污水处理厂工艺设计手册 第三版 王社平 污水处理厂提标改造精准化科学工艺设计手册 环境科学与工程市政工程及其他相关专业参

1. 增加了“污水深度处理单元工艺设计计算”“自然处理法工艺设计计算”“污泥处理单元工艺设计计算”和“除臭设施工艺设计计算”等整章内容。
2. 对部分原有章节进行了增补和完善：原第4章增加了“脱氮除磷技术应用实例”“分点及分段进水工艺”“膜生物处理器””设计参数”及相关案例等内容；针对消毒设施工艺设计增加了“次氯酸钠消毒”；针对“十四五”污水处理专项整治和导向等给出了有效的技术工艺和案例借鉴，新增了污水处理厂提标改造设计水质计算实例和农村污水处理水量水质确定计算实例，在新的标准要求和技术要求的基础上，增补了“污水处理厂提标改造设计水质计算实例”以及污水处理厂工艺设计图等内容。
3. 删除了对部分不常用或达不到污水处理提标改造的技术工艺等内容，例如“污泥浓缩方法”等。
4. 根据现行标准更新了相关数据，例如污水流量、设计污染负荷量等，更新了附录中收录的标准，以便读者查阅和对照等。

本书以城市(镇)污水处理厂工艺设计与计算为主线，共分12章，主要介绍了污水处理厂工艺设计时污水量计算、污水水质指标及设计污水水质的确定、物理处理单元工艺设计计算、生物处理单元工艺设计计算、污水深度处理单元工艺设计计算、污水自然处理法工艺设计计算、消毒设施工艺设计计算、污水处理厂物料平衡计算、污水处理厂的总体布置与高程水力计算、污泥处理单元工艺设计计算、臭气处理单元工艺设计计算、污水处理厂的技术经济分析等。另外，书后附有与污水处理厂设计有关的常用资料，以便于读者参考使用。
本书具有较强的综合性、系统性和实用性，可供污水处理处置及污染防控等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、市政工程及其他相关专业师生参阅。

王社平，工学博士，高工，西安市政设计研究院有限公司副院长。主要从事城镇污水处理及再生利用工程设计与技术研究工作，先后主持和设计的项目获省、部和中勘协优秀工程设计奖8项；获省、市和厅局科学技术奖10项。享受国务院政府特殊津贴专家，陕西省工程勘察设计大师，陕西省“三五人才”人选；西安市有突出贡献专家；获2020年度“中国水业人物”——工程与技术贡献奖。在国内外专业学术期刊上发表学术论文100余篇，其中SCI和EI收录9篇。

第1章 设计污水量计算 1
1.1 设计人口数的确定 1
1.1.1 等差数列推算法 1
1.1.2 等比数列推算法 1
1.1.3 幂函数推算法 2
1.1.4 罗基斯蒂曲线(S形曲线)推算法 2
1.2 污水设计流量的确定 6
1.2.1 污水流量调查及统计分析 6
1.2.2 污水设计流量的确定 9
1.2.3 日本《下水道设施计划·设计指针与解说》推荐方法 25
1.2.4 某市A污水厂处理量预测(近期1995年,远期2000年)过程与解析 31
1.2.5 某市B污水厂处理量预测(近期2005年,远期2020年)过程与解析 38

第2章 污水水质指标及设计污水水质的确定 44
2.1 污水水质指标 44
2.2 设计污染负荷量与设计原水水质的确定 50
2.2.1 设计污染负荷量 51
2.2.2 设计原水水质确定算例 56
2.3 污水水质确定实例 58
2.3.1 某市A污水处理厂进水水质预测与确定 58
2.3.2 某市B污水处理厂进水水质预测与确定 59
2.4 污水的排放标准 83
2.5 污水处理程度的确定 86
2.5.1 根据允许排放的悬浮物浓度计算 86
2.5.2 根据允许排放的BOD5 浓度计算 86
2.5.3 污水处理程度计算实例 87
2.6 污水处理基本方法及处理厂处理效率 91
2.6.1 污水处理方法分类 91
2.6.2 污泥处理方法分类 92
2.6.3 污水处理流程组合原则 92
2.6.4 城市污水处理厂的处理效率 92
2.7 污水处理方式的确定 93
2.7.1 影响处理方式的因素 93
2.7.2 污水处理方式的选定 93
2.7.3 污水处理工艺比较实例 96
2.7.4 污泥处理方案技术经济比较实例 98

第3章 物理处理单元工艺设计计算 100
3.1 格栅 100
3.1.1 设计参数及其规定 100
3.1.2 格栅的计算公式 101
3.2 沉砂池 103
3.2.1 沉砂池设计计算一般规定 103
3.2.2 平流式沉砂池 103
3.2.3 竖流式沉砂池 108
3.2.4 曝气沉砂池 109
3.2.5 旋流沉砂池 111
3.2.6 多尔沉砂池 113
3.2.7 钟式沉砂池 114
3.3 沉淀池 115
3.3.1 一般规定 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计算 123
3.3.4 竖流式沉淀池 129
3.3.5 辐流式沉淀池 132
3.3.6 斜流式沉淀池 138
3.3.7 二次沉淀池工艺设计计算 140

第4章 生物处理单元工艺设计计算 156
4.1 普通活性污泥法 156
4.1.1 工艺流程 156
4.1.2 运行方式、设计参数及规定 156
4.1.3 污泥龄(θc)、水温与出水BOD浓度(Se)的相关关系式 156
4.1.4 计算公式 157
4.1.5 设计计算实例 157
4.2 阶段曝气活性污泥法 164
4.2.1 工艺流程 164
4.2.2 设计反应器模型及假设条件 164
4.2.3 阶段法计算公式 165
4.3 生物吸附(吸附再生或接触稳定)法 169
4.3.1 工艺流程 169
4.3.2 设计参数及规定 169
4.3.3 计算公式 170
4.4 完全混合活性污泥法 171
4.4.1 工艺流程及特点 171
4.4.2 设计参数及规定 172
4.4.3 计算公式 172
4.5 缺氧(厌氧)/好氧活性污泥生物脱氮工艺(AN/O工艺) 174
4.5.1 绝氧、厌氧、缺氧及好氧定义 174
4.5.2 生物脱氮原理 174
4.5.3 AN/O工艺流程 175
4.5.4 结构特点 175
4.5.5 设计参数 176
4.5.6 计算方法及公式 176
4.6 厌氧(绝氧)/好氧活性污泥生物除磷工艺(AP/O工艺) 184
4.6.1 污水中磷的存在形式及含量 184
4.6.2 AP/O工艺流程 184
4.6.3 生物除磷原理 184
4.6.4 结构特点 185
4.6.5 设计参数及规定 185
4.6.6 计算方法与公式 185
4.7 生物法脱氮除磷工艺(A2/O工艺) 190
4.7.1 生物脱氮除磷原理 190
4.7.2 脱氮除磷基本工艺流程 190
4.7.3 生物脱氮除磷工艺的比较 193
4.7.4 工艺参数及规定 193
4.7.5 A2/O工艺设计参数及计算过程 194
4.7.6 设备与装置 195
4.7.7 脱氮除磷技术应用实例 195
4.8 AB法工艺 205
4.8.1 AB法处理原理 205
4.8.2 AB法工艺流程 205
4.8.3 构造特点 206
4.8.4 AB工艺设计参数 206
4.8.5 计算公式 206
4.8.6 设计实例简介 209
4.9 SBR及其改良间歇式活性污泥法工艺 211
4.9.1 处理原理及工艺特征 211
4.9.2 工艺流程 212
4.9.3 构造特点 212
4.9.4 设计概要及设计参数 213
4.9.5 设计计算方法、公式及实例 213
4.9.6 改良SBR工艺简介与比较 234
4.9.7 生物选择器 238
4.9.8 ICEAS出水水质及设计实例简介 240
4.9.9 CASS工艺设计 241
4.10 氧化沟(OD)工艺 246
4.10.1 工艺流程、工艺特征及类型 246
4.10.2 氧化沟设备和装置 252
4.10.3 氧化沟设计要点 256
4.10.4 设计参数及规定 258
4.10.5 计算公式 259
4.10.6 单沟式氧化沟设计算例 260
4.10.7 DE型氧化沟设计算例 261
4.10.8 三沟式(T形)氧化沟的设计 263
4.10.9 卡鲁塞尔(Carrousel)式氧化沟的设计与计算 267
4.10.10 奥贝尔(Orbal)氧化沟 279
4.10.11 OCO工艺 287
4.11 分点进水及分段进水工艺 293
4.11.1 分点进水倒置A2/O工艺 293
4.11.2 分段进水多级A/O脱氮除磷工艺 297
4.12 膜生物反应器 302
4.12.1 MBR工艺技术原理 302
4.12.2 MBR工艺类型及特点 302
4.12.3 设计参数 303
4.12.4 MBR工艺计算实例 304
4.13 移动床生物膜反应器 308
4.13.1 MBBR工艺技术原理 308
4.13.2 工艺特点 309
4.13.3 设计参数 310
4.13.4 MBBR工艺计算实例 310

第5章 污水深度处理单元工艺设计计算 312
5.1 高效沉淀池 313
5.1.1 构造与工作原理 313
5.1.2 工艺设计参数 314
5.1.3 设计计算案例 315
5.1.4 加介质高效沉淀池 316
5.2 气水反冲洗滤池 318
5.2.1 工艺原理及特点 318
5.2.2 设计参数及要点 319
5.2.3 设计计算案例 321
5.3 反硝化深床滤池 327
5.3.1 构造与工作原理 327
5.3.2 工艺设计参数 328
5.3.3 设计计算案例 330
5.4 微絮凝过滤 331
5.4.1 工艺原理 331
5.4.2 特点及适用范围 332
5.4.3 设计要点 332
5.5 碳源投加 332
5.5.1 工艺原理 332
5.5.2 工艺设计参数及计算方法 333
5.5.3 设计计算案例 334
5.6 化学除磷工艺 335
5.6.1 化学除磷原理 335
5.6.2 化学药剂投加量 336
5.6.3 设计计算案例 336
5.7 膜过滤工艺 337
5.7.1 超滤膜概述 337
5.7.2 超滤膜设计输入条件 337
5.7.3 超滤膜系统 338
5.7.4 超滤膜相关术语及定义 338
5.7.5 超滤膜系统设计 339
5.8 高级氧化工艺 342
5.8.1 高级氧化工艺概述 342
5.8.2 Fenton氧化工艺 342
5.8.3 臭氧高级氧化工艺 342

第6章 污水自然处理法工艺设计计算 346
6.1 稳定塘 346
6.1.1 稳定塘的工艺原理 346
6.1.2 工艺设计参数及要点 348
6.1.3 设计计算案例 349
6.2 人工湿地 351
6.2.1 人工湿地的工艺原理 351
6.2.2 工艺设计参数及要点 352
6.2.3 设计计算案例 353

第7章 消毒设施工艺设计计算 356
7.1 液氯消毒 357
7.1.1 液氯消毒原理与工艺流程 357
7.1.2 设计参数及规定 357
7.1.3 平流式接触消毒池设计 358
7.1.4 液氯消毒设计算例 359
7.2 二氧化氯消毒 360
7.2.1 二氧化氯消毒原理与工艺流程 360
7.2.2 设计参数及规定 361
7.2.3 二氧化氯消毒设计算例 361
7.3 紫外线消毒 364
7.3.1 紫外线消毒原理与工艺流程 364
7.3.2 紫外线消毒系统 365
7.3.3 设计参数及规定 366
7.3.4 紫外线消毒设计算例 366
7.4 次氯酸钠消毒 368
7.4.1 次氯酸钠消毒原理与工艺流程 368
7.4.2 设计参数及规定 368
7.4.3 次氯酸钠消毒设计算例 369

第8章 污泥处理单元工艺设计计算 371
8.1 污泥处理的目标、原则 371
8.2 污泥分类与性质 371
8.2.1 污泥分类 371
8.2.2 污泥性质指标 371
8.3 污泥浓缩 373
8.3.1 设计概述 373
8.3.2 重力浓缩池 375
8.3.3 气浮浓缩池 379
8.3.4 机械浓缩 382
8.4 污泥厌氧消化 384
8.4.1 设计概述 385
8.4.2 一般规定 386
8.4.3 计算公式 387
8.5 污泥脱水 395
8.5.1 设计概述 395
8.5.2 计算公式 396
8.6 污泥干化 399
8.6.1 干化工艺概述 399
8.6.2 干化设备 400
8.6.3 干化工艺流程 403
8.6.4 计算公式 403
8.7 污泥焚烧与热解 406
8.7.1 污泥焚烧工艺 406
8.7.2 污泥热解工艺 407

第9章 臭气处理单元工艺设计计算 411
9.1 臭气来源及排放标准 411
9.1.1 污水厂臭气来源 411
9.1.2 臭气排放标准 412
9.2 臭气源加盖 412
9.3 臭气收集及输送系统 414
9.3.1 臭气风量计算 414
9.3.2 臭气收集系统设计 414
9.4 常见的除臭方法 416
9.4.1 物理法 416
9.4.2 化学法 417
9.4.3 生物法 417
9.4.4 其他技术 418
9.5 除臭设计算例 419

第10章 污水处理厂物料平衡计算 425
10.1 污泥量计算 425
10.1.1 初沉池污泥量 425
10.1.2 二沉池污泥量 425
10.1.3 化学污泥量 426
10.1.4 日本指针推荐方法 426
10.2 物料平衡算例 429
10.3 物料平衡计算实例 434

第11章 污水处理厂的总体布置与高程水力计算 438
11.1 污水处理厂的平面布置 438
11.1.1 污水厂平面布置原则 438
11.1.2 污水厂的平面布置 438
11.2 污水厂的高程布置 443
11.2.1 污水厂高程布置原则 443
11.2.2 高程布置时的注意事项 444
11.3 污水厂高程流程中水力计算 445
11.3.1 污水高程水力计算 445
11.3.2 污泥处理流程高程计算 456
11.4 污水厂高程布置设计实例 459
11.4.1 某城市污水处理高程水力计算 459
11.4.2 日本某城市污水处理厂污水系统高程水力计算 474

第12章 污水处理厂的技术经济分析 491
12.1 工程投资估算的编制 491
12.1.1 投资估算编制的基本要求 491
12.1.2 投资估算文件的组成 491
12.1.3 投资估算的编制办法 492
12.2 工程概、预算的编制 499
12.2.1 概、预算编制依据及主要基础资料 499
12.2.2 一般资料调查收集内容 499
12.2.3 概、预算文件的组成 500
12.3 污水处理成本的计算 500
12.3.1 能源消耗费 500
12.3.2 其他费用 500
12.3.3 日常检修维护费 500
12.3.4 污水、污泥综合利用的收入 501
12.3.5 年成本费用与单位处理成本的计算 501
12.4 污水处理厂项目经济评价 502
12.4.1 财务评价 502
12.4.2 不确定性分析与风险分析 503
12.4.3 国民经济评价 504

附录 506
附录1 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002) 506
附录2 污水排入城镇下水道水质标准(GB/T 31962—2015) 513
附录3 城市污水再生利用 城市杂用水水质(GB/T 18920—2020) 522
附录4 城市污水再生利用 景观环境用水水质(GB/T 18921—2019) 526
附录5 水泵 530
附录6 格栅除污机 541
附录7 鼓风机 547
附录8 搅拌推流设备 554
附录9 曝气设备 564
附录10 除砂设备 570
附录11 刮泥机 574
附录12 污泥浓缩机 578
附录13 污泥脱水机 581
附录14 污泥干燥机 585
附录15 空气管沿程阻力损失值 588

参考文献 592

无