1 概述1.1 设计任务和依据1.1.1 设计题目20 万m3/d 生活污水氧化沟处理工艺设计。
1.1.2 设计任务本设计方案是对某地生活污水的处理工艺，处理能力为200000m3/d，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算。
完成总平面布置图、主要构筑物的平面图和剖面图。
1.1.3 设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（2014）（2）《污水综合排放标准》（GB8978－2002）（3）《生活杂用水水质标准》（CJ25.1—89）（4）《给水排水设计手册1-10》（5）《水污染防治法》1.2 设计要求（1）通过调查研究并收集相关资料经过技术与经济分析，做到技术可行、经济合理。
必须考虑安全运行的条件，确保污水厂处理后达到排放要求。
同时注意污水处理厂内的环境卫生，尽量美观。
设计原则还包括：基础数据可靠；厂址选择合理；工艺先进实用；避免二次污染；运行管理方便。
选择合理的设计方案。
（2）完成一套完整的设计计算说明书。
说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水污泥处理单元构筑物的详细设计计算；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明等。
设计说明书要求内容完整，计算正确文理通顺。
（3）毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确清晰，符合工程制图要求。
1.3 设计参数某地生活污水200000m3/d，其总变化系数为1.4,排水采用分流制。
表1-1设计要求项目进水水质（mg/L）出水水质（mg/L）B0D526030COD400100SS38030TN5025TP832设计计算2.1格栅2.1.1设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。
截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。
大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。
格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50~100mm）,中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。
栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。
而其中具有强度高，阻力损失小的优点⑹0本设计采用两道中格栅、两道细格栅，迎水面为半圆形的矩形的栅条，选用机械清渣2.00m1m22.1.2设计原则(图)2.1.3设计参数(1) 原水水量：Q=2.31m 3/s ； (2) 取流量总变化系数为：Kz=1.4;(3) 设计流量：Q max =Kz Q=1.4 送.31 3.23m 3/s ； (4) 设过栅流速：v =0.8m/s ； (5)格栅安装倾角： 602.1.4中格栅(2道)设计计算(1) 进水渠道宽度计算根据最优水利断面公式：Q B 1hv B 1B 1v2B ：v2代入v 0.8m s 得:则栅前水深:(2) 格栅间隙数栅条工作平台sa c图1图中格栅计算草示意图h-i k格栅条的阻力系数，查表得知 2.42 ；式中：h 1 ――水头损失，m ；Q max Sin n 2bhv式中：Q max ——最大废水设计流量 m 3/S ；a栅安装倾角60°~75取60° ;h ----- 栅前水深m ；b ――栅条间隙宽度，取20mm ；--- 过栅流速 m/s 。
则 n 3.23 sin 6086个。
2 0.02 1 0.8验算平均水量流速 =0.80m/s ，符合(0.65~1.0)。
(3) 栅槽宽度B S n 1 bn式中：S ――栅条宽度，取0.015m ；B ——栅槽宽度，m 。
代入得：B 0.01593 1 0.02 93 3.0m(4) 进水渠道渐宽部分的长度计算I B B 1II_ 2tan 1式中1 ――渐宽部分的展开角，一般采用20° 代入得： 3 2 l 11.37m2ta n2011 1.3720.69m (6) 通过格栅的水头损失2gsin(5)进水渠道渐窄部分的长度计算(2)格栅间隙数2bhvQ max sin格栅污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 k 3(7) 栅后槽总高度H h h 1 h 21 0.14 0.3 1.44m式中：h 2 ——超高，取0.3m 。
(8) 栅槽总长度(9) 每日栅渣量式中：W 1 取0.05m 3.. 103m 3。
应采用机械除渣或无轴传送栅渣，采用机械栅渣打包机降栅渣打包，汽 车运走。
2.1.5细格栅(2道)设计计算(1) 进水渠道宽度计算 根据最优水利断面公式：则栅前水深：h 邑0.90m2则 h 1 3 2.420.015 0.02 23 0.82sin 60 2g0.14ml 1 l 20.5 1.0H tan1.37 0.69 1.51.44 tan 604.39mQ m ax W 1 86400K Z 10003.2 0.05 864001000 1 .4 24.9 mi d >o.2m 3/dQ B 1hv B 1-B 1v2B ；v 2「J1.79m代入v 1.0m s 得：耳式中：Q max ---------- 最大废水设计流量，m3/S；a栅安装倾角60—755，取6O0;h ----- 栅前水深m；b――栅条间隙宽度，取20mm；--- 过栅流速，1m/s。
则n3.23-sin 6084个2 0.02 0.9 1.0（3）栅槽宽度B S n 1 bn式中：S――栅条宽度，取0.01mB——栅槽宽度，m。
B 0.01 84 1 0.02 84 2.51m(4) 进水渠道渐宽部分的长度计算lB B112ta n 1式中: ――渐宽部分的展开角，一般米用20。
则：l2.51 1.7910.99m2ta n20（5）进水渠道渐窄部分的长度计算,11 0.99120.49m2 2（6）通过格栅的水头损失42S 3 V2 h1 k sinb 2g式中：h1 ――水头损失，m ;格栅条的阻力系数，查表得知 2.42 ；k――格栅污物堵塞时的水头损失增大系数,420.01 3 1.023 2.42 sin 60 0.19m 般取则h10.02 2g(7) 栅后槽总高度H h h 1 h 20.90 0.19 0.3 1.39m式中：h 2 ——超高，取0.3m 。
(8) 栅槽总长度1.390.99 0.49 1.5 3.78mtan 60(9) 每日栅渣量式中：W 1 取0.04m 3 103m 3 。
应采用机械除渣或无轴传送栅渣，采用机械栅渣打包机降栅渣打包，汽 车运走。
选用NC —400型机械格栅两台。
设备宽度400mm,有效栅宽250mm ，有效栅隙30mm ，运动速度3m/min, 水流速度w1m/s 安装角度60°，电机功率0.25kw ，支座长度960mm ，格栅 槽深度500mm ，格栅地面高度360mm 。
生产厂：上海南方环保设备有限公 司、上海惠罗环境工程有限公司。
2.2污水泵房2.2.1设计说明污水总泵站接纳来自城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。
因采用城市污水与雨水分流制， 故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计［9］。
排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池和辅助间。
泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环 境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式：(1) 合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为 4 台或更多时， 采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；l i I 2 0.5 1.0H tan Q max w 186400K z 10003.23 0.04 86400 1000 1.4 23.99m3/d >0.2m 3(2) 合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过 4 台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。
(3) 自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮(泵轴)低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。
(4) 非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。
但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。
由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。
2.2.2 污水泵房一般规定(1) 应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管之设计流量相同；(2) 应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施；(3) 根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；(4)污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建式，集水井和机器间要保持安全的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方形；(5) 泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5 米的防水措施；(6) 选泵机组泵站泵的总抽生能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；(7) 尽量选择类型相同(最多不超过两种型号)和口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；(8) 由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵[10]223水泵设计计算（1）流量的确定：Q 3.23 m3 s。
本设计拟定选用8台潜污泵（6用2备），则每台泵的设计流量为：Q 0.55m3.s。
（2）水泵的选用根据水泵在《给水排水设计手册》第11册上查得采用QW型潜水排污泵。
2.3沉砂池2.3.1沉砂池的对比选择沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。
按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。
（1）平流沉砂池优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。
工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。
缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。
（2）竖流沉砂池优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。