城市污水处理的工艺流程设计一、设计题目某城市污水处理工程设计规模为：处理水量Q=5.0×104m 3/d ,污水处理厂设计进水水质为：BOD 5=120 mg/L ，COD Cr =240 mg/L ，SS=220 mg/L ，NH 3-N=40 mg/L ，TP=2.0~3.0mg/L;出水水质执行《污水综合排放标准》（GB 8978-1996） 一级标准，即COD Cr ≤60 mg/L ，BOD 5≤20mg/L ，NH 3-N ≤15mg/L ，SS ≤20mg/L ，磷酸盐（以P 计）≤0.5mg/L 。

要求相应的污水处理程度为：E CODcr ≥75%，E BOD5 ≥83.3%，E SS ≥90.9%，E NH3-N ≥40%，E P ≥75%-83.3%。

1、设计水质及处理后排放水质 ①设计处理水量：日处理量： 50000d /m 3 秒处理量： 0.579s /m 3 s L s m Q /70.578/579.0360024500003==⨯=根据《室外排水设计规范》，查表并用内插法得：38.1=z K所以设计最大流量:s m h m d m Q K Q z /799.0/4.2876/690345000038.1333max ===⨯=⨯=②确定其原水水质参数如下：BOD 5=120mg/L COD cr =240 mg/L SS=220 mg/L NH 3-N=25 mg/L TP=2.0-3.0mg/L ③设计出水水质符合城市污水排放一级A 标准：BOD 5≤20mg/L COD cr ≤60 mg/L SS ≤20mg/LNH 3-N ≤15mg/L磷酸盐（以P 计）≤0.5mg/L④污水处理程度的确定根据设计任务书，该厂处理规模定为：50000d m /3 进、出水水质: 项目 COD(mg/L) BOD 5(mg/L) SS(mg/L)NH 3-N(mg/L) TP(mg/L)进水 240 120 220 25 2.0-3.0 出水 60 20 20 15 0.5 去除率75%83.3%90.9%40%75%-83.3%2、工艺流程图污水处理系统的设计——改良型氧化沟一、中格栅井及提升泵房进水闸井：2.0×4.0×7.0（H ）m 3 中格栅井：7.0×4.0×7.0（H ）m 3 分2组栅渣压榨外运进水闸井 粗格栅井 提升泵房计量井细格栅渠旋流沉沙池配水井 氧化沟沙水分离器鼓风机房 污泥回流除磷池滤液加药 沙水分离液沙外运事故排放进水二次沉淀池消毒流量计排入河流污泥泵房污泥剩余污泥储 泥池污泥浓缩 脱 水泥饼外运上清液 栅渣压榨外1、中格栅设计参数设计流量Q=5.0×104m 3/d=2.08×103m 3/h=0.579m 3/s 栅前流速v 1=0.7m/s ，过栅流速v 2=0.9m/s 格栅间隙e=30mm ，格栅倾角α=75° 栅条宽度s=0.01m ，栅前部分长度0.5m 2、中格栅计算草图如下3、中格栅的设计计算 栅条间隙数：hvmQ n e sin max α=中式中：中n —中格栅间隙数max Q —最大设计流量，中格栅分两台，s m /799.03e —栅条间隙，取 30mm ，即 0.03m ；h —栅前水深，取0.4m v —过栅流速，取 0.9m/s ；α—格栅倾角，取︒75；m —设计使用的格栅数量，本设计中格栅取使用 2 道36.429.04.030.075sin 799.0=⨯⨯⨯︒⨯=中n ，设计取37根②栅槽宽度en n s B +-=)1(中式中：B —栅槽宽度，m ； s —格条宽度，取0.01m 。

()m B 47.13703.013701.0=⨯+-⨯= 取m B 5.1=③中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L 1根据最优水力断面公式m vh Q B 11.14.09.02799.02max 1=⨯⨯==设进水渠宽m B 11.11=，渐宽部分展开角︒=201αm B B L 54.020tan 211.15.120tan 211=︒-=︒-=④中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度 L 2m L L 0.27212==⑤中格栅的过栅水头损失)(αβsin 2/234⋅⋅=gv b s k h 中式中：中h —中格栅水头损失，m ；β—系数，当栅条断面为锐边矩形断面，为2.42； k —系数，一般取 k=3。

m h 670.075sin 81.929.00.030.0142.23234=︒⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯=中 ⑥栅后槽总高度设栅前渠道超高2h =0.3m ，有m h h h H 677.03.0670.04.02=++=++=中，为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降中h 作为补偿。

⑦栅槽总长度75tan 0.15.0221h h L L L +++++= 式中：L —栅槽总长度，m ；1L —中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度，m ；2L —中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度，m 。

m L 50.275tan 7.00.15.027.054.0=︒++++=⑧每日栅渣量max 0864001000Q w w k ⋅⋅=⨯总式中：w —每日栅渣量，3/m d0w —栅渣量，333/10m m 污水，当栅条间隙为16~25mm ，333010/05.010.0m m w -=污水；当栅条间隙为30~50mm ，333010/01.003.0m m w -=污水。

取污水333010/10.0m m w = d m w /50.0100038.18640001.0799.03=⨯⨯⨯=>d m /2.03，故采用机械清渣。

4、格栅除污机的选择：根据计算，可选用CH 型正靶回转式格栅除污机，主要技术参数：表 HG-1500型回转式格栅除污机技术参数 栅条间隙（mm ） 池深 栅宽 （mm ） 安装角度（º） 排栅门高度（mm ） 10-50中等深度800-200060-908005、污水提升泵房：污水经提升后入细格栅渠及旋流沉砂池，然后配水井，通过生物脱氮除磷氧化池、二沉池及接触池，最后由出水管道排出。

当流量小于2m 3/s 时，常选用下圆上方形泵房。

本设计s m Q /799.03max =，故选用下圆上方形泵房。

计算草图：设计计算： （1）、流量的确定s L s m Q /799/7990.3max ==本设计拟定选用 5 台泵（4 用 1 备），则每台泵的设计流量为：h m s L n Q Q /1.719/75.1994/799/3max ====（2）、扬程的估算（1）平均地面标高20.00m ，进水管管底标高：15.00m ，管径DN=1200mm ，则管道埋深为20.00-15.00-1.2=3.8m（2）进口平均流量为s L /799，假设充满度为0.75，查水力学图，流速为0.85m 3/s ，70005.0=i（3）进水管头损失h 1，设有一个全开阀门。

则m g v h 6013.081.9258.037.0222111=⨯⨯==ξ（4）假设选用泵的扬程为8m ，查手册，可采用300QW900-8-37潜水排污泵。

表 250QW600-7-22潜水排污泵技术参数（5）总扬程核算： m h 11.4)0133.075.02.115(20=-⨯+-=∆ 经过中格栅的水头损失为0.041m出水管 s L Q /5.3992/799== 取900mm 的钢筋混凝土管，查水力学图，设70.0/=D h ，则s m v /85.0=，40008.0=i出水管头损失h 2 ，根据泵的选型，设有两个90º的弯头，一个三通，一个截止阀，则m g v h 313.081.9285.05.8222222=⨯⨯==ξ泵外管线水头损失，拟建25m 管长至处理构筑物，则m h 021.040008.025=⨯=考虑安全水头0.5m ，站内管线水头损失为1.5m ，则扬程m H 3457.6021.0313.06013.011.45.05.1=+++++=<m 8 符合所选泵，故可选择300QW900-8-37潜水排污泵。

二、计量井电磁流量计：Q=0~3000 m3/h ，Φ=800mm,2台 三、细格栅渠及旋流沉砂池 细格栅渠： 1、设计参数：设计流量Q max =0.799 m 3/s栅前流速v 1=0.7m/s ，过栅流速v 2=0.8m/s 栅条宽度s=0.01m ，格栅间隙e=10mm 格栅倾角α=70° 2、计算草图如下排出口径 （mm ） 流量 （m 3/h ） 扬程 （m ） 转速 （r/min ） 功率 （kW ） 效率 （%） 重量 （kg ） 300 90089803784.51150α图3 细格栅计算草图α栅条工作平台进水3、细格栅的设计计算 ①栅条间隙数：hvme Q n 细细αsin max =式中：细n —细格栅间隙数max Q —最大设计流量，s m /799.03 细e —栅条间隙，取 10mm ，即 0.01m ；h —栅前水深，取0.4m v —过栅流速，取 0.8m/s ；α—格栅倾角，取︒07；m —设计使用的格栅数量，本设计中格栅取使用 2 道02.11228.04.001.007sin 799.0=⨯⨯⨯︒⨯=细n 取122根②栅槽宽度en n s B +-=)1(细式中：B —栅槽宽度，m ；s —格条宽度，取m 01.0。

()m B 34.221201.0121201.0=⨯+-⨯= 取m B 5.2= 细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度 L 1 根据最优水力断面公式m vh Q B 11.14.09.02799.02max 1=⨯⨯==设进水渠宽m B 11.11=，渐宽部分展开角︒=201α，m B B L 91.120tan 211.15.220tan 211=︒-=︒-=④细格栅与出水渠道连接处渐窄部分长度 L 2m L L 96.0212==⑤细格栅的过栅水头损失)(αβsin 2/234⋅⋅=gv b s k h 细式中：细h —细格栅水头损失，m ；β—系数，当栅条断面为矩形时候为2.42；k —系数，一般取 k=3。

)(m h 922.057sin 81.928.001.0/01.042.23234=︒⨯⨯⨯⨯=细⑥栅后槽总高度设栅前渠道超高2h =0.3m ，有：m h h h H 992.03.0922.04.02=++=++=细为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降细h 作为补偿。

⑦栅槽总长度()︒+++++=07t a n 0.15.0221h h L L L式中：L —栅槽总长度，m ；m L 62.470tan 7.00.15.096.091.1=︒++++=⑧每日栅渣量max 0864001000Q w w k ⋅⋅=⨯总式中：式中：w —每日栅渣量，3/m d0w —栅渣量，333/10m m 污水，当栅条间隙为16~25mm ，333010/05.010.0m m w -=污水；当栅条间隙为30~50mm ，333010/01.003.0m m w -=污水。