水污染控制工程课程设计范例

目 录

第一章 设计任务书 4 1.1 设计题目 4 1.2设计资料 4 1.3设计内容 5 1.4设计成果 5 1.5设计要求 5 1.6设计时间 5 1.7主要参考资料 6 第二章 处理工艺的选择与确定 6 2.1 方案确定的原则 6 2.2可行性方案的确定 6 2.3 污水处理工艺流程的确定 7 2.4 主要构筑物 8 第三章 主要构筑物及设备的设计与计算 9 3.1粗格栅 9 3.2泵房 12 3.3计量槽 12 3.4细格栅 13 3.5平流式沉砂池 15 3.6 SBR反应池 17 3.7 消毒池 22 第四章 污泥的处理与处置 26 4.1污泥浓缩池 26 4.5脱水机房 30 4.6附属建筑物 30 第五章 污水处理厂总体布置

5.1污水厂平面布置 31 5.2污水厂高程布置 31 5.2水头损失计算表 34 总 结 35 参考文献 36

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第一章 设计任务书

1.1设计题目

某城市污水处理厂

1.2设计资料

（1） 设计日平均水量 20000 m/d （2） 总变化系数 K=1.5

（3） 设计水质 (经24小时逐时取样混合后)

污水水温：10～25 ℃

CODcr= 380 mg/l； Norg= 25 mg/l BOD5 = 150 mg/l； TN= 45 mg/l SS=200 mg/l TP= 8 mg/l

NH3-N= 20～30 mg/l pH= 6～9

注：以上具体数值请查对水污染控制工程课程设计任务安排。

（4）处理要求 出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的 一级B标准。处理后污水排入水体。注意：本次设计不考虑远期状况。

CODcr= 60 mg/l； NH3-N= 8 mg/l BOD5 = 20 mg/l； TN= 20 mg/l SS= 20 mg/l TP= 1.5 mg/l

注：以上具体数值请查看水污染控制工程课程设计任务安排。 （5）厂址

① 厂区附近无大片农田； ② 管底标高446.00m；

③ 受纳水体位于厂区南侧，50年一遇最高水位为448.00m。 （6）气象及工程地质

① 该区平均气压为730.2mmHg柱； ② 年平均气温为13.1℃； ③ 冬季最低为8℃； ④ 常年主导风向为东南风；

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3

⑤ 最大风速为32m/s，平均为1.6m/s，历史最高台风12级； ⑥ 厂址周围工程地质良好，适合于修建城市污水处理厂。

1.3设计内容

（1）工艺流程选择 此设计选用 SBR 法，简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可。 （2）构筑物工艺设计计算； （3）水力计算； （4）高程及平面布置； （5）附属构筑物设计。

1.4设计成果

（1）设计说明书一份

（2）图纸三张：曝气池构筑物图（2#） 平面布置图（2#） 高程图（2#）

1.5设计要求

1) 设计参数选择合理。

2) 设计说明书要求计算机打印出来，条理清楚，计算准确，并要求附有设计计算示意图。 3) 图纸布局紧凑合理，可操作性强。格式规范，表达准确、规范。标注及说明全部用仿宋体书

写。

4) 同组同学不得有抄袭现象。 1.6设计时间

总时间：第6学期 16-17周(6.9-6.22) 第16周(6.9-6.15)

6.9：安排设计任务；

6.10(星期二下午)：确定具体处理工艺，指导教师确认； 6.9-6.13：查找资料，进行设计计算，编制设计说明书； 6.13(星期五下午)：中期检查（重点：说明书的编制）； 6.14-6.15；修改说明书，开始绘图； 第17周(6.16-6.22) 6.16-6.18：绘制CAD图； 6.18(星期三下午)：图纸抽查；

6.20(星期五下午)：上交设计，进行答辩；

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6.21-6.22：修改设计，上交定稿。

1.7主要参考资料

[1] 教材《水污染控制工程》； [2] 《水污染防治手册》； [3] 《环境工程设计手册》； [4] 《给水排水制图标准》；

[5] 《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）； [6] 本专业相关期刊。

第二章 处理工艺的选择与确定

2.1方案确定的原则

(1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。 (2)合理布局，投资低，占地少。 (3)降低能耗和处理成本。 (4)综合利用，无二次污染。

(5)综合国情，提高自动化管理水平。

2.2可行性方案的确定

城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有：传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。下面对传统活性污泥法和SBR法两种方案进行比较，以便确定污水的处理工艺。 SBR法的方案特点：

（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

（2） 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 （3） 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。

（4） 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 （5） 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

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型号 排出口径(mm) 流量(m/h)

3

扬程(m) 转速(r/min) 功率(kw)

250QW600-7-22 250 1260 7 970 22

3. 3巴氏计量槽

3.3.1计量槽主要部分尺寸：

A1?0.5b?1.2?0.5?0.75?1.2?1.575m A2?0.6m A3?0.9m

B1?1.2b?0.48?1.2?0.75?0.48?1.38m B2?b?0.3?0.75?0.3?1.05

A1——渐缩部分长度，m A2——喉部长度，m A3——渐扩部分长度，m

b ——喉部宽度，m,，一般取0.75m B1——上游渠道宽度，m B2——下游渠道宽度，m

3.3.2计量槽总长度

计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8~10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2~3倍；下游不小于4~5倍。

计量槽上游直线段长为 L1?3B1?3?1.38?4.14m 计量槽下游直线段长为 L2?5B2?5?1.05?5.25m

计量槽总长为 L?L1?A1?A2?A3?L2?4.14?1.575?0.6?0.9?5.25?12.465m 3.3.3计量槽的水位，当b=0.75m时，Q=1.777×H1

1.558

.5580.52/1.777m?0.35?m0.459则： H1?1.558Q/1.777?11.558

0.351.777 H1——上游水深，m

当b=0.3~2.5m时，H2/H1?0.7时为自由流：

取H2=0.24m H2?0.7?0.35m=0.245m 0.459?0.321mH2——下游水深，m

3.3.4渠道水力计算

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（1） 上游渠道：

过水断面面积A： A?B1?H1?1.38?0.35?0.48m2 湿周f：

f?B1?2H1?1.38?2?0.35?2.08m

水力半径R： R?A0.48f?2.08?0.23m 流速v： v?QA?0.350.48?0.73m/s 水力坡度i ： i?(vnR?23)2?(0.73?0.013?0.23?23)2?0.64‰n——粗糙度，一般取0.013

（2） 下游渠道：

过水断面面积A ： A?B2?H2?1.05?0.24?0.252m2

湿周f ： f?B2?2H2?1.05?2?0.24?1.53m

水力半径R： R?Af?0.2521.53?0.16m 流速v： v?QA?0.350.252?1.38m/s 水力坡度i ： i?(vnR?23)2?(1.38?0.013?0.16?23)2?3.7‰

水厂出水管采用重力流铸铁管，流量Q=0.35m/s,DN=250

3. 4细格栅（本设计采用2个细格栅）

3. 4. 1单个格栅的隔栅尺寸 （1）最大设计流量： Q=0.35m3

/s （2）栅条间隙数n

n?Qmaxsin?2bhv

式中：n——栅条间隙数，个；

?——格栅倾角，?，取?= 60?；

b——栅条间隙，m ，取b=0.01m； h——栅前水深，m，取h=0.4m；

v——过栅流速，ms，取v=0.9ms；

K总——生活污水流量总变化系数，根据设计任务书K总=1.5。

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则 n?Qmaxsin?0.35sin60?2bhv?2?0.01?0.4?0.9?45个 （3）有效栅宽 B

B?S(n?1)?bn

式中：S——栅条宽度，m，取0.01 m。

则： B?S(n?1)?bn=0.01×（45-1）+0.01?45=0.89 m 3．4．2 通过格栅的水头损失 h1

4/3h???s?v21??b??2gsina?k 式中：h1——设计水头损失，m；

?——形状系数，取?=1.67（由于选用断面为迎水背水面均为半圆形的矩形）。k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3；

g——重力加速度，ms2，取g=9.81ms2；

?(s)43b——阻力系数，其值与栅条断面形状有关；

4/32则 h???s?v1??b??2gsina?k?1.67?(0.010.01)430.922?9.81?sin60??3?0.179m 3．4．3 栅后槽总高度 H

H?h?h1?h2

式中：h2——栅前渠道超高，m，取h2=0.3m。 则： H?h?h1?h2=0.4+0.179+0.3=0.879m。 3．4．4 栅槽总长度 L

L?l1?l2?1.0?0.5?H1tan? lB?B11?2tan?

1l2?0.5l1 H1?h?h2

式中：l1 ——进水渠道渐宽部分的长度，m；

B1——进水渠宽，m，取B1=0.6m；

??1——进水渠道渐宽部分的展开角度，，取?1=20?；

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l2——栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，m； H1——栅前渠道深，m.

则：l1?B?B12tan?=0.89?0.6??0.40m

12tan20 l2?0.5l1=0.20m

H1?h?h2?0.4?0.3?0.7m

L?lH11?l2?1.0?0.5?tan?=0.40?0.20?1.0?0.5?0.7tan20?2.5m 4.0m?3．4．5 每日栅渣量 W

W?86400QmaxW11000K

式中：W33m3污水，取W3331——栅渣量，m101=0.07m10m污水。 则： W?86400QmaxW186400?0.35?0.071000K?1000?1.5?1.41m3d

格栅的日栅渣量为：1.41>0.2m3d , 宜采用机械清渣。

表3-3 HG-1000型回转式机械格栅技术参数

项设备宽度 栅条间距 安装角 电机功率 目 mm mm ? kw 参1000 10 60 1.1 数

3．5 沉砂池

3．5．1 计算

(1) 池子长度 L

L?v?t

式中：v——最大设计流量时的水平流速，ms，取v?0.25ms。

t——最大设计流量时的流行时间，min，取t=40s。

则： L?v?t?0.25?40m?10m

(2) 水流断面面积 A

A?Qmaxv 式中：Q3s，Q3max——最大设计流量，mmax=0.35ms；

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则： A?Qmax?0.35m2?1.4m2v0.25 (3) 池子总宽度B

B?nb

式中：n——池子分格数，个，设置n=2。

b—— 池子单格宽度，b=0.8m。

则：

B?nb?2?0.8m?1.6m

(4) 有效水深h2

h2?AB 则：h2?AB?1.41.6m?0.875m 3．5．2 沉沙室计算

(1) 沉沙量V

V?QmaxXT?86400Kz?106

式中：X——城市污水沉砂量，m3106m3污水，取X=30m3106m3污水；

K——生活污水流量总变化系数，由设计任务K=1.5。 T——沉砂周期，d，取T?2d。

则：V?QmaxXT?86400K106?0.35?30?2?864001.5?106?1.21m3 z?(2) 每个砂斗所需容积V?

V??Vn 式中：n——砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有2个分格，沉砂斗个数为4个则：V??Vn?1.214?0.30m3 (3)沉砂斗各部分尺寸

a.沉砂斗上口宽：b2h?32?tan60??b1 式中：b1——斗底宽，m, 取b1=0.5m； h3'——斗高，m, 取 h3'=0.35m。

tan60?——斗壁与水平面的倾角。

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则：b2h?32?tan60??b1?2?0.35tan60??0.5?0.904m b.沉砂斗容积：

V1?1?3h3(s1?s2?s1s2)

?13h?b22?b13(1?b21b2)?3?0.35?(0.9042?0.52?0.904?0.5)?0.18m 式中: h3'——斗高，m, 取 h3'=0.35m；

b2——沉砂斗上口宽，m。 (4)沉砂室高度h3

采用重力排砂，设斗底坡度为0.06，坡向砂斗， h?l?2b2?b?3?h3?0.06?2 式中：b2——每个沉砂斗，m, 取b2=1.0m； h3'——斗高，m, 取 h3'=0.35m；

b'——两沉砂斗之间的平台长度，m，取b'=0.2m。

则： h?3?h3?0.06?l?2b2?b?2?0.35?0.06?10?2?1?0.22?0.58m

3．5．3 池体总高度H H?h1?h2?h3

式中：h1——超高，m,取h1=0.3m；

h2——有效水深，m；

h3——沉砂室高度，m。

则：H?h1?h2?h3?0.3?0.875?0.58?1.728m

3 . 6 SBR反应池

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（1）曝气池运行周期

反应器个数n1?4，周期时间t?6h，周期数n2?4，每周期处理水量

Vw?Qmax20000?1.53?m?1875m3，每周期分为进水、曝气、沉淀、排水4个阶段。 2424n1?4?t62424??1.5?h? n1n24?4其中进水时间te?根据滗水器设备性能，排水时间td?0.5(h)

MLSS取4000mg/L， 污泥界面沉降速度：u?4.6?10?4000曝气滗水高度h1?1.7m，安全水深??0.5m，沉淀时间为

4?1.26?1.33?m/s?

ts?h1??1.7?0.5??1.7h u1.33曝气时间： ta?t?te?ts?td?6?1.5?1.7??0.5??2.3h 反应时间：e?ta2.3??0.38 T6（2）曝气池体积V

二沉池出水BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成，其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关，出水溶解性BOD5可用下式估算：

Se?SZ?7.1KdfCe

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式中：

SeSZ——出水溶解性BOD5

——二沉池出水BOD5，取SZ=20mg/L ——活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06

Kdf——二沉池出水SS中VSS所占比例，取f=0.75

Ce——二沉池出水SS，取Ce=20mg/L

Se=20?7.1?0.06?0.75?20?13.6?mg/L?

进水TN较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄?c?25d污泥产率系数Y=0.6，活性污泥自身氧化系数Kd=0.06，曝气池体积：

?10.61500025??18013.60.6??30000??25(150??13.6??)??3321536mmV??12176()

0.57??40004000??0.750.75??10.06?0.06?25exf?1?Kd?c?0.411(??2.5?)（3）复核滗水高度h1，SBR曝气池共设4座即n1=4，有效水深H=5m，

YQ?c?S0?Se?h1?5?30000HQ15000?150??1.1.5474m??1.551.7m ?21536n2V4?12175.6复核结果与设定相同 （4）复核污泥负荷

Ns?QS030000?150??0.13kgBOD5kgMLSS exV0.38?40000?21536（5）剩余污泥产量（剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成） 剩余污泥

?XV计算公式

式中：f为二沉池出水ss中vss所占比例,一般f=0.75

kd-活性污泥自身氧化系数,kd与水温有关,水温为20?C,Kd(20)?0.06.根据《室外排水设计规范》(GB)14-1987,1997年版的有关规定,不同水温时应进行修正,本例污水温度T?10?25C,要满

?足最低水温的要求,所以取T=10C.

?XV?YQ?S0?SeX?KdVf?10001000

?则Kd(10)?Kd(20)?1.04(10?20)?0.041(d?1)

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剩余生物污泥是: ?Xv(10)?YQ?s0?seX ?eKdVf?10001000150?13.64000?0.38?0.041?21536?0.75?10001000

?0.6?30000??1448.61kgd剩余非生物污泥△

式中：

xs用计算公式:△xs?Q?1?fbf??3c0?ce 1000c0fb——设计进水ss, m/d,取

c0=200mg/L

——进水vss中可生化部分比例,设fb=0.7

200?20c0?ce?30000?(1?0.7?0.75)??2565kgd xs?Q?1?fbf?? 10001000剩余污泥总量:

△x?△x?△x?1448.61+2565=4013.61kg/d 853.6?926.25?1779.85kgvs剩余污泥含水率按99.2%计算，湿污泥为

d?Qs?4013.61w1779.853m3d ?197501m.70??/d(1?0.992)?1000?1?p??1000?1?0.992??1000（6）复核出水BOD5 Lch?24s024?150??6.91mg/l

24?k2xftan224?0.018?4000?0.75?2.3?4 复核结果表明，出水BOD5可以达到设计要求。 （7）复核出水NH3?N

Um?10??Um?15?e(8)设计需养量

0.098?T?15??D0??1?0.833??7.2?PH???K0?D0?

设计需养量包括氧化有机物需养量，污泥自身需养量、氨氮硝化需养量和出水带走的氧量，有机物氧化需氧系数a=0.5，污泥需氧系数b=0.12，氧化有机物和污泥需氧量AOR1为：

′′AOR1?a?Q(s0?se)?eb?xvf 150?13.64000?0.5?30000?()?0.38?0.12??21536?0.75?4992.12kgd10001000 - 19 -

mg进水总氮N0?45mgl，出水氨氮Ne?8l

硝化氨氮需氧量是AOR2：

AOR4.6??QM0?Neevxf?2??1000?0.121000Q?c?

=4.6?(30000?45?80.38?4000?21536?0.751000?0.12?1000?25)?4563.91kgd 反硝化产生的氧量AOR3

AOR???QNj?TNeevxf?3?2.61000?0.121000Q?

?c?

=

2.6?(Q45?200.38?4000?21536?1000?0.120.751000?25) =1643.60kg/d

总需氧量是AOR?AOR1?AOR2?AOR3

=(4992.12+4563.91-1643.60)kg/d=329.68kg/h （9）标准需氧量

SOR?AOR?Cs(20)

?(??CsbcD?C)?1.024(T?20)

0式中：CCs(20)s(20)——20C时氧在消水中饱和溶解度，=9.17mg/L（查附录十二）

?——氧总转移系数，?=0.85

?——氧在污水中饱和溶解度修正系数，?=0.95 ?——因海拔高度不同而引起的压力系数，按下式计算：

??p

1.013?105

P——所在地区大气压力，pa

T——设计污水温度

CsbcD——设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度，mg/L，按下式计算：

CpbOt

CsbcD=

s(T)(2.026?105+42）

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[5] 闪红光 主编. 环境保护设备选用手册-水处理设备. 北京：化学工业出版

社. 2002.

[6] 高峻发 王彤 编. 城镇污水处理及回用技术. 北京：化学工业出版社.

2003.

[7] 丁尔捷，张杰主编. 给排水工程快速设计手册2排水工程. 北京：中国建筑工业出版社.1998.

[8] 张希衡 主编. 水污染控制工程（第2版）. 北京： 冶金工业出版社. 2002. [9] 史忠祥 主编. 实用环境工程手册-污水处理设备. 北京： 化学工业出版社. 2002.

[10]唐受印，戴友芝 编. 水处理工程师手册. 化学工业出版社. 2000.

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Cs(T)——设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度

pb——空气扩散装置处的绝对压力，

pa，

pb=9.8?103H

H——空气扩散装置淹没深度，m

Ot——气泡离开水面时含氧量，%，按下式计算

O21?(1?EA)t? 79?21?(1?EA)

EA——空气扩散装置氧转换效率，%，可由设备样本查得；

C——曝气池内平均溶解氧浓度，C=20mg/L 工程所在地大气压力p为730.2mm

Hg，即0.973?105

??p1.013?105?0.9731.013?0.96 压力修正系数：

微孔曝气头安装在距池底0.3m处，淹没深度H=4.7m其绝对压力为

pb?p?9.8?103H?1.013?105?0.098?105?4.7?1.47?105

微孔曝气头氧转移效率

EA为20%，气泡离开水面时含氧量：

Ot?21?(1?EA)21?(179?21?(1?E?100%??0.2)(1?0.2)?100%?17.5%A)79?21?

最高水温250C，清水氧饱和度Cs(25)为8.4mg/L，曝气池内平均溶解氧饱和度：Csb?Cs(25)(pb2.026?105?Ot42)?8.4(1.472.026?17.542)?9.6(mg/L)

最高水温时标准需氧量

SOR?AOR?Cs(20) ?(??CsbcD?C)?1.024(25?20)

=

329.68?9.170.85(0.95?0.96?9.6?2)?1.024(25?20)?467.63kg/l 空气用量

??SOR467256.630.3E??77934264(.83m3m/3h/)d??71129m.m3/?min A00.3.3?00.20.20?390/min（10）曝气池布置

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SBR反应池共设4座，每座长50m宽22m水深5m超高0.5m 有效体积5500m ,4座总有效体积22000m （11）空气管路计算

33每座需气量

?,??n?77934264.833?1948m/h?1066m.346/h??44

反应池平面面积50?22

设600个空气扩散器，则每个配气量为选WB型微孔曝气装置。

每个池共25根干管，在每根干管上共24个扩散器，每边各12个。

表3-4 WB型微孔曝气装置主要技术参数表

型号 WB微孔曝

气装置

直径 200

曝气量m/服务面积平均孔径动力效率

氧利用率 空隙率% 阻力mm/H2O 23

只h m/只 um kgO2/mh 1～3

0.3～0.5

150

23%～30%

3～6

40～50 136～280

3

1948.46?3.25m3/h 6003．7接触池

3. 7. 1消毒剂的投加 (1)加氯量计算

二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5~10mg/L，本设计中液氯投加量采用8.0mg/L。每日加氯量为: q?q?Q?86400

1000式中： q——每日加氯量，kg/d； q0——液氯投加量，mg/L； Q——污水设计流量，m/s。 q?38?0.35?86400?241.92kg/d

1000(2) 加氯设备

液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计2台，采用一用一备，则每小时加氯量为： L?241.92q117.5?10.08kg/h ??4.9kg/h24t243.7.2接触池尺寸

竖流式消毒池适用于小型污水厂,设计选择4个消毒池。污水经过集配水井分配流量后流入竖流式消毒池，单池流量为

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QQ0?n 式中：Q——设计流量，m3/s； Q30——单池设计流量, m/s； n——消毒池个数。 设计中Q=0.35m3/s，n=4 QQ0.350?n=4=0.0875m3

/h (1) 中心进水管面积 AQ00?v 0式中：A20——消毒池中心进水管面积，m； Q30——单池设计流量, m/s；

v0——中心进水管流速, m/s,一般采用v0?0.03m/s。

设计中取v30=0.03m/s，Q0=0.0875m/s A0?0.08750.03?2.92m2 d4A00?? 式中： d0——中心进水管直径，m； d?2.920?43.14?1.93m

(2) 中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度 h3?Q0v 1?d1式中： h3——中心进水管喇叭口与反射板之间的板缝高度，m；

v1——污水从中心进水管喇叭口与反射板之间缝隙流出速度m/s，一般采用

0.02~0.03m/s；

d1——喇叭口直径，m，一般采用d1=1.35d0； d2——反射板直径，m，一般采用d2=1.3d1； Q0——单板设计流量，m/s。

设计中取v1=0.02m/s，d1=1.35d0=2.61m，d2=1.3d1=3.39m

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Q30=0.0425m/s

h0.08753?0.02?3.14?2.61?0.53m

(3) 消毒接触池有效断面 A?Q0v 式中： A——消毒接触池有效断面，m2；

v——污水在消毒接触池内流速，m/s，一般采用0.001~0.0013m/s； Q0——单板设计流量，m/s。 设计中取v?0.0013m/s， A?Q0V?0.08750.0013?67.31m2 (4)消毒接触池边长 B?A?A0 式中： B——消毒接触池边长，m，一般采用B?8~10m。 B?67.31?2.92?8.38m?10m，设计中取8.4m (4) 消毒接触池有效水深 h2?vt?3600

式中： h2——消毒接触池有效水深，m； t——消毒时间，h，一般采用0.5~1.0h。 设计中取

h2?0.0013?0.7?3600?3.276m 校核消毒接触池边长与水深之比，B/h8.402?3.276?2.56?3m (7) 污泥斗容积

污泥斗设在沉淀池的底部，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，设计中采用污泥斗底部边长0.5m，污泥斗倾角600。

V11?3h25（a?a21?a2?a21） 式中： V31——污泥斗容积，m； h5——污泥斗高，m； a——污泥斗上口边长，m； a1——污泥斗下口边长，m；

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设计中由于污泥体积较小，设计中取a?2.0m，a1?0.5m， h15?2(a?a1)tg600 h5?1.732?(2.0?0.5)/2?1.299m，设计中取污泥斗高h5?1.30m

V11?3?1.3?(22?0.52?22?0.52)?2.28m3?1.2m3

边坡高度 ha4?B?2?i 式中： i——池底边坡坡度，一般采用0.05。

h.40?25?82?0.05?0.16m (8) 接触池总高度

H?h1?h2?h3?h4?h5

式中： H——接触池的总高度（m）;

h1——接触池超高（m）。

设计中取h1=0.3 m

H=0.3+3.276+0.53+0.16+1.3=5.57m (9) 出水堰

沉淀池出水经过出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管排出。出水堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，集水槽设在周边，集水槽宽度0.3m，每格沉淀池有三角堰数量

n?4(B?2B1)a

式中 ： B——接触池边长，m； B1——集水槽宽度，m；

a——三角堰单堰长度，m；

n——三角堰数量，个；

设计中取B=8.4 m, B1?0.3m,a?0.16m.

n?4(8.84?2?0.3)0.16?195

三角堰流量Q1为：

Q31?0.354?195?0.000449m/s

2H1?0.7Q15

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W?0.4%?(98?3%?100?5%)?60%?0.002t

4. 3附属建筑物

污水处理厂除污水处理和污泥处理所必需的构筑物外，还包括诸如办公室、维修间、仓库、锅炉房以及其他附属设施和生活服务设施。有关附属建筑物的设计按建设部《城镇污水处理厂附属建筑物和附属设备设计标准》（CJJ31-90）进行。

第五章 污水处理厂总体布置

5.1平面布置

5.1.1平面布置的一般原则

(1)按功能区分，配置得当； (2)功能明确，布置紧凑； (3)顺流排列，流程简捷； (4)充分利用地形，降低工程费用；

(5)必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能； (6)构筑物布置应注意风向和朝向。

5.1.2平面布置

污水处理厂的平面布置在工艺设计计算之后进行，根据工艺流程，单位功能要求及单位平面图进行。

（1） 污水区的位置

污水区按污水处理流程方向布置，污水进口处于厂区左册，个建筑物见布局紧凑，连接管道较短。 （2） 污泥区的布置

污泥区位于厂区后面，避免污泥区的臭气污染生活区。 （3） 生活区的布置

生活区位于厂区前部，处于主导风向的上风向，卫生条件较好，生活区包括办公、实验、生活、休闲场所。

在污水处理厂的平面布置上，具体说明如下： a.厂区内绿地面积占厂区面积的30%以上； b.厂区内主要构筑物间距5~~10米；

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c.厂区内主干道为8米。

5.2污水厂高程布置

5.2.1高程布置原则

(1)保证处理水在常年绝大多数时间里能自流排放水体，同时考虑污水厂扩建时的预留储备水头。 (2)应考虑某一构筑物发生故障，其余构筑物须担负全部流量的情况，还应考虑管路的迂回，阻力增大的可能。因此，必须留有充分的余地。

(3)处理构筑物避免跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。

(4)在仔细计算预留余量的前提下，全部水头损失及原污水提升泵站的全扬程都应力求缩小。 (5)应考虑土方平衡，并考虑有利排水。

5.2.2污水污泥处理系统高程布置

污水污泥处理系统高程布置见附录图。

初沉池污泥以及主反应池污泥直接进入浓缩池，脱水后外运。根据以上的损失，计算出各构筑物的标高，定收纳水体标高为448m，地面为449m，提升泵须提升4.34m。

表1构筑物管段间的连接情况

线路 管段 名称 水线 5-B B-C C-6 6-D D-E b-a a-c 28.1 27.5 10.5 12.5 27.5 67.8 39.9 86.81 347.22 86.81 86.81 347.22 1.10 1.10 0.69 1.23 0.69 0.69 1.23 1.01 1.01 400 600 400 400 600 200 200 2 2 2 2 1 2 2 / / 1 1 / / 1 2 / 2 2 / 2 / - 32 -

管长L m 47.0 28.1 流量Q l/s 347.22 86.81 流速V m/s 1.23 0.69 管径D mm 600 400 90弯头 个 / 2 0阀门 个 / / 三通 个 1 2 4-A A-5

泥线 c-8 8-d d-9 9-10 4.5 3.6 14.7 4.6 0.55 0.55 1.10 1.10 1.01 1.01 1.01 1.01 200 200 200 200 2 2 / / / / / / / 1 / / 水头损失计算式如下：

0.0132?v21.直管水头损失：h??l （m）

0.11254/32.90弯头水头损失: h?0.01532?n （m）

0

v2?n （m） 3.阀门水头损失：h?0.8?2?9.81v2?n （m） 4.三通水头损失：h?0.2?2?9.81表2水头损失计算表 （单位：m）

线路 水线 管段名称 4-A A-5 5-B B-C C-6 6-D D-E 泥线 b-a a-c c-8 8-d d-9 9-10 直管损失 0.22 0.04 0.04 0.13 0.02 0.02 0.01 0.22 0.13 0.01 0.01 0.05 0.01 090弯头损失 阀门损失 / 0.02 / / 0.02 0.02 / / 0.04 / / / / 三通损失 0.046 / / / 0.005 / / / / 0.01 0.01 / / 总损失 0.266 0.075 0.055 0.016 0.055 0.055 0.115 0.235 0.201 0.035 0.035 0.050 0.010 / 0.015 0.015 0.031 0.01 0.015 0.015 0.015 0.031 0.015 0.015 / / 表3地面标高计算表 (单位:m)

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构筑物名称 进水 中格栅 提升泵 巴氏计量槽 细格栅 沉砂池 SBR主反应池 接触消毒池 受纳水体 浓缩池 构筑物水头损失 / 0.10 0.30 0.40 0.26 0.29 0.40 0.40 2.15 0.40

主要设备汇总表

水面标高 446.72 446.62 450.66 450.24 449.84 449.58 449.02 448.49 448 448.35 与地面标高差 -2.28 -2.23 1.66 1.24 0.84 0.58 0.02 -0.51 -1.00 -0.65

编号 1 名称 粗格栅 规格 单位 1 数量 座 备注

1 座

3 4 5 6 计量槽 细格栅 沉砂池 SBR反应池 L?B?2.46m?1.07m 2 提升泵房 L?B?10m?2.5m L?B?12.5m?1.1m L?B?2.5m?0..9m 1 2 1 4 座 座 座 座

L?B?10m?1.6m L?B?50m?22m 7 8 另起一页：

接触池 污泥浓缩池 L?B?8.4m?8.4m D?H?5.0m?7.6m 4 2 座 座 总结

本次设计采用的是SBR法，对于此流量的污水经次过程处理后，能够完全

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达到国家一级B标准。

首先污水经过一个中格栅然后经提升泵再经一个细格栅到一座沉砂池，之后污水连同污泥处理回流过来的水由四个流量控制阀控制到四个主反应池内。之后污水进行消毒处理后排入收纳水体。

污泥需进行浓缩和厌氧消化，浓缩采用重力浓缩，形式采用连续式的，处理后污泥含水率从99%降至97%。消化采用级温消化，消化温度为30天。脱水机房采用机械脱水，设备采用带式压滤机。同时，考虑机械脱水运行期间的调试和运转中有事故发生的可能性，设事故干化场一座。污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满足消化池污泥加热需要，电能供本厂使用。

设计出水水质为BOD≤20mg/L，SS≤20mg/L，达到国家污水排放标准的一级B标准。处理后的污泥已基本实现了无害化，减量化，不会对环境造成二次污染。

通过本次课程设计，了解了一般的设计过程及设计要求，并对《水污染控制工程》这门课有了一个更全面的了解和认识。从而丰富了我的知识面，增长了我的见识。 参考文献（另起一页）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vt3h.html