AO工艺10万方污水处理厂毕业设计说明书[全套CAD图纸].doc

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摘要
我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。
我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。
本设计要求处理水量为28000m3/d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的A2/O活性污泥法工艺处理城市生活污水。A2/O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3+－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
关键词：城市生活污水，活性污泥，A2/O
第一章设计任务书
1.1 设计题目
某县污水处理厂设计
1.2 设计资料
1.2.1城市概况
西北某县，十年后城区规划人口为16万，城市工业主要有食品、酿造、机械、电子、纺织等。工业废水占城市总废水量的20%，各工业废水经过处理达到国家标准后排入城市污水管网。
1.2.2排水系统
雨水与污水采用分流制，生活污水与工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水，输入污水厂的污水干管直径为1000mm，管底埋深为地面以下5.3m，充满度为0.5。
1.2.3设计水量
（1）综合生活污水量
每人每日平均污水量定额取n为120L，生活污水量总变化系数根据公式Kz=2.72/Q0.108计算，其中Q的单位为L/s。

式中：Q——平均日平均时污水量，L/s；
N——设计人口数；
n——综合生活污水定额，（L/（人*d））；
KZ——生活污水量综合变化系数。
则综合生活污水设计流量为：

式中：Qd——综合生活污水设计流量，L/s。
（2）工业废水水量
该城市现有工业废水排放量21000 m3/d，污水处理厂接纳城市生活污水和工业废水，其中工业废水排放量占废水总量的20%，Qm=4200 m3/d
（3）设计总流量
城市污水总的设计流量是居住区生活污水设计流量、工业废水设计流量和地下水渗入量三部分之和。一般入渗地下水量按前两者水量之和的10%~15%计算，本次设计取15%。

式中：Qdr——平均日平均时污水量，L/s；
Qm——工业废水设计流量，L/s；
Qu——入渗地下水量，L/s；
1.2.4设计水质
原水水质如表1-2-4：
表1-2-4 进水水质表
水质指标
COD
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
SS
(mg/l)
NH4-N
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
测量数值
380
180
200
40
55
8
注：（1）表中数值为日平均值；（2）污水平均水温为25oC（夏季）和10oC左右（冬季）；（3）工业废水的水质不影响生物处理。
1.2.5处理要求
出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的一级B 标
准。处理后污水排入水体。出水水质表见表1-2-5：
表1-2-5 出水水质表
水质指标
COD
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
SS
(mg/l)
NH4-N
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
测量数值
60
20
20
8
20
1.5
1.2.6厂址说明
污水处理厂拟用场地选在城市西郊荒地，地下水位距地面10m，荒地可使用面积足够大，其地势平坦，海拔高度为320.00m。厂区西部百米有自南向北的河流。厂区远离城市水源地，与周边居住区有一定距离。
1.2.7气象及工程地质
（1）．气象资料
表1-2-7 气象资料
气象参数
气象资料情况
风向
全年主导风向为东北风，夏季主导风向为西南风
年平均风速
3.3m/s
降雨量
年平均900~1200mm，其中2/3集中在夏季，7月15日至8月10日为暴雨集中期
温度
年平均13oC，极端温度：最高39oC，最低 -10oC
地下水位
地面下10m
（2）污水排水接纳河流资料
据1960~2008年连续观测，河流平均流量为9.8m3/s，枯水期2.8 m3/s，最大流量24 m3/s。河道的最高洪水位标高为314.00m，常水位标高为311.00m，枯水位标高为309.00m。
（3）工程地质资料
地质钻探结果表明，沿河地质结构（由上而下）由表土层、亚粘土层、细砂中砂层、卵石层以及基岩层构成。其中表土层2m以下，亚粘土层3.5~6.5m。基岩层最浅7m以下，最深12m以下，地基计算强度建议采用2.1kg/cm2，地下水质对各类水泥均无侵蚀作用，地震基本烈度为7度。
1.3 设计内容
根据规划和所给的其它原始资料，设计城市污水处理厂，设计的主要内容和深度相当于简化的初步设计，类似于工艺设计方案。具体内容包括：
1.3.1工艺流程的确定
（1） 论述现有城市污水处理常用工艺，流程中各处理单元的作用及相互关系；
（2）确定本工程的工艺流程，并说明理由；
（3）列表说明各单元的处理效率。
1.3.2构筑物设计
（1）在工艺的基础上，确定各构筑物和相应的配套设备的形式；
（2）确定各处理单元的主要工艺设计参数，据此确定各构筑物的大小、外部形状尺寸和占地面积。写出计算的过程和结果，对于主要构筑物，用单线的结构示意图标注其主要尺寸；
（3）汇总构筑物一览表。
1.3.3设备选型
根据给定条件和计算结果选择所需的设备。
1.3.4附属建筑物
根据国家城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（GJJ 31-89）确定办公室、检验室、机修等的占地面积。
1.3.5平面和高程布置
绘制污水厂的工艺平面布置图，内容包括：标出水厂的范围、全部处理构筑物及辅助建筑物、主干道及主要管线的布置；
绘制污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及污水厂排放口的标高。
1.4 设计成果
完成设计提交的设计成果包括：
（1）设计说明书
对设计内容的详细陈述，设计的依据和计算的过程、工艺流程框图、设备选型、设备和构筑物一览表、装机总容量等。
（2）污水处理厂平面布置图和高程布置图各一张，均采用A1图纸。
1.5 主要参考资料
1.5.1工艺选择与构筑物计算方面主要参考资料
室外排水设计规范(2014年版)
于尔捷,张杰. 给水排水工程快速设计手册2: 排水工程. 北京: 中国建筑工业出版社, 1996
崔玉川等. 城市污水厂处理设施设计计算. 北京：化学工业出版社，2004
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，2000
给水排水设计手册第1册：常用资料
给水排水设计手册第5册：城镇排水
1.5.2设备选型方面主要参考资料
给水排水设计手册第9册：专用机械
给水排水设计手册第11册：常用设备

第二章处理工艺的选择与确定
1.1确定处理方案的原则
城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。
《城市污水处理及污染防治技术政策》对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：
城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。
工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。
应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测。在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。
1.2污水处理工艺方案比选
1.2.1污水水质特点分析
本次设计污水场污水各项指标去除率详见表1-2-1：
表1-2-1 污水各项指标去除率
水质指标
COD
(mg/l)
BOD5
(mg/l)
SS
(mg/l)
NH4-N
(mg/l)
TN
(mg/l)
TP
(mg/l)
进水水质
380
180
200
40
55
8
出水水质
60
20
20
8
20
1.5
去除率%
84
89
90
80
64
82
在出水水质要求达到一级B标的情况下，进水中SS、TP、NH3-N浓度高。
1.2.2所用工艺
二级处理工艺
1.2.3备选方案
根据《城市污水处理及污染防治技术政策》，在不同处理规模时二级处理工艺的选择情况规定如下：
（1）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。也可采用其它成熟技术。
　（2）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。
　（3）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、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。
本设计水量在每日10万立方米以下，符合第三种情况，因此几乎所有方案都可作为备选方案。
1.2.4方案比较
根据计算所得的去除率，采用普通活性污泥法二级处理可以满足污水厂对COD、BOD和SS的处理要求。但是，查阅相关资料表明，普通活性污泥法对氮的去除率仅为20﹪～30﹪，磷的去除率为5﹪～20﹪（《排水工程》38页），远不能满足需要，因此有必要采用除磷脱氮的活性污泥法工艺。
采用除磷脱氮的活性污工艺要求的进水水质条件如下：
（1）水温应在15℃以上，当水温低于15℃时，硝化速度明显降低；
（2）水中应有足够的碱度，将 1gNH3－N氧化成硝态氮需要消耗7.14g碱度；
（3）进水溶解性BOD浓度与硝酸态氮浓度之比应在4以上（反硝化）；
（4）五日生化需氧量与总磷之比应在17以上，因为比值过低，积磷菌在厌氧池放磷时释放的能量不能很好的被用来吸收和贮藏溶解性有机物，影响该类细菌在好氧池的吸磷。
按照以上对进水水质的分析，污水厂进水中BOD5/TP=20， BOD5/TN=5，能够满足生物除磷脱氮的要求，因此，本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。
查阅相关资料，参考各地的实际工程运行经验，采用了脱氮除磷工艺的活性污泥法，可以使NH3－N的去除率达到约90﹪，TN的去除率达到75﹪以上，TP的去除率达到70﹪以上，出水的TP在1.0mg/L以下。因此，采用除磷脱氮的活性污泥法工艺能够满足出水水质指标的要求。
下面分别对各个除磷脱氮工艺方案的优缺点进行分析。
（1）A2/O法
优点：a.基建费用低，具有较好的脱氮，除磷功能；
b.具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量
c.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运转效果稳定
d.技术先进成熟，运行稳妥可靠，管理维护简单，运行费用低
缺点：a.处理构筑物较多;
b.需增加内回流污泥系统
（2）氧化沟法
优点：a.处理流程简单，构筑物少，基建费用较省；
b.处理效果好，有较稳定的脱氮除磷功能；
c.有抗冲击负荷的能力；
d.能处理不易降解的有机物，污泥生成少。
缺点：a.处理构筑物较多；
b.回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；
c.容积和设备利用率不高，占地面积大
（3）SBR法
优点：a.其脱氮除磷的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；
b.不需要回流污泥和回流混液，不设专门的二沉池，构筑物少
c.占地面积少；
缺点：a.操作，管理，维护较复杂
b.自控程度高，对工人素质要求较高。
1.2.5方案选择
结合本次设计的水质特点，地形要求和投资费用等方面综合考虑，本次设计选择了A2/O工艺，主要基于以下几点：
（1）A2/O工艺结构最简单，总的水力停留时间少于其它同类工艺；
（2）在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不能大量增值，无污泥膨胀之虞，SVI一般小于100；
（3）污泥中含磷浓度高，具有很高肥效；
（4）运行中勿需投药，运行费用低。
E．由《室外排水设计规范》表6.6.20，A2/O各项指标的去除率为85～95%（BOD5），50 ～75%（TP），55～80%（TN），能满足二级B标的处理要求。
1.2.6污泥处理方案选择
目前常用的污泥处理方案主要有：中温消化方案，污泥焚烧方案，污泥脱水方案三种。三种方案的比较如表1-2-6所示：
表1-2-6 污泥处理方案比较

9

评价项目
内容含义
中温消化方案
污泥焚烧方案
污泥脱水方案
工程技术
可行性
适用性
应用的广泛性，对污泥性质的适用程度
应用广泛，对城市污水厂污泥适用性较强
国内城市污水厂尚未应用，对含水率高，无机物多的污泥不适用
适用于小型污水厂
先进性
技术水平的先进性，可靠程度
技术成熟，可靠性高
技术先进，可靠性一般
技术成熟，
可靠
环境评价
对外界影响
对大气的污染
污染小
污染大
污染小
污泥
最终处理
污泥最终解决的难易程度
困难
较易，彻底
困难
能源利用
耗能
耗电，耗其他燃料
较少
较多
最少
产能
沼气产生
产沼气
不产沼气
不产沼气
运行管理
条件
操作运转
操作运转方便性
较方便
较难
较方便
维护管理
维修工作量
较少
较多
最少
综合上表的比较，考虑到投资费用的节省和日常管理方便，选用污泥脱水的方案。
1.3污水处理构筑物比选
本次设计因除磷脱氮的需要，为保证足够的五日生化需氧量，不设初沉池，故比选沉沙池和二次沉淀池。
1.3.1沉砂池比选
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
（1）平流沉砂池
优点：a. 配水简单、水头损失小；
b. 矩形水池布置紧凑；
缺点：a. 设备复杂、除砂系统容易发生故障；
（2）曝气沉砂池
优点：a. 对污水起预曝气作用，有效去除砂砾上附着的有机物
b. 对于<0.6mm的颗粒去除效果明显；
缺点：a. 操作环境差；
b. 对生物除磷工艺，预曝气起到了反作用
（3）旋流沉砂池
优点：a. 占地面积省, 除砂效率高
b. 操作环境好；设备运行可靠；
缺点：a. 管路容易堵塞；
b. 对大型污水处理厂配水条件不好
经设计计算，若采用曝气沉砂池则宽深比不符合规范，不能选用。而平流式沉砂池则适用于小型污水处理厂，因此选用平流式沉砂池。
1.3.2二沉池比选
（1）平流沉淀池
特点：池深较浅，抗冲击较好；适用于地下水位高，地质条件差的地区的大中型水厂；
（2）竖流式沉淀池
池深大，埋深大，池径小，构造简单，效果一般，适用于小型污水厂及处理站；
（3）辐流式沉淀池
效果稳定，直径大于等于16m，适用于地下水位较高的地区，适用于大中型水厂；
（4）斜板（管）沉淀池
污水厂可用于初沉池，不能用于二沉池，其较易堵塞。
综合考虑，选择辐流式沉淀池。
2污水处理厂工艺说明
2.1工艺流程
污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及对出水水质和对污泥的处理要求来确定。本着上述原则，本设计选A2/O法作为污水处理工艺。详细工艺流程图见图2-4-1。

图2-1-1工艺流程图
2.2污水处理构筑物设计说明
2.2.1 格栅
因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。
本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。
2.2.2沉砂池
沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）沉沙池一般设置于泵站、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。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。
本设计采用了成本较低，运行较好的平流式沉砂池，该池施工简易，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。
2.2.3生物化反应池
A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧－好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。
该工艺在厌氧－好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。
在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；别外，NH3-－N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-－N浓度下降，但NO3-－N含量没有变化。
在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-－N和NO2-－N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-－N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-－N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-－N浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降。
脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。
除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌——聚磷细菌。
整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。
所以，A2O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳
被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3－－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
2.2.4二沉池
二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。
本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。
2.2.6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。
本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点：①贮存污泥能力高；②操作要求不高；③运行费用少，尤其是电耗。缺点：①占地面积大；②会产生臭气；③对于某些污泥作用少。

第三章构筑物设计计算
1粗格栅

图 3-1-1 格栅计算示意图
1.1最大设计流量
最大设计流量：

1.2设计计算
1.2.1栅槽宽度
（1）栅条的间隙数n个

式中Qmax------最大设计流量，m3/s；
α------格栅倾角，(o)，取α=60 0；
b ------栅条间隙，m，取b=0.021 m；
n-------栅条间隙数，个；
h-------栅前水深，m，取h=0.4m；
v-------过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s；
隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。
则：
则每组细格栅的间隙数为31个。
（2）栅槽宽度 B
设栅条宽度 S=0.01m
栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m;
则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2
=0.01×(31-1)+0.021×31+0.2
=1.15
单个格栅宽1.50m，两栅间隔墙宽取0.60m，
则栅槽总宽度 B=1.50×2+0.60=3.60m
1.2.2通过格栅的水头损失 h1
（1）通过格栅的水头损失 h1，m
h1=h0k

式中 h1---------设计水头损失，m;
h0 ---------计算水头损失，m;
g ---------重力加速度，m/s2
k ---------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3；
ξ--------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。
（2）栅后槽总高度H，m
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.085+0.3
=0.785m

1.2.3栅槽总长度L，m
（1）进水渠道渐宽部分的长度l1。设进水渠道B1=0.8 m，其渐宽部分展开角度α1=20 0。

格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度l2，m

（2）栅槽总长度 L

式中：α1 ——进水渠道渐宽部分的展开角度，，取α1 =20 ；
l2——栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度， m ；
H1——栅前渠道深， m , m。

1.2.4每日栅渣量W，m3/d

式中：W1——栅渣量，m3/103m3污水，取W1=0.03 m3/103m3污水。

格栅的日栅渣量为：W = 0.85 > 0.2 m3/d，采用机械清渣。
1.2.5 格栅的选型
表3-1-2 SG1.5格栅技术参数
项目
井宽B
m
栅条间距
mm
安装角度

电机功率
KW
卸渣高度
mm
参数
1.5
20
60°
1.5
750
2 提升泵房
2.1设计参数
本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，土建一次完成。
2.2泵房的设计计算
2.2.1集水池计算
最大设计流量为Q=1167m3/h，采用五台污水泵，三用两备，则每台污水泵的设计流量为Q=389 m3/h；按一台泵最大流量时5min的出水量设计，集水池容积V=Qt=33.3m3；取有效水深h=1.5，集水池面积F=V/h=50m2。集水池平面尺寸L×B=6m×4m，保护水深0.5m。
2.2.2水泵选型
进水管管底标高为285.00m，设计粗格栅前槽底标高为284.50m，则粗格栅前水面标高为284.80m。根据后继计算，水泵扬程取为8m。
选用型号为200QW-400-10-30的污水泵。具体性能参数如下：
表3-2-1 200QW-400-10-30污水泵技术参数
型号
流量
m3/h
扬程
m
功率
KW
转速r/min
效率
出口
直径
200QW-400-10-30
400
10
30
980
77.8%
200

3 细格栅
3.1最大设计流量
最大设计流量：

3.2设计计算
3.2.1栅槽宽度
（1）栅条的间隙数n个

式中Qmax------最大设计流量，m3/s；
α------格栅倾角，(o)，取α=60 0；
b ------栅条间隙，m，取b=0.01 m；
n-------栅条间隙数，个；
h-------栅前水深，m，取h=0.4m；
v-------过栅流速，m/s,取v=0.9 m/s；
隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。
则：
则每组细格栅的间隙数为65个。
（2）栅槽宽度 B
设栅条宽度 S=0.01m
栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m;
则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2
=0.01×(65-1)+0.01×65+0.2
=1.49
单个格栅宽1.50m，两栅间隔墙宽取0.60m，
则栅槽总宽度 B=1.50×2+0.60=3.60m
3.2.2通过格栅的水头损失 h1
（1）通过格栅的水头损失 h1，m
h1=h0k

式中 h1---------设计水头损失，m;
h0 ---------计算水头损失，m;
g ---------重力加速度，m/s2
k ---------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3；
ξ--------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。
（2）栅后槽总高度H，m
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.25+0.3
=0.95m
3.2.3栅槽总长度L，m
（1）进水渠道渐宽部分的长度l1。设进水渠道B1=0.8 m，其渐宽部分展开角度α1=20 0。

格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度l2，m

（2）栅槽总长度 L

式中：l1 ——进水渠道渐宽部分的长度，m；
B1——进水渠宽， m ，取 B1=0.8m ；
α1 ——进水渠道渐宽部分的展开角度，，取α1 =20 ；
l2——栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度， m ；
H1——栅前渠道深， m , m。

3.2.4 每日栅渣量W，m3/d1.72

式中：W1——栅渣量，m3/103m3污水，取W1=0.07 m3/103m3污水。

格栅的日栅渣量为：W = 1.97> 0.2 m3/d，采用机械清渣。
3.2.5 格栅的选型
表3-3-1 SG1.5格栅技术参数
项目
井宽B
m
栅条间距
mm
安装角度

电机功率
KW
卸渣高度
mm
参数
1.5
10
60°
1.5
750

4 沉砂池
4.1设计参数
考虑到本处理规模较小，若采用曝气沉砂池，则宽深比不符合规范，因此采用适宜于小型污水厂的平流式沉砂池。
设置两组沉砂池，每组两个沉砂斗。按雨季最高日最高时流量Q=0.50 m3/s设计，每组沉沙池设计流量Q=0.25m3/s，
4.2设计计算
（1）沉沙池长度
沉砂池两闸板之间的长度即为水流部分的长度：
L=v×t
式中：t——最高时流量的停留时间，取t=40s，v为最大流速，取为0.25m/s
L=10m
（2）水流断面面积

=0.5/0.25=2m2
（3）沉砂池总宽度B
B = n×b
式中： n ——池子分格数，个，设置 n =2。
b —— 池子单格宽度，b=1.2m。
则B = n×b= 2×1.2=2.4m
（4）有效水深h2
h2= A/B =2/2.4=0.84m
（5）沉砂室计算
沉砂量V：

式中： X ——城市污水沉砂量， m3106 m3污水，取 X =30m3106 m3污水；
K ——生活污水流量总变化系数，由设计任务 K =1.5。

T ——沉砂周期， d ，取 T = 2d 。

每个砂斗所需容积V1：

式中：N——砂斗个数，设沉砂池每个格含两个沉砂斗，有 2 个分格，沉砂斗个数为 4 个。

（6）沉砂斗尺寸
a．沉砂斗上口宽a，

式中：a1——斗底宽， m, 取 a1=0.5 m ；
h3——斗高，取0.35m
tan60°——斗壁与水平面的倾角。
则：
b．沉砂斗容积V0

式中：a1——斗底宽， m, 取 a1=0.5 m ；
a——斗上口宽， m, 取 a=0.904 m ；
h3——斗高，取0.35m

c沉砂室高度h3’
h3’= h3+0.06L2
L2为过渡部分宽度，0.06为过渡部分坡度
L2=(L-2a-0.2)/2=（10-2×1-0.2）/2=3.9m
则h3’=0.35+0.06×3.9=0.58m
（7）沉砂池总高度H
取超高h1为0.3m
H=h1+h2+ h3’=0.3+0.84+0.58=1.72m
式中：h1——超高， m, 取 a1=0.3 m ；
h2——有效水深， m；
h3`——沉砂室高度，m。
（8）砂水分离器的选择
根据设计排沙量，选用LSSF-260型砂水分离器。
表 3-4-1 LSSF-260型砂水分离器技术参数
型号
处理量
电动机功率
长度
宽度
LSSF-260
12l/s
0.37kw
3840mm
1170mm

5A2/O反应池计算

图3-5-1 A2/O反应池简图
5.1设计参数
（1）BOD5污泥负荷N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)
（2）回流污泥浓度XR=6600 mg/L
（3）污泥回流比R=100%
（4）混合液悬浮固体浓度 X=R/(1+R)× XR=1/2×6600=3300 mg/L
（5）混合液回流比R内
TN去除率

5.2设计计算
5.2.1反应池容积
（1）厌氧池设计计算，取平均停流时间1.8h
V厌＝1.5×28000/24×1.8＝2100m3
（2）各段水利停流时间和容积比厌氧池：缺氧池：好氧池＝1：1：3
即V好＝3×2100＝6300m3
5.2.2校核氮磷负荷
kgTN/(kgMLSS.d)
符合要求
kgTP/(kgMLSS.d)
符合要求
5.2.3剩余污泥量
根据规范，剩余污泥量可按下列公式计算：

其中Px=YQ(S0-Se)-KdVXV
式中：V——总容积，Y为污泥产率系数，取0.6kgVSS/kgBOD5
S0、Se——分别为进出水五日生化需氧量，Kd为衰减系数，取0.05
Xv——生物应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，取0.75X
f——SS的污泥转化率，取0.6g MLSS/gSS
SS0、SSe——生物反应池进出水悬浮物浓度
ΔX=0.6×28000×（180-20）×0.001-0.05×6300×3.3×0.75+0.6×28000×0.001×（200-20）=2864kg/d
其中Px=YQ(S0-Se)-KdVXV=825kg/d
5.2.4反应池尺寸
反应池总体积V=2100×5=10500m3
设反应池2组，单组池容积 V单＝V/2=10500/2=5250 m3
有效水深 h＝4.0m
单组有效面积 S单＝V单/h＝5250/4.0＝1312.5㎡
采用5廊道式推流式反应池，廊道宽 b＝7.0m
单组反应池长度 L＝S单/B=1312.5/5/7.0=37.5m
校核： b/h=7.0/4.0=1.75(满足 1~2)
L/b=37.5/7.0=5.4（满足5~10）
取超高为1.0m，则反应池总高 H＝4.0+1.0＝5.0 m
5.2.5反应池进、出水系统计算
（1）进水管
单组反应池进水管段计算流量 Q1=Q/2=28000/2=0.162 (m3/s)
管道流速 v=0.8 m/s
管道过水断面积 A= Q1/v=0.162/0.8=0.202㎡
管径
取进水管管径DN500mm
（2）回流污泥管
单组反应池回流污泥管设计流量 Q内＝R×Q/2＝1×Q/2＝0.162 (m3/s)
取回流污泥管管径DN500mm
（3）进水井
反应池进水孔尺寸：
进水孔过流量Q2＝（1+R）Q/2＝Q＝0.324 (m3/s)
孔口流速 v＝0.6 m/s
孔口过水断面积 A＝Q2/v=0.324/0.6=0.54㎡
孔口尺寸取为 1.14m×0.5m
进水井平面尺寸取为 2.40m×2.40m
（5）出水堰及出水井
按矩形堰流量公式计算：

式中 Q3＝（1+R+ R内）Q/2＝2Q/86400＝0.685 (m3/s)
b——堰宽，取7.5m
H——堰上水头，m

出水孔过流量Q4＝Q3＝0.685 (m3/s)
孔口流速 v=0.6 m/s
孔口过水断面积 A＝Q/v＝0.685/0.6＝1.14 ㎡
孔口尺寸取为 1.0m×1.0m
出水井平面尺寸取为 2.4 m×2.4m
（6）出水管
反应池出水管设计流量Q5＝Q3＝0.685 (m3/s)
管道流速 v＝0.8m/s
管道过水断面 A＝Q5/v＝0.685/0.8＝0.856 ㎡
管径
取出水管径DN1000mm
校核管道流速v＝Q5/A＝0.685×4/3.14/1×1＝0.87 m/s
5.2.6曝气系统设计计算
（1）设计需氧量AOR
AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N氧当量-反硝化脱氮产氧量
碳化需氧量D1=Q(S0-Se)/(1-e-0.23×5)-1.42Px
=2