(完整word版)污水处理厂课程设计说明书(附计算书)

目录工程概述1.1设计任务与设计依据1.2城市概况及自然条件1.3主要设计资料污水处理厂设计2.1污水量与水质确定2.2污水处理程度的确定2.3污水与污泥处理选择2.4处理构筑物的设计按流程顺序说明各处理构筑物设计参数的选择，介绍各处理构筑物的数量、尺寸、构造、材料及其特点，说明主要设备的型号、规格、技术性能与数量等。2.5污水处理厂平面与高程布置2.6泵站工艺设计结论与建议参考文献附录（设计计算）第一部分设计说明书第一章工程概述1.1设计任务、设计依据及原则1.1.1设计任务某城镇污水处理厂处理工艺设计。1.1.2设计依据①《排水工程(下)》（第四版），中国建筑工业出版社，2000年②《排水工程(上)》（第四版），中国建筑工业出版社，2000年③《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2004年2月(第一、五、十一册)④《室外排水设计规范》（GB50014—2006）1.1.3编制原则本工程的编制原则是:a.执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及。b.根据招标文件和设计进出水水质要求，选定污水处理工艺，力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。c.在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。d.污水处理厂的竖向布置力求工艺流程顺畅、合理，污水、污泥处理设施经一次提升后达到工艺流程要求，处理后污水自流排入排放水体。e.单项工艺构、建筑物设计力求可靠、运行方便、实用、节能、省地、经济合理，尽量减少工程投资，降低运行成本。f.妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染。g.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程设备选型考虑采用国内先进、可靠、高效、运行维护管理简便的污水处理专用设备，同时，积极稳妥地引进国外先进设备。h.采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。i.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。j.厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。k.积极创造一个良好的生产和生活环境，把滨湖新城污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。11.2城市概况及自然条件1．该城镇范围内将建设独立、完善的污水管网收集系统，居民生活污水、单位生活污水、工矿企业的污、废水通过污水管网收集输送至污水处理厂进行集中处理。该系统服务范围内近期（2015年）规划总人口为：8+班号(1或2班)*1.5+(本人学号最后两位/50)万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。2．工业废水全部经过局部处理后，在水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）后排入城市污水管网与城市生活污水合并，由污水处理厂22统一处理。近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km，远期规划面积为0.8km。4．城市污水处理厂的污水进水总管管径为DN1200，坡度为0.002，充满度h/D=0.60，v=1.2m/s。污水干管终点管内底标高为900.52m。5．污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。此河流属《地水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。河流20年一遇洪水位900.12m。6．气象资料：全年平均气温8.6℃，极端最高气温40℃，最低气温-29.3℃。多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：东南风。7．水文、工程地质资料：污水厂厂址区地质条件良好，地下水位标高897.40m，最大冻土深度1.0m，地震裂度7度。8．污水处理要求根据受纳水体的使用功能确定。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。第二章污水处理厂设计2.1污水量与水质确定2.1.1设计人口：该系统服务范围内近期（2015年）规划总人口为：8+班号(1或2班)*1.5+(本人学号最后两位/50)万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。近期人口：81.572/5010.94万（人）2.1.2生活污水：《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2004年2月(第五册)中对污水量的规定如下：2该城市属于二区、中小城市。规定的综合生活用水定额为110~180L/d，本工程中取180L/d。由于本地区的建筑内部给排水设施完善，因此取用水量的90%。BOD5的范围在20~35g/（人·d），此处取BOD5=30g/（人·d）；SS的范围在35~50g/（人·d），此处取SS取40g/（人·d）；污水水量取给水水量的90%。故近期生活废水总量：Q180/10310.9410490%1.7505万m3/d生污近Kh生2.72.71.5Q0.11311.10.11远期生活废水总量：Q生污远15016.810490%2.27万m3/dKh生2.72.71.436（或者在《室外排水设计规范》Q0.11311.10.11GB50014-2006）中查表，值相同）100030BOD5188mg/L160SS100040250mg/L160TN1000850mg/L1603TP100016.25mg/L160由水质工程学（二）典型生活污水水质参数查得：CODCr=400mg/LNH3-N=30mg/L.1.3：工业废水：该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水排入下水道排放标准；工业废水中，近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2,远期规划面积为0.8km2。单位工业用地用水量指标（万/(km【4】m32·d)）工业用地类型用水量指标工业用地类型用水量指标一类工业用地1.20~2.00三类工业用地3.00~5.00二类工业用地2.00~3.50近期排放量：万3/dQ工废近1.60.80.50.64m远期排放量：Q工废远1.60.80.81.024万m3/d时变化系数，取1.5CODCr=500mg/L，SS=400mg/L，BOD5=350mg/LNH3-N=45mg/LTP=8mg/LTN=70mg/L近期规模1.7505+0.64=2.3905万m3/d，取2.4万m3/d。最高日最高时处理水量为1.7505×1.5+0.64×1.5=3.58万m3/d，取3.6万m3/d，即416.7L/s远期规模：2.688+1.024=3.712万m3/d，取3.8万m3/d。最高日最高时处理水量为1.436×2.688+1.024×1.5=5.3959万m3/d，取5.4万m3/d，即625L/s2.1.4：进入污水处理厂的污水性质根据生活污水和工业废水所占比重进行核算混合液的水质参数：1.754000.36500425mg/L，CODCr2.4SS=1.752500.64400290mg/L2.441.751880.64350230mg/LBOD52.4NH3-N1.75300.644534mg/L2.41.756.250.6486.7mg/LTP2.41.75500.6470TN55mg/L2.4水质参数如下：CODCr=425mg/L，SS=290mg/L，BOD=230mg/L5NH3-N=34mg/LTP=6.7mg/LTN=20mg/L。2.2污水处理程度的确定2.2.1：纳污河流：污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。此河流属《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。河流20年一遇洪水位900.12m。2.2.2：气象资料：气象资料：全年平均气温8.6℃，极端最高气温40℃，最低气-29.3℃。多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：东南风。2.2.3：出水水质：按照污水综合排放标准，城镇二级污水处理厂排入到三类水体的处理水出水水质应满足一级B排放标准，所以处理水中各物质的浓度为COD≤60mg/L，BOD520mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8（15）mg/L，TN≤20mg/L（括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标）TP=1mg/L。2.2.4：污泥污水处理方式：污水：根据受纳水体的使用功能确定，排入三类水体；污泥：浓缩脱水后外运填埋处置。2.2.5：分期建设：考虑近期和远期城市发展的情况。人口数：近期：10.94万人，远期：16.8万人。22工业用地面积：近期规划为0.5km,远期规划为0.8km。根据原始资料，污水处理厂进水水质见表二。表二、污水设计进水水质、出水水质标准5水质指标设计进水水质(mg/L)出水水质标准(mg/L)BOD230205COD42560crSS29020NH3-N348（15）TP6.71TN5520括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。2.2.7、设计出水水质出水水质要求符合：《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《地表水环境质量标准》GB3838-2002根据设计资料说明，本设计出水排入水体为Ⅲ类水体，要求执行一级B标准，出水水质标准如表二所示。根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理，防止河流的富营养化。2.2.8、处理程度计算表三、各水质参数的去除率序号水质指标去除率1BOD523020100%91.3%2302cr42560100%85.9%COD4253SS273.420273.4100%92.68%4NH3-N34834100%76.5%5TP6.716.7100%95%6TN5520100%63.6%552.3污水与污泥处理工艺选择2.3.1、工艺流程的提出由上述计算，该设计在水质处理中要求达到表三的处理效果。即要求处理工艺既能有效地去除BOD5、CODcr、SS等，又能达到脱氮除磷的效果。为达到该处理要求，现提出两种可供选择的处理工艺：①、厌氧池+氧化沟处理工艺6②、CASS处理工艺4.2、方案比较两个方案见图一和图二。两个方案的技术比较见表四。加氯间中提细沉厌卡氧二接污升排格格沙氧罗化沉触水泵放栅栅池池塞沟池池房栅渣栅渣沙回流污泥泥栅渣压干机栅渣压干机沙水分离器污余剩栅渣外运至苗圃浓缩脱水间图一厌氧池+氧化沟处理工艺流程污水中提细沉CASS混接排格升格砂合触反应池江泵栅栅池器池房浓贮脱泥缩泥水饼机外池池房运图二CASS处理工艺流程7表四工艺流程方案技术比较表方案一(厌氧池+氧化沟工艺)方案二(CASS处理工艺)优点：优点：(1)、氧化沟具有独特的水力流动特点，有(1)、工艺流程简单、管理方便、造价低。利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节反消化作用，取得脱氮的效果。池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%、不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化以上，而且布置紧凑，节省用地。沟内能达到好氧稳定的程度。(2)、处理效果好。反应器内活性污泥处于(3)、氧化沟只有曝气器和池中的推进器维一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。化过程中，因此处理效果好。(4)、脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮(3)、有较好的脱氮除磷效果。CASS工艺效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而来创造条件提高脱氮除磷效果。氧化沟具有较大的脱氮能力。(4)、污泥沉降性能好。CASS工艺具有的缺点：特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减(1)、污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS工艺的沉物较多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅果更好。等易引发丝状菌性污泥膨胀。(5)、CASS工艺独特的运行工况决定了它(2)、泡沫问题能很好的适应进水水量、水质的波动。(3)、污泥上浮问题缺点：(4)、流速不均及污泥沉积问题由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段(5)、氧化沟占地面积很大进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。总的说来，这两个方案都比较好，不仅电耗较小，而且运行费用低，都能达到要求相应的处理效果，但方案一工艺有较大的脱氮能力，电耗较小，运行费用低。所以，本设计采用方案一作为污水厂处理工艺。第三章污水厂构筑物设计说明3.1污水处理构筑物的设计1、中格栅8为了确保污水处理厂进水泵房及后续处理工段的正常运行，需设置粗、细格栅。进水粗格栅的栅条间隙为20mm。通常污水处理厂细格栅间隙为8一10mm，由于本工程采用改良卡罗赛的污水处理工艺，为减少进入后续生物处理构筑物的浮渣，需强化细格栅作用，因此本工程细格栅间隙为10mm。中格栅与提升泵站合建。中格栅主要用于拦截较大的颗粒悬浮物，保护水泵。运行参数：栅前流速0.7m/s过栅流速0.8m/s栅条宽度0.0m栅条净间距0.02m栅前槽宽2.00m格栅间隙数49水头损失0.10m3栅渣/1033污水单位栅渣量ω1=0.05mm格栅倾角α=60°平面尺寸L×B=2.3m×1.46m，共分两格，每格净宽0.73m。本设计选择回转式格栅除污机，有效宽度900mm，整机功率1.5kW，安装角度60°，选两台。选择螺旋压榨机，功率7.87kW。处理水经明渠进入提升泵站。2、提升泵站提升泵站用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。本工程污水只经一次提升。泵站按远期规模设计，水泵机组按近期规模配置。泵站选用集水池与机器间合建式泵站。泵站尺寸L×B×H=10m×7m×10m本设计中，查污水处理厂工艺设计手册354页可以选出适合该泵房的QW系列潜污泵。所选泵的型号及参数如下：型号：300QW900-8-37排出口径：350mm流量：9003扬程：8mm/h转速：980r/min功率：37KW效率：84.5%重量：1150kg3、细格栅细格栅和沉砂池合建。9细格栅的作用是进一步去除污水中的污染物，以免其对后续处理单元特别是氧化沟造成损害。运行参数：栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.01m栅前部分长度0.88m格栅倾角60o栅前槽宽1.26m格栅间隙数49（两组）水头损失0.26m每日栅渣量3.86m3/d平面尺寸L×B=3.71m×1.94m，共分两格，每格净宽0.97m。本设计选择杭州杭氧环保设备有限公司生产的HG-700型回转式格栅除污机，有效宽度700mm，整机功率1.5kW，安装角度60°，选四台。选择江苏宜兴3市博高环保设备有限公司的LY-400型螺旋压榨机，转速5～5.2rpm，输送量4m/h，功率4kW。4、平流式沉砂池沉砂池的主要作用是去除污水中相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒，以使后面的管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。运行参数：沉砂池长度12m池总宽3m有效水深0.7m贮泥区容积0.69m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽0.7m斗壁与水平面倾角为600斗高为0.6m斗部上口宽1.4m设计2组，每组2格，每格2个沉砂斗。平面尺寸L×B=12m×3.2m，共分两格，每格净宽1.5m。水力停留时间t=30s，清砂间隔时间T=2d。选择南京武威康流体设备有限公司生产的型号为LSSF-355螺旋砂水分离器，功率为0.75kw。5、配水井10配水井的作用是均衡的发挥各个处理构筑物运行的能力，保证各处理构筑物经济有效的运行。进水从配水井底部中心进入，经过等宽度三角堰流入2个水斗，再由管道流入两座厌氧池和氧化沟。配水井的设计流量Q=625L/s。进水管管径=1000mm，出水管管径=600mm。配水井直径D=2000mm。6、厌氧池和氧化沟本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。运行参数：共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。厌氧池直径D=23m，高H=4.3m氧化沟尺寸L×B=117×24×4.6m高H=4.6m给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流。出水系统：采用双边溢流堰，在好氧段出水。曝气系统：查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，选用四台。7、二沉池运行参数：沉淀池直径D=24m有效水深h＝3.0m池总高度H=5.4m选用ZBG-35型周边传动刮泥机，周边线速度为3.2m/min，功率为2.2kw。8、消毒池设计参数：3设计流量：Q′=54000m/d=625L/s水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L11平均水深：h=2.2m隔板间隔：b=3.5m采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。消毒池尺寸：18.002.23.20m运行参数：隔板4块长5.5m宽3.2m3.2污泥处理构筑物的设计1、污泥提升泵房(1)选用LXB-1000螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为3，提升高度为2.660m/h0m—3.0m,电动机转速n=48r/min,功率N=11kW(2)剩余污泥泵选用50QW25-10-41.5型潜污泵螺旋泵4台（3用1备），单台提3升能力为25m/h，提升高度为10.0m,功率N=1.5kW。泵房平面尺寸L×B=6×5m2、贮泥池1、设计参数进泥量：Qw380.8m3d；贮泥时间：T=10h2、设计计算池容为VQwT380.810160m324贮泥池尺寸为1063m，有效容积为270m3。4、污泥浓缩脱水间本设计采用污泥浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水。1、设备选型选用上海安碧环保设备有限公司生产的DYH-1000型转鼓污泥浓缩脱水一体机3台（2用1备），处理量为90-230kg干污泥/小时，外形尺寸为L2730×B1600×H2630,虑带宽1000mm，总功率2.5kw。2、机房平面尺寸L×B=12×6m12第二部分设计计算书第二章污水处理构筑物设计计算2.1.中格栅1．设计参数：3设计流量Q=54000m/d=625L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω13栅渣/1033污水=0.07mm2．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1B12v1计算得:栅前槽宽22Q1。B11.3420625h0.67mB10.71.34m，则栅前水深22v1（2）栅条间隙数Q1sin0.625sin6048.23(取n=49)n0.020.670.9ehv23）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（49-1）+0.02×49=1.46m（4）进水渠道渐宽部分长度BB11.461.34L10.16m2tan12tan20（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L10.08m2（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则h1kh0kv2sin0.0140.922g32.42()32sin600.103m0.029.81其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=313ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+0.3=0.97m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.103+0.3=1.0738）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.97/tanα=0.16+0.08+0.5+1.0+0.97/tan60°=2.3m9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=0.625864000.071.41000=2.7m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：栅条工作平台进水αα1α图1中格栅计算草图2.2污水提升泵房1.设计参数设计流量：Q=301L/s，泵房工程结构按远期流量设计2.泵扬程的计算14采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。污水提升前水位-3.68m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.59m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.59-（-3.68）=7.17m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=9.17m3.泵的选择近期设计最大流量为0.5m3/s，近期、远期各选用三台潜污泵，两用一备。总的为六台潜污泵，四用两备。每台泵的流量为900m3PW型污水泵，对于/h，抽升一般的废水多采用有腐蚀性的废水，应选择合宜的耐腐蚀泵或耐酸泵。抽升泥渣多的废水和污泥时，可选择泥沙泵或污泵。本设计中，查污水处理厂工艺设计手册354页可以选出适合该泵房的QW系列潜污泵。所选泵的型号及参数如下：型号：300QW900-8-37排出口径：350mm流量：900m3/h扬程：8m转速：980r/min功率：37KW效率：84.5%重量：1150kg4.集水井设计计算①设计要求机组布置时，在机组之间以及机组和墙壁间应保持一定的距离。电动机容量小于50kw时，机组净距不小于0.8米；大于50kw时，净距应大于1.2米。机组于墙的距离不小于0.8米，机组至低压配电盘的距离不小于1.5米。考虑到检修的可能，应留有足够距离以抽出泵轴和电机转子，如无单独的检修间，则泵房内应留有足够的场地。此外，泵站内的主要通道应并不小于1.0～1.2米。集水池的容积应大于污水泵5分钟的出水量。该设计中，取两机组的中心距离为2.5米，最边上的机组与墙的距离为1.5米，则泵房总长=1.5×2+3×2.5=10.5米取10m15②设计计算根据上面选择的泵，单台泵的流量为为750m3/h，即0.2083m3/s，因此在远期三台泵同时工作时，五分钟内的出水量为0.2083×5×60=187.5m3，考虑到有效利用体积，取200m3，则集水池的平面面积sV40070㎡H4集水池的宽B707m105.泵房设计泵房设计一座，建造集水池的上方，泵房的平面尺寸为长10米，宽7米。计算草图如下：2.3泵后粗格栅1．设计参数：设计流量Q=5.4×104m3/d=625L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω3栅渣/1033污水1=0.10mm2．设计计算16（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1B12v1计算栅前槽宽22Q12。11.34B10625hB0.67m0.71.34m，则栅前水深22v1（2）栅条间隙数Q1sin0.625sin6096.5（取n=97）n0.010.470.9ehv2设计两组格栅，每组格栅间隙数n=49条3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01×（49-1）+0.01×49=0.97m所以总槽宽为0.97×2+0.2＝2.14m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度BB12.141.34L12tan201.1m2tan1（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L10.55m26）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则v240.92h1kh0ksin32.42(0.012g)3sin600.26m0.0129.81其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+0.3=0.97m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.26+0.3=1.238）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.97/tanα=1.1+0.55+0.5+1.0+0.97/tan60°=3.71m（9）每日栅渣量ω=Q0.625864000.1平均日ω=110001.4=3.86m3/d>0.2m3/d17所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：栅条工作平台进水αα图3细格栅计算草图2.4沉砂池设计参数采用平流式沉砂池设计流量：Q=625L/s（按2020年算，设计1组，分为2格）设计流速：v=0.3m/s水力停留时间：t=30s设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.3×40=12m（2）水流断面积：A=Q/v=0.625/0.3=2.1m（3）池总宽度：2,设计n=2格，每格宽取b=1.5m>0.6m，池总宽B=2b=3m（4）有效水深：h2=A/B=2.1/3=0.7m（介于0.25～1m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则沉砂池容积18Q1TX15.4104232.44m3V151.33105K10每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗，则每个陈啥都容积2.44/4=0.61m3其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.33（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.7m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.6m，则沉砂斗上口宽：a2hda120.6tan600.71.4mtan60沉砂斗容积：Vhd(2a22aa12a12)0.6(21.4221.40.720.72)0.686m366（略大于V1=0.61m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为L2L2a1221.424.6m2则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0.064×.6=0.88m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.7+0.88=1.88m（8）进水渐宽部分长度:B2B13.021.34L10.88mtan20tan20（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=0.88m10）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=625/1.33=470L/s则vmin=Q平均日/A=0.470/2.1=0.224>0.15m/s，符合要求19（11）计算草图如下：进水出水图4平流式沉砂池计算草图2.5反应池配水井设计计算设计条件远期设计最大处理规模为5.4m3/d，即625L/s。平流沉砂池的出水经配水井流入氧化沟，近期两座氧化沟，远期三座氧化沟。设计计算图5配水井设计计算示意图20（1）进水井管径D1,m配水井进水管设计流量Q=0.625m3/s。当进水管径为D1=1000mm时，流速为0.89m/s1.0m/s，满足设计要求。（2）配水井直径D24Q12（D1）πv2v2——配水井污水流速，m/s,一般采用0.2-0.4m/s,本设计取0.3m/s（40.6252D2π0.31）1.91m,本设计采用2.0m（3）矩形宽顶堰进水从配水井中心进入，经等宽度堰流入水斗再由管道接入3个氧化沟，每个氧化沟的分配水量为q=0.2083m3/s,配水井采用矩形宽顶溢流堰至配水管。①堰上水头H，m因单个出水溢流堰的流量为0.2083m3/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于1000L/s采用三角堰，所以，本设计采用矩形堰。（堰高H取0.5m）矩形堰的流量qm0bH2gH式中q—矩形堰的流量，m3/s；H—堰上水头，m；b—堰宽，m，取b=1.0m；m0—流量系数，通常取0.327～0.332，该设计中取0.33。则H(q2)1/3(0.20832)1/3mm02b20.3321.020.273,取0.28m2g19.6②堰顶厚度B,m根据有关实验资料，当2.5﹤B/H﹤10时，属于矩形宽顶堰，取B=0.8米，这时B/H=2.86（在2.5～10范围内），所以，该堰属于矩形宽顶堰。③配水管管径D2,m设配水管管径D2=500mm,流量=0.2083m3/s，可算得v=0.73m/s。（满足要求）④配水漏斗上口口径D，m，按配水井内径的1.5倍设计，D=1.5D1=1.5×1000=1500mm212.6厌氧池1.设计参数设计流量：2010年最大日平均时流量为Q′=Q/Kh=36000/1.2=30000m3/d=1250m3/h=347.2L/s，设计2座水力停留时间：T=2.5h污泥浓度：X=3000mg/L污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。2.设计计算（1）厌氧池容积：V=Q1′T=625×10-3×2.5=1563m32）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。则厌氧池面积：A=V/h=1563/4=391m2厌氧池直径：4A4391D22.3m（取D=23m）3.14考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。（3）污泥回流量计算：1）回流比计算R=X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.432）污泥回流量QR=RQ1′=0.43×625=6450m3/d2.7氧化沟1.设计参数22拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量同厌氧池为15000m33/d，即625m/h总污泥龄：20dMLSS=4000mg/L,MLVSS/MLSS=0.7则MLVSS=2800曝气池：DO＝2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原α＝0.9β＝0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5b=0.07d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·dK1=0.23d-1Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算：1）设计的出水BOD5为20mg/L，则出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1e-0.23×5）=6.4mg/L2）采用污泥龄20d，则日产泥量为：aQSr0.615000(2306.4)1btm1000(10.051006.2kg/d20)设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：0.1241006.2=124.77kg/d124.7710008.32mg/L用于合成。即：TKN中有15000需用于氧化的NH3-N=34-8.32-8=23.68mg/L需用于还原的NO3-N=23.68-12=11.68mg/L3）碱度平衡计算23已知产生0.1mg/L碱度/除去1mgBOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=200-7.1×23.68+3.0×11.68+0.1×（230－6.4）=89.3mg/L计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2（2）硝化区容积计算：硝化速率为n0.47e0.098T15NO2N100.05T1.158KO2O20.47e0.09815152222100.05151.1581.3=0.238d-1114.2d故泥龄：tw0.238n采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.2=10.5d原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：n单位基质利用率：0.05d-120unb0.050.050.167kgBOD5/kgMLVSS.da0.6MLVSS=f×MLSS=0.74000=2800mg/L(2306.4)15000所需的MLVSS总量=100020083.8kg0.167硝化容积：Vn20083.810007172.6m32800水力停留时间：7172.611.5htn2415000（3）反硝化区容积：12℃时，反硝化速率为：qdn0.03(F)0.029T20M240.03(230)0.0291.08122040001624=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=11.6815000175.2kg/d1000175.2脱氮所需MLVSS=10305.8kg0.017脱氮所需池容：Vdn10305.810003680.7m32800水力停留时间：tdn3680.7245.9h1000（4）氧化沟的总容积：总水力停留时间：ttntdn11.55.917.4h总容积：VVnVdn7172.63680.710853.3m3（5）氧化沟的尺寸：氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深4m，宽6m，则氧化沟总长:10853.3452m。其中好氧段长度为7172.6299m，缺氧段长度为46463680.7。4153m6618弯道处长度:31856.55m（取57m）22则单个直道长:4525799m4故氧化沟总池长=99+6+12=117m，总池宽为64=24m（未计池壁厚）校核实际污泥负荷QSa15000230Ns0.0088kgBOD/kgMLSSdXV360010853.36）需氧量计算：采用如下经验公式计算:O2(kg/d)ASrBMLSS4.6Nr2.6NO325其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。经验系数：A=0.5B=0.1需要硝化的氧量：Nr=23.6-31500010=355.2kg/dR=0.515000(0.23-0.0064)+0.17172.64+4.6355.2-2.6175.2=5724..44kg/d=238.52kg/h取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度Cs(30)=7.63mg/L，Cs(20)=9.17mg/L采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：R0RCs(20)Cs(T)C1.024T20230.559.171.02430200.800.917.632443.15kg/h查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则,因此选用四台可满足供氧要求。7）回流污泥量：活性污泥的计算是以固体总量为基础的由式：QX0QRXR(QQR)X式中：Q---污水厂设计流量（m3/d）QR---回流污泥量（m3/d）X0---进水中SS浓度（mg/L）取厌氧池出水浓度150mg/LXR---回流污泥中SS浓度（mg/L）取9000mg/LX---氧化沟中活性污泥SS浓度（mg/L）取4000mg/L26150Q10000QR(QQR)3600回流比：R=QR/Q=64.17%考虑到回流至厌氧池的污泥回流液浓度XR=10g/L，则回流比计算为：X100%=343%R100%XrX10-3式中：X---氧化沟中混合液污泥浓度mg/LXR---二沉池回流污泥浓度mg/L回流污泥量：QR=RQ=0.4315000=6450m3/d（8）剩余污泥量：日产泥量QmaxQw进水SSf1000Qw1006.21500.250.7150001904kg/d1000如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为：1904190.4m3/d10（9）氧化沟计算草草图如下：2.8二沉池1．设计参数27该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。设计进水量：Q=18000m3/d=750m3/h=208.3L/S（每组）32表面负荷：取q=2.0m/m.h固体负荷：qs=200kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=1.5h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)2．设计计算I、池体体积计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：AQ750325m2qb2（2）沉淀池直径：D4A432523。26m16m,取24m3.14有效水深为h=qbT=1.5×2.0=3m<4mD248（介于6～12）h13SNT40.54每日污泥量W110.94103(3)1000n21000244.6m式中S取0.5L/(p·d）,由于用机械刮泥，所以污泥在斗内贮存时间用4h。贮泥斗容积：V1h5(r12r1r2r22)3式中h5—污泥斗高度，m；r1—污泥斗上部半径，m，取r1=2m；r2—污泥斗上部半径，m，取r2=1m；h5(r1r2)tan（2-1）tan60o1.73m污泥斗容积V13.141.73(222111)12.7m33③污泥斗以上圆锥体部分污泥容积设池径向坡度为0.05，则圆锥体的高度28h40.05（R1-r1）=0.05（24/2-2）=0.5m圆锥体部分污泥容积V13.141.73(222112)12.7m33④污泥总容积=12.7+90.0=102.7m3﹥4.6m3（可见池内有足够的容积）⑤沉淀池总高度H,m设h1=0.3m，h3=0.5m；则H=0.3+3+0.5+0.5+1.73=6.03m（5）沉淀池周边高度H′，m′=h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m6）径深比校核D/h2=24/3=8，在6～12范围内，满足要求。7）采用机械刮泥选用周边传动式刮泥机刮泥机的主要技术性能参数有：池径24米；周边线速度2-3m/min；单边功率0.75KW，周边单个轮压35KN。Ⅱ、进水部分计算⑴进水管计算Q进Q单(1R)7501.51125m2/h0.3125m2/s管径取D1600mm，进水速度v11.1m/s⑵进水竖井计算取直径D21.0m，配水口尺寸0.41.2m2，共六个，沿井壁均匀分布流速v1Q进0.31250.16m/s0.15~0.2m/s0.51.560.51.24孔距lD20.4440.385m⑶稳流筒计算流速v30.02~0.03m/s，取v30.02m/s29过流面积Q进0.31252f15.63mv30.02直径D34fD215.6341.024.57m，取D34.6m3.14Ⅲ、出水部分计算采用两个环形集水槽，池周边一个，池中央一个单池流量Q单750m3/h0.2083m3/sQ单0.1042m3/s每个槽内流量q集2⑴池周边采用单侧集水槽槽宽b10.9(kq集)0.40.9(1.50.1042)0.40.428m，取b10.5m，k为安全系数1.2~1.5起点水深h10.75b10.375m终点水深h21.25b10.625m槽深取(0.3750.625)10.30.8m，其中超高0.3m2⑵池中央采用双侧集水槽槽宽取b20.5m，流速取v40.6m/s起点水深h4q集0.10420.347mv4b20.60.5终点水深hk3q集230.10422mgb229.80.520.172hk32320.17323h40.3470.536mh30.347h4⑶水量校核当水增加一倍时，q集0.2083m3/s，v4'0.8m/sh40.521m，h30.617m设计取环形槽内水深为0.5m，超高0.2，总槽深0.7m⑷出水堰设计采用出水三角堰，开口90°，堰上水头H'0.05m,堰高0.12m30单堰流量qy1.343H2.470.0008213m3/s三角堰个数nQ单0.2083253.74，取254个，池周边和池中央各分一半127qy0.0008213个三角堰的中心距（按池周边集水槽计算）L'(D2b1)3.14(2420.5)0.57m233127⑸集水槽直径设计池周边集水槽外径与池径相等，内径D1D2b12420.523m池中央集水槽与池周边集水槽流量相同，令单位长度上的流量为qd，则qdD1qd[D2(D22b2)]得D212m，内径为D3D22b211m⑹出水堰上负荷校核池周边集水槽堰上负荷q1q集0.104210001.441.7D13.1423池中央集水槽堰上负荷q2q集0.104210001.441.7(D2D3)3.14(1112)均符合出水堰负荷设计规范规定⑺出水管计算