毕业设计说明书--XX市排水工程规划及污水厂设计.doc

摘 要
在今日的中国，随着经济的飞速发展，城市公共环境的污染问题困扰着我们，而其中水污染问题更是越来越严重。
本次设计是关于XX市的排水工程。此项工程包括三个部分：城市的排水以及收集工程，和污水处理厂的设计。
城市被一条铁路分成两部分，同时本区还有三个工厂。在城市的西南部有一条流动的河，本市的纵向高差是15米。我们在布置管网要利用地形地势，以便减少管底的埋藏深度，这样做的目的是为了节约投资。该市的冰冻深度是0米，地下水位是6米。此设计的排水体系需要收集城市的生活污水、工业废水以及雨水三部分。排水体制采用分流制体系，这样在造价上比合流制要高一些，但是从处理的难易程度和效果上来说，分流制要比合流制简单而更有效。
根据实际情况，污水厂建在城市的西南角，常年主风向是东北风，因此不会造成城市的环境问题。污水厂的水处理分为两步：一级处理，二级处理。其中二级处理最为重要，它采用了活性污泥法处理污水。大部分情况下，经二级处理的水已达到排放的标准，属于可以直接排放到工厂附近的水体，而不会给环境带来严重的问题。而污泥经过消化、浓缩，产生的沼气可以做为再生能源利用。

关键词： 环境；排水工程；污水处理；污泥处理

Abstract
Nowadays in China with the fast development of the economics, the public increasingly focus on the growing serious problem of the environment surrounding us, of which the phenomenon of water pollution been more and more serious.
This design is mainly about the dranige engineering of city XX in Liaoning Province, including three parts: the design of sewerage engineering and the design of the collection system of rainfall, and the design of a wastewater treatment plant.
There are two parts in this city with a railway through it, and there are three factories in the district. A river lays in the Southwest of the city and there are fifteen meters between the head and the end in height, and so the pipe net is layouted along with the topography to decrease the depth of the bottom of pipe to save money. This market icy profundity is 0 meters, 6 meters of water tables. This design of the sewage system of this city should collect domestic wastewater, industry wastewater and storm.The sewage system is separate system, it is more expensive in drains but the sewage treatment is easier and more effective.
According to the actual conditions, sewage factory wind direction is the northeast throughout the year in this city, so it will not influence the environmental question of the city. The wastewater treatment system is divided into primary and secondary subsystems. The secondary subsystems is the most important, it adapts the active mud to deal with the law and deal with the sewage. In most cases, secondary treatment can be sufficient to meet effluent standards. And then, the treated wastewater is discharged into the water body near the wastewater plan without causing serious environmental problems. The mud concentrates after the grade pool, marsh gas that produce makes of energy.

Key words: Environment；drainage engineering；sewage process；sludge process

53

目 录
摘 要 i
第一章 概 述 1
1.1 设计任务 1
1.2 基本要求 1
1.3 设计原始资料 1
1.3.1 地形与城市规划资料 1
1.3.2 图纸、程序、上机、实验、外文翻译等具体要求 3
第二章 城市管网设计 4
2.1 排水体制 4
2.1.1 合流制排水系统 4
2.1.2 分流制排水系统 4
2.2 排水系统布置方式的确定 5
2.3 污水管道系统 6
2.3.1 管道定线及平面布置 6
2.3.2 布置方案的选择 6
2.4 雨水管道系统 7
2.4.1 雨水管道系统设计的基本要求 7
2.4.2 雨水管道系统平面布置的特点 7
2.4.3 雨水管道水力计算的设计数据 8
第三章 污水处理厂设计说明 10
3.1 污水厂选址 10
3.2 工艺流程 10
3.2.1 污水处理工艺流程 10
3.2.2 污泥工艺流程 11
3.2.3 工艺流程图 12
3.3 工艺总平面布置 12
第四章 污水处理构筑物设计计算 13
4.1 污水场的设计规模 13
4.1.1 污水处理厂的设计规模 13
4.1.2 设计流量 13
4.2 泵前中格栅 13
4.3 平流沉砂池工艺计算 15
4.4 辐流式初沉池工艺计算 16
4.4.1 设计参数 16
4.4.2 设计计算 17
4.5 曝气池工艺计算 19
4.5.1 设计参数 19
4.5.2 设计计算： 19
4.6 辐流式二沉池 26
4.7 污泥和消毒设计计算 27
4.8 计量设备 28
第五章 污泥处理构筑物设计计算 29
5.1 浓缩池 29
5.2 污泥消化池 31
5.2.1 一级消化池 32
5.2.2 二级消化池 33
5.2.3 平面尺寸计算 33
5.2.4 消化池热工计算 34
5.2.5 热交换器的计算 36
5.2.6 消化池保温结构厚度计算 37
5.3 沼气柜设计 38
5.3.1 沼气混合搅拌计算 38
5.3.2 沼气柜设计计算 39
5.4 附属构筑物工艺计算 39
5.4.1 回流污泥泵房 39
5.4.2 鼓风机房 39
5.4.3 污泥投配池 40
5.4.4 污泥控制室 40
5.4.5 污泥脱水机房 40
5.4.6 厂内给水排水以及道路 41
第六章 高程计算 42
6.1 污水部分高程计算 42
6.2 污泥部分高程计算 45
6.3 污水泵站计算 45
6.3.1 集水池计算 45
6.3.2 泵站总扬程估算 46
6.3.3 泵总扬程进行核算 46
第七章 技术经济分析 48
7.1 水厂工程造价 48
7.1.1 计算依据 48
7.1.2 单项构筑物工程造价计算 48
7.1.3 污水处理成本计算 49
结 论 51
参考文献 52
致 谢 53
附录一 方案一污水管道水力计算表 1
附录二 方案二污水管道水力计算表 10
附录三 雨水干管水力计算表 20
附录四 空气管道计算表 22
附录五 中文译文 23
附录六 外文资料原文 30

XX市排水工程规划及污水厂设计
第一章 概 述
1.1 设计任务
(1) 排水管网规划设计，含两个以上的方案比较；
(2) 污水泵站工艺设计，含部分工艺施工图设计；
(4) 污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；
(5) 污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；
(6) 排水管网与污水处理厂的工程预算。
1.2 基本要求
(1) 完成排水管网和雨水管道的定线，至少应对两个排水管网定线方案，进行技术经济比较，从中选优。
(2) 排水管网的主干管、区域干管、支干管应进行详细的水力计算与高程计算。水力计算应采用计算机编程计算。
(3) 按给出的原始资料合理地选定设计暴雨强度公式进行雨水管道的水力计算。从街道明渠开始只计算其中一、二条雨水管道即可。
(4) 污水泵站工艺设计要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式等。
(5) 根据资料与城市规划情况、考虑环境效益与社会效益，合理选择污水处理厂位置。污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。
(6) 在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。
(7) 对污水与污泥处理系统要做出较准确的水力计算与高程计算。
(8) 对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。
(9) 对排水管网与污水处理厂都要进行经济概算与成本分析。
1.3 设计原始资料
1.3.1 地形与城市规划资料
(1) 城市地形与总体规划图一张，比例为1:10000
(2) 城市各区人口密度与居住区生活污水量标准（平均日）

表1-1 城市各区人口密度和污水量标准
区域
人口密度（人/公顷）
污水量标准（升/人.日）
一 区
260
150
二 区
240
150

(3) 城市综合径流系数
城市综合径流系数为:0.6
(4) 工业企业与公共建筑的排水量和水质资料

表1-2 城市工业企业与公共建筑的排水量和水质资料
企业与公共建筑名称
设计流量
(m3/天)
时变化系数
SS
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
工厂甲
8000
1.3
220
200
工厂乙
7000
1.35
230
220
工厂丙
6000
1.4
240
230
注：工业企业废水的特殊水质可以另行说明；如国有企业与公共建筑的废水已经处理，按处理后的水质填写。

(5)气象资料
气温资料

表1-3 城市气温资料
年平均气温
10
月平均最高气温
27
年最低气温
-25
月平均最低气温
-10
年最高气温
35
月平均气温
20
温度在-10以下的天数（天）
60
温度在0以下的天数（天）
100
降雨量（mm/天）
1000
年蒸发量（mm/天）
200

常年主导风向
常年主导风向为东北风。
设计暴雨强度公式及其参数:
1-1
参数：p=1 ，t=10min，m=2，最小流速：0.6
(6) 地质资料

表1-4 城市地质资料

土壤性质
冰冻深度（m）
地下水位（地表下）（m）
排水管网干管处一般性资料
砂质粘土
0
6
污水中途泵站与污水处理厂处
砂质粘土
0
6

(7) 受纳水体水文与水质资料
受纳水体为河流，污水处理厂排放口处资料见下表。

表1-5 城市污水受纳水体水文水质资料

流量
(m3/s)
流速
(m/s)
水位（m）
水温
(℃)
Do
(mg/L)
BOD
(mg/L)
Ss (mg/L)
最低水位时

64

常水位时

66

最高水位时

68

1.3.2 图纸、程序、上机、实验、外文翻译等具体要求
(1) 图纸要求：应完成1#图纸至少11张。其中手工绘制2张。
(2) 程序要求：应能独立使用程序进行污水管路及雨水管路水力计算。
(3) 上机要求：上机40机时以上，能够熟练掌握建筑CAD绘图。
(4) 外文翻译要求：能够较好的翻译本专业外文资料，外文翻译3000～5000字。

第二章 城市管网设计
2.1 排水体制
排水体制一般分为两种类型，既合流制排水系统和分流制排水系统，分别述如下：
2.1.1 合流制排水系统
该系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一个污水管渠内统一排除的系统。目前广泛采用的是截流式合流制排水系统（图2-1）。

图2- 1 截流式河流制排水系统[1]
1－合流干管；2－截流主干管；
3－溢流井；4－污水处理厂；
5－出水口；6－溢流出水
2.1.2 分流制排水系统
该系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统（图2－2）。由于排除雨水方式的不同，分流制排水系统又分为完全分流制（具有污水排水系统和与水排水系统）和不完全分流制（只具有污水排水系统）排水系统。
现在开始，所有的城市规划过程中基本上采取的都是分流制，而且大多是完全分流制，只有在城市分步建设的过程中，考虑到长远的用地，以及城市的长远发展，在新建城市的城郊或者是老城市的改造过程中会用到不完全分流制。
特别是工业废水的排放，由于汇入的污水成分和性质很复杂，所以在排放中最好不要跟生活污水混排。

图2- 2 完全分流制[1]
1－污水管道；2－雨水管道；3－污水厂；4－出水口
从环境保护方面来看，采用截流式合流制的城市，水体仍然遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。采用分流制的城市，初雨径流未加处理就直接排入水体，会对城市水体造成污染。尽管如此，分流制较灵活，以适应社会发展的需求，一般又能符合城市卫生的要求，所以在国内外获得了较广泛的应用。
从造价方面来看，分流制可保持管内的流速，排水管道的造价较合流制高，但污水厂及泵站造价较合流制低。
从维护管理方面来看，合流制排水系统污水厂的运行管理较复杂，而分流制系统可保持管内流速，不致发生沉淀，且流入污水厂的水量和水质变化小，污水厂的运行易于控制。
基于上述各种因素，本设计采用完全分流制排水系统。
2.2 排水系统布置方式的确定
城市排水系统在平面上的布置，随着地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况、以及污水的种类和污染程度等因素而定。
该城市的地势向水体有一致倾斜，坡度较为合适，故采用截流式布置即各排水流域的干管以最短距离沿与水体垂直的方向布置，再沿与河流平行的方向敷设主干管，保证 大部分长管段以垂直等高线方向设置。将各干管的污水截流送至污水厂进行处理。该种布置对减轻水体污染、改善的保护环境有重大作用。

2.3 污水管道系统
该城区地形坡度较大，自东北向西南倾斜，干管基本上与等高线垂直，主干管布置在城区南面，可初步确定建一个污水处理厂，厂址位于河流下游的东面，距城市居住区350米左右。
2.3.1 管道定线及平面布置
正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。污水管的定线按主干管、干管顺序依次进行，且遵循主要原则：尽可能在管线较短和埋深较小的情况下让最大区域的污水能自流排出。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在整个排水区域较低的地方敷设主干管及干管，以便于支管的污水自流流入。而横支管的坡度尽可能与地面坡度一致。在地形平坦的地区，应避免小流量的横支管长距离平行等高线敷设。当地形斜向河道的坡度很大时，主干管与等高线平行敷设。干管与等高线平行。这种布置虽然主干管的坡度较大，但可设置为数不多的跌水井，而使干管的水利条件得到改善。在管道定线时，要使之既能尽量减小埋深，又可少建提升泵站。污水支管的平面布置取决于地形及街坊的建筑特征。并应便于用户接管排水。街道支管通常敷设在街坊较低一边的街道下。污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。管道应布置在坚硬密实的土壤中。尽量减少穿越高地，基质土壤不良地带。尽量避免或减少与河道，铁路的交叉。为了增大上游干管的直径，减小敷设坡度，以至能减小整个管道系统的埋深。将产生大流量污水的工厂或公共建筑的污水排除口接入污水干管起端是有利的。
2.3.2 布置方案的选择
根据管道定线原则及城区实际情况，设计初步考虑两套方案。管道的布置方案应在同等条件和深度下进行技术经济比较，选择一个最佳方案。两个方案的污水管道系统都采用截流式布置。
方案一：由于城市地形东北高，西南低，所以污水厂及出水口设在城市西南，使所有污水尽量靠重力排出。主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置。
方案二：污水厂及出水口位置不变，管线部分改变，管段编号有所改变。
两套方案的示意图、电算数据及结果如下：
第一套总造价：1320.11万元 无泵站
第二套总造价：1632.05万元 无泵站
经过综合比较，第一套方案比较合理，且造价低，故选择第一套方案。
通过上机多次调试，各条干管和主干管的埋深都符合要求。

图2- 3污水管布置图

2.4 雨水管道系统
2.4.1 雨水管道系统设计的基本要求
能通畅及时地排走城镇和工厂面积内的雨水
2.4.2 雨水管道系统平面布置的特点
(1) 充分利用地形，就近排入水体
(2) 根据城市规划布置雨水管道。通常，应根据建筑物的分布，道路布置及街坊内部的地形，出水口位置等布置雨水管道，使雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。
(3) 雨水口的布置应使雨水不致浸过路口。
(4) 雨水管道采用明渠或暗渠应结合具体条件确定。
(5) 设置排洪沟排除设计地区以外的雨洪水。
2.4.3 雨水管道水力计算的设计数据
(1) 设计充满度
雨水中主要含有泥砂等无机物质，不同于污水的性质，加以暴雨径流量大，而相应较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长。
更何况，从减小工程投资的角度来讲，雨水管渠允许溢流。
故管道设计充满度按满流考虑.即h/d=1。
(2) 设计流速
为避免雨水所挟带的泥砂等无机物质在管道内沉积而堵塞管道，《室外排水设计规范》规定：满流时管道内最小流速应等于或小于0.75m/s，明渠内最小流速应等于或大于0.40m/s。
为防止管壁受到冲刷而损坏，影响及时排水，雨水管道的设计流速不得超过一定的界限。
《室外排水设计规范》规定：金属管最大流速为10 m/s，非金属管最大流速为5 m/s。
最小管径和最小设计坡度
为了保证管内不发生沉积，雨水管内的最小坡度应按最小流速计算确定，在街区内，一般不宜小于0.004，在街道下，一般小于0.0025。
为了保证管道在养护上的便利，便于管道的清除堵塞，雨水管道的管径不能太小，因此，规定了最小管径。
街道下的雨水管道的最小管径为300mm,相应的最小坡度为0.003；街坊内部的雨水管道，最小管径200mm,相应最小坡度0.01。
最小埋深和最大埋深
污水管（雨水管相同）的最小覆土厚度，应满足下述三个因素：
a) 必须防止管道内的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道。规范规定：无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道，管低可埋设在冰冻线以上0.15m，并应保证管顶最小覆土厚度。
b) 必须防止管壁因地面荷载而受到破坏。《规范》规定，在车行道下，管顶最小覆土厚度一般不小于0.7 m 。
c) 必须满足街道连接管在衔接上的要求。
以上三个数值中的最大一个值就是这一管道的允许最小覆土厚度或埋深。
一般在干燥的土壤中，最大埋深不超过7-8 m，在多水、流沙、石灰岩地层中，不超过5 m。
雨水管道采用分散式出水的布置形式（图2-4）：

图2-4 雨水管道布置图

第三章 污水处理厂设计说明
3.1 污水厂选址
未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。
在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大的影响。
选择厂址应遵循如下原则：
(1) 为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。
(2) 厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。
(3) 厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。
(4) 要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力消耗。
(5) 厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。
(6) 厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。
(7) 厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。
(8) 根据以上原则，将污水处理厂建在该城的西南角，离城区规划居住区与公共建筑350米左右、离河道100米左右。水厂位于流经该城的河流下游。土质砂质粘土，冰冻深度0米，地下水位8米。水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利于施工。水厂地面标高70.6米，河流最高水位68米，水厂不会受冲淹。该城常年主导风向东北风。水厂设在城市常年主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。厂内的生活区和办公区位于主导风向的上风向，在夏季不会受到影响。
3.2 工艺流程
3.2.1 污水处理工艺流程
(1) 根据上面对污水厂进水水质和水量，城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD，又要考虑去除SS,还有N,P等，在此选用传统的活性污泥法。
因为城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心为二级生物处理工艺，一般常采用城市污水处理典型流程。又由于处理的水量比较大，SBR法等一体化处理工艺在现今对于处理大流量的污水还不是非常合适，因此，选择传统活性污泥法。
(2) 工艺流程分析
生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。
按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。
具体的处理流程为：污水进入水厂，经过中格栅至集水间，由水泵提升到细格栅，接着流入曝气沉砂池，再经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%.污水进入曝气池中曝气，采用多点进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯消毒处理后，排入水体。
3.2.2 污泥工艺流程
污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。本设计的污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，可用于发电或用于厂区供热。消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。
具体过程为：初沉池的污泥、二沉池的剩余污泥由泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外填埋处理。
污泥的最终处置方法包括作为肥料施用于农田、森林、草地、或沙漠改良；填地或投海；作为能源或建材等；
消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电（或燃烧）。
污泥的处理方案根据污泥的性质与数量；投资情况与运行管理费用；环境保护要求及有关法律与法规；城市农业发展情况及当地气候条件等情况，综合考虑后选定。总之，一切的设计都符合要求。
3.2.3 工艺流程图

图3-1污水厂工艺流程图

3.3 工艺总平面布置
污水厂平面面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有地形设置，布置大致分为三个区：生活区、污水处理区、污泥处理区。要求布置紧凑、进出水流畅、节省用地。其中，综合楼、车库、化验室等在入厂正门附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也有利于来访。在脱水机房附近设置后门，以减少煤灰、泥饼、栅渣等外运时对环境的污染。把消化池、沼气罐和压缩机房组合在一起，远离其他构筑物，采取隔离措施，以确保安全。
具体的污水厂工艺总平面图见7号图。

第四章 污水处理构筑物设计计算
4.1 污水场的设计规模
4.1.1 污水处理厂的设计规模
经点算得，生活污水平均流量为:708.38L/s
三个工厂总平均排放污水量=8000+7000+6000=21000m3/天
=(21000×1000)/86400=243.06L/s
总平均流量: =708.38+243.06=951.44L/s=0.95m3/s=3420m3/h=82080m3/d
4.1.2 设计流量
设计流量：Qmax=1256.15L/s=1.26m3/s
总变化系数:Kz=1256.15/951.44=1.32
4.2 泵前中格栅
泵前中格栅主要用处是在污水进入污水泵前，将大的垃圾截流下来，避免污水泵受到较大的损坏，有利于保护后续工艺中其它构筑物、设备的使用[2]。
在现在设计的污水厂中，泵前中格栅被广泛的运用。
设计计算：
(1) 栅条的间隙数[3]
设栅前水深 h=1 m，过栅流速v=0.9m/s ，选用中格栅，栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角=700,则：
n==1.26×/（0.02×1×0.9）=68个 4-1
(2) 栅槽宽度
设栅条宽度S=0.01m
B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03m 4-2

图4-1 格栅计算

进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠宽B1=1.80m,其渐宽部分展开角度=200（进水渠道内的流速为0.8m/s）
=(2.03-1.8)/(2tg200)=0.32m 4-3
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
=0.32/2=0.16m 4-4
过格栅的水头损失
设栅条断面为锐角矩形断面
==0.11m 4-5
栅后槽总高度
设栅前渠道超高=0.3m ，栅前糟高=1+0.3=1.3m
=1+0.11+0.3=1.41m 4-6
栅槽总长度
=0.32+0.16+1.0+0.5+1.3/tg700=2.64m 4-7
每日产渣量
在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07m3
=86400×0.95×0.07/1000=5.75m3/d 4-8
因为5.75 m3/d>0.20 m3/d,宜采用机械清渣。
4.3 平流沉砂池工艺计算
本工程设计采用平流沉砂池。
设计流量： Qmax=1256.15L/s=1.26 m3/s
其设计流速：v=0.3m/s；
停流时间：t=30s；
(1) 沉砂池长度：
L=vt=0.3×30=9m
水流断面面积： A===4.2m2 4-9
(2) 池的总宽度：
设计n=4格，每格宽1m，则B=4×1=4m；
有效水深： h2=A/B=4.2/4≈1m 4-10
(3) 沉砂室所需容积:
设T=2d, 则 4-11
式中，X为单位污水量沉淀的悬浮泥砂量,一般采用30m³/10m³。
(4) 每个沉砂斗的容积
设每一个分格有1个沉砂斗，则每个沉砂斗容积为：
Vo=4.95/4=1.24m3 4-12
(5) 沉砂斗各部分尺寸及容积
设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高=0.8m，则
沉砂斗上口宽为:
4-13
沉砂斗容积:
（）
(6) 沉砂室高度
采用机械排砂,设计池底坡度为0.06,坡向砂斗
L=(L-2a)/2=(9-2×2)/2=2.5m 4-14
4-15
(7) 池子总高度:设超高

图4-2 平流沉砂池简图

4.4 辐流式初沉池工艺计算
4.4.1 设计参数
(1) 池子直径与有效水深比值宜为6-12；
(2) 池径不宜小于16m；
(3) 池底坡度采用0.05；
(4) 一般均采用机械刮泥，也可以有空气提升或静水投排泥设施；
(5) 进水方式采用中心进水周边出水；
(6) 池径<20m，采用中心传动刮泥机;
池径>20m, 采用周边传动刮泥机；
(7) 在进水口周围设置整流板，整流板开孔面积为池断面积10%-20%;
(8) 浮渣用浮渣刮板收集，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，再出水堰前设浮渣挡板;
(9) 刮泥机旋转速度一般为1～3转/小时，外围刮泥板的线速度不超过3米/分钟，一般采用1.5米/分钟。[4]
4.4.2 设计计算
设计中选择四组辐流沉淀池，n=4,每组设计流量为Qo=0.316m3/s,从沉砂池流来的污水进入集配井，经过集配水井分配到各个辐流沉淀池；
(1) 沉淀部分水面面积：
4-16
式中：-表面负荷，一般采用1.5-3.0m3/(m2.h），取q=2 m3/(m2.h）;
(2) 池子直径：
(取24m) 4-17
(3) 实际水面面积：
4-18
(4) 沉淀部分有效水深：
设t=1.5h
4-19
(5) 沉淀部分有效容积：
4-20
(6) 污泥部分所需容积：
4-21
式中：S-每人每日污泥量，一般采用0.3-0.8L/(人.d),取S=0.5 L/(人.d)；
N-设计人口数，人；
T-两次清除污泥间隔时间，采用机械刮泥时，T=4h；
其中设计人口数采用折算人口数，查排水工程下413页，取SS=40g/(人·d)
N1=FI×I区人口密度+FII×II区人口密度=1169.47×260+435.17×240=408503(人)
N=N1+N工业=408503+120250=528753（人） 4-22
(7) 污泥斗容积：
4-23
式中：h5-污泥斗的深度
4-24
r1,r2-污泥斗上边,下边边长，设r1=2m，r2=1m，=60o
(8) 污泥斗以上圆锥体污泥容积：
4-25
式中：h4-泥斗以上圆锥体深度，m;
4-26
R-沉淀池半径，m;
(9) 污泥总容积：
V=V1+V2=12.7+90.06=102.76m3>11.02m3(符合要求)
(10)沉淀池总高度：
4-27
(11)沉淀池池边高度：
4-28
(12)径深比：
（介于6~12，符合要求） 4-29

4.5 曝气池工艺计算
采用传统推流式曝气池
4.5.1 设计参数
(1) 水深：
水深不宜〉5m,宜3-5m；
(2) 沉淀区水深：
沉淀区水深h3=1-2m；
(3) 曝气池直壁段高度与导流区高关系：
曝气池直壁段高度应大于导流区高；
(4) 曝气池长度：
曝气池长度以50-70m为宜；
(5) 长宽比：
长宽比〉5-10；
(6) 采用横向隔墙用处：
消除混合液在曝气池内的纵向混合，并使混合液在曝气池的整体内形成真正的推流状态;
消除水流死角；
处理出水水质。
(7) 为了使混液在池内旋转流动能减少阻力，为避免死角，将廊道槽剖面四个角做成45度斜面
4.5.2 设计计算：
(1) 污水处理程度计算及曝气池运行方式
BOD等于两个服务区的生活污泥加上工厂污泥量除于平均总水量．设每人每天排放的BOD5为25g则：原污水的值BOD5值
（So）=[408503×25+(8000×200+7000×220+6000×230)]/（3420×24）=179.49g/m3=179.49mg/L 4-30
处理程度计算：初沉池对BOD5的去除率按25%计算，进入曝气池的BOD5浓度为：
Sa=179.49×(1-25%)=134.62mg/L≈135mg