1、第1章 概況1.1 設計依據及設計任務 設計依據10242081、2班城市污水處理課程設計任務書；2參考資料。（見附錄） 設計題目天水市污水處理廠工藝設計 設計內容1確定污水及污泥處理方案（處理工藝流程）；2選擇和計算污水及污泥各處理構筑物；3確定并繪制污水處理廠平面布置圖；4計算并繪制污水及污泥高程圖。 設計要求1設計說明書應按設計內容和先后次序分章、分節編寫，計算部分和構造特點應附有必要的草圖，對于所采用的數據應說明其依據和理由，高程、水力計算應列表進行。整理后的說明書應編制章、節目錄，并附上設計任務書和指示書，設計計算說明書應文字簡潔、字跡清晰。2圖紙：a.處理廠平面圖，一般采用單線條繪

2、制，應附有構筑物編號、管線編號及其他圖例。b.污水和污泥高程圖應注明各部分水面標高，渠（管）底標高，地面標高。1.2 設計水量 設計城市排水體制完全分流制1.2.2污水量的計算平均污水量QP=12.2m3/d1.3 設計水質進水水質BOD=250 mg/l PH=77.4懸浮物=3000mg/L重金屬及有毒物質：微量，對生化處理無不良影響出水水質SS30mgL，BOD520mgL。1.4水文氣象、工程地質資料1.4.1氣象資料1氣溫：年平均_20_攝氏度，夏季平均_30_攝氏度，冬季平均_12_攝氏度。2非采暖季節主導風向_西北風。3冰凍期_日。4年平均降雨量_200_mm。1.4.2水體、水

3、文地質資料1水體資料（1）河流最小流量_0.35_m³/s,最小流速_0.5_m/s;河流最大流量_200_ m³/s,最大流速_3.0_m/s;河流平均流量_10_ m³/s,平均流速_1.2_ m/s;河流最高水位_50_m，正常水位_30_m， 河流最低水位_20_m（2）河流寬度_50_m，河底高程_20_m（3）河水水質:平均溶解氧_6_mg/L，平均SS_15_mg/L1.4.3 污水處理長廠區資料廠區地形平坦，地面標高為 50 m,地下水位：40 m,土壤冰凍深度:_20_ cm,地基承載力：滿足要求設計地震裂度: 6 度,入廠口管底標高：45 m,

4、管徑：2000mm。第2章城市污水處理方案的確定2.1 水處理方案的確定城市污水廠的二級處理為二級處理系統的核心工藝。該工藝主要是生化處理活性污泥法和生物膜法，前者廣泛采用于城市污水處理，后者多用于生活小區或小鎮的生活污水處理，以及某些工業廢水的生化處理。二級處理工藝應根據所要求達到的處理程度和水質水量及當地情況來選擇幾種可行的處理工藝進行技術經濟比較后以確定最優方案。2.1.1 污水處理方案的選擇我國城市污水處理技術隨著水污染控制與環境治理的實踐，在吸取國外技術經驗的同時，結合我國國情的特點，逐步改進提高，初步形成了一些適用的技術路線，主要如下：1對傳統活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生

5、物凈化技術路線；2以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結合的技術路線；3以污水擴散排放為主，處理為輔的技術路線；4以回用為目的的污水深度處理技術路線，結合該污水處理工程的具體情況分析進行選擇：進水 粗格柵 提升泵房 細格柵 平流沉砂池初沉池消毒加藥計量槽 接觸池 二沉池 好氧池 缺氧池 剩余污泥 濃縮池 出水貯泥池消化池脫水機房泥餅外運圖2.1 A/O工藝具體流程圖2.2主要構筑物的選擇2.2.1 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷。截留污物的清除方法有兩種，即人

6、工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。2.2.2 進水閘井進水閘井與第一道格柵共建在一起。2.2.3 污水泵房城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關鍵所在。1.污水泵站的特點及形式泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規模大小、泵站的性質、水文地質條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環境性質要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：(1) 合建式矩形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數為4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和

7、附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大；(2) 合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數不超過4臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單。非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設底閥，故需設計水位設備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，本設計因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。2.泵站的布置該污水泵站設在

8、污水處理廠內，與其它構筑物統一布置，為防止噪聲和污染，應用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應設置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質堵塞管道的可能性。3. 泵房內部的排水由于泵房較深，采用電動排水。4. 泵房的通風設施自然通風、機械通風。自然通風：采用全部自然通風布置特點，要有足夠自然通風要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。機械通風：采用全部機械通風和部分機械通風。 部分機械通風機械將電機排出的熱風抽出，冷空氣自然補充。機械排風可以分別是為電機分別排風。也可以多臺電機組成排風系統。使用較廣泛，一般用于半地

9、下式泵站。2.2.4沉砂池沉砂池的功能的去除率比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機顆粒對于水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。1.平流沉砂池優點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩定，構造簡單，易于施工，便于管理。缺點：占地大，配水不均勻，易出現短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機物使沉砂池的后續處理增加難度。2.豎流沉砂池優點：占地少，排泥方便，運行管理易行。缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池

10、徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。3.曝氣沉砂池優點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂礫與外裹的有機物較好的分離，通過調節曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩定，受流量變化影響小，同時起調節曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。缺點：由于需要曝氣，所以池內應考慮設有消泡裝置，其他型易產生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置從而使費用增加。基于以上三種沉砂池的比較，本工程設計確定采用平流沉砂池。2.2.5 消毒1.接觸池：擬采用折板往復式接觸池。2.消毒劑的選擇；(1) 液氯優點：價格便宜，效果可靠，投配設備簡單。缺點：對生物有毒害作用，并且可產生致癌物質。適用于大、中型規模的污水處理廠。(2)

11、 漂白粉優點：投加設備簡單，價格便宜。缺點：除液氯去缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調制不便，勞動強大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。(3) 臭氧優點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物 、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產生難處理或積累性殘余物。缺點：投資大，成本高，設備管理復雜。綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯消毒做消毒劑。2.2.6 濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式可分為間歇式和連續式。1.浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高

12、，貯泥能力小。2.重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運行費用低，動力消耗小。綜上所述，本設計采用間歇式重力濃縮池。2.2.7 污泥消化池活性污泥法與生物膜法是在有氧的條件下，由好氧微生物降解污水中的有機物，最終產物是水和二氧化碳。污泥中的有機物一般是采用厭氧消化法，即在無氧的條件下，由兼性菌及專性厭氧細菌降解有機物，最終產物是二氧化碳和甲烷氣，使污泥得到穩定。所以污泥厭氧消化過程也成為污泥生物穩定過程。消化池的基本形狀由圓柱形和蛋形兩種，本設計采用圓柱形。厭氧消化有高溫消化和中溫消化兩種，本設計采用中溫消化。2.2.8污泥脫水污泥脫水的方法有自然干化、

13、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設計采用機械脫水，采用帶式壓濾機，并設自然干化廠。第3章 城市污水處理系統的設計3.1進水閘井和進水格柵間的設計進水閘井污水處理廠進水管要求：1. 進水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)；2. 管材為鋼筋混凝土管；3. 非滿流設計，n=0.014. 由前面的計算和Qmax=1655.1 L/s,查手冊1得：Dg=1600mm h/D=0.75 1000i=0.5 管內v=1.0 m/s h=16000.75=1.2m所以，水面標高為：28.8+1.2=30.0m； 管頂標高為：28.8+1.60=30.4m。進水閘井工藝設計進水閘井的

14、作用是匯集各種雨水以改變進水方向，保證進水穩定性。進水閘井前設跨越管，跨越管的作用是當污水廠產生故障或維修時，可是污水直接進入水體，跨越管的管徑比進水管大，取為1700mm。考慮施工方便以及水力條件，進水閘井采用格柵間同值等邊長的正方形截面，污水來水管標高為28.8米，閘井井底標高為28.8-0.15=28.65米，考慮格柵間的寬度，進水閘井采用正方形構造，面積為6000*6000mm。采用明桿式青銅密封圓形閘門：D=1100mm 重量=1050 啟閉機的選擇1.啟閉機的計算：F=T+W式中：W閘板及螺桿的重量；T克服水壓的阻力，T=f×p. 其中f為摩擦系數，取f=0.3，p為閘門

15、受到的總壓力。P=1/4×d2×1/2×(P1+P2) 式中： P1最高水位時的水壓力；P2最不利水位時的水壓力。設最高水位為32.00米，則P1=1000×（32.00-28.65）=3350/m2 最不利水位與管頂平齊既385.70m，則P2=1000×（32.00-30.4）=1600/m2則p=1/4×3.14×1.12×1/2×（3350+1600）=2350.88 T=f×p=0.3×2350.88=705.26所以，啟閉機為F=T+W=705.26+1050=1755.2

16、62.啟閉機的選擇根據啟閉機在手冊上查的采用QPL15型手電兩用螺桿啟閉機。3.1.4 粗格柵的設計本設計采用兩道格柵，兩道粗格柵、三道細格柵。粗格柵設于污水泵站前，細格柵設于污水泵站后。1、設計參數 粗格柵間隙50100mm，0.10-0.50m3柵渣/103 m3； 格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應設人工清除格柵備用； 過柵流速一般采用0.6-0.8m/s; 格柵前渠道內水流速度一般采用0.4-0.9 m/s; 格柵傾角一般采用45°75°；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.17 m/s; 格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位0.5m，工作臺設有安全和

17、沖洗設施； 格柵間工作臺兩側過道寬度不應小于0.7m,工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于1.2m,機械清除，不小于1.5m,機械格柵的動力裝置一般宜設在室內或采取其他保護設備的措施；設置格柵裝置的構筑物必須考慮設有良好的檢修、柵渣的日常清除。2、粗格柵的設計計算格柵計算草圖見圖3-1。設過柵流速取V=0.75 m/s，柵條間隙e=20mm，格柵安裝傾角=75°。柵前水深h=1.60.75+0.1=1.3m,設計渠道內流速V=0.7m/s(0.6m0.9m)。進水渠寬：B=圖3.1 粗格柵計算草圖 柵條間隙數n= B=s(n-1)+en式中，B柵槽寬度，m;s柵條寬度，m;e柵條間隙

18、，2040mm; 取20mm.n格柵間隙數； Qmax最大設計流量，m3/s；傾角；75度；h柵前水深，m; V過柵流速，m/s，取0.61.0 m/sn= 設兩道格柵，則每臺格柵的間隙n=47個 B=s(n-1)+en=0.01×(41-1)+0.02×41=1.4m 。進水渠道漸寬部分的長度L1=式中， L1進水渠道漸寬部分的長度，m.；B1進水渠道寬度，取2.3m;其漸寬部分展開角度，取20°；L1=0.7m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2式中：L2柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長度，m。L2=0.70/2=0.35m。 通過格柵的水頭損失

19、h1=k×h0 h0= 式中，h1過柵水頭損失，m。h0計算水頭損失，m； g重力加速度，9.81； k系數，一般取3；阻力系數，與柵條斷面形狀有關，=（s/e）4/3,當為矩形斷面時，=2.42 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補償。h1= 柵前槽總高度：柵前槽高H1=34.5-28.7=5.8m 柵后槽總高度： H=H1+h2=5.8+0.1=5.9m柵槽總長度L： L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tg=0.7+0.35+0.5+1.0+5.8/tg75°=4.1m 每日柵渣量W=式中：W每日柵渣量，W1柵渣量（m3/103污水），取0.1-0.01，粗

20、格柵取用小值，細格柵取用大值，中格柵取用中值。當1625mm時，W1=0.050.1,本設計取0.07。K生活污水流量總變化系數。W= m3/d0.2 m3/d， 宜采用機械清渣。3.2 污水泵房的設計 一般規定（1）應根據遠近期污水量，確定污水泵站的規模，泵站設計流量一般與進水管設計流量相同；（2） 應明確泵站是一次建成還是分期建設，是永久性還是半永久性，以決定其標準和設施。并根據污水經泵站抽升后，出口入河道、灌渠還是進處理廠處理來選擇合適的泵站位置；（3）污水泵站的集水池與機器間在同一構筑物內時，集水池和機器間須用防水隔墻隔開，不允許滲漏，做法按結構設計規范要求；分建時，集水井和機器間要保

21、持的施工距離，其中集水池多為圓形，機器間多為方型；（4）泵站構筑物不允許地下水滲入，應設有高出地下水位0.5米的防水措施。 選泵（1）污水泵站選泵應考慮因素1) 選泵機組泵的總抽升能力，應按進水管的最大時污水量計，并應滿足最大充滿度時的流量要求；2) 盡量選擇類型相同和相同口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時的需求；3) 由于生活污水，對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時才選用清水泵。（2）選泵具體計算泵站選用集水池與機器間合建式的矩形泵站。1) 流量的確定QQmax=5958.3m/h，取設計秒流量為1655L/s選擇集水池與機器間合建式矩形泵房，

22、本設計擬訂選用5臺泵（4用1備），則每臺泵的設計流量為： Q= Qmax /4=1655/4=413.8 L/s2) 集水池容積V 泵站集水池容積一般取最大一臺泵56分鐘的流量設計V=413.8606/1000=149m3 有效水深h為3.5米，則水池面積F為: F=V/h=149/3.5=42.57m23) 揚程的估算HH=H+2.0+1.0 式中：2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失；1.0自由水頭； H水泵集水池的最低水位H1與水泵出水管提升后的水位H2之差；水泵集水池的最低水位H按吸水井有效水深2.0m計算，則： H1=進水管底標高+ h 集水池有效水深過柵水頭損失=28.8+20.

23、1=27.9mH2=廠區地面標高+（4m-5m自由水頭）=34.5+5 =39.5mH= H2 - H1=11.6m 則：水泵揚程為：H= H+2.0+1.0=11.6+2+1.0=14.6 m 取26m4) 選泵由Q=1489.7m/h ，H=26 m，可查手冊11-299頁得：選用400QW1500-26-160型潛水排污泵。 吸、壓水管路實際水頭損失的計算（1）設計依據1）吸水管流速0.82.0m/s，安裝要求有向水泵不斷向上的坡度；2)壓水管流速一般為1.22.5 m/s；3)吸壓水管實際水頭損失不大于2.5m（2）具體計算1）Q=416.7L/S，吸水管選用DN=600mm的鑄鐵管，

24、壓水管為DN=500 mm的鑄鐵管。 查手冊1知：1000i=17.1 查手冊1知：1000i=5.17水泵進出口徑均為400mm2）吸水管路損失吸水管上有：一個喇叭口Dg=800mm, 1=0.1; Dg600 的閘閥一個，2=0.06，Dg600的90°彎頭一個，3=0.52；Dg600400的偏心漸縮管一個，4=0.20，直管部分長度為1.5mh局部=0.423 m設吸水管直管部分長度為1.5m，則，h沿程=iL=/1000=0.026 m 吸水管總損失h=0.423+0.026=0.449m;3）壓水管路損失壓水管上有：Dg400500的漸放管一個， 1=0.29; Dg50

25、0 的逆止閥一個，2=1.8；Dg500 的閘閥一個，3=0.08；Dg500的90°標準彎頭兩個，4=0.64； 壓水管到細格柵前單管出水井處5=1.0H局部= 設壓水管管長20m，則h沿程=AKLQ2=壓水管總損失h=1.117+0.015=1.132m4）水泵揚程校核整個管道總損失H=H靜+h+2.0+1.0=11.6+0.449+1.132+2.0+1.0=16.181m所選水泵揚程為26m，能夠滿足需求，故選泵合適。 集水池1.集水池形式：污水泵站的集水池宜采用敞開式。本設計集水池與進水泵站分建，集水池采用敞開式。2.集水池的通氣設備集水池內設通氣管，通向地外，并將管口做成

26、彎頭或加罩，以防止雨水及雜質入內。3.集水池清潔及排空措施集水池設有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，從平臺到底應設供上下用的扶梯，臺上應有吊泥用的梁溝滑車。 4.集水池容積計算1）集水池容積按一臺泵6分鐘的流量設計：W=0.42660=90m32）有效水深采用4米，則：集水池的面積為：F=37.8m25.集水池的排砂污水雜質往往發表沉積在集水池內，時間長腐化變臭，甚至堵塞集水坑，影響水泵正常吸水，因此，在壓水管路上設有壓力沖洗管D100 mm伸入集水坑，定期將沉渣沖起，由水泵抽走。集水池可設連通的兩格，以便檢修。圖3.2 泵房平面布置圖3.2.5泵房高度的確定（1）起吊設備最

27、大起升重量為 3200kg,即4噸。選擇CD1-5-12D型電動葫蘆。（2）高度的確定H=a+b+c+d+e+h 式中：a單軌吊車梁的高度，取0.1mb滑車的高度，取0.6mc起重葫蘆在鋼絲繩繞緊狀態下的長度，取1080mmd起重繩的垂直長度；對于水泵為0.85x=0.85×1080=0.92m;e最大一臺水泵或電動機的高度，e= 1.66m;h吊起物底部與泵房進口處室內地坪的距離，0.2m。H=0.1+0.6+1.080+0.92+1.66+0.2=4.56m集水池最高水位30.0m,最低水位27.9m水泵吸水管軸線高出集水池底1.1m,考慮到管徑和基礎高度的影響,適當放大到1.5

28、m定泵房前集水池底標高為26.0m,泵房與集水池底在同一平面上,則泵房地下部分高度為:34.5-26.0=8.5m則，泵房高度H總=地上部分+地下部分=4.56+8.5=13.16m 取14m3.3細格柵的設計計算細格柵的設計計算草圖見下圖3.3。圖3.3 細格柵計算草圖采用三臺細格柵，兩用一備，取過柵流速取V=0.8 m/s，柵條間隙e=5mm,格柵安裝傾角=70°，柵前水深h=0.75m,則進水渠寬1.5m。 柵條間隙數n= B=s(n-1)+en式中：B柵槽寬度，m; s柵條寬度，m;e柵條間隙，10mm; n格柵間隙數； Qmax單柵最大設計流量，m3/s；傾角,70度；h柵

29、前水深，m; V過柵流速，m/s，取0.81.0 m/s 取Q=0.8276m/s n= 設兩道格柵，則每臺格柵的間隙n=267個 B=s(n-1)+en=0.005(267-1)+0.005267=2.66m 進水渠道漸寬部分的長度L1=式中： L1進水渠道漸寬部分的長度;m.B1進水渠道寬度，取1.6m其漸寬部分展開角度，取20°；所以， L1=1.6m 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2式中：L2柵槽與出水渠道連接渠的漸縮部分長度，m。L2=1.6/2=0.8 m。 通過格柵的水頭損失h1=k×h0 h0= 式中：h1過柵水頭損失，m。h0計算水頭損失，

30、m； g重力加速度，9.81； k系數，一般取3；阻力系數，與柵條斷面形狀有關，=（s/e）4/3,當為圓形斷面時，=1.83為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1為補償。 所以：h1= 柵前槽總高度：取柵前渠道超高h2=0.5m柵前槽高H1=h+h2=0.75+0.5=1.25m 柵后槽總高度： H=h+h1+h2=0.75+0.1+0.5=1.35m柵槽總長度L： L=L1+L2+0.5+1.0+H/tg=1.6+0.8+0.5+1+1.35/tg70°=4.39m 每日柵渣量：W=式中：W每日柵渣量，W1柵渣量取（m3/103污水），取0.1-0.01，粗格柵取用小值，細格柵

31、取用大值，中格柵取用中值。當1625mm時，W1=0.050.1,本設計取0.08。 K生活污水流量總變化系數。W= m3/d0.2 m3/d，宜采用機械清渣。3.4 平流沉砂池沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒（如泥沙，煤渣等，它們相對密度約為2.65）。沉砂池一般設在泵站前以便減小無機顆粒對水泵，管道的磨損。也可設在沉淀池前以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。 沉砂池的類型及特點1.平流沉砂池 它具有截流無機顆粒效果好，工作穩定，構造簡單，排沙方便等優點；但沙中夾有有機物，是沉砂的后續處理增加了難度；占地大，配水不均勻；容易出現短流和偏流2.曝氣沉砂池 曝氣沉砂池克服了

32、平流沉砂池的缺點；但增加了曝氣裝置運行費用較高；工作穩定，通過調節氣量可控制污水的旋流速度；應設有泡裝置。 3.豎流沉砂池 占地小，排泥方便；運行管理易行；但池深大，施工困難，造價高，耐沖擊負荷和溫度的適應性差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。由于本設計采用A/O工藝，曝氣沉砂池對生物池有影響，故不可取；豎流沉砂池，一般不會用于市政污水處理廠。基于3種沉砂池的比較，本工程選用平流沉砂池。 平流沉砂池的設計1.設計參數1）按最大設計流量設計2）設計流量時的水平流速：最大流速為0.3m/s，最小流速0.15m/s3）最大設計流量時，污水在池內停留時間不少于30s一般為3060s4）設計有效

33、水深不應大于1.2m一般采用0.251.0m每格池寬不應小于0.6m5）沉砂量的確定，城市污水按每10萬立方米污水砂量為3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，貯砂斗容積按2天的沉砂量計，斗壁傾角5560度6）沉砂池超高不宜小于0.3m.2.設計計算沉砂池設計計算草圖見圖3.3。圖3.4沉砂池設計計算草圖1）沉砂池水流部分的長度沉砂池兩閘板之間的長度為流水部分長度：式中，L水流部分長度，mV最大流速，m/sT最大流速時的停留時間，s2）水流斷面積式中，最大設計流量，A水流斷面積 ， 3）池總寬度 設n=2，每格寬b=3.5m B=nb=23.5=7.0m<1.2m/s(合格)式

34、中，設計有效水深4）沉砂斗容積設排砂間隔時間為2日，城市污水沉砂量=，T=2日，式中，城市污水含沙量，流量總變化系數，1.35）沉砂室所需容積設每分格有2個沉砂斗V=6）沉砂斗各部分尺寸設斗底寬=0.7m，斗壁水平傾角55，斗高=0.9m沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： =1.71m>1.65m7）沉砂室高度采用重力排砂，設池底坡度為0.06，坡向排砂口式中：斗高，mL2 由計算得出 8）沉砂池總高度超高，0.3m9）驗算最小流量在最小流量時，用一格工作，按平均日流量的一半核算 符合流速要求3.出水堰的計算1）出水堰寬B=7.0m2）堰上水頭M流量系數，取0.323）跌水高度 H2=10cm4

35、）堰槽寬度尺寸：7.0m×0.6m5）出水管采用 DN=1300mm，則v=1.2 m/s4.進水口及貯砂池1）進水口尺寸1200×1200，采用兩個進水口，流速校核:進水口水頭損失 2）進水口采用方行閘板；SFZ型明桿或鑲鋼鑄鐵方閘門SFZ-12003）沉砂斗采用：H46Z-2.5旋啟式底閥，直徑200mm排渣管DN=200mm貯砂池尺寸：2.0×2.0×2.0m3.5初次沉淀池初次沉淀池采用輻流式沉淀池設計數據1）池子的直徑與有效水深的比值，一般采用6122）池徑不小于16m3）池底坡度一般采用0.054）一般采用機械排泥,也可附有氣力提升或靜水頭排

36、泥設施5）當池徑<20m時，也可采用多斗排泥6）進出水管的布置采用中間進水周邊出水7）池徑<20m時，一般采用中心傳動刮泥機，其驅動裝置設在池子中心走道板上，池徑>20m時,一般采用周邊傳動刮泥機，其傳動裝置設在桁架外緣8）刮泥機的旋轉速度一般為13轉/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/min9）在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開口面積為池斷面積的10210）浮渣用浮渣刮板收集，刮板裝在刮泥機桁架的一側，在出水堰前應設置浮渣擋板。設計計算i=0.05r2r1600h1h2h3h5h4圖3.5 初沉池計算草圖1）沉淀部分水面面積： F=式中，最大設

37、計流量，m3/hn 池數，取2個表面負荷，m3/m2.h，取2m3/m2.h F=1489.6m22）池直徑： D=44.0，取D=45m3)沉淀部分有效水深： 設沉淀時間t=2小時，有效水深h2=2×2=4m4）沉淀部分有效容積 V=827.5m35）污泥部分所需的容積 設S=0.7,由于機械刮泥,所以貯泥時間T=4h,污泥部分所需的容積:V=48.13 m3式中，S每人每天污泥量，一般采用0.360.83N設計人口數（cap）T貯泥時間,h6）污泥斗容積： 設污泥斗上部半徑r=2m,污泥斗下部半徑r=1m,傾角=60,污泥斗的高度:h=(r-r)tg60=1.732m污泥斗容積:

38、V1=（r12+r1r2+ r22） 式中，h5污泥斗的高度r1污泥斗上部直徑，取2mr2污泥斗下部直徑，取1m，則V1=×（22+21+12）=12.7m37）污泥斗以上圓錐部分污泥容積：（設池底徑向坡度為0.05）則圓錐體的高度：h4=（R-r1）×0.05=（22.5-2）×0.05=1.025mV2=×（R2+Rr1+r12）=×（22.52+22.5×2+22）=595.7m3 共可貯有污泥體積為：V1+ V2=12.7+595.7=608.4m348.13 m38）沉淀池總高度： H=h1+ h2+ h3+ h4+ h5

39、式中，h1超高，一般取0.5mh3緩沖層高度，取0.5mH =0.5+4.0+0.5+1.025+1.732=7.8m9）徑深比校核：D/h2=45/4=11.25(612之間符合要求)10）集水槽堰負荷校核設集水槽堰雙面出水，則集水槽出水堰的堰負荷為： =2.7L/(m*s)<2.9 L/(m*s) (符合要求)3.5.3沉淀池進水管路的計算1）設計參數：V1=0.60.8m/s V2=0.20.4m/s V3=0.10.2m/s V4=0.05m/s h=0.8m b=h=0.4m2）池內管路的計算及校核：本設計采用兩座沉淀池，單池流量：Q=×1.655=0.83m3/s進

40、水管：取D1=1200mm，得V1=0.73 m/s，在0.60.8m/s之間 取D2=1700mm，得V2=0.36m/s，在0.20.4m/s之間取=0.15 m/s，可計算出中心管開孔數n=Q/（）=17.29個，取n=18個V3=0.14 m/s，符合要求取V=0.05m/sD=4.9m3）穿孔擋板的設計a）擋板為鋼板b）穿孔擋板的高度為有效水深的1/21/3，則擋板的高度為=h2=×4=2mc）擋板上的開孔面積占總面積的1020%，可取為15%，則擋板面積：F=3.14×4.9×2=30.77m2開孔率取15%,孔徑為100mm，則開孔個數為：n=588

41、個攔浮渣設施及出水堰計算1）攔浮渣設施：浮渣用刮泥板收集，刮泥板裝在刮泥機桁架的一側，在出水堰前設置浮渣擋板，以降低后續構筑物的負荷。2）出水堰的計算本設計中出水堰采用環形雙出水堰，溢流堰形式采用90º等腰直角三角形雙出水堰，且內外堰之間距離為0.30.5m，取0.5m，沉淀池直徑45m，取外堰直徑44m，內堰直徑43m，則堰口負荷為：q=Q×1000/×（D1+D2）=2.33L/()<2.9 L/()設過堰水深為43mm，查手冊1中表161得：Q0=0.537 L/s則溢流堰個數= Q/ Q0=1186個雙堰周長：L=×（44+43）=3.14

42、×（44+43）=273.18m外堰長：L1=×44=3.14×44=138.16m內堰長：L2=×43=135.02m堰口長度：l=180mm則兩堰間距為：s=×（44+43）-1186×0.18/1186=0.05m內堰個數：n1=×44/（0.18+0.05）=600個外堰個數：n2=×43/（0.18+0.05）=586個堰總數為：n=600+586=1186個，符合條件校核堰口負荷：q=637/（0.18×1186）=2.89<2.9 L/() 符合條件 3）出水槽的計算出水槽寬設計為1m

43、，槽內水深1.2m則流速V=0.53m/s 介于0.40.6m/s之間，符合要求4）配水設施：在污水廠中，處理構筑物因建成兩座或兩座以上并聯運行，如配水不均一部分構筑物超負荷，處理效果就會很低，另一部分構筑物達不到設計負荷，就不能充分發揮其功能，為實現均勻配水應在構筑物前設置有效的配水設施a、設計參數：V1=0.81.0m/s V2=0.6×V1 V3=V1V4=0.2 m/s< V3 V5=V1 V6=0.6 m/sb、進水管路計算取進水管徑D1=1100mm，知Q=0.827m3/sV1=0.87m/s 上升豎管流速V2=0.87 m/sD2=1.4m，取1400mm 豎管

44、喇叭口流速V3=V1=0.21m/sD=2.23m, 取2300mm 豎管喇叭口長度,取角度=30h=0.26m 喇叭口上部水深已知V=0.2m/s,由DhV=Qmaxh=0.57m 配水井尺寸D5V5=V1=0.11m/sQ=×（D52- D32）×V5D5=3.40m 配水管直徑作為沉淀池進水管直徑采用D=1000mmV=1.05m/s 沉淀池出水渠斷面沉淀池出水渠,水深1m,渠寬1.4mV=0.59m/s 集水井尺寸集水井內部隔墻厚取300mmn V6=0.6 m/s h=1m3.6 A/O池的設計3.6.1 設計依據1）流程簡單，構筑物少，只有一個污泥回流系統和混合

45、液回流系統，基建費用可大大節省。2）反硝化池不需外加碳源，降低了運行費用。3）A/O工藝的好氧池在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質。4) 缺氧池在前，污水中的有機碳被反硝化細菌所利用，可減輕其后好氧池的有機負荷。同時缺氧池中進行的反硝化反應產生的堿度可以補償好氧池中進行消化反應對堿度的需求的一半左右。3.6.2設計計算1）BOD污泥負荷率：2）當時，SVI=1203）回流污泥濃度：mg/L式中：r系數，本設計取14）污泥回流比：按最大污泥回流比設計，計取R=100%R的取值為（50%100%）5）曝氣池內混合污泥濃度mg/L6）TN去除率 式中：TN去除率；

46、進水總氮濃度；出水總氮濃度7）混合液的回流比 式中：混合液回流比（內回流泵流量按200%設計）總氮去除率8）A/O主要池體設計計算 生化反應池的總有效容積V式中：Q平均日流量, m3/d； K污水的日變化系數；進入生物反應池的BOD濃度，kg/L；、X同上。 A/O池的有效水深,一般為3.56.0m， 本設計取=4.5m，超高取0.5m，則池子總高為5.0m。 反應池有效面積 分4組，每組有效面積SS=m2 設五廊道式曝氣池，廊道寬b=10.0m，則單組曝氣池長： 取54m污水在A/O池內的停留時間t:取各段停留時間之比為： A1：O=1：4則：缺氧池停留時間為t2=1.92h好氧池停留時間為

47、t3=7.68h 剩余污泥量WA、降解BOD產生的污泥量=a（Co-Ce）Q平Co進入生物池BOD濃度， 其中認為一沉池對BOD的去除率按20%計算；Ce出水BOD濃度，20mg/lW1=0.55×11×10×24×（0.16-0.02）=8470kg/dB、 內源呼吸分解泥量W2 式中：b污泥自身氧化率,一般為0.05；反應池揮發性懸浮固體（VSS）的濃度，mg/L；f 系數一般為0.75； XMLSS濃度，mg/L；W2=bVfX=0.05×48400×0.75×4000×10=7260 kg/dC、不可生物降

48、解和惰性懸浮物（NVSS），該部分占TSS約50%，則=(So-Se)Q×50%其中，So進入生物池SS濃度， 其中認為一沉池對SS的去除率按50%計算；Se出水SS濃度，20mg/lW3=（0.15-0.02）×11×1050%=7150kg/dD、剩余污泥量W=W1-W2+W3=8360kg/dE、每日生成活性污泥量F、濕污泥量G、污泥齡23天9）曝氣系統設計計算設計需氧量（mg/L）A/O工藝的需氧量應包括有機物降解的需氧量和消化需氧量兩部分，并考慮細胞合成所需的氨氮和排放剩余活性污泥所相當的值，同時還應考慮反硝化過程中放出的氧量和消耗相應量有機物反硝化菌的

49、碳源所相當的值。式中： 需氧量，kg/dBOD去除量，kg/d；（）項有機物降解需氧量=aQ()=1×14.3×10(0.16-0.02)=2×10kg/d式中：Q最高日流量，aBOD當量，數值為1污水流入，流出的BOD濃度（）氨氮消化需氧量 =kg/（）排放剩余污泥氧當量的總量kg/d（）反硝化脫氮所放出的氧量kg/d則最大總需氧量為：=2×10+25477-12406-2675=35585kg/d=1483kg/h平均需氧量為： =26667kg/d=1111kg/h3.7二次沉淀池的設計二次沉淀池采用輻流式 設計數據1）池子的直徑與有效水深的比值，

50、一般采用6122）池徑不小于16m3）池底坡度一般采用0.054）一般采用機械排泥,也可附有氣力提升或靜水頭排泥設施5）當池徑<20m時，也可采用多斗排泥6）進出水管的布置采用中間進水周邊出水7）池徑<20m時，一般采用中心傳動刮泥機，其驅動裝置設在池子中心走道板上，池徑>20m時,一般采用周邊傳動刮泥機，其傳動裝置設在桁架外緣8）刮泥機的旋轉速度一般為13轉/h，外周刮泥板的線速度不超過3m/min，一般采用1.5m/min9）在進水口的周圍應設置整流板，整流板的開口面積為池斷面積的102010）浮渣用浮渣刮板收集，刮板裝在刮泥機桁架的一側，在出水堰前應設置浮渣擋板i=0.

51、05D=2mh1h2h3h4H5圖3.10 二沉池計算草圖3.7.2設計計算圖3.10 二沉池計算草圖1）沉淀部分水面面積：F=最大設計流量，m3/hn 池數，取4個表面負荷，m3/m2.h，取1.5 m3/m2.hF=993m2）池子直徑：D=36.0，取D=37m校核實際負荷：=0.23m3/m2.h3)沉淀部分有效水深： 設沉淀時間t=2.5小時，有效水深 h2= =2.5×1.5=3.75m4）沉淀部分有效容積V= =620.63m35）污泥部分所需的容積規范規定：二沉池每人每日污泥量1021g/cap*d,含水率99.299.6%。本設計取16g/cap*d,含水率取99.

52、4%當量人口N=62.910人 S每人每天污泥量， S=采用連續排泥,排泥間隔時間按4小時計V=70.76m3N設計人口數（cap）T貯泥時間,h6）污泥斗以上圓錐部分污泥容積：設池底徑向坡度為0.05,池底=1m則=0.83mV1=×（R2+Rr1+r12）=×（18.52+18.5×1+12）=314.26m3>70.76m37）沉淀池總高度： H=h1+ h2+ h3+ h4h1超高，一般取0.3h3緩沖層高度H =0.3+3.75+0.5+0.83=5.38m8）池邊高度H=h1+ h2+ h3=0.3+3.750.5=4.55 m9）徑深比校核：D/h2=37/3.75=9.86(612之間符合要求)3.7.3沉淀池進水管路的計算 1）設計參數：V1=0.60.8m/s V2=0.20.4m/s V3=0.10.2m/s V4=0.05m/s h=0.8m b=h=0.4m2）池內管路的計算及校核： 進水管D0取800mm,回流污泥量按100%計算：=1.64m/s 進水管：取D1=1200mm，得V1=0.73 m/