城市污水处理厂工艺设计以及计算
城市污水处理厂工艺设计以及计算
城市污水处理厂工艺设计以及计算
前言
课程设计是在我们完成《水污染控制工程》课程课堂教学任务后进行的实践性教学环节。其目的是使我们加深对课堂所讲授的内容的理解，以巩固和深化d对《水污染控制工程》所学的理论知识理解，实现由理论与实践结合到技术技能的提高，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。
在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。
近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。
本次设计的题目是污水处理厂设计。要熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与环境工程专业相关的步骤的主要内容和要求，学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向，工程设计能力是工科本科毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。这次设计的主要内容有：针对城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定其型式和主要尺寸，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。
由于时间有限，设计中可能出现不足之处，请老师批评指正。
目录
第一部分设计说明书 (1)
第一章总论 (1)
第一节设计任务和内容 (1)
第二节基本资料 (1)
第二章污水处理工艺流程说明 (2)
第三章处理构筑物设计 (2)
第一节格栅 (2)
第二节沉砂池 (3)
第三节初次沉淀池 (3)
第四节曝气池 (4)
第五节二次沉淀池 (4)
第四章污水处理厂总体布置 (5)
第一节设计要点 (5)
第二节污水厂高程布置 (5)
第二部分设计计算书 (5)
第五章设计计算 (5)
第一节格栅 (5)
1.1 设计说明 (6)
1.2 设计流量 (6)
1.3 设计参数 (6)
1.4 设计计算 (6)
第二节污水提升泵站 (8)
第三节沉砂池 (8)
3.1设计参数 (8)
3.2设计计算 (8)
第四节平流式初沉池 (10)
第五节A/O生物脱氮反应池 (13)
5.1 设计水量 (13)
5.2 设计水质 (13)
5.3好氧区容积V1（动力学计算方法） (14)
5.4缺氧区容积V2（动力学计算方法） (15)
5.5曝气池总容积 (16)
5.6剩余污泥量生物污泥产量 (16)
5.7反应池主要尺寸 (17)
第六节二沉池 (18)
6.1设计参数 (18)
6.2设计计算 (18)
第七节混凝沉淀池 (19)
7.1折板式反应池 (19)
7.2平流式沉淀池 (20)
7.3快滤池 (20)
第八节接触消毒池与加氯间 (21)
8.1设计参数 (21)
8.2设计计算 (21)
第九节污泥处理系统 (21)
9.1浓缩池 (21)
9.2 消化池 (22)
第六章污水厂总体布置 (24)
第一节污水厂平面布置 (24)
第二节污水厂高程布置 (24)
第七章课程设计的主要参考资料 (24)
第一部分设计说明书
第一章总论
第一节设计任务和内容
1.1 设计任务
针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。
1.2 设计要求
①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；
②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。
③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。
④设计计算说明书，应内容完整（包括计算草图），简明扼要，文句通顺，字迹端正。
设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。
第二节基本资料
1.市区全年主导风向为东风。
= 200 2.水量为 65000 m3/d；生活污水和工业污水混合后的水质预计为： BOD
5
＋-N＝ 35 mg/L，最低水温12℃，mg/L，SS = 220 mg/L，COD = 450 mg/L，NH
4
最高水温26℃要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
中的一级A标准。
污水厂设计进出水水质对照表
COD BOD5 SS NH3－N 单位：
mg/L
进水450 200 220 35
出水≤50 ≤10 ≤10 ≤5
3、厂区总面积控制在（280 X 380 ）m2以内，污水进入格栅间水面相对原地面
标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。
第二章污水处理工艺流程说明
污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型则是指处理构筑物的选择。两者是相互联系，互为影响的。
城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。由于一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达90%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍达不到本课程设计任务的要求，BOD≤10mg/L,所以要进行三级处理—深度处理。
生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。
具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 20%.污水进入A/O循环脱氮系统，经过脱氮处理后，总氮去除率在70%以上，在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥浓缩间。二沉池出水经絮凝沉淀过滤深度处理后、加氯消毒，排入水体。
第三章处理构筑物设计
第一节格栅
格栅是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，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面一般多采用矩形断面。按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅。
设计要点
a、栅条间隙：人工清除为25～40mm，机械清除为16～25mm；
b、格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全冲洗设施；
c、机械格栅不宜少于2台。
d、污水过栅流速宜采用0.6～1.5m/s，本次设计取0.6/s；格栅前渠道水流速0.4～0.9m/s，本次设计取0.9m/s。
e、格栅倾角一般采用45°～75°；本次设计取75°。
f、格栅水头损失0.027m。
第二节沉砂池
沉砂池主要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒，目的是为了避免砂粒对后续处理工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损，缩短更换周期；砂粒进入泥斗后，将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路；进入泥泵后将使污泥泵过度磨损，使其降低使用寿命；砂进入带式压滤脱水机将大大降低污泥成饼率，并使滤布过度磨损。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；竖式沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去；涡流式沉砂池利用水力涡流，使沉砂和有机物分开，以达到除砂目的。本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。
设计要点
①型式：平流式。
②水力停留时间宜选50s。
③沉砂量可选0.05～0.1L／m3，贮砂时间为2d，宜重力排砂。
④贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。
第三节初次沉淀池
BOD，可改善生物处理构筑物的处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分
5
BOD负荷。设计中采用辐流式初沉池，中心进水，周边出水。运行条件并降低其
5
优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。
设计要点
①型式：平流式。
②除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。
③表面负荷可选 2.0m3／（m2·h），沉淀时间 1.5h，SS去除率 50％～60％。
④排泥方法：机械刮泥。
⑤沉淀地贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。
⑥对进出水整流措施作说明。
第四节曝气池
活性污泥的反应器是活性污泥系统核心设备，活性污泥系统的净化效果在很大程度上取决于曝气池的功能是否能正常发挥。设计采用推流式曝气池，鼓风曝气。推流式曝气池设有廊道可提高气泡与混合液的接触时间，处理效果高，构造简单，管理方便。
设计要点
①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。
②曝气地进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点 1/2～3／4池长以内可增加 2～3个配水点。
③曝气池污泥负荷宜选 0．3kg BOD5／（kgMLSS·d），再按计算法校核。
④污泥回流比 R= 30％～ 80％，在计算污泥回流设施及二沉地贮泥量时，R取大值。
⑤ SVI值选 120～150ml/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500 mg／L。
⑥曝气地深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些，一般控制L＜5～8B。
⑦曝气地应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。
第五节二次沉淀池
沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物处理系统的重要组成部分。设计中采用辐流式二沉池。周边进水，中心出水。优点：机械排泥，运行可靠，管理简单，排泥设备定型化。
设计要点
①型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。
②二沉地面积按表面负荷法计算。选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q应小于初沉地。
③计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R取大值。中心进水管水流速度可选0．2～0．5m／s，配水窗水流流速可选0.5～0.5m／s。
④贮泥所需容积按《排水工程》（下）相关公式计算。
⑤说明进出水配水设施。
第四章污水处理厂总体布置
第一节设计要点
①平面布置原则参考第五章第四节内容，课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。
②厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管，自来水管与超越管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。
③污水厂厂区主要车行道宽6～8m，次要车行道3～4m，一般人行道1～3m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。
④污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩一机械脱水工艺处理，但不做设计。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20％～30％。
⑤污水厂厂区适当规划设计机房（水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房）。办公（行政、技术、中控用房）、机修及仓库等辅助建筑。
⑥厂区总面积控制在（280 X 380 ）m2以内，比例1：1000。图面参考《给水排水制图标准》 GBJ 106-87，重点表达构（建）筑物外形及其连接管渠。
第二节污水厂高程布置
①符合高程布置原则。
②构筑物水头损失参考附表。
③水头损失计算及高程布置参见《排水工程》（下）。
④污水进人格栅间水面相对原地面标高为一2．7m，二沉地出水井出水水面相对原地面标高为一0．30m。
⑤污水泵、污泥泵应分别计算静扬程、水头损失（局部水头损失估算）和自由水头确定标程。
⑥高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：500左右。
第二部分设计计算书
第五章设计计算
第一节格栅
进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。
拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。
1.1 设计说明
栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s ，槽内流速0.5m/s 左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm 。
1.2 设计流量
a.日平均流量
Q d =65000m 3/d ≈2708m 3/h=0.75m 3/s=750L/s K z 取1.2 b. 最大日流量
Q max =K z ·Q d =1.2×2708m 3/h=3249.6m 3/h=0.9m 3/s
1.3 设计参数
栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.9m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m
格栅倾角δ=75° 单位栅渣量：ω1=0.05m 3栅渣/103m 3污水
1.4 设计计算
（1） 确定栅前水深
根据最优水力断面公式221ν
B Q =计算得：
m 3.19
.075
.02Q
2B 1=?=ν
=
m 64.02B h 1==
所以栅前槽宽约1.3m 。栅前水深h ≈0.64m （2） 格栅计算
说明： Q max —最大设计流量，m 3/s ； α—格栅倾角，度（°）；
h —栅前水深，m ； ν—污水的过栅流速，m/s 。
栅条间隙数（n ）为
ehv Q n αsin max =
=)(766
.064.0025.075sin 75.0条=???
?
栅槽有效宽度（B ）
设计采用?10圆钢为栅条，即S =0.01m 。
76025.0)176(01.0bn )1n (S B ?+-?=+-==2.65(m)
选用GH1400型链条式回转格栅除污机，水槽宽度1.4米，栅槽深度5.2
米，
通过格栅的水头损失h 2
02h K h ?=
ανξ
sin 22
0g
h =
h 0—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；
ξ—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，3
479.1??
? ???=b s ξ
)m (027.075sin 81
.926.0025.001.079.13h 23
4
2=????
???
????= 所以：栅后槽总高度H
H=h+h 1+h 2=0.64+0.3+0.027=0.967(m) （h 1—栅前渠超高，一般取
0.3m ）
栅槽总长度L
m 85.120tan *23
.165.2tan *2B B L 111=?-=α-=
m 93.02
L L 1
2==
11h h H +=＝0.3+0.64＝0.94
m 53.475
tan 94
.05.00.193.085.1tan H 5.00.1L L L 121=++++=α+
+++=
L 1—进水渠长，m ； L 2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m ； B 1—进水渠宽，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。
栅槽的深度为5.2米，长度为4.6米，宽度B 为2.8米，B 1为1.3米 （3）栅渣量计算
对于栅条间距b=25.0mm 的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污
物为W 1=0.05m 3/103m 3，每日栅渣量为
1000
2.186400
05.075.01000K 86400W Q W z 1max ???=
??=
=2.7m 3/d 拦截污物量大于0.3m 3/d ，宜采用机械清渣。
第二节 污水提升泵站
污水提升泵站为后续的工艺提供水流动力，满足污水排放所需高程需要和水
头损失的要求，设计流量为 2708m 3/h ，提升高度5.5m ，设置五台泵300QW720-6-22型潜污泵，四用一备。
第三节 沉砂池
采用平流式沉砂池
3.1设计参数
设计流量：Q=750L/s 设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=50s
3.2设计计算
（1）沉砂池长度：
L=vt=0.25×50=12.5m
（2）水流断面积：
A=Q/v=0.75/0.25=3m 2
（3）池总宽度：
设计n=2格，每格宽取b=2m>0.6m ，池总宽B=2b=4m
（4）有效水深：
h 2=A/B=3/4=0.75m （介于0.25～1m 之间）
（5）贮泥区所需容积：设计T=2d ，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积
3
6
6111m 24.310
2.186********.010K 86400TX Q V =????==
每个沉沙泥斗容积：设每一分格有四个泥斗 V 0=
3m 405.04
224
.3=? （每格沉砂池设四个沉砂斗，两格共有八个沉砂斗）
其中X 1：城市污水沉砂量3m 3/105m 3， K ：污水流量总变化系数1.2 （6）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a 1=0.5m ，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高h d =0.6m ， 则沉砂斗上口宽：
m 2.15.060tan 6
.02a 60tan h 2a 1d =+?
?=+?=
沉砂斗容积：
3222
112d m 504.0)6.026.02.122.12(6
6.0)a 2aa 2a 2(6h V =?+??+?=++=
（略大于V1=0.405m3，符合要求）
（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为
m 95.422.02.125.122a 2L L 2=-?-=-=
则沉泥区高度为
h 3=h d +0.06L 2 =0.6+0.06×4.95=0.9m
池总高度H ：设超高h 1=0.3m ，
H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.75+0.9=1.95m
（8）进水渐宽部分长度:
m 1.120tan 8
.12420tan B 2B L 11=?
?-=?-=
（9）出水渐窄部分长度:
L 3=L 1=1.1m
（10）校核最小流量时的流速：
最小流量即平均日流量
v min =Q 平均日/A=0.75/3=0.25>0.15m/s ，符合要求
第四节 平流式初沉池
设计中选择两组平流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为0.752÷=0.375m 3/s ，从沉砂池流出来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。 （1）沉淀池表面积
'
3600
q Q A ?=
式中 A —沉淀池表面积（㎡） Q —设计流量（m 3/s ）
q ˊ—表面负荷﹝m 3/（m 2h ）﹞,一般采用1.5—3.0 m 3/（m 2h ）
设计中取q ˊ=2 m 3/（m 2h ）
2
3600
375.0A ?=
=675㎡
（2）沉淀部分有效水深
=2h q ˊ?t
式中 h 2—沉淀部分有效水深（m ）
t —沉淀时间（h ）,一般采用1.5—2.0h 设计中取 t=1.5h
=2h 2×1.5=3m
（3）沉淀部分有效容积
3600'??=t Q V
36005.1375.0V '??==2025 m 3
（4）沉淀池长度
6.3??=t v L
式中 L —沉淀池长度（m ）
v —设计流量时的水平流速(mm/s),小于等于7mm/s) 设计中取v=5mm/s
m 276.35.15L =??=
（5）沉淀池宽度
L
A B =
式中L —沉淀池宽度（m ）
m 2527
675
B ==
（6）沉淀池格数
b
B n =
1 式中 n 1—沉淀池格数（个）
b —沉淀池分格的每格宽度（m ） 设计中取 b=6.3m
96.33
.625
n 1==
个（取4个） （7）校核长宽比及长深比
长宽比L/b=27/6.3=4.3＞4(符合要求，避免池内水流产生短流现象)。
长深比L/h 2=27/3=9＞8(符合长深比8—12之间的要求) （8）污泥部分所需的容积：V1′
3
6o 211m 5.444
)96100(1102
10086400)110220(375.0n
)100(r T 100)c c (max Q V =?-?????-?=
?
?-?-?='
ρ
式中： c1—进水悬浮物浓度（t/m3），0.00022
c2—出水悬浮物浓度（t/m3），0.00011 r —污泥密度，t/m3其值约为1 T —取4d
o ρ—污泥含水率%
（9）污泥斗容积：
污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为
防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m ，污泥斗倾角大于60o
)(3
11212
'41aa a a h V ++=
式中 V 1—污泥斗容积（m 3）
a —沉淀池污泥斗上口边长（m ）
a 1—沉淀池污泥斗下口边长（m ），一般采用0.4—0..5m 4h '—污泥斗高度（m ）
设计中取a =6.3m ，4h '=5.0m ，a 1=0.5m
)5.03.65.03.6(53
1221?++??=V =72.15 m 3
污泥斗以上梯形部分污泥容积： b h 2
l l V 4'
212+=
m 21.001.0)3.63.027(h 4=?-+= m 8.275.03.027l 1=++= m 3.6l 2=
32m 6.223.621.02
3
.68.27V =??+=
污泥斗和梯形部分污泥容量：
321m 1.956.225.72V V =+=+
（10）沉淀池总高度
4321h h h h H +++=
式中 H —沉淀池总高度（m ）
h 1—沉淀池超高（m ）,一般采用0.3—0.5m h 3—缓冲层高度（m ）,一般采用0.3m
h 4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度i=1%的高度之和 设计中取 h 4=5.21
m 01.921.55.033.0H =+++=
第五节 A/O 生物脱氮反应池
A/O 系统又称前置硝化系统或循环脱氮系统。一般采用硝化混合液回流，将BOD 去除与反硝化脱氮在同一池中完成。A/O 生物脱氮系统具有以下特征：反硝化池在前，硝化池在后；反硝化反应以原废水中的有机物为碳源；硝化池内的含有大量硝酸盐的硝化液回流到反硝化池，进行反硝化脱氮反应；在反硝化反应过程中，产生的碱度可补偿硝化反应碱度的一半左右，对含氮浓度不高的废水可不必另行投加碱；硝化池在后，使反硝化残留的有机污染物得以进一步去除，无需建后曝气池。
5.1 设计水量
平均日污水量Q=65000m 3/d ，总变化系数K=1.2
5.2 设计水质
进水水质：
BOD 5=L /mg 160, L X TSS 180mg/0=浓度, L mg VSS /126= f=0.7
L mg TN /35= L mg NH /253= 碱度L mg SALK /280=
PH=7.2
最低水温12℃，最高水温26℃ 出水水质：
L mg BOD /305= L mg SS /20= L mg TN /12< L mg NH /73<
5.3好氧区容积V1（动力学计算方法）
)
1()
(01c K X S S Q Y V d V C θθ+-=
式中 V--------好氧区有效容积，m3; Q--------设计流量，m3/L; S0-------进水BOD5浓度，mg/L;
S--------出水所含溶解性BOD5浓度，mg/L Y--------污泥产率系数，kgVSS/kgBOD 5,取Y=0.6; K d-------内源代谢系数，取Kd=0.05; ?c -------固体停留时间，d;
X v-------混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）,mg/L,Xv=fX; F---------混合液中VSS 与SS 之比，取f=0.7;
X---------混合液悬浮固体浓度（MLVSS),mg/L,X 取3200mg/L. X v =fX=0.7×3200=2240(mg/L) （1）出水溶解性BOD
为使出水BOD 降到30mg/L,出水溶解性BOD 浓度S 应为： )1(42
.130kt e TSS TSS
VSS
S --?-= =30-1.42×0.7×20×（1-e -0.23×5） =16.41(mg/L) （2）设计污泥龄
首先确定消化速率μN （取设计pH=7.2)，计算公式
[]
[])pH 2.7(833.01O k O 10N N e 47.02o 2)158.1T 05.0()15T (098.0N 2--???
?
??
??+??????+=--μ 式中 N-----NH 3-N 的浓度，mg/L; K o2----氧的半速常数，mg/L; O 2-----反应池中溶解氧浓度，mg/L 。 μN =0.47e 0.098(12-15)×8/[7+10(0.05×12-1.158)]×2/[1.3+2] =0.35×0.962×0.606=0.204(d -1)
硝化反应所需的最小污泥龄θm c
)(90.4204
.01
1
d N
m c ==
=
μθ
选用安全系数K=2;
设计污泥龄m c c k θθ==2×4.90=9.8(d) （3）好氧区容积V1, m3
)m (16444)
8.905.01(24.28
.9)01641.016.0(650006.0V 31=?+??-??=
好氧区水力停留时间)h (6)d (25.065000
16444Q V t 11====
5.4缺氧区容积V2（动力学计算方法）
V
T dn T X q N V ,21000
?=
（1）需还原的硝酸盐氮量 微生物同化作用去除的总氮N w::
)L /mg (2.78
.905.01)
41.16160(6.0124.0K 1)S S (Y 124
.0N c d 0W =?+-??=+-=θ
被氧化的NH-N=进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量 =35-7-7.2=20.8（mg/L ）
所需脱硝量=进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量 =35-12-7.2=15.8（mg/L ） 需还原的硝酸盐氮量)d /kg (10271000
1
8.1565000N T =??= （2）反硝化速率qdn,T
2020,,-=T dn T dn q q θ
式中 q dn,T----------20℃ 时的反硝化速率常数，取0.12kg );/(3d kgMLVSS N NO ?--
Θ------------温度系数，取1.08。
)/(065.008.112.032012,kgMLVSS N kgNO q T dn -=?=-
-
（3）缺氧池容积 )m (70542240
065.01000
1027V 32=??=
缺氧区水力停留时间
)h (6.2)d (108.065000
7054Q V t 22====
5.5曝气池总容积
)m (23498705416444V V V 321=+=+=总
系统设计污泥龄=好氧池泥龄+缺氧池泥龄 )d (1416444
7054
8.98.9=?+= 确定混合液污泥浓度
SVI 值为140ml/g ，r=1.2，R=0.6，
L
/mg 3214140)6.01(102.16.0SVI )R 1(10r R X 6
6=?+??=+??=
5.6剩余污泥量 生物污泥产量
c
d X K S S YQ P θ+-=
1)
(0
)d /kg (375314
05.01)
0164.018.0(650006.0=?+-??=
对存在的惰性物质和沉淀池的固体流失量可采用下式计算： )(1e S X X Q P -=
式中 X 1--------进水悬浮固体中惰性部分（进水TSS-进水VSS ）的含量，
3/m kg
【精品】普通辐流式沉淀池设计计算
普通辐流式沉淀池设计计算（中心进水周边出水） 1、每座池表面积A1（m^2） Qmax=2450 n=2q0=2 A1=Qmax/(n*q0)＝612.5 其中： Qmax——最大设计流量(m^3/h) n——池子数（座） 表面负荷（m^3/(m^2*h)）,见设计参数 q0—— 2、池径D（m） π＝3.14 D=SQRT(4A1/π)=27.9取28 3、有效水深h2（m） t=1.5 h2=q0*t=3 其中：t——沉淀时间（h），见设计参数 4、沉淀区有效容积V'（m^3） V'=A1*h2=1837.5 5、污泥量W（m^3） S=0.5N=340000T=4 W=SNT/(1000*24*n)=14.2 其中：S——每人每日污泥量（L/(p*d)）,一般0.3～0.8 N——设计人口数（p） T——两次排泥的时间间隔（h），见设计参数 6、污泥斗容积V1（m^3） r1=2r2=1а=60 R=D/2=14 h5＝(r1-r2)*tgа=0.3 V1=π*h5*(r1^2+r1*r2+r2^2)/3= 2.3 其中：r1.r2——泥斗上下部半径（m） R——池半径（m） а——泥斗壁与底面夹角（度） h5——泥斗高度（m） 7.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2（m^3） i=0.05 h4=(R-r1)*i=0.60 V2=π*h4*(R^2+R*r1+r1^2)/3=142.2 其中：i——池底坡度，一般0.05～0.10
h4——底坡落差（m） 8.池高H（m） h1＝0.3h3＝0.5 H=h1+h2+h3+h4+h5=4.7 其中：h1——超高（m），一般0.3 h3——缓冲层高（m），一般非机械排泥时0.5，机械排泥时高出刮泥板0.3 9.径深比校核 D/h2=9.3 说明：D/h3应介于6～12
二沉池设计说明书
目录 第一章绪论 一、水资源----------------------------------------------------------------------------2 二、设计背景--------------------------------------------------------------------------2 三、水污染处理技术发展状况-------------------------------------------------------3 四、设计意义和目的-----------------------------------------------------------------5 五、设计内容-------------------------------------------------------------------------6 六、设计要求-------------------------------------------------------------------------6 第二章设计参数选择 -------------------------------------------------------------------------6第三章工艺计算 一、主要尺寸计算-------------------------------------------------------------------7 二、进水系统计算-----------------------------------------------------------------10 三、出水部分计算-----------------------------------------------------------------11 四、排泥部分计算----------------------------------------------------------------14 五、设计工艺分析及讨论---------------------------------------------------------15 六、设计感想------------------------------------------------------------------------17
沉淀池设计计算
沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。 沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理 沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。 理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。 理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表3—3。
城市污水处理中的沉淀池工艺设计
水污染工程课程设计 设计说明书 一. 基本情况 设计规模：日处理城镇污水10 万m3 处理工艺：污水处理采用氧化沟工艺设计内容：针对进出水要求，提出合理可行的污水处理工艺；针对工艺中的沉淀池进行设计计算；针对工艺中的沉淀池进行工艺设计 设计结果：设计说明书，CAC设计图纸2张（包括：（1）处理工艺流程图（2）构筑物工艺图） 根据设计任务书提供的进出水水质指标情况，特别是对氮、磷的去除，在初步讨论阶段，通过对A2/O 工艺和氧化沟在实际运行条件下的运行状况进行了详细的比较论证，最终确定选用氧化沟作为污水处理主体工艺，用于脱氮除磷并去除COD Cr、BOD5。 二. 污水水质及污水处理程度 进水水质：pH值6-8 ；BOD= 180mg/L ；COD=250 mg/L; SS=300 mg/L; NH-N=30 mg/L;T=25 C 出水水质：pH值6-8 ; BOI5<30mg/L; COD<100mg/L; SS<30mg/L NH3-N<3 mg/L;T=20 C 三. 污水处理工艺流程设计进行 （1 ）污水处理后必须达到排放标准。 （2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术。城市污水处理成熟的处理路线一般为：预处理、一级处理、二级处理、三级处理和污泥处理，其中核心部分二级处理要求比较高，不仅要求去除有机污染物，而且要求能够脱N除P,主要技术有A-B法，A2/0法，SBR法，氧化沟法等。 （3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移。要避免和抑制污染物无组织排放，特别是剩余污泥的处理。设置溢流、事故排除口应慎重合理。 （4）要充分利用和回收能源。污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势。 （5）处理量较大时宜选择连续处理工艺。 （6）处理量较小时宜选用间歇处理工艺。 （7）尽可能回收利用有用物质。 四. 污水处理工艺选择 (1)此废水具有如下特点： (a)BOD5/COD Cr=150/250=0.6 ，说明废水可生化性很好；
二沉池设计说明
课程设计 题目某城市11×104m3/d污水处理厂 设计——二沉池设计 学院资源与环境学院 专业环境工程 姓名吴运鹏 学号 指导教师卫静许伟颖 二O一五年七月二十日
学院资源与环境学院专业环境工程 吴运鹏学号 题目某城市11×104m3/d污水处理厂设计——二沉池设计 一、课程设计的容 （1）污水处理厂的工艺流程比选，并对工艺构筑物选型做说明； （2）主要处理设施二沉池的工艺计算； （3）确定污水处理厂平面和高程布置； （4）绘制主要构筑物图纸。 二、课程设计应完成的工作 （1）确定合理的污水处理厂的工艺流程，并对所选择工艺构筑物选型做适当说明； （2）确定主要处理构筑物二沉池的尺寸，完成设计计算说明书； （3）绘制主要处理构筑物二沉池的设计图纸。
学院资源与环境学院专业环境工程 吴运鹏学号 题目某城市11×104m3/d污水处理厂设计——二沉池设计指导小组或指导教师评语： 评定成绩 2015年7月31日指导教师
目录 1总论 (2) 1.1设计简介 (2) 1.2设计任务和容 (2) 1.3基本资料 (2) 1.3.1处理水量及水质 (2) 1.3.2 处理要求 (2) 1.3.3 处理工艺流程 (2) 1.3.4 气象与水文资料 (3) 1.3.5 厂区地形 (3) 2污水处理工艺流程的确定 (4) 3 处理构筑物设计 (5) 3.1设计要求及参数 (5) 3.2设计计算 (5) 3.2.1二沉池主要尺寸的计算..............…………………………….…..…….. .5 3.2.2贮泥容积的计算 (7) 3.3进出水设计 (8) 3.3.1二沉池进水设计 (8) 3.3.2二沉池出水设计 (9) 结论 (11) 参考文献 (12)
三种沉淀池设计计算设计参数
平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。 平流式沉淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时
中水处理设计方案
关于中水处理设计方案 建设单位： 设计方案：
目录 一、相关技术参考资料 二、各种水质资料 三、拟开发小区的相关基础资料 四、处理内容 五、中水处理水量的确定及处理流程 六、设备选型 七、设备工艺说明 八、噪声控制 九、防腐措施
一、相关技术参考资料 1、用水种类：由给水系统供应的用水，随着建筑性质不同，其供应的范围也各不 相同，一般除了供作饮用水外，还供多方面的用途使用。 A．住宅、公寓、旅馆等建筑，其生活用水分：饮水、厨房用水、洗澡用水、漱洗用水、洗涤用水、厕所冲洗水、清扫用水、洗车用水、喷洒绿化用 水等。 B．办公楼等公共建筑，其公共用水分；饮水、洗涤用水、冷却用水、扫除用水、洗车用水、其他用水等。 C。工厂等工业用水，其用水范围、规模和用途，根据不同工艺要求差别较大，不好统一。一般有锅炉用水、原料水、产品处理、清洗用水、冷却、空 调用水及其他用水等。 D．环境用水分：消防用水、喷洒用水、喷泉用水、清扫用水、道路用水、化雪用水等。 以上各类建筑不同用途的用水，其中有部分用水很少与人体按触，有的在密闭体系中使用，不会影响使用者身体健康，严格从保健、卫生出发，以下用途的用水，可考虑由中水来供给： （１）洗厕所用水。 （２）喷洒用水（喷洒道路、花草、树木）。 （3）洗车用水 （４）防用水（属单独消防系统）。 （５）空调冷却用水（补给水）。 （6）娱乐用水（水池、喷泉等）。
2、用水量及比例：各类建筑的生活用水量，随建筑性质、使用功能、用水设备设 置情况而不同，而且还随周日和季节而变化。掌握各类建筑 各种用水量及占总用水量的比例是确定中水量的依据。我国 尚无这方面系统的测试资料，下面收集为某些单位测定数据。 公寓用水量比例 住宅用水量比例 注：上述相关资料摘自《建筑给水排水设计手册》。
周进周出辐流式二沉池工艺设计
周进周出辐流式二沉池的工艺设计 4.1 配水系统的设计 配水系统的设计是周边进水周边出水辐流式二沉池的关键所在。周进式辐流式二沉池的只有沿圆周各点的进出水量一至，布水均匀，才能发挥其优点。而常用的配水系统为配水槽和布水孔。 4.1.1 配水槽的设计 目前的配水槽大多采用环状和同心圆状如图，也有牛角配水槽如图。布水孔的形状分为圆形和方形。布水孔间距有等距，也有不等距。 图3.3 环状配水槽图3.4 牛角配水槽由于配水槽是混凝土施工，宽度曲线的施工精度不容易保证，牛角配水槽不易实现，因此本次设计选用环形平底配水槽，布水孔孔径和孔距不变的配水系统。孔径为800mm，孔距为1040mm，并在槽底设短管，且短管长度为50~100mm。配水槽宽600mm。 根据结构设计分析，配水槽底厚一般为壁厚度的2倍,分别为0.3m和0.15m。配水槽和集水槽总宽为(从沉淀池池壁边计算)δ2 B(δ为配水槽壁和集水 + +b 槽堰壁厚度)。 4.1.2 进水区挡水裙板的设计 挡水裙板延伸至水面下1.5m处，以保证良好的澄清絮凝效果。与池壁的距离
与配水槽的宽度相等。 4.2 出水装置的设计 出水装置由集水槽和挡板组成。 4.2.1 二沉池集水槽的设计 二沉池集水槽是污水沉淀过程中泥水、固液分离的最后一道环节和工序, 在实际的工程设计中, 常见有3 种布置形式: 置双侧堰式、置单侧堰式、外置单侧堰式, 见图3.5。置单侧堰式、外置单侧堰式均为单侧堰进水, 设计堰上负荷基本一致, 从构造和水力条件来看, 两者没有明显的优劣之分。置双侧堰式的集水槽因堰上负荷小、出水水质好而应用较多。但在最近几年的工程设计与应用中发现双侧堰进水集水槽主要存在2个现象[27]： (1) 集水槽两侧水质检测时, 侧水质优于外侧。 (2) 因集水槽平衡孔开孔过大使三角堰均匀集水作用降低。 置双侧堰式置单侧堰式外置单侧堰式 图3.5 二沉池集水槽布置形式 在实际运行中, 可常观察到一种现象:靠近池壁的出水溢流堰一侧, 挟带较多的活性污泥絮体杂质, 而侧出水溢流堰的絮体杂质相对较少。侧溢流堰的出水优于外侧溢流堰，因此本设计采用置单侧堰进水。 集水槽设自由溢流堰，溢流堰严格水平，即可保证水流均匀，又可控制沉淀
沉淀池设计计算
沉淀池设计计算 二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。本设计二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。 441设计要求 （1）沉淀池个数或分格数不应少于两个，并宜按并联系列设计；（2）沉淀池的直径一般不小于10m当直径大于20mm寸，应采用机械排泥； （3）沉淀池有效水深不大于4m池子直径与有效水深比值不小于6；（4）池子超高至少应采用0.3m; （5）为了使布水均匀，进水管四周设穿孔挡板，穿孔率为10%-20% 出水堰应用锯齿三角堰，堰前设挡板，拦截浮渣。 （6）池底坡度不小于0.05 ; （7）用机械刮泥机时，生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板 0.3m, 工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用，或根据产泥情况适当改变其高度。 （8）当采用机械排泥时，刮泥机由绗架及传动装置组成。当池径小于20m时用中心传动，当池径大于20m时用周边传动，转速为1.0 —1.5m/min （周边线速），将污泥推入污泥斗，然后用静水压力或污泥泵排除；作为二沉池时，沉淀的活性污泥含水率高达99%以上，不可能被刮板刮除，可选用静水压力排泥。
（9）进水管有压力时应设置配水井，进水管应由井壁接入不宜由井 底接入，且应将进水管的进口弯头朝向井底。 442设计参数 （1）表面负荷取0.8 —2nVm2.h，沉淀效率40%^60% （2）池子直径一般大于10m,有效水深大于3m j （3）池底坡度一般采用0.05 ； （4）进水处设闸门调解流量，进水中心管流速大于0.4m/s，进水采用中心管淹没或潜孔进水，过孔流速为0.1 —0.4m/s，潜孔外侧设穿孔挡板或稳流罩，保证水流平稳；出水处应设置浮渣挡板，挡渣板高出池水面0.15 —0.2m，排渣管直径大于0.2m，出水周边采用双边90°三角堰，汇入集水槽，槽内流速为0.2 —0.6m/s ； （5）排泥管设于池底，管径大于200mm管内流速大于 0.4m/s，排泥静水压力1.2 —2.0m，排泥时间大于10min。 4.4.3设计计算 污水总量：5000nVd=0.058m3/s，单池设计流量为0.029m3/s （1）主要尺寸计算 1）池表面积： A=Q max q 式中：A——池表面积，m； cu—最大设计流量，m/s ；
周进周出二沉池设计之探讨
周进周出二沉池设计之探讨 沉淀池是水处理工程中常用的构筑物，为提高水处理能力、稳定出水水质、降低运行成本和控制基建投资，各种类型的沉淀池都有了较大的改进和革新。笔者在某污水处理厂工程的设计中，针对出水水质要求高、用地面积少的情况，二沉池选用了圆形周边进水周边出水幅流式沉淀池。该工程总设计规模17×104m3／d，近期实施10 ×104m3／d。4座周进周出的沉淀池作二沉池，单池处理能力Qd=3.25×104m3／d。下文对周进周出沉淀池的选择及配水系统的设计谈一些具体做法。 1 周进周出与中进周出沉淀池的比较 1.1 沉淀区的流态二次沉淀池进水为活性污泥混合液，悬浮物固体MLSS的质量浓度在3000－4000mg／L之间，远高于池内的澄清水。由于二者间的密度差、温度差而存在二次流和异重流现象。中进周出和周进周出两种不同池型内的混合液流态各不相同，详见图1与图2：
在中进式沉淀池中，活性污泥混合液从池中心进水管以相对较高的流速进入池内，形成涡流，经布水筒逐渐下降到污泥层上，再沿沉淀区中部向池壁方向流动并壅起环流。分离出的澄清水部分溢流入出水槽，部分在上面从池边向池中心回流；密度大的混合液则在下面从池边向池中心流动，形成了反向流动的环流。这种环流不利于沉淀，限制了池子的水力负荷。 而在周边进水周边出水的沉淀池中，密度流的方向与中心进水式相反。混合液经进水槽配水孔管流入导流区后经孔管挡板折流，下降到池底污泥面上并沿泥面向中心流动，汇集后呈一个平面上升，在向池中心汇流和上升过程中分离出澄清水，并反向流到池边的出水槽，形成大环形密度流，污泥则沉降到池底部。因此，周进周出沉淀池的异重流流态改变了沉淀区的流态，有利于固液分离。 1．2 容积利用率 异重流现象在中进式沉淀池中会形成短流，部分容积没有得到有效利用，池子的实际负荷比设计负荷大得多。而周进式由于大环形密度流的形成，容积利用率要高得多。 对应进。出水槽位置的不同，中心进水与周边进水沉淀池的容积利用率各不相同，详见表1。 表1 幅流式沉淀池容积利用率[1]
一级水处理设计计算
第一章 污水的一级处理构筑物设计计算 1.1格栅 格栅是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，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。 设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。 格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10mm ）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处 的格栅。 1.1.1格栅的设计 城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进水水量为s L Q 63.1504 ，污水进入污水处理厂处的管径为1250mm ，管道水面标高为80.0m 。 本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置三组即N=3组，每组的设计流量为0.502s m 3。 1.1.2设计参数 1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 1) 粗格栅：机械清除时宜为16～25mm ；人工清除时宜为25～40mm 。特殊情况下，最大间隙可为100mm 。 2) 细格栅：宜为1.5～10mm 。 3) 水泵前，应根据水泵要求确定。 2、 污水过栅流速宜采用0.6～1.Om ／s 。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。 3、当格栅间隙为16～25mm 时，栅渣量取0.10～0.0533310m m 污水；当格栅间隙为30～50mm 时，栅渣量取0.03～0.0133310m m 污水。 4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦
二沉池计算
运行方式和处理效果。 二沉池是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要 目的。二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩， 并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。 热门通常处理系统的建设费用是和系统处理构筑物的容积大小成正比的，所以二沉 池的设计计算是否合理，直接影响到整个生物处理系统的运行处理效果和建设费用 的大小。 一般二沉池有辐流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。在过去 多年中，对沉淀池的研究较为欠缺，不同的国家，不同的设计单位（水处理公司） 都有自己的标准或方法，这些技术并不总是有明确的理论论证，常常也会发生矛盾。 目前世界范围内都要求在经济负荷下，提高出水质量标准，由此对沉淀池的作 用进行了重新研究，并对过去已经承认了的参数产生了疑问。 1影响二沉池运行设计的几个主要因素 二沉池运行过程中的影响因素很多，其中有些因素甚至是相互矛盾的。在沉淀 过程中的影响因素有：（1）污水：流量、水温；（2）沉淀池：表面积和出流量、
池高度、溢流堰长度地点和负荷、进水形式、池型、污泥收集系统、水力条件、水波和自然风影响；（3）污泥：负荷、区域沉淀速度、污泥体积指数、硝化程度；（4）生物处理情况：活性污泥模式、BOD负荷； 在浓缩过程中的影响因素有：（1）污水：混合液流量；（2）池体：池表面积、池高、污泥收集系统；（3）污泥：沉速（ZSV）、SVI、混合液浓度和负荷、回流比、污泥槽高度。 欲获得满意的二沉池运行效果，就必须适当的满足二沉池运行的诸多的条件，就目前研究的情况，设计中主要考虑因素有如下几点： 活性污泥的沉降性能 在生物处理系统中，活性污泥的特性，特别是污泥的沉降性能，直接影响着二沉池的工艺设计与运行。 衡量活性污泥沉降性能的参数有二个：一是污泥指数SVI（mL/g）；二是污泥沉降比：SV%。 SVI的物理意义是：曝气池出口混合液经30min静沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积（mL）。 SV%又称30分钟沉降比，混合液在量筒内静置30 分钟后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。 SVI、SV%与混合液污泥浓度MLSS（g/L）之间有下列关系：
沉淀池设计与计算
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
二沉池设计
课程设计报告 设计课题: 某经济开发区污水处理二沉池的设计 学生姓名：陈培农学号： 010302122 专业班级：环工101 指导教师：黄建辉 环境与生命工程学院制 2013年 11 月
目录 一、设计原始资料................................................. . (3) 二、设计原则................................................. .. (3) 三、设计依据................................................. .. (4) 四、二沉池的设计计算................................................. .. (4) 1 二沉池的主要设计................................................. (4)
2 二沉池的进水设计.......................................... ...... ..6 3 二沉池的出水设计................................................. (7) 4 污泥部分计算................................................. .. (8) 五、设计总结或结论................................................. . (9) 参考文献................................................. .. (9)
污水处理厂设计计算
某污水处理厂设计说明书 1.1 计算依据 1、工程概况 该城市污水处理厂服务面积为12.00km2，近期（2000年）规划人口10万人，远期（2020年）规划人口15.0万人。 2、水质计算依据 A．根据《室外排水设计规范》，生活污水水质指标为： COD Cr 60g/人d BOD5 30g/人d B．工业污染源，拟定为 COD Cr 500 mg/L BOD5 200 mg/L C．氨氮根据经验值确定为30 mg/L 3、水量数据计算依据： A．生活污水按人均生活污水排放量300L/人·d； B．生产废水量近期1.2×104m3/d，远期2.0×104m3/d考虑； C．公用建筑废水量排放系数近期按0.15，远期0.20考虑； D．处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。 4、出水水质 根据该厂城镇环保规划，污水处理厂出水进入水体水质按照国家三类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为： COD Cr 100mg/L BOD5 30mg/L SS 30mg/L
NH3-N 10mg/L 1.2 污水量的确定 1、综合生活污水 近期综合生活污水 远期综合生活污水 2、工业污水 近期工业污水 远期工业污水 3、进水口混合污水量 处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑，由于工业废水必须完全去除，所以不考虑其处理系数。近期混合总污水量 取 远期混合总污水量 取 4、污水厂最大设计水量的计算 近期； ，取日变化系数；时变化系数；
。 远期； ，取日变化系数；时变化系数； 。 拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为 1.3 污水水质的确定 近期取 取 远期取 取 则根据以上计算以及经验值确定污水厂的设计处理水质为： ，，
二沉池设计
课程设计
姓名吴运鹏 _________________________ 学号186 __________________ 题目某城市11 x 104m3/d污水处理厂设计一一二沉池设计____________ 一、课程设计的内容 （1）污水处理厂的工艺流程比选，并对工艺构筑物选型做说明； （2）主要处理设施二沉池的工艺计算； （3）确定污水处理厂平面和高程布置； （4）绘制主要构筑物图纸。 二、课程设计应完成的工作 （1）确定合理的污水处理厂的工艺流程，并对所选择工艺构筑物选型做适当说明； （2）确定主要处理构筑物二沉池的尺寸，完成设计计算说明书； （3）绘制主要处理构筑物二沉池的设计图纸。
姓名吴运鹏 ____________________ 学号二86 ______________________ 题目某城市11 X 104m3/d污水处理厂设计一一二沉池设计____________ 指导小组或指导教师评语：
评定成绩 2015年7月31日指导教师
目录 1 总论 ..... ..................... 设计简介.............. ........... 设计任务和内容.................. …基本资料.............. ........... 处理水量及水质............... ?…… 处理要求 .............. 艺流程…………………………… 气象与水文资料............ ………………厂区地形.............. …………… 2污水处理工艺流程的确定 .......... 3处理构筑物设计 ............. … 设计要求及参数.............. .................... .. (2) ............ …. ...... (2) ............ …. ...... :. ... ...“... ............... :......：......2...处理工 (2) ..... .... ... . (3) ???????????????? Y ■ ■ ■ ■ ■?■■■■:…....................... ：4 ?…????????????
三级水处理厂工艺流程设计_平流式沉淀池、
总论 本次课程设计主要任务是对某城市50000m3/d污水处理厂三级处理工艺及部分构筑物进行设计。本设计所处理的原水，属于市政污水经过二级生物处理后的出水（中水），水的浊度、CODcr、SS等，均符合国家污水排放标准。但是作为景观用水和部分工业补充用水，其浊度和卫生指标偏高，需要进行进一步的深度处理，本次课程设计的目的就是以活性污泥法处理后的出水作为原水，采用混凝—沉淀工艺进一步处理，达到景观和部分工业用水的要求。 本次课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养学生运用所学专业知识，进一步培养其独立分析问题和解决问题的能力，培养学生综合运用所学知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。 三级处理又称高级处理、深度处理。其目的是进一步去除二级处理未能脱除的污染物质，包括残留的微细颗粒物、溶解性有机物、无机盐类（如氮、磷、重金属等）、色素、细菌、病毒等。三级处理根据出水的不同回用要求而采用不同的方法，如混凝沉淀法、砂滤法、生物除磷脱氮法、活性炭吸附、离子交换和电渗析、反渗透等。三级处理后出水水质进一步提高可除去大部分氮和磷。三级处理出水具有更高的回用价值，如回用作电厂锅炉补给水的原水、循环冷却水等，且不受限制的农业回用和安全排入水体进入给水管网等。三级处理投资和运行费用明显较高，即使在发达国家应用也不是很多，是一种对处理水质要求高和成本高的处理工艺。 第一节设计任务和内容 一、设计任务 1、本次课程设计为初步工艺设计及部分构筑物设计计算，设计要求如下： (1)工艺设计：给出污水混凝—沉淀处理工艺流程图，并说明理由；给出设计高程图，要求为一次提升，自然流动。 (2)给出所要求单个构筑物结构设计，并设计计算，给出设计图。包括平面图、A－ A、B－ B、高程图以及工艺流程图。 2、处理工艺流程 来自于二级生物处理的污水，经格栅截留大颗粒有机物和漂浮物后，通过剂量槽后，
竖流式沉淀池设计计算
竖流式沉淀池设计计算 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。 设置沉淀池的一般要求有哪些 (1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2个，为使每个池子的人流量均等，要在人流口处设置调节阀，以便调整流量。池子的超高不能小于0.3m，缓冲层为0.3m～0.5m。 (2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h，有效水深多为2～4m(辐流式沉淀池指周边水深)，当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也为定值。 (3)沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或连续排泥。不用机械
排泥时，应每日排泥，初沉池的静水头不应小于1．5m，二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1．2m，活性污泥法后不应小于0．9m。 (4)采用多斗排泥时，每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60°，采用圆斗时不能小于55 (5)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m处，由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此管排出池外。 (6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应在15m以内，排泥管管径150～200mm，孔径15～25mm，孔眼内流速4～5m／s，孔眼总面积与管截面积的比值为0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交错排列。为防止排泥管堵塞，应设压力水冲洗管，根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头朝向井底。沉淀池进、出水区均应设置整流设施，同时具备刮渣设施。 (8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为50mm，齿距为200mm左右，正常水面应当位于齿高的1／2处。堰口设置可调式堰板上下移动机构，在必要时可以调整。 (9)沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2．9L／(s·m)，二沉池不宜大于1．7 L／(s·m)。在出水堰前必须设置收集与排除浮渣的措施，如果使用机械排泥，排渣和排泥可以综合考虑。
水处理设计范例讲解
工程实例一某城市污水处理厂设计 1、设计资料 1.1 工程概况 某城市临近北海，以海产养殖、水产品加工、海洋运输为主，工业发展速度较慢。 1.2 水质水量资料 该市气候温和，年平均21℃，最热月平均35℃，极端最高41℃，最高月平均15℃，最低10℃。常年主导风向为南风和北风。夏季平均风速2.8m/s，冬季1.5 m/s。 根据该市中长期发展规划，2005年城市人口20万，2015年城市人口28万。由于临近大海，城市地势平坦，地质条件良好，地表土层厚度一般在10 m以上，主要为亚砂土、亚粘土、砂卵石组成，地基承载力为1㎏/㎝2。此外，地面标高为123.00m，附近河流的最高水位为121.40m。 目前城市居民平均用水400L/人.d，日排放工业废水2×104m3/d，主要为有机工业废水，具体水质资料如下： 1.城市生活污水: COD 400mg/l,BOD 5 200mg/l,SS 200mg/l,NH 3 -N 40mg/l,TP 8mg/l,pH 6～9. 2.工业废水: COD 800mg/l,BOD 5 350mg/l,SS 400mg/l,NH 3 -N 80mg/l,TP 12mg/l,pH 6～8 1.3 设计排放标准 为保护环境，防止海洋污染，污水处理厂出水执行“城镇污水处理厂污染物 2.污水处理工艺流程的选择 2.1计算依据 ①生活污水量：280000×400×103 =112000 m3/d=1296.30 L/s 设计污水量：112000+20000=132000 m3/d，水量较大。 ②设计水质 设计平均COD： 461 mg/L；设计平均BOD：223 mg/L；设计平均SS：230mg/L 设计平均NH 3 -N 46 mg/L；设计平均TP9 mg/L。 ③污水可生化性及营养比例 可生化性：BOD/COD=223/461≈0.484，可生化性好，易生化处理。 去除BOD：223-20=203 mg/L。根据BOD：N：P=100：5：1，去除203 mg/LBOD需
二沉池的设计计算讲解
二沉池设计计算 本设计采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池，进水采用中心进水周边出水。 1?沉淀时间1.5?4.0h，表面水力负荷0.6?1.5m3/(m2?h)，每人每日污泥量12?32g/人d,污泥含水率99.2?99.6%，固体负荷 < 150kg/(m2 *d) 2.沉淀池超高不应小于0.3m 3.沉淀池有效水深宜采用2.0? 4.0m 4.当采用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独闸阀和排泥管，污泥斗的斜壁与水平面倾角，方斗宜为60°圆斗宜为55° 5.活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施 6.排泥管的直径不应小于200mm 7.当采用静水压力排泥时，二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于1.2m,活性污泥法处理池后不应小于0.9m。 &二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于 1.7L / (sm)。 9、沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。 10、水池直径(或正方形的一边)与有效水深之比宜为6?12,水池直径不宜大于50m。 11、宜采用机械排泥，排泥机械旋转速度宜为1?3r/h,刮泥板的外缘线速度不宜大于3m/ min。当水池直径(或正方形的一边)较小时也可米用多斗排
泥。
12、 缓冲层高度，非机械排泥时宜为0.5m ;机械排泥时，应根据 刮泥板高度确定，且缓冲层上缘宜高出刮泥板 0.3m 。 13、 坡向泥斗的底坡不宜小于0.05。 2.2设计计算 设计中选择2组辐流沉淀池，每组设计流量为 0.325m 3 s 1、沉淀池表面积 _基=0.65 3600 = 780m 2 nq 2汉 1.5 式中 Q ——污水最大时流量，m ［；s ； q' --- 表面负荷，取1.5m 3 m 2 h ； n ――沉淀池个数，取2组 池子直径: 2、实际水面面积 D 2 二竺=804.25m 2 4 4Q max 4 0.65 3600 3 2 头际负何q ma x 2 1.45m 3/(m 2 ? h)，符合要求 wD 2 2兀汉 322 3、沉淀池有效水深 I m = qt 式中t ——沉淀时间，取2h 。 h^ 1.5 2 = 3.0m 二 31.52m 取 32 m 。 4 780 ,3.14