904953368污水处理AAO工艺毕业设计

1、目 录第1章 设计任务书11.1 设计题目11.2 设计原始资料1第2章 设计水质水量的计算2 2.1 污水量的计算2 2.2 污水水质2第3章 确定工艺流程33.1 传统工艺33.2 除磷脱氮工艺 33.3 工艺的确定73.4 具体构筑物的选择 8 第4章 污水的一级处理10 4.1 泵房前格栅的计算10 4.2 泵房后格栅的计算124.3 沉砂池的计算144.4 初次沉淀池计算17第5章 污水的二级处理 225.1 a2/o工艺的计算225.2 二沉池的计算295.3 接触池的计算33 5.4 计量设备 355.5 中水过滤站37 第6章 污泥处理构筑物计算 396.1 污泥量计算396.

2、2 污泥浓缩池的计算406.3 贮泥池的计算436.4 污泥消化池的计算456.5 污泥脱水576.5 附属设施57第7章 污水处理厂高程计算59 7.1 污水处理构筑物高程布置597.2 污泥处理构筑物高程布置61第8章 污水泵站的计算64 8.1 设计依据64 8.2 水泵机组的选择（估算）64 8.3 水泵机组的布置658.4 污水泵站的计算668.5 泵站辅助设施67主要参考文献 68谢辞 69前 言水资源是经济可持续发展的基本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来严重的污染问题。我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排

3、放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计是在南方某市的水文地质、受纳水体水质资料、人口分布和气象条件分析后，进行的一整套污水处理厂的设计。其中，对进水水质、出水水质进行分析，污水处理厂一级、以及以a2/o法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明，另外还有一小部分的水进行了三级处理，以其作为反冲洗的用水，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。此次设计要求处理水量为141700m3/d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的a2/ o活性污泥法工艺处理城市生活污水。a2/

4、o工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物能被开环或断链，使得n、p、有机碳被同时去除，并提高对不可降解有机物的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是nh3n应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。毕业设计对大学期间所学知识进行了综合运用和全面的总结,是教学计划不可缺少的组成的部分,也是大学学习的目标.通过毕业设计掌握贯通大学期间各科课程之间的联系。为毕业以后从事污水处理方面的设计施工及管理打下一个良好的基础。由于缺乏实践经验，本设计书中

5、有不当或纰漏之处，恳请各位老师及专家指出改正。并对在设计中给予我指导和帮助的各位老师表示衷心的感谢！目 录第1章 设计任务书11.1 设计题目11.2 设计原始资料1第2章 设计水质水量的计算2 2.1 污水量的计算2 2.2 污水水质2第3章 确定工艺流程33.1 传统工艺33.2 除磷脱氮工艺 33.3 工艺的确定73.4 具体构筑物的选择 8 第4章 污水的一级处理10 4.1 泵房前格栅的计算10 4.2 泵房后格栅的计算124.3 沉砂池的计算144.4 初次沉淀池计算17第5章 污水的二级处理 225.1 a2/o工艺的计算225.2 二沉池的计算295.3 接触池的计算33 5.

6、4 计量设备 355.5 中水过滤站37 第6章 污泥处理构筑物计算 396.1 污泥量计算396.2 污泥浓缩池的计算406.3 贮泥池的计算436.4 污泥消化池的计算456.5 污泥脱水576.5 附属设施57第7章 污水处理厂高程计算59 7.1 污水处理构筑物高程布置597.2 污泥处理构筑物高程布置61第8章 污水泵站的计算64 8.1 设计依据64 8.2 水泵机组的选择（估算）64 8.3 水泵机组的布置658.4 污水泵站的计算668.5 泵站辅助设施67主要参考文献 68谢辞 69第1章 设计任务书1.1 设计题目:南方某市城市污水处理工程设计1.2 设计原始资料：1.2.

7、1 地理位置 该市位于东经119度，北纬32度，多年平均温度14.8 o c ，历年最高气温39.1 o c，历年最低气温-17.7 o c，夏季多东南风18%，冬季多西北风15%，风速3.5m/s，年平均降水量1046.2mm。地面冻结深度11厘米。1.2.2 排放标准执行中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（gb 19918-2002）中二级标准。1.2.3 水量污水厂服务平均渠道设计人口23万，该区工业排水量3.5万立方米/日，公建等其他用污水量为4.5万立方米/日，总变化系数为1.3。1.2.4 污水处理厂进水干管数据污水厂污水进水总管管内底标高（进水泵房处）为4.0m，

8、充满度0.65管径1400mm。1.2.5 厂区环境 厂区征地面积为东西长300米，南北长500米。 受纳河底的标高0.5米，平均流量1.25立方米/秒，最高水位为3.5米，地面标高为6.5米。第2章 设计水质水量的计算21污水量的计算2.1.1 平均日污水量 (1) 生活污水量 居民生活用水定额（平均日）：q=140l/(d.cap) 居民排水定额，给水排水完善的地区可按用水定额的90%计 q1=nq90%=23000014090% q1=2.9万m3/d (2) 公建其他用水污水量 q2=4.5万m3/d(3)工业废水量q工业=3.5万m3/d平均日污水总量q总平均= q1 + q2 +

9、q工业 =2.9+4.5+3.5=10.9万m3/d(2)最大日最大时污水量= q总k总=181.4=25.2万m3/d下面将各量及其单位换算汇表如下： 表2-1项 目m3/dm3/hm3/sl/s平均日污水量1090004541.671.2621262最大日最大时污水量1417005904.171.6416402.2 污水水质2.2.1 进水水质bod5=160mg/l ss=160mg/l cod=350mg/l tn=40 mg/l tp=4.5 mg/l 2.2.2 出水水质cod100 mg/l bod530mg/l ss 20mg/l nh3-n=8 mg/l第3章 确定工艺流程污

10、水厂厂址选择应遵循下列各项原则:1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中，已按自然地形，用地规划预留了污水处理厂位置。3.1 传统工艺曝气（传统活性污泥法）3.3.1本工艺具有以下各项优点：传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，bod去除率可达90%以上，适于处净化程度和稳定程度要求高的污水。3.3.2本工艺也存在如下各项的待解决问题：(1)曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用

11、高。(2)耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合适应，在池就前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题。(3)对进水水质，水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响。3.2 除磷脱氮工艺该工艺适合于中小型处理厂，该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：a2/o工艺，a/o工艺，sbr及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。a/o工艺、a2/o工艺、各种氧化

12、沟工艺、sbr工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。3.3.1 a2/o处理工艺(如下图所示)(1) a2/o处理工艺是anaerobicanoxicoxic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，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。(2) a2/o工艺的特点：1) 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；厌氧 缺氧 好氧 二沉池内回流污泥回流图3.1 2/工艺2) 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流

13、程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。3) 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。4) 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。(3) a2/o法同步脱氮除磷工艺的原理：a2/o分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2q(q原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应

14、器单元是多功能的，去触bod，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的bod则得到去除。流量为2q的混合液从这里回流缺氧反应器。a2/o工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。3.3.2 氧化沟 图 3.2 氧化沟严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除

15、磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。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。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。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。(1)氧化沟具有以下特点： 1)

16、 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2030 d，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

17、。 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。 3.3.3 sbr工艺sbr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。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

18、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倍旱流量的冲击负荷。(1)sbr工艺具有以下特点： 1) sbr工艺流程简单、管理方便、造价低。sbr工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。 2) 处理效果好。sbr工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐

19、降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。 3) 有较好的除磷脱氮效果。sbr工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 4) (污泥沉降性能好。sbr工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于sbr工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 5) sbr工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。表3.1 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较 工艺名称氧化沟工艺ao工艺a2o工艺sbr工艺优点1.处理流

20、程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除p脱n功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负； 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除p脱n功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术

21、先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定的除p脱n功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于

22、小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。3.3 工艺的确定 综上所述，可得比较适合本经济开发区的工艺是a2/o工艺。因为这种工艺具有较好的除p脱n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；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用

23、，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。选定核心构筑物后,本设计的工艺流程也就相应确定了。污水、污泥处理工艺流程见图。工艺流程:内循环2q进水 格栅泵站沉砂池初沉池厌氧池缺氧池好氧池 二沉池 回流污泥接触池 巴式计量槽 出水 ， 剩余污泥 运走污泥脱水 污泥消化池贮泥池污泥浓缩池 图3.3工艺流程示意图3.4 具体构筑物的选择:3.4.1 格栅本设计选择平面格栅，平面格栅具有普遍适用性，易安装且耐用。根据栅渣量确定栅渣清除方式。当栅渣量较大时采用机械清渣，当栅渣量较小时采用人工清渣。3.4.2 沉砂池沉砂池的形式，按池内的水流方向的不同，可以分为平流式、

24、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池式常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒籍重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的特点是，通过就调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气的作用。按生物除磷设计的污水厂，为了保证除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态与流

25、速，加速砂粒的沉淀，有机物被截留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。综合考虑，本设计采用平流式沉砂池。3.4.3 初次沉淀池常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。综上，本水厂设计流量较大，因此选用辐流式沉淀池。3.4.4 二次沉淀池常见类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池。平流式沉淀池呈长

26、方形，由流入装置，流出装置，沉淀区，缓冲层，污泥区及排泥装置等组成。但当水量大导致分格过多时施工复杂，不宜使用。竖流式沉淀池可用圆形或正方形，为了池内水流分布均匀，池径不宜过大，一般不大于10m。辐流式沉淀池适用于大水量的沉淀处理。池形为圆形，直径在20m以上。综上，本水厂设计流量较大，因此选用辐流式沉淀池。3.4.5 计量设备污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计等。污水测量装置的选择原则是精度高、操作简单、水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。其优点是水头损失小，不易发生沉淀。本设计的计量设备选用巴氏计量槽，选用的测量范围为：0.

27、63.5 m3/s。第4章 污水的一级处理4.1 泵房前 格栅计算 本设计选择单独设置的格栅。设计中选择两组格栅，n=2，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为1.64/2=0.82m3/s4.1.1 格栅的间隙数 n=qsinnbhv 式中 n-格栅栅条间隙数（个）； q-设计流量（m3/s）-格栅倾角（。）；n-设计的格栅组数（组）；b-格栅栅条间隙（m）；h-格栅栅前水深（m）；v-格栅过栅流速（m/s）。设计中，h=122qv =0.72m v=0.8m/s，b=0.02m，=60。 n= =56个4.1.2 格栅槽宽度 b=s（n-1）+bn 式中b-格栅槽宽度（m）； s-每根格栅

28、条的宽度（m） 设计中取 s=0.01m，则b=0.02（56-1）+0.0256=1.67m 根据格栅规格，设计中选用b=1.8m的格栅。4.1.3 进水渠道渐宽部分的长度 l1=（b-b1）/2tg1 式中 l1-进水渠道渐宽部分的长度（m）； b1-进水明渠宽度（m） 1-渐宽处角度 设计中取b1=2m， 1=20，则 l1=0.82m4.1.4 出水渠道渐宽部分的长度 l2= l1=0.82m4.1.5 通过格栅的水头损失 h1=k（sb）4/3v22gsin 式中h1-水头损失（m）； -格栅条的阻力系数，查表=2.42；k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3 h1=

29、32.42（0.01/0.01）4/3（0.8）2/（29.81）sin60=0.19m。4.1.6 栅后明渠的总高度 h=h+h1+h2 式中 h-栅后明渠的总高度（m）； h2-明渠超高（m），一般采用0.30.5m设计中取h2=0.5m，则h=0.8+0.19+0.5=1.5m4.1.7 格栅槽总长度 l=l1+l2+0.5+1.0+h1tg 式中 l-格栅槽总长度（m）； h1-格栅明渠的深度（m）； l=0.82+0.82+0.5+1.0+=3.89m4.1.8 每日栅渣量 w=86400qw11000 式中w-每日栅渣量（m3/d）； w1-每日每103m3污水的栅渣量（m3/10

30、3m3污水），一般采用0.040.06 m3/103污水 设计中取w1=0.05 m3/103m3污水w=5.45m3/d 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将栅渣打包，汽车运走。格栅示意图如下:图4.1 格栅简图4.2 泵房后细格栅的计算 本设计选择格栅和沉砂池合建。设计中选择两组格栅，n=2，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为1.64/2=0.82m3/s4.2.1 格栅的间隙数 n=qsinnbhv 式中 n-格栅栅条间隙数（个）； q-设计流量（m3/s）-格栅倾角（。）；n-设计的格栅组数（组）；b-格栅栅条间隙（m）；h-格栅栅前水深（m）；v-格

31、栅过栅流速（m/s）。 设计中，h=122qv =0.72m 设计中取0.8m v=0.8m/s，b=0.01m，=60。 n= 119个4.2.2 格栅槽宽度 b=s（n-1）+bn 式中b-格栅槽宽度（m）； s-每根格栅条的宽度（m） 设计中取 s=0.01m，则b=0.01（119-1）+0.01119=2.37m 根据格栅规格，设计中选用b=2.4m的格栅。4.2.3进水渠道渐宽部分的长度 l1=（b-b1）/2tg1 式中 l1-进水渠道渐宽部分的长度（m）； b1-进水明渠宽度（m） 1-渐宽处角度 设计中取b1=2m， 1=20，则 l1=0.82m4.2.4 出水渠道渐宽部分

32、的长度 l2= l1=0.82m 4.2.5 通过格栅的水头损失 h1=k（sb）4/3v22gsin 式中h1-水头损失（m）； -格栅条的阻力系数，查表=2.42；k-格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3 h1=32.42（0.01/0.01）4/3（0.8）2/（29.81）sin60=0.21m。4.2.6 栅后明渠的总高度 h=h+h1+h2 式中 h-栅后明渠的总高度（m）； h2-明渠超高（m），一般采用0.30.5m设计中取h2=0.5m，则h=0.8+0.21+0.5=1.51m4.2.7 格栅槽总长度 l=l1+l2+0.5+1.0+h1tg 式中 l-格栅槽

33、总长度（m）； h1-格栅明渠的深度（m）； l=0.82+0.82+0.5+1.0+=3.07m4.3 沉砂池计算 本设计选择二组平流式沉砂池，n=2，每组沉砂池设计流量为1.64/2=0.82m3/s。4.3.1 沉砂池长度 l=vt 式中 l-沉砂池长度（m）； v-设计流量时的流速（m/s），一般采用0.150.30m/s；t-设计流量时的流行时间（s），一般采用3060s。设计中取v=0.25m/s，t=40s， l=vt=10m。4.3.2 水流过水断面面积 a=q/ v 式中a-水流过水断面面积（m2）； q-设计流量（m3/s）； a=0.82/0.25=3.28m24.3.3

34、 沉砂池宽度 b=a/h2 式中 b-沉砂池宽度（m）； h2-设计有效水深（m），一般采用0.251.00m。 设计中取 h2=0.8m，每组沉砂池设两格，则b=（3.28/2）/1=2.05m4.3.4 沉砂室所需容积 v=qxt86400106 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 m3/106m3污水；t-清除沉砂的间隔时间（d），一般采用12d设计中取清除沉砂的间隔时间t=2d，城市污水沉砂量x=30m3/106m3污水 v=6.54m34.3.5 每个沉砂斗容积 v0=vn 式中v0-每个沉砂斗容积（m3）； n-沉砂斗格数（个）；

35、设计中取每一分格有2个沉砂斗，共有n=222=8个沉砂斗 v0=0.82 m34.3.6 沉砂斗高度 沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求，沉砂斗的倾角60。 h3=3v0/（f1+f2+f1f2） 式中 h3 -沉砂斗的高度（m）f1-沉砂斗上口面积（m2）f2-沉砂斗下口面积（m2），一般采用0.40.40.60.6（m）设计中取沉砂斗上口面积为1.5，下口面积为0.6 h3=30.82/（1.5+0.6）=0.7m设计中取0.8m。校核沉砂斗角度tg=2h3/（1.5-0.6）=1.78，=60.706004.3.7 沉砂室高度 h3= h3+il2式中 h3-沉砂室高度（m）； i-

36、沉砂池底坡度，一般采用0.010.02；l2-沉砂池底长度（m）设计中取沉砂池底坡度为0.02， h3=0.8+0.02=0.87m4.3.8 沉砂池总高度 h=h1+h2+h3 式中 h-沉砂池总高度（m）；h1-沉砂池超高（m），一般采用0.30.5m； 设计中取h1=0.3 m，则h=0.3+0.8+0.87=1.97 m。4.3.9 验算最小流速 vmin=qmin/（n1amin）式中vmin-最小流速（m/s），一般采用v0.15 m/s；qmin-最小流量（m3/s），一般采用0.75q；n1-沉砂池格数（个），最小流量时取1；amin-最小流量时的过水断面面积（m2）。vmin

37、=0.75/（1）=1.15m/s0.15 m/s。4.3.10 进水渠道 格栅的出水通过dn800mm的管道流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=qh1b1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=0.8 m，h1=1.0 m，则v1=1.03 m/s。4.3.11 出水渠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： h1=（q12gmb2）2/3式中： h1-堰上水头（m）；q1-沉砂池内设计流量（m3/s）；m-流量系数，一般采用0.40.5b2-堰宽

38、（m），等于沉砂池宽度。设计中取m=0.4，b2=2.05 m，则h1= () 2/3=0.11m出水堰自由跌落0.10.15m后进入出水渠，出水渠宽0.8m，有效水深1m，水流流速1.14m/s，出水流入出水管道。出水管道采用铸铁管，管径dn=800mm，管内流速v2=1.06m/s，水力坡度i=1.63 。4.3.12 排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径dn=400mm。 图4.2 平流沉砂池4.4 初次沉淀池计算 设计中选择四组辐流沉淀池，n=4，每组设计流量为0.41 m3/s，从沉砂池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沉淀池。4.4.1 沉淀部分有效面积

39、 f= q3600/ q 式中 f-沉淀部分有效面积（m2）；q-设计流量（即日平均流量）（m3/s）；q-表面负荷m3/（m2h），一般采用1.53.0 m3/（m2h）。设计中取沉淀池的表面负荷q=2 m3/（m2h）则 f= 0.413600/2=738.02 m24.4.2 沉淀池直径d=4f(4f/)1/2 式中：d-沉淀池直径； d=30.66m，取31m。4.4.3 沉淀池有效水深 h2= qt式中：h2-沉淀池有效水深（m）； t-沉淀时间（h），一般采用13h；设计中取沉淀时间t=1.5h，则h2=1.5=3m。4.4.4 污泥部分所需容积（1） 按设计人口计算 v=snt/

40、(1000n)式中：v-污泥部分所需容积（m2）；s-每人每日污泥量l/（人d），一般采用0.30.8 l/（人d）；t-两次清除污泥间隔时间（d），一般采用重力排泥时，t=12d，采用机械刮泥时，t=0.050.2d；n-设计人口数（人）n-沉淀池组数。 设计中s=0.5 l/（人d），采用机械刮泥时，清除污泥间隔时间t=0.167d=4h，v=(0.52310000)/(1000424)=11.5 m3（2） 初次沉淀池去除悬浮物为50%，去除bod为25%。按去除水中悬浮物计算 v=q（c1-c2）86400t100k2（100-p0）n106代入数据v=14.5m3辐流沉淀池采用周边传

41、动刮泥机，周边传动刮泥机的周边线速度为23m/min，将污泥推入污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。4.4.5 污泥斗容积 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成0.03的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸r=2m，底部尺寸r=1m, 倾角为60，则污泥斗有效高度： h5=（2-1）tg60=1.73m 污泥斗的容积 v1=3h5（a2+aa1+a12） 式中 v1-污泥斗的容积（m3）h5-污泥斗高度（m）；a-污泥斗上口边长（m）；a1-污泥斗底部边长（m）。则 v1=31.73（22+21+12）=12.7 m3污泥斗以上圆锥体部分污泥容积v2

42、：设池底径向坡度为0.03，则h4=（31-2）v2=3h4（r2+rr+r2） 式中： v2-污泥斗底部圆锥体体积（m3）；h4-污泥斗底部圆锥体高度（m）；r-沉淀池半径（m）；r-沉淀池底部中心圆半径（m）；v2=（312+312+22）=902.94 m3污泥斗总容积 v3= v1+v2=12.7+902.94=915.6422.13 m34.4.6 沉淀池总高度 h=h1+h2+h3+h4+h5式中：h-沉淀池总高度（m）；h1-沉淀池超高（m），一般采用0.30.5 m；h3-沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m。h=0.3+3+0.3+0.87+1.73=6.2m 沉淀池池边

43、高度h= h1+h2+h3=0.3+3+0.3=3.6m 径深比 d/ h2=31/3=10.33在612之间。（符合要求）4.4.7 进水集配水井 辐流沉淀池分为四组，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。（1）配水井中心管直径 d2=4q/(v2)1/2式中 d2-配水井中心管直径（m） v2中心管内污水流速（m/s），一般采用v20.6m/s q进水流量（m2/s） 设计中取v2=0.9 m/s，q=1.64 m2/s d2=41.64/(0.9)1/2=1.52m 设计中取1.6 m（2）配水井直径 d3=4q/(v3)+ d221/2式中 d

44、3配水井直径（m） v3配水井内污水流速（m/s），一般采用v2=0.20.4m/s设计中取v3=0.4 m/sd3=41.64/(0.3)+ 1.621/2=2.79m，取2.8m(3) 集水井直径d1=4q/(v1)+ d231/2式中d1集配水井直径（m）v1集水井内污水流速（m/s），一般采用v1=0.20.4m/s设计中取v1=0.35 m/s，d1=41.64/(0.35)+ 2.821/2=3.71m,取4.0m（4）进水管管径 取进入二沉池的管径dn=800mm校核流速v=40.41/(23.140.82)=0.820.7m/s,符合要求（5）出水管管径由前面结果可知，dn=700mm,v=1.07m/s(6) 总出水管出水管采用混凝土管,取管径d=1300mm,v=1.26m/s(i=1.16)集配水井。4.4.8 出水堰 沉淀池出水经过双侧出水堰跌落进入集水槽，然后汇入出水管道排入集水井。出水堰采用双侧900三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，间距0.1m，外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m，三角堰直径为30.2m，共有452个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径为29.8m，共有446个