33万吨某污水处理厂设计计算

目录

第一章.设计概述.........................................

1.1工程概述..........................................

1.2原始资料..........................................

1.3设计要求..........................................

1.4设计成果..........................................

第二章.处理工艺方案选择................................

2.1工艺方案选择原则..................................

2.2工艺比较.........................................6

2.3工艺流程..........................................

2.4主要构筑物的选择.................................

2.4.1格栅.........................................

第三章.污水构筑物设计计算...............................

3.1进水管道设计.....................................10

3.2粗格栅............................................

3.3细格栅............................................

3.4污水提升泵房......................................

3.5平流式沉砂池......................................

3.5.1沉砂池的长度................................

3.5.2过水断面的面积..............................

353沉砂池宽度...................................

3.5.9验算最小流速................................

3.6辐流式初沉池.....................................

...................................................................................................23

3.7生化*也...........................................

3.7.3进出水系统...................................

3.8辐流式二沉池.....................................

3.9液氯消毒.........................................

3.1()计量堰...........................................

第四章污泥构筑物设计计算...............................

4.1污泥浓缩池设计...................................

4.1.1污泥量计算...................................

4.2贮泥池设计.......................................

4.2.1贮泥池设计进泥量............................

4.2.2贮泥池容积.................错误!未定义书签。

4.2.3贮泥池高度...................................

4.3消化池设计.......................................

4.4污泥脱水..........................................

4.5污泥脱水间........................................

4.6鼓风机房..........................................

第五章污水处理厂总体布置..............................61

5.1平面布置及总平面图...............................

5.1.1平面布置的一般原则..........................

5.1.2厂区平面布置形式..........错误!未定义书签。

52

5.2高程布置

第一章.设计概述

1.1工程概述

某城镇位于青海西宁地区，是青海省东北部以日月山以东同

仁县以北的黄河、涅水流域，总面积35000平方公里，占全省总

面积的4.8%。

本区人口占全省总人口73%c该镇规划期为十年

(2012-2022),设计水量近期为33万吨/日，拟建一城镇污水处

理厂，处理全城镇污水。现规划建设一城市污水处理厂，设计规

模为429000吨/日，设计人口为230万人口，污水处理厂排放标

准为中华人民共和国国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》

(GB18918-2002)中一级标准的A标准，主要原水水质与排放控

制指标如

表1-1(mgL)

指标COQrBOOSSpHNHvN总氮您英

原水245135887-8364022

排浏旨示<50<10<107-B<8<15<05

1.2原始资料

1.2.1气象资料

1、气温：气温全年平均气温为5.7。。最高气温为33.5。。最低气

温为-26.6。。冬季平均气温-15.1。(2。

2、降雨量：河涅地区中部年降水量可达300〜600亳米，夏季降

雨占全年的70%c而西、北、南三面的山地区因受地形的影响，

年降水量高达5()0〜7()()毫米。

3、冰冻线134cnio

4、主要风向：常年主导风向为西北风和东南风，夏季为西北风。

1.2.2排水现状

1、城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流。

2、排放水体：

污水处理厂厂址位于城镇西北角，厂区地面标高以零为基准。

该水体为全镇生活与灌溉水源，镇规划确保其水质不低于一级A

类水标准。

1.3设计要求

1、工艺选择要求技术先进，在处理出水达到排放要求的基础

上，鼓励采用新技术。

2、充分考虑污水处理与中水回用相结合，

3、除磷脱氮是工艺选择中关键之一，方案设计中必须全面考

虑。

4、工程造价是工程经济比较的基础，控制工程总造价是中小

城镇生活污水处理的关键技术之一。

5、工程运行管理方便，处理成本低。

1.4设计成果

1、完整方案说明书一份

2、工艺计算书一份

3、工艺图纸若干：

(1)、平面图一张。

(2)、高程图一张。

第二章.处理工艺方案选择

2.1工艺方案选择原则

作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环

节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水

处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影

响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降

低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整

体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实

际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全

面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在污

水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：

（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定

的排放要求。

（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能

多的效益。

（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和

出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装

置和处埋构筑物的处理能力。

（4）选定工艺的技术及设备先进、可靠。

（5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳

动强度和人工费用。

本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十

分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污

水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、

少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特

点进行论述，以便选择切实可行的方案。

2.2工艺比较

1、根据西宁城市本身气候特点，即位于西北方，故不适宜用

氧化沟方案，因为氧化沟一般建于室外，西宁地区冬季平均气温

-15.1℃,易结冰,难于操作。

2、根据西宁城市水质特点，其总氮和总磷的含量较高，且水

量较大，故考虑选择A?/。工艺。它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除

磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为

90%〜95%,总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱

氮除磷的大中型城市污水厂。

根据《厌氧•缺氧■好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》

（HJ576-2010）

表2-1

污水类主体工艺污染物去除率（％）

别CODcrBOD5SSNH3-NTNTP

城镇污预（前）处理70-9080-9580-9580-9560-8560-90

水+AAO反应池

+二沉池

工业废预（前）处理70-9070-9070-9080-9060-8060-90

水+AAO反应池

+二沉池

综上，在不考虑经济基础上，选择A2/0工艺。

2.3工艺流程

大概工艺流程如下图2-3

f粗格栅泵房细格栅＞平流式沉砂池

初沉池污泥--------------—►贮

二沉池污泥1---------泥—消化池脱水机房

一尹7妇口g

-------~—►浓缩池图了池

消毒池辐流式二沉＜缺氧厌氧◄—辐流式初沉

2.4主要构筑跖的选择

计量堰

2.4.1格栅

格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、

泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污

水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、

木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续

处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。

格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以

及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅

渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。

本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房

前后，以去除不同大小的废渣，由于栅渣量较大，采用机械清渣方

式。

2.4.2沉砂池

沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤

渣等，他们的相对密度约为2.65）,沉沙池一般设置于泵站、倒虹

管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉

淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影

响。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。

由于本设计中西宁城市靠近黄河、浪水流域，其含沙量较高,

且污水流量较高，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后。为了达到

较好的除磷效果，不采用曝气沉沙池。木设计沉砂池采用平流式

沉砂池（分两组设2池），采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过

程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理

及泥砂的处置。

2.4.3初沉池

初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理

构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS约可去除40%〜

60%）,同时也可去除部分BOD5（约占总BOD5的20%〜30%,

主要是非溶解性BOD）,以改善生物处理构筑物的运行条件并降

低其BOD负荷。初沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式

沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。

由于本设计中水流量较大，水厂为中型规模水厂，采用运行

可靠，管理简单的辐流式沉淀池，该池排泥设备已定型化。

2.4.4生物化反应池

A2/OI：艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧

一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由

美国专家在厌氧一好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，

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。

该工艺在厌氧一好氧除磷工艺（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

目的。

A2/0工艺流程图如图2-4所示：

图2-4A?/。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;

另外，NH3—N,因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH.3-

-N浓度下降，但N03--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

混合液带入的大量NO.V-N和N02-N还原为N2释放至空气，

因此B0D5浓度下降，NCK-N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浓度显着下降，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，也以较快的

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。

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，A2/0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NH3——N

应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能c

厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

2.4.5二沉池

二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性

污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与

初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、

竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。

本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理C

2.4.6浓缩池

浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的

污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的

体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污

泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。

本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了辐流式浓缩池

浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点①贮存污泥能力高；②操

作要求不高；③运行费用少，尤其是电耗。缺点：①占地面积大;

②会产生臭气；③对于某些污泥作用少

第三章.污水构筑物设计计算

3.1进水管道设计

根据流量根据流量Qd=330000/24/3600=3.82m3/s该市排水系

统为分流制，污水流量总变化系数取Kz取1.3,所以设计流量为

Qmax=3.82x1.3=4.966m3/s,选择管径D=1600mm,坡度i=O.OO35。

由《环境工程设计手册》查得，进水管充满度h/D=l,流速

v=2.471m/So计算得设计水深h=1.6m。

3.2粗格栅

粗格栅用以截留水中较大悬浮物和漂浮物，以减轻后续处理

构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道发梦的较

大的悬浮物，并保证后续处理设施正常运行的装置。

设计规定：

1、水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合以下要求：

(1)人工清除25〜l()()mm

(2)机械清除16〜100mm

(3)最大间隙100mm

2、在大型污水处理厂或泵站前大型格栅(每日栅渣量大于

0.2m3),应采用机械清除。格栅倾角一般用25。〜75。，机械格栅

倾角一般为60。〜70。。

3、过栅流速一般采用0.6〜1.0m/s

321设计说明

Qd=33()0()0/24/360()=3.82m3/s=382()L/s>100()

故总变化系数K?取1.3

Qmax=3.82x1.3=4.966m3/s

本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2.483m3/s.

322设计计算

1、栅条的间隙数n,个

emaxA&

fl-

bhv(3-2-1)

式中QmaL—最大设计流量，m3/s；

a——格栅倾角，(°),取a=60°;

b------栅条间隙，m,取b=0.05m;

n——栅条间隙数，个；

h------栅前水深，m,取h=0.8m;

v------过栅流速，m/s,取v=0.7m/s;

隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校

核。

二2.483xJsin60

则:=83(个)

0.05x0.8x0.7

则每组粗格栅的间隙数为83个。

2、栅槽宽度B

设每根栅条宽度S=0.01m

栅槽宽度一般比格栅宽0.2〜0.3m,取0.25m;

则栅槽宽度B=S(n-l)+bn

=0.01x(83-1)+0.05x83=4.97(m)

3、进水渠道渐宽部分的长度：

1产殳辿(3-2-2)

2吆%

式中h--------进水渠道渐宽部分的长度(m)；

Bi--------进水明渠宽度(m),取0.9m；

.-----渐宽处角度(°),取20°；

4.97-0.9

11==5.59m

2次20°

4、出水渠道渐宽部分的长度

12=0.511=0.5x5.59=2.795m,取2.8m

5、通过格栅的水头损失

v.

——s\na

2g(3-2-3)

式中：Eh—水流通过格栅的水头损失(m);

k——系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数,

一般k=3;

°——形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半

圆形的矩形，尸=1.67;

4

"1丫221xsin60°=0.0127m

=3x1.67xx

10.05

6、栅后槽总高度H

H=h+hi+h2

H——栅后明渠的总高度(m)；

hi------水头损失(m)；

h2------明渠超高,取0.3m；

H=0.8+0.0127+0.3=1.1127m；1.11m

7、栅槽总长度L,m

LJ

L=L+L+0.5+1.0+—」(3-2-4)

?tana

式中，Hi为栅前渠道深，%=fi+h,m.

=10.53(m)

8、每Fl栅渣量W,n?/d

W=86400xQxW,—(3-2-5)

'1000

式中Wi—-栅渣量，m3/103m3污水，格栅间隙

30-50mm时\Wi=0.01〜0.030?/1。3污水；本工程格

栅间隙为5()mm,取Wi=0.()25。

W=86400xl.91x0.025^1000=4.(m3/d)>0.2(m3/d)

采用机械清渣。

剖面图如图3-2・1：

图3-2-1格栅水力计算示意图

9、进水与出水渠道

城市污水通过DN1600mm的管道送入进水渠道,设计中取进

水渠道Bi=0.9m,进水水深hi=h=0.8m,出水渠道B2=B=0.9m,出水

水深h2=h=().8m。坡度为().35%。

3.3细格栅

3.3.1设计说明

Qd=330000/24/3600=3.82m3/s=3820L/s>1000

故总变化系数Kz取1.3

Qmax=3.82x1.3=4.966m3/s

本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2.483m3/s.

3.3.2设计计算

1、栅条的间隙数n,个

fl-

bhv(3-3-1)

式中Qmax-----最大设计流量，nf/s；

a--格栅倾角,(°),取a=60°;

b------栅条间隙，m,取b=0.02m;

n——栅条间隙数，个；

h------栅前水深，m,取h=0.8m;

v------过栅流速，m/s,取v=().9m/s;

隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校

核。

2.483xVsin60

则:n=------------=--1--6-0--.-4-(个)

0.02x().8x().9

取n=160(个)

则每组粗格栅的间隙数为160个。

2、栅槽宽度B

设每根栅条宽度S=0.01m

栅槽宽度一般比格栅宽0.2〜0.3m,取0.25m;

则栅槽宽度B=S(n-l)+bn

=0.01x(160-1)+0.02x160

=4.79(m)

3、进水渠道渐宽部分的长度：

(3-3-2)

2名四

式中h-------进水渠道渐宽部分的长度(m)；

Bi-------进水明渠宽度(m),取0.9m；

-----渐宽处角度(°),取20°；

4.79-0.9

11==5.34m

2火20°

4、出水渠道渐宽部分的长度

L2=0.5II=0.5x5.34=2.67m

5、通过格栅的水头损失

——sina

2g

（3-3-3）

式中：Z/?一水流通过格栅的水头损失(m);

k——系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数，

一搬k=3;

0——形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半圆

形的矩形，4=1.67;

（（）.01y092

£〃=3X1.67XlK02;x——xsin60°=0.07m

2K

6、栅后槽总高度H

H=h+hi+h2(3-3-4)

H——栅后明渠的总高度(m)；

hi-----水头损失(m)；

hi-----明渠超高,取0.3m；

H=().8+().()7+().3=1.17m；

7、栅槽总长度L,m

H

L=4+乙+0.5+1.0+—(3-3-5)

tana

式中，印为栅前渠道深，H]=h+bm.

=10.145(m)取10.2m

8、每日栅渣量W,m3/d

W=86400xQx”——(3-3-6)

1000

式中WL—栅渣量，m3/l()3m3污水，本设计格栅间隙

为20mm，取Wi=0.07m3/l()3m3污水。

W=86400x1.91xO.07^1000=11.55(m3/d)>0.2(m3/d)

采用机械渣。

剖面图如图3-3：

图3-3格栅水力计算示意图

9、进水与出水渠道

城市污水通过DN1600mm的管道送入进水渠道，设计中取

进水渠道Bi=0.9m,进水水深h产h=0.8m,出水渠道B2=B=0.9m,出

水水深h2=h=0.8m。坡度为0.35%。

3.4污水提升泵房

提升泵房以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流

程过程中流过，从而达到污水的净化。

3.4.1设计计算

设计选择4台水泵(3台使用，1台备用)，

污水提升泵房的集水池容积：(以一台水泵工作6分钟的水量

计算)

设有效水深h=1.4m。则集水池的面积：

2

本设计取集水池面积：S=426",选择池长为20.6m,宽为

20.7m。

计算结果：

提升泵房集水池长；20.6m提升泵房集水池宽:

20.7m

有效水深：1.4m

3.5平流式沉砂池

设计中选择两组平流式沉砂池，N=2,分别与格栅连接，每

组池子的设计流量为2.483m3/so

3.5.1沉砂池的长度

设水平流速v=0.3m/s,污水在沉砂池中的停留时间t=30so

则沉砂池总长度：

3.5.2过水断面的面积

3.5.3沉砂池宽度

cA

B==（3-5-1）

式中B——沉砂池宽度（m）；

A——过水断面面积（M）；

h2---设计有效水深（m）,1.0m.

设计中每组沉砂池设两格；

8.3

B=————=4.15m

1.0x2

3.5.4沉砂池所需容积

设清除沉砂的时间间隔T=2d,沉砂室所需的容积：

式中：x——城市污水的沉砂量，一般采用3（）加3/106污泥

3.5.5每个沉砂斗所需的容积

设每一个分格有两个沉砂斗，共有『2x2x2=8个沉砂斗;

则每个斗所需的容积:

356沉砂斗的各部分尺寸

设斗底宽b尸0.5m,斗壁和水平面的倾角为60。，斗高

h3=O.35m,

沉砂斗的上口宽度：

3.5.7沉砂斗的实际容积

3.5.8沉砂室高度

沉砂池高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗,

沉砂室高度：

沉砂池超高取：4=0.3根，

则沉砂池的总高度：

本设计取沉砂池总高度：H=1.67m

3.5.9验算最小流速

在验算最小流量时，只用一格工作

(3-5-2)

m,n4/%

式中Vmin---最小流速(m/S)；

Qmin---最小流量，采用0.75。；

m--沉砂池格数，取1；

Amin--最小流量时的过水断面面积(H?);

0.75x3.82

=0.69m/s>0.15m/s合理

1x0.5x83

进水渠道

格栅的出水通过DN1600mm的管道送入沉砂池的进水渠

道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠内的流速为：

Q

V，=(3-5-3)

Z?Ix//1

式中V1——进水渠道水流流速（m/s）；取l.Om/s；

Bi-------进水渠道宽度（m），取2.0m；

Hi------进水渠道水深（m）；

则Hi=1.24m

出水管道

出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水

位标高恒定，堰上水头为：

2

“1=F—（3・5・4）

U〃x仇xj2gJ

式中Hl——堰上水头（m）；

Qi-----设计流量；为2.483m%

m——量系数，取0.42；

b2---堰宽（m）,等于沉砂池宽度，为4.15m。

2

（2.483V

H,=----------------,.=0.468m

1k0.42x4.15x72x9.8）

出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽，出水槽宽2.0m,

有效水深1.24m,水流速度1.0m/s,进入出水管道。出水管道采

用钢管，管径DN=1400mm,管内流速为1.62m/s,水力坡度为

0.18%o

排砂管道

采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=500mm。

平流式沉砂池平面布置图如图3.5所示：

图3-5平流式沉砂池

3.6辐流式初沉池

3.6.1设计说明

设计中选择两组辐流式沉淀池，N=2组，每组设计流量为

2.483m3/s,从沉砂池流来的污水进入集配水井，经过集配水井分

配流量后流入辐流式沉淀池。

3.6.2设计计算

1、沉淀池部分有效面积

Qx36(X)

(3-6-1)

q

式中F-----沉淀部分有效面积(n?)；

Q--------设计流量(m3/s)；

q-------表面负荷[m3/(m2.h)],本设计取3m3/(m2.h)；

2、沉淀池直径

(3-6-2)

式中D-----沉淀池直径(m)；

3、沉淀池有效水深

h2=qxt(3-6-3)

式中h2——沉淀池有效水深(m)；

t--------沉淀时间(h),一般采用l-3h,本设计取1.7h；

核算：径深比D/h2=61.6/5.1=12.()2

基本上在6-12的最适宜范围，符合要求。

4、污泥部分所需容积

按设计人口计算，设计人口230万人。

v=』—(3-6-4)

lOOOx/2

式中V-——污泥部分所需容积Cm3）；

S-----每人每日污泥量［L/（人.d）］,取0.6L/（A.d）；

T-——两次清除污泥间隔时间（d）,本设计采用机

械刮泥排泥，取0.055

n-----沉淀池组数；

N-----设计人口数（人）；

由于直径大于20m,故本辐流式沉淀池采用周边传动刮泥机,

周边传动刮泥机的周边线速度为2-3m/min,将污泥推入污泥斗，

然后用静水压力将污泥排除池外。

5、污泥斗容积

采用周边传动刮泥机，池底需要做成2%的坡度，刮泥机连

续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择圆形污泥斗，污泥斗上口

半径为2m,底部半径为1m,倾角为60°。

（1）污泥斗容积

4二（。一1）tgd（3-6-5）

式中h5-----污泥斗高度（m）；

a-----倾角，为6。。；

a------污泥上口边长（m）,为2m；

al------污泥斗底部边长（m）,为1m。

叫(3-6-6)

式中V1——污泥斗容积（瓶3）；

（2）污泥斗以上圆锥部分污泥容积

池底径向坡度为0.02,则

力4=（R—，）xi（3-6-7）

式中h4-----沉淀池底部圆锥体高度（m）；

R----沉淀池半径（m），为30.8m；

r-----沉淀池底部中心圆半径（m）,为2m；

i-----坡度，为0.02；

22

%=-7rh4{R+RaH-tz)(3-6-8)

式中V?-----沉淀池底部圆锥体体积(m3)；

7、污泥斗总容积

匕=匕+匕(3-6-9)

式中匕------污泥斗总容积(n?)；

故设计合理。

8、沉淀池总高

H=九+b+心+卜4+生(3-6-10)

式中H------沉淀池总高(m)；

hi-----沉淀池超高(m),取0.5m；

h3-----沉淀池缓冲层高度(m),取0.5m；

H=0.5+5.1+0.3+0.576+1.73=8.406m取

8.4m

9、沉淀池池边高度

H'=/Z|+/22+%(3-6-11)

式中7T-―沉淀池池边高度(m)；

Hr=0.5+5.1+0.5=6.Im

10、进水集配水井

辐流式初沉池分为两组，在沉淀池进水端设集配水井，污水

在集配水井中部的配水井平均分配，然后流向每组沉淀池。

(1)配水井的中心管直径

=—―(3-6-12)

式中D2------配水井内中心管直径(m);

v2——配水井内中心管上升流速(m/s),取1.5

m/s；

(2)配水井直径

&调+工(3-6-13)

式中D3----配水井直径（m）；

匕---配水井内污水流速（m/s）,取0.4m/s；

14x4,966

+2.O52=4.47m

2=V3.14x0.4

11、进水管及配水花墙

沉淀池分为二组，每组沉淀池采用中心进水，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=1400mm,

管内流速1.62m/s,水力坡度i=0.18%,进水管道顶部设穿孔花墙

处的管径为1600mmo

沉淀池中心管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

_Q

匕二三一；-----（3-6-14）

X%X%

式中匕——穿孔花墙过孔流速（m/s）,一般采用0.2-0.4m/s；

B3----孔洞宽度（m）,取0.4m；

勿----孔洞高度（m）,取0.8m；

%——孔洞个数（个），取20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,在稳流罩上平均布置。100根根的孔洞

306个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的15%o

12、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60.8m,共有909个三角堰。内测三角堰距挡渣板

0.4m,三角堰直径为59.6m,共有891个三角堰。两侧三角堰宽

度为0.6m,三角堰堰后自由跌落三角堰有效水深为

2

乩二(0.7Q户(3-6-15)

式中2)-----三角堰流量("2"s)；

乩——三角堰水深(ill),•般采用三角堰高度的

0.5-0.67；

三角堰堰后自由跌落0.15m,则堰水头损失0.212m。

13、堰上负荷

_Q

cl\....-(3-6-16)

2x万。।

式中名——堰上负荷[L/(s.m)],一般小于2.9L/(s.m)；

。——三角堰出水渠道平均直径(m)。

14、出水挡渣板

三角堰前设出水浮渣挡渣板，利用刮泥机架上的浮渣刮板收

集。挡渣板高出水面().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DN300mm的排渣管排除池外。

15、出水渠道

出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离池底内

壁0.4m,出水槽宽0.6m,深0.7m,有效水深0.50m,水平流速

O.83m/s。出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用

钢管,管径DN1400,管内流速1.62m/s,水力坡度为0.18%。

16、刮泥装置

沉淀池采用周边传动刮泥，周边传动刮泥机的线速度为

2-3m/min,刮泥机底部设有刮泥机，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。

3.7生化池

3.7.1设计说明

1、假设污水一级处理中BOD5的去除率为20%,则进入曝气池

中污水的BOD5浓度为

S〃=SyX(l—25%)(3-7-1)

式中S.------进入曝气池中污水BOD5浓度(mg/L)；

Sy----原污水中BOD5浓度(mg/L),为135mg/L；

Sa=135x(1-25%)=108〃2g/L

2、假设污水一级处理中SS的去除率为50%,则进入曝气池

中污水的SS浓度

La=Lxx(l-50%)(3-7-2)

式中La——进入曝气池中污水的SS浓度(mg/L)；

L、----原污水中SS浓度(mg/L),为88mg/L；

La=88x(l—50%)=44mg/L

3、有关数据

表3-1相关数据

(mg/L)

水质含量CODBOD5TSSTPTNNH3-N

进水水质245108442.24036

出水水质(国<50<10<10<0.5<15<8

标)

4、有关参数

a、BOD5污泥负荷N=0.13kgBODs/(kgMLSS.d)

b、回流污泥浓度XR二而J

式中SVI--污泥指数，一般取SVI=150；

r—系数，取1,

1061

贝|JXR=—X1=6666.7mg/L

1J\J

c、污泥回流比R=100%

d、混合液悬浮固体浓度X=R/(1+R)xXR=1/2x6666.7=3333.3

mg/L

e、混合液回流比R内

40-15

TN去除率——x100%=62.5%

40

Rx="625x100%=166.7%e(100,300)

1-0.625

3.7.2反应池容积

1、总有效容积

I/_QmaxXS°

(3-7-3)

NxX

式中Qma「一■进水流量(加/d)，429000m3/J；

Sa——进入曝气池中污水BOD5浓度(mg/L)；为108

mg/L；

N-----BOD5污泥负荷，为().13kgBOD5/(kgMLSS.d)；

X-----混合液悬浮固体浓度，为3333.3mg/L；

停留时间t=V/Q=106921.1/429000=0.25d=6h£(6,8)

设计中设厌氧、缺氧、好氧各段水利停流时间和容积比为1：1：

3,

则

(1)各段的停留时间分别为：tR厌=tR缺=1/5x6=L2h；

tR好=4/5x6=4.8h

(2)各段容积V所V缺=1/5x106921.1=21384.22m3

艮[]V好=3x21384.22=64152.66n?

2、校核氮磷负荷

(1)好氧段

好氧段负荷二红二429000x40二()(M()2<0()5kgTN/(kgMLSS.d),符

XV好3333.3x64152.66

合要求。

(2)厌氧段

总磷负荷二年工=429000x22=()()13<006kgTP/(kgMLSS.d),

Xx九3333.3x21384.22

符合要求

3、曝气池面积

A3(3-7-4)

式中A——曝气池总面积(/)；

h------曝气池有效水深(m)，设计中取4.2m；

设计中选择6组曝气池，N=6,则每组曝气池面积为A=4243疗

每组反应池采用7组廊道，第一廊道为厌氧段，第二廊道为缺

氧段，后五个道廊道为好氧段，每道廊道宽取8m,

则廊道长L=A/bn=4243/(7x8)=75.77m；取75.8m

*校核：b/h=1.9e(1,2)；L/b=9.475e(5,10)符合

取超高为0.5m,则反应池总高H=4.2+0.5=4.7m

3.7.3进出水系统

1、曝气池的进水设计

初沉池的来水通过DN1400mm的管道送入厌氧■限氧-好氧曝

气池首端的进水渠道，管内的流速为1.62m/s。在进水渠内，水流

分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠道宽度为1.4m,渠内水深

1m,则渠道内的最大水流速度为

(3-7-5)

式中V）渠道内最大水流速度（m/s）；

a-----进水渠道宽度（m）,为1.4m；

4-------进水渠道有效水深（m）,为l.（）m；

反应池采用潜孔进水，孔口面积

F=——(3-7-6)

NV2

式中F-----每座反应池所需孔口面积（m2）；

%-----孔口流速（m/s）,一般采用0.2-1.5m/s,本设计

中采用0.4m/s；

设每个孔口尺寸为0.5"zx05%,则孔口数

F2.07-

-=7=/、.=8o.28个;取9个；

f0.5x0.5

孔口布置图如图3-7所示

图3・7孔口布置图

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，跌落出水，堰上水

头

H=（＜=）：（3-7-7）

mby12g

式中H--------堰上水头（m）；

Q--------每座反应池出水量（加/s）,指污水最大流量

（4.966m3/5）与回流污泥量、回流量之和（3.82x266.7%//5）；

m------流量系数，一般采用040.5；取0.4；

b-------堰宽（m）；与反应池宽度相等，为8m；

/4.966+3.82x2.667_.八”

H=(------------------7=y=0.315/??,取0.32m

6x0.4x8.0x72^8

厌氧-缺氧-好氧池的最大出水量为

(4.966m3/5+3.82x266.7%/n3/s)=15.15疝/s；出水管采用钢管,

管径为DN2800mm,送往二沉池，管内流速为2.43m/s,坡度为

0.16%o

3.7.4其他管道设计

1、污泥回流管

本设计中，污泥回流比为100%,从二沉池回流过来的污泥通

过6根DN800mm的回流管分别进入首端六侧的厌氧段，管内流

速为1.262m/s,坡度为0.23%。

2、硝化液回流管

消化液回流比为167%,从二沉池回流过来的硝化夜通过6

根DN1000mm的回流管分别进入首端六侧的缺氧段，管内流速为

1.365m/s,坡度为0.20%。

3.7.5剩余污泥量

W=aQSr-bVXv-}-LrQx50%(3-7-8)

式中w---------剩余污泥量(kg/d)；

a--------污泥产率系数，一般采用().5・().7；设计中取().6；

b--------污泥自身氧化率(右),一般采用0.05-0.1；设

计中取0.05人；

Q-----平均日污水流量(加/d),为330