水污染控制工程课程设计docWord文档下载推荐.docx
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6.设计成果
1、设计说明书、计算书一份（A4纸手写）；
2、设计图纸（以下图纸各一张，A1或A2幅面，手画或打印均可）：
污水处理厂平面布
置图一张；
高程布置图一张；
流程图一张；
单体构筑物（如曝气池及二沉池）工艺图一到两
张。
第二章设计计算书
1确定工艺流程
污水处理工艺流程
污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理每个单元的有
机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。
城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处
理法——活性污泥法。
具体的流程为：
污水进入处理厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池，再到
初次沉淀池，经初次沉淀池沉淀后，大约可去初SS50%,BOD25%，然后污水进入曝气池中曝
气，采用传统活性污泥法。
再经二次沉淀池泥水分离，到消毒池灭菌后排放。
污泥处理工艺流程
污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从曝气池排
出的剩余活性污泥等。
这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。
污泥经浓缩处理
后的含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。
具体过程为：
二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入污泥池，再
送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外。
设计的基本流程图
原污
原污水格栅格栅污水泵沉砂初沉水
计量
脱水机泥饼外
曝气
运
污泥回流
二沉污泥泵
污泥污泥浓缩
排放消毒
2污水处理构筑物设计
第一节设计流量的确定
1.平均日流量
Qd=7万m
3/d2.最大日流量
平均日污水流量5154070100200500≥1000
（L/S）
总变化系数KZ
计算Kz=
2.7
0.11
Qd
5<
Qd<
1000
2.7
污水日变化系数：
1.29
k
z
0.11
810.19
最大日流量：
33
QKzQd1.29810.191045.14L/s1.045m/s3762.5m/
max
h
第二节泵前粗格栅设计计算
粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除
那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装
置。
1.格栅的设计要求
（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：
1）人工清除25～40mm
2）机械清除16～25mm
3）最大间隙40mm
（2）过栅流速一般采用～s.
（3）格栅倾角一般取60
（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用～s.
（5）通过格栅的水头损失一般采用～。
2.格栅尺寸计算
设计参数确定：
设计流量Q1=s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算；
栅前流速：
v1=s，过栅流速：
v2=s；
渣条宽度：
s=，格栅间隙：
e=；
栅前部分长度：
，格栅倾角：
α=60°
；
单位栅渣量：
w1=栅渣/10
3m污水。
3
污水。
设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。
（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式
2
Bv
Q计算得:
11
1
栅前槽宽
B
2Q
v
21.045
=1.87
0.6
B1.87
m，则栅前水深0.93
22
m
Qsin1.045sin60
（2）栅条间隙数：
n65
ehv0.020.930.8
（3）栅槽有效宽度：
B0=s（n-1）+en=×
（65-1）+×
65=
考虑隔墙：
B=2B0+=
（4）进水渠道渐宽部分长度：
Q1.045
进水渠宽：
1.87
B'
vh0.60.93
（其中α1为进水渠展开角，取α1=20）
（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
L
3.31
1.66
（6）过栅水头损失（h1）
设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：
4
v0.010.8
hkhksin32.42（）sin600.0814m
10g
20.0229.81
其中：
4/3
（s/e）
h0：
水头损失；
k：
系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；
ε：
阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=。
（7）栅后槽总高度（H）
本设计取栅前渠道超高h2=，则栅前槽总高度H1=h+h2=+=
H=h+h1+h2=++=
（8）栅槽总长度
L=L1+L2+++（+）/tanα
=+++++tan60°
=
（9）每日栅渣量
在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：
W
Qmaxw1864001.0450.06864003
4.20.2
K10001.291000
/
d
所以宜采用机械清
渣。
第二节污水提升泵房
1水泵选择
设计水量70000m
3/d，选择用4台潜污泵（3用1备）
扬程/m流量轴功率/kw叶轮直径效率/%
转速
/（m/（r/min）/mm3/h）
3/h）
5741450300
第三节沉砂池设计计算
1.沉砂池的选型：
沉砂池主要用于去除污水中粒径大于，密度m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨
损和阻塞。
沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。
平流式沉砂池具有构造简
单、处理效果好的优点。
本设计采用平流式沉砂池。
2设计资料
1）沉砂池水力停留时间30-60s；
2）有效水深不大于；
3）水流速，；
4）每格宽度不小于。
计算草图如下页图4所示：
设计参数确定
设计流量：
Q=s（设计1组池子）
设计流速：
v=s水力停留时间：
t=50s
池体设计计算
（1）沉砂池长度：
L=vt=×
50=
（2）水流断面面积：
（3）沉砂池总宽度：
设计n=2格，每格宽取b=2m>
，每组池总宽B=2b=
（4）有效水深：
h2=A/B=4=（小于）
（5）贮泥区所需容积：
设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，城市污水沉砂量
3/10
53
X3mm则每个沉砂斗容积
（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）
（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=，斗壁与水平面的倾角为60°
，斗高hd=，则沉砂斗上口宽：
沉砂斗容积：
符合要求
（7）沉砂池高度：
采用重力排砂，设计池底坡度为，坡向沉砂斗。
沉砂室由沉砂斗与沉砂室坡向陈啥都
的过渡部分两部分组成，沉砂池的长度为
L2l2a为两个沉砂斗之间的隔壁厚。
L2为沉砂室的长度，则
（）0.2
则沉泥区高度为
池总高度H：
设超高h1=，
H=h1+h2+h3=++=
（10）校核最小流量时的流速：
最小流量一般采用即为，则
Q0.751.045
min
v0.28/0.15/
minmsms，符合要求.
nA20.5（0.641.09）
1min
（11）排砂管道
本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200m。
第四节初沉池设计计算
本次设计中采用平流式沉淀池。
原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮物质逐步形成粗
大的絮凝体，通过沉淀池分离可以完成澄清过程。
（1）池子总面积A按
Q
A计算
q
3=m3/s；
取q2.0m3/（m2h）Q取最大设计流量，即Q=70000m/d
（2）有效水深h2，取t1.5h。
则hqt21.53m
/（3）沉淀部分有效容积V
（4）池长L,最大设计流量时水平流速取v4.5mm/s5mm/s。
则L4.5101.5360024.3m
（5）池子总宽度B
（6）每个池子宽度b取5m，池子个数n。
47.6
则10
n个
5
（7）校核长宽比
24.3
4.864
（符合要求）
（8）校核长深比
8.18
（9）污泥部分所需容积V
由任务书知进水悬浮物浓度C0为m1以进水的50%计，初沉池污
3，出水悬浮物浓度C泥含水率p0=97%，污泥容重取r=1000kg/m
3，取贮泥时间T=4h，污泥部分所需的容积：
（10）每个池子所需容积
（11）污泥斗容积：
污泥斗底采用500mm×
300mm，上口采用4000mm×
3000mm，污泥斗斜壁
与水平面的夹角为60°
。
污泥斗容积
（12）污泥斗以上梯形部分污泥容积
设池底坡度为
'
l100.50.310.8m
1；
l20.3m；
h（100.30.3）0.010.1m
则
10.80.3
V20.142.2m
2
（13）污泥斗和梯形部分污泥容积
（14）池子总高H，缓冲层高度h30.50m
则H0.33.00.52.776.57m
（15）沉淀池总长L
第五节曝气池池设计计算
1.设计参数
3
（1）设计最大流量Q700001.391000m/h
（2）进水水质
CODCr=250mg/L，BOD5=150mg/L，SS=200mg/L，NH3-N=25mg/L
出水水质
CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L
（3）BOD5污泥负荷
F=（kgMLSS·
d）
（4）污泥回流比R=50%
（5）SVI值选120～150ml／R，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg／L。
2.曝气池的设计
1）
BOD的处理效率
初沉池对
BOD的去除率按照25%计算，则进入曝气池的BOD5浓度S1为：
处理水中非溶解性
BOD浓度：
式中：
微生物吱声氧化率
K，一般在之间，取；
活性微生物在处理水悬浮物中所占比例
X，
取；
处理水中固体悬浮物浓度
C，取20mg/L;
处理水中溶解性
BOD浓度
SS112.515.46
12
BOD的去除率为100%86.3%
S112.5
2）
BOD污泥负荷率
有机物最大降解速度与拌合常数的比值
K，一般采用之间，本设计取；
MLVSS/MLS值Sf，
一般采用，本设计采用；
处理后除水中
BOD浓度S2（mg/L）,本设计为mg/L
3）曝气池内混合液污泥浓度x
根据
N值，查排水工程下册图4-7得：
SVI120,取R=50%,r=
e
4）曝气池容积V
按照规定，曝气池个数N不少于2个，本设计中取N=4，则每组曝气池有效容积为：
V10969
V12743m
N4
5）曝气池的尺寸
本设计曝气池深取米，每组曝气池的面积为：
B8
本设计池宽取B8m，1.9
h4.2
，介于1-2之间，负荷要求。
A
652.381
池长：
m
L81.55
81.55
8
10.19
＞10，符合设计要求。
L81.55
本设计设五廊道式曝气池，廊道程度为：
L16.31
55
本设计超高为，则曝气池总高度为：
H4.20.54.7m
6）确定曝气池构造形式
本设计设四组五廊道曝气池，在曝气池进水端和出水端设横向排水渠道，在两池中间设配水
渠道与横向渠道相连，污水与二沉池回流污泥从第一廊道进入曝气池，曝气池平面图所示
图曝气池平面图
7）需氧量的计算
本设计采用鼓风
A．平均需要量计算
a-每代谢1kgBOD所需氧量（kg），本设计取；
b-1kg活性污泥（MLVSS）每天自身氧化所需氧量（kg），本设计取.所以
OzaQSrbVXv0.570000（0.1130.02）0.15109693.38684.7kg/d361.9kg/h
B.最大时需氧量
OzaQSrbVXv0.591000（0.1130.02）0.15109693.39661.2kg/d402.5kg/h最大时需
要量与平均需氧量的比值为：
C．每日去除的
BOD值
D.去陈1kg
BOD需氧量
1）供氧量计算
本设计采用采用YHW-H型微孔曝气器，氧转移效率（E）WEI20%,敷设在距池底处，淹没
水深为4m，计算温度定位30摄氏度。
相关设计参数的选用如下：
0时，CmgLCmgL温度为20C0.0,
.82,0.95,1L2.0/,9.17/
S（80）
0时，CmgL温宿为30CS（80）7.63/
A．空气扩散器出口处绝对压力：
B.空气离开曝气池水面时氧的百分比：
C.气池混合液平均氧饱和度：
0条件下脱氧清水的充氧量：
换算成20C
（R为平均时需要量）
D．相应的最大时需氧量
E.曝气池平均时供氧量：
F.曝气池最大时供氧量
G．去除1kgBOD5的供氧量：
H.
1m污水的供氧量
第六节二沉池
二次沉淀池的作用是泥水分离，使生物处理构筑物出水澄清。
一般平流式，辐流式，竖
流式沉淀池等都可以作为二次沉淀池使用。
此次设计采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀
池作为二次沉淀池，其特点为沉淀池个数较少，比较经济，便于管理，机械排泥已定型，排
泥较方便，适用于地下水位较高的地区和大中型污水处理厂。
1．设计参数
设计进水量：
Q=70000m
3/d
表面负荷：
qb范围为—m
3/，取q=m3/
固体负荷：
qs=140kg/
水力停留时间（沉淀时间）：
T=h
堰负荷：
取值范围为—，取L/
2．设计计算
（1）沉淀池面积:
Q70000
按表面负荷算：
A2917m
q124
b
4A42917
（2）沉淀池直径：
61
3.14
DM,取30m
D61
有效水深为h=qbT=12
h2.5
（介于6～12）
（3）贮泥斗容积：
为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容
积：
则污泥区高度为
（4）二沉池总高度：
取二沉池缓冲层高度h3=，超高为h4=
则池边总高度为
h=h1+h2+h3+h4=+++=
设池底度为i=，则池底坡度降为
则池中心总深度为
H=h+h5=+=
h1——保护高度（m）
h2——有效水深（m）
h3——缓冲层高（m）
h4——污泥斗高度（m）
h5——沉淀池堤坡落差）（m）
（5）校核堰负荷：
径深比
堰负荷
以上各项均符合要求
（6）辐流式二沉池计算草图如下：
R
h1
h2
r1
r2
i=
α
h3
h4
h5
图5辐流式沉淀池计算草图
第七节平流式接触消毒池与加氯间
采用隔板式接触反应池
Q′=70000m3/d=L/s（设一座）
水力停留时间：
T==30min
设计投氯量为：
ρ＝L
平均水深：
h=
隔板间隔：
b=
（1）接触池容积：
-33060=1458m3V=Q′T=81010
V1458
表面积A729m
h2
隔板数采用2个，
则廊道总宽为B＝（2+1）＝取11m
A729
接触池长度L=m
L69.4
B10.5
取70m
L,符合要求。
70
长宽比2010
b3.5
实际消毒池容积为V′=BLh=11702=1540m
池深取2＋＝为超高）
经校核均满足有效停留时间的要求
（2）加氯量计算：
设计最大加氯量为ρmax=L,每日投氯量为
ω＝ρmaxQ=
-3=1600kg/d=h
选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为6/8瓶,共贮用24瓶，每日加氯机两
台，单台投氯量为～h。
配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m2O
3/h,扬程不小于10mH
（3）混合装置：
在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0
实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为,浆叶直径为,浆叶宽度，功率
解除消毒池设计为纵向板流反应池。
在第一格每隔设纵向垂直折流板，在第二格每隔
设垂直折流板，第三格不设
（4）接触消毒池计算草图如下：
3污泥处理构筑物设计
1.污泥量的计算
（1）曝气池内每日增加的活性污泥量
（2）回流污泥浓度
（3）每日排出的剩余污泥量
2．污泥回流泵房设计
二次沉淀池的活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，
然后由管道输送至回污泥泵房。
1．污泥泵的扬程和流量
设曝气池水面高度为，回流污泥泵房泥面标高为，则污泥回流泵所需提升高度为
52.9849.603.38m，取4m。
设污泥回流比为50%，则回流污泥量为QRQLsLs
R50%0.5/0.25/。
此次设计两组曝气池设两台污泥回流泵。
2.泵的选型
根据污泥量和提升高度选取LXB-700螺旋泵两台，一用一备。
3污泥重力浓缩池设计
重力浓缩主要是利用污泥的自然沉降分离，不需要外加能量，是一种节能的浓缩方法。
此次设计采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，用带有栅条的刮泥机刮泥，采
用静压排泥。
1.相关计算参数
33二次沉淀池排放的剩余污泥量Qw199m/d8.29m/h
初始含水率P=%，浓缩后P0=%
32
剩余污泥浓度C=10kg/m，固体通量G=～（m·
h
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