污水厂课程设计计算书 - 图文

目 录

目 录 ................................................................... 1 第1章 绪 论 ............................................................ 3

1.1原始资料 .......................................................... 3

1.1.1污水量 ....................................................... 3 1.1.2污水水质 ..................................................... 3 1.1.3出水水质 ..................................................... 3 1.2设计任务及要求 .................................................... 3

1.2.1设计题目 ..................................................... 3 1.2.2设计背景 ..................................................... 3 1.2.3设计任务 ..................................................... 4

第2章 设计原则与工艺选择 ................................................ 4

2.1厂址选择 .......................................................... 4 2.2水质分析 .......................................................... 4 2.3 污水污泥处理工艺选择 .............................................. 5

2.3.1选择考虑因素 ................................................. 5 2.3.2脱氮除磷工艺： ............................................... 5 2.3.3工艺比较 ..................................................... 7

第3章 污水处理构筑物设计计算 ............................................ 8

3.1格栅 .............................................................. 8 3.2设计计算 .......................................................... 8

3.2.1设计参数 ..................................................... 8 3.2.2粗格栅设计计算 ............................................... 9 3.2.3细格栅设计计算 .............................................. 11 3.3污水泵房 ......................................................... 12

3.3.1 泵房形式选择 ............................................... 12 3.3.2选泵 ........................................................ 12 3.3.3 设计计算 ................................................... 12 3.4沉砂池 ........................................................... 13

3.4.1设计说明 .................................................... 13 3.4.2设计参数： .................................................. 13 3.4.3设计计算 .................................................... 14 3.4.4曝气沉砂池曝气计算 .......................................... 17 3.5初次沉淀池 ....................................................... 17

3.5.1 设计说明 ................................................... 17 3.5.2设计参数 .................................................... 18 3.5.2设计计算 .................................................... 19 3.6 A2/O反应池 ...................................................... 20

3.6.1设计参数 .................................................... 20 3.6.2设计计算 .................................................... 21 3.7二沉池 ........................................................... 27

3.7.1设计要点： .................................................. 28 3.7.2设计参数 .................................................... 28 3.7.3 设计计算 ................................................... 29

第 1 页 共 49 页

3.7.4二沉池集配水井的设计计算 ..................................... 32 3.8接触消毒池 ........................................................ 33

3.8.1消毒剂的选择 ................................................. 33 3.8.2消毒剂的投加 ................................................. 33 3.8.3平流式接触消毒池 ............................................. 34 3.9巴氏计量槽 ........................................................ 35

3.9.1设计参数 ..................................................... 35 3.9.2设计计算 ..................................................... 36

第4章 污泥处理设计计算 .................................................. 38

4.1污泥处理 .......................................................... 38

4.1.1污泥处理目的 ................................................. 38 4.1.2污泥处理的原则 ............................................... 38 4.2污泥泵房设计 ...................................................... 38

4.2.1 集泥池计算 .................................................. 38 4.2.2污泥泵的选择 ................................................. 39 4.3污泥浓缩池 ........................................................ 39

4.3.1设计参数 ..................................................... 39 4.3.2设计计算 ..................................................... 39 4.4贮泥池 ............................................................ 40

4.4.1贮泥池的作用 ................................................. 40 4.4.2贮泥池的计算 ................................................. 41 4.5污泥脱水 .......................................................... 41

4.5.1设计原则 ..................................................... 41 4.5.2设计计算 ..................................................... 42

第5章 污水处理厂的布置 .................................................. 43

5.1污水处理厂平面布置 ................................................ 43

5.1.1平面布置原则 ................................................. 43 5.1.2平面布置 ..................................................... 44 5.2污水处理厂高程布置 ................................................ 45

5.2.1高程布置原则 ................................................. 45 5.2.2构筑物高程计算 ............................................... 46

参考资料 ................................................................. 49 小 结 .................................................. 错误！未定义书签。

第 2 页 共 49 页

第1章 绪 论

1.1原始资料

1.1.1污水量：

根据该市总体规划和排水现状，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和，40000m3/d。

1.1.2污水水质：

进水水质： BOD5为 150mg/l； COD为 300mg/l；SS为 200mg/l；TN为 35mg/l；NH3-N为25mg/l；TP为3.5 mg/l；pH为6-9。

1.1.3出水水质

城镇污水处理污染物排放标准（GB 18918-2002）一级B标准。

具体出水水质: BOD5为 20mg/l； COD为 60mg/l；SS为 20mg/l；TN为 20mg/l；NH3-N为

15mg/l；TP为1.0 mg/l；pH为6-9。

混合污水温度：夏季28℃，冬季10℃，平均温度为20℃。

1.2设计任务及要求

1.2.1设计题目

某城市污水处理厂设计

1.2.2设计背景

1、城市概况

该市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城市污水处理率仅为3.4%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。 2、自然条件： （1）地形、地貌：

该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低。 （2）工程地质：

该市地质岩层出露白垩系地层，市区地层覆盖层为第四纪近代冲击层，厚40～60米，上层一般为耕植土、淤土、砂质粘土、亚粘土、细中砂和残积粘土。地基承载力为1.2～3.5kg/cm2，地震等级为6级以下，电力供应良好。 （3）气象资料：

该市地处亚热带，面临东海，海洋性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度38℃，最低温度4℃，年平均温度24℃。常年主导风向为南风。

第 3 页 共 49 页

（4）水文资料：

该市内河流最高洪水位+2.5米，最低水位-0.5米，平均水位为+0.5米，地下水位为离地面2.0米，厂区内设计地面标高为+5.0米。

1.2.3设计任务

1.根据以上资料，对该城市进行污水处理厂的初步设计。 2.编写设计说明计算书。 3.画出4张图：

1号图纸：污水处理厂平面布置图（1:500）（含土建、设备、管道、设备清单等）1张。

1号图纸：污水和污泥处理工艺流程高程布置图（横比1:300;纵比1:500）1张。 2号图纸：生化处理工艺单元工艺图（1:100）（含土建、设备、管道、设备清单等）1张。

2号图纸：主体构筑物（沉砂池、初沉池、二沉池等）单元工艺图（1:100）1张。

第2章 设计原则与工艺选择

2.1厂址选择

污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：

（1）厂址应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求，厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离。

（2）厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少500m。

（3）厂址应尽可能少占农田或不占良田，以便于农田灌溉和消纳污泥。 （4）厂址应尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方。

（5）厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自留的可能，以节约动力消耗。

（6）厂址应考虑汛期不受污水的威胁。

（7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等条件。

（8）厂址的选择应结合成镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。

2.2水质分析

处理程度计算式：

??C0?Ce?100％ C0 按照上式对水中各项水质处理程度进行计算，结果如下表：

第 4 页 共 49 页

表2.1 污水处理程度表 名 称 BOD5 水 质 设计进水水质(mg/l) 150 设计出水水质(mg/l) 20 处理程度（%） 86

CODcr 300 60 80 SS 200 20 90 TN 35 20 42 TP 3.5 1.0 72 NH3—N 25 15 40 对

原水水质及出水要求进行分析可得如下结论：

（1）污水以有机污染物为主，可生化性好，重金属及其他难以生物降解的有 毒有害污染物一般不超标；

（2）污水中主要污染物指标BOD、COD、SS的值为典型城市污水值。 （3）污水中氮磷含量较高，需使用脱氮除磷工艺。

2.3 污水污泥处理工艺选择

2.3.1选择考虑因素

1.污水处理厂的工艺流程系是指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。

2.在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。

3.污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据： （1）污水的处理程度（2）工程造价与运行费用

（3）当地的各项条件（4）原污水的水量与污水流入工程

2.3.2脱氮除磷工艺：

综合以上特点及出水要求，考虑到现有城镇污水处理技术的特点，采用生化处理最为经济。由于氮磷超标，处理工艺尚用硝化除磷。根据处理规模，进出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水中的氮、磷进行适当处理，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件，有以下几种工艺可供选择：

1、A2/O处理工艺

（1）A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，同时具有脱氮除磷的功能。该工艺在厌氧－好氧除磷工艺中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到消化脱氮的目的。

第 5 页 共 49 页

（2）A2/O工艺的特点：

A：厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；

B：在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。

C：在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。

D：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。

E：脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效果不可能提高。

2、SBR工艺

SBR（Sequencing Batch Reacter Activated Sludge Process）是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。在该工艺中，从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作，这种周期周而复始，从而达到污水处理的目的。

SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量冲击负荷。SBR工艺具有以下特点：

（1）处理构筑物少，可省去初沉池；无二沉池和污泥回流系统。与标准活性污泥法相比，基建费、运行费较低，且维护管理方便，主要适用于小型污水处理厂。 （2）SBR的进水工序均化了污水逐时变化的水质，水量，一般不需要调节池。 （3）SBR工艺从时间上来说是一个理想地推流式过程，但是就反应器本身的混合状态仍属于完全混合式，因此具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点。 （4）污泥的SVI值较低，一般不会产生污泥膨胀。

（5）运行方式灵活，可同时具有去除BOD和脱氮除磷的功能。

（6）SBR工艺的活性污泥，是在静止或接近静止的状态下进行的，因此处理水质优于连续式活性污泥法。

（7）SBR的运行操作、参数控制应实施自动化管理。

3、氧化沟工艺

氧化沟（OD）又称“循环曝气池”，是传统活性污泥法污水处理技术的改良，外形呈封闭环状沟，其特点是混合液在沟内不中断地循环流动，形成厌氧、缺氧和好氧段，且将传统的鼓风曝气改为表面机械曝气。

按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。连续工作式氧化沟又可分为合建式

第 6 页 共 49 页

和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点：

（1）工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

（2）运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 （3）能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。

（4）污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。

（5）可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。

（6）基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。

2.3.3工艺比较

（1）技术对比：

表2-2 各种方法的技术对比 类 型 参 数 污泥负荷（kgBOD/kgMLSS.d） 污泥龄(天) 污泥回流比(%) 水质要求总氮(mg/L) 占地面积 稳定性 （2）经济对比：

氧化沟、SBR及其改良工艺可以省去初沉池、二沉池和污泥回流系统的费用占地面积小基建费用低，但都适用于自动化系统操控运行，工作人员少，适合于中小型污水厂。A2/O工艺基建费用较低，稳定性好，适用于大中型污水处理厂。

该市污水处理厂属中型污水处理工程。设计要求出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准，要考虑污水的脱氮除磷，所以污水处理采用二级强

氧化沟 0.03～0.10 20～30 50～200 / 较小 一般 SBR工艺 0.2～0.3 16.5 30 30～40 较小 一般 A2/O工艺 ＜0.18 ＞10 50～100 ＜30 小 好

第 7 页 共 49 页

化工艺处理。要求工艺稳定性好，再者考虑筹建污水厂的资金以及占地问题，本设计最终选用A2/O工艺。该工艺具有完备的脱氮除磷功能； 具有改善污泥沉降性能 的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低。

污水处理厂设计工艺流程图

第3章 污水处理构筑物设计计算

3.1格栅

格栅是由一组平行的金属栅条、塑料齿沟或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，保证污水处理设施的正常进行。被截留的物质称为栅渣。

格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。

本设计采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。

3.2设计计算

3.2.1设计参数

①格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：

粗格栅：机械清除时宜为16～25mm；人工清除时宜为25～40mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm。

第 8 页 共 49 页

细格栅：宜为1.5～10mm。

②污水过栅流速宜采用0.6～1.Om/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30～60°。格栅前渠道内的水速一般采用0.4～0.9m/s。通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m。 当格栅间隙为40mm左右时，栅渣量取0.03～0.01m3/(103m3污水）；

④格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.Om。

⑤格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。

⑥格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.Om。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。

⑦粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。

⑧格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。

⑨格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。

3.2.2粗格栅设计计算

③当格栅间隙为16～25mm时，栅渣截留量取0.10～0.05m3/(103m3污水）；

设计平均流量：Qa=40000m3/d=1667 m3/h=0.463 m3/s，

2.7总变化系数：Kz=0.11=1.4

Qa 则最大设计流量：

Qmax= Kz×Qa =1.4?40000=56000m3/d=2333m3/h=0.648m3/s

采用粗格栅，栅条间隙b=20mm；污水过栅流速v=0.7m/s；栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°，单位栅渣量0.07m3栅渣/103m3污水。

第 9 页 共 49 页

（1）进水渠道宽度设计

B1B12?根据最优水力断面公式Q?B1hv?B1v?

22 则B1?2Q?2?0.648?1.361m

?0.7B 栅前水深：h?1?0.681m

2（2）格栅的间隙数

Qsin? n?

bhv 式中 n——格栅栅条间隙数，(个)； Q——设计流量，(m3s)； ?——格栅倾角(o)；

N——设计的格栅组数，(组)； b——格栅栅条间隙数，(m)。 由上面设计中取??60? b=0.02m

0.648sin60??63 个 n?0.02?0.681?0.7（3）格栅栅槽宽度

B?S(n?1)?bn

式中 B——格栅栅槽宽度，m； S——每根格栅条宽度，m。 设计中取S=0.02m

B?0.02?(63?1)?0.02?63?0.62?1.26?2.50m

（4）进水渠道渐宽部分的长度计算

l1?B?B1

2tan?1 式中 l1——进水渠道渐宽部分长度，m； ?1——渐宽处角度，o。 设计中取?1=20?

2.50?1.361 l1??1.565m

2tan20?（5）进水渠道渐窄部分的长度计算

l2?（6）通过格栅的水头损失

l11.565??0.782m 224S3v2sin? h1?k?()b2g 式中 h1——水头损失，m；

第 10 页 共 49 页

?——格栅条的阻力系数，查表知 ?=2.42；

k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取k=3。

0.0230.72)sin60??0.17m 则h1?3?2.42?(0.022g4（7）栅后槽总高度

设栅前渠道超高h2?0.3m

则栅后槽总高度：H?h?h1?h2?0.681?0.17?0.3?1.151m （8）栅槽总长度

hh?2tan?tan?0.6810.3?1.565?0.782?0.5?1.0??

tan60?tan60??4.41m（9）每日栅渣量

L?l1?l2?0.5?1.0? W?QmaxW1?86400QW1?

KZ?10001000 式中 W——每日栅渣量，m3d；

W1——每日每1000m3污水的栅渣量，m3103m3污水。

设计中取 W1=0.07m3103m3污水

Q.W.864000.648?0.05?86400??1.999m3/d W?max1K总?10001.4?1000（10）进水与出水渠道

城市污水通过DN1250mm的管道送入进水渠道，然后，就由提升泵将污水提升至细格栅。

3.2.3细格栅设计计算

设计中取格栅栅条间隙数b=0.01m，格栅栅前水深h=0.9m，污水过栅流速

v=1.0ms，每根格栅条宽度S=0.01m，进水渠道宽度B1=0.6m，栅前渠道超高

h2?0.3m，每日每1000m3污水的栅渣量W1=0.08m3103m3。

Qsin?0.648sin60???67 个

Nbhv1?0.01?0.9?1.0?格栅栅槽宽度：B?S(n?1)?bn?0.01(67?1)?0.01?67?1.33m

B?B11.33?0.6??1.00m ?进水渠道渐宽部分的长度：l1?2tan?12tan20?l1.00?0.50m ?进水渠道渐窄部分的长度计算：l2?1?22?通过格栅的水头损失：

?格栅的间隙数：n?

第 11 页 共 49 页

2Sv?0.01?1.0sin??3?2.42???sin60??0.32m h1?k?()??b2g0.012g???栅后槽总高度：H?h?h1?h2?0.9?0.32?0.3?1.52m (7)格栅的总长度L

hhL?l1?l2?0.5?1.0??2tan?tan?0.90.3?1.00?0.50?0.5?1.0??

tan60?tan60??3.49mQW?864000.648?0.08?86400??3.20m3/d ?每日栅渣量：W?max1KZ?10001.4?100043243采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机x将栅渣打包，汽车运走。

3.3污水泵房

3.3.1 泵房形式选择

泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。

泵房形式选择的条件：

(1)污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。 (2)流量小于2m3/s时，常选用下圆上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。 (4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。 综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。

自灌式泵房的优点是不需设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。

集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。

3.3.2选泵

(1)进水管管底高程为2.25m，管径DN1250，充满度0.75； (2)出水管提升后的水面高程为13.65m；

(3)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为5.00m。

3.3.3 设计计算

(1)污水流量

第 12 页 共 49 页

选择集水池与机器间合建式泵站，考虑2台水泵（1台备用）每台水泵的容量 为648L/s。

(2)集水池容积：采用相当于一台泵6min的容量。

648?60?6 W??233m3

1000 有效水深采用H?2m，则集水池面积为F?117m2 (4)水泵总扬程：总水力损失为2.80m，考虑安全水头0.5m H?2.8?8.8?0.5?12.1m 一台水泵的流量为

Q1?56000m3d?2333m3h

根据总扬程和水量选用500WQ2700?16?185型潜污泵

表2-3 500WQ2700-16-185型潜污泵参数

流量 转速 扬程 功率 效率 出水口

型号

m kW % 直径mm m3/h r/min

500WQ2700?16?185

2700 725 16 185 82 500

3.4沉砂池

3.4.1设计说明

沉砂池的形状按池内水流方向的不同有平流式、竖流式、辐流式沉砂池；按池型可分为平流、竖流、曝气和旋流式沉砂池。

其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单，处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。

竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。

曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；而且能克服平流式沉砂池的缺点。

经比较，本设计采用曝气沉砂池。

3.4.2设计参数：

（1）水平流速可以取0.08～0.12m/s,一般取0.1m/s；

（2）最大时流量污水在池内的停留时间是2～4min，处理雨天河流污水时为1～3min，如同时作为预曝气池使用，停留时间可取10～30min；

（3）池的有效水深宜为2.0～3.0m。池宽与池深比为1～1.5，池的长宽比可达5，当池长宽比大于5时，可考虑设置横向挡板。

第 13 页 共 49 页

（4）曝气沉砂池多采用穿孔管设计，穿孔孔径为2.5～6.0mm，距池底约0.6～0.9m，每组穿孔曝气管应有调节阀门。

（5）每立方米污水所需曝气量宜为0.1～0.2m3,或每立方米池表面积曝气量3～5m3/h。

（6）曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流或死角，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并应设置挡板，防止产生短流。

3.4.3设计计算

1、沉砂池有效容积

V?60Qt

式中 V—沉砂池有效容积，m3； Q—最大设计流量，m3/s；

t—最大设计流量时的停留时间，min，采用1～3min，曝气 沉砂池的设计要求最高时流量的停留时间应大于2min。 设计中取t=3min,

V?60?0.648?3?116.64m3 2、水流断面积

A?Qmax v1 式中 A—水流过水断面面积，m2；

v1—水平流速，m/s，设计中取v1=0.1m/s

0.6482

A??6.48m2，取7m

0.13、沉砂池宽度

B? 式中 B—沉砂池宽度，m；

h2—沉砂池有效水深，（m）一般采用2～3m，宽深比一般采用 1～1.5，可达5。设计中取h2=2m

7 B??3.5m，B/h2?1.4?5

24、沉砂池长度

V L?

A 式中 L—沉砂池长度，m。

A h2

第 14 页 共 49 页

L?5、每小时所需空气量

V?60vt?60?0.1?3?18m Aq?3600Qd

式中 q—每小时所需空气量，m3/h；

d—1m3污水所需空气量，m3/m3污水，一般采用0.1~0.2m3/m3污水。

设计中取d=0.2m3/m3污水

q?3600?0.648?0.2?466.560m3/h

6、沉砂室所需容积

V?Q?X?T?86400 610 式中 Q—平均流量，m3/s；

X—城市污水沉砂量，（m3/106m3)污水，一般采用 30 污水； （m3/106m3） T—清除沉砂的间隔时间，d，一般取1～2d。 设计中取T=2d，X=30m3/106m3污水，

40000?30?23 V? ?2.4m6107、每个沉砂斗容积V0

V V0?

n 式中 V0—每个沉砂斗容积，m3； n —沉砂斗数量，个。

2.40 V0??1.20m3

28、沉砂斗上口宽度

a?2h3?a1 tg? 式中 a —沉砂斗上口宽度，m； h3—沉砂斗高度，m；

α—沉砂斗壁与水平面的倾向，°，一般采用圆形 沉砂池α=55°，矩形沉砂池60°； a1 —沉砂斗低宽度，m，一般采用0.4~0.5m

设计中取h3=1.2m ，a1=0.5m，α=600

第 15 页 共 49 页

a?2?1.2?0.5?1.86m tg60?9、沉砂斗容积

h2V0'?3（a2?a?a1?a1）

3 式中 V0—沉砂斗有效容积，m3。

V0?10、进水渠道

格栅的出水通过DN800mm的管道进入沉砂池的进水渠道，然后进入沉砂池，进水渠道的流速

'1.2（1.862?1.86?0.5?0.52）?1.90m3?1.89m3 3v1?Q B1H1 式中 v1—进水渠道水流流速，m/s； B1—进水渠道宽度，m； H1—进水渠道水深，m。 设计中取B1=1.8m，H1=0.5m

v1?11、出水装置

0.648?0.72m/s 1.8?0.5出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内的水位标高恒定，堰上水头

?Q1H1???mb2g?2 式中 H1—堰上水头，m；

?? ??23 Q1—沉砂池内的设计流量，m3/s； m —流量系数，一般采用0.4~0.5； b2 —堰宽，m，等于沉砂池的宽度。 设计中取m=0.4，b2=3m。

230.648??H1????0.25m

?0.4?3?2?9.8?出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=0.8m出水槽水深

第 16 页 共 49 页

h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，管径DN800mm，管内流速1.03m/s，水力坡度i=1.56‰。 12、排砂装置

采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN?200mm。

3.4.4曝气沉砂池曝气计算

1、空气干管设计

干管中空气流速一般为10～15m/s,取空气流速12m/s,则

d?4q4?3?361.44??0.18m ?v3.14?12? 36002、支管设计

干管上设10根配气管，则每根竖管上的供气量为： q361.44 ==36.144m3h 根

1010沉砂池总平面面积为：L×B = 5.02?3=15.06m2，取15m2

选用YBM-2型号的膜式扩散器，每个扩散器的服务面积为1.5m2，直径为500mm，15=10个。 则需空气扩散器总数为：1.5则每根配气管有1个空气扩散器，每个扩散器的配气量为：

361.44=36.144m3h

10曝

气沉砂池剖面图示意图

1—压缩空气管 2—空气扩散管 3—集砂槽

3.5初次沉淀池

3.5.1 设计说明

沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在污水流程中的位置，

第 17 页 共 49 页

可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。

初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。大约去除SS40%~55%，同时可去除BOD5去除20~30%。

沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。各种型式的沉淀池的性能比较见下表。

平流式、辐流式和竖流式沉淀池比较

池型 优点 适用条件 （1）适用于地（1）配水不易均匀 下水位高及地（2）采用多斗排泥是每质较差地区 个泥斗需单独设排泥管（2）适用于大、排泥，操作量大 中、小型污水处理厂 （1）池子深度大 （2）对冲击负荷和温度变化的适用能力差 适用于中、小型（3）造价较高 污水处理厂 （4）池径不宜过大，否则布水不均 （1）用于地下水位较高地区 机械排泥设备复杂，对（2）用于大、施工质量要求高 中型污水处理厂 缺点 （1）沉淀效果好 （2）对冲击负荷和温平流式 度变化的适应能力强 （3）施工简易，造价较低 （1）排泥方便，管理竖流式 简单 （2）占地面积小 （1）多为机械排泥，运行效果好，管理较简辐流式 单 （2）排泥设备已趋定型 经比较，本设计选用平流式沉淀池。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、污泥区及排泥装置组成，污水从池一端流入，按水平方向在池内流动，从池另一端溢出，污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。

3.5.2设计参数

① 每格长度与宽度之比不小于4，长度与深度之比采用8～12。 ② 采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。

③ 池底纵坡一般采用0.01～0.02；采用多斗时，每斗应设单独排泥管及排泥闸阀，池底横向坡度采用0.05。

④ 设计有效水深不大于3.0米。

⑤ 一般按表面负荷计算，按水平流速校核。最大水平流速：初沉池为7mm/s；二沉池为5mm/s。

⑥ 进出口处应设置挡板，高出池内水面0.1～0.15m。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不小于0.25m，一般为0.5～1.0m；出口处一般为0.3～0.4m。挡板位置：距进水口为0.5～1.0m；距出水口为0.25～0.5m。

⑦ 污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其直径不宜小于0.2米，下端伸入斗底中央处，

第 18 页 共 49 页

顶端敞口，伸出水面，便于疏通和排气。在水面以下1.5～2.0米处，与排泥管连接水平排出管，污泥即由此借静水压力排出池外，排泥时间大于10分。

⑧ 池子进水端用穿孔花墙配水时，花墙距进水端池壁的距离应不小于1～2m，开孔总面积为过水断面积的6%～20%。

3.5.2设计计算

? 池子总面积A，表面负荷取q?2.0m3/(m2?h)

Q?36000.648?3600A?max??1166m2

q2.0? 沉淀部分有效水深h2， 取t?1.5h

'V? 沉淀部分有效容积

h2?qt?2.0?1.5＝3.0m

V'?Qmax?t?3600?0.648?1.5?3600?3500m3? 池长L

? 池子总宽度B

设水平流速v?5mm/s，则

L?vt?3.6?5?1.5?3.6?27m

B?A/L?1166/27?43.19m

? 池子个数，宽度取b＝4.5 m

n?B/b?45/4.5?10

? 校核长宽比

L27??5.3?4 (符合要求) b4.5? 污泥部分所需总容积V

已知进水SS浓度c0=200mg/L

初沉池效率设计50％，则出水SS浓度

c?c0?(1?0.5)?200?(1?0.5)?100mg/l 设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重r?1t/m3 Q(c?c)?86400?T?100V?max0 6KZ?(100??0)?100.648?(200?100)?86400?2?100＝ 1.4?(100?97)?106?266.6m3? 每格池污泥所需容积V'

V'?266.6/10?26.66m3 ?污泥斗容积V1 h''4?b?b15?0.5?tg???1.73?3.89m 2213.892 V1??h''4?(b2?bb1?b1)??(25?5?0.5?0.25)?35.98m3

33第 19 页 共 49 页

⑴污泥斗以上梯形部分污泥容积V2

L1?27?0.5?0.3?27.8m L2?5m

h4'?(27?0.3?5)?0.01?0.031m

l?l27.8?5 V2?(12)h'4b＝()?0.031?6＝3.05m3

22⑵污泥斗和梯形部分容积 ⑶沉淀池总高度H

超高h1?0.3m，有效水深h2?3.0m，缓冲层高度h3?0.5m，污泥部分高度

h4?3.921m

V1?V2?35.98?3.05?39.03m3?26.66m3

沉淀池总高度

H?h1?h2?h3?h'4?h''4?0.3?3.0?0.5?0.031?3.89?7.721m

3.6 A2/O反应池

3.6.1设计参数

① BOD5污泥负荷 N=0.13kg BOD5/(kgMLSS*d) ② 回流污泥浓度XR=6600(mg/L) ③ 污泥回流比 R=100%

④ 混合液悬浮固体浓度 R1 X?XR??6600?3300(mg/L)

1?R1?1⑤ 混合液回流比 R内

TN0?TNe35?20?100%??100%?43% TN 去除率?TN?TN035

第 20 页 共 49 页

混合液回流比R1?3.6.2设计计算

?TN?100%?75% ；取R内=100%。

1??TN ?反应池容积 V

Q?S056000?160??20885.78(m3) N?X0.13?3300 ?反应池总水力停留时间:

V20885.78t???0.37(d)?8.88(h) Q56000V? ?各段水力停留时间和容积:

厌氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶3 厌氧池水力停留时间 : t1?1?8.88?1.78(h) 51 厌氧池容积 : V1??20885.78?4177.2(m3)

51 缺氧池水力停留时间 : t2??8.88?1.78(h)

51 缺氧池容积 : V2??20885.78?4177.2(m3)

53 好氧池水力停留时间 : t3??8.88?5.32(h)

53 好氧池容积 : V3??20885.78?12531.5(m3)

5 ?校核氮磷负荷， kg TN / (kg?MLSS d)

Q?TN0 ①好氧段总氮负荷?

X?V356000?35 ??0.047[kg TN/(kg*MLSS d)]

3300?12531.5Q?TP0 ②厌氧段总磷负荷?

X?V156000?3.5?0.014 [kg TN/(kg*MLSS d)](符合要求) ?3300?4177.2 ?剩余污泥

?X?PX?PS

PX?Y?Q??S0?Se??Kd?V?X?v

PS??TSS?TSSe??Q?50%

取污泥增殖系数 Y=0.6， 污泥自身氧化率 Kd=0.05， 将各值代入公式，得 Px=0.6×56000×(0.15－0.02) －0.05×20885.78×3.3×0.7 =4368－2412 =1956 (kg/d)

Ps=(0.2－0.02) ×56000×50%=5040（kg/d)

第 21 页 共 49 页

ΔX=1956+5040=6996(kg/d) 湿污泥量：设污泥含水率为P?99.3% 则剩余污泥量为： Qs??X

?1?P??10006996 ??1000m3/d?41.65m3/h

?1?99.3%??1000?反应池主要尺寸

反应池总容积 V=20885.78 (m3)

设反应池2组，单组池容积 V单=V/2=10442.89 (m3) 有效水深 4m；S单= V单 /4=2610.72 m2 采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=5 m；

单组反应池长度：L=S单/B=2610.72/(5?6)= 87.02(米)；取88米。 校核：b/h=6/4=1.5 (满足b/h=1～2)； L /b=88/6=14.5 (满足L /b>10)；

取超高为1.0m， 则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0 (m) ?反应池进、出水系统计算 ①进水管

单组反应池进水管设计流量:

Q0.648 Q1?max??0.324?m3s?

22管道流速 v=0.8 m/s

Q0.324 管道过水断面积 A?1??0.405?m2?

V0.8 管径

4?A4?0.405??0.718(m) 取DN=800(mm) d??3.14 ② 回流污泥管

单组反应池回流污泥管设计流量

QR?R?Q1?1.0?0.324?0.324(m3/s)

管道流速取 v1=0.8 (m/s) 管道过水断面积

A=Q/v=0.324÷0.8=0.405 (m2)

4?0.405?0.718(m)

?3.14取回流污泥管管径 DN 800 mm ③ 进水井：

4?A管径 d??

第 22 页 共 49 页

反应池进水孔尺寸：

进水孔过流量 Q2=(1+R)Q/2=0.648 (m3/s) 孔口流速 v=0.60m/s，

孔口过水断面积 A=Q2/v=0.648÷0.60=1.08(m2) 孔口尺寸取为1.0m?1.1m； 进水井平面尺寸取为2.4m?2.4m ④ 出水堰及出水井

按矩形堰流量公式计算：

Q3=0.42×2g×b×H1.5 =1.86 b ×H1.5

(1?R?R内)Q(1?1?1)?0.648??0.972(m3/s) Q3?22 式中 b——堰宽，b=7.5 m; H——堰上水头，m

22Q30.972)3?()3?0.17 H?(1.86?b1.86?7.5 出水口过流量Q4?Q3?0.972m3s 孔口流速 v=0.60m/s

孔口过水断面积 A=Q2/v=0.972÷0.60=1.62(m2) 孔口尺寸取为1.5m?1.1m； 出水井平面尺寸取为2.4m?1.1m ⑤ 出水管

反应池出水管设计流量 Q5?Q2?0.648m3s 管道流速 v=0.8 m/s

管道过水断面 A=Q5/v=0.648÷0.8=0.81 (m2) 管径d?4?A4?0.81?1.0(m) 3.14?? 取出水管管径 DN 1000 mm ?曝气系统设计计算

① 设计需氧量 AOR

AOR=去除BOD5需氧量—剩余污泥中BODU氧当量＋NH3－H 硝化需氧量－剩 余污泥中NH3－H的氧当量－反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量

Q(S0?S)?1.42PX?0.23?51?e 56000(0.15?0.0064)??1.42?1956?10409.53?kgO2d??0.23?51?e 硝化需氧量

D1?

第 23 页 共 49 页

D2?4.6Q(N0?Ne)?4.6?12.4％?PX

?4.6?56000?(0.035?0.015)?4.6?0.124?1956?5152?1115.7?4036.30?kgO2d? 反硝化脱氮产生的氧量

1707.99kgO2/d D3?2.86NT?2.86?597.2＝

总需要量

AOR?D1?D2?D3?10409.53?4036.30?1707.99＝12737.84kgO2/d＝530.74kgO2/h 最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则

AORmax?1.4R?1.4?530.74743.04kgO2/h 去除1kgBOD5的需氧量 ＝② 标准需氧量

采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA=20%,计算温度T=28℃,将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量

SOR?AOR?Csb(20)AOR8557.27＝?1.32kgO2/kgBOD5

Q(S0?S)50000?(0.15?0.02)????Csm(T)?CL??1.024(T?20)

所在地区实际气压，取值为 1

1.013?105 CL——曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L

? ——污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比，取 0.95 CS(20)?9.17(mg/L),CS(25)?8.38(mg/L)

式中 ?——气压调整系数，??空气扩散器出口处绝对压力：

Pb?1.013?105?9.8?103?H ?1.013?105?9.8?103?3.8

?1.385?105(Pa)空气离开好氧反应池时氧的百分比：

21(1?EA)21(1?0.20)?100%??100%?17.54% Qt?79?(1?EA)2179?(1?0.20)21好氧反应池中平均溶解氧饱和度：

PbQtCsm(25)?Cs(25)(?)5422.066?101.385?10517.54?) ?8.38?( 5422.066?10?9.12(mg/L)标准需氧量为：

第 24 页 共 49 页

12737.84?9.170.82[0.95?1(9.12?2)]?1.024(28?20) ?18704.58(kgO2/d)

SOR??779.36(kgO2/h)相应反应池最大时标准需氧量：

SORmax?1.34?SOR?1.34?779.36?1091.1(kgO2/h) 好氧反应池平均时供气量

SOR779.36 GS??100??100?12989.3(m3/h)

0.3EA0.3?20 最大时供气量：

GSmax?1.4?GS?1.4?12989.3?18185.07(m3/h) ③所需空气压力(相对压力)

P?h1?h2?h3?h4??h

式中 h1+h2——供气管道沿程与局部阻力损失之和，取h1+h2=0.2 m h3——曝气器淹没水头，h3=3.8 m h4——曝气器阻力，取 h4=0.4 m ?h——富余水头，?h=0.5 m P?0.2?3.8?0.4?0.5?4.9(m) ④曝气器数量计算(以单组反应池计算)

SORmax h1?

24?qc 式中 h1——按供氧能力所需曝气器个数，个

qc——曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接 近时的供氧能力，kgO2./(h ×个)

采用微孔曝气器，工作水深4.3 m，在供风量 1~3m3/(h?个)时，曝气器氧

利用率EA?20%，服务面积0.3～0.75m2， 充氧能力qc=0.14kgO2./(h 个).则：

1091.1?3897(个) h1?2?0.14 以微孔曝气器服务面积进行校核：

F50?3?7.5?0.289(m2)?0.75(m2) 符合要求 f??h13897 ⑤供风管道计算

供风干管采用环状布置

118185.07 流量 Qs?GSmax??2.53(m3/s)

22 流速 v?10mls

4Qs4?2.53??0.57(m) 管径 d??v??10 取干管管径为 DN600mm

单侧供气(向单廊道供气) 支管

1G18185.07 Qs单??max??3030.85(m3/h)?0.84(m3/s)

322?3

第 25 页 共 49 页

流速 v?10mls

4Qs单4?0.84??0.33(m) 管径 d??v??10 取支管管径为 DN400mm

双侧供气(向两侧廊道供气) 管径

2G2?18185.05 Qs双??max??6061.68(m3/h)?1.68(m3/s)

326流速 v?10mls

4Qs单4?1.68??0.46(m) 管径 d??v??10取支管管径为 DN500mm

?厌氧池设备选择(以单组反应池计算)：

厌氧池内设导流墙，将厌氧池分为3格，每格内设推流式潜水搅拌 机1台，所需功率按 5W/m3 池容计算. 厌氧池有效容积 V厌?50?7.5?4.0?1500(m3) 混合全部污水所需功率为 5?1500?7500(W) ?缺氧池设备选择(以单组反应池计算)

缺氧池内设导流墙，将厌氧池分为3格，每格内设推流式潜水搅拌 机1台，所需功率按 5W/m3 池容计算.

缺氧池有效容积 V缺?50?7.5?4.0?1500(m3) 混合全部污水所需功率为 5?1500?7500(W) ⑴污泥回流设备

污泥回流比 R?100%

污泥回流量 QR?RQ?1?56000?56000(m3/d)?2333.33(m3/h) 设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵(2用1备)

11单泵流量QR单＝QR＝?2333.33＝1166.67m3/h

22(12)混合液回流设备 ① 混合液回流泵

混合液回流比R内＝100％

33 混合液回流量QR?R内Q?1?56000＝56000m/d?2333.33m/h

设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备)

1Q1 单泵流量QR单＝?R＝?2333.33＝583.33m3/h

224② 混合液回流管。

QQ＝1?＝0.324m3/s 22 泵房进水管设计流速采用v?0.8m/s

混合液回流管设计Q6?R内

第 26 页 共 49 页

管道过水断面积A?4AQ60.324??0.405m2 v0.8＝0.72m

管径d???4?0.405? 取泵房进水管管径DN800mm 校核管道流速v?Q6?4?0.405d2?4＝1.0m/s

?0.722③ 泵房压力出水总管设计流量Q7?Q6?0.405m3/s 设计流速采用v?1.2m/s

管道过水断面积A＝Q70.405＝＝0.34m2v1.24?0.34＝0.66m

管径d?4A???取泵房压力出水管管径DN700mm

A/O反应池剖面与平面示意图

2

3.7二沉池

二沉池是设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落

的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分，通常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式及辐流式三种。

第 27 页 共 49 页

本设计中采用中心进水周边出水辐流式沉淀池，共设四座，且设集配水井一座。采用双层集配水井形式。来水经中心管进入内层配水井，均匀的分配给四座二沉池。二沉池中间进水，周边出水，设置带有三角堰板的集水槽集水，通过出水渠流入外层集水井，再由集水井流入下层构筑物。 二沉池设出泥井，且出泥管上设闸阀控制出泥量，池底部设放空管。每座沉淀池设刮吸泥机一座。各吸泥管中分别通入空气以利排泥。 辐流式二沉池 3.7.1设计要点： 1. 二次沉淀池是活性污泥系统的重要组成部分，它用以澄清混合液并回收，浓缩活性污泥，因此，其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。因为沉淀和浓缩效果不好，出水中就会增加活性污泥悬浮物，从而增加出水的BOD浓度；同时回流污泥浓度也会降低，从而降低曝气中混合及浓缩影响净化效果。 2. 二沉池也有别于其他沉淀池，除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量水质的变化，还要暂时储存污泥，由于二沉池需要完成污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的面积。 3. 进入二沉池的活性污泥混合液浓度（2000~4000mg/L），有絮凝 性能，因此属于成层沉淀，它沉淀时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初始浓度有关。活性污泥的另一个特点是质轻，易被出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，使实际的过水断面远远小于设计的过水断面。 4. 由于进入二沉池的混合液是泥、水、气三相混合液，因此沉降管中的下降流速不应该超过0.03m/s。以利于气、水分离，提高澄清区的分离效果。 3.7.2设计参数 ①沉淀池的设计数据宜按下表的规定取值 表面水力负固体负荷每人每日污沉淀池类型 沉淀时间t 荷m3?m2?h? 污泥含水率% kg?m2?d?泥量g人?d 初次沉淀池 — 16~36 0.5~2.0 1.5~4.5 95~97 二生膜法后 1.5~4.0 ?150 1.0~2.0 10~26 96~98 第 28 页 共 49 页

次 沉活性污泥1.5~4.0 12~32 1.0~1.5 淀 法后 池 ②沉淀池的超高不应小于0.3m。 ③沉淀池的有效水深宜采用2.0～4.Om。 水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。

99.2~99.6 ?150 ④当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与⑤活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。 ⑥排泥管的直径不应小于200mm。

⑦当采用静水压力排泥时，二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m，活性污泥法处理池后不应小于0.9m。

⑧二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L／(s·m)。 ⑨沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。

⑩水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为6～12，水池直径不宜大于50m。

3.7.3 设计计算

?已知条件

Qmax?56000m3/d?2333m3/h

A2/O 反应池悬浮固体浓度 X?3300(mg/L) 二沉池底流生物固体浓度 Xr?6600(mg/L) 回流污泥比 R?100%

?设计计算

①沉淀部分水面面积 F ，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 q?1.5(m3/(m2?h))，设4座二沉池， n?4.

Q2333 F???389(m2)

n?q4?1.5②池子直径 D

D?4F?4?389?22.3(m)

?? 为与机械刮泥机配套，池子直径取为D=23(m) ③实际水面面积

?D2??232'??415.27 m2 F?44Q4?233332实际负荷q???1.40m/m?h，符合要求。 22n?D4??23④沉淀池有效水深

h2?qt

式中 t—沉淀时间，初沉池一般取0.5～2.0h,二沉池一般取 1.5～4h.

第 29 页 共 49 页

4

h2?1.4?2.0?2.8m

径深比为：

D23??8.21 在6至12之有效。 h22.8⑤污泥部分所需容积

采用间歇排泥，设计中取两次排泥的时间间隔为T?2h

2?T(1?R)?Q?X2?2(1?1)?2333?3300 V???6222(m3)

X?Xr3300?6600V6222 每个沉淀池污泥区的容积 V1???1556(m3)

44⑥污泥斗计算

h5??r1?r2?tan?

式中 r1——污泥斗上部半径，m； r2——污泥斗下部半径，m； ?——倾角，一般为60?C。 设计中取r1?2m r2?1m。

h5??r1?r2?tan???2?1?tan60??1.73m

污泥斗体积计算：

?h3.14?1.732V5?5?r12?r1r2?r22??2?2?1?12??12.7m3 ?33⑦污泥斗以上圆锥体部分污泥容积

设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.06

D?2r123?4?0.06??0.06?0.57m h4?22 污泥斗以上圆锥体部分体积：

?h3.14?0.57?232?23?4?42?95.00m3 V4?4D2?Dd1?d1?1212⑧沉淀池总高度

设计中取超高h1?0.3m，缓冲层高度h3?0.3m

????H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?3.5?0.3?0.57?1.73?6.40m

⑨排泥装置

二沉池连续刮泥吸泥。本设计采用周边传动的刮泥机将泥刮至污泥斗。在二沉池的绗架上设有i?10‰的污泥流动槽，经渐缩后流出二沉池，采用渐缩是为保证中心管内污泥流速不宜过大，以利于气水分离。

因为池径大于20m,采用周边传动的刮泥机，其传动装置在绗架的缘

外，刮泥机旋转速度一般为1～3rad/h。外围刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min，则刮泥机为1.5rad/min。 a)吸泥管流量

二沉池排出的污泥流量按100%的回流比计，则其回流量为：

Qs?RQ?1?0.463?0.463m3s

本设计中拟用4个吸泥管，每个吸泥管流量为：

第 30 页 共 49 页

Qs0.463??0.029m3s 4?44?4规范规定，吸泥管管径一般在150～600mm之间，拟选用d?250mm，1000i?8.71。

4Q4?0.029则v?2??0.59ms。

?d3.14?0.252b)水力损失计算

以最远一根虹吸管为最不利点考虑，这条管路长4m，?进口?0.4， ?出口?1.0，局

Q?v20.592部水头损失为 h1????0.4?1.0???0.025m

2g2?9.8沿程水头损失为 h2?8.71‰?4?0.0348m

Q0.463?0.154m3s 中心排泥管 S?33 故中心管选择DN500，v?1.25ms，1000i?4.96

v21.252??0.4?1.0???0.11m h3??2g2?9.8 h4?iL?4.96‰?4.0?0.02m 泥槽内损失 h5?iL?0.01?20?0.20m

泥由槽底跌落至泥面（中心筒内）h6?0.10m，槽内泥高 h7?0.10m。 则吸泥管路上总水头损失为

h?h1?h2?h3?h4?h5?h6?h7

?0.025?0.0348?0.11?0.02?0.20?0.10?0.10

?0.59m ⑩二沉池进水部分计算

二沉池进水部分采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐 扩管。为了配水均匀，岩套管周围设一系列潜孔，并在套管外设 稳流罩。 a）进水管计算

当回流比R?100%时，单池进水管设计流量为

Q1??1?R??Q???1?1??0.154?0.308m3s

进水管管径取为D1?900mm

Q4?0.308?0.48ms 则 流速：v?1?A3.14?0.92 当为非满流时，查《给水排水设计手册》常用资料知：流速为 1.43ms。 b）进水竖井计算

进水竖孔直径为D2?2000mm

进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸为0.5m?1.5m，共设6个沿井壁均匀分布；

Q0.308?0.068ms??0.15~0.2?，符合要求 流速为：v?1?A0.5?1.5?6

第 31 页 共 49 页

D2??0.5?62.0?3.14?0.5?6??0.285m

66设管壁厚为0.15m，则 D外?2.0?0.15?2?2.3m

孔距为：l?c）稳流罩计算

稳流筒过流面积 f?Q进 v 式中 v——稳流筒筒中流速，一般采用0.03~0.02ms。 设计中取v?0.02ms

0.308

f??15.4m20.02稳流筒直径

D3?4f??D2?24?15.4?2.02?4.86m 3.143.7.4二沉池集配水井的设计计算

?集配水井的尺寸

设计圆形配水井，其直径为7.0m。

?d23.14?7.02＝?38.5m2 配水井面积 A?44设其水力停留时间为5min，则该配水井的有效体积为

V?QT?0.648?5?60?194.4m3

则该配水井的有效深度为

V194.4H???5.05m

A38.5设超高为0.5m，则配水井高度为5.05?0.5?5.55m 外层的集水井直径为12m。 ?二沉池集配水井水力计算

①配水经中心管管径为DN1200的铸铁管，当回流比R?100%时， 设计流量

Q?648?2?1296L/s，查得v?1.149m/s，i?1.125‰，??1.0?1.0?2.0，得局部水

头损失为

v21.1492h1????2.0??0.135m

2g2?9.8②设沉淀池进水管管径为DN700mm的铸铁管，当回流比R?100%时，设计流量648Q??2?324L/s，查得v?0.84m/s，i?1.27‰，??1.0，得局部水头损失为

40.842h2?1.0??0.036m

2?9.8648?162L/s，查得③设集水井进水管管径DN600mm的铸铁管，设计流量Q?4v?0.573m/s，i?0.767‰，??1.0，得局部水头损失为

第 32 页 共 49 页

0.5732h3?1.0??0.017m

2?9.8④设总出水管管径为DN1000mm的铸铁管。设计流量Q?648L/s，根据《给排水手册》第一册的铸铁管水力计算表得，v?0.83m3/s，i?0.775‰，??1.0?1.0?2.0，得局部水头损失为

v20.832h4??1??2.0??0.071m

2g2?9.8故二沉池集配水井水头损失为：

h?h1?h2?h3?h4?0.135?0.036?0.017?0.071?0.26m

3.8接触消毒池

3.8.1消毒剂的选择

目前，用消毒剂消毒能产生有害物质，影响人们的身体健康已广为人知，氯化是当今消毒采用的普遍方法。氯与水中有机物作用，同时有氧化和取代作用，前者促使去除有机物或称降解有机物，而后者则是氯与有机物结合，氯取代后形成的卤化物是有致突变或致癌活性的。

所以，目前污水消毒一是要控制恰当的投剂量，二是采用其他消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。消毒设备应按连续工作设置。消毒设备的工作时间、消毒剂代替液氯或游离氯，以减少有害物的生成。

消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间、消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒，其他情况时可视排出水质及环境要求，经有关单位同意，采用间断消毒或酌减消毒剂投量。

目前常用的污水消毒剂是液氯，其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。其中液氯效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。其他消毒剂如漂白粉投量不准确，溶解调制不便。臭氧投资大，成本高，设备管理复杂。所以目前液氯仍然是消毒剂首选。

本设计中选用液氯作为消毒剂。

3.8.2消毒剂的投加

?加氯量计算

二级处理出水采用液氯消毒，接触时间t?0.5h，液氯的投加量为8.0mgL，则每日的加氯量为：

q?q0Q?864008?0.648?86400??447.90kg/L

10001000?加氯设备

液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计三台，采用二用一备。每

447.90?9.33kg/h 小时的加氯量为：

24?2

第 33 页 共 49 页

设计中采用ZJ?1型转子加氯机。

3.8.3平流式接触消毒池

bL

本设计采用2组3廊道推流式消毒接触反应池，简图如上图； (1) 接触池容积

56000?0.5V?Qt??583.33m3

2?24(2) 接触池表面积，有效水深设计为h2?3.0m，则每座接触池面积为：

F?583.33?194m2 3.0(3) 池体平面尺寸

设廊道宽度为b?2.5m，则接触池总宽度为B?3?2.5?7.5m，接 触池长度为：

L?F194??26m， B7.5验证：长宽比(4) 池体总高度

L26??11?10，符合要求。 b2.5取超高h1?0.3m，池底坡度为0.02，则池底坡降

h3?0.02?L?0.02?26?0.52m

故池体总高度为：h?h1?h2?h3?3.0?0.3?0.52?3.82m

?复核池容 由以上计算，接触池宽B?7.5m,长L?26m,水深h2?3.0m， 所以 V1?7.5?26?3.0?585m3?583.33m3 ，符合。 （6）进水部分

每个消毒接触池进水水管径D=600mm，v=1.28m/s，i=4.21‰。 （7）混合

采用管道混合方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=600mm的静态混合器。 （8）出水部分

本设计采用薄壁堰出水：

第 34 页 共 49 页

①集水渠

设计流量 Q???Qmaxn

式中 Q —集水区流量，m3/s； Qmax—设计流量，m3/s； n —消毒接触池个数； α —取1.2。

0.648Q?1.2??0.39m3s

2 则渠宽为 B?0.9Q0.4 式中 B—渠宽，m

Q—渠道流量，m3/s；

起端水深为 h0?1.25B B?0.9?0.390.4?0.62m

式中 h0—起始端水深，m；

B—渠道宽，m； h0?1.25?0.62?0.78m ②出水堰

?QH???n?m?b?2?g?? ???23 式中 H—堰上水头，m； n—消毒接触池个数；

m—流量系数，一般采用0.42； b—堰宽，数值等于池宽，m。 设计中取n=2，b=3.0m

??0.648H??????0.15m

?2?3?0.42?2?9.8? 取自由跌落0.15m，则出水堰总水头损失为

h?0.15?0.15?0.30m

23 出水管采用DN1200mm的管道将水送入巴氏计量槽，流速为 v?1.60ms。

3.9巴氏计量槽

3.9.1设计参数

①计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8—10倍，在计量

第 35 页 共 49 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qjk7.html