排水课程设计 - 图文

目录

第一章 原始资料——————————————————————————4 1.1 气象资料———————————————————————————4 1.2 地质资料———————————————————————————4 1.3 拟建污水处理厂资料——————————————————————4 1.4 处理程度的计算————————————————————————4 第二章 设计方案的确定———————————————————————6 2.1 污水处理厂位置的选择—————————————————————6 2.2 二级处理工艺的选择——————————————————————6 2.2.1 工艺流程可行性方案的提出—————————————————7 2.2.2 方案的工艺流程及方案比较—————————————————7 2.2.3 方案选择—————————————————————————9 2.3 单体构筑物方案比较——————————————————————9 2.3.1 沉砂池—————————————————————————10 2.3.2 二沉池——————————————————————————10 2.4 污泥处理——————————————————————————10 2.4.1 污泥处理目的———————————————————————10 2.4.2 处理工艺比较及选择————————————————————11 2.5 污泥消毒———————————————————————————12 2.6 整体工艺流程—————————————————————————12 2.7 处理工艺流程说明———————————————————————13 第三章 格栅间计算—————————————————————————14 3.1 设计水量———————————————————————————14 3.2 中格栅————————————————————————————14 3.2.1 设计基本参数———————————————————————14 3.2.2 设计计算—————————————————————————14 3.2.3 设备选用—————————————————————————15 3.3 污水提升泵设计————————————————————————17 3.3.1 设计依据—————————————————————————17 3.3.2 设计计算—————————————————————————18 3.4 细格栅————————————————————————————19 3.4.1 设计计算—————————————————————————19 3.4.2 设备选用—————————————————————————19 第四章 沉砂池——————————————————————————21 4.1 设计参数———————————————————————————21 4.2 设计计算———————————————————————————21 4.3 旋流式沉砂池设备选择—————————————————————23 第五章 氧化沟——————————————————————————25 5.1 设计参数———————————————————————————25 5.2 已知条件———————————————————————————25 5.3 选用参数———————————————————————————25 5.4 设计计算———————————————————————————26 5.4.1 碱度平衡计算———————————————————————26 5.4.2 氧化沟容积计算——————————————————————27

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5.4.3 氧化沟尺寸————————————————————————28 5.5 厌氧池设计——————————————————————————29 5.5.1 厌氧池容积————————————————————————29 5.5.2 厌氧池尺寸————————————————————————30 5.6 需氧量计算——————————————————————————30 5.7 氧化沟设备选定————————————————————————31 5.7.1 氧化沟的曝气设备—————————————————————31 5.7.2 氧化沟及厌氧池的搅拌设备—————————————————31 5.8 剩余污泥量计算————————————————————————31 5.9 氧化沟的进出水系统计算————————————————————32 5.9.1 进水计算—————————————————————————32 5.9.2 出水计算—————————————————————————33 5.10 加药设备———————————————————————————34 第六章 二沉池———————————————————————————36 6.1 设计参数———————————————————————————36 6.2 二沉池设计计算————————————————————————37 6.3 集配水井的设计计算——————————————————————44 第七章 污泥消毒系统设计——————————————————————47 7.1 设计参数———————————————————————————47 7.2 设计计算———————————————————————————47 第八章 计量设备设计————————————————————————50 8.1 计量设备的选择————————————————————————50 8.2 设计依据———————————————————————————50 8.3 设计计算———————————————————————————50 第九章 污泥处理工艺设计——————————————————————52 9.1 气浮浓缩池设计————————————————————————52 9.1.1 设计参数—————————————————————————52 9.1.2 设计计算—————————————————————————52 9.1.3 气浮浓缩池设备的选择———————————————————55 9.2 污泥脱水———————————————————————————57 9.2.1 设计参数—————————————————————————57 9.2.2 设计计算—————————————————————————58 9.2.3 脱水机的选择———————————————————————59 9.3 溶药系统———————————————————————————60 9.4贮泥池————————————————————————————60 9.4.1 设计参数—————————————————————————60 9.4.2 设计计算—————————————————————————60 9.5 剩余污泥及回流污泥泵房————————————————————60 9.5.1 设计参数—————————————————————————60 9.5.2 设计计算—————————————————————————61 第十章 污水处理厂平面设计—————————————————————64 10.1 水厂平面布置原则———————————————————————64 10.2 水厂构筑物和其他设施—————————————————————65 第十一章 污水厂高程布置——————————————————————66

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11.1 高程布置的一般原则——————————————————————66 11.2 水损计算资料—————————————————————————66 11.3 污水高程计算—————————————————————————69 11.3.1 已知参数—————————————————————————69 11.3.2 高程计算—————————————————————————69 11.3.3 污水水头损失计算表————————————————————74 11.3.4 水面标高汇总———————————————————————76 11.4 污泥高程计算—————————————————————————76

参考文献—————————————————————————————78

设计心得—————————————————————————————78

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第一章 原始资料

1.1 气象资料

（1）气温资料（查设计手册一） 年平均气温 年最低气温 年最高气温 温度在-10 0C以下的天数 降雨量（mm/年） （2）常年主导风向： 200C 20C 380C 500 月平均气温 月平均最高 月平均最低 温度在0 0C以下的天数 年蒸发量（mm/年） 18 0C 31 0C 5 0C 1.2 地质资料

污水泵站与污水处理厂址处 土壤性质 粘土 冰冻深度（m） 0 地下水位（m） 5 承载力（kPa） 41.5 1.3拟建污水处理厂资料

(1) 污水处理厂设计水质与水量。 处理水量 7万吨/日 COD 450mg/L BOD5 280mg/L SS 300mg/L TN 45mg/L TP 7mg/L (2) 处理水质要求: 污水经处理后，其水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级处理(B)标准，应当满足： COD≦60mg/L，BOD.≦20mg/L，S S≦20mg/L，N≦15mg/L，P≦1.0mg/L。

(3) 城市排水管网主干管终端(进入污水厂前)水位标高93m，与污水厂区距离2 km。 (4) 拟建污水处理厂地面标高 97m～98m。 (5) 受纳水体水文与水质资料

在污水处理厂排放口处，受纳河流的资料如下： 最小流量时 最高水位时 常水位时 流量（m3/s） 30 35 32 BOD 流速水位标水温DO （m/s） 高（m） （℃） （mg/L） （mg/L） 1.0 1.4 1.2 89 95 92 19 20 20 5.8 5.7 4.0 2.8 3.2 3.0 SSSS允许（mg/L） 增加量 30 25 28 1.2 1.0 1.1 污水处理厂与河流的距离为700m。 1.4 处理程度的计算

（1） BOD去除率

BOD5去除率=（280-20）/280×100％=92.86％ （2） CODcr的去除率

CODcr的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％

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（3） SS的去除率

SS的去除率=（450-60）/450×100％=93.3％ （4） TN的去除率

TN的去除率=（45-15）/45×100％=66.67％ （5） 总磷的去除率

总磷的去除率=（7-1）/7×100％=85.7％

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第二章 设计方案的确定

2.1 污水处理厂位置的选择

污水处理厂厂址的选择遵循以下原则：

（1） 为了保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一

定的卫生防护距离。这个防护距离的大小应根据当地的具体情况，与有关环保部门协商决定，一般不小于300m 。

（2） 厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500m的地方。

（3） 在选择厂址时应尽可能少占或不占良田，而处理厂的位置又应便于农

田的灌溉和消纳污泥。

（4） 厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。

（5） 要求充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游区，以满

足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力消耗。

（6） 厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。

（7） 厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区，以利施工，并降低

造价。

（8） 厂址的选择应考虑交通运输及水电供应等条件。

（9） 厂址的选择应结合城市总体规划，考虑远期发展，留有充分的扩建余

地。

2.2 二级处理工艺流程的选择

污水处理厂的工艺流程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。

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。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 原污水的水量 2污水的处理程度 3 当地的各项条件 4工程造价与运行费用

《城市污水处理和污染防治技术政策》(2000-05-29发布)有说明： 日处理能力在20万立方米以上(不包括20万立方米/日)的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法。也可采用其它成熟技术。

日处理能力在10一20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺。

日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法、

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水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。

二级强化处理工艺是指除有效去除碳源污染物外，且具备较强的除磷脱氮功能的处理工艺。在对氮、磷污染物有控制要求的地区，日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施，一般选用A/0法、A/A/0法等技术。也可审慎选用其他的同效技术。

日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O法、A/A/0法外，也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法等。

…… ……

2.2.1 工艺流程可行性方案的提出

1、由§1.5节计算，该设计在水质处理中要达到如下表的处理效果

项目 BOD5 CODcr SS TN TP 进水 280 450 300 45 7 出水 20 60 20 15 1 去除92．86％ 93.3％ 93.3％ 66.7％ 85.7％ 率 本设计不仅考虑BOD、SS的去除，更应该考虑N、P等营养物质的去除。 2、主体的方案提出

由进水资料表明BOD5/CODcr=280/450=0.62>0.3，说明进水可生化性好，应选用生物处理方法，且要求同时脱氮除磷。

《室外排水规范》GB50014-2006对同时脱氮除磷做出了相应要求： 6.6.17 进入生物脱氮、除磷系统的污水应符合下列要求：

1脱氮时，污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于4； 2 除磷时，污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大于17； 3 同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求。

4 好氧区（池）剩余碱度宜大于70mg/L（以CaCO3计），当进水碱度不能满足上述要求时，应采取增加碱度的措施。

对于A2O工艺和氧化沟工艺可均不设初沉池，以保证脱氮除磷效果。 且BOD5/TN=280/45=6.2>4 BOD5/TP=280/7=40>17 说明选用A2O工艺和氧化沟方法均满足规范要求。

又因为规范6.6.20知普通A/A/O法除BOD的效率为85％～95％，除TP的效率为50％～75％，除TN的效率为55％～80％。所以为了提高除磷效率，在传统A/A/O工艺前加缺氧池，保证磷的吸收在NOx-得到有效去除后，提高磷的去除效果。

由此提出两个可行性方案：

① A+A/A/O法处理工艺（缺氧池+厌氧池+缺氧池+好氧池） ② Carrousel2000氧化沟法（厌氧池+氧化沟）

2.2.2 方案的工艺流程及方案比较

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方案一：

混合液回流

缺氧池 厌氧池 缺氧池 污泥回流

方案二： 厌氧池 Carrousel氧化沟 污泥回流

好氧池 二沉池 出水 二沉池 出水 方案比较

整体方案比较 方案一 优点 ①脱氮除磷效率较普通A/A/O有所提高。 ②回流混合液经过了完整的缺氧、厌氧、缺氧、好氧四环节，处理效果 好。 缺点 ①该处理工艺复杂，不利于管理运行。 ②混合液回流比大，使反应池体积增大，基建费用高。 ③混合液回流方式工程上难处理，如用泵回流则电耗太高。 ④第一厌氧池没有充足的碳源，影响聚磷菌在厌氧池的释磷效果。 方案二 优 点 ①采用氧化沟处理工艺，经济、简单、管理方便。 ②在普通Carrousel氧化沟前加厌氧池，有利于脱氮除磷，使处理效率提高。 ③氧化沟对BOD5、COD、N的去除效率均达到95％，出水磷可降到1-2mg/L。 ④氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的特点，使BOD、SS、COD的去除效率得到保证。 ⑤由《室外排水规范》6.6.21氧化沟前可以不设初沉池，使工艺简单，投资省。 ⑥Carrousel氧化沟对水质的适应能力强，抗冲击负荷能力强。 ⑦BOD负荷低，类同于活性污泥法的延时曝起系统。该氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；污泥泥龄一般在18-30d左右，为传统活性污泥系统的3—6倍，可以存活，繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物硝化菌，在氧化沟中能产生硝化反应，如运行得当，氧化沟能够具有较高的脱氮效果；污泥产泥率低，且多已达到稳定的程度，不需再进行消化处理。 ⑧脱氮效果还能进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。 缺 点 ①氧化沟占地面积比较大

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2.2.3 方案选择

综合上述方案比较，选择方案二Carrousel2000氧化沟法，示意图如下：

出 水 堰厌氧池进 水二 沉 池出水回 流 污 泥剩 余 污 泥2.3 单体构筑物方案比较

2.3.1 沉砂池

沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水厂的前端，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 将几种沉砂池优缺点比较如下：

沉砂池方案比较 平流式沉砂池 优 点 ①沉砂效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。 ②工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。 缺 点 ①占地面积大，配水不均匀。 ②易出现短流和偏流。 ③池中夹杂有15％有机物，不便于沉砂池的后续处理。 曝气沉砂池 优 点 ①沉砂与有机物能很好的分离，克服了平流沉砂池的缺点。 ②通过调节曝气量可控制污水的漩流速度，除砂效率高。 ③可起到预曝气的作用 缺 点 ①曝气作用使污水进行充氧，对后续的污水生化脱氮除磷带来影响，不适用于此系统中。 旋流式沉砂池 优 点 ①水流产生的漩流使沙粒与有机物脱离，沉砂中含有的有机物量少。 ②采用水流旋流动力来沉砂，可以避免使污水曝

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气，不充氧，便于脱氮除磷。 缺 点 运行中所需的动力费用高 综合上述比较，选择气提砂式旋流沉砂池。 旋流式沉砂池主要由钢筋混凝土的池体和与其配套的搅拌设备，传动装置，

气动提砂系统等组成。池体为圆形混凝土结构，底部为锥形的内腔与砂斗；污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片旋转 ，由于所受离心力的不同，把砂粒甩向池壁，掉入砂斗，有机物被送回污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区，排砂达到清洁砂标准。

2.3.2 二沉池

本污水处理系统采用氧化沟法，不设初沉池。二沉池除了泥水分离的作用外，还进行污泥的浓缩，并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。 将几种沉淀池的优缺点比较如下：

二沉池方案比较 平流式沉优 ①沉淀效果好。 淀池 点 ②耐冲击负荷和温度变化适应性强。 ③施工容易，造价低 缺 ①配水不均匀，影响沉淀效果。 点 ②一般采用多斗排泥，每个泥斗需要单独的排泥管各自排泥，排泥量大。 普通辐流优 ①多为机械排泥，运行较好，管理简单。 式二沉池 点 ②可用静水压力排泥。 缺 ①引导流通内流速较大，作为二沉池用时，活性污泥在中心导点 流筒以絮凝，并且这股水流向下流动时的动能较大，易冲击池底沉泥。 ②池的容积利用系数较小（约48％）。 向心辐流优 ①同样具有普通辐流式二沉池的优点。 式二沉池 点 ②采用中心进水，周边出水的方式，克服了上述普通辐流式二沉池的缺点。 缺 机械排泥设备复杂，施工不便。 点 综合上述叙述比较，选择向心辐流式二沉池作为二沉池。 2.4 污泥处理

2.4.1.污泥处理目的

污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高，且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理的目的是：

⑴减少有机物，使污泥稳定化；

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⑵减少污泥体积，降低污泥后续处置费用； ⑶减少污泥中有毒物质；

⑷利用污泥中可用物质，化害为利；

⑸因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。

2.4.2 .处理工艺比较及选择

基于Carrousel2000氧化沟的工艺特点，污泥经过了好氧消化过程，可以不再设消化池。并防止在消化处理中磷被重新释放而导致污水排放无法达到要求，因此对于污泥采用污泥浓缩→污泥脱水的污泥处理工艺，使污水处理厂产生污泥达到减量化的目的。

（1） 污泥浓缩

污泥浓缩是指采用重力、气浮、或机械的方法降低污泥含水率，减少污泥提及的方法，有重力浓缩、空气气浮、离心浓缩、机械浓缩等，现将各自的优缺点比较如下：

浓缩池方案比较 单独的重优点及适①简单有效，有助于提高污泥脱水性能。 力浓缩 用条件 ②适用于初沉池污泥，化学污泥和生物膜污泥。 缺点 ①投资费用高，停留时间长，可能产生臭味。 ②用于生物除磷剩余物泥浓缩时，会出现磷的大量释 放，其上清液需要采用石灰法进行除磷处理。 离心浓缩优点及适①自成系统，效果较好。 法 用条件 ②操作简单，管理简便，适用于大型污水处理厂。 缺点 ①投资较高，需要较高水平的维护。 ②浓缩后污泥的脱水性能不够好。 空气气浮优点 ①操作简单，使用高分子可提高处理能力和固体回收浓缩 率。 ②浓缩后污泥含水率较低，浓缩效果好。 ③浓缩后的污泥脱水性能好，便于脱水处理。 ④浓缩效果较理想，出泥含水率较低、不受季节影响运行效果稳定； 缺点 由一定臭味，动力费用高，对污泥沉降性能敏感。 综合上述比较选择：气浮浓缩池。

（2） 污泥脱水

污泥脱水是浓缩污泥之后进一步去除大量水分的过程，普遍采用机械的方式脱水。

现比较几种脱水技术的性能。

污泥脱水方案比较 离心脱水性能 自成系统，运行时不需要过多监视，干度较好，但需要特别维护，机 一般不适用间歇运行；适用于能连续运行的大中型污水厂，大量固体的处理。

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板框压滤性能 机 带式压滤性能 机 含固率高，运行费用高，间歇批次运行，维护量较大，运行操作较困难，适用于小水量污泥处理或干度要求高的情况。 设备简单，投资适中，操作简单，开关容易，可间歇运行；非封闭系统，有一定臭味，控制有难度，适用于各种规模的污水处理厂及各种污泥 综上：选择脱水机房带式压滤机。 2.5 污泥消毒

污水消毒的主要方法是向处理后的污水中投加消毒剂。消毒剂主要有氯、溴、碘、二氧化氯和臭氧等。 消毒池方案比较 名称 优点 缺点 适用条件 液氯 效果可靠，投配设备简氯化形成的余氯适用于大中型单，投量准确，价格便化合物低浓度时污水处理厂 宜 对水生物有毒害，当污水含有工业污水比例大时，氯化可能生成致癌物质 臭氧 消毒效率高，并能有效投资大，成本高，适用于出水水地降解污水中残留有设备管理较复杂 质较好，排入水机物色味等，污水PH体的卫生条件与温度对消毒效果影要求高的污水响很小，不产生难处理处理厂 的或生物积累性残余物 次氯酸用海水和浓盐水作为需要有次氯酸钠适用于中小型钠 原料产生次氯酸钠，可发生器与投配设污水处理厂 以在污水厂现场产生，备 并直接投配使用方便，投量容易控制 紫外线 是紫外线照射与氯化运行成本较高 适用于大中型共同作用的物理化学污水处理厂 方法，消毒效率高 通过以上比较，选用紫外线消毒。 2.6 整体工艺流程

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2.7 处理工艺流程说明

(1)、污水由市政管网进入厂区，在提升泵的作用下经格栅间的格栅去除较大悬浮物之后，流入旋流式式沉砂池。

(2)、沉砂斗中的沉砂由砂泵吸出，进入砂水分离器进行固液分离。分离后的砂用砂车外运，水流入格栅间。

(3)、从沉砂池流出的水经一段明渠和暗管进入厌氧池前面的进水井，而从二沉池中流出的回流污泥也进入此井中，同时向曝气池进行配水，使各组曝气池得到均匀的水量。

(4)、经曝气池的生物处理后，基本上达到去除BOD及氨氮的要求，处理出水自流进入二沉池，进行沉淀作用去除SS，以达到处理要求。

(5)、二沉池处理后的清水回到集配水井外圈后，在流向紫外线消毒池进行消毒处理，经消毒后的水可回用或直接排放至河内。由于污泥增殖过多，需将多出来的会影响处理出水水质的污泥排出污水处理系统。将此污泥用泵吸出流入集泥池，自流进入污泥浓缩池。

(6)、经浓缩后的污泥用泵打入贮泥池，再送入污泥脱水装置进行脱水处理，使之稳定。泥饼外运，浓缩池出来的上清液和污泥脱水装置所脱下来的水送至格栅前进行再处理。

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第三章 格栅间计算

3.1 设计水量

污水平均日流量Q=70000t/d=2916.67 m3/h=0.810 m3/s 总变化系数Kz=2.7/Q0.11=2.7/ 8100.11=1.29

最大日设计流量：Qmax=KzQ=1.29×0.810=0.972 m3/s=3499.2 m3/h=83980.8 t/d

3.2 中格栅

格栅是污水处理厂的第一道预处理设施，用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道。

本设计中污水由DN1200的管从城区直接引入格栅间。中格栅设两个。

3.2.1 设计基本参数

设计流量Qmax=0.5×0.972 m3/s=0.486 m3/s 栅前水深：h=0.8m， 过栅流速：v=0.9m/s 栅条宽度：S=0.01m， 栅条间隙b=0.020m 格栅倾角α=60o

3.2.2 设计计算

(1)栅条的间隙数（n）

Qmaxsin60?0.486sin60?n???32个

bhv0.02?0.8?0.9(2)栅槽宽度（B）

B?S(n?1)?b?n?0.01?(32?1)?0.02?32?0.95(m) (3)进水渠道渐宽部分的长度（l1）：

设进水渠宽B1=0.6m，其渐宽部分展开角α1=20o

B?B10.95?0.6l1???0.48(m)

2tg?12tg20?栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2） l2?l10.48??0.24(m) 22

(4)通过格栅的水头损失（h1） 设栅条断面为矩形断面,取k=3

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?S? h1?????e?43v2?0.01?sin??k?2.42??2g0.02??430.92?sin60??3?0.10(m) 19.6介于0.08～0.15之间，符合要求。 (5)栅后槽总高度（H） 设栅前渠道超高 h2=0.3m。

H?h?h1?h2?0.8?0.10?0.3?1.2(m) (6)栅槽总长度（L）

L?l1?l2?0.5?1.0?(7)每日栅渣量（W）

在格栅间距20㎜的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.08 m3 W?H10.8?0.3?0.48?0.24?0.5?1.0??2.86(m) tg?tg60?86400QmaxW186400?0.486?0.08??2.60(m3/d)

1000KZ1000?1.29 因W＞0.2 m3/d，所以宜采用机械清渣。 采用机械清渣。

3.2.3 设备选用

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(1)闸门选择

栅前栅后闸门的选择，参考多家厂商的电子样本，安徽铜都阀门有限公司，河北大禹水工机械有限公司，湖南省水电(闸门)建设工程有限公司，扬州天池给排水设备制造有限公司，最终确定采用扬州天池给排水设备制造有限公司生产的PGZ-800×1100型平面钢闸门。

其图样如下图所示：

图3.1 PGZ型平面钢闸门安装及埋件图

(2)机械格栅除污机选择

查阅厂商电子样本，佛山新泰隆环保设备制造有限公司，唐山博大环境设备工程机械有限公司，唐山天兴环保机械有限公司，广州冉鑫环保净化设备有限公司等，经过多家对比确定采用广州鑫冉环保净化设备有限公司生产的HG-800-20型回转式格栅除污机作为格栅清渣设备。其参数与设备图样如下所示：

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图3.2 HG-800-20型回转式格栅除污机

(3)栅渣输送机

选用扬州天池给排水设备制造有限公司生产的WLS-420螺旋输送机，420表示传送带宽度，其图样省略。

3.3 污水提升泵设计

3.3.1 设计依据

1、依据《室外排水规范》GB50014-2006，

5.2.1 污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。

5.2.5 污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水 管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。

5.3.1 集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。

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一般应符合污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min 的出水量。

5.3.5 污水泵站集水池的设计最高水位，应按进水管充满度计算。

5.3.6 集水池的设计最低水位，应满足所选水泵吸水头的要求。自灌式泵房尚应

满足水泵叶轮浸没深度的要求。

5.4.1 水泵的选择应根据设计流量和所需扬程等因素确定，且应符合下列要求：

水泵宜选用同一型号，台数不应少于2 台，不宜大于8 台。当水量变化很大时，可配置不同规格的水泵，但不宜超过两种，或采用变频调速装置， 或采用叶片可调式水泵。

5.4.4 水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5 m/s。出水管流速宜为0.8～2.5

m/s。

3.3.2 设计计算

污水经过一次提升进入沉砂池，然后通过自流进入后续水处理构筑物。 计算顺序：提升泵流量——扬程——泵房主体尺寸（可采用半地下式，12m×10m）——选泵

扬程＝静扬程＋提升泵吸、压水管路水头损失和各构筑物连接管路水头损失之和。

静扬程H0＝提升后最高水位（细格栅栅前水位）－泵站吸水池最低水位

（1）集水间计算

选择水池与机器间合建式的方形泵站，选4台泵（2备用），每台泵流量：Q=486L/S，取Q=500L/S

集水间的容积，采用相当于1台泵5min的容量。 W=0.50×5×60=150 m3

有效水深采用H=2.5m，则集水面积F=150/2.5=60 m2

- 18 -

（2）水泵总扬程估算

集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差，取h1=6m

出水管线的水头损失。每一台泵单用一根出水管，其流量为Q=500L/S，选用的管径为700mm的铸铁管，差表得V=1.29m/s，1000i=3.92；设管总长为40m，局部损失占沿程损失的30%，水泵内水头损失加吸水管、压水管水头损失共为3.5m，则总损失：

40×（1+0.3）×3.92/1000=0.20m 考虑自由水头为1m，则水头总扬程为：

H=6.0+0.20+3.5+1.0=9.8m，取H=10m （3）水泵选型

由流量和扬程选择五台500ZQB-70D轴流泵，出水口径450mm，叶片安放角+4°，流量1860立方米每小时，扬程9.58m，转速980，轴功率88.4KW，效率81.9%，叶轮直径450mm。泵安装宽度为1.5m，长为1.5m，两泵间距〉1.6m，五台泵为近期的，四用两备。

3．4 细格栅

沉砂池前设置细格栅，进一步去除部分悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质。除栅条间隙b与过栅流速取值与中格栅不同外，其余尺寸取值与中格栅相同，b=0.010m，v=0.8m/s。

3.4.1 设计计算

(1)栅条的间隙数（n）

Qmaxsin60?0.486sin60?n???71个

bhv0.01?0.8?0.8(2)栅槽宽度（B）

B?S(n?1)?b?n?0.01?(71?1)?0.01?71?1.41(m) (3)通过格栅的水头损失（h1）

设栅条断面为锐边矩形断面。

?S? h1?????e?43v?0.01?sin??k?2.42??2g?0.01?2430.82?sin60??3?0.21(m) 19.6(4)每日栅渣量（W）

在栅条间隙10㎜的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.10m3 W?86400QmaxW186400?0.486?0.10??3.26(m3/d)

1000KZ1000?1.29因W＞0.2m3/d，所以宜采用机械清渣。

3.4.2 设备选用

- 19 -

(1)闸门选择

格栅前后渠和沉砂池进水渠；出水渠；分流合流渠同样选用扬州天池给排水设备制造有限公司生产的产品，型号分别为PGZ-1100×1800（6套），PGZ-2000×1800（2套），PGZ-3300×1800（1套） 。 (2)机械格栅除污机选择

清渣设备同样采用广州鑫冉环保净化设备有限公司生产机械，型号由于格栅间隙与中格栅不同，因此型号采用HG-800-10型回转式格栅除污机，图样同前中格栅所示。 (3)栅渣输送机 同中格栅所选。

- 20 -

第四章 沉砂池

4.1 设计参数

设计参数的确定应满足规范GB50014-2006旋流沉砂池的设计，应符合下列要求：

1 最高时流量的停留时间不应小于30s；

2 设计水力表面负荷宜为150～200m3/(m2 · h)； 3 有效水深宜为1.0～2.0m，池径与池深比宜为2.0～2.5； 4 池中应设立式桨叶分离机。

5 污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L 计算；合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。

6 砂斗容积不应大于2d 的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55° 。

7 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。排砂管应考虑防堵塞措施。

本设计中设计流量为Q=0.972m3/s，设计中取停留时间为t=35s，水力表面负荷

为180m3/（m2.h）

旋流沉砂池进水渠流速V1=1.0m/s，出水渠流速V2=0.5m/s。

4.2 设计计算

1、沉砂池表面负荷

拟设计2座沉砂池，单座沉砂池设计流量为Q1=Q/2=0.486m/s

3

A=3600Q1/q =（0.486×3600）/180=9.72m2 式中 A—沉砂池表面积m2

q—表面负荷m/m.h，取180m/m.h； Q1—单池设计流量（m/s）

3

3

2

3

2

2、沉砂池直径

D?4A??4?9.72?3.52m，取3.6m 3.143、沉砂池有效水深

qt180?35??1.75m h2?36003600式中 h2—沉砂池有效水深（m）

t—水力停留时间（s），取值35s

径深比D/h2=3.6/1.75=2.06，依据《室外排水规范》GB50014-2006 6.4.4.3有

效水深宜为1.0—2.0m，径深比<2.5,满足要求。

4、沉砂室所需容积

- 21 -

Qz?x?T?864007?104?30?1.5 V1???1.575m3,取值1.6 66102?10式中 Qz—平均流量（m3/s）

X—城市污水沉砂量（m/10m污水），一般采用30 m/10m污水 T—清除沉砂时间间隔（d），本设计取1.5d，一般采用1—2d

3

63

3

63

设计中取T=1.5d，X=30 m3/106m3污水

5、沉砂斗容积

11 V??d2h4??h5(d2?dr?r2)

412式中 V—沉砂斗容积；

d—沉砂斗上口直径（m）；

r—沉砂斗下底直径（m）,一般采用0.4—0.6m； h4—沉砂斗圆柱体高度（m）； h5—沉砂斗圆锥体的高度（m）；

本设计中取d=1.5m，h4=1.2m，r=0.5m，h5=0.6m

?V?11?3.14?1.52?1.2??3.14?0.6?(1.42?1.4?0.5?0.52)?2.12?0.46?2.58m3412〉1.6m3 满足要求。

6、沉砂斗总高度

H?h1?h2?h3?h4?h5

=0.4+2+0.25+1.2+0.6=4.45m

7、进水渠道

细格栅的出水通过明渠送入沉砂池的进水渠道，明渠的设计与沉砂池的进水渠道相同，进水渠道采用与涡流式沉砂池呈切线方式进行，进水可以在沉砂池内产生涡流。 进水渠道宽B1

B1?0.486Q??0.76m v1?h10.8?0.8式中 B1—进水渠道宽度（m）；

h1—进水渠道深度（m），取0.8m

v1—进水流速m/s，一般采用0.6—1.2m/s,取0.8m/s 8、出水渠道

出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于270°，以延长污水在涡流式沉砂池内流动距离。

- 22 -

B2?0.486Q??1.22m 0.4?1.0v2?h2式中 B2—出水渠道宽度（m）；

h2—出水渠道水深（m），取1.0m；

v2—出水流速（m/s），一般采用(0.4—0.6)V1，取0.4m/s 9、排砂装置

采用空气提升泵从涡流式沉砂池底部空气提升排砂，排砂时间每1.5天一次，每次 1—2小时，所需空气量为排砂量的15—20倍。 本设计选用20倍。 沉砂量为1.6m3/1.5d

每次沉砂所需要的空气量为WS?1.6?20?32m3/次 排砂管采用DN40的钢管

核算流速，假定一小时的排砂量为2.25m3

?2.25??0.042?v? ?v?0.50m/s 满足要求。 436004.3 旋流式沉砂池设备选择

1、旋流沉砂池

选用四台XCS1980型旋流沉砂器，处理量为1980m3/h，叶轮的转速为15 r/min，

功率0.37KW，排砂量为5-9.8L/s，所需鼓风机的风量为2.03 m3/min，

风压为44.1KPa，功率为3KW

2、砂水分离器

选用两台LXS-260型螺旋砂水分离器，厂家：佛山市顺德区新泰隆科技有限公司。型号LXS-260，处理量为12L/S，电机的功率是0.37KW，转速是5r/min，长L0=3840mm, B2取1250mm，B1取310mm。 3、方形闸门

在旋流沉砂池进水渠上设置方形闸门ZMQF-900×900，出水渠上设置方形的闸门ZMQF-1300×1200，在进水渠与出水渠之间开设闸门，作为超越渠，也选用ZMQF-1300×1200，所以共选用8套ZMQF-1300×1200型，4套ZMQF-900×900型闸门。 4、钢格走道板

在进水渠边铺钢格走道板，规格为1300×1500的40套，规格为4100×2000的10套。

- 23 -

排砂至砂水分离器12505排砂至砂水分离器钢制栏杆20085085051250二次浇混凝土50015004400500150044001-1剖面图3000202R出水至氧化沟配水区排砂管4R2500R25055125028003001500252920044212502233212504500041220022001552000430075003003896300125022433212502442002002008508508508503746220030022002300188084来自细格栅的水22002200300出水至氧化够配水区3362旋流沉砂池平面布置图

300138330012501397,91220030030030016433R7501552220021

- 24 -

第五章 氧化沟

5.1 设计参数

设计依照规范《室外排水设计规范（GB50014-2006）》

6.6.27 进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区。

氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时， 宜为0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为0.6～0.8m，其设备平台宜高出设计水面0.8～1.2m。

6.6.28 氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用

3.5~4.5m。

6.6.29 根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙

和导流墙宜高出设计水位0.2～0.3m。

6.6.30 曝气转刷、转碟宜安装在沟渠直线段的适当位置，曝气转碟也可安装在

沟渠的弯道上，竖轴表曝机应安装在沟渠的端部。

6.6.32 氧化沟内的平均流速宜大于0.25m∕s。

5.2 已知条件 水质指标 原水水质 BOD 280 COD 450 SS 300 TN 45 TP 7 ηSS=50％, ηTN=20％, ηTP=20％，计算后得下表 设一级处理ηBOD5=20％，

进水水质 出水水质 BOD 224 20 COD 360 60 SS 150 20 TN 36 15 TP 5.6 1 进水TKN取30mg/L，出水NH4-N取2mg/L，NO3-N取10mg/L

5.3 选用参数

本氧化沟设计采用延时曝气池的设计方法，平行设计两组氧化沟，设计流量Q=35000m3/d参考《室外排水设计规范（GB50014-2006）》。 项 目 BOD污泥负荷Ns 污泥浓度(MLSS) X 污泥龄θC 污泥产率Y 需氧量O2

单 位 kgBOD5/kgMLSS·d g/L d kgVSS/kgBOD5 kgO2/kgBOD5 - 25 -

参数值 0.03～0.08 2.5～4.5 >15 0.3～0.6 1.5～2.0

水力停留时间HRT 污泥回流比 R 总处理效率η 取值如下：

h % % ≥16 75～150 >95(BOD5) (1)BOD污泥负荷Ns?0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)

图5.1 污泥负荷率NS与污泥指数SVI关系图

(2)污泥指数SVI=100 (3)污泥回流比(4)回流污泥浓度

106106XR??r??1.0?10000mg/l

SVI100

(5)氧化沟内混合液污泥浓度：

氧化沟里混合液浓度MLSS主要是通过污泥回流来维持的，根据流失物料=进入物料，即Q?(1+R)?X=Q?R?XR可得

X?R0.75XR??10000?4286mg/，取4300mg/L 1?R1?0.755.4 设计计算

5.4.1 碱度平衡计算

（1）设计的出水BOD5为20 mg/L，则出水中非溶解性BOD5的含量

- 26 -

BOD5=0.7Ce×1.42(1-e-0.23×5)

=0.7×20×1.42（1－e-0.23×5） =13.58

式中Ce指BOD5出水浓度

则出水中溶解性BOD5＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L

BOD5去除率=

224?6.4?97.14% 224（2）采用污泥龄30d，则日产生物污泥量为：

Y0.6?35000?(224?20)?xVSS?Q(S0?Se)()??171.63 kg/d

1?Kd?1000?(1?0.05?30) 设其中有12.4％为氮，近似等于TN中用于生物合成的需氮量 0.124?1713.6=212.5kg/d 即：TN中有

212.5?1000?6.07mg/L用于合成。

35000反硝化NO3-N的量?进水TN?出水TN－生物合成所需氧量N0 =36-15-6.07=14.93 mg/l 氧化沟氧化总氮量=14.93+10=24.93mg/l （3） 碱度平衡计算

已知进水中碱度为250mg/L，每氧化1mgNH3?N需要消耗7.14mg碱度，每

-氧化1mg BOD5产生0.1mg的碱度，每还原1mgNO3产生3.57mg碱度。

出水碱度剩余碱度=进水碱度+3.57×反硝化NO3-N的量+0.1×去除BOD5的量-

7.14×氧化沟氧化总氮的量

=250+3.57×14.93+0.1×（224-20）-7.14×24.93=145.7mg/L

计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L

5.4.2 氧化沟容积计算

（1）硝化区生长速率计算

计算硝化菌的生长速率μn硝化所需最小污泥平均停留时间，取最低温度15℃，氧的半速常数Ko2取2.0mg/L，pH按7.2考虑。 则硝化速率为

?n??0.47e0.098?T?15???N???O2???????1?0.833?7.2?pH?? 0.05T?1.158?K?O?N?10??2??O2?2???2? ?0.47e0.098?15?15??? ??0.05?15?1.158???2?10??2?2??? - 27 -

=0.195 d-1 故泥龄：tw?1?n?1?5.1d，即满足硝化最小污泥停留时间为5.1d。 0.195采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.5?5.1=12.75d 原假定污泥龄为30d，则硝化速率为： ?n?1?0.033d-1 30（2）去除有机物及硝化区体积

污泥内源呼吸系数Kd取0.05d?1，污泥产率系数Y取0.5kgVSS/kgBOD5

Vn?YQ(S0?Se)?0.5?35000?(224?20)?30??14232.56m3，取14250m3

X(1?Kd?)4300?0.7?(1?0.05?30)Vn14250?24??9.78h Q35000水力停留时间tn?（3）反硝化区容积

假设，反硝化条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/l，计算温度仍采用15℃，20℃反硝化速率rDN取0.07mgNO3-N/(mgVSS.d)，则

?N?rDN?1.09(T?20)(1?DO)?0.07?1.09(15?20)(1?0.2)?0.036mgNOrD3?N/(mgVSS?d)14.93?35000?522.55kg/d 1000522.55?14515.28kg 脱氮所需MLVSS=

0.03614515.28?1000?4822 m3，取4850 m3 脱氮所需池容：Vdn?4300?0.74850?24?3.3h 水力停留时间：tdn?35000?还原NO3-N的总量=

（4）氧化沟的总容积

总水力停留时间：t?tn?tdn?9.78?3.3?13.08h，取13h 总容积：V?Vn?Vdn?14250?4850?19100m3

5.4.3 氧化沟的尺寸

（1）氧化沟尺寸的基本数据

本设计的氧化沟数量为：M=2座；

- 28 -

有效水深取：H=4m；

每座氧化沟的廊道数为：m=4； 氧化沟廊道宽取：B=8m。 （2）氧化沟沟型的设计

单座氧化沟的容积为：V=19100m3

V19100??4775m2 H4F4775?596.88m，故每座氧化沟廊道总长为（按中线算）：L??取597m

B8单座氧化沟的面积为：F?氧化沟好氧区和缺氧区的分隔处占用了池容，这个池容折算为直线长，取这个长度为3m。

则氧化沟廊道的总长为： L' = L + 3 =597+ 3= 600m 其中氧化沟弯道的长度为：L1???16???32?32??100.53m,取101m 2因此氧化沟廊道直线段的长度为：L2?L??L1?600?101?499m，取500m 故氧化沟单个廊道直线段的长度为：L3?氧化沟缺氧区廊道的总长度为：

Ldn?Vdn4850?L??600?152.36m V19100L2500??125m 44????8?25.13m 其中缺氧区弯道的长度为：Ldn因此缺氧区廊道直线段的长度为：

???Ldn?Ldn??152.36?25.13?127.13m，取128m Ldn????故缺氧区单个廊道直线段的长度为：Ldn128?64m 2 故氧化沟总池长=125+8+16=149m，总池宽=8?4=32m（未计池壁厚）。

5.5 厌氧池设计

5.5.1 厌氧池容积

水力停留时间取 T=2h

V?

QT70000?2??5833.3m3，取5840m3 2424- 29 -

5.5.2 厌氧池尺寸

厌氧池的池宽取：B=15m，有效水深为：h=4 m， 则厌氧池的长度为：L?V5840??97.3m，取98m Bh15?4考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。

5.6 需氧量的计算

?需氧量=（去除的BOD-剩余污泥的BOD）+（去除N的需氧量-剩余污泥含NH4?N

氧化需氧量）-反硝化中获得的氧量

用公式表示为

O2?QS0?Se?1.42?xVSS?4.5Q(N0?Ne)?0.56?xVSS?2.6Q?NO3 ?Kt1?e35000224?2035000??1.42?1713.6?4.5??24.9310001?e?0.22?5100035000?14.93 ?0.56?1713.6?2.6? 1000?9877.5kg/d?411.56kg/h?取412kg/h 式中

——同时去除BOD和脱氮所需的氧量，kg

/d；

——污水流量，m3/d； S0——进水BOD值，mg/l； Se——出水BOD值，mg/l； K——速率常数d?1

t——BOD试验天数，取5d；

?xVSS——每日产生的生物污泥量（VSSkg/d） N0——进水N浓度，mg/l； Ne——出水N浓度，mg/l；

?NO3——还原或反硝化的硝酸盐N量，mg/l；

在实际条件下，年平均气温为20℃，Cs(20)9.17mg/l,Csb(20)?10.8mg/l，取水质修正系数??0.85，??0.95，则标准状态需氧量为

- 30 -

R0???????Csb(T)?C?1.024(T?20)RCs(20)?412?9.17?540kg/h

0.85??0.95?1.0?10.8?2?5.7 氧化沟设备的选定

Carrousel氧化沟系列不再采用卧式曝气转刷，而采用导流筒和立式低速搅拌表曝机，可使沟深加大到7.5-8.0m，大大减少了曝气池的占地面积。

5.7.1 氧化沟的曝气设备

每组氧化沟的总需氧量为540 kg/h，每个氧化沟设置2台表面曝气机，则单台曝气机的供气量为?540?270kg/h。 2选用安徽国祯环保节能科技股份有限公司生产的DS350C恒速型表面曝气机。

表4.14 倒伞型曝气机性能参数

5.7.2 氧化沟及厌氧池的搅拌设备

搅拌功率按5?8W/m3 计算， 单座氧化沟所需的最小搅拌功率为：19100× 5 = 95.5kW，厌氧池所需的最小搅拌，功率为： 5840× 5 = 29.2kW 。 本设计选用南蓝环保公司生产的低速推流机QJB5/4-1800/2-63/P，则氧化沟需要20台；厌氧池需要6台。设备参数如下表：

表4.15 设备参数表

搅拌机型号

额定功

额定电

叶轮直径

叶轮转速（r/min）

63 170 重量（kg）

率（kw） 流（A） （mm）

QJB5/4-1800/2-63/P 5 11 1800

5.8 剩余污泥量的计算

针对我国城市污水的特点，在泥龄10-30d，氧化沟工艺的污泥产率为0.3-0.5kgVSS/kg去除BOD5。由给水排水设计手册（第二版）第五册6.9.2.2得，

- 31 -

剩余污泥量的计算应考虑泥中惰性物质和沉淀池出水流失的固体，基本公式可表示为

?x?Q?S?Y/f(1?Kd?c)??X1Q?XeQ

?x——总的剩余污泥量（kg/d）；

Q——污水流量，35000m3；

?S——进出水BOD浓度差，204mg/l；

Y——污泥产率，kgVSS/kg去除BOD5，取0.5； f——MLVSS/MLSS之比，取0.7；

?c——设计污泥停留时间，30d；

X1——污泥中的惰性物质，即进水总悬浮浓度（TSS）与挥发性悬浮浓度（VSS）

之差；

Xe——随出水流出的污泥量（mg/l） 每组沟剩余污泥量

??x?35000?204?0.5?10?3?150?20%?35000?10?30.7?(1?0.05?30)

?20?35000?10?3?2390kg/d剩余污泥容积量Qs 取污泥含水率P?99.2%

Qs??x2390??298.75m3/d

1000(1?P)1000?0.0085.9 氧化沟的进出水系统设计

Q=3499.2

=0.972

=972L/s

5.9.1 进水计算

① 总进水管

Q=0.972m3/s，v=1m/s，A=取DN=1200(mm) ②回流污泥管 回流污泥管设计流量管道流速取vR=1.0 (m/s)，A=

Q =0.972m2,d?v4?A??4?0.972?1112m

3.14= 0.75×972=729L /s

4?A4?0.729QR =0.729m2 d???963m vR?3.14- 32 -

取DN=1000(mm) ③ 进水井

水流通过污水管进入进水井，待污水成分和浓度达到相对稳定后再通过墙上的孔洞进入厌氧池，以减少流量变化对处理系统带来的冲击。

进水孔过流量Qi?(1?R)?Q?(1?0.75)?0.972?1.7m3/s

5.9.2 出水计算

本工程的氧化沟采用可调节堰控制出水，堰上水头按薄壁堰设计，设计计算如下：

① 出水堰及出水井

按矩形堰流量公式计算：

QW=m×2g× b× H1.5 =17.7mH1.5 式中QW——堰流量2 b——堰宽，取b=4 m; H——堰上水头，

由于来水流速较小，故m的计算公式采用m?0.405?Qm=0.41。 则H?(W)3?0.24m

7.2620.0027，此处采用H出水井平面尺寸采用3m×12m

出水调节堰选用泉溪环保生产的TYG20001500，其图样如下

图4.13 出水堰门

回流堰门也是选用泉溪环保生产的TYX6000700，其图样如下

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图4.14 回流堰门

② 单池出水管

(1?R)?Q?1.2(1?0.75)?0.972?1.2QW???1.02m3/s

22

式中 1.2——安全系数 管道流速取vW=0.90m/s，A=取DN=1200 mm

③ 放空管取管径DN=300

4?A4?1.13QW=1.13 m2d???1.19m vW?3.145.10 加药设备

为了使除磷效果更加显著，在氧化沟中同时采用化学除磷。

经过一级处理后，磷的浓度剩5.6mg/l，则需经沉析去处的P为：

式中：——设计水量，为35000

——进水的磷浓度，mg/l； ——出水的磷浓度,mg/l

则P负荷=35000×(5.6-1)×10?3=161kg/d

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设计采用投加系数值为1.5，选用的药剂是三氯化铝AlCl3，其有效成分为6%(60g/kgAlCl3)，密度为1.3kg/l，

1.5?27?161?210kg/d 设计Al的投加量?311000?3500kg/d 折算成需药量为?210?603500?2692.3L/d?112L/h 则需要体积量为?1.3加药设备选择青岛金万通生产的JY-，其参数表如下：

表4.16

型号 最大外形尺寸（长宽高mm） 155015502600 30-390 0.55 药剂投加搅拌机计量泵搅拌槽容积（L） 1000 溶液槽容积（L） 2000 量（L/h） （kw） 功率（kw） 2.2 JY-

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第六章 二沉池

6.1 设计参数

1、二沉池的设计按照以下规范： 6.5.1二沉池的设计满足以下数据

6.5.2 沉淀池的超高不应小于0.3m。

6.5.3 沉淀池的有效水深宜采用2.0～4.0m。

6.5.4 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。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60°，圆斗宜为55°。

6.5.5 初次沉淀池的污泥区容积，除设机械排泥的宜按4h 的污泥量计算外，宜按不大于2d 的污泥量计算。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。 6.5.6 排泥管的直径不应小于200mm。

6.5.7 当采用静水压力排泥时，初次沉淀池的静水头不应小于1.5m ；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。

6.5.8 初次沉淀池的出口堰最大负荷不宜大于2.9L/(s·m)；二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L/(s· m)。

6.5.9 沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 6.5.12 辐流沉淀池的设计，应符合下列要求：

1 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；

2 宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为1～3r/h，刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可采用多斗排泥；

3 缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m；机械排泥时，应根据刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m； 4 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 2、已知条件

设计流量Q=0.243m3/s 氧化沟悬浮固体浓度X=4300mg/L 回流污泥比R=75% 二沉池底流生物固体浓度

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6.2 二沉池设计计算

设计中选择4组向心辐流式二沉池，N=4座，每座设计流量为0.243m3/s，从氧化沟流来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐流式沉淀池。

1．沉淀部分有效面积

A?Q?36000.243?3600??1094m2

0.8q式中 A——沉淀部分有效面积（m2）； Q——设计流量（m3/s）;

q ——表面负荷m3/（m2.h），一般采用0.5—1.5 m3/（m2.h m3/（m2.h） 设计中取q=0.8 m3/（m2.h） 2．沉淀池直径

D?4A??4?1094??37.3m.取D?40m

实际水面面积F??实际表面负荷q???D24???4024?1257m2

Q0.243?3600??0.70m3/(m2?h) F?1257取池体壁厚0.5m，则池体外径41m

取池体上环向人行走道宽2m，则边界最大外径44m（人行道下与池体壁重合） 3．校核

①初步校核堰口负荷

Q0.243?1000??1.9L/(s?m)??D3.14?40 ②校核固体负荷 G

24?(1?R)?Q?X24?(1?0.75)?0.243?3600?4.3G???144kg/(m2?d)?150F1094

符合要求。

4．污泥的容积 V

设计采用周边传动的吸泥机排泥,污泥区容积按4h 贮泥时间确定.

??q1V?4?(1?R)QR4?(1?0.75)?70000??8166.67m3，取8200m3

1?2R(1?2?0.75)?24V8200??2050m3 44- 37 -

每个沉淀池污泥区的容积V??

5．沉淀池总高度 （1）超高h1?0.4(m)

（2）沉淀部分的有效水深h2，设沉淀时间t=4h，h2?q?t?0.8?4?3.2m （3）缓冲层高度h3?0.3(m) （4）污泥区高度 h4

由于本沉淀池采用吸泥机式排泥装置，因此池中心仅有进水竖井，而无污泥斗，进水竖井外径在后面进水计算部分计算得D外?1.45m，故 ①圆锥体高度

?? h4D?D外2??h412?0.05?40-1.45?0.05?0.96m 2V1?2?(D2?DD外?D外)???0.9612?（402?40?1.45?1.452）?417.2m3

②竖直段污泥部分的高度

??? h4V??V1205?041.72??1.3m F?1257??h4???0.96?1.3?2.26m 污泥区高度h4?h4③沉淀池总高度H?h1?h2?h3?h4?0.4?3.2?0.3?2.26?6.16m 6．进水部分的计算

图6.1 二沉池进水部分简图

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二沉池进水部分采用中心竖井进水，竖井设稳流罩。 单池设计污水流量0.243m3/s

当回流比R?75%时，单池进水管设计流量为

Q??(1?R)?Q?(1?0.75)?0.243?0.425m3/s① 取进水管管流速为v?1.1m/s，d?

4Q?4?0.425??0.70m，取DN700 ?v3.14?1.1②取竖井内流速为v?0.5m/s，则过水断面积为

Q?0.425F???0.85m2v0.5

设8个出水孔，则单孔面积

F0.85f???0.11m288 0.11?0.55m，孔断面尺寸0.2?0.55m，取孔间距设孔宽为0.2m，则孔高为0.2为0.25m，则竖井内径为

（0.2?0.25)?8D内??1.15m

?

设管壁厚为0.15m，则竖井外径

D外?1.15?0.15?2?1.45m

③稳流罩计算

筒中流速取v?0.03m/s

Q?0.425??14.2m2 稳流罩过流面积f?0.030.0322D罩D外稳流罩直径由于×π＝×π+f，由此得

44??

并设罩高为2.5m。 7．出水部分的计算 ①集水槽计算

采用环向集水槽集水，集水槽沿池壁环型布置，环型槽中水流由左右两侧汇入出水口。

取集水槽外框距池壁a=0.4m，集水槽槽壁厚b=0.10m 集水槽中流速v?0.6m 设集水槽宽B?0.8m

Q0.243??0.51m 槽内终点水深h2?vB0.6?0.8D罩?4f2?D外?4?14.2?1.452?4.5m - 39 -

槽内起点水深h1?2hk22?h2?h22?0.212?0.512?0.76m 0.51其中，hk?3?Q2gB221.0?0.243?3?0.21m 29.8?0.8设计中取出水堰后自由跌落0.14m，集水槽高度：0.14+0.76=0.90m。 ②三角堰计算 双侧堰出水：

堰外侧堰长L1?(D?2a)??(40?0.8)??123.2m

内侧堰长L2?(D?2a?4b?2B)??(40?0.8?0.4?1.6)???116.87m 堰总长L?L1?L2?123.2?116.87?240m 堰上负荷q0?Q0.243?1000??1.01L/(s?m) L240 小于规定得二沉池出水堰上负荷在1.5?2.9L/(s?m)，因此设计修改为仅单侧堰集水，取内侧堰。

修改后堰总长L?L2?116.87m

Q0.243?1000??2.08L/(s?m)，在1.5?2.9L/s?m之间，符合要求。 L116.87取三角堰底宽b=0.12m

L116.87?974 三角堰数量n??b0.12Q0.243?1000?0.25L/s 三角堰单堰流量q??n974查《给水排水设计手册（第二版）》第一册P682三角堰流量计算表可得，当

堰上负荷q0?q?0.25/s时，堰上水头h=32mm。

三角堰堰板和出水示意如下所示：

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