.. 资第3章 设计计算3.1 原始设计参数原水水量 Q =5000m 3/d=208.33m 3/h=57.87L /s ，取流量总变化系数 K T =1.72，设计流量 Q max = K T Q =0.05787×1.72=0.1m 3/s 。

3.2 格栅3.2.1 设计说明格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到10～15厘米时就该清洗。

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。

根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。

由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组中格栅，既可达到保护泵房的作用，又经济可行，设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故槽，便于排除故障。

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。

而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损失小的优点。

3.2.2 设计参数（1）变化系数：K T =1.72；（2）平均日流量：Q d =5000m 3/d ；（3）最大日流量：Q max =0.1 m 3/s ；（4）设过栅流速：v =0.9m/s ；（5）栅前水深：h =0.4m ；.. 资（6）格栅安装倾角：α=60°。

3.2.3 设计计算（1）格栅间隙数：13n ==≈（3—1） Q max ——最大废水设计流量m 3/sӨ——格栅安装倾角， 取60°h ——栅前水深 mb ——栅条间隙宽度，取21mmv ——过栅流速 m/s（2）栅渠尺寸：B 2=s(n-1)+nb=0.01×(13-1)+13×0.021=0.403m（3—2） s ——栅条宽度 取0.01mB 2——格栅宽度 mmax10.10.321m 0.780.4Q B v'h ===⨯（3—3） B 1——进水渠宽 mv’——进水渠道的流速 设为0.78m/s栅前扩大段：2110.4030.3210.12m 2tan 2tan 20B B L α--===⨯︒（3—4） α——渐宽部分的展开角，一般采用20栅后收缩段：L 2=0.5×L 1=0.06m（3—5） 通过格栅的水头损失h 1：.. 资4231423)sin 20.010.92.42()sin 6030.097m 0.02119.6S v h =β(k αb g=⨯⨯⨯︒⨯= （3—6）栅后槽总高度H ：设栅前渠道超高h 2=0.3mH =h +h 1+h 2=0.4+0.097+0.3=0.8m （3—7）栅槽总长度L ：L =L 1+L 2+1.0+0.5+2tan h+h α=0.12+0.06+1.0+0.5+0.40.3tan 60+︒=2.09m（3—8）（3）每日栅渣量W ：max 1T864001000Q W W K = 33864000.10.070.35m /d 0.2m /d 1000 1.72⨯⨯==>⨯ （3—9） W 1——栅渣量（333m /10m 污水），取0.07宜采用机械清渣，选用NC —300型机械格栅：设备宽度300mm ，有效栅宽200mm ，有效栅隙21mm ，运动速度3m/min ，电机功率0.18kw ，水流速度≤1m/s ，安装角度60°，支座长度960mm ，格栅地下深度500mm ，格栅地面高度360mm ，格栅进深250mm 。

生产厂商：上方环保设备、惠罗环境工程。

3.3平流式沉砂池3.3.1设计说明平流式沉砂池是常用的形式，污水在池沿水平方向流动。

平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。

它具有截留无颗粒效果好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。

.. 资3.3.2设计参数（1）最大流速为0.3m/s ，最小流速为0.15m/s ；（2）最大流量时停留时间不小于30s ，一般采用30～60s ；（3）效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25～1m ，每格宽度不宜小于0.6m ；（4）水头部应采取消能和整流措施；（5）底坡度一般为0.01～0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。

3.3.3设计计算（1）池子长度L ：设最大设计流量时的流速v =0.25m/s ，流行时间t =30sL =vt =0.25×30=7.5m （3—10）（2）水流断面积A ：max 20.10.4m 0.25Q A v === （3—11） （3）池子总宽度B ：设n =2格，每格宽b =0.6mB =nb =1.2m （3—12）（4） 有效水深：20.40.33m 1.2A hB === （3—13） （5）砂池所需容积V ：清除沉砂的时间间隔T=2dmax 366T 864000.1302864000.3m 10 1.7210Q XT V K ⨯⨯⨯===⨯⨯ （3—14） X ——城市污水沉砂量[363m /10m ⋅(污水)] 取30K T ——生活污水流量总变化系数（6）每个砂斗容积V 0：设每个分格有两个沉砂斗300.30.075m 2222V V ===⨯⨯ （3—15） （7） 沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a 1=0.4m ，斗壁与水平面的倾角70°，斗高h 3’=0.3m 沉砂斗上口宽：312'20.30.40.62m tan 70 2.75h a a ⨯=+=+=︒ （3—16）.. 资砂斗容积：2231102233'(222)60.3(20.6220.620.420.4)0.079m 0.075m 6h a aa a V ++=⨯+⨯⨯+⨯==≈ （3—17） （8）沉砂室高度h 3：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗3327.520.620.2'0.060.30.060.48m 2h h L -⨯-=+=+⨯= （3—18） （9）池总高度：设超高h 1=0.3mH =h 1+h 2+h 3=0.3+0.33+0.48=1.11m （3—19）3.4 SBR 反应池3.4.1设计说明设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法，本工艺采用负荷设计法。

根据工艺流程论证，SBR 法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR 法。

SBR 是序批式间歇活性污泥法的简称。

该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。

其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。

污水连续按顺序进入每个池，SBR 反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。

SBR 工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段。

这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。

对于单个的SBR 反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。

（1）进水期进水期是反应池接纳污水的过程。

由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法.中污泥回流作用。

SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。

因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。

混合液基质浓度随水量增加而加大。

充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。

SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。

充水期间可进行曝气、搅拌或静止。

曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。

（2）反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。

虽然SBR反应器的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。

SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。

能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。

（3）沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。

本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。

此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。

（4）排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。

（5）闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。

3.4.2 SBR反应池容积计算设计参数：. 资.. 资表3—1 处理要求项目进水水质mg/L 出水水质 mg/L CODcrBOD5NH3-NTPSS600 300 40 10~12 350 ≤60 ≤20 ≤15 ≤1 ≤20设SBR 运行每一周期时间为6h ，进水时间1.5h ，反应时间2.0h ，沉淀时间1.0h ，排水时间1.5h ： 周期数：2446n == 根据运行周期时间安排和自动控制特点，SBR 反应池设置4个。

SBR 处理污泥负荷设计为Ns =0.35kgBOD /(kgMLSS d)⋅，设f =0.85，SVI=90（SVI 在100以下沉降性良好），则（1）污泥沉降体积为：635000(30020)1090 5.5t 90495m 0.850.3-⨯-⨯⨯=⨯=⨯ （3—20） （2）每池的有效容积为：350006495312.5123.75436.25m 4244⨯+=+=⨯ （3—21） （3）选定每池尺寸L ×B ×H =15×7.5×4.5=506.25m 3>436.25m 3 （3—22）采用超高0.5m ，故全池深为5.0m（4）池最低水位：312.5123.754.5 1.72m 1.1m-=>= （3—23） 3.4.3（1）SBR SBR 悬浮物沉淀形成。

SBR 生物代产泥量为.. 资r r x a Q S b X V ∆=⋅⋅-⋅⋅=r r sQ S a Q S b N ⋅⋅⋅-⋅=s r ()a b N Q S -⋅ （3—24） 式中： a ——微生物代增系数，kgVSS/kgBODb ——微生物自身氧化率，l/d根据生活污泥性质，参考类似经验数据，设a =0.70，b =0.05,则有：30.05(0.70)500028010742kg /d 0.3x -∆=-⨯⨯⨯=（3—25） 假定排泥含水率为P =99.2%，则排泥量为：3s 3374292.75m /d 10(1)10(10.992)x Q P ∆===⨯-⨯- （3—26） 考虑一定安全系数，则每天排泥量为95m 3/d 。