生活污水设计处理方案
3（设计规模：25000m /d ））
组 员：
080603116 陈晓芬 080603117 黄 婷 080603118 蔡彬彬 080603119林丽华 080603120 林 丹
目录
表1. 废水的水质情况 . .......................................................................... - 4 -
表2. 进出水水质指标[执行《污水综合排放标准(GB8978-96)》中
的一级标准] .............................................................................................................................. - 4 -
表3. 预期处理效果 指标单位: mg/L .................... - 5 -
流程图如下： . ....................................................................................... - 5 -
第一节 格栅槽的设计计算（黄婷 陈晓芬） . ................................. - 6 -
一. 格栅的作用 . ....................................................................................................... - 8 -
二．设计参数 . ........................................................................................................... - 8 -
三、设计计算 . ........................................................................................................... - 8 -
（一）栅条间隙数(n) . ............................................................................................... - 9 -
（二）栅槽有效宽度(B) . ......................................................................................... - 10 -
（三）进水渠道渐宽部分长度(l1) . ........................................................................ - 10 -
（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2） . ........................................ - 11 -
（五）过栅水头损失（h 1）..................................................................................... - 11 -
（六）栅槽总高度(H) . ............................................................................................. - 11 -
（七）栅槽总长度(L) . ............................................................................................. - 12 -
（八）每日栅渣量(W) . ............................................................................................. - 12 -
第二节 提升泵房的设计计算（黄婷 陈晓芬） . ............................. - 13 -
一． 水泵选择（《实用环境工程手册 污水处理设备》P35） .......................... - 14 -
二．平流式沉淀池（初沉池） . ............................................................................. - 14 -
（1）沉淀区表面积 . ................................................................................................. - 14 -
（2）沉淀池有效水深 . ............................................................................................. - 14 -
（3）沉淀池长度 . ..................................................................................................... - 14 -
第三节 调节池的设计计算（林丹） . ............................................. - 15 -
一． 调节池的作用 . ........................................................................................... - 15 -
二． 设计参数 . ................................................................................................... - 16 -
（一）. 池容积 . ....................................................................................................... - 16 -
（二）. 调节池的尺寸 . ........................................................................................... - 16 -
（三）. 潜污泵 . ....................................................................................................... - 17 -
（四）. 搅拌 . ............................................................................................................ - 17 -
第四节 AO池的设计计算(蔡彬彬 林丽华) . .................................. - 18 -
一. 工艺特点 . ................................................................................................... - 18 -
二. 设计参数 . ............................................................................................................ - 19 -
1. 已知条件 . ............................................................................................................ - 19 -
（1） 设计水量 . ................................................................................................... - 19 -
（2）设计水质 . ......................................................................................................... - 20 -
二. 设计计算 . ................................................................................................... - 20 -
(一) 好氧区容积V1 . ................................................................................................. - 20 -
V1=Y θC 1Q (S 0-S )
X V (1+K d θc )
①
② Q=25000 m/d ..................................................................... - 20 - 3(二) 缺氧区容积V2（动力学计算方法) ................................................................ - 22 - 需还原的硝酸盐氮量。 . ........................................................... - 22 - 反硝化速率q dn,T 。 . ................................................................... - 23 -
T-20q dn,T = qdn,20Θ . ................................................................................... - 23 -
14-20q dn,T =0.12×1.08=0.076 .. - 23 - 193⨯1000
V2=0. 076⨯2800= 907 m3 .............................................................. - 23 -
① 缺氧区水力停留时间 . ............................................................... - 23 - V 2907
Q =25000=0.036d= 0. 8h . .................................................... - 23 - T2=
(2)曝气池总容积，m3 ........................................................................ - 23 -
V 总=V1+V2=7858.69+907=8765.69 m3 ........................................... - 23 -
系统总设计泥龄=好氧区泥龄+厌氧区泥龄=12.2+12.2=24.4h ........ - 23 -
第五节 二沉池的设计计算（林丹） . ............................................. - 24 -
一． 选取类型 . ................................................................................................... - 24 -
二． 参数选取 . ................................................................................................... - 25 -
三． 设计计算 . ................................................................................................... - 26 -
（一）. 池子总面积 . .................................................................................................. - 26 -
（二）. 沉淀部分的有效水深 . .................................................................................. - 26 -
（三）. 沉淀部分有效容积 . ...................................................................................... - 26 -
（四）. 池长L ........................................................................................................... - 26 -
（五）. 池子总宽度 . .................................................................................................. - 27 -
（六）. 池子个数（或分格数） . .............................................................................. - 27 -
(七) ．污泥部分所需容积 ......................................................................................... - 27 -
（八）．污泥斗容积 . ................................................................................................. - 27 -
（九）．污泥斗以上梯形部分污泥容积 . ................................................................. - 28 -
（十）. 污泥斗和梯形部分污泥容积 . ...................................................................... - 28 - （十一）．池子总高度 . ............................................................................................. - 28 -
第九节 污泥浓缩池的设计计算(蔡彬彬 林丽华) . ....................... - 29 -
一、设计说明 . ......................................................................................................... - 29 -
二、设计参数 . ......................................................................................................... - 31 -
（一）设计泥量 . ....................................................................................................... - 31 -
（二）参数选取 . ....................................................................................................... - 31 -
三、设计计算 . ......................................................................................................... - 31 -
（一）容积计算 . ....................................................................................................... - 32 -
（二）池子边长 . ....................................................................................................... - 32 -
（三）池子高度 . ....................................................................................................... - 33 -
（四）污泥斗 . ........................................................................................................... - 33 -
（五）总高度 . ........................................................................................................... - 33 -
（六） 排水口 . ......................................................................................................... - 34 -
第十节 脱水机房的设计计算（蔡彬彬 林丽华） . ....................... - 34 -
一． 选取型号 真空转鼓过滤脱水机 . ............................................................. - 34 -
二. 设计计算 . ............................................................................................................ - 36 -
1． 计算过滤产率L,kg/(m2·s) . ............................................................................... - 36 - 2． 过滤面积A,m 2 .................................................................................................. - 37 -
3． 附属设备的选择 . ............................................................................................... - 38 -
第十一节． 主体构筑物及设备一览表（蔡彬彬 林丽华） . ......... - 38 -
表1. 废水的水质情况
表2. 进出水水质指标[执行《污水综合排放标准(GB8978-96)》中的一级标准]
表3. 预期处理效果 指标单位: mg/L
流程图如下：
第一节 格栅槽的设计计算（黄婷 陈晓芬）
【孙立平主编《污水处理新工艺与设计计算实例》P 28-30】
一. 格栅的作用
格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。
二．设计参数
取中格栅；栅条间隙b=20mm；
栅前水深 h=0.5m；过栅流速v=0.6m/s；
安装倾角α=60°；设计流量Q=25000m3/d=0.289m3/s
三、设计计算
(n)
n =
式中：
设计流量，m 3/s
α------------- 格栅倾角，度
b ------------- 栅条间隙，m
h ------------- 栅前水深，m
v ------------- 过栅流速，m/s
=44.8
取n=45条
（一）栅条间隙数 Q -------------
（二）栅槽有效宽度(B)
栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m，取0.2m 设计采用φ20mm 圆钢为栅条, 即s=0.02m
B=S(n-1)+bn
式中：
S -------------- 格条宽度，m n -------------- 格栅间隙数
b -------------- 栅条间隙，m B=0.02×(45-1)+0.02×45+0.2
=1.98m≈2.0m
（三）进水渠道渐宽部分长度(l1)
设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=1.8m, 渐宽部分展开角取为20°
则l 1=B -B 1 2⨯tga 1
式中：
B -------------- 栅槽宽度，m
B1 -------------- 进水渠道宽度，m
a 1-------------- 进水渠展开角度 l1=
2.0-1.8
=0.27m
2⨯tag20︒
（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2）
l2= l1/2=0.27÷2=0.135 m （五）过栅水头损失（h 1）
取k=3,β=1.79(栅条断面为圆形) ，v=0.6m/s
s 4/3v 2
h1 = k b () sin a
d 2g
式中：
k -------- 系数，水头损失增大倍数 β-------- 系数，与断面形状有关 S -------- 格条宽度，m d -------- 栅条净隙，mm v -------- 过栅流速，m/s α-------- 格栅倾角，度
40.62⎛0.02⎫
sin 20︒ h 1=3⨯1.79⨯ ⎪3
⎝0.02⎭2⨯9.18
=0.096m （六）栅槽总高度(H)
取栅前渠道超高h 2=0.3m 栅前槽高H 1=h+h2=0.8m 则总高度H=h+h1+h2
=0.5+0.096+0.3
=0.896m （七）栅槽总长度(L)
L=l1+l2+0.5+1.0+
H 1
tg 45°
0.8
tg60︒
=0.27+0.135+0.5+1.0+
=2.365 m （八）每日栅渣量(W)
取W 1=0.07m3/103m 3 K 2=1.39
则W=
式中：
Q -------设计流量，m 3/s
W1 --------栅渣量(m3/103m 3污水) ，取0.1～0.01, 粗栅
用小值，细格栅用大值，中格栅用中值
W=
0.289⨯0.07⨯86400
1000⨯1.39Q ⨯W 1⨯86400
K 2⨯1000
=1.257 m3/d>0.2 m3/d (应采用机械清渣) 格栅除污机的一些参数：
（1） 已知该污水处理厂需采用机械清渣
（2） 格栅除污机的选用：格栅选用2台旋转式齿耙格栅除污
机，一台工作，一台备用。 过水流量为0.289m 3/s=1040.4m3/h
根据某设备制造厂提供的旋转式齿耙格栅除污机的相关技术资料，所选设备的技术参数为：
① 安装角度为70 º； ② 电机功率为1.5kW ； ③ 设备宽度为800mm ； ④ 沟宽为900mm ； ⑤ 栅前水深1.0m ； ⑥ 过栅流速为0.5~1.0m/s； ⑦ 耙齿栅隙为20mm ；
⑧ 过水流量为17000~34000m3/d
第二节 提升泵房的设计计算（黄婷 陈晓
芬）
一． 水泵选择（《实用环境工程手册 污水处理设备》P 35） 设计水量25000m 3/d，选择用1台潜污泵(1用1备)
Q=25000m3/d=1041.67m3/h=0.289m3/s
选择350QW1085-28型排污泵，参数如下：
二．平流式沉淀池（初沉池）
平流式沉淀池规格设计：按泵流量计算Q=1085m3/h
沉淀时间t 取1.5h 和水平流速v ≦7mm/s或水力负荷q 取2.5m 3/(m2·h)
（1）沉淀区表面积
A= Qmax ÷q =1085÷2.5=434 m2
（2）沉淀池有效水深
H ’=q×t =2.5×1.5 =3.75 m
（3）沉淀池长度
L= v×t =7×1.5×60×60÷1000=37.8 m。
（4）沉淀区总宽度：
B=A÷L=434÷37.8=11.48 m
（5）沉淀池的数量：取每个池子宽5.8m
n=B/b=11.48÷5.8=2（个）
（6）校核L/b：
L/b=37.8÷5.8=6.5 >4(符合要求) 。
（7）沉淀区有效容积：
W=L×B ×H=37.8×11.48×3.75=1627.29m3
（8）污泥部分需要的总体积V
按漳州市芗城区常住人口70万，20L/（人·日）
V=S×N ×T=20×700000×2÷1000=2800L=2.8m3
（9）每格池污泥所需容积V ’：
V ’=V/n=2.8÷2=1.4 m3
（10）污泥斗容积
1
×h 4″（f 1+f2
+ ） 3
h4″=（5.8-0.5）÷2×tan60°=4.59m
1
V1=×4.59×（5.8×5.8+0.5×
3
=52.29 m3
V 1=
（11）污泥斗以上梯形部分污泥容积V 2，m 3
l 1+l2
）h4′b 2
h 4′=（37.8×0.3-5.8）×0.01=0.0554 l1=37.8+0.3+0.5=38.6m l2=5.8m
38.6+5.8V 2=×0.0554×5.8=7.13m3
2
V 2=（
（12）污泥斗和梯形部分污泥容积
V 1+V2=52.29+7.13=59.42m3
（13）池子总高度 设缓冲层高度h3=0.5m
H=h1+h2+h3+h4
h 4=h4′+h4″=0.0554+4.59=4.64 H=0.3+3.75+0.5+4.46=9.01m
第三节 调节池的设计计算（林丹）
（城市污水厂处理设施设计计算P37，兰州交通大学毕业设计）
一． 调节池的作用
均衡调节水质水量，以便减少对废水处理设备的影响，还可以起到临时储存事故排放水的作用。为使废水混合更均匀，防止水中悬浮
物沉淀，池内设专用搅拌设备进行搅拌，在池内安装潜污泵，主要用来提升污水，保证污水在后续构筑物中依靠重力自流。 二． 设计参数
水量变化一个周期为t=4小时，设计流量Q=25000m3/d=1041.67m3/h=0.289m3/s
设计计算 （一）. 池容积
V=Q×t=1041.67×4=4166.7m
（二）. 调节池的尺寸
该污水处理站进水管标高为地坪下2.0m ，去调节池内有效水深H 为5.5m ，调节池出水为水泵提升。根据计算的调节容积，考虑到进水管的标高，确定调节池的尺寸为: 采用方形池，池长L 与池宽相等，则池表面积:
A=V/H=4166.7/5.5=757.6(m2)
所以,L=B=A =757. 6=27.5(m),取28.0m
在池底设集水坑，水池底以i=0.01的坡向集水坑，调节池的基本尺寸如图所示:
3
（三）. 潜污泵
调节池集水坑内设2台自动搅匀潜污泵，一用一备，水泵的基本参数为：
水泵流量Q —1085m 3/h 扬程H —28m 配电机功率N —100kw （四）. 搅拌
根据调节池的有效容积，搅拌机功率一般按1m 3污水4-8W 选
配搅拌设备。该工程取5W ，调节池选配潜水搅拌机的总功率为4166.7×5=20833.5（W ）
选择3台潜水搅拌机，单台设备的基本参数如下： 功率为0.85kW 叶轮直径260mm 叶轮转速740r/min
将2台潜水搅拌机分别安装在进水端及中间部位。
第四节 AO池的设计计算
【城市污水厂处理设施设计计算】
一. 工艺特点
二. 设计参数 1. 已知条件 （1） 设计水量
（2）设计水质
二. 设计计算 (一)
好氧区容积V1
V1=
Y θC 1Q (S 0-S ) X /d
V (1+K Q=25000 m3d θc )
式中：
V 1------------- 好氧区有效容积，m 3；
Q------------- 设计流量, m3/d； S0-------------进水BOD 5浓度,mg/L；
Y-------------污泥产率系数,kgVSS/kgBOD5, 取=0.6；
Kd ------------内源代谢系数, ,取K d =0.05；
θc -------------固体停留时间,d ；
Xv -------------混合液挥发性悬浮固体浓度（MLV
SS ）,mg/L,;
Y
ƒ-------------混合液中VSS 与SS 之比，取ƒ=0.7；
X-------------混合液悬浮固体浓度（MLVSS ），mg/L,X
取4000mg/L;
X v =ƒx=0.7×4000=2800（mg/L）
出水溶解性BOD 5。为使出所含BOD 5降到20 mg/L，出水溶解性BOD 5浓度S 应为：
S=20-1.42×VSS
TSS ×TSS(1-e-kt )
=20-1.42×0.7×20(1-e-0.23×5)
=6.41 mg/L
设计污泥龄。首先确定硝化速率μN (取设计pH=7.2),计算公式：
μN
=
N-------------NH3-N 的浓度，mg/L；
K O2-------------氧的半数常数，mg/L；
O 2-------------反应池中溶解氧浓度，mg/L。
μN =[0.47e0.098（T-15）] ×8÷[8+10(0.05×14-0.158)] ×2÷(1.3+2)
=0.426×0.958×0.606=0.247 d-1
硝化池反应的最小泥龄θc
θc min 1min =1μN =1=4.05d 0. 247
选用安全系数K=3
设计污泥龄θc =Kθc =3×4.05=12.2d
好氧区容积V 1，m 3。
V 1=0. 6⨯25000⨯(0. 20-0.. 00641) ⨯12. 2=7858.69 2. 8⨯(1+0. 5⨯12. 2) min
好氧区水力停留时间=
(二) 7858. 69=0.314d=7.6h 25000缺氧区容积V2（动力学计算方法)
V 2＝N T ⨯
1000 q dn , T X V
① 需还原的硝酸盐氮量。
微生物同化作用去除的总氮N W 。
所以N W =0.1240. 6⨯(200-6. 41) =8.9mg/L 1+0. 05⨯12. 2
被氧化的NH3-N=进水总量-出水氨氮量-用于合成的总氮量
=23.75-7.125-8.9 =7.725≈7.7 mg/L 所需脱硝量=进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量
=23.75-7.125-8.9 =7.725≈7.7mg/L
需还原的硝酸盐氮量TN=25000×7.7×
② 反硝化速率q dn,T 。
q dn,T = qdn,20Θ
T-20 1=193kg/d 1000
q dn,T =0.12×1.0814-20=0.076
193⨯1000
V2=0. 076⨯2800= 907 m3 ① 缺氧区水力停留时间 V 2907
T2=Q =25000=0.036d= 0. 8h
(2)曝气池总容积，m3
V 总=V1+V2=7858.69+907=8765.69 m3
系统总设计泥龄=好氧区泥龄+厌氧区泥龄=12.2+12.2=24.4h
第五节 二沉池的设计计算（林丹）
（水处理构筑物设计与计算2004, 城市污水厂处理设施设计计算）
一． 选取类型
1. 平流式沉淀池
图如下
平流式沉淀池计算草图
二． 参数选取
三． 设计计算
（一）. 池子总面积
最大设计流量 Q=25000m3/d= 1041.67m3/h=0.289m3/s
当污水为用泵提升进入时，则泵Q max =1085 m3/h
设表面水力负荷q`=1.2m3/(m2·h) ，池子总面积
A=Qmax / q`=1085/1.2=904(m2)
（二）. 沉淀部分的有效水深
设沉淀时间t=2.5h,有效水深
h 2= q`t=1.2×2.5=3(m)
（三）. 沉淀部分有效容积
V`= Qmax t=1085×2.5=2712.5(m3)
（四）. 池长L
设最大设计流量时的水平流速v=3mm/s,沉淀池的长度
L=3.6vt=3.6×3×2.5=27(m)
长深比为L/ h2=27/3=9>8(符合要求)
（五）. 池子总宽度
B=A/L=904/27=33.48(m)
（六）. 池子个数（或分格数）
设每个池子宽为b=5.5m，则:
n=B/b=33.48/5.5=6.09(个) 取6个
长宽比为:L/b=27/5.5=4.9>4(符合要求)
(七) ．污泥部分所需容积
V=SNT/1000
式中:
S —每人每日污泥量，L/(人·d); 一般采用0.3-0.8, 取S=0.5 L/(人·d) N —设计人口数，N=100000人
T —两次清除污泥间隔时间，d, 取T=2d
污泥部分所需容积 V=SNT/1000=0. 5*100000*2=100(m3) 1000
每个池子污泥部分所需容积
V`=100/6=16.7(m3)
（八）．污泥斗容积
污泥斗底采用500mm ×500mm, 上口采用4500mm ×4500mm, 污
泥斗为方斗，污泥斗斜壁与水平面的夹角为60°, 污泥斗的高度
h 4``=(4500/1000-500/1000)tg60°/2=3.46(m)
V`=1/3 h4``（f 1+f2+f 1f 2）
=1/3 ×3.46×[4.52+0.52+(4.52+0.52) 1/2 ]
=26(m3)
（九）．污泥斗以上梯形部分污泥容积
设池底坡度为0.01, 梯形部分高度
h 4`=(27+0.3-4.5) ×0.01=0.228(m)
污泥斗以上部分污泥容积
V 2=(l1+l2)/2×h 4`b=(27+4.5) ×0.228×5.5/2=19.75(m3)
（十）. 污泥斗和梯形部分污泥容积
V 1+V2=26+19.75=45.75（m 3）
（十一）．池子总高度
设缓冲层高度h 3=0.5m,超高h 1=0.3m
H=h1+h2+h3+h4= h1+h2+h3+(h4`+h4``)
=0.3+3+0.5+(0.228+3.46)
=7.488(m)
第九节 污泥浓缩池的设计计算
一、设计说明
为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂
用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。
本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。
[1]污泥浓缩池的设计规定：
(1)、进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%-97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%。
(2)、污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用
80-120Kg/(m2.d)；当为剩余法泥时，污泥固体负荷宜采用
30-60Kg/(m2.d)。
(3)、浓缩后污泥含水率：由曝气池后二次沉淀池进入污泥浓缩
池的污泥含水率，当采用99.2%-99.6%时，浓缩后污泥含水率宜
为97%-98%。
(4)、浓缩时间不宜小于12h ；但也不要超过24h 。
(5)、有效水深一般宜为4m ，最低不小于3m 。
(6)、污泥室容积和排泥时间，应根据排泥方法和两次排泥间时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间一般可采用8h 。
(7)、集泥设施：辐流式污泥浓缩池的集泥装置，当采用吸泥机时，池底坡度可采用0.003；当采用刮泥机时，不宜小于0.01。不设刮泥设备时，池底一般设有泥斗。其泥斗与水平面的倾角，应不小于50度。刮泥机的回转速度为0.75-4r/h，吸泥机的回转速度为1r/h，其外缘线速度一般宜为1-2m/min。同时在刮泥机上可安设栅条，以便提高浓缩效果，在水面设除浮渣装置。
(8)、构造及附属设施
一般采用水密性钢肋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管，排泥管最小管径采用150mm ，一般采用铸铁管。
(9)、竖流式浓缩池：当浓缩池较小时，可采用竖流式浓缩池，一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于50°，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。
(10)、上清液：浓缩池的上清液，应重新回到初沉池前进行处理。其数量和有机物含量参与全厂的物料平衡计算。
(11)、二次污染：污泥浓缩池一般均散发臭气，必须时应考虑防臭或脱臭措施。臭气控制可以从以下三方面着手，即封闭、吸收和掩撇。所谓封闭，是指用盖子或其它设备封住臭气发生源；所谓吸收，是指用化学药剂来氧化或净化臭气；所谓掩蔽，是指采用掩蔽剂使臭气暂时不向外扩散。 二、设计参数 （一）设计泥量
①初沉池，Q 1 =448m 3/d,含水率98% ； ②二沉池，Q 2 =145.2m 3/d,含水率99% ；
总污泥量为：Q = Q1 + Q2 =593.2m 3/d，设计中取594m 3/d 平均含水率为：（二）参数选取
固体负荷（固体通量）M 一般为30～60kg/m3d ，取M=60 kg/m3d ； 浓缩时间取T=24h； 设计污泥量Q=594 m3/d； 浓缩后污泥含水率为96%； 浓缩后污泥体积：V 1=三、设计计算
100-983
⨯594=297m /d
100-96
448145. 2
⨯98%+⨯99%=98% 594594
（一）容积计算
浓缩后污泥体积：
V =V 0⨯
1-P 0100-983
=594⨯=297 m/d 1-P 100-96
V 0——污泥含水率变为P 0时污泥体积
（二）池子边长
根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：
A ≧Qc/M
式中：
Q----------------入流污泥量，m 3/d ； M----------------固体通量，kg/m3·d ； C----------------入流固体浓度kg/m3。
入流固体浓度（C ）的计算如下：
C ＝
W 1+W 2
Q 1＋Q 2
W 1 = Q 1×1000×(1-98%) = 8960 kg/d W 2 = Q 2×1000×(1-99%) = 1452kg/d
那么，Qc = W 1 +W 2 = 10412kg/d
C = 10412/594 = 17.53 kg/m3
浓缩后污泥浓度为：
C 1 = 10412/297 = 35.06 kg/m
3
浓缩池的横断面积为：
A = Qc/M = 10412/60 = 173.6 m2
设计两座正方形浓缩池，则每座边长为B=13.18m 取B=13.2m,则实际面积A=13.2×13.2=174.2m2 （三）池子高度 停留时间取HRT=20h
则有效高度h 2= QT/24A=594×20/24×174.2=1.42 取h 2=2.84m 超高，取h 1=0.5m 缓冲区高，取h 3=0.3m 池壁高H 1=h 1+h 2+h 3=3.64m （四）污泥斗
污泥斗下锥体边长取0.5 m ，污泥斗倾角取50°则污泥斗
的高度为：
H 4 = (13.2/2-0.5/2)×tg500 = 7.57 m
污泥斗的容积为：
V 2 = H 4（a 12+a1a 2+a22）
= ×7.57×(13.22 + 13.2×0.5 + 0.52)
= 457.0m3
（五）总高度
1313
H=3.64+7.57=11.21m
设计计算草图见下图4.1：
图4.1 污泥浓缩池设计计算草图
（六） 排水口
浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管管道排入格栅间，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN150㎜。于浓缩池最高处设置一根，向下每隔1.0m 、0.6m 、0.4m 处设置一根排水管。
第十节 脱水机房的设计计算
（城市污水厂处理设施设计计算）
一． 选取型号 真空转鼓过滤脱水机
图如下：
二. 设计计算
已知：污泥产量594m 3/d 污泥含水率98% 污泥比阻3×1011m/kg 过滤压力p=4.5×104N/m2 过滤周期T=120s 污泥形成时间t=36s
滤液动力黏度μ=0.001N·s/m2 1． 计算过滤产率L,kg/(m2·s)
L=2p ωm /μγT ω=Cg C o /100(Cg -C o )
式中 m--过滤机的浸液比,m=t/T=36/120=0.3
ω--滤过单位体积的滤液在过滤介质上截留的干固体质量,g/ml
C o --污泥干固体浓度,% C g --泥饼干固体浓度,%
ω=Cg C o /100(Cg -C o )=
20⨯3
100⨯20-3=0.0353(g/ml) =35.3(kg/m3)
L=2p m /T =(2⨯4. 5⨯104⨯35. 3⨯0. 3) /(0. 001⨯3⨯1011⨯120) =0.00515[kg /(m 2∙s )] =18.5[kg /(m 2∙s )]
2．
过滤面积A,m 2
所需真空过滤机过滤面积
af (1-p o ) Q ⨯103A=
L
式中 a--安全系数, 取a=1.15
f--考虑投加混凝剂污泥干重增加系数, 取f=1.15 Q--污泥量,m 3/h
p o --污泥含水率,%
已知日产污泥量594m 3/d,脱水机每天工作两班, 每班8h 则每小时污泥量为:594/16=37.13(m3/h)
A=1.15×1.15×(1-98%)×37.13×103/18.5=53.09(m2) 选用6台GT20-2.6型转鼓真空过滤机, 其中2台备用, 每台脱水机性能:过滤面积20m 2, 转鼓直径2.6m, 配电功率2.2kW
3． 附属设备的选择
真空泵:抽气量按每1m 2介质面积0.5-1.0m 3/min估算, 真空度200-500mmHg, 电机功率按1m 3/min配1.2kW. 故 抽气量:Q=80×0.6=48(m3/min) 真空度:500mmHg=66661Pa
配电功率:48×1.2=57.6(kW),选用4台真空泵
空压机:压缩气量按每1m 2介质0.1m 3/min估算, 压力0.2-0.3Mpa, 电机功率按1m 3/min配4kW 计算, 故
压缩空气量：Q=80×0.1=8(m3/min),压力取0.3MPa 配电功率:4×8=32,设置4台
反冲洗泵:冲洗水量按每1m 2介质面积0.8-1.3L/s计算, 水压294-343kPa(3-3.5kgf/cm2) 冲洗流量:Q=80×1.0=80(L/s)
冲洗水压:H=343kPa(3.5kgf/cm2), 设置4台。
第十一节． 主体构筑物及设备一览表
生活污水设计处理方案
3（设计规模：25000m /d ））
组 员：
080603116 陈晓芬 080603117 黄 婷 080603118 蔡彬彬 080603119林丽华 080603120 林 丹
目录
表1. 废水的水质情况 . .......................................................................... - 4 -
表2. 进出水水质指标[执行《污水综合排放标准(GB8978-96)》中
的一级标准] .............................................................................................................................. - 4 -
表3. 预期处理效果 指标单位: mg/L .................... - 5 -
流程图如下： . ....................................................................................... - 5 -
第一节 格栅槽的设计计算（黄婷 陈晓芬） . ................................. - 6 -
一. 格栅的作用 . ....................................................................................................... - 8 -
二．设计参数 . ........................................................................................................... - 8 -
三、设计计算 . ........................................................................................................... - 8 -
（一）栅条间隙数(n) . ............................................................................................... - 9 -
（二）栅槽有效宽度(B) . ......................................................................................... - 10 -
（三）进水渠道渐宽部分长度(l1) . ........................................................................ - 10 -
（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2） . ........................................ - 11 -
（五）过栅水头损失（h 1）..................................................................................... - 11 -
（六）栅槽总高度(H) . ............................................................................................. - 11 -
（七）栅槽总长度(L) . ............................................................................................. - 12 -
（八）每日栅渣量(W) . ............................................................................................. - 12 -
第二节 提升泵房的设计计算（黄婷 陈晓芬） . ............................. - 13 -
一． 水泵选择（《实用环境工程手册 污水处理设备》P35） .......................... - 14 -
二．平流式沉淀池（初沉池） . ............................................................................. - 14 -
（1）沉淀区表面积 . ................................................................................................. - 14 -
（2）沉淀池有效水深 . ............................................................................................. - 14 -
（3）沉淀池长度 . ..................................................................................................... - 14 -
第三节 调节池的设计计算（林丹） . ............................................. - 15 -
一． 调节池的作用 . ........................................................................................... - 15 -
二． 设计参数 . ................................................................................................... - 16 -
（一）. 池容积 . ....................................................................................................... - 16 -
（二）. 调节池的尺寸 . ........................................................................................... - 16 -
（三）. 潜污泵 . ....................................................................................................... - 17 -
（四）. 搅拌 . ............................................................................................................ - 17 -
第四节 AO池的设计计算(蔡彬彬 林丽华) . .................................. - 18 -
一. 工艺特点 . ................................................................................................... - 18 -
二. 设计参数 . ............................................................................................................ - 19 -
1. 已知条件 . ............................................................................................................ - 19 -
（1） 设计水量 . ................................................................................................... - 19 -
（2）设计水质 . ......................................................................................................... - 20 -
二. 设计计算 . ................................................................................................... - 20 -
(一) 好氧区容积V1 . ................................................................................................. - 20 -
V1=Y θC 1Q (S 0-S )
X V (1+K d θc )
①
② Q=25000 m/d ..................................................................... - 20 - 3(二) 缺氧区容积V2（动力学计算方法) ................................................................ - 22 - 需还原的硝酸盐氮量。 . ........................................................... - 22 - 反硝化速率q dn,T 。 . ................................................................... - 23 -
T-20q dn,T = qdn,20Θ . ................................................................................... - 23 -
14-20q dn,T =0.12×1.08=0.076 .. - 23 - 193⨯1000
V2=0. 076⨯2800= 907 m3 .............................................................. - 23 -
① 缺氧区水力停留时间 . ............................................................... - 23 - V 2907
Q =25000=0.036d= 0. 8h . .................................................... - 23 - T2=
(2)曝气池总容积，m3 ........................................................................ - 23 -
V 总=V1+V2=7858.69+907=8765.69 m3 ........................................... - 23 -
系统总设计泥龄=好氧区泥龄+厌氧区泥龄=12.2+12.2=24.4h ........ - 23 -
第五节 二沉池的设计计算（林丹） . ............................................. - 24 -
一． 选取类型 . ................................................................................................... - 24 -
二． 参数选取 . ................................................................................................... - 25 -
三． 设计计算 . ................................................................................................... - 26 -
（一）. 池子总面积 . .................................................................................................. - 26 -
（二）. 沉淀部分的有效水深 . .................................................................................. - 26 -
（三）. 沉淀部分有效容积 . ...................................................................................... - 26 -
（四）. 池长L ........................................................................................................... - 26 -
（五）. 池子总宽度 . .................................................................................................. - 27 -
（六）. 池子个数（或分格数） . .............................................................................. - 27 -
(七) ．污泥部分所需容积 ......................................................................................... - 27 -
（八）．污泥斗容积 . ................................................................................................. - 27 -
（九）．污泥斗以上梯形部分污泥容积 . ................................................................. - 28 -
（十）. 污泥斗和梯形部分污泥容积 . ...................................................................... - 28 - （十一）．池子总高度 . ............................................................................................. - 28 -
第九节 污泥浓缩池的设计计算(蔡彬彬 林丽华) . ....................... - 29 -
一、设计说明 . ......................................................................................................... - 29 -
二、设计参数 . ......................................................................................................... - 31 -
（一）设计泥量 . ....................................................................................................... - 31 -
（二）参数选取 . ....................................................................................................... - 31 -
三、设计计算 . ......................................................................................................... - 31 -
（一）容积计算 . ....................................................................................................... - 32 -
（二）池子边长 . ....................................................................................................... - 32 -
（三）池子高度 . ....................................................................................................... - 33 -
（四）污泥斗 . ........................................................................................................... - 33 -
（五）总高度 . ........................................................................................................... - 33 -
（六） 排水口 . ......................................................................................................... - 34 -
第十节 脱水机房的设计计算（蔡彬彬 林丽华） . ....................... - 34 -
一． 选取型号 真空转鼓过滤脱水机 . ............................................................. - 34 -
二. 设计计算 . ............................................................................................................ - 36 -
1． 计算过滤产率L,kg/(m2·s) . ............................................................................... - 36 - 2． 过滤面积A,m 2 .................................................................................................. - 37 -
3． 附属设备的选择 . ............................................................................................... - 38 -
第十一节． 主体构筑物及设备一览表（蔡彬彬 林丽华） . ......... - 38 -
表1. 废水的水质情况
表2. 进出水水质指标[执行《污水综合排放标准(GB8978-96)》中的一级标准]
表3. 预期处理效果 指标单位: mg/L
流程图如下：
第一节 格栅槽的设计计算（黄婷 陈晓芬）
【孙立平主编《污水处理新工艺与设计计算实例》P 28-30】
一. 格栅的作用
格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。
二．设计参数
取中格栅；栅条间隙b=20mm；
栅前水深 h=0.5m；过栅流速v=0.6m/s；
安装倾角α=60°；设计流量Q=25000m3/d=0.289m3/s
三、设计计算
(n)
n =
式中：
设计流量，m 3/s
α------------- 格栅倾角，度
b ------------- 栅条间隙，m
h ------------- 栅前水深，m
v ------------- 过栅流速，m/s
=44.8
取n=45条
（一）栅条间隙数 Q -------------
（二）栅槽有效宽度(B)
栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m，取0.2m 设计采用φ20mm 圆钢为栅条, 即s=0.02m
B=S(n-1)+bn
式中：
S -------------- 格条宽度，m n -------------- 格栅间隙数
b -------------- 栅条间隙，m B=0.02×(45-1)+0.02×45+0.2
=1.98m≈2.0m
（三）进水渠道渐宽部分长度(l1)
设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=1.8m, 渐宽部分展开角取为20°
则l 1=B -B 1 2⨯tga 1
式中：
B -------------- 栅槽宽度，m
B1 -------------- 进水渠道宽度，m
a 1-------------- 进水渠展开角度 l1=
2.0-1.8
=0.27m
2⨯tag20︒
（四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2）
l2= l1/2=0.27÷2=0.135 m （五）过栅水头损失（h 1）
取k=3,β=1.79(栅条断面为圆形) ，v=0.6m/s
s 4/3v 2
h1 = k b () sin a
d 2g
式中：
k -------- 系数，水头损失增大倍数 β-------- 系数，与断面形状有关 S -------- 格条宽度，m d -------- 栅条净隙，mm v -------- 过栅流速，m/s α-------- 格栅倾角，度
40.62⎛0.02⎫
sin 20︒ h 1=3⨯1.79⨯ ⎪3
⎝0.02⎭2⨯9.18
=0.096m （六）栅槽总高度(H)
取栅前渠道超高h 2=0.3m 栅前槽高H 1=h+h2=0.8m 则总高度H=h+h1+h2
=0.5+0.096+0.3
=0.896m （七）栅槽总长度(L)
L=l1+l2+0.5+1.0+
H 1
tg 45°
0.8
tg60︒
=0.27+0.135+0.5+1.0+
=2.365 m （八）每日栅渣量(W)
取W 1=0.07m3/103m 3 K 2=1.39
则W=
式中：
Q -------设计流量，m 3/s
W1 --------栅渣量(m3/103m 3污水) ，取0.1～0.01, 粗栅
用小值，细格栅用大值，中格栅用中值
W=
0.289⨯0.07⨯86400
1000⨯1.39Q ⨯W 1⨯86400
K 2⨯1000
=1.257 m3/d>0.2 m3/d (应采用机械清渣) 格栅除污机的一些参数：
（1） 已知该污水处理厂需采用机械清渣
（2） 格栅除污机的选用：格栅选用2台旋转式齿耙格栅除污
机，一台工作，一台备用。 过水流量为0.289m 3/s=1040.4m3/h
根据某设备制造厂提供的旋转式齿耙格栅除污机的相关技术资料，所选设备的技术参数为：
① 安装角度为70 º； ② 电机功率为1.5kW ； ③ 设备宽度为800mm ； ④ 沟宽为900mm ； ⑤ 栅前水深1.0m ； ⑥ 过栅流速为0.5~1.0m/s； ⑦ 耙齿栅隙为20mm ；
⑧ 过水流量为17000~34000m3/d
第二节 提升泵房的设计计算（黄婷 陈晓
芬）
一． 水泵选择（《实用环境工程手册 污水处理设备》P 35） 设计水量25000m 3/d，选择用1台潜污泵(1用1备)
Q=25000m3/d=1041.67m3/h=0.289m3/s
选择350QW1085-28型排污泵，参数如下：
二．平流式沉淀池（初沉池）
平流式沉淀池规格设计：按泵流量计算Q=1085m3/h
沉淀时间t 取1.5h 和水平流速v ≦7mm/s或水力负荷q 取2.5m 3/(m2·h)
（1）沉淀区表面积
A= Qmax ÷q =1085÷2.5=434 m2
（2）沉淀池有效水深
H ’=q×t =2.5×1.5 =3.75 m
（3）沉淀池长度
L= v×t =7×1.5×60×60÷1000=37.8 m。
（4）沉淀区总宽度：
B=A÷L=434÷37.8=11.48 m
（5）沉淀池的数量：取每个池子宽5.8m
n=B/b=11.48÷5.8=2（个）
（6）校核L/b：
L/b=37.8÷5.8=6.5 >4(符合要求) 。
（7）沉淀区有效容积：
W=L×B ×H=37.8×11.48×3.75=1627.29m3
（8）污泥部分需要的总体积V
按漳州市芗城区常住人口70万，20L/（人·日）
V=S×N ×T=20×700000×2÷1000=2800L=2.8m3
（9）每格池污泥所需容积V ’：
V ’=V/n=2.8÷2=1.4 m3
（10）污泥斗容积
1
×h 4″（f 1+f2
+ ） 3
h4″=（5.8-0.5）÷2×tan60°=4.59m
1
V1=×4.59×（5.8×5.8+0.5×
3
=52.29 m3
V 1=
（11）污泥斗以上梯形部分污泥容积V 2，m 3
l 1+l2
）h4′b 2
h 4′=（37.8×0.3-5.8）×0.01=0.0554 l1=37.8+0.3+0.5=38.6m l2=5.8m
38.6+5.8V 2=×0.0554×5.8=7.13m3
2
V 2=（
（12）污泥斗和梯形部分污泥容积
V 1+V2=52.29+7.13=59.42m3
（13）池子总高度 设缓冲层高度h3=0.5m
H=h1+h2+h3+h4
h 4=h4′+h4″=0.0554+4.59=4.64 H=0.3+3.75+0.5+4.46=9.01m
第三节 调节池的设计计算（林丹）
（城市污水厂处理设施设计计算P37，兰州交通大学毕业设计）
一． 调节池的作用
均衡调节水质水量，以便减少对废水处理设备的影响，还可以起到临时储存事故排放水的作用。为使废水混合更均匀，防止水中悬浮
物沉淀，池内设专用搅拌设备进行搅拌，在池内安装潜污泵，主要用来提升污水，保证污水在后续构筑物中依靠重力自流。 二． 设计参数
水量变化一个周期为t=4小时，设计流量Q=25000m3/d=1041.67m3/h=0.289m3/s
设计计算 （一）. 池容积
V=Q×t=1041.67×4=4166.7m
（二）. 调节池的尺寸
该污水处理站进水管标高为地坪下2.0m ，去调节池内有效水深H 为5.5m ，调节池出水为水泵提升。根据计算的调节容积，考虑到进水管的标高，确定调节池的尺寸为: 采用方形池，池长L 与池宽相等，则池表面积:
A=V/H=4166.7/5.5=757.6(m2)
所以,L=B=A =757. 6=27.5(m),取28.0m
在池底设集水坑，水池底以i=0.01的坡向集水坑，调节池的基本尺寸如图所示:
3
（三）. 潜污泵
调节池集水坑内设2台自动搅匀潜污泵，一用一备，水泵的基本参数为：
水泵流量Q —1085m 3/h 扬程H —28m 配电机功率N —100kw （四）. 搅拌
根据调节池的有效容积，搅拌机功率一般按1m 3污水4-8W 选
配搅拌设备。该工程取5W ，调节池选配潜水搅拌机的总功率为4166.7×5=20833.5（W ）
选择3台潜水搅拌机，单台设备的基本参数如下： 功率为0.85kW 叶轮直径260mm 叶轮转速740r/min
将2台潜水搅拌机分别安装在进水端及中间部位。
第四节 AO池的设计计算
【城市污水厂处理设施设计计算】
一. 工艺特点
二. 设计参数 1. 已知条件 （1） 设计水量
（2）设计水质
二. 设计计算 (一)
好氧区容积V1
V1=
Y θC 1Q (S 0-S ) X /d
V (1+K Q=25000 m3d θc )
式中：
V 1------------- 好氧区有效容积，m 3；
Q------------- 设计流量, m3/d； S0-------------进水BOD 5浓度,mg/L；
Y-------------污泥产率系数,kgVSS/kgBOD5, 取=0.6；
Kd ------------内源代谢系数, ,取K d =0.05；
θc -------------固体停留时间,d ；
Xv -------------混合液挥发性悬浮固体浓度（MLV
SS ）,mg/L,;
Y
ƒ-------------混合液中VSS 与SS 之比，取ƒ=0.7；
X-------------混合液悬浮固体浓度（MLVSS ），mg/L,X
取4000mg/L;
X v =ƒx=0.7×4000=2800（mg/L）
出水溶解性BOD 5。为使出所含BOD 5降到20 mg/L，出水溶解性BOD 5浓度S 应为：
S=20-1.42×VSS
TSS ×TSS(1-e-kt )
=20-1.42×0.7×20(1-e-0.23×5)
=6.41 mg/L
设计污泥龄。首先确定硝化速率μN (取设计pH=7.2),计算公式：
μN
=
N-------------NH3-N 的浓度，mg/L；
K O2-------------氧的半数常数，mg/L；
O 2-------------反应池中溶解氧浓度，mg/L。
μN =[0.47e0.098（T-15）] ×8÷[8+10(0.05×14-0.158)] ×2÷(1.3+2)
=0.426×0.958×0.606=0.247 d-1
硝化池反应的最小泥龄θc
θc min 1min =1μN =1=4.05d 0. 247
选用安全系数K=3
设计污泥龄θc =Kθc =3×4.05=12.2d
好氧区容积V 1，m 3。
V 1=0. 6⨯25000⨯(0. 20-0.. 00641) ⨯12. 2=7858.69 2. 8⨯(1+0. 5⨯12. 2) min
好氧区水力停留时间=
(二) 7858. 69=0.314d=7.6h 25000缺氧区容积V2（动力学计算方法)
V 2＝N T ⨯
1000 q dn , T X V
① 需还原的硝酸盐氮量。
微生物同化作用去除的总氮N W 。
所以N W =0.1240. 6⨯(200-6. 41) =8.9mg/L 1+0. 05⨯12. 2
被氧化的NH3-N=进水总量-出水氨氮量-用于合成的总氮量
=23.75-7.125-8.9 =7.725≈7.7 mg/L 所需脱硝量=进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量
=23.75-7.125-8.9 =7.725≈7.7mg/L
需还原的硝酸盐氮量TN=25000×7.7×
② 反硝化速率q dn,T 。
q dn,T = qdn,20Θ
T-20 1=193kg/d 1000
q dn,T =0.12×1.0814-20=0.076
193⨯1000
V2=0. 076⨯2800= 907 m3 ① 缺氧区水力停留时间 V 2907
T2=Q =25000=0.036d= 0. 8h
(2)曝气池总容积，m3
V 总=V1+V2=7858.69+907=8765.69 m3
系统总设计泥龄=好氧区泥龄+厌氧区泥龄=12.2+12.2=24.4h
第五节 二沉池的设计计算（林丹）
（水处理构筑物设计与计算2004, 城市污水厂处理设施设计计算）
一． 选取类型
1. 平流式沉淀池
图如下
平流式沉淀池计算草图
二． 参数选取
三． 设计计算
（一）. 池子总面积
最大设计流量 Q=25000m3/d= 1041.67m3/h=0.289m3/s
当污水为用泵提升进入时，则泵Q max =1085 m3/h
设表面水力负荷q`=1.2m3/(m2·h) ，池子总面积
A=Qmax / q`=1085/1.2=904(m2)
（二）. 沉淀部分的有效水深
设沉淀时间t=2.5h,有效水深
h 2= q`t=1.2×2.5=3(m)
（三）. 沉淀部分有效容积
V`= Qmax t=1085×2.5=2712.5(m3)
（四）. 池长L
设最大设计流量时的水平流速v=3mm/s,沉淀池的长度
L=3.6vt=3.6×3×2.5=27(m)
长深比为L/ h2=27/3=9>8(符合要求)
（五）. 池子总宽度
B=A/L=904/27=33.48(m)
（六）. 池子个数（或分格数）
设每个池子宽为b=5.5m，则:
n=B/b=33.48/5.5=6.09(个) 取6个
长宽比为:L/b=27/5.5=4.9>4(符合要求)
(七) ．污泥部分所需容积
V=SNT/1000
式中:
S —每人每日污泥量，L/(人·d); 一般采用0.3-0.8, 取S=0.5 L/(人·d) N —设计人口数，N=100000人
T —两次清除污泥间隔时间，d, 取T=2d
污泥部分所需容积 V=SNT/1000=0. 5*100000*2=100(m3) 1000
每个池子污泥部分所需容积
V`=100/6=16.7(m3)
（八）．污泥斗容积
污泥斗底采用500mm ×500mm, 上口采用4500mm ×4500mm, 污
泥斗为方斗，污泥斗斜壁与水平面的夹角为60°, 污泥斗的高度
h 4``=(4500/1000-500/1000)tg60°/2=3.46(m)
V`=1/3 h4``（f 1+f2+f 1f 2）
=1/3 ×3.46×[4.52+0.52+(4.52+0.52) 1/2 ]
=26(m3)
（九）．污泥斗以上梯形部分污泥容积
设池底坡度为0.01, 梯形部分高度
h 4`=(27+0.3-4.5) ×0.01=0.228(m)
污泥斗以上部分污泥容积
V 2=(l1+l2)/2×h 4`b=(27+4.5) ×0.228×5.5/2=19.75(m3)
（十）. 污泥斗和梯形部分污泥容积
V 1+V2=26+19.75=45.75（m 3）
（十一）．池子总高度
设缓冲层高度h 3=0.5m,超高h 1=0.3m
H=h1+h2+h3+h4= h1+h2+h3+(h4`+h4``)
=0.3+3+0.5+(0.228+3.46)
=7.488(m)
第九节 污泥浓缩池的设计计算
一、设计说明
为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂
用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。
本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。
[1]污泥浓缩池的设计规定：
(1)、进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%-97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%-99.6%。
(2)、污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用
80-120Kg/(m2.d)；当为剩余法泥时，污泥固体负荷宜采用
30-60Kg/(m2.d)。
(3)、浓缩后污泥含水率：由曝气池后二次沉淀池进入污泥浓缩
池的污泥含水率，当采用99.2%-99.6%时，浓缩后污泥含水率宜
为97%-98%。
(4)、浓缩时间不宜小于12h ；但也不要超过24h 。
(5)、有效水深一般宜为4m ，最低不小于3m 。
(6)、污泥室容积和排泥时间，应根据排泥方法和两次排泥间时间而定，当采用定期排泥时，两次排泥间一般可采用8h 。
(7)、集泥设施：辐流式污泥浓缩池的集泥装置，当采用吸泥机时，池底坡度可采用0.003；当采用刮泥机时，不宜小于0.01。不设刮泥设备时，池底一般设有泥斗。其泥斗与水平面的倾角，应不小于50度。刮泥机的回转速度为0.75-4r/h，吸泥机的回转速度为1r/h，其外缘线速度一般宜为1-2m/min。同时在刮泥机上可安设栅条，以便提高浓缩效果，在水面设除浮渣装置。
(8)、构造及附属设施
一般采用水密性钢肋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管，排泥管最小管径采用150mm ，一般采用铸铁管。
(9)、竖流式浓缩池：当浓缩池较小时，可采用竖流式浓缩池，一般不设刮泥机，污泥室的截锥体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于50°，中心管按污泥流量计算。沉淀区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。
(10)、上清液：浓缩池的上清液，应重新回到初沉池前进行处理。其数量和有机物含量参与全厂的物料平衡计算。
(11)、二次污染：污泥浓缩池一般均散发臭气，必须时应考虑防臭或脱臭措施。臭气控制可以从以下三方面着手，即封闭、吸收和掩撇。所谓封闭，是指用盖子或其它设备封住臭气发生源；所谓吸收，是指用化学药剂来氧化或净化臭气；所谓掩蔽，是指采用掩蔽剂使臭气暂时不向外扩散。 二、设计参数 （一）设计泥量
①初沉池，Q 1 =448m 3/d,含水率98% ； ②二沉池，Q 2 =145.2m 3/d,含水率99% ；
总污泥量为：Q = Q1 + Q2 =593.2m 3/d，设计中取594m 3/d 平均含水率为：（二）参数选取
固体负荷（固体通量）M 一般为30～60kg/m3d ，取M=60 kg/m3d ； 浓缩时间取T=24h； 设计污泥量Q=594 m3/d； 浓缩后污泥含水率为96%； 浓缩后污泥体积：V 1=三、设计计算
100-983
⨯594=297m /d
100-96
448145. 2
⨯98%+⨯99%=98% 594594
（一）容积计算
浓缩后污泥体积：
V =V 0⨯
1-P 0100-983
=594⨯=297 m/d 1-P 100-96
V 0——污泥含水率变为P 0时污泥体积
（二）池子边长
根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：
A ≧Qc/M
式中：
Q----------------入流污泥量，m 3/d ； M----------------固体通量，kg/m3·d ； C----------------入流固体浓度kg/m3。
入流固体浓度（C ）的计算如下：
C ＝
W 1+W 2
Q 1＋Q 2
W 1 = Q 1×1000×(1-98%) = 8960 kg/d W 2 = Q 2×1000×(1-99%) = 1452kg/d
那么，Qc = W 1 +W 2 = 10412kg/d
C = 10412/594 = 17.53 kg/m3
浓缩后污泥浓度为：
C 1 = 10412/297 = 35.06 kg/m
3
浓缩池的横断面积为：
A = Qc/M = 10412/60 = 173.6 m2
设计两座正方形浓缩池，则每座边长为B=13.18m 取B=13.2m,则实际面积A=13.2×13.2=174.2m2 （三）池子高度 停留时间取HRT=20h
则有效高度h 2= QT/24A=594×20/24×174.2=1.42 取h 2=2.84m 超高，取h 1=0.5m 缓冲区高，取h 3=0.3m 池壁高H 1=h 1+h 2+h 3=3.64m （四）污泥斗
污泥斗下锥体边长取0.5 m ，污泥斗倾角取50°则污泥斗
的高度为：
H 4 = (13.2/2-0.5/2)×tg500 = 7.57 m
污泥斗的容积为：
V 2 = H 4（a 12+a1a 2+a22）
= ×7.57×(13.22 + 13.2×0.5 + 0.52)
= 457.0m3
（五）总高度
1313
H=3.64+7.57=11.21m
设计计算草图见下图4.1：
图4.1 污泥浓缩池设计计算草图
（六） 排水口
浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管管道排入格栅间，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN150㎜。于浓缩池最高处设置一根，向下每隔1.0m 、0.6m 、0.4m 处设置一根排水管。
第十节 脱水机房的设计计算
（城市污水厂处理设施设计计算）
一． 选取型号 真空转鼓过滤脱水机
图如下：
二. 设计计算
已知：污泥产量594m 3/d 污泥含水率98% 污泥比阻3×1011m/kg 过滤压力p=4.5×104N/m2 过滤周期T=120s 污泥形成时间t=36s
滤液动力黏度μ=0.001N·s/m2 1． 计算过滤产率L,kg/(m2·s)
L=2p ωm /μγT ω=Cg C o /100(Cg -C o )
式中 m--过滤机的浸液比,m=t/T=36/120=0.3
ω--滤过单位体积的滤液在过滤介质上截留的干固体质量,g/ml
C o --污泥干固体浓度,% C g --泥饼干固体浓度,%
ω=Cg C o /100(Cg -C o )=
20⨯3
100⨯20-3=0.0353(g/ml) =35.3(kg/m3)
L=2p m /T =(2⨯4. 5⨯104⨯35. 3⨯0. 3) /(0. 001⨯3⨯1011⨯120) =0.00515[kg /(m 2∙s )] =18.5[kg /(m 2∙s )]
2．
过滤面积A,m 2
所需真空过滤机过滤面积
af (1-p o ) Q ⨯103A=
L
式中 a--安全系数, 取a=1.15
f--考虑投加混凝剂污泥干重增加系数, 取f=1.15 Q--污泥量,m 3/h
p o --污泥含水率,%
已知日产污泥量594m 3/d,脱水机每天工作两班, 每班8h 则每小时污泥量为:594/16=37.13(m3/h)
A=1.15×1.15×(1-98%)×37.13×103/18.5=53.09(m2) 选用6台GT20-2.6型转鼓真空过滤机, 其中2台备用, 每台脱水机性能:过滤面积20m 2, 转鼓直径2.6m, 配电功率2.2kW
3． 附属设备的选择
真空泵:抽气量按每1m 2介质面积0.5-1.0m 3/min估算, 真空度200-500mmHg, 电机功率按1m 3/min配1.2kW. 故 抽气量:Q=80×0.6=48(m3/min) 真空度:500mmHg=66661Pa
配电功率:48×1.2=57.6(kW),选用4台真空泵
空压机:压缩气量按每1m 2介质0.1m 3/min估算, 压力0.2-0.3Mpa, 电机功率按1m 3/min配4kW 计算, 故
压缩空气量：Q=80×0.1=8(m3/min),压力取0.3MPa 配电功率:4×8=32,设置4台
反冲洗泵:冲洗水量按每1m 2介质面积0.8-1.3L/s计算, 水压294-343kPa(3-3.5kgf/cm2) 冲洗流量:Q=80×1.0=80(L/s)
冲洗水压:H=343kPa(3.5kgf/cm2), 设置4台。
第十一节． 主体构筑物及设备一览表