某污水处理厂设计倒置a2o工艺

某污水处理厂设计-倒置A2/O工艺专业：学号：姓名：指导教师：内容摘要本设计为某污水处理厂工程工艺设计，污水处理厂规模为81040m3/d，污水主要来源为生活污水和工业废水，主要污染物质是BOD、COD、SS、TN、NH3-N、TP，适宜采用生化处理方法。结合污水来源的水质特征，确定采用倒置A2/O为主体反应池的污水处理工艺流程和以重力浓缩池为主体的污泥处理工艺流程。本工艺具有良好的去除BOD、COD及脱氮除磷的功能，对BOD、COD、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分别能达到96.23%、89.51%、96.68%、68.72%、83.33%、86.23%，污水处理厂处理后的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，其出水就近排入水体。关键词倒置A2/O工艺；脱氮除磷；曝气沉砂池；辐流式沉淀池；重力浓缩池1设计任务书本设计为环境工程专业本科毕业设计，是大学四年教学计划规定的最后一个实践性环节，本设计题目为：西安市某污水处理厂设计。设计任务是在指导教师的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。（1）污水处理程度计算根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度。（2）污水处理构筑物计算确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸等。（3）污泥处理构筑物计算根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体处理构筑物的设计计算。（4）平面布置及高程计算对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。（5）污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。本设计依据环境工程专业毕业设计任务书，《给水排水工程快速设计手册（2排水工程）》、《排水工程（第二版）》下册、《水污染控制工程（第三版）》下册、《给水排水设计手册（第二版）》、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）等进行设计。（1）排水体制排水体制采用完全分流制（2）污水量①城市设计人口34万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。②城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30％计。③工业污水量为28000米3／平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。④城市混合污水变化系数：日变化系数K日＝1.1，总变化系数Kz＝1.3。（3）水质：①当地环保局监测工业废水的水质为：BOD5＝295mg/LCOD＝584mg/LSS＝240mg/LTN＝46mg/LNH3-N=30mg/LTP＝3.7mg/LPH＝7～8②城市生活污水水质：COD＝420mg/LNH3-N=30mg/LTN＝49mg/LTP＝3.6mg/L③混合污水：重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；大肠杆菌数：超标；冬季污水平均温度15℃，夏季污水平均温度25℃。（4）出水水质污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/LTN＝15mg/LNH3-N=5(8)mg/LTP≤城市污水经处理后，就近排入水体，其出水也可作为杂用回用水。（5）气象资料①℃℃℃②风向风速：常风向为东北与西南风，最大风速25m/s③降水量：年平均降雨量mm，最高年817.8mm，最低年285.2mm。④冰冻期36d，土壤冰冻深度最大50cm，一般为10cm。（6）水体、水文地质资料①水体资料污水厂处理出水排入水体，水体河底标高390.65m，平均流量1.5m3／s，平均水深2.8m，底坡8‰。②区域地下水为潜水，地下水位在5.0～10.0m，随季节变化。水质对混凝土无侵蚀性。（7）工程地质资料①地基承载力特征值130KPa，设计地震烈度7度。②土层构成：由上至下包括黄土状亚粘土、饱和黄土状亚粘土、细粉砂与中粗砂、亚粘土等。（8）污水处理厂地形图，厂区地坪设计标高为398.88m。（9）污水处理厂进水干管数据管内底标高392.38m，管径1250mm充满度0.852设计水量和水质计算本设计中设计水量的计算包括平均日污水量、最大日污水量、最大时污水量的计算，按照《给水排水工程快速设计手册（2排水工程）》第7页表2-6公式进行计算。p的计算（1）生活污水量Qp1的计算式中：—每人每日平均污水量定额L/(人·d)，该市位于陕西，由《给水排水工程快速设计手册（2排水工程）》第6页表2-4查知，陕西属于第二分区，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备，所以为100~140L/(人·d)，取=120L/(人·d)N—设计人口数，34万人=340000120L/d=40800m3/d（2）公共建筑污水量Qp2的计算=30%=30%40800m3/d=12240m3/d（3）工业污水量的计算由原始资料可知：=28000m3/d（4）平均污水量的计算40800+12240+28000=81040m3/d的计算81040m3/d=89144m3/d的计算81040m3/d=105352m3/d各设计水量汇总入表1中。项目水量m3/dm3/hm3/sL/s平均日污水量81040最大日污水量89144最大时污水量105352本设计进水水质计算包括SS、BOD5、COD、TN、NH3-N、TP等的浓度的计算，其计算方法如下[1]：（1）混合污水中SS浓度的计算：式中：s—每人每日排放的污水量，s=120L/（人·d）as—每人每日排放的SS的量，由《给水排水设计手册（第五册）》第246页查知，as=35-50g/（人·d），取as=40g/（人·d）①生活污水中SS浓度的计算mg/L=333.33mg/L②工业污水中SS浓度的计算由设计原始资料得知Cs2=240mg/L③混合污水中SS浓度计算=（2）混合污水中的BOD5浓度的计算式中：s—每人每日排放的污水量，s=120L/（人·d）as—每人每日排放的BOD5的量，由《给水排水设计手册（第五册）》第246页查知，as=20-35g/（人·d），取as=30g/（人·d）①生活污水中BOD5浓度的计算=mg/L=250mg/L②工业污水中BOD5浓度的计算由设计原始资料得知=295mg/L③混合污水中浓度计算=（3）混合污水中的COD浓度的计算①生活污水中COD浓度COD=420mg/L②工业污水的COD浓度COD=584mg/L③混合污水中COD浓度COD=（4）混合污水中的TN浓度的计算①生活污水中TN浓度TN=49mg/L②工业污水的TN浓度TN=46mg/L③混合污水中TN浓度TN=（5）混合污水中的NH3-N浓度的计算①生活污水中NH3-N浓度NH3-N=30mg/L②工业污水的NH3-N浓度NH3-N=30mg/L③混合污水中NH3-N浓度NH3-N=mg/L=30mg/L（6）混合污水中的TP浓度的计算①生活污水中TP浓度②工业污水的TP浓度③混合污水中TP浓度TP=（7）混合污水其它水质指标①重金属及有毒物质：微量，对升华处理无不良影响；②大肠杆菌数：超标；③冬季污水平均温度15℃，夏季污水平均温度为25℃。（1）污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/LTN＝15mg/LNH3-N=8mg/LTP≤（2）城市污水经处理后，就近排入水体，其出水也可作为杂用回用水。（3）处理厂对污水各项指标的处理程度式中：—进水中某种污染物的平均浓度（mg/L）—出水中该种污染物的平均浓度（mg/L）将各项水质指标带入上式中，计算出对污水的处理程度如下：SS96.68%COD89.51%BOD596.23%TN68.72%NH3-N83.33%TP86.23%式中：—城市人口数，34万人；—公共建筑用水折算而得的人口数，—工业废水折算而得的人口数。工业废水按SS、BOD浓度折合为人口数是按照《给水排水设计手册（第五册）》第246页公式4-1转化进行计算的，折合成人口数的计算公式为：（1）工业废水按SS计算式中：—工业废水中SS的浓度，Css=240mg/L；—工业废水的平均日污水量，Qp2=28000人；as—每人每日排放的SS量，由《给水排水设计手册（第五册）》第246页查知，as=35-50g/（人·d），取as=40g/（人·d）。（2）按BOD5计算式中：—工业废水中BOD5的浓度，CBOD5=295mg/L—工业废水的平均日污水量，Qp2=28000人as—每人每日排放的BOD5量，由《给水排水设计手册（第五册）》第246页查知，as=20-35g/（人·d），取as=30g/（人·d）3确定工艺流程污水处理的目的主要有两个，其一是保护水资源不受污染，因此处理后出水要达到水质标准；其二是污水回用，处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业生产等，为此处理水要满足相应的用水要求，《水处理工程师手册》对工艺流程的选择给出了以下的原则和要求，所以污水处理工艺的选择也要按照下面的原则和要求进行[2]。（1）工艺流程应根据原水性质和用水要求选择，其处理程度和方法应符合现行的国家标准和地方的有关规定，处理后水质应符合有关用水和排放的标准要求；（2）应充分利用当地的地形、地址、水文、气象等自然条件及自然资源；（3）污水处理应充分考虑排放水体的稀释、自净能力，根据污水处理程度来选择流程；（4）流程选择应妥善处理技术先进和合理可行的关系，并考虑远期发展对水质水量的要求，考虑分期建设的可能性；（5）流程组合的原则应当是先易后难，先粗后细，先成本低的方法，后成本高的方法。按照污水处理工艺流程选择的原则和要求，可得比较合适于西安市某污水处理厂的工艺是倒置A2/O法工艺。该工艺采用较短时间的初沉池或者不设初沉池，使进水中的细小有机悬浮固体有相当的一部分进入生物反应器，以满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需求，并使生物反应器中的污泥能达到较高的浓度；整个系统中的活性污泥都完整地经历过厌氧和好氧的过程，因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷；避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响；由于反映其中活性污泥浓度较高，从而促进了好氧反应器中的同步硝化、反消化，提高了处理系统的脱氮除磷的效率[3]。本法的具体工艺流程如图1所示。出水出水厌氧反应池缺氧反应池好氧反应池回流污泥（25%-100%）Q回流混合液（0-200%）Q鼓风机房细格栅粗及格泵栅站沉砂池砂水分离器栅渣砂渣剩余污泥污泥浓缩池脱水车间干泥外运上清液流至厂内污水管二沉池消毒池外运处置污水超越管图1倒置A2/O法工艺流程图污水4水处理各构筑物的选择及设计计算4.1 进水闸井的设计4.1.1污水厂进水管[1]：（1）进水流速在0.9~1.1m/s；（2）进水管管材为钢筋混凝土结构；（3）进水管按非满流设计，；（1）取进水管流速为，由《给水排水设计手册（第二版）》第1册查知，取管径为，设计坡度；（2）已知最大日污水量；（3）初定充满度h/D=0.85，则有效水深；（4）已知管内底标高为，则水面标高为：（5）管顶标高为：；（6）进水管水面距地面距离。4.1.2进水闸井工艺设计进水闸井的作用即汇集各种来水，保证进水稳定性。进水闸井前设跨越管，跨越管的主要作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水厂的污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管略大，取为1400mm，进水闸井的设计要求如下[2]：（1）设在进水闸、格栅、集水池前；（2）形式为圆形、矩形或梯形；（3）井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水管管顶。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取6×，井深，井内水深1.2m，闸井井底标高为，进水闸井水面标高为，超越管位于进水管顶处，即超越管管底标高为。5—I型闸门，其安装尺寸参数如下表2所示：表2HZJ5—I型闸门安装参数QEF(F1)G(G1)HH1d2PS2500×2000278012501125285（265）390（370）3320118018012（4）启闭机的选择查得选用LOD型电手动两用启闭机。格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行[3]。按照格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；按照格栅净间距，可分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅（1.5-10mm）三种，平面格栅和曲面格栅都可以做成粗、中、细三种[3]。本工艺采用矩形断面中格栅和细格栅各一道，采用机械清渣，中格栅设在污水提升泵房之前，细格栅设在提升泵房之后。本设计中格栅的设计原则主要有[1]：（1）格栅的清渣方式有人工清渣和机械清渣，一般采用机械清渣；（2）机械格栅一般不宜少于两台；（3）过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；（5）格栅倾角一般采用；（6）通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m；（7）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施；，m；（9）机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设施；（10）格栅间内应安装吊运设备，以利于进行格栅及其他设备的检修、栅渣的日常清理。1．中格栅的计算本设计中格栅的设计计算如下[1]：前面计算可知：max3/s，计算草图2图2格栅示意图（1）格栅间隙数式中：—栅条间隙Qmax—最大设计流量，m3/s；—栅条间隙，m；—栅前水深，m；——1.0m/s；a—格栅安装倾角，（°）取中格栅栅前水深为=1，格栅栅条间隙=20mm，过栅流速=0.9m/s，格栅安装倾角a=60°，设置两台机械格栅，则每台格栅间隙数为：；则=32（2）栅槽宽度式中：—栅槽宽度，m；—栅条宽度，取S=0.01m；—栅条间隙，取—栅条间隙数，=32个；=m（3）进水渠道渐部分长度式中：—进水渠道渐宽部分长度，m；B1—进水渠道宽度，取B1a1—渐宽部分展开角度，取；（4）出水渠道渐窄部分长度（5）过栅水头损失通过格栅的水头损失可以按下式计算：式中：—设计水头损失，m；—计算水头损失，m；—重力加速度，m/s2；—系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；—阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关。设格栅断面形状为锐边矩形，则（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高，栅前水深，则（7）栅前槽高度（8）栅槽总长度L（9）每日产生的栅渣量式中：—每日栅渣量，—单位体积污水栅渣量，，中格栅间隙为20，取=0.05—生活污水总变化系数，﹥，宜采用机械清渣每台格栅每日栅渣量(10)中格栅及格栅除污机选型由《给水排水设计手册（第二版）》第11册第521页查知，选用两台GH-1000链条回转式多耙格栅除污机，其规格及性能如下表3：表3GH-1000链条回转式多耙格栅除污机的规格和性能参数型号格栅宽度（）格栅净距（mm）安装角a（）过栅流速（）电动机功率（）GH-1000100020602．细格栅的计算本设计中格栅的设计计算如下[1]：（1）格栅间隙数式中各项字母代表的意义同前，取细格栅栅前水深为1.5m，格栅栅条间隙b=10mm，过栅流速0.9m/s，格栅安装倾角a=60°，设置两台机械格栅，则每台格栅间隙数为：（2）栅槽宽度式中：—栅槽宽度，m；—栅条宽度，取=0.01m；—栅条间隙，取=0.01m；—栅条间隙数，=42个；=0m（3）进水渠道渐部分长度式中：—进水渠道渐宽部分长度，m；1—进水渠道宽度，取1=0.60m；a1—渐宽部分展开角度，取；（4）出水渠道渐窄部分长度（5）过栅水头损失通过格栅的水头损失可以按下式计算：式中：—设计水头损失，—计算水头损失，—重力加速度，/s2—系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3—阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关设格栅断面形状为锐边矩形（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高，栅前水深，则（7）栅前槽高度（8）栅槽总长度L（9）每日产生的栅渣量式中：—每日栅渣量，—单位体积污水栅渣量，，中格栅间隙为20，取=0.05—生活污水总变化系数，﹥，宜采用机械清渣每台格栅每日栅渣量（10）细格栅及格栅除污机的选择由《给水排水设计手册（第二版）》第11册第533页查知，选用两台XWB-Ⅲ-08-15背耙式格栅除污机，其性能如下表4所示：表4XWB-Ⅲ-08-15背耙式格栅除污机型号格栅宽度（mm）耙齿有效长度(mm)安装倾角()提升质量(kg)格栅间距(mm)提升速度(m/min)电机功率(KW)XWB-Ⅲ-08-1580010060200103沉砂池污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥活性，而且会板积在反应池底部减小反应池有效容积，甚至在脱水时扎破率带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理的构筑物的正常运行[3]。常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池。平流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式，它具有截留无机颗粒效果较好、构造简单等有点，但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排砂常需要洗砂处理等缺点。旋流式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉淀并使有机物随流水带走的沉砂装置。曝气沉砂池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；曝气沉砂池还具有以下特点，通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量的影响较小；沉砂中含有有机物量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用，这些特点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正成运行以及对沉砂的最终处置提供了有利的条件[3]。本设计中选用曝气沉砂池，其截面图如图3示。图3曝气沉砂池示意图1—空气干管2—支管3—扩散设备4—头部支座曝气沉砂池与细格栅合建，为地上式矩形混凝土结构，设为两格池子。本设计中曝气沉砂池的设计参数有[1]：（1）旋流速度应保持0.25~0.3m/s；（2）水平流速为0.06~0.12m/s；（3）最大流量时停留时间为1~3min；（4）有效水深为2~3m，宽深比一般采用1~2；（5）长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设计横向挡板；3空气，或3~5m3/（m2·h）；（7）空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.6~0.9m，送气管应设置调节气量的阀门；（8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板。1．池体的计算本设计中曝气沉砂池的设计计算如下[1]：（1）池子总有效容积V式中：—污水厂最大设计流量，3/s；—最大设计流量时的流行时间，取t=2min；（2）水流断面的面积A式中：—污水厂最大设计流量，3/s；—最大设计流量时的水平流速，取0.1m/s；（3）池总宽度式中：，取（4）校核宽深比宽深比在1~2之间，符合要求（5）池体长L（6）校核长宽比，符合要求2．曝气系统设计计算本设计的曝气沉砂池的曝气系统设计计算[1][3]：本设计的曝气沉砂池运用鼓风曝气系统，鼓风设备和倒置A2/O反应池空气系统设在同一机房，采用穿孔管曝气，穿孔曝气管设置在集砂槽一侧，距池底0.8,距池壁0.5m，则穿孔管的淹没深度为。（1）最大时所需空气量式中：—3空气/m33空气/m3污水/h=877.68m3/h（2）平均时所需空气量（3）鼓风机的风压计算式中：—鼓风机出口风压，kPa；—扩散设备的淹没深度，换算成压力单位kPa，1mH2a，；—扩散设备的风压损失，kPa，与充氧形式有关，一般取3~5kPa，取4kPa；—输气管道的总风压损失，kPaa。（4）鼓风机的选择由《给水排水设计手册（第二版）》第11册P470查知，选择RD—125型号罗茨鼓风机两台，其性能如下表5所示：表5罗茨鼓风机的性能型号口径（mm）转速（r/min）出口风压（kPa）气量Q（m3/min）轴功率LA（kW）电动机功率（kW）RD—1251251750153．沉砂室的计算沉砂室的计算过程如下[1]：（1）沉砂部分所需容积式中：—城市污水沉砂量，m3/106m3，可按照106m3污水沉砂15~30m3计算，取/106m3污水—清除沉砂的间隔时间，d，取—生活污水总变化系数，（2）每个污泥斗的容积式中：—每格沉砂斗容积；—沉砂斗个数，本设计中设每格池子有两个沉砂斗，则；（3）沉砂斗各部分尺寸设斗底宽1=0.6,斗壁与水平面的倾角为60，斗高=1.1m，则沉砂斗伤口宽度为：沉砂斗容积为：（m3）（8）沉砂室的高度采用重力排砂，设池底坡度，坡向砂斗，(9)池总高度式中：—沉砂池超高，m，设(10)验证最小流速式中：—最小流量，m3/s，—最小流量时沉砂池的水流断面面积（m2），—最小流量时工作的沉砂池数目，最小流量时，只有一格工作=1（11）砂水分离器的选择选用螺旋式砂水分离器两台，一备一用，螺旋式砂水分离器由砂斗、溢流堰、出水管、无轴螺旋带及驱动装置等组成。4．曝气沉砂池进出水设计的计算曝气沉砂池的进出水设计的计算过程如下[4]：（1）曝气沉砂池进水设计曝气沉砂池进水采用配水槽，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：。为避免异重流的影响，污水经潜孔进入沉砂池，过水流速不宜过大，流速控制在0.2~0.4m/s，本设计取。单格池子配水孔面积为：m×1.8m，则孔口实际流速为：查《给水排水设计手册（第二版）》第一册P678，可得水流经过孔口的局部水头损失为，则水头损失为：（2）曝气沉砂池出水设计出水采用矩形薄壁跌水堰，假设堰为无侧收缩堰，堰宽同沉砂池每格池子的宽度，即，则通过堰流量为：式中：—堰流量，—流量系数，通常采用0.45；—堰宽，m，；—溢流堰上水深，m；通过计算得出2/O反应池倒置A2/O工艺的设计参数包括[3]：（1）污泥泥龄SRT=10~20d，取为16d；（2）水力停留时间：缺氧区1~2h，取1.5h；厌氧区1~2h，取1.5h，好氧区5~10h，取6.5h；（3）池内混合液污泥浓度（MLSS）为3000~4000mg/L,取；（4）污泥负荷≤5/(kgMLSS·d-1)，取5/(kgMLSS·d-1)。倒置A2/O工艺的反应池池体设计计算过程如下[5]：（1）混合液回流比R内①总氮的去除率：式中：②混合液回流比R内,取220%（2）反应池容积设两座钢筋混凝土结构的倒置A2/O反应池，，；缺氧区容积：厌氧区容积：好氧区容积：（3）校核氮磷负荷好氧区总氮负荷：符合要求；厌氧区总磷负荷：,符合要求。（4）系统每座反应池每日活性污泥净增值式中：—为好氧池中进水平均BOD5的值，为好氧池中出水平均BOD5的值，kg/m3，；—产率系数，即微生物每代谢1kgBOD5所合成的MLVSS，kg，取；；—每座好氧池处理污水流量，m3/d，为40520m3/d；—反应池内挥发性悬浮固体总量，kg（5）反应池尺寸反应池设置为缺氧区和厌氧区各为一个廊道，中间设置导流墙；好氧区设置为四个廊道；设反应池有效水深通常在4~6m，取；设缺氧区和厌氧区宽度都为m，则缺氧池和厌氧池的长度为：。好氧区每个廊道宽度也为m，则反应池总宽度，则好氧区长度为；，取为64.8m；反应池总长为校核长宽比及宽深比：，，符合规定；，，符合规定；，，都介于1~2之间，符合规定；（6）反应池高度取反应池的超高为0.5m，则本设计中反应池进出水设计计算过程如下[4]：（1）进水设计计算进水采用矩形配水槽，来水由沉砂池出水管到配水槽，配水槽尺寸为：。为避免异重流的影响，污水经潜孔进入反应池池，过水流速不宜过大，流速控制在0.2~0.4m/s，本设计取。单格池子进水孔直径为：,取进水管为1500mm；校核进水流速：查《给水排水设计手册（第二版）》第一册P678，可得水流经过孔口的局部水头损失为，则水头损失为：（2）出水设计计算本设计反应池出水用矩形薄壁跌水堰，假设堰为无侧收缩堰，堰宽，则通过堰流量为：式中：—堰流量，—流量系数，通常采用0.45；—堰宽，m，；—溢流堰上水深，m；通过计算得出出水集水槽尺寸为本设计中采用鼓风曝气系统，曝气装置采用BYW-1.2型微孔曝气器，本设计中将微孔曝气器设在距池底0.2m处，淹没水深为5.8m，计算温度定为30℃。本设计的曝气系统设计计算过程如下[5]：1．需氧量设计计算（1)平均时需氧量的计算式中：—混合液有机物降和氨氮消化需氧量，kg；—好氧池处理污水流量，m3/d，为81040m3/d；—为好氧池中进出水平均BOD5的值，为好氧池中出水平均BOD5的值，g/m3，；—氨氮去除浓度，kg/m3，；—好氧池容积，m33；—每座好氧池日净产生的活性污泥，；（2）最大时需氧量的计算（3）每日去除的BOD5及NH3-N值（3）最大时需氧量与平均时需氧量之比2．供气量的计算由《排水工程（第四版）》（下册）附录1查知：水中溶解氧浓度：；（1）空气扩散器出口处绝对压力（）式中：—105Pa—空气扩散装置的安装深度，m，；（2）空气离开曝气池面时，氧的百分比式中：—空气扩散器的氧转移效率，对BYW-1.2型微孔曝气器，；(3)好氧池混合液中平均氧饱和度按最不利的温度条件考虑，最不利的条件为30℃，带入各个值得：mg/L（4）换算为20℃条件下脱氧清水的充氧量式中：相应的最大需氧量：（5）好氧池平均时供气量（6）好氧池最大时供气量3．空气管系统计算（1）曝气器数量计算式中：—好氧池表面积，m2；—曝气器标准状态下，曝气器的服务面积，m2/个；采用BYW-1.2微孔曝气器，在相邻两个廊道的隔墙上布置一根曝气干管，共4根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池总设40条配气竖管。微孔曝气器工作水深为5.8m，在供气量1～3m3/(h·个)时，曝气器氧利用率EA2/个，取服务面积为0.5m2/个,则：,取为安全计，本设计采用曝气器；（2）每根竖管的曝气量为：；（3）每个曝气器的曝气量为：（4）供气管道计算①空气干管供风管道采用树状结构布置，其主干管流量为：空气主干管管径为式中：—主干管中空气流速，10~15m/s，取；，取干管管径为DN800mm②空气支管空气系统采用双侧供气，双侧供气(向两侧廊道供气)横向支管流量：

双侧供气(向两侧廊道供气)横向支管管径：，取支管管径为DN450mm（5）空气管路设计计算将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图（如图4、图5所示），用以进行计算。图4空气管路计算图（1）图5空气管路计算图（2）选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路为计算管路，在空气流量变化处设计计算节点，同一编号后列于表6进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按照《给水排水（第四版）》（下册）附录2的空气管路计算图加以确定。计算结果列入计算表6中第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按照式（其中D为管径，m；K为长度换算系数，按《给水排水（第四版）》（下册）表4-23所列数据采用）折算成当了长度损失，并计算出管道的长度（m），（为管段长度）计算结果列入计算表6中的第8、9两项。空气管段的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量m3/min、计算温度30℃和曝气池水深，查《给水排水（第四版）》（下册）附录3求得，结果列入计算表的第10项。第9项和第10项相乘，得压力损失，结果列入表第11项，将表6中的第11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：微孔空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损为5.88+15.35=21.23kPa为安全运行，设计取值为22kPa。表6空气管路计算表管段编号管段长度L(m)空气流量管径管径空气流速配件配件管段当量长度Lo（m）管段计算长度L+L0(m)压力损失h1+h2m3m3/minm3/h(Pa/m)(Pa/m)123456789101125~2445三通1个24~2360三通1个，异形管1个23~2265三通1个，异形管1个22~2165三通1个21~2075三通1个，异形管1个20~1985三通1个，异形管1个.19~1885三通1个18~1785三通1个17~1685三通1个16~1590三通1个，异形管1个15~14105三通1个，异形管1个14~13130四通1个，异形管1个13~12145四通1个，异形管1个12~11150四通1个11~10150四通1个，异形管1个10~9195三通1个，异形管1个，闸门1个，弯头3个9~88240三通1个，异形管1个8~78285四通1个，异形管1个7~68300四通1个，异形管1个6~58340四通1个，异形管1个5~4370四通1个，异形管1个，弯头2个4~3420三通1个，异形管1个，3~2480三通1个，异形管1个2~124500三通1个，异形管1个合计（6）鼓风机的选定空气扩散装置安装在距离曝气池底0.2m处，曝气沉砂池空气系统压力损失为因此鼓风机所需压力为曝气沉砂池所需最大空气量为，，鼓风机供气量；3/h=436.54m3/min平均时：16576.9+675.36=17252.26m3/h=287.53m3/min根据所需压力及空气量，由《给水排水设计手册（第二版）》第11册P470查知，选择RME—200型号罗茨鼓风机7台，正常条件下，5台工作，2台备用，其性能如下表7所示：（6）鼓风机房的布置双设电源；每台鼓风机单设基础，间距为1.5m以上；机房包括机器间、配电室、进风室（设空气净化设备）、值班室；鼓风机房内外应采取防止噪声的措施；值班室和机器间之间有隔墙和观察窗；鼓风机房内包括尘沙池和反应池的鼓风机，设置鼓风机房占地面积为。表7罗茨鼓风机的性能型号口径（mm）转速（r/min）出口风压（kPa）气量Q（m3/min）轴功率LA（kW）电动机功率（kW）RME—200200A150045（1）缺氧池设备选择缺氧池设导流墙，将缺氧池分为两格，每格内设潜水推进器2台，所需功率按5W/m3池容计算。缺氧池有效容积：混合全部污水所需功率为W（2）缺氧池混合液回流泵的选择混合液回流比R内=220%，则混合液回流量QR为，本设计回流液经潜水泵提升后进入混合液集水池，出水经重力流流至缺氧池首端，选用两台型号为450QW2200-10-110的混合液回流泵4台。选用1500mm混凝土回流管。（3）厌氧池设备选择：厌氧池设导流墙，将厌氧池分为两格，每格内设潜水推进器2台，所需功率按5W/m3池容计算。厌氧池有效容积混合全部污水所需功率为W。沉淀池是分离悬浮固体的一种常用构筑物，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，使混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种。本设计中二沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池[3]。辐流式沉淀池多呈圆形，池的进水在中心为止，出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥常用刮泥机（或吸泥机）机械排除。其主要的特点是采用机械排泥，运行较好；排泥设备有定性产品[3]。辐流式二沉池的设计参数如下[1]：（1）池子直径（或者正方形的一边）与有效水深的比值大于6；（2）池径不宜小于16m；（3）池底坡度一般采用0.05~0.1m；（4）一般采用机械刮泥，也可附有空气提升或净水头排泥设施；（5）当池径（或正方形的一边）较小（小于20m）时，也可采用多斗排泥；（6）停留时间2.5~3h；3/（m2·h）。辐流式二沉池的设计计算过程如下[1]：（1）沉淀部分水面面积式中：—设计日平均流量m3/h；，本设计设置4座沉淀池；—表面负荷，m3/(m2·m3/(m2·h)（2）池子直径采用周边传动吸泥机，为了符合型号规格，取直径为，由《给水排水设计手册（第2版）》第11册P592查知，选取周边传动吸泥机，其性能参数如下表8示：表8性能参数规格型号池径D(m)周边线速（m/min）电机功率（kW）压缩空气压力（MPa）生产厂家3775扬州天雨给水排水（3）实际水面面积实际负荷（4）沉淀区有效水深式中：—沉淀区有效水深，m；—，取2.4m。（5）沉淀部分有效容积（6）沉淀区的容积式中：—每人每日污泥量，L/(人·d）一般为0.3~0.8，取0.8L/(人·d）—设计当量人口数，—两次清除污泥像个时间，d；取—沉淀池座数，（7）污泥斗的容积设，则，取1.7m。（8）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设坡度（9）污泥总容积3（10）沉淀池总高度式中：—沉淀池超高，m，为0.5m；—池中心与池边落差，m，为0.5m；—（11）径深比/=37/2.4=15.42符合要求（1）设计说明二沉池活性污泥由刮泥机收集到污泥斗中，由池中心落泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送到回流污泥泵站。其它污泥由刮泥机刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。（2）污泥回流量[5]式中：—污泥回流比，其值为70％；—曝气池设计流量，其值为3714.33；回流污泥浓度：式中：—曝气池混合液污泥浓度(MLSS),其值为3500mg/L查《排水工程(第四版)》下册表4-24可得，本设计中SVI、X及Xr值均符合要求。（3）回流污泥泵的选择由《给水排水设计手册（第二版）》第11册P299页选用2台潜污泵，其型号为550QW3000-12-160。（1）进水管的计算式中：——3/s；——进水管水流速度，取为1.2m/s；（2）二沉池集配水井设计二沉池的采用配水井进行配水，分别往两座沉淀池均匀进水。①配水井中心管径式中：—中心管内污水流速，，，取0.6m/s；—集配水井的设计流量，m3/s，1.219m3/s②配水井的直径式中：—配水井内污水流速，，，取0.2m/s；—集配水井的设计流量，m3/s，1.219m3/s③集水井的直径式中：—集水井内污水流速，m/s，，本设计中取4.0m。④溢流堰配水井中心管的污水通过薄壁堰溢流到配水井，薄壁堰的过流量公式为[4]：式中：—集配水井的设计流量，m3/s；—5；—堰宽，m，；—堰上水深，m将上式变换得,薄壁堰堰上水头为：（3）二沉池出水堰设计[6]二沉池出水采用90°三角堰，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。设设集渣渠深度为0.4；溢流渠深为0.8m、渠宽为0.5m，集水渠深为0.8m，渠宽为0.8m，出水堰跌水0.15m；出水槽深1.6m，长1.6m，宽为1.2m。由《给水排水设计手册（第二版）》第一册第682页表16-1查知，当堰上水深为h=0.03m时，过水堰流量为，则需要用到的三角堰个数为：(个)槽宽为0.5m，设堰厚度为0.3m，则内外层堰板所在圆直径分别为：集水渠层堰所在圆直径为：溢流渠堰板堰所在圆直径为：堰周边总长为：则三角堰宽为：内层布置的三角堰个数为外层布置的三角堰个数为（4）出水管、排渣管和排泥管出水管管径D=800mm(i=1‰)，则水流速度为：设置直径为D=500mm的排渣管和排泥管。城市污水经一级或二级处理后，改善水质，细菌含量也大幅度减少，但仍存在有病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒。本设计中采用液氯为消毒剂，其优点是效果可靠，投配设备简单、投量准确、价格便宜。本设计中接触池的设计参数如下[7]：（1）加氯量：5~10mg/L，本设计中取6mg/L；（2）氯与污水的接触时间为30min；（3）设计流量是；（4）本设计设一座五廊道式平流接触池。（1）池体容积计算（2）接触池表面积式中：—（3）接触池尺寸设每个廊道宽度为，则消毒池总宽度为，则消毒池的长度为：（4）接触池高度式中：—池底坡降，坡度为0.05，坡底在进水端；—接触池有效水深，3m；—接触池超高，0.3m。（5）排泥设计接触池也有污泥沉降，故也要设计排泥设施，接触池坡底在进水端，在池子的进水端设置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥机刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脱水间。本设计中加氯间的设计计算过程如下[7]：（1）投氯量计算式中：—投氯量，mg/L，6mg/L；—105352m3/d；（2）加氯设备选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，用6瓶同时供氯，每周换用钢瓶一次，安装加氯机3台，两用一备，加氯流量为5-25kg/h。（3）加氯间尺寸加氯间尺寸设置为18mm。本设计的设计流量为，3/s，其规格如上表9所示：表9巴氏计量槽规格测量范围（m3/s）W(m)B（m）A（m）2/3A（m）C（m）D（m）设计依据本设计中计量槽设计的主要依据如下[1]：（1）计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽的8-10倍；在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的2-3倍；下游不小于4-5倍。当下游有跌水而无回水影响时可适当缩短；（2）计量槽中心线应与渠道中心线重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以同；（3）计量槽喉宽一般采用上游渠道宽度的1/3-1/2；（4）当喉宽W为0.25m时，H2/H1≤0.64为自由流，大于此数为潜没流；当喉宽-2.5m时，H2/H1≤0.7为自由流，大于此数为潜没流；（5）当计量槽为自由流时，只需记上游水位，而当其为潜没流时，则需同时记下游水位。设计计量槽时，应尽可能做到自由流，但无论在自由流还是在潜没流的情况下，均宜在上下游设置观察井；（6）设计计量槽时，除计算其通过最大流量时的工作条件外，尚需计算通过最小流量的条件；（7）计量槽在自由流的条件下按下式计算流量式中：（1）由表9知，则设巴氏计量槽过水为自由流，则由《给水排水设计手册（第二版）》第五册第569页查知，时，流量计算公式为：（2）选择钢筋混凝土管作为二级出水管，管径为D=1000mm，流速=m/s设计坡度为=0.0056。（3）巴氏计量槽尺寸5污泥处理系统的设计计算在污泥处理过程中，会分离出大量的污泥，这些污泥的含水率高，容积大，不便于后续处理；同时污泥中含有大量的有机物，如果不进行处理，就会腐败，产生恶臭，污染环境，而且污泥中可能还含有有害物质，所以必须采取有效措施对其进行有效的处理。污泥处理的最终目的要达到：稳定化，即去除污泥中的有机物；减量化，即降低含水率，减少污泥容积；无害化，即杀死寄生虫卵和病原微生物，降低污泥的毒性；污泥综合利用，即将污泥处理后，用作农用化肥等，实现污泥的综合利用[3]。污泥处理的流程主要有[3]：（1）剩余活性污泥浓缩消化机械脱水外运处置；（2）剩余活性污泥浓缩机械脱水外运处置；（3）剩余活性污泥浓缩消化机械脱水焚烧外运处置。在本设计中选用（2）中的工艺流程。本设计采用重力浓缩法，其设计计算过程如下[3][9]。（1）剩余活性污泥量以(挥发性固体)计：式中：—为好氧池中进出水平均BOD5的值，为好氧池中出水平均BOD5的值，kg/m3，；—产率系数，kgVSSkgBOD5所合成的，一般采用0.5~0.6，取；；—每座好氧池处理污水流量，m3/d，为81040m3/d；—反应池内挥发性悬浮固体总量，kg（2）剩余活性污泥以（悬浮固体）计：式中：——剩余活性污泥量，kgSS/d；——5（3）剩余活性污泥量以体积计：式中：——剩余活性污泥量，m3/d；——剩余活性污泥量，kgSS/d；——污泥含水率，%；——污泥密度，以1000kg/m3计；（4）单池有效体积：式中：——浓缩时间，取12h;（5）单池表面积式中：——每坐池子的污泥量，——污泥固体浓度，g/L，由《给水排水工程快速设计手册（2排水工程）》表7—11查知，取；——浓缩池污泥固体负荷量，kg/m2d,《由给水排水工程快速设计手册（排水工程）》表7—11查知，取；单池直径为，（6）浓缩池的污泥斗部分体积式中：——浓缩池污泥斗部分上底的半径为1.6m；——浓缩池污泥斗部分下底的半径为1.0m；——浓缩池污泥斗的高度，m；a——取60；（7）浓缩池锥体部分体积式中：——浓缩池半径为，m；————浓缩池锥体部分的高度，m；——（8）浓缩池柱体部分体积为（9）浓缩池柱体部分高度（10）浓缩池池体总高度式中：————浓缩池缓冲层高度，取为0.3m；（11）浓缩池每天产生的污泥量：式中：——进入浓缩池的污泥含水率为99.2%；——出浓缩池的污泥含水率为97%；则每天分离污泥体积为：；（12）贮泥池的尺寸为：将污泥含水率降低到80%以下的操作称为脱水。脱水后的污泥具有固体特性，成泥块状，能装车便于运输，便于最终处置和利用。脱水的方法有自然脱水和机械脱水，其中自然脱水的方法有干化场，所使用的外力为自然力（自然蒸发、渗透等）；机械脱水的方法有真空过滤、压滤、离心脱水等，所使用的外力为机械力（压力、离心力等）。本设计运用机械脱水，选用带式压滤机[3]。（1）从浓缩池中排出的污泥体积：（2）设污泥脱水后含水率为75%，则每天产生的污泥量为：产生的污泥用车往外运，实现综合利用。（3）压滤机选用：3/h，每天工作16h，其规格和性能下表10，安装尺寸如表11。表10DYL-1000型号压滤机的规格和性能型号DLY-1000滤带宽度（mm）1000滤带速度（m/min）主传动进机污泥含水率（%）95-98出机滤饼含水率（%）70-80泥饼厚度（mm）5-7干泥产量（kg/）90-300投药率（纯药量/干泥量）%重量（t）外形尺寸（长mm宽mm高mm）562015802100表11DLY-1000型号压滤机的安装尺寸(mm)型号DUVWRGE+FDLY-1000210025803361180121056201430+115（4）投药量投药系统按投加聚丙烯酰胺考虑，脱水机干泥产量为200kg/h，每天工作12h，设计投药率为2%，则每日总共需要投加药剂聚丙烯酰胺为：6污水处理厂总体布置6.1污水处理厂的平面布置污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置；办公、化验及其它辅助建筑物的布置以及以及各种管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模大小，采用1：500-1：1000的比例尺的地形图绘制总平面图。6平面布置的一般原则污水处理厂的平面布置遵循的一般原则包括[1]：（1）处理构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理，可以沟渠代替联络管线，最大可能减少沿程和局部损失；（2）总图布置应考虑远近期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列分期建设。（3）处理构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；（4）经常有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；（5）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5-10m；（6）污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以备安全，并方便管理；（7）变电所的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设；（8）污水厂应设置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，进入下一级构筑物或事故溢流管；（9）污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；（10）在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境；6污水厂平面布置的具体内容（1）处理构筑物的平面的布置；（2）附属构筑物的平面的布置；（3）管道、管路及绿化带的布置。平面图的布置见污水厂平面布置图，整个厂区的平面尺寸为：m（长）×m（宽）。6.2污水厂的高程布置污水处理厂污水处理高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高；确定处理构筑物之间连接管(渠)的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行[1]。6污水处理厂高程布置原则污水处理厂的高程布置一般遵循以下原则[1]：（1）处理水在常年绝大多数时间里是自流排放水体；（2）各处理构筑物和联络灌渠的水头损失要仔细计算，考虑最大流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；（3）考虑规模发展水量增加的预留水头；（4）处理够租屋间避免跌水等浪费水头的现象；（5）在仔细计算并留有预留雨量的前提下，全程水头损失及远污水提升泵站的全扬程都应力求缩小。6.2.2污水处理系统高程计算本设计的设计地面标高为：398.88m，本设计处理后的污水排入水体，受纳水体的河底标高为：m，平均水深为：2.80m。污水流经各处处理构筑物的水头损失如下表12[5]，沿程水头损失按：计算，为管渠的坡度，局部水头损失按：计算，为局部水头损失系数。表12污水流经各处理构筑物的估算水头损失构筑物名称水头损失（cm）构筑物名称水头损失（cm）格栅10～25辐流沉淀池50～60沉砂池10～25鼓风曝气池25～40平流沉淀池20～40加速曝气池25～40竖流沉淀池40～50接触池10～30污水处理系统高程设计计算过程如下：（1)受纳水体的河底标高为：m，平均水深为：2.80m；取受纳水体的水面标高为：m。（2)巴式计量槽的平均水位取为：m；巴式计量槽至接触消毒池的水头损失取：0.50m。（3)二沉池集水井至接触池的水头损失计算：配件包括：DN1000的钢管，长L=100m；两个DN1000的弯头。由《给水排水设计手册（第二版）》第556页查知，，，由第668页查知，每个DN1000的90°弯头的局部水头损失系数为1.08，则总局部水头损失系数为，则局部水头损失为：m，沿程水头损失；集水井水头损失为0.2；则二沉池集水井至接触池的水头损失：+0.=0.76m。二沉池集水井的水位为：m。（4)二沉池出水渠的堰上水头为：0.25m；二沉池总出水槽到集水井的跌落高度为：0.20m；则二沉池水面到集水井的总水高度为：m；故二沉池水面标高为：m（5)二沉池到二沉池配水井的沿程水头损失计算：二沉池中心到配水池中心的污水管的距离L=22m，由《给水排水设计手册（第二版）》第526页查知，，，由第668页查知，每个DN700的90°弯头的局部水头损失系数为1.02，，则局部水头损失为：m，沿程水头损失；二沉池配水池构筑物水头损失为0.2；二沉池配水井出水堰的堰上水头为：0.23m，则，二沉池配水井的最高水位为：m。(6)倒置A2/O反应池到二沉池配水井的水头损失计算：二沉池配水池到倒置A2/O反应池的污水管的距离为L=65.00m，由《给水排水设计手册（第二版）》第一册第586页查知，选用1500mm钢筋混凝土非满流圆管，，，沿程水头损失；倒置A2/O反应池构筑物水头损失为0.4；倒置A2/O反应池出水堰的堰上水头为：0.03m，出水堰跌水0.15，缺氧池到厌氧池水头损失为0.03m，厌氧池到好氧池水头损失为0.03m，则，倒置A2/O反应池的水面最高水位为：m。（7）倒置A2/O反应池配水槽水面标高计算倒置A2/O反应池进水孔口水头损失位0.01，则倒置A2/O反应池配水槽水面标高为402.23；（8）倒置A2/O反应池到沉砂池的水头损失计算；倒置A2/O反应池到沉砂池的水管距离为L=20m，由《给水排水设计手册（第二版）》第一册第586页查知，选用1500mm钢筋混凝土非满流圆管，，，沿程水头损失；沉砂池构筑物水头损失为0.2；沉砂池出水堰的堰上水头为：0.25m，出水堰跌水0.15，则，沉砂池的水面水位为：m。（9）沉砂池进水槽水面标高沉砂池进水孔口水头损失位0.008，沉砂池进水槽水掩上水头位0.20，则，（10）过栅前的细格栅水面水位标高：细格栅的过栅水头损失为：m；过栅前的细格栅水面水位为：m。（11）单管出水井的水面标高：4m，则，单管出水井的水面标高为：m。（12）泵房集水池的最高水位标高：设计进水管的管底标高为：m；进水管管顶标高为393.63m；设计进水管水位标高为：m；过栅前的水位标高为：m；中格栅的过栅水头损失为；0.10m；过栅后的水位标高为：m；污水提升泵房集水池的最高水位标高为m。高程计算～0.02，最小管径为200mm，中途设置清通口，以便在堵塞时用机械清通或高压水冲洗。局部水头损失按沿程水头损失的30%计算[5]。各构筑物的污泥水头损失取经验值。表13污泥系统高程设计计算表构筑物名称污泥流量（L/s）管渠设计参数水头损失（m）水面标高（m）D（mm(m/s)H(m)L(m)沿程局部构筑物合计二沉池二沉池到贮泥池20055贮泥池污泥提升泵污泥提升泵到浓缩池20020浓缩池贮泥池脱水机房地面污泥系统高程设计计算如上表13所示，其中压力输泥管路沿程水头损失由哈森-威廉姆厮紊流公式计算[5]：式中：——输泥管沿程水头损失m；——输泥管长度,m；——输泥管直径,m；——污泥流速,m/s；——哈森-威廉姆厮系数，可由《排水工程（第四版）》下册第336页表8-4查知。7污水泵房的设计为方便运行，采用自罐式泵房，集水池和机器间合建，泵房运用半地下式矩形泵房。（1）设计流量平均流量，最大流量；（2）污水提升泵房的集水池最高水位标高为m；（3）出水井水面高程为403.43m；（4）泵站设在处理厂内，地面高程为398.88m；（5）地质条件：土层构成，由上至下包括黄土状亚粘土、饱和黄土状亚粘土、细粉砂与中粗砂、亚粘土等；区域地下水为潜水，地下水位在5.0～10.0m，随季节变化，水质对混凝土无侵蚀性。（1）泵站扬程计算泵站扬程计算的过程如下[1]：设集水池的有效水深为1.5m，则集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差：泵站所需扬程按照以下公式计算：式中：——泵站扬程，m；——吸压水管路的水头损失，m，取为2m；——泵站内水头损失，m，取2m此外，计算时还应该考虑增加一定的安全水头，一般为1~2m，取2m，则（2）污水泵的选用，由《给水排水设计手册，第11册，常用设备》第299页，选用4台型号为400QW1700-22-160潜污泵，三台正常工作，一台备用，其规格和主要性能如下表14所示。表14350QW1200-18-90型号潜污泵规格及性能流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（kW）效率（%）出口直径（mm）重量（kg）生产厂1700227451604003200江苏亚太泵业集团公司（3）水泵机组的平面布置400QW1700-22-160潜污泵尺寸资料可知，其基座平面尺寸为1900mm×1500mm，混凝土基础平面尺寸比基座尺寸各边加大200mm，故设为2400mm×1900mm，水平基础并列布置，为了便于维修，基础间距1.5m。污水泵凸出部分到墙壁的距离为1.5m，为了便于维修，污水泵基础之间的距离为1.5m，污水泵分两排布置，则污水泵的排列的最大长度为：（4）吸水管路设计吸水管路的设计如下[1][6]：3/s，采用DN600的铸铁管，流速=1.43m/s(在0.7～1.5m/s之间)，查表知，。直线部分管长L=2.5m，在吸水管的起端设DN600闸阀1个（ξ=0.06），DN600×400渐缩管1个（ξ=0.2），DN60090°弯头1个（ξ=0.67），大口直径为的喇叭口一个（ξ=0.1）。吸水管路水头损失：a.沿程损失c.总水头损失（5）出水管路的设计出水管路的设计如下[1][6]：每根出水管流流量为，选用600mm的管径，，，以最不利点A为起点，沿A、B、C、D、E、F、G线顺序计算水头损失A—B段：DN400的90°弯头一个（=0.9），的渐扩管一个（=0.26），DN600止回阀一个（=1.7），DN600的90°弯头一个（=1.01），丁字管1个（=1.68），则：沿程损失：局部损失：B—C段：选用DN600mm出水管，，，直管部分长度为1.2m，丁字管1个（=3.21），则：沿程损失：局部损失：C—D段：选用DN800mm出水管，，，直管部分长度为2.5m，DN800mm闸门一个（=1.70），DN800mm弯管1个（=1.05），则：沿程损失：局部损失：D—E段：选用800mm出水管，，，直管部分长度为26.5m，DN800mm弯管2个（=1.05）丁字管1个（=1.68），则：沿程损失：局部损失：（6）总水头损失（7）校核水泵所需总扬程为：，选泵合格。（1）集水池的最小容积[9]按照最小容积不小于一台泵6min的出水量，最大一台泵6min的出水量为：3。设有效水深为1.5m，则面积。池底至吸水喇叭口下缘不小于0.4m，取为0.6m，最低水位距吸水喇叭口上缘高度应满足下列要求：喇叭口流速为时，；时，；时，；本设计，故取=0.4m，即最低水位距吸水喇叭口上缘高度为0.4m。（2）集水池的尺寸①综合考虑水泵布置情况，集水池长度为②集水池宽。为了减小工程土方施工量，并达到水位足够深的情况下，将中格栅直接连入集水池。③集水池的最小水深。④集水池的最大水深在集水池侧墙明显的位置设水标尺，并设立值班室，以供控制水泵开闭和记录水位时观察之用。集水池池底坡度采用0.1，集水坑深度0.4m，上底宽1.5m，下底宽0.5m。在水泵出水管上接DN50回流反冲管，反冲管出口采用DN50×40mm渐缩管，伸入集水池的吸水坑内。7.3.1泵房的平面布置（1）水泵间的尺寸为：；（2）集水池的尺寸为：。（1）中格栅前后水面高程①栅前水面标高由进水管水面高程可知：为m。②栅后水面标高=集水池最高水位标高=格栅前水位标高-中格栅水头损失（2）集水池①集水池最高水位同格栅后的水位高：m。②③集水池的池底标高=集水池最高水位标高-最大水深④⑤（3）水泵进水管管轴标高吸水管采用喇叭口后直接按90度弯管进入水泵进水管，喇叭口距池底高度为0.6m，喇叭口高度为0.5m，弯管的长度为0.5m，故进水管的管轴标高为：390.29+0.6+0.5+0.5=391.89m。（4）泵房房顶标高①泵房地上部分的高度[2]式中：——一般采用不小于，取为；——行车梁高度，查《给水排水设计手册（第二版）》第册为；——行车梁底至起吊钩中心距离，查《给水排水设计手册（第二版）》第册知至少为；——起重绳