城市污水处理厂初步设计及武汉市第八污水处理厂工艺设计

大学本科生毕业设计（论文）-第一章前言水是地球上一切生物赖以生存和发展的重要物质。当今人类社会所面临的人口、资源、环境的危机等问题，都和水资源的质量密切相关。水资源在质量在时空上的分布不均，特别是人类活动所导致的水环境污染，已使水资源在质与量上的严重亏缺和污染成为较为严峻的环境问题，并对人类的健康及生产、生活活动构成威胁。采取积极的综合措施防治水体污染，保护好水体环境，对已污染水进行治理，使其对环境的污染降至最低，才能使人类才能使人类得以持续地开发和利用水资源，进而实现可持续发展。改革开放以来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。理论是用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚固的实践基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

第二章设计基本资料领取此题目的学生应根据教研室提供的资料及自行收集的资料，按毕业设计指导书认真完成下列任务：1、毕业设计准备工作。2、进行工艺流程的对比及选择（属于预可行研究范畴）。3、构筑物尺寸的计算及绘制图纸（按初步扩大设计程度）。4、说明书的整理及编制。2.1、原始资料1．已知条件武汉市资料如下历史上无发生地震记载。地质条件较好，地基耐压力在15kg/cm2以上。武汉市属北亚热带季风性（湿润）气候，具有常年雨量丰沛、热量充足、四季分明等特点。年降雨量1150毫米-1450毫米；降雨集中在每年6-8月，约占全年降雨量的40%左右.武汉冬季主导风向为北风和东北风，夏季主导风向为东南风和南风。武汉市地质结构以新华夏构造体系为主，几乎控制全市地质构造的轮廓。地貌中间低平，南北丘陵、岗垄环抱，北部低山林立，以平原为主。武汉市江河纵横，河港沟渠交织，湖泊库塘星布，滠水、府河、倒水、举水、金水、东荆河等从市区两侧汇入长江，形成以长江为干流的庞大水网。该区受季风影响，湿度大，雨水多，夏季温度高，属于大陆性气候闷热地区。常年主导风向为西北风。绝对最高温度41.2℃，绝对最低温度-5℃，平均最低温度0℃；历年平均气温20.5℃。年降雨量一般在1600毫米左右，最高降雨量为1880毫米；最低降雨量为1120.2毫米，年平均降雨量为1500毫米。最大积雪深度为25厘米，冻土深度为0.3厘米。（1）设计流量Q=150000m3/d(不考虑变化系数)（2）设计进水水质COD=550mg/L；BOD5浓度S0=250mg/L；TSS浓度X0=260mg/L；VSS=200mg/L；(MLVSS/MLSS=0.7)；PH=7~8；水温在20度左右。（3）出水水质COD=80mg/L；BOD5浓度Se=20mg/L；TSS浓度Xe=20mg/L；（4）进水管管底标高30.5m，出水管标高29m，地面标高32m。2.2设计内容（一）准备工作，具体内容如下：1、熟悉设计对象及有关设计资料；2、明确毕业设计任务；3、设计的基本知识学习；4、设计方案初步考虑；5、收集不足资料。完成上述任务后，需填写毕业设计任务书（原始资料部分）。（二）污水厂流程的对比及选择，内容如下：1、选择两种流程进行比较，从经济和技术两个角度论证其可行性。2、推荐采用AB法工艺（三）进行扩大初步设计的计算及绘制图纸、说明书的整理1、确定污水厂占地面积（自己根据需要确定）2、构筑物的计算3、施工图设计内容包括：1）污水处理厂给排水平面布置图（1#）2）污水处理厂给排水高程布置图（1#）3）污水提升泵房布置图（1#）4）浓缩池工艺图图（1#）5）A曝气池工艺图（1#）6）沉沙池工艺图（含格栅）（2#）7）B曝气池工艺图（1#）8）二沉池工艺图（1#）4、绘制完施工图后，整理、编写计算说明书。（四）编制建筑给排水施工图预算编制。（选做）主要内容如下：1、收集资料，熟悉图纸2、计算工程量，工程量汇总3、套用预算单价4、计算各项费用污水处理毕业设计指示书（参考）设计步骤和方法根据给定的设计原始资料，计算污水流量，确定污水厂规模。=1\*GB3①平均日流量（m3/d）一般用以表示污水厂规模，并用以计算污水厂每年的抽升电耗、耗药量、处理的总水量、总泥量。②设计最大流量（m3/h或L/s），即进水管的设计流量。污水厂（站）的处理构筑物（橱另有规定者外）及连接管渠均按此流量计算。当进水流量为抽升进入污水厂（站）时，亦可用组合的工作水泵流量代替最大设计流量。但工作泵组合流量应与设计流量尽量吻合，过大时，可将压力管的部分流量回流至集水池调节。③最大日流量（m3/d），当曝气池的设计停留时间较长（例如6小时以上）时，采用最大日平均时流量（m3/h）为曝气池的设计流量。④当污水厂（站）分为期建设时，以上设计用的流量为相应的各期流量。本设计只考虑近期流量。确定污水处理程度污水的处理程度用下式计算：式中为未处理污水中某种污染物的平均浓度（mg/L），为允许排入水体中的已处理污水中该种污染物的平均浓度（mg/L）。城市污水处理程度的主要污染指标，一般用BOD5及SS，有时，当工业污水影响较大时，尚可辅以COD作参考指标。由于该厂生产污水无特殊污染物，其性质与城市生活污水近似，故计算指标同城市污水。处理后出水水质BOD5、SS以30mg/L计。污水、污泥的处理工艺流程根据所要求的处理程度，按技术先进、经济合理的原则，选择污水处理方法和工艺流程，并选定所需的污水、污泥处理构筑物型式。计算各单项处理构筑物，并绘制出计算草图。设计计算参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关资料选用。根据各单项构筑物的尺寸与处理流程要求，进行污水处理站的平面设计。污水、污泥处理构筑物各有不同的处理功能和操作、维修、管理要求，分别集中布置有利于管理。布置时，除考虑主体构筑物外，尚应考虑附属构筑物，由于本设计属某地区的污水厂，所以如机修车间，食堂等均可考虑，办公室、化验室须设置。平面布置既要紧凑，又要流有一定的施工距离。一般构筑物之间距离可取5~8米。各构筑物的具体位置应考虑施工土石方量少，填挖土方基本平衡。各构筑物之间采用管渠连接，出正常工作管渠外，应有超越管，事故排出管，放空管、给水管等。站内车行道宽3.50~5m，人行道宽1.50~2m。6、污水站的高程布置应在完成各构筑物计算及平面草图后进行，各处理构筑物应尽量采用重力流。各处理构筑物的水头损失可直接查表，但各构筑物间的连接管渠的水头损失则需计算确定。高程布置时需留有一定的富裕水头。说明书及图纸说明书写明设计任务，设计原始资料，处理站规模，污水处理方案选择，各处理构筑物的设计尺寸等。计算书除有计算过程外，还需附计算草图。平面布置图：除绘出构筑物及其连接管渠、检查井外，图中还应注明比例尺，指北针、底标轴线、地面标高，围墙，道路，大门，绿化及其相关位置，还应列出构筑物和辅助建筑物一览表，图例以及必要的说明。污水、污泥高程图：反应处理工艺流程中各构筑物高程的相关关系。图中应标出地面高程，各处理构筑物的顶面，底面，水面高程，以及连接管渠的底或中心高程。平面布置图的比例采用1：100~1：500高程布置图的比例：水平1：100~1：500垂直1：50~1：100其他各单体构筑物设计图按规范执行。

第三章污水处理常见方法简介及方案比选3.1污水处理常见方法简介城市污水的生物处理技术是以污水中的污染物作为营养，利用微生物的代谢使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段。城市二级污水处理厂常用的方法有：深井曝气活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。3.1.1深井曝气活性污泥法深水曝气活性污泥法又名超水深曝气活性污泥法。本工艺开创于70年代，首建于美国的皮林翰姆市，效益显著，如充氧能力强，可达常规的10倍，动力效率高，占地少，设备简单，易于操作，处理功能不受气候条件影响，适合于各种气候条件，可考虑不设初沉池等。本工艺使用于处理高浓度有机废水。深井曝气池（曝气井）直径介于1~6m，深度可达70~150m，井中间设隔离墙将井一分为二或在井中心设内井筒，将井分为内、外两部分。在前者的一侧，后者的外环部设空气提升装置，使混合液上升。而在前者的另一侧，后者的内井筒内产生降流。这样在井隔离墙两侧和井中心筒内外，形成由上而下的流动。由于水深度大，氧的利用率高，有机物降解速度快，效果显著。深井曝气池的井壁腐蚀或受损时，污水通过井壁渗透对地下水可能的污染，是世界水处理领域关注的焦点之一。3.1.2AB法AB法是吸附降解工艺的简称。该法由德国Bohuke教授首先开发。AB法工艺由德国B0HUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20－40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。A级和B级亦可分期建设。它通常不设初沉池，以便利用污水中存在的微生物和有机物。A、B两段的活性污泥各自回流，因此A、B段分别在负荷相差悬殊的情况下运行，运行稳定。B段发生硝化与反硝化可以去除一部分的磷。污泥的沉淀效能好，抗冲击负荷强，构筑物，污泥产生量多。A-B法工艺的主要问题是A段负荷率高，去除污染物主要是靠活性污泥的初期吸附作用，污泥龄短，剩余污泥量较大，使污泥处理和处理的难度增加。3.1.3氧化沟法氧化沟(OxidationDitch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。不仅各国环境保护机构非常重视，而且世界卫生组织（WHO）也非常重视。在美国已建成的污水处理厂有几百座，欧洲已有上千座。在我国，氧化沟技术的研究和工程实践始于上一世纪70年代，氧化沟工艺以其经济简便的突出优势已成为中小型城市污水厂的首选工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：卡罗塞（Carrousel）氧化沟。普通卡罗塞氧化沟采用表面曝气机，混合液溶解氧充足，负荷较低状态下，可以发生硝化作用，将氨氮氧转化成硝酸盐和亚硝酸盐。在曝气机的下游，混合液呈缺氧状态，硝酸盐和亚硝酸盐又有发生反硝化的机会。然后，混合液又进入有氧区，完成一次有氧和缺氧状态之间的循环。卡罗塞2000氧化沟是在氧化沟内设置前置反硝化功能的氧化沟工艺，使氧化沟的脱氮功能得到加强，聚磷菌的释磷和过量吸磷过程又可以实现污水中磷的去除。卡罗塞3000氧化沟设置了预反硝化池，提高了真个系统的脱氮除磷效果。奥式(Orbal)简称同心圆式，是一种多渠道氧化沟系统。奥贝尔氧化一般沟由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。三个廊道的溶解氧分别控制为0~0.3mg/L0.5~1.5mg/L'2~3mg/L,通过控制曝气强度，使外圈廊道的供氧速率与渠道内好氧速率相近，保证混合液的硝化反应，同时因为溶解氧浓度低。反硝化菌可以利用硝酸盐作为电子受体进行反硝化反应。氮素在中圈的反应过程是一个同步硝化反硝化过程若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，BOD去除率在93%以上，氧化沟技术发展的强势在于氧化沟的环流，由于这种环流，是造成氧化沟长久不衰的内在原因，外在原因则是其具有多功能性、污泥稳定、出水水质好和易于管理。氧化沟有别于其它活性污泥的主要特征是环形池型，或者说只要保持沟渠首尾相接，水流循环流动，选用的特定设计参数、沟型和运行方式，就会给运行者和设计者带来极大方便，其灵活性和适应性也非常强，有进一步研究、发展和应用的广阔空间。适用于中小型污水厂。3.1.4SBR法SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。特点：在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。BOD去除率在90%以上，抗水量变化能力强但抗浓度变化能力差。发生污泥膨胀少但处理困难。不需要设污泥回流设备，污泥量较多，受水温变化影响小。自动化程度高，日常管理容易，但有浮渣问题。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。3.2方案比选考虑到所给进出水水质，及任务书的推荐，下面选择对SBR法和AB法进行比较.3.2.1SBR法在工艺方面的主要特征无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强SBR工艺的一般流程图为：原污水粗格栅提升泵房细格栅沉淀池SBR池消毒池排放3.2.2AB法在工艺方面的主要特征A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50~100倍，污水停留时间只有30~40min，污泥龄仅为0.3~0.5d。污泥负荷较高，真核生物无法生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A段对水质、水量、PH值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为2~5h，污泥龄较长，且一般为15~20d。在B段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，相互隔离，保证了各自独立的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了A和B的明确分工。AB法的一般工艺流程图为：原污水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池A段生化池中间沉淀池B段生化池二沉池接触消毒池排放上述可知，AB法较之氧化沟法有非常明显的优势，特别适合于高负荷，大排放量的处理场合。所以本设计采用AB法来处理该设计要求处理的污水。3.2.3AB法的生产原理AB法处理污水过程分为两个阶段：A段和B段。A段细菌数量少，主要是通过吸附、吸收、氧化等方式去除有机物。吸附作用是利用细菌把污水在管内流动时把部分有机物吸附，原污水到达A段后，由于A段存在大量的细菌，这种吸附去除作用得到加强，有机物进一步被去除。B段去除有机污染物的方式与普通活性污泥法基本相似以氧化为主。难溶性大分子物质氧化为CO2、H2O等无机物而产生能量储存于细胞。AB段的细菌密度和生理活性都各不相同，A段的细菌密度几乎是B段的两倍，总活性也明显高于B段，所以为B段有机物去除提供了良好而优越的环境，更能发挥生物降解有机物的能力，使出水水质保持优质的处理效果。3.3构筑物的选择3.3.1格栅的选择格栅设在污水处理系统之前用来除去污水中的漂浮物和较大的悬浮物。栅条分平面和曲面格栅，固定和回转格栅。这里使用平面格栅，栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆型等。格栅的选择主要是决定栅条断面，栅条间隙、栅渣清除方式。圆形水力条件好，但刚度差。一般多采用矩形断面。一般按格栅栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应该采用机械格栅除渣机。目前一些小型污水处理厂，为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅除渣机。本设计采用断面为矩形的栅条并且采用机械格栅除渣机。3.3.2沉砂池的选择沉砂池的设计原则是只去除污水中相对密度较大的无机颗粒，不去除相对密度较小的无机颗粒，减轻后续处理构筑物和机械设备的磨损，防止对生物处理系统和污泥处理系统运行的干扰。平流式沉砂池截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂较方便。因此本设计采用平流式沉砂池。3.3.3沉淀池的选择（一）各种沉淀池的优缺点：沉淀池一般分为平流式、竖流式、幅流式和斜板沉淀池。每种沉淀池一般均包括五个区即进水区、缓冲区、污泥区、澄清区和出水区。各种沉淀池的特点与使用：⑴平流式沉淀池的优点：①沉淀效果好；②耐冲击负荷；③施工简单造价低。缺点：①配水不易均匀；②采用多斗排泥时操作量大；③排泥连续性差，不宜作二沉池。适用条件：适用于大、中、小型污水处理厂。⑵竖流式沉淀池的优点：①排泥方便；②占地面积小。缺点：①池子深度大，施工困难；②对冲击负荷适应能力差；③池径不宜过大，否则布水不均。适用条件：适用于大、中、小型污水处理厂。⑶幅流式沉淀池的优点：多为机械排泥，运行较好，管理方便。缺点：机械排泥设备复杂，施工质量要求高。适用条件：运用于大、中型污水处理厂。⑷斜板式沉淀池的优点：①沉淀效果好；②占地面积小；③水力负荷高。缺点：①斜板易堵，需要设表面冲洗装置；②不宜作初次沉淀池。适用条件：适用于中、小型污水处理厂。（二）沉淀池的设计原则：1沉淀池平面形状可为长方形、方形和圆形；按水流方向分，有平流和竖流两种型式。2原则上，池数应在2个池以上，且宜按并联运行设计。3应按分期建设来确定流量：①废水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；②废水经提升进入时，应按每期工作水泵的最大流量组合流量计算；③在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算，且沉淀时间不宜小于30min；④池子的超高可选用0.3～0.5m。⑤沉淀池的缓冲层高度一般采用0.3～0.5m。⑥排泥管直径不应小于200mm。⑦采用斗式排泥时污泥斗的斜壁与水平面的倾角：方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º。⑧沉淀池有效水深多采用2.5～4m。（三）中间初次沉淀池的选择：1中间初次沉淀池主要是稳定A级生化池的出水，去除固体悬浮物质。沉淀时间一般为1.5～2.0h。2污泥区的容积，一般按不大于2d的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4h污泥量计算。3中间初次沉淀池的污泥：采用机械排泥时可连续排泥或间歇排泥；不用机械排泥时每次均应进行间歇排泥。4采用多斗排泥时，每个泥斗必须设置单独的闸门和排泥管。5中间初次沉淀池出水堰最大负荷，不宜大于2.9L∕s·m，为减轻堰的负荷且为改善出水水质，可采用多槽沿程出水。6沉淀池入口与出口处，必须采取稳流措施，保证水流平稳均匀。7作为中间初次沉淀池，一般会有浮渣产生，应设置排渣设施，并在出水端设置截留和去除浮渣的装置。8中间初次沉淀池产生的污泥，一般以含无机物为主，其密度较大，且含大量的粗颗粒杂质，仅利用水位差排泥，极易造成排泥管的堵塞，特别是在降水期和融雪期，堵塞的可能性更大。因此，初次沉淀池排泥，应以水泵抽吸和虹吸强制排泥为主。9沉淀池污泥来量受进水量、水质、水中悬浮物和降水等因素影响，可根据实测的统计数据或实验数据决定。对于混凝沉淀所产生的污泥量，应根据混凝剂种类与经混合反映所生成的固体量进行计算。10初次沉淀池对SS的去除率，一般是40～50%，对BOD5的去除率为20～30%。根据前面的分析结果,此处选用辐流式沉淀池作为中间的沉淀池。（四）二次沉淀池的选择1二次沉淀池是生物处理过程必不可少的构筑物，主要作用是泥水分离，从而得到澄清的处理水，同时为生物处理设备提供一定浓度的回流污泥。池型大多圆形或方形。2池子有效水深宜采用2.5～4m当池子直径加大时，池边水深也应加大，否则池的水力效率将减低，池的有效容积将减少，一般可按表3采用。当达到表中值时，为了维持沉淀时间不变，须采用较低的表面负荷值。3曝气池后的二次沉淀池污泥区容积，宜按污泥浓缩到所需浓度的停留时间来计算，一般活性污泥为2～4h，并应有连续排泥措施生物膜法处理后的二次沉淀池污泥容积，宜按4h污泥量计算。4二次沉淀池沉淀时间为1.5～2.5h。从上述各种沉淀池优缺点的比较，二次沉淀池采用辐流式沉淀池。综合上述各种设备的选择，本设计的基本流程为：原污水粗格栅提升泵房细格栅平流式沉砂池A段曝气池辐流式沉淀池B段曝气池辐流式沉淀池接触消毒池排放3.4、污水处理程度的确定3.4.1污水的SS处理程度计算进水的ss浓度（mg/L）.污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到30mg/L以下。3.4.2污水的BOD5处理程度计算式中的处理浓度（%）；进水的ss浓度（mg/L）.污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。3.4.3污水的COD处理程度的计算式中的处理浓度（%）；进水的ss浓度（mg/L）.污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。根据我国现行《室外排水设计规范》（GB50014—2006），污水厂的处理效率见下表。污水处理厂的处理效率表如下：表3.1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（%）SSBOD5一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40～5520～30二级生物膜法初次沉淀生物膜反应二次沉淀60～9065～90活性污泥法初次沉淀活性污泥反应二次沉淀70～9065～95从表可见，二级活性污泥法的处理效率最高，虽然常规二级处理工艺能有效地去除BOD5、COD和SS，但如果采用AB法，其抗冲击负荷强，其基建与运行费用大大减少，而且适于分期建设，可以实现更稳定的处理效果。

第四章主要处理构筑物的设计计算4.1粗格栅的设计4.1.1设计参数设计最大流量：设计中选四组格栅，N=4组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.435m3/s。4.1.2格栅的间隙数（4.1）式中n—格栅栅条间隙数（个）；Q—设计流量（m3/s）；—格栅倾角（°），一般取45°～75°，这里取60°；e—栅条间隙宽度，m。这里去80mm；h—格栅栅前水深(m),这里取0.8m；v—格栅过栅流速(m/s)，一般采用0.6～1.0m/s，这里取0.8m/s.综合上述所取数据可计算：4.1.3格栅槽宽度（4.2）式中B—格栅槽宽度（m），S—每根格栅条的宽度（m），设计中取0.01m;根据所取数据，可计算：查平面格栅的基本参数及尺寸，应取B=1000mm，反算n，v4.1.4通过格栅的水头损失（4.3）式中—水头损失(m)；—格栅条的阻力系数，取=2.42；—格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3.根据上式和所取数据计算：取h1=0.1m，即将栅后渠底降低0.1m，以免栅前渠道涌水。4.1.5栅后明渠的总高度（4.4）式中H—栅后明渠的总高度(m);h—格栅栅前水深(m),这里取0.6m；—明渠超长度（m）；—格栅前渠道的深度（m），。根据所取的数据计算：取2.2m高(m)，一般取0.3～0.5m设计中取0.3m.根据设计中取的数据计算：4.1.6格栅槽总长度（4.7）式中L—格栅槽总长度（m）；—格栅前渠道的深度（m），。根据所取的数据计算：取2.2m4.1.7每日栅渣量的计算及格栅除污机的选用①每日栅渣量的计算（4.6）式中—栅渣量（污水），格栅间隙为0.03～0.05m时，W1=0.03～0.01，设计中取0.01；根据所取数据计算：宜采用机械清渣，用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。②格栅除污机的选用格栅选用4台ZD-B型垂直链条式除污机每台过水流量为：根据某设备厂提供的旋转式齿耙格栅除污机的有关技术资料选设备的技术参为：表4.1GH型链条式回转格栅除污机设计参数数据公称槽宽（B)，m2.6槽深H，m8安装角度（a)，度60栅条间隙，mm20电动机功率，kw0.75-2.2栅条截面积，mm整机重量，kg3500—55004.2细格栅的设计4.2.1设计参数设计最大流量：Qmax=150000m3/d=1.74m3/s设计中选四组格栅，N=4组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.435m3/s。4.2.2格栅的间隙数（4.7）式中n—格栅栅条间隙数（个）；Q—设计流量（m3/s）；—格栅倾角（°），一般取45°～75°，这里取60°；e—栅条间隙宽度，m。这里去10mm；h—格栅栅前水深(m),这里取0.6mv—格栅过栅流速(m/s)，一般采用0.6～1.0m/s，这里取0.9m/s.综合上述所取数据可计算：4.2.3格栅槽宽度（4.8）式中B—格栅槽宽度（m），S—每根格栅条的宽度（m），设计中取0.01m。根据所取数据，可计算：查平面格栅的基本参数及尺寸，应取B=1400mm，反算n，v4.2.4通过格栅的水头损失（4.9）式中—水头损失(m)；—格栅条的阻力系数，取=2.42；—格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3.根据上式和所取数据计算：取h1=0.3m，即将栅后渠底降低0.3m，以免栅前渠道涌水。4.2.5栅后明渠的总高度（4.10）式中H—栅后明渠的总高度(m);—明渠超高(m)，一般取0.3～0.5m设计中取0.3m.根据设计中取的数据计算：4.2.6格栅槽总长度（4.11）式中L—格栅槽总长度（m）；—格栅前渠道的深度（m），。根据所取的数据计算：4.2.7每日栅渣量的计算及格栅除污设备的选用①每日栅渣量（4.12）式中—栅渣量（污水），设计中取0.1；根据所取数据计算：宜采用机械清渣，用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。②格栅除污机的选用格栅选用6台旋转式齿耙格栅除污机每台过水流量为：根据某设备厂提供的旋转式齿耙格栅除污机的有关技术资料选设备的技术参为：表4.2ZD—B型垂直链条式除污机设计参数表设计参数数据规格，mm20005000池口宽度，mm2100格栅宽（B)，mm2000斜长L，mm5000格栅间距，mm4.3平流式沉砂池的设计4.3.1平流式沉砂池设计说明①沉砂池的格数不应少于2个，并应按并联系列设计，当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用；②沉砂池按去除相对密度大于2.65、粒径大于0.2mm的砂粒设计；③设计流速的确定。设计流量时水平流速：最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；最大设计流量时，污水在池内的停留时间不应少于30s，一般为~60s；④设计水深的确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m；⑤沉砂量的确定。城镇污水的沉砂量可按污水计算，沉砂含水率约为60%,容重为；⑥砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角；⑦池底坡度一般为0.1~0.02；当设置除砂设备时，应根据设备要求考虑池底形状；⑧除砂一般宜采用机械方法。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。⑨当采用重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管的长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。⑩沉砂池的超高不宜小于0.3m。本设计采用四个平流式沉砂池，设计流量为，4.3.2沉砂池长度（4.13）式中v—最大设计流量时的流速，m/s，取；t—最大设计流量时的流行时间，s，取t=50s。代入数据得4.3.3水流断面积（4.14）式中A—水流断面积，；—最大设计流量时的水平前进流速，。根据设计中所取数据计算：4.3.4池总宽度（4.15）取n=2格，每格宽b=0.8m，则4.3.5有效水深（4.16）4.3.6沉砂斗容积（4.17）式中—最大设计流量（）；X—城市污水沉砂量（），设计中取30。T—清除沉砂的间隔时间（d）,一般取1～2d，设计中取2天。根据设计上述所取数据计算：4.3.7每个沉砂斗容积V0（m3）设每个分格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗，则4.3.8沉砂斗尺寸沉砂斗上口宽a（m）（4.18）式中斗壁与水平面的倾角，代入上式得沉砂斗容积沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为0.05，坡向砂斗。沉砂室由两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过度部分。沉砂室的宽度为。④沉砂池总高度H（m）取超高，则⑤验算最小流速（m/s），在最小流量时，只用一格工作，即n=1,(4.19)式中，—最小流速，m/s；—最小流量，/s；—最小流量时工作的沉砂池格数，个；—最小流量时沉砂池的过水流断面面积，。(4.20)符合要求。4.3.9进水渠道的计算格栅的出水通过宽为2000的进水渠道送入沉砂池，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道的水流流速:（4.21）式中—进水渠道水流流速（m/s）；B1—进水渠道宽度（m）,设计中取B1=1.2m；H1—进水渠道水深（m）设计中取H1=0.5m.根据上面所取数据计算：4.3.10出水管道沉沙池的出水通过DN1000的管道送入A段曝气池的进水渠道，进水渠道的水流流速为： (4.22)式中，—进水渠道水流流速（/）；—进水渠道宽度（）；—进水渠道水深（）。设计中取＝＝1.2，＝＝0.5(4.23)4.3.10排砂装置采用沉砂池底部管道排沙，采用重力排沙，排沙管道管径DN＝200mm。4.4AB法A段生化曝气池及B段生化曝气池的设计说明及计算4.4.1设计参数参考值及设计中的取值A段：①BOD5污泥负荷：2～5，设计中取4；②容积负荷：6～10，设计中取8；③污泥浓度MLSS：2000～3000，设计中取2000；④污泥龄：0.4～0.7d；⑤水力停留时间：0.5～0.75；⑥污泥回流比R：20%～50%，设计中取50%；⑦溶解氧浓度DO：0.2～0.7。B段：①BOD5污泥负荷：0.15～0.3，设计中取0.3；②容积负荷：≤0.9，设计中0.6；③污泥浓度MLSS：3000～4000，设计中取4000；④污泥龄：10～25d；⑤水力停留时间：2～6；⑥污泥回流比R：50%～100%，设计中取100%；⑦溶解氧浓度DO：1～2。4.4.2设计已知条件①设计流量Q=150000m3/d(不考虑变化系数)②设计进水水质COD=550mg/L；BOD5浓度S0=250mg/L；TSS浓度X0=260mg/L；VSS=200mg/L；(MLVSS/MLSS=0,7)；PH=7~8；水温在20度左右。③出水水质COD=80mg/L；BOD5浓度Se=20mg/L；TSS浓度Xe=20mg/L。4.4.3曝气池容积及水力停留时间的计算①A段曝气池容积（）的计算BOD5总去除率应达到92%，A段去除率为60%，则A段出水。（4.24）式中—A段曝气池容积（）；—A段去除BOD5浓度（）；Q—设计流量，（）；—A段BOD5污泥负荷率（）；—MLVSS浓度（）。A段去除BOD5：式中为原污水BOD5浓度，。式中为为系数取0.7。②A段水力停留时间的计算（4.25）式中—A段水力停留时间（）；根据上面计算的数据计算：（在0.5～0.75之间符合要求）③B段曝气池容积（）的计算：BOD5总去除率应达到92%，B段去除率为32%，则B段去除BOD5浓度为80。（4.26）式中—B段曝气池容积（）；—B段去除BOD5浓度（）；Q—设计流量，（）；—B段BOD5污泥负荷率（）；—MLVSS浓度（）。根据设计中所取数据计算：式中为系数取=0.8。④B段水力停留时间的计算（4.27）式中—B段水力停留时间（）；根据上面计算的数据计算：（在2～6之间符合要求）4.4.4曝气池的平面尺寸的计算①A段曝气池平面尺寸的计算A段曝气池容积设曝气池4组，则单组池容有效水深h=5.0m，则单池有效容积采用推流式曝气池，单池池宽B=5m，则单池曝气池长度，取40.2校核：（满足b/h=1~2）L/B=40.2/5=8.04（满足b/h=5~10）②B段曝气池平面尺寸B段曝气池容积，设曝气池4组，则单池池容有效水深h=5.0m，则单池有效容积采用3廊道推流式曝气池。廊道宽b=6m，则单组曝气池长度，取37.2m校核：b/h=6/5=1.2（满足b/h=1~2）L/h=37.2/5=7.44（满足L/h=5~10）4.4.5曝气池的进出水系统的计算①A段曝气池的进水系统的设计计算四组曝气池合建，进水和回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、潜水进入A段曝气池。管道流速采用，管道过水断面A和管径d式中A—A段曝气池进水管过水断面；Q—A段曝气池进水流量，；v—A段曝气池进水管水流流速，m/s。代入数据计算；取进水管管径DN1500mm，校核管道流速②回流污泥渠道。A段曝气池回流污泥渠道设计流量式中—A段曝气池回流污泥设计流量；R—A段污泥回流比，取50%；Q—A段进水流量，；取渠道流速，则渠道断面积为取渠道断面校核流速渠道超高取0.3m，渠道总高为0.8+0.3=1.1m进水竖井。曝气池进水孔尺寸如下进水孔过流量孔口流速，孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸。④A段曝气池的出水系统的设计计算。A段曝气池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头（4.28）式中H—堰上水头（m）；Q—A段每组反应池出水量（m3/s），指污水最大流量（0.435m3/s）与回流污泥量（0.435×50%）之和；m—流量系数，一般采用0.4～0.5，设计中取m=0.4；b—堰宽（m），设计中取b=4.0m。根据设计中所取数据计算：,设计中取0.21m。出水孔同进水孔。⑤出水管。单组反应池出水管设计流量管道流速，管道过水断面管径，取管径为1000mm。核算流速为出水孔口尺寸取出水竖井平面尺寸。四组A段曝气池的出水，通过DN1500mm的总出水管，送往A段沉淀池，出水总管内的水流速度为0.985m/s。③B段曝气池的进水系统的设计计算四组曝气池合建，进水和回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、潜水进入B段曝气池。管道流速采用，管道过水断面A和管径d式中A—B段曝气池进水管过水断面；Q—B段曝气池进水流量，；v—B段曝气池进水管水流流速，m/s。代入数据计算；取进水管管径DN1500mm，校核管道流速②回流污泥渠道。B段曝气池回流污泥渠道设计流量式中—B段曝气池回流污泥设计流量；R—B段污泥回流比，取100%；Q—B段进水流量，；取渠道流速，则渠道断面积为取渠道断面校核流速渠道超高取0.3m，渠道总高为1.0+0.3=1.3m进水竖井。曝气池进水孔尺寸如下进水孔过流量孔口流速，孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸。④B段曝气池的出水系统的设计计算。B段曝气池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头（4.29）式中H—堰上水头（m）；Q—B段每组反应池出水量（m3/s），指污水最大流量（0.435m3/s）与回流污泥量（0.435×100%）之和；m—流量系数，一般采用0.4～0.5，设计中取m=0.4；b—堰宽（m），设计中取b=4.0m。根据设计中所取数据计算：,设计中取0.25m。⑤出水管。单组反应池出水管设计流量管道流速，管道过水断面管径.孔口尺寸取出水竖井平面尺寸四组B段曝气池的出水，通过DN1500mm的总出水管，送往B段沉淀池，出水总管内的水流速度为0.99m/s。4.4.6剩余污泥量、湿污泥量及其各自总量的计算①A段剩余污泥量的计算（4.30）式中WA—A段剩余污泥量（kg/d）；Q平—平均流量（m3/d）；LrA—A段SS的去除浓度（kg/m3）；SrA—A段BOD5的去除浓度（kg/m3）；—A段曝气池增长系数，一般采用0.3～0.5，设计中取a=0.4。A段曝气池对SS的去除率一般采用60%～80%之间，设计中取SS去除率为75%。由于未设初沉池，设沉砂池对SS的去除率为20%，则A段去除SS浓度为：根据上面所取数据计算：②A段产生的湿污泥量的计算（4.31）式中QA—湿污泥量（m3/h）；PA—为污泥的含水率，A段污泥含水率PA=98%～98.7%，设计中取A段污泥的含水率为98.5%。根据所取数据计算：③B段剩余污泥量的计算（4.32）式中WB—A段剩余污泥量（kg/d）；Q平—平均流量（m3/d）；SrB—B段BOD5的去除浓度（kg/m3）；a1—A段曝气池增长系数，一般采用0.5～0.65，设计中取a1=0.5。根据所取数据计算：④B段产生的湿污泥量的计算（4.33）式中QB—湿污泥量（m3/h）；PB—为污泥的含水率，B段污泥含水率设计中取B段污泥的含水率为99.5%。根据上面所取数据计算：⑤总剩余污泥量的计算：（4.34）式中W—每日产生的总剩余污泥量（kg/d）；⑥总湿污泥量的计算：每天产生的湿污泥量Q为：A段和B段曝气池每天产生的剩余污泥通过排泥管送至污泥处理构筑物，A段和B段曝气池的剩余污泥分别通过DN150mm的干管流出，汇成DN200mm的总管，管道内污泥的平均流速为0.82m/s。4.4.7污泥龄的计算①A段污泥龄的计算（4.35）式中—A段污泥龄；—A段污泥增长系数。根据前面所取数据计算：（介于0.4～0.7之间，满足要求）②B段污泥龄的计算（4.36）式中—A段污泥龄；—A段污泥增长系数。根据前面所取数据计算：（介于10～25之间，满足要求）4.4.8A段和B段需氧量及总需氧量的计算1）A段最大需氧量的计算（4.37）式中QA—A段最大需氧量（kg/h）；a—需氧量系数（kg02/kgBOD5），一般采用0.4～0.6，设计中取a=0.6；Q—最大流量（m3/h）；SrA—A段去除BOD5（kgBOD5/m3）。根据所取数据计算：2）B段最大需氧量的计算（4.38）式中QB—A段最大需氧量（kg/h）；a—需氧量系数（kg02/kgBOD5），一般采用0.4～0.6；Q—最大流量（m3/h）；SrB—A段去除BOD5（kgBOD5/m3）；b—硝化需氧量系数（kg02/kgNH3—N）Nr—B段去除NH3—N浓度（kgNH3—N/m3）。设计中取a=1.2，硝化需氧量系数b=4.63）A、B段总需氧量的计算：（4.39）根据上面计算所得计算：4）标准需氧量的计算A段、B段曝气均采用鼓风曝气，将实际需氧量换算成标准状态下需氧量SOR。（4.40）式中SOR—标准需氧量（mg/L）；AOR—设计总需氧量（mg/L）；α、β、ρ—修正系数，α=0.82，β=0.95，ρ=所在地区实际气压除以1.013×105，取值为ρ=1.0；CL—曝气池中容解氧浓度，根据城市污水厂处理设施设计计算有关规定，A段溶解氧浓度为0.2～0.7mg/L，B段溶解氧浓度为1～2mg/L，本设计中A段CL（A）=0.5mg/L，B段CL（B）=1.5mg/L。A段、B段均采用微孔曝气器，敷设于池底，在A、B段距池底0.2米，在A、B段淹没深度均为4.2米，，氧转移效率EA=20%，计算温度T=20.50C。查附录，采用内差法可得CS(20.5)=8.73mg/L，CS(20)=9.17mg/L。空气扩散器出口处绝对压力：A段：B段：空气离开曝气池时氧的百分比：曝气池中平均溶解氧浓度：（4.41）A段：B段：A段标准需氧量为：A段：B段标准需氧量为：B段：总标准需氧量：SOR=SORA+SORB=7395.82+21422.91=53250.88kg/d=2219.78kg/hA段供气量：A段：B段供气量：B段：总供气量GS=GS(A)+GS(B)=15425+21572=36997m3/h5）所需空气压力P（相对压力）（4.42）式中h1+h2—供风管沿程和局部阻力之和，取h1+h2=0.2m；h3—曝气器淹没水头，A段取h3=4.2m，B段取h3=4.2m；h4—曝气器阻力，取h4=0.4m；△h—富余水头，取△h=0.5m。A段：B段：6）曝气器数量计算（以单组曝气池计算）①按供氧能力计算曝气器数量（4.43）式中h1—按供氧能力所需曝气器个数，个；qc—曝气器标准状态下，与曝气池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/(h·个)。采用微孔曝气器，参照有关手册，采用宜兴市吉能环保设备有限公司生产的橡胶膜微孔器，根据要求选用产品型号为XJBQ—192Q,其性能参数工作水深3.2m，在供风量1.5～3m3/(h·个时曝气器利用率EA=18.4%～27.7%，服务面积0.25～0.55m2，充氧能力=0.112～0.185kgO2/(h·个)，则：A段曝气池曝气器数量：B段曝气池曝气器数量7）供风管道（1）A段曝气池1）采用枝状布置供风干管，。流量Qs(A)=Gs(A)=15425=1.07m3/s流速，（查室外排水设计规范干支管范围10～15m/s）管径选取干管管径为DN400mm。2）双侧供气，就是向双侧廊道供气。=Gs(A)=15425=0.54m3/h流速；管径取支管管径为DN300mm。（2）B段曝气池1)采用枝状布置供风干管。流量Qs(B)=Gs(B)=21572=1.50m3/s流速；管径取干管管径为DN400mm。2）支管，（布气横管）。单侧供气，就是向单侧廊道供气。=Gs(B)=21572=0.50m3/h流速；管径取支管管径为DN200mm。双侧供气，就是向双侧廊道供气。=Gs(B)=21572=0.82m3/h流速；管径取支管管径为DN300mm。4.4.9机械鼓风机的选择根据上述计算数据选择JA-32机械曝气机，功率1.5KW，转速2900r/min4.5沉淀池的设计计算设计中由上面选择的都是四组辐流式沉淀池做为中间沉淀池和二次沉淀池，采用中心进水周边出水辐流式沉淀池，每池设计流量为0.435m3/s，从曝气池流出的混合液进入配水井，经过配水井分配流量后流进辐流式沉淀池。4.5.1沉淀池表面积的计算（4.44）式中F—沉淀部分有效面积（m2）；Q—设计流量（m3/s）；n—沉淀池的组数，中间q—表面负荷[m3/(m2·h)]，一般采用0.6～1.0[m3/(m2·h)]，设计中中间沉淀池取q=0.9m3/(m2·h)，最后沉淀池取q=0.8m3/(m2·h)根据上面所取数据计算：取4.5.2沉淀池直径的计算（4.45）式中D—沉淀池直径（m）。根据上面计算得到的数据计算：设计中取中间沉淀池直径为48.00m，则半径为24.00m，最后沉淀池直径为50.00m，则半径25.00m。4.5.3校核固体负荷G式中G—固体负荷，一般不超过150；R—污泥回流比，中间沉淀池为50%，最后沉淀池为100%；—单池设计流量，；X—混合液悬浮固体浓度，；F—沉淀池的有效面积，；带入数据，计算：符合要求。4.5.4沉淀池有效水深的计算（4.46）式中h2—沉淀池有效水深（m）；t—沉淀时间（h），一般采用1.5～3.0h，设计中中间沉淀池取t=2.5h，最后沉淀池取t=3.0h根据上面所取数据计算：4.5.5污泥区的容积设计采用周边传动刮吸泥机排泥（4.47）式中Vr—污泥区所需容积（m3）；T—贮泥时间，取2h；Q—污水平均日流量（m3/d）；R—污泥回流比（%）；X—曝气池中污泥浓度（mg/L）；Xr—二沉池排泥浓度（mg/L）。设计中取Q=0.435m3/s，RA=50%，RB=100%。（4.48）（4.49）SVI—污泥容积指数，一般采用70～150，设计中取SVI=150；根据上面所取的数据计算：中间沉淀池：取2345m3最后沉淀池：取4170m34.5.6沉淀池总高度的计算（4.50）式中H—沉淀池总高度（m）；h1—沉淀池超高（m），一般采用0.3～0.5m，设计中取h1=0.3m；h2—沉淀池有效水深（m），h2=2.25或2.4m；h3—沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m；h4—沉淀池污泥区的高度（m）。污泥斗高度根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮泥机连续拍泥，池底坡度0.05，污泥斗底部直径，上部直径取，倾角。—沉淀池污泥斗高度；—沉淀池污泥斗上部直径，m；—沉淀池污泥斗上部直径，m；污泥斗的容积为圆锥体高度（4.51）—沉淀池底部圆锥体高度（m）；r—沉淀池半径（m），r=24.00或25.00m；r1—沉淀池进水竖井上部直径（m）；i—沉淀池池底坡度，设计中取i=0.05。根据上面所取数据计算：竖直段污泥部分的高度（4.52）—污泥部分容积（m3）；—沉淀池底部圆锥体容积（m3）；F—沉淀池表面积（m2）。污泥区的高度根据上面计算所得的数据计算：4.5.7出水竖井计算出水竖井直径采用D2=2.0m；出水竖井采用多孔配水，配水口尺寸a×b=3.0m×2.0m。4.5.8中心进水导流筒和稳流筒的计算中心进水导流筒进水，进水管流速为（4.53）v—进水管流速，m/s；R—污泥回流比，中间沉淀池和最后沉淀池分别为50%和100%；Q—沉淀池设计流量，；中心导流筒内流速取，导流筒直径为中间沉淀池导流筒直径取1.2m，最后沉淀池导流筒直径取1.4m。中心进水导流筒设4个进水孔，出水孔尺寸，出水孔流速为（4.54）稳流筒的计算筒中流速：v3=0.03～0.02m/s（设计中取0.02）；稳流筒过流面积：稳流筒直径：验算二沉池表面负荷，二沉池有效沉淀区面积A为（4.55）二沉池实际表面负荷为（4.56）④验算二沉池固体负荷4.5.9出水管的计算出水管直径D=1000mm4.5.10配水井计算进水管管径配水井进水管设计流量为，当进水管管径为1500mm时，查水力计算表，得知，满足设计要求。矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入4个水斗，然后由管道进入4座后续构筑物，每个后续构筑物的非配水量应为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管（q>100L/s，采用矩形堰）。堰高取0.8m，则矩形堰的流量（4.57）式中q—矩形堰的流量，；H—堰上水头，m；b—堰宽，m，取；—流量系数，通畅采用0.327~0.332，取0.33。则当时，属于矩形堰。取，这时符合要求。配水管管径设配水管管径，流量，查水力计算表，得知④配水漏斗上口口径D按配水井内径的1.5倍设计，⑤设回流污泥泵房一座，设于沉淀池配水井内，污泥回流比R分别为50%和100%。则污泥回流量分别为4.5.11出水槽的计算采用单边90°三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由单侧汇入出水口。集水槽中流速v=0.6m/s；设集水槽宽B=0.6m；槽内终点水深h2：槽内起点水深h1：（4.58）式中—槽内临界水深（m）；α—系数，一般采用1；g—重力加速度。根据上面所取数据计算：设计中取出水堰自由跌落0.10m，集水槽高度：0.1+1.22=1.32m,。集水槽断面尺寸为：0.6m×1.31m。4.6消毒设施的设计计算由于竖流式消毒接触池仅适用于小型水厂，所以本设计中采用平流式消毒接触池。4.6.1加氯量的计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5～10mg/L,本设计中液氯投加量采用8mg/L，仓库储量按15d计算。加氯量储氯量W加氯机和氯瓶采用投加量为0~30kg/h加氯机3台，2用1备，并轮换使用。液氯的贮存选用容量为1000kg的钢瓶，共19只。4.6.2平流式消毒接触池的设计计算采用4座接触池（三廊道平流式），其中2座合建，单池尺寸计算如下：①消毒接触池容积的计算（4.73）式中V—接触池单池容积（m3）；Q—单池污水设计流量（m3/s），设计中取Q=0.435m3/s；t—消毒接触时间（h），一般采用30min，设计中取t=30min。根据上面所选的数据计算：消毒接触池表面积的计算（4.59）式中F—消毒接触池单池表面积（m2）；h2—消毒接触池有效水深（m），设计中取h2=2.0m。根据上面所取数据计算：③消毒接触池池长的计算（4.60）式中L1—消毒接触池廊道总长（m）；B—消毒接触池廊道单宽（m），设计中取B=5m。根据上面所选数据计算：消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长：设计中取26.5m。校核长宽比：≧10,合乎要求。④池高的计算（4.61）式中h1—超高（m），一般采用0.3m。h2—有效水深（m）。根据上面的数据计算：进水部分的计算每个消毒接触池进水管径D=1000mm，v1=0.554m/s。混合的设计采用管道混合方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管。⑦出水部分的计算（4.62）式中H—堰上水头（m）；n—消毒接触池个数，设计中取n=4；m—流量系数，一般采用0.42；b—堰宽，数值等于池宽（m），设计中取b=5.0m。根据上面所选的数据计算：取堰后跌落0.37m，水头损失为0.37＋0.13=0.50。（8）集水槽设于消毒池末端,宽为2.3（9）出水管出水槽下部接出水管，出水管接入电磁流量计，出水管DN＝1000、＝0.554。4.7计量设备的设计计算测量污水或污泥的装置应该水头损失小、测量范围宽，精度高、操作简便，并且不易沉积杂物。咽喉式计量槽应用较为广泛，精度较高，不易发生沉淀，但是施工技术要求较高，一旦尺寸不准确，就会影响精度的测量，因此，选择电磁流量计作为本水厂的计量设施。电磁流量计是根据法拉第感应原理量测流量的仪表，由电磁流量变送器和电磁转换器组成。优点有：压力损失小，不易堵塞；量测精度不受被测污水各项物理参数的影响；变送器结构简单可靠，内部无活动部件，维护清洗方便；无机械惯性，反应灵敏，可量测脉动流量；无严格的前置直段的要求。经过查阅各种资料，选择江苏进源仪表厂的JYLDE600SM2X智能电磁流量计作为本厂的计量设备。具体参数如下：采用橡胶衬里，量程比150:1，精度等级0.2~0.5%级，流量范围0.1~15m/s，测量流量范围为50.87~12208.4.8污泥处理构筑物的设计计算4.8.1剩余污泥量的计算（1）A、B段曝气池内每日增加的污泥量（4.63）式中△X—每日增长的污泥量（kg/d）；Sa—曝气池进水BOD5浓度（mg/L）；Se—曝气池出水BOD5浓度（mg/L）；Y—污泥产率系数，一般采用0.5～0.7；Q—污水平均流量（m3/d）；V—曝气池容积（m3）；XV—挥发性污泥浓度MLVSS（mg/L）；Kd—污泥自身氧化氯，一般采用0.04～0.1。根据前面的计算结果可知，A段曝气池在设计中所取Sa=250mg/L；Se=100mg/L,Y=0.6,Q=150000m3/d,V=4018m3,XV=1400mg/L,Kd=0.1，根据这些数据计算：根据前面计算结果，B段曝气池设计中取Sa=100mg/L，Se=20mg/L,Y=0.6,Q=150000m3/d,V=13334m3,XV=3200mg/L,Kd=0.1，根据这些数据计算：曝气池内每日增加总的剩余污泥量：（2）A、B段曝气池内每日增加的污泥量的计算（4.64）式中Q2—曝气池每日排出的剩余污泥量（m3/d）；f—0.75；Xr—回流污泥浓度（mg/L），设计中取Xr=12000mg/L。根据上面的数据计算：4.8.2浓缩池的设计计算本水厂对初沉污泥不进行浓缩，只对剩余污泥进行浓缩。采用辐流式浓缩池，浓缩池中污泥来自二沉池的剩余污泥，浓缩前的含水率为99.4%（即固体浓度C0=6kg/m3），浓缩后污泥固体浓度Cu=30kg/m3（即污泥含水率Pu=97%），浓缩时间=16，池数为2个，替换使用。本设计进入浓缩池的剩余污泥量为m3/d，采用2个浓缩池，则单池流量：Q=/2=881.28m3/d=0.010m3/s1、沉淀部分有效面积（4.65）式中A—沉淀部分有效面积（m2）；C0—流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/m3）；G—固体通量[kg/(m2·h)]，根据固体通量经验值，本设计G=30kg/(m2·d)；Q—入流剩余污泥流量（m3/d）。2、浓缩池直径(4.66)式中D—浓缩池直径（m）；；3、浓缩池的容积(4.67)式中V—浓缩池的容积（m3)；T—浓缩池浓缩时间（h），一般采用10～16h；设计中取T=16h4、沉淀池有效水深 (4.68)式中—沉淀池有效水深（m）。5、浓缩后剩余污泥量