某城市污水处理厂工艺设计.doc

某城市污水处理厂工艺设计

设计任务书
一、设计题目
某城市日处理水量130000 m3污水处理厂工艺设计
二、设计资料
1． 废水资料
（1） 污水水量与水质
污水处理水量：130000 m3/d；
污水水质：CODCr=560mg/L、BOD5=280mg/L、SS=300mg/L。
（2）处理要求：
污水经二级处理后应符合以下具体要求：
CODCr≤70mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤30mg/L；
2． 气象与水文资料
风向：常年主导风向为西南风；
气温：年平均气温15℃，冬季最低气温-10℃，夏季最高气温38℃，最大冻土深度600mm。
水文：降水量多年平均为每年728mm；
蒸发量多年平均为每年1210mm；
地下水位，地面下9～10m。
三、设计内容
①对工艺构筑物选型作说明；
②主要处理设施的工艺汁算
⑦污水处理厂平面和高程布置。
四、设计要求
1. 方案选择应论据充分、具有说服力。
2. 计算时所选用公式要有依据、来源，参数选择应合理，计算应有足够的准确性。
3. 图纸应能正确表达设计意图。
4. 计算说明书应层次清楚、语言简练、书写工整、说明问题。
五、设计成果
1. 设计计算说明书1 份。
2. 完成图纸2 张
① 厂区平面布置图1 张（A1）；
② 处理系统高程布置图1 张（A1）
六、主要参考资料
[1]《给水排水设计手册》第一、三、五、六、九、十一册，中国建筑工业出版社；
[2]《给水排水设计标准图集》S1、S2、S3，中国建筑工业出版社；
[3]《泵站设计规范》中国计划出版社；
[4]城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；
[5]《污水综合排放标准》GB8978-2002；
[6]《水污染控制工程》教材等。
[7]高廷耀等主编.水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社
[8]环境工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社
[9]孙慧修主编.排水工程(上册) (第四版).北京：中国建筑工业出版社
[10]张自杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社
[11]张自杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京：高等教育出版社，1996
[12]于尔捷，张杰主编.给水排水工程快速设计手册(2).北京：中国建筑工业出版社
[13]孙连溪等主编.实用给水排水工程施工手册.北京：中国建筑工业出版社
[14]高俊发，王社平主编.污水处理厂工艺设计.北京：北京：化学工业出版社，2003
[15]建筑制图标准汇编.北京：中国建筑工业出版社
[16]严煦世主编.给水排水工程快速设计手册.北京：中国建筑工业出版社
[17]曾科，卜秋平，陆少鸣主编. 污水处理厂设计与运行. 北京：化学工业出版社，2001。

目 录
设计任务书
一、设计题目‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
二、设计资料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
三、设计内容‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
四、设计要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
五、设计成果‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2
六、参考资料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3
第一章 总论
一、基础资料‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
二、污水水质、水量‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
三、处理后的出水水质目标‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
四、有关设计依据‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
第二章 污水处理工艺流程说明
一、设计方案的选择与确定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8
二、工艺流程说明‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9
三、各个构筑物的说明
1、格栅‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
2、提升泵房‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
3、沉砂池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10
4、氧化沟‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
5.二沉池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
6、污泥浓缩池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
第三章 城市污水处理系统的设计计算
一、流量计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
二、污水厂处理构筑物设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
1、集水井的计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
2、中格栅计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12
3、污水提升泵房‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
4、细格栅计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16
6、配水井的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
7、沉砂池的计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18
8、氧化沟的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
9、配水井的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
10、二沉池‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
11、接触消毒池的设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
12、污泥处理系统设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
12.1、剩余污泥提升泵站‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥31
12.2、配泥井‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32
12.3、污泥浓缩池的计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32
12.4、贮泥池设计计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
12.4、污泥脱水间‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
13、管道设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥33
第四章 主要设备说明
一、格栅‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥40
二、泵‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
三、吸砂机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
四、鼓风机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
五、曝气机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
六、二沉池刮泥机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
七、浓缩池刮泥机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41
八、加氯机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
九、污泥脱水机‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
第五章 污水处理厂的总体布置
一、平面布置设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
1、平面布置的一般原则‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
2、平面布置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥42
二、高程布置‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
1、高程布置的一般原则‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥44
2.计算表‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥45
第六章 结论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥48
第七章 设计心得‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥49
参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥49

第一章 总论
一、基础资料
1、基本情况
　　莱西市污水处理厂位于莱西市城区西南约1公里处，东临潴河河床，西依水集范家疃村，占地面积100亩。规模为日处理废水13万吨。
莱西市污水处理厂自二期工程投入使用（2000年）以来，运行正常稳定，污水处理效果明显，据监测经污水处理厂处理过的废水，达到了国家污水综合排放一级标准，其中COD浓度为70mg/l，BOD20mg/l，废水中主要污染物去除率达95%以上。污水处理厂运行后的直接效果：一是增强了莱西市城市环境功能和城市文明程度，改善了城市形象，为莱西的经济建设和持续发展奠定了基础，促进了莱西的对外开放。
2、气象、水文地质资料
风向：常年主导风向为东北风；
气温：年平均气温15℃，冬季最低气温-10℃，夏季最高气温38℃，最大冻土深度600mm。
水文：降水量多年平均为每年728mm；
蒸发量多年平均为每年1210mm；
地下水位，地面下9～10m。
二、污水水质、水量及变化特点
污水处理水量：130000 m3/d；
污水水质：CODCr=560mg/L、BOD5=280mg/L、SS=300mg/L。
三、处理后的出水水质目标
污水经二级处理后应符合以下具体要求：
CODCr≤70mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤30mg/L
四、有关设计依据
《给水排水设计手册》第一、三、五、六、九、十一册，中国建筑工业出版社；
《给水排水设计标准图集》S1、S2、S3，中国建筑工业出版社；
《泵站设计规范》中国计划出版社；
城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；
《污水综合排放标准》GB8978-2002；
《水污染控制工程》教材等。
高廷耀等主编.水污染控制工程(下册).北京：高等教育出版社
环境工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社
孙慧修主编.排水工程(上册) (第四版).北京：中国建筑工业出版社
张自杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京：中国建筑工业出版社
张自杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京：高等教育出版社，1996

第二章 污水处理工艺方案选择
一、工艺方案分析与确定
本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 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，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。
氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：
1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。　　
2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。
3) 氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。
4) 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。
另外，据国内外统计资料显示，与其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简单，超作管理方便；出水水质好，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等特点。
卡鲁塞尔氧化沟具有较强的耐冲击负荷能力;卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后在沟内作不停的循环流动。可以认为氧化沟是一个完全混合池,原水一进入氧化沟,就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释,因而氧化沟和其它完全混合式的活性污泥系统一样,适宜于处理高浓度有机废水,能够承受水量和水质的冲击负荷;卡鲁塞尔氧化沟具有优良稳定的处理效果和独特的降解机制(中段废水经卡鲁塞尔氧化沟工艺处理后,出水水质非常稳定且品质良好);卡鲁塞尔氧化沟中曝气装置每组沟渠只安装1套,且均安装在氧化沟的一端,因而形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧、厌氧区,自身组成不同比例的Ａ/Ｏ或Ａ2/Ｏ过程,实现动态水解酸化 好氧分解功能,这不仅有利于生物凝聚,使活性污泥易沉淀,而且厌氧区的存在对生化性较差的中段废水来说,可以提高废水ＢＯＤ/ＣＯＤ值,对提高废水的可生化性,抑制泡沫产生及活性污泥膨胀均具有十分重要的作用。有关试验研究表明,厌氧 好氧生物处理可以取得较高的ＣＯＤ去除率[3]。这可能与厌氧反应可以使中段废水中难以降解的木素及其衍生物部分水解为易于生物降解的小分子物质有关。卡鲁塞尔氧化沟正是由于在同一条沟中交替完成厌氧、好氧过程,因而取得了较高的ＣＯＤ去除率。卡鲁塞尔氧化沟具有性状优良的活性污泥系统;卡鲁塞尔氧化沟对ＡＯＸ(可吸附有机卤化物)有较好的去除作用,ＡＯＸ具有致畸、致癌、致突变作用,其危害不可低估,在欧美等发达国家排放标准中已列项严格要求。ＡＯＸ很难降解,废水经好氧生化处理后也只能去除30%～40%。但试验研究证明,在厌氧或缺氧条件下,ＡＯＸ却显示出较好的厌氧生物降解性,许多在好氧条件下难降解的化合物在厌氧条件下变得容易降解,因此厌氧还原是一种重要的脱氯途径。可以预见,卡鲁塞尔氧化沟由于存在厌氧或缺氧区,将使中段废水中ＡＯＸ去除率有显著提高,从而使其出水品质更加良好,这对改善水环境,保证人类身体健康具有十分重要的意义。
工艺流程特点：工艺流程简单、构筑物少、机械设备数量少,不仅运行管理方便,工程投资也不高
由以上资料，经过简单的分析比较，卡鲁赛尔氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。
PAM
外运
污泥回流
污水
粗格栅
泵房
配水井
曝气沉砂池
Caroussel氧化沟
配水井
污泥泵房
二沉池
巴士计量槽
污泥浓缩池
污泥脱水车间
集水井
排放
鼓风机房
二、工艺流程确定：

三、各个构筑物的说明
1、格栅
一种截留废水中粗大污物的预处理设施。 　　
是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。 　　
格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式来设定，人工清除格栅间隙一般为16～25mm。常用的机械清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。 　　
格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作. 　　
按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅和机械格栅两种。
机械格栅性能特点：可实现连续清污，全过水断面清污。每2米一道齿耙，齿耙线速度6米/分钟，清污效率高。栅体过梁支撑于混凝土基础之上，使清污机整机运行平稳，工作可靠。齿耙插入栅条一定深度，把附着在栅条上的污物带到清污机顶部，完成翻转卸污动作，保持过水断面清洁无污物。牵引链条一般为全不锈钢材质保证水下工作无锈蚀，免维护。
2、提升泵房
功能：提高污水水位，以保证污水能流过整个污水处理流程，达到净化的目的。
种类：污水泵站的主要形式有：合建式矩形泵站，合建式圆形泵站等，本设计采用方形泵房，半地下式
设计原则：，机组突出部分与墙壁的间距，以及相邻两机组突出部分的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸。
3、沉砂池
沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂的前端，保护水泵和管道免收破损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。
沉砂池的类型，按水流方向的不同可分为三类：曝气沉砂池，竖流式沉砂池，平流式沉砂池。
曝气沉砂池
普通平流式沉砂池的主要缺点是沉砂中含有有机物较多，使沉砂后续处理难度增加，采用曝气沉砂池可以克服这一缺点。曝气沉砂池断面呈矩形，池底一侧设有集砂槽；曝气装置设在集砂槽一侧，使池内水流产生与主流垂直的横向旋流；在旋流产生的离心力的作用下，密度较大的无机颗粒被甩向外部沉入集砂槽。另外，由于水的旋流作用，增加了无机颗粒之间的相互碰撞与摩擦机会，把表面附着的有机物除去，是沉砂中的有机物低于百分之十，其优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小；同时，对污水起预曝气作用。
4、氧化沟
卡鲁塞尔生物氧化沟具有以下优点：(1)耐冲击负荷能力强，可承受较大程度的水质变化，短时进水COD 使高达3000mg／l，也不影响生物的活性和出水水质；(2)去除率高，COD。r去除率为75.8％，BOD 去除率为89.3％；(3)操作维护方便，运行稳定性好；(4)电耗低，曝气机充氧动力效率为2．03kgO2／kWh；(5)具有缺氧、厌氧化的综合功能，不需生物选择器，即可抑制丝状菌的生长，避免污泥膨胀积减小，土建费用降低。
5、 二沉池
二次沉淀池有别于其他沉淀池，在作用上有其特点，它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩；并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。
6、污泥浓缩池
重力浓缩池按其运转方式分为连续式和间歇式两种。
间歇式重力浓缩池是一次进泥至所设计的容积后，则既开始静止浓缩。池数一般需要两个以上，适用于小型污水处理厂。间歇式浓缩池一般不设刮泥机，其池底为斗状。
连续式重力浓缩池是指浓缩池进泥、污泥水的排出、浓缩污泥的排放都是连续的或者有短时间的间隔，其一般适用于大、中型污水处理厂。污泥在浓缩池中由上至下浓度逐渐增加。在池底由刮泥机刮至池底中部的污泥斗中，并从此处排出池外。污泥水连续经过溢流堰排出。
第三章 处理构筑物设计
一、流量计算
1.1.水量的确定：
平均水量Qp=13×104m3/d
最大设计流量Qmax
Qmax=Kz×Qp
式中的Kz为变化系数，Kz=2.7／=2.7／1.9832=1.36
即最大设计流量Qmax=1.23×1.9832=2.4393m3/s
1.2.水质的确定：
处理厂的处理水质确定为
处理前CODcr=380mg/L，BOD5=180mg/L，SS=150 mg/L
处理后CODcr≤70mg/L；BOD5≤20mg/L；SS≤30mg/L
二、集水井
设计参数：
设计流量 Q=1.817 m3/s 水力停留时间 t=1min
设计计算：
1 有效容积：V=Qt=1.817×60=109.02 m3
2 池的面积：取有效水深h=3m
m2
3 池平面尺寸 : =6.80m
4 池总高度 取超高h1=0.3m H=h+h1=3+0.3=3.3m
三、粗格栅
1.设计参数
设计流量Qmax= 1.529m3/s 栅前流速 =0.8m/s
过栅流速=1m/s 栅条宽度 S=0.02m
格栅间隙 e=40mm 栅前渠道超高=0.3m
水头损失增大倍数：K=3 进水渠展开角=
格栅倾角= 系数
单位栅渣量=0.376m3/s
2 设计计算
设计四个格栅，则
总变化系数
则

2.1 水头损失设计
通过格栅的水头损失为：
计算水头损失：
在0.08-0.15之间 符合要求
2.2格栅间隙数n

2.3 总高度B

2.3 栅前槽总高：

栅后槽总高：

2.4 格栅总长度L
栅前槽宽： v=0.8m/s为渠内流速
进水渠道渐宽部分长度为：
=
栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度为：
=0.213m
则，格栅总长度为：

=0.426+0.213+0.5+1.0+1.505/tan75○
=2.27m
其中，H1=h+h2=0.4+0.105=0.505m
2.5每日栅渣量为：

= 0.65＞0.2 采用机械清渣
由上述计算，可选用回转式格栅GLGS—2060型
整个设备功率为1.5KW
计算草图如下：

四、污水提升泵房
1. 流量确定
Qmax= 1.817 m3/s
考虑采用四台潜污泵（三用一备）
则每台流量： m3/s
2 集水池容积
考虑不小于一台泵
取有效水深，则集水池面积
3 泵站扬程计算
HST＝2.76-(-4.51=7.27 m
泵站内水头损失0.24m，自由水头为1.0m
则泵站扬程为H=HST+0.24+1.0＝7.27+0.24+1.0＝8.51 m
4 设备选用
据扬程选用450QW2200-10-110型,其参数为:
流量Q＝2200m3/h
扬程H=10m
转速r=990r/min
功率P=110kw
效率η=81.9%
五、 细格栅
1.设计参数
设计流量130000 m3/d
栅前流速 =0.6m/s 过栅流速=1m/s
栅条宽度 s=0.01m 格栅间隙 e=10mm
栅前渠道超高=0.3m 水头损失增大倍数：K=3
进水渠展开角= 格栅倾角=
系数
2 设计计算
2.1 水头损失
通过格栅的水头损失为：
计算水头损失：
设计水头损失：=
在0.08-0.15范围之内 符合要求
2.2 栅条间隙n
n= 取83
2.3 栅槽宽度B
=0.01×32+0.01×33=0.65m
2.4 栅前槽总高：

栅后槽总高：

2.5格栅总长度L
进水渠道渐宽部分长度：
栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：
则，格栅总长度：

2.6 每日栅渣量W:

m3/d m3/d 采用机械清渣
由上述计算，可选用回转式格栅HG—1800型
整个设备功率为2.2KW。
计算草图如下：

六、配水井设计
配水井的设计的设计计算：
设计参数：设计流量：Q=1.817 m3/s 水力停留时间：t=1min
设计计算：
1 有效容积：V=Qt=1.817×60=109.02 m3
2 池的面积：取有效水深h=3m
3 池平面尺寸 : =6.80m
4 池总高度 取超高h1=0.3m 则 H=h+h1=3+0.3=3.3m
七、曝气沉砂池
沉砂池分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。
曝气沉砂池是一长形渠道，沿渠壁一侧的整个长度方向，距池底60-90cm处安设曝气装置，在其下部设集砂斗，池底有i=0.1-0.5的坡度，以保证砂粒滑入。由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。 在旋流的离心力作用下，这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较小的有机物随水流向前流动被带到下一处理单元。另外，在水中曝气可脱臭，改善水质，有利于后续处理，还可起到预曝气作用。 　　
普通沉砂池截留的沉砂中夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加，采用曝气沉砂池，可在一定程度上克服此缺点。
曝气沉沙池从20世纪50年代开始使用。其特点为： 　　
（1）沉沙中含有有机物的量低于5%。
　　（2）由于池中设有曝气设备，它具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离作用。 　　
优点：曝气沉沙池对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正常运行及对沉沙的最终处置提供了有利条件。 　　
缺点：曝气作用要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行存在不利影响。
由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高，因此采用曝气沉砂池较为合适。
1曝气沉砂池的设计参数：
（1）旋流速度应保持0.25—0.3m/s；
（2）水平流速为0.08—0.12 m/s；
（3）最大流量时停留时间为1—3min；
（4）有效水深为2—3m，宽深比一般采用1~1.5；
（5）长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板；
（6）1污水的曝气量为0.2空气；
（7）空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.6~0.9m，送气管应设置调节气量的阀门；
（8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板；
（9）池子的进口和出口布置，应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并考虑设置挡板；
（10）池内应考虑设置消泡装置。
2曝气沉砂池的设计与计算
2.1. 设计采用两个曝气沉砂池，单池最大流量m3/s x
其中，Kz ——总变化系数 Qp——平均流量 l/s
QP=130000/(365*24*3600*2)=0.752 m3
KZ=
2.2 池子的有效容积
V=60Qmaxt
式中 V——沉砂池有效容积，m3；
Qmax——最大设计流量，m3/s；
t——最大设计流量时的流动时间，min，设计时取1~3min。
所以 V=60×0.980×2.2=129.36 m3
2.3.水流断面面积
A=
式中 A——水流断面面积，m2
Qmax——最大设计流量，m3/s；
V——水流水平流速，m/s。
所以 A=0.980 /0.12=8.167m2 取 A=8.2m2
2.4.池宽B
B=
式中 h——沉砂池的有效水深，m。取h=2.5m
所以B=8.2/2.5=3.28m，即沉砂池单池宽为3.28m
则B/h=1.3，满足要求。
2.5池长
L==129.36 /8.2=15.78m，取L=15.8m
此时L/B=4.82满足要求
2.6流速校核
Vmin==0.752/8.2=0.0917m/s 满足要求
2.7曝气沉砂池所需空气量的确定
设每立方米污水所需空气量 d=0.2m3空气/m3污水
0.2×0.752=0.1504m3/s
2.8沉砂槽的设计
若设吸砂机工作周期为t=1d=24h，沉砂槽所需容积
V==m3

式中的单位为m3/h
设沉砂槽底宽0.7m,上口宽为0.9m，沉砂槽斜壁与水平面夹角60°，
沉砂槽高度为 h1=tan=0.17m
沉砂槽容积为 V==2.15m3＞1.95m3
2.9沉沙池总高
设池底坡度为0.2坡向沉砂槽，
池底斜坡部分的高度 h2=0.2×1.19=0.357m
设超高=0.75m
沉沙池水面离池底的高
H= h1 + h2 ++h=0.75+0.17+0.357+2.5=3.78m
2.10曝气系统的设计
采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气
（1）干管直径d1：由于设置两座曝气沉砂池，可将空气管供应两座的气量，即主管最大气量为
q1=d×Qmax =0.1504×2=0 .3008m3/s，
其中d为1污水的曝气量与相应空气量的比值，本设计取2
取干管气速v=12m/s，干管截面积A= ==0.0251m2 d1==m=178.8mm， 采用接近的管径150mm。
校核：A==0.0177 m2
= q1 /A=0.3008/0.0251=12 m/s 符合要求
（2） 支管直径d2：由于闸板阀控制的间距要在5m以内，
而曝气的池长为15.8米，所以每个池子设置三根竖管，设支管气速为 v=5m/s，
支管面积 ： A==0.0103m2
d2===0.1130m，
取整管径d2=100mm
校核气速：A==0.25×3.14×=0.00785m2
= /A==6.65m/s
（3）穿孔管：采用管径为6mm的穿孔管，孔出口气速为设6m/s，孔口直径取为5mm（在2~6mm之间）
一个孔的平均出气量 q==9.81 m3/s
孔数：n= ==1533个
孔间隔为mm 在10-15mm之间，符合要求
穿孔管布置：在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管，共
两根。
鼓风机的选型：
所以选择RE-140型罗茨鼓风机两台（一用一备）,其主要参数为：
Qs=18.7m3/min La=10kw P0=11KW
口径 150Amm 转速 970r/min
吸砂机的选择
选用PGS型刮砂机，其参数为：
驱动功率：P=1.5Kw
减速机型号：XWED 1.5-63-1/173
刮板行速：2.6m/min
八、氧化沟
1设计说明
卡鲁塞尔生物氧化沟采用完垒混合型与推流型相结合的延时曝气活性污泥法，其独特的池型与相应曝气设备布局，使之形成了缺氧～ 厌氧一好氧工艺流程，即A／A／O流程。该设备能在缺氧和厌氧条件下，把不易好氧生物降解的大分子量有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物。这是单纯的好氧生物处理与厌氧生物处理所不能满足的。
卡鲁塞尔生物氧化沟具有以下优点：(1)耐冲击负荷能力强，可承受较大程度的水质变化，短时进水COD 使高达3000mg／l，也不影响生物的活性和出水水质；(2)去除率高，COD。r去除率为75.8％，BOD 去除率为89.3％；(3)操作维护方便，运行稳定性好；(4)电耗低，曝气机充氧动力效率为2．03kgO2／kWh；(5)具有缺氧、厌氧氧化的综合功能，不需生物选择器，即可抑制丝状菌的生长，避免污泥膨胀。
2设计计算
2.1设计参数：
qv=130000m3/d
设计温度15℃，最高温度38℃，
进水水质:CODCr=560mg/L，BOD5=280mg/L， ss=300mg/L
出水水质:CODCr≤70mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤30mg/L
2.2确定采用的有关参数：
①活性污泥浓度MLSS一般为2000—6000mg/L,这里MLSS=6000mg/L,在一般情况下，MLVSS与MLSS比值是比较固定的，在0.75左右，这里取0.7，即假定其70%是挥发性的。
②氧化沟的DO值 C=3.0mg/L,
③本设计只要求去除BOD5 ，所以，污泥产率系数y取0.6mgVSS/mgBOD5
④内源代谢系数Kd=0.06d-1，
2.3泥龄的确定：根据去除对象，泥龄θc 取8d
2.4设计计算：
①确定出水中溶解性BOD5的量：
由于设计的出水BOD5 为20mg/L，处理水中非溶解性BOD5 值可以用一下公式计算
BOD5f=1.42×（1-e-0.23*5 ）×20×70%=13.6mg/L
出水中溶解性BOD5的量=20-13.6=6.4mg/L
②总容积计算：

=27466m3
其中，V——好氧池容积 m3
Qv——污水设计流量 m3/d
X——污泥浓度 kg/m3
S0 Se——进出水BOD浓度，mg/L
Lr——污泥净产率系数,KgMLSS/KgBOD5
Kd——污泥自身氧化率，1/d,对于城市污水，一般为0.05-0.1d
Ns——污泥负荷率，KgBOD5/KgMLSS d
总的水力停留时间t1= V1/ qv =27466*24/130000=2.54h
2.5曝气量计算
①产生污泥量
=yqv（So-Se）/（1+Kdθc）
=49884.9×（280-6.4）/（1000×（1+0.06×8））
=9221.96kg/d
②计算总的需氧气量
R= qv *（So-Se）/（1-e-kt）-1.42 *
=
=13047.3 kg/d =543.6kg/h
③实际总的需氧量
=1.2R=1.2×543.6=652.32kg/h
3沟型尺寸设计及曝气设备选型
①采用四廊道式卡罗塞尔氧化沟，两座并联
单沟最大进水流量为2708m3/d
取水深4.2m,单廊道宽4m,则单沟的总宽为16m,单沟直道长
=（27466-4.2×(0.5×+2××))/(16×4.2)=393m
所以氧化沟总池长=+8+4=393+8+4=405m
②曝气设备的选择：
型号及参数如下：
型号：MR1000/9000型曝气转刷机 转刷直径：1000mm 转刷长度:9000mm 电机额定功率：45KW
充氧量：80kg/h 转刷转速：72 r/min
8.4其它附属构筑物的设计
工程设计中墙的厚度为250mm；氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm；；倒流墙的设计半径为4.0m；出水堰高为100mm,堰孔直径为
40mm。
九、配水井设计
配水井的设计的设计计算：
设计参数：设计流量：Q=1.817 m3/s 水力停留时间：t=1min
设计计算：
1有效容积：V=Qt=1.817×60=109.02 m3
2池的面积：取有效水深h=3m
3池平面尺寸 : =6.80m
4 池总高度 取超高h1=0.3m H=h+h1=3+0.3=3.3m
十、辐流式二沉池
1二沉池的类型
二沉池的类型有：平流式二沉池、竖流式二沉池、辐流式二沉池、斜流式二沉池。其中，辐流式二沉池又分为：中进周出式、周进周出式、中进中出式。
2选择辐流式（中进周出）二沉池的原因
由于平流式二沉池占地面积大；竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离；斜流式二沉池较多时候，在曝气池出口污泥浓度高，而且没有设置专门的排泥设备，容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑，理论上是周进周出效果最好。但是，实际上，考虑异重流，是中进周出的效果最好。因此，选择了选择辐流式（中进周出）二沉池。
3设计计算
3.1污泥回流比：0.75
3.2沉淀部分水面面积：
最大小时流量： Qmax =1.817 m3/s
q为水力表面负荷，取q为1.5 m3/（m2 h）
取池数n=4
单个池子的设计流量：= Qmax/4=5416.8/4=1354.2 m3/h
单池沉淀部分水面面积：F=/q=1354.2/1.5 =902.8m2
3.3池子直径
池子直径：D=
根据选型取池子直径为34m。
3.4沉淀部分的有效水深
沉淀时间t为2s 有效水深：h2=qt=1.5×2=3m
在2.0-4.0之间
3.5沉淀部分的有效容积：
V=×=3.14×÷4×3=2723.8m3
3.6沉淀池底坡落差：
取池底坡度i=0.05
=i×(D/2－2)= 0.05×(34/2－2)=0.75m
周边水深:
式中：h1——沉淀池超高，取0.3m
在6-12之间，符合要求
3.7沉淀池周边有效水深：
=++=3+0.5+0.5=4m
3.8沉淀池总高度
H= + + =4+0.75+0.3