水污染控制工程课程设计---4358教程文件.doc

水污染控制工程课程设计 20114358

精品资料

课 程 设 计

设计题目
合肥市王小郢污水处理厂工程设计
学生姓名
XXX
学 号
20114358
专业班级
环境工程11-2
指导教师
XXX

第一部分 设计说明书
1 设计题目
合肥市王小郢污水处理厂工程设计
1.1 设计任务的概况
1.1.1 项目概况
王小郢污水处理厂是合肥市污水处理的主要工程，位于合肥市大城区东南，合肥工业大学的东南。主要服务范围是合肥市中市区、东市区、西南郊的生活污水和东市区、西南郊的部分经初步处理但尚未达标的工业废水。服务人口约30万。
1.1.2 污水资料
表1.1 水量水质设计参数
平均水量（m3/d）
最大水量 （m3/d）
BOD5（mg/L）
CODcr（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
TP
（mg/L)
TN
(mg/L)
150000
195000
200
350
200
25
4
36

1.1.3 设计要求
该厂处理后的污水排进南淝河，最终流进巢湖。因巢湖现在污染较为严重，为实现国务院的“碧水蓝天”计划，确保巢湖水2000达标任务，王小郢污水处理厂的排水必需达到以下指标：
CODcr≤80mg/L,BOD5≤25mg/L,SS≤30mg/L,NH3-N≤3mg/L,TP ≤1mg/L,TN≤4mg/L
1.2 气象资料
1.2.1 气温资料
合肥市处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。年平均气温15.7℃，夏季平均气温28.3℃，冬季平均2.1℃；年平均降雨量1010mm，日最大降雨量160mm。
1.2.2 污水排水接纳河流资料
该厂处理后的污水排进南淝河，最终流进巢湖，南淝河常水位8m，最高河水位9m，最低河水位7m。地下水位10m。
1.2.3 厂址及场地现状
污水处理厂位于淝河西六公里处，占地约45万平方米，地势西高东低。最高标高19m，最低为12m。污水总进水管底标高为12m，进水管处地面标高为16m。污水厂长（南北向）750m，宽（东西向）600m。最大冻土2.5cm；土壤承载力2.3kgf/cm2。
2 工艺流程的选择
2.1 设计原则
(1)本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定,废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到城市废水排放要求。
(2)针对本工程的具体情况和特点,采用成熟可靠的处理工艺和设备,尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。
(3)处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地,以适应水质、水量变化。
(4)管理、运行、维修方便,尽量考虑操作自动化,减少劳动强度。
(5)在不影响处理效果的前提下,充分利用原有的构筑物和设施,节省工程费用,减少占地面积和运行费。
(6)降低噪声,改善废水处理站及周围环境。
(7)本处理工艺流程要求耐冲击负荷,有可靠的运行稳定性。
2.2 处理方法的选择
一般城市生活污水的处理工艺包括传统活性污泥法、生物接触氧化法和SBR工艺等，下列将它们分别进行比较。
2.2.1 传统活性污泥法
污水→集水池→泵站→初沉池→曝气池→二沉池→排放
根据本项目的原水水质和处理要求，必须采用生化处理方能达到排放所要求的处理程度，在大规模的城市污水处理厂中应用最为广泛的生化法处理是传统活性污泥法工艺以及由此派生出来、种类繁多的变形工艺。传统活性污泥法处理污水基本原理是：首先利用生活污水中的好氧微生物进行培养，形成适于降解污染介质，并具有相当规模微生物群落，即活性污泥；再通过这些好氧微生物群落（活性污泥）来代谢有机污染介质，达到处理和净化污水的目的[4]。
传统的活性污泥法BOD去除率可达95％以上,且活性污泥法的适应范围很广，有机物浓度高、低都能很好适应，灵活性大，可与其他工艺联合运行。但也有耐冲击负荷低，泥量大，占地面积大，土建投资高等缺点。
2.2.2 生物接触氧化法
污水→集水池→泵站→曝气沉砂池→接触氧化池→二沉池→排放
生物接触氧化法是在池内设置填料，池底曝气，充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。填料上长满生物膜，污水与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下，污水得到净化。因此，生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物膜法之间的处理工艺，又称为“浸没式生物滤池”。
生物接触氧化池法的中心处理构筑物是接触氧化池，接触氧化池是由池体、填料、布水装置和曝气系统等几部分组成，生物膜受到上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。
生物接触氧化法对废水的水质、水量的变化有较强的适应性，和活性污泥法相比，管理较方便，处理效果稳定，剩余污泥量少。但生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞，在BOD负荷较高的二级废水处理中较少采用；而且填料设置使氧化池的构造较为复杂，曝气设备的安装和维护不如活性污泥法方便。
2.2.3 SBR工艺
污水→集水池→泵站→曝气沉砂池→SBR池→排放
常规活性污泥系统由曝气池、沉淀池、回流污泥系统和供养设备四部分组成。进入70年代以来，随着科技的发展、微机与自控技术设备的进步与普及，人们对常规活性污泥法工艺进行改革，推出序批式活性污泥法、即SBR工艺。
SBR工艺采用可变容器间歇式反应器，省去了回流污泥系统及沉淀设备，曝气与沉淀在同一容器中完成，利用微生物在不同絮体负荷条件下的生长速率和生物脱氮除磷机理，将生物反应器与可变容积反应器相结合而成的循环活性污泥系统。这是SBR工艺的一种革新形式。
SBR工艺是在同一生物反应池中完成进水、曝气、沉淀、撇水、闲置四个间段，其所经历时间周期，根据进水水质水量预先设定或及时调整。SBR工艺具有工艺简单，运行可靠，管理方便，造价低廉等优点，但反应器容积利用率低，且不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难，设备利用率低。故不适合用于大型污水处理厂（采用SBR工艺的污水处理厂规模一般在20000m3以下，规模大于100000m3的污水处理厂几乎没有采用SBR工艺的）。
2.2.4方案选择
综观以上几点可知，每个方案都有优缺点，不能完全满足，当其他工艺的优点不明显时，活性污泥法往往是最好工艺，且从合肥市其他类似工程的污水处理工艺流程中可以看出，大型污水厂多采用活性污泥法，运行效果显示BOD5、SS、CODcr、NH3-N、TN、TP都能达到出水水质要求，所以采用活性污泥法[2]。再考虑到脱氮除磷，可以采用厌氧池+氧化沟处理工艺，通过二级生化处理，达到深化处理的效果。
出水
2.3 工艺流程
原污水
接触消毒池

栅渣外运
砂外运
风机房

厌氧池
改良卡鲁塞尔氧化沟
污水泵房
中格栅
二沉池
沉砂池
格栅

剩余污泥
栅渣外运
回流污泥

污泥浓缩池
污泥脱水机房
污泥池
泥饼外运
污泥泵房

图2.1 主要工艺流程图
3 污水处理构筑物的选择
3.1 各构筑物概况及作用
3.1.1 格栅
格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装再污水管道、泵房、集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理生产的浮渣，保证污水处理设施的正常运行[2]。
本工程设计采用两道格栅，20mm的中格栅和10mm的细格栅，为减轻劳动强度，采用机械清除截留物。
3.1.2 进水闸井
进水闸井位于厂区进水管和中格栅间之间。
3.1.3 污水泵房
污水泵站的特点及形式[1]：
泵站行驶的选择取决于水里条件和工程造价，其他考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式[1]：
（1）合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；
（2）合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵自动方便。
（3）对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。
（4）非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。
本工程设计确定采用与中格栅合建的潜水泵房。
3.1.4 沉砂池
沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。按水流方向的不同可分为的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。比较如下[1,2]：
a.平流沉砂池 优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。
b.竖流沉砂池 优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀
c.曝气沉砂池 优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。
d.旋流沉砂池（钟式沉淀池） 优点：占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）缺点：气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。
基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用旋流沉砂池。
3.1.5 氧化沟
氧化沟技术发展加快，类型多样，氧化沟技术发展较快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为帕斯维尔氧化沟（Pasveer）；卡罗塞尔氧化沟（Carrousel）；交替工作式氧化沟；奥贝尔氧化沟（Orbal）；一体化氧化沟（合建式氧化沟）。各种氧化沟的类型及技术特点如下[1,2]：
1）帕斯维尔氧化沟
a.性能特点：出水水质好，脱氮效果较明显；构筑物简单，运行管理方便；结构形式多样，可根据地形选择合适的构筑物形状；单座构筑物处理能力有限，流量较大时，分组太多占地面积，增加了管理的难度。
b.结构形式：单环路，有同心圆型，折流型和U型等形式，多为钢筋混凝土结构。
c.曝气设备：转刷式转盘，水深较深时，配置潜水推进器。
d.适用条件：出水水质要求高的小型污水处理厂。
2）卡罗塞尔氧化沟
a.性能特点：出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可以节省投资，又可以使运行管理简化；有极强的混合搅拌和耐冲击负荷能力；氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低；用电量较大，设备效率一般；设备安装较为复杂，维修和更换繁琐。
b.结构形式：多沟串联。
c.曝气设备：立式低速表曝机，每组沟渠只在一端安设一个表面曝气机。
d.适用条件：大中型污水处理厂，特别是用地紧张的大型污水处理厂。
3）交替工作式氧化沟
a.性能特点：出水水质好；可以不单独设置二沉池，处理流程短，节省占地；不需要单独设置反硝化区，通过运行过程中设置停曝期，进行反硝化，具有较高的氮去除率；设备闲置率高；自动化程度要求高。增加了运行管理难度。
b.结构形式：单沟（A型）双沟（B型）和三沟（T型），沟之间相互连通。
c.曝气设备：水平轴曝气转盘。
d.适用条件：出水要求高的大中型污水处理厂
4）奥贝尔氧化沟
a.性能特点：出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化；可以在未来负荷增加的情况下加以扩展，易于适应多种进水情况和出水要求的变化；容易维护；节能，比其他任何氧化沟系统在运行时需要的动力都小；受结构形式的限制，总图布置困难。
b.结构形式：三个或多个沟道，相互连通。
c.曝气设备：水平轴曝气转盘（转碟），可以进行多个组合。
d.适用条件：出水要求高的大中型污水处理厂。
5）一体化氧化沟
a.性能特点：工艺流程短，构筑物和设备少；不设置单独的二沉池，氧化沟系统占地面积较小；沟内设置沉淀区，污泥自动回流，节省基建投资和运行费用；造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少；固液分离比一般二沉池高；运行和启动存在一定问题；技术尚处于研究开发阶段。
b.结构形式：单沟环形沟道，分为内置式固液分离和外置式分离式
c.曝气设备：水平轴曝气转盘
d.适用条件：中小型污水处理厂
综上所述，各种氧化沟各有优缺点，设计采用卡罗塞尔氧化沟，现将卡罗塞尔氧化沟再做以下较为全面的介绍。
卡罗塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及为外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还是活性污泥易于沉降。BOD5的去除率可达到95%—99%，脱氮效率约为90%，除磷率约为60%。
2.5.6 沉淀池（二沉池）
由于本设计主要构筑物采用氧化沟，可不设初沉池。二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生膜）。沉淀池主要有以下几种形式。比较如下[1,2]：
a.平流沉淀池优点包括：沉淀效果好；耐冲击负荷和温度的变化适应性强；施工容易，造价低。它的主要缺点为：池子配水不均匀；采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。
适用条件：适用于大、中、小型污水处理厂；适用于地下水位较高和地质条件较差的地区。
b.辐流式沉淀池优点包括：多为机械排泥，运行较好，管理较简单；排泥设备已趋定型。它的主要缺点为：池内水速不稳定，沉淀效果较差；机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。
适用条件：适用于大、中型污水处理厂；适用于地下水位较高的地区。
c.竖流式沉淀池优点包括：排泥方便，管理简单；占地面积较小。它的主要缺点为：池子深度大，施工困难；对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；造价较高；池径不宜过大，否则布水不均匀。
适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂。
d.斜板（管）沉淀池优点包括：沉淀效率高，停留时间短；占地面积小。它的主要缺点为：用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差；运行管理成本高。
综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体情况；设计水量较大，本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。[3]。
3.2 污泥处理构筑物的选择
3.2.1 污泥浓缩池
污泥浓缩池主要是降低污泥中的间隙水，来达到使污泥减容得目的。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。浓缩池可分为气浮浓缩池、重力浓缩池和离心浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式[1,2]。
比较如下[1,2]：
（a）气浮浓缩池：依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并得到浓缩。适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高，贮泥能力小；
（b）连续式重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多；
（c）间歇式重力浓缩池：主要靠阀门控制污泥的进出和上清液的排出，无刮泥系统，管理简单。
（d）离心浓缩池：利用污泥中的固、液相得密度不同，在高速旋转地离心机中受到不同的离心力二是两者分离，达到浓缩目的。离心分离一般要加入助凝剂，且耗电量大，在达到相同的浓缩效果时，其电耗约为气浮法的10倍。
综上所述，本设计采用重力浓缩池.
3.2.2 污泥脱水
污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用带式压滤机。比较如下[1.2,5]：
1）自然干化优点：简单易行、污泥含水率低、缺点：占地面积大、卫生条件差、铲运干污泥的劳动强度大。
2）机械脱水
a.真空过滤机 优点：适应性强、连续运行、操作平稳、全过程自动化。缺点：多数污泥须经调理才能过滤，且工序多、费用高。过滤介质紧抱在转筒上，再生与清洗不充分，容易堵塞。
b.带式压滤机 优点：工艺简单、消耗动力少 连续运行缺点：所需药剂费用较高。
c.离心机优点：设备小、效率高、分离能力强、操作条件好。缺点：制造工艺要求高、设备易磨损、对污泥的预处理要求高，而且必须使用高分子聚合电解质最为调理剂。
综上所述，本设计采用机械脱水，采用带式压滤机。
第二部分 计算说明书
4.各污水处理构筑物的设计计算
4.1 污水厂进水干管的设计
设计依据[1,7]：
1)进水流速在
2)进水管管材为钢筋混凝土管；
3)进水管按非满流设计，
设计计算[1,7]：
1)取进水管径为，流速，设计坡度。
2)已知最大日污水量；
3)初定充满度 h/D=0.85，则有效水深；
4)已知管内底标高为，则水面标高为：
5)管顶标高为：；
6)进水管水面距地面距离
4.2 格栅的设计
本设计采用中细两种格栅[1,2]：
1)中格栅间隙一般采用 10-40mm，细格栅采用3-10mm；
2)格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；
3)过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；
4)格栅倾角一般采用 45。—75。；
5)通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m/s；
6)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台应有安全和冲洗设施；
7)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：
a.人工清除：应不小于 1.2m；b.机械清除：应不小于 1.5m；
8)机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；
9)设计格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施；
10)设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除
4.2.1 中格栅的设计
1.中格栅设计参数[1]
1)栅前水深：
2)过栅流速：
3)格栅间隙：
4)栅条宽度：
5)格栅安装倾角：
2.中格栅的设计计算[1,2]
1)栅条间隙数

式中：—中格栅间隙数
—最大设计流量，
—栅条间隙，取 20mm，即 0.02m；
—栅前水深，取0.9m
—过栅流速，取 0.8m/s；
—格栅倾角，取；
—设计使用的格栅数量，本设计中格栅取使用2道,则：
，设计取=75
2)栅槽宽度

式中：—栅槽宽度，；
—格条宽度，取。

3)中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L1
若进水渠宽，渐宽部分展开角，则此进水渠道内的流速
，则

4)中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度 L2

5）中格栅的过栅水头损失

式中：—中格栅水头损失，m；
—系数，当栅条断面为矩形时候为2.42；
—系数，一般取 k=3。

6)栅后槽总高度
设栅前渠道超高=0.3m，有，为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降作为补偿。
7)栅槽总长度

式中：—栅槽总长度，m；
—中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度，m；
—中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度，m。

8)每日栅渣量

式中：—每日栅渣量 ,
—栅渣量 污水，一般为 中格栅取 。
k —总变化系数，这里取值为195000/150000=1.3即可。
>，故采用机械清渣。
9） 计算草图

4.2.2 格栅除污机的选择[5,12]
表3-1 格栅机的选择
型号
格栅宽度
（mm）
提升速度
（m/min）
安 装角 度
电动机功率
（kw）
格栅间距
（mm）
提升质量
（kg）
XWB-III-1.5-2
1500
3

0.8
20
200
XWB-III-1.5-2.5
1500
3

0.8
10
200
4.3 污水提升泵房的设计
4.3.1选泵
泵站选用集水池与机器间合建的矩形泵站。
1.流量的确定

本设计拟定选用 5 台泵（4 用 1 备），则每台泵的设计流量为：

2.扬程的估算[1]
泵扬程的估算
H=H静+2.0+（0.5～1.0）
式中：H静——水泵集水池的最低水位H1与水泵出水管提升后的水位H2之差；
2.0——水泵吸水喇叭口到沉砂池的水头损失；
0.5～1.0——自由水头的估算值，取为1.0；
H1=进水管底标高+D×h -D-过栅水头损失-1.5
=11.3+1.4×0.85-0.14-0.313-1.5=10.537m
H2=接触池水面标高+沉砂池至接触池间水头损失；
接触池水面标高与厂区地面大致相平，取为16m；
沉砂池至接触池间水头损失为3.5～4.5m，取4.5m；
则：
H2=16+4.5=20.5m
H静= H2- H1=20.5-10.537=9.963m
则水泵扬程为：
H=H静+2.0+1.0=9.963+2.0+1.0=12.963m ，取13m。
3.泵的选择
由，，可查手册11得：选用400QW1700-22-160潜污泵。
4.泵站草图
图3.2 污泥提升泵房

4.3.2 集水池
1.集水池形式[1]
污水泵站的集水池宜采用敞开式，本工程设计的集水池与泵房和共建，属封闭式。
2.集水池的通气设备[1]
集水池内设通气管，并配备风机将臭气排出泵房。
3.集水池清洁及排空措施[1]
集水池设有污泥斗，池底作成不小于的坡度，坡向污泥井。从平台到池底应设下的扶梯，台上应有吊泥用的梁钩滑车。
4.集水池容积计算[1]
泵站集水池容积一般按不小于最大一台泵5分钟的出水量计算，有效水深取—.
本次设计集水池容积按最大一台泵6分钟的出水量计算，有效水深取2.5米。

则集水池的最小面积 F 为

结合QW 潜水泵的安装尺寸，集水池的尺寸为：则集水池的有效容积为>
4.3.3潜水泵的布置
本设计中共有 5 台潜水泵，五台泵并排布置，具体的尺寸为[1,9]：
泵轴间的间距为：2000mm；
泵轴与侧面墙的间距为：1000mm；
泵轴与进水侧墙的间距为：5200mm；
泵轴与出水侧墙的间距为：3000mm。
其它的数据参考设备厂家提供的安装数据。
4.3.4 泵房高度的确定
1.地下部分[1]
集水池最高水位为中格栅出水水位标高即：
集水池最低水位为：
集水池最低水位至池底的高差按水泵安装要求去：
则泵房地下埋深
2.地上部分[1,12]

式中：—一般采用不小于 ，取为 ；
—行车梁高度，查手册 为 ；
—行车梁底至起吊钩中心距离，查手册为 ；
—起重绳的垂直长度；取
—最大一台水泵或电动机的高度；为 。
—吊起物低部与泵房进口处室内地坪的距离，
，本设计取6.0米。
则泵房高度
4.3.5 泵房附属设施
1.附属设施如下[1,10]
1）水位控制：为适应污水泵房开停频率的特点，采用自动控制机组运行，自动控制机组启动停车的信号，通常是由水位继电器发出的。
2）门：泵房与中格栅合建，至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，取宽、。
3）窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的 1/5，于两侧各设 5 扇窗，其尺寸为 1000*1500mm。
4）卫生设备：为了管理人员清刷地面和个人卫生，应就近设洗手池，接25mm的给水管，并备有共冲洗的橡胶管。
4.3.6 起吊设备
泵房起重设备根据起吊最大一台设备的重量选择，单台潜水泵的重量为2000kg，单台 GH 中格栅的重量为 4500kg，可选用 LD-A 型电动单梁桥式起重机[5,12]。
4.3.7 单管出水井的设计
单个400QW1700-22-160潜水泵的出口直径为：350mm[12]。
每个潜水泵都采用出水方井，尺寸为1.5m1.5m，并在与细格栅相连一侧
设置宽1.5m的出水堰。出水堰的堰上水头为

4.4 旋流式沉砂池的设计
4.4.1设计依据与设计参数
1.设计依据[11]：
a.城市污水处理厂一般均应设置沉砂池；
b.沉砂池按去除比重2.65，粒径0.2mm以上的沙粒设计；
c.设计流量的确定：
1）当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；
2）当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；
3）在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。
2.设计参数[11]：
a.水力表面负荷约为150～200 m³/(m2.h)；
b. 最大设计流量时的停留时间不小于30s ；
c.有效水深1～2m，池径与池深比为2.0～2.5m；
d.进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s，在最大流量时不大于1.2m/s；
e.进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m；
f.出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。
4.4.2 设计计算
设计计算的主要要求如下：
1）沉砂池座数：1座
2）设计流量：Q=2.257m³/s
3)进水流速：=0.7m/s
4)表面负荷：q=180m³/(m2.h)
5)水流停留时间：t=35s
6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=30m3/106m3
1.沉砂池的直径

式中： Q—设计流量，；
—表面负荷，；
则,设计中取D=8m
2.沉砂池有效水深

式中： t—水力停留时间，设计中取t=35s
则
3.沉砂室所需容积

式中: —平均流量，；
X—城市污水沉砂量，,污水一般采用30污水；
T—清除沉砂的时间,间隔设计中取T=3d。

4.沉砂斗容积

式中： d—沉砂斗上口直径，m，设计中取d=1.0m；
—沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取=1.36m；
—沉砂斗圆台体的高度，m；
r—沉砂斗下底直径，m，一般才用0.4～0.6m,设计中
取r=0.4m.

=1.07+0.12=1.19（）
5.沉砂池总高

式中： —沉砂池超高，m，一般采用0.3～0.5m，设计中取=0.3m；
—沉砂池缓冲层高度，m；

6.进水渠道
进水渠与涡流式沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度。
渠宽：
式中： —进水渠道宽度，m；
—进水流速，一般采用0.6～0.9m/s，设计中=0.7m/s；
—进水渠道水深，m，设计中取=0.8m。

校核
进水渠道长度 :
7. 出水渠道
出水渠道与进水渠道建在一起，中建设闸板，以便在沉砂池检修时超越沉砂池，两渠道夹角大于，最大限度地延长沉砂池内的水力停留时间。池中应设立浆液分离机。渠宽=2=23.10=6.20m
8. 排砂装置
采用空气提升器排砂，排砂时间每三日一次，每次1～2小时，所需空气量为排砂量的15～20倍 。排砂经砂水分离器，水排至提升泵站，砂晒干外运填埋。
9．钟式沉砂池设备选型

4.5 厌氧池和氧化沟的计算
4.5.1 设计依据与要求
本设计的卡鲁塞尔2000型氧化沟设计参数如下[1,6]
a．污泥负荷力：0.05-0.15
b．水力停留时间：
c．未达到污泥的好氧化稳定，污泥龄；
d．设计流量采用平均流量：
e．设计最低水温为：10℃
f．设计最高水温为：25℃
4.5.2 设计计算
计算部分如下[1,6]
1）设计流量

2）确定污泥龄
本设计为了达到污泥的好氧稳定，取污泥龄
反硝化率为：
，
式中：--反硝化消耗的氮量，单位为mg/
--进水的TN值，设计值为36；
--出水的TN值，按要求为4；
--进水的BOD5值，设计值为200；
--出水的BOD5值，按要求为25

因为，缺氧区反硝化。则：

式中：--缺氧区容积，；
--氧化沟的总容积，；
--缺氧区的污泥龄，；
--氧化沟的总泥龄，；
3）计算产泥系数

式中：--系数，取0.9
--进水的SS的设计值为200；
--进水的BOD5的设计值为200；
--氧化沟的总泥龄
故:

核算氧化沟的污泥负荷

验证合格
4）确定污泥浓度[1,6]
由于采用设缺氧区的氧化沟工艺，同时污泥达到好氧稳定，因此本设计污泥浓度取：；
经过好氧稳定后，污泥的沉降性能得到很大改观，取污泥的容积指数为：
SVI范围为 ,本设计取；
污泥在二沉池的浓缩时间取：取；
故回流污泥浓度为

则相应的回流比
R=
5)氧化沟容积的计算

由于
则氧化沟缺氧区容积为

氧化沟好氧区容积为

校核氧化沟的水力停留时间
（合格）
6)厌氧池容积的计算
取厌氧池的水力停留时间为=1.5h
则厌氧池的容积为

校核厌氧污泥比值
(合格)
7）厌氧池的设计
两个氧化沟组成一个系列，一个系列对应一个厌氧池，则本工程共有两个厌氧池。
单池容积：

厌氧池的池宽取为B=12m，有效水深取为：H=4.5m
则厌氧池的长度为

8）氧化沟沟型计算[1,6]
设计6座氧化沟。
a.单座氧化沟有效容积

b.设计氧化沟有效水深H=5.5m ，超高设计1m
h=5.5+1=6.5m
中间分隔墙厚度为0.25m
c.氧化沟面积

设计单沟道宽度b=10m
d.弯道部分面积

e.直线段部分面积

f.单沟道直线段长度L:

g.进水管和出水管计算
污泥回流比：R=40%
进出水管流量：

进水水管控制流速：V
进出水管直径：
取0.90m
校核进出水管流速：
(合格)
h.出水堰及出水竖井计算
为了能够调节氧化沟的运行及出水，氧化沟出水处设置出水竖井，竖井内安装电动可调节堰，初步估计.
因此按照薄壁堰来计算流量：Q=1.86H3/2 ,取堰上水头高H=0.3m,则堰:

考虑可调节堰的安装要求：每边留0.3m；则出水竖井长度：；
出水竖井宽度B取1.5m(考虑安装需要)；
则出水竖井平面尺寸为：；
氧化沟出水井水孔尺寸：。
i.需氧量的计算[1,6]
需氧量按最不利情况设计，设计流量按最高日流量设计，最不利情况为：T=25℃ ，；
查手册单位BOD5的耗氧量为；
单位时间消耗的BOD5量为：

式中：--系数，本设计取1.1；

单位时间硝化的氮量为：

式中：--为最高日流量，为195000m3/d=8125kg/h；

单位时间反硝化的脱氮量为：

代入数值：

l.需氧量的设计计算
氧化沟单位时间的需氧量为：
在水温为25℃时，实际需氧量转化为标准需氧量的系数，则：

降解单位的耗氧量 （合格）
m.氧化沟剩余污泥量的计算[1,6]
氧化沟剩余污泥量:

污泥自身氧化率

n.氧化沟设备选定[1,6]
卡鲁塞尔2000氧化沟曝气设备选择，总需氧量为：SOR=3118.56kgO/h，6个氧化沟设置18台表面曝气机，则单座氧化沟需要量SOR

选择144型倒伞型表面曝气机。
o.氧化沟的搅拌设备
搅拌功率计算，单座氧化沟所需的最小功率129.40kw，供需18台DQT075潜水搅拌器。
4.6 配水井
4.6.1 配水井的计算
计算如下[4]：
1）配水井中心管径

式中：—集配水井的设计流量，，本设计取1.4875。
—中心管内污水流速，一般采用，本设计去0.7。
，本设计取2m。
2）配水井的直径

式中：—配水井内污水流速，，一般采用0.2-0.4,本设计取0.3。
，本设计取4m
3）集水井的直