第 1 章 概述
1.1 基本设计资料
毕业设计名称
某市15万吨/天城市生活污水处理厂初步设计 基本资料： 1.设计规模
污水设计流量：Q?15万m3/天，流量变化系数：KZ?1.2 2.原污水水质指标
BOD=180mg/L COD=410mg/L SS=200mg/L NH3-N=30mg/L 3.出水水质指标
符合《城镇污水处理厂污染物排放国家二级标准》
BOD=20mg/L COD=70mg/L SS=30mg/L NH3-N=15mg/L 4.气象资料
某地处海河流域下游，河网密布，洼淀众多。历史上某的水量比较丰富。海河上游支流众多，长度在10公里以上的河流达300多条，这些大小河流汇集成中游的永定河、北运河、大清河、子牙河和南运河五大河流。这五大河流的尾闾就是海河，统称海河水系，是某市工农业生产和人民生活的水源河道。
某属于暖温半湿润大陆季风型气候，季风显著，四季分明。春季多风沙，干旱少雨；夏季炎热，雨水集中；秋季寒暖适中，气爽宜人；冬季寒冷，干燥少雪。除蓟县山区外，全年平均气温为摄氏11度以上。1月份平均气温在摄氏零下4-6度，极低温值在摄氏零下20度以下，多出现于2月份。7月份平均气温在摄氏26度上下。
某年平均降水量约为500-690毫米。在季节分配上，夏季降水量最多，占全年总降水量的75%以上，冬季最少，仅占2%。由于降水量年内分配不均和年际变化大，造成某在历史上经常出现春旱秋涝现象。
某的风向有明显的季节变化。冬季多刮西北风、偏北风；夏季多东南风、南风；春秋两季多西南风，主导风向东南风。
5.厂址及场地状况
某以平原为主，污水处理厂拟用场地较为平整，占地面积20公顷。厂区地面标高10米，原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标高为 5米(于地面下5米)。
1.2 设计内容、原则
1.2.1 设计内容
污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:
(1)据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址； (2)处理厂工艺流程设计说明； (3)处理构筑物型式选型说明；
(4)处理构筑物或设施的设计计算； (5)主要辅助构筑物设计计算； (6)主要设备设计计算选择；
(7)污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置； (8)处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制； (9)编制主要设备材料表。
1.2.2 设计的原则
考虑城市经济发展及当地现有条件，确定方案时考虑以下原则： (1)要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。
(2)污水厂设计采用的各项设计参数必须可靠。
(3)污水处理厂设计必须符合经济的要求。设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。
(4)污水处理厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
(5)污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。
(6)污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线等。
第 2 章 工艺方案的选择
2.1 水质分析
本项目污水处理的特点：污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.44，可生化性较好，采用生化处理最为经济。BOD/TN＞3.0,COD/TN＞7,满足反硝化需求；若BOD/TN＞5，氮去除率大于60%。
2.2 工艺选择
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。
2.2.1 方案对比
A/O法 1.低成本，高效能，能有效去除有机物
2.能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化。
投资省，运行费用能耗低，运营费用低，比传统活性污较低，规模越大优泥法基建费用低势越明显 30%
中小流量的生活污水和中小型处理厂居大中型污水处理
使用范围
工业废水 多 厂
稳定性 一般 一般 稳定
考虑该设计是中型污水处理厂，A/O工艺比较普遍，稳定，且出水水质要求不是很高，本设计选择A/O工艺。 工艺类型
氧化沟
1.污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好
技术比较
2.污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性
可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了
经济比较
二沉池合污泥回流系统
SBR法 1.处理流程短，控制灵活
2系统处理构筑物少，紧凑，节省占地
2.2.2 工艺流程
进水中泵格栅房细格曝气沉砂池栅出水初沉池A/O池 回流污泥二沉池接触池砂水分离机房混合污泥泵房污水处理流程图污 泥污泥浓缩池脱水机房污泥外运污泥处理流程图
第 3 章 污水处理构筑物的设计计算
3.1中格栅及泵房
格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。本设计采用中细两道格栅。
3.1.1 中格栅设计计算
1.设计参数：
最大流量：Qmax?Q?KZ?栅前水深：h?0.4m，
栅前流速：v1?0.9m/s（0.4m/s~0.9m/s） 过栅流速v2?0.9m/s（0.6m/s~1.0m/s）
150000?1.2?2.1m3/s
3600?24
栅条宽度S?0.01m，格栅间隙宽度b?0.04m 格栅倾角??600 2.设计计算：
Qmax?sin602.1?sin60??136根
bhv0.04?0.4?0.9136?34根 设四座中格栅：n1?4(2)栅槽宽度：设栅条宽度S?0.01m
B?S?n1?1??bn1?0.01??34?1??0.04?34?1.69m
(1)栅条间隙数：n?(3)进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B1?1.46m，渐宽部分展开角度
??20
B?B11.69?1.46??0.87m 02tan?12tan20Q2.1?1.46m 根据最优水力断面公式B1?max?4vh4?0.9?0.4l0.87?0.43m (4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l2?1?22(5)通过格栅的水头损失： h2?K?h0
l1?2v2?s?h0??sin?，??????
2g?b?h0 ───── 计算水头损失； g ───── 重力加速度；
K ───── 格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；
ξ───── 阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩形断面，形状系数β = 2.42； 430.92?0.01?h2?3?2.42???sin60?0.041m ??2?9.81?0.04?(6)栅槽总高度：设栅前渠道超高h2?0.3m H?h?h1?h2?0.4?0.041?0.3?0.741m
(7)栅槽总长度：
43
H1 tan?0.4?0.3?0.87?0.43?0.5?1.0?
tan60 ?3m
(8)每日栅渣量：格栅间隙40mm情况下，每1000m3污水产0.03m3。
86400QmaxW186400?2.1?0.03 W???4.54m3/d?0.2m3/d
1000KZ1000?1.2 所以宜采用机械清渣。
(9)格栅选择
选择XHG-1400回转格栅除污机，共4台。其技术参数见下表。
表3-1-1 GH-1800链式旋转除污机技术参数
型号 电机功 设备宽度设备总宽度栅条间隙安装角
率/kw /mm /mm /mm 度
HG-1800 1.5 1800 2090 40 60°
L?L1?L2?0.5?1.0?
3.1.2 污水提升泵房
泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。 泵房形式选择的条件：
(1)由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式
泵房。
(2)流量小于2m3/s时，常选用下圆上方形泵房。 (3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。 (4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。 综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。
自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。
集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确
保安全。
1.选泵
(1)城市人口为1000000人，生活污水量定额为135L/?人d?。
(2)进水管管底高程为5m，管径DN500，充满度0.75。 (3)出水管提升后的水面高程为12.80m。
(4)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为10.0m。 2.设计计算
(1)污水平均秒流量：
135?1000000?1562L.5s / Q?86400(2)污水最大秒流量： Q1?K s5/Q?1562.?51.?21L87Z 选择集水池与机器间合建式泵站，考虑4台水泵（1台备用）每台水泵的容量为1875?625L/s。
3(3)集水池容积：采用相当于一台泵6min的容量。
625?6?06?225m3 W?1000有效水深采用H?2m，则集水池面积为F?112.5m2 (4)选泵前扬程估算：经过格栅的水头损失取0.1m
集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差：
2m，正常按1m计） 12.?8??50.?50.?75?1m1（集水池有效水深8.53?0.?(5)水泵总扬程：总水力损失为2.80m，考虑安全水头0.5m
?8.?53?0.5m1 1. H?2.8 一台水泵的流量为
QKZ150000?1.2Q1???2500m3/h
3?243?24根据总扬程和水量选用500WQ2700?16?185型潜污泵
表3-1-2 500WQ2700-16-185型潜污泵参数
流量 转速 扬程 功率 效率 出水口
型号
% 直径mm m kW m3/h r/min
500WQ2700?16?185 2700 725 16 185 82 500
3.2 细格栅
3.2.1 细格栅设计计算
1.设计参数：
最大流量：Qmax?QKZ?栅前水深：h?0.4m，
栅前流速：v1?0.9m/s（0.4m/s~0.9m/s） 过栅流速：v2?0.9m/s（0.6m/s~1.0m/s） 栅条宽度：S?0.01m，格栅间隙宽度b?0.01m 格栅倾角：??60 2.设计计算
120000?1.2?1.67m3/s
3600?24sin601.67?sin60??432根
bhv0.01?0.4?0.9432?144根 设四座细格栅：n1?3(2)栅槽宽度：设栅条宽度S?0.01m
B?S?n1?1??bn1?0.01??144?1??0.01?144?2.87m (1)栅条间隙数：n?(3)进水渠道渐宽部分长度： 设进水渠道宽B1?1.55m，渐宽部分展开角度??20
B?B12.87?1.55 l1???1.83m
2tan?12tan20Q1.67?1.55m 根据最优水力断面公式B1?max?3vh3?0.9?0.4Qmax
(4)栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l2?(5)通过格栅的水头损失：
l11.83??0.915m 22 h2?K?h0
432v2?s?h0??sin?，??????
2g?b?h0 ——计算水头损失； g ——重力加速度；
K ——格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； ξ——阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于锐边矩
形断面，形状系数β = 2.42；
0.9?0.01?h2?3?2.42????sin60?0.26m ?2?9.81?0.01?(6)栅槽总高度：设栅前渠道超高h2?0.3m
H?h?h1?h2?0.4?0.26?0.3?0.96m
(7)栅槽总长度：
H1L?L1?L2?0.5?1.0?
tan?0.4?0.3?4.6m ?1.83?0.915?0.5?1.0?
tan60(8)每日栅渣量：格栅间隙10mm情况下，每1000m3污水产0.1m3。
86400QmaxW186400?1.67?0.1 W???12.02m3/d?0.2m3/d
1000KZ1000?1.2 所以宜采用机械清渣。
(9)格栅选择
选择XHG-1400回转格栅除污机，共2台。 其技术参数见下表：
表3-2 XHG-1400回转格栅除污机技术参数 电机功率 设备宽度 设备总宽度 沟宽度 沟深 安装 型号 kw mm mm mm mm 角度 XHG-1400 0.75～1.1 1400 1750 1500 4000 60°
4323.3曝气沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，设于初沉池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。
该厂共设两座曝气沉砂池，为钢筋混凝土矩形双格池。池上设移动桥一台，（桥式吸砂机2格用一台，共2台）安装吸砂泵2台，吸出的砂水经排砂渠通过排砂管进入砂水分离器进行脱水。
桥上还安装浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。
3.3.1 曝气沉砂池主体设计
1.设计参数：
最大设计流量Q?2.1m3/s
最大设计流量时的流行时间t?2min
最大设计流量时的水平流速v1?0.1m/s ?0.06m/s~0.12m/s? 2.设计计算：
(1)曝气沉砂池总有效容积：
设t=2min,V=Qmaxt?60?2.1?2?60?252m3
252?126m3 则一座沉砂池的容积V1?2(2)水流断面积：
Q2.1设v1?0.1m/s，A?max??21m2
v10.121?10.5m2 A1?2(3)沉砂池断面尺寸：
A10.5设有效水深h2?2m，池总宽B???5.25m
h225.25?2.625m 每格宽b?2 池底坡度0.5，超高0.5m
(4)每格沉砂池实际进水断面面积：
?2.625?1??0.7?6.53m2
A/?2.625?2?2(5)池长 ：
V126?12m L??A10.5
(6)每格沉砂池沉砂斗容量： V0?0.4?0.8?12?3.84m3
(7)每格沉砂池实际沉砂量：设含沙量为20m3/106m3污水，每两天排沙一次，
20?0.633
V0/??86400?2?2.1﹤ 3.84mm610(8)每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2m 。d取0.2m3/m3。 q?3600 1512dQ360?00.?2?2.13mmax?3.3.2 曝气沉砂池进出水设计
1.沉砂池进水
曝气沉砂池采用配水槽，来水由提升泵房和细格栅后水渠直接进入沉砂池配水槽，配水槽尺寸为：B?L?H?2?5.25?2.5?26.25m3，其中槽宽B取2m。H?1.25?B?2.5m，L与池体同宽取5.25m。
为避免异重流影响，采用潜孔入水，过孔流速控制在0.2m/s~0.4m/s之间，本设计取0.4m/s。则单格池子配水孔面积为：
Q2.1F?max??1.31m2
nv4?0.4 设计孔口尺寸为：1.1m?1.2m，查给排水手册1第671页表得，水流径口
v20.42的局部阻力系数??1.0，则水头损失：h???1??0.008m
2g2?9.812.沉砂池出水
出水采用非淹没式矩形薄壁跌水堰，堰宽b同池体宽2.625m。 过堰口流量Q?mbH2gH
b ───── 堰宽；
H ───── 堰顶水深；
m ───── 流量系数，通常采用0.45； 2.1 81?0.?452.?6H25?H2 9. 则H?0.54m。
设堰上跌水高度为0.1m，则沉砂池出水水头损失：0.54?0.1?0.64m 出水流入水渠中，渠底接DN1600管接入初沉池。 故沉砂池总水头损失：h?0.008?0.64?0.648m
3.3.3 空气管路计算
曝气装置穿孔管设在沉砂池的两格中央距池底0.8m，距池壁0.5m，空气管高出水面0.5m，以免产生回水现象。
穿孔管淹没水深h0?2m，配气管上设8对空气竖管，则其最大供气量1512?47.25m3/h 8?447.25?23.625m3/h。每根空气竖管上设有两根支管，每根支管最大供气量 2池长12m，设支管长0.5m，竖管间距1.5m，选择从鼓风机泵房开始的最远管路作为计算管路。 列表计算：
管段编 号
1~2
2~3
3~4 4~5 5~6 6~7 7~8 8~9 9~10 10~11 11~12 管 段长 度 m 0.5 3.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 4.125 25 空气流量 m3/h ， m3/min
23.63 47.25 94.5 189 283.5 378 472.5 567 661.5 756 1512 0.39
空气流速m/s
4
管径 mm
43 51 56 61 66 82 97 116 122 133 195 配件 各1个
三异弯 三异 四异 四异 四异 四异 四异 四异 四异弯 三异 管当 长度
管段计 算长度 l0?L
0.17 0.4 0.8 2.3 7.2 6.3 3.8 1.8 1.9 0.8 0.6 压力损失 9.8Pa/m ；9.8Pa
1
0.786
1.575
3.15 4.73 6.3
7.875 9.45 11.03 12.6 25.2 5 10 13 13 13
14 12
13 13 13 3.17 2.67 1.35 1.49 1.93 2.36 2.93 3.11 5.92 11.9 0.98 3.5 4.5 5.8 6.2
4
2.6 2.8 1.4 0.6 合计 0.5 6.54 14.60 12.83 17.34 21.27 15.44 11.52 12.91 14.06 22.14 149.15
注释：管段当量长度l0?55.5kD1.2
三：三通；异：异型管；弯：弯头。
??h?h??149.15?9.8?1.46kPa
123.3.4 设备选型 1.鼓风机的选定：
穿孔管淹没水深2m，因此鼓风机所需压力为：P?2?9.8?19.6kPa；取29.4kPa。
风机供气量：20.04m3/min。
根据所需压力及空气量，决定采用RD-127型罗茨鼓风机2台。
该型风机风压29.4kPa， 风量20.4m3/min。正常条件下，1台工作，1台备用。
表3-3-1 RD-127型罗茨鼓风机性能参数
风机型号 RD-127 口径 mm 125A 转速 r/min 1750 进口流量 m3/min 20.4 所需轴 功率kW 14.1 所配电机功率kW 18.5 2.行车泵吸式吸砂机的选定 由于池宽6.4m，则选SXS型行车泵吸式吸砂机两台。
表3-3-2 SXS型行车泵吸式吸砂机性能 型号
SXS?4?2.0
轨道预埋行驶速度
m/min 件间距m
1000
2?5
池宽
mm
6800
驱动功率 kW
2?0.25
提耙装置 功率kW
0.37
3.砂水分离器选用LSSF?320型砂水分离器。
表3-3-3 LSSF?320型砂水分离器的性能
Hmm 型号 电动机功率kW 机体最大宽度mm
LSSF?320 0.37 1700 1420
Lmm
4380
3.4 平流式初沉池
沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式，本设计初沉池采用平流式沉淀池。下表为各种池型优缺点和适用条件。
优点
(1) 沉淀效果好
(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力强
平流式
(3) 施工简易 (4) 平面布置紧凑
(5) 排泥设备已趋于稳定
(1) 排泥方便 (2) 占地面积小
池型 缺点
(1) 配水不易均匀 (2) 采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高
适用条件 适用于大、中、小型污水厂
竖流式
(1) 池子深度大，施工困难 适用于小(2) 对冲击负荷和温型污水厂 度变化的适应能力差
(1) 多为机械排泥，运行可适用于大
机械排泥设备复
辐流式 靠，管理简单 中型污水
杂，对施工质量要求高
(2) 排泥设备已定型化 处理厂
3.4.1 初沉池主体设计
1.设计参数
表面负荷q/?2m3/?m2h? 池子个数n?20个
沉淀时间t?1.5h ?1h~2.5h?
污泥含水率为95%。
(1)池子总表面积：日平均流量Q?1.74m3/s，
Q?36001.?7436002??3132m A?/q2(2)沉淀部分有效水深：
/ h2?q t?2?1.5?3m(3)沉淀部分有效容积：
V/?Qt?3600?1.74?1.5?3600?9396m3
(4)池长：设水平流速v?5mm/s，
?3.?6m L?vt?3.6?5?1.5 2(5)池子总宽：
A3132??116m L27(6)池子个数：设每格池宽b?6m，
B116?20个 n??b6(7)校核长宽比、长深比：
L27?4.5?4符合要求 长宽比：?b6L27 长深比：??9 符合要求
h23 B?(8)污泥部分所需的总容积：设T?2d，污泥量为25g/?人d?，污泥含水率为95%,服务人口100,0000
25?100?0.5L?/人d? 100?9?51000??SNT0.5?1000000?2??1000m3 V?10001000(9)每格池污泥部分所需容积：
V1000?50m 3 V//??n20(10)污泥斗容积：
1f1f 2 V1?h4f1?f2?3?6?0.?5tan600?4m.7 h4//? 621 V1??4.766?6?0.5?0.5?62?0.52
333 ?62.m(11)污泥斗以上梯形部分污泥容积：
l?lV2?12h4/b
2/h4??27?0.3?6??0.01?0.213m S?????l1?27?0.3?0.5?27.8m
l2?6m
2(12)污泥斗和梯形部分污泥容积：
V1?V2?62.3?21.6?83.9m3?25m3
(13)池子总高度：设缓冲层高度h3?0.5m，
V2??27.8?6??0.213?6?21.6m3
H?hh1?h2?h3? 4/// h4?h 970.213?4.7?64.m4?h4???30?.54?.97m 8. H?0.33.4.2 进出水设计
1.进水部分
平流初沉池采用配水槽，10个沉淀池合建为一组，共用一个配水槽，共两组。配水槽尺寸为：B?L?H?2?60?2.5?300m3，其中槽宽B取2m。H?1.25?B?2.5m，L与池体同宽取60m。进水矩形孔的开孔面积为池断面积的6%~20%，取15%。方孔面积F?6?3?15%?2.7m2即0.9?0.45m2。
2.出水部分 (1)出水堰
取出水堰负荷：q/?3L/?sm?，
每个沉淀池进出水流量：Q0?则堰长：L?2.1?1.05m3/s 20Q00.105?1000??35m q/3采用90三角堰，每米堰板设5个堰口，每个堰出口流量
q/3q???0.6L/s?0.0006m3/s
55q0.00062)?0.045m 堰上水头损失h1?5()2?5(1.41.4(2)集水槽
2.1??Q??槽宽B?0.9?????0.9??1.3??2??2??安全系数取1.3 ?1.2~1.5?，
0.40.4?1m
Q2.11.3?()21.3?()232?32?0.53m 集水槽临界水深hk?2gB9.81?1 集水槽起端水深h?1.73hk?1.73?0.53?0.92m 设出水槽自由跌落高度h2?0.1m
集水槽总高度h?h1?h2?h?0.045?0.1?0.92?1.07m
平流初沉池的刮泥机选用GMN?6000型行车提板刮泥机。共二十个。
表3-4 GMN?6000型行车提板刮泥机的安装尺寸(mm) 型号 轮距 刮板长度 池宽L 池深 撇渣板中线高
6500 5800 6000 20004000 700 GMN?6000
3.5 曝气池（A/O）
3.5.1 池体设计
1.设计参数计算：
(1)BOD污泥负荷：Ns?0.13kgBOD5/?kgMLSSd? (2)污泥指数：SVI?150 (3)回流污泥浓度：
106r ?r?1? Xr?SVI106?1?6600mg/L Xr?150(4)污泥回流比：R?100% (5)曝气池内混合液污泥浓度：
R1X?Xr??6600?3300mg/L
1?R1?1(6)TN去除率：
TNo?TNe30?15 ?N???100%?50%
TNo30(7)内回流比：
?0.5 R内?TN??100%?100%
1??TN1?0.52.A1/O池主要尺寸计算：
超高0.5m，经初沉池处理后，BOD5按降低25%考虑。
(1)有效容积：
4QL015?10??1?0.25??180 V???47203m3
NsX0.13?3300(2)有效水深： H1?4.5m
Y47203(3)曝气池总面积： A???10490m2
H14.5A(4)分两组，每组面积：A1??5245m2
2(5)设5廊道式曝气池，廊道宽b?8m，则每组曝气池长度：
A5245?131.1m L1?1?5b5?8(6)污水停留时间：
V47203?7.6h t??Q6250B8L131.1??1；??10，符合设计要求 核算 2?H4.5B8(7)采用A1:O?1:4，则A1段停留时间为t1?1.52h，O段停留时间为t2?6.08h。
3.剩余污泥量：
W?aQ平Lr?bVXV?0.5Q平Sr
(1)降解BOD生成污泥量：
W1?aQ平Lr?0.55?15?104?0.135?0.02??9487.5kg/d (2)内源呼吸分解泥量：
XV?fX?0.75?3300?2475mg/L
W2?bVXV?0.05?47203?2.475?5841.4kg/d
(3)不可生物降解和惰性悬浮物量?NVSS?
该部分占总TSS约50%，经初沉池SS降低40%，则：
W3?0.5Q平Sr?0.5?15?104??0.12?0.03??6750kg/d (4)剩余污泥量为：
W?W1?W2?W3?10396kg/d
每日生成活性污泥量：
XW?W1?W2?3646kg/d (5)湿污泥体积：
污泥含水率P?99.2%，则
W10396??1299.5m3/d Qs?1000?1?P?1000?1?0.992?(6)污泥龄： ?c?VXV47203?2.475??32.04d?10d XW36464.最大需氧量：
AOR?a/QLr?b/Nr?b/ND?c/XW
QNko?Nke?0.12XW??b/?QNko?Nke?NOe?0.12XW? ?a/Q?Lo?Le??b/??????????0.56?c/XW
式中 a/、b/、c/分别为1、4.6、1.42； 4AOR?1?15?104??0.135?0.02??4.6???15?10??0.03?0.015??0.12?3646??
?1.42?3646
?20410kg/d
同样方法得知，最大需氧量AORmax为流量为最大流量时的需氧量，则此时的
XW?W/1?W2/?2477.8kg/d
则AORmax?a/QLr?b/Nr?b/ND?c/XW/.
415?10?1.2??0.03?0.015??0.12?2478?AORmax?1?15?104?1.2??0.135?0.02??4.6????
?1.42?2478
?28233kg/d
?1.1 则得AORmax:AOR?28233204105.供气量
PbQ1??CSb?CS??? 5?2.066?1042?(1)空气扩散器出口的绝对压力Pb为：
5353 Pb?1.013?10?9.8?10?H?1.013?10?9.8?10?4.5
?1.43?105Pa
(2)空气离开曝气池时氧的百分比 EA为氧利用率取21%。
Qt?21?1?EA?21?1?0.2??100%??100%?17.5%
79?21?1?EA?79?21?1?0.2?(3)查表得，确定20C和30C（计算水温）的氧的饱和度 CS?20??9.17mg/L,CS?30??7.36mg/L。
曝气池中溶解氧平均饱和浓度为（以最不利条件计算）
?1.43?10517.5?PbQt???CSb?30??CS????7.36???8.16mg/L 552.066?10422.066?1042?????1.43?10517.5?PbQt???CSb?20??CS????9.17???10.18mg/L 5542??2.066?1042??2.066?106.曝气装置
(1)标准需氧量。采用鼓风曝气，微孔曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.3m，将实际需氧量AOR转换成标准状态下的需氧量SOR。
AOR?CS?20? SOR?T?201.024????CSb?T??C??式中CSb?20? ——水温20C时清水中溶解氧的饱和度，mg/L；
CSb?T? ——设计水温TC时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，mg/L； T ——设计污水温度，T?30C；
C——好氧反应池中溶解氧浓度，取2mg/L；
?——污水传氧速率与清水传氧速率之比，取0.83；
工程所在地区大气压?——压力修正系数，??；该工程所在地区大
1.013?105气压为1.013?105Pa，故此处??1；
?——污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取0.95。
则标准需氧量SOR为：
AOR?CS?20?SOR?1.024T?20????CSb?T??C??
?20410?10.18?34286kg/d?1429kg/h
1.02430?20?0.83??0.95?1?8.16?2?相应最大时标准需氧量为：SORmax?1.1SOR?1571.9kg/h
(2)好氧反应池平均时供气量为：
SOR1429 GS??100??100?23817m3/h
0.3EA0.3?20 则好氧反应池最大时供气量为：
GSmax?1.1GS?26198.7m3/h?436.6m3/min
(3)曝气器个数：
4 好氧部分总面积 F?2??5245?8392m2
5 每个微孔曝气器的服务面积为0.5m2，则总曝气器数量为：
8392?16784 个 n?0.5 为安全计，本设计采用16800个微孔曝气器。
7.空气管系统计算及管路图布置
每个曝气池一个廊道微孔曝气器数量： 16800?2100 个 n1?2?4 如下图a所示的曝气池平面图布置空气管道，在相邻的2个廊道的隔墙
上设1根干管，共4根干管。在每根干管上设7对配气竖管，共14条配气竖管。全曝气池共设56条配气竖管。
每个竖管上安设的微孔扩散器数目为：
2100?300 个 7 每个微孔扩散器的配气量为：
26198.7?2.56m3/h
16800 将已布置的空气管路及布设的微孔扩散器绘制成空气管路图。
管 段 编 号 管 长 空气流量m m3/h,m3/min 空气 流速 m/s 管径 mm 配件 各1个 弯 三 三 三 三 三 三 三 三 三异 三异 四异 四异 四异 四异 四异 管段当 量长度 管段计算长度l0?L 压力损失 9.8Pa/m 9.8Pa 28~27 27~26 26~25 25~24 24~23 23~22 22~21 21~20 20~19 19~18 18~17 17~16 16~15 15~14 14~13 13~12 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 1.56 3.12 4.68 6.24 7.8 9.36 10.92 12.48 14.04 15.6 31.2 62.4 93.6 156 187.2 218.4 0.03 0.05 0.08 0.10 0.13 0.16 0.18 0.21 0.23 0.26 0.52 1.04 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 58 72 83 110 120 140 0.45 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.19 1.37 2.79 1.65 1.35 2.09 2.09 2.09 2.09 2.09 2.09 2.09 2.09 2.27 3.34 2.2 0.15 0.16 0.18 0.2 0.24 0.27 0.45 0.50 0.55 0.6 0.28 0.38 0.47 0.28 0.25 0.18 0.20 0.33 0.38 0.42 0.50 0.56 0.94 1.05 1.15 1.36 0.94 0.84 1.18 0.92 0.9 0.76 1.56 2.6 3.12 3.64 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 1.96 2.75 3.05 3.67 2.51 3.3 3.6 4.22
12~11 11~10 10~9 9~8 8~7 7~6 6~5 5~4 4~3 3~2 2~1 0.55 8.5 18 18 18 18 18 18 32.5 8 40 249.6 468 936 1872 2808 3744 4680 5616 6552 13104 26208 4.16 7.8 15.6 5 5 12 12 12 31.2 46.8 62.4 78 93.6 109.2 218.4 11 12 12 436.8 13 14 15 145 175 175 220 270 330 370 420 480 550 780 合计 四异 三闸弯3 四异 四异 四异 四异 四异 四异 四异弯2 三异 三异 3.83 21.1 4.80 6.31 8.07 10.27 11.78 13.72 39.1 41.44 63.02 4.38 29.6 22.8 24.31 26.07 28.27 29.78 31.72 71.6 57.44 103.02 0.16 0.18 0.17 0.35 0.6 0.8 0.9 1.2 1.4 2.7 5.2 0.70 5.33 3.88 8.51 15.64 22.62 26.8 38.06 100.24 155.09 535.7 925
得空气管道系统的总压力损失为：
??h1?h2??925?9.8?9.07kPa
微孔空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力为： 5.88?9.07?14.95kPa，为安全计，设计取值19.6kPa。
表3-5-1 HWB-2型微孔曝气器
微孔平均 直径 曝气量 服务面积 氧利用率 阻力
孔隙率 3m/?h个? mmH2O 孔径?m % m2/个 mm
200 150 40~50 1~3 0.3~0.5 20~25 150~350 8.鼓风机的选定
P?4.3?19.6?84.3kPa 风机供气量最大时：436.6m3/min 平均时：397m3/min
根据所需压力及空气量，决定采用RF—245型罗茨鼓风机8台。该型风机风压88.2KPa， 风量64.6m3/min。
正常条件下，6台工作，2台备用；高负荷时7台工作，1台备用。
表3-5-2 RF—245型罗茨鼓风机 口径 转速 进口流量 所需轴 所配电机 风机型号 功率KW 功率KW r/min mm m3/min RF—245 800 64.6 135 160 250A 3.5.2 进出水设计
1.A/O池进水
A/O池采用配水渠，来水由初沉池直接进入 A/O池配水渠，配水渠尺
3?5m32寸为：B?L?H1?.8?80?2.2，其中4槽宽B取1.8m。
H?1.25?B?2.25m，L与池体同宽取80m。为避免异重流影响，采用潜孔入水，过孔流速控制在0.2m/s~0.4m/s之间，本设计取0.4m/s。则单个池子配水孔面积为：
Q1.74F???2.18m2
nv2?0.4 设计孔口尺寸为：2m?1.09m，查给排水手册1第671页表得，水流径口
v20.42?1??0.008m 的局部阻力系数??1.0，则水头损失：h??2g2?9.812.A/O池出水
出水采用出水井，尺寸B?L?H?4?20?4.05?324m3。
Q1.74?4.35m2 出水口面积：F??v0.4 设计孔口尺寸为：3m?1.45m，查给排水手册1第671页表得，水流径口
v20.42的局部阻力系数??1.0，则水头损失：h???0.5??0.004m
2g2?9.813.6 集配水井
设集配水井内径5000 mm，外径10000 mm，墙厚250 mm。配水井中心管管
径为DN1600的铸铁管，当回流比R =100%时，设计流量Q?2100L/s查手册水力计算表得，v?1.044m/s,i?0.647000，水井进口ξ=1.0，则局部水头损失为：
v21.0442h1???1.0??0.056m
2g2?9.81设沉淀池进水管管径为DN1000的铸铁管，当回流比R =100%时，设计流量2100Q =?525L/s 查手册水力计算表得，v?0.588m/s，
4i?0.332000??0.5，则局部水头损失为：
v20.5882h2???0.5??0.008m
2g2?9.812100?525L/s查手4册水力计算表得，v?0.588m/s,i?0.332000，??1.0，则局部水头损失为：
二沉池出水管管径为DN1000的铸铁管，设计流量Q =v20.5582h3???1.0??0.016m
2g2?9.81设总出水管管径为DN1600的铸铁管，设计流量Q?2100L/s查手册水力计算表得，v?1.044m/s,i?0.647000，??0.5则局部水头损失为：
v21.0442h4???0.5??0.028 m
2g2?9.813.7 二沉池
二沉池是活性污泥处理系统的重要组成部分，其作用是泥水分离，使得混
合液澄清，浓缩和回流活性污泥。其运行效果将直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。
在本次设计中为了提高沉淀效率，节约土地资源，降低筹建成本，采用机械刮泥吸泥迹的辐流沉淀池，进出水采用中心进水，周边出水，以获得较高的容积利用率和较好的沉淀效果。
3.7.1二沉池的主体设计
设计参数
表面负荷：q/?1m3?m2h?，设计流量Q?6250m3/h，设计人口100万，池数n?4个
(1)单池面积：A?(2)直径：
Q6250??1562.5m2 /nq1?44?1562.5?44.61m 取45m。
?3.14(3)沉淀部分有效水深 h2?q/?t?1?4?4m (4)有效容积
?D23.14?452/V?h2??4?6358.5m3 44(5)沉淀池坡底落差，取i?0.05；
?D??45? h4?i???2??0.05???2??1.03m
?2??2?(6)沉淀池周边水深
设缓冲层h3?0.5m，刮泥机高h5?0.5m
有效水深的高度：H?h2?h3?h5?4?0.5?0.5?5m
(7)污泥斗容积
集泥斗上部直径为5m，下部直径为3m，倾角为600， 则有污泥斗高度：
h6??r1?r2?tg???2.5?1.5?tg60??1.73m
D??污泥斗有效容积为：
?h622V1?34A?r1?r1r2?r2??3.14?1.7332.52?2.5?1.5?1.52??22.18m ?3(8)沉淀池的高度：设超高h1?0.3m
H?H?h4?h1?h6?5?1.03?0.3?1.73?8.06m
3.7.2 进出水系统计算
1.进水部分设计
辐流式沉淀池中心处设中心管，污水从池底的进水管进入中心管，通过中心管壁的开孔流入池中央，中心管处用穿孔整流板围成流入区，使污水均匀流动，污水曝气池出水并接DN1600的铸铁管进入配水井，从配水井接DN1000的铸铁管，在二沉池前接阀门，后接DN1000的二沉池入流管。
采用中心进水，中心管采用铸铁管，出水端用渐扩管，为了配水均匀，沿套管周围设一系列潜孔，并在套管外设稳流罩。
设计流量6250m3/h（Q设?1.74m3/s），则单池设计污水流量：
Q设1.74Q单???0.435m3/s
44当回流比为100﹪时，单池进水管设计流量为：
Q进?(1?R)Q单?(1?1.0)?0.435?0.87m3/s
取中心管流速为v?1.0m/s，则过水断面积为：
Q0.87f?进??0.87m2
v1.0f0.87?0.087m2 设10个导流孔，则单孔面积为f???1010f?0.087??0.435m 设孔宽为0.2 m，则孔高为0.20.2孔断面尺寸为：0.2?0.435m
设孔间距为0.25 m，则中心管内径为：D内?(0.2?0.25)?10??1.4m 设管壁厚为0.15 m，则中心管外径为：D外?1.4?0.15?2?1.7m
进水管与中心孔水头损失均按回流比为100﹪的最不利情况计算，进水管水头损失为：
查《给水排水设计手册》第一册673、408页得??1.05，DN?1000mm， v?0.558m/s
v20.5582?1.05??0.0167m 则：h1??2g2?9.81中心孔头水头损失，查第一册678页得?/?1.06，
0.5582?0.0167m 则:h2?1.06?2?9.81
则进水部分水头损失为h?h1?h2?0.0167?0.0167?0.0334m 稳流罩设计：
筒中流速一般为 v3=0.03m/s0.02 m/s，取0.03m/s。
Q0.87稳流筒过流面积：f?进??29m2
v30.03稳流筒直径为：D3?4f?2?D外?4?29?1.72?6.3m 3.14并设置罩高为3.2m (2)出水部分设计 ① 每池所需堰长
1000Q设1.74?1000L???271.9m ，
nq4?1.6L271.9?86.6＞45m， 且有D???3.14故采用双侧集水。
② 出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90°）
采用等腰直角三角形薄壁堰，取堰高0.08m，堰宽0.16m，堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）0.04m，堰上水宽为0.08m。 每池出水堰长：
L??D?0.4?2????D?0.4?2??0.8?0.15?2??2?? ??45?0.8????45?0.8?2.2??
?270.67m
实际堰负荷：q?Q1.74?1000??1.6L/?sm? 4?L4?270.67实际堰个数为：
L270.67m???1691.69个，取为1692个，共需6768个。
0.160.16每个三角堰的流量Q1 为：
Q1.74Q1?设??2.57?10?4m3/s
mn1692?4出水堰水头损失：
?Q?过堰水深：h??0??1.4?25?2.57?10?4????1.4??25?0.03m
溢流堰简图
考虑自由跌水水头损失0.15 m，则出水堰总水头损失为： h?0.15?0.03?0.15?0.18m
出水槽的接管与二沉池集水井相连。 ③ 环形集水槽设计
采用双侧集水环形集水槽计算。设出水槽外壁距离池壁0.4m，槽0.8m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8 m，每池都双侧集水，则出水堰流量：
Q1.74Q单?设??0.435m3/s
44取安全系数为??1.5，则集水槽设计流量
Q??1.5?Q单?1.5?0.435?0.65m3/s 取槽内流速为v=0.6 m/s，则槽内终点水深：
Q单2qh4???0.45m
vb0.6?0.82hk3?h42，其中， 槽内起点水深为：h3?3h4
aq231.0??0.4352?hk?32??0.2m 2gb9.81?0.82
32?0.2则h3?3?0.452?0.62m，取h3?0.65m
0.45设过水断面积：A?B?h3?0.9?0.65?0.59m2 湿周：f?B?2h?0.9?2?0.8?2.5m 集水槽水力计算
L??D?0.4?2?0.15?2?0.65??2??45?0.8?0.3?0.65??2?67.9m
水力半径：R?A0.59??0.24m f2.52222??????3水力坡度：i??vnR???0.6?0.013?0.243??0.41‰
?????Q??2.57?10?过堰水深为：h????0.029m ????1.74??1.74?考虑跌水水头损失0.15 m，则二沉池出水水头损失为：
h2?h?0.15?iL?0.029?0.15?0.41‰?59.8?0.21m 综合得出二沉池进出水总损失为：h?h1?h2?0.0334?0.21?0.24m
25?425
3.7.3 排泥量计算
(1)单池污泥量计算
总回流污泥量
QR?Q?R?1?1.5?10424?7500m3/h
总剩余污泥
X QS?fXr因为
150000?135?20Qlr1000?3476.4kg/d X??1?Kd?c1?0.07?56.6 其中
kd─── 衰减系数，一般取0.050.1 ?c─── 污泥龄，d
??
所以 QS?X3476.4??702.3m3/d?29.3m3/h fXr0.75?6.6(Xr为回流污泥浓度；f?0.75)
106106Xr?r??1??6.6kg/m3
SVI150总污泥量
Q总?QR?QS?7500?29.3?7529.3m3/h
QQ单?总?1882.3m3/h 4(2)集泥槽延整个池径为两边集泥，故其设计泥量为
Q1882.3q?单??941.2m3/h?0.26m3/s
22集泥槽宽 b?0.9q0.4?0.9?0.260.4?0.53m 取0.6m；
起点泥深 h1?0.75b?0.75?0.6?0.45m 取0.5m；
终点泥深
h2?1.25b?1.25?0.6?0.75m 取0.8m；
辐流二沉池的刮泥机选用ZBG型周边传动刮泥机。共4台。
表3-7 ZBG型周边传动刮泥机的性能及规格 池直径 周边线速 周边轮中心
型号 推荐池深m 功率kW
m m m
ZBG?45
45
2.10
3000~5000
3.0
45.5
3.8 接触池
城市污水经二级处理后，水质已经改善。细菌含量也大幅度减少，但细菌
的绝对值仍相当可观。并有存在病原菌的可能。因此，污水排放水体前应进行
消毒。本设计采用液氯消毒剂。其优点为：效果可观，投配量准确，价格便宜，适用于大、中型污水厂。
3.8.1消毒方法的选择
消毒方法分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常
用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。
3.8.2 消毒接触池的主体设计
1.设计参数
加氯量：5mg/L~10mg/L
接触时间：t?30min 池底坡度：0.02
常用消毒剂比较 消毒剂名称
优点
缺点
适用条件
氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度
效果可靠、投配简单、投时对水生物有毒害。当适用于，中规模
液氯
量准确，价格便宜。 污水含工业污水比例的污水处理厂。
大时，氯化可能生成致癌化合物 。
适用于出水水质
同液氯缺点外，沿尚有
投加设备简单，价格便较好，排入水体
漂白粉 投量不准确，溶解调制宜。 卫生条件要求高不便，劳动强度大。 的污水处理厂。 消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机适用于出水水质物，色味，等。 投资大成本高，设备管较好，排入水体
臭氧
污水中PH，温度对消毒效理复杂。 卫生条件要求高果影响小，不产生难处理的污水处理厂。 的或生物积累性残余物。
用海水或一定浓度的盐需要特制氯片及专用适用于医院、生
次氯
水，由处理厂就地自制电的消毒器，消毒水量物制品所等小型
酸钠
解产生，消毒。 小。 污水处理站。 2.主体设计
本设计采用四组3廊道推流式消毒接触反应池 (1)接触池容积
Qt1.74?30?60V???783m3
n4(2)接触池表面积，有效水深设计为h2?3.0m，则每座接触池面积为：
V783??261m2 h23.0(3)池体平面尺寸
设廊道宽度为b?2.5m，则接触池总宽度为B?3?2.5?7.5m，接触池长度为：
F261L???34.8m，取35.0m
B7.5L35.0?14＞10，符合要求。 验证：长宽比?b2.5(4)池体总高度
取超高h1?0.3m，池底坡度为0.02，则池底坡降
h3?0.02?L?0.02?35?0.7m，
F?故池体总高度为：H?h1?h2?h3?0.3?3.0?0.7?4m 3.排泥设施
(1)池底设有i?0.02的底坡，并在池子的进水端设排泥斗及排泥管，用刮泥板把泥刮至进水端，由管道排出。
(2)污泥斗计算
设集泥斗上部直径为5 m，下部直径为3 m，倾角为600， 则有污泥斗高度为：h4??r1?r2?tg???2.0?1.0?tg60??1.73 m 污泥斗有效容积为：
?h3.14?1.73V1?4?r12?r1r2?r22??2.02?2.0?1.0?1.02??12.69 m3 ?33选用DN200的铸铁管作为排泥管。 4.进水部分设计
进水槽设计尺寸B×L×H =1.0m×4.0m×1.2m，采用潜孔进水，避免异重流。潜孔流速控制在0.2m/s～0.4 m/s，取v = 0.3m/s，则单池配水孔面积为：
Q1.74F???1.45m2
nv4?0.3F1.452?F???0.363m共设有4个潜孔，则单孔面积为 44设计孔口尺寸为0.8m×0.45m，实际流速为0.3m/s。查手册得，水流经孔口的局部阻力系数为ξ=1.06，则计算孔口水头损失为：
v20.32h1?n??4?1.06??0.0194m
2g2?9.815.出水部分设计
采用非淹没式矩形薄壁堰出流，取堰宽等于接触池廊道宽度b?2.5m，由手册得，非淹没式矩形薄壁堰流量公式为Q??m0bH2gH，代入m0?0.45，计算得：
??34??0.196m ???0.45?2.5?2?9.81???考虑堰后跌水0.15 m，则出水总水头损失为：
h2?H?0.15?0.196?0.15?0.346m
?Q??H???mb2g???0?321.7362则进出水总水头损失为：?h?h1?h2?0.0194?0.346?0.365m
3.8.3 加氯间设计计算
1.加氯量
加氯量一般为5mg/L～10mg/L，本设计中加氯量按每立方米污水投加5g计(即5mg/L)，则总加氯量为：
W?5?150000?10?3?750kg/d?31.25kg/h 2.加氯设备
选用4台ZJ-2型转子加氯机，三用一备，单台加氯量为12.5 kg/h，加氯机尺寸为：550m×310m×770m。
3.9 计量堰
为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，以总结运转经验，为给处理厂的运行提供可靠的数据，必须设置计量设备。本设计采用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度高达95﹪～98﹪。本设计流量范围为1.736m3/s～2.344m3/s，故采用测量范围在0.400m3/s～2.800m3/s的巴氏计量槽。
3.9.1 尺寸设计
本设计设计流量Q?1.74m3/s，由《给水排水设计手册》第五册568页表10-3查得，选择测量范围在0.400m3/s～2.800 m3/s的巴氏计量槽，
各部分的尺寸为：
W?1.0m，B?1.7m，A?1.734m，
2A?1.156m，C?1.3m，D?1.68m 33.9.2 水头损失计算
计量堰按自由流计，由《给水排水设计手册》第五册570页表10-4查得，应采用的计量堰尺寸为：
当W?1.0m，Q?1740L/s时，H1?0.82m，自由流条件H2/H1?0.7， 取H2/H1?0.6则有：H2?0.492m。 故计量堰水头损失为：H1?H2?0.82?0.492?0.328m (1)上游水头计算
Q1.74 上游流速为：v???1.26m/s DH11.68?0.82 水力计算如下： 湿周：f?B?2H1?1.7?2?0.82?3.34m
过水断面积：F?B?H1?1.7?0.82?1.394m2
F1.394?0.42m 水力半径：R??f3.3422??????3水力坡度：i??vnR???1.26?0.013?0.423??0.85‰
????(2)下游水头计算
Q1.74 下游流速为：v???2.72m/s
CH21.3?0.492 水力计算如下：
湿周：f?B?2H2?1.7?2?0.492?2.684m
22过水断面积：F?B?H2?1.7?0.492?0.836m2
F0.836?0.312m 水力半径：R??f2.68422??????3水力坡度：i??vnR???2.72?0.013?0.3123??5.91‰
????计量堰应设在渠道的直线段上，上游渠道长度应不小于渠宽的2～3倍，取
22
上游长度为L1?4.0m，下游渠道长度应不小于渠宽的4～5倍，故取下游长度为 L2?8.0m，则全部直线段长
L?L1?B?0.6?0.9?L2?4.0?1.7?0.6?0.9?8.0?15.2m
不小于渠宽的8～10倍，符合要求。
(3)计量堰水头损失计算(iL)
上游水头损失为：iL1?0.85‰?4.0?0.0034m 下游水头损失为：iL2?5.91‰?8.0?0.0473m
则计量堰总的水头损失为：
?h?hj?hi?0.328?0.0034?0.0473?0.38m
第 4 章 污泥处理构筑物的设计计算
4.1 污泥浓缩池
在污水处理过程中产生大量的污泥，污泥含水率高，体积大，不便运输。污泥中还含有大量易腐化发臭的有机物，以及毒害物质，同时也有氮、磷、钾等植物营养素负荷，所以需经过有效处理，以便达到变害为利，综合利用，保护环境的目的。
本设计采用竖流式连续运行的重力浓缩池。污泥来自初沉池和剩余污泥的混合。
4.1.1 池体设计
1.设计参数：
98%~99%） 混合污泥进泥含水率P1?98.5%（
浓缩后污泥含水率P2?95%（94%~96%） 浓缩时间T?16h（12h~24h） 污泥固体通量60kg/?m2d?
污泥密度1000kg/m3
2.计算污泥浓度：
333 C1??1?P ?10?1?0.985?10?15kg/m???1 C2??1?P2??10??1?0.95??10?50kg/m
333 Q总?Q1?Q2
Q总────混合污泥总量 Q1 ────初沉池污泥量 Q2 ────二沉池污泥量
3 Q总?1000 3?702.?317m02.d3.浓缩池面积：
QC1702?.3152??425.m58 A? M60 采用两个浓缩池?n?2?，有
/ A1? 浓缩池直径为
A425.582??212.m8取213m2 n24?213?16.m5 3.144.浓缩池高度：取T?16h，则
TQ16?1702.3??2.6m7 h1?24A2?4425.585.超高：h2?0.3m 6.缓冲层：h3?0.3m
7.池底坡度造成的深度h4为
D16.5?0.0?10.0m8 25 h4??i?228.泥斗容积：
集泥斗上部直径为5m，下部直径为3m，倾角为600，则有污泥斗高度：
h5??r1?r2?tg???2.5?1.5?tg60??1.73m D?污泥斗有效容积为：
?h3.14?1.73V1?5?r12?r1r2?r22??2.52?2.5?1.5?1.52??22.18m3 ?339.污泥斗以上的圆锥体部分污泥容积
浓缩池采用机械刮泥，取池底径向坡度为0.05，则圆锥体高度为：
?16.5?h4??R?r1??0.05???2.5??0.05?0.29m ?2?污泥斗有效容积为：
2??3.14?0.2916.5???16.5?222V2?R?Rr1?r1?????2.5?2.5??95m3 ???????2??2??33???h410.有效水深：
H1?h1?h2?h3?2.67?0.3?0.3?3.27?3m，符合规定。
11.浓缩池总高度：
H?H1?h4?h5?3.27?0.0825?1.73?5.1m
由于池宽D?16.5m所以污泥浓缩池的刮泥机选用CG18A型中心传动刮
泥机,共2台
表4-1 CG18A型中心传动刮泥机
型号
池直径 m
周遍线速度m/min
池深m
电动机功率
kW
运行一周时间min
CG18A 18 1.5
2.5,3.0,3.5
1.5 40
4.2 污泥脱水间
目前，常用的污泥脱水设备有板框压滤脱水机、带式压滤脱水机和离心脱水机。 本设计采用带式压滤脱水机。
带式压滤机的基本原理是通过设置一系列压辊及滚筒，将上下层滤带张紧，滤带间的污泥不断受挤压剪切后，加速泥水的分离。
带式压滤机一般分为三个阶段，重力脱水段，楔形预压段，中/高压段。 设备选型：DY?1000带式压滤机两台 性能参数：滤带有效宽度 1000mm 泥饼含水率 70%~80% 用电功率 2.2KW
4.3 污泥泵房
污泥泵房设计
1.二沉池回流污泥：
回流泥量：QR?Q?R?1?1.5?10424?7500m3/h 选型：FR端吸离心污泥泵两台，一台备用。
性能范围：流量Q 可达8000m3/h 扬程H 可达70m
2.混合污泥：
二沉池剩余污泥量：Qs?29.3m3/h
1000?41.7m3/h 初沉池泥量：Q1?24 选型：100WL126?5?4立式污水污物泵两台，一台备用。 性能参数：流量 126m3/h 扬程 5m
排出口径 100mm
第 5 章 污水厂平面及高程的布置
5.1 污水厂平面及高程布置
污水厂的平面布置包括：处理构筑物的布置、办公、化验、辅助建筑的布置、以及各种管道、道路、绿化等的布置。污水厂的平面布置图应充分考虑地形、风向、布置合理、便于规划管理。 布置得一般原则：
1.构筑物布置应紧凑，节约占地，便于管理；
2.构筑物尽可能按流程布置，避免管线迂回，利用地形，减少土方量； 3.水厂生活区应位于城市主导风向的上风向，构筑物位于下风向； 4.考虑安排充分的绿化地带；
5.构筑物之间的距离应考虑铺设管渠的位置，运转管理和施工需要，
一般5-10米；
6.污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以防安全，便于管理； 7.污水厂内应设超越管，以便在发生事故时使污水能超越一部分或全 部构筑物，进入下个构筑物或事故溢流。 具体平面布置见城市污水厂平面图。
5.2 污水厂高程布置
5.2.1 概述
为了使污水能在构筑物间通畅流动，以保证处理正常进行，在平面布置的同时必须进行高程布置，以确定各构筑物及连接管渠的高程。
在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥重力流，但在多数情况下
需要提升。本设计高程布置严格遵循以下原则： 1.为了使污水在各构筑物间顺利自流，精确计算各构筑物之间的水头损失，包括沿程，局部及构筑物本身的水头损失，此时还考虑污水厂扩建时的预留储备水头。
2.进行水力计算时，选择距离最大，水头损失最大流程，并按最大设计流量计算，计算时还要考虑管内的淤积，阻力增大的可能。
3.污水厂出水管渠的高程需不受洪水顶托，污水能自流流出。 4.污水厂的场地竖向布置，应考虑土方布置，并考虑有利于排水。
5.2.2 构筑物之间管渠的连续及水头损失的计算
1.曝气沉砂池（细格栅）?汇水点
L?30m,DN?1600mm,V?1.044m/s,i?0.647000 沿程损失：
h1?iL?0.000647?30?0.019m 局部损失：
V2h2???进口??出口??闸门??分支流??弯头???0.2?0.05?1.5?0.71??0.056?0.138m2g?h?h1?h2?0.157m 2.汇水点?初沉池
L?35m,DN?1000mm,V?0.558m/s,i?0.332000 h1?iL?0.00033 012?2?350.m h2???出口??闸门??弯头?V2??1?0.0?52g0.??710.?016m 0.028 ?h?h1?h2?0.04m
3.初沉池?汇水点
L?35m,DN?1000mm,V?0.558m/s,i?0.332000 h1?iL?0.00033 012?2?350.mh2???进口??弯头??回合流??闸门?V2??0.2?0.71?3?0.05??0.016?0.063m 2g?h?h1?h2?0.075m 4.汇水点?A/O池
L?5m,DN?1600mm,V?1.044m/s,i?0.647000
h1?iL?0.00064?7?5 0030.mV2 h2???出口??闸门? 059??1?0.050.?056m0.??2g ?h?h1?h2?0.062m
5.A/O池?配水井
L?70m,DN?1600mm,V?1.044m/s,i?0.647000 h1?iL?0.00064 045?7?700.m h2???进口??出口??闸门?V2??0.2??10.05??2g0.?056m 0.07 ?h?h1?h2?0.115m
6.配水井?二沉池
L?12m,DN?1000mm,V?0.558m/s,i?0.332000 h1?iL?0.00033 004?2?120.m h2???进口??出口??闸门?V2??0.2??10.05??2g0.?016m 0.02 ?h?h1?h2?0.024m
7.二沉池?配水井
L?10m,DN?1000mm,V?0.558m/s,i?0.332000 h1?iL?0.00033 0033?2?100.m h2???进口??出口??闸门?V2??0.2??10.05??2g0.?016m 0.02 ?h?h1?h2?0.023m
8.配水井?接触池
L?90m,DN?1600mm,V?1.044m/s,i?0.647000 h1?iL?0.00064 058?7?900.mV2??0.2??10.050.?056m 0.07 h2???进口??出口??闸门???2g ?h?h1?h2?0.128m
9.接触池?计量堰
L?20m,DN?1600mm,V?1.044m/s,i?0.647000
h1?iL?0.00064?7?20 0130.mV2 h2???进口??出口??闸门???0.2??10.050.?056m 0.07??2g ?h?h1?h2?0.083m
10.计量堰?出厂管
L?80m,DN?1600mm,V?1.044m/s,i?0.647000 h1?iL?0.00064 052?7?800.m h2???进口??闸门?2?弯头? ?h?h1?h2?0.146m
V2??0.?22g0.?05?2??0.71?0.05m6 0.0945.2.3 构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算
?L??V? 污泥自流hf?2.49?1.17????D??CH? D ─── 污泥管径； L ─── 输送距离； V ─── 污泥流速； P ─── 污泥含水率。
由污泥泵提升处于紊流状态,
1.85
?L??V? hf?6.82?1.17???
DC???H?1.二沉池回流污泥?A/O池
L?190m D?0.4m V?2m/s CH?81 P?95% ?L??V? hf?6.82?1.1??7??D??CH?1.851.85
1.85?190??2??6.82??1.17??? ?0.4??81?
?4.03m2.初沉池污泥?污泥泵房
m V?1.5m/s CH?53 P?95% L?260m D?0.4
?L??V?hf?2.49?1.17????D??CH?1.85?260??1.5??2.49??1.17??? ?0.4??53??2.6m1.85
3.二沉池剩余污泥?污泥泵房
m V?1.5m/s L?50m D?0.4 CH?53 P?95%
?L??V?91.1? hf?2.4??7??D??CH?1.85?60??1.5??2.4?9?1.1???7 ?0.4??5?3 ?0.6m1.854.污泥泵房?污泥浓缩池
L?60m D?0.4m V?2m/s CH?81 P?95%
?L??V?hf?6.82?1.17????D??CH?1.85?60??2??6.82??1.17??? ?0.4??81??1.1m1.85
5.污泥浓缩池?脱水机房
L?20m D?0.4m V?1.5m/s CH?53 P?95%
?L??V?91.1? hf?2.4??7??D??CH?1.85?20??1.5??2.49??1.17??? ?0.4??53??0.2m1.85
6.构筑物损失
构筑物名称 中格栅 集水池 细格栅 曝气沉砂池 平流沉淀池 曝气池（A/O）池 辐流沉淀池 接触池 污泥浓缩池
构筑物损失m 水面标高m
0.041 1.2 0.2 0.12 0.26 12.8 0.2 12.53 0.3 11.68 0.4 11.23 0.6 10.69 0.2 10.11 1.2 11.85 池底标高m
0.46 -1.88 12.14 8.45 3.21 6.73 2.93 6.1 7.05