污水处理厂设计

1、 广州大学市政技术学院课程设计任务书课程设计名称：某城市污水处理厂设计 系 部 环境工程系 专 业 环境工程管理 班 级 姓 名 指导教师 2011 年 6 月 25 日目录一、 课程设计目的 3二、 课程设计原始资料 3三、 课程设计内容 5四、 课程设计基本要求 5五、 工艺流程的选择 6 （一） 设计流量的确定6（二） 工艺流程的比较与选择7六、 污水处理构筑物设计计算 9（一） 格栅设计计算9（二） 污水提升泵房设计计算 11（三） 泵后细格栅设计计算 12（四） 沉砂池设计计算 14（五） 初沉池设计计算 17（六） 曝气池设计计算 19（七） 二沉池设计计算 22（八） 接触消毒池

2、设计计算 25（九） 计量槽设计计算 27七、 污水处理厂的平面布置28八、 污水处理厂的高程布置29某城市污水处理厂设计一、课程设计目的通过本次污水处理课程设计，复习和消化课堂所讲内容，强化学生对污水处理工程技术的基础知识、理论知识和专业知识的认识和掌握。通过对某城市污水处理厂的设计，使学生树立正确的设计思想，培养学生分析问题和解决问题的能力，学习编写设计说明书、查阅参考资料、使用规范、手册及有关工具书，提高计算技能和绘图能力，为今后从事污水处理相关工作奠定基础。二课程设计原始资料（一）城镇概况A城镇北临B江，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

3、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。A城镇计划建设污水处理厂一座，并已获上级计委批准。目前，A城镇面积约28Km2，根据城镇总体规划，城镇面积40Km2，污水处理厂规划服务人口为15万人，远期规划发展到18万人，其出水进入B江，B江属地面水类水体，要求排入的污水水质执行污水综合排放标准(GB18918-2002)中的一级标准中的B类标准,主要水质指标为:COD60mg/L,BOD520mg/L,SS20mg/L,TN20 mg/L，NH3-

4、N15mg/L,TP1.0mg/L。（二）工程设计规模：1、污水量：根据该市总体规划和排水现状，污水量如下：1）生活污水量：该市地处亚热带，由于气候和生活习惯，该市在国内一向属于排水量较高的地区。据统计和预测，该市近期水量230L/人d；远期水量270L/人d。2）工业污水量：市内工业企业的生活污水和生产污水总量0.9万m3/d。3）污水总量：市政公共设施及未预见污水量以10%计，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。2、污水水质：进水水质：生活污水BOD5为310 mg/l；SS为220mg/l。 工业废水BOD5为450mg/l；SS为140mg/l。混合污水温

5、度：夏季28，冬季10，平均温度为20。3、工程设计规模：该市排水系统为完全分流制，污水处理厂设计规模主要按远期需要考虑，以便预留空地以备城市发展所需。（三）厂区附近地势资料1、污水厂选址区域在海拔标高在+136.5+138m之间，平均海拔在+137m左右，厂区征地面积为东西长1000m，南北长2500m，平均地面坡度为0.3-0.5，地势东南低，西北高。2、进厂污水管道水面标高为131m；3、厂区附近地下水位标高 110m ；4、厂区附近土层构造。表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂、砾石粘土砂岩石层1m1.5m1m2m0.8m1m2m（四）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

6、暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度38，最低温度5，年平均温度24，冬季平均温度12。常年主导风向为南风。（五）水文资料最高水位 133m ；最低水位 125m ；常水位 129m ；污水厂具体地形另见附图：三、课程设计内容进行某城镇污水处理厂的初步设计，其任务包括：1、根据所给的原始资料，计算进厂的污水设计流量；2根据水体的情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法、流程及有关处理构筑物；3、对各构筑物进行工艺设计计算，确定其型式、数目与尺寸；4、对污水处理流程中某一构筑物进行工艺设计（曝气池或其它主体处理构筑物，如SBR反应池等）；5、进行各处理构筑物的总体布置和污水流程的高程设计；

7、6、设计说明书的编制。四、课程设计基本要求（一）提交设计说明书一份，图纸二张。（二）设计说明书的内容包括下列各项：1、目录；2、概述设计任务和设计根据，简要分析设计资料的特点；3、设计流量的计算；4、污水处理流程选拟的各种因素分析和依据说明；5、各处理构筑物工艺设计计算，及其工作特点的说明；6、污水处理构筑物之间的水力计算及其高程设计；7、处理构筑物总体布置的特点及依据说明。说明书应简明扼要，力求多用草图、表格说明，要求文句通顺，段落分明，字迹工整。（三）绘制下列各设计图纸1、厂区总平面图（1:500），图中应表示出个构筑物的确切位置，外形尺寸，相互距离，各构筑物之间连接管道的位置、管径、长度

8、，其他附属构筑物（建筑物）的位置，厂区内各种管道的平面位置、厂区道路、绿化布置等。图中所给各种技术管道皆以单线表示，并应绘出各种线条表示的图例，注明各构筑物的名称。2、污水高程图（横比1:500;纵比1:100），该图应标出各种构筑物的顶部标高、底部标高、水面标高，地面标高等。上述图纸中应注明图名与比例尺，文字一律用仿宋体书写，图中线条应粗细分明、主次分明，图右下角应留出标题栏。五、工艺流程的选择（一）设计流量的确定1、污水量根据所给原始资料，计算污水设计流量由三部分组成，其中生活污水量计算公式：Q生活，式中Q居住区生活污水设计流量（L/s）； N设计人口数；KZ生活污水总变化系数；生活污水总

9、变化系数按下式确定：KZ；q居住区生活污水量标准（L/人d）；已知：设计人口近期为15万，远期人口为18万；居住区生活污水量标准近期为230 L/人d，远期水量270L/人d。工业污水量为0.9万m3/d。近期污水量：Q=q N86400=23086400=399.31（L/s）KZ=1.397Q生活=QKZ=399.311.397=557.84（L/s）Q工业=0.9万m3/d=104.17（L/s）Q预见=（Q生活+Q工业）10=（557.84+104.17）10=66.201（L/s）总Q=Q生活+Q工业+Q预见=557.84+104.17+66.201=728.2（L/s）远期污水量：

10、Q=q N86400=27086400=562.5（L/s）KZ=1.345Q生活=QKZ=1.345562.5=756.56（L/s）Q工业=0.9万m3/d=104.17（L/s）Q预见=（Q生活+ Q工业）10=（756.56+104.17）10=86.073（L/s）总Q=Q生活+ Q工业+ Q预见=756.56+104.17+756.56=946.8（L/s）2、污水的水质计算由于生活污水与工业污水的水质不同，采用加权平均法计算出污水的BOD5值及SS值。已知生活污水BOD5为310 mg/l；SS为220mg/l； 工业废水BOD5为450mg/l；SS为140mg/l。近期BOD

11、5=（BOD生活V近期+BOD生产V生产）V生活+V生产=310557.84+450104.17557.84+104.17=332.03 （mg/l）远期BOD5=（BOD生活V远期+BOD生产V生产）V生活+V生产=310756.56+450104.17756.56+104.17=326.94（mg/l）近期SS=（SS生活V近期+SS生产V生产）V生活+V生产=220557.84+140104.17557.84+104.17=207.41（mg/l）远期SS=（SS生活V远期+SS生产V生产）V生活+V生产=220756.56+140104.17756.56+104.17=210.32（m

12、g/l）（二）工艺流程的比较与选择根据城市污水处理及污染防治技术政策，日处理量能力在1020万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。以下是工艺流程的比较：1、传统活性污泥法（1）工艺流程 传统活性污泥法的工艺流程是：经过初次沉淀池去除粗大悬浮物的废水，在曝气池与污泥混合，呈推流方式从池首向池尾流动，活性污泥微生物在此过程中连续完成吸附和代谢过程。曝气池混合液在二沉池去除活性污泥混合固体后，澄清液作为净化液出流。沉淀的污泥一部分以回流的形式返回曝气池，再起到净化作用，一部分作为剩余污泥排出。 （2）曝气池及曝气设备 曝气池为推流式，有单廊道和多廊道形式

13、，当廊道为单数时，污水进出口分别位于曝 气池的两端；当廊道数为双数时，则位于同侧。曝气池的进水和进泥口均采用淹没式，由进水闸板控制，以免形成短流。出水可采用溢流堰或出水孔，通过出水孔的流速要小些，以免破坏污泥絮状体。廊道长一般在5070m，最长可达100m，有效水深多为46m，宽深比12，长宽比一般为510。鼓风曝气池中的曝气设备，通常安置在曝气池廊道的一侧。 （3）活性污泥法系统运行时的控制参数 主要控制参数包括：曝气池内的溶解氧、回流污泥量和剩余污泥排放量。 溶解氧的浓度；回流污泥量；剩余污泥排放量的确定 （4）传统活性污泥法的特点： 优点：工艺相对成熟、积累运行经验多、运行稳定；有机物去

14、除效率高，BOD5的去除率通常为90%95%；曝气池耐冲击负荷能力较低；适用于处理进水水质比较稳定而处理程度要求高的大型城市污水处理厂； 缺点：需氧与供氧矛大，池首端供氧不足，池末端供氧大于需氧，造成浪费；传统活性污泥法曝气池停留时间较长，曝气池容积大、占地面积大、基建费用高，电耗大；脱氧除磷效率低，通常只有10%30%。2、SBR法（间歇式活性污泥法）（1） 工艺流程SBR工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的 操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段： 进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。SBR的运行工况以间 歇操作为特征。其

15、中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周 期。在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运 行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。 （2） SBR法特点： 优点：工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；处理效果好，出水可靠；具有较好的脱氮除磷效果；污泥沉降性能良好；对水质水量变化的适应性能强。 缺点：反应器容积利用率低；水头损失大；不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力；峰值需氧量高；设备利用率低。两种工艺经过比较，本课题选择传统活性污泥法。传统活性污泥工艺流程六、污水处理构筑物设计计算（一）格栅设计计算1、泵前中格

16、栅设计计算中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。（1） 水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 25-40mm 机械清除 16-25mm最大间隙 40mm （2） 过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；（3） 过栅倾角一般用45-75，机械格栅倾角一般用60-70；（4） 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9 m/s；（5） 栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙16-25mm适用

17、于0.10-0.05m3栅渣/103m3污水格栅间隙30-50mm适用于0.03-0.01m3栅渣/103m3污水(6) 通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m。2、格栅尺寸计算设计参数确定:设计流量Q=728.2/2=364.1L/s=0.3641m3/s（设计两组格栅）栅前流速：v1=0.7m/s 过栅流速：v2=0.9m/s渣条宽度：s=0.01m 格栅间隙：e=0.02m栅前部分长度：0.5m 格栅倾角：a=60单位栅渣量：W1=0.05m3栅渣/103m3污水（1） 格栅前水深:根据最优水力断面公式Q=B2 v12计算得:栅前槽宽B=1.04（m）栅前水深h=B/2=1.04

18、/2=0.52（m）(2) 栅条间隙数：n=Q/（eh v2）=0.3641/（0.020.520.9）=36.2(取36)(3) 栅槽有效宽度：B0=s(n-1)+en=0.01(36-1)+0.0236=1.07（m）考虑0.2m隔墙：栅槽总宽度B=21.07+0.2=2.34（m）(4) 进水渠道渐宽部分长度l1：进水渠宽B1=Q/v1h=0.7282/(0.70.52)=2（m）l1=B-B1/2tana1=2.34-2/2tan20=0.47（m）(其中a1为进水渠展开角，一般取20)（5）栅槽与出水渠道连接处的渐缩长度l2：l2=l1/2=0.47/2=0.235（m）(6) 过栅

19、水头损失:h1=k h0h0=v2sina/2g式中h0-计算水头损失，mg-重力加速度，m/s2k-考虑污物堵塞，格栅阻力增大系数，一般取3；-阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e) 4/3,矩形断面时，=2.42 h1=kh0= kv2sina/2g=32.42(0.01/0.02) 4/30.92sin60/(29.81)=0.103（m）(7) 栅槽总高度:H=h+h1+h2式中h-栅前水深 h1-过栅水头损失h2-栅前渠道超高，取0.5mH=0.52+0.103+0.5=1.123(m)(8) 栅槽总长度L： L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tana式中H1-栅前槽高，H1

20、=h+h2=0.52+0.5=1.02（m）L=0.47+0.235+1.0+0.5+1.02/tan60=1.86（m）(9) 每日栅渣量，m3/d: W=Q W186400/（K总1000）式中 W1-单位栅渣量，m3/103d污水，与栅条间距有关，取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值，这里取0.05；K总-生活污水流量总变化系数，见表3-5。(平均日流量为728.2L/s，K总取1.32)生活污水流量总变化系数(表3-5)平均日流量（L/s）4610152540701202004007501600K总2.32.22.12.01.891.801.691.591.51

21、1.401.301.20W=0.72820.0586400/（1.321000）=2.38（m3/d）0.2 m3/d，所以宜采用机械清除。（二）污水提升泵房设计计算1、提升泵房设计说明本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池，最后由出水管道排入河流。(1) 泵房进水角度不大于45。(2) 相邻两机组突出部分的间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m作为主要通道宽度不得小于1.2m。(3) 泵站采用矩形平面

22、钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15m12m，高12m，地下埋深7m。(4) 水泵位自灌式。2、水泵选择本设计选用5台水泵，（1台备用），设计流量：Q=0.72823600/4=655.38 （m3/h）扬程：估算为10m。根据流量和扬程，选用250QW700-11-37型潜水泵，其性能如下：型号流量（m3/h）扬程（m）功率（k w）转速（r/m）效率（）泵重（kg）出口直径（mm）250 QW700-11-37700113798083.21150250集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量,W=5Q/60=5655.38/60=55 （m3）取有效水深h=1.3m，则集水池面A=W/h=

23、55/1.3=42（m2）（三）泵后细格栅设计计算1、细格栅设计说明污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。2、设计参数已知参数：Q max=0.7282m3/s，K总, =1.32。栅条净间隙为3-10mm，取e=10mm，格栅安装倾角为60，过栅流速一般为0.6-1.0m/s,取v=0.9m/s，设计断面为矩形，选用平面A型格栅，栅条宽度S=0.01m，其渐宽部分展开角度为20。设计流量Q max=0.7282m3/s=728.2L/s栅前流速：v1=0.7m/s 过栅流速：v2=0.9m/s渣条宽度：s=0.01m 格

24、栅间隙：e=0.01m栅前部分长度：0.5m 格栅倾角：a=60单位栅渣量：W1=0.10m3栅渣/103m3污水.。（计算草图如图一）3、设计计算污水由两根污水总管引入厂区，故细格栅设计两组，每组的设计流量为Q=0.3641 m3/s.（1）栅前水深，根据最优水力断面公式Q=B2 v12计算得:栅前槽宽B1=1.04（m）栅前水深h=B/2=1.04/2=0.52（m）(2)栅条间隙数：n=Q/（eh v2）=0.3641/（0.010.520.9）=72.4（取n=72）(3)栅槽有效宽度B0=s(n-1)+en=0.01（72-1）+0.0172=1.43(m）(4)进水渠道渐宽部分长度

25、l1l1=(B-B1)/2tana1=(1.43-1.04)/2tana1=0.53(m）(其中a1为进水渠展开角，一般取20)（5）栅槽与出水渠道连接处的渐缩长度l2：l2=l1/2=0.53/2=0.27(m）(6)过栅水头损失:h1=k h0 h0=v2sina/2g式中h0-计算水头损失，mg-重力加速度，m/s2k-考虑污物堵塞，格栅阻力增大系数，一般取3；-阻力系数，与栅条断面形状有关，=（s/e) 4/3,矩形断面时，=2.42h1=kh0= kv2sina/2g=32.42(0.01/0.01) 4/30.92sin60/(29.81)=0.26(m）(7)栅后槽总高度:H=h

26、+h1+h2式中h-栅前水深 ， h1-过栅水头损失 ，h2-栅前渠道超高，取0.3mH=h+h1+h2=0.52+0.3+0.26=1.08(m）(8)栅槽总长度L： L=l1+l2+1.0+0.5+（H1/tana）式中H1-栅前槽高，H1=h+h2=0.52+0.3=0.82（m）L=0.53+0.27+1.0+0.5+0.82/tan60=2.8（m）(9)每日栅渣量，m3/d: W=Q W186400/（K总1000）=0.72820.1086400/（1.321000）=4.77( m3/d）0.2 m3/d，所以宜采用机械清除。（四）沉砂池设计计算1、沉砂池的类型沉砂池主要用于去

27、除污水中粒径大于0.2m,密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池占地小、能耗低、土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气式沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流，沙粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。2、设计参数平沉砂池的设计参数，按照去除砂粒

28、粒径大于0.2mm、比重为2.65确定。（1）设计流量。当污水自流入池时，按最大设计流量计算；当污水用泵抽升入池时，按工作水泵的最大组合流量计算。（2）水平流速。应基本保证无机颗粒沉淀去除，而有机物不能下沉。最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。(3)停留时间。最大设计流量时，污水在池停留时间一般不少于30s，一般为30-60s。（4）有效水深。设计有效水深不大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格池宽不宜小于0.6m。（5）沉砂量。生活污水按0.01-0.02L（人d）计；城市污水按1.5-3.0m3/（105m3污水）计，沉砂含水率约为60，贮砂斗的容积容重1.5t/m3

29、，贮砂斗的容积按2d的沉砂量计，斗壁倾角为55-60。（6）沉砂池超高不宜小于0.3m。设计参数确定：Q m a x=728.2L/s，设计2组池子，每组分为2格，每组设计流量 Q=364.1L/s=0.3641（m3/s）设计流速：v=0.25m/s有效水深：0.8m水力停留时间：t=40s3、池体设计计算（1） 沉砂池水流部分长度：L=v t式中v-最大流速，m/s； t-最大设计流量的停留时间，s。L=0.340=12(m）（2） 水流断面面积：A=Q/v=0.3641/0.3=1.21(m2）（3） 池总宽度：设计n=4格，每格宽取b=2m0.6m，每组池总宽B=2b=4.0(m）。（

30、4） 有效水深：h2=A/B=1.21/4=0.3(m）(介于0.25-1m之间)（5） 沉砂斗容积：V=Qmaxx1T86400/Kz105 V=N Tx2 式中x1城市污水沉砂量，一般取3m3/（105m3污水）； x2生活污水沉砂量，L/（人d）； T清除沉砂的时间间隔，d；设计T=2 K z流量总变化系数； N沉砂池服务人口数。V1=（0.7282/8）3286400/（1.45105）=0.33(m3（每个沉砂池设两个沉砂斗，四格共有八个沉砂斗）（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高hd=1.0m，则沉砂斗上口宽：a=2hd/tan6

31、0+ a1=21.0/ tan60+0.50=1.65(m）沉砂斗容积：V=（hd/3）（a2+ aa1+ a12）=（1.0/3）（1.652+1.650.50+0.502）=1.27( m3） V1=0.65m3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：L2=(L-2a)/2=(12-21.65)/2=4.35 (m）沉泥区高度h3= hd+0.06L2=1.0+0.064.35=1.26(m）池总高度：设超高h1=0.3mH=h1+h2+h3=0.3+0.3+1.26=1.86 (m）（8）验算:最小流量一般采用0.75QV min=Q min /

32、n A=0.750.7282/1.21 =0.45 (m/s ）0.15 m/s，符合要求。（9）进水渠道格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠道内的流速为：v1=Q/(B1H1)式中B1进水渠道宽度，m。本设计取1.5m。 H1进水渠道水深，m。本设计取0.5m。v1=0.3641/（1.50.5）=0.49(m/s）（10）出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：H=（Q/m b）2/3=(0.936/（0.41.5）) 2/3=0.23(m）式中m-流量系数，一般采用0.4-0.5，本设计取

33、0.4。（11）排砂管道本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200m。（五）初沉池设计计算按沉淀池的水流方向不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。本设计选用辐流式沉淀池。辐流式除尘池拟采用中心进水，沿中心管四周花墙出水，污水由池中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中悬浮物流动中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，澄清水从池周溢流入出水渠。辐流沉淀池由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成。本设计采用4组辐流式沉淀池，每组设计流量0.18m3/s，从沉砂池流出来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流入辐射

34、沉淀池。1、 沉淀池表面积A：A=Q/n q式中n-池数； q-表面负荷，一般采用1.5-3.0m3/（m2 h），本设计取2.0 m3/（m2 h）。A=0.72823600/（42）=327.7( m2）2、 池径DD=20(m）3、 沉淀部分有效水深h2h2=qt=22=4(m）t-沉淀时间，1-2/h，本设计取2h4、 沉淀部分有效容积V=Qt/n=0.728236002/4=1311 (m3）5、 污泥斗高度h5设污泥斗上部半径r1=2m，污泥斗下部半径r2=1m，倾角取a=60，h5=（r1-r2）tan a=（2-1）tan60=1.73(m）6、 污泥斗以上圆锥体高度h4池底坡

35、度采用0.05-0.10，本设计径向坡度i =0.05h4=（R- r1）i=（20-2）0.05=0.9(m）7、 沉淀池总高度H设沉淀池超高h1=0.3m，缓冲高层h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4+0.5+0.9+1.73=7.43(m）8、 沉淀池池边高度H1H1=h1+h2+h3=4.8(m）9、 径深比：D/h2=20/4=510、 进水集配水井辐流沉淀池分为两组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。配水井中心管径：D2=1.15(m）式中 v-配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用v0.6 m/s,取0.7

36、m/s。配水井直径：D3=22=2.10(m）式中v-配水井内污水流速（m/s），一般采用v=0.2-0.4m/s，取0.3m/s。11、 进水管及配水花墙沉淀池分为四组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，钢管DN=600mm，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为800mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置4个穿孔花墙，过孔流速v4=Q/（B h n）=0.7282/4/（0.30.64）=0.25( m/s）式中 B-孔洞的宽度 h-孔洞的高度 n-孔洞个数 v4-穿孔花墙过孔流速（m/s），一般采用0.20.4m/

37、s。12、集水槽堰负荷校核设集水槽双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为q=Q/(2nD)=0.7282/(243.1420)=1.4L/（ms）10,符合要求。本设计设五廊道式曝气池，廊道长度为：L1=L/5=139.89/5=27.98(m）本设计取超高为0.5m，则曝气池总高度H=4.2+0.5=4.7(m）(3)确定曝气池构造形式本设计设四组5廊道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道，在两池中间设配水渠道与横向配水渠道相连，污水与二沉池回流污泥从第一廊道进入曝气池。5、需氧量计算本设计采用鼓风曝气系统。（1） 最大时需氧量：O2=a Q（So-Se）+b V Xv式中a-每代谢1k

38、gBOD所需氧量（kg），本设计取0.5； b-1kg活性污泥每天自身氧化所需氧量（kg），取0.15。O2=a Q（So-Sc）+b V Xv=0.50.728286400 (0.2490-0.01546) +0.1518801.143.33=16737.93(kg/d) =697.41(kg/h)（2） 每日去除的BOD5值BOD r=0.728286400（249.0-15.46）/1000=14693.5(kg/d) =612.23(kg/h)（3） 去除1kg BOD5需氧量O2=16737.93/14693.5=1.14 (kg O2/kg BOD5)6、供气量计算本设计采用YHW

39、-型微孔曝气器，氧转移效率（EA）为20%，敷设在距池底0.20m处，淹没水深为4m，计算温度为30。相关设计参数的选用：温度为20时，=0.82，=0.95，p=1.0,CL=2.0mg/L,Cs(20)=9.17 mg/L,温度为30时，C s(30)=7.63mg/L。（1） 空气扩散器出口处绝对压力P b=1.013105+9.8103H=1.013105+9.81034=1.405105 （Pa）（2） 空气离开曝气池水面时氧的百分比Qt=21（1-EA）/79+21(1-EA) 100%=17.54%（3） 气池混合液平均氧饱和度C s b=Cs（P b /2.026105）+ Q

40、t /42=7.63（1.405105 /2.026105）+17.54/42=8.48(mg/L）换算成20条件下脱氧清水的充氧量：（R为平均时需氧量）R0=R Cs(20)/ p C s b-CL 1.024T-20=697.419.17/0.82（0.951.08.48-2）1.02410=1015.93(kg/h)（4） 相应的最大时需氧量R0max=1.161015.93=1178.48( kg/h）（5） 曝气池平均时供气量Gs=R0100/0.3EA=1015.93100/(0.320)=16932( m3/h）（6） 曝气池最大时供气量Gs max=R0max100/0.3EA

41、=1178.48100/(0.320)=19641 (m3/h）（7） 去除1kgBOD5的供气量BOD5=1693224/14693.5=27.669（m3空气/kg BOD5）（8） 1m3污水的供气量1693224/（0.728286400）=6.46（ m3空气/ m3污水）（七）二沉池设计计算为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形幅流式二沉池。改沉淀池采用周边进水，中心出水的辐流式沉淀池，采用吸泥机排泥。1、 设计参数的选取表面负荷：q范围为1.0-1.5 m3/ m2 h，取q=1.2 m3/ m2h，出水堰负荷设计规范规定取值范围为1.5-2.9L/s

42、 m，取2.0 L/s m；沉淀池个数n=4；沉淀时间T=2h。2、 沉淀池尺寸设计(1) 每组池子表面积FF=Q/（n q）=0.72823600/（41.2）=546.15 (m2）(2) 池子直径DD=26.38(m）（取26m）(3) 池子实际表面积FF=D2/4=3.14262/4=530.66( m2）实际的表面负荷qq=Q/n F=4Q/（nD2）=40.72823600/（43.14262）=1.24 (m3/ m2h）(4) 单池设计流量Q=Q/4=0.728286400/4=15729.12 (m3/ d）=655.38 m3/ h(5) 校核堰口负荷q1=Q/(23.6D

43、)=655.38/(23.63.1426)=1.11 L/（s m）2.0L/（s m）校核固体负荷q2=（1+R）QN86400/F=(1+0.5) 655.38243.3/530.66=146.72kg/(m2 d)0.7 m/s,符合要求。5) 出水管管径DN=1000mm，v=0.75m/s。（13） 排泥装置沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮泥机的线速度为2-3m/min，刮吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用净水压力将污泥吸入污泥槽，沿进水竖井中的排泥管将污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm。(八)接触消毒池设计计算消毒是保证污水安全排放或回用的最后环节。尽管在污水处理过程

44、中，水中的微生物和致病菌已绝大部分被杀死或随着沉淀物被除去，但经二级处理的城市污水中仍含有一些游离微生物，其排放仍可能对水体的卫生安全造成威胁，因此，消毒是污水处理必须的最终处理单元。尤其是随着新的或一些未知病原传染病的频繁发生，污水消毒的重要性日益受到重视。消毒过程在接触池中进行。接触池有水平隔板式、垂直隔板式和搅拌池等，由于水平隔板式流态稳定，不易短流或形成旋涡，且阻力较小，因此为最常见的接触池池型。氯价格便宜，消毒可靠且经验成熟，是应用最广的消毒剂。本设计选取液氯消毒。1、设计参数设计流量：Q=0.7282/2=0.3641 （m3/s）水力停留时间:T=0.5h=30min 设计投氯量：p=5.0mg/L 平均水深：h=2.5m 隔板间隔：b=2.0m2、接触消毒池尺寸设计计算设计廊道式接触反应池2座，水力停留时间h为30min,廊道式水流流速为0.16m/s。（1） 接触池容积VV=Qt=0.36416030=655.38 m3（2） 接触池表面积FF=V/h=655.38/2.5=262.2 m2（3） 廊道宽bq=Q/（h v）=0.3641/(2.50.16)=0.91m，取1.0m实际流速v=Q/(h b)=0.3641/(2.51)=0.15m/s。（4