垃圾填埋场设计说明书

第一章 前言

一、概述

随着经济的发展，人们生活消费水平的提高，城市的生活垃圾产生量日渐增加，若不处理对其进行无害化处理，将会给人类赖以生存的生态环境带来重大的灾难。目前，国内固体废物的处理方法主要有：卫生填埋、堆肥、焚烧。其中，卫生填埋法成本低、技术相对简单、处理迅速，应用最为广泛。但填埋的垃圾中会产生成分复杂，毒性强烈，有机物含量较多的渗滤液，其对环境的危害远远超过一般的污水，所以对垃圾渗滤液的处理是卫生填埋技术的关键。

二、垃圾渗滤液的产生及特点

1、垃圾渗滤液的产生

垃圾渗滤液主要来源于：①垃圾本身所含水分及有害物质；②垃圾所发酵过程中产生的水分及有害物质；③地表水、地下水浸泡垃圾而产生的废水，浸泡过程中大量的重金属等有毒有害物质溶解到水体中；④回灌水。

2、垃圾渗滤液的特点

①水质水量变化大；②氨氮浓度高；③盐分大④含有大量的腐殖酸类物质；⑤含有大量的悬浮物；⑥含有大量的致病菌 。

三、垃圾渗滤液处理方式和技术

1、处理方式

目前，垃圾渗滤液的处理方式有合并处理和土地处理。

合并处理就是将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。土地处理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前，应用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。

另外，合并处理和土地处理虽然比较经济、简单，但是很多城市受于客观因素的限制，也有垃圾填埋场建立独立的垃圾渗滤液处理系统。

2、处理技术

垃圾渗滤液的处理技术目前主要有生物处理和物化处理两种。生物处理法包括好氧处理、厌氧处理和无氧/好氧混合处理。常用的物化处理方法有混凝沉淀法、吸附法和氧化还原法等。

四、垃圾渗滤液处理技术展望

目前，国内垃圾渗滤液处理比较复杂，处理的费用也比较高。因此，投资少，运行费用低是处理新技术的显著特点。

从处理技术上来讲，还是比较偏向于与城市生活污水合并处理的方向。很多实践表明，合并处理比较经济，效果也较好。但是，随着垃圾量的增加，垃圾渗滤液的量也在不断增长，有资料表明，当渗滤液量占总体积的2%时，城市污水厂的处理效果不受影响，但当渗滤液量增加至4%-5%时，污水厂的正常运行将会受到妨碍。因此，对于合并处理垃圾渗滤液的方法，除了要对其处理技术进行研究，也要考虑如何减少渗滤液的产生量。

第二章 方案比选

一、前言

目前常根据BOD5/CODcr比值来判断废水的可生化性，即：当BOD5 /CODcr＞0.45可生化性很好，0.3

表2-1 进水出水的水质

此渗滤液废水的BOD5/CODcr为0.5，可生化性良好，因此处理此渗滤液废水可采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。现就目前应用范围较广的两种工艺做方案比较。

二．工艺选择

（一）酸化+SBR工艺

该工艺以SBR为主体，工艺流程见下图，水解酸化池内设填料（球形填料），水力停留时间为4h左右，COD去除率30%~40%，pH值4.8~5.2。SBR反应池反应时间约为6h左右，污泥浓度4000mg/L左右，出水水质达到GB8978-96一级排放标准，COD总去除率>92%,BOD总去除率>98%。

SBR处理工艺的特点是集生物降解和终沉排水等功能于一体，与传统的连续式活性污泥法（CFS）相比，可省去沉淀池和污泥回流设施，具有运行稳定，净化效率高，耐冲击负荷，避免污泥膨胀，便于操作管理等特点。

图2.1 工艺流程图一

（二）UASB+A/O工艺

此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池。整个工艺对出水COD、BOD5和氨氮的去除率分别为90%～93.3%，97.3%～98.7%，和90%～93.8%。其工艺流程见下图：

进水

图2.2 工艺流程图二

（三）方案确定

由于UASB+A/O工艺处理效果好、操作简单、稳定性高，以及能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点，并考虑占地面积、投资经济等因素，最终确定选用此工艺。

第三章 水处理设计计算

一．污水处理构筑物的计算

（一）格栅

1.设计说明

格栅的作用：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于截流较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护做用。另外,可以减轻后续构筑物的处理负荷。

由于设计水量Q=150 t/d=6.25 m3/h=0.001736 m3/s过小，过栅流速和栅前水深无法满足设计要求，无法直接进行计算，为了设计需要和设备选型的需要，选取最小的格栅，主要参数如下所示。

2.设计参数：①采用人工清渣，格栅倾角为60°；

②选用矩形中格栅，格栅间隙b=10mm，栅条宽度S=10mm； ③格栅总宽度B取800mm；

④栅前渠道超高h2取0.3m。

（二）调节池

1.设计水质

表3-1 调节池进出水水质指标

2.设计说明

工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，用调节池进行均衡调节，缓冲瞬时排放的高浓度废水，保证系统的稳定运行。

调节池的结构形式主要有钢筋混凝土结构和自然开挖加HDPE土工膜防渗结构，这种结构形式主要考虑调节池的容积、场地的地形地貌、场地地址条件、

第三章 水处理设计计算

一．污水处理构筑物的计算

（一）格栅

1.设计说明

格栅的作用：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于截流较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护做用。另外,可以减轻后续构筑物的处理负荷。

由于设计水量Q=150 t/d=6.25 m3/h=0.001736 m3/s过小，过栅流速和栅前水深无法满足设计要求，无法直接进行计算，为了设计需要和设备选型的需要，选取最小的格栅，主要参数如下所示。

2.设计参数：①采用人工清渣，格栅倾角为60°；

②选用矩形中格栅，格栅间隙b=10mm，栅条宽度S=10mm； ③格栅总宽度B取800mm；

④栅前渠道超高h2取0.3m。

（二）调节池

1.设计水质

表3-1 调节池进出水水质指标

2.设计说明

工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，用调节池进行均衡调节，缓冲瞬时排放的高浓度废水，保证系统的稳定运行。

调节池的结构形式主要有钢筋混凝土结构和自然开挖加HDPE土工膜防渗结构，这种结构形式主要考虑调节池的容积、场地的地形地貌、场地地址条件、

资金等几个方面。本次设计中的渗滤液调节池采用HDPE土工膜防渗结构且采用浮盖密封的形式。 3.设计参数

① 水力停留时间HRT取2d； ② 调节池的有效水深h=4.0m； ③ 水面超高取0.7m;

④ 设计水量Q=150 t/d=6.25 m3/h=0.001736 m3/s 4.设计计算

（1）调节池的有效容积：V=Q×T=6.25×48=300m3 （2）调节池的总高度：H=4.0+0.7=4.7m，取5m （3）调节池的面积：A=V/h=300/5=60m2 （4）调节池横截面积为：LB10m6m （5）调节池的尺寸为：LBH10m6m5m

（三）初沉池

1.设计水质

表3-2 初沉池进出水水质指标

2.设计说明

处理对象主要是悬浮物质SS，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。由于水量很小，故本工艺中采用竖流式沉淀池。 3.设计参数

① 池直径D=4~7m，D与有效水深h2之比≤3；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的1.35倍。反射板表面与水平面的夹角为17°，板底距泥面至少0.3m；

② 中心管流速v0不大于30mm/s，中心管底与反射板间缝隙高度0.25~0.50m，缝隙中水流速度v1≤30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5~1.0mm/s，沉淀时间t=1.0~2.0h；

③ 污泥斗的倾角采用55°~60°；

④ 排泥管下端距池底≤0.2m，管上端超出水面≥0.4m；

⑤ 浮渣挡板距集水槽0.25~0.5m，板上端超出水面0.1~0.15m，淹没深度0.3~0.4m。 4.设计计算

中心管流速v0=0.02m/s，缝隙中水流速度v1=30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5mm/s，缓冲层高度采用h4=0.3m，水面超高采用h1=0.3m，沉淀时间1.5h，则：

（1）中心管面积为：f1

Q6.250.09m2 v036000.024f1



40.09

0.33m，取0.35m 3.14

（2）中心管直径为：d0



（3）沉淀区有效断面积为：f2

Q6.253.5m2 v36000.0005

（4）沉淀区有效水深为：h23600vt36000.00051.52.7m （5）沉淀区总面积为：Af1f20.093.53.59m2，取4m2 （6）沉淀池直径为：D

4A



44

2.3m，取2.5m 3.14



（7）中心管喇叭口到反射板之间的距离为：喇叭口直径d11.35d0，v1=0.03m/s，则

h3

Q6.25

0.04m d1v136003.141.350.350.03

（8）污泥斗高度为：取 α=60°，截头直径d2=0.5m，则h5（9）沉淀池总高度为：

2.50.5

tan601.73m 2

Hh1h2h3h4h50.32.70.040.31.735.07m，取5m

（10）污泥量：

V0

QC0C11001501.80.72T20.108m3 100P0100010097式中，

C0——进水悬浮物浓度，kg/m3； C1——出水悬浮物浓度，kg/m3；

P0——污泥含水率，初沉池污泥含水率为95%~97%，本设计采用97%；

——污泥容重，取1000kg/m3；

T——两次排泥的时间间隔，初沉池按2d考虑。 （11）污泥斗容积：

112

Vh5(D2d2Dd2)1.73(2.520.522.50.5)4.47m3>V0，

33

满足要求。

（四）吹脱塔

1.设计水质

表3-3 吹脱塔进出水水质指标

2.设计说明

垃圾渗滤液中含有高浓度的氨氮，对微生物具有一定的毒性，同时也会影响微生物正常的生理代谢，抑制微生物对有机物的进一步降解，因此，渗滤液中的有机物在进行生物处理前，必须对氨氮进行预处理。

吹脱塔通常有两种：横流塔和逆流塔。本工艺中采用逆流塔。 3.设计参数

① 填料塔高度一般为5~10m； ② 水力负荷为60~150m3/（m3·d）；

③ 汽液比为2000~5500m3/m3；

④ PH在10.5~11.5范围内，设计温度为25°C，HRT取1h。 4.设计计算

（1）填料塔截面积为：A

Q1501.5m2 q100

4A



41.5

1.4m，取1.5m 3.14

（2）填料塔直径为：D



（3）空气量为：气液比取4000m3/m3，则

Q空=4000³150=6³105m3/d=104m3/min

（4）空气流速为：v

Q空10000

111.1m/s A601.5

（5）填料高度为：Hh1.244.8m

式中，为安全系数，此处取1.2。取填料塔高度为5m。

（五）pH调节池A、B

1.设计说明

用于收集废水，并对其进入吹脱塔前后的pH进行调节，通过加药使入塔前废水的pH=11，出塔后pH=6~9。本设计中将调节池A与吹脱塔合建，建于其正下方，以直接收集吹脱后的废水。 2.设计参数：①停留时间取0.5h

②水深不宜过浅，一般可为3.5~4.5m。 3.设计计算 设一座中间池。

有效容积：VQt6.250.53.125m3 设有效水深h1=1.0m，则表面积：F

V3.1253.125m2 h21.0

设超高为h2=0.3m，则池深为：H= h1+ h2=1.3m，取1.5m

中间池横截面积为：LB3.5m1m

中间池的尺寸为：LBH3.5m1.0m1.5m

（六）UASB反应池

1.设计水质

表3-4 UASB反应池进出水水质指标

2．UASB反应器有效容积及尺寸的确定

2.1设计说明

UASB是一种集厌氧反应与沉淀为一体的高效升流式反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。这种反应器结构简单，不用填料，勿需设沉淀池和污泥回流装置，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在悬浮物堵塞等问题。处理各种有机废水时，在反应器内培养颗粒污泥形成污泥床，废水由底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧菌接触，废水中的有机物大部分被厌氧菌分解成沼气，沼气与水和污泥在三相分离器中进行分离，沼气通过气室、水封、阻火罐等收集至锅炉。处理后的水由反应器顶部流出，进入好氧生化池进行进一步的处理。厌氧反应可处理高浓度废水，具有动力消耗小、容积负荷大、废水在反应器内的水力停留时间较短、可产生一定的生物能、运行管理方便等特点。

2.2设计参数

经过对同类工业废水用UASB反应器处理运行结果的调查，已知常温条件下（20～25℃）条件下UASB反应器的进水容积负荷率Nv可达(5～15) kgCOD/（m3·d）, 取Nv=10kgCOD/（m3·d）。

2.3设计计算

池体采用矩形结构。

（1）反应器的有效容积：VRQSO15037.5562.5m3 NV10

（2）采用三个反应器，反应器的容积：VVR/3187.5m3

（3）采用反应器有效高为4m,则每个反应器的面积: A1187.5/446.88m2

（4）单从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1以下较为合适， 单池截面积：LB10m5m，单池实际横截面积A2=50m2

（5）UASB的尺寸为：LBH10m5m4m

3. UASB反应器构造的确定

UASB反应器采用矩形，三相分离器由上下两层重叠的三角形集气罩组成,采用穿孔管进水布水,采用明渠出水槽出水。UASB反应器的构造断面如图3.1。 配水管

图3.1 UASB反应器构造断面示意图

4.三相分离器设计

4.1设计说明

UASB的重要构造是反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。每池设置三相分离器个数n=5。

4.2设计参数

三相分离器对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求：

① 沉淀区的表面水力负荷q

② 三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m；

③ 沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区内；沉淀区斜面（或斗）的高度约为0.5～1.0m；

④ 进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；

⑤ 总沉淀水深应≥1.5m；

⑥ 水力停留时间介于1.5～2.0h；

⑦ 离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；

⑧ 设计流量：Q1=6.25/3=2.083m3/h=5.79³10-4m3/s。

4.3设计计算

4.3.1沉淀区的设计

三相分离器沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积：A2=50m2， 则沉淀区的表面负荷率为: qQ1/A22.083/500.042m/h1.0m/h， 符合设计要求。

4.3.2回流缝设计

FCG V2图3.2 单元三相分离器计算草图

根据图3.2，设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°，取保护高度h1=0.5m，下三角形高h3=0.8m，上三角形顶水深h2取值范围取h2=0.8m，反应器宽度即三相分离器长度B=5m，则有：

（1）下三角集气罩底水平高度：b1h3/tan550.8/1.4280.56m；单元三相分离器宽b=L/5=10/5=2m；

（2）下集气罩之间的宽：b2b2b1220.560.88m；

（3）下三角形集气罩回流逢总面积:S1nb2B50.88522m2；

（4）下三角形集气罩之间缝隙b2中的水流（不考虑气的影响）上升流速v1：

v1Q12.0830.095m/h2m/h ，符合要求。 S122

（5）设b3=CD=0.45m，上三角形集气罩回流缝宽度：CE=b3sin55o=0.37m>0.2m，

（6）上三角形集气罩回流逢总面积: S22nCEB250.37518.4m2，

Q12.0840.11m/h2m/h，S218.4v2（7）上三角形集气罩回流缝的水流上升流速：

符合要求。

（8）上三角下端C至下三角形竖直距离：BC = CDtan55°=0.64m，

取AB=0.11m,上三角形集气罩的位置即可确定：

h4ABcos55b2/2tan550.110.57360.88/21.4280.72m 

AF= b1/sin35°=0.56/0.57=0.98m，BD=CD/cos55°=0.45/0.57=0.79m

AD=AB+BD=0.11+0.79=0.90m

DF=AF-AD=0.98-0.90=0.08m

h5=DFsin55°=0.08³0.82=0.07m

则上下三角形集气罩在反应器内的位置已经确定，如图3.2所示：

（9）三相分离器总高：

hh1h2h3h4h50.50.80.80.720.072.75m。

4.3.3汽液分离设计

由图3.2可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠，重叠的水平距离（AB的水平投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小，所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。

由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动，并设流速为va，同时假定A点的气泡以速度vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合成速度的方向运动，根据速度合成的平行四边形法则，则有：

vbAGBC vaABAB

要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是：

vbAGBC vaABAB

在消化温度为25℃，沼气密度g=1.12g/L；水的密度1=997.0449kg/m3； 水的运动粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s；取气泡直径d=0.01cm

根据斯托克斯（Stokes）公式可得气体上升速度vb为

g(1g)d2

vb18

vb—气泡上升速度（cm/s）；

g—重力加速度（cm/s2）；

β—碰撞系数，取0.95；

μ—废水的动力粘度系数，g/(cm.s) ，v1；

20.959.8(997.04491.12)（0.01102）vb0.58cm/s20.88m/h 180.0089104997.0449

水流速度vav20.11mh， 校核：

vb20.88vBCBC0.64189.82，5.82，b，

vaABAB0.11va0.11

故设计满足要求。 5.UASB进水配水系统设计 5.1设计说明

其主要功能是：

①将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面，并均匀上升； ②起到水力搅拌的作用。 设计原则：

①进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；

②应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌； ③易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。 5.2 设计参数

池体设计流量Q1=6.25/3=2.083m3/h=5.79³10-4m3/s，采用穿孔管布水。 5.3 设计计算

采用穿孔管配水，每个反应器设一根DN150mm的进水总管，沿池宽设3根DN100mm长6m的支管。每两根支管之间的中心矩为0.975m，配水孔径采用φ15mm，穿孔管中心距反应器底为0.3m。

4Q145.79104

设孔口流速为2m/s，每个反应器孔个数：n21.6，2

dv3.140.0152

每个反应器共2个出水孔，每个孔的实际流速为v6.UASB出水系统设计 6.1设计说明

Q孔Q/2

121.64m/s。 Ad/4

出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。 6.2设计计算

6.2.1出水槽设计

对于每个反应池有5个单元三相分离器，出水槽共有5条，槽宽0.3m。 出水槽深度为0.3m，出水槽坡度i为0.01；出水槽尺寸4m×0.3 m×0.3 m。 6.2.2溢流堰设计

设计90°三角堰，堰高h=50mm，堰口宽100mm，堰口水面宽b=50mm。每个UASB反应器处理水量Q1=0.579L/s,查知溢流负荷为1~2 L/（m·s），设计溢流负荷f = 1.0 L/（m·s），则

（1）堰上水面总长为：L

Q10.579

0.58m f1.0

（2）三角堰数量：n

L0.5811.6，取12个 3b5010

（3）堰上水头校核：每个堰出流率q7.排泥系统设计

7.1 UASB反应器中污泥总量计算

Q10.0005794.83104m3/s n12

一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为15gVSS/L,则三座UASB反应器中污泥总量：

G总VRGss7501511250kgSS/d

7.2 产泥量计算

厌氧生物处理污泥产率取0.15kgMLSS/kgCOD，则 UASB反应器总产泥量:

G1rQC0E0.1515037.50.85717.185kgMLSS/d 式中：

G1—— UASB反应器产泥量，kgMLSS/d ；

r —— 厌氧生物处理污泥产率，kgMLSS/kgCOD； Co—— 进水COD浓度,kg/m3； E—— 去除率，本设计中取80%。

污泥含水率P0为98%，当含水率＞95%，取s1000kg/m3，则

污泥产量 W1

G1717.185

35.86m3/d 。

s1P01000198%7.3 排泥系统设计

在UASB三相分离器底部设置一个排泥口，管径DN150mm，每天排泥一次。

(七) A/O反应池

1、设计说明

A/O法脱氮工艺，其主要特点是将反硝化反应器放置在系统前部，又称为前置反硝化生物脱氮系统。缺氧部分为反硝化反应器，好氧段实现BOD的去除，并充当硝化反应器。本工艺采用合建式缺氧-好氧活性污泥脱氮系统，即反硝化反应及硝化反应、BOD去除都在一座反映其内实施，但中间隔以挡板。 2、设计水质

3

、设计参数：

A/O池设计参数见表3-6。

注：括号内数值仅供参考。

4、设计参数确定：

① BOD污泥负荷：Ns=0.2kgBOD5/(kg MLSS²d) ② 污泥指数：SVI=120

106106

③ 回流污泥浓度：Xr=18300mg/L (式中1错误！未找

SVI120到引用源。)

④ 污泥回流比：R=100％

⑤ 曝气池内混合液污泥浓度：X误！未找到引用源。

10020

100%80%错误！未找到引用源。 1000.8

4.0 ⑦ 内回流倍数：R内

10.8

R1Xr83004150mg/L错1R11

⑥ TN去除率：

⑧ 剩余污泥含水率99.2%错误！未找到引用源。 5、A/O反应池主要计算 5.1容积计算

（1）有效容积：V

QS01502812.5

508.3m3，取510m3 XNs41500.2

（2）设水面超高0.5m，有效水深h=4.5m，则反应池高度H=5.0m，曝气池总有效面积为A

V510

102m2=

H5

（3）污水在A/O池水力停留时间为t

V510

3.4d81.6h Q150

取A:O=1:3，则缺氧段停留时间t1=20.4h ，V1127.5m3；好氧段停留时间

t2= 61.2h，V2382.5m3

（4）采用四廊道，池长L

A102

8.5m 4b43

5.2 剩余污泥量

污泥含水率为99.2%。 （1）生成的污泥量

W1SoSeQ0.552.81250.42150197.38kg/d

式中，为污泥产率系数，取0.55。

（2）内源呼吸产生的污泥量

W2= bVXv=0.05×510³4.15³0.75=79.37kg/d

式中：

b —— 污泥自身氧化率，一般为b=0.05 Xr —— 有机活性污泥浓度，XVfX，f

MLVSS

0.75

MLSS

（3）不可生物降解或惰性悬浮物（NVSS），该部分占TSS约50%，则

W3= LrQ³50%=（0.5-0.2）³150³50%=22.5kg/d

（4）总污泥量

W=W1－W2＋W3=197.38－79.37＋22.5=140.51kg/d

（5）剩余污泥量：

XwS0SeQbVXV197.3879.37118kg/d

（6）污泥龄：Ns

XVV0.754.15510

11.3d＞10，满足要求 W140.51

（7）剩余污泥体积：

Vs

Xw118

14.75m3/d

(1P)100010.992式中：Vs——日排泥量，m3/d

——污泥密度，取=1000kg/m3 P——污泥含水率，取P=99.2% 5.4 反应池进出水设计 （1）进水管

反应池进水管设计流量Q1150m3/d0.001736m3/s，取管道流速v=0.8m/s，则管道过水断面积为

AQ10.0017360.00218m2 v0.8

管径d4A

40.002180.053m错误！未找到引用源。 3.14

查手册，确定进水管管径DN50mm 流速校核：vQ4Q40.00173620.88m/s，满足要求。 2Ad3.140.05

150未0.0017m3/s错误！243600（2）回流污泥管 反应池回流污泥管设计流量QRRQ1

找到引用源。，取管道流速v=0.8m/s，则管道过水断面积为

AQR0.00170.0022m2错误！未找到引用源。 v0.8

40.00220.053m 3.14 进水管径d4A



污泥管最小管径为150m，故采用最小管径DN150mm。

（3）出水管

反应池出水管设计流量Q4=Q1=0.001736m3/s，取管道流速v=0.8m/s，则管

道过水断面积为

A

4AQ40.0017360.0022m2 v0.8 管径 d40.00220.052m 3.14

查手册，取进水管管径为DN50mm 流速校核：v

（4）出水堰

设计90°三角堰，堰高h=50mm，堰口宽100mm，堰口水面宽b=50mm。处理水量Q4=1.736L/s,查知溢流负荷为1~2 L/（m·s），设计溢流负荷f = 1.0 L/（m·s），则 Q44Q440.00173620.88m/s，满足要求。 2Ad3.140.05

堰周长为：LQ41.7361.74m f1.0

L1.734.7，取35个 3b5010三角堰数量：n

每个堰出流率q

5.5 曝气系统计算

（1）需氧量

①碳化需氧量

D1Q10.0017364.96105m3/s n35QS0Se1502.81250.421.42Xw1.42118221.2kg/d 0.680.68

②硝化需氧量

D24.6QNO04.61500.069848.16kg/d

③反硝化脱氮产氧量

D32.6NT2.650130kg/d

④总需氧量

DD1D2D3221.248.16130139.36kg/d5.81kg/h

⑤最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则

Dmax1.4D1.4139.36195.10kg/d8.13kg/h

⑥每去除1kgBOD5所需氧量为

D`D139.360.39kgO2/kgBOD5 Q(SoS)150(2.81250.42)

（2）标准需氧量

氧转移效率EA=10%，计算温度T=25℃。将实际需氧量D换算成标准状态下的需氧量SOR。 SOR

式中： DCS(20)(Csm(T)CL)1.024(T20)

 —— 气压调整系数，所在地区实际气压，假设工程所在地区实 1.013105

1.013105

1 际大气压为1.013³10Pa，故1.013105；5

CL —— 曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L；

CS —— 水温20℃时清水中溶解氧的饱和度，mg/L；

Csm(T) —— 设计水温T℃时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，mg/L； α —— 污水传氧速率与清水传氧速率之比，取0.8；

β —— 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取0.95。

查表得水中溶解氧饱和度：CS（20）=9.17 mg/L，CS（25）=8.38 mg/L

空气扩散气出口处绝对压为：

Pb = 1.013³105+9.8³103H = 1.013³105+9.8³103³4 = 1.405³105Pa

空气离开好氧反应池时氧的百分比： Ot21(1EA)21(110%)100%100%19.3% 7921(1EA)7921(110%)

好氧反应池中平均溶解氧饱和度： Csm(30)pbOt1.40510519.3Cs(30)()8.38()9.55mg/L 5542422.066102.06610

标准需氧量为： SORDCS(20)

(Csm(T)CL)1.024(T20)139.369.170.8(0.9519.552)1.024(2520)

200.61kgO2/d8.36kgO2/h

相应最大时标准需氧量：

SORmax = 1.4SOR = 1.4×200.61= 208.85kgO2/d = 11.7 kgO2/h 好氧反应池平均时供气量：Gs

5.6 最大时供气量

Gsmax = 1.4Gs = 390.1m3/h=9.24m3/min=0.154m3/s SOR8.36100278.7m3/h 0.3EA0.30.1

供风管环形布置，QsGsmax390.1m3/h0.154m3/s

设风速v=10m/s, 则d=4Q40.1540.14m v3.1410

查手册，取供风干管直径DN150mm

校核管道流速，v4Qs40.1548.7m/s满足要求。 22d3.140.15

（八）二淀池

1.设计说明

处理对象主要是悬浮物质SS，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。由于水量很小，故本工艺中采用竖流式沉淀池。

2.设计参数

① 池直径D=4~7m，D与有效水深h2之比≤3；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的1.35倍。反射板表面与水平面的夹角为17°，板底距泥面至少0.3m；

② 中心管流速v0不大于30mm/s，中心管底与反射板间缝隙高度0.25~0.50m，缝隙中水流速度v1≤30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5~1.0mm/s，沉淀时间t=1.0~2.0h；

③ 污泥斗的倾角采用55°~60°；

④ 排泥管下端距池底≤0.2m，管上端超出水面≥0.4m；

⑤ 浮渣挡板距集水槽0.25~0.5m，板上端超出水面0.1~0.15m，淹没深度0.3~0.4m。

3.设计计算

中心管流速v0=0.02m/s，缝隙中水流速度v1=30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5mm/s，缓冲层高度采用h4=0.3m，水面超高采用h1=0.3m，沉淀时间

1.5h，则：

（1）中心管面积为：f1Q6.250.09m2 v036000.02

（2）中心管直径为：d04f1

40.090.33m，取0.35m 3.14

（3）沉淀区有效断面积为：f2Q6.253.5m2 v36000.0005

（4）沉淀区有效水深为：h23600vt36000.00051.52.7m

（5）沉淀区总面积为：Af1f20.093.53.59m2，取4m2

（6）沉淀池直径为：D4A442.3m，取2.5m 3.14

（7）喇叭口直径d11.35d0，v1=0.03m/s，中心管喇叭口到反射板之间的距离为：

h3Q6.250.04m d1v136003.141.350.350.03

（8）污泥斗高度为：取 α=60°，截头直径d2=0.5m，则

h5Dd22.50.5tan601.73m 22

（9）沉淀池总高度为：

Hh1h2h3h4h50.32.70.040.31.735.07m，取5m

（10）污泥斗容积：

112Vh5(D2d2Dd2)1.73(2.520.522.50.5)4.47m3 33

（九）活性炭吸附装置

1.设计说明

常规二级处理工艺不能完全去除污水中的杂质，还存在许多未去除的杂质。活性炭吸附工艺是水和废水处理中能出去大部分有机物和某些无机物的最有效的工艺之一，因而被广泛地应用在污水回用深度处理工艺中，但不能做单独的处理手段。

2.设计水质

活性炭吸附塔进出水水质指标如表3-7。

表3-7 活性炭吸附塔进出水水质指标

3.设计参数

①接触时间为20~30min；

②固定床，炭层厚度一把为1.5~2.0m；

③空塔线速度为8~20m/h；反冲洗水线速度为28~32m/h； ④反冲洗时间为4~10min，冲洗时间间隔72~144h；

⑤炭层冲洗膨胀率30%~50%；流动床运行时炭层膨胀率10%； ⑥多层流动床每层炭高0.75~1.0m； ⑦水力输炭水量与炭量体积比为10:1；

⑧气动输炭炭气质量比为4:1（空气密度约为1.2kg/m3）。 4.设计计算

据动态吸附试验结果，采用间歇式移动床吸附塔（水量过小，拟采用一座），其主要设计参数为：

Q=150 t/d=6.25 m3/h；空塔流速v=8m/h；接触时间t=30min；通水倍数 n=6m3/kg；炭层填充密度0.43t/m3（通水倍数法）。 （1）吸附塔截面为：F（2）吸附塔直径为：D

Q6.25

0.78m2 v8

4F





40.78

1.0m 3.14

（3）塔内炭层高度为：hvt80.54m （4）塔内炭层容积为：VFh0.7843.1m3 （5）塔内所需活性炭质量为：gV0.433.11.34t （6）每日总需炭量为：G

Q15025t/d n6

25

二．污泥浓缩池的计算

1.设计说明

前面工艺中产生的污泥需要集中到污泥浓缩池进行浓缩，本设计采用间歇式重力浓缩池。运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥。为此，应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排出管。 2.设计计算

该工艺污泥的产生来自于以下三个部分： ①初沉池：Q1=0.108 m3/d，含水率97%； ②UASB反应池：Q2=35.86 m3/d，含水率98%； ③二沉池：Q3=14.75 m3/d，含水率99.2%； 因此，总污泥量：Q=50.61 m3/d， 平均含水率：P1=

C16.5kg/m3）

0.1089735.869814.7599.2

98.35%（即固体浓度

50.718

浓缩后污泥含水率P2为96% （1）浓缩池面积A

固体负荷（固体通量）M一般为30～60kg/(m2²d)，取M=50 kg/(m2²d)

A

QC50.71816.5

16.77m2 M50

式中： Q —— 污泥量，m3/d； C —— 污泥固体浓度，kg/m3； M —— 污泥固体通量，kg/(m2.d)。 （2）浓缩池直径D

设计采用1座间歇流重力浓缩池，则

D

4A



416.77

4.6m



（3）浓缩池深度H

浓缩池工作部分的有效水深为：h2 式中，T为浓缩时间，取15h。

26

QT50.71815

1.9m24A2416.77

超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，浓缩池依靠机械排泥，污泥斗下部直径D1=1.0m，则 泥斗高度h4

DD16.01.0

tan600tan6004.33m 22

因此，浓缩池深度H = h1 + h2 + h3+h4= 0.3+1.9+0.5+4.33=5m （4）浓缩后污泥体积V

V

Q(1P50.718(10.9835)1)20.92m3/d 1P210.96

三．构筑物计算结果及说明

构筑物计算结果及相关设备说明如下表：

设备及构筑物一览表

27

28

第四章 污水厂平面布置

一．平面布置原则

为了使平面更经济合理，污水厂平面布置应遵循下列原则： （1）处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。

（2）池形的选择应考虑占地多少及经济因素。圆形池造价较低，但进出水构造较复杂。方形池或矩形池池墙较厚，但可利用公共墙壁以及节约造价，且布置可紧凑，减少占地，一般小型处理厂采用圆形池较为经济。除了占地、构造和造价等因素以外，还应考虑水力条件、浮渣清除，以及设备维护等因素。

（3）每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水厂中，由于个别尺寸的限制，往往多池。当发生事故，一座池子停止运转时，其余的池子负荷增加 ，必须计算其对出水水质的影响，以确定每一座池子的尺寸。

(4)处理构筑物应尽可能地按六成顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。

（5）经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房布置在夏季主风向的上风向一方，在北方地区，并应考虑朝阳。

（6）在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带。

（7）总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。远景设施的安排应在设计中仔细考虑，除了满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外，还应为改进出水水质的设施预留场地。

（8）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m。

二．平面布置

根据平面布置图及厂址选择的要求，在设计布置厂区平面图时，顺着工艺流程依次布置，考虑部分池子合用公共墙壁，且厂区绿化考虑占总面积的30%，主干道宽度为4m。

29

第五章 污水厂管线与高程布置

一．污水构筑物高程水力计算

（一）各处理构筑物的水头损失

表5-1 处理构筑物水头损失估算值

（二）污水管渠水力损失计算

计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，结果见表5-2。

表5-2 污水管渠水力损失计算表

30

（三）提升泵选取

中间水池A与吹脱塔水位差=6.50+0.24=6.74m，吹脱塔体损失为0.3m，中间水池A至吹脱塔的管道沿程损失和局部损失之和为0.146m，泵的损失取1.5m，加上0.1m自由水头，由此，

提升泵所需扬程H=6.74+0.3+0.146+1.5+0.1=8.786m。由于流量很小，不另设泵房，所选泵放置在地面上，选取KWPK40-250型无堵塞泵，一用一备。

表5-3 KWPK40-250型无堵塞泵工作参数 （四）高程确定

以地面标高为±0.00m，然后根据各处理构筑物之间的水头损失推求其它构筑物的设计水面标高，调节池设计成地下式，吹脱塔前后用泵提升，从中间水池到UASB也经泵提升。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。

表5-4 各处理构筑物的水面标高及池底标高

31

二．污泥构筑物高程水力计算

由于泥量很小，直接选取最小管径DN150mm。

表5-5 处理构筑物水头损失估算值

计算过程中用到的公式如下：

HiiL

式中，Hi——沿程水头损失，m；L——计算管段的长度，m； i——单位管长水头损失，m/m；

Lv

Hf2.491.0

DCH 

式中，L——计算管段的长度，m；D——输泥管径，m；V——污泥流速，m/s；

CH——哈森-威廉姆斯系数。

表5-6 污泥管渠水头损失计算表

当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算。从初沉池——浓缩池推得，浓缩池水位2.20-1.50=0.70m。由此确

32

定浓缩池池底标高为-4.00m。选取G25-2型单螺杆泵抽泥至压滤机脱水。

33

第一章 前言

一、概述

随着经济的发展，人们生活消费水平的提高，城市的生活垃圾产生量日渐增加，若不处理对其进行无害化处理，将会给人类赖以生存的生态环境带来重大的灾难。目前，国内固体废物的处理方法主要有：卫生填埋、堆肥、焚烧。其中，卫生填埋法成本低、技术相对简单、处理迅速，应用最为广泛。但填埋的垃圾中会产生成分复杂，毒性强烈，有机物含量较多的渗滤液，其对环境的危害远远超过一般的污水，所以对垃圾渗滤液的处理是卫生填埋技术的关键。

二、垃圾渗滤液的产生及特点

1、垃圾渗滤液的产生

垃圾渗滤液主要来源于：①垃圾本身所含水分及有害物质；②垃圾所发酵过程中产生的水分及有害物质；③地表水、地下水浸泡垃圾而产生的废水，浸泡过程中大量的重金属等有毒有害物质溶解到水体中；④回灌水。

2、垃圾渗滤液的特点

①水质水量变化大；②氨氮浓度高；③盐分大④含有大量的腐殖酸类物质；⑤含有大量的悬浮物；⑥含有大量的致病菌 。

三、垃圾渗滤液处理方式和技术

1、处理方式

目前，垃圾渗滤液的处理方式有合并处理和土地处理。

合并处理就是将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。土地处理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前，应用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。

另外，合并处理和土地处理虽然比较经济、简单，但是很多城市受于客观因素的限制，也有垃圾填埋场建立独立的垃圾渗滤液处理系统。

2、处理技术

垃圾渗滤液的处理技术目前主要有生物处理和物化处理两种。生物处理法包括好氧处理、厌氧处理和无氧/好氧混合处理。常用的物化处理方法有混凝沉淀法、吸附法和氧化还原法等。

四、垃圾渗滤液处理技术展望

目前，国内垃圾渗滤液处理比较复杂，处理的费用也比较高。因此，投资少，运行费用低是处理新技术的显著特点。

从处理技术上来讲，还是比较偏向于与城市生活污水合并处理的方向。很多实践表明，合并处理比较经济，效果也较好。但是，随着垃圾量的增加，垃圾渗滤液的量也在不断增长，有资料表明，当渗滤液量占总体积的2%时，城市污水厂的处理效果不受影响，但当渗滤液量增加至4%-5%时，污水厂的正常运行将会受到妨碍。因此，对于合并处理垃圾渗滤液的方法，除了要对其处理技术进行研究，也要考虑如何减少渗滤液的产生量。

第二章 方案比选

一、前言

目前常根据BOD5/CODcr比值来判断废水的可生化性，即：当BOD5 /CODcr＞0.45可生化性很好，0.3

表2-1 进水出水的水质

此渗滤液废水的BOD5/CODcr为0.5，可生化性良好，因此处理此渗滤液废水可采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。现就目前应用范围较广的两种工艺做方案比较。

二．工艺选择

（一）酸化+SBR工艺

该工艺以SBR为主体，工艺流程见下图，水解酸化池内设填料（球形填料），水力停留时间为4h左右，COD去除率30%~40%，pH值4.8~5.2。SBR反应池反应时间约为6h左右，污泥浓度4000mg/L左右，出水水质达到GB8978-96一级排放标准，COD总去除率>92%,BOD总去除率>98%。

SBR处理工艺的特点是集生物降解和终沉排水等功能于一体，与传统的连续式活性污泥法（CFS）相比，可省去沉淀池和污泥回流设施，具有运行稳定，净化效率高，耐冲击负荷，避免污泥膨胀，便于操作管理等特点。

图2.1 工艺流程图一

（二）UASB+A/O工艺

此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池。整个工艺对出水COD、BOD5和氨氮的去除率分别为90%～93.3%，97.3%～98.7%，和90%～93.8%。其工艺流程见下图：

进水

图2.2 工艺流程图二

（三）方案确定

由于UASB+A/O工艺处理效果好、操作简单、稳定性高，以及能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点，并考虑占地面积、投资经济等因素，最终确定选用此工艺。

第三章 水处理设计计算

一．污水处理构筑物的计算

（一）格栅

1.设计说明

格栅的作用：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于截流较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护做用。另外,可以减轻后续构筑物的处理负荷。

由于设计水量Q=150 t/d=6.25 m3/h=0.001736 m3/s过小，过栅流速和栅前水深无法满足设计要求，无法直接进行计算，为了设计需要和设备选型的需要，选取最小的格栅，主要参数如下所示。

2.设计参数：①采用人工清渣，格栅倾角为60°；

②选用矩形中格栅，格栅间隙b=10mm，栅条宽度S=10mm； ③格栅总宽度B取800mm；

④栅前渠道超高h2取0.3m。

（二）调节池

1.设计水质

表3-1 调节池进出水水质指标

2.设计说明

工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，用调节池进行均衡调节，缓冲瞬时排放的高浓度废水，保证系统的稳定运行。

调节池的结构形式主要有钢筋混凝土结构和自然开挖加HDPE土工膜防渗结构，这种结构形式主要考虑调节池的容积、场地的地形地貌、场地地址条件、

第三章 水处理设计计算

一．污水处理构筑物的计算

（一）格栅

1.设计说明

格栅的作用：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于截流较大的悬浮物或漂浮物,主要对水泵起保护做用。另外,可以减轻后续构筑物的处理负荷。

由于设计水量Q=150 t/d=6.25 m3/h=0.001736 m3/s过小，过栅流速和栅前水深无法满足设计要求，无法直接进行计算，为了设计需要和设备选型的需要，选取最小的格栅，主要参数如下所示。

2.设计参数：①采用人工清渣，格栅倾角为60°；

②选用矩形中格栅，格栅间隙b=10mm，栅条宽度S=10mm； ③格栅总宽度B取800mm；

④栅前渠道超高h2取0.3m。

（二）调节池

1.设计水质

表3-1 调节池进出水水质指标

2.设计说明

工业废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，用调节池进行均衡调节，缓冲瞬时排放的高浓度废水，保证系统的稳定运行。

调节池的结构形式主要有钢筋混凝土结构和自然开挖加HDPE土工膜防渗结构，这种结构形式主要考虑调节池的容积、场地的地形地貌、场地地址条件、

资金等几个方面。本次设计中的渗滤液调节池采用HDPE土工膜防渗结构且采用浮盖密封的形式。 3.设计参数

① 水力停留时间HRT取2d； ② 调节池的有效水深h=4.0m； ③ 水面超高取0.7m;

④ 设计水量Q=150 t/d=6.25 m3/h=0.001736 m3/s 4.设计计算

（1）调节池的有效容积：V=Q×T=6.25×48=300m3 （2）调节池的总高度：H=4.0+0.7=4.7m，取5m （3）调节池的面积：A=V/h=300/5=60m2 （4）调节池横截面积为：LB10m6m （5）调节池的尺寸为：LBH10m6m5m

（三）初沉池

1.设计水质

表3-2 初沉池进出水水质指标

2.设计说明

处理对象主要是悬浮物质SS，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。由于水量很小，故本工艺中采用竖流式沉淀池。 3.设计参数

① 池直径D=4~7m，D与有效水深h2之比≤3；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的1.35倍。反射板表面与水平面的夹角为17°，板底距泥面至少0.3m；

② 中心管流速v0不大于30mm/s，中心管底与反射板间缝隙高度0.25~0.50m，缝隙中水流速度v1≤30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5~1.0mm/s，沉淀时间t=1.0~2.0h；

③ 污泥斗的倾角采用55°~60°；

④ 排泥管下端距池底≤0.2m，管上端超出水面≥0.4m；

⑤ 浮渣挡板距集水槽0.25~0.5m，板上端超出水面0.1~0.15m，淹没深度0.3~0.4m。 4.设计计算

中心管流速v0=0.02m/s，缝隙中水流速度v1=30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5mm/s，缓冲层高度采用h4=0.3m，水面超高采用h1=0.3m，沉淀时间1.5h，则：

（1）中心管面积为：f1

Q6.250.09m2 v036000.024f1



40.09

0.33m，取0.35m 3.14

（2）中心管直径为：d0



（3）沉淀区有效断面积为：f2

Q6.253.5m2 v36000.0005

（4）沉淀区有效水深为：h23600vt36000.00051.52.7m （5）沉淀区总面积为：Af1f20.093.53.59m2，取4m2 （6）沉淀池直径为：D

4A



44

2.3m，取2.5m 3.14



（7）中心管喇叭口到反射板之间的距离为：喇叭口直径d11.35d0，v1=0.03m/s，则

h3

Q6.25

0.04m d1v136003.141.350.350.03

（8）污泥斗高度为：取 α=60°，截头直径d2=0.5m，则h5（9）沉淀池总高度为：

2.50.5

tan601.73m 2

Hh1h2h3h4h50.32.70.040.31.735.07m，取5m

（10）污泥量：

V0

QC0C11001501.80.72T20.108m3 100P0100010097式中，

C0——进水悬浮物浓度，kg/m3； C1——出水悬浮物浓度，kg/m3；

P0——污泥含水率，初沉池污泥含水率为95%~97%，本设计采用97%；

——污泥容重，取1000kg/m3；

T——两次排泥的时间间隔，初沉池按2d考虑。 （11）污泥斗容积：

112

Vh5(D2d2Dd2)1.73(2.520.522.50.5)4.47m3>V0，

33

满足要求。

（四）吹脱塔

1.设计水质

表3-3 吹脱塔进出水水质指标

2.设计说明

垃圾渗滤液中含有高浓度的氨氮，对微生物具有一定的毒性，同时也会影响微生物正常的生理代谢，抑制微生物对有机物的进一步降解，因此，渗滤液中的有机物在进行生物处理前，必须对氨氮进行预处理。

吹脱塔通常有两种：横流塔和逆流塔。本工艺中采用逆流塔。 3.设计参数

① 填料塔高度一般为5~10m； ② 水力负荷为60~150m3/（m3·d）；

③ 汽液比为2000~5500m3/m3；

④ PH在10.5~11.5范围内，设计温度为25°C，HRT取1h。 4.设计计算

（1）填料塔截面积为：A

Q1501.5m2 q100

4A



41.5

1.4m，取1.5m 3.14

（2）填料塔直径为：D



（3）空气量为：气液比取4000m3/m3，则

Q空=4000³150=6³105m3/d=104m3/min

（4）空气流速为：v

Q空10000

111.1m/s A601.5

（5）填料高度为：Hh1.244.8m

式中，为安全系数，此处取1.2。取填料塔高度为5m。

（五）pH调节池A、B

1.设计说明

用于收集废水，并对其进入吹脱塔前后的pH进行调节，通过加药使入塔前废水的pH=11，出塔后pH=6~9。本设计中将调节池A与吹脱塔合建，建于其正下方，以直接收集吹脱后的废水。 2.设计参数：①停留时间取0.5h

②水深不宜过浅，一般可为3.5~4.5m。 3.设计计算 设一座中间池。

有效容积：VQt6.250.53.125m3 设有效水深h1=1.0m，则表面积：F

V3.1253.125m2 h21.0

设超高为h2=0.3m，则池深为：H= h1+ h2=1.3m，取1.5m

中间池横截面积为：LB3.5m1m

中间池的尺寸为：LBH3.5m1.0m1.5m

（六）UASB反应池

1.设计水质

表3-4 UASB反应池进出水水质指标

2．UASB反应器有效容积及尺寸的确定

2.1设计说明

UASB是一种集厌氧反应与沉淀为一体的高效升流式反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。这种反应器结构简单，不用填料，勿需设沉淀池和污泥回流装置，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在悬浮物堵塞等问题。处理各种有机废水时，在反应器内培养颗粒污泥形成污泥床，废水由底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧菌接触，废水中的有机物大部分被厌氧菌分解成沼气，沼气与水和污泥在三相分离器中进行分离，沼气通过气室、水封、阻火罐等收集至锅炉。处理后的水由反应器顶部流出，进入好氧生化池进行进一步的处理。厌氧反应可处理高浓度废水，具有动力消耗小、容积负荷大、废水在反应器内的水力停留时间较短、可产生一定的生物能、运行管理方便等特点。

2.2设计参数

经过对同类工业废水用UASB反应器处理运行结果的调查，已知常温条件下（20～25℃）条件下UASB反应器的进水容积负荷率Nv可达(5～15) kgCOD/（m3·d）, 取Nv=10kgCOD/（m3·d）。

2.3设计计算

池体采用矩形结构。

（1）反应器的有效容积：VRQSO15037.5562.5m3 NV10

（2）采用三个反应器，反应器的容积：VVR/3187.5m3

（3）采用反应器有效高为4m,则每个反应器的面积: A1187.5/446.88m2

（4）单从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1以下较为合适， 单池截面积：LB10m5m，单池实际横截面积A2=50m2

（5）UASB的尺寸为：LBH10m5m4m

3. UASB反应器构造的确定

UASB反应器采用矩形，三相分离器由上下两层重叠的三角形集气罩组成,采用穿孔管进水布水,采用明渠出水槽出水。UASB反应器的构造断面如图3.1。 配水管

图3.1 UASB反应器构造断面示意图

4.三相分离器设计

4.1设计说明

UASB的重要构造是反应器内三相分离器的构造，三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。每池设置三相分离器个数n=5。

4.2设计参数

三相分离器对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用，根据已有的研究和工程经验，三相分离器应满足以下几点要求：

① 沉淀区的表面水力负荷q

② 三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5～1.0m；

③ 沉淀区四壁倾斜角度应在45º～60º之间，使污泥不积聚，尽快落入反应区内；沉淀区斜面（或斗）的高度约为0.5～1.0m；

④ 进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；

⑤ 总沉淀水深应≥1.5m；

⑥ 水力停留时间介于1.5～2.0h；

⑦ 离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上；

⑧ 设计流量：Q1=6.25/3=2.083m3/h=5.79³10-4m3/s。

4.3设计计算

4.3.1沉淀区的设计

三相分离器沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积：A2=50m2， 则沉淀区的表面负荷率为: qQ1/A22.083/500.042m/h1.0m/h， 符合设计要求。

4.3.2回流缝设计

FCG V2图3.2 单元三相分离器计算草图

根据图3.2，设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55°，取保护高度h1=0.5m，下三角形高h3=0.8m，上三角形顶水深h2取值范围取h2=0.8m，反应器宽度即三相分离器长度B=5m，则有：

（1）下三角集气罩底水平高度：b1h3/tan550.8/1.4280.56m；单元三相分离器宽b=L/5=10/5=2m；

（2）下集气罩之间的宽：b2b2b1220.560.88m；

（3）下三角形集气罩回流逢总面积:S1nb2B50.88522m2；

（4）下三角形集气罩之间缝隙b2中的水流（不考虑气的影响）上升流速v1：

v1Q12.0830.095m/h2m/h ，符合要求。 S122

（5）设b3=CD=0.45m，上三角形集气罩回流缝宽度：CE=b3sin55o=0.37m>0.2m，

（6）上三角形集气罩回流逢总面积: S22nCEB250.37518.4m2，

Q12.0840.11m/h2m/h，S218.4v2（7）上三角形集气罩回流缝的水流上升流速：

符合要求。

（8）上三角下端C至下三角形竖直距离：BC = CDtan55°=0.64m，

取AB=0.11m,上三角形集气罩的位置即可确定：

h4ABcos55b2/2tan550.110.57360.88/21.4280.72m 

AF= b1/sin35°=0.56/0.57=0.98m，BD=CD/cos55°=0.45/0.57=0.79m

AD=AB+BD=0.11+0.79=0.90m

DF=AF-AD=0.98-0.90=0.08m

h5=DFsin55°=0.08³0.82=0.07m

则上下三角形集气罩在反应器内的位置已经确定，如图3.2所示：

（9）三相分离器总高：

hh1h2h3h4h50.50.80.80.720.072.75m。

4.3.3汽液分离设计

由图3.2可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠，重叠的水平距离（AB的水平投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小，所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。

由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动，并设流速为va，同时假定A点的气泡以速度vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合成速度的方向运动，根据速度合成的平行四边形法则，则有：

vbAGBC vaABAB

要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是：

vbAGBC vaABAB

在消化温度为25℃，沼气密度g=1.12g/L；水的密度1=997.0449kg/m3； 水的运动粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s；取气泡直径d=0.01cm

根据斯托克斯（Stokes）公式可得气体上升速度vb为

g(1g)d2

vb18

vb—气泡上升速度（cm/s）；

g—重力加速度（cm/s2）；

β—碰撞系数，取0.95；

μ—废水的动力粘度系数，g/(cm.s) ，v1；

20.959.8(997.04491.12)（0.01102）vb0.58cm/s20.88m/h 180.0089104997.0449

水流速度vav20.11mh， 校核：

vb20.88vBCBC0.64189.82，5.82，b，

vaABAB0.11va0.11

故设计满足要求。 5.UASB进水配水系统设计 5.1设计说明

其主要功能是：

①将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面，并均匀上升； ②起到水力搅拌的作用。 设计原则：

①进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均；

②应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌； ③易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。 5.2 设计参数

池体设计流量Q1=6.25/3=2.083m3/h=5.79³10-4m3/s，采用穿孔管布水。 5.3 设计计算

采用穿孔管配水，每个反应器设一根DN150mm的进水总管，沿池宽设3根DN100mm长6m的支管。每两根支管之间的中心矩为0.975m，配水孔径采用φ15mm，穿孔管中心距反应器底为0.3m。

4Q145.79104

设孔口流速为2m/s，每个反应器孔个数：n21.6，2

dv3.140.0152

每个反应器共2个出水孔，每个孔的实际流速为v6.UASB出水系统设计 6.1设计说明

Q孔Q/2

121.64m/s。 Ad/4

出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。 6.2设计计算

6.2.1出水槽设计

对于每个反应池有5个单元三相分离器，出水槽共有5条，槽宽0.3m。 出水槽深度为0.3m，出水槽坡度i为0.01；出水槽尺寸4m×0.3 m×0.3 m。 6.2.2溢流堰设计

设计90°三角堰，堰高h=50mm，堰口宽100mm，堰口水面宽b=50mm。每个UASB反应器处理水量Q1=0.579L/s,查知溢流负荷为1~2 L/（m·s），设计溢流负荷f = 1.0 L/（m·s），则

（1）堰上水面总长为：L

Q10.579

0.58m f1.0

（2）三角堰数量：n

L0.5811.6，取12个 3b5010

（3）堰上水头校核：每个堰出流率q7.排泥系统设计

7.1 UASB反应器中污泥总量计算

Q10.0005794.83104m3/s n12

一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为15gVSS/L,则三座UASB反应器中污泥总量：

G总VRGss7501511250kgSS/d

7.2 产泥量计算

厌氧生物处理污泥产率取0.15kgMLSS/kgCOD，则 UASB反应器总产泥量:

G1rQC0E0.1515037.50.85717.185kgMLSS/d 式中：

G1—— UASB反应器产泥量，kgMLSS/d ；

r —— 厌氧生物处理污泥产率，kgMLSS/kgCOD； Co—— 进水COD浓度,kg/m3； E—— 去除率，本设计中取80%。

污泥含水率P0为98%，当含水率＞95%，取s1000kg/m3，则

污泥产量 W1

G1717.185

35.86m3/d 。

s1P01000198%7.3 排泥系统设计

在UASB三相分离器底部设置一个排泥口，管径DN150mm，每天排泥一次。

(七) A/O反应池

1、设计说明

A/O法脱氮工艺，其主要特点是将反硝化反应器放置在系统前部，又称为前置反硝化生物脱氮系统。缺氧部分为反硝化反应器，好氧段实现BOD的去除，并充当硝化反应器。本工艺采用合建式缺氧-好氧活性污泥脱氮系统，即反硝化反应及硝化反应、BOD去除都在一座反映其内实施，但中间隔以挡板。 2、设计水质

3

、设计参数：

A/O池设计参数见表3-6。

注：括号内数值仅供参考。

4、设计参数确定：

① BOD污泥负荷：Ns=0.2kgBOD5/(kg MLSS²d) ② 污泥指数：SVI=120

106106

③ 回流污泥浓度：Xr=18300mg/L (式中1错误！未找

SVI120到引用源。)

④ 污泥回流比：R=100％

⑤ 曝气池内混合液污泥浓度：X误！未找到引用源。

10020

100%80%错误！未找到引用源。 1000.8

4.0 ⑦ 内回流倍数：R内

10.8

R1Xr83004150mg/L错1R11

⑥ TN去除率：

⑧ 剩余污泥含水率99.2%错误！未找到引用源。 5、A/O反应池主要计算 5.1容积计算

（1）有效容积：V

QS01502812.5

508.3m3，取510m3 XNs41500.2

（2）设水面超高0.5m，有效水深h=4.5m，则反应池高度H=5.0m，曝气池总有效面积为A

V510

102m2=

H5

（3）污水在A/O池水力停留时间为t

V510

3.4d81.6h Q150

取A:O=1:3，则缺氧段停留时间t1=20.4h ，V1127.5m3；好氧段停留时间

t2= 61.2h，V2382.5m3

（4）采用四廊道，池长L

A102

8.5m 4b43

5.2 剩余污泥量

污泥含水率为99.2%。 （1）生成的污泥量

W1SoSeQ0.552.81250.42150197.38kg/d

式中，为污泥产率系数，取0.55。

（2）内源呼吸产生的污泥量

W2= bVXv=0.05×510³4.15³0.75=79.37kg/d

式中：

b —— 污泥自身氧化率，一般为b=0.05 Xr —— 有机活性污泥浓度，XVfX，f

MLVSS

0.75

MLSS

（3）不可生物降解或惰性悬浮物（NVSS），该部分占TSS约50%，则

W3= LrQ³50%=（0.5-0.2）³150³50%=22.5kg/d

（4）总污泥量

W=W1－W2＋W3=197.38－79.37＋22.5=140.51kg/d

（5）剩余污泥量：

XwS0SeQbVXV197.3879.37118kg/d

（6）污泥龄：Ns

XVV0.754.15510

11.3d＞10，满足要求 W140.51

（7）剩余污泥体积：

Vs

Xw118

14.75m3/d

(1P)100010.992式中：Vs——日排泥量，m3/d

——污泥密度，取=1000kg/m3 P——污泥含水率，取P=99.2% 5.4 反应池进出水设计 （1）进水管

反应池进水管设计流量Q1150m3/d0.001736m3/s，取管道流速v=0.8m/s，则管道过水断面积为

AQ10.0017360.00218m2 v0.8

管径d4A

40.002180.053m错误！未找到引用源。 3.14

查手册，确定进水管管径DN50mm 流速校核：vQ4Q40.00173620.88m/s，满足要求。 2Ad3.140.05

150未0.0017m3/s错误！243600（2）回流污泥管 反应池回流污泥管设计流量QRRQ1

找到引用源。，取管道流速v=0.8m/s，则管道过水断面积为

AQR0.00170.0022m2错误！未找到引用源。 v0.8

40.00220.053m 3.14 进水管径d4A



污泥管最小管径为150m，故采用最小管径DN150mm。

（3）出水管

反应池出水管设计流量Q4=Q1=0.001736m3/s，取管道流速v=0.8m/s，则管

道过水断面积为

A

4AQ40.0017360.0022m2 v0.8 管径 d40.00220.052m 3.14

查手册，取进水管管径为DN50mm 流速校核：v

（4）出水堰

设计90°三角堰，堰高h=50mm，堰口宽100mm，堰口水面宽b=50mm。处理水量Q4=1.736L/s,查知溢流负荷为1~2 L/（m·s），设计溢流负荷f = 1.0 L/（m·s），则 Q44Q440.00173620.88m/s，满足要求。 2Ad3.140.05

堰周长为：LQ41.7361.74m f1.0

L1.734.7，取35个 3b5010三角堰数量：n

每个堰出流率q

5.5 曝气系统计算

（1）需氧量

①碳化需氧量

D1Q10.0017364.96105m3/s n35QS0Se1502.81250.421.42Xw1.42118221.2kg/d 0.680.68

②硝化需氧量

D24.6QNO04.61500.069848.16kg/d

③反硝化脱氮产氧量

D32.6NT2.650130kg/d

④总需氧量

DD1D2D3221.248.16130139.36kg/d5.81kg/h

⑤最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则

Dmax1.4D1.4139.36195.10kg/d8.13kg/h

⑥每去除1kgBOD5所需氧量为

D`D139.360.39kgO2/kgBOD5 Q(SoS)150(2.81250.42)

（2）标准需氧量

氧转移效率EA=10%，计算温度T=25℃。将实际需氧量D换算成标准状态下的需氧量SOR。 SOR

式中： DCS(20)(Csm(T)CL)1.024(T20)

 —— 气压调整系数，所在地区实际气压，假设工程所在地区实 1.013105

1.013105

1 际大气压为1.013³10Pa，故1.013105；5

CL —— 曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L；

CS —— 水温20℃时清水中溶解氧的饱和度，mg/L；

Csm(T) —— 设计水温T℃时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，mg/L； α —— 污水传氧速率与清水传氧速率之比，取0.8；

β —— 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取0.95。

查表得水中溶解氧饱和度：CS（20）=9.17 mg/L，CS（25）=8.38 mg/L

空气扩散气出口处绝对压为：

Pb = 1.013³105+9.8³103H = 1.013³105+9.8³103³4 = 1.405³105Pa

空气离开好氧反应池时氧的百分比： Ot21(1EA)21(110%)100%100%19.3% 7921(1EA)7921(110%)

好氧反应池中平均溶解氧饱和度： Csm(30)pbOt1.40510519.3Cs(30)()8.38()9.55mg/L 5542422.066102.06610

标准需氧量为： SORDCS(20)

(Csm(T)CL)1.024(T20)139.369.170.8(0.9519.552)1.024(2520)

200.61kgO2/d8.36kgO2/h

相应最大时标准需氧量：

SORmax = 1.4SOR = 1.4×200.61= 208.85kgO2/d = 11.7 kgO2/h 好氧反应池平均时供气量：Gs

5.6 最大时供气量

Gsmax = 1.4Gs = 390.1m3/h=9.24m3/min=0.154m3/s SOR8.36100278.7m3/h 0.3EA0.30.1

供风管环形布置，QsGsmax390.1m3/h0.154m3/s

设风速v=10m/s, 则d=4Q40.1540.14m v3.1410

查手册，取供风干管直径DN150mm

校核管道流速，v4Qs40.1548.7m/s满足要求。 22d3.140.15

（八）二淀池

1.设计说明

处理对象主要是悬浮物质SS，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。由于水量很小，故本工艺中采用竖流式沉淀池。

2.设计参数

① 池直径D=4~7m，D与有效水深h2之比≤3；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的1.35倍。反射板表面与水平面的夹角为17°，板底距泥面至少0.3m；

② 中心管流速v0不大于30mm/s，中心管底与反射板间缝隙高度0.25~0.50m，缝隙中水流速度v1≤30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5~1.0mm/s，沉淀时间t=1.0~2.0h；

③ 污泥斗的倾角采用55°~60°；

④ 排泥管下端距池底≤0.2m，管上端超出水面≥0.4m；

⑤ 浮渣挡板距集水槽0.25~0.5m，板上端超出水面0.1~0.15m，淹没深度0.3~0.4m。

3.设计计算

中心管流速v0=0.02m/s，缝隙中水流速度v1=30mm/s，污水在沉淀区的上升流速v=0.5mm/s，缓冲层高度采用h4=0.3m，水面超高采用h1=0.3m，沉淀时间

1.5h，则：

（1）中心管面积为：f1Q6.250.09m2 v036000.02

（2）中心管直径为：d04f1

40.090.33m，取0.35m 3.14

（3）沉淀区有效断面积为：f2Q6.253.5m2 v36000.0005

（4）沉淀区有效水深为：h23600vt36000.00051.52.7m

（5）沉淀区总面积为：Af1f20.093.53.59m2，取4m2

（6）沉淀池直径为：D4A442.3m，取2.5m 3.14

（7）喇叭口直径d11.35d0，v1=0.03m/s，中心管喇叭口到反射板之间的距离为：

h3Q6.250.04m d1v136003.141.350.350.03

（8）污泥斗高度为：取 α=60°，截头直径d2=0.5m，则

h5Dd22.50.5tan601.73m 22

（9）沉淀池总高度为：

Hh1h2h3h4h50.32.70.040.31.735.07m，取5m

（10）污泥斗容积：

112Vh5(D2d2Dd2)1.73(2.520.522.50.5)4.47m3 33

（九）活性炭吸附装置

1.设计说明

常规二级处理工艺不能完全去除污水中的杂质，还存在许多未去除的杂质。活性炭吸附工艺是水和废水处理中能出去大部分有机物和某些无机物的最有效的工艺之一，因而被广泛地应用在污水回用深度处理工艺中，但不能做单独的处理手段。

2.设计水质

活性炭吸附塔进出水水质指标如表3-7。

表3-7 活性炭吸附塔进出水水质指标

3.设计参数

①接触时间为20~30min；

②固定床，炭层厚度一把为1.5~2.0m；

③空塔线速度为8~20m/h；反冲洗水线速度为28~32m/h； ④反冲洗时间为4~10min，冲洗时间间隔72~144h；

⑤炭层冲洗膨胀率30%~50%；流动床运行时炭层膨胀率10%； ⑥多层流动床每层炭高0.75~1.0m； ⑦水力输炭水量与炭量体积比为10:1；

⑧气动输炭炭气质量比为4:1（空气密度约为1.2kg/m3）。 4.设计计算

据动态吸附试验结果，采用间歇式移动床吸附塔（水量过小，拟采用一座），其主要设计参数为：

Q=150 t/d=6.25 m3/h；空塔流速v=8m/h；接触时间t=30min；通水倍数 n=6m3/kg；炭层填充密度0.43t/m3（通水倍数法）。 （1）吸附塔截面为：F（2）吸附塔直径为：D

Q6.25

0.78m2 v8

4F





40.78

1.0m 3.14

（3）塔内炭层高度为：hvt80.54m （4）塔内炭层容积为：VFh0.7843.1m3 （5）塔内所需活性炭质量为：gV0.433.11.34t （6）每日总需炭量为：G

Q15025t/d n6

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二．污泥浓缩池的计算

1.设计说明

前面工艺中产生的污泥需要集中到污泥浓缩池进行浓缩，本设计采用间歇式重力浓缩池。运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥。为此，应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排出管。 2.设计计算

该工艺污泥的产生来自于以下三个部分： ①初沉池：Q1=0.108 m3/d，含水率97%； ②UASB反应池：Q2=35.86 m3/d，含水率98%； ③二沉池：Q3=14.75 m3/d，含水率99.2%； 因此，总污泥量：Q=50.61 m3/d， 平均含水率：P1=

C16.5kg/m3）

0.1089735.869814.7599.2

98.35%（即固体浓度

50.718

浓缩后污泥含水率P2为96% （1）浓缩池面积A

固体负荷（固体通量）M一般为30～60kg/(m2²d)，取M=50 kg/(m2²d)

A

QC50.71816.5

16.77m2 M50

式中： Q —— 污泥量，m3/d； C —— 污泥固体浓度，kg/m3； M —— 污泥固体通量，kg/(m2.d)。 （2）浓缩池直径D

设计采用1座间歇流重力浓缩池，则

D

4A



416.77

4.6m



（3）浓缩池深度H

浓缩池工作部分的有效水深为：h2 式中，T为浓缩时间，取15h。

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QT50.71815

1.9m24A2416.77

超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，浓缩池依靠机械排泥，污泥斗下部直径D1=1.0m，则 泥斗高度h4

DD16.01.0

tan600tan6004.33m 22

因此，浓缩池深度H = h1 + h2 + h3+h4= 0.3+1.9+0.5+4.33=5m （4）浓缩后污泥体积V

V

Q(1P50.718(10.9835)1)20.92m3/d 1P210.96

三．构筑物计算结果及说明

构筑物计算结果及相关设备说明如下表：

设备及构筑物一览表

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28

第四章 污水厂平面布置

一．平面布置原则

为了使平面更经济合理，污水厂平面布置应遵循下列原则： （1）处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。

（2）池形的选择应考虑占地多少及经济因素。圆形池造价较低，但进出水构造较复杂。方形池或矩形池池墙较厚，但可利用公共墙壁以及节约造价，且布置可紧凑，减少占地，一般小型处理厂采用圆形池较为经济。除了占地、构造和造价等因素以外，还应考虑水力条件、浮渣清除，以及设备维护等因素。

（3）每一单元过程的最少池数为两座，但在大型污水厂中，由于个别尺寸的限制，往往多池。当发生事故，一座池子停止运转时，其余的池子负荷增加 ，必须计算其对出水水质的影响，以确定每一座池子的尺寸。

(4)处理构筑物应尽可能地按六成顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。

（5）经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房布置在夏季主风向的上风向一方，在北方地区，并应考虑朝阳。

（6）在布置总图时，应考虑安装充分的绿化地带。

（7）总图布置应考虑远近期结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。远景设施的安排应在设计中仔细考虑，除了满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外，还应为改进出水水质的设施预留场地。

（8）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5～10m。

二．平面布置

根据平面布置图及厂址选择的要求，在设计布置厂区平面图时，顺着工艺流程依次布置，考虑部分池子合用公共墙壁，且厂区绿化考虑占总面积的30%，主干道宽度为4m。

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第五章 污水厂管线与高程布置

一．污水构筑物高程水力计算

（一）各处理构筑物的水头损失

表5-1 处理构筑物水头损失估算值

（二）污水管渠水力损失计算

计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，结果见表5-2。

表5-2 污水管渠水力损失计算表

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（三）提升泵选取

中间水池A与吹脱塔水位差=6.50+0.24=6.74m，吹脱塔体损失为0.3m，中间水池A至吹脱塔的管道沿程损失和局部损失之和为0.146m，泵的损失取1.5m，加上0.1m自由水头，由此，

提升泵所需扬程H=6.74+0.3+0.146+1.5+0.1=8.786m。由于流量很小，不另设泵房，所选泵放置在地面上，选取KWPK40-250型无堵塞泵，一用一备。

表5-3 KWPK40-250型无堵塞泵工作参数 （四）高程确定

以地面标高为±0.00m，然后根据各处理构筑物之间的水头损失推求其它构筑物的设计水面标高，调节池设计成地下式，吹脱塔前后用泵提升，从中间水池到UASB也经泵提升。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。

表5-4 各处理构筑物的水面标高及池底标高

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二．污泥构筑物高程水力计算

由于泥量很小，直接选取最小管径DN150mm。

表5-5 处理构筑物水头损失估算值

计算过程中用到的公式如下：

HiiL

式中，Hi——沿程水头损失，m；L——计算管段的长度，m； i——单位管长水头损失，m/m；

Lv

Hf2.491.0

DCH 

式中，L——计算管段的长度，m；D——输泥管径，m；V——污泥流速，m/s；

CH——哈森-威廉姆斯系数。

表5-6 污泥管渠水头损失计算表

当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算。从初沉池——浓缩池推得，浓缩池水位2.20-1.50=0.70m。由此确

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定浓缩池池底标高为-4.00m。选取G25-2型单螺杆泵抽泥至压滤机脱水。

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