污水厂设计计算书.doc

目 录 第一章 设计任务书11.1设计题目11.2设计原始资料11.3设计内容21.4成果21.5设计时间31.6评分标准4第二章 设计指导书52.1设计准备52.2设计步骤52.3设计进度计划（不含周末）错误！未定义书签。2.4主要设计参考资料错误！未定义书签。第三章 设计内容计算说明书73.1 污水厂设计的一般原则73.2污水厂的设计规模73.2.1 水量的确定73.2.2 水质的确定83.3污水处理厂工艺流程93.3.1 工艺方案分析93.3.2工艺类型的介绍103.3.3工艺流程的确定113.4 污水处理构筑物的计算及说明123.4.1格栅123.4.2 污水提升泵房183.4.3 旋流沉砂池193.4.4配水井213.4.5 A2/O反应池223.4.6 曝气系统工艺计算233.4.7 二沉池错误！未定义书签。3.4.8消毒设施计算283.4.9 污水计量设备313.5 污泥处理构筑物的计算及说明343.5.1 剩余污泥量计算错误！未定义书签。3.5.2 污泥井343.5.3污泥浓缩343.5.4 污泥脱水393.6 污水处理厂平面布置413.6.1 平面布置原则413.6.1厂区平面布置形式说明423.7 污水处理厂高程布置433.7.1 高程布置原则433.7.2 高程布置计算443.8主要设计参考资料44评分：成绩优良中及格不及格评分项考勤全勤全勤缺2次缺3次缺4次及以上计算书正确无误正确有少量失误有主要错误严重错误图纸符合规范符合规范基本符合规范基本不符合规范不符合规范成绩第一章 设计任务书1.1设计题目某城市污水处理厂工艺设计。1.2设计原始资料（一）工程概况拟建污水处理厂地处某城市郊，总占地依据场地情况确定。（二）设计基础资料污水厂设计水量以近期人口和工业污水排放量为依据。厂区平面布置度预留远期建设用地。1、设计人口近期设计人口：（班级人数）300+（学号后四位数-600）40（人）城镇人口平均综合生活用水定额250L/（人天），生活污水排放系数一般为0.8-0.9。远期设计人口：（班级人数）（1+20%）400+（学号后四位数-600）40（人）城镇人口平均综合生活用水定额280L/（人天），生活污水排放系数按照规范选取或计算。3、 工业废水排放情况 该城市工业废水经厂内处理后达到城市污水管道排放要求，近期排水量0.06m3/s，远期排水量0.06m3/s，时变化系数Kh均为1.3。4、气象资料最高温度39.3C 最低温度5C年平均温度18.2C 冬季平均温度12C夏季主导风向为东南风。5、水文与水文地质资料河流位于城市的西南部，污水处理厂排水的收纳河段为南溪，其常水位为29.00m，最低水位为26.30m，20年一遇洪水位32.00m。6、厂址地形、地质资料1）厂区附近地势：厂区地面基本平坦，地面标高为38.00m。总占地根据实际需要决定。2）工程地质情况：土质基本是沙砾石层，无不良工程地质现象。3）地下水水位埋深：-4.00m，地下水对混凝土无腐蚀现象。4）总进水管从污水处理厂东北角进入，处理后从西南角排入受纳水体。总进水管管底标高为30.00m。（三）污水水质污水水质见下表：表1 城市污水水质表 单位：mg/L指标CODCrBOD5SSTNNH3N有机氮TP有机磷无机磷数值280180225403010321夏季水温25，冬季水温15，常年平均水温20。（四）处理后的水质标准排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B排放标准，其主要水质指标应达到下列要求：表2 出水水质标准 单位：mg/L指标CODCrBOD5SSTNNH3NTP大肠杆菌数（个/L）数值60.020.020.020.08.01.01041.3设计内容通过课程设计实践，灵活应用污水处理基本原理、基本工艺方法，结合相关文献资料的查阅以及本项目实际情况，设计出一套可行的城市污水处理方案。具体为：（1）通过查阅相关资料和文献熟悉城市污水水质水量特点。（2）查阅相关资料和文献，了解国内外城市污水处理方法及工艺流程。（3）通过经济技术比较，确定处理方案，对各单体构筑物进行工艺设计计算，对污水处理厂进行总平面布置设计和高程布置设计。（4）用计算机工具制图，包括：总平面布置图、高程图。（5）总结各部分数据，参考相关资料，撰写设计说明书。1.4成果和要求1.4.1要求1）通过文献检索和查阅设计资料，运用现代计算、绘图和其它现代信息技术获取污水处理相关信息，能够将其应用于解决污水处理复杂工程问题，以获得达标排放、重复利用、保护水环境等结论。2）针对特定需求，能对各种给排水复杂工程系统和污水处理工艺单元或工艺流程进行设计，并能在稳定可靠、节能降耗等方面体现先进性。3）能够熟练撰写工程设计报告与绘制相关的设计图纸。4.2成果（一）绘制设计图纸本设计应做出下列两张A2图纸：（1）厂区总平面图（1：500），图中应表示出各工艺构筑物的确切位置，外型尺寸，相互距离，各构筑物间连接管沟的位置，其他辅助性构筑物的位置，厂区道路绿化及卫生防护区的布置等，图中应绘出各种线条表示的图例，说明构筑物名称、尺寸和结构形式。（2）流程高程图，该图应标出各工艺构筑物的顶、底、水面、主要构件及沟管的设计标高，室内外地平标高。图中文字一律用仿宋字体书写，图中线条应粗细主次分明，图纸大小应符合标准，图右下角留标题栏，详见给排水制图规范。（二）计算说明书说明要简明扼要的说明设计任务、设计依据、采用方案的理由并对整个设计作出基本说明，内容充实，重点突出。计算要求步骤清楚，内容完整，并附有必要的简图，其中公式及引证数据应注明出处，标明参考文献、图书资料的名称及出版单位等内容，计算过程应符合现代设计规范。1.5设计时间2周1.6评分标准1）考勤：30%2）计算书：30%3）图纸绘制：40%成绩优良中及格不及格评分项考勤全勤全勤缺2次缺3次缺4次及以上计算说明书正确无误；采用新方法、新技术正确；有一定创新性有少量失误；无创新有主要错误严重错误图纸符合规范符合规范基本符合基本不符合不符合规范第二章 设计指导书2.1设计准备1. 明确设计目的、内容和要求。2. 熟悉设计原始资料。原始资料是设计工作的基础和依据，一般由建设单位和有关单位提供，本设计所需资料在任务书中已列出，设计中可依此进行。3. 熟悉有关设计规范。设计规范是工程设计的指导性准则，工程设计必须依据相关规范进行设计，因此，在设计前应先熟悉有关规范。2.2设计步骤1. 据水质、水量、地区条件、施工条件和一些水厂运转情况确定处理工艺流程和选定处理方案；2. 对各构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸；3. 进行各处理构筑物的总体布置和污水、污泥流程的高程设计；4. 绘制本设计指导书中指定的技术图纸；5. 就设计中需要加以说明的主要问题和计算成果，写成设计计算说明书。设计计算说明书可参考下列内容书写：（1）目录（2）概述设计任务和设计依据，简要分析设计资料特点；（3）污水、污泥处理流程选择的各种因素分析和依据说明；（4）各种处理构筑物及其辅助设备的工艺设计计算，及其工作特点的说明；水厂平面和高程布置做必要的说明；（5）污水、污泥处理构筑物之间的水力计算及高程计算；（6）处理构筑物总体布置的特点及依据说明。三、设计进度计划（不含周末）1. 设计准备、熟悉资料、研究确定设计方案 2.0天2. 初步进行平面布置，绘制平面布置草图 2.0天3. 进行各处理构筑物的设计计算 2.0天4. 绘制平面布置图、流程图图纸 2.0天5. 编写设计说明书、整理计算书 2.0天6. 合计 10.0天四、主要设计参考资料1.城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182.室外排水设计规范GB500143.给水排水工程结构设计规范GB500694. 李圭白，张杰主编，水质工程学，北京：中国建筑工业出版社5. 张自杰主编，排水工程下册（第四版），北京：中国建筑工业出版社6. 北京市市政设计院主编，给水排水设计手册，北京：中国建筑工业出版社7. 于尔捷，张杰主编，给水排水工程快速设计手册，北京：中国建筑工业出版社8. 张辰主编，污水厂设计，北京：中国建筑工业出版社第三章 设计内容计算说明书3.1 污水厂设计的一般原则污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定：1、在城镇水体的下游；2、便于处理后出水回用和安全排放；3、便于污泥集中处理和处置；4、在城镇夏季主导风向的下风侧；5、有良好的工程地质条件；6、少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7、有扩建的可能；8、厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；9、有方便的交通、运输和水电条件。3.2污水厂的设计规模3.2.1 水量的确定由已知材料可得，该城市污水总量由生活污水和工业废水两部分组成，并有近期和远期两个阶段。1、设计人口近期设计人口：=32300+（8218-600）40=313720（人）远期设计人口：=32(1+20%)400+(8218-600)40=396260（人）2、综合生活污水排放近期生活污水平均流量： 远期生活污水平均流量： 3、工业废水排放 该城市工业废水经厂内处理后达到城市污水管道排放要求，近期排水量0.06m3/s，远期排水量0.06m3/s，时变化系数Kh均为1.3。4、污水设计流量查室外排水设计规范3.1.3，用内插法求得，近期综合生活污水量总变化系数取，远期综合生活污水量总变化系数取。表3.1.3 综合生活污水量总变化系数平均日流量（L/s）51540701002005001000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.3注：当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数可用内插法求得。近期污水设计平均流量： 远期污水设计平均流量： 近期污水设计最大时流量：远期污水设计最大时流量： 3.2.2 水质的确定1、 污水水质见下表：表1 城市污水水质表 单位：mg/L指标CODCrBOD5SSTNNH3N有机氮TP有机磷无机磷数值386180225403010321夏季水温25，冬季水温15，常年平均水温20。2、处理后的水质标准排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B排放标准，其主要水质指标应达到下列要求：表2 出水水质标准 单位：mg/L指标CODCrBOD5SSTNNH3NTP大肠杆菌数（个/L）数值60202020811043、根据进水和出水水质指标，可确定该污水厂污水的处理程度为：，则污水处理程度如下：CODCr的去除率为：BOD5的去除率为：SS的去除率为：TN的去除率为：NH3-N的去除率为：TP的去除率为：3.3污水处理厂工艺流程3.3.1 工艺方案分析本项目污水处理的特点：（1）污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.780.45，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；（2）C/N=BOD5/TN=300/40=7.5（2.86）；BOD5/TP=300/40=37.517，对脱氮除磷有一定的要求，处理后的出水要达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B排放标准，氮磷的去除率分别要达到50和66.7。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，日处理能力在20万立方米以上（不包括20万立方米/日）的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法。也可采用其他成熟技术。 日处理能力在10-20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺。 日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法及其改良工艺、A2/O工艺、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。 综合以上因素，本项目适合选用生化处理工艺，且针对此次项目对氮磷去除率的要求，采用二级强化处理工艺比较适宜。同时在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的可靠性、稳定性。因为城市污水是不断变化的，随时间的推移，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定、可靠的工艺，在保证达标的前提下，则应考虑工艺的经济指标。投资少、运行费用低的工艺是人们的首选，另外，占地少、工艺流程短，运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题3.3.2工艺类型的介绍氧化沟：是常规活性污泥法的一种改进和发展，是延时曝气法的一种特殊形式。氧化沟具有工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。可考虑不设初沉淀池，也可考虑不设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建（如交替工作氧化沟），可省去污泥回流装置。氧化沟的BOD负荷很低，对水温、水质、水量的变动有较好的适应性；污泥龄可达1530天，可以繁殖世代时间较长、增殖速率较慢的微生物，如硝化细菌。由于污水的停留时间长，排出的剩余污泥已经很稳定了，因此只需要浓缩脱水处理，可省污泥消化池。由于上述特点，氧化沟在小城镇污水处理中得到了广泛的使用。氧化沟在用于去除碳源污染物为目的的二级处理时，优势不明显，但用于还需要除磷脱氮时，投资和运行费用明显降低。当要求氧化沟具有脱氮功能时，可考虑采用改良型的氧化沟工艺，其基建投资和运行费用比其他任何具有脱氮功能的生物处理工艺低，且处理规模越小，费用越节省。间歇式活性污泥法（SBR）：又称序批式（间歇）活性污泥法处理系统，是近几年来在国内外广泛应用的一种污水生物处理技术。此工艺采用间歇曝气池，不需要污泥回流及其设备和动力消耗，不设二次沉淀池。工艺流程简单，操作管理大大简化，这对技术力量相对薄弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很适合，而且基建与运行费用低。SBR比传统的连续流活性污泥法节省基建投资30%以上，在规模以下，SBR基建费用明显低于常规活性污泥法、A2O法；对于规模为 的污水厂，SBR法的基建费用通常要低10%15%。规模越小，两者的差距越大，这对缺少资金建污水厂的中小城镇很有吸引力。SBR工艺生化反应推动力大，速度快、效率高，出水水质好。通过对运行方式的调节（改变进水的方式、调整运行顺序、改变曝气强度及周期内各阶段的分配比等），在单一的曝气池内能进行脱氮和除磷。由于SBR法就反应器中的混合状态来讲是属于完全混合式，所以耐冲击负荷强，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。不易产生污泥膨胀。应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，能使本工艺过程实现全部自动化的操作与管理。所以对于小城镇水质水量的特点，SBR是小型污水厂的理想工艺，是公认的高效的、简化的污水处理工艺，也是现在世界各国中小城镇的优选工艺。周期循环活性污泥法（CASS）：整个工艺为一间隙式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理，目前全世界有300余座各种规模的CASS污水处理厂正在运行或建造中。其主要原理是：把序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在反应区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。CASS工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基建费用和运行费用较低。A2O法：基建费用低，具有较好的脱氮除磷效果；具有改善污泥的性能，减少污泥的排放量；具有提高对难降解生物有机物的去除效果，运转效果稳定；技术成熟，运行稳妥可靠，管理运行简单，运行费用低。但处理构筑物较多，需增加内回流系统。经过以上三个工艺的比较，根据污水水源水质情况和处理后水质要求，该污水厂处理工艺采用氧化沟工艺。该工艺具有以下特点：1） 氧化沟工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；2） 可不设置沉淀池，也可使氧化沟与二沉池合建（如交替工作氧化沟），省去污泥回流装置；3）氧化沟独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮效果。3.3.3工艺流程的确定通过对比分析，设计氧化沟工艺。为了使生活污水达到理想的处理效果，必须对生活污水进行预处理，比如生活污水常常含有一些垃圾杂物，这就需要利用机械格栅来拦截，颗粒较大的砂子杂物可以在沉砂池沉降到池底，粒径较小的可以通过砂水分离器来排除等等，因此，设置了格栅，污水提升泵房，旋流沉砂池，配水井等构筑物以利于后续生化反应的进行。3.4 污水处理构筑物的计算及说明3.4.1格栅本设计在水泵前设置粗格栅，在水泵后设置细格栅。前后格栅均选择两组单独设置的格栅。一、粗格栅的计算1、设计参数设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，用连接管连接，正常运行时关闭，事故检修时打开，每组格栅的设计流量。1）采用机械清除，格栅栅条间隙宽度机械清除时宜为1625mm，取25mm；2）污水过栅流速宜采用0.61.0m/s，取1.0m/s；3）格栅前渠道内的水速一般采用0.40.9m/s，取0.8m/s；4）机械清除格栅的安装角度宜为6090，取75；5）格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.0m，取0.8m；6）工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m；7）通过格栅水头损失一般采用0.080.15m，取0.1m；8）进水渠道渐宽处角度一般采用1030，取20；9）栅前渠道超高一般采用0.30.5m，取0.3m；10）每日设1000污水的栅渣量，一般采用0.040.06/污水，取0.05/污水11）采用带式输送机输送。2、设计计算1）栅条的间隙数式中：n格栅栅条间隙数（个）； Q设计流量（m/s）； 格栅倾角（）； N设计的格栅组（组）； b格栅栅条间隙（m）； h格栅栅前水深（m）； v格栅过栅流速（m/s）。设栅前水深h=0.80m，过栅流速v=1.0m/s，栅条间隙宽度b=0.025m，格栅倾角 =75。栅条的间隙数：2）栅槽宽度式中：B格栅槽宽度（m）； S每条格栅条宽度（m）。设栅条宽度S=0.01m，栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.3m。栅槽宽度：3） 进水渠道渐宽部分的长度式中：l1进水渠道渐宽部分的长度（m）； B1进水明渠宽度（m）； 渐宽处角度（）。设进水渠宽=1.0m，其渐宽部分展开角度，则：4） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式中：l2进水渠道渐宽部分的长度（m）； 渐宽处角度（）；设渐窄角度与渐宽角度相同。5） 通过格栅的水头损失式中：h1水头损失（m）； 格栅条阻力系数； k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。设栅条断面为锐边矩形断面，格栅条的阻力系数=2.42，则通过格栅的水头损失：6） 栅后槽总高度式中：H栅后明渠的总高度（m）； h2明渠超高（m）；一般采用0.30.5 m。设栅前渠道超高。栅后槽总高度：7） 栅槽总长度式中：L格栅槽总长度（m）； H1格栅明渠的深度（m），。8） 每日栅渣量式中：W每日栅渣量（m3/d）； W1每日每103 m3污水的栅渣量（m3/103 m3污水），一般采用 0.040.06m3/103 m3污水。本设计取0.05 m3/103 m3污水。0.2m3/d，宜采用机械格栅清渣为了方便污水处理厂的运营管理，每两天清除一次栅渣，采用皮带输送机输送栅渣，机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。二、细格栅的计算1、设计参数设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅单独设置，用连接管连接，正常运行时关闭，事故检修时打开，每组格栅的设计流量。1）细格栅栅条间隙宽度宜为1.510mm，取10mm；2）污水过栅流速宜采用0.61.0m/s，取1.0m/s；3）格栅前渠道内的水速一般采用0.40.9m/s，取0.8m/s；4）格栅的安装角度宜为6090，取75；5）通过格栅水头损失一般采用0.080.15m，取0.1m；6）进水渠道渐宽处角度一般采用1030，取20；7）栅前渠道超高一般采用0.30.5m，取0.3m；8）每日设1000污水的栅渣量，一般采用0.040.06/污水，取0.04/污水9）采用带式输送机输送。2、设计计算1）栅条的间隙数式中：n格栅栅条间隙数（个062）； Q设计流量（m/s）； 格栅倾角（）； n设计的格栅组（组）； b格栅栅条间隙（m）； h格栅栅前水深（m）； v格栅过栅流速（m/s）。设栅前水深h=0.80m，过栅流速v=1.0m/s，栅条间隙宽度b=0.01m，格栅倾角 =75。栅条的间隙数：2）栅槽宽度式中：B格栅槽宽度（m）； S每条格栅条宽度（m）。设栅条宽度S=0.01m，栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.3m。栅槽宽度：3）进水渠道渐宽部分的长度式中：l1进水渠道渐宽部分的长度（m）； B1进水明渠宽度（m）； 渐宽处角度（）。设进水渠宽=1.5m，其渐宽部分展开角度，则：4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式中：l2进水渠道渐宽部分的长度（m）； 渐宽处角度（）；设渐窄角度与渐宽角度相同。5）通过格栅的水头损失式中：h1水头损失（m）； 格栅条阻力系数； k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。设栅条断面为锐边矩形断面，格栅条的阻力系数=2.42，则通过格栅的水头损失：6）栅后槽总高度式中：H栅后明渠的总高度（m）； h2明渠超高（m）；一般采用0.30.5 m。设栅前渠道超高。栅后槽总高度：7）栅槽总长度式中：L格栅槽总长度（m）； H1格栅明渠的深度（m），。8）每日栅渣量式中：W每日栅渣量（m3/d）； W1每日每103 m3污水的栅渣量（m3/103 m3污水），一般采用 0.040.06m3/103 m3污水。本设计取0.04 m3/103 m3污水。0.2m3/d，宜采用机械格栅清渣为了方便污水处理厂的运营管理，每两天清除一次栅渣，采用皮带输送机输送栅渣，机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。3.4.2 污水提升泵房为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。选用矩形泵房，集水池和机器间合建，前后设置。来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。1、污水厂进水管根据设计规范规定，污水进入处理构筑物前的流速应控制在0.61.0m/s，设计中取v=0.9m/s，所以式中：污水设计流量（）； 污水流速（m/s）； 管径面积（m2）。，取D=1100mm2、集水井工艺设计本设计采用4台污水泵，3用1备，则每台污水泵的设计流量为：根据室外排水设计规范5.3.1，集水池的容积，应根据设计流量，水泵能力和水泵工作情况等因素确定，并应符合下列要求：污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量。本设计采用5min则集水池容积为，取集水池容积为80m3。取集水池有效水深为2.0m，则集水池面积为，集水池保护水深为，实际水深为2.8m。3、 选泵选用500QW2600-15-160潜水排污泵4台，三用一备，该泵的规格性能见表3-1：表3-1 泵的规格性能表型 号流量扬程（m）转速（r/min）功率（kW）效率（%）出口直径（mm）350QW1500-15-1601500159909082.13503.4.3 旋流沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用旋流沉砂池。本设计中采用旋流沉砂池，同时采用机械方法除砂。旋流沉砂池是利用水力涡流，使泥沙和有机物分开，已达到除沙目的。1、设计参数 1）最高时流量的停留时间不应小于30s；2）设计水力表面负荷不大于200m3/ (m2h)；3）沉砂区有效水深1.02.0m，池径与池深比宜为2.02.5；4）池中应设立式桨叶分离机；5）清除沉砂的间隔时间一般采用12d，取1d；6）城市污水沉砂量一般采用30 m3/106m3；7）沉砂斗下底直径一般采用0.40.6m；8）沉砂池超高一般采用0.30.5m；9）进水流速一般采用0.61.2m/s。2、设计计算1）旋流沉砂池N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量。2）规格选择，查表，选择直径3.65的旋流沉砂池，各部分尺寸见表1表1 旋流沉砂池尺寸设计水量/(m3/h)2035.8沉砂区底坡降G/m0.60沉砂区直径A/m3.65进水渠水深H/m0.65贮砂区直径B/m1.52沉砂区水深J/m1.10进水渠宽度C/m0.72超高K/m0.35出水渠宽度D/m1.52沉砂区深度L/m1.45锥斗底径E/m0.46驱动机构/W0.75贮砂区深度F/m2.03浆板转速/(N/min)143) 参数校核 表面负荷 停留时间a. 沉砂区体积V b.停留时间HRT c.参数调整。停留时间不足，沉砂区水深J调整为1.45m，则 进水渠流速v1 出水渠流速v23.4.4配水井1、设计参数设计日平均流量Q=67910.4m3/d，设计流量时变化系数为Kz=1.45，设计最大污水量为Qmax=1.131m3/s，沉砂池出水进入配水井，污水在配水井内进行平均分配，然后分别进入两组厌氧池中。本设计布置一座配水井，水力停留时间：t=2min。2、设计计算（1）配水井内中心管直径 式中：v2配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用v20.6m/s。 设计中取v2=0.6m/s，取1.3m（2）配水井内径 式中：v3配水井内污水流速（m/s），一般取v3=0.20.4m/s 设计中取v3=0.2m/s,取3m。（3）配水井的有效容积V=Qmaxt=1.131120=135.72m3，则配水井的有效水深式中： A配水井过水断面面积(m2)。（4）取配水超高h1=0.2m，配水井总高H=h+h1=4.8+0.2=5.0m。式中：H配水井总高(m)； h配水井有效水深(m)； h1配水井超高。3.4.5交替工作式氧化沟1. 工艺特点交替工作式氧化沟系统没有单独设置反硝化区，通过在运行过程中设置停曝期来进行反硝化，从而获得较高的氮去除率。三沟式氧化沟是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行。3个氧化沟之间相互双双连通，两侧氧化沟可起曝气和沉淀双重作用，中间氧化沟一直为曝气池，原污水交替地进入两侧氧化沟，处理水则相应地从作为沉淀池的两侧氧化沟中流出，这样提高了曝气设备的利用率（可达58%），另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟基本运行方式大体分为6个阶段，工作周期为8h。通过控制系统自动控制进、出水方向。溢流堰的升降以及曝气设备的开动和停止。三沟式氧化沟是一个A-O（兼氧好氧）活性污泥系统，可以完成有机物的降解和硝化反硝化过程，能取得良好的BOD5液回流，运行费用大大降低，处理流程简单，省去二沉池，管理方便，基建费用低，占地少。其最大缺点是设备利用率低去除效果，依靠三池工作状态的转换，可以免除污泥回流和混合。2. 设计参数及设备交替工作式氧化沟混合液悬浮固体浓度（MLSS）一般为35004000，污泥负荷一般取0.050.1kgBOD（kgMLVSS），考虑脱氮和污泥稳定化时，停留时间1224。氧化沟有效水深一般取3.5，无论是型还是型，每条沟容积一般相等。污泥龄一般为2030。曝气设备采用曝气转刷，直径一般为700mm和1000mm两种，转速为70左右，浸深0.150.3，充氧能力为9.6kg（KW），转刷有效长度最长可达，每圈刷片分为6片或12片两种，每米约.圈。对于型氧化沟，两侧边沟配置一定数量的潜水推进器。 已知条件设计流量97718.4m3/d表1 城市污水水质表 单位：mg/L指标CODCrBOD5SSTNNH3N有机氮TP有机磷无机磷数值280180200403010321夏季水温25，冬季水温15，常年平均水温20。排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B排放标准，其主要水质指标应达到下列要求：表2 出水水质标准 单位：mg/L指标CODCrBOD5SSTNNH3NTP大肠杆菌数（个/L）数值60.020.020.020.08.01.01044.设计计算(1) 去除BOD5氧化沟出水溶解性BOD5浓度S好氧区容积V1,好氧区容积计算采用动力学计算方法好氧区水力停留时间t:剩余污泥量X每去除1kgBOD5产生的干污泥量=(2) 脱氮 需氧化的氨氮量N1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮量12.4%，则用于生物合成的总氮量：需要氧化的NH3-N量 脱氮量 碱度平衡。硝化反应需要保持一定碱度，一般认为，剩余碱度达到100mg/l（以CaCO3计），即可保持pH7.2，生物反应能够正常进行。每氧化需要消耗7.14mg碱度；每氧化产生0.1mg碱度；每还原产生3.57mg碱度。剩余碱度： 此值可以保持pH7.2，硝化和反硝化反应能够正常进行。脱氮所需的容积V2脱氮速率 15,脱氮所需的容积 脱氮水力停留时间(3) 氧化沟总容积V及水力停留时间t校核污泥负荷：(4)需氧量计算 设计需要量耗氧量剩余污泥的耗氧量脱氮产氧量需氧量：剩余污泥中的需氧量（用于生物合成的那部分需氧量）：每硝化剩余污泥中的耗氧量：每还原 ：总需氧量考虑安全系数，则每去除标准转态下需氧量氧化沟尺寸设氧化沟座，工艺反应的有效系数，单座氧化沟有效容积三组沟道采用相同的容积，则每组单沟容积每组沟道单沟宽度，有效水深，超高为，中间分隔墙厚度。每组沟道面积弯道部分的面积直线段部分面积直线段长度进水管和出水管进出水管流量管道流速，管径校核管道流速出水堰及出水竖井出水堰。 出水堰计算按薄壁堰来考虑：式中堰上水头H取0.3m，则出水堰分三组，每组宽度出水竖井。考虑可调式出水堰安转要求，在堰两边各留0.3m的操作距离。出水竖井长 出水竖井宽B=1.4m(满足安转需要)，则出水竖井平面尺（8）设备选择转刷曝气机，单座氧化沟需氧量采用直径的转刷曝气机，充氧能力为8.3，单台转刷曝气机有效长度为9m，动力效率为1.98转刷曝气机有效长度所需曝气转刷台数 （中间6台，两侧边沟各5台）单台转刷所需轴功率单台转刷所需电动机功率潜水推进器，两侧边沟各设两台潜水推进器，共4台，每台电机功率N=3kW。电动可调旋转堰门。氧化沟两个边沟设电动可调旋转堰门3台，共6台，堰门宽度4m，可调高度0.3m，电机功率0.55 kW。3.4.6消毒设施计算污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的