污水处理厂课程设计说明书附计算书样本.doc

污水处理厂课程设计说明书附计算书

55
2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
目 录

1工程概述
1.1 设计任务与设计依据
1.2 城市概况及自然条件
1.3 主要设计资料
2 污水处理厂设计
2.1污水量与水质确定
2.2 污水处理程度的确定
2.3 污水与污泥处理工艺选择
2.4处理构筑物的设计
按流程顺序说明各处理构筑物设计参数的选择，介绍各处理构筑物的数量、尺寸、构造、材料及其特点，说明主要设备的型号、规格、技术性能与数量等。
2.5污水处理厂平面与高程布置
2.6泵站工艺设计
3 结论与建议
4 参考文献
附录（设计计算书）

第一部分 设计说明书
第一章 工程概述
1.1设计任务、设计依据及原则
1.1.1设计任务
某城镇污水处理厂处理工艺设计。
1.1.2设计依据
①《排水工程 (下) 》（第四版），中国建筑工业出版社，
②《排水工程 (上) 》（第四版），中国建筑工业出版社，
③《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社， 2月(第
一、五、十一册)
④《室外排水设计规范》（GB 50014— ）
1.1.3编制原则
本工程的编制原则是:
a.执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
b.根据招标文件和设计进出水水质要求，选定污水处理工艺，力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
c.在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。
d.污水处理厂的竖向布置力求工艺流程顺畅、合理，污水、污泥处理设施经一次提升后达到工艺流程要求，处理后污水自流排入排放水体。
e.单项工艺构、建筑物设计力求可靠、运行方便、实用、节能、省地、经济合理，尽量减少工程投资，降低运行成本。
f.妥善处理、处理污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染。
g.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改进工人操作条件，本工程设备选型考虑采用国内先进、可靠、高效、运行维护管理简便的污水处理专用设备，同时，积极稳妥地引进国外先进设备。
h.采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。
i.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。
j.厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。
k.积极创造一个良好的生产和生活环境，把滨湖新城污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。
1.2城市概况及自然条件
1．该城镇范围内将建设独立、完善的污水管网收集系统，居民生活污水、单位生活污水、工矿企业的污、废水经过污水管网收集输送至污水处理厂进行集中处理。该系统服务范围内近期（ ）规划总人口为：8+班号(1或2班) * 1.5+(本人学号最后两位/50)万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。
2．工业废水全部经过局部处理后，在水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343- ）后排入城市污水管网与城市生活污水合并，由污水处理厂统一处理。近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2，远期规划面积为0.8km2。
3．污水厂位于城东600m处，河流的北岸，地形平坦，地面标高为903.62m。
4．城市污水处理厂的污水进水总管管径为DN1200，坡度为0.002，充满度h/D=0.60，v=1.2m/s。污水干管终点管内底标高为900.52m。
5．污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。此河流属《地表水环境质量标准》（GB3838- ）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。河流20年一遇洪水位900.12m。
6．气象资料：全年平均气温8.6℃，极端最高气温 40℃，最低气温 -29.3℃。多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：东南风。
7．水文、工程地质资料：污水厂厂址区地质条件良好，地下水位标高897.40m，最大冻土深度1. 0m，地震裂度7度。
8．污水处理要求根据受纳水体的使用功能确定。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处理。
第二章 污水处理厂设计
2.1污水量与水质确定
2.1.1设计人口：
该系统服务范围内近期（ ）规划总人口为：8+班号(1或2班) * 1.5+(本人学号最后两位/50)万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。
近期人口：（人）
2.1.2生活污水：
《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社， 2月(第五册)中对污水量的规定如下：

该城市属于二区、中小城市。
规定的综合生活用水定额为110~180L/d，本工程中取180L/d。由于本地区的建筑内部给排水设施完善，因此取用水量的90%。
BOD5的范围在 20~35g/（人·d），此处取BOD5=30g/（人·d）；SS的范围在35~50g/（人·d）， 此处取SS取40g/（人·d）；污水水量取给水水量的90%。
故近期生活废水总量：

远期生活废水总量：

（或者在《室外排水设计规范》（GB50014- ）中查表，值相同）

由水质工程学（二）典型生活污水水质参数查得：CODCr=400mg/L NH3-N=30mg/L
2.1.3：工业废水：
该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水排入下水道排放标准；工业废水中，近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2, 远期规划面积为0.8km2。
单位工业用地用水量指标（万m3/(km2·d)）【4】
工业用地类型
用水量指标
工业用地类型
用水量指标
一类工业用地
1.20~2.00
三类工业用地
3.00~5.00
二类工业用地
2.00~3.50

近期排放量：

远期排放量：

时变化系数，取1.5
CODCr=500mg/L， SS=400mg/L， BOD5=350mg/L
NH3-N=45mg/L TP=8mg/L TN=70mg/L
近期规模1.7505+0.64=2.3905万m3/d，取2.4万m3/d。
最高日最高时处理水量为1.7505×1.5+0.64×1.5=3.58万m3/d，取3.6万m3/d，即416.7L/s
远期规模：2.688+1.024=3.712万m3/d，取3.8万m3/d。
最高日最高时处理水量为1.436×2.688+1.024×1.5=5.3959万m3/d，取5.4万m3/d，即625L/s

2.1.4：进入污水处理厂的污水性质
根据生活污水和工业废水所占比重进行核算混合液的水质参数：
，

水质参数如下：
CODCr=425mg/L， SS=290mg/L， BOD5=230mg/L
NH3-N=34mg/L TP=6.7mg/L TN=20mg/L。
2.2污水处理程度的确定
2.2.1：纳污河流：
污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。此河流属《地表水环境质量标准》（GB3838- ）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。河流20年一遇洪水位900.12m。
2.2.2：气象资料：
气象资料：全年平均气温8.6℃，极端最高气温 40℃，最低气-29.3℃。多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：东南风。
2.2.3：出水水质：
按照污水综合排放标准，城镇二级污水处理厂排入到三类水体的处理水出水水质应满足一级B排放标准，因此处理水中各物质的浓度为COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8（15）mg/L，TN≤20mg/L（括号外数值为水温>12℃ 时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标） TP=1mg/L。
2.2.4：污泥污水处理方式：
污水：根据受纳水体的使用功能确定，排入三类水体；
污泥：浓缩脱水后外运填埋处理。
2.2.5：分期建设：
考虑近期和远期城市发展的情况。
人口数：近期：10.94万人，远期：16.8万人。
工业用地面积：近期规划为0.5km2,远期规划为0.8km2。
2.2.6：进水水质
根据原始资料，污水处理厂进水水质见表二。
表二、污水设计进水水质、出水水质标准
水质指标
设计进水水质(mg/L)
出水水质标准(mg/L)
BOD5
230
20
CODcr
425
60
SS
290
20
NH3-N
34
8（15）
TP
6.7
1
TN
55
20
括号外数值为水温>12℃ 时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
2.2.7、设计出水水质
出水水质要求符合：
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-
《地表水环境质量标准》GB3838-
根据设计资料说明，本设计出水排入水体为Ⅲ类水体，要求执行一级B标准，出水水质标准如表二所示。根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理，防止河流的富营养化。
2.2.8、处理程度计算
表三、各水质参数的去除率
序号
水质指标
去除率
1
BOD5

2
CODcr

3
SS

4
NH3-N

5
TP

6
TN

2.3污水与污泥处理工艺选择
2.3.1、工艺流程方案的提出
由上述计算，该设计在水质处理中要求达到表三的处理效果。即要求处理工艺既能有效地去除BOD5、CODcr、SS等，又能达到脱氮除磷的效果。为达到该处理要求，现提出两种可供选择的处理工艺：
①、厌氧池+氧化沟处理工艺
②、CASS处理工艺
4.2、方案比较
两个方案见图一和图二。两个方案的技术比较见表四。

图一 厌氧池+氧化沟处理工艺流程

图二 CASS处理工艺流程

表四 工艺流程方案技术比较表
方案一(厌氧池+氧化沟工艺)
方案二(CASS处理工艺)
优点：
(1)、氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且能够将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。
(2)、不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。
(3)、氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。
(4)、脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说能够是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。
缺点：
(1)、污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。
(2)、泡沫问题
(3)、污泥上浮问题
(4)、流速不均及污泥沉积问题
(5)、氧化沟占地面积很大
优点：
(1)、工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。
(2)、处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。
(3)、有较好的脱氮除磷效果。CASS工艺能够很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并能够经过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。
(4)、污泥沉降性能好。CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。
(5)、CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。
缺点：
由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。

总的说来，这两个方案都比较好，不但电耗较小，而且运行费用低，都能达到要求相应的处理效果，但方案一工艺有较大的脱氮能力，电耗较小，运行费用低。因此，本设计采用方案一作为污水厂处理工艺。
第三章 污水厂构筑物设计说明
3.1污水处理构筑物的设计
1、中格栅
为了确保污水处理厂进水泵房及后续处理工段的正常运行，需设置粗、细格栅。进水粗格栅的栅条间隙为20mm。一般污水处理厂细格栅间隙为8一10mm，由于本工程采用改良卡罗赛的污水处理工艺，为减少进入后续生物处理构筑物的浮渣，需强化细格栅作用，因此本工程细格栅间隙为10mm。
中格栅与提升泵站合建。
中格栅主要用于拦截较大的颗粒悬浮物，保护水泵。
运行参数：
栅前流速 0.7m/s 过栅流速 0.8m/s
栅条宽度 0.0m 栅条净间距 0.02m
栅前槽宽 2.00m 格栅间隙数 49
水头损失 0.10m 单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水
格栅倾角α=60°
平面尺寸L×B=2.3m×1.46m，共分两格，每格净宽0.73m。
本设计选择回转式格栅除污机，有效宽度900mm，整机功率1.5kW，安装角度60°，选两台。选择螺旋压榨机，功率7.87kW。
处理水经明渠进入提升泵站。
2、提升泵站
提升泵站用以提高污水的水位，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。本工程污水只经一次提升。
泵站按远期规模设计，水泵机组按近期规模配置。
泵站选用集水池与机器间合建式泵站。
泵站尺寸L×B×H =10m×7m ×10m
本设计中，查污水处理厂工艺设计手册354页能够选出适合该泵房的QW系列潜污泵。所选泵的型号及参数如下：
型号：300QW900-8-37 排出口径：350mm
流量：900 m3/h 扬程：8m
转速：980 r/min 功率：37KW
效率：84.5% 重量：1150kg
3、细格栅细格栅和沉砂池合建。
细格栅的作用是进一步去除污水中的污染物，以免其对后续处理单元特别是氧化沟造成损害。
运行参数：
栅前流速 0.7m/s 过栅流速 0.9m/s
栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m
栅前部分长度 0.88m 格栅倾角 60o
栅前槽宽 1.26m 格栅间隙数 49（两组）
水头损失 0.26m 每日栅渣量 3.86m3/d
平面尺寸L×B=3.71m×1.94m，共分两格，每格净宽0.97m。
本设计选择杭州杭氧环保设备有限公司生产的HG-700型回转式格栅除污机，有效宽度700mm，整机功率1.5kW，安装角度60°，选四台。选择江苏宜兴市博高环保设备有限公司的LY-400型螺旋压榨机，转速5～5.2rpm，输送量4m3/h，功率4kW。
4、平流式沉砂池
沉砂池的主要作用是去除污水中相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒，以使后面的管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。
运行参数：
沉砂池长度 12m 池总宽 3m
有效水深 0.7m 贮泥区容积 0.69m3（每个沉砂斗）
沉砂斗底宽 0.7m 斗壁与水平面倾角为 600
斗高为 0.6m 斗部上口宽 1.4m
设计2组，每组2格，每格2个沉砂斗。
平面尺寸L×B=12 m×3.2m，共分两格，每格净宽1.5m。
水力停留时间t=30s，清砂间隔时间T=2d。
选择南京武威康流体设备有限公司生产的型号为LSSF-355螺旋砂水分离器，功率为 0.75kw。
5、配水井
配水井的作用是均衡的发挥各个处理构筑物运行的能力，保证各处理构筑物经济有效的运行。
进水从配水井底部中心进入，经过等宽度 三角堰流入2个水斗，再由管道流入两座厌氧池和氧化沟。
配水井的设计流量Q=625 。
进水管管径 =1000mm，出水管管径 =600mm。配水井直径D= mm。
6、厌氧池和氧化沟
本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。
二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改进。
运行参数：
共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。
厌氧池直径 D=23m， 高H=4.3m
氧化沟尺寸 L×B=117×24×4.6m 高H=4.6m
给水系统：经过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，能够均化水流。
出水系统：采用双边溢流堰，在好氧段出水。
曝气系统：查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，选用四台。
7、二沉池
运行参数：
沉淀池直径D=24m 有效水深 h＝3.0m
池总高度 H=5.4m
选用ZBG-35型周边传动刮泥机，周边线速度为3.2m/min，功率为2.2kw。

8、消毒池
设计参数：
设计流量：Q′=54000m3/d=625 L/s
水力停留时间：T=0.5h=30min
设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L
平均水深：h=2.2m
隔板间隔：b=3.5m
采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。消毒池尺寸：m
运行参数：　　　　
隔板 4块
长 5.5m　　　 宽 3.2m

3.2污泥处理构筑物的设计
1、污泥提升泵房
(1)选用LXB-1000螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为660m3/h，提升高度为2.0m—3.0m,电动机转速n=48r/min,功率N=11kW
(2)剩余污泥泵选用50QW25-10-41.5型潜污泵螺旋泵4台（3用1备），单台提升能力为25m3/h，提升高度为10.0m,功率N=1.5kW。
(3) 泵房平面尺寸 L×B=6×5m
2、贮泥池
1、设计参数
进泥量：；
贮泥时间：T=10h
2、设计计算
池容为
贮泥池尺寸为 ，有效容积为270m3。
4、污泥浓缩脱水间
本设计采用污泥浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水。
1、 设备选型
选用上海安碧环保设备有限公司生产的DYH-1000型转鼓污泥浓缩脱水一体机3台（2用1备），处理量为90-230kg干污泥/小时，外形尺寸为L2730×B1600×H2630,虑带宽1000mm，总功率2.5kw。
2、 机房平面尺寸 L×B=12×6m

第二部分 设计计算书
第二章 污水处理构筑物设计计算
2.1.中格栅
1．设计参数：
设计流量Q=54000m3/d=625L/s
栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s
栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm
栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°
单位栅渣量ω1=0.07m3栅渣/103m3污水
2．设计计算
（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深
（2）栅条间隙数(取n=49)
（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（49-1）+0.02×49=1.46m
（4）进水渠道渐宽部分长度
（其中α1为进水渠展开角）
（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
（6）过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，则
其中ε=β（s/e）4/3
h0：计算水头损失
k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42
（7）栅后槽总高度（H）
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+0.3=0.97m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.103+0.3=1.073
（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.97/tanα
=0.16+0.08+0.5+1.0+0.97/tan60°
=2.3m
（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=
=2.7m3/d>0.2m3/d
因此宜采用机械格栅清渣
（10）计算草图如下：

2.2污水提升泵房
1.设计参数
设计流量：Q=301L/s，泵房工程结构按远期流量设计
2.泵扬程的计算
采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线能够充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流经过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。
各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。
污水提升前水位-3.68m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.59m（即细格栅前水面标高）。
因此，提升净扬程Z=3.59-（-3.68）=7.17m
水泵水头损失取2m
从而需水泵扬程H=Z+h=9.17m
3.泵的选择
近期设计最大流量为0.5m3/s，近期、远期各选用三台潜污泵，两用一备。总的为六台潜污泵，四用两备。每台泵的流量为900m3/h，抽升一般的废水多采用PW型污水泵，对于有腐蚀性的废水，应选择合宜的耐腐蚀泵或耐酸泵。抽升泥渣多的废水和污泥时，可选择泥沙泵或污泵。
本设计中，查污水处理厂工艺设计手册354页能够选出适合该泵房的QW系列潜污泵。所选泵的型号及参数如下：
型号：300QW900-8-37 排出口径：350mm
流量：900 m3/h 扬程：8m
转速：980 r/min 功率：37KW
效率：84.5% 重量：1150kg
4. 集水井设计计算
① 设计要求
机组布置时，在机组之间以及机组和墙壁间应保持一定的距离。电动机容量小于50kw时，机组净距不小于0.8米；大于50kw时，净距应大于1.2米。机组于墙的距离不小于0.8米，机组至低压配电盘的距离不小于1.5米。考虑到检修的可能，应留有足够距离以抽出泵轴和电机转子，如无单独的检修间，则泵房内应留有足够的场地。另外，泵站内的主要通道应并不小于1.0～1.2米。集水池的容积应大于污水泵5分钟的出水量。
该设计中，取两机组的中心距离为2.5米，最边上的机组与墙的距离为1.5米，则泵房总长=1.5×2+3×2.5=10.5米 取10m
②设计计算
根据上面选择的泵，单台泵的流量为为750m³/h，即0.2083m³/s，因此在远期三台泵同时工作时，五分钟内的出水量为0.2083×5×60=187.5m³，考虑到有效利用体积，取200m³，则集水池的平面面积
集水池的宽
5.泵房设计
泵房设计一座，建造集水池的上方，泵房的平面尺寸为长10米，宽7米。
计算草图如下：

2.3泵后粗格栅
1．设计参数：
设计流量Q=5.4×104m3/d=625L/s
栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s
栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm
栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°
单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水
2．设计计算
（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算栅前槽宽，则栅前水深
（2）栅条间隙数 （取n=97）
设计两组格栅，每组格栅间隙数n=49条
（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01×（49-1）+0.01×49=0.97m
因此总槽宽为0.97×2+0.2＝2.14m（考虑中间隔墙厚0.2m）
（4）进水渠道渐宽部分长度
（其中α1为进水渠展开角）
（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
（6）过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，则

其中ε=β（s/e）4/3
h0：计算水头损失
k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42
（7）栅后槽总高度（H）
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+0.3=0.97m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.26+0.3=1.23
（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.97/tanα
=1.1+0.55+0.5+1.0+0.97/tan60°=3.71m
（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=
=3.86m3/d>0.2m3/d
因此宜采用机械格栅清渣
（10）计算草图如下：
2.4沉砂池
1. 设计参数
采用平流式沉砂池
设计流量：Q=625L/s（按2020年算，设计1组，分为2格）
设计流速：v=0.3m/s
水力停留时间：t=30s
2. 设计计算
（1）沉砂池长度：
L=vt=0.3×40=12m
（2）水流断面积：
A=Q/v=0.625/0.3=2.1m2,
（3）池总宽度：
设计n=2格，每格宽取b=1.5m>0.6m，池总宽B=2b=3m
（4）有效水深：
h2=A/B=2.1/3=0.7m （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，则沉砂池容积

每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗，则每个陈啥都容积2.44/4=0.61m3
其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，
K：污水流量总变化系数1.33
（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=0.7m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.6m，
则沉砂斗上口宽：

沉砂斗容积：
（略大于V1=0.61m3，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
则沉泥区高度为
h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×4.6=0.88m
池总高度H ：设超高h1=0.3m，
H=h1+h2+h3=0.3+0.7+0.88=1.88m
（8）进水渐宽部分长度:

（9）出水渐窄部分长度:
L3=L1=0.88m
（10）校核最小流量时的流速：
最小流量即平均日流量
Q平均日=Q/K=625/1.33=470L/s
则vmin=Q平均日/A=0.470/2.1=0.224>0.15m/s，符合要求
（11）计算草图如下：

2.5反应池配水井设计计算
1. 设计条件
远期设计最大处理规模为5.4m3/d，即625L/s。平流沉砂池的出水经配水井流入氧化沟，近期两座氧化沟，远期三座氧化沟。

2. 设计计算　

图5 配水井设计计算示意图
（1）进水井管径D1,m
配水井进水管设计流量Q=0.625m3/s。当进水管径为D1=1000mm时，流速为0.89m/s﹤1.0m/s，满足设计要求。
（2） 配水井直径

v2——配水井污水流速，m/s,一般采用0.2-0.4m/s,本设计取0.3m/s
m,本设计采用2.0m
（3）矩形宽顶堰
进水从配水井中心进入，经等宽度堰流入水斗再由管道接入3个氧化沟，每个氧化沟的分配水量为q=0.2083m3/s,配水井采用矩形宽顶溢流堰至配水管。
① 堰上水头H，m
因单个出水溢流堰的流量为0.2083 m3/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于1000L/s采用三角堰，因此，本设计采用矩形堰。（堰高H取0.5m）
矩形堰的流量
式中 q—矩形堰的流量，m3/s；
H—堰上水头，m；
b—堰宽，m，取b=1.0m；
m0—流量系数，一般取0.327～0.332，该设计中取0.33。
则 ,取0.28m
②堰顶厚度B,m
根据有关实验资料，当2.5﹤B/H﹤10时，属于矩形宽顶堰，取B=0.8米，这时B/H=2.86（在2.5～10范围内），因此，该堰属于矩形宽顶堰。
③配水管管径D2,m
设配水管管径D2=500mm,流量=0.2083 m3/s，可算得v=0.73m/s。（满足要求）
④ 配水漏斗上口口径D，m，按配水井内径的1.5倍设计，
D=1.5D1=1.5×1000=1500mm

2.6厌氧池
1.设计参数
设计流量： 最大日平均时流量为Q′=Q/Kh=36000/1.2=30000m3/d=1250m3/h=347.2L/s，设计2座
水力停留时间：T=2.5h
污泥浓度：X=3000mg/L
污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L
考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，因此设计水量按最大日平均时考虑。
2.设计计算
（1）厌氧池容积：
V= Q1′T=625×10-3×2.5=1563m3
（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。
则厌氧池面积：
A=V/h=1563/4=391m2
厌氧池直径：
m （取D=23m）
考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。
（3）污泥回流量计算：
1）回流比计算
R =X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.43
2）污泥回流量
QR =RQ1′=0.43×625=6450m3/d
2.7氧化沟
1.设计参数
拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按 设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量同厌氧池为15000m3/d，即625m3/h
总污泥龄：20d
MLSS=4000mg/L,MLVSS/MLSS=0.7 则MLVSS=2800
曝气池：DO＝2mg/L
NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原
α＝0.9 β＝0.98
其它参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1
脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d
K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L
剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):
所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原
硝化安全系数：2.5
脱硝温度修正系数：1.08
2.设计计算
（1）碱度平衡计算：
1）设计的出水为20 mg/L，则出水中溶解性＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L
2）采用污泥龄20d，则日产泥量为：
kg/d
设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：
0.1241006.2=124.77 kg/d
即：TKN中有mg/L用于合成。
需用于氧化的NH3-N =34-8.32-8=23.68 mg/L
需用于还原的NO3-N =23.68-12=11.68 mg/L
3）碱度平衡计算

已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=200-7.1×23.68+3.0×11.68+0.1×（230－6.4）=89.3 mg/L
计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2
（2）硝化区容积计算：

硝化速率为

=0.238 d-1
故泥龄：d
采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.2=10.5d
原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：
d-1
单位基质利用率：
kg/kgMLVSS.d