目錄

第一章.設計概述.........................................

1.1工程概述..........................................

1.2原始資料..........................................

1.3設計要求..........................................

1.4設計成果..........................................

第二章.處理工藝方案選擇................................

2.1工藝方案選擇原則..................................

2.2工藝比較.........................................6

2.3工藝流程..........................................

2.4主要構筑物的選擇.................................

2.4.1格柵.........................................

第三章.污水構筑物設計計算...............................

3.1進水管道設計.....................................10

3.2粗格柵............................................

3.3細格柵............................................

3.4污水提升泵房......................................

3.5平流式沉砂池......................................

3.5.1沉砂池的長度................................

3.5.2過水斷面的面積..............................

353沉砂池寬度...................................

3.5.9驗算最小流速................................

3.6輻流式初沉池.....................................

...................................................................................................23

3.7生化*也...........................................

3.7.3進出水系統...................................

3.8輻流式二沉池.....................................

3.9液氯消毒.........................................

3.1()計量堰...........................................

第四章污泥構筑物設計計算...............................

4.1污泥濃縮池設計...................................

4.1.1污泥量計算...................................

4.2貯泥池設計.......................................

4.2.1貯泥池設計進泥量............................

4.2.2貯泥池容積.................錯誤!未定義書簽。

4.2.3貯泥池高度...................................

4.3消化池設計.......................................

4.4污泥脫水..........................................

4.5污泥脫水間........................................

4.6鼓風機房..........................................

第五章污水處理廠總體布置..............................61

5.1平面布置及總平面圖...............................

5.1.1平面布置的一般原則..........................

5.1.2廠區平面布置形式..........錯誤!未定義書簽。

52

5.2高程布置

第一章.設計概述

1.1工程概述

某城鎮位于青海西寧地區，是青海省東北部以日月山以東同

仁縣以北的黃河、涅水流域，總面積35000平方公里，占全省總

面積的4.8%。

本區人口占全省總人口73%c該鎮規劃期為十年

(2012-2022),設計水量近期為33萬噸/日，擬建一城鎮污水處

理廠，處理全城鎮污水。現規劃建設一城市污水處理廠，設計規

模為429000噸/日，設計人口為230萬人口，污水處理廠排放標

準為中華人民共和國國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

(GB18918-2002)中一級標準的A標準，主要原水水質與排放控

制指標如

表1-1(mgL)

指標COQrBOOSSpHNHvN總氮您英

原水245135887-8364022

排瀏旨示<50<10<107-B<8<15<05

1.2原始資料

1.2.1氣象資料

1、氣溫：氣溫全年平均氣溫為5.7。。最高氣溫為33.5。。最低氣

溫為-26.6。。冬季平均氣溫-15.1。(2。

2、降雨量：河涅地區中部年降水量可達300?600亳米，夏季降

雨占全年的70%c而西、北、南三面的山地區因受地形的影響，

年降水量高達5()0?7()()毫米。

3、冰凍線134cnio

4、主要風向：常年主導風向為西北風和東南風，夏季為西北風。

1.2.2排水現狀

1、城鎮主干道下均敷設排污管、雨水管，雨污分流。

2、排放水體：

污水處理廠廠址位于城鎮西北角，廠區地面標高以零為基準。

該水體為全鎮生活與灌溉水源，鎮規劃確保其水質不低于一級A

類水標準。

1.3設計要求

1、工藝選擇要求技術先進，在處理出水達到排放要求的基礎

上，鼓勵采用新技術。

2、充分考慮污水處理與中水回用相結合，

3、除磷脫氮是工藝選擇中關鍵之一，方案設計中必須全面考

慮。

4、工程造價是工程經濟比較的基礎，控制工程總造價是中小

城鎮生活污水處理的關鍵技術之一。

5、工程運行管理方便，處理成本低。

1.4設計成果

1、完整方案說明書一份

2、工藝計算書一份

3、工藝圖紙若干：

(1)、平面圖一張。

(2)、高程圖一張。

第二章.處理工藝方案選擇

2.1工藝方案選擇原則

作為鄉鎮基礎設施的重要組成部分和水污染控制的關鍵環

節，鄉鎮污水處理廠工程的建設和運行意義重大。由于鄉鎮污水

處理廠的建設和運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影

響，其中處理工藝方案的優化選擇對確保處理廠的運行性能和降

低費用最為關鍵，因此有必要根據確定的標準和一般原則，從整

體優化的觀念出發，結合設計規模、污水水質特性以及當地的實

際條件和要求，選擇切實可行且經濟合理的處理工藝方案，經全

面技術經濟比較后優選出最佳的總體工藝方案和實施方式。在污

水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：

（1）技術成熟，處理效果穩定，保證出水水質達到國家規定

的排放要求。

（2）基建投資和運行費用低，以盡可能少的投入取得盡可能

多的效益。

（3）運行管理方便，運轉靈活，并可根據不同的進水水質和

出水水質要求調整運行方式和工藝參數，最大限度的發揮處理裝

置和處埋構筑物的處理能力。

（4）選定工藝的技術及設備先進、可靠。

（5）便于實現工藝過程的自動控制，提高管理水平，降低勞

動強度和人工費用。

本工程要求的污水處理程度較高，對污水處理工藝選擇應十

分慎重。本方案設計的污水處理工藝選擇針對該城鎮污水量和污

水水質以及經濟條件考慮適應力強、調節靈活、低能耗、低投入、

少占地和操作管理方便的成熟先進工藝。下面將對各種工藝的特

點進行論述，以便選擇切實可行的方案。

2.2工藝比較

1、根據西寧城市本身氣候特點，即位于西北方，故不適宜用

氧化溝方案，因為氧化溝一般建于室外，西寧地區冬季平均氣溫

-15.1℃,易結冰,難于操作。

2、根據西寧城市水質特點，其總氮和總磷的含量較高，且水

量較大，故考慮選擇A?/。工藝。它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除

磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到：BOD5和SS為

90%?95%,總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫

氮除磷的大中型城市污水廠。

根據《厭氧?缺氧■好氧活性污泥法污水處理工程技術規范》

（HJ576-2010）

表2-1

污水類主體工藝污染物去除率（％）

別CODcrBOD5SSNH3-NTNTP

城鎮污預（前）處理70-9080-9580-9580-9560-8560-90

水+AAO反應池

+二沉池

工業廢預（前）處理70-9070-9070-9080-9060-8060-90

水+AAO反應池

+二沉池

綜上，在不考慮經濟基礎上，選擇A2/0工藝。

2.3工藝流程

大概工藝流程如下圖2-3

f粗格柵泵房細格柵＞平流式沉砂池

初沉池污泥--------------—?貯

二沉池污泥1---------泥—消化池脫水機房

一尹7婦口g

-------~—?濃縮池圖了池

消毒池輻流式二沉＜缺氧厭氧?—輻流式初沉

2.4主要構筑跖的選擇

計量堰

2.4.1格柵

格柵是一組平行的金屬柵條或篩網組成，安裝在污水管道、

泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留雨水、生活污

水和工業廢水中較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發、

木屑、果皮等，起凈化水質，保護水泵的作用，同時也減輕后續

處理構筑物的處理負荷，使之正常運行。

格柵可以根據格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以

及細格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設計，也可以根據柵

渣量的大小二選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機械清渣。

本設計采用粗格柵和細隔柵進行隔渣，分別設置在污水泵房

前后，以去除不同大小的廢渣，由于柵渣量較大，采用機械清渣方

式。

2.4.2沉砂池

沉沙池的功能是去除相對密度較大的無機顆粒（如泥沙、煤

渣等，他們的相對密度約為2.65）,沉沙池一般設置于泵站、倒虹

管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可以設置于沉

淀池前，以減輕沉淀池負荷及消除顆粒對污泥厭氧消化處理的影

響。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝氣沉沙池等。

由于本設計中西寧城市靠近黃河、浪水流域，其含沙量較高,

且污水流量較高，為了便于清砂，沉沙池設于泵站后。為了達到

較好的除磷效果，不采用曝氣沉沙池。木設計沉砂池采用平流式

沉砂池（分兩組設2池），采用氣提排砂，在排砂之前有一氣洗過

程，這使得排出的砂含有機物較少，有利于污水的后續生物處理

及泥砂的處置。

2.4.3初沉池

初沉池是作為二級污水處理廠的預處理構筑物設在生物處理

構筑物的前面。處理的對象是懸浮物質（SS約可去除40%?

60%）,同時也可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%?30%,

主要是非溶解性BOD）,以改善生物處理構筑物的運行條件并降

低其BOD負荷。初沉池按池內水流方向的不同，可分為平流式

沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。

由于本設計中水流量較大，水廠為中型規模水廠，采用運行

可靠，管理簡單的輻流式沉淀池，該池排泥設備已定型化。

2.4.4生物化反應池

A2/OI：藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧

一缺氧一好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O工藝于70年代由

美國專家在厭氧一好氧除磷工藝（A/O）的基礎上開發出來的，

該工藝同時具有脫氮除磷的功能，可以針對現今污水特點（水體

富營養化）進行有效處理。

該工藝在厭氧一好氧除磷工藝（A/O）中加入缺氧池，將好

氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達到硝化脫氮的

目的。

A2/0工藝流程圖如圖2-4所示：

圖2-4A?/。工藝流程圖

在厭氧池中，原污水及同步進入的從二沉池的混合液回流的

含磷污泥的注入，本段主要功能為釋放磷，使污水中P的濃度升

高，溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中BOD濃度下降;

另外，NH3—N,因細胞的合成而被去除一部分，使污水中NH.3-

-N濃度下降，但N03--N含量沒有變化。

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流

混合液帶入的大量NO.V-N和N02-N還原為N2釋放至空氣，

因此B0D5濃度下降，NCK-N大幅度下降，而磷的變化很小。

在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續下降，有機

氮被氨化繼而被硝化，使NH3--N濃度顯著下降，但隨著硝化過

程使NO3-N濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的

速度下降。

脫氮過程是各種形態的氮轉化為N2從水中脫除的過程。在好

氧池中，污泥中的有機氮被細菌分解成氨，硝化作用使氨進一步

轉化為硝態氨（主要是依靠細菌水解氨化作用和依靠亞硝化菌與

硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝態氨進行反硝化，硝態氨還

原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。

除磷過程是使水中的磷轉移到活性污泥或生物膜上，而后通

過排泥或旁路工藝加以去除。在厭氧池中，使含磷化合物成溶解

性磷，聚磷細菌釋放出積儲的磷酸鹽；在好氧池中聚磷細菌大量

吸收并積儲溶解性磷化物中的磷合成ATP與聚磷酸鹽，而這一過

程是依靠好氧菌——聚磷細菌。

整個工藝的關鍵在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸

鹽回流到缺氧池后，可以從原污水得到充足的有機物，使反硝化

脫氮得以充分進行，有利于降低出水的硝酸氮，同時也可以解決

利用微生物的內源代謝物質作為碳源的碳源不足問題，改善出水

水質。

所以，A2/0工藝由于不同環境條件，不同功能的微生物群落

的有機配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機

物（CODNB）能被開環或斷鏈，使得N、P、有機碳被同時去除,

并提高對CODNB的去除效果。它可以同時完成有機物的去除，硝

化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3——N

應完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能c

厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。

2.4.5二沉池

二沉池在二級處理中，在生物反應池構筑物的后面，在活性

污泥工藝中，用于沉淀分離活性污泥并提供污泥回流。二沉池與

初沉池相似，按池內水流方向的不同，同樣可分為平流式沉淀池、

豎流式沉淀池和輻流式沉淀池。

本設計采用輻流式沉淀池。其特點有：運行好，較好管理C

2.4.6濃縮池

濃縮池的作用是用于降低要經穩定、脫水處置過程或投棄的

污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的

體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。污

泥濃縮的方法分為重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮等。

本設計針對污泥量大、節省運行成本，采用了輻流式濃縮池

濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個優點①貯存污泥能力高；②操

作要求不高；③運行費用少，尤其是電耗。缺點：①占地面積大;

②會產生臭氣；③對于某些污泥作用少

第三章.污水構筑物設計計算

3.1進水管道設計

根據流量根據流量Qd=330000/24/3600=3.82m3/s該市排水系

統為分流制，污水流量總變化系數取Kz取1.3,所以設計流量為

Qmax=3.82x1.3=4.966m3/s,選擇管徑D=1600mm,坡度i=O.OO35。

由《環境工程設計手冊》查得，進水管充滿度h/D=l,流速

v=2.471m/So計算得設計水深h=1.6m。

3.2粗格柵

粗格柵用以截留水中較大懸浮物和漂浮物，以減輕后續處理

構筑物的負荷，用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道發夢的較

大的懸浮物，并保證后續處理設施正常運行的裝置。

設計規定：

1、水泵處理系統前格柵柵條間隙，應符合以下要求：

(1)人工清除25?l()()mm

(2)機械清除16?100mm

(3)最大間隙100mm

2、在大型污水處理廠或泵站前大型格柵(每日柵渣量大于

0.2m3),應采用機械清除。格柵傾角一般用25。?75。，機械格柵

傾角一般為60。?70。。

3、過柵流速一般采用0.6?1.0m/s

321設計說明

Qd=33()0()0/24/360()=3.82m3/s=382()L/s>100()

故總變化系數K?取1.3

Qmax=3.82x1.3=4.966m3/s

本設計中選擇二組格柵，N=2組，每組格柵單獨設置，每組

格柵的設計流量為2.483m3/s.

322設計計算

1、柵條的間隙數n,個

emaxA&

fl-

bhv(3-2-1)

式中QmaL—最大設計流量，m3/s；

a——格柵傾角，(°),取a=60°;

b------柵條間隙，m,取b=0.05m;

n——柵條間隙數，個；

h------柵前水深，m,取h=0.8m;

v------過柵流速，m/s,取v=0.7m/s;

隔柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校

核。

二2.483xJsin60

則:=83(個)

0.05x0.8x0.7

則每組粗格柵的間隙數為83個。

2、柵槽寬度B

設每根柵條寬度S=0.01m

柵槽寬度一般比格柵寬0.2?0.3m,取0.25m;

則柵槽寬度B=S(n-l)+bn

=0.01x(83-1)+0.05x83=4.97(m)

3、進水渠道漸寬部分的長度：

1產殳辿(3-2-2)

2吆%

式中h--------進水渠道漸寬部分的長度(m)；

Bi--------進水明渠寬度(m),取0.9m；

.-----漸寬處角度(°),取20°；

4.97-0.9

11==5.59m

2次20°

4、出水渠道漸寬部分的長度

12=0.511=0.5x5.59=2.795m,取2.8m

5、通過格柵的水頭損失

v.

——s\na

2g(3-2-3)

式中：Eh—水流通過格柵的水頭損失(m);

k——系數，格柵受污堵塞后，水頭損失增加倍數,

一般k=3;

°——形狀系數，本設計采用迎水，背水面均為半

圓形的矩形，尸=1.67;

4

"1丫221xsin60°=0.0127m

=3x1.67xx

10.05

6、柵后槽總高度H

H=h+hi+h2

H——柵后明渠的總高度(m)；

hi------水頭損失(m)；

h2------明渠超高,取0.3m；

H=0.8+0.0127+0.3=1.1127m；1.11m

7、柵槽總長度L,m

LJ

L=L+L+0.5+1.0+—」(3-2-4)

?tana

式中，Hi為柵前渠道深，%=fi+h,m.

=10.53(m)

8、每Fl柵渣量W,n?/d

W=86400xQxW,—(3-2-5)

'1000

式中Wi—-柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙

30-50mm時\Wi=0.01?0.030?/1。3污水；本工程格

柵間隙為5()mm,取Wi=0.()25。

W=86400xl.91x0.025^1000=4.(m3/d)>0.2(m3/d)

采用機械清渣。

剖面圖如圖3-2?1：

圖3-2-1格柵水力計算示意圖

9、進水與出水渠道

城市污水通過DN1600mm的管道送入進水渠道,設計中取進

水渠道Bi=0.9m,進水水深hi=h=0.8m,出水渠道B2=B=0.9m,出水

水深h2=h=().8m。坡度為().35%。

3.3細格柵

3.3.1設計說明

Qd=330000/24/3600=3.82m3/s=3820L/s>1000

故總變化系數Kz取1.3

Qmax=3.82x1.3=4.966m3/s

本設計中選擇二組格柵，N=2組，每組格柵單獨設置，每組

格柵的設計流量為2.483m3/s.

3.3.2設計計算

1、柵條的間隙數n,個

fl-

bhv(3-3-1)

式中Qmax-----最大設計流量，nf/s；

a--格柵傾角,(°),取a=60°;

b------柵條間隙，m,取b=0.02m;

n——柵條間隙數，個；

h------柵前水深，m,取h=0.8m;

v------過柵流速，m/s,取v=().9m/s;

隔柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校

核。

2.483xVsin60

則:n=------------=--1--6-0--.-4-(個)

0.02x().8x().9

取n=160(個)

則每組粗格柵的間隙數為160個。

2、柵槽寬度B

設每根柵條寬度S=0.01m

柵槽寬度一般比格柵寬0.2?0.3m,取0.25m;

則柵槽寬度B=S(n-l)+bn

=0.01x(160-1)+0.02x160

=4.79(m)

3、進水渠道漸寬部分的長度：

(3-3-2)

2名四

式中h-------進水渠道漸寬部分的長度(m)；

Bi-------進水明渠寬度(m),取0.9m；

-----漸寬處角度(°),取20°；

4.79-0.9

11==5.34m

2火20°

4、出水渠道漸寬部分的長度

L2=0.5II=0.5x5.34=2.67m

5、通過格柵的水頭損失

——sina

2g

（3-3-3）

式中：Z/?一水流通過格柵的水頭損失(m);

k——系數，格柵受污堵塞后，水頭損失增加倍數，

一搬k=3;

0——形狀系數，本設計采用迎水，背水面均為半圓

形的矩形，4=1.67;

（（）.01y092

￡〃=3X1.67XlK02;x——xsin60°=0.07m

2K

6、柵后槽總高度H

H=h+hi+h2(3-3-4)

H——柵后明渠的總高度(m)；

hi-----水頭損失(m)；

hi-----明渠超高,取0.3m；

H=().8+().()7+().3=1.17m；

7、柵槽總長度L,m

H

L=4+乙+0.5+1.0+—(3-3-5)

tana

式中，印為柵前渠道深，H]=h+bm.

=10.145(m)取10.2m

8、每日柵渣量W,m3/d

W=86400xQx”——(3-3-6)

1000

式中WL—柵渣量，m3/l()3m3污水，本設計格柵間隙

為20mm，取Wi=0.07m3/l()3m3污水。

W=86400x1.91xO.07^1000=11.55(m3/d)>0.2(m3/d)

采用機械渣。

剖面圖如圖3-3：

圖3-3格柵水力計算示意圖

9、進水與出水渠道

城市污水通過DN1600mm的管道送入進水渠道，設計中取

進水渠道Bi=0.9m,進水水深h產h=0.8m,出水渠道B2=B=0.9m,出

水水深h2=h=0.8m。坡度為0.35%。

3.4污水提升泵房

提升泵房以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流

程過程中流過，從而達到污水的凈化。

3.4.1設計計算

設計選擇4臺水泵(3臺使用，1臺備用)，

污水提升泵房的集水池容積：(以一臺水泵工作6分鐘的水量

計算)

設有效水深h=1.4m。則集水池的面積：

2

本設計取集水池面積：S=426",選擇池長為20.6m,寬為

20.7m。

計算結果：

提升泵房集水池長；20.6m提升泵房集水池寬:

20.7m

有效水深：1.4m

3.5平流式沉砂池

設計中選擇兩組平流式沉砂池，N=2,分別與格柵連接，每

組池子的設計流量為2.483m3/so

3.5.1沉砂池的長度

設水平流速v=0.3m/s,污水在沉砂池中的停留時間t=30so

則沉砂池總長度：

3.5.2過水斷面的面積

3.5.3沉砂池寬度

cA

B==（3-5-1）

式中B——沉砂池寬度（m）；

A——過水斷面面積（M）；

h2---設計有效水深（m）,1.0m.

設計中每組沉砂池設兩格；

8.3

B=————=4.15m

1.0x2

3.5.4沉砂池所需容積

設清除沉砂的時間間隔T=2d,沉砂室所需的容積：

式中：x——城市污水的沉砂量，一般采用3（）加3/106污泥

3.5.5每個沉砂斗所需的容積

設每一個分格有兩個沉砂斗，共有『2x2x2=8個沉砂斗;

則每個斗所需的容積:

356沉砂斗的各部分尺寸

設斗底寬b尸0.5m,斗壁和水平面的傾角為60。，斗高

h3=O.35m,

沉砂斗的上口寬度：

3.5.7沉砂斗的實際容積

3.5.8沉砂室高度

沉砂池高度采用重力排砂，設池底坡度為0.06,坡向砂斗,

沉砂室高度：

沉砂池超高取：4=0.3根，

則沉砂池的總高度：

本設計取沉砂池總高度：H=1.67m

3.5.9驗算最小流速

在驗算最小流量時，只用一格工作

(3-5-2)

m,n4/%

式中Vmin---最小流速(m/S)；

Qmin---最小流量，采用0.75。；

m--沉砂池格數，取1；

Amin--最小流量時的過水斷面面積(H?);

0.75x3.82

=0.69m/s>0.15m/s合理

1x0.5x83

進水渠道

格柵的出水通過DN1600mm的管道送入沉砂池的進水渠

道，然后向兩側配水進入進水渠道，污水在渠內的流速為：

Q

V，=(3-5-3)

Z?Ix//1

式中V1——進水渠道水流流速（m/s）；取l.Om/s；

Bi-------進水渠道寬度（m），取2.0m；

Hi------進水渠道水深（m）；

則Hi=1.24m

出水管道

出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內水

位標高恒定，堰上水頭為：

2

“1=F—（3?5?4）

U〃x仇xj2gJ

式中Hl——堰上水頭（m）；

Qi-----設計流量；為2.483m%

m——量系數，取0.42；

b2---堰寬（m）,等于沉砂池寬度，為4.15m。

2

（2.483V

H,=----------------,.=0.468m

1k0.42x4.15x72x9.8）

出水堰自由跌落0.1-0.15m后進入出水槽，出水槽寬2.0m,

有效水深1.24m,水流速度1.0m/s,進入出水管道。出水管道采

用鋼管，管徑DN=1400mm,管內流速為1.62m/s,水力坡度為

0.18%o

排砂管道

采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑DN=500mm。

平流式沉砂池平面布置圖如圖3.5所示：

圖3-5平流式沉砂池

3.6輻流式初沉池

3.6.1設計說明

設計中選擇兩組輻流式沉淀池，N=2組，每組設計流量為

2.483m3/s,從沉砂池流來的污水進入集配水井，經過集配水井分

配流量后流入輻流式沉淀池。

3.6.2設計計算

1、沉淀池部分有效面積

Qx36(X)

(3-6-1)

q

式中F-----沉淀部分有效面積(n?)；

Q--------設計流量(m3/s)；

q-------表面負荷[m3/(m2.h)],本設計取3m3/(m2.h)；

2、沉淀池直徑

(3-6-2)

式中D-----沉淀池直徑(m)；

3、沉淀池有效水深

h2=qxt(3-6-3)

式中h2——沉淀池有效水深(m)；

t--------沉淀時間(h),一般采用l-3h,本設計取1.7h；

核算：徑深比D/h2=61.6/5.1=12.()2

基本上在6-12的最適宜范圍，符合要求。

4、污泥部分所需容積

按設計人口計算，設計人口230萬人。

v=』—(3-6-4)

lOOOx/2

式中V-——污泥部分所需容積Cm3）；

S-----每人每日污泥量［L/（人.d）］,取0.6L/（A.d）；

T-——兩次清除污泥間隔時間（d）,本設計采用機

械刮泥排泥，取0.055

n-----沉淀池組數；

N-----設計人口數（人）；

由于直徑大于20m,故本輻流式沉淀池采用周邊傳動刮泥機,

周邊傳動刮泥機的周邊線速度為2-3m/min,將污泥推入污泥斗，

然后用靜水壓力將污泥排除池外。

5、污泥斗容積

采用周邊傳動刮泥機，池底需要做成2%的坡度，刮泥機連

續轉動將污泥推入污泥斗，設計中選擇圓形污泥斗，污泥斗上口

半徑為2m,底部半徑為1m,傾角為60°。

（1）污泥斗容積

4二（。一1）tgd（3-6-5）

式中h5-----污泥斗高度（m）；

a-----傾角，為6。。；

a------污泥上口邊長（m）,為2m；

al------污泥斗底部邊長（m）,為1m。

叫(3-6-6)

式中V1——污泥斗容積（瓶3）；

（2）污泥斗以上圓錐部分污泥容積

池底徑向坡度為0.02,則

力4=（R—，）xi（3-6-7）

式中h4-----沉淀池底部圓錐體高度（m）；

R----沉淀池半徑（m），為30.8m；

r-----沉淀池底部中心圓半徑（m）,為2m；

i-----坡度，為0.02；

22

%=-7rh4{R+RaH-tz)(3-6-8)

式中V?-----沉淀池底部圓錐體體積(m3)；

7、污泥斗總容積

匕=匕+匕(3-6-9)

式中匕------污泥斗總容積(n?)；

故設計合理。

8、沉淀池總高

H=九+b+心+卜4+生(3-6-10)

式中H------沉淀池總高(m)；

hi-----沉淀池超高(m),取0.5m；

h3-----沉淀池緩沖層高度(m),取0.5m；

H=0.5+5.1+0.3+0.576+1.73=8.406m取

8.4m

9、沉淀池池邊高度

H'=/Z|+/22+%(3-6-11)

式中7T-―沉淀池池邊高度(m)；

Hr=0.5+5.1+0.5=6.Im

10、進水集配水井

輻流式初沉池分為兩組，在沉淀池進水端設集配水井，污水

在集配水井中部的配水井平均分配，然后流向每組沉淀池。

(1)配水井的中心管直徑

=—―(3-6-12)

式中D2------配水井內中心管直徑(m);

v2——配水井內中心管上升流速(m/s),取1.5

m/s；

(2)配水井直徑

&調+工(3-6-13)

式中D3----配水井直徑（m）；

匕---配水井內污水流速（m/s）,取0.4m/s；

14x4,966

+2.O52=4.47m

2=V3.14x0.4

11、進水管及配水花墻

沉淀池分為二組，每組沉淀池采用中心進水，通過配水花墻

和穩流罩向池四周流動。進水管道采用鋼管，管徑DN=1400mm,

管內流速1.62m/s,水力坡度i=0.18%,進水管道頂部設穿孔花墻

處的管徑為1600mmo

沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池

中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速

_Q

匕二三一；-----（3-6-14）

X%X%

式中匕——穿孔花墻過孔流速（m/s）,一般采用0.2-0.4m/s；

B3----孔洞寬度（m）,取0.4m；

勿----孔洞高度（m）,取0.8m；

%——孔洞個數（個），取20個。

穿孔花墻向四周輻射平均布置，穿孔花墻四周設穩流罩，穩

流罩直徑3.0m,高2.0m,在穩流罩上平均布置。100根根的孔洞

306個，孔洞的總面積為穩流罩過水斷面的15%o

12、出水堰

沉淀池出水經過雙側出水堰跌落進入集水槽，然后匯入出水

管道排入集水井。出水堰采用雙側90。三角形出水堰，三角堰頂寬

0.16m,深0.08m,間距0.05m,外側三角堰距沉淀池內壁0.4m,

三角堰直徑為60.8m,共有909個三角堰。內測三角堰距擋渣板

0.4m,三角堰直徑為59.6m,共有891個三角堰。兩側三角堰寬

度為0.6m,三角堰堰后自由跌落三角堰有效水深為

2

乩二(0.7Q戶(3-6-15)

式中2)-----三角堰流量("2"s)；

乩——三角堰水深(ill),?般采用三角堰高度的

0.5-0.67；

三角堰堰后自由跌落0.15m,則堰水頭損失0.212m。

13、堰上負荷

_Q

cl\....-(3-6-16)

2x萬。?

式中名——堰上負荷[L/(s.m)],一般小于2.9L/(s.m)；

。——三角堰出水渠道平均直徑(m)。

14、出水擋渣板

三角堰前設出水浮渣擋渣板，利用刮泥機架上的浮渣刮板收

集。擋渣板高出水面().15m,伸入水下0.5m,在擋渣板旁設一個

浮渣收集裝置，采用管徑DN300mm的排渣管排除池外。

15、出水渠道

出水槽設在沉淀池四周，雙側收集三角堰出水，距離池底內

壁0.4m,出水槽寬0.6m,深0.7m,有效水深0.50m,水平流速

O.83m/s。出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道，出水管道采用

鋼管,管徑DN1400,管內流速1.62m/s,水力坡度為0.18%。

16、刮泥裝置

沉淀池采用周邊傳動刮泥，周邊傳動刮泥機的線速度為

2-3m/min,刮泥機底部設有刮泥機，將污泥推入污泥斗，刮泥機

上部設有刮渣板，將浮渣刮進排渣裝置。

3.7生化池

3.7.1設計說明

1、假設污水一級處理中BOD5的去除率為20%,則進入曝氣池

中污水的BOD5濃度為

S〃=SyX(l—25%)(3-7-1)

式中S.------進入曝氣池中污水BOD5濃度(mg/L)；

Sy----原污水中BOD5濃度(mg/L),為135mg/L；

Sa=135x(1-25%)=108〃2g/L

2、假設污水一級處理中SS的去除率為50%,則進入曝氣池

中污水的SS濃度

La=Lxx(l-50%)(3-7-2)

式中La——進入曝氣池中污水的SS濃度(mg/L)；

L、----原污水中SS濃度(mg/L),為88mg/L；

La=88x(l—50%)=44mg/L

3、有關數據

表3-1相關數據

(mg/L)

水質含量CODBOD5TSSTPTNNH3-N

進水水質245108442.24036

出水水質(國<50<10<10<0.5<15<8

標)

4、有關參數

a、BOD5污泥負荷N=0.13kgBODs/(kgMLSS.d)

b、回流污泥濃度XR二而J

式中SVI--污泥指數，一般取SVI=150；

r—系數，取1,

1061

貝|JXR=—X1=6666.7mg/L

1J\J

c、污泥回流比R=100%

d、混合液懸浮固體濃度X=R/(1+R)xXR=1/2x6666.7=3333.3

mg/L

e、混合液回流比R內

40-15

TN去除率——x100%=62.5%

40

Rx="625x100%=166.7%e(100,300)

1-0.625

3.7.2反應池容積

1、總有效容積

I/_QmaxXS°

(3-7-3)

NxX

式中Qma「一■進水流量(加/d)，429000m3/J；

Sa——進入曝氣池中污水BOD5濃度(mg/L)；為108

mg/L；

N-----BOD5污泥負荷，為().13kgBOD5/(kgMLSS.d)；

X-----混合液懸浮固體濃度，為3333.3mg/L；

停留時間t=V/Q=106921.1/429000=0.25d=6h￡(6,8)

設計中設厭氧、缺氧、好氧各段水利停流時間和容積比為1：1：

3,

則

(1)各段的停留時間分別為：tR厭=tR缺=1/5x6=L2h；

tR好=4/5x6=4.8h

(2)各段容積V所V缺=1/5x106921.1=21384.22m3

艮[]V好=3x21384.22=64152.66n?

2、校核氮磷負荷

(1)好氧段

好氧段負荷二紅二429000x40二()(M()2<0()5kgTN/(kgMLSS.d),符

XV好3333.3x64152.66

合要求。

(2)厭氧段

總磷負荷二年工=429000x22=()()13<006kgTP/(kgMLSS.d),

Xx九3333.3x21384.22

符合要求

3、曝氣池面積

A3(3-7-4)

式中A——曝氣池總面積(/)；

h------曝氣池有效水深(m)，設計中取4.2m；

設計中選擇6組曝氣池，N=6,則每組曝氣池面積為A=4243療

每組反應池采用7組廊道，第一廊道為厭氧段，第二廊道為缺

氧段，后五個道廊道為好氧段，每道廊道寬取8m,

則廊道長L=A/bn=4243/(7x8)=75.77m；取75.8m

*校核：b/h=1.9e(1,2)；L/b=9.475e(5,10)符合

取超高為0.5m,則反應池總高H=4.2+0.5=4.7m

3.7.3進出水系統

1、曝氣池的進水設計

初沉池的來水通過DN1400mm的管道送入厭氧■限氧-好氧曝

氣池首端的進水渠道，管內的流速為1.62m/s。在進水渠內，水流

分別流向兩側，從厭氧段進入，進水渠道寬度為1.4m,渠內水深

1m,則渠道內的最大水流速度為

(3-7-5)

式中V）渠道內最大水流速度（m/s）；

a-----進水渠道寬度（m）,為1.4m；

4-------進水渠道有效水深（m）,為l.（）m；

反應池采用潛孔進水，孔口面積

F=——(3-7-6)

NV2

式中F-----每座反應池所需孔口面積（m2）；

%-----孔口流速（m/s）,一般采用0.2-1.5m/s,本設計

中采用0.4m/s；

設每個孔口尺寸為0.5"zx05%,則孔口數

F2.07-

-=7=/、.=8o.28個;取9個；

f0.5x0.5

孔口布置圖如圖3-7所示

圖3?7孔口布置圖

2、曝氣池出水設計

厭氧.缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水

頭

H=（＜=）：（3-7-7）

mby12g

式中H--------堰上水頭（m）；

Q--------每座反應池出水量（加/s）,指污水最大流量

（4.966m3/5）與回流污泥量、回流量之和（3.82x266.7%//5）；

m------流量系數，一般采用040.5；取0.4；

b-------堰寬（m）；與反應池寬度相等，為8m；

/4.966+3.82x2.667_.八”

H=(------------------7=y=0.315/??,取0.32m

6x0.4x8.0x72^8

厭氧-缺氧-好氧池的最大出水量為

(4.966m3/5+3.82x266.7%/n3/s)=15.15疝/s；出水管采用鋼管,

管徑為DN2800mm,送往二沉池，管內流速為2.43m/s,坡度為

0.16%o

3.7.4其他管道設計

1、污泥回流管

本設計中，污泥回流比為100%,從二沉池回流過來的污泥通

過6根DN800mm的回流管分別進入首端六側的厭氧段，管內流

速為1.262m/s,坡度為0.23%。

2、硝化液回流管

消化液回流比為167%,從二沉池回流過來的硝化夜通過6

根DN1000mm的回流管分別進入首端六側的缺氧段，管內流速為

1.365m/s,坡度為0.20%。

3.7.5剩余污泥量

W=aQSr-bVXv-}-LrQx50%(3-7-8)

式中w---------剩余污泥量(kg/d)；

a--------污泥產率系數，一般采用().5?().7；設計中取().6；

b--------污泥自身氧化率(右),一般采用0.05-0.1；設

計中取0.05人；

Q-----平均日污水流量(加/d),為330