水处理计算书

1、 目录 第1章 设计概论21.1 设计题目21.2 原始资料21.3 气象资料31.4 其他资料31.5 厂的选择31.6 处理工艺流程方案选择41.6.1 一级处理系统：41.6.2 二级处理系统41.6.3 污泥处理系统41.7 设计污水水量91.8 设计污水水质101.9 污水处理程度计算11第2章 污水的一级处理132.1 中格栅132.2 涡流沉砂池计算142.3 初次沉淀池计算17 第3章污水的二级处理223.1 厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺计算223.1.1 确定AAO反应池的设计参数：223.1.2 A2O平面尺寸计算223.1.3 进出水系统243.1.4 其他管道设计2

2、53.1.5 剩余污泥量253.1.6 曝气系统的设计计算263.1.7 池厌氧设备选择（以单组反应池计算）283.1.8 缺氧池设备选择（以单组反应池计算）283.1.9 污泥回流设备283.1.10 混合液回流设备293.2 二次沉淀池293.2.1 沉淀池表面积303.2.2 沉淀池直径303.2.3 沉淀池有效水深303.2.4 径深比303.2.5 污泥部分所需容积313.2.6 则沉淀池总高度313.2.7 进水管的计算323.2.8 进水竖井计算323.2.9 稳流筒计算323.2.10 出水槽计算333.2.11 出水堰计算333.2.12 出水管343.2.13 排泥装置34

3、3.2.14 集配水井的设计计算34第4章 接触消毒池364.1.1 消毒设施计算364.1.2 消毒剂的选择364.1.3 消毒剂的投加364.1.4 平流式接触消毒池36第5章 水厂内各构筑物高程计算395.1 水厂沿程水头损失395.2 泵房形式及泵的选择39 第1章 设计概论一、课程设计目的1. 复习和消化课程讲授内容;2. 理论初步联系实际,培养分析问题和解决问题的能力;3. 训练设计与制图的基本技能二、设计任务与步骤新建城市市区污水处理厂设计，任务包括：1. 根据所给的原始资料，即选出进厂的设计流量和水质污染程度；2. 根据水质情况，地形和上述计算结果，确定污水处理方法和污水，污泥

4、处理的流量以及有关的处理构筑物；3. 对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式，数目与尺寸；4. 进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计。三、设计依据长春城市发展与改革委员会计字【2015】第2号文件：长春城市污水处理厂计划任务书的批复，同意该城市建设达到二级出水水质的城市污水处理厂。四、设计原始资料1.1厂区附近地势资料厂区附近河流常水位标高87m,地下水水位标高81m;厂区附近土层构造为粘土。 1.2城区污水资料生活污水 分区 I区 II区 III区 服务人口 20万 30万 35万排水量标准（L/d)100120130工业废水工厂类型排水量SS变化系数A300035040

5、01.2B50004004501.2公共建筑排水情况；名称排水量SS甲4000350350乙60004004001.3气象资料气温 年平均气温4.9；月平均最该气温27.9； 年最高气温38；年最低气温-36.5。风向 城市夏季主导风向为：东南风向。 .城市排水干渠进厂处管底设计标高82m。 .城市污水处理厂出水水质应满足国家城市污水排放水质标准中的一级排放标准。 1.4其他资料 .污水水质特征:污水厂出水水质:BOD5 20mg/L；SS20mg/L； .本市区（镇）有一发电厂与省电力网联系在一起，电力供应正常，有两个电源可供连接；城市（镇）附近没有污水灌溉农田的习惯，也没有污水农田灌溉系统

6、。 .地震级别为烈度 6 级 1.5厂的选择 厂址选择一般原则如下：1. 为了保护环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离。2. 厂址应设在受纳水体流经城市水源的下游。3. 在选择厂址时尽可能少占农田或不占农田，而处理厂的位置又应便于农农田灌溉和消纳污泥。4. 厂址应尽可能在城市和工厂夏季主导风向的下风向。5. 厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水威胁。6. 厂址应设在地质条件较好和地下水位较低的地区，以利于施工，并降低造价。7. 厂址的选择应考虑交通运输及水电供应等条件。 1.6 处理工艺流程方案选择1.6.1 一级处理系统：一级处理系统是由格栅、沉砂池和初次沉淀

7、池所组成，其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒状的悬浮物。污水中的值，通过一级处理去除20%-30%。1.6.2 二级处理系统：二级处理系统是污水厂的核心，它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水中的值可降至20-30，一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。1.6.3 污泥处理系统：在城市二级污水处理厂中，污泥的来源主要是初沉池和二沉池。初沉池污泥中固体成分有两部分：有机固体和无机固体，其含水率一般在95%97%之间。二沉池污泥中固体成分主要为有机生物体，其含水率一般在99.2%99.6%之间。在常规的二级处理流程中有时将活性污泥回流到初沉池，从中排

8、出混合污泥，其含水率约为98%99%。污泥含水率高，体积大，不便运输；同时，污泥中还会有大量易腐化发臭的有机物，以及毒害物质（如寄生虫卵、病原微生物、重金属离子等），所以需经过有效的处理。污泥处理的目的减量：降低污泥含水率，减小污泥体积；稳定：去除污泥中的有机物，使之稳定；无害化：杀灭寄生虫卵和病原菌；污泥综合利用。污泥处理系统是由污泥浓缩，污泥消化，污泥机械脱水系统组成。处理后的污泥含有的细菌和寄生虫卵得到去除，可作为肥料用于农业。方案一，处理工艺流程见简图3-1：方案一的特点：1 中格栅：位于污水提升泵房之前，它可以拦截污水中较大的漂浮物杂质，是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的

9、处理设备。按形状可分为平面格栅和曲面格栅；按栅条间隙分为中格栅（16-40mm按清渣方式分为人工清除格栅和机械清除格栅。沉砂池：其功能是去除比重较大的无机颗粒。按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池。本方案采用涡流式沉砂池，利用机械力控制流态与流速，加速砂粒的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的特点。初次沉淀池：初次沉淀池也是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物，设在生物处理的前面，处理对象是悬浮物，约可去除40%50%以上。同时可去除部分，约占总的20%30%，主要

10、是悬浮性的，可改善生物处理构筑物的运行条件，并降低其负荷。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池；辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。本方案采用辐流式沉淀池。它的特点是：多为机械排泥，运行可靠，管理较简单；排泥设备已定型化；但机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。传统活性污泥法：生物处理系统即二级处理系统是污水厂的核心，它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水中的值可降至20-30mg/L，一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。二级处理有活性污泥法和生物膜法两种，本设计采用活性污泥法，它是与生物膜法并列的另一种生物处理法，分好氧生物膜法和厌氧生物膜法两种类型。优点：

11、处理效果好，BOD5Q去除效果可达90-95%，处理形式灵活，可根据需要进行调节。 缺点：不宜采用过高的有机负荷，前段供氧不足后段供氧过剩，浪费动力，对冲击负荷的适应性较弱。辐流二沉池：采用辐流式沉淀池。它的特点是：多为机械排泥，运行可靠，管理较简单；排泥设备已定型化；但机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。 接触池：污水经过二级处理后，仍有大量病原菌存在，因此在排放前必须消毒，采用液氯消毒。污泥处理：污泥处置就是通过适当的方法对污泥进行处理，防止污泥腐化发臭，使其中的有毒有害物质得到妥善的处理和综合利用，变害为利，确保污水处理厂正常运行，为污泥找到最终出路。浓缩池：污泥浓缩的主要目的就是减少污

12、泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。本设计采用气浮浓缩。消化池：本设计采用二级中温消化，目的是节省污泥加温与搅拌所需的能量。第一级消化池有加温、搅拌设备，并有集气罩收集沼气。第二级消化池没有加温与搅拌设备，依靠余热继续消化。来自格栅的格栅截留物经压滤后外运；来自沉砂池的砂经过旋流式砂水分离器，洗砂后外运。方案二，处理工艺流程见简图3-2：图3-2 污水处理工艺流程方案二的特点：1.中格栅：在污水提升泵前设有一道中格栅。经计算满足设计要求。既减少了施工，又节省了造价。2.涡流沉砂池：是较为常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，它的构造简单，处理效果好，工作稳定。功能是去除比

13、重较大的无机颗粒。本设计把其设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。3.初次沉淀池：采用辐流式沉淀池，它的沉淀效果好，对冲击负荷和温度变化适应性强，施工方便，造价较低，平面布置紧凑，占地面积小。适用于地下水位较高，地质较为差的地区，同时适用于大中小型水厂。所以采用此种形式沉淀池完全能够满足要求。因为污水为自流进入。4.生物化反应池：A2/O工艺是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目

14、的。A2/O工艺流程图如图2.2所示：图2.2 A2/O工艺流程图在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；别外，NH3-N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，

15、但随着硝化过程使NO3-N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降。脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌聚磷细菌。

16、整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺搅拌的目的是使池内污泥温度与浓度均匀，防止污泥分层氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。所以，A2O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（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB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

17、氧池则完成脱氮功能厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 缺点：1.除磷效果难于再行提高， 污泥增长有一定的限度， 不易提高， 特别是当P/BOD 值高时更是如此。2.效果也难于进一步提高， 内循环一般以2Q 为限， 不宜太高，则增加运行费用。3.沉淀池要保持一定浓度的溶解氧， 减少停留时间， 防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现， 但溶解氧浓度也不宜过高， 以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。5.二次沉淀池：采用辐流式沉淀池，它的优点是沉淀池个数少，比较经济，便于管理，机械排泥设备已定型，排泥较方便。采用周边驱动的桁架式双臂制刮泥机。二沉池的作用是泥水分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥，而由

18、于水量和水质的变化，还要贮存污泥来完成污泥浓缩的作用，所以二沉池需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。6.接触池：污水经二级处理后 , 水质得到较大的改善 , 但细菌含量绝对值仍较大 , 并有病原菌的存在 , 因此在污水进入接触池之前要进行消毒 . 可采用液氯消毒 。优点 : 效果可靠 , 投配设备简单 , 投量准确 , 价格便宜 ; 缺点 : 当污水含工业废水比例大时 , 氯化可产生致癌物质 . 7.污泥处理：污泥处置就是通过适当的方法对污泥进行处理，防止污泥腐化发臭，使其中的有毒有害物质得到妥善的处理和综合利用，变害为利，确保污水处理厂正常运行，为污泥找到最终出路。浓缩池：本设计采

19、用气浮池。在一定温度下，空气在液体中的溶解度与空气受到的压力成正比，当压力恢复到常压后，所溶空气即变成微细气泡从液体中释放出。大量微气泡附着在污泥颗粒的周围，可使颗粒比重减少而被强制上浮，达到浓缩的目的。消化池：本设计采用二级中温消化，目的是节省污泥加温与搅拌所需的能量。第一级消化池有加温、搅拌设备，并有集气罩收集沼气。第二级消化池没有加温与搅拌设备，依靠余热继续消化。消化池的加温目的在于，维持消化池的消化温度，使消化能有效地进行。本设计采用池外间接加温，即把生污泥加温到足以达到消化温度、补偿消化池壳体及管道的热损失。其优点是可有效地杀灭生污泥中的寄生虫卵。或形成浮渣层，缓冲池内碱度，从而提高

20、污泥分解速度。本设计选择沼气搅拌。其优点是没有机械磨损，故障少，搅拌比较充分，不受液面变化的影响，可促进厌氧分解，缩短消化时间。污泥机械脱水：污泥机械脱水设备的选择应根据处理规模、运行费用、运行经验、污泥出路等方面的实际情况选择确定。本设计采用低速锥筒式离心机。来自格栅的格栅截留物经压滤后外运；来自沉砂池的砂经过旋流式砂水分离器，洗砂后外运。结合生活污水的水质和水量及处理程度，考虑到技术、经济等多方面因素，经过上述两方案的比较，最后选择方案二作为该城市的污水处理工艺流程。1.7 设计污水水量1. 城市每天的平均污水量 式中 城市每天的平均污水量（/d）; 各区的平均生活污水量定额; 各区人口数

21、（人）； 工厂平均工业废水量（/d） 一公共建筑平均排水量 =(2000000.100+3000000.120+3500000.130)+(3000+5000)+(3500+5500) =(20000+36000+45500)+17000=74700/d=1185002. 设计秒流量 式中 Q 设计秒流量（l/s）； 工业废水设计秒流量（l/s）; 一公共建筑排水设计秒流量（l/s) 各区的平均生活污水量（）; 总变化系数。 1.8 设计污水水质1. 生活污水.工业废水和公共建筑排水混合后污水的SS浓度 / / 式中 污水的SS浓度（mg/l）; 各区的平均生活污水量 (）; 平均工业废水量（

22、）; （） 不同分区生活污水的SS浓度（mg/l）; 不同工厂工业废水的SS浓度（mg/l）； 一不同公共建筑排水的SS浓度（mg/l）; 各区人口数（人）； 每人每天排放的SS克数【g/(人·d)】,一般采用40g/(人·d); / =343.88（mg/l）2. 生活污水.工业废水和公共建筑排水混合后污水的浓度 / / 式中 污水的浓度（mg/l）; 不同分区生活污水的浓度（mg/l）; 不同工厂工业废水的浓度（mg/l）； 不同公共建筑排水的浓度（mg/l）； 每人每天排放的克数【g/(人·d)】,一般采用30g/(人·d);1.9 污水处理程度计

23、算1. 按二级生物处理后的水质排放标准计算SS/BOD处理程度，总出水口处污水的SS/BOD浓度为20mg/l. SS的处理程度2. 的处理程度 第2章 污水的一级处理2.1格栅计算格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道，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，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。格栅设计草图，见图4-11.格栅设计参数确定：格栅数量：设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.803m3/s. 单栅流量： ; 过栅流速： V=1.0m/s；格栅间隙： b=0.02m； 栅条宽度： s=0.012

24、m； 栅前水深： ；格栅倾角： ；2.栅条间隙数：3.栅槽宽度：4.通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面。取=3,=2.42 5.进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽B1=1.0m,渐宽部分展开角6.出水渠道渐窄部分的长度 a2=a1 ,7.栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.4m8. 栅槽总长度9. 每日栅渣量：在格栅间隙30的情况下，设格栅栅渣量为1000，污水率0.05。 宜采用机器清渣。进水与出水渠道城市污水通过DN1000的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1=0.9m,进水水深h1=h2=0.8m,出水渠道B2=B1=0.9m,出水水深h1=h2=0.8m.2.2涡流

25、沉砂池计算 本设计选择二组涡流沉砂池，N=2，每组沉砂池设计流量为0.803m3/s。1. 沉砂池表面积 式中 A一沉砂池表面积（） Q一设计流量（m³/s） 一表面负荷【m³/（.h）】 一般采用200 m³/（.h） 设计中取 2.沉砂池直径 式中D一沉砂池直径（m） 3. 沉砂池有效水深 式中一沉砂池有效水深 t一停留时间（s）, 一般采用2030s 设计中取t=30s 4.沉砂室所需容积 式中-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

26、砂的间隔时间T=1d，城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水 5.每个沉砂斗容积 式中 V-沉砂斗容积； d-沉砂斗上口直径（m）； h4- 沉砂斗圆柱体的高度（m）； h5- 沉砂斗圆锥体的高度（m）； r- 沉砂斗下底直径（m）一般取0.40.6m设计中取d=1.4m， h4=1.4m， r=0.5m， h5=0.8m， 6.沉砂池总高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中 H-沉砂池总高度； h1-沉砂池超高 一般采用0.30.5m； h3-沉砂池缓冲层高度，h3=0.5(D-d)tan450设计中取h1=0.4m (D-d)=1.41m H=0.4+1.68+1.41 +1.4

27、+0.8=5.69m7.进水渠道格栅的出水通过DN12s00mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进沉砂池，进水渠道采用与涡流式沉砂池呈切线方式进水，进水可以在沉砂池内产生涡流设计中取h=0.8m v=1.0m/s 式中 B1-进水渠道宽度； h- 进水渠道水深； v-进水流速 一般采用0.61.2m/s8.出水渠道 出水渠道与进水渠道建在一起，并且满足夹角大于270度，以延长污水在涡流式沉砂池内流动距离 式中 v2-出水流速，一般采用（0.40.6）v1 ，设计中采用0.5v1, h2=0.8m9.排砂装置 采用空气提升泵从涡流式沉砂池底部空气提升排砂，排砂时间每日一次，每次12小时

28、，所需空气量为排砂量的15-20倍。2.3初次沉淀池计算 设计中选择二组辐流沉淀池，N=2，每组设计流量为0.803 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。1. 沉淀部分有效面积 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/（m2·h），一般采用1.53.0 m3/（m2·h）。设计中取沉淀池的表面负荷q=2 m3/（m2·h）则 2.沉淀池直径 中：D-沉淀池直径(m)； 3.沉淀池有效水深 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

29、取沉淀时间t=2.0 h 则h2=2=4m。4.污泥部分所需容积(1)按设计人口计算 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=12； 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=0.6 L/（人·d），采用机械刮泥时，清除污泥间隔时间T=0.1d。 (2)按去除水中悬浮物计算 式中：Q-设计流量（m3/s） C1-进水悬浮物浓度（mg/L) C2-出水悬浮物浓度（mg/L)，一般采用沉淀效率=4

30、0%60% K2-生活污水量总变化系数 -污泥容重（t/m3），约为1 P0-污泥含水率（%）设计中取T=0.1d,Q=1.371m3/s,C1=343.88mg/L,C2=0.5*C1=171.94mg/L,P0=97%, 5.污泥斗容积辐流沉淀池采用中心传动刮泥机，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2m×2m，底部尺寸0.5m×0.5m，倾角为60，则污泥斗有效高度：h5=（2-0.5）tg60=1.35m 污泥斗的容积 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 沉淀池底部圆锥体体积 式

31、中 V2 沉淀池底部圆锥体体积（m3）; h4 沉淀池底部圆锥体高度（m）; R 沉淀池半径（m）; r 沉淀池底部中心圆半径（m）;设池底径向坡度为0.02, 设计中取h4=0.32m r=1.0m 沉淀斗总容积 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。设计中取h1 =0.4 , h3=0.3;H=0.4+4+0.3+0.32+1.35=6.37m在612之间。（符合要求）7.进水集配水井 辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配

32、水井平均分配，然后流进每组沉淀。（1）配水井中心管直径 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=0.7 m/s， （2）配水井直径 式中 D3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=0.3 m/s 8.进水管及配水花墙 沉淀池分为二组，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，管径DN=1000mm，管内流速0.63m/s,水力坡度i=0.479，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为1200mm沉淀池中心管

33、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6个穿孔花墙，过孔流速 式中v3-穿孔花墙过孔流速（m/s),一般采用0.20.4m/s B3-孔洞的宽度（m) h3-孔洞的高度（m) n3-孔洞数量（个）设计中取B3=0.3m，h3=0.7m, n=8个。 穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径3.0m，高2.0m，在稳流罩上平均分布。9. 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90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，间距0.05m，外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m，三角堰直径为32.2

34、m，共有496个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径为34.0m，共有478个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰堰后自由跌落0.1-0.15m，三角堰有效水深为 式中 Q1-三角堰流量（m3/s）H1-三角堰水深（m），一般采用三角堰高度的1/22/3 三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰上水头损失为0.192m10. 堰上负荷 式中 q1堰上负荷L/（s），一般小于3.9L/（s）；D1三角堰出水渠道平均直径（m）； 11. 出水挡渣板 三角堰前设有出水浮渣挡板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN

35、400mm的排渣管排出池外。12. 出水渠道 出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.4m，出水槽宽0.7m，深0.7m，有效水深0.50m，水平流速0.84m/s，出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用铸铁管，管径DN1000mm,管内流速v0=0.63m/s , 水力坡度i=0.479.13. 刮泥装置 沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为23m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。14.排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m，连续将污

36、泥排出池外贮泥池内。15.（1）初次沉淀污泥量：BOD5的去除率（%）=96.6%SS的去除率（%）=93.8%初次沉淀污泥产量 =SS 去除率(BOD包含在SS中）=0.938×587.0494500 /1000=52035.81初沉池出水含 BOD5 =0.966×316.40×94500/1000=28883.30初沉池出水含 SS =0.938×587.04×94500/1000=52035.81假设初沉污泥的浓度 =5.0%，泥饼含水率 =95%，设泥饼中挥发性固体含量为=50%干固体比重=250/(100+1.5×100&

37、#215;50%)=1.429脱水的泥饼比重=1.429/（95%×1.429+50%）=1.015初次沉淀污泥流量 W1=52035.81/（0.05×1.015×1000）=1025.34初沉池出水流量 Q =94500-1025.34=93474.66初沉池出水BOD5浓度=28883.30×1000/93474.66=308.99初沉池出水SS浓度=52035.81×1000/93474.66=556.68第3章污水的二级处理3.1厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺计算3.1.1确定AAO反应池的设计参数：1. 水力停留时间：t=6-8h

38、，设计中取t=8h.2. 曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度一般采用2000-4000mg/L,设计中取=3000mg/L3. 回流污泥浓度： 式中 -回流污泥浓度 SVI-污泥指数，一般采用100 R-系数，一般采用r = 1.2 4. 污泥回流比： 式中 R-污泥回流比； -回流污泥浓度（mg/l), 解得：R = 0.55.TN的去除率 S2=15mg/l 6.内回流比 3.1.2 A2O平面尺寸计算1. 总有效容积 V = Qt 式中 V-总有效容积（）； Q-进水流量（）； T-水力停留时间（d )。 设计中取 厌氧.缺氧.好氧各段内水力停留时间比1:1:3，则每段的水力停留时

39、间分别为： 厌氧池内水力停留时间t1=1.6h 缺氧池内水力停留时间t2=1.6h 好氧吃内水力停留时间t3=4.8h.2.平面尺寸曝气池总平面式中 A曝气池总面积（m2） h 曝气池有效水深（m） 池有效深度 h=4.5m 每组曝气池面积 式中 -每座曝气池表面积（）； -曝气池个数。 设计中取N = 2 采用5廊道曝气池，每个廊道宽9.0m。则每廊道长 式中 L曝气池每廊道长（m）； b每廊道宽度（m）； n廊道数。设计中取b=9.0m, n=5。厌氧缺氧好氧池的平面布置图：3.1.3进出水系统1.曝气池的进水设计 初沉池的来水通过DN1200mm的管道送入厌氧-缺氧-好氧曝气池首端的进水

40、渠道，管道内水流速度为0.86m/s。在进水渠道内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽1.4m，渠道内水深为1.0m，则渠道内的最大水流速度 式中 -渠道内最大水流速度(m/s); -进水渠道宽度(m); -进水渠道有效水深(m). 设计中取b1=1.4m ,h1=1.0m 反应池采用潜孔进水，孔口面积 式中 F每座反应池所需孔口面积； -孔口流速, 一般采用 0.2-1.5m/s 设计中取0.6m/s。 设每个孔口的尺寸为0.5×0.5m，则孔口数 式中 n每座曝气池所需孔口数（个）； f每个孔口的面积（m2）. 2.曝气池出水设计厌氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌

41、落出水，堰上水头 式中 H 堰上水头 Q每座反应池出水水量，指污水最大流量与回流污泥量,回流量之和 m流量系数，设计中取0.5 b堰宽；与反应池宽度相等。 ，设计中取0.20m。厌氧-缺氧-好氧池的最大出水流量为（1.606+0.803×160%）=2.89,出水管径采用DN1400mm，送往二沉池，管道内的流速为0.84m/s。3.1.4其他管道设计1. 污泥回流管 在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN500的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段，管内污泥流速为0.9m/s。2. 硝化液回流管硝化液回流比为200%，从二沉池出水至缺氧段首端，消化液回流管道

42、管径为DN1000mm，管内流速为0.9m/s。3.1.5剩余污泥量 式中 W剩余污泥量（kg/d）; a 污泥产量率系数，一般采用0.50.7; b 污泥自身氧化系数（d-1）,一般采用0.050.1; Q平 平均日污水流量（m3/d）; Lr 反应池去除SS 浓度（kg/m3）,Lr=203.62-20=183.62mg/l=0.18362kg/m3; 池去除BOD5 浓度（kg/m3）,Srr=214.31-20=194.31mg/l=0.19432kg/m3.设计中取a=0.6, b=0.05 3.1.6曝气系统的设计计算设计需氧量碳化需氧量 （kg O2/d）硝化需氧量（kg O2/

43、d） 反硝化需氧量 （kg O2/d）总需氧量 D1+D2-D3 = 14805.3+12311.5-1405.4 = 25711.4(kg O2/d)1.标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。取气压调整系数，曝气池内平均溶解氧CL2mg/l,水中溶解氧Cs(20)=9.17 mg/l,CS(25)8.38 mg/l空气扩散气出口处绝对压力 空气离开好氧反应池对氧的百分比 好氧反应池中平均溶解氧饱和度 标准需氧量好氧反应池平均时供气量好氧反应池最大时供气量 2.所需空气压力P（相对压力） 取 供气管道沿程与局部阻力之和 h1+h2=0.2m 曝气器淹没水头 h3=3.8m，曝气器阻力 h4=0.

44、4m，富余水头 h=0.5mP=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9(m)3.曝气器数量计算（以单相反应池计算）按提供氧能力计算所需曝气器数量曝气器个数 4.供气管道计算供气干管采用环状布置 流速v=10m/s 管径取干管管径 DN250mm单侧供气（向单侧廊道供气）支管 流速v=10m/s 管径取支管管径 DN150mm双侧供气流速v=10m/s 取支管管径 DN250mm3.1.7厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将池分3格，每格内设潜水搅拌机1台，按5w/m3比容计。厌氧池有效容积 V厌=46×4.5×4.0=828m3全混合池污水所需功率：5

45、15;828=4140w则每台潜水搅拌机功率：4140/3=1380w3.1.8缺氧池设备选择（以单组反应池计算）缺氧池设导流墙，将池分3格，每格内设潜水搅拌机1台，按5w/m3比容计。缺氧池有效容积V却=46×4.5×4.0=828m3全混合池污水所需功率：5×828=4140w则每台潜水搅拌机功率：4140/3=1380w3.1.9污泥回流设备污泥回流比：R=100%污泥回流量：QR=RQ=1××1.29/24=5079.38 m3/h设回流污泥泵房一座，内设3台潜污泵（2用1备）单泵流量QR单=0.5QR=0.5×5665.68

46、=2539.69 m3/h3.1.10混合液回流设备1.混合液回流比 R内=200%混合液回流量 QR=R内Q=2×138799×1.29/24=14920m3/h设混合液回流泵房2座，（2用1备）单泵流量QR单=0.5×QR/2=3730m3/h2.混合液回流管。回流混合液自出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首段以单组算 混合液回流管设计流量Q6=Q内Q/2=1.04 m3/s泵房进水管设计流速采用v=0.8 m/s A=/v=1.04/0.8=1.3 取泵房进水管管径 DN1200mm5.泵房压力出水总管设计流量Q7=Q6=1.04 m3/s设计流速v=1.2 m/s 取DN1000mm3.2二次沉淀池设计中选择二组辐流式沉淀池，N=2，每池设计流量为0.803m3/s，从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流式沉淀池。辐流式沉淀池如图所示：3.2.1沉淀池表面积式中 F沉淀部分有效面积； Q设计流量； q表面负荷，一般采用0.51.5m3/(m2/h)设计中取q=1.5 m3/(m2/h) 3.2.2沉