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1 设计资料及任务
1.1设计原始资料
(1)城市位于我国安徽地区； (2)城市设计人口5.25万人； (3)居住区建筑卫生设备：
有室内给排水设备：无淋浴设备占50 % ； 有室内给排水设备：有淋浴设备占50 %。
(4)工业废水：(包括厂区生活和淋浴水)
水量：8400 m3／日；(混合污水的K总=1.4；Ks＝1.1)； 水质：
悬浮物：220㎎/L； BOD5：190㎎/L； pH：7～7.4
有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；
(5)混合污水： 冬季平均温度：5 ℃； 夏季平均温度：25 ℃；
(6)气象资料： 年平均气温:15℃； 夏季计算气温:26℃； 冬季计算气温:-3℃； 年降水量:720mm； 结冰期：30天；
主导风向：夏季，东南风；冬季,西北风。
(7)水体资料：
95％保证率的设计流量16m3／秒；
出水口水体资料：最高水位：12.00 m；平均水位：10.00m； 最低水位：8.00 m。
(8)污水处理厂厂区资料：
厂区地形平坦，地面标高为：14.00 m； 地下水位：5.00m； 地基承载力：15吨/㎡； 入厂口管层标高：10.00m；
(9)混合污水处理程度：
按悬浮物为92％，按BOD5为：90％；
(10)各处理构筑物的工艺设计参数参考设计规范，设计手册及相应的参考资料。 (11)视设计计算内容，某些数据由指导教师补充指定。
2 设计说明书
2.1方案选择及确定
1)整理给定的原始资料，计算污水处理厂的设计水量、水质，按污水处理程度计算出水水质；
2)选定污水处理方案及污泥处理方案；编制流程图；论述方案和选定方案。 3)设计计算污水泵房，选择水泵，电机、并初步进行泵房布置。
4)设计和计算一级（物理)处理构筑物；分别选定格栅、沉沙池、（包括贮砂池)。初沉池的型式，计算和确定工艺基本尺寸；(注意各构筑物所采用的设计流量)．
5)设计和计算二级（生化)处理的构筑物：
活性污泥法系统构筑物应选定池型，计算并确定池数，工艺基本只寸，供气量，供气系统，根据计算需要选定回流污泥泵等；
选定二次沉淀池型式，计算并确定工艺基本尺寸。
6)根据设计需要选定污水消费处理构筑物的型式，计算有毒剂的用量，确定接触池的基本尺寸。
7)设计和计算污泥处理构筑物和脱水装置：
选定确定污泥消化池的池型。计算确定其基本尺寸，产气量及热平衡。 选定计算污泥脱水构筑物或装置的型式和基本数据。
8)拟定污水处理厂的平面布置，确定污泥、污水的连接管线，配水设施和计量设施，绘制污水处理厂平面图 (平面布置，应经指导教师审阅后确定)。
9)根据处理厂平面图进行污水处理厂的水力(高程计算，应分别选择一条最长的污水及污泥流程进行计算，并绘制污水和污泥的高程图。
10)绘制指定的某一处理构筑物技术设计工艺图。 11)整理和校核设计说明书。
2.2绘图内容及要求
绘制的图纸为设计说明书的附图部分，①处理厂平面图，一般采用单线条绘制，应附有构筑物编号，管线编号及其它图例；②污水和污泥高程图应注明各部分水面标高，渠(管)底标高地面标高；污水高程图应包括出水口，水体及其标高。③某一构筑物的技术设计工艺图；构筑物主体采用双线条，附属设备可用单线绘制，一般应包括一平面，二剖面，并附有必要的图例及说明。
2.3设计说明书要求
设计说明书应按设计内容和先后次序分章、分节编写，计算部分和构造待点应附有必要的单线草图，对于所采用的数据应说明其依据和理由，高程水力计算应列表进行。
3 污水处理厂处理工艺的选择
3.1 设计污水量的计算
3.1.1 居民生活污水（包括居民生活污水定额和综合生活污水定额）
(1)城市资料
根据设计手册得知江苏无锡属于一区的大城市，城市的设计人口为10.8万人； (2)生活污水定额
(3) 生活污水总量计算
生活污水定额可分为居民生活污水定额和综合生活污水定额两种，前者是指居民每人每天日常生活洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水量；后者是指居民生活污水和公共设施（包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业网点、医院、学校和机关等地方）排出污水两部分的总和，具体数据见下表：
表2 居民生活污水定额和综合生活污水定额[单位：L/（cap.d）]
Q1=52500×50%×130+52500×70%×150+52500×100 =3412500+5512500+5250000 =14175000L/d=14175m3/d
3.1.2工业废水（包括厂区生活和淋浴水）
Q2=8400m3/d
3.1.3设计区域总的污水量
Q均=Q1+Q2=14175+8400=22575m3/d=941m3/h=261L/s=0.261m3/s
K总
Kd==1.3
Ks
最大日Qmax1=Q均×Kd=22575×1.3=29347.5m3/d=340L/s=0.34m3/s=1224m3/h 最大日最大时Qmax2=941 Kz=941×1.4=1318m3/h=0.366m3/s=366L/s
3.2 污水水质
3.2.1 生活污水的负荷
我国《室外排水设计规范》指出，城市污水的设计水质，在无资料时，生活污水BOD5按20～35g/（人.d），SS按35～55g/（人·d）计算。
生活污水负荷量
BOD5=52500×35=1837500g/d=1837.5kg/d SS=52500×55=2887500g/d=2887.5kg/d
3.2.2 工业废水负荷量
BOD5=190mg/L=1580.8kg/d SS=220mg/L=1830.4kg/d
3.2.3 污水总污染负荷量
平均负荷BOD5=1837.5+1580.8=3418.3kg/d=184.5mg/L 平均负荷SS=2887.5+1830.4=4717.9kg/d=165.8mg/L
3.3 污水处理工艺的选择
3.3.1 处理流程选择
根据污水水质水量和污水处理程度，考虑到要求脱氮除磷，设计采用典型A2/O工艺流程。
该工艺由完整的一级处理和二级处理系统，以及污泥处理系统组成。一级处 理由格栅，沉砂池组成，作用是去除污水中的固体污染物质。污水的SS值通过一级处理能够去除50%－60％。二级处理系统是城市污水处理系统的核心，作用是去除城市污水中呈胶体和溶解状态有机污染物。通过二级处理，污水的BOD值可降至20-30mg/L，可达到排放标准。污泥是污水处理过程的副产物，也是必然产物。从二沉池排出剩余污泥。这些污泥应加以妥善处置，否则会造成二次污染。处理流程如图：
图1 污水处理流程
3.3.2水质校核
首先判断能否采用A2/O工艺： BOD5184.5
==0.54>0.45 345COD
COD345 ==10.15>10,
TN34BOD5184.5
==36.9>20,所以可采用A2/O工艺。 TP5
4 格栅
4.1 流量
Qmax2=0.366m3/s,K总=1.4。
4.2 选型
由于流量较大，采用中格栅。
采用矩形断面格栅；清渣方式采用机械清除格栅。
4.3 中格栅计算
4.3.1栅条的间隔数
Qmax2sinα0.366sin600
n===44
0.02⨯0.4⨯0.9ehv
N——为栅条间隙数量,个； Qmax2——为最大进水流量，m3/s； α——为栅格倾角；
e——为栅格净间隙,m，取20mm； h——为栅前水深,m；
v——过栅流速，m/s，取最大流速0.9m/s；
4.3.2栅槽宽度
B=s（n-1）+en=0.01×（44-1）+0.02×44=1.31m
B——为栅槽宽度, m； S——为栅条宽度，取0.01m；
4.3.3进水渠道渐宽部分长度
取进水渠宽B1=0.8m,渐宽部分展开角α1=450，此时进水渠 道内的流速为1.0m/s，
1.31-0.8B-B1
l 1===0.44m
2tan3002tan300栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：
l
l2=1=0.22m
2
4.3.4 过栅水头损失
因栅条为矩形截面，取k=3，并将一直数据代入得：
4
v20.0130.92
h1=kh0=εsinα=2.42()sin600⨯3=0.1m
2g0.022⨯9.8
S
ε:阻力系数，与栅条段面形状有关，等于β()3，当为矩形断面时，β=2.42；为避免
e
造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿。
4
4.3.5 栅槽总高（H）
栅前槽高H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m H=h1+h2+h=0.3+0.4+0.097=0.797m=0.8m
h2——栅前渠道超高，m，一般采用0.3m； h——栅前水深，m；
4.3.6栅槽总长度（L）
L=l1+l2+1.0+0.5+
H10.7
=0.44+0.22+1.0+0.5+=2.6m tanα1.732
4.3.7每日栅渣量(W)
W=
Qmax2W153692.8⨯0.07
==1.58m3/d
K总⨯10001.4⨯1000
W1——栅渣量（m3/103m3污水），取0.1～0.01，粗格栅取0.02,；中格栅取0.07；
K总——混合污水流量总变化系数，等于1.4；
5 沉砂池
5.1平流式沉砂池
图2 沉砂池示意图
5.1.1沉砂池水流部分的长度
沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度：v取0.25m/s，t=30s
L=vt=0.25×30=7.5m
5.1.2过水断面积（A）
A=
Qmax20.366
==1.46m2 V0.25
5.1.3沉砂池总宽度（B）
取水深h2=1m
B=
设n=2格，每格宽b=1.242m
A1.46
==1.46m h21
5.1.4 沉砂斗容积（V）
V=
86400⨯Qmax2⨯X⨯T86400⨯0.366⨯30⨯23
==1.36m66
10⨯1.410⨯1.4
X－城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3污水
T－清除沉砂的间隔时间（d），一般采取1～2d
5.1.5 每个沉砂斗容积(V0)
取n=2
V0=
V1.36
==0.34m3 n2⨯2
5.1.6沉砂斗尺寸
(1)沉砂斗上口宽a，取斗高h3'=0.4m，斗底宽取a1=0.5m，倾角60°，则上口宽为
⎛2⨯0.5⎫a= +0.5⎪=1.1m ⎝tan60︒⎭
(2)沉砂斗容积
'h30.52
⨯a2+aa1+a1=V=⨯(12+1⨯0.5+0.52)=0.29m3 33
()
5.1.7 沉砂室高度（h3）
采用重力排砂，设池底坡度为0.02，坡向砂斗。沉砂室由沉砂斗与沉砂池坡向沉砂斗的过度部分两部分组成，沉砂池的长度为:
L=2(L2+a)+0.2，其中0.2为两个沉砂斗之间的隔壁厚。L2为沉砂室的长度，则
L-2a-0.27.5-2⨯1.1-0.2L2===2.55m
22
h3=h3’+i×l2 =0.5+0.02×2.55=0.55m
5.1.8 沉砂池高度（H）
H=h1+h2+h3=0.3+1.1+0.55=1.95m
h1－超高，取0.3m
5.1.9验算最小流速
只用一格工作,n=1
Qmin0.75⨯0.366
Vmin===0.188m/s≥0.15m/s
n⨯Amin1⨯1.46Qmin——最小流量（m/s），一般采用0.75Qmax2； Amin——最小流量时的过水断面面积（m2）。
6 初沉池
6.1选型
本设计采用竖流式沉淀池作为初次沉淀池。
6.2竖流式沉淀池尺寸
6.2.1中心管面积与直径
f1=
qmax
υ0
式中 f1——中心管截面积，m2
qmax——每一个池的最大设计流量，m3/s υ0——中心管内的流速，m/s
q0.366
=12.2m2 f1=max=
υ00.03
若用4座沉淀池，则每座池中心管面积为12.=3.05m2
4f1
d0=
π式中 d0——中心管直径，m d0=
4⨯3.05
=1.97m，取2.0m 3.14
h2=3600υt
沉淀池的有效沉淀高度，则中心管高度 式中 h2——有效沉淀高度，m
υ——污水在沉淀区的上升流速，mm/s，取0.0007mm/s
h2=0.0007×3600×1.5=3.78m，取3.8m
6.2.2中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度
h3=
qmax
υ1πd1
式中 h3——间隙高度，m
υ1——间隙流出速度，一般不大于40mm/s，取0.03m/s d1——喇叭口直径，m，d1=1.35d0=1.35×2.0=2.7m
0.366÷4
h3==0.36m
0.03⨯3.14⨯2.7反射板直径 d2=1.3d1=1.3×2.7=3.51m
5.2.3沉淀池总面积与沉淀池直径
每座沉淀池的沉淀区面积
f2=
qmax
υ
式中 f2——沉淀区面积，m2
f2=
0.366/4
=130.7m2
0.0007
∴每座池的总面积为A=f1+f2=12.2+130.7=142.9m2 每座直径 D=
4A
π
=
4⨯142.9
=13.5m,取14m 3.14
5.2.4污泥斗及污泥斗高度
取α=60°，截头直径0.4m，则
14-0.4
h5=tan60︒=11.78m
2
5.2.5沉淀池的总高度
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.78+0.36+0.3+11.78=16.52m 式中 h1——超过，取0.3m h4——缓冲层高，取0.3m
5.3污泥部分所需的容积
V=
Q(C1-C2)⨯100T
γ(100-ρ0)
式中 Q——日平均流量
C1——进水悬浮物浓度，（t/m3） C2——出水悬浮物浓度，（t/m3） T——两次清除污泥的时间间隔，（d） γ——污泥密度 ρ0 ——污泥含水率
20500⨯(2.255⨯10-4-2⨯10-5)⨯100⨯1V==88.4m3
1⨯(100-99.2)⨯6
6 提升泵站
6.1计算水泵的扬程和流量
总流量：Q=366L/s
池与机器间合建式的矩形泵站，考虑3台（其中1台备用），每台水泵的容量为366/2=183L/s
池容积，采用相当于1台泵6min的容量：W=183×60×3/1000=32.94m3 水深采用H=2m，则集水池面积F=16.47m2
池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差为： 39.7-31.7+1.0=9m（集水池有效水深2m，正常时按1m计） 出水管管线水头损失：
总出水管：Q=366L/s，选用管径为400mm的钢管 查手册11知：v=3.4m/s,1000i=37.49
设总出水管管中心埋深0.9m，局部损失为沿程损失的30%，则泵站外管线水头损失为：
（39.7-36.5+0.9）×37.5/1000×1.3=0.28m
泵站内管线水头损失假设为1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为： H=1.5+0.28+9+0.5=11.28m，取H=11.3m 由上可知选用200TWL—360I
6 反应池设计计算
6.1设计参数
产率系数：Y=0.5，Kd=0.05，SVI=100，MLVSS=0.75, MLSS, R=50%
6.1.1污水处理程度的计算
原污水的BOD5值（S0）为184.5mg/L，经初次沉淀池处理，BOD5按降低20%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（Sa）：
Sa=184.5×（1-20%）=147.6 mg/L， 处理水中非溶解性BOD5值为：
BOD5=7.1bXaCe
Ce：处理水中悬浮固体浓度，取值为20mg/L；
b：微生物自身氧化率，一般介于0.05—0.1之间，取值0.1； Xa：活性微生物在处理水中所占比例，A2/O的Xa取值0.4； 非溶解性BOD5=7.1×0.1×0.4×20≈5.68mg/L 溶解性BOD5：Se=20-5.68=14.32mg/L
147.6-14.32
则曝气池去除率的去除率η=≈0.9
147.6
η=90%
6.1.2 BOD－污泥负荷率的确定
拟采用的BOD－污泥负荷率为0.13gBOD5/（KgMLSS.d）
KSf
校核如下：Ns=2e
η
K2取值0.0102
MLVSS
=0.75
MLSS
0.0102⨯14.32⨯0.75
代入各值：Ns==0.12≈0.13KgBOD5/（KgMLSS.d）
0.9Se=14.32mg/L；η=0.9；f=
计算结果验证，Ns取值0.13，是适宜的。
6.1.3 确定混合液污泥浓度（X）
根据已确定的Ns值，查图（SVI—BOD污泥负荷率）得：SVI=120
106⨯1.2106
则XR==10000mg/L ⨯r=
120SVI
R:污泥回流比，取R=50%
R106
X=⨯r 1+RSVI则X=3333mg/L≈3300mg/L
6.1.4 确定回流污泥浓度
106⨯1.2106
Xr==12000mg/L ⨯r=
100SVI
6.1.5 TN 去除率
ηTN=
TN0-TNe34-15⨯100%=⨯100%=56%
TN034
混合液回流比 R内=
ηTN
⨯100%=127.3%，取130% 1-ηTN
6.2确定A2/O的体积
取水力停留时间为10h
厌氧池：缺氧池：好氧池=1:1:3；
则厌氧池t1=2h，缺氧池t2=2h，好氧池t3=6h； 那么，厌氧池的容积V1=Qt1=20400×2/24=1700m3 缺氧池的容积V2=Qt2=20400×2/24=1700m3 好氧池的容积V3=Qt3=20400×6/24=5100m3
6.3校核
6.3.1校核氮磷负荷， kg TN / (kg⨯MLSS d)
好氧段总氮负荷 ： =
Q⨯TN020400⨯34
==0.04[kg TN / (kg×MLSS d)](符合要求)
X⨯V33300⨯5100
厌氧段总磷负荷 ：
=
Q⨯TP020400⨯5
==0.019[kg TN / (kg×MLSS d)](符合要求) X⨯V13300⨯1700
6.3.2碱度校核：
7×10.65+0.1×（156.45-20）=169.945mg/L>100mg/L(以碳酸钙计），所以可维持PH≥7.2。进水碱度取280mg/L。
每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg，每还原1mgNO3--N产生碱度3.57mg，去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。
剩余碱度Si=进水碱度-硝化碱度+反硝化碱度+去除BOD5产生碱度
假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮=0.124×986.7=122.3508kg/d
122.3508⨯1000
=6mg/L用于合成。
20400
被氧化的NH3-N=进水总氮－出水总氮量－用于合成的总氮量=34-8-6=20mg/L
即进水总氮中有
所需脱硝量=34-20-6=8mg/L
1
=163.2mg/L 1000
将各值代入：剩余碱度Si=280-7.14×20+3.57×8+0.1×（163.5-20）
需还原的硝酸盐氮量NT=20400×8×
=180.11mg/L>100mg/L(以碳酸钙计），所以可维持PH≥7.2。
6.4污泥参数
6.4.1剩余污泥量
ΔX=Px＋Ps
Px=a×Q(S0－Se)－b×V×Xv Ps=(TSS－TSSe)Q×50%
取污泥增殖系数 a=0.70， 污泥自身氧化率 b=0.05，将各值代入 Px=0.70×22575×(0.1635－0.02)－0.05×8500×2.5 =2049.2－1062.5 =1205.16(kg/d)
Ps=0.2055×22575×50%=2319.58(kg/d) ΔX=Px＋Ps=1205.16＋2319.58=3524.74(kg/d)
1
=Yq-Kd=0.5×0.45-0.05 θc
θc≈6d
6.4.2污泥龄的确定
1
0.45-0.05 =Yq-Kd=0.5×
θc
θc≈6d
6.4.3湿污泥量
剩余污泥量含水率P=99.2%
Q=
∆X3082.8
==385.4m3/d
(1-P)⨯10000.008⨯1000
6.5 A2/O平面尺寸
①A2/O池总面积,h=4.2m；
V8500==2023.8m2 h4.2
②每组A2/O池面积：设两组池子，n=2
A=
A2023.8
=1011.9m2 =
n2
③每组A2/O池子共设n=5条廊道，第一廊道为厌氧池，第二廊道为缺氧池，后3个廊
A1=
道为好氧池。A2/O池采用推流式曝气池。
每廊道宽取b=7.5m，每廊道长：
L=
④校核
bb7.5
==1.78（满足=1～2）
hh4.2
LL54
==7.2（满足=5～10）
bb7.5
A11011.9
==27m bn7.5⨯5
图3 A2/O池的平面图
6.6 曝气系统的计算
6.6.1设计需氧量AOR
AOR=去除BOD5需氧量－剩余污泥中BOD5氧当量+NH3-N硝化需氧量－剩余污泥中NH3-N的氧当量－反硝化脱氮产氧量。
碳化需氧量：
Q(S0-S)
-1.42Px -0.23
1-e⨯5
22575(0.1634-0.020) =-1.42⨯990
0.68
=3987.5kgO2/d D1=
硝化需氧量：
D2=4.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×Px
=4.6×22575×(34-8)÷1000-4.6×12.4%×990 =2672.5kgO2/d 反硝化脱氮产生的氧量：
D3=2.86NT=2.86×184.5=527.67kgO2/d
总需氧量：
AOR=D1+D2+D3=3987.5+2672.5-527.67=6132.33kgO2/d=255.52kgO2/h
最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则：
AORmax=1.4AOR=1.4×6132.33=8585.26kgO2/d=357.72kgO2/h
去除每1kgBOD5需氧量：
AOR6132.332
==1.87kgO/kgBOD5
Q(S0-S)22575⨯(0.1655-0.020)
6.7 供气量的计算
采用鼓风曝气，微孔曝气器，距池底0.2m，淹没深度为4m，氧转移效率取12%。计算温度定为30oC；
查附录1，得：水中溶解氧饱和度： Cs(20)=9.17mg/L; Cs(30)=7.63mg/L
①空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）按式计算： Pb=P+9.8×103H
=1.013×105+9.8×103×4 =1.405×105Pa
P:大气压力，P=1.013×105Pa； H:空气扩散装置的安装深度，m；
②空气离 开曝气池面时，氧的百分比，按式计算：
Qt=
21（1-EA）21⨯(1-12%)
⨯100% =⨯100%=18.43%
79+21(1-12%)79+21(1-EA)
式中 EA:空气扩散装置的氧的转移效率，取值EA=12% ③曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度30oC考虑） 按式计算：
Csb=Cs（
按30oC计算，
Csb（30）=7.63（
PbQt
） +
2.026⨯10542
1.405⨯10518.43
）=7.63×（0.693+0.439）=8.54mg/L +
2.026⨯10542
式中 Csb——鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度得平均值，mg/L； Cs——在大气压力条件下，氧的饱和度，mg/L； Pb——空气扩散装置出口处得绝对压力，Pa；
④换算为在20oC条件下，脱氧清水的充氧量按式计算：α,β为修正系数，α=0.82，
β=0.95，ρ=1.0，C=2.0
R0=
AORC（s20）
α[β.ρ.Csb(T)-C]1.024(T-20)
=
200.9⨯9.17
=289.9kg/h
0.82[0.95⨯1.0⨯8.54-2]⨯1.02410
相应的最大时需氧量：
R0max=1.4×R0 =405.85kg/h
⑤好氧池平均时供气量，按式计算：
Gs=
⑥曝气池最大的供气量
Gsmax=
R0max0.3EA
⨯100=
R0289.9
⨯100=8053m3/h ⨯100=
0.3⨯120.3EA
406
⨯100=11277m3/h
0.3⨯12
6.8供气管系统计算
①曝气器数量计算（以单组反应池计算） 按供氧能力计算所需曝气器数量
h1=
Gsmax
2qc
式中 qc－曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/（h，个）
采用微孔曝气，参照有关手册，工作时水深为4.3m，在供风量1～3m3/（h，个）时，曝气器氧利用率EA=12%,服务面积0.3～0.5m2，充氧能力qc=0.16kgO2/（h，个），则：
曝气池平面面积：A1=1011.9m2
每个空气扩散器的服务面积按0.42m2计，则所需空气扩散器的总数为 1011.9÷0.42=2409个
为安全计，本设计采用2400个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为 2400÷60=40个
6.9 供风管道计算
在每个好氧廊道中设一根干管，共3根干管，在每根干管上设10对竖管，共20条配气竖管，全曝气池共设60条配气竖管，每根竖管的供气量：
112743
=187.9m/h 60
11274
每个曝气器的供气量：=4.7m3/h
2400
图4 空气管路计算图（1）
图5 空气管路计算图（2）
6.10厌氧池设备选择
以单组反应池计算:
厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m池容计算。
厌氧池有效容积：V1=1700m3
混合全池污水所需功率为5×1700=8500W
3
6.11缺氧池设备选择
以单组反应池计算。
缺氧池内设导流墙，将缺氧池分为3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3
池容计算。
缺氧池有效容积：V2=1700m3
混合全池污水所需功率为5×1700=8500W
6.13污泥回流设备
污泥回流比R=50%
污泥回流量QR=RQ=50%×22575=11287.5m3/d=470.31m3/h 设污泥回流泵房一座，内设3台潜污泵，（2用1备）。
1
单泵流量QR单=QR=235.15m3/h。
2
6.14 混合液回流设备
回流泵的选择：混合液的内回流比R内=130%
混合液回流量QR=R内×Q =1.3×22575=29347.5m3/d=1222.8m3/h 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵（2用1备）。
7 二沉池
7.1选型
为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。
图6 辐流式沉淀池
7.2 设计参数
设计流量0.366m3/s，表面负荷q=1.5m3/(m2.h) 沉淀时间2h，污泥回流比50%
7.3 设计计算
对于每个沉淀池Q=0.183m3/s =658.8m3/h （1）二沉池表面面积： A=Q/q=658.8/1.5=439.2m2 （2）二沉池直径： D=
4A4⨯439.2
=≈24m， π3.14
（3）池体有效水深：h2=
Qt658.8⨯2==3.0m A439.2
（4）污泥部分所需容积：（污泥区按2h贮泥时间）
2T(1+R)QX2⨯2⨯1.5⨯20500⨯3300V===1271m3
24⨯(X+Xr)24⨯(3300+10000)
每个沉淀池污泥区的容积：V’=1265/2=632.5
H=h2+h3+h5=3.0+0.5+0.6=4.1m>4m (h3缓冲层高度，取0.5m)
（5）沉淀池周边有效水深 （6）沉淀池总高度
设池底的径向坡度为0.05，污泥斗直径d=3m，池中心与池边落差
h4=i(
D-d24-3
)=0.05⨯=0.525m 22
沉淀池总高度：
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.0+0.5+0.525+0.6=4.925m
式中 h1——超高，取0.3m；
校核径深比：D/ （7）剩余污泥量
Qs=
ΔXY(S0-Se)Q-KdVXv
=
f∙Xrf∙Xr
，符合要求
式中 Y——污水Y介于0.4-0.65； Kd——污水介于0.005-0.1；
Xv=f·X=0.75×3300=2475mg/L=2.5kg/m3
Xr=10000mg/L=10kg/m3
Qs=
0.5⨯(0.1635-0.01432)⨯22575-0.005⨯2⨯5100⨯2.5
0.75⨯10
=273.5m3/d=11.4m3/h
8 消毒接触池
8.1消毒
由水厂的设计流量：Q=22575m3/d=940.625m3/h=261L/s=0.261m3/s
8.1.1加氯量
采用液氯消毒，加氯量采用经验数据，加氯量为8mg/L.则加氯量
Q1=8×261×10-6×86400=180.4Kg/d=7.5kg/h
8.1.2 储氯量，按30天计算；
G=30×Q1=30×183=5490kg/月
8.1.3 氯瓶数量
采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸直径为600mm，H=1800mm，共20只，分两行排列，每行中间一个水瓶，用来沉淀氯气中的杂质，还可防止水流进氯瓶。
8.1.4 加氯机数量
采用0-----20kg/h加氯机2台，交替使用。
8.1.5 加氯间、氯库
水厂所在第主导风向：夏季东南，冬季西北。加氯间、氯库应置于下风向靠西、北布置。
仓库平面尺寸：
L=0.6×10+13+5=24m B=1.8×2+2+5=10.6m
S=L×B=24×10.6=254.4m2
8.1.6 仓库的安全性
在氯瓶与加氯机之间宜有中间氯瓶，以沉淀氯气中的杂质，万一加氯机发生事故时，中间氯瓶还可以防止水流入氯瓶。在加氯间，氯库底处各设排风扇一个，换气量每小时8-----12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2----3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇运作。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD1--6D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，一直通到氯库大门。
称量氯瓶质量的液压磅秤放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下帮运方便。磅秤输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设置报警器，达余氯下限时报警。加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。
在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷嘴淋用，水压大于5mH2O。
8.2 接触池
采用接触消毒池1座
图8 接触消毒工艺计算简图
8.2.1 接触池容积
V=Qt=
n
Q——为污水平均流量，m3/h； t——接触时间，t设为30min；
940⨯0.5
=470m3 1
8.2.2 池体表面积(F)
设有效水深h=2m，则有
F=
V470==235m2 h2
8.2.3池长（L）、池宽(B)
隔板数采用2个，单格宽取4m，则廊道总宽为B＝12m
F235
接触池长度L===19.58m≈20m
B12
L20
长宽比==5
B4实际消毒池容积为V′=BLh=12⨯20⨯2=480m3>425m3
池深取2＋0.3＝2.3m (0.3m为超高)，经校核均满足有效停留时间的要求。
9 贮泥池
9.1 贮泥池设计进泥量
剩余污泥总量Q=635.35m3/d，贮泥池用来贮存来自二沉池的剩余污泥，由于污泥量不大，本设计采用2座贮泥池。
图9 贮泥池计算简图
Q=635.35m3/d，由前面可知，每日排泥6次，排泥时间间隔4h，每次排泥0.007m3/s，持续时间30min。
9.2 贮泥池的容积
V=
Q⨯t635.35⨯4
==52.95m3 24n24⨯2
9.3 贮泥池设计容积
1
V=a2h2+h3（a2+ab+b2）
3
a-b
h3=tanα（）
2
式中：V——贮泥池容积； h2——贮泥池有效深度； h3——污泥斗高度； a——污泥贮泥池边长； b——污泥斗底边长；
n——污泥贮泥池个数，一般采用2个； α——污泥斗倾角，一般采用600；
设计中，取n=2，a=4m，h2=3m，污泥斗底为正方形边长为b=1m。
1
则h3=2.7m，V=48+×2.7×21=66.9m3>52.95m3
3
9.4 贮泥池高度
H=h1+h2+h3=0.3+3+2.7=6m
h1——为超高
9.5 管道部分
每个贮泥池中段DN=300mm的吸泥管一根，2个贮泥池互相连通，连通管DN300mm，共设2根进泥管，都来自二沉池，管径分别为DN300mm。
10 脱水间
污水处理厂二级处理后排出的污泥的含水率约99.2%，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60%～80%，从而大大缩小污泥
的体积。
10.1选择脱水机方式
本设计采用机械脱水。污泥脱水主要是利用过滤介质两面的压力差作为推动力，使污泥水分被强制通过过滤介质，形成滤液；而固体颗粒被截留在介质上，形成滤饼，从而达到脱水的目的。
本设计采用滚压带式压滤机。其特点脱水效率高，处理能力大，连续过滤性能稳定，操作简单，体积小，重量小，节约能源，占地面积小。DT-N型带式压榨过滤机中DN2000-Y型号，外形尺寸长2980mm，宽2490mm，高1980mm。
Q=635.35m3/d， ΔX=4537(kg/d)
10.1.1污泥产率
由表可知，设计中采用滤布移动速度为v=0.6m/min，污泥产率为22kg干泥/h。则在滤布宽为2.0m的滚压式压滤机的污泥产率为：
22÷0.2⨯2.0=220kg干泥/h
考虑1.25的安全系数，污泥产率为：220/1.25=176kg干泥/h
10.1.2压滤机台数（n）
若脱水机工作每日三班，24小时运行，则所需压滤机台数为： n=用。
4800
=1.13台，取n=2台，设计选用带宽2.0m的滚压带式压滤机3台，一台备
24⨯176
10.1.3附属设备
①污泥投配设备：选用3台单螺杆污泥投配泵，与3台滚压带式压滤机一一对应，每台投配泵的流量为：
Q1=
Q635.35
==13.23m3/h 24⨯248
投配泵的扬程应根据吸泥液位和压滤机高差及管路的水头损失计算。
10.2污泥的调理
10.2.1污泥脱水的原因
污泥的比阻值在（0.1～0.4）×109S2/g之间时，直接进行机械脱水较为经济与适宜。但污水处理厂的活性污泥由亲水性带负电的胶体颗粒组成，挥发性固体物质含量高、比阻大，
脱水较困难，故机械脱水前必须进行污泥调理。本设计采用化学调理法，因其功效可靠、设备简单，操作方便而被广泛采用。
剩余活性污泥的比阻值为16.8S2/g，所以需要调理。因为污泥中有机物含量较低，适宜选用无机调理剂。本设计采用三氯化铁，它是最有效、最便宜的无机调理剂。
10.2.2加药量
对于城市污水处理厂，三氯化铁投加量为5%～10%，设计取投加量为10%。
Q=635.35m3/d，ΔX=4537(kg/d)
所以耗药量为M=4537×10%=453.7(kg/d)
选用两个容积为3m3的药箱，配置2台JBK型反应搅拌器，桨叶直径为d=1200mm，功率为P=0.75kw，桨板外缘线速度5～6m/min。
4537L
4.537m3/d，投药设备采用3台水射器，和3台流量计量d
仪，以及配套的调节控制阀门。
药剂浓度按10%计算：
10.2.3反冲洗水泵
根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗水量为10～12m3/h，反冲洗水压不小于0.5MPa，故选用3台离心清水泵，二用一备。
10.2.4脱水间尺寸
L×B×H=20m×10m×10m
11 污水处理厂辅助构筑物的计算
11.1栅后提升泵站
11.1.1计算水泵的扬程和流量
根据高程计算和水量计算得，水泵扬程H=9.800m，流量Q=621L/S
11.1.2水泵的选型
查常用设备手册得：选用TLW型立式泵250TLW-400IA泵，其流量为Q=219.7L/S,扬
程H=11.2m，设4台同型泵，3用一备。
11.1.3泵房尺寸
L×B×H=10×8×8=640m2
11.2污泥泵房
11.2.1计算污泥泵的扬程和流量
根据高程计算和污泥量计算得，水泵扬程H=5.50m。污泥流量为Q=100.94m3/h
11.2.2泵的选择
设有两台剩余污泥泵，单台流量100m3/h，扬程8.0m，转速970转/分，电机功率10.5千瓦，效率81.2%。
11.2.3泵房的尺寸
L×B×H=8×6×8=384m3
11.3鼓风机房
鼓风机房的土建部分按30×10 m3／d的总规模一次建成，近期设备按20×10 m／d装机。鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为58．98m×27．44 m。机房内设4台进口单级离心鼓风机(型号为KA22S—GL225，电机功率为500 kW )，该机带有可调节扩散器，风量调节范围为额定流量的45％ ～100％ ，风机控制系统可根据生物池内的溶解氧含量自动调节单机的送风量及机组开启台数，实现了生物池充氧系统的智能化控制管理，使整个生物处理系统得以经济、正常地运行。该风机具有整机体积小、能耗低、效率高、噪声小等特点，随机配有进、出口空气消音器，进口配有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10 t电动单梁起重机用于设备的安装及维护。
11.4配电机房
L×B×H=15×10×10=1500m3
12 污水处理厂的总体布置
12.1污水厂平面布置
12.1.1总平面布置原则
该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道、道路以及绿地的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。
① 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 ② 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。
③ 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。
④ 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种
介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。
⑤ 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。
12.1.2总平面布置结果
污水由北边排水总干管截流进入，经处理后排水管和泵就近排入河流。
污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。
厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。
辅助建筑物：
(1)综合楼：包括行政办公、大会议室(兼作活动中心)、化验室、中心控制室、值班宿舍等，总占地面积600m2。
(2)食堂占地面积150m2。
(3)维修间：主要负责厂内零配件修理，并有电修间、泥木工间、仪表维修间等，占地面积200m2。
(4)车库：负责厂内主要大型车辆的存放(车库)，总占地面积120m2。
(5)仓库：用于存放小口径管件、水泵电机、电气设备、劳保用品及其他杂品等，总占地面积200m2。
(6)传达室：占地面积16m2。
（7）运动场：占地面积600m2，包括一个篮球场、器械锻炼场地。 总平面布置参见附图1（平面布置图）。
12.2污水厂高程布置
12.2.1高程布置原则
① 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。
② 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。
③ 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 ④ 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。
12.2.2高程布置结果
由于该污水处理厂出水排入就近河流，故污水处理厂高程布置由自身因素和和河流的年水位决定。
采用A2/O工艺，平流式沉砂池、生化池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面标高定位6.5m，相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而按表6、表7算出来。
总高程布置参见附图2高程图。
12.2.3 污水处理部分高程计算
为了减小构筑物的埋深，减小挖方，在排河口处设跌水井。 河边最高水位： 12m 接触池出水管水头损失： 0.038m 接触池水头损失： 0.076m 接触池水位： 12.114m 接触池池顶标高： 8.78m 接触池池底标高： 6.48m 二沉池出水管水头损失： 0.722m 二沉池水头损失： 0.6m 二沉池水位： 9.702m 二沉池池顶标高： 10.002m 二沉池池底标高： 4.252m A2/O出水管水头损失： 0.361m A2/O水头损失： 0.75m A2/O水位： 11.113m A2/O池顶标高： 11.413m A2/O池底标高： 7.213m 沉砂池出水管水头损失： 0.544m 沉砂池水头损失： 0.250m 沉砂池水位： 11.907m 沉砂池池顶标高： 12.207m 沉砂池池底标高： 9.657m 污水泵房出水管水头损失： 0.549m 污水干管终点水面标高： 10.900m 中格栅栅前水面标高： 3.000m 中格栅栅后水面标高: 2.753m
污水泵房污水进口标高： 2.000m 污水泵房的水头损失： 0.900m 泵房提升静扬程： 9.800m
12.2.4污泥处理部分高程计算
污泥泵房前水位： 3.672m 污泥泵房后水位： 15.158m 贮泥池水位： 14.988m 贮泥池池底标高： 9.090m 贮泥池池顶标高： 15.288m 脱水间屋顶标高： 13.000m
13 小结
A2/ O 工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。
参考文献
[1]GBJ14-87 《室外排水设计规范》； [2]GB8978-1996 《污水综合排放标准》；
[3]GB18918-2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》； [4]CJ3082-99 《污水排入城市下水道水质标准》； [5]《给水排水设计手册》； [6]土建、市政工程估算定额标准。
目 录
1 设计资料及任务
1.1设计原始资料
(1)城市位于我国安徽地区； (2)城市设计人口5.25万人； (3)居住区建筑卫生设备：
有室内给排水设备：无淋浴设备占50 % ； 有室内给排水设备：有淋浴设备占50 %。
(4)工业废水：(包括厂区生活和淋浴水)
水量：8400 m3／日；(混合污水的K总=1.4；Ks＝1.1)； 水质：
悬浮物：220㎎/L； BOD5：190㎎/L； pH：7～7.4
有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；
(5)混合污水： 冬季平均温度：5 ℃； 夏季平均温度：25 ℃；
(6)气象资料： 年平均气温:15℃； 夏季计算气温:26℃； 冬季计算气温:-3℃； 年降水量:720mm； 结冰期：30天；
主导风向：夏季，东南风；冬季,西北风。
(7)水体资料：
95％保证率的设计流量16m3／秒；
出水口水体资料：最高水位：12.00 m；平均水位：10.00m； 最低水位：8.00 m。
(8)污水处理厂厂区资料：
厂区地形平坦，地面标高为：14.00 m； 地下水位：5.00m； 地基承载力：15吨/㎡； 入厂口管层标高：10.00m；
(9)混合污水处理程度：
按悬浮物为92％，按BOD5为：90％；
(10)各处理构筑物的工艺设计参数参考设计规范，设计手册及相应的参考资料。 (11)视设计计算内容，某些数据由指导教师补充指定。
2 设计说明书
2.1方案选择及确定
1)整理给定的原始资料，计算污水处理厂的设计水量、水质，按污水处理程度计算出水水质；
2)选定污水处理方案及污泥处理方案；编制流程图；论述方案和选定方案。 3)设计计算污水泵房，选择水泵，电机、并初步进行泵房布置。
4)设计和计算一级（物理)处理构筑物；分别选定格栅、沉沙池、（包括贮砂池)。初沉池的型式，计算和确定工艺基本尺寸；(注意各构筑物所采用的设计流量)．
5)设计和计算二级（生化)处理的构筑物：
活性污泥法系统构筑物应选定池型，计算并确定池数，工艺基本只寸，供气量，供气系统，根据计算需要选定回流污泥泵等；
选定二次沉淀池型式，计算并确定工艺基本尺寸。
6)根据设计需要选定污水消费处理构筑物的型式，计算有毒剂的用量，确定接触池的基本尺寸。
7)设计和计算污泥处理构筑物和脱水装置：
选定确定污泥消化池的池型。计算确定其基本尺寸，产气量及热平衡。 选定计算污泥脱水构筑物或装置的型式和基本数据。
8)拟定污水处理厂的平面布置，确定污泥、污水的连接管线，配水设施和计量设施，绘制污水处理厂平面图 (平面布置，应经指导教师审阅后确定)。
9)根据处理厂平面图进行污水处理厂的水力(高程计算，应分别选择一条最长的污水及污泥流程进行计算，并绘制污水和污泥的高程图。
10)绘制指定的某一处理构筑物技术设计工艺图。 11)整理和校核设计说明书。
2.2绘图内容及要求
绘制的图纸为设计说明书的附图部分，①处理厂平面图，一般采用单线条绘制，应附有构筑物编号，管线编号及其它图例；②污水和污泥高程图应注明各部分水面标高，渠(管)底标高地面标高；污水高程图应包括出水口，水体及其标高。③某一构筑物的技术设计工艺图；构筑物主体采用双线条，附属设备可用单线绘制，一般应包括一平面，二剖面，并附有必要的图例及说明。
2.3设计说明书要求
设计说明书应按设计内容和先后次序分章、分节编写，计算部分和构造待点应附有必要的单线草图，对于所采用的数据应说明其依据和理由，高程水力计算应列表进行。
3 污水处理厂处理工艺的选择
3.1 设计污水量的计算
3.1.1 居民生活污水（包括居民生活污水定额和综合生活污水定额）
(1)城市资料
根据设计手册得知江苏无锡属于一区的大城市，城市的设计人口为10.8万人； (2)生活污水定额
(3) 生活污水总量计算
生活污水定额可分为居民生活污水定额和综合生活污水定额两种，前者是指居民每人每天日常生活洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水量；后者是指居民生活污水和公共设施（包括娱乐场所、宾馆、浴室、商业网点、医院、学校和机关等地方）排出污水两部分的总和，具体数据见下表：
表2 居民生活污水定额和综合生活污水定额[单位：L/（cap.d）]
Q1=52500×50%×130+52500×70%×150+52500×100 =3412500+5512500+5250000 =14175000L/d=14175m3/d
3.1.2工业废水（包括厂区生活和淋浴水）
Q2=8400m3/d
3.1.3设计区域总的污水量
Q均=Q1+Q2=14175+8400=22575m3/d=941m3/h=261L/s=0.261m3/s
K总
Kd==1.3
Ks
最大日Qmax1=Q均×Kd=22575×1.3=29347.5m3/d=340L/s=0.34m3/s=1224m3/h 最大日最大时Qmax2=941 Kz=941×1.4=1318m3/h=0.366m3/s=366L/s
3.2 污水水质
3.2.1 生活污水的负荷
我国《室外排水设计规范》指出，城市污水的设计水质，在无资料时，生活污水BOD5按20～35g/（人.d），SS按35～55g/（人·d）计算。
生活污水负荷量
BOD5=52500×35=1837500g/d=1837.5kg/d SS=52500×55=2887500g/d=2887.5kg/d
3.2.2 工业废水负荷量
BOD5=190mg/L=1580.8kg/d SS=220mg/L=1830.4kg/d
3.2.3 污水总污染负荷量
平均负荷BOD5=1837.5+1580.8=3418.3kg/d=184.5mg/L 平均负荷SS=2887.5+1830.4=4717.9kg/d=165.8mg/L
3.3 污水处理工艺的选择
3.3.1 处理流程选择
根据污水水质水量和污水处理程度，考虑到要求脱氮除磷，设计采用典型A2/O工艺流程。
该工艺由完整的一级处理和二级处理系统，以及污泥处理系统组成。一级处 理由格栅，沉砂池组成，作用是去除污水中的固体污染物质。污水的SS值通过一级处理能够去除50%－60％。二级处理系统是城市污水处理系统的核心，作用是去除城市污水中呈胶体和溶解状态有机污染物。通过二级处理，污水的BOD值可降至20-30mg/L，可达到排放标准。污泥是污水处理过程的副产物，也是必然产物。从二沉池排出剩余污泥。这些污泥应加以妥善处置，否则会造成二次污染。处理流程如图：
图1 污水处理流程
3.3.2水质校核
首先判断能否采用A2/O工艺： BOD5184.5
==0.54>0.45 345COD
COD345 ==10.15>10,
TN34BOD5184.5
==36.9>20,所以可采用A2/O工艺。 TP5
4 格栅
4.1 流量
Qmax2=0.366m3/s,K总=1.4。
4.2 选型
由于流量较大，采用中格栅。
采用矩形断面格栅；清渣方式采用机械清除格栅。
4.3 中格栅计算
4.3.1栅条的间隔数
Qmax2sinα0.366sin600
n===44
0.02⨯0.4⨯0.9ehv
N——为栅条间隙数量,个； Qmax2——为最大进水流量，m3/s； α——为栅格倾角；
e——为栅格净间隙,m，取20mm； h——为栅前水深,m；
v——过栅流速，m/s，取最大流速0.9m/s；
4.3.2栅槽宽度
B=s（n-1）+en=0.01×（44-1）+0.02×44=1.31m
B——为栅槽宽度, m； S——为栅条宽度，取0.01m；
4.3.3进水渠道渐宽部分长度
取进水渠宽B1=0.8m,渐宽部分展开角α1=450，此时进水渠 道内的流速为1.0m/s，
1.31-0.8B-B1
l 1===0.44m
2tan3002tan300栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：
l
l2=1=0.22m
2
4.3.4 过栅水头损失
因栅条为矩形截面，取k=3，并将一直数据代入得：
4
v20.0130.92
h1=kh0=εsinα=2.42()sin600⨯3=0.1m
2g0.022⨯9.8
S
ε:阻力系数，与栅条段面形状有关，等于β()3，当为矩形断面时，β=2.42；为避免
e
造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿。
4
4.3.5 栅槽总高（H）
栅前槽高H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m H=h1+h2+h=0.3+0.4+0.097=0.797m=0.8m
h2——栅前渠道超高，m，一般采用0.3m； h——栅前水深，m；
4.3.6栅槽总长度（L）
L=l1+l2+1.0+0.5+
H10.7
=0.44+0.22+1.0+0.5+=2.6m tanα1.732
4.3.7每日栅渣量(W)
W=
Qmax2W153692.8⨯0.07
==1.58m3/d
K总⨯10001.4⨯1000
W1——栅渣量（m3/103m3污水），取0.1～0.01，粗格栅取0.02,；中格栅取0.07；
K总——混合污水流量总变化系数，等于1.4；
5 沉砂池
5.1平流式沉砂池
图2 沉砂池示意图
5.1.1沉砂池水流部分的长度
沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度：v取0.25m/s，t=30s
L=vt=0.25×30=7.5m
5.1.2过水断面积（A）
A=
Qmax20.366
==1.46m2 V0.25
5.1.3沉砂池总宽度（B）
取水深h2=1m
B=
设n=2格，每格宽b=1.242m
A1.46
==1.46m h21
5.1.4 沉砂斗容积（V）
V=
86400⨯Qmax2⨯X⨯T86400⨯0.366⨯30⨯23
==1.36m66
10⨯1.410⨯1.4
X－城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3污水
T－清除沉砂的间隔时间（d），一般采取1～2d
5.1.5 每个沉砂斗容积(V0)
取n=2
V0=
V1.36
==0.34m3 n2⨯2
5.1.6沉砂斗尺寸
(1)沉砂斗上口宽a，取斗高h3'=0.4m，斗底宽取a1=0.5m，倾角60°，则上口宽为
⎛2⨯0.5⎫a= +0.5⎪=1.1m ⎝tan60︒⎭
(2)沉砂斗容积
'h30.52
⨯a2+aa1+a1=V=⨯(12+1⨯0.5+0.52)=0.29m3 33
()
5.1.7 沉砂室高度（h3）
采用重力排砂，设池底坡度为0.02，坡向砂斗。沉砂室由沉砂斗与沉砂池坡向沉砂斗的过度部分两部分组成，沉砂池的长度为:
L=2(L2+a)+0.2，其中0.2为两个沉砂斗之间的隔壁厚。L2为沉砂室的长度，则
L-2a-0.27.5-2⨯1.1-0.2L2===2.55m
22
h3=h3’+i×l2 =0.5+0.02×2.55=0.55m
5.1.8 沉砂池高度（H）
H=h1+h2+h3=0.3+1.1+0.55=1.95m
h1－超高，取0.3m
5.1.9验算最小流速
只用一格工作,n=1
Qmin0.75⨯0.366
Vmin===0.188m/s≥0.15m/s
n⨯Amin1⨯1.46Qmin——最小流量（m/s），一般采用0.75Qmax2； Amin——最小流量时的过水断面面积（m2）。
6 初沉池
6.1选型
本设计采用竖流式沉淀池作为初次沉淀池。
6.2竖流式沉淀池尺寸
6.2.1中心管面积与直径
f1=
qmax
υ0
式中 f1——中心管截面积，m2
qmax——每一个池的最大设计流量，m3/s υ0——中心管内的流速，m/s
q0.366
=12.2m2 f1=max=
υ00.03
若用4座沉淀池，则每座池中心管面积为12.=3.05m2
4f1
d0=
π式中 d0——中心管直径，m d0=
4⨯3.05
=1.97m，取2.0m 3.14
h2=3600υt
沉淀池的有效沉淀高度，则中心管高度 式中 h2——有效沉淀高度，m
υ——污水在沉淀区的上升流速，mm/s，取0.0007mm/s
h2=0.0007×3600×1.5=3.78m，取3.8m
6.2.2中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度
h3=
qmax
υ1πd1
式中 h3——间隙高度，m
υ1——间隙流出速度，一般不大于40mm/s，取0.03m/s d1——喇叭口直径，m，d1=1.35d0=1.35×2.0=2.7m
0.366÷4
h3==0.36m
0.03⨯3.14⨯2.7反射板直径 d2=1.3d1=1.3×2.7=3.51m
5.2.3沉淀池总面积与沉淀池直径
每座沉淀池的沉淀区面积
f2=
qmax
υ
式中 f2——沉淀区面积，m2
f2=
0.366/4
=130.7m2
0.0007
∴每座池的总面积为A=f1+f2=12.2+130.7=142.9m2 每座直径 D=
4A
π
=
4⨯142.9
=13.5m,取14m 3.14
5.2.4污泥斗及污泥斗高度
取α=60°，截头直径0.4m，则
14-0.4
h5=tan60︒=11.78m
2
5.2.5沉淀池的总高度
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.78+0.36+0.3+11.78=16.52m 式中 h1——超过，取0.3m h4——缓冲层高，取0.3m
5.3污泥部分所需的容积
V=
Q(C1-C2)⨯100T
γ(100-ρ0)
式中 Q——日平均流量
C1——进水悬浮物浓度，（t/m3） C2——出水悬浮物浓度，（t/m3） T——两次清除污泥的时间间隔，（d） γ——污泥密度 ρ0 ——污泥含水率
20500⨯(2.255⨯10-4-2⨯10-5)⨯100⨯1V==88.4m3
1⨯(100-99.2)⨯6
6 提升泵站
6.1计算水泵的扬程和流量
总流量：Q=366L/s
池与机器间合建式的矩形泵站，考虑3台（其中1台备用），每台水泵的容量为366/2=183L/s
池容积，采用相当于1台泵6min的容量：W=183×60×3/1000=32.94m3 水深采用H=2m，则集水池面积F=16.47m2
池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差为： 39.7-31.7+1.0=9m（集水池有效水深2m，正常时按1m计） 出水管管线水头损失：
总出水管：Q=366L/s，选用管径为400mm的钢管 查手册11知：v=3.4m/s,1000i=37.49
设总出水管管中心埋深0.9m，局部损失为沿程损失的30%，则泵站外管线水头损失为：
（39.7-36.5+0.9）×37.5/1000×1.3=0.28m
泵站内管线水头损失假设为1.5m，考虑安全水头0.5m，则估算水泵总扬程为： H=1.5+0.28+9+0.5=11.28m，取H=11.3m 由上可知选用200TWL—360I
6 反应池设计计算
6.1设计参数
产率系数：Y=0.5，Kd=0.05，SVI=100，MLVSS=0.75, MLSS, R=50%
6.1.1污水处理程度的计算
原污水的BOD5值（S0）为184.5mg/L，经初次沉淀池处理，BOD5按降低20%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（Sa）：
Sa=184.5×（1-20%）=147.6 mg/L， 处理水中非溶解性BOD5值为：
BOD5=7.1bXaCe
Ce：处理水中悬浮固体浓度，取值为20mg/L；
b：微生物自身氧化率，一般介于0.05—0.1之间，取值0.1； Xa：活性微生物在处理水中所占比例，A2/O的Xa取值0.4； 非溶解性BOD5=7.1×0.1×0.4×20≈5.68mg/L 溶解性BOD5：Se=20-5.68=14.32mg/L
147.6-14.32
则曝气池去除率的去除率η=≈0.9
147.6
η=90%
6.1.2 BOD－污泥负荷率的确定
拟采用的BOD－污泥负荷率为0.13gBOD5/（KgMLSS.d）
KSf
校核如下：Ns=2e
η
K2取值0.0102
MLVSS
=0.75
MLSS
0.0102⨯14.32⨯0.75
代入各值：Ns==0.12≈0.13KgBOD5/（KgMLSS.d）
0.9Se=14.32mg/L；η=0.9；f=
计算结果验证，Ns取值0.13，是适宜的。
6.1.3 确定混合液污泥浓度（X）
根据已确定的Ns值，查图（SVI—BOD污泥负荷率）得：SVI=120
106⨯1.2106
则XR==10000mg/L ⨯r=
120SVI
R:污泥回流比，取R=50%
R106
X=⨯r 1+RSVI则X=3333mg/L≈3300mg/L
6.1.4 确定回流污泥浓度
106⨯1.2106
Xr==12000mg/L ⨯r=
100SVI
6.1.5 TN 去除率
ηTN=
TN0-TNe34-15⨯100%=⨯100%=56%
TN034
混合液回流比 R内=
ηTN
⨯100%=127.3%，取130% 1-ηTN
6.2确定A2/O的体积
取水力停留时间为10h
厌氧池：缺氧池：好氧池=1:1:3；
则厌氧池t1=2h，缺氧池t2=2h，好氧池t3=6h； 那么，厌氧池的容积V1=Qt1=20400×2/24=1700m3 缺氧池的容积V2=Qt2=20400×2/24=1700m3 好氧池的容积V3=Qt3=20400×6/24=5100m3
6.3校核
6.3.1校核氮磷负荷， kg TN / (kg⨯MLSS d)
好氧段总氮负荷 ： =
Q⨯TN020400⨯34
==0.04[kg TN / (kg×MLSS d)](符合要求)
X⨯V33300⨯5100
厌氧段总磷负荷 ：
=
Q⨯TP020400⨯5
==0.019[kg TN / (kg×MLSS d)](符合要求) X⨯V13300⨯1700
6.3.2碱度校核：
7×10.65+0.1×（156.45-20）=169.945mg/L>100mg/L(以碳酸钙计），所以可维持PH≥7.2。进水碱度取280mg/L。
每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg，每还原1mgNO3--N产生碱度3.57mg，去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。
剩余碱度Si=进水碱度-硝化碱度+反硝化碱度+去除BOD5产生碱度
假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮=0.124×986.7=122.3508kg/d
122.3508⨯1000
=6mg/L用于合成。
20400
被氧化的NH3-N=进水总氮－出水总氮量－用于合成的总氮量=34-8-6=20mg/L
即进水总氮中有
所需脱硝量=34-20-6=8mg/L
1
=163.2mg/L 1000
将各值代入：剩余碱度Si=280-7.14×20+3.57×8+0.1×（163.5-20）
需还原的硝酸盐氮量NT=20400×8×
=180.11mg/L>100mg/L(以碳酸钙计），所以可维持PH≥7.2。
6.4污泥参数
6.4.1剩余污泥量
ΔX=Px＋Ps
Px=a×Q(S0－Se)－b×V×Xv Ps=(TSS－TSSe)Q×50%
取污泥增殖系数 a=0.70， 污泥自身氧化率 b=0.05，将各值代入 Px=0.70×22575×(0.1635－0.02)－0.05×8500×2.5 =2049.2－1062.5 =1205.16(kg/d)
Ps=0.2055×22575×50%=2319.58(kg/d) ΔX=Px＋Ps=1205.16＋2319.58=3524.74(kg/d)
1
=Yq-Kd=0.5×0.45-0.05 θc
θc≈6d
6.4.2污泥龄的确定
1
0.45-0.05 =Yq-Kd=0.5×
θc
θc≈6d
6.4.3湿污泥量
剩余污泥量含水率P=99.2%
Q=
∆X3082.8
==385.4m3/d
(1-P)⨯10000.008⨯1000
6.5 A2/O平面尺寸
①A2/O池总面积,h=4.2m；
V8500==2023.8m2 h4.2
②每组A2/O池面积：设两组池子，n=2
A=
A2023.8
=1011.9m2 =
n2
③每组A2/O池子共设n=5条廊道，第一廊道为厌氧池，第二廊道为缺氧池，后3个廊
A1=
道为好氧池。A2/O池采用推流式曝气池。
每廊道宽取b=7.5m，每廊道长：
L=
④校核
bb7.5
==1.78（满足=1～2）
hh4.2
LL54
==7.2（满足=5～10）
bb7.5
A11011.9
==27m bn7.5⨯5
图3 A2/O池的平面图
6.6 曝气系统的计算
6.6.1设计需氧量AOR
AOR=去除BOD5需氧量－剩余污泥中BOD5氧当量+NH3-N硝化需氧量－剩余污泥中NH3-N的氧当量－反硝化脱氮产氧量。
碳化需氧量：
Q(S0-S)
-1.42Px -0.23
1-e⨯5
22575(0.1634-0.020) =-1.42⨯990
0.68
=3987.5kgO2/d D1=
硝化需氧量：
D2=4.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×Px
=4.6×22575×(34-8)÷1000-4.6×12.4%×990 =2672.5kgO2/d 反硝化脱氮产生的氧量：
D3=2.86NT=2.86×184.5=527.67kgO2/d
总需氧量：
AOR=D1+D2+D3=3987.5+2672.5-527.67=6132.33kgO2/d=255.52kgO2/h
最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则：
AORmax=1.4AOR=1.4×6132.33=8585.26kgO2/d=357.72kgO2/h
去除每1kgBOD5需氧量：
AOR6132.332
==1.87kgO/kgBOD5
Q(S0-S)22575⨯(0.1655-0.020)
6.7 供气量的计算
采用鼓风曝气，微孔曝气器，距池底0.2m，淹没深度为4m，氧转移效率取12%。计算温度定为30oC；
查附录1，得：水中溶解氧饱和度： Cs(20)=9.17mg/L; Cs(30)=7.63mg/L
①空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）按式计算： Pb=P+9.8×103H
=1.013×105+9.8×103×4 =1.405×105Pa
P:大气压力，P=1.013×105Pa； H:空气扩散装置的安装深度，m；
②空气离 开曝气池面时，氧的百分比，按式计算：
Qt=
21（1-EA）21⨯(1-12%)
⨯100% =⨯100%=18.43%
79+21(1-12%)79+21(1-EA)
式中 EA:空气扩散装置的氧的转移效率，取值EA=12% ③曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度30oC考虑） 按式计算：
Csb=Cs（
按30oC计算，
Csb（30）=7.63（
PbQt
） +
2.026⨯10542
1.405⨯10518.43
）=7.63×（0.693+0.439）=8.54mg/L +
2.026⨯10542
式中 Csb——鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度得平均值，mg/L； Cs——在大气压力条件下，氧的饱和度，mg/L； Pb——空气扩散装置出口处得绝对压力，Pa；
④换算为在20oC条件下，脱氧清水的充氧量按式计算：α,β为修正系数，α=0.82，
β=0.95，ρ=1.0，C=2.0
R0=
AORC（s20）
α[β.ρ.Csb(T)-C]1.024(T-20)
=
200.9⨯9.17
=289.9kg/h
0.82[0.95⨯1.0⨯8.54-2]⨯1.02410
相应的最大时需氧量：
R0max=1.4×R0 =405.85kg/h
⑤好氧池平均时供气量，按式计算：
Gs=
⑥曝气池最大的供气量
Gsmax=
R0max0.3EA
⨯100=
R0289.9
⨯100=8053m3/h ⨯100=
0.3⨯120.3EA
406
⨯100=11277m3/h
0.3⨯12
6.8供气管系统计算
①曝气器数量计算（以单组反应池计算） 按供氧能力计算所需曝气器数量
h1=
Gsmax
2qc
式中 qc－曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/（h，个）
采用微孔曝气，参照有关手册，工作时水深为4.3m，在供风量1～3m3/（h，个）时，曝气器氧利用率EA=12%,服务面积0.3～0.5m2，充氧能力qc=0.16kgO2/（h，个），则：
曝气池平面面积：A1=1011.9m2
每个空气扩散器的服务面积按0.42m2计，则所需空气扩散器的总数为 1011.9÷0.42=2409个
为安全计，本设计采用2400个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为 2400÷60=40个
6.9 供风管道计算
在每个好氧廊道中设一根干管，共3根干管，在每根干管上设10对竖管，共20条配气竖管，全曝气池共设60条配气竖管，每根竖管的供气量：
112743
=187.9m/h 60
11274
每个曝气器的供气量：=4.7m3/h
2400
图4 空气管路计算图（1）
图5 空气管路计算图（2）
6.10厌氧池设备选择
以单组反应池计算:
厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m池容计算。
厌氧池有效容积：V1=1700m3
混合全池污水所需功率为5×1700=8500W
3
6.11缺氧池设备选择
以单组反应池计算。
缺氧池内设导流墙，将缺氧池分为3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3
池容计算。
缺氧池有效容积：V2=1700m3
混合全池污水所需功率为5×1700=8500W
6.13污泥回流设备
污泥回流比R=50%
污泥回流量QR=RQ=50%×22575=11287.5m3/d=470.31m3/h 设污泥回流泵房一座，内设3台潜污泵，（2用1备）。
1
单泵流量QR单=QR=235.15m3/h。
2
6.14 混合液回流设备
回流泵的选择：混合液的内回流比R内=130%
混合液回流量QR=R内×Q =1.3×22575=29347.5m3/d=1222.8m3/h 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵（2用1备）。
7 二沉池
7.1选型
为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。
图6 辐流式沉淀池
7.2 设计参数
设计流量0.366m3/s，表面负荷q=1.5m3/(m2.h) 沉淀时间2h，污泥回流比50%
7.3 设计计算
对于每个沉淀池Q=0.183m3/s =658.8m3/h （1）二沉池表面面积： A=Q/q=658.8/1.5=439.2m2 （2）二沉池直径： D=
4A4⨯439.2
=≈24m， π3.14
（3）池体有效水深：h2=
Qt658.8⨯2==3.0m A439.2
（4）污泥部分所需容积：（污泥区按2h贮泥时间）
2T(1+R)QX2⨯2⨯1.5⨯20500⨯3300V===1271m3
24⨯(X+Xr)24⨯(3300+10000)
每个沉淀池污泥区的容积：V’=1265/2=632.5
H=h2+h3+h5=3.0+0.5+0.6=4.1m>4m (h3缓冲层高度，取0.5m)
（5）沉淀池周边有效水深 （6）沉淀池总高度
设池底的径向坡度为0.05，污泥斗直径d=3m，池中心与池边落差
h4=i(
D-d24-3
)=0.05⨯=0.525m 22
沉淀池总高度：
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.0+0.5+0.525+0.6=4.925m
式中 h1——超高，取0.3m；
校核径深比：D/ （7）剩余污泥量
Qs=
ΔXY(S0-Se)Q-KdVXv
=
f∙Xrf∙Xr
，符合要求
式中 Y——污水Y介于0.4-0.65； Kd——污水介于0.005-0.1；
Xv=f·X=0.75×3300=2475mg/L=2.5kg/m3
Xr=10000mg/L=10kg/m3
Qs=
0.5⨯(0.1635-0.01432)⨯22575-0.005⨯2⨯5100⨯2.5
0.75⨯10
=273.5m3/d=11.4m3/h
8 消毒接触池
8.1消毒
由水厂的设计流量：Q=22575m3/d=940.625m3/h=261L/s=0.261m3/s
8.1.1加氯量
采用液氯消毒，加氯量采用经验数据，加氯量为8mg/L.则加氯量
Q1=8×261×10-6×86400=180.4Kg/d=7.5kg/h
8.1.2 储氯量，按30天计算；
G=30×Q1=30×183=5490kg/月
8.1.3 氯瓶数量
采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸直径为600mm，H=1800mm，共20只，分两行排列，每行中间一个水瓶，用来沉淀氯气中的杂质，还可防止水流进氯瓶。
8.1.4 加氯机数量
采用0-----20kg/h加氯机2台，交替使用。
8.1.5 加氯间、氯库
水厂所在第主导风向：夏季东南，冬季西北。加氯间、氯库应置于下风向靠西、北布置。
仓库平面尺寸：
L=0.6×10+13+5=24m B=1.8×2+2+5=10.6m
S=L×B=24×10.6=254.4m2
8.1.6 仓库的安全性
在氯瓶与加氯机之间宜有中间氯瓶，以沉淀氯气中的杂质，万一加氯机发生事故时，中间氯瓶还可以防止水流入氯瓶。在加氯间，氯库底处各设排风扇一个，换气量每小时8-----12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2----3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇运作。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD1--6D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，一直通到氯库大门。
称量氯瓶质量的液压磅秤放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下帮运方便。磅秤输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设置报警器，达余氯下限时报警。加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。
在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷嘴淋用，水压大于5mH2O。
8.2 接触池
采用接触消毒池1座
图8 接触消毒工艺计算简图
8.2.1 接触池容积
V=Qt=
n
Q——为污水平均流量，m3/h； t——接触时间，t设为30min；
940⨯0.5
=470m3 1
8.2.2 池体表面积(F)
设有效水深h=2m，则有
F=
V470==235m2 h2
8.2.3池长（L）、池宽(B)
隔板数采用2个，单格宽取4m，则廊道总宽为B＝12m
F235
接触池长度L===19.58m≈20m
B12
L20
长宽比==5
B4实际消毒池容积为V′=BLh=12⨯20⨯2=480m3>425m3
池深取2＋0.3＝2.3m (0.3m为超高)，经校核均满足有效停留时间的要求。
9 贮泥池
9.1 贮泥池设计进泥量
剩余污泥总量Q=635.35m3/d，贮泥池用来贮存来自二沉池的剩余污泥，由于污泥量不大，本设计采用2座贮泥池。
图9 贮泥池计算简图
Q=635.35m3/d，由前面可知，每日排泥6次，排泥时间间隔4h，每次排泥0.007m3/s，持续时间30min。
9.2 贮泥池的容积
V=
Q⨯t635.35⨯4
==52.95m3 24n24⨯2
9.3 贮泥池设计容积
1
V=a2h2+h3（a2+ab+b2）
3
a-b
h3=tanα（）
2
式中：V——贮泥池容积； h2——贮泥池有效深度； h3——污泥斗高度； a——污泥贮泥池边长； b——污泥斗底边长；
n——污泥贮泥池个数，一般采用2个； α——污泥斗倾角，一般采用600；
设计中，取n=2，a=4m，h2=3m，污泥斗底为正方形边长为b=1m。
1
则h3=2.7m，V=48+×2.7×21=66.9m3>52.95m3
3
9.4 贮泥池高度
H=h1+h2+h3=0.3+3+2.7=6m
h1——为超高
9.5 管道部分
每个贮泥池中段DN=300mm的吸泥管一根，2个贮泥池互相连通，连通管DN300mm，共设2根进泥管，都来自二沉池，管径分别为DN300mm。
10 脱水间
污水处理厂二级处理后排出的污泥的含水率约99.2%，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至60%～80%，从而大大缩小污泥
的体积。
10.1选择脱水机方式
本设计采用机械脱水。污泥脱水主要是利用过滤介质两面的压力差作为推动力，使污泥水分被强制通过过滤介质，形成滤液；而固体颗粒被截留在介质上，形成滤饼，从而达到脱水的目的。
本设计采用滚压带式压滤机。其特点脱水效率高，处理能力大，连续过滤性能稳定，操作简单，体积小，重量小，节约能源，占地面积小。DT-N型带式压榨过滤机中DN2000-Y型号，外形尺寸长2980mm，宽2490mm，高1980mm。
Q=635.35m3/d， ΔX=4537(kg/d)
10.1.1污泥产率
由表可知，设计中采用滤布移动速度为v=0.6m/min，污泥产率为22kg干泥/h。则在滤布宽为2.0m的滚压式压滤机的污泥产率为：
22÷0.2⨯2.0=220kg干泥/h
考虑1.25的安全系数，污泥产率为：220/1.25=176kg干泥/h
10.1.2压滤机台数（n）
若脱水机工作每日三班，24小时运行，则所需压滤机台数为： n=用。
4800
=1.13台，取n=2台，设计选用带宽2.0m的滚压带式压滤机3台，一台备
24⨯176
10.1.3附属设备
①污泥投配设备：选用3台单螺杆污泥投配泵，与3台滚压带式压滤机一一对应，每台投配泵的流量为：
Q1=
Q635.35
==13.23m3/h 24⨯248
投配泵的扬程应根据吸泥液位和压滤机高差及管路的水头损失计算。
10.2污泥的调理
10.2.1污泥脱水的原因
污泥的比阻值在（0.1～0.4）×109S2/g之间时，直接进行机械脱水较为经济与适宜。但污水处理厂的活性污泥由亲水性带负电的胶体颗粒组成，挥发性固体物质含量高、比阻大，
脱水较困难，故机械脱水前必须进行污泥调理。本设计采用化学调理法，因其功效可靠、设备简单，操作方便而被广泛采用。
剩余活性污泥的比阻值为16.8S2/g，所以需要调理。因为污泥中有机物含量较低，适宜选用无机调理剂。本设计采用三氯化铁，它是最有效、最便宜的无机调理剂。
10.2.2加药量
对于城市污水处理厂，三氯化铁投加量为5%～10%，设计取投加量为10%。
Q=635.35m3/d，ΔX=4537(kg/d)
所以耗药量为M=4537×10%=453.7(kg/d)
选用两个容积为3m3的药箱，配置2台JBK型反应搅拌器，桨叶直径为d=1200mm，功率为P=0.75kw，桨板外缘线速度5～6m/min。
4537L
4.537m3/d，投药设备采用3台水射器，和3台流量计量d
仪，以及配套的调节控制阀门。
药剂浓度按10%计算：
10.2.3反冲洗水泵
根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗水量为10～12m3/h，反冲洗水压不小于0.5MPa，故选用3台离心清水泵，二用一备。
10.2.4脱水间尺寸
L×B×H=20m×10m×10m
11 污水处理厂辅助构筑物的计算
11.1栅后提升泵站
11.1.1计算水泵的扬程和流量
根据高程计算和水量计算得，水泵扬程H=9.800m，流量Q=621L/S
11.1.2水泵的选型
查常用设备手册得：选用TLW型立式泵250TLW-400IA泵，其流量为Q=219.7L/S,扬
程H=11.2m，设4台同型泵，3用一备。
11.1.3泵房尺寸
L×B×H=10×8×8=640m2
11.2污泥泵房
11.2.1计算污泥泵的扬程和流量
根据高程计算和污泥量计算得，水泵扬程H=5.50m。污泥流量为Q=100.94m3/h
11.2.2泵的选择
设有两台剩余污泥泵，单台流量100m3/h，扬程8.0m，转速970转/分，电机功率10.5千瓦，效率81.2%。
11.2.3泵房的尺寸
L×B×H=8×6×8=384m3
11.3鼓风机房
鼓风机房的土建部分按30×10 m3／d的总规模一次建成，近期设备按20×10 m／d装机。鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为58．98m×27．44 m。机房内设4台进口单级离心鼓风机(型号为KA22S—GL225，电机功率为500 kW )，该机带有可调节扩散器，风量调节范围为额定流量的45％ ～100％ ，风机控制系统可根据生物池内的溶解氧含量自动调节单机的送风量及机组开启台数，实现了生物池充氧系统的智能化控制管理，使整个生物处理系统得以经济、正常地运行。该风机具有整机体积小、能耗低、效率高、噪声小等特点，随机配有进、出口空气消音器，进口配有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10 t电动单梁起重机用于设备的安装及维护。
11.4配电机房
L×B×H=15×10×10=1500m3
12 污水处理厂的总体布置
12.1污水厂平面布置
12.1.1总平面布置原则
该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道、道路以及绿地的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。
① 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 ② 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。
③ 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。
④ 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种
介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。
⑤ 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。
12.1.2总平面布置结果
污水由北边排水总干管截流进入，经处理后排水管和泵就近排入河流。
污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。
厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。
辅助建筑物：
(1)综合楼：包括行政办公、大会议室(兼作活动中心)、化验室、中心控制室、值班宿舍等，总占地面积600m2。
(2)食堂占地面积150m2。
(3)维修间：主要负责厂内零配件修理，并有电修间、泥木工间、仪表维修间等，占地面积200m2。
(4)车库：负责厂内主要大型车辆的存放(车库)，总占地面积120m2。
(5)仓库：用于存放小口径管件、水泵电机、电气设备、劳保用品及其他杂品等，总占地面积200m2。
(6)传达室：占地面积16m2。
（7）运动场：占地面积600m2，包括一个篮球场、器械锻炼场地。 总平面布置参见附图1（平面布置图）。
12.2污水厂高程布置
12.2.1高程布置原则
① 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。
② 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。
③ 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 ④ 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。
12.2.2高程布置结果
由于该污水处理厂出水排入就近河流，故污水处理厂高程布置由自身因素和和河流的年水位决定。
采用A2/O工艺，平流式沉砂池、生化池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面标高定位6.5m，相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而按表6、表7算出来。
总高程布置参见附图2高程图。
12.2.3 污水处理部分高程计算
为了减小构筑物的埋深，减小挖方，在排河口处设跌水井。 河边最高水位： 12m 接触池出水管水头损失： 0.038m 接触池水头损失： 0.076m 接触池水位： 12.114m 接触池池顶标高： 8.78m 接触池池底标高： 6.48m 二沉池出水管水头损失： 0.722m 二沉池水头损失： 0.6m 二沉池水位： 9.702m 二沉池池顶标高： 10.002m 二沉池池底标高： 4.252m A2/O出水管水头损失： 0.361m A2/O水头损失： 0.75m A2/O水位： 11.113m A2/O池顶标高： 11.413m A2/O池底标高： 7.213m 沉砂池出水管水头损失： 0.544m 沉砂池水头损失： 0.250m 沉砂池水位： 11.907m 沉砂池池顶标高： 12.207m 沉砂池池底标高： 9.657m 污水泵房出水管水头损失： 0.549m 污水干管终点水面标高： 10.900m 中格栅栅前水面标高： 3.000m 中格栅栅后水面标高: 2.753m
污水泵房污水进口标高： 2.000m 污水泵房的水头损失： 0.900m 泵房提升静扬程： 9.800m
12.2.4污泥处理部分高程计算
污泥泵房前水位： 3.672m 污泥泵房后水位： 15.158m 贮泥池水位： 14.988m 贮泥池池底标高： 9.090m 贮泥池池顶标高： 15.288m 脱水间屋顶标高： 13.000m
13 小结
A2/ O 工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的脱氮除磷较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。
参考文献
[1]GBJ14-87 《室外排水设计规范》； [2]GB8978-1996 《污水综合排放标准》；
[3]GB18918-2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》； [4]CJ3082-99 《污水排入城市下水道水质标准》； [5]《给水排水设计手册》； [6]土建、市政工程估算定额标准。