污水處理廠工藝設計手冊（第三版）

第1章 設計污水量計算 1
1.1 設計人口數(shù)的確定 1
1.1.1 等差數(shù)列推算法 1
1.1.2 等比數(shù)列推算法 1
1.1.3 冪函數(shù)推算法 2
1.1.4 羅基斯蒂曲線(S形曲線)推算法 2
1.2 污水設計流量的確定 6
1.2.1 污水流量調(diào)查及統(tǒng)計分析 6
1.2.2 污水設計流量的確定 9
1.2.3 日本《下水道設施計劃·設計指針與解說》推薦方法 25
1.2.4 某市A污水廠處理量預測(近期1995年,遠期2000年)過程與解析 31
1.2.5 某市B污水廠處理量預測(近期2005年,遠期2020年)過程與解析 38
第2章 污水水質(zhì)指標及設計污水水質(zhì)的確定 44
2.1 污水水質(zhì)指標 44
2.2 設計污染負荷量與設計原水水質(zhì)的確定 50
2.2.1 設計污染負荷量 51
2.2.2 設計原水水質(zhì)確定算例 56
2.3 污水水質(zhì)確定實例 58
2.3.1 某市A污水處理廠進水水質(zhì)預測與確定 58
2.3.2 某市B污水處理廠進水水質(zhì)預測與確定 59
2.4 污水的排放標準 83
2.5 污水處理程度的確定 86
2.5.1 根據(jù)允許排放的懸浮物濃度計算 86
2.5.2 根據(jù)允許排放的BOD5 濃度計算 86
2.5.3 污水處理程度計算實例 87
2.6 污水處理基本方法及處理廠處理效率 91
2.6.1 污水處理方法分類 91
2.6.2 污泥處理方法分類 92
2.6.3 污水處理流程組合原則 92
2.6.4 城市污水處理廠的處理效率 92
2.7 污水處理方式的確定 93
2.7.1 影響處理方式的因素 93
2.7.2 污水處理方式的選定 93
2.7.3 污水處理工藝比較實例 96
2.7.4 污泥處理方案技術經(jīng)濟比較實例 98
第3章 物理處理單元工藝設計計算 100
3.1 格柵 100
3.1.1 設計參數(shù)及其規(guī)定 100
3.1.2 格柵的計算公式 101
3.2 沉砂池 103
3.2.1 沉砂池設計計算一般規(guī)定 103
3.2.2 平流式沉砂池 103
3.2.3 豎流式沉砂池 108
3.2.4 曝氣沉砂池 109
3.2.5 旋流沉砂池 111
3.2.6 多爾沉砂池 113
3.2.7 鐘式沉砂池 114
3.3 沉淀池 115
3.3.1 一般規(guī)定 116
3.3.2 平流式沉淀池 118
3.3.3 平流式沉淀池穿孔排泥管的計算 123
3.3.4 豎流式沉淀池 129
3.3.5 輻流式沉淀池 132
3.3.6 斜流式沉淀池 138
3.3.7 二次沉淀池工藝設計計算 140
第4章 生物處理單元工藝設計計算 156
4.1 普通活性污泥法 156
4.1.1 工藝流程 156
4.1.2 運行方式、設計參數(shù)及規(guī)定 156
4.1.3 污泥齡(θc)、水溫與出水BOD濃度(Se)的相關關系式 156
4.1.4 計算公式 157
4.1.5 設計計算實例 157
4.2 階段曝氣活性污泥法 164
4.2.1 工藝流程 164
4.2.2 設計反應器模型及假設條件 164
4.2.3 階段法計算公式 165
4.3 生物吸附(吸附再生或接觸穩(wěn)定)法 169
4.3.1 工藝流程 169
4.3.2 設計參數(shù)及規(guī)定 169
4.3.3 計算公式 170
4.4 完全混合活性污泥法 171
4.4.1 工藝流程及特點 171
4.4.2 設計參數(shù)及規(guī)定 172
4.4.3 計算公式 172
4.5 缺氧(厭氧)/好氧活性污泥生物脫氮工藝(AN/O工藝) 174
4.5.1 絕氧、厭氧、缺氧及好氧定義 174
4.5.2 生物脫氮原理 174
4.5.3 AN/O工藝流程 175
4.5.4 結(jié)構(gòu)特點 175
4.5.5 設計參數(shù) 176
4.5.6 計算方法及公式 176
4.6 厭氧(絕氧)/好氧活性污泥生物除磷工藝(AP/O工藝)  184
4.6.1 污水中磷的存在形式及含量 184
4.6.2 AP/O工藝流程 184
4.6.3 生物除磷原理 184
4.6.4 結(jié)構(gòu)特點 185
4.6.5 設計參數(shù)及規(guī)定 185
4.6.6 計算方法與公式 185
4.7 生物法脫氮除磷工藝(A2/O工藝)  190
4.7.1 生物脫氮除磷原理 190
4.7.2 脫氮除磷基本工藝流程 190
4.7.3 生物脫氮除磷工藝的比較 193
4.7.4 工藝參數(shù)及規(guī)定 193
4.7.5 A2/O工藝設計參數(shù)及計算過程 194
4.7.6 設備與裝置 195
4.7.7 脫氮除磷技術應用實例 195
4.8 AB法工藝 205
4.8.1 AB法處理原理 205
4.8.2 AB法工藝流程 205
4.8.3 構(gòu)造特點 206
4.8.4 AB工藝設計參數(shù) 206
4.8.5 計算公式 206
4.8.6 設計實例簡介 209
4.9 SBR及其改良間歇式活性污泥法工藝 211
4.9.1 處理原理及工藝特征 211
4.9.2 工藝流程 212
4.9.3 構(gòu)造特點 212
4.9.4 設計概要及設計參數(shù) 213
4.9.5 設計計算方法、公式及實例 213
4.9.6 改良SBR工藝簡介與比較 234
4.9.7 生物選擇器 238
4.9.8 ICEAS出水水質(zhì)及設計實例簡介 240
4.9.9 CASS工藝設計 241
4.10 氧化溝(OD)工藝 246
4.10.1 工藝流程、工藝特征及類型 246
4.10.2 氧化溝設備和裝置 252
4.10.3 氧化溝設計要點 256
4.10.4 設計參數(shù)及規(guī)定 258
4.10.5 計算公式 259
4.10.6 單溝式氧化溝設計算例 260
4.10.7 DE型氧化溝設計算例 261
4.10.8 三溝式(T形)氧化溝的設計 263
4.10.9 卡魯塞爾(Carrousel)式氧化溝的設計與計算 267
4.10.10 奧貝爾(Orbal)氧化溝 279
4.10.11 OCO工藝 287
4.11 分點進水及分段進水工藝 293
4.11.1 分點進水倒置A2/O工藝 293
4.11.2 分段進水多級A/O脫氮除磷工藝 297
4.12 膜生物反應器 302
4.12.1 MBR工藝技術原理 302
4.12.2 MBR工藝類型及特點 302
4.12.3 設計參數(shù) 303
4.12.4 MBR工藝計算實例 304
4.13 移動床生物膜反應器 308
4.13.1 MBBR工藝技術原理 308
4.13.2 工藝特點 309
4.13.3 設計參數(shù) 310
4.13.4 MBBR工藝計算實例 310
第5章 污水深度處理單元工藝設計計算 312
5.1 高效沉淀池 313
5.1.1 構(gòu)造與工作原理 313
5.1.2 工藝設計參數(shù) 314
5.1.3 設計計算案例 315
5.1.4 加介質(zhì)高效沉淀池 316
5.2 氣水反沖洗濾池 318
5.2.1 工藝原理及特點 318
5.2.2 設計參數(shù)及要點 319
5.2.3 設計計算案例 321
5.3 反硝化深床濾池 327
5.3.1 構(gòu)造與工作原理 327
5.3.2 工藝設計參數(shù) 328
5.3.3 設計計算案例 330
5.4 微絮凝過濾 331
5.4.1 工藝原理 331
5.4.2 特點及適用范圍 332
5.4.3 設計要點 332
5.5 碳源投加 332
5.5.1 工藝原理 332
5.5.2 工藝設計參數(shù)及計算方法 333
5.5.3 設計計算案例 334
5.6 化學除磷工藝 335
5.6.1 化學除磷原理 335
5.6.2 化學藥劑投加量 336
5.6.3 設計計算案例 336
5.7 膜過濾工藝 337
5.7.1 超濾膜概述 337
5.7.2 超濾膜設計輸入條件 337
5.7.3 超濾膜系統(tǒng) 338
5.7.4 超濾膜相關術語及定義 338
5.7.5 超濾膜系統(tǒng)設計 339
5.8 高級氧化工藝 342
5.8.1 高級氧化工藝概述 342
5.8.2 Fenton氧化工藝 342
5.8.3 臭氧高級氧化工藝 342
第6章 污水自然處理法工藝設計計算 346
6.1 穩(wěn)定塘 346
6.1.1 穩(wěn)定塘的工藝原理 346
6.1.2 工藝設計參數(shù)及要點 348
6.1.3 設計計算案例 349
6.2 人工濕地 351
6.2.1 人工濕地的工藝原理 351
6.2.2 工藝設計參數(shù)及要點 352
6.2.3 設計計算案例 353
第7章 消毒設施工藝設計計算 356
7.1 液氯消毒 357
7.1.1 液氯消毒原理與工藝流程 357
7.1.2 設計參數(shù)及規(guī)定 357
7.1.3 平流式接觸消毒池設計 358
7.1.4 液氯消毒設計算例 359
7.2 二氧化氯消毒 360
7.2.1 二氧化氯消毒原理與工藝流程 360
7.2.2 設計參數(shù)及規(guī)定 361
7.2.3 二氧化氯消毒設計算例 361
7.3 紫外線消毒 364
7.3.1 紫外線消毒原理與工藝流程 364
7.3.2 紫外線消毒系統(tǒng) 365
7.3.3 設計參數(shù)及規(guī)定 366
7.3.4 紫外線消毒設計算例 366
7.4 次氯酸鈉消毒 368
7.4.1 次氯酸鈉消毒原理與工藝流程 368
7.4.2 設計參數(shù)及規(guī)定 368
7.4.3 次氯酸鈉消毒設計算例 369
第8章 污泥處理單元工藝設計計算 371
8.1 污泥處理的目標、原則 371
8.2 污泥分類與性質(zhì) 371
8.2.1 污泥分類 371
8.2.2 污泥性質(zhì)指標 371
8.3 污泥濃縮 373
8.3.1 設計概述 373
8.3.2 重力濃縮池 375
8.3.3 氣浮濃縮池 379
8.3.4 機械濃縮 382
8.4 污泥厭氧消化 384
8.4.1 設計概述 385
8.4.2 一般規(guī)定 386
8.4.3 計算公式 387
8.5 污泥脫水 395
8.5.1 設計概述 395
8.5.2 計算公式 396
8.6 污泥干化 399
8.6.1 干化工藝概述 399
8.6.2 干化設備 400
8.6.3 干化工藝流程 403
8.6.4 計算公式 403
8.7 污泥焚燒與熱解 406
8.7.1 污泥焚燒工藝 406
8.7.2 污泥熱解工藝 407
第9章 臭氣處理單元工藝設計計算 411
9.1 臭氣來源及排放標準 411
9.1.1 污水廠臭氣來源 411
9.1.2 臭氣排放標準 412
9.2 臭氣源加蓋 412
9.3 臭氣收集及輸送系統(tǒng) 414
9.3.1 臭氣風量計算 414
9.3.2 臭氣收集系統(tǒng)設計 414
9.4 常見的除臭方法 416
9.4.1 物理法 416
9.4.2 化學法 417
9.4.3 生物法 417
9.4.4 其他技術 418
9.5 除臭設計算例 419
第10章 污水處理廠物料平衡計算 425
10.1 污泥量計算 425
10.1.1 初沉池污泥量 425
10.1.2 二沉池污泥量 425
10.1.3 化學污泥量 426
10.1.4 日本指針推薦方法 426
10.2 物料平衡算例 429
10.3 物料平衡計算實例 434
第11章 污水處理廠的總體布置與高程水力計算 438
11.1 污水處理廠的平面布置 438
11.1.1 污水廠平面布置原則 438
11.1.2 污水廠的平面布置 438
11.2 污水廠的高程布置 443
11.2.1 污水廠高程布置原則 443
11.2.2 高程布置時的注意事項 444
11.3 污水廠高程流程中水力計算 445
11.3.1 污水高程水力計算 445
11.3.2 污泥處理流程高程計算 456
11.4 污水廠高程布置設計實例 459
11.4.1 某城市污水處理高程水力計算 459
11.4.2 日本某城市污水處理廠污水系統(tǒng)高程水力計算 474
第12章 污水處理廠的技術經(jīng)濟分析 491
12.1 工程投資估算的編制 491
12.1.1 投資估算編制的基本要求 491
12.1.2 投資估算文件的組成 491
12.1.3 投資估算的編制辦法 492
12.2 工程概、預算的編制 499
12.2.1 概、預算編制依據(jù)及主要基礎資料 499
12.2.2 一般資料調(diào)查收集內(nèi)容 499
12.2.3 概、預算文件的組成 500
12.3 污水處理成本的計算 500
12.3.1 能源消耗費 500
12.3.2 其他費用 500
12.3.3 日常檢修維護費 500
12.3.4 污水、污泥綜合利用的收入 501
12.3.5 年成本費用與單位處理成本的計算 501
12.4 污水處理廠項目經(jīng)濟評價 502
12.4.1 財務評價 502
12.4.2 不確定性分析與風險分析 503
12.4.3 國民經(jīng)濟評價 504
附錄 506
附錄1 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB 18918—2002) 506
附錄2 污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準(GB/T 31962—2015)  513
附錄3 城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)(GB/T 18920—2020)  522
附錄4 城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)(GB/T 18921—2019)  526
附錄5 水泵 530
附錄6 格柵除污機 541
附錄7 鼓風機 547
附錄8 攪拌推流設備 554
附錄9 曝氣設備 564
附錄10 除砂設備 570
附錄11 刮泥機 574
附錄12 污泥濃縮機 578
附錄13 污泥脫水機 581
附錄14 污泥干燥機 585
附錄15 空氣管沿程阻力損失值 588
參考文獻 592