《基于A2O的W县排水工程设计》19000字（论文）

基于A2O的W县排水工程设计摘要：随着当前我国社会经济的飞快进步与发展，人们的物质生活水平相对以前得到了很大的改善和提升。在多种因素的促使下，大家对于用水的质量要求也开始持续的增高。在国家可持续发展的新政策下，环境保护受到格外重视。因此，本文以陕西省W县为研究区域，拟设计该县城排水工程。根据原始资料，结合参考文献和相关规范，设计一套完整的排水管网系统。排水设计中采用完全分流制排污体制，污水处理工艺选用较为经济合理且流程简单的A2/O工艺。设计中考虑脱氮除磷，工程处理规模为2.25万m3/d，处理脱水后的泥饼外运进行填埋。关键词：城市污水；完全分流制；A2/O工艺；脱氮除磷目录TOC\o"1-3"\u目录 1一、设计方案说明 41.1设计背景 41.2设计原则 41.3设计内容 41.4设计规划 51.4.1排水工程规划 51.4.2管道系统布置 51.4.3排水体制选择 51.4.4污水厂位置确定 51.5污水管网定线 61.6雨水管网定线 61.7污水处理厂设计方案 61.7.1工程设计规模 61.7.2设计进水水质 61.7.3水质处理程度 71.7.4工艺流程选择 71.7.5工艺流程比较及确定 81.8污水处理厂各构筑物设计方案 91.8.1格栅 91.8.2沉砂池 91.8.3初沉池 101.8.4A2/O生物反应池 101.8.5二沉池 101.8.6消毒池 111.8.7浓缩池 111.8.8贮泥池 111.8.9消化池 111.8.10脱水池 111.9厂区平面及高程布置 121.9.1平面布置 121.9.2高程布置 12二、污水管网设计与计算 132.1污水设计流量计算 132.1.1设计污水量定额 132.1.2污水量的变化 132.1.3污水设计流量计算 132.2管段设计流量计算 152.3污水管道设计参数 162.3.1设计充满度 162.3.2设计流速 172.3.3最小管径 172.3.4最小设计坡度 172.3.5管道埋设深度 182.3.6最小覆土厚度 182.3.7管道的衔接 182.4污水管网水力计算 18三、雨水管渠设计与计算 203.1雨量分析与雨量公式 203.1.1雨量分析 203.1.2暴雨强度公式 203.2雨水管渠设计计算基本数据 203.2.1径流系数 203.2.2断面集水时间与折减系数 203.2.3汇水面积 213.2.4雨水设计流量 213.3雨水管渠设计参数 213.3.1设计充满度 213.3.2设计流速 213.3.3最小坡度 213.3.4最小管径 223.3.5管道的埋深与连接 223.4雨水管网水力计算 22四、污水处理厂设计与计算 244.1污水处理构筑物的工艺计算 244.1.1泵前格栅 244.1.2污水泵房 264.1.3泵后格栅 274.1.4沉砂池 284.1.5初沉池 314.1.6A2/O生物反应池 334.1.7二沉池 394.1.8消毒池 414.2污泥处理构筑物的工艺计算 424.2.1浓缩池 424.2.2贮泥池 444.2.3消化池 454.2.4脱水池 47五、污水处理厂总体布置 485.1污水处理厂的平面布置 485.2污水处理厂的高程布置 48参考文献 51

一、设计方案说明1.1设计背景近些年来，随着我们国家社会经济前进的步伐和发展的速度不断加快，国家用水水资源缺乏以及污废水能不能够达到标准后排放的问题也因此越来越突出，在坚持我国国家经济可持续发展政策的前提下，对于环境的保护变得尤为重要。基于促进我们国家社会经济的发展并严格执行国家环境保护相关政策的实际要求，设计出一套经济较为合理且安全可靠的工艺流程来对W县城区的污水进行处理，并做到能够使水厂处理后的污水水质达到国家规定的城市污水处理厂污水排放标准，最大限度的做到对W县城市环境的保护、减轻城区可能受到的污染，有着非常重要的实质意义。1.2设计原则（1）严格遵循国家对于环境保护的相关政策，严格执行有关规范及标准；（2）选用的污水处理工艺力求稳妥、安全、技术先进、便于维护、运转灵活、经济合理；（3）设计中应当近远期相结合，合理布局，规划力求全面；（4）妥善处置处理杂质，避免二次污染；（5）单项处理构筑物的设计力求运行方便、尽量减少工程投资规模，降低工程的运行成本，经济合理、稳妥可靠；（6）厂区总体平面布置应当便于施工、安装和维护，各个单体处理构筑物应当尽量集中，布置紧凑，节约用地，并留有长期发展的余地；（7）污水厂厂区内的布局、构（建）筑物的外观以及厂内整体环境和绿化等应当做到美观大方，在充分考虑与周边总体环境相协调的基础上，严格控制污水处理厂对厂区周围环境的不利影响。1.3设计内容（1）城市排水管网规划：城市排水体制的选择与确定；城市管道系统的布置，管网定线；居民生活污水设计流量的计算；污水管网水力计算；相关图纸绘制。（2）污水处理厂的设计：工艺流程的选择与确定；污水厂进水水质及污水处理程度的确定；厂区平面、高程布置；处理工艺设计计算及各构筑物图纸绘制。1.4设计规划1.4.1排水工程规划排水工程是现代化城市和工业企业必不可少的重要措施，在对W县城市排水工程进行规划与设计时应当遵循以下原则：（1）符合我国的地理区域规划和对城镇、工业企业的总体规划；（2）应当与厂区附近区域内污水和污泥的处理相协调配合；（3）协调好污染源处理与污水污泥集中处置的关系；（4）设计中需要考虑对处理污水进行再生回用的方案；（5）尽可能做到全面规划，留有能够长期发展扩建的可能性；（6）严格遵循我们国家以及国家地方有关部门所制定的现行规范。1.4.2管道系统布置在对W县城市排水管网的管道系统进行布置时，应当充分结合W县的排水流域、水文水质等具体情况并按照W县城市总体规划来确定。最大限度的利用W县的地形，且尽可能的采用重力排除W县城区的雨污水。在对城市雨污水管道进行布置时，尽可能使所布置的形式为管线最短且埋深最小，并充分考虑到之后对管线进行施工与维护的简便容易。1.4.3排水体制选择城市排水系统工程建设中排水系统建设体制的选择不仅仅要依据这个城市的总体规划，还应当充分结合当地的自然地形以及当地水文、水域、现有设施等具体条件进行综合分析评估之后才能确定。经考虑，本设计决定采用完全分流制的排水系统。1.4.4污水厂位置确定城市污水处理厂的厂区地点应当根据下列各项因素进行综合分析考虑后确定：污水处理厂尽量布局在城市水域下游；位于城市夏季主导风向的下风侧；地理位置应便于处理后的水再利用和安全排放；厂址所在地应具有较好的工程地质条件，尽可能便于污水集中处理，少拆少占；厂区和城市之间应有相当长的环保防护距离路线；厂区内部应该具有比较好的排水、运输和水电条件，且交通便利；有远期扩建的可能。综合分析和考虑以上实际情况并充分结合目前W县的地形、地势及受纳河流的具体流向、夏季主要气候风向等多种因素，最终决定在设计中将污水厂厂址选在W县城区的西南侧靠近河岸边处，这样就不至于会影响W县城市的饮用水源和整个城市的自然风光，且由于地理位置条件较好，靠近水域，可以把经过处理后的水直接就近排放。1.5污水管网定线城市污水管网中的管道，应当做到与其服务的所有用户相连接，能够将其连接用户排放的污水收集起来并聚集到较大的管道中，再汇总聚集到城市污水输送的主干管中，然后通过主干管输送到城市污水处理厂。在工程设计中，将用于连接服务用户的污水管道称为连接管，将承担城市污水输送功能的较大型管道称为污水干管，其中又可细分为干管和主干管，将连接管与污水输送干管之间的管道称为污水支管[1]。由设计原始资料中W县的城市总平面图可知，W县城区地势较为平坦，自北向南稍有倾斜，且倾斜坡度较小，无明显分水线，因此可以只划分一个排水流域。排水管网的主干管布置在W县城区的南侧靠近河岸地势较低处，管线的布置基本与等高线平行，污水干管基本与等高线垂直，污水支管布置在各街坊地势较低的一侧。整个管道系统基本呈截流式形式布置。1.6雨水管网定线由于W县的城区地势自北向南稍微呈现倾斜，对排出城市雨水非常有利，因此本设计中决定采用分散出口的城市雨水管线的布置形式，雨水出水口布置在受纳水体的河岸边，这样能够使雨水以最短的距离靠重力流分散排入就近水体，以减少工程投资，降低运行成本。雨水主干管基本与等高线平行。1.7污水处理厂设计方案1.7.1工程设计规模综合W县污水平均日流量，确定污水处理厂设计规模为2.25万m3/d。1.7.2设计进水水质设计进水水质对于整个污水处理工艺流程的选择和确定有着决定性的作用，且与污水处理厂的基建密切相关。但由于影响污水水质的因素有很多，所有要准确预测污水水质的难度也较大。本设计采用类比分析法确定W县污水厂的进水水质。W县污水水质如下表所示：（除pH外，其余项目单位为mg/L）项目BOD5CODCrSSTNNH4+-NTP（以P计）pH原水水质210350230352046～81.7.3水质处理程度本次W县污水厂的设计要求处理后的水质能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级标准的B标准[2]，即SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，CODCr≤60mg/L，TN≤20mg/L，TP≤1mg/L。污泥浓缩脱水后外运填埋。1.7.4工艺流程选择污水处理厂处理工艺的选择应当根据水厂进水水质、污水处理程度以及设计规模等多个因素考虑决定，不同的处理工艺有不同的适用条件，选择合适、恰当工艺，有利于污水构筑物的运行、厂区的管理，保证水厂的出水水质。常见的污水处理工艺流程是由一级、二级污水处理系统和污泥处理系统共同构成。《室外排水设计规范》（GB50014-2006）[3]规定，污水处理工艺的处理效率见表1（污水处理厂的处理效率表）。表1污水处理厂的处理效率表处理级别处理方法主要工艺处理效率%BOD5SS一级沉淀法沉淀20~3045~55二级活性污泥法一次沉淀、曝气、二次沉淀80~9570~95生物膜法一次沉淀、生物膜、二次沉淀65~9065~90根据表1可得，二级污水处理系统中的活性污泥法的处理效率最高，但是一般的二级污水处理系统只能够有效去除污水中的BOD5、CODCr、SS，对氮、磷的去除还是有一定的要求和限制，达不到W县城市污水厂对氮、磷处理效率的要求，因此设计中污水处理厂的处理工艺选择时，必须要考虑污水的脱氮除磷。表2污水厂进水中营养物比值表项目比值BOD5/CODCr0.6BOD5/TN6BOD5/TP52.5根据表2（污水厂进水中营养物比值表）可知，本设计中的污水符合进入生物脱氮除磷系统的污水应当满足的条件，可选用脱氮除磷处理工艺。1.7.5工艺流程比较及确定对氮和磷的去除有要求时，设计中的二级处理工艺应当采用强化处理，比如A2/O工艺、氧化沟工艺、A/O工艺、SBR及其改良工艺等。（1）A2/O工艺A2/O工艺是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称，也可称为A-A-O工艺，实际上应当被称为厌氧-缺氧-好氧法。A2/O工艺的主要优点：不同环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，使该污水处理工艺具有能够同时去除有机物、脱氮、除磷的功能；工艺流程较为简单；总的水力停留时间少于其他同类型工艺；运行费用低；不易发生污泥膨胀等[4]。A2/O工艺的主要缺点：脱氮除磷效果难于进一步提高，脱氮效果好时除磷效果较差，反之亦然。（2）SBR工艺SBR工艺即间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactor）。SBR工艺的特点：生化反应推动力大，速率快、效率高，出水水质好；适应性比较强，且耐冲击和较大的负荷；工艺运转方式灵活多变，且运行可靠；处理效果稳定；可以有效地抑制丝状菌的生长，防止污泥膨胀；工艺流程简单，基建与运行费用低。（3）氧化沟工艺氧化沟又称为氧化渠或连续循环反应器（ContinuousLoopReactor）。氧化沟工艺的主要优点：工艺流程简单，构筑物少，维护管理方便；工艺运转稳定；能承受水量水质的冲击负荷；适应能力强。氧化沟工艺的主要缺点：占地面积大、动力效率较低、能耗较高。根据本设计的相关条件，对比后选取A2/O工艺作为本设计的污水处理工艺。图2污水处理工艺流程图1.8污水处理厂各构筑物设计方案1.8.1格栅格栅主要用来去除污水中的漂浮物和一些细小颗粒及悬浮物，为后续的处理构筑物减轻处理负荷，保证处理工艺系统正常运行。根据处理流量选择清渣方式，人工清渣适用于小型污水厂，机械清渣适用于处理量大于0.2万m3/d的污水厂。本工程中污水厂属于中型污水厂，经考虑后决定选择机械清渣。污水提升泵站前采用中格栅，污水提升泵站后采用细格栅。设计参数：（1）栅条间隙：采用人工清渣方式时为25～40mm，采用机械清渣方式时为16～25mm；（2）栅渣量：一般情况下，当整个格栅栅条间的间隙宽度大小为16～25mm时，采用0.10～0.05m3栅渣/10m3污水；当整个格栅栅条间的间隙宽度大小为30～50mm时，采用0.03～0.01m3栅渣/10m3污水；栅渣的含水率通常情况下约为80%，栅渣的容重一般情况下约为960kg/m3；（3）格栅上部工作台的高度应当高出栅前最高设计水位0.5m；（4）当采用机械清渣格栅时，应不少于2台；（5）格栅中污水的过栅流速采用0.6～1.0m/s，栅前管渠流速采用0.4～0.9m/s；（6）设计时格栅倾角采用45°～75°；（7）水头损失0.08～0.15m。1.8.2沉砂池污水处理构筑物中沉砂池的主要用途是清除污水处理过程中的较大无机颗粒。它的主要类型有平流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池、竖流式沉砂池等。因平流式沉砂池截留效果较好且造价低廉，结构相对来说较为简单，运行运转稳定，所以综合考虑后决定选取平流式沉砂池作为本次设计中的沉砂池。设计参数：（1）池内处理污水的最大污水流速一般控制在0.3m/s，最小污水流速一般控制在0.15m/s；（2）停留时间为30～60s；（3）有效水深不大于1.2m，通常采用0.25～1.0m；（4）每格池宽不宜小于0.6m；（5）超高不宜小于0.3m；（6）池底坡度采用0.01～0.02。1.8.3初沉池设计中的初次沉淀池在去除污水中悬浮物质时还可以同时去除污水中的一部分BOD5，这样不但可以改善处理构筑物的工作运行条件，还可以有效降低处理构筑物系统的BOD5负荷。本设计中的初次沉淀池为中心进水外围排水的辐流式沉淀池。它的优点是中间进水管进水，然后向四边扩散，使布水趋于均匀，运行比较好，管理方便，而且排泥设施较为稳定。设计参数：（1）初沉池沉淀时间采用1～1.5h；（2）表面水力负荷采用1.5～3.0m3/m2·h；校核负荷采用q1´<4.34（m3/m2·h）；（3）设计中每人每日污泥量采用14～27g/（p·d）或0.36～0.83L/（p·d）；（4）初沉池的池径不宜小于16m，池底坡度采用0.05～0.10；（5）初沉池污泥的含水率为95%～97%；（6）池子直径与有效水深的比值范围为6～12，缓冲层高度在非机械排泥时采用0.5m；缓冲层高度在机械排泥时上缘宜高出刮泥板0.3m。1.8.4A2/O生物反应池生物反应池是二级处理中的主体构筑物，处理后的出水水质会得到很大的改善。本设计中拟建造一组厌氧池和一组缺氧池，厌氧池采用推流式设计；缺氧池池中设有搅拌装置；曝气池选用廊道式传统活性污泥曝气池。设计参数：（1）曝气池水位相对固定，进水方式不限，出水多采用溢流堰；（2）曝气池长宽比比值范围一般采用5～10；（3）有效水深最小为3m，最大为9m，一般情况下超高采用0.5m；（4）曝气池廊道的宽：深，一般情况下介于1.0～1.5之间；（5）通常情况下每座曝气池由1～5个廊道组成；（6）池底需要考虑排空措施并设放空管；（7）曝气池采用淹没出流的方式，进水口与进泥口均设于水下。1.8.5二沉池本设计中的二次沉淀池采用辐流沉淀池。设计参数：（1）二沉池沉淀时间采用1.5～3.0h；（2）表面水力负荷采用1.0～1.5m2/m3·h；（3）设计中每人每日污泥量为10～21g/（p·d）；（4）二沉池污泥的含水率为99.2%～99.6%；（5）池径不宜小于16m，池底坡度采用0.05～0.10；（6）池子直径与有效水深的比值范围为6～12，缓冲层高度采用0.5m；（7）最大允许水平流速比初沉池小一半；（8）二沉池中中心管的下降流速不应超过0.03m/s；（9）污泥底坡与水平夹角不应小于50°。1.8.6消毒池消毒的选择一般有很多种，本设计中选用液氯消毒。当氯溶于水时，会生成次氯酸，生成的次氯酸进入细胞膜，破坏细胞组织，这样就起到了杀菌消毒的作用。液氯消毒具有消毒效果好、设备简单、投资成本低、运行管理方便等优点。1.8.7浓缩池采用间歇式重力浓缩池作为此次设计中的污泥浓缩池。设计参数：（1）污泥含水率：初污泥为95%~97%；剩余活性污泥为99.2%~99.6%；（2）污泥固体负荷：初污泥时采用80~120kg/（m2·d）；剩余活性污泥时采用30~60kg/（m2·d）；（3）浓缩时间不小于12h也不超过24h。1.8.8贮泥池贮泥池的主要作用是用于贮存设计中来自初次沉淀池和污泥浓缩池的污泥。本设计中的贮泥池采用矩形贮泥池。1.8.9消化池本设计中的污泥消化池采用中温两相厌氧消化。1.8.10脱水池污水处理中所产生的污泥，经过污泥浓缩后，其含水率约为97%，虽然体积较浓缩前有很大减小，但仍然很巨大，难以处置，因此需要对其进行脱水。本设计中的污泥脱水池采用带式压滤机脱水，该脱水方式具有出水含泥率较低、管理容易、耗能少、工作效率稳定等优点。1.9厂区平面及高程布置1.9.1平面布置（1）在对污水处理厂进行平面布置时，厂区内的各个单体构筑物之间相互连接管渠，应当尽量直通，避免过于曲折，对整个处理流程的稳定运行造成影响；（2）污水处理厂厂区平面布置时，土方不平整情况不可避免，但应当尽可能做到厂区内土方基本平整，无明显凹凸不平，开挖土方和厂区布置时尽量避开劣质土壤；（3）厂区内的各个处理构筑物之间应该要有适当的间隔，这样可以保证管道敷设工作的正常进行以及后续维修维护等，某些特殊构筑物对这一距离间隔会有不同的要求，这类情况时，具体的间隔距离按照有关规范确定；（4）对于厂区整体的布置，在保证各个处理构筑物的布置都满足要求且能够稳定运行的情况下，总体的布置尽可能做到紧凑，这样可以减少厂区的占地面积，节省整个工程的总投资。1.9.2高程布置（1）污水厂高程布置中在对单个的构筑物进行水力计算时，要考虑选择一条水流距离较远的路线作为其计算路线，且这条路线上的水头损失最大，以这个计算结果为基础的整个设计，才能够保证整个污水处理系统无论在任何情况下都能够正常的工作和运转；（2）在进行整个厂区的高程布置时，要特别注意污水处理构筑物与污泥处理构筑物之间的相互配合，尽可能的降低需要加以提升的污泥量；（3）各构筑物在高程布置时，应当严格按照所计算标高进行，保证整个处理系统中的污水或污泥能够流动畅通，保证整个厂区工作运行稳定。

二、污水管网设计与计算2.1污水设计流量计算2.1.1设计污水量定额《室外排水设计规范》规定，居民生活污水量标准和综合生活污水量标准应根据当地采用的用水量标准，并结合建筑内部供水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，一般可按当地用水量标准的80%~90%计算，即排放系数为0.8~0.9。在设计过程中，可根据当地用水量确定污水量。本设计中的污水量设计标准采用186L/(cap·d)，设计中没有集中流量。2.1.2污水量的变化居民生活污水量变化系数与供水系统的用水量一样，污水的排放量也随着时间而变化，污水量的变化也可以用变化系数和变化曲线来描述。影响生活污水量变化的因素很多，因此在工程设计阶段，要确定生活污水量变化系数，一般难以获得足够的数据。国内的一些设计单位分析了部分城市有关于城市污水量的实测数据，得出KZ数值的变化主要与排水系统所接纳的污水总量的大小有关。经过长期的使用和调整以后，得到了生活污水总变化系数的实际应用经验数值，《室排水设计规范》推荐使用，具体见表3（生活污水量总变化系数表）[1]。表3生活污水量总变化系数（KZ）表平均日污水流量≥10005002001007040155总变化系数KZ1.31.41.51.61.71.82.02.3表3中所列的总变化系数KZ取值范围为1.3~2.3，具体数值可按下式计算：KZ=2.3Q式中Qd——平均日污水流量（L/s）。2.1.3污水设计流量计算城市排水管网设计中，在计算污水设计流量时，计算所需要数据中的设计人口指的是该城市排水系统在工程设计年限终期所服务的人口的数量。居民生活污水设计流量Q1用下式计算：Q1=式中N1i——每个排水系统区域在其设计使用年限终期所服务的人口数；q1i——每个排水系统区域内的平均日居民生活污水量标准[L/（人·d）]；KZ1——污水量总变化系数，可由表3查得或采用式（2-1）计算确定，其中平均日污水流量Qd由下式计算：Qd=将W县城市平面图中每个街坊编上相应编号，并通过测量以及比例换算来计算它们的街坊面积，然后列入表4（街坊面积汇总表）。图中箭头所指的方向表示每个街坊的污水排出方向。表4街坊面积汇总表街区编号I123456789街区面积Ai（ha）6.125.275.426.045.424.686.206.598.95街区编号I101112131415161718街区面积Ai（ha）8.9911.475.108.708.248.409.483.7522.94街区编号I192021222324252627街区面积Ai（ha）8.678.708.587.828.417.978.129.163.62街区编号I282930313233343536街区面积Ai（ha）8.385.225.408.175.244.983.964.573.98街区编号I3738394041街区面积Ai（ha）3.012.725.473.135.25由上表可知，W县街坊总面积为282.29hm2。由W县街坊总面积282.29hm2、人口密度278cap/ha可得，W县整个街区内所服务的总人口数为78477人。设计中污水量标准采用186L/(cap·d)，由式（2-3）计算居民平均日生活污水量为：Qd知道Qd等于168.94L/s，则可以由公式（2-1）计算得出W县居民生活污水量的总变化系数为：K将所得出的KZ值代入公式（2-2），计算得W县的居民生活污水设计流量为：Q1本次W县排水工程设计中无集中流量以及公共建筑生活污水，则W县的污水设计总流量Qh=Q1=260.17L/s。2.2管段设计流量计算本污水管网中主干管为1~8，可划分为1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7、7~8等7个管段，其中管段1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7分别接纳街坊30、41、39和40、36和37和38、33和34和35、31和32的生活污水，作为这些管段的本段流量。七条干管为9~1、11~2、12~3、15~4、18~5、22~6、26~7，均仅输送与它们连接的支管所输入的转输流量，而没有直接的本段流量（除其中20~21和24~25分别接纳街坊25和23的生活污水作为本段流量）。按照W县街坊面积的比例来分配居民生活污水平均日流量。比流量的计算公式为：qA=QdAi公式（2-4）代入数据计算得：q各设计管段的设计流量采用列表进行计算，计算结果见下表。表5污水管道设计流量计算表管段编号居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量（L/s）合计流量（L/s）总变化系数沿线流量（L/s）设计流量（L/s）街坊编号街坊面积（ha）流量（L/s）9~1012.2412.242.0525.1025.1010~122.5922.591.9243.2843.281~2305.403.2322.5925.821.8948.7548.7511~23.123.122.307.197.192~3415.253.1428.9432.081.8459.1559.1512~135.365.362.2512.0312.0313~1410.5410.542.0821.9721.9714~315.5615.562.0031.0631.063~439408.605.1547.6452.791.7592.1492.1415~167.657.652.1616.5216.5216~179.909.902.1020.7720.77表5污水管道设计流量计算表（接上表）管段编号居民生活污水日平均流量分配管段设计流量计算本段转输流量（L/s）合计流量（L/s）总变化系数沿线流量（L/s）设计流量（L/s）街坊编号街坊面积（ha）流量（L/s）17~425.7925.791.8948.7148.714~53637389.715.8178.5884.401.66139.89139.8918~196.046.042.2213.3913.3919~2016.7416.741.9833.1633.1620~21258.124.8622.2327.091.8850.8850.8821~527.0927.091.8850.8850.885~633343513.518.09111.48119.571.60190.74190.7422~236.866.862.1814.9814.9823~2411.7911.792.0624.2724.2724~25238.415.0316.5621.591.9341.5841.5825~621.5921.591.9341.5841.586~7313213.418.03141.16149.181.56232.26232.2626~276.826.822.1914.9014.9027~2815.0815.082.0030.2030.2028~719.7619.761.9438.4238.427~8168.94168.941.54260.17260.172.3污水管道设计参数在进行污水管道设计时，为了保证整个污水管网能够正常运行，《室外排水设计规范》对相应的一些污水管道设计参数作了以下相关规定[1]。2.3.1设计充满度在对城市污水管网进行设计时，污水管道应当采用非满管流进行设计，得出这一结论的原因如下：（1）污水管道中必须保证留有足够的管内空间，因为城市中会存在未预见水量，污水管道设计时要为这些无法预知的水量的增长或增加留有足够空间，避免发生未预料到的情况时造成污水管道溢出，影响整个城市的环境卫生。（2）当污水在管道内长时间驻留，会散发难闻气体甚至可能会析出对人体有害的物质，因此必须留出合适的管内空间，使污水管道内部便于通风，便于将可能析出的有害气体排除，免于造成任何伤害。（3）对污水管道流出适当的空间，可以便于后期污水管道的维护管理。设计规范规定的污水管道最大设计充满度见表5。表6污水管道最大设计充满度表管径D或渠道高度H（mm）最大设计充满度h/D或h/H200~3000.55350~4500.65500~9000.70≥10000.752.3.2设计流速污水管道设计时采用的设计流速应当在最大和最小设计流速范围之内，作此规定是为了能够防止污水管道中产生淤积或冲刷。污水管道、渠在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s，明渠的最小设计流速为0.4m/s。金属管的最大设计流速为10m/s，非金属管为5m/s。2.3.3最小管径在居住区和厂区内的污水支管最小管径为200mm，干管最小管径为300mm。在城镇道路下的污水管道最小直径为300mm。在进行水力计算时，由管段设计流量计算得出的管径小于最小管径时，应直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进行水力计算，这种管段称为不计算管段。2.3.4最小设计坡度规范中规定最小管径所对应的最小设计坡度为：管径200mm时，对应最小设计坡度0.004；管径300mm时，对应最小设计坡度0.003。在工程设计中，不同管径的钢筋混凝土管的建议最小设计坡度见表6（常用管径的最小设计坡度表）。表7常用管径的最小设计坡度表管径（mm）最小设计坡度管径（mm）最小设计坡度4000.00156000.00108000.000810000.000612000.000614000.000516000.000518000.00052.3.5管道埋设深度污水管道系统规定了污水管道的最大埋设深度，在土壤土质较为干燥的地区，这一取值一般不能够超过7~8m；在多水、流砂、石灰岩等地层中，这一取值一般不超过5m。2.3.6最小覆土厚度污水管道在布置时规定最小覆土厚度是为了能够保证污水管道不会受到来自外界压力的影响与破坏，以及防止气候原因最污水管道造成冰冻破坏等。一般情况下，这一取值应当满足以下三个因素的要求：（1）避免在气候环境恶劣的情况下，管内污水冰冻或者管道周围土壤对污水管道产生破坏，从而影响整个城市的排水系统；（2）避免由于覆土量过少而让管道上部地面的荷载对管道造成破坏；（3）管道覆土的厚度必须要能够满足管段衔接的要求。2.3.7管道的衔接在进行污水管网设计时，当管段上下游的直径相同时，污水管的衔接方式应当采用水面平接；不同时，则采用管顶平接。2.4污水管网水力计算在初步设计中，只进行污水主干管的水力计算，计算结果见下表。表8污水管网主干管水力计算表管段编号管段长度L（m）设计流量q（L/s）管径（m）管段坡度I管内流速v（m/s）充满度h/D（%）h（m）123456781~210048.750.40.00150.6340.590.2362~342059.150.50.00120.6140.490.2453~472092.140.50.00120.6800.650.3254~5870139.890.60.00100.7010.660.3965~6600190.740.80.00080.7060.530.4246~7600232.260.80.00080.7390.600.4807~8700260.170.80.00080.7570.640.512表8污水管网主干管水力计算表（接上表）管段编号降落量I*L标高（m）埋设深度（m）地面水面管内底上端下端上端下端上端下端上端下端1910111213141516171~20.150347.1347.2345.336345.186345.100344.9502.0002.2502~30.504347.2347.5345.186344.682344.941344.4372.2593.0633~40.864347.5347.2344.682343.818344.357343.4933.1433.7074~50.870347.2346.5343.818342.948343.422342.5523.7783.9485~60.480346.5345.3342.948342.468342.524342.0443.9763.2566~70.480345.3344.3342.468341.988341.988341.5083.3122.7927~80.560344.3343.9341.988341.428341.476340.9162.8242.984

三、雨水管渠设计与计算3.1雨量分析与雨量公式3.1.1雨量分析（1）降雨量降雨量是指从天空降落到地面上的雨水，没有经过蒸发、渗透、流失而在地面上积聚的水层厚度，通常以mm为单位。其他常用的统计数据计量单位有年平均降雨量（以mm/a计）、月平均降雨量（以mm/月计）和最大日降雨量（以mm/d计）。（2）雨量计的数据整理通常情况下降雨量的数据是由雨量计在降雨时段内记录所获得。（3）暴雨强度暴雨强度是指降雨的集中程度，用符号i表示，其常用单位为“mm/h”或“mm/min”。（4）暴雨强度重现期W县城市雨水管网系统设计规定采用设计重现期为1a。3.1.2暴雨强度公式在具有10年以上自动雨量记录的地区，暴雨强度公式中的待定参数可用统计方法进行计算，而在自动雨量记录不足10年的地区，可参照附近气象条件相似地区的资料采用。本设计采用的暴雨强度公式为q=3500(1+0.85lgP)(t式中t——降雨历时（min）。3.2雨水管渠设计计算基本数据3.2.1径流系数当地面材料透水率较小、坡度较大、植被较少、雨水流动较快的时候，地面径流系数会较大。本设计采用的当地综合径流系数为0.5。3.2.2断面集水时间与折减系数集水时间通常用τ表示，单位为“min”。τ=t1+mtt2=Li60v式中m——折减系数或容积利用系数；地面集水时间t1一般采用5~15min，本设计采用的地面集水时间为8min。规范规定折减系数m取值为1，这样能够提高雨水管渠系统的安全性。3.2.3汇水面积汇水面积F单位为hm2或km2，根据W县城市总平面图，结合设计中雨水管渠管线的布置形式及布置位置，将雨水管网中每个设计管段的汇水面积计算后列入表8。表9汇水面积计算数值表管段编号1~216~22~317~1818~1919~33~44~520~21汇水面积（ha）13.442.7621.620.4637.7442.9669.8174.0812.05管段编号21~2222~55~河流6~77~823~2424~2525~88~9汇水面积（ha）23.7232.1106.183.138.612.7920.7451.3665.03管段编号9~1026~2727~2828~1010~河流11~1212~1329~3030~31汇水面积（ha）70.7621.5739.4556.73127.493.9812.5116.7333.67管段编号31~1313~1414~1532~3333~3434~1515~河流汇水面积（ha）50.0572.7880.956.1211.2219.0499.993.2.4雨水设计流量雨水管渠的设计流量按下式计算：Q=ψqF3.3雨水管渠设计参数3.3.1设计充满度《室外排水设计规范》规定雨水管渠的充满度按满管流设计，即h/D=1[1]。3.3.2设计流速当为满流时，雨水管渠设计流速为0.75m/s。为了避免泥沙对雨水管壁的冲刷损坏，管道的设计流速不得超过一定限度。金属管规定最大流速为10m/s，非金属管为5m/s[1]。3.3.3最小坡度本设计中雨水管道设计坡度的选择，应保证在管道不淤积的情况下，尽可能的采用较小坡度。3.3.4最小管径为便于管道系统的清除阻塞，设计中规定了允许使用的最小管径。当管道位于街道下方时，最小管径一般选用300mm；当管道位于街坊内部时，一般选用200mm[1]。3.3.5管道的埋深与连接雨水管道的埋深一般情况下不能超过7~8m；雨水管的连接宜采用管顶平接[1]。3.4雨水管网水力计算雨水主干管水力计算结果见下表。水力计算过程中如果出现了下游管段的设计流量小于上一管段的设计流量时，则取上一管段的设计流量作为下游管段的设计流量（所需资料参考给水排水设计手册第1册）[5]。表10雨水管网主干管水力计算表管段编号管长L（m）汇水面积A（ha）管内雨水流行时间（min）单位面积径流量q2设计流量Q（L/s）管径D（mm）水力坡度S流速v（m/s）管道输入能力Q´（L/s）t2L/v12345678910111~235013.440.003.86200.522695.0315000.00141.5126682~310021.603.860.93166.933605.7916000.00181.7935993~424069.814.791.75160.6211213.0825000.00162.28111924~517074.086.551.24151.3611213.0825000.00162.28111925~河330106.187.792.24143.4115226.9528000.00162.46151486~72803.130.003.62627.641964.5114000.00121.2919867~83408.603.624.39228.431964.5114000.00121.2919868~929065.038.012.38142.239249.0224000.00142.0391849~1033070.7610.392.66131.479302.7024000.00142.07936410~河140127.4913.050.93121.4215479.7628000.00172.521551711~121803.980.002.38200.52798.089000.00191.2680212~1333012.512.383.79178.232229.6514000.00141.45223213~1438072.786.172.81152.1911076.6125000.00162.251104514~1541080.958.993.02137.7311149.2925000.00162.261109415~河45099.9912.013.18125.2512524.0026000.00172.3612530表10雨水管网主干管水力计算表（接上表）管段编号坡降S*L（m）设计地面标高（m）设计管内底标高（m）埋深（m）起点终点起点终点起点终点1121314151617181~20.49347.50347.10345.50345.012.002.092~30.18347.10347.10344.91344.732.192.373~40.38347.10347.60343.83343.453.274.154~50.27347.60347.50343.45343.174.154.335~河0.53347.50346.80342.87342.354.634.456~70.34347.50347.30345.50345.162.002.147~80.41347.30347.20345.16344.752.142.458~90.41347.20347.10343.75343.343.453.769~100.46347.10346.80343.34342.883.763.9210~河0.24346.80346.60342.48342.244.324.3611~120.34346.80346.40344.80344.462.001.9412~130.46346.40345.80343.96343.502.442.3013~140.61345.80345.00342.40341.793.403.2114~150.66345.00344.30341.79341.133.213.1715~160.77344.30343.00341.03340.273.272.74四、污水处理厂设计与计算4.1污水处理构筑物的工艺计算4.1.1泵前格栅污水提升泵房之前采用中格栅。设计参数（1）设计流量：a.平均日流量：Qd=0.17m3/sb.最大日流量：Qmax=0.26m3/s（2）栅前流速：（3）栅条宽度：（4）栅条部分长度：（5）单位栅渣量：设计计算（1）格栅前水深h：栅前水深h取为0.4m；（2）栅条间隙数n：n=Qmaxsinαehv2由公式（4-1）可得：n=（3）栅槽有效宽度B：B=s(n由公式（4-2）可得：B（4）进水渠道渐宽部分长度L1：L1=B-式中B1——进水渠宽度，为0.6m；α1——渠道进水展开角，为20°。由公式（4-3）可得：L（5）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L2：L2=L1由公式（4-4）可得：L（6）过栅水头损失hl：hl=kh式中hk——格栅受污染物阻塞后，水头损失增加的倍数，取ξ——阻力系数，当为矩形断面时β=2.42由公式（4-5）可得：h（7）栅后槽总高度H：取栅前渠道超高：h栅前槽总高度：H1=h+由公式（4-6）可得：H栅后槽总高度：H=h+h由公式（4-7）可得：H（8）格栅总长度L：L=L1+由公式（4-8）可得：L（9）每日栅渣量W：W=Qw1由公式（4-9）可得：W因此本设计宜采用机械清渣。计算草图图3泵前格栅计算草图4.1.2污水泵房污水泵房的主要作用是用于提升污水厂的污水，以保证污水能够在后续处理中流动通畅。设计计算污水设计流量Qmax污水提升前水位341.47m提升后水位347.44m，即细格栅前的水面标高；所以，提升净扬程：Z=347.44-341.47=5.97m水泵水头损失取2m，安全水头取2m；从而需水泵扬程：H=Z+h根据设计流量及扬程，查《给水排水设计手册，第11册-常用设备》[7]决定采用350WQ1100-10-45型系列潜污泵；该型泵提升流量1100m3/h（18.3m3/min），扬程11m，转速980r/min，功率45kW，效率85%。泵房为圆形泵房D＝15m，泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量：W=18.3×5=91.5m3；取有效水深h=1.5m，则集水池容积为：A=W/h=61m2。计算草图图4污水泵房计算草图4.1.3泵后格栅泵后采用细格栅。细格栅的设计和中格栅类似。设计参数（1）设计流量：a.平均日流量：Qd=0.17m3/sb.最大日流量：Qmax=0.26m3/s（2）栅前流速：（3）栅条宽度：（4）栅条部分长度：（5）单位栅渣量：设计计算（1）格栅前水深h：栅前水深h取为0.4m；（2）栅条间隙数n：由公式（4-1）可得：n=（3）栅槽有效宽度B：由公式（4-2）可得：B（4）进水渠道渐宽部分长度L1：由公式（4-3）可得：L（5）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度L2：由公式（4-4）可得：L（6）过栅水头损失hl：由公式（4-5）可得：h（7）栅后槽总高度H：取栅前渠道超高：h由公式（4-6）可得栅前槽总高度：H由公式（4-7）可得栅后槽总高度：H（8）格栅总长度L：由公式（4-8）可得：L（9）每日栅渣量W：由公式（4-9）可得：W因此本设计宜采用机械清渣。4.1.4沉砂池平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点，故本设计采用平流式沉砂池，并设置两座。设计参数（1）设计流量：Q=（2）设计流速：v=0.25m/s（3）水力停留时间：t=40s设计计算（1）沉砂池长度L：L=vt （由公式（4-10）可得：L（2）水流断面积A：A=Qv 由公式（4-11）可得：A（3）池总宽度B：B=nb （设计n=2格，每格宽取b=0.6m，由公式（4-12）可得：B（4）有效水深h2：h2=AB由公式（4-13）可得：h（5）贮泥区所需容积V：沉砂斗容积V1：V1=86400×Q式中X1——城市污水沉砂量3mK总——污水流量总变化系数1.54设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2由公式（4-14）可得沉砂斗容积V1：V每个沉砂池设两个沉砂斗，则每个沉砂斗的体积：V（6）沉砂斗各部分尺寸及容积V：沉砂斗上口宽a：a=2hd设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高由公式（4-15）可得沉砂斗上口宽a：a沉砂斗容积：V=h由公式（4-16）可得：V（7）沉砂池高度H：坡向沉砂斗长度L2：L2=L-2设计采用重力排砂，池底坡度为0.06。由公式（4-17）可得坡向沉砂斗长度L2：L沉泥区高度h3：h3=hd由公式（4-18）可得：h池总高度H：H=h1+设超高h1=0.3m，由公式（4-19）可得：H（8）校核最小流量时的流速vmin：vmin=Qmax由公式（4-20）可得：v计算草图图5平流式沉砂池计算草图4.1.5初沉池本设计选用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。设计参数（1）设计流量：Q=936（2）污水表面负荷q设计计算（1）池子总表面积AA=Qnq 由公式（4-21）可得：AD=（2）有效水深h2：h2=qt 取水力停留时间t=1.5h，由公式（4-22）可得：h（3）每池一次的排泥量每次总排污泥量W1：W1=Q∙（式中WC0——进水的悬浮物浓度，C1——出水的悬浮物浓度，Cp0——γ——污泥容重，取t——两次排泥的间隔时间，由公式（4-23）可得每次的总排污泥量：W设置两组初沉池，则每个初沉池的排泥量为：W（4）污泥斗容积的计算：取r1=2.0m，r2=1.0m，池底倾斜度污泥斗高度h5：h5=r1由公式（4-24）可得：h污泥斗容积V1：V1=πh由公式（4-25）可得：V坡底落差h4：h4=R-由公式（4-26）可得：h池底可贮存污泥的体积V2：V2=πh由公式（4-27）可得：V可以贮存污泥的体积V：V=V1+由公式（4-28）可得：V因此可以得出，沉淀池有足够的体积来贮存污泥。（5）沉淀池总高度H=h1+式中hh2——沉淀区高度，h3——缓冲区高度，取0.3m；h4——污泥区高度，m；h5——污泥斗高度，m。由公式（4-29）可得：H沉淀池周边处的高度H1：H1=h1由公式（4-30）可得：H（6）径深比较校核：D/h2=18/3.0=6，符合径深比6～12的要求。（7）进水集配水井：配水井中心管径：D2=4Q式中v2——配水井内中心管上升流速（m/s），取0.7m/s。由公式（4-31）可得：D配水井直径：D3=4Q式中v3——配水井内污水流速（m/s），取0.3m/s。由公式（4-32）可得：D（8）排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部。（9）进出水设计：沉淀池进水采用溢流式入流装置，出水采用溢流式集水渠。计算草图图6辐流式沉淀池计算草图4.1.6A2/O生物反应池【厌氧池】设计参数（1）设计流量：Q=936（2）水力停留时间：T=2h。设计计算（1）厌氧池容积（按停留时间计算）V：V=QT （由公式（4-33）可得：V（2）厌氧池尺寸：取厌氧池池高h=5m厌氧池面积A：A=Vh 由公式（4-34）可得：A取厌氧池池长为21m，则池宽为17.8m（取18m）。【缺氧池】设计参数（1）设计流量：Q=936（2）水力停留时间：T=2h。设计计算（1）缺氧池容积（按停留时间计算）V：由公式（4-33）可得：V（2）缺氧池尺寸：取缺氧池池高h=5m缺氧池面积A：由公式（4-34）可得：A取缺氧池池长为21m，则池宽为17.8m（取18m）。【曝气池】设计参数设计流量：Q设计计算原污水的BOD5为210mg/L，经过初沉池、厌氧池、缺氧池处理后，按降低25%考虑，则进入曝气池的污水的（1）水中非溶解性BOD5：BOD5=5×1.42b式中Ce——处理水中悬浮固体浓度，取20mg/L；Xa——在处理水的悬浮固体中，有活性的微生物所占的比例，取Xa=0.4。b——微生物自身氧化率，取0.07。由公式（4-35）可得：BOD处理水中溶解性BOD5值为：20-4.0=16.0mg/L（2）BOD5去除率η：η（3）曝气池污泥负荷Ns：设计中取Ns为0.3kgBOD5/（kgMLSS•d），为了验证取值是否合理以及能否保证工艺运转稳妥，对这一取值加以校核：Ns=K2式中K2=0.0211；Se=16.0mg/L由公式（4-36）可得：N因此可以得出，设计中Ns的取值是符合要求的。（4）混合液污泥浓度X：X=R1+R式中X——曝气池混合液污泥浓度，R——污泥回流比，SVI——污泥容积指数，取值为r——污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的有关系数，取1.2由公式（4-37）可得：X（5）曝气池容积V=QSa式中V——曝气池的容积，Q——污水设计流量，为2.25万X——曝气池混合液的污泥浓度，Sa——原污水的BOD5值，210mg/L；Ns——BOD污泥负荷。由公式（4-38）可得：V（6）各部分尺寸的确定：根据水厂具体情况，综合考虑后决定，本设计中采用4组曝汽池。每组的容积V1：V取曝气池的池深为h=4.5m，F取曝气池的池宽B=5m，那么可以得到曝气池的宽与深的比值B池长：L长宽比：L设计中的曝汽池采用五廊道式，廊道长：L曝气池池体的总高度：取曝气池超高为0.5m计算草图图7A2/O反应池计算草图【曝气系统】（1）平均时需氧量：O2=aQS式中O2——曝气池混合液的需氧量，kga——活性污泥微生物对有机物氧化分解过程的需氧率，生活污水的a值一般为0.42~0.53，设计中取为Q——污水流量，QSr——Sb——每千克活性污泥单位时间内进行自身氧化所需要的氧的千克数，生活污水的b值一般为0.10~0.20，设计中取为V——曝气池容积，VXv——Xv由公式（4-39）可得：O（2）最大时需氧量：根据原始数据，K=1.54O（3）每日去除的BOD（4）去除每千克∆O（5）最大时需氧量与平均时需氧量的比值：O【供气量】通过查阅相关资料可得：C（1）空气扩散器出口处的绝对压力Pb=P+9800式中H——空气扩散装置的安装深度，由公式（4-40）可得：P（2）空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot=21×（1-E式中E由公式（4-41）可得：O（3）曝气池混合液中的平均氧饱和浓度Csb(T)：Csb（T）=Cs设计中的最不利温度采用30℃，由公式（4-42）可得：C（4）20℃时，脱氧清水的充氧量R0=R∙取α由公式（4-43）可得：RR（5）曝气池平均时供氧量Gs：Gs=R0由公式（4-44）可得：G相应最大时供氧量为：G（6）去除每千克BOD5的供气量：G（7）每m3污水供气量：G（8）回流污泥需气量：空气量按回流污泥的5倍考虑，污泥回流比R取值50%，提升回流污泥所需空气量为：5×50%×22500（9）总供气量：15088.89+2343.75=17432.644.1.7二沉池采用周边出水的辐流式沉淀池作为设计中的二次沉淀池。设计参数（1）设计流量：Q=936m（2）表面负荷：q范围为1.0～1.5m3（3）水力停留时间：T设计计算（1）沉淀部分水面面积A：A=Q由公式（4-45）可得：A（2）沉淀池直径D：D=4Aπ 由公式（4-46）可得：D=（3）实际沉淀部分水面面积F：F=πD2由公式（4-47）可得：F（4）实际表面负荷q´：q'=QF由公式（4-48）可得：q（5）有效水深h2：h2=q'由公式（4-49）可得：h（6）污泥斗尺寸：池底坡度0.05取泥斗尺寸rh4=(D2由公式（4-50）可得：h污泥斗容积：V1=π3由公式（4-51）可得：V池底可贮存污泥体积：V2=π4由公式（4-52）可得：V共可贮存污泥体积为：V（7）二沉池总高度H：缓冲层高度h3=0.5m，取超高为h1=0.4。H=h1+由公式（4-53）可得：H池边总高度H1：H1=h1由公式（4-54）可得：H（8）径深校核：23计算草图图8辐流式沉淀池计算草图4.1.8消毒池本设计采用三廊道平流式消毒接触池。设计参数（1）设计流量：Q（2）接触时间t=0.5h；（3）设计投氯量：9.0mg/L（投氯量一般为5～10mg/L，这里取9.0mg/L）。设计计算（1）接触池容积V：V=Qt （由公式（4-55）可得：V（2）接触池表面积F：F=Vh2式中h2——有效水深，设计中取h2=3.0m。由公式（4-56）可得：F（3）接触池尺寸：设池宽B=3.5m。接触池长度L：L=FB 由公式（4-57）可得：L则每廊道长：L´=L/3=14.85m，取15m。长宽比：L/B=12.73>10，符合要求。（4）池高H：H=h1+取超高h1=0.3m，池底坡度i=0.01，由公式（4-58）可得：H（5）污泥容积设经过前期处理后，污水产生的污泥量为0.03L/(cap·d)则消毒接触池中每天产生的污泥量为：W（6）加氯量计算：采用液氯消毒时，投加量一般为5~10mg/L本设计中取液氯投加量9.0mg/L，则每日加氯量为：q=q0×式中q——每日加氯量，q0由公式（4-59）可得：q（7）加氯设备：选用ZJ－I型转子加氯机两台。一台工作，一台备用。（8）进出水：二沉池至消毒池的途中没有闸阀井，污水直接送入消毒接触池中；出水采用平顶矩形薄壁堰出流，堰宽为消毒接触池宽度。4.2污泥处理构筑物的工艺计算4.2.1浓缩池设计中的浓缩池主要用于浓缩来自二沉池的剩余污泥。设计参数（1）浓缩污泥固体通量，取M=1kg/(m2·h)；（2）污泥浓缩时间：T=16h。设计计算（1）剩余污泥量：Qs=∆X∆X=Y(S式中Q——设计污水量，22500m3/d；∆X——每日增长的污泥量，Y——产率系数，取值为Sa——经过预先处理后，污水含有的有机物的量，Se——经过活性系统处理后，污水含有的有机物的量，Kd——衰减系数，取0.04V——曝汽池的容积，9264.7m3；Xv——MLVSS，X由公式（4-61）可得：∆X则由公式（4-60）可得每日从曝气池中排除的剩余污泥量：Q（2）浓缩池池体计算：污泥斗设在浓缩池底部，采用重力排泥。浓缩池表面积A：A=QsC由公式（4-62）可得：A浓缩池直径D：D=4Aπ 由公式（4-63）可得：D=（3）浓缩池有效水深h1：h1=TQ由公式（4-64）可得：h（4）校核水力停留时间：浓缩池有效体积：V污泥在池中的停留时间：T（5）确定污泥斗尺寸：浓缩后的污泥体积：V1=Qs由公式（4-65）可得：V泥斗容积：V3=πh式中h4r1r2由公式（4-66）可得：V设池底坡度为0.05，池底坡降为：h池底可贮泥容积：V4=πh由公式（4-67）可得：V因此，总贮泥容积为：V浓缩池的超高hH计算草图图9浓缩池计算草图4.2.2贮泥池设计计算（1）设计进泥量QQ=Q1+由前面计算可知初沉池污泥量Q1=87.2m3/d，浓缩后的剩余污泥量Q2=40.5m3/d。则由公式（4-68）可得：Q（2）贮泥池容积V：贮泥时间12hV=QT24n由公式（4-69）可得：V（3）贮泥池设计容积V´：V'=a2h3=tanα(式中α设计中取贮泥池有效深度h2=2.0m，贮泥池边长a=5.0m，污泥斗底边长b=1.0m。由公式（4-71）可得污泥斗高度：h则由公式（4-70）可得：V（4）贮泥池高度H：H=h1+式中h1——超高，一般采用0.3m。由公式（4-72）可得：H4.2.3消化池设计参数（1）温度：33~35℃；（2）有机物负荷：2.5~3.0kgBOD/（m3/d）；（3）投配率：一级消化投配率5%，二级消化投配率10%；（4）加温搅拌：一级消化池需要加温、搅拌，二级消化池不加温、不搅拌；（5）产气量：1.0~1.3m3/（m3·d）。设计计算（1）一级消化池总容积V：V=Q5% 由公式（4-73）可得：V采用两座一级消化池，则每座池子的容积V´：V消化池直径D取16m，集气罩直径d1取1.5m，池底下锥体直径d2采用2m，集气罩高度h1采用2m，上锥体高度h2采用3m，消化池柱体高度h3取9m，下锥体高度h4采用1m。则消化池总高度HH=h1+由公式（4-74）可得：H则总高度和直径的比例：H（2）各部分容