课程设计
题 目 某城市13×104m 3
/d污水处理厂
设计——初沉池设计
学 院专 业 环境工程 姓 名学 号 指导教师二O 一一年六月十六日
学院 资源与环境学院 专业 环境工程 姓名 学号
题目 某城市13×1043 一、课程设计的内容
（1）污水处理厂的工艺流程比选，并对工艺构筑物选型做说明； （2）主要处理设施初沉池的工艺计算； （3）确定污水处理厂平面和高程布置； （4）绘制主要构筑物图纸。
二、课程设计应完成的工作
（1）确定合理的污水处理厂的工艺流程，并对所选择工艺构筑物选型做适当说明；
（2）确定主要处理构筑物初沉池的尺寸，完成设计计算说明书； （3）绘制主要处理构筑物初沉池的设计图纸。
学院 资源与环境学院 专业 环境工程 姓名 学号
题目3 指导小组或指导教师评语：
评定成绩
2011年6月30日 指导教师4
目 录
1 总论 ………………………………………………………………………………1 1.1 设计规模…………………………………………………………………….1 1.2 设计原则…………………………………………………………………….1 1.3设计依据……………………………………………………………. ……….1 1.4设计要求………………………………………………………………. …….1 2 污水处理工艺流程及数据
2.1 处理污水量及水质…………………………………………………………2 2.2 处理工艺流程………………………………………………………………2 2.3 气象与水文资料……………………………………………………………2 2.4 厂区地形……………………………………………………………………3 2.5 流量计算……………………………………………………………………3 3 处理构筑物设计
3.1 初沉池的设计计算…………………………………………………………4 结论 ……………………………………………………………………………….7 参考文献 ………………………… ………………………………………………8
1总论
1.1处理规模
设计的污水处理厂的处理规模 13×104m 3/d。
1.2设计原则
(1)处理效果稳定，出水水质好；
(2)工艺先进，工艺流程尽可能简单，构筑物尽可能少，运行管理方便； (3)污泥量少，污泥性质稳定； (4) 基建投资少，占地面积少。
1.3 设计依据
《室外排水设计规范GB50014-2006》； 《给水排水设计手册》第1、5、9、11册； 《给排水工程快速设计手册》第2册；
《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89》； 《给水排水制图标准GB-T50106-2001》； 《水污染控制工程》高廷耀。
1.4 设计要求
城市污水要求处理后水质达到 CODcr ≦70mg/L; BOD5≦20 mg/L;SS≦30 mg/L污泥处理后外运填埋。
2污水处理工艺流程及数据
2.1 处理污水量及水质
处理水量13×104m 3/d CODcr 500mg/L BOD5 240mg/L SS 310mg/L
2.2 处理工艺流程
污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：
污水→格栅→污水泵房→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→出水
2.3 气象与水文资料
风向：多年主导风向为北北东风；
气温：最冷月平均为5℃；最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-1℃，最大冻土深度为0.05m ；
水文：降水量多年平均为每年728mm ；蒸发量多年平均为每年1210mm ； 地下水水位，地面下5-6m 。
2.4 厂区地形
污水厂选址在64-66m 之间，平均地面标高为64.5m 。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m ，南北长280m 。
2.5 流量计算
处理规模：13×104m 3/d
2.7
0.11
Q
总变化系数： K Z =
式中 Kz——总变化系数 Q ——污水流量
已知：Q=130000 m3/d =1504.53L/s
2.72.7
==1.21 0.11
Q 0.111504.53
K Z =
最大时流量 Qmax =Kz×Q =1.21×130000 =157300 m3/d= 1820.52L/s
=1.8205 m3/s
3 处理构筑物设计
3.1 初沉池的设计计算 （1）沉淀区的表面积A
32m /(m ⋅h ) ， A =Q max =1. 8205⨯3600=3276. 9m 2 由表取q=2.0
q 2. 0
（2）沉淀区有效水深
设污水在沉淀池内的沉淀时间t 为2h.
则沉淀池的有效水深 h 2=错误！未找到引用源。t=2⨯2=4.0m （3）沉淀区有效容积V=A·h 2=×4.0=13107.6m3
（4）沉淀区长度L=v·t×3.6=5×2×3.6=36m, L/ h2=36/4=9>8,满足要求（5）沉淀区总宽度B=A/L=3276.9/36=91.025m
（6）沉淀池的数量，分为12格，则每格b=91.025/12=7.585m
取两格为一座沉淀池，
L/b=36/7.585=4.746>4, L/h=36/4=9>8 满足要求。
SNT
1000
（7）污泥区容积V =
取S =20g ⋅d -1⋅h -1, N =15万, T =2d , 含水率96%
S =
20
=0. 5L /(h ⋅d )
1000(1-96%)
SNT 0. 5⨯15⨯104⨯2 V ===174m 3
10001000即每格175/12=14.6m3 污泥斗，每格两个，方斗
L 1=
5. 22. 6-1'
=2. 6m , L 2=1m , α=60︒, h 4=tg 60︒=1. 6m 22
‘’
取坡向泥斗得底板α=0.01，梯形的高度h 4=0. 01⨯(21. 6-2. 6) =0. 19m ;
取沉淀池超高h 1 0.3m, 缓冲层高度h 3 0.5m,
' ' ' 则总高度h 1+h 2+h 3+h 4+h 4=0. 3+4. 0+0. 5+1. 6+0. 19=6. 59m
污泥斗容积 V 1=
πh 4'
3
(L 12+L 22+L 1L 2)
' 式中 h 4---污泥斗高度（m ），h 4=(r 1-r 2) tg α
'
α---污泥斗倾角，60º
L 1---污泥斗上部半径
L 2---污泥斗下部半径，1.0m
3. 14⨯0. 19
⨯(2. 62+12+2. 6) =2. 06m 3
3
V 1=
污泥斗以上梯形部分容积
则(V 1+V 2) ⨯2=(2. 06+14. 98) ⨯2=34. 08m 3>25m 3，满足要求
（8）污泥区的计算：
污泥量W =
Q max (C 0-C 1) ⨯100
⋅T
γ(100-p )
设污泥含水率98%，γ=1000kg/m3, 采用重力排泥，T 取1d,C 0=164.5mg/L,初沉池的去除率按50%计算，则C 1=164.5×（1-50%）=82.25mg/L,代入上式有
W =
0. 8778⨯86400⨯(164. 5-82. 25) ⨯100
⨯1=311. 9m 3
1000⨯1000⨯(100-98)
。
高程示意图
其中，h1=0.3m h2=4m h3=0.5m h4=1.6m h5=0.19m
结 论
通过这次课程设计我们进一步消化和巩固课本中所学的内容, 这次课题让我们可以综合利用所学到的水污染控制工程的知识，分析各种污水处理工艺的优缺点来确定工艺的选择。在设计过程中，我们尽管已经竭尽全力，但仍然存在许多不足，对课本知识掌握的并不是那么踏实，设计技巧和CAD 绘图技能还有待提高。
在整个设计过程中，学到了很多知识，也锻炼了自主思考和求索的能力，增加了对专业的兴趣。在以后的学习实践过程中，我必将努力扩展自身的知识体系，不断地充实自己，务求在实践中不断学习，也不断地进步。在计算和设计时可能会出现很多的错误，还望老师多多教诲并见谅。
参 考 文 献
[1]高廷耀，顾国维. 水污染控制工程. 高等教育出版社，2008年. [2] 北京市市政设计院. 给水排水设计手册(第二版). 中国建筑工业出版社，2003年. [3] 于尔捷. 水给水排水工程快速设计手册. 中国建筑工业出版社，1999年.
[4] 聂梅生. 水工业设计手册-----水工业工程设备. 中国建筑工业出版社，2000年. [5] 金毓峚，李坚，孙治荣. 环境工程设计基础. 化学工业出版社，2002年. [6] 化学工业出版社. 水处理工程典型设计实例. 化学工业出版社，2001年.
[7] 北京水环境技术与设备研究中心. 三废处理设计手册（废水卷）. 化学工业出版
社,2000年.
[8] 给排水制图标准，GB/T50106-2001.
课程设计
题 目 某城市13×104m 3
/d污水处理厂
设计——初沉池设计
学 院专 业 环境工程 姓 名学 号 指导教师二O 一一年六月十六日
学院 资源与环境学院 专业 环境工程 姓名 学号
题目 某城市13×1043 一、课程设计的内容
（1）污水处理厂的工艺流程比选，并对工艺构筑物选型做说明； （2）主要处理设施初沉池的工艺计算； （3）确定污水处理厂平面和高程布置； （4）绘制主要构筑物图纸。
二、课程设计应完成的工作
（1）确定合理的污水处理厂的工艺流程，并对所选择工艺构筑物选型做适当说明；
（2）确定主要处理构筑物初沉池的尺寸，完成设计计算说明书； （3）绘制主要处理构筑物初沉池的设计图纸。
学院 资源与环境学院 专业 环境工程 姓名 学号
题目3 指导小组或指导教师评语：
评定成绩
2011年6月30日 指导教师4
目 录
1 总论 ………………………………………………………………………………1 1.1 设计规模…………………………………………………………………….1 1.2 设计原则…………………………………………………………………….1 1.3设计依据……………………………………………………………. ……….1 1.4设计要求………………………………………………………………. …….1 2 污水处理工艺流程及数据
2.1 处理污水量及水质…………………………………………………………2 2.2 处理工艺流程………………………………………………………………2 2.3 气象与水文资料……………………………………………………………2 2.4 厂区地形……………………………………………………………………3 2.5 流量计算……………………………………………………………………3 3 处理构筑物设计
3.1 初沉池的设计计算…………………………………………………………4 结论 ……………………………………………………………………………….7 参考文献 ………………………… ………………………………………………8
1总论
1.1处理规模
设计的污水处理厂的处理规模 13×104m 3/d。
1.2设计原则
(1)处理效果稳定，出水水质好；
(2)工艺先进，工艺流程尽可能简单，构筑物尽可能少，运行管理方便； (3)污泥量少，污泥性质稳定； (4) 基建投资少，占地面积少。
1.3 设计依据
《室外排水设计规范GB50014-2006》； 《给水排水设计手册》第1、5、9、11册； 《给排水工程快速设计手册》第2册；
《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89》； 《给水排水制图标准GB-T50106-2001》； 《水污染控制工程》高廷耀。
1.4 设计要求
城市污水要求处理后水质达到 CODcr ≦70mg/L; BOD5≦20 mg/L;SS≦30 mg/L污泥处理后外运填埋。
2污水处理工艺流程及数据
2.1 处理污水量及水质
处理水量13×104m 3/d CODcr 500mg/L BOD5 240mg/L SS 310mg/L
2.2 处理工艺流程
污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：
污水→格栅→污水泵房→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→出水
2.3 气象与水文资料
风向：多年主导风向为北北东风；
气温：最冷月平均为5℃；最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-1℃，最大冻土深度为0.05m ；
水文：降水量多年平均为每年728mm ；蒸发量多年平均为每年1210mm ； 地下水水位，地面下5-6m 。
2.4 厂区地形
污水厂选址在64-66m 之间，平均地面标高为64.5m 。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m ，南北长280m 。
2.5 流量计算
处理规模：13×104m 3/d
2.7
0.11
Q
总变化系数： K Z =
式中 Kz——总变化系数 Q ——污水流量
已知：Q=130000 m3/d =1504.53L/s
2.72.7
==1.21 0.11
Q 0.111504.53
K Z =
最大时流量 Qmax =Kz×Q =1.21×130000 =157300 m3/d= 1820.52L/s
=1.8205 m3/s
3 处理构筑物设计
3.1 初沉池的设计计算 （1）沉淀区的表面积A
32m /(m ⋅h ) ， A =Q max =1. 8205⨯3600=3276. 9m 2 由表取q=2.0
q 2. 0
（2）沉淀区有效水深
设污水在沉淀池内的沉淀时间t 为2h.
则沉淀池的有效水深 h 2=错误！未找到引用源。t=2⨯2=4.0m （3）沉淀区有效容积V=A·h 2=×4.0=13107.6m3
（4）沉淀区长度L=v·t×3.6=5×2×3.6=36m, L/ h2=36/4=9>8,满足要求（5）沉淀区总宽度B=A/L=3276.9/36=91.025m
（6）沉淀池的数量，分为12格，则每格b=91.025/12=7.585m
取两格为一座沉淀池，
L/b=36/7.585=4.746>4, L/h=36/4=9>8 满足要求。
SNT
1000
（7）污泥区容积V =
取S =20g ⋅d -1⋅h -1, N =15万, T =2d , 含水率96%
S =
20
=0. 5L /(h ⋅d )
1000(1-96%)
SNT 0. 5⨯15⨯104⨯2 V ===174m 3
10001000即每格175/12=14.6m3 污泥斗，每格两个，方斗
L 1=
5. 22. 6-1'
=2. 6m , L 2=1m , α=60︒, h 4=tg 60︒=1. 6m 22
‘’
取坡向泥斗得底板α=0.01，梯形的高度h 4=0. 01⨯(21. 6-2. 6) =0. 19m ;
取沉淀池超高h 1 0.3m, 缓冲层高度h 3 0.5m,
' ' ' 则总高度h 1+h 2+h 3+h 4+h 4=0. 3+4. 0+0. 5+1. 6+0. 19=6. 59m
污泥斗容积 V 1=
πh 4'
3
(L 12+L 22+L 1L 2)
' 式中 h 4---污泥斗高度（m ），h 4=(r 1-r 2) tg α
'
α---污泥斗倾角，60º
L 1---污泥斗上部半径
L 2---污泥斗下部半径，1.0m
3. 14⨯0. 19
⨯(2. 62+12+2. 6) =2. 06m 3
3
V 1=
污泥斗以上梯形部分容积
则(V 1+V 2) ⨯2=(2. 06+14. 98) ⨯2=34. 08m 3>25m 3，满足要求
（8）污泥区的计算：
污泥量W =
Q max (C 0-C 1) ⨯100
⋅T
γ(100-p )
设污泥含水率98%，γ=1000kg/m3, 采用重力排泥，T 取1d,C 0=164.5mg/L,初沉池的去除率按50%计算，则C 1=164.5×（1-50%）=82.25mg/L,代入上式有
W =
0. 8778⨯86400⨯(164. 5-82. 25) ⨯100
⨯1=311. 9m 3
1000⨯1000⨯(100-98)
。
高程示意图
其中，h1=0.3m h2=4m h3=0.5m h4=1.6m h5=0.19m
结 论
通过这次课程设计我们进一步消化和巩固课本中所学的内容, 这次课题让我们可以综合利用所学到的水污染控制工程的知识，分析各种污水处理工艺的优缺点来确定工艺的选择。在设计过程中，我们尽管已经竭尽全力，但仍然存在许多不足，对课本知识掌握的并不是那么踏实，设计技巧和CAD 绘图技能还有待提高。
在整个设计过程中，学到了很多知识，也锻炼了自主思考和求索的能力，增加了对专业的兴趣。在以后的学习实践过程中，我必将努力扩展自身的知识体系，不断地充实自己，务求在实践中不断学习，也不断地进步。在计算和设计时可能会出现很多的错误，还望老师多多教诲并见谅。
参 考 文 献
[1]高廷耀，顾国维. 水污染控制工程. 高等教育出版社，2008年. [2] 北京市市政设计院. 给水排水设计手册(第二版). 中国建筑工业出版社，2003年. [3] 于尔捷. 水给水排水工程快速设计手册. 中国建筑工业出版社，1999年.
[4] 聂梅生. 水工业设计手册-----水工业工程设备. 中国建筑工业出版社，2000年. [5] 金毓峚，李坚，孙治荣. 环境工程设计基础. 化学工业出版社，2002年. [6] 化学工业出版社. 水处理工程典型设计实例. 化学工业出版社，2001年.
[7] 北京水环境技术与设备研究中心. 三废处理设计手册（废水卷）. 化学工业出版
社,2000年.
[8] 给排水制图标准，GB/T50106-2001.