城市污水厂设计计算书

1.各处理单元设计计算

2.1污水处理部分构筑物设计计算

2.1.1污水泵房设计计算

一、设计流量和扬程的确定

污水泵站采用自灌式半地下式泵房

(1)设计流量的确定

按最大时流量Q=10500m3/h=2920L/s

(2)输水干管管径、数量的确定及校核

总出水，采用渠道两组并行：Q=1458L/S,选用渠底为1400mm的渠道。

查表得：v=L3m/s;i=1.062%o

(3)净扬程的计算，包括水位变化导致净扬程的变化

选择集水池与机器间合建式的矩形泵站，考虑12台水泵(其中两台备用)，每台泵的容量为：

10500/10=1050m3/s=292L/s。

集水池容积，采用相当于一台泵6分钟的容量：W=292x60x6/l000=105.12(m3)(105m3)

有效水深采用H=2.0m,则集水池面积F=52.5n?

经过格栅的水头损失为0.1m

集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差：

10.36-(-2.0-0.1-2.0)=15.36m

出水管管线水头损失：

当一台泵运转时

Q=292L/s,选管径DN=500mm,1=5.907%。；v=L5m/s>0.7m/s;

设总出水管渠中心埋深0.9m,局部损失为沿程损失的15%,则泵站外管线水头损失为：

3.5x1.062x1.15/1000=0.0042m

(4)设计扬程的估算

泵站内的管线损失假设为2.0m,考虑自由水头为1.0m,加安全水头2m

4

则水泵所需总扬程为

Hmax=2+15.36+0.0042+1+2=20.02m(取H=20m)

二、初选水泵和电动机

(1)水泵选择

根据Q=292L/S,H=20m,可选用十台300TSW560I型水泵并联，另外再增加两台同型号

的水泵作为备用泵。通过比较，此方案不仅水泵效率较高，而且所浪费的扬程也比较少，

从总的来看能量浪费少，水泵型号少，且分级数量多，故采用此方案，比较经济合理。如

表2-1所示：

表2-1水泵性能

水泵型号流量扬程/m转速气蚀余量电机功率效率

/(1/S)

/(r/min)(NPSH)r/(m)/kw/%

300TSW560I126023.59906.113280

(2)电动机选择

采用水泵厂家指定的配套电机，如表2-2

表2-2电动机型号

水泵型号效率/%轴功率/转速/电机型号电机功率/kw

kw(r/min)

300TSW560I8090.9990Y315L2-6132

三、设计机组的基础

(1)机组布置

因为水泵台数较多，所以采用横向双行顺列布置，便于吸、压管路直进直出布置，减少建

筑面积和水力损失。

(2)基础尺寸确定

根据TSW型泵安装尺寸口(带底座)算出：

300TSW560型水泵基础长：

1=底座长度Li+(0.15-0.20)=0.85+0.21=1.06m,

基础宽：

B=bi+(0.15-0.20)=1.05+0.17=1.22m,

基础高度:H=20xd+(0.1-0.15)=20x0.036+0.15=0.87m,

计算过程见表2-3

5

表2-3基础计算

水泵电机Wp+WL/mB/mH/m

型号Wp/kg型号Wm/kgm/kg

300TSW5602200Y315L2-6121034101.061.220.87

四、吸水管和压水管的管径确定和管路布置

⑴管路布置

泵房选用半地下式，吸、压水管接入室外渠道。每台泵设一条吸水管直接丛集水池吸水，

各泵压水管出泵房后，接入横向管渠，再以两条管渠接入细格栅栅槽。这样可初定出水管

和进水管的管顶高程为0.5m,而集水池中最高水位为2m,所以采用自灌式引水，吸水管

上需设闸阀，以便停泵检修时使用。

⑵管径计算

根据单泵运行流量计算吸压水管径见表2-4

表2-4吸压水管径计算

水泵型号流量/吸水管流速/i/%o压水管管压水管流速i/%o

(1/s)径/mm(m/s)径/mm/(m/s)

300TSW5602925001.55.9074002.3419.274

五、水泵安装高度的确定和泵房高度的计算

(1)水泵安装高度的验算

1.按管路布置初定吸水管顶高程为0.3m,由水泵外型尺寸可知，300TSW560的泵轴中心

线低于125mm。因吸水池的最低水位为1m,可知300TSW560泵初定安装高度Hss=0.825m。

2.水泵进口参数见表2-5

表2-5水泵进口参数

水泵型号进口直径进口流速Hs/m流量Q/

DN/mmVi/mm(L/S)

300TSW5603001.56.1292

(2)泵房高度的计算

地下泵房高度为H2=15.0-14.0+2.0=3.0m

泵房商度为Hi=(a+c।+d+e+f+g)—Fh+h

a——吊车梁高度0.32m

ci——行车梁底到起重勾中心的高度,0.816m

d——起重绳的垂直长度,水泵为0.85x=0.85x0.6=0.51m

6

e-----最大一台水泵的高度1.812m

f+g------地下泵房高度3.0m

h-----一般都不小于0.2m

Hi=(a+ci+d+e+f+g)-H2+h=(0.32+0.816+0.51+l.812+3.0)-3.0+0.5=3.958

取(4m)

六、格栅

设栅前水位为0.6m,设粗格栅三座，过栅流量为973L/S,栅格间隙宽度b=0.025m,栅格

倾角为60。

过栅流速为0.6m/s

栅条间隙数：

n=Q(sina)1/2/vbh=0.937x(sin60°)1/2/0.6xQ.025x0.6=974"

栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01m

B=S(n-1)+bn=0.01x(97-1)+0.025x97=3.4m

两侧过道宽度为0.7m

七、泵房的平面布置

(1)机器间长度

基础间距取为0.5m,基础与墙壁间距为2.0m。设一块检修场地，长3.2m,宽3m

机器间总长度=11x0.5+2x2.0+3.2+6x1.22=21m

(2)机器间宽度

吸水管阀门距墙取1.5m,压水管一侧留3.08m,

机器间宽度=1.5+3.08+1.06x2+2.5=9.2m

(3)集水池宽度

集水池宽度=52.5/2l=2.5m

泵房总宽度=机器间宽度+集水池宽度=2.5+92=11.7m

进水泵房的平面尺寸为Lx8=21加

2.1.2细格栅设计计算

污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬

浮、漂浮物。

1.设计流量：

a.日平均流量1574L/S，Kz=1.2

7

b.最大日流量Q”*=Kz-Qd=l.2x8750m3/h=10500m3/h=2.92m3/s

c.设计细格栅四组并行，故得单组设计流量为2.92/4=0.73m3/s

2.设计参数：

栅条净间隙为b=10.0mm

栅前流速vi=0.7m/s

过栅流速0.9m/s

栅前部分长度：0.5m

格栅倾角a=60°

单位栅渣量：回=O.O7m3栅渣/103m3污水

3.设计计算：

⑴确定栅前水深。根据最优水力断面公式。=等计算得:

h=一=0.72/7?

2

所以栅前槽宽约为1.4m。栅前水深h=0.70m

⑵格栅计算

栅条间隙数（n）为

〃=以而=0.73XV^F=］条

bhv0.010x0.7x0.9

栅槽有效宽度（B）

设计采用010圆钢为栅条，即S=0.01m。

8=S（〃一l）+/w=0.01x（108—1）+0.010x108=2.15mu2.2m

选用回转式格栅TGS-1100X2-B型，格栅槽安装宽度2.40m,格栅槽有效格栅宽度

2200mm,栅条间隙10mm,整机（每台）功率2.5Kw,格栅倾角60。

实际过流量采用公式：S（n-\）+nb=B'

求得：实际〃=”上»

S+Z?

n=（2.20+0.01）/（0.01+0.01）

Eli（条）

8

Gnax0.73

v=«0.94〃z/s

nhh111x0.01x0.7

通过格栅的水头损失h2

〃2=Kxho

v2

/io=E——sina

2g

式中ho—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；

阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面,

4

4

<001V0942

岳=3x1.79x—x———xsin60°=0.209(〃。

lO.OlJ2x9.81

取用=0.5m,所以：栅后槽总高度H

H=h+hi+h2=0.7+0.5+0.209=1.209(m)

hi—栅前渠超高，一般取0.5m。

所以，栅槽总长度L

B-Bi2.4-L4

a1.37m

2xtanai2xtan20°

L\1.37

Lri=—=--h0.7m

22

L=A+心+1.0+0.5+=1.37+0.7+1.0+0.5+2.185=5.775m

tana

Li—进水渠宽，m；

L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；

Bi一进水渠宽，m；

8—进水渐宽部分的展开角，一般取20。。

采用机械清栅。

污物的排出采用机械装置：0300螺旋输送机，选用长度l=8.0m的一台。

格栅间设置工作台。工作台上设有安全措施和冲洗措施。工作台两侧过道宽度取1m,工

作台正面宽度取5o

平面尺寸见图2-1

9

2.1.2曝气沉砂池设计计算

1）设计说明

污水经细格栅后进入平流曝气沉砂池，共4组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为

两格。

沉砂池池底采用延池长的矩形集砂槽集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水

分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸载汽车外运。

设计流量01rax=10500//人=2.92加/s,设计停留时间/=2min,水平流速

v=0.085m/5>有效水深”]=3.0机

2）池体设计计算

A.曝气沉砂池有效容积（V）

^=2"/=%22=350/

6.06

共八格，每格有效容积K=V/8=43.75疝

每格池平面面积为A=与=哭段=15m2

B.沉砂池水流部分的长度L

£=W=0.085x2.0x60=10.2m取L=10/«

则单格池宽4=冬="=15〃

L10

每组池宽8=2g=3和共四组

C.水力校核

长宽比L/B=10/3=3.3（在3.0〜5.0之间，符合）

宽深比5/77=3/3=1.0（在1.0〜1.5之间，符合）

10

平面尺寸见图2-2

曝气沉砂池

图2-2

3)曝气系统设计计算

采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。

①设计曝气量4=0.2加3/(m3.〃)

②空气用量Q,=4。=0.2x10500=2100m3//?=35m3/min

③供气压力〃=(4+为+4+〃4+M)X9.8

式中%+%—供风管道沿程局部损失之和，取0.2m；

%——曝气器淹没水头，取2.8m；

%----曝气器阻力，取0.4〃?；

△h---富余水头，取0.5m。

所以，得到〃=(0.2+2.8+0.4+0.5)x9.8=38.224巳

④管路布置：

每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，每格2根，共8根。曝气管

管径DN100mm,送风管管径DN150mm。

4)进水区设计计算

①进水管

四组曝气沉砂池共壁合建，进水后经配水渠、进水潜孔进入曝气沉砂池。每两组设置

一座进水井。

进水管设计流量Q,=-=皿型=5250//〃=1.458//5

22

管道流速u=0.8帆/s

管道过水断面面积4=旦=呈型=1.82加2

v0.8

II

管径"=詈"52，，

取进水管径DN=1500mm；

校核管道流速v=-^―=1458x4=0.825/n/5

万//43.14X1.52

②配水渠道

配水渠道设计流量。,=旦=口生=0.729//$

22

渠道流速丫=0.7根/s

渠道断面面积4=2="巴=1.04帆2

v0.7

取渠道断面bxh=\Amxl.0m

渠道超高取1.0m,渠道总高为10+1.0=2.0”

③进水孔

进水孔过流量。3=。2=0.729加/s；

孔口流速v=0.6m/s

孔口过水断面面积A=2=&卫=1.215m2

v0.6

设进水潜孔四个，每格两个，

1715

则每个孔过水断面面积为4=—=0.3m2

4

取孔口断面bxh^0.6mx0.5m

④进水竖井

进水竖井平面尺寸取为l.Mxl.M。

5）出水区设计计算

①出水堰

按矩形堰流量公式计算：

33

=0.42x而x而=1.86加

式中=。3=0-729加/s

b——土国宽，取3.0%；

H——堰上水头，mo

12

22

H

1.86x3

②集水槽尺寸

集水槽宽度8=0.9Q°4=0.9x(1.3x0.729)°4=0.9机

集水槽深度H=%++4+

式中/?,----超高，通常为200mm〜300，”加，取0.3m；

h2——堰上水头，0.26w；

%---跌水高度，通常为100相机~200加加；

居——设计水深。

%=1冲粗＞＜。.729）菰0.92=0.84族

乩=1万力

所以集水槽深度”=0.3+0.26+0.10+0.84=1.5/〃

③出水孔

出水孔过流量Qs=Q=0.729m3/s

孔口流速V=0.6/77/5

孔口过水断面面积A=2="丝=1.215//

v0.6

设两个出水孔口，每格一个，则每个孔口过水断面面积为

.A1.215

A=—=-------=0.61m*'2

、22

孔口尺寸取0.9/nx0.7m；

出水竖井平面尺寸2.5mx0.7m

④出水管

单组曝气沉砂池出水管设计流量2=。5=。-729〃尸/s,

管道流速v=0.Sm/s；

管道过水断面面积A=2="*=0.91/7?

v0.8

管径d==1.\m

取出水管管径DN=\IOOOT/7O

出水区后0.5m和进水区前0.5m各设置一进水挡墙，墙厚100团机，高出水面0.1加，淹没

于水下1.0mo

13

6）排砂量计算

对城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为

xi=2.0—3.0m3/105m3

每日沉砂量（Qs）为

Qs=QmaxXX!=210000x3.Ox10-5=6.3m3/d（含水率为P=60%）

假设贮砂时间为t=2.0d

则存砂所需容积为V=Qst=6.3x2=12.6m3

折算为P=85.0%的沉砂体积为

100-6040

V12.6x=12.6x——=33.6m3

100-8515

每格曝气沉砂池沿池长方向设置一个矩形砂槽，共8个砂槽，砂槽深1M,自砂槽下

底两厕至砂槽上底0.7加高度都为混凝土。且自砂槽上底成55。角延伸至沉砂池两侧。砂槽

平面尺寸0.5mxl0m

砂槽总容积为

V=8%=8x1x0.5x10=40m3

每组曝气沉砂池尺寸为

LxBxH=10.0x3.0x6.0=180m3

2.1.3A段曝气池配水井设计计算

1）配水井的尺寸

设计矩形配水井，其平面尺寸为LxB=6mx3m。

设其水力停留时间为60s,则该配水井的有效体积为

V=QT=2.92x60=175.2m3

则该配水井的有效深度为

H=V/A=175.2/18=9.7m；

平面尺寸见图2-3

14

K---------

A段曝气池配水井

图2-3

2）配水堰

采用淹没式矩形堰进行配水。

堰宽为2.85m,过堰流量为1.458m3/s。

22

(Qy(1.458y

则堰上水头3

11.86/7)11.86x2.85)=0.42m

3）出水渠

采用两并行明渠配水至A段曝气池，其矩形底宽1.4m。

2.1.4A段曝气池设计计算

1）已知条件

⑴设计流量

已知该污水厂处理规模为210000变化系数K：=1.2,则该A段曝气池的设计流量

为

。设=K：Q=1.2x210000=252000m3/=10500m3/h=2.92加/$

⑵设计进水水质与出水水质

经过沉砂池后的进水水质如表2-6：

15

表2-6A曝气池的进水水质

项目CODTNNH—NTP

BOD5ss3

单位mg/1mg/1mg/1mg/1mg/1mg/1

进水水质24040023536267

2）处理效率

为保证A?/。阶段有较高的氮磷去除率，须保证有较高的C/N比（C0D/TN>8,这里取

9）和较低的P/C比（TP/BOD5<0.06这里取0.04）；

A段N,P去除率一般为15%。

经A段处理后，TN2=36x0.85=30.6mg/L；TP2=7xO.85=6mg/L

故经过A段处理后须保证：

COD=TN2X9=30.6X9=275.4mg/L

BOD5=TP2/0.04=6/0.04=150mg/L

二匚Arn一八八।«A_COD,—CODy400—275.4o.n/

所以A段COD去除率EACOD=一方万~=———=31.15%

BOD^、—BOD§,240-150

BOD5去除率为E=37.5%

ABODBOD51240

3）设计计算

（1）设计参数：

A段污泥负荷：NsA=4kgBOD5/（kgMLSS-d）；

3

混合液污泥浓度：XA=3.0kg/m；

污水回流比RA=0.5

⑵曝气池容积及水力停留时间计算

①A段曝气池容积匕，加

“24Q-260/100024x10500x260

匕腺,，丽=--------=-------------=7280m33

嬲'池NA•X人•74x3000x0.75

4段水力停留时间L，h

V.72803〃、

t.--=--------=0.69(/?)

*Q10500

⑶剩余污泥

16

①A段剩余污泥量（干重），kg/d

AX.=QS,+aQL,

式中a——污泥增长系数，一般为0.3〜0.5依/依BO&，取。4

Q——平均日污水流量，加/d；

3

L,.——A段反应池去除BOD5的浓度，kg/m；

S,——A段反应池去除的SS浓度，依/加%

所以AXA=210000x0.235x0.7+0.4x210000x0.09=42105^/J

②A段剩余污泥量（湿重），标id

A段污泥含水率以=98〜98.7%,=98.7%

AX.42105

八______________________________________________________=3238.8疝/4=135.0，//〃

(1-)X1000-(1-0.987)X1000

（4）污泥龄，d

A段污泥龄:----------=--------=0.6254

%xNSA0.4x4

⑸A段曝气池主要尺寸

A段曝气池容积匕=7280加3；

设曝气池4组，单组池容匕单=以=咨=1820/

A单44

有效水深h-4.0m；

单池有效容积=触=幽=455/n2

采用推流式曝气池，单池池宽4=5根；

单组曝气池总长度£竺^=91机

B15

/O1

每组曝气池设4个廊道，则每个廊道长度为^=-=—=22.75/77（取23加）

44

校核：2=，=1.25（满足9=1〜2）

h4h

/aii

—=—=18.2（满足一〉10）

B}5B]

取超高为1.0m,则A段曝气池总高H=4.0+1.0=5.0m

平面尺寸见图2-4

17

R二如m

A段曝气池

图2-4

(6)A段曝气池进、出水系统计算

①进水管

四组曝气池每两组合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、进水潜孔

进入曝气池。

3

进水管设计流量=第=5250m3//7=1.458m/s

管道流速v=0.9m/5

管道过水断面面积A=9=0*=L62M

v0.9

4x1.62…①

管径d=------=1.437m

3.14

取进水管径DN15Q0nvn

L458><4

校核管道流速v==2-=0.825m/5

nd-/3.14xl.52

②配水渠道

配水渠道流量Qz=(l+R)xg=(l+0.5)x号

渠道流速v=Q7m/s；

渠道断面面积A=义=旦=1.57/

v0.7

取渠道断面bxh=l.6mxl.0m；

渠道取超高1.0加，渠道总高为1.0+1.0=2.0m

③进水孔

18

进水孔过流量为。3=。2=1・52”5；

孔口流速v=0.6m/5；

孔口过水断面面积4=2=3=1.83m2

v0.6

设进水潜孔四个，每孔过水断面面积为些=0.458加2；

4

取孔口断面8x7?=0.7mx0.7机。

④进水竖井。进水竖井平面尺寸为1.9加x2.0m。

⑤出水堰及出水竖井

按矩形堰流量公式计算：

33

。4=0.42x而X/77/5=1.86人45

式中Q=。3=0.729加/5

b——堰宽，取5.0加；

H•堰上水头，加o

22

H

1.86x5

集水槽尺寸：

集水槽宽度3=0.9Q°4=0.9x(1.3x0.729)°4=0.9机

集水槽深度H=h}+h2+hi+Hq

式中/?,----超高，通常为200,“机〜300，%”，取0.3〃z；

h2——堰上水头，0.26加；

小----跌水高度，通常为100〃?加〜200加加，取0.2加；

Hq——设计水深。

(1.3x0.729)2/

勺“7%084M

VA8X0.92

所以集水槽深度//=1.4+0.14+0.20+0.84=2.58m

出水孔过流量2=Q=0.729m3/s

孔口流速v=0.8〃〃s

孔口过水断面面积A=&==0.91加2

v0.8

孔口尺寸取0.9mx1.0m；

出水竖井平面尺寸2.5mx0.7m

⑥出水管

单组曝气池出水管设计流量以=Qs=0.729〃//s,

管道流速v=\.2m!s；

19

管道过水断面面积A=$臀=0.6前

管径d型图=。.88〃，

3.14

取出水管管径DN-900mm。

⑦回流污泥管径

回流污泥流量为Q,=QxR=10500x0.5=5250疗/〃，则通至每个进水竖井的流量为

2625m3//2,即为0.729加/s。

设污泥管流速为1.5m/s,

则需污泥管道断面面积为A=&="空=0.486病

v1.5

取出水管管径DN^500mm

⑺A段曝气系统的计算

①设计需氧量

A°RA=&Q$r（A）

式中a----需氧系数，kgO2/kgBOD5,一般为0.4〜0.6,取a=0.6；

，⑷——A段曝气池去除的BOD5,kgBODJ机3。

S=SS=

r（A）o~e（A）0.24-0.15=0.09必/m

AORA=0.6X10500x24x0.09=13608依/d

②标准需氧量

采用鼓风曝气，将实际需氧量换算成标准状态下的需氧量SO/?。

SOR=_________AORCS（20）__________

a[0PCm—G]xl.O24g。）

式中«=0.82；/?=0.95；夕=1

CL——曝气池中溶解氧浓度，Q（A）=S5mg/L

采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于池底，距池底0.20m,淹没深度3.80m,氧转移

率当=20%，计算温度为25℃。

查水中溶解氧饱和度：。§（25）=838加g/L，C5（20）=9.18m^/Lo

空气扩散器出口处绝对压力：

555

Ph=1.013xl0+9.8xl0x/7=1.385xl0^

空气离开曝气池时的百分比

20

21x(1-EJ21x(1-0.2)

O,xlOO%xlOO%17.54%

79+21x(1—EJ79+21x(1-0.2)

曝气池中平均溶解氧浓度

r_r[Ph(1385x1()517.54)

Csm—C*c------------rH----=8.38x----------------H--------=9.12ntg5/L

3)12.066x1()542J(2.066x1()542J

A段标准需氧量为：

SOR.=---------13608x9.17-----〔6555.68依O,/d=689.82万O,/h

0.82x(0.95x1x9.12-0.5)x1.024(25-20)22

A段供气量：

689-82

G=也丛x100=x100=22994疝//7=383.2,/min

,0.3EA0.3X10

③空气所需压力p（相对压力）

〃=（4+4+4+/z4+A/?）x9.8

式中九+色—供风管道沿程局部损失之和，取0.2m；

%——曝气器淹没水头，取3.8加；

儿——曝气器阻力，取0.4加；

△h----富余水头，取0.5m。

所以，得至Ip=（0.2+3.8+0.4+0.5）x9.8=40.82^

④曝气头数量计算（以单组曝气池计算）

a.按供氧能力计算曝气器数量

SOR

424^

式中九——按供氧能力所需曝气器个数，个；

qc——曝气器标准状态下，与曝气池工作条件相似的供氧能力，kgOJ（/?.个）。

采用微孔曝气器，参照有关工作手册，工作水深4.3加，在供风量1〜3加3/（6个）时曝

气器氧利用率g,=2。％，服务面积0.3〜

0.75m2,充氧能力%=0.14版。2/（〃•个），则

A段曝气池曝气器数量

16555.68

=1232(个)

4-24x0.14x4

b.以微孔曝气器服务面积进行校核

A段曝气池服务面积

=£_=5x23>4=037小,符合要求

f

A/储)1232

21

⑤供风管道计算

a.供风干管

33

流量*2s(，An)=4-Gs(A/)11=-4x22994=5748.5m/A=1.60m/s

流速u=10m/s

取干管管径为DN450mm。

b.支管（布气横管）

双侧供气（向双侧廊道供气）

oG1

Q=-x^l=Lxl.60=08”3/s

'442

流速u=10/n/s

取干管管径为DN350mm

（8）污泥回流设备

污泥回流比为50%；

污泥回流量QR®=RAQ=0.5X10500=5250〃/h

设污泥回流泵房一座，内设四台潜污泵（三用一备）;

单泵流量2⑷单=等=1750加/〃

水泵扬程根据竖向流程确定。

2.1.5中沉池配水井设计计算

1.配水井的尺寸

设计三角形配水井，其平面是边长为4.2m的等腰三角形，面积为15.28m2。

设其水力停留时间为45s,则该配水井的有效体积为

V=QT=2.92x45=131.4m3

则该配水井的有效深度为

H=V/A=131.4/18=7.3m；

22

外层的集水井是直径为8m。

配水井高度为7.3+0.5(超高)=7.8m

平面尺寸见图2-5

图2-5

2.配水堰

采用淹没式矩形堰进行配水。

堰宽为4.2m,过堰流量为0.486m3/s。

22

则堰上水头悬＞(蓝&L0.16加

3.出水管

采用DN=700mm的铸铁管配水至中沉池。

2.1.6中沉池设计计算

1.设计参数

水力表面负荷q'=1.3m3/(m2h),出水堰负荷设计规范规定为主1.7L/s-m;沉淀池个数n=6；

沉淀时间T=2h。

2.设计计算

1)沉淀池各部分尺寸计算

(1)池表面积

Q105002

A=—=-----=8077m2

q,1.3

23

(2)单池面积

4A8077c2

4单池=—==1346m

no

（3）池直径

考虑到排泥时需用刮泥机刮泥，则取直径为40mo

（4）沉淀部分有效水深62）

混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进

水的紊流影响

b=cf-T=1.3x2=2.6m

（5）沉淀池部分有效容积

V=也3.14x40-x26=32656/

4■4

（6）沉淀池坡底落差

取池底坡度i=0.05

（7）沉淀池周边（有效）水深

=色+%+%=2.6+0.5+0.5=3.6m

（5=:26,满足规定。）

式中：灯为缓冲层高度，取0.5m；为挂泥板高度，取0.5m。

(8)污泥斗容积

由几何公式计算

K=-++^)=——^——x(22+2x1+12)=12.5m3

污泥斗高度卜6=(q-与)趣&=(2-l)xtg60°=1.73m(取1.7m)

因此，池底可储存污泥的体积为:

24

23

%=FX(R2++{2)=3.14;0.9x(202+20X2+2)®418/n

共可储存污泥体积为：

Y+V?=12.5+418=431n?

(9)沉淀池总高度

H=0.3+3.6+0.9+1.7=6.5m

平面尺寸见图2-6

D二41nl

后

H

U

2

i=0.05

2)进水系统计算

(1)单池设计流量1750m3/h(0.486m3/s)

进水管设计流量：0.486x(1+R)=0.486x1.5=0.729m3/s

管径Di=800mm,vi=1.45m/s

(2)进水竖井

进水井径D2采用1.5m,

出水口尺寸0.5mxl.5m,共6个沿井壁均匀分布

出水口流速

n729

%=---------=0.162，〃/s(«0.15~0.2m/s)

-0.5xl.5x6

（3）紊流筒计算

25

筒中流速

v3=0.03~0.02，〃/s,(取0.03m/s)

紊流筒过流面积

Q进=0.729

=24.3机2

v30.03

紊流筒直径

2=栏+•=J嗡2+上夕"5.8”

22

则沉淀池的最终直径为D'=^(D+D3)=40.4m

可见影响不大，故直径取40m。

在紊流筒周围0.5m处设300厚加〃挡墙，超出水面0.1m，淹没水下1mo

3)出水部分设计

(1)单池设计流量0.486n?/s

环形集水槽内流量

_Q设0.486

=0.243m3/s

q集=~T2

(2)环形集水槽设计

A.采用双侧集水环形集水槽计算。

槽宽b=2x0.9x(Hq集产=2x0.9x(1.3xO.243)0'4®1.14m

(其中左为安全系数采用L2~1.5)

槽中流速v=0.5m/s

槽内终点水深：入6=—=—O'、3—®0.43根

6vb0.5x1.14

槽内起点水深:

%=栏~+发=氏；：，+(^a0.59m

26

B.校核

当水流增加一倍时，q=0.972疝/s;v'=Q.8m/s

q0.486

h«0.53m

63一().8x1.14

Jl.OxO.W

x0.265m

k~\gbz-N9.81xl.142

2x0.2653，、-2

为个---------F0.53-«0.71/n

0.53

所以设计取环形槽内水深为0.7m,集水槽总高度为0.7+0.3（超高）=L0m,采用90。三角

堰。

（3）出水溢流堰的设计

采用出水三角堰（90°）

①堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）

Hi=0.05m（H20）

②每个三角堰流量卬

0=1.343”产7=i343x0.05247=（）.OO（）8214/〃3/S

1）三角堰个数m

<2,,._0.486

ra591.7（个）（设计时取592个）

-q7-0.0008214

2）三角堰中心距

,L4(£>-2^)+£>-2x0,5]3.14x(40-2x1.14+40-1.0)

L\=~~一=0.41m

592592

校核堰上负荷:

Q________0.486x1000_______

=2.0L/m-s，符合要求。

T-3.14x(40-2x1.14+40-1.0)

排水管流量为导=等

=0.243，〃3/S

27

管内流速取12mls

则排水管管内过流断面面积为A=^-=丝竺=0.2025〃/

2v1.2

所以排水管管径公科:世萨

取排水管管径DN500mm

（4）排泥部分设计

采用江苏宜兴市新纪元环保有限公司ZBG-40周边传动刮泥机，中心排泥，功率为

3.0kW,周边线速为4.0机/min。

2.1.7A2/O反应池配水井设计计算

1）配水井的尺寸

设计圆形配水井，其直径为3.4m。

设其水力停留时间为15s,则该配水井的有效体积为

V=QT=2.92x45=131.4m3

则该配水井的有效深度为

H=V/A=131.4/18=7.3m；

外层的集水井是直径为8m。

配水井高度为7.3+0.5（超高）=7.8m

2）配水堰

采用淹没式矩形堰进行配水。

堰宽为4.2m,过堰流量为0.486m3/s。

22

(Q.¥(0.486V

则堰上水头11.86砂一11.86x4.2)=0.16m

3）出水管

采用DN=600mm的铸铁管配水至反应池。

2.1.8A2/O反应池设计计算

28

1）设计参数

经A段处理后出水水质，如表2-7：

表2-7A2/O反应池的进出水水质

项目BOD5CODSSTNNH3-NTP

单位mg/1mg/1mg/1mg/1mg/1mg/1

进水水质150275.47030.6266

出水水质<20<60<20<15<8<1.0

2）设计计算

⑴首先判断是否可以采用A2/0法。

COD/TN=275,4/30.6=9>8

TP/BOD5=6/150=0.04<0.06,符合条件。

⑵设计参数。

1）BOD污泥负荷：Ns=OA6kgBODs/（kgMLSS-d\

2）回流污泥浓度：Xr=9000mg/Lo

3）污泥回流比：50%o

4）曝气池混合液浓度

X=』—义X,=-^-x9000=3000mg/L=3kg/m3

1+R1+0.5

5）混合液回流比小

TNTNe30-615

77V去除率rj=°~x}00°/o=-=51%

TN77Vo15

混合液回流比凡=jjxl00%=」"L=104%

讷1一75V1-0.51

取凡=200%o

⑶反应池容积V,m3

QS210000x150

v0=65625m3

~~NX~0.16x3000

反应池总的水力停留时间:

V_65625

=0.324=7.68〃（取8万）

2-210000

29

各段水力停留时间和容积：

厌氧：缺氧：好氧=1：1：4

厌氧池水力停留时间”=工X8=1.3/2,

、6

厌氧池池容％=Lx65625=10937.5/；110001)

厌6

缺厌氧池水力停留时间如」x8=1.3〃，

、6

缺氧池池容」x65625=10937.5加3(取11000加)

6

4

好氧池水力停留时间M8=5.4〃，

4

好氧池池容4=—x65625=43750。(取44000/n3)

好6

(4)校核氮磷负荷，kg/(kgMLSS-d)

好氧段总氮负荷=丝L=210000x30.6=0049kgTN/(kgMLSS.d)

XV好3000x44000

f<0.05kgTN/(kgMLSS-d),符合要求］

210000x6

厌氧段总磷负荷===0.038kgTP/(kgMLSS-d)

X/3000x110006

［符合<0.06kgTP/(kgMLSSd),符合要求］

⑸剩余污泥量

①干污泥量

W^aQr(Lo-Le)-bVXv+(So-Se)xO.5

式中。一污泥自身产率系数，一般为0.5〜0.7；

b——污泥自身氧化系数，d~l,一般为0.05；

Q,——平均日污水流量，V/d；

(Lo-L,)——即。，生化反应池去除BOQ的浓度，极/，；

(S()-5J——即S,,反应器去除的SS浓度，依/〃；

X,,——挥发性悬浮固体浓度，依/加-I