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水污染控制工程计算书
1. 格栅的设计计算
Q=1×104m3/d=0.116m3/s 又变化系数KZ=1.4
Q峰=0.16m3/s0.2m3/s
(1) 栅槽宽度B
图1-1 格栅设计计算示意（单位：mm）
①栅条的间隙数n，（个）。

式中：Qmax---------最大设计流量，m3/s
---------格栅倾角，取为60°。
b--------栅条间隙,m,（根据污水水质情况粗格栅取0.021m;细格栅取0.002m.）
h--------栅前水深，m,取h=0.4m;
n--------栅条间隙数，个；
v--------过栅流速，m/s,取0.9m/s

设计栅条宽度S=10mm=0.01m
即
又 栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m,取0.2m。
B=B0+0.2=0.765+0.2=1.0m
(2) 通过格栅的水头损失h1
设计水头损失h1=h0×k
计算：
取格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数为k=3
Β取2.42（设栅条断面为锐边矩形断面）

（3） 栅后槽总高度H，m
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3
=0.797（m）≈0.8（m）
（4） 栅槽总长度L,m
 进水渠道渐宽部分的长度L1。设进水渠宽B1=0.85m，其渐宽部分展开角度1=20°，进水渠道内的流速为0.77m/s。

‚栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2，m

式中，H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m。

（5） 每日渣量W，m3/d，由于取b=0.021m，则W1=0.07m/103m3污水。

采用机械清渣。
由于每日栅渣量为0.7m3/d>0.2m3/d需采用机械清渣。
格栅选用2台旋转式齿耙格栅除污机，一用一备循环使用，过水量为10000m3/d。
根据某设备制造厂提供的有关技术条件，故选设备的技术参数如下：
安装角度为70°；‚电机功率为1.5KW；
ƒ设备宽度为800mm；„沟宽为900mm；
…栅前水深1.0m；†过栅流速为0.5～1.0m/s；
‡耙齿栅隙为20mm；ˆ过水流量为10000～30000m3/d。
细格栅计算过程如上。
取h=0.4m，v=0.9m/s，b=10mm，α=60°，Qmax=0.2m3/s

S=0.01m，栅槽宽度比格栅宽取0.2m。

水头损失

栅后槽总高度H，设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96（m）
栅槽总长度L
进水渠道渐宽部分长度L1，m

栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2，m

H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m

每日渣量W，m3/d

取W1=0.08m3/103m3污水

采用机械清渣。
2.巴氏流量槽
由于Q=10000m3/d，变化系数KZ=1.4
所以Q峰=583.3m3/h
图2-1 巴氏计量槽计算示意
故选用型号为LMZ-50的计量槽。

其安装尺寸为：
参数
B
L
L1
L2
H
单位（mm）
380
750
2023
1500
300
3.钟氏沉砂池
由于Q=1.4×104m3/d，故而选用2座钟氏沉砂池循环使用，由钟氏沉砂池规格可以选择其尺寸为：

型号
流量/m3·h-1
重要尺寸/m
A
B
C
D
E
F
G
H
J
K
L
ZXS-6.0
584
2.42
1.0
0.450
0.900
0.3
1.55
0.40
0.30
0.40
0.80
1.15
本设计采用空气提高器排沙，该提高器装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应。
图3-1 钟式沉砂池设计计算及安装尺寸
1—栏杆；2—驱动装置；3—除砂管；4—平台；5—驱动管轴；6—叶轮；7—吸砂系统
4.配水井
（1） 进水管管径D1
由于其设计流量为1.4×104m3/d=583.3m3/h=161.98L/s进水管管径D1=500mm时，查水力计算表，得知u=0.95m/s，满足设计规定。
（2） 矩形宽顶堰
进水从配水井井底中心进入，经算宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的分派水量应为q=583.3m3/h，配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。
图4-1 配水井计算示意
1—进水管；2—配水池；3—内部为圆形管道；4—锥体导流嵌入物；
5—配水漏斗；6—配水器；7—堰；8—出水管
堰上水头H。由于出水溢流堰的流量为q=583.3m3/h=161.98L/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，因此本设计采用矩形堰（堰高h去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，取堰宽b=0.6m。
m0——流量系数，通常采用0.327～0.332，取0.33
则

‚堰顶厚度B。根据资料，当时，属于矩形宽顶堰。取B=0.6m，这时（在2.5～10范围之内）所以该堰属于矩形宽顶堰。
（3） 配水管管径D2，设该配水管管径D2=300mm，流量q=416.67m3/h，查水力计算表，得知u=0.7m/s。
（4） 配水漏斗上口口径D，按配水井内径的1.5倍设计
D=1.5×D1=1.5×500=750mm。
5.CASS池
由于Q=10000m3/d，总变化系数为1.4，
CODcr=400mg/L，BOD5=250mg/L，SS=250mg/L，NH3-N=25mg/L
出水水质达成《城乡为谁解决厂污染物排放标准》（GB18918-2023)：CODcr=60mg/L，BOD5=20mg/L，SS=20mg/L，NH3-N=15mg/L.
（1） 曝气时间ta
设混合液污泥浓度X=2500mg/L，污泥负荷Nc=0.1kgBOD5/kgMLSS，充水比λ=0.24，则曝气时间ta为：
，式中
ta——曝气时间，h。
λ——充水比。
S0——曝气池进水的平均BOD5值，mg/L。
NS——污泥负荷，kgBOD5/kgMLSS。
X——混合液污泥浓度，mg/L

（2） 沉淀时间
当污泥浓度小于3000mg/L时，污泥界面沉降速度为u=7.4×104TX-1.7。
式中：u——污泥界面沉降速度，m/s。
T——污水温度，C°。
X——混合液污泥浓度，mg/L。
设污水温度为T=10C°，则污泥界面沉降速度
u=7.4×104TX-1.7=7.4×104×10×2500-1.7=1.24（m/h）
设曝气池水深H=5m，缓冲层高度ε=0.5m，沉淀时间ts为：

(3)
（4） 曝气池容积V
曝气池个数n2=4，没座曝气池容积
（5） 复核出水溶解性BOD5，根据设计出水水质，出水的溶解性BOD5小于10.55mg/L。

计算结果满足设计规定。
（6） 计算剩余污泥量
取冬季的平均温度为100C
100C时活性污泥自身氧化系数：
剩余生物污泥量：

剩余非生物污泥：

剩余污泥总量：

剩余污泥浓度:

剩余污泥含水率按99.7％计算，湿泥泥量：742.5m3/d
（7） 复核污泥龄：

计算结果表白，污泥龄可以瞒足氨氮完全硝化需要。
（8） 复核滗水高度h1，曝气池有效水深H=5m。滗水高度h1：

复核结果与设定值相同。
（9） 设计需氧量：
按照夏季时高水量计算需氧量。
根据《室外排水设计规范GBJ14-1987》(1991年版)第6.7.2条，设计需氧量AOR：

式中，第二部分为氨氮硝化需氧量，a、b、c为设计系数：a=1.47，b=4.6，c=1.42

（10） 标准需氧量：
标准需氧量计算公式：

式中：Cs（20）——200C时氧在清水中饱和溶解度，取Cs（20）=9.17mg/L(查《氧在蒸馏水中的溶解度》)。
α——氧总转移系数，取α=0.85。
β——氧在污水中的饱和溶解度修正系数，取β=0.95。
ρ——因海拔高度不同而引起的压力系数。
P——所在地的大气压力Pa。
T——设计水温，冬T=100C，夏T=300C。
Csb(T)——设计水利条件下曝气池内平均溶解氧饱和度。
Pb——空气扩散装置处的绝对压力Pa。Pb=P+9.8×103H。
H——空气扩散装置淹没深度，m。
Qt——气泡离开水面时含氧量，％。
EA——空气扩散装置氧转化效率，％，可由设备样本查得。
C——曝气池内平均溶解氧浓度，取C=2。
工程所在地海拔高度300m，大气压力P为1×105Pa，压力修正系数：

微孔曝气头安装在距池底0.3m处，淹没在深度4.7m，其绝对压力位：

微孔曝气头氧转移效率EA为20％，气泡离开水面时含氧量：

水温300C时，清水饱和度Cs（30）为7.3mg/L
曝气池内平均溶解氧饱和度：

标准需氧量SOR:

空气用量：

最大气水比=3612×24/14000=6.192
(11) 曝气池布置：
CASS曝气池共设4座，每座曝气池长61m，宽16m，水深5m，超高0.5m。
有效体积为4880m3。其中预反映区长10m，占曝气池容积16.4％，单座布置如图：
图5-1 CASS曝气池布置示意

紫外线消毒工艺计算
（1） 峰值流量
由于Q=10000m3/d,k=1.4
所以Q=Q.k=14000m3/d
（2） 灯管数：
初步选用UV3000PLUS紫外消毒设备，3800m3/d需要14根灯管，
故

拟选用4根灯管为一个模板，则模板数N：

(3) 消毒渠设计：
按设备规定渠深度为61cm,设渠中水流速度为0.3m/s
渠道过水断面面积：

渠道宽度：

若灯管间距为8.89cm，沿渠道宽度可安装10个模板，故选取用 UV3000PLUS系统，两个UV灯组，每个UV灯组6个模板。
渠道长度：每个模板长度为2.46m，两个灯组间距为1.0m，渠道出水设堰板调节。调节堰与灯组间距1.5m，则渠道总长L为：

复核辐射时间： （符合规定）
紫外线消毒渠道布置如下图所示：

1×104m3/d