水质工程学课程设计计算说明书学院：环境学院专业：给水排水姓名：***学号：P**********指导老师：肖雪峰1.基本资料2015年，国家实行新的环保法。

为保证国家环保政策的顺利执行，实现节能减排目标目标，保护环境，同时根据环境影响评价，拟在南京溧水建设一座污水处理厂，主要接纳新区污水渠输送过来的生活污水，对其进行处理，出水达标排放至城市外河。

经过详细核算，污水厂要求每天处理水量为139000吨。

由于该污水厂区周围水系分布较少，同时有绿化、园林等用水大户，故考虑对部分污水进行深度处理，以达到中水回用水要求。

污水厂所在地为一平地，红线不可逾越，黄线可适当扩充与缩减。

考虑成本独立核算问题，要求污水处理部分与中水工程部分独立成两块区域。

办公区域按照实际要求共用。

污水厂进水水质按下表考虑：出水水质按国家GB 18918－2002一级B排放标准执行。

其中10％的最终出水要求深度处理回用（主要用于林场绿化），回用标准按照CJ/T 48-1999生活杂用水水质绿化、冲洗道路用水标准执行。

工程位置见附图平面，红线为规划污水厂区的3条边，虚线位置根据工程情况完成征地工作，土地记入成本。

第一篇污水厂设计第一章污水处理工艺流程第一节原水水量及水质分析1.原水水量计算污水厂要求每天处理水量为139000吨日平均流量流量为Q=139000m3/d=1608.8L/s变化系数K z=2.7/（1698.8）^0.11=1.19日最大流量Q max=1608.8*1.19=1914.42L/s=165410 m3/d2.设计进水水质、设计出水水质及处理程度如下表：一级标准（B）排放要求。

根据排水要求和进水水质，计算去除率如表1-1。

2.1工艺比较适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较①工艺流程简单，运行管理方便。

氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。

有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

②运行稳定，处理效果好。

氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。

③能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。

这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。

④污泥量少、性质稳定。

由于氧化沟泥龄长。

一般为20～30 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。

⑤可以除磷脱氮。

可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。

但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。

⑥基建投资省、运行费用低。

和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大3降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。

同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。

按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。

连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡罗塞尔氧化沟。

奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。

连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。

交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。

交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。

2.2工艺流程为：污水→粗格栅→集水井→提升泵→细格栅→沉砂池→初沉池→氧化沟→二沉池→消毒→出水污泥的处理：初沉污泥+回流污泥→浓缩→消化→脱水→泥→运输污水深度处理工艺流程为：集水池→一泵房→混凝池→沉淀池→过滤池→消毒→清水池→二泵房→用户3..1 处理量根据设计任务书，该厂每天处理污水规模定为： 13.9万吨处理污水量： Q=139000m 3/d =1608.8L/s 变化系数： K z =2.7/（1698.8）^0.11=1.19则居住区生活污水最大设计流量Q max =1608.8*1.19=1914.42L/s=165410 m 3/d3.2.1泵前中格栅格栅：格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。

处理污水量： Q=139000m 3/d =1608.8L/s 变化系数： K z =2.7/（1698.8）^0.11=1.19则居住区生活污水最大设计流量Q max =1608.8*1.19=1914.42L/s=165410 m 3/d(1) 格栅间隙数n:两组格栅 设计参数： 过栅流速 0.6～1.0m/s;格栅前渠道内的水流速度 0.4～0.9m/s 倾角 45°～75° 水头损失 0.08～0.15m 设栅前水位h = 0.5 m ；过栅流速v = 0.8 m/s; 栅条间隙宽e = 0.02 m ；格栅倾角α= 60°。

max Q =914.1100042.1914 m 3/sn=hv a Q 2e sin m ax =6.0318.05.002.0260sin 914.1=⨯⨯⨯ 取n=104 格栅的宽度B ：栅条宽度 S = 0.01m ；栅条断面：锐边矩形。

B=s(n-1) +bn=0.01×(104-1)+0.02×104=3.11m (2)格栅的水头损失因栅条为矩形格栅，取k=3, β=2.42，计算水头损失得：m k g v e s h 081.0360sin 81.92.80)02.001.0(42.2sin 2)(2342341=⨯⨯⋅⨯=⋅⋅= αβ(3)格栅后槽的总高度，取渠前超高h 2=0.3 m H=h+ h 1+ h 2=0.5+0.08+0.3=0.88m (4)格栅总长度设进水宽m B 19.21= ，渐宽部分展开角︒=201α，此时进水槽的流速为：s m B h Q /874.019.25.0957.01max =⨯=⨯=ν 进水渠道渐宽部分的长度m tg tg B B l 266.120219.211.32111≈-=-=︒α 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m l l 633.0212==H 1=h ＋h 2=0.5+0.3=0.8m︒++++=600.15.0121tg H l l L =3.73+1.865+0.5+1.0+︒608.0tg =3.864m (5) 每日栅渣量取按栅渣量W 1=0.05m 3/103m 3 (栅渣/污水)W==⨯⨯⨯1000K 864001max z W Q 948.6100019.18640050.0914.1=⨯⨯⨯m 3/d > 0.20 m 3/d故采用机械清渣方式。

图1 格栅草图格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、 牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。

设两道粗格栅，选用2台格栅除污机，每台的过水流量为 1.914/2=0.957m 3/s 。

3.2.2 集水池、泵房选择三台水泵，两用一备。

（1） 集水池设计 每台水泵容量h m K Q Q z /04.34464819.113900024231=⨯=⨯⋅==957.23L/S 集水池容积，选用一台泵5min 的容量：V =957.23×60×5/1000=287.17m 3（2） 提升泵房设计a 流量：Q =6890.4m 3/h ；采用三用一备，单台泵流量2296.8m 3/h ； b高28m ，地下埋深10m 。

3.2.3 泵后细格栅 (1) 格栅间隙数n:设栅前水位h = 0.60 m ；过栅流速v = 0.80 m/s; 栅条间隙宽b = 0.010m ；格栅倾角α= 60°。

设2台细格栅同时进水。

max Q =957.0210001914.42=⨯m 3/sn=hvaQ b sin max =66.17280.06.0010.060sin 957.0=⨯⨯ 取n=173 格栅的宽度B ：栅条宽度 S = 0.010m ；栅条断面：锐边矩形。

B=s(n-1) +en=0.010×(173-1)+0.010×173=3.45 m (2)格栅的水头损失因栅条为矩形格栅，取k=3, β=2.42，计算水头损失得：m k g v s h 205.0360sin 81.92.800)010.0010.0(42.2sin 2)e (2342341=⨯⨯⋅⨯=⋅⋅= αβ(3)格栅后槽的总高度，取渠前超高h 2=0.3 m H=h+ h 1+ h 2=0.60+0.205+0.3=1.105m (4)格栅总长度设进水宽m B 10.11= ，渐宽部分展开角︒=201α，此时进水槽的流速为：s m B h Q /45.110.106.02914.11max =⨯÷=⨯=ν 进水渠道渐宽部分的长度m tg tg B B l 75.220245.145.32111=-=-=︒α 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m l l 375.1212==H 1=h ＋h 2=0.6+0.3=0.9m栅槽总长度：︒++++=600.15.0121tg H l l L =4.47+2.24+0.5+1.0+︒609.0tg =6.145m (5) 每日栅渣量取按栅渣量W 1=0.10m 3/103m 3 (栅渣/污水) W==⨯⨯⨯1000K 864001max z W Q 952.6100019.18640010.02915.1=⨯⨯⨯÷）（m 3/d > 0.20 m 3/d故采用机械清渣方式。

3.2.4 平流沉砂池(1)设计说明沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起。

其设计原则一般为：①城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑；②沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主；③城市污水的沉砂量可按每106m 3污水沉砂量为30m 3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m 3④贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m ；⑤沉砂池的超高不宜低于0.3m ；⑥除砂一般宜采用机械方法，当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。