会增大水头损失，所以乘以安全系数1.2
h总＝1.2×h＝2.4m≈2.5m
(6)栅后槽总高度
设栅前渠道超高 h2= 0.3m，通过格栅的水头损失为：h1= 0.25m。为防止栅前的涌水现象，格栅后的渠底应比栅前低h3，h3=0.15m ，则：
（7） H=h1+h2+h3=0.3+0.25+0.15=0.7m 实际工程中取H=1.0m
(7)栅槽总长度
L=l1+l2+0.5+1.0+
1=0.3+0.15+0.5+1.0+=2.3m≈2.5m tg60 tg60
实际栅槽长度是3.0m （8）
栅条
工作平台
进水
图5-1格栅示意图
(8)每日栅渣量：在格栅间隙5mm的情况下，设栅渣量为每单位污水产0.1m3
w=
Q⨯w⨯86400
kz⨯1000
==0.060m3/d
式中 K＝2.02 主要设备：
格栅池安装机械格栅，易于自动控制，效果好，定期进行人工清渣。 产地：北京徕福卓尔环境工程技术有限公司
LF-W-ZX型链条式细格栅除污机。该设备可实现人工随机控制和与智能化自动控制系统联动，设备动力消耗低，工作噪音低，运行稳定可靠。 型 号：ZX-500 一台
表5-1主要技术参数：
5.2 竖流式初沉池
5.2.1设计数据
（1）为使水流在沉淀池内分布均匀，池子直径与有效深度的比值不大于3，池子直径或边长一般不大于10m。
（2）池子直径一般4 ~ 7m，中心管内流速不大于30mm/s。
（3）中心管下口应设有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m。
（4）喇叭口直径及高度为中心管直径1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17 。
（5）中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25 ~ 0.50m内时，缝隙中污水流速，不大于15mm/s。
（6）当池子直径小于7m时，澄清污水沿周边流出，当池子直径大于等于7m时，应增设辐射式集水支渠。
（7）排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m。
（8）初沉池一般按不大于2天的污泥量计算，采用机械排泥的污泥斗可按4天污泥量计算。
（9）初次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于2.9L/(s.m)。
（10）浮渣挡板距集水槽0.25 ~ 0.50m（取0.40m），高出水面0.10 ~ 0.15m（取0.10m），淹没深度0.3 ~ 0.4m（取0.30m），集水槽宽度取0.20m。
5.2.2 设计计算
(1)中心管面积
设v0=0.03m/s，则其流量为Qmax==0.014m3 f=
（2）中心管直径
d0=
Qmax0.014==0.48m2 （10） 00.034f ==0.78m 取d0=0.8m （11）
（3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度
设v1=0.01m/s，喇叭口宽度：
d1=1.35d0=1.35⨯0.8=1.08m≈1.0m （12） 反射板宽度：
d2=1.30d1=1.30⨯1.0=1.3m （13） h3=Qmax ==0.3m （14）v1d1（4）沉淀部分有效断面积，设表面负荷q'=1.5m3/(m2⋅h)，则：
v=⨯1000=0.4mm/s F=
（5）沉淀池直径
D=Qmax==35.m2 （15） v4F+fπ=435+0.24π =4.75m≈5.0m （16）
（6）沉淀部分有效水深，设t = 2h，则：
h2=vt⨯3600=0.0004⨯2⨯3600=2.88m≈3.0m （17）
D/h2=5.0/3.0=1.67
即池子直径与有效深度的比值不大于3。
（7）校核集水槽出水堰负荷
集水槽每米出水堰负荷为：
Q==0.46L/(s⋅m)
符合要求。
（8）圆截锥部分容积；设圆截锥体下底直径为0.4m，泥斗倾角在55°~ 65°，取倾角为55°。
h5=(R-r)⨯tg55 =(3.0-0.2)⨯tg55︒=4.0m （19） v1=πhR2+r⋅R+r2=3.02+3.0⨯0.2+0.22=40.4m3>12.5m3（20） 33()()
符合要求。
（9）沉淀池总高度：设超高及缓冲层高度均为0.30m，则：
H＝h1+h2+h3+h4+h5=0.30+3.0+0.3+0.30+4.0=7.9m≈8.0m （21）
（10）排泥方式
斗内污泥借静水压力由排泥管排出，排泥管直径200mm，污泥从顶部由污泥泵提入污泥浓缩池。为防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4m处安设挡板，挡板深入水中的部分为0.3m，伸出水面高度为0.1m。
5.3 调节池
5.3.1 设计计算
液面超高取0.5m，为达到较好的调节效果，调节池的有效容积按停留时间4个小时计算，则：
则V=Qt=21⨯4=84m3，取V=90m3
取调节池有效水深h1 =4.5m，超高h2=0.5m，
A===16m3 （22） V—调节池容积；A —调节池表面积。
设计上调节池的尺寸是： 4000mm⨯4000mm⨯5000mm
设备选型：
（1）污水泵2台（1用1备）。从调节池底到气浮池高度是7.0m，沿程损失0.25m。结合流量21m3/h，选用青岛巨泵机械工程有限公司生产的WQ型潜水式排污泵，此泵结构新颖，性能优越，安全可靠。具体型号参数见表5-2。
表5-2排污泵规格参数
型号
50WQ42-9-2.2 流量m3/h 扬程（m） 转速（r/min） 功率（KW） 效率（%） 自动耦合器 21 9 2900 2.2 60 GAK-50
（2）鼓风机1台，山东章晃机械工业公司
因废水中有机物和悬浮物较多，调节池布置预曝气系统，减轻后续生化反应的负担。同时起到混合作用，调节了水质水量。在调节池中汽水比设为10。
所需空气量：Q气=500×10=5000 m3/d=3.47 m3/min
加上工程5%的概算，则所需空气量Q=5000×（1+5%）=5250
m3/d=218.75m3/h=3.65 m3/min
设穿孔管每个曝气量每小时2m3计，则穿孔管个数为：
n==73个 取80个 3⨯24
调节池长4m，宽4m，则铺设8根管，每根管开10个孔，穿孔管距池壁长度上为150mm，宽度上250mm，管间间隔500mm，孔间距400mm
风机所需压力：
穿孔管安装在距池底300mm处，安装深度是4.7m
供气管道的总压力损失为：h1=0.4m；
穿孔管阻力损失取大值：h2=0.3m；
H=h1+h2+h3=4.7+0.4+0.3=5.4m
即风机所需力为54.0kPa，再结合风量Q=3.65m3/ min，选择SSR-125型罗茨鼓风机1台。
5.4 生物接触氧化池[8]
5.4.1设计依据
（1）按平均日污水量进行计算。
（2）生物接触氧化池的个数或分格数应不少于2个，并按同时工作设计。
（3）填料层总高度一般为3.0m，当采用蜂窝填料时，应分层填装，每层高1米，蜂窝内切孔径不宜小于25毫米。
（4）接触氧化池中的溶解氧含量一般维持在2.5 ~ 3.5mg/L之间，为防止填料阻塞和维持池内的溶解氧，气水比为（15～20）：1。
（5）为保证布水布气均匀，每格氧化池面积一般应不大于25m2。
（6）污水在氧化池内的有效接触时间一般为1.5 ~ 3.0h。
（7）生物接触氧化池的填料体积可按BOD-容积负荷率计算，亦可按接触时间计算。
（8）进水BOD5浓度应应控制在150 ~ 300mg/L范围内。
（9）生物接触氧化法脱落一些细碎生物膜，造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到150mg/L左右。
5.4.2 参数确定
平均日污水量：Q＝500m3/d
接触氧化池进水BOD5浓度：la =150mg/L
接触氧化池出水BOD5浓度：lt =7.5 mg/L
(1)填料容积负荷
NV =0.2881×Se0.7246 =0.2881×7.50.7246=1.24[KgBOD5/(m3.d)] (23)
式中 NV----接触氧化池的容积负荷，KgBOD5/(m3.d)；
Se----出水BOD5浓度，mg/L。
(2)污水与填料总接触时间
t===2.9h (24) 1000⨯1.24
式中 So-----进水BOD5值，mg/L。
5.4.3 接触氧化池尺寸设计
(1)氧化池有效填料体积V：
V=Qt=21⨯2.9=60.9≈613 (25) 实际取接触氧化池体积是90m3
(2)氧化池总面积：采用一层，取有效水深高h为3m。
A===30m2 (26) h3
则单个接触氧化池面积是：
f===10
(3)设计氧化池宽B取2.5m，则L=4.0m
氧化池超高h1取0.3m，稳定水层高h2取0.3m，底部构造层高h4取0.4m，则氧化池总高H:
H= h1+ h2 + h3 + h4+ h泥斗=0.3+0.3+3.0+0.4=4.0m
则单格氧化池的尺寸：L×B×H=4.0 m×2.5m×4.0m
总氧化池的尺寸：L总×B×H=12.0m×2.0m×4.0m
(4)校核BOD负荷
BOD容积负荷为：
I=
BOD去除负荷为：
P=QS-Se
V⨯1000==0.83Kg/m3.d (28) V⨯100090⨯1000QS[()]()=500⨯(150-7.5)=0.79[Kg/(m.d)] (29) 3
90⨯1000
均符合设计要求。
5.4.4 填料选择计算
本设计采用宜兴市祥达填料有限公司生产的YCDT立体弹性填料。YCDT型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧化等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚度适度，使丝条立体均匀排列辐射状态，制成了悬挂式立体弹性填料的单体，填料在有效区域内能立体全方位舒展满布，使气水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，这一特征是国内目前其他填料不可比拟的。
YCDT立体弹性填料具有使用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击，处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。设计悬挂高度2.0m。
主要技术参数：
填料单元直径：150mm 丝条直径：0.35mm
安装距离： 200mm 成膜后重量：50～100Kg/m3
填料上容积负荷：2-3 KgCOD/m3.d
比表面积：310m2/m3 空隙率：＞99%
填料安装：单格接触氧化池
长：0.2×(n+1)=4.0 n=19
宽：0.2×(n+1)=2.5 n=12
则单格接触氧化池安装根数： 12×19=228根
接触氧化池总需填料根数：3×228=684根
填料安装：采用悬挂支架，将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层支架（10cm）上，以形成填料层。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，棚孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸相配合。
5.4.5 布气方式
采用鼓风曝气供氧，则所需总空气量：
D=D0×Q=18×500=9000m3/d=6.25m3/min (30) 则：每格氧化池所需的供气量：
D1=D=⨯6.25=2.1m3/min (31) n3
接触氧化池曝气强度校核：单个氧化池曝气强度
Q==0.21m3/m2.min=12.5m3/m2.h (32) A10[()][()]
满足《生物接触氧化法设计规程》要求范围「10～20m3/m2.h」
选用HWB型系列微孔曝气器。通过比较知，HWB-Ⅲ型系列微孔曝气器经清水充氧性能试验，氧的吸收率、动力效率等各项技术性能指标均达到国内外同类产品水平，具有设备简单、安装使用方便，均匀布气、处理效果好，抗老化、耐腐蚀、耐高温、维护运行方便，抗压力强、使用寿命长，无堵塞现象、耐酸碱、适用性强等优点。其规格及主要技术参数如下所示：
表5-7 HWB-Ⅲ型微孔曝气器规格及性能参数
直径
厚度微孔平均孔隙率 曝气量 服务面积 阻力损失
mm
200 mm 20 150 % 45～50 m3/(h⋅个） 2～4 m/个 0.3～0.7 2（mmH2O） 150～350
(1)曝气器数量
每个曝气器每小时的曝气量按3m3计，则共需曝气器个数为：
n==125个 3⨯24
为安全计，则每格氧化池安装42个。每格池底设6根支管，每个支管上安设7个曝气器。 每个曝气器的服务面积：
F0==0.24m2
(2)空气管道设计
空气干管和主干管的经济流速可采用10～15m/s，通过扩散装置的空气竖管和支管，其经济流速一般采用4～5m/s，空气管道的压力损失一般控制在1.0以内，其中空气管道总压力损失控制在0.5m以内。由于扩散装置在使用过程中容易堵塞，故设计中一般规定空气通过扩散装置的阻力损失为0.5～0.6m/s，对于竖管或穿孔管可酌情减少。
故查表知空气管道尺寸：总管DN=100mm，v=11.45m/s，i＝1，995；干管直径DN=75mm，v =10.20m/s，i＝2.270；支管直径DN＝40，v =3.97m/s，i＝0.8400。 管道布置：支管，距池壁250mm，管间距500mm；曝气器，距池壁150mm，每个曝气器间距450mm。
5.4.6 选择鼓风机
(1)风机的选择要求和要点：
鼓风机应选用高效、节能、使用方便、运行安全，噪声低、易维护管理的机型，可选用离心式单级鼓风机。小规模污水处理厂中，也可选用罗茨鼓风机。
鼓风机的设置台数，应根据总供风量，所需风压，选用风机单机性能曲 线及气温、污水量和负荷变化等综合确定。
备用风机可用33%-100%的备用率计算。小型污水处理厂宜选用高备用率。或者按工作鼓风机台数设置，小于等于3台时，应设1台备用鼓风机，大于等于4台时，应设2台备用鼓风机。
(2)计算选型
供气管道的总压力损失为：h1=0.5m；
曝气器阻力损失取大值：h2=0.6m；
曝气器安装在距池底300mm处，安装深度3.6m，h3=3.6m，
则风机所需压力：
H=h1+h2+h3=0.5+0.6+3.6=4.7m
即风机所需压力为47.0kPa。再结合风量Q=375/h，即Q=6.25m3/min，选择SSR-150型罗茨鼓风机2台，一备一用。
表5-8 SSR-100 型罗茨鼓风机主要技术参数
转速 升压 配套电动机功率 970r/min 49.0kPa 11.60kW
5.5 竖流式二沉池
5.5.1设计依据
二次沉淀池的设计依据大致与初沉池相同。
二沉池出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s.m)。
二沉池的污泥区体积，宜按4h的污泥量计算。
5.5.2设计计算
(1)中心管面积
设v0=0.02m/s，则
f=
(2)中心管直径 Qmax ==0.35m2 （33）v00.02⨯24⨯3600
d0=4f
π==0.68m≈0.7m (3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度
设v1=0.01m/s，喇叭口宽度：
d1=1.35d0=1.35⨯0.7=0.95m
反射板宽度：
d2=1.30d1=1.30⨯0.95=1.24m
h3=Q（34） ==0.23m≈0.2m v1πd10.01⨯24⨯3600⨯0.95⨯π
（4）沉淀部分有效断面积
设表面负荷q'=1.0m3/(m2⋅h)，则：
v=3600⨯1000=0.00028m/s
F=Qmax
v=0.00028⨯24⨯3600=24.8m2≈25.0m2
（5）沉淀池直径
D=4(F+f)4⨯(
π=25.0+0.35)
π=5.68m≈6.0m
(6) 沉淀部分有效水深
设t = 2.8h，则：
h2=vt⨯3600=0.00028⨯2.8⨯3600=2.82m
D/h2=6.0/2.82=2.1﹥3 符合要求
取h2=3.0m，则停留时间t=2.8h
(7)校核集水槽和出水堰负荷
集水槽每米出水堰负荷为：
Qmax
π⋅D=3
π⨯6.0⨯24⨯3600=0.37L/(s⋅m)
(8)圆截锥部分容积：设圆截锥体下底直径为0.4m，则： h5=(R-r)tg55︒=(4.0-0.2)tg55︒=5.5m
（35） （36） （ 37） （38）
v1=
πh3
(R
2
+Rr+r2=4.02+4.0⨯0.2+0.22=97.0m3>12.5m3 （39）
3
)()
符合要求。
(9)沉淀池总高度：设超高及缓冲层高度均为0.3m，则：
H＝h1＋h2＋h3＋h4＋h5=0.3+3.0+0.3+0.3+5.5=9.4m
(10)排泥方式
斗内污泥借静水压力由排泥管排出，排泥管直径200mm，静水压7.0m，为防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4m处安设挡板，挡板深入水中的部分为0.3m，伸出水面高度为0.1m。
5.6 间歇式重力浓缩池[9]
5.6.1设计参数
(1) 混合污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80 ~ 125kg/(m2⋅d)；当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30 ~ 60kg/(m2⋅d)；有效水深按沉淀部分的上升流速不大于0.1mm/s进行核算。
(2)浓缩停留时间：浓缩时间不宜小于2h；但也不要超过24h，以防止污泥厌氧腐化。
(3)有效水深一般宜为4m，最低不小于3m。
(4污泥室容积和排泥时间：应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次泥间隔一般可采用8h。
(5)构造：浓缩池采用水密性钢筋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管、排泥管等管道，最小管径采用150m，一般采用铸铁管。
(6)竖流式浓缩池：当浓缩池较小时，可采用竖流式浓缩池．一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于50 ，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。
(7)上清液：间歇式重力浓缩池是间歇进泥，因此，再投入污泥前必须先排出浓缩池已澄清的上清液，腾出池容，故在浓缩池不同高度上设有多个上清液排
出管。浓缩他的上清液，应重新回流到初沉池前进行处理。
(8)二次污染：污泥浓缩池一般均为散发臭气，必要时应考虑防臭或脱臭措施，臭气控制可以从以下三方面着手、即封闭、吸收和隐蔽。所谓封闭，是指用盖子或其他设备封住臭气发生源，所谓吸收，是指用化学试剂来氧化或净化臭气；所谓掩蔽，是指采用掩蔽剂是臭气暂时不向外扩散。 5.6.2污泥产量计算[10]
1初沉池污泥量计算
根据污水中悬浮物浓度、污水流量、去除率及污泥含水率计算。 V1=
1000QηCo
（40）
103(100-P)⨯ρ
式中，C0——初沉池进水SS为70mg/l， η——初沉池SS去除率，取40%， P——污泥含水率，取96%， ρ——污泥容重，以1000㎏/m3计
则 V1=
1000⨯500⨯0.4⨯701000QηCo==3.5m3 1000(100-96)⨯1000103(100-P)⨯ρ
根据此公式计算出：
调节池：3.5m3/5d，含水率为96％； 二沉池：1.05m3/5d， 含水率为98％；
总的含水率按97％算，污泥浓缩5天一处理，污泥量是：17.5+5.25＝23.75 m3
2浓缩池设计计算
设污泥的上升速度为0.08m/s，浓缩时间为10小时，浓缩前污水含水率97％，浓缩后污泥含水率为92％，污泥斗夹角采用55°，斗底直径d＝600mm。 污泥浓缩池面积A=
QC
==10.18m2 （41）
M70
式中Q---污泥量，m3；
C----污泥固体浓度，kg/L；含水率为97％，C＝（1-97％）×1000＝30 kg/L；
M――污泥固体通量，25~80kg/(m2.d),取M＝70 kg/(m2.d)。
污泥浓缩池直径D＝6.0m
本设计采用竖流式污泥浓缩池，污泥浓缩时间T＝12h，浓缩池超高取0.5m，缓冲层高度取0.5m，泥斗斜角55°，泥斗下口直径为0.6m。
(1) 浓缩池有效水深
H=vt=0.07⨯12⨯3600⨯10-3≈3.0m （42）
(2)污泥斗高
H2=(R-r)tg55︒=(3.0-0.3)⨯tg55o≈4.0m （43） (3)污泥斗容积：
v=
πH3
(R
2
+Rr+r2=3.02+3.0⨯0.3+0.32=42.0m3 （44）
3
)()
（4）浓缩后分离出来的污泥量：
P-Pq=Q=(3.5+1.05)=2.84m3/d （45） 100-P100-921
Qn=Q-q=4.55-2.84＝1.71 m3/d
（5）储泥周期为5天，则5天产生的污泥量
Q5=15Qn=5⨯1.71=8.55m3
（6）浓缩池的总高：设超高为H3＝0.5m,缓冲层高度为＝0.5m，则
H＝H1+H2+H3+H4=3.0+4.0+0.5+0.5=8.0m
（7）池内设上清液排放管，将上清液入调节池，上清液排放管的直径100mm，上清液回流至调节池。每天对池内污泥消毒，可以投加石灰，石灰加入量15g/L。消毒后污泥依靠螺杆泵打入污泥压滤机中，污泥管的直径200mm。 5.6.3压滤机选型[11]
污水处理过程中产生的污泥，其含水率在97%～99.6%，是流动状态的粒状或絮状物质的疏松结构，体积庞大，难以处置消纳，因此在污泥处置或处理过程中，需进行污泥脱水。污泥脱水的方法，一般有自然干化，机械脱水，污泥烘干和焚烧等方法。
机械脱水按脱水原理可以分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类。其中厢式压滤机在污泥处理中应用最广泛，污泥脱水后含水率为45％～80％。
选用厢式压滤机XAMY40/800-UBK一台。 主要技术参数如下：
过滤面积：40m2 框内尺寸：800×800mm 框外尺寸：4120×1100×1265mm 滤饼厚度：32mm
滤室数数：40 滤池总容量：0.64m3 整机质量：2802kg 过滤压力：0.6Mpa 污泥压滤前先将上层清液排出。
5.7 消毒池的计算[12]：
5.7.1消毒剂的投加： 1.加氯量的计算
二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5—10mg/L,本设计中液氯 加量采用8.0mg/L。每日加氯量为：
q=q0⨯Q⨯84000/1000 （46） 式中 q——每日加氯量（kg/d） q0——液氯投量（mg/L）
Q—— 污水设计流量（m
3
/s）
k6g00 d/
q=q84000/100=00⨯Q⨯
2.加氯设备
液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计两台，一用一备。每小时加氯量：
600
=25kg/h 24
设计中采用ZJ-1型转子加氯机。
5.7.2平流式消毒接触池
本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计： 1. 消毒接触池容积
2. V=Q⋅t （47） V——接触池单池容积（m³） Q——单池污水设计流量（m³/s）
t——消毒接触时间（h）,一般采用30min。 设计中取Q=0.007 m3/s，t=30min V=Q⋅t=0.007⨯30⨯60=12.6 m³ 3. 消毒接触池表面积
F=
V
h 2
式中 F——消毒接触池单池表面积（㎡） h2——消毒接触池有效水深（m） 设计中取h2=3m F=
V
h=4.2㎡ 2
4. 消毒池池长
L'=
F
B
式中L'——消毒接触池廊道总长（m） B——消毒接触池廊道单宽（m） 设计中B取1m L'=
F
B
=4.2m 消毒池采用3廊道，消毒池接触池长： L=L'/3=1.4 设计中取2m 5. 池高
（48） （49）
H=h1+h2
式中 h1——超高，取1m h2——有效水深 H=h1+h2=4m 6. 进水部分
每个消毒接触池进水管管径D=100mm 7. 混合
采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=100mm的静态混合器。
5.8单元构筑物设计小结
5.8.1格栅池
设计参数：结构尺寸：L⨯B⨯H = 3.0m⨯0.16m⨯1.0m 结构形式：地下钢筋混凝土
总容积： 0.48m3 数量：1座 5.8.2竖流式初沉淀
设计参数：水力停留时间：2.0h 表面负荷： q'=0.18m3/(m2⋅h)
结构尺寸：D=6.0m H= 8.0m d0=0.6m 结构形式：地下钢筋混凝 数量： 1座 5.8.3 调节池
设计参数：水力停留时间：4h
结构尺寸：L⨯B⨯H =4.0 m⨯4.0m⨯5.4m
结构形式：地下钢筋混凝土 数量：1座 5.8.4 生物接触氧化池
设计参数：水力停留时间：12.0h
每格结构尺寸：L⨯B⨯H =4.0m⨯2.5m⨯4.0m 结构形式：钢筋混凝土 填料负荷：0.83kgBOD5/(m3⋅d)
单格容积：61m3 数量：3座（3格） 5.8.5 竖流式二沉池
设计参数：水力停留时间：2.8h
结构尺寸：D=6.0m d=1.5 H = 9.4m 结构形式：钢筋混凝土
表面负荷： q'=0.37m3/m2⋅h 数量：1座
()
5.8.6 污泥浓缩池
设计参数：水力停留时间：12h 结构尺寸：D =6m H=8m
结构形式：钢筋混凝土 数量：1座 5.8.7 消毒池
设计参数：水利停留时间：30min
结构尺寸：L=2.0m H=4.0m D=1.0m
结构形式：钢筋混凝土 数量：2座
6.平面布置及高程计算[13]
6.1 污水处理站厂址选择
污水站的厂址选择受污水处置方式与排放点位置的影响，应在整个排水系统设计方案中综合考虑，全面规划，必须进行现场踏勘，经过多方案的技术经济比较而确定。在选择厂址是一般应考虑以下一些问题：
◆ 站址应选在地质条件较好的地方，地基较好，承载力较大，地下水
位较低，便于施工。
◆ 处理站应尽量少占土地和不占良田，同时，要考虑今后有适当发展
余地。
◆ 处理站应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。 ◆ 处理站应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。
6.2 污水处理站平面布置
污水处理站包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、压滤机房等建筑物，以及辅助性的配电室、值班室等。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿化设施。在各构筑物和建筑物的个数和尺寸经计算确定以后，根据流程和厂区的地形、地质条件，进行平面布置。
6.1污水处理厂辅助建筑物的尺寸 名 称 值班室
配电室 鼓风机房 压滤机房 气浮机房
尺寸(m×m×m) 2.6×4.0 ×3.0 2.6× 4.0× 3.0 5.5× 5.0× 3.0 5.5 ×5.0 ×3.0 5.5 ×7.0× 3.0
在平面布置时，应考虑以下原则：
布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管的长度，并应考虑工作人员的方便。
各处理构筑物之间的连接管应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方
便。
在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。
考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。
总之，处理站的平面布置，除应满足设计上的要求外，还要顾及施工和运行上的要求。对于大、中型处理厂，应作方案比较，以便找出较为经济合理的方案。
处理厂中有各种管线（包括污水管、清水管、污泥管，有时还有空气管等），在平面图上它们的位置要妥善安排，避免相互干扰。厂内人行道的宽度为1.5～2.0m，车行道的路面宽度为3～4m，还要考虑车辆的掉头。
6.3 高程布置
污水处理站的平面布置确定了各种处理构筑物的平面位置，而其相对的位置则需由高程布置来确定。为了使污水与污泥尽可能按重力流循环处理流程中各种构筑物流畅流动，同时又应避免使某些构筑物和泵房的有关标高及其相应的水面标高产生矛盾。因此，确定各处理构筑物和其他构筑物的标高，正确选定各连接管渠的尺寸与标高，这是污水处理厂高程布置的主要任务。
污水处理厂高程布置主要依据的技术参数是构筑物的高度和水头损失。 6.3.1污水处理站高程布置注意事项
（1）水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算，并适当留有余地，以防止淤积时水头损失不够而造成涌水现象，影响处理系统的正常运行。
（2）计算水头损失时，以最大流量作为构筑物与管渠的设计流量。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与有关的连接管道能通过全部流量。
（3）高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水站处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水
排放。如果水体最高水位很底时，可在处理排水水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。
（4）污水应尽量经一次提升就能靠重力通过净化构筑物，中间不应再加压提升。污水处理后应能自流排入小水道或水体，包括洪水季节。 6.3.2 各点高程的计算[14]
由于设计流量小，采用不计算管段，即最小管径100mm，最小设计坡度18.6×10-3。最小设计坡度是保证污水在管道不发生淤积的最小坡度。
1.污水处理流程中除泵提的进水管进入均采用直径100mm的铸铁管。按最小坡度18.6×10-3计算。
调节池管径80mm；上清液回流管道：直径100mm。
2.空气管道：总管DN=100mm，v = 11.45m/s，i＝1.995；干管直径DN=75mm，v =10.20m/s，i＝2.270；支管直径DN＝40mm，v =3.97m/s，i＝0.8400。
3.进泥管道：直径150mm；排泥管道：直径200mm。
表6–2 各管道水头损失的计算
①
② ③ ④ ⑤
Q(m3/h) 21 21 21 21 21
DN(㎜) 100 100 80 100 50
V(m/s) 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
L(m) 9.7 15.2 6.7 28.5 8.3
Li(m) 0.175 0.283 0.125 0.530 0.154
1.2li(m) 0.21 0.34 0.15 0. 636 0.185
污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。
表6-3 各构筑物水头损失
构筑物名称 格栅 初沉池：竖流 调节池
表6－4 高程计算表
序号
水头损失(cm) 10～25 20～40 10～25
设计值 （cm） 20 25 20
构筑物名称 消毒池 接触氧化池 二沉池
水头损失 (cm) 20～40 20～40 40～50
设计值 （cm） 30 40 40
污水流程
沿程总损失 h2=1.2h1（m）
构筑物水头损
失
合计
（m）
1 2 3 4 5 6 7
排出管管口标高 格栅 初沉池 调节池 接触氧化池 二沉池 消毒池
0.21 0.34 0.15 0.636 0.185
0.20 0.25 0.20 0.40 0.40 0.30
— 0.20 0.45 0.54 0.55 1.036 0.485
7污水处理站附属构筑物
7.1 污水处理站附属构筑物
本设计中污水处理站的辅助构筑物有：鼓风机房、压滤机房、气浮间、泵房、配电室、值班室。它们是污水处理站不可缺少的组成部分。其建筑面积大小及位置应按实际情况而定。鼓风机房设于生物接触氧化池附近，以节省管道和动力；配电室宜设于耗电量大的构筑物附近；值班室应与构筑物保持一定距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处；消毒设备和药品放于气浮机房内。
7.2 站内建设
在设计污水处理站时应做好以下几个方面： （1）绿化
绿化是环境保护工作的一个主要方面。污水处理站设计时，应因地制宜进行绿化设计，做草地绿化处理，与周围环境融为一体，美化环境，以提高处理站的视觉效果。
（2）采暖与通风
冬季应对泵房、风机房、制药间、传达室及办公化验间进行采暖。工房需要考虑通风设计，以排除室内的恶臭气体、余湿及降温等，风机房除采用自然通风措施外，应增设百叶窗进行空气流通。
(3)消防与安全
按国家有关规定设置消防栓。各工房配备二氧化碳灭火器。在安全方面，应注意噪声控制、防电伤、机伤、防火防爆、防意外事故，进行卫生保护。
8.工程投资概算
表8-1 工程概算表 一、土建部分
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
名称 格栅间 初沉池 调节池 接触氧化池 二沉池 污泥浓缩池 消毒池 干化场 附属厂房
结构形式 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 砖混 砖混
规格 3m3 153.5 m3 86.4m3 181.0 m3 265.0m3 62.3 m3 25.2 m3 20.7 m2 264.0 m2
金额（万元）
0.15 3.60 4.25 10.00 4.15 1.25 2.05 2.00 7.8
小计 35.25万元
二、设备部分
序号
名称
规格型号
材质及产地 不锈钢北京
1
机械格栅
LF-W-ZX
徕福卓尔
1台
3.50
数量
金额（万元）
2 刮泥机 QGJ8 续表8-1
金旭 1台 25.00
3 4 5
提升泵 鼓风机 计量泵 接触氧化池填料及支
50WQ43-13-3 SSR-125 Q=120l/h
青岛巨泵 章丘章晃
2台 3台 2台
1.20 8.40 1.20
6
架
7 8 9 10 11 12 13
螺杆泵 加药设备 管道、阀门、保温 电缆、桥架 PLC微电脑控制器
回流提升泵 污泥压滤机
金旭
120m3
2.36
G(CS)20-1
65WQ37-13-3 XAMY40/800-UB
K
青岛巨泵 金旭 台湾台达 青岛巨泵
1台 1套 1套 1组 1台 1台
1.30 0.80 6.00 2.20 2.00 0.96 3.50
小计 58.52万元
三、其它费用
1 2 3 4
设计费 安装费 调试费 税金
2.00 4.00 2.00 4.65
小计 12.65万元 四、工程总投资 106.64万元
9.主要技术经济指标及效益分析
9.1 总投资
（1）总投资：106.64万元 （2）吨水投资：129.60元/吨水
9.2运行费用
9.2.1电费
表9-1 用电表
名称
机械格栅 污水提升泵 提升泵（回流）
螺杆泵
SSR-100 型罗茨鼓风机
压滤机
数量 总功率 日运行时间 运行系数 日总耗电量
（kW） （h） （kWh） 1
2 1 1 2 1
0.75 2.2+2.2 3.0 0.56 23.2 3.0 小计
24 24 12 24 24 12
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
14.4 84.5 28.8 10.75 445.5 28.8 612.75
日总耗电量800.0kWh，吨水耗电0.8kWh/m3污水，电价按0.5元/ kWh计。则每天耗电费：
P1 =612.75×0.5/1000=0.31元/m3污水
9.2.2消毒剂费
用药：氯气
每天消毒剂费用：150×1.8＋2×14.0＝298元/d
即消毒剂的费用是P2＝0.298元/m3污水 9.2.3人工费
定 员：4人 月工资：1200元/人 即人工费是P3=0.08元/m3水 9.2.4设备折旧费
设备按15年折旧，固定资产投资形成率按80%计，年运行时间按365天计，则：
P4=1066400×80％÷15÷365÷500=0.31元/m3污水 9.2.5设备维护及检修费
P5=1066400×1％÷365÷500=0.058元/m3污水 9.2.6总运行费用
P=P1+P2+P3+P4+P5=0.31+0.596+0.08+0.31+0.058=1.354元/m3污水
致 谢
经过几个月的忙碌和学习，本次毕业论文设计已经接近尾声。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导教师的的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的设计指导老师
教授。老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，方案的确定，各个构筑物的设计计算，图的绘制修改，中期设计的修改，后期设计说明书格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。除了敬佩老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。
另外还要感谢大学四年来所有的环境工程学院的老师，是在他们的教诲下，我喜欢上了环境工程这个专业，掌握了坚实的专业知识基础，为我以后的扬帆远航注入了动力。
最后，感谢大学四年来对我的大力栽培，使我能以一个合格毕业生的身份走向社会，走向未来。
参考文献
[1]北京市市政工程设计研究总院. 给水排水设计手册.第1册.常用资料（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2004
[2]北京市市政工程设计研究总院. 给水排水设计手册.第5册.城镇排水（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2004
[3]李亚峰,尹士君.给水排水工程专业毕业设计指南.北京:化学工业出版社，2003 [4]张希衡. 水污染控制工程（第二版）. 北京:冶金工业出版社，2006 [5]李亚峰,尹士君.水处理构筑物设计计算.北京:化学工业出版社，2004 [6]韩洪军. 污水处理构筑物设计与计算. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002 [7]张自杰,顾夏声等.排水工程.中国建筑工业出版社,2007,5(4):241～253
[8]石虹,任志均等.好氧生物接触氧化工艺在污处理水中的应用[J].山西建筑,2001,27(4):155～156
[9]何晶晶,顾国维等.城市污泥处理与利用[M]北京:科学出版社,2003 [10]徐新阳,于锋主编.污水处理工程设计[M].北京:化学工业出版社,2003 [11]环境保护设备选用手册之一水处理设备[M].北京:化学工业出版社,2002
[12]The National Environmental Journal, Goodell T. Boating conditions, 1992,(11/12):50～52 [13]Metcalf and Eddy.Inc，Wastewwater Engineering，Mcgraw-Hill Book Company，2005 [14]Benefield
L.D.,
RandallC.W..Biological
Process
Design
for
Wastewater
Treatment.Prentice-Hall, Inc.,2003
毕 业 论 文（设计）
题 目：
姓 名：
学 院：专 业：
班 级：
学 号：指导教师： 500m3/d医院污水处理设计 环境工程
2013年 6 月 25日
目 录
摘要................................................................ I ABSTRACT ........................................ 错误！未定义书签。
引言................................................................ 1
1.概述.............................................................. 2
1.1 项目名称 ........................................................ 2
1.2 项目简介 ........................................................ 2
1.3 废水来源及主要污染物 ............................................ 2
1.4 废水的水质水量 .................................................. 3
2.设计原则.......................................................... 4
3.设计依据及设计范围................................................ 4
3.1 设计依据 ........................................................ 4
3.2 设计范围 ........................................................ 5
4.处理工艺选择及构筑物选型.......................................... 5
4.1 污水水质水量特点 ................................................................................................................... 5
4.2处理工艺选择 .................................................... 5
4.3 处理工艺流程简介 ............................................... 11
4.4 处理效果分析 ................................................... 11
4.5工艺特点 ....................................................... 12
5.构筑物设计计算................................................... 13
5.1 格栅 ........................................................... 13
5.2 竖流式初沉池 ................................................... 16
5.3 调节池 ......................................................... 18
5.4 生物接触氧化池 ................................................. 19
5.5 竖流式二沉池 ................................................... 24
5.6 间歇式重力浓缩池 ............................................... 26
5.7 消毒池的计算： ................................................. 29
5.8单元构筑物设计小结 ............................................. 31
6.平面布置及高程计算............................................... 33
6.1 污水处理站厂址选择 ............................................. 33
6.2 污水处理站平面布置 ............................................ 33
6.3 高程布置 ....................................................... 34
7污水处理站附属构筑物 ............................................. 36
7.1 污水处理站附属构筑物 ........................................... 36
7.2 站内建设 ....................................................... 36
8.工程投资概算..................................................... 37
9.主要技术经济指标及效益分析....................................... 39
9.1 总投资 ......................................................... 39
9.2运行费用 ....................................................... 39
致 谢.............................................................. 41
参考文献........................................................... 42
500m/d医院污水处理设计
环境工程 刘庆昊
指导教师 崔春月
摘要：本设计的对象是医院污水处理，设计水量是500m/d，水质是pH=7.0～7.59，BOD5为150mg/L，CODcr为300mg/L，SS为100mg/L。
医院污水的特点是有机物含量高，悬浮物多。根据工程实例、工艺、经济投资等方面的因素，采用生物接触氧化工艺。大致流程为：先经过格栅去除大的悬浮物，然后在初沉池中把小颗粒及污泥沉淀下来，进入接触氧化池进行下一步处理，随后进入二沉池中进行泥水分离，最后进入消毒池中进行消毒，达到排水要求。产生的污泥经泵提到浓缩池进行处理。处理后的污水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。
该设计工艺流程简单、操作方便、投资较省、占地面积较少，处理效果好，便于实现自动控制，操作简单，劳动强度低。
关键词:医院污水；生物接触氧化；浓缩；消毒
33
Design of a 500m3/d hospital sewage treatment
Student majoring in enviromental engineering LiuQinghao
Tutor CuiChunyue
Abstract:The main object of this design is to dispose hospital sewage whose designed water flow is 500m3/d, PH of water quality 7.0～7.59, BOD5 150mg/L, CODcr 300mg/L, SS 100 mg/L. The feature of hospital sewage is the high amount of organism and suspended solids. According to the project case, craft and economic investment, the craft adopted bio-contact oxidation process. The general process is as followed: The major suspended solids will be eliminated by grilling firstly while the smaller particle and sludge subside in primary clarifier and then in contact aeration basin. After disposal in the CAB, the sewage flows into secondary clarifier to separate mud in water, and finally the sewage will be disinfected by the disinfection tank to meet the dewatering standard. The generated sludge will be elevated to thickening tank by pump, which can be purified to meet the first grade of Sewage Synthesis Emission Standard.
This project has simple flow, convenient operation, cheap investment, suit measures to local condition and good treatment effect and automatic controlling can be achieved.
Key words: Hospital sewage; Bio-contact oxidation; Concentration; Disinfection
引 言
医院污水水质与一般城市生活污水的水质不同。医院污水中含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂，以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒，如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌等。如果含有病原微生物的医院污水不经过消毒等无害化处理排放进入城市下水道或环境水体，往往会造成水体、土壤的污染，引发各种疾病或导致介水传染病的流行，严重危害人们的身体健康。
本设计的目的是设计一套能够稳定运行的医院废水处理工艺，使医院产生的废水在经过该工艺的处理后，达到相应的污水排放标准。同时进一步强化所学知识，保质保量完成工程。
另外，考虑到本设计是某医院内部污水处理设施，设计者在设计时除了要考虑所选工艺及设备的处理效果以及处理的稳定性外，还应特别注意所选工艺占地面积以及工程资金等问题。
1.概 述
1.1 项目名称
某医院污水处理设计
1.2 项目简介
某医院污水，日平均污水流量为500m/d，水质pH=7～7.59，BOD5为80～3180mg/L,CODcr为160～350mg/L，SS为40～120 mg/L。
按照环保部门的相关要求，本着对环境高度负责和造福子孙后代的态度，考虑到环境的可持续发展，进一步节约挖潜，拟建设一座500m3/d医院废水处理站，处理医院所排出的污水，废水经处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，排入城市管网中。
1.3 废水来源及主要污染物
1.3.1 废水来源
医疗污水主要来源是医院的诊疗室、化验室、病房、X片照相室和手术室等排放的污水，其污水来源及成分十分复杂。医院污水中含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。
1.3.2 废水主要污染物
（1）BOD和COD
BOD和COD均表示污水污染程度的综合指标，反应了污水受有机物污染和还原物质污染的程度。BOD/COD比值反映了污水的可生化性，可以判定污水是否容易被生物降解。BOD/COD越高，则此种污水愈容易被生物降解，也就是更适合采用生物法处理该种污水。可生化性鉴定的参考值见表1－1[1]。
表1-1污水的可生化性鉴定参考值（BOD/COD）
BOD/COD×100％
≥45％ ≥30％ ≥25％ ＜25％
（2）悬浮固体（SS）
悬浮物不仅影响水体外观，而且从卫生学方面考虑悬浮物影响氯化消毒灭活效果，悬浮物还影响藻类的光合作用，对鱼类和其他水生物的生长不利。悬浮物还可能淤塞排水管道，影响排水管线的输水能力。食品废水中往往含有大量的悬浮物。悬浮物主要通过格栅、沉淀池和气浮池利用重力或浮力去除。
（3）pH值
PH值是用来判断水和污水的化学和生物学性质的参数。PH低表示为酸性，酸性污水排放对管道等造成腐蚀，排入水体对环境造成一定危害。pH过低的污水排放前应进行中水处理，或采用防腐蚀管道。
1.4 废水的水质水量
1.4.1医院废水水量及其特征
具有间歇性排放特点，水质、水量不均匀，但是随季节的波动性不大， 水中有机物含量高。
1.4.2 医院废水水质
根据建设方提供的资料和公司技术人员现场监测，工程设计规模为500m3/d。 根据建设方提供的废水水样检测数据及同类医院污水数据，确定本工程设计进水水质指标如下：
CODcr ≤350mg/l
BOD5 ≤180mg/l
SS ≤120mg/l
PH 7.0～7.59
根据当地环保局的要求,废水处理达标后排放至城市管网，医院废水应达到
《污水综合排放标准GB8978—1996》中的一级排放标准[2]。其具体指标如下：
CODcr ≤100mg/l
BOD5 ≤20mg/l
SS ≤70mg/l
PH ≤6~9
2.设计原则
根据建设方及环保部门的要求，工艺设计应遵循以下原则：
严格执行国家关于环境保护的政策和基本建设法规，符合国家及地方的
有关法规、规范和标准；
严格遵守甲方的有关规定及技术要求；
采用成熟的，功能稳定的污水处理工艺技术，在保证运行稳定，排水达
标的前提下，最大限度的节能降耗；
整套废水处理系统，尽可能占地面积小，投资省，运行费用低，并且操
作、维护、管理简便；
妥善处理污水净化过程中产生的栅渣及污泥等污染物，避免二次污染； 废水站布局合理，环境优美，与医院环境及建筑风格相协调。
3.设计依据及设计范围
3.1 设计依据
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）；
国家及地方现行的建设项目环境保护法律、法规、条例；
某医院提供的水样检测数据及相应要求；
同行业、同类医院有关此类废水数据。
3.2 设计范围
本设计设计范围为：污水处理站内的污水、污泥处理工艺流程的设计和配套设备、管道、设施的设计，不包括污水原水收集系统。具体范围由污水处理站进水格栅处至处理后的总排放口为止，包括各主要工艺单元的设计计算、图纸、工程投资估算、设备清单件等。
4.处理工艺选择及构筑物选型
4.1 污水水质水量特点
4.1.1 水质特点
经过对定点水样的检测知：
（1）污水的可生化性好。设计时，CODcr取300mg/L，BOD5取150mg/L。
BOD5/CODcr=0.5，因而，适宜生化处理。
（2）污水的PH值变化不大。
(3）污水中含有的悬浮物较多，可适当增加预处理过程。
4.1.2污水水量特点
（1）不随季节性变化。水量变化较稳定。
（2）时变化大。废水排放量通常在上午9~11时，下午14~17时，晚上18~20时出现三次高峰。
4.2处理工艺选择
4.2.1 处理工艺分析
医院废水从技术上处理难度不大，它的特点是含有大量有机物和悬浮物以及大量的病毒物质。因此，医院废水处理的重点是在去除有机污染物的同时把好悬
浮物关，最后做到对废水充分消毒。
根据医院废水的特点：可生化性好、有机物数和悬浮物多、水量变化不大。通过以下工艺分析，确定最佳工艺流程。
（1）选择任何一种处理工艺都应该充分重视预处理的工作。医院废水中医用棉签，废旧塑料等悬浮物多，本设计的预处理是先经过粗、细两道格栅，去除较大的悬浮物，减轻后续处理的能耗。
（2）设初沉池，去除泥沙和较大悬浮物，为后续生化处理作准备。 （3）污水的排放水量变化不大，医院三次排水高峰，为保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故必须设调节池均衡水质水量。
(4)采用好氧生化工艺来降低污水中的有机污染物浓度，达到排放标准；可采用的好氧生化工艺有活性污泥法、SBR工艺、生物接触氧化法等。
(5)根据好氧生物工艺，考虑设二沉池分离微生物新陈代谢的产物和其它SS，达到一级排放标准的要求。 4.2.2 生化法处理工艺比较
常用的好氧生化工艺有常规活性污泥法、氧化沟、AB法、SBR法、A/O及A2/O法、生物膜法。各种方法的技术指标及优缺点比较表4－1[3]。
表4-1各种生化法处理工艺比较
技术指标（去除率％）
技术方法 常规活性污泥法 氧化沟
TN TP (总氮) （总磷）
基建 费用
经济指标 能耗
占地
运行情况
适应负
运行稳管理
荷波动
定情况 情况
情况 一般 稳定
一般 不适应 简单
适应
适用范围
BOD5
90～95 ≥95
30 ≥80
10 ≥60
100 ＜100
100 ＞100
100 ＞100
大型污水处理厂 中小型污水处理且需要脱氮除磷的地区 浓度高、生活污水比重大的城市污水处理厂 需要脱氮除磷的污水处理厂 小型污水处理厂
SBR法 ≥95 80～90 80 ＜100 100 ＜100 稳定 简单 适应
AB法 90～95 30～40 50～70 ＜100 ＜100 约100 稳定
较复杂
适应
A/O及
A2/O法 90～95 生物膜法
90
80 80 ＞100 ＞100 ＞100 较稳定 一般 一般
30 10 ＜100 ＜100 约100 稳定 简单 适应
综合上述对各种生化工艺技术指标、经济指标、运行情况三个方面的比较，根据甲方设计要求、医院废水处理站的设计原则和规模、本设计的水质水量的情况，知宜采用“生物膜法”进行处理。 4.2.3 常用的生物膜法比较
生物膜法的技术有：生物转盘，生物流化床技术，生物接触氧化法，曝气生物滤池，普通生物滤池，高负荷生物滤池等技术。其优缺点及适用条件如表4-2[4]所示：
表4-2各生物膜法优缺点及适用条件
工艺名称
生物转盘
优点
缺点
1.机械设备简单，维护简单 1.对水质及负荷较为敏感 2.工艺不复杂、日常操作工作量少 2.对冲击负荷适应力比较差 3.能耗需求低，只需转动转盘 3.应用规模受到每个转盘尺寸限4.制造已标准化 制
4. 对废水要有足够的预处理 1.水力停留时间短，传质性能好。 2.气固夜剧烈翻动促进膜的形成、生长、成熟、与脱落过程中加剧，是膜更新更快、活性强
3.气固夜分离容易、迅速 1、处理效率高，缩小池容和占地，节省了基建投资
2.工艺适用范围广，能有效的去除水中的NH3-N和微量有机物
3.无污泥回流和无污泥膨胀问题，管理方便
4.耐冲击，适应性较强 5.挂膜简单，启动快
6.节能效果明显，污泥产量少 1.耐有机物和有毒物的冲击 2.处理效率高，占地面积小 3.加快有机污染物的传质速度 4.基建费用、投资费用省 5.无污泥膨胀管理简单
6.设施可间断运行，有利于提高后续曝气池的稳定性
废水净化效率高，处理效果好，BOD去除率高达90％，出水BOD5可下降到25mg/L以下，出水水质稳定，出水带出的固体物数量少且不连续，无机化程度高，具有良好的沉淀性能，生物滤池后的二沉池污泥呈黑色，氧化性良好
1.采用污水回流，增长进水量，稀释进水浓度，冲刷生物膜使其常保持活性，且防止滤料堵塞，抑制臭味及滤池蝇的过度滋长
2.增大滤料直径、以防迅速增长的生物膜堵塞滤料
3.水力负荷和BOD负荷大大增加 1.能耗高
2.载体颗粒不易均匀，易出现分层现象
生物流化床技术
生物接触氧化法
1.填料上生物膜实际数量随BOD而变 2.生物膜随负荷增加而增加，负荷过高则生物膜过厚，在某些填料易堵塞 3.由于填料设置使氧化池的构造较为复杂，均布曝气设备的安装和维修不如活性污泥来的方便
4.填料性能是生物接触氧化法的关键，同时填料的使用寿命有直接影响到工艺的运行费用，因而，填料选择不当，会影响接触氧工艺的使用
1.必须要有利的地形，即通风良好 2.ABF的滤池不能太高
3.回流比要适用，否则处理效率下降
曝气生物滤池
普通生物滤池
冲刷力不足，易引起滤料层内生物膜积累和堵塞，以致影响滤池内的通风，甚至出现池面积小，水利处理负荷低，占地面积大，由于流杯池表面生物米哦积累过多，易于生长飞蝇，影响环境卫生，已很少使用
1.处理程度地，出水水质较普通生物滤池为差，常大于30mg/L，池内不出现硝化反应
2.二沉池污泥呈、氧化不充分，易腐化
高负荷生物滤池
通过比较知道，采用生物接触氧化法为最佳方案。生物接触氧化法的原理：是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法，曝气池中填充填料，采用鼓风机曝气，经曝气的污水流经填料层使填料表面长满生物膜，微生物部分固着、部分悬浮，污水和生物膜接触，在生物膜的生化作用下，污水得到净化。生物接触氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的优点。生物接触氧化法污水处理工艺流程见图4-1所示。
图4-1生物接触氧化法污水处理工艺流程
4.2.4 初沉池及二沉池选型
由于处理水量和在二沉池中产生的污泥量较小，故初沉池及二沉池均采用竖流式沉淀池。 4.2.5 浓缩池的选型
由于在初沉池和二沉池中产生的污泥量较小，故宜采用间歇式重力浓缩池。
4.3 处理工艺流程简介
4.3.1废水处理系统
医院废水经污水管道自流进入格栅池，拦截去除污水中较大的悬浮物，防止堵塞污水泵。再自流进入初沉池，沉降污水中的部分泥砂及易沉物，保证后续处理构筑物正常工作。出水自流进入调节池，是为了均和水量水质，使管道和处理构筑物正常工作。出水自流进入生物接触氧化池，生物接触氧化池中布有微孔曝气系统和弹性填料，将污水中固体状态的大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，降低COD总量，不仅保证污水中溶解氧浓度，并使附着在填料上好氧微生物的新陈代谢作用去除污水中绝大部分污染负荷。最后自流进入二沉池排放。 4.3.2 污泥处理系统
格栅池栅渣和气浮机浮渣采用人工定期清理，栅渣外运，妥善处理。 初沉池和二沉池的污泥用污泥泵提至污泥浓缩池，经重力浓缩，外运干化场，妥善处理。
4.4 处理效果分析
表4-3处理效果分析
COD （mg/L）
处理 单元
去除率% 0 0 90 0
处 理 前/后 300/300 300/300 300/30 30/30 30 100
BOD （mg/L） 去除率% 0 0 95 0
处 理 前/后 150/150 150/150 150/7.5 7.5/7.5 7.5 20
SS （mg/L） 去除率% 30 40 40 20
处 理 前/后 100/70 70/42 42/33.6 34.7/27.7 33.6 70
格栅池 初沉池 接触氧化池 二沉池 出水 设计 出水 标准
4.5工艺特点
（1）采用以生物接触氧化技术为核心的污水处理工艺，处理效果好；工艺组合合理，单元功能明确；运行稳定，耐冲击负荷强；自动化程度高，操作管理简便，劳动强度小。
（2）生物接触氧化具有耐冲击负荷、污泥产量少、易于维护管理和有机负荷高等特点。
（3）选用竖流式沉淀池，沉淀效果好，占地面积小，维护简便。 （4）对污泥进行浓缩处理，有利于泥水分离，降低了污泥处理成本。
5.构筑物设计计算[5][6][7]
5.1 格栅
5.1.1设计依据
（1）格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅的空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。
（2）过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。 （3）格栅倾角一般采用45°~ 75°。
选用细格栅，拦截污水中大块漂浮和悬浮杂质，减少后续处理单元的处理负荷。
人工清除栅渣时格栅倾角取低值。格栅设有棚顶工作台，其高度高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全装置和冲洗设备，工作台两侧过道宽度不小于0.7m，工作台正面过道宽度：
当人工清除栅渣时，不小于1.2m；当机械清除栅渣时，不小于1.5m。 在人工清渣时，格栅倾角不应大于700；机械清除时，宜为70°~ 90°。 5.1.2设计计算
(1)栅条的间数
设栅前水深h = 0.2m，过栅流速 v = 0.60m/s ，栅条间隙宽度b=0.005m，格栅倾角α = 60°，则：
Q==22 （1） n=
(2)栅槽宽度
设栅条宽度 S = 0.01m ，则：
B=S(n-1)+bn=0.01⨯(22-1)+0.005⨯22=0.32m （2） (3)进水渠道渐宽的长度：设进水渠道宽B1=0.1m ，其渐宽展开角度α1=20° （进水渠道内的流速为0.90 m/s）
l1=
B-B0.32-0.10
==0.29m （3）
12tg20
(4)格栅与出水渠道连接的渐窄部分长度：
l
l2===0.15m （4）
(5)通过栅后槽的水头损失：查表知β＝2.42
⎫⨯⨯sin60 =0.20m （5） h=k.β()sinα=3⨯2.42⨯⎛ ⎪⎝⎭2⨯9.81
4
3
2
42
考虑水中悬浮物多，出现堵塞时会增大水头损失，所以乘以安全系数1.2
h总＝1.2×h＝2.4m≈2.5m
(6)栅后槽总高度
设栅前渠道超高 h2= 0.3m，通过格栅的水头损失为：h1= 0.25m。为防止栅前的涌水现象，格栅后的渠底应比栅前低h3，h3=0.15m ，则：
（7） H=h1+h2+h3=0.3+0.25+0.15=0.7m 实际工程中取H=1.0m
(7)栅槽总长度
L=l1+l2+0.5+1.0+
1=0.3+0.15+0.5+1.0+=2.3m≈2.5m tg60 tg60
实际栅槽长度是3.0m （8）
栅条
工作平台
进水
图5-1格栅示意图
(8)每日栅渣量：在格栅间隙5mm的情况下，设栅渣量为每单位污水产0.1m3
w=
Q⨯w⨯86400
kz⨯1000
==0.060m3/d
式中 K＝2.02 主要设备：
格栅池安装机械格栅，易于自动控制，效果好，定期进行人工清渣。 产地：北京徕福卓尔环境工程技术有限公司
LF-W-ZX型链条式细格栅除污机。该设备可实现人工随机控制和与智能化自动控制系统联动，设备动力消耗低，工作噪音低，运行稳定可靠。 型 号：ZX-500 一台
表5-1主要技术参数：
5.2 竖流式初沉池
5.2.1设计数据
（1）为使水流在沉淀池内分布均匀，池子直径与有效深度的比值不大于3，池子直径或边长一般不大于10m。
（2）池子直径一般4 ~ 7m，中心管内流速不大于30mm/s。
（3）中心管下口应设有喇叭口和反射板，反射板板底距泥面至少0.3m。
（4）喇叭口直径及高度为中心管直径1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17 。
（5）中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25 ~ 0.50m内时，缝隙中污水流速，不大于15mm/s。
（6）当池子直径小于7m时，澄清污水沿周边流出，当池子直径大于等于7m时，应增设辐射式集水支渠。
（7）排泥管下端距池底不大于0.2m，管上端超出水面不小于0.4m。
（8）初沉池一般按不大于2天的污泥量计算，采用机械排泥的污泥斗可按4天污泥量计算。
（9）初次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于2.9L/(s.m)。
（10）浮渣挡板距集水槽0.25 ~ 0.50m（取0.40m），高出水面0.10 ~ 0.15m（取0.10m），淹没深度0.3 ~ 0.4m（取0.30m），集水槽宽度取0.20m。
5.2.2 设计计算
(1)中心管面积
设v0=0.03m/s，则其流量为Qmax==0.014m3 f=
（2）中心管直径
d0=
Qmax0.014==0.48m2 （10） 00.034f ==0.78m 取d0=0.8m （11）
（3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度
设v1=0.01m/s，喇叭口宽度：
d1=1.35d0=1.35⨯0.8=1.08m≈1.0m （12） 反射板宽度：
d2=1.30d1=1.30⨯1.0=1.3m （13） h3=Qmax ==0.3m （14）v1d1（4）沉淀部分有效断面积，设表面负荷q'=1.5m3/(m2⋅h)，则：
v=⨯1000=0.4mm/s F=
（5）沉淀池直径
D=Qmax==35.m2 （15） v4F+fπ=435+0.24π =4.75m≈5.0m （16）
（6）沉淀部分有效水深，设t = 2h，则：
h2=vt⨯3600=0.0004⨯2⨯3600=2.88m≈3.0m （17）
D/h2=5.0/3.0=1.67
即池子直径与有效深度的比值不大于3。
（7）校核集水槽出水堰负荷
集水槽每米出水堰负荷为：
Q==0.46L/(s⋅m)
符合要求。
（8）圆截锥部分容积；设圆截锥体下底直径为0.4m，泥斗倾角在55°~ 65°，取倾角为55°。
h5=(R-r)⨯tg55 =(3.0-0.2)⨯tg55︒=4.0m （19） v1=πhR2+r⋅R+r2=3.02+3.0⨯0.2+0.22=40.4m3>12.5m3（20） 33()()
符合要求。
（9）沉淀池总高度：设超高及缓冲层高度均为0.30m，则：
H＝h1+h2+h3+h4+h5=0.30+3.0+0.3+0.30+4.0=7.9m≈8.0m （21）
（10）排泥方式
斗内污泥借静水压力由排泥管排出，排泥管直径200mm，污泥从顶部由污泥泵提入污泥浓缩池。为防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4m处安设挡板，挡板深入水中的部分为0.3m，伸出水面高度为0.1m。
5.3 调节池
5.3.1 设计计算
液面超高取0.5m，为达到较好的调节效果，调节池的有效容积按停留时间4个小时计算，则：
则V=Qt=21⨯4=84m3，取V=90m3
取调节池有效水深h1 =4.5m，超高h2=0.5m，
A===16m3 （22） V—调节池容积；A —调节池表面积。
设计上调节池的尺寸是： 4000mm⨯4000mm⨯5000mm
设备选型：
（1）污水泵2台（1用1备）。从调节池底到气浮池高度是7.0m，沿程损失0.25m。结合流量21m3/h，选用青岛巨泵机械工程有限公司生产的WQ型潜水式排污泵，此泵结构新颖，性能优越，安全可靠。具体型号参数见表5-2。
表5-2排污泵规格参数
型号
50WQ42-9-2.2 流量m3/h 扬程（m） 转速（r/min） 功率（KW） 效率（%） 自动耦合器 21 9 2900 2.2 60 GAK-50
（2）鼓风机1台，山东章晃机械工业公司
因废水中有机物和悬浮物较多，调节池布置预曝气系统，减轻后续生化反应的负担。同时起到混合作用，调节了水质水量。在调节池中汽水比设为10。
所需空气量：Q气=500×10=5000 m3/d=3.47 m3/min
加上工程5%的概算，则所需空气量Q=5000×（1+5%）=5250
m3/d=218.75m3/h=3.65 m3/min
设穿孔管每个曝气量每小时2m3计，则穿孔管个数为：
n==73个 取80个 3⨯24
调节池长4m，宽4m，则铺设8根管，每根管开10个孔，穿孔管距池壁长度上为150mm，宽度上250mm，管间间隔500mm，孔间距400mm
风机所需压力：
穿孔管安装在距池底300mm处，安装深度是4.7m
供气管道的总压力损失为：h1=0.4m；
穿孔管阻力损失取大值：h2=0.3m；
H=h1+h2+h3=4.7+0.4+0.3=5.4m
即风机所需力为54.0kPa，再结合风量Q=3.65m3/ min，选择SSR-125型罗茨鼓风机1台。
5.4 生物接触氧化池[8]
5.4.1设计依据
（1）按平均日污水量进行计算。
（2）生物接触氧化池的个数或分格数应不少于2个，并按同时工作设计。
（3）填料层总高度一般为3.0m，当采用蜂窝填料时，应分层填装，每层高1米，蜂窝内切孔径不宜小于25毫米。
（4）接触氧化池中的溶解氧含量一般维持在2.5 ~ 3.5mg/L之间，为防止填料阻塞和维持池内的溶解氧，气水比为（15～20）：1。
（5）为保证布水布气均匀，每格氧化池面积一般应不大于25m2。
（6）污水在氧化池内的有效接触时间一般为1.5 ~ 3.0h。
（7）生物接触氧化池的填料体积可按BOD-容积负荷率计算，亦可按接触时间计算。
（8）进水BOD5浓度应应控制在150 ~ 300mg/L范围内。
（9）生物接触氧化法脱落一些细碎生物膜，造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到150mg/L左右。
5.4.2 参数确定
平均日污水量：Q＝500m3/d
接触氧化池进水BOD5浓度：la =150mg/L
接触氧化池出水BOD5浓度：lt =7.5 mg/L
(1)填料容积负荷
NV =0.2881×Se0.7246 =0.2881×7.50.7246=1.24[KgBOD5/(m3.d)] (23)
式中 NV----接触氧化池的容积负荷，KgBOD5/(m3.d)；
Se----出水BOD5浓度，mg/L。
(2)污水与填料总接触时间
t===2.9h (24) 1000⨯1.24
式中 So-----进水BOD5值，mg/L。
5.4.3 接触氧化池尺寸设计
(1)氧化池有效填料体积V：
V=Qt=21⨯2.9=60.9≈613 (25) 实际取接触氧化池体积是90m3
(2)氧化池总面积：采用一层，取有效水深高h为3m。
A===30m2 (26) h3
则单个接触氧化池面积是：
f===10
(3)设计氧化池宽B取2.5m，则L=4.0m
氧化池超高h1取0.3m，稳定水层高h2取0.3m，底部构造层高h4取0.4m，则氧化池总高H:
H= h1+ h2 + h3 + h4+ h泥斗=0.3+0.3+3.0+0.4=4.0m
则单格氧化池的尺寸：L×B×H=4.0 m×2.5m×4.0m
总氧化池的尺寸：L总×B×H=12.0m×2.0m×4.0m
(4)校核BOD负荷
BOD容积负荷为：
I=
BOD去除负荷为：
P=QS-Se
V⨯1000==0.83Kg/m3.d (28) V⨯100090⨯1000QS[()]()=500⨯(150-7.5)=0.79[Kg/(m.d)] (29) 3
90⨯1000
均符合设计要求。
5.4.4 填料选择计算
本设计采用宜兴市祥达填料有限公司生产的YCDT立体弹性填料。YCDT型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧化等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚度适度，使丝条立体均匀排列辐射状态，制成了悬挂式立体弹性填料的单体，填料在有效区域内能立体全方位舒展满布，使气水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，这一特征是国内目前其他填料不可比拟的。
YCDT立体弹性填料具有使用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击，处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。设计悬挂高度2.0m。
主要技术参数：
填料单元直径：150mm 丝条直径：0.35mm
安装距离： 200mm 成膜后重量：50～100Kg/m3
填料上容积负荷：2-3 KgCOD/m3.d
比表面积：310m2/m3 空隙率：＞99%
填料安装：单格接触氧化池
长：0.2×(n+1)=4.0 n=19
宽：0.2×(n+1)=2.5 n=12
则单格接触氧化池安装根数： 12×19=228根
接触氧化池总需填料根数：3×228=684根
填料安装：采用悬挂支架，将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层支架（10cm）上，以形成填料层。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，棚孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸相配合。
5.4.5 布气方式
采用鼓风曝气供氧，则所需总空气量：
D=D0×Q=18×500=9000m3/d=6.25m3/min (30) 则：每格氧化池所需的供气量：
D1=D=⨯6.25=2.1m3/min (31) n3
接触氧化池曝气强度校核：单个氧化池曝气强度
Q==0.21m3/m2.min=12.5m3/m2.h (32) A10[()][()]
满足《生物接触氧化法设计规程》要求范围「10～20m3/m2.h」
选用HWB型系列微孔曝气器。通过比较知，HWB-Ⅲ型系列微孔曝气器经清水充氧性能试验，氧的吸收率、动力效率等各项技术性能指标均达到国内外同类产品水平，具有设备简单、安装使用方便，均匀布气、处理效果好，抗老化、耐腐蚀、耐高温、维护运行方便，抗压力强、使用寿命长，无堵塞现象、耐酸碱、适用性强等优点。其规格及主要技术参数如下所示：
表5-7 HWB-Ⅲ型微孔曝气器规格及性能参数
直径
厚度微孔平均孔隙率 曝气量 服务面积 阻力损失
mm
200 mm 20 150 % 45～50 m3/(h⋅个） 2～4 m/个 0.3～0.7 2（mmH2O） 150～350
(1)曝气器数量
每个曝气器每小时的曝气量按3m3计，则共需曝气器个数为：
n==125个 3⨯24
为安全计，则每格氧化池安装42个。每格池底设6根支管，每个支管上安设7个曝气器。 每个曝气器的服务面积：
F0==0.24m2
(2)空气管道设计
空气干管和主干管的经济流速可采用10～15m/s，通过扩散装置的空气竖管和支管，其经济流速一般采用4～5m/s，空气管道的压力损失一般控制在1.0以内，其中空气管道总压力损失控制在0.5m以内。由于扩散装置在使用过程中容易堵塞，故设计中一般规定空气通过扩散装置的阻力损失为0.5～0.6m/s，对于竖管或穿孔管可酌情减少。
故查表知空气管道尺寸：总管DN=100mm，v=11.45m/s，i＝1，995；干管直径DN=75mm，v =10.20m/s，i＝2.270；支管直径DN＝40，v =3.97m/s，i＝0.8400。 管道布置：支管，距池壁250mm，管间距500mm；曝气器，距池壁150mm，每个曝气器间距450mm。
5.4.6 选择鼓风机
(1)风机的选择要求和要点：
鼓风机应选用高效、节能、使用方便、运行安全，噪声低、易维护管理的机型，可选用离心式单级鼓风机。小规模污水处理厂中，也可选用罗茨鼓风机。
鼓风机的设置台数，应根据总供风量，所需风压，选用风机单机性能曲 线及气温、污水量和负荷变化等综合确定。
备用风机可用33%-100%的备用率计算。小型污水处理厂宜选用高备用率。或者按工作鼓风机台数设置，小于等于3台时，应设1台备用鼓风机，大于等于4台时，应设2台备用鼓风机。
(2)计算选型
供气管道的总压力损失为：h1=0.5m；
曝气器阻力损失取大值：h2=0.6m；
曝气器安装在距池底300mm处，安装深度3.6m，h3=3.6m，
则风机所需压力：
H=h1+h2+h3=0.5+0.6+3.6=4.7m
即风机所需压力为47.0kPa。再结合风量Q=375/h，即Q=6.25m3/min，选择SSR-150型罗茨鼓风机2台，一备一用。
表5-8 SSR-100 型罗茨鼓风机主要技术参数
转速 升压 配套电动机功率 970r/min 49.0kPa 11.60kW
5.5 竖流式二沉池
5.5.1设计依据
二次沉淀池的设计依据大致与初沉池相同。
二沉池出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s.m)。
二沉池的污泥区体积，宜按4h的污泥量计算。
5.5.2设计计算
(1)中心管面积
设v0=0.02m/s，则
f=
(2)中心管直径 Qmax ==0.35m2 （33）v00.02⨯24⨯3600
d0=4f
π==0.68m≈0.7m (3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度
设v1=0.01m/s，喇叭口宽度：
d1=1.35d0=1.35⨯0.7=0.95m
反射板宽度：
d2=1.30d1=1.30⨯0.95=1.24m
h3=Q（34） ==0.23m≈0.2m v1πd10.01⨯24⨯3600⨯0.95⨯π
（4）沉淀部分有效断面积
设表面负荷q'=1.0m3/(m2⋅h)，则：
v=3600⨯1000=0.00028m/s
F=Qmax
v=0.00028⨯24⨯3600=24.8m2≈25.0m2
（5）沉淀池直径
D=4(F+f)4⨯(
π=25.0+0.35)
π=5.68m≈6.0m
(6) 沉淀部分有效水深
设t = 2.8h，则：
h2=vt⨯3600=0.00028⨯2.8⨯3600=2.82m
D/h2=6.0/2.82=2.1﹥3 符合要求
取h2=3.0m，则停留时间t=2.8h
(7)校核集水槽和出水堰负荷
集水槽每米出水堰负荷为：
Qmax
π⋅D=3
π⨯6.0⨯24⨯3600=0.37L/(s⋅m)
(8)圆截锥部分容积：设圆截锥体下底直径为0.4m，则： h5=(R-r)tg55︒=(4.0-0.2)tg55︒=5.5m
（35） （36） （ 37） （38）
v1=
πh3
(R
2
+Rr+r2=4.02+4.0⨯0.2+0.22=97.0m3>12.5m3 （39）
3
)()
符合要求。
(9)沉淀池总高度：设超高及缓冲层高度均为0.3m，则：
H＝h1＋h2＋h3＋h4＋h5=0.3+3.0+0.3+0.3+5.5=9.4m
(10)排泥方式
斗内污泥借静水压力由排泥管排出，排泥管直径200mm，静水压7.0m，为防止漂浮物外溢，在水面距池壁0.4m处安设挡板，挡板深入水中的部分为0.3m，伸出水面高度为0.1m。
5.6 间歇式重力浓缩池[9]
5.6.1设计参数
(1) 混合污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80 ~ 125kg/(m2⋅d)；当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30 ~ 60kg/(m2⋅d)；有效水深按沉淀部分的上升流速不大于0.1mm/s进行核算。
(2)浓缩停留时间：浓缩时间不宜小于2h；但也不要超过24h，以防止污泥厌氧腐化。
(3)有效水深一般宜为4m，最低不小于3m。
(4污泥室容积和排泥时间：应根据排泥方法和两次排泥间隔时间而定，当采用定期排泥时，两次泥间隔一般可采用8h。
(5)构造：浓缩池采用水密性钢筋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管、排泥管等管道，最小管径采用150m，一般采用铸铁管。
(6)竖流式浓缩池：当浓缩池较小时，可采用竖流式浓缩池．一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于50 ，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。
(7)上清液：间歇式重力浓缩池是间歇进泥，因此，再投入污泥前必须先排出浓缩池已澄清的上清液，腾出池容，故在浓缩池不同高度上设有多个上清液排
出管。浓缩他的上清液，应重新回流到初沉池前进行处理。
(8)二次污染：污泥浓缩池一般均为散发臭气，必要时应考虑防臭或脱臭措施，臭气控制可以从以下三方面着手、即封闭、吸收和隐蔽。所谓封闭，是指用盖子或其他设备封住臭气发生源，所谓吸收，是指用化学试剂来氧化或净化臭气；所谓掩蔽，是指采用掩蔽剂是臭气暂时不向外扩散。 5.6.2污泥产量计算[10]
1初沉池污泥量计算
根据污水中悬浮物浓度、污水流量、去除率及污泥含水率计算。 V1=
1000QηCo
（40）
103(100-P)⨯ρ
式中，C0——初沉池进水SS为70mg/l， η——初沉池SS去除率，取40%， P——污泥含水率，取96%， ρ——污泥容重，以1000㎏/m3计
则 V1=
1000⨯500⨯0.4⨯701000QηCo==3.5m3 1000(100-96)⨯1000103(100-P)⨯ρ
根据此公式计算出：
调节池：3.5m3/5d，含水率为96％； 二沉池：1.05m3/5d， 含水率为98％；
总的含水率按97％算，污泥浓缩5天一处理，污泥量是：17.5+5.25＝23.75 m3
2浓缩池设计计算
设污泥的上升速度为0.08m/s，浓缩时间为10小时，浓缩前污水含水率97％，浓缩后污泥含水率为92％，污泥斗夹角采用55°，斗底直径d＝600mm。 污泥浓缩池面积A=
QC
==10.18m2 （41）
M70
式中Q---污泥量，m3；
C----污泥固体浓度，kg/L；含水率为97％，C＝（1-97％）×1000＝30 kg/L；
M――污泥固体通量，25~80kg/(m2.d),取M＝70 kg/(m2.d)。
污泥浓缩池直径D＝6.0m
本设计采用竖流式污泥浓缩池，污泥浓缩时间T＝12h，浓缩池超高取0.5m，缓冲层高度取0.5m，泥斗斜角55°，泥斗下口直径为0.6m。
(1) 浓缩池有效水深
H=vt=0.07⨯12⨯3600⨯10-3≈3.0m （42）
(2)污泥斗高
H2=(R-r)tg55︒=(3.0-0.3)⨯tg55o≈4.0m （43） (3)污泥斗容积：
v=
πH3
(R
2
+Rr+r2=3.02+3.0⨯0.3+0.32=42.0m3 （44）
3
)()
（4）浓缩后分离出来的污泥量：
P-Pq=Q=(3.5+1.05)=2.84m3/d （45） 100-P100-921
Qn=Q-q=4.55-2.84＝1.71 m3/d
（5）储泥周期为5天，则5天产生的污泥量
Q5=15Qn=5⨯1.71=8.55m3
（6）浓缩池的总高：设超高为H3＝0.5m,缓冲层高度为＝0.5m，则
H＝H1+H2+H3+H4=3.0+4.0+0.5+0.5=8.0m
（7）池内设上清液排放管，将上清液入调节池，上清液排放管的直径100mm，上清液回流至调节池。每天对池内污泥消毒，可以投加石灰，石灰加入量15g/L。消毒后污泥依靠螺杆泵打入污泥压滤机中，污泥管的直径200mm。 5.6.3压滤机选型[11]
污水处理过程中产生的污泥，其含水率在97%～99.6%，是流动状态的粒状或絮状物质的疏松结构，体积庞大，难以处置消纳，因此在污泥处置或处理过程中，需进行污泥脱水。污泥脱水的方法，一般有自然干化，机械脱水，污泥烘干和焚烧等方法。
机械脱水按脱水原理可以分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类。其中厢式压滤机在污泥处理中应用最广泛，污泥脱水后含水率为45％～80％。
选用厢式压滤机XAMY40/800-UBK一台。 主要技术参数如下：
过滤面积：40m2 框内尺寸：800×800mm 框外尺寸：4120×1100×1265mm 滤饼厚度：32mm
滤室数数：40 滤池总容量：0.64m3 整机质量：2802kg 过滤压力：0.6Mpa 污泥压滤前先将上层清液排出。
5.7 消毒池的计算[12]：
5.7.1消毒剂的投加： 1.加氯量的计算
二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5—10mg/L,本设计中液氯 加量采用8.0mg/L。每日加氯量为：
q=q0⨯Q⨯84000/1000 （46） 式中 q——每日加氯量（kg/d） q0——液氯投量（mg/L）
Q—— 污水设计流量（m
3
/s）
k6g00 d/
q=q84000/100=00⨯Q⨯
2.加氯设备
液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计两台，一用一备。每小时加氯量：
600
=25kg/h 24
设计中采用ZJ-1型转子加氯机。
5.7.2平流式消毒接触池
本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计： 1. 消毒接触池容积
2. V=Q⋅t （47） V——接触池单池容积（m³） Q——单池污水设计流量（m³/s）
t——消毒接触时间（h）,一般采用30min。 设计中取Q=0.007 m3/s，t=30min V=Q⋅t=0.007⨯30⨯60=12.6 m³ 3. 消毒接触池表面积
F=
V
h 2
式中 F——消毒接触池单池表面积（㎡） h2——消毒接触池有效水深（m） 设计中取h2=3m F=
V
h=4.2㎡ 2
4. 消毒池池长
L'=
F
B
式中L'——消毒接触池廊道总长（m） B——消毒接触池廊道单宽（m） 设计中B取1m L'=
F
B
=4.2m 消毒池采用3廊道，消毒池接触池长： L=L'/3=1.4 设计中取2m 5. 池高
（48） （49）
H=h1+h2
式中 h1——超高，取1m h2——有效水深 H=h1+h2=4m 6. 进水部分
每个消毒接触池进水管管径D=100mm 7. 混合
采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=100mm的静态混合器。
5.8单元构筑物设计小结
5.8.1格栅池
设计参数：结构尺寸：L⨯B⨯H = 3.0m⨯0.16m⨯1.0m 结构形式：地下钢筋混凝土
总容积： 0.48m3 数量：1座 5.8.2竖流式初沉淀
设计参数：水力停留时间：2.0h 表面负荷： q'=0.18m3/(m2⋅h)
结构尺寸：D=6.0m H= 8.0m d0=0.6m 结构形式：地下钢筋混凝 数量： 1座 5.8.3 调节池
设计参数：水力停留时间：4h
结构尺寸：L⨯B⨯H =4.0 m⨯4.0m⨯5.4m
结构形式：地下钢筋混凝土 数量：1座 5.8.4 生物接触氧化池
设计参数：水力停留时间：12.0h
每格结构尺寸：L⨯B⨯H =4.0m⨯2.5m⨯4.0m 结构形式：钢筋混凝土 填料负荷：0.83kgBOD5/(m3⋅d)
单格容积：61m3 数量：3座（3格） 5.8.5 竖流式二沉池
设计参数：水力停留时间：2.8h
结构尺寸：D=6.0m d=1.5 H = 9.4m 结构形式：钢筋混凝土
表面负荷： q'=0.37m3/m2⋅h 数量：1座
()
5.8.6 污泥浓缩池
设计参数：水力停留时间：12h 结构尺寸：D =6m H=8m
结构形式：钢筋混凝土 数量：1座 5.8.7 消毒池
设计参数：水利停留时间：30min
结构尺寸：L=2.0m H=4.0m D=1.0m
结构形式：钢筋混凝土 数量：2座
6.平面布置及高程计算[13]
6.1 污水处理站厂址选择
污水站的厂址选择受污水处置方式与排放点位置的影响，应在整个排水系统设计方案中综合考虑，全面规划，必须进行现场踏勘，经过多方案的技术经济比较而确定。在选择厂址是一般应考虑以下一些问题：
◆ 站址应选在地质条件较好的地方，地基较好，承载力较大，地下水
位较低，便于施工。
◆ 处理站应尽量少占土地和不占良田，同时，要考虑今后有适当发展
余地。
◆ 处理站应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。 ◆ 处理站应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。
6.2 污水处理站平面布置
污水处理站包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、压滤机房等建筑物，以及辅助性的配电室、值班室等。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿化设施。在各构筑物和建筑物的个数和尺寸经计算确定以后，根据流程和厂区的地形、地质条件，进行平面布置。
6.1污水处理厂辅助建筑物的尺寸 名 称 值班室
配电室 鼓风机房 压滤机房 气浮机房
尺寸(m×m×m) 2.6×4.0 ×3.0 2.6× 4.0× 3.0 5.5× 5.0× 3.0 5.5 ×5.0 ×3.0 5.5 ×7.0× 3.0
在平面布置时，应考虑以下原则：
布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管的长度，并应考虑工作人员的方便。
各处理构筑物之间的连接管应尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方
便。
在高程布置上，充分利用地形，少用水泵并力求挖填土方平衡。 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。
考虑分期施工和扩建的可能性，留有适当的扩建余地。
总之，处理站的平面布置，除应满足设计上的要求外，还要顾及施工和运行上的要求。对于大、中型处理厂，应作方案比较，以便找出较为经济合理的方案。
处理厂中有各种管线（包括污水管、清水管、污泥管，有时还有空气管等），在平面图上它们的位置要妥善安排，避免相互干扰。厂内人行道的宽度为1.5～2.0m，车行道的路面宽度为3～4m，还要考虑车辆的掉头。
6.3 高程布置
污水处理站的平面布置确定了各种处理构筑物的平面位置，而其相对的位置则需由高程布置来确定。为了使污水与污泥尽可能按重力流循环处理流程中各种构筑物流畅流动，同时又应避免使某些构筑物和泵房的有关标高及其相应的水面标高产生矛盾。因此，确定各处理构筑物和其他构筑物的标高，正确选定各连接管渠的尺寸与标高，这是污水处理厂高程布置的主要任务。
污水处理厂高程布置主要依据的技术参数是构筑物的高度和水头损失。 6.3.1污水处理站高程布置注意事项
（1）水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行较准确的计算，并适当留有余地，以防止淤积时水头损失不够而造成涌水现象，影响处理系统的正常运行。
（2）计算水头损失时，以最大流量作为构筑物与管渠的设计流量。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与有关的连接管道能通过全部流量。
（3）高程计算时，常以受纳水体的最高水位作为起点，逆废水处理流程向上计算，以使处理后废水在洪水季节也能自流排出，并且水泵需要的扬程较小。如果最高水位较高，应在废水站处理水排入水体前设置泵站，水体水位高时抽水
排放。如果水体最高水位很底时，可在处理排水水体前设跌水井，处理构筑物可按最适宜的埋深来确定标高。
（4）污水应尽量经一次提升就能靠重力通过净化构筑物，中间不应再加压提升。污水处理后应能自流排入小水道或水体，包括洪水季节。 6.3.2 各点高程的计算[14]
由于设计流量小，采用不计算管段，即最小管径100mm，最小设计坡度18.6×10-3。最小设计坡度是保证污水在管道不发生淤积的最小坡度。
1.污水处理流程中除泵提的进水管进入均采用直径100mm的铸铁管。按最小坡度18.6×10-3计算。
调节池管径80mm；上清液回流管道：直径100mm。
2.空气管道：总管DN=100mm，v = 11.45m/s，i＝1.995；干管直径DN=75mm，v =10.20m/s，i＝2.270；支管直径DN＝40mm，v =3.97m/s，i＝0.8400。
3.进泥管道：直径150mm；排泥管道：直径200mm。
表6–2 各管道水头损失的计算
①
② ③ ④ ⑤
Q(m3/h) 21 21 21 21 21
DN(㎜) 100 100 80 100 50
V(m/s) 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
L(m) 9.7 15.2 6.7 28.5 8.3
Li(m) 0.175 0.283 0.125 0.530 0.154
1.2li(m) 0.21 0.34 0.15 0. 636 0.185
污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。
表6-3 各构筑物水头损失
构筑物名称 格栅 初沉池：竖流 调节池
表6－4 高程计算表
序号
水头损失(cm) 10～25 20～40 10～25
设计值 （cm） 20 25 20
构筑物名称 消毒池 接触氧化池 二沉池
水头损失 (cm) 20～40 20～40 40～50
设计值 （cm） 30 40 40
污水流程
沿程总损失 h2=1.2h1（m）
构筑物水头损
失
合计
（m）
1 2 3 4 5 6 7
排出管管口标高 格栅 初沉池 调节池 接触氧化池 二沉池 消毒池
0.21 0.34 0.15 0.636 0.185
0.20 0.25 0.20 0.40 0.40 0.30
— 0.20 0.45 0.54 0.55 1.036 0.485
7污水处理站附属构筑物
7.1 污水处理站附属构筑物
本设计中污水处理站的辅助构筑物有：鼓风机房、压滤机房、气浮间、泵房、配电室、值班室。它们是污水处理站不可缺少的组成部分。其建筑面积大小及位置应按实际情况而定。鼓风机房设于生物接触氧化池附近，以节省管道和动力；配电室宜设于耗电量大的构筑物附近；值班室应与构筑物保持一定距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处；消毒设备和药品放于气浮机房内。
7.2 站内建设
在设计污水处理站时应做好以下几个方面： （1）绿化
绿化是环境保护工作的一个主要方面。污水处理站设计时，应因地制宜进行绿化设计，做草地绿化处理，与周围环境融为一体，美化环境，以提高处理站的视觉效果。
（2）采暖与通风
冬季应对泵房、风机房、制药间、传达室及办公化验间进行采暖。工房需要考虑通风设计，以排除室内的恶臭气体、余湿及降温等，风机房除采用自然通风措施外，应增设百叶窗进行空气流通。
(3)消防与安全
按国家有关规定设置消防栓。各工房配备二氧化碳灭火器。在安全方面，应注意噪声控制、防电伤、机伤、防火防爆、防意外事故，进行卫生保护。
8.工程投资概算
表8-1 工程概算表 一、土建部分
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
名称 格栅间 初沉池 调节池 接触氧化池 二沉池 污泥浓缩池 消毒池 干化场 附属厂房
结构形式 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 钢砼+砖混 砖混 砖混
规格 3m3 153.5 m3 86.4m3 181.0 m3 265.0m3 62.3 m3 25.2 m3 20.7 m2 264.0 m2
金额（万元）
0.15 3.60 4.25 10.00 4.15 1.25 2.05 2.00 7.8
小计 35.25万元
二、设备部分
序号
名称
规格型号
材质及产地 不锈钢北京
1
机械格栅
LF-W-ZX
徕福卓尔
1台
3.50
数量
金额（万元）
2 刮泥机 QGJ8 续表8-1
金旭 1台 25.00
3 4 5
提升泵 鼓风机 计量泵 接触氧化池填料及支
50WQ43-13-3 SSR-125 Q=120l/h
青岛巨泵 章丘章晃
2台 3台 2台
1.20 8.40 1.20
6
架
7 8 9 10 11 12 13
螺杆泵 加药设备 管道、阀门、保温 电缆、桥架 PLC微电脑控制器
回流提升泵 污泥压滤机
金旭
120m3
2.36
G(CS)20-1
65WQ37-13-3 XAMY40/800-UB
K
青岛巨泵 金旭 台湾台达 青岛巨泵
1台 1套 1套 1组 1台 1台
1.30 0.80 6.00 2.20 2.00 0.96 3.50
小计 58.52万元
三、其它费用
1 2 3 4
设计费 安装费 调试费 税金
2.00 4.00 2.00 4.65
小计 12.65万元 四、工程总投资 106.64万元
9.主要技术经济指标及效益分析
9.1 总投资
（1）总投资：106.64万元 （2）吨水投资：129.60元/吨水
9.2运行费用
9.2.1电费
表9-1 用电表
名称
机械格栅 污水提升泵 提升泵（回流）
螺杆泵
SSR-100 型罗茨鼓风机
压滤机
数量 总功率 日运行时间 运行系数 日总耗电量
（kW） （h） （kWh） 1
2 1 1 2 1
0.75 2.2+2.2 3.0 0.56 23.2 3.0 小计
24 24 12 24 24 12
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
14.4 84.5 28.8 10.75 445.5 28.8 612.75
日总耗电量800.0kWh，吨水耗电0.8kWh/m3污水，电价按0.5元/ kWh计。则每天耗电费：
P1 =612.75×0.5/1000=0.31元/m3污水
9.2.2消毒剂费
用药：氯气
每天消毒剂费用：150×1.8＋2×14.0＝298元/d
即消毒剂的费用是P2＝0.298元/m3污水 9.2.3人工费
定 员：4人 月工资：1200元/人 即人工费是P3=0.08元/m3水 9.2.4设备折旧费
设备按15年折旧，固定资产投资形成率按80%计，年运行时间按365天计，则：
P4=1066400×80％÷15÷365÷500=0.31元/m3污水 9.2.5设备维护及检修费
P5=1066400×1％÷365÷500=0.058元/m3污水 9.2.6总运行费用
P=P1+P2+P3+P4+P5=0.31+0.596+0.08+0.31+0.058=1.354元/m3污水
致 谢
经过几个月的忙碌和学习，本次毕业论文设计已经接近尾声。作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导教师的的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的设计指导老师
教授。老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，方案的确定，各个构筑物的设计计算，图的绘制修改，中期设计的修改，后期设计说明书格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。除了敬佩老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。
另外还要感谢大学四年来所有的环境工程学院的老师，是在他们的教诲下，我喜欢上了环境工程这个专业，掌握了坚实的专业知识基础，为我以后的扬帆远航注入了动力。
最后，感谢大学四年来对我的大力栽培，使我能以一个合格毕业生的身份走向社会，走向未来。
参考文献
[1]北京市市政工程设计研究总院. 给水排水设计手册.第1册.常用资料（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2004
[2]北京市市政工程设计研究总院. 给水排水设计手册.第5册.城镇排水（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2004
[3]李亚峰,尹士君.给水排水工程专业毕业设计指南.北京:化学工业出版社，2003 [4]张希衡. 水污染控制工程（第二版）. 北京:冶金工业出版社，2006 [5]李亚峰,尹士君.水处理构筑物设计计算.北京:化学工业出版社，2004 [6]韩洪军. 污水处理构筑物设计与计算. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002 [7]张自杰,顾夏声等.排水工程.中国建筑工业出版社,2007,5(4):241～253
[8]石虹,任志均等.好氧生物接触氧化工艺在污处理水中的应用[J].山西建筑,2001,27(4):155～156
[9]何晶晶,顾国维等.城市污泥处理与利用[M]北京:科学出版社,2003 [10]徐新阳,于锋主编.污水处理工程设计[M].北京:化学工业出版社,2003 [11]环境保护设备选用手册之一水处理设备[M].北京:化学工业出版社,2002
[12]The National Environmental Journal, Goodell T. Boating conditions, 1992,(11/12):50～52 [13]Metcalf and Eddy.Inc，Wastewwater Engineering，Mcgraw-Hill Book Company，2005 [14]Benefield
L.D.,
RandallC.W..Biological
Process
Design
for
Wastewater
Treatment.Prentice-Hall, Inc.,2003