污水处理站工艺设计指导书

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1、污水处理站工艺设计指导书1 设计规模的确定1.1设计水量根据设计任务书给出的用水人口数和人均日用水量计算出总的日用水量后，再根据总排放量占给水量的百分数确定小区污水处理站的设计规模（m3/d）。1.2污水处理构筑物规模及设计水量 根据水量大小确定格栅数量，若处理水量小，格栅和曝气沉砂池可只设一个， 其余主要构筑物拟分为两组，平行布置，每组设计规模为总规模的1/2，然后将日用水量的单位由m3/d换算成L/s和m3/h ，要求在适当的位置设置超越管。2 污水处理程度的确定根据国家污水 综合排放标准要求以及原始资料给出的实测水质，通过加权平均方法确定一个污水进水水质，然后再计算各项指标的去除效率，最

2、后将结果列成如下表1： 表1 水质一览表项 目BOD5（mg / L）CODcr（mg / L）SS（mg / L）实测水质（mg / L）（经过加权平均法计算）出水水质标准（mg / L）206020去除率（%）3 小区污水处理站设计3.1工艺流程方案的选择 本设计为某个生活小区生活污水的处理方案，处理过后的水还要排入城市污水排水系统，这些污水 还要经过城市污水处理厂的净化处理，为节省投资，小区污水处理站就不再考虑总氮及磷酸盐的去除工艺。此外，由于课程设计的时间有限，我们在任务书中给出了一个目前广东省一些小区常用的工艺流程方案。3.2污水处理构筑物设计3.2.1集水调节池设计3.2.1.1排

3、水规范相关条文 规范第4.2.1条 1） 集水池容积不应小于最大一台水泵5min的出 水量； 2） 集水池的长、宽、深还应满足格栅和污水泵吸水管的要求及水泵工作时的水力条件，减少滞留或涡流； 3） 流入池子的污水要能及时抽走，以免污物沉积和腐化。3.2.1.2设计数据 1）集水池与泵房合建（或采用潜污泵），水池水面位于泵房平台下方，如图1，水泵采用吸上式，泵房部分的高度取3米，水泵台数两用一备； 2）以污水站地面为0.000，集水池最低水位按-5m -6m计，最低水位至池低有1m吸水安全水深，有效水深1.52m，总水深2.53m。 3.2.2污水提升泵设计参数确定3.2.2.1设计水量按最大日

4、最大时流量设计，并应以进水管最大充满度的设计流量为准。3.2.2.2水泵全扬程计算公式为H H1 + H2 + h1 + h2 + h3式中 H1 吸水地形高度(m),为集水池常水位与水泵轴线标高之差；其中常水位是集水池运行中经常保持的水位，在最高与最低水位之间，由泵站管理单位根据具体情况决定，一般采用最低水位进行设计计算； H2 压水地形高度(m)，为水泵轴线与格栅池最高水位之间高差； 格栅最高水位高出地面暂按5 6m考虑（实际工程中按设计要求考虑）；初步设计中h1 + h2=2(mH20)进行估算 h1 吸水管水头损失(m)，一般包括吸水喇叭口（带底阀）、90度弯头、渐缩管 、直线段等 ；

5、 h2 出水管头损失(m),一般包括渐扩管、一个电动闸门一个手动阀门、90度弯头(或三通)、格栅处进水管淹没式出流局部阻力系数 式中 1、 2 局部阻力系数(见给水排水设计手册第1册常用资料)： v1 吸水管流速，根据规范第4.3.2条，为0.71.5 m/s； v2 出水管流建，根据规范第4.3.2条，为0.82.5 m/s； g 重力加速度，为9.81m； h3 安全水头(m)，估算扬程时可按0.5 1.0 m计；详细计算时 应慎用，以免工况点偏移，见手册P.193图3-23。3.2.2.3选泵考虑的因素 1） 设计水量、水泵全扬程的工况点应靠近水泵的最高效率点；2） 由于水泵在运行过程中

6、，集水池中的水位是变化的，所选水泵的高效区应考虑集水池中的水位变化范围； 3）根据规范第4.3.1条，确定污水泵的型号与台数；前面已考虑了集水池与泵房合建，池位于泵房下方，水泵采用吸上式。 注(1):由于是污水处理,最好采用潜污泵, 潜污泵优点是效率高(70%-80%)降低运行费,而真空泵水头损失大,运行费用偏高. (2) 潜污泵有干式和湿式(耦合)两种,建议同学选用湿式(耦合),其优点是泵检修时可用滑轮将其提出水面而无须抽干池内水.(见1图)(3) 潜污泵台数:两用一备.(图1:污水泵房及提升示意图) p33.2.3格栅设计 表2: 格栅设计内容及主要参数设计内容主要设计参数过栅宽度过栅水头

7、损失格栅总高度栅槽总长度每日栅渣量见规范见规范见规范见规范见规范 3.2.3.1规范相应条文 规范第6.2.1条 在污水泵之前必须设置格栅；规范第6.2.2条 如水泵前格栅间隙不大于20mm时，污水处理系统前可不再设置格栅； 规范第6.2.3条 污水过栅流速采用0.6 1.0 m/s，格栅倾角 450750；规范第6.2.4条 格栅上部工作平台高度应高出格栅前渠内最高设计水位0.5m,工作台上应有安全和冲洗设施。所以,在做厂区平面布置时应将高压冲洗水接至格栅处； 规范第6.2.5条 格栅工作台两侧过道宽度0.7m，工作台正面过道宽度1.2m；3.2.3.2计算公式及步骤1）本设计考虑采用中格栅

8、，栅条间隙宽度1625mm(人工清渣), 2540mm(机械清渣)2）格栅的断面形式可采用圆形、方形、马蹄形，例若采用圆形,则尺寸取=20mm，形状系数=1.79设计手册对过栅水头损失规定为0.08 0.15m，根据计算公式计算的结果应在此范围之内；3) 栅条数计算公式： 式中：Q max 设计流量(m3/s)（由于沉砂池仃留时间短，因此按最大时流量设计） 格栅倾角； b 栅条间隙(m)；h 栅前水深，先假设一个值0.40.5m ； v 过栅流速(m/s)； 4） 栅槽宽度计算公式： B = S（n 1） + bn 式中： S 栅条直径（m），n 栅条数， b 栅条间隙(m)；注:格栅尺寸请套

9、排水工程课本P55标准尺寸 5） 进水渠渐宽部分长度计算公式： 式中： B1 进水渠宽度（m），1 进水渠渐宽部分展开角， b 栅条间隙(m) ；6） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度计算：l2 = l1 2 （m）；7） 过栅水头损失计算公式：h1 = h 0 k （m） ， 。 式中： h1 过栅水头损失(m)； k 格栅阻塞系数，一般取3； h 0 计算水头损失(m)； 阻力系数= ；8）栅前后槽总高度计算：设栅前水面超高h2 = 0.3m，则栅前槽高为 H1= h + h2 ；栅后槽高为H = h + h1 + h2 9） 栅槽总长度计算公式：L = l1 + l2 +0.5 + 1

10、.0 + 10）每日栅渣量计算： 设格栅间隙为1625mm污水量W1 = 0.10 0.05m3/103m3时。 栅渣量计算公式： 式中： Kz 平均日变化系数，查教材相关表格。格栅设计中应注意(1):格栅出水渠与沉砂池前进水渠间按渐展角30度连接.(见图2) (2):若过栅水头损失h1大于规范规范围内值时,建议设两个格栅,其原因(a)是水的剪切力此时很大,易将栅条剪断(b)同时便于检修方便(格栅条为塑料所制).(c)由于一天24小时内供水的不均匀性,使用一个格栅不便于小水量时使用(经济性) 两格栅连接示意图(见图3) (3) :若过栅水头损失h1大于规范规范围内值时,但又仅设一座格栅的,建议

11、调整有关设计参数.使h1小于规范规定的值 图3: 格栅出水渠沉砂池间连接图 p5 图2: 两格栅连接示意图 3.2.4曝气沉砂池设计 3.2.4.1规范相应条文规范第6.3.3条曝气沉砂池水平流速为v = 0.060.12m/s；最大时停留时间 t =13min；有效水深h = 23m；宽深比为11.5m；每小时所需曝气量q =0.10.2m3空气 / m3水（也可按手册P.289表5-8所列值选用）；进水方向应与池中旋流方向一致,出水方向应与进水方向垂直,并宜设置沉砂池档板。规范第6.3.4条 城市污水沉砂量按0.03 L/m3污水计算 (注:砂量的含水率60%，容重1500 kg / m3

12、 )。 规范第6.3.5条 砂斗容积2d的沉砂量,重力排泥斗的斗壁倾角550;3.2.4.2计算公式及步骤 1） 计算池子总有效容积公式： V = Qmax t 60 (m3 ) 式中： Qmax 最大 设计流量（m3 /s），t 最大 设计流量时的仃留时间； 2） 计算水流断面公式： A = (m2 )，（v1 = 0.060.12 m/s ，选一个值代入）注:(1)过水断面积A=A1(滑砂区坡度取小值时)或者是A=A1+ A2(滑砂区坡度取大值时)(见图4) 图4:3） 计算池总宽度：先根据规范6.6.3设一个h2 ，可知B，B要大于h2。 4） 计算池长： 公式 L = VA (m) 5

13、） 计算沉砂池 实际进水断面积：先假设池子格数、水面超高（0.30.5m）、宽深比（1.51.0）、长宽比（5）、有效水深，池底坡度（10%50%）、停留时间（13min），则可求出实际进水断面积A；（详手册P.289 图5-4） 6） 计算每格沉砂池沉砂斗容积公式： Vo = 斗高（0.6）斗宽（1.0）池长L (m)(尺寸选取主要考虑吸砂机安装要求) 7） 计算每格沉砂池实际沉砂量 城市污水沉砂量 X 一般采用2030m3/ 106m3污水 值,先设取一个数值和两次清除沉砂相隔时间T（2天），代入下式再进行计算：V0 = （m3 ） 8） 根据设计尺寸计算单斗的实际容积：（经验数据：斗高

14、0.6 m） Vo= 斗高（0.6）斗宽（1.0）池长L (m) Vo n 为满足要求（n 为斗数）。注意:由于曝气沉砂前后端沉砂不均匀性(前多后少),考虑前端最不利条件设计砂斗容积应大于所需砂斗容积. 9）计算每小时所需空气量：先设曝气头浸水深度（曝气头高于滑砂区底部约0.2 m处），查手册P.289表5-8设取一个单位池长空气量 d 值 。 计算公式： q = dL (1+15%) n（m3 ） 式中： n 沉砂池格数 1+15% 考虑进出口条件而增长的池长；3.2.5曝气氧化池3.2.5.1排水规范相关条文 规范第6.6.2条 曝气池容积按下列公式计算： 按容积负荷计算： 按污泥负荷计算

15、： 按污泥泥龄计算： 式中： V 曝气池的容积 (m3 ) So 曝气池进水五日生化需氧量（mg / L）注: So指扣除预处理及一级处理后的五日生化需氧量(曝气沉砂So去除率为5%10%;平流沉砂去除率为15%估算) Q 曝气池的设计流量（m3/ h ）（由于生物氧化池有一定耐冲击能量，即水量调节能力，因而按最高曰平均时设计计算） Nv 曝气池的五日生化需氧量容积负荷kg (m3d ) Ns 曝气池的五日生化需氧量污泥负荷 ( kg ( kg d ) X 曝气池内混合液悬浮固体平均浓度(MLSSkg/L ) Y 污泥产率系数（kgVSS/kgBOD5）；在20 ，有机物以 BOD5计时，其常

16、数为0.4 0.8。如处理系统无初次沉 淀池，Y值最好通过试验确定； Se 出水五日生化需氧量(mg/L)； Xv 混合液挥发性悬浮固体平均浓度（MLVSSkg L） （注意：Nv和Ns与BOD5的浓度关系，有接纳或去除）； c 设计污泥泥龄（d）；高负荷时为0.22.5 d，中负荷时为 5 15 d；低负荷时为20 30 d； Kd衰减系数(d 1 )，20 的常数值为0.04 0.075。 规范第6.6.2A条 衰减系数Kd值应按当地冬季和夏季的污水温度修 正温度的修正应按下列公式计算； Kd tKd 20（t ）t20 式中： Kd t 时的衰减系数（d1） Kd 20 20时的衰减系数

17、（d1） t 温度系数，采用1.021.06 规范第6.6.3条 处理城市污水的曝气池主要设计数据，宜按表3采用。 规范第6. 6.4条 曝气池的超高，当采用空气扩散曝气时为0.5 1 m; 当采用叶轮表面曝气时,其设备平台宜高出设计水面0.8 1.2m； 规范第6.6.6条 每组曝气池在有效水深以半处宜设置放水管。规范第6.6.7条 廊道式曝气池的池宽(指单廊道)与有效水深比宜采用11 21有效水深应结合流程设计、地质条件、供氧设施类型和选用风机压力等因素确定，一般可采用3.5 4.5 m。在条件许可时尚可加大。类 别 Ns（接纳） ( kg ( kg d )X( g / L )Nvkg (

18、m3d )污泥回流比R（%）总处理效率 （%）普通曝气 0. 2 0. 41. 5 2. 5 0. 4 0. 925 7590 95阶段曝气0. 2 0. 41. 5 3. 00. 4 1. 225 7585 95吸附再生曝气0. 2 0. 42 . 5 6. 00. 9 1. 850 10080 90合建式完全混合曝气0. 25 0. 52 . 0 4. 00. 5 1. 81100 40080 90延时曝气（包括氧化沟）0.05 0. 12 . 5 5.00.15 0.360 20095以上高负荷曝气1. 5 3. 00. 5 1. 51. 5 310 3065 75表3 曝气池主要设计数

19、据规范第 6.6.8条 阶段曝气池一般宜采取在曝气池始端 的总长度内设置多个进水口配水的措施。规范第 6.6.9条 吸附再生曝气池的吸附区和再生区可在一个池子内，也可分别由两个池子组成，一般应符合下列要求： 吸附区的容积，当处理城市污水时，应不小于曝气池总容积的四分之一，吸附区的停留时间应不小于0.5h。生产污水应由试验确定。 当吸附区和再生区在一个池子内时，沿曝气池长度方向应设置多个进水口；进水口的位置应适应吸附区和再生区不同容积 比例的需要；进水口的尺寸应按通过全部流量计算。 规范第6.7.1条 曝气池的供氧，应满足污水 需氧量、混合和处理效率等要求,一般宜采用空气扩散管曝气和机械表面曝气

20、等方式。 规范第6.7.3条 当采用空气扩散管曝气时,供气量应根据曝气池的设计需氧量、空气扩散装置的型式及位于水面下的深度、水温、污水的氧转移特性、当地的海拔高度以及预期的曝气池溶解氧浓度等因素，由实验或参照相似条件的运行资料确定，一般去除每公斤生化需氧量的供气量可采用40 80 m3。配置鼓风机时，其总容量（不包括备用机）不得小于设计所需风量的 95%，处理每立方污水时供气量不应小于3m。 规范第6.8.1条 污泥回流设施宜采用螺旋泵、空气提升器 和离心泵或混流泵。 规范第6.8.2 条 污泥回流设施的最大回流比宜为100%。污泥回流设备台数不宜少于2台，并应有备用设备，但空气提升器可不设备

21、用。3.2.5.2曝气池主要设计数据及计算步骤 本设计采用多折推流式，池长与池宽之比为510（指池长与单廊道宽之比），溢流堰出水，进水渠配多管口进水，池的横断面有效水深39m，水面超高0.5 m，池宽与有效水深之比一般为12（手册P.339340）； 1） 根据So 、Se 、E和去除物质种类（本设计主要是有机物）确定曝气池类别（根据规范，一个池体应有两种以上的运行方式）。 2） 将 出水BOD浓度（Se ）代入公式 E=(So-Se)/So （按普通曝气和阶段曝气考虑）。 求出曝气池容积负荷，算出计算值Ns，检验计算值是否在规范规定的范 围之内（表6.6.3），公式中的f 在0.7 0.8范

22、围内选取一个值代入。 3） 根据 Ns 值，查图5，可得到污泥容积指数SVI值 （此值介于70 100为宜，最大不能超过200）：图5 SVI与BOD、MLSS及污泥回流比之间的关系 6）根据SVI值求出污泥回流浓度： 7) 根据负荷 Nrs =K2Se =(Ns*E)/ f利用劳麦公式 Nrs-Kd 计算污泥龄Qc 8） 将Xr及假设回流比R值（在规范规定数值内），通过下面两种计算方法求出曝气池混合液浓度X,取其中一种计算方法所得值即可 (1) 或(2)采用排水工程课本 P120 公式4-55计算X值 注意(1)请参照排水工程一书P121122最后确定出X,R(以出水Se浓度为限制条件)(2

23、)回流比取值范围应在规范规定的范围之内(3)X,Xr单位为 mg/l 3.2.5.3曝气池供氧设施设计 1） 根据需氧量公式： 求出平均时和最高时需氧量 2） 根据公式 O b = + ( bFW ) 求出去除每公斤BOD5需氧量 3） 根据所采用的处理方法,求出曝气池实际供氧速率N（R）值； 4） 根据公式求出标准供氧速率： 5） 根据公式 ： 求出曝气池逸出气体中含氧率%（EA即为教材中的EA= 0.05 0.1或上网查相关曝气头资料）； 6） 根据公式： Csb= Cs（O t 42 ）+Pb/2 .026*105 求出平均清 水溶解氧值；式中：CS标准条件下清水中饱和溶解氧（mgL），

24、查化工原理知：200C时Cs =9.2，250C时Csw =8.4 。（mg/L） C 混合液剩余DO值，一般取2.0mgL） 7）根据公式：Gs = Ro 0.3EA 求出平均时和最大时的供气体积(m3/h); 8）根据供气量Gs（max） 、每个曝气头的服务面积(一般为0.5 0.7m2)及曝气池的平面面积确定曝气头数量； 9） 根据曝气头的数量和曝气池的平面尺寸确定曝气头的间距(端部 曝气头与池壁的距离取0.3 m);空气之管布置采用平行式，如图6： 图6: 空气管布置图曝气头间距取0.50.7m，支管间距取 0.70.9m， 每排支管根数尽量取偶数，每根支管单侧的曝气头个数45个。最边

25、上的曝气头距离池壁0.3m，支管末端堵头距离池壁为0.1m，空气立管间距按4.5 5.5 m 考虑；每相邻的两廊道共设一根干管(或每廊道设一根干管)。（此次设计不做管径计算和空气压缩机选型）。 3.2.5.4曝气池进水槽按三边环绕式设计1); 曝气池进水槽与曝气池间连接进水短管加阀门自由跌落或淹没式进水,以满足多点进水的要求。规范6.6.8条条文说明：进水口分布在曝气池的前(n1)条廊道内2): 短管管径DN按单个曝气池运行水量+回流污泥量计算（即（1+R）*Q） , 其原因是应考虑为检修停止一池仅有另一单池且单池中单点进水时最不利运行方式.3)曝气池进水槽与曝气池间连接进水短管多以淹没式进水

26、方式见图7 图7: 曝气池进水槽与曝气池连接进水短管示意图 4): 三边环绕式进水槽流量按单个曝气池运行水量+回流污泥量计算（即（1+R）*Q ）, 其原因是应考虑为检修停止一池仅有另一单池且单池中单点进水时最不利运行方式.槽内流道V按明渠不淤流速0.7m/s考虑得出进水槽过水断面尺寸. 进水槽宽度不应小于0.7m,这样做目的可考虑其上方加盖板可做1.1m1.2m宽的人行道.5):多折式廊道推流式曝气池导流墙开口宽为单廊道宽的1.21.5倍,转弯半径为单廊道宽.3.2.5.5曝气池出水渠 (见图8 9 ) 1) 平面尺寸: 出水槽按矩形设计一边尺寸与曝气氧化池单廊宽b一致,另一边尺寸最小不应小

27、于1.2 m (见图8)2) 立面尺寸: 出水渠渠底与曝气氧化槽底相平(见图9)图8曝气池出水渠平面布置 图9 曝气池出水渠立面布置 3.2.6二沉池设计3.2.6.1排水规范相关规定 规范第6. 4.1条： 城市污水沉淀池的设计数据宜按表6.4.1采用表5数据。 表5 沉淀池设计参数 沉淀池类型沉淀时间（h）表面水力负荷m3 / （m2h）每人每日物泥量（g）污泥含水率（%）初次沉淀池1. 0 2. 01. 5 3. 014 2795 97二次沉淀池生物膜法后1. 5 2. 51. 0 2. 07 1996 98活性污泥发法1. 5 2. 51. 0 1. 510 2199. 2 99. 6

28、注： 污泥量系指在100下红干恒重的污泥干重。 合建式完全混合式曝气池沉淀区的表面水力负荷数据宜按第6.6.10条规定采用 规范第6. 4. 2条： 沉淀池 的超高不应小于0.3。 规范第6. 4. 3条： 沉淀池的有效水深宜采用2 4m。 规范第6. 4. 4条： 当采用污泥斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。泥斗的斜壁与水平面的倾角,方斗宜为60o，圆斗宜为55o。 规范第6. 4. 5条： 初次沉淀池的污泥区容积，宜按不大于2d的污泥量计算。曝气池后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计 算，并应有连续排泥措施。机械排泥的初次沉淀池和生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积

29、，宜按4h的污泥量计算。 规范第6. 4. 6条： 排泥管的直径不应小于200mm。 （根据手册P.301上的经验数据：排泥管下端距池底0.2m，管上端超出水面0.4m）； 规范第6. 4. 7条：当采用静水压力排泥时,初次沉淀池的静水头不应小于 l.5m；二次沉淀池的静水头，生物膜法处理后不应小于 1.2m，曝气池后不应小于0.9m。 规范第6. 4. 8条：沉淀池出水堰最大负荷,初次沉淀池不宜大于2.9Lsm堰长;二次沉淀池不宜大于1.7L sm堰长。 （根据手册P.301上的经验数据：当池子D7m时，澄清污水沿周遍流出，当D7m时，应增设辐射式集水支渠）； 规范第6. 4. 9条：沉淀池

30、应设置撇渣设施。 （根据手册P.301上的经验数据：浮渣档板距集水槽0.250.5 m，高出水面0.1 0.15m，淹没深度0.3 0.4m）； 规范第6. 4. 11条：竖流沉淀池的设计，应符合下列要求： 池子直径(或正方形的一边)与有效水探的比值不大于3 m。 （根据手册P.301上的经验数据：此比值为4 7m，不宜大于8m）； 中心管内流速不大于30mm / s ； 中心管下口应设有喇叭口及反射板，板底面距泥面不小于0.3 m。 （手册P.301上的经验数据为：反射板底距泥面0.3m；喇叭口直径及高度为 中心管直径的1.35倍；反射板直径为喇叭口直径的0.30倍，反射板表面与水平面的倾角

31、为17o；中心管下端至反射板表面之间的缝隙高 在0.25 0.5m范围内时，缝隙中污水流速在二沉池中15mm/s）。3.2.6.2竖流式沉淀池设计步骤 1） 计算中心管截面积：先确定中心管内的设计流速 v0 及池子的个数 n，可求出单池最大设计水量qmax = Qmax n，然后再根据公式求出中心管面 积 f = qmax / v（m2 ） o 2） 计算中心管直径：公式 （m2 ） 3） 计算中心管喇叭口与反射板表面之间的缝隙高度h3： 公式 h 3 = qmax ( v 1 d1 ) 式中 v 1 污水由 中心管喇叭口与反射板表面之间的缝隙流出速度( m / s ) d1 喇叭口直径（m）

32、 4） 计算沉淀部分有效断面积： 设计原则：根据水力表面负荷m3 / (m2d)和固体表面负荷（固体通量）kg(m2d)两个参数分别计算出不同的表面积 , 然后将两者比较，取大值。 按水力表面负荷计算时，先根据规范（表6.4.1）取值q，再换算成污水在沉淀池中的流速uo = q103/3.6 (m/s),则有效断面积 F = qmaxkh uo (m2 )； 按固体表面负荷计算时, 固体负荷取 qL = 150kg(m2d)，代入有效面积公式 F i = Qo Co qL； 将F和Fi 进行比较，取大值作为沉淀池直径的计算参数； 5）计算竖流沉淀池直径 ：（ m ）6）计算沉淀部分有效水深：先

33、设取一个沉淀时间t ,再根据下式计算： h 2 = vt3600（m），计算结果可去整数，然后比较即达到设计要求； 7） 校核集水槽出水堰负荷：根据池子直径确定集水槽的集水方式（周边式或辐射式或指形堰式），然后计算出出水堰的总长度 L ，可算出每米出水堰负荷为：qL = qmaxL ( L/sm )1.7( L/sm ) 满足要求;例:周边式环形集水渠设计流量为该池总流量的一半，其原因是环形集水渠收集流量自顺逆两方向同时流向出水口。见图10。利用此流量依据H = 1.73 Q 2( gB 2 ) 1 / 3（B为渠宽取值0.20.3m，H为渠深m） 图10:环形槽计算图 9）计算污泥区容积：二

34、沉池污泥区按 2h贮泥量考虑。 公式一 ： V = SNT103 （m3 ） （在手册上用于初沉池计算） 式中： S 每人每日污泥量（L /人d）； N 设计人口数（人）； T 两次清除污泥相隔时间（d），按规范6.4.5条选定； 公式二： V = 4(1 + R)QR(1 + 2R ) （m3） (手册P.344) 式中： R 污泥回流比 Q 曝气池设计水量 （m3/ h） 然后再计算每个池所需的污泥室容积 Vn = V / n （ n 为池数）； 10）计算圆锥部分的容积：先确定圆截锥体下底直径（一般大于池底排泥管直径D=150200mm），再设定排泥斗斜壁与水平面的倾角（圆斗宜为550）

35、,可求出锥体部分的高度h5 ，再将h5 = （Rr）tg550，代入下式，求出锥体容积： 式中： R 池半径（m） ， r 池圆截锥体下底半径半径（m）； 11）计算沉淀池总高度：（设池水面超高h1 = 0.3m） H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 （m） 式中： h4 中心管下反射板板底面与泥面的最小距离（0.3 m）；3.2.6.3平流沉淀池设计步骤3.2.6.3.1设计手册的经验参数 长宽比4，但现在许多已经运行的池子都大于该值，只要地盘够就行。 长深比8，以812为宜。 池底坡度：采用机械刮泥时0.005，一般采用0.01 0.02 。 按表面负荷计算时，应对水平流

36、速进行校核，最大水平流速为5mm/s。3.2.6.3.2设计中经常碰到的一些问题 求污泥浓缩斗容积时，进水浓度 C1 的取值问题：C1 即为曝气池的出水混合液浓度Nw = 曝气池的进水悬浮物浓度（SS ） +曝气池BOD5 的去除浓度（N wr），例如:一级处理及曝气池BOD总去除率取91%，一级处理SS的去除率为40%,则 N wr = 0.91BOD进水+ SS =0.91BOD原水+ SS 原水(1-40%) 泥斗设计问题：机械排泥一般设一个泥斗（在池的前端），但如果泥斗太深时，应考虑23个泥斗,泥斗的上、下底都为正方形，斗壁倾角600 ,斗底宽度应比排泥管直径宽出0.2m（如排泥管直径

37、为200mm时，斗底宽度取0.4m），每个斗都要单独接出一根排泥管，在池外会合后通过输泥管至污泥泵房（含贮泥池的）。 平流沉淀池的出水区在池的末端，采用出水堰集水，要校核出水堰负荷，先根据池子宽度和单个池流量qmax计算出每米出水堰 负荷： qL = qmaxL ( L/sm )，如果1.7( L/sm ) 满足要求，反之，需根据下式求出需要的堰长： L= Q1.7（m），然后，扣除原有的池宽堰长（B），即为需要新增加的堰长L=LB，根据L，假设一根指形集水槽的长度 l ，由于是双边进水，所以一根指形集水槽的集水堰长度为2 l，则n根集水槽的集水堰总长为 n2l ，单个池的集水堰总长为 B +

38、（ n2l ）见图11。注:支槽,总槽计算见指导书P22 图11 平流沉淀池进水、出水示意图3.2.6.3辐流式沉淀池设计步骤(手册p 排水工程p )3.2.7中间水池设计 由于中间水池是在系统某池子发生故障时，起一个流量缓冲的作用，所以，容积不宜太大,可按2 min的设计污水量、1 2m的水深、长宽比11 11.5，边长最小尺寸1.0m；3.2.8滤池的设计3.2.8.1设计原则在三级处理中采用砂滤池，其作用是去除生化过程中未能去除的细微颗粒，以进一步降低BOD5、COD等指标,使出水水质达到预期的目的。在三级处理中砂滤池的运行条件与给水处理的主要区别在于：1） 过滤过程所截除的将主要是含有

39、大量细菌、微生物等有机污染质的絮凝体和大量胶体物质，滤床截污后粘度较大，且极易发生腐败。故在三级处理系统中对滤池的反冲洗要求较高。2） 处理中，滤池进出水质受二级处理系统的运行工况的影响较大。特别当三级处理系统的规模比例过大时，在实际生产中原水的水质、水量都很不稳定，这将使滤池的运行工况变得极为复杂，对滤池的稳定性带来极为不利的影响。3） 三圾处理的这些特点来合理地选择适宜的池型和工艺条件是十分必要的。首先由于滤池的反冲洗要求较高，故将气、水反冲洗与表面冲洗结合起来的联合反冲洗方式具有较强的清洗能力，非常适用于三级处理流程。在池型选择上常采用双阀滤池、普通快滤池 (四阀滤池)等运行稳定、操作可

40、靠、技术成熟的池型。在小规模的三级处理工程中，使用最为广泛的是压力滤罐。与给水工程的经验参数相比，在三级处理中不论是使用单层滤料，还是双层滤料及三层滤料的深层滤池，滤层厚度和滤料粒径都较大；但滤速则略小。除滤层厚度、粒径及滤速与给水处理不同外其他设计参数及设计计算方法均可直接参见给水排水设计手册笫3册城镇给水中的有关内容。3.2.8.2给水设计规范的相关内容 规范第7.5.4条 快滤池、无阀滤池和压力滤池的个数及单个滤池面积，应根据生产规模和运行维护等条件通过技术经济比较确定,但个数不得小于两个。 规范第7.5.5条 滤池应按正常情况下的滤速设计，并以检修情况下的强制滤速校核（检修情况指全部滤

41、池中的一个或两个停产进行检修、冲洗或换砂）。石英砂滤料过滤:滤料粒径 dmin=0.5mm，dmax=1.2mm，滤层厚0.7m，正常滤速8 10 m / h ，强制滤速10 14 m/ h 。 规范第7.5.8条 快滤池宜 采用大阻力或中阻力配水系统 。大阻力配水系统 孔眼总面积与滤池面积之比为0.20 % 0.3 %。 规范第7.5.11条 快滤池冲洗前的水头损失，宜采用2.0 3.0m。每个滤池应装设水头损失计。规范第7.5.12条 滤层表面以上的水深，宜采用1.5 2.0 m。 规范第7.5.14条 大阻力配水系统应按冲洗流量设计，并根据下列数据通过计算确定。 (普通快滤池的排管式配水

42、系统称为大阻力配水系统系统)(1)滤池内配水干管流速:V干=1。01.5 m/s 指导书P19图13中10号管；(2) 滤池内配水穿孔支管流速: V支=1。52。5 m/s 指导书P19图13中9号管；(3)穿孔支管孔眼流速: V孔=56m/s 注：穿孔管向上开孔流速要大于向下开孔流速 规范第7.5.17条 洗砂槽的平面面积，不应大于滤池面积的25%,洗砂槽底到滤料表面的距离，应等于滤层冲洗是的膨胀高度。 规范第7.5.18条 滤池冲洗水的供给方式可采用冲洗水泵或高位水箱。当采用水泵冲洗时，水泵的能力应按冲洗单格滤池考虑。并应有备 用机组。当采用冲洗水箱时，水箱有效容积应按单格滤池冲洗水量的1

43、.5倍 计算。 规范第7.5.19条 快滤池应有下列管（渠），其断面宜根据下列流 速通过计算确定。 滤前进水支,总管流速 0.8 1.2 m/s 指导书P19图13?中1,2号管； 滤后出水支,总管流速 1.0 1.5 m/s 指导书P19图13中3,12号管； 反冲洗水支,总管流速 2.0 2.5 m/s 见指导书P19图13中4,11号管 ； 连接沉淀池来水进水渠见指导书P19图5中的6号渠 与反冲洗排水渠见指导书P19图13中14号渠的排水管的流速 1.0 1.5 m/s (与阀门 5相连接的管) 3.2.8.3本设计采用的主要设计参数（经验值）1） 滤速：5 10 m / h（下限小于

44、给水规范值）； 2） 滤层滤料：石英砂；滤层厚度：700 800mm；滤料粒径极其 所占的重量百分数见下表：分数见下表6： 表6 滤层滤料粒径及其所占百分数 粒径 （mm）重量百分比（）粒径 （mm）重量百分比（）粒径 （mm）重量百分比（）0.250.510150.50.870750.81.21520 3） 承托层粒径与厚度见下表：(底层粒径最大) 表7 承托层粒径与厚度层次n （自上而下）粒径 （mm）承托层厚度 （mm）124100248100381610041626100532根据具体情况定注：(1)表中n指从最下面的一层（d=32mm）其厚度满足配水支管 9 管顶有100mm厚度为止

45、（见图13）。 (2)表中所指”根据具体情况定”文字指含义见图12?图12 承托层埔设与干管安装关系图 图13普通快滤池构造轴测图（箭头表示反洗时的水流方向）1沉淀池来水管；2 过滤时进水支管；3 过滤后的清水支管；4反冲洗进水支管；5反冲洗排水阀；6沉淀池来水进水渠；7滤料层；8承托层；9 穿孔支管；10 配水干管；11反冲洗干管；12 滤后清水总管；13冲洗排水槽；14反冲洗排水渠4）冲洗强度及冲洗时间见表8（水温为20）表8 反冲洗强度及冲洗时间序 号类 别冲洗强度 （L/sm2）膨胀率（）冲洗时间（min）1石英砂滤料滤池121545752双层滤料滤池131650863三层滤料滤池16

46、175575 5）反冲洗配水系统采用排管式配水系统，根据规范第7.5.14条中的各管流速范围计算管径和孔径，计算结果应在下列经验范围之内： 支管间距 200 300mm、 支管直径 75 100 mm； 配水孔径 9 12mm、 配水孔孔距 75 300 mm； 开孔比: 孔眼总面积占滤池面积的0.20% 0.3 % 。 6）单格池的长宽比 ：根据单池面积F确定。 单格池面积F 30 m2 时，池长池宽 = 11 ； 单格池面积F 30 m2 时，池长池宽 = 1.251 1.51 。 7） 池体分格数：根据滤池总面积 F 按下表9确定。 表9 滤池分格数总面积F (m2)3030501001

47、50200300分格数N233或45或66或810或12注：（1）：若考虑晚间仃止进水进行反冲洗情况，中间水池容积应考虑在反冲洗时间内的调节容积（由于前构筑物出水并仃止进水）。若不考虑中间水池调节容积，应按注（2）点要求进行分格数计算。（2） 表7仅供参考，设计时还必须按照1个池子正处于检修、另一个正在反冲洗，此时剩余滤池（n2）的强制滤速必须满足规范规定。 3.2.8.4滤池设计计算步骤1）计算滤池总面积：公式 F = QV 或 F = Qq （m2 ） 式中 Q 设计水量（m3/h ）； V 根据经验或规范选定的滤速（m/ h） q 根据经验或规范选定的滤池表面负荷率m3/( m2 h)。

48、2）确定滤池分格数：参考表7假设分格数，但还必须按照1个池子正处于检修、另一个正在反冲洗，此时剩余滤池n=（n2）的强制滤速必须满足规范规定。然后确定池子的面积F（指 扣 除停 池 格 后 运行 格 数 所 对 应 的 总 面 积 m2）3）校核强制滤速q（校核滤池分格数见表7中注（1），（2）：当一格池子反冲洗、另一个检修时，其余池子承担的过滤水量为Q= Q(n2)（m3/ h个），此时的滤速（强制滤速）应为： q= Q/ F10 14 m / h （规范第7.5.5条），如不满足则分格数不够。4）：当校核强制滤速q校核符合要求后即确定了滤池分格数n,继而可确定单格池面积F=F / n ,

49、根 据 长 与 宽 比 例 确 定 具 体 尺 寸图14 排水槽计算图5）计算冲洗排水槽（图7-3中的13）断面尺寸和高度： 根据槽 中心间距1.5 2.2 m，先假定单格滤池的排水槽数n，可算出每条槽的排水量（见图14?）： Qd = 1/nqF ( L / s ) 式中： q 冲洗强度 （L / m2 s ）； F 单格滤池面积（m2 ）。槽长方向与管道廊道一侧垂直，槽宽按下式计算： x = 0.45Qd 0.4 （m） = 50mm， 槽底距离砂面根据规范第7.5.17条为 eH2 ， 所以，槽顶面距砂面高度为 H = eH2 +2.5 x + + 0.07 （m） 校核冲洗排水槽总面积与滤池面积之比： 0.25为合格。（规范第7.5.17条）。 洗砂排水槽设计要求： 为达到及时均匀地排出废水，冲洗排水槽设计必须符合以下要求：a、冲洗废水应自由跌落入冲洗排水槽。槽内水面以上一般要