第1章 污水处理系统构筑物设计1.1 粗格栅1.1.1 设计参数城市污水最大设计流量为：Q=2×105 m 3/d ；生活污水总变化系数：K Z =；设栅前水深：h=；过栅流速取：v=s ；用粗格栅，栅条间隙e=50mm ；格栅安装倾角：60α=︒。

进水图3-1 粗格栅计算图1.1.2 工艺尺寸1、栅条的间隙数.145,9.1440.14.005.060sin 35.131.2sin max 取=⨯⨯⨯⨯==oehv Q n α2、栅槽宽度取栅条宽度0.01S m =，则栅槽宽度为：B=s(n-1)+en=3、进水渠道渐宽部分长度若进水渠宽1 1.8B m =，渐宽部分展开角120α=︒，此时进水渠道内有流速为：Q max /B 1h=××=s 。

则：m tg tg B B l o 45.92028.169.82111=-=-=α槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.725.4245.9212m l l ===4、过栅水头损失 因栅条为矩形面积，取 2.42β=，取系数3k =，44223310.011sin 3 2.42sin 600.03720.0529.81S h k m e g υβα⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯︒= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 5、栅后槽总高度取栅前渠道超高20.3h m =，栅前槽高120.40.30.7H h h m =+=+=，120.40.0370.30.737H h h h m =++=++=6、栅槽总长度08.16607.05.173.445.9600.15.0121=+++=++++=o o tg tg H l l L 1.1.3 栅渣量 取33310.110W m m =污水，则每日栅除的泥渣量为： d m K W Q W Z /9584.19100035.1864001.035.131.210008640031max =⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=采用机械清渣。

根据要求选择合适的刮泥机。

1.2 提升泵房水泵选择设计水量为Q max =×105m 3/d ，选择用3台潜污泵（2用1备），则单台流量为：Q 1=Q max /2=268000/24/2=5583m 3/h根据要求选择合适的水泵。

1.3 细格栅1.3.1 设计参数污水最大设计流量为：s m d m Q /31.2/10235=⨯=；生活污水总变化系数： 1.35z K =；设栅前水深：0.4h m =；过栅流速取： 1.0m s υ=；用细格栅，栅条间隙10e mm =；格栅安装倾角：60α=︒。

1.3.2 工艺尺寸1、栅条的间隙数。

取726,7.7250.14.001.060sin 35.131.2sin max =⨯⨯⨯⨯==oehv Q n α.2、栅槽宽度取栅条宽度0.01S m =，则栅槽宽度为：B=s(n-1)+en=3、进水渠道渐宽部分长度若进水渠宽B 1=3m ，渐宽部分展开角120α=︒，此时进水渠道内有流速为： ,/60.24.0335.131.21max s m h B Q =⨯⨯=。

则： m tg tg B B l o 89.15202351.142111=-=-=α槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.945.7289.15212m l l ===4、过栅水头损失 因栅条为矩形面积，取 2.42β=，取系数3k =，44223310.011sin 3 2.42sin 600.3220.0129.81S h k m e g υβα⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯︒= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 5、栅后槽总高度取栅前渠道超高20.3h m =，栅前槽高120.40.30.7H h h m =+=+=，120.40.320.3 1.02H h h h m =++=++=6、栅槽总长度L=l 1+l 2+++H 1/tan60°=+++=1.3.3 栅渣量取33310.110W m m =污水，则每日栅除的泥渣量为：d m K W Q W Z /9584.19100035.1864001.035.131.210008640031max =⨯⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=采用机械清渣。

根据要求选择合适的刮泥机。

1.4 曝气沉砂池1.4.1 设计参数最大设计流量：s m Q /2.33max =； 水平流速：0.1m s υ=；最大设计流量时的停留时间：3min t =； 旋流速度：0.3m s ； 沉砂量：3633010m m 污水；图3-2 曝气沉砂池计算图 1.4.2 曝气沉砂池尺寸1、总有效容积3max 57632.36060m t Q V =⨯⨯==2、沉砂池断面面积3max 321.02.3m v Q A ===3、沉砂池总宽度有效水深为m 3~2，设有效水深为2H m =，则池总宽度为：m H A B 16232===设曝气沉砂池分四格，每格池子宽度b ，m ：m n B b 4416=== 宽深比：224==H b ，满足要求。

4、沉砂池总长度m A V L 1832576===长宽比：5.4418==b L ，符合要求。

则平面尺寸：m m L B 1816⨯=⨯5、集砂区集砂斗倾角60︒，高为0.8m 。

6、沉砂量3max 662436000.830243600 1.53610 1.3510Z Q x V m d K ⨯⨯⨯⨯⨯===⨯⨯。

1.4.3 曝气系统1、所需曝气量每3m 污水所需曝气量为30.2m ，则：h m DQ q /23042.32.0360036003max =⨯⨯==2、风机选择根据所需的曝气量选择合适的风机。

1.5 初沉池本次设计初沉池选用的是辐流式沉淀池，其进出水方式为中心进水，四周出水。

图3-3 初次沉淀池计算图1.5.1 设计参数设计流量（最大流量max Q ）： ;/125.3/107.2335s m d m Q mac =⨯=表面负荷：)320 2.0q m m h =⋅；沉淀时间： 1.5t h =；出水堰负荷：()2.9L s m <⋅；池底坡度：0.05；沉淀池的数量为4=n沉淀池型：圆形辐流式。

1.5.2 沉淀池尺寸1、沉淀部分水面面积25.140642112500max 1=⨯==nq Q A2、池子直径.42,3.4214.325.1406441m m A D 取=⨯==π3、沉淀部分有效水深：20 2.0 1.53h q t m ==⨯=4、沉淀部分有效容积：3'75.42185.1411250m t n Q V =⨯==污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为SS=150mg/L ，出水中悬浮物要求达到的浓度为10SS mg L =，初沉池污泥含水率为95%，本设计中初次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为4h 。

则每天产生的污泥量为： ()()()()3010max 12624495100100010001.015.0241125010010024m t p C C Q W =⨯-⨯⨯-⨯⨯=⋅--⋅=γ污泥斗容积：设12r m =，21r m =，60α=︒。

则：()()5122160 1.73h r r tg tg m α=-=-︒=()()22223511122 1.73221112.733h V r r r r m ππ⨯=++=+⨯+=5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05,则 ()()40.051520.050.65h R r m =-⨯=-⨯=()()2222342110.65151522176.2133h V R Rr r m ππ⨯=++=+⨯+=6、污泥总容积： 符合要求。

,12691.18821.1767.123321m m V V >=+=+7、沉淀池总高度：设超高10.3h m =，缓冲层高度m h 3.03=m h h h h h H 98.573.165.03.033.054321=++++=++++=8、沉淀池池边高度：m h h h H 6.33.033.0'321=++=++=9、排泥量污泥量按初沉池对悬浮物SS 的去除率计算：进水SS 为150mg/l ，初沉池SS 的去除率按50%计算。

干污泥量为：d kg Q d /105.1501021504005⨯=⨯⨯⨯=污泥含水率设计为95%，污泥密度为31000kg m ，则污泥体积为： d m Q V d /3009511000/105.1951/300400=-⨯=-=ρ单池泥量为：d m Q Q w s /150230023===采用连续排泥，集泥斗的作用是收集污泥。

1.6 曝气池1.6.1 设计参数计算 本设计城市污水设计流量为350000m ，处理要求如下：原水水质为：L mg COD /340=L mg BOD /2205=L mg SS /150=L mg TN /60=L mg TP /5.1=L mg N NH /503=-出水水质：达到国标GB18918-2002城镇污水处理厂一级A 排放标准。

也即：50COD mg L =510BOD mg L =10SS mg L =15TN mg L =0.5TP mg L =L mg N NH /53=-根据处理水质要求，可知2/A O 工艺能满足最终的处理要求，且有较好的经济性。

1）水力停留时间HRT 为：8t h =；2）BOD 污泥负荷为：)./(25.05d kgMLSS kgBOD N s =；3）回流污泥浓度为：10000r X mg L =；4）污泥回流比：50%R =；5）曝气池混合液浓度：30.5100003333 3.310.51r R X X mg L kg m R =⨯=⨯==++6）求内回流比N R000075601560=-=-=TN TN TN TN εη000030010075.0175.01=⨯-=-=TN TN N R ηη取%300=N R 。

图3-4 2/A O 曝气池平面草图1.6.2 曝气池容积计算1、有效容积366667824200000m Qt V =⨯==2、池有效深度：一般为：3.5 6.0m ，本设计取池有效深度为1 4.5H m =3、曝气池有效面积：211666737044.5V S m H ===总 18 1.784.5b H ==，介于12之间，符合要求。

4、本设计中曝气池分两组，则每组有效面积为：23704185222S S m ===总 5、采用5廊道推流式曝气池，廊道宽8b m =单组曝气池长度：185246.358S L m B ===⨯，取147L m = 校核长宽比：47 5.8758L b ==，介于510之间，满足要求。