城市污水水处理工程设计.docx

第一章 概述
1.1 项目概况
项目建设性质：新建
处理规模：2万m3/d
1.根据排放标准，选择污水处理流程；
2.选择污水和污泥处理构筑物；
3．进行污水和污泥处理构筑物工艺设计计算，确定主要尺寸；
4．进行污水处理厂总体布置；
5．整理计算书，编制说明书。
1.22采用的主要规范、标准及相关法规
《室外排水设计规范》（GB50014－2006）
《城市排水工程规划规范》（GB50138-2000）
《城镇污水处理工程项目建设标准》（修订）(2001)
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）
《给水排水制图标准》（GB/T5010-2001）
《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国水污染防治法》
1.3 设计原则
* 根据进水水质、水量的特点，选用符合赣州污水处理特点的、成熟的、稳定可靠的、先进的污水处理及污泥处理工艺。
* 采用先进的节能技术，降低污水处理厂的能耗及运行成本。
* 采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理厂的管理水平，以保证污水处理厂能运行在最佳的状态，并减少人员的配置。
* 采用布置紧凑的污水处理新工艺，以节省用地。
* 选用质量好、价格低、效率高的污水处理设备，以减少处理厂的维护工作量，增加运行的稳定性。

1.4地形资料：
1.5 设计内容和要求：

第二章 设计方案简介
2.1 污水水量
排放废水量近2万立方米/日，其中生活污水约占34.5%，工业废水占88%，其余为其他废水。

项目
CODcr
BOD5
PH值
SS

TN
TP
类大肠杆菌数
浓度（mg/L)
≤50
≤10
6～9
≤10
≤5(8)
≤15
≤0.5
≤103/L

2.4水质水量及处理程度计算
（1）处理厂总污水量：Qa=20000m3/d=833.3m3/h=0.23m3/s=230L/s；
故总变化系数：K=2.7/Qa0.11=1.48
Q=KQa=0.23=0.34 m3/s；
(2)污水处理程度
1)污水的SS处理程度计算：
E1==
2)污水的BOD5处理程度计算：
E2==
3)污水的氨氮处理程度计算：
E3=
4）污水的COD处理程度计算：
E4=
5) 污水的TN处理程度计算：
E5=
6)污水的TP处理程度计算：
E6=

2.5控制指标：
污水处理厂出水设计控制指标
水质指标
进水水质(mg/L)
出水水质(mg/L)
去除率
BOD5（mg/L）
250
10
96％
CODCr（mg/L）
570
50
91％
SS（mg/L）
210
10
95％
NH3-N（mg/L）
30
5(8)
83％
TN
40
15
63%
TP
4
0.5
88%

2.6 污水处理方案的确定
2.61污水的特点
由上面水质条件可知，水质特点如下：
（一）有机物浓度比较低，COD浓度在750mg/l
(二)BOD/COD=0.439>0.3,废水的可生化性能比较好易于生物处理
（三）悬浮物浓度较低
由上可见，其各项控制指标属于普通城市污水范围之内，用活性污泥方法进行处理比较合适。
2.62活性污泥法的特征：
(1) 曝气池内事混合液，在曝气系统的搅动下，混合液中的有机物，活性微生物氧气充分混合。达到较好的接触效果
（2）曝气池内的混合液必须不断充氧，维持微生物氧化有机物所需的氧气。使有机物更好的被分解
（3）二次沉淀池的作用是泥水分离，使混合液澄清，污泥浓缩，是经过处理的污水达到排放。所需设置污泥回流系统，是需要回流的污泥得到浓缩，从而减少污泥回流系统的体积和运行费用。
(4)污泥回流系统包括：污泥提升泵，剩余污泥派出系统，污泥回流通道。其微生物接种的作用。
由上面的比较可知，对于设计中这样的水质采用活性污泥法比较合适。城市污水中的BOD5, COD ,SS的含量均属于中低浓度，国内对城市污水的处理工艺多采用活性污泥，可以将污水处理到排放标准，保护环境从而达到可持续发展的目的，有较好的效果.以前建设的好多水处理项目都属于活性污泥，不过是普通活性污泥法，随着经济的发展和时间的推移。活性污泥法出现了一系列的新工艺，达到了处理效果更好。投资费更低的目的。活性污泥法工艺主要有：氧化沟工艺，SBR工艺，A-O工艺A2/O工艺等异性列先进的处理工艺。有着较好的发展前景，目前比较流行的是氧化沟工艺。
2.63工艺的选择
(1)传统厌氧法:
厌氧法是利用以厌氧细菌为主要工作菌种，在厌氧环境下对有机废水中各种有机成分进行了降解作用的废水生物处理法。其特点是：污泥负荷高，有机物去除率高；有生物能源回收；污泥产率低；能耗低；运行费用低；最大的好处是提高可生化性。但水力停留时间长、泥龄长；占地面积大；容积大；对毒物敏感。适合处理高浓度有机物污水和一些难降解成分的污水。
(2)水解酸化:
水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的工艺。如果后级接入UASB工艺，可以大大提高UASB的容积负荷，提高去除效率。水解工艺并不是简单的，设计时要考虑污水中有机物的性质，确定水解的工艺设计，水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺（UASB或接触氧化）。工艺污泥负荷高，污泥产率低，能耗低，运行费用低，最大的好处是提高可生化性，但有臭味产生。
(3)SBR工艺:
SBR是序列间歇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，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。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。SBR技术具有脱氮除磷功能，可以采用悬浮生长型，也可以采用附着生长型。反应池在不同时间处于不同的负荷，运行比较稳定。但人工操作较麻烦，必须采用自动控制设施，且要求污水量较小。
(4)生物接触氧化法；
生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。
（5）A-B活性污泥法;
A-B法是2阶段活性污泥法的发展，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，同时发生不完会氧化反应，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，泥龄较长特点是各阶段有不同微生物种群，有各自的沉淀池和污泥回流系统。它的运行负荷高（即曝气池的容积可以减少），对进水负荷的变化有较强的适应能力，但剩余量多。
（6）氧化沟法：
氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。其主要特点是：
1）对水温、水质、水量的变化有较强的适应性；
2）污泥龄一般可达15-30d，为传统活性污泥系统的3-6倍。存活、繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物，如硝化菌，在氧化沟内可能产生硝化反应。如运行得当，氧化沟能够具有反硝化脱氮的效应。
3）污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行消化处理。
综上所述 本设计选取氧化沟技术
（7）组合交替式活性污泥法（Unitank法）
交替式活性污泥生物处理工艺是由比利时引进的处理工艺，实际上是SBR法的又一种变型和发展，它集合了SBR法和传统活性污泥法的优点，进行一体化设计，不仅具有SBR系统的主要特点，还可象传统活性污泥法那样在恒定的水位下连续运行。其运行模式与三沟式氧化沟相似，为连续进水、连续出水。
交替式活性污泥生物池系统主题是一个被分隔成若干单元的矩形反应池，典型的为三格池，即将矩形反应池分割成三个矩形单元池，为了提高反应池容积利用率，可以将中间一格池容积比例设计大些，相邻的单元池之间以开孔的公共墙或管道连通，使单元池之间彼此水力贯通。每个单元池内均设有曝气系统，可以采用鼓风机供气，也可以进行机械曝气及搅拌。其外侧两个池子起到双重功能，既作曝气池，也可做沉淀池，两池上设置出水堰及剩余污泥排放口，用作出水和剩余污泥排放。中间池始终做曝气池使用。进入系统的污水，通过进水闸的控制可分时序分别进入三个矩形池中的任意池，采用连续进水，周期交替运行。通过调整系统的运行，可实现处理过程时间及空间控制，形成好氧、厌氧或缺氧条件，以完成具体处理目标。
2.64氧化沟的选择
（1）选择：
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟 、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。
在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。
（2）比较 ：
Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。
三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率（达59%左右），另外也有利于生物脱氮。
（3）选取Carrousel 氧化沟的结构：
由图2-1可见，Carrousel 氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5～4.5ｍ，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。
图 2-1 Carrousel 氧化沟平面结构图
（4）Carrousel 氧化沟处理污水的原理
最初的普通Carrousel 氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去除BOD，但除磷脱氮的能力有限。
综合以上各主要工艺，本设计选取卡鲁塞尔氧化沟工艺，卡鲁塞尔氧化沟工艺目前在国内外都有较好的运行实例，可以作为设计参考，并且它是比较成熟的一套工艺，能够脱氮除磷，出水可以达到满意的效果，如果磷含量较高可增加厌氧池与氧化沟前，可提高脱氮除磷效果。由于有进一步的生物消化，可省去初沉池的设置。氧化沟产生的污泥含水率较低，可省去污泥消化池，浓缩、脱水后即可外运。

2.67 工艺流程说明
工艺流程简图如下：

第三章 主要构筑物说明书
3.1格栅

3.2 沉砂池
沉砂池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）沉砂池一般设置于泵站、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。常用的沉砂池有竖流式沉砂池、平流沉砂池、曝气沉砂池等。
池型
优点
缺点
平流式沉砂池
结构简单，灵活性大，调节出口流量控制既可改变运行特性;水平流速稳定在0.3m/s可获得洁净沉砂
因进水流量变化幅度大，保持0.3m/s的水平流速教困难；流量控制的水头损失过大，达设计水深的30-40%
竖流式沉砂池
节省占地面积；不需要进行流量控制；通过池子水头损失很小
污水自下而上由中心进水管流入池内，无机物颗粒借重力沉于池底。处理效果差
曝气沉砂池
通过调节曝气量可以控制污水的旋转速度，使除砂效果稳定，受流量变化影响小.同时还对污水起预曝气作用，从而提高后续处理效果
耗能比其他除砂工艺都高，运转劳力较多；如何获得良好螺旋环流流态挡板的位置，良好的砂斗和排砂系统在设计上海存在疑问
旋流式沉砂池
利用机械力控制流态和流速，加速沙粒的沉淀，有机物则被留在污水中具有沉砂效果好占地省的优点
搅拌桨上会缠绕纤维状物体，砂斗内砂子因被压实而抽排困难往往需高压水或空气去搅动

3.3 厌氧池
厌氧池可以去除污水中的磷。入流污水及回流污泥进入厌氧池混合反应，回流污泥中的聚磷菌在厌氧池中可吸收部分有机物，同时释放出大量的磷。然后混合液流入好氧池，有机物在好氧池内被氧化分解，聚磷菌从混合液中摄取更多的磷，然后流入二沉池进行泥水分离，一部分污泥回流到厌氧池，另一部分污泥从系统中排出，已达到除磷和去除BOD的目的。
3.4 氧化沟
Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。由图2-1可见，Carrousel 氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5～4.5ｍ，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。
图 2-1 Carrousel 氧化沟平面结
3.5 二沉池
应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用，它的型式很多，按池内水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种。
三种沉淀池的比较
池型
优点
缺点
适用条件
平流式
沉淀效果好，对污水量和温度的变化的适应性强；施工简单造价低处理水量不限适合地下水位高和地质较差地区
配水不易均匀；占地面积较大，排泥教困难采用机械排泥时，设备复杂，对施工自量要求高
适用大中小型污水处理厂
幅流式
多为机械排泥，运行可靠，管理简单；排泥设备已定型化
机械排泥设备复杂，对施工质量要求高
适用于大中型污水处理厂
竖流式
排泥方便，管理简单；占地面积小
池子深度较大，施工教困难，对水量和温度变化适应性差
适用于小型污水处理厂

本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池，废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动，悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。其特点有：运行好，较好管理。
3.6消毒池
废水处理后要经过消毒去除水中的病原微生物后再外排到自然界的水体中。消毒有多种方式，如加氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒等。本设计选用加氯消毒，通过加氯机投加定量的氯，杀死水中的微生物。
表3-6　　各种消毒技术的比较
类 型
液 氯
含氯化合物
臭 氧
过醋酸
紫外线照射
热处理
膜过滤
应用范围
自来水和各种废水
自来水和各种废水
饮用水和游泳池水
各种废水
自来水和经二级或三级处理的废水
医院、屠宰场等含病原菌的污水
饮用水和特种工业用水
应用国家
各界各国
法国
北美
英国
北美和欧洲
德国
英国、澳大利亚、德国
优 点
工艺成熟、处理效果稳定，设备投资和运行费用低
处理效果稳定，设备投资少，对环境影响较液氯小
占地面积小，杀菌效率高，并有脱色和除臭效果，对环境影响小
占地面积小，杀菌效率高，并有除臭和控制污泥膨胀的效果
占地面积小，土建费用省，杀菌效率高，危险性小，无二次污染
杀菌彻底
可过滤其他杂质，无危险性，无副作用
缺 点
占地面积大，有潜在危险性和二次污染
占地面积大，运行费用比液氯高，有二次污染
设备投资大，运行费用高
运行费用高
设备费用较高
能耗大，操作复杂
效果不稳定，操作复杂，运行费用高
建设投资
中
低
高
低
中
高
高
运行费
低
中
高
高
中
高
高

3.7污泥浓缩池
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。
各种浓缩方法的特点及适用条件
浓缩方法
优点
缺点
适用条件及应用条件
重力浓缩法
浓缩池构造简单，操作方便；动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强
占地面积大，浓缩效果不理想，污泥易腐化散发臭气
初沉污泥
初沉污泥+剩余污泥
广泛使用
祈福浓缩法
浓缩效果好，出泥含水率低，占地面积小，只为重力法的1/10；运行效果稳定，不受季节影响产生臭气少能去除油类
运行费用高于重力法，单低于离心法；操作管理要求较高；电耗大。污泥贮存能力小
初沉污泥
初沉污泥+剩余污泥
发达国家开始推广使用
离心浓缩法
浓缩效果好，工作效率高；占地面积小，几乎不散发臭气工作环境好
要求专用的离心设备；耗电量大；对操作人员要求较高，管理复杂
剩余污泥使用

第四章 构筑物设计计算

4.1粗格栅
设计中选择两组粗格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.324m3/s。
4.1.1格栅的间隙
设计中取h=0.4m,v=0.8m/s,b=0.05m, α=60°
n=（个）
4.1.2格栅槽宽度
B= S(n-1)+bn=0.015×(19-1)+19×0.05=1.22m
4.1.3进水渠道渐宽部分的长度
设计中取B1=0.9m，α1=20°
l1=
4.1.4出水渠道渐窄部分的长度
l2=
4.1.5通过格栅的水头损失
β—格栅条的阻力系数，查表β=2.42；
k—格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，取k=3。

4.1.6栅后明渠的总高度
式中：H—栅后明渠的总高度（m）；
h2—明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m。
设计中取h2=0.3m
H=h+ h1+ h2=0.4+0.041+0.3=0.741m（取800mm 符合格栅清污机要求）
4.1.7格栅槽总长度
L= l1+ l2+0.5+1.0+=0.44+0.44+0.5+1.0+
4.1.8每日栅渣量
W=
式中：W—每日栅渣量（m3/d）
W1—每日每1000m3污水的栅渣量，一般采用0.01-0.1 m3/1000m3污水
K—废水流量总变化系数，查表K=1.25
设计中取W1=0.02 m3/1000m3污水
W= m3/d＞0.2 m3/d
应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走
4.1.9格栅工作平台：
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，工作台上应有安全和冲洗设施。
4.1.10格栅清污机的选择和安装
1）因为齿式回转格栅清污机无栅条由诸多小齿耙互相连接成一个封闭的耙齿链群，捞渣彻底，设有机械和电器保护运行可靠，自动化程度高具有远程监控能力。
2）选型： HGC-800
3)安装参数：有效宽B1=800-160=640mm
设备总宽：B2=800+350=11501220 符合要求
安装角度：α=70 渠宽：B3=B+70=870
渠深：800-1200（取800）符合要求
排渣高度：400-1500 取800
电机功率：0.6kw 耙链速度：2m/min 耙齿间距：120mm
4.1.11栅渣压榨机的选择
设备选择： SY型栅渣压榨机
设备选型：SY-200 转速5 功率1.5KW

4.2.提升泵房计算
设计20000t/d污水选用2台潜水泵（1用1备用）
H=0.741m Q =1666.7/2=833.4 m/h
集水池的容积采用相当于 1台泵 的15min的水量
V=833.4/60=208m
选择350QZ-100型轴流式潜水泵
水泵参数见下表：
型号
功率
(kW)
流量
(m3/h)
扬程
(m)
效率
(%)
转速(rpm)
350QZ-100
29.9
1210
7.22
79.5
1450

泵房说明：
（1）泵房进水角度不大于45度。
（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。
泵站为半地下式，长L＝30，宽B=20m，高h=20m，地下埋深6m。水泵为自灌式。
4.3.细格栅
设计中选择两组细格栅，N=2组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.324m3/s。
4.3.1格栅的间隙
设计中取h=0.4m,v=0.8m/s,b=0.01m, α=60°
n=（个）
4.3.2格栅槽宽度
设计中取S=0.015m
B= S(n-1)+bn=0.015×(108-1)+108×0.01=2.685m2.7m
4.3.3进水渠道渐宽部分的长度
l1=
设计中取B1=0.9m，α1=20°
l1=
4.3.4出水渠道渐窄部分的长度
α2—渐窄处角度（°），α2=α1
l2=
4.3.5通过格栅的水头损失
β—格栅条的阻力系数，查表β=2.42；
k—格栅受污物堵塞时的
损失增大系数，一般采用k=3。

4.3.6栅后明渠的总高度
h2—明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m。
设计中取h2=0.3m
H=h+ h1+ h2=0.4+0.35+0.3=1.05m
4.3.7格栅槽总长度
L= l1+ l2+0.5+1.0+=1.39+1.39+0.5+1.0+
4.3.8每日栅渣量

式中：W—每日栅渣量（m3/d）
W1—每日每1000m3污水的栅渣量（ m3/1000m3污水),一般采用0.01-0.1 m3/1000m3污水
K—废水流量总变化系数，查表K=1.25
设计中取W1=0.1 m3/1000m3污水
W= m3/d<0.2 m3/d
应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。
电机功率：2.2kw 耙链速度：2m/min 耙齿间距：120mm
4.3.11栅渣压榨机
设备选择： SY型栅渣压榨机
设备选型：SY-400 转速5 功率4KW

4.4沉砂池
m/s

4.5厌氧池
4.5.1设计参数
设计中选择四座厌氧池，每两座设计一组，每座的设计流量为0.162m3/s。
水力停留时间：T=2h
污泥浓度：X=5000mg/L (2000-6000mg/L)
污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L
4.5.2设计计算
（1）厌氧池容积：
V=QT=0.162×2.0×3600=1166.4.m3
（2）厌氧池尺寸：
设计中取水深：h=8m
A=V/h=1166.4/8=145.8m2
厌氧池宽：
b=A/a
设计中取长为a=15m
b=145.8/15=9.72m，(取b=10m)
厌氧池总高
H=h+h1
式中：H—厌氧池总高（m）；
h1—厌氧池超高（m）。
设计中取h1=0.3m
H=h+h1=8+0.3=8.3
（3）厌氧池直径
D===13.6m (取14m)

(4)污泥回流计算
1）回流比计算
R=
2）污泥回流
QR =RQ=100%×0.162=0.162 m3/s=13996.8m3/d
4.5.3进出水设计
进水设计：
厌氧池进水由沉砂池经管道DN=800mm进入厌氧池底部进水渠，进水渠尺寸为800mm×1100mm，通过潜孔进入厌氧池，潜孔尺寸500mm×500mm，各潜孔间隔300mm。
出水设计：
出水采用薄壁出水堰出水，堰上水头为
H1=
Q1—厌氧池池内设计流量（m3/s）；
m—流量系数，一般采用0.4-0.5；
b2—堰宽（m），等于厌氧池的出水槽长。
设计中取m=0.4, b2=17m
H1=
出水堰后自由跌落0.2m，出水流入出水槽。出水槽宽度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.6m，水流流速v3=0.6m/s。采用出水管道与出水槽连接，出水管道采用钢管管径DN2=800mm,管内流速v4=1.17m/s,水力坡度i=1.46
去除效果：

BOD
COD
SS
进水浓度
225
513
105
去除率
20%
40%
80%
出水浓度
180
307.8
21
设计简图如下：

4.6集配水井的设计计算
4.6.1配水井中心管直径
D2=
式中：D2—配水井中心管直径（m）；
v2—中心管内污水流速（m/s），一般采用v2≥0.6m/s；
Q—进水流量（m3/s）。
设计中取v2=0.7m/s，Q=0.34m3/s
D2=。
4.6.2配水井直径
D3=
式中：D3—配水井直径（m）；
v3—配水井内污水流速（m/s），一般采用v3=0.2-0.4 m/s。
设计中取v3=0.3 m/s
D3=
4.6.3集水井直径
D1=
式中：D1—集配水井直径（m）；
v1—集水井内污水流速（m/s），一般采用v1=0.2-0.4m/s。
设计中取v1=0.25m/s
D1=
4.6.4集配水井尺寸及进出水设计
设计中取配水井有效水深4m,超高0.3m。进水采用DN=800mm的钢管，出水采用DN=1200mm的钢管。简图如下：

4.7氧化沟：
4.7.1设计参数
选用卡罗赛（Carrousel） 氧化沟,去除BOD和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2010年设计分为4座，按最大日平均流量设计，每座氧化沟设计流量Q1=162L/s =20d
MLSS=4000mg/l （X=4g/L）
4.7.2设计计算：
(1)计算污泥产率系数Y

Y=K
=0.9
=0.56kgSS/kgBOD
核算污泥负荷
Ls===0.095kgBOD/(kgmless.d)
(2)确定MLSS(X)
设SVI=120mg/l 浓缩时间t=2.0h 则回流污泥浓度
X=0.7=0.7=7.35g/l
R==119.4%<150%
负荷要求
（3） 计算氧化沟容积
V===31360m
水力停留时间
T===0.392d=9.4h
(4)计算需氧量
O=OS+4.57N
式中：O;去除含碳有机物单位耗氧量，取1.07kgO/kgBOD
S:BOD去除量（kg/d）
N：硝化的氨氮量（kg/d）
BOD去除量S
S=fQ(S-S)10=1.210=6720kg/d
试中：f:BOD负荷波动系数，取1.2
需硝化的氨氮量
N=240Q=
=24=3040kgN/d
式中 ：N 进水氨氮浓度
N 要求出水氨氮浓度
单位耗氧量
O=1.0713440+4.753040=28820.8kgO/d=1200.87 kgO/h
单位耗氧量
==2.14 kgO/kgBOD
需氧量修正系数K=1.6
O=K=1.6=1921.40kgO/h
（5）选择和计算曝气设备
选用DSB-3750倒伞型叶轮表面曝气机，主要参数为
直径 3750mm
供氧 252kgO/h
电机功率 132KW
轴功率 102KW
动力效率
=1.91kgO/(kwh)
转数 30rpm
由此可算出需要的曝气叶轮台数：
A==4.76 台
根据池型布置和数量 全厂设曝气叶轮8台（5用3备用）
（6）沟型和设备布置
综合开率各种因素确定;
氧化沟座数 M=4座
有效水深 H=5m
每座氧化沟沟道数 m=4条/座
沟道宽 B=6m
每座氧化沟曝气叶轮数 Ai=2台/座
各部分尺寸计算：
每座氧化沟容积：
Vi===7840m
每座氧化沟的面积
Fi===1568m
每座氧化沟沟道的总长
L===261m (取262m)
好氧沟和缺氧沟分隔处有两个圆弧，占用了池容，这个池容折算为直线池长，按3m计算，则每座氧化沟总长为：262+3=265m
（7）计算好氧沟容积V
硝化泥龄：
=F=1.45=8.05d
式中; F 安全系数 取1. 45
3.4 水温15°时保证硝化的最小泥龄
T:设计污水温度，按最不利的低温条件计算，取10°C
V===12544m
(8)计算缺氧沟容积
V=V-V=31360-12544=188116 m

由此可以看出 好氧沟占40%缺氧沟占60%
缺氧沟沟长计算：
缺氧沟有容积占总沟60%在分隔处弧形隔墙折算直线长3m应为缺氧和好氧沟各1.5故其沟长度为
L=0.6262+1.5=158.7m
（9）好氧沟沟长计算
沟长L=265-158.7=106.3m
(10)剩余污泥量计算
W===1742.2kg/d
式中 S：去除的BOD的浓度
K：污泥自身氧化率（d）,取0.08 d
湿泥量：
Q===217.8m/d=9.1m/h
(p为污泥含水率，取99.2%)

BOD
COD
SS
NH-N
进水水质
180
307.8
10.5
30
去除率
90%
90%
10%
90%
出水水质
18
30.78
9.45
3
氧化沟的内部流速核算：
V=Q/H==0.0054m/s

4.8二沉池计算

设计中选择两组辐流沉淀池，N=2，每池设计流量为0.324m3/s，从氧化沟流出的混合液经管道进入辐流沉淀池。
4.8.1沉淀池表面积
F=
式中：F—沉淀部分有效面积（m2）；
Q—设计流量（m3/s）；
q，—表面负荷[m3/(m2/h)],一般采用0.5-1.5 m3/(m2/h)。
设计中取q，=1.4 m3/(m2/h)。
F=
4.8.2沉淀池直径
D=
式中：D—沉淀池直径（m）。
D=
4.8.3沉淀池有效水深
h2= q，t
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。
设计中取t=2.8h
h2= q，t=1.4×2.8=3.9m
4.8.4径深比
合乎（6-12）的要求。
4.8.5污泥部分所需容积
V1=
式中：V1—污泥部分所需容积（m3）；
Q0—污水平均流量（m3/s）；
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Q0=0.34 m3/s，R=100%。
Xr=
X=
式中：SVI—污泥容积指数，一般采用70-150
r—系数，一般采用1.2。
设计中取SVI=120
Xr=10000mg/L
X=5000mg/L
V1=
4.8.6沉淀池总高度
H=h1+h2+h3+h4+h5
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；
h2—沉淀池有效水深(m)；