水污染控制工程设计.docx

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1、水污染控制工程设计学院：环 工 学 院专业：环 境 工 程姓名： 卢 勋 学号： 2901100129 指导老师: 郭 冀 峰 26江南某镇污水处理厂设计学生姓名：卢勋 指导教师：郭冀峰（长安大学环境科学与工程学院，2010级环境工程1班）摘要：本设计主要是江南某镇污水处理厂的设计，该污水厂出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002)一级B标准，经过对可行的两种处理工艺CASS工艺与氧化沟工艺的比较，最终采用现行的SBR变形形式CASS工艺,这种工艺不仅具备SBR法工艺简单可靠、运行灵活、自动化程度高的特点，而且还具备明显的脱氮除磷功能。该污水厂设计的构筑物有平流沉

2、淀池，格栅，提升泵房等构筑物。污泥经过污泥浓缩后再经过消化池消化处理，最后再外运。最后在污水厂平面布置的形式上采用给排水设计手册相关规定。关键词：污水处理厂；CASS；平流沉砂池A sewage treatment plant design in a district of the SouthernStudent:Lu Xun Adviser: Guo Jifeng (School of Environmental Science and Engineering, Changan University) Abstract: The design is mainly to a sewage tr

3、eatment plant in the south. The water quality discharged of the sewage treatment plant must achieve at the Degree B quality in the “Urban sewage treatment plant pollutant discharge stander (GB 18918-2002)”. Finally, we adopt the current SBR deformation form of CASS process according to the compariso

4、n of the feasible two processing technology of CASS process and oxidation ditch process. This technology not only has the SBR method is simple, reliable and flexible operation, high automatic degree, but also has obvious function of denitrification phosphorus removal. The selector, the anaerobic zon

5、e, and an aerobic zone is in line from the inner to outside. And the removal of nitrogen and phosphorus is by changing the CASS cell Cycle. There are horizontal flow sedimentation pool, grille, pumping station in the structure of the sewage plant design. The condensed sludge need to handle in the sl

6、udge digester before sending out. At last, the form of the sewage plant layout adopts the relevant rule of the Water supply and drainage.Key words: Sewage treatment plant; CASS; Horizontal flow sedimentation 目 录一绪论1二、前言2三、设计任务3a.目的与任务3b.设计内容和要求3c.设计资料3四、工艺比选4a.氧化沟方案4b.CASS工艺方案4c.方案的确定5五、设计工程计算7a.污水处

7、理程度的确定7b.污水水质指标及设计污水水质的确定7c.物理处理单元工艺设计计算81.中格栅82.污水提升泵房计算93.泵后细格栅计算104.平流式沉砂池125.配水井计算146.巴氏计量槽计算16d.CASS处理系统设计171.设计参数172.BOD5去除率计算173.CASS 池SS 负荷率（Ns）的确定174.设计计算185.复核计算206.设计需要量的计算21 e.滤池设计计算22 f.鼓风机及鼓风机室的设置23g.接触消毒池计算23 h.污泥的处理与处置241.浓缩池设计计算242.脱水设备的选择25六、污水厂总体布置25a.污水处理厂平面布置原则25b.污水处理厂高程布置原则25一

8、绪论国家环保总局2005年6月2日公布的报告说，根据去年对中国500个城市的统计结果，中国城市生活污水处理率平均仅为32.33，有193个城市的生活污水集中处理率为零。这份题为中国的城市环境保护的报告指出，中国城市环境基础设施建设相当薄弱，尚难支撑城市的可持续发展。据监测，全国废污水排放量由1980年的315亿吨增加到2002年的631亿吨。多数城市地下水受到一定程度污染，并且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和健康.而建成的大量污水处理厂,没有发挥应有的效果有关统计资料显示，到2004年底，我国600多

9、座城市已建成的709座污水处理厂，设计日污水处理量约4500万吨，但据国家环保总局提供的资料和全国人大常委会执法检查组的典型调查，这些污水处理厂正常运行的只有三分之一，低负荷运行的约有三分之一，还有三分之一开开停停甚至根本就不运行。可以看出我国的污水量大，但是处理率却很低，而且建成的大量污水厂有的没有发挥应有的效果，从而加剧了我国城市污水污染。城市污水来源可分为生活污水、工业废水和城市降水径流。生活污水是人们日常生活排出的污水。主要来自家庭、机关,商业和城市公用设施。其中主要是粪便和洗涤废水,其水量和水质有明显昼夜周期性和季节周期性变化的特点。工业废水来自工业生产过程中排出的废水,包括工艺过程

10、用水、机器设备冷却用水、烟气洗涤水、设备和场地清洗水等。由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等的不同,工业废水的性质相差很大。其中往往含有腐蚀性、有毒、有害、难于生物降解的污染物。因此工业废水一般经预处理后,达到符合城市下水道水质标准后方能进入城市下水道管网系统。城市径流污水是雨雪淋洗城市大气污染物和冲洗建筑物、地面、废渣、垃圾而形成的，这种污染物甚至会高出生活污水数倍。另外,城市污水根据下水道施工质量的优劣及地下水位的高低,下水道有一定的渗入或渗出,一般不考虑渗出量,必要时可按具体情况考虑渗入量。目前，在城市污水处理领域，很多城市普遍存在着追求“新工艺”的倾向。一座城市污水厂处

11、理工艺的选择，虽然应由污水水质、水量、排放标准及受纳水体性质等因素来确定，但是，忽略污水处理厂投资和运行成本，过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。实际上，有些城市采取的高投资、高运行费的“新工艺”，由于水质不稳定，水量波动大等缘故，并未收到理想的处理效果。CASS（cyclic activated sludge system）工艺是在SBR工艺的基础上发展起来的，是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术，发展起步早，技术比较成熟，是近年来国际公认的生活污水及工业废水先进处理工艺。二、前言长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法该法对氮、磷等无机营养物去除效果

12、很差一般来说，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用所以，要求在城市污水处理过程中不仅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脱氮除磷八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，SBR 工艺进行革新的最终目的就是尽量简化处理城市污水的操作过程、降低基建费用的同时还能够提高系统的灵活性以及稳定性。通常情况下革新的SBR工艺进行城市污水处理的过程中主要具备以下几个技术要点：(1) 确定合理的泻水体积；(2) 设计高效的连

13、续流SBR工艺；(3)为了能够达到同硝化和反硝化的目的，必须准确的设计溶解氧；(4) 合理的设计革新SBR工艺的配套系统；(5)确定污水水质脱氮、脱磷和脱碳的关键参数。本设计采用SBR革新技术CASS工艺，CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称,最早产生于美国, 20世纪90年代初引入中国.目前,由于该工艺的高效和经济性,应用势头迅猛,受到环保部门及用户的广泛关注和一致好评.CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程,而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮、除磷功能.在反应器的前部设置了生物选择区,

14、后部设置了可升降的自动滗水装置.其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段,周期循环进行.污水连续进入预反应区,经过隔墙底部进入主反应区,在保证供氧的条件下,使有机物被池中的微生物降解。CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。CASS工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入CASS池时即被混合液稀释，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理想的时

15、间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。 综上所述，对于本地区选用CASS工艺既经济合理又能达到处理较高的水平。三、设计任务a. 目的与任务1. 目的本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。2. 任务根据已知资料，进行城市污水处理厂的扩初设计。要求确定污水处理流程，计算各处理构筑物的尺寸，布置污水处理厂总平面图和高程图。b. 设计内容和要求1. 设计说明书说明城市概况、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程、设计参数、主要构筑物的尺寸和个数、主要设备的型号和数量等；2. 设计计算书各构筑物的

16、计算过程、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程计算（各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册，构筑物之间的水头损失按管道长度计算）等；3. 设计图纸污水处理厂总平面布置图和高程布置图各一张，均为2#铅笔图。c. 设计资料1. 城市概况江南某城镇位于长江冲击平原，占地约 6.3km2，呈椭圆形状，最宽处为 2.4 km ，最长处为 2.9 km 。2. 自然特征该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为 0.5 ，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高 3.9 5 .0m ， 地坪平均绝对标高为 4.80 米 。污水处理厂出水排入距厂 150 米 的隋塘河中，隋塘河的最高水位约为 4.60 米

17、，最低水位约为 1.80 米 ，常年平均水位约为 3.00 米。3.资料该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。人口： 30000 人，生活污水量标准为日平均 200 L / 人。工业污水量近期为 5000 m 3 /d ，工业污水的时变化系数为 1.3 ，污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为： BOD 5 = 200 mg/L ， SS = 250 mg/L ， COD = 400 mg/L ， NH 4 -N 30 mg/L ，总 P 4 mg/L ；要求达到的出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002，一级B排放标准

18、）即： BOD 5 20 mg/L ， SS 20 mg/L ， COD 60 mg/L ， NH 4 -N 8 mg/L ，总 P 1 mg/L 。规划污水处理厂的面积约 25600 m 2 ，厂区设计地坪绝对标高采用 5.00 m ，处理厂四角的坐标为：X 0 ， Y 140 ； X 0 ， Y 0 ；X 175 ， Y 140 ； X 190 ， Y 0 。污水处理厂的污水进水总管管径为 DN800 ，进水泵房处管底标高为绝对标高 0.315 m ，坡度 1.0 ，充满度 h/D = 0.65 。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。参考书目1. 水污染控制工程；2. 给水排

19、水设计手册第一、五、十、十一册；3. 室外排水设计规范等。 4. 排水工程四、工艺比选a. 氧化沟方案氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟的技术特点：（1）氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。（2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。（3）氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的

20、传质，液体混合和污泥絮凝。（4）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟缺点尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在污泥膨胀的问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题等一系列问题。b. CASS工艺方案CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge technology)，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进

21、水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累-再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。CASS工艺的优点：（1）工艺流程简单，占地面积小，投资较低CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。 （2）生化反应推动力大CASS工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入CA

22、SS池时即被混合液稀释，因此，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。 （3）沉淀效果好CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CASS工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的情况，只要将沉淀阶段的

23、时间稍作延长，系统运行不受影响。 （4）运行灵活，抗冲击能力强CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。在暴雨时，可经受平常平均流量6信的高峰流量冲击，而不需要独立的调节地。多年运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值23信时，处理效果仍然令人满意。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量。当强化脱氮除磷功能时，CASS工艺可通过调整工

24、作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。 （5）不易发生污泥膨胀污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使污水处理厂无法运行，而控制并消除污泥膨胀需要一定时间，具有滞后性。因此，选择不易发生污泥膨胀的污水处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。由于丝状菌的比表面积比菌胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大

25、，从而较丝状菌占优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。 （6）适用范围广，适合分期建设CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围更广泛；连续进水的设计和运行方式，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一方面控制系统比SBR工艺更简单。对大型污水处理厂而言，CASS反应池设计成多池模块组合式，单池可独立运行。当处理水量小于设计值时，可以在反应地的低水位运行或投入部分反应池运行等多种灵活操作方式；

26、由于CASS系统的主要核心构筑物是CASS反应池，如果处理水量增加，超过设计水量不能满足处理要求时，可同样复制CASS反应池，因此CASS法污水处理厂的建设可随企业的发展而发展，它的阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。 （7）剩余污泥量小，性质稳定传统活性污泥法的泥龄仅27天，而CASS法泥龄为25-30天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD产生0.20.3kg剩余污泥，仅为传统法的60%左右。由于污泥在CASS反应池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgO2/g MLSS.h以下，一般不需要再经稳定化处理，可直接脱水。而传统法剩余污泥

27、不稳定，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/g MLSS.h ，必须经稳定化后才能处置。c. 方案的确定由以上知，两种工艺都能达到预期的处理效果，且都为成熟工艺，但经分析比较，CASS工艺方案在该污水厂的建立有以下方面具有明显优势：（1）工艺流程简单，占地面积小，投资较低，不需设置二沉池。（2）不易发生污泥膨胀，而氧化沟在实际的运行过程中，仍存在污泥膨胀的问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题等一系列问题。（3）CASS工艺适用范围广，适合分期建设，而该污水厂就是需要预留二期。综合以上对比分析，本工程以CASS工艺作为污水处理厂二级处理的处理工艺。具体工艺流程如下图所示：中格栅提

28、升泵站鼓风机 房细格栅平流式式沉砂池CASS生物反应池污泥脱水机房选择池进水出水栅渣沉砂外运泥饼外运回流污泥注： 水路 栅渣和沉砂走向 风路 泥路 沙水分离器剩余污泥污泥浓缩池设计污水处理工艺流程图快滤池消毒池五、设计工程计算a. 污水处理程度的确定生活污水设计流量Kz由内插法求得，取1.7019。工业废水设计流量k=khk时，k时=1.3，kh=1。总设计流量=118.18+75.23=193.41L/s0.2 m3/sb. 污水水质指标及设计污水水质的确定按照GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准，本设计中，污染物处理程度与要求如下：基本控制项目一级标准A一级标准B二级标准三

29、级标准COD5060100120BOD510203060SS10203050NH4+-N5（8）8（15）25（30）-总N1520-总P0.5135标注：括号内为温度12时的值，括号外为温度12。 BOD5去除率计算按照GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准，污水二级处理排放口BOD5浓度要求为20mg/L,则可求出BOD5的处理程度为 ESS= 污水中SS的处理程度按照GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准，污水二级处理排放口SS浓度要求为20mg/L,则可求出SS的处理程度为 ESS= 同理可得： ECOD= ENH4+-N=E总P=根据计算结果，有如下表 表

30、1 污染物的处理程度基本控制项目BOD5SSCODNH4+-N总P污水进水水质（mg/L）200250400304污水出水水质（mg/L）20206081处理程度（%）90928573.375c. 物理处理单元工艺设计计算1. 中格栅 格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。本设计中，格栅于明渠连接，提升泵的来水首先进入稳压井后，进入格栅渠道。 图1 格栅计算图 格栅的间隙数量n 取栅前水深h=0.5m，过栅流速v=0.8m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角=60，则栅条间隙数n为 n=24 （个） 栅槽宽度B 设栅条宽度S=0.01m,则

31、栅槽宽度B为 B=S(n-1)+bn=0.01(24-1)+0.0224=0.71 m过栅水头损失h2式中：k-系数，格栅受污堵塞后，水头损失增大倍数，一般取k=3; -形状系数 ，本设计中，栅条采用锐边矩形断面，=2.42；栅后槽的总高度HH=h+h1+h2=0.5+0.3+0.0820.9m 式中：h1-栅前渠道超高，一般取h1=0.3m。格栅的总长度L 式中：L1-进水渠道渐宽部分长度,m,L1= ,本设计B1取0.5m；L2-格栅槽与出水渠道渐缩部位长度，一般取L2=0.5L1；H1-栅前渠道高度，m；-进水渠道高度开角（），一般取=20。每日栅渣量W 式中:-单位体积污水栅渣量，,本

32、设计中取0.08； -生活污水流量总变化系数。 由所得数据，W0.2,所以采用机械除污设备。格栅选型由给排水设计手册第九册查得，该污水厂中格栅选用链条回转式格栅GH1600型两台，格栅槽有效格栅宽度1600mm，整机（每台）功率1.3Kw，格栅倾角60。格栅工作平台由给排水设计手册第五册得，机械格栅工作平台应高出栅前最高水位设计0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。工作平台正面过道宽度不应小于1.5m，两侧过道宽度不宜小于0.7m。2. 污水提升泵房计算为了节省水厂的生产费用，污水经粗格栅清渣后，进入提升泵房集水井，水泵将污水提升到一定的高度使后续的处理工艺在重力流下进行。水厂的进水流量为19

33、3.41L/s，采用大流量低扬程式水泵，选用水泵型号为350QW1200-10-45型潜污泵（流量1100m3/h，扬程10m，转速980r/min，功率45kw），共3台，2用1备。每台泵的流量 集水井的容积（按每台水泵不少于五分钟的水量确定）集水井有效水深取H=1.5m，则集水井的面积集水井采用钢筋混凝土结构，地下式，尺寸为314m。进水渠的底面标高为-4.485m，水面标高为-3.985m，格栅的水头损失为0.082m，因此格栅后出水渠的水面标高为-4.076m。集水井的水面与出水渠的水面平齐，则集水井的底面标高为-5.985m。水泵为自灌式。 图2 泵房计算简图3. 泵后细格栅计算污水

34、经提升泵房提升后，进入细格栅间，除去较为细小的杂质颗粒便于后续处理工艺的进行。细格栅的计算草图与粗格栅相同（此处省略）。 栅槽宽度污水设计水量为：Qmax =0.2m3/s，设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s，栅条间隙e=0.008m，格栅安装倾角=60。栅条的间隙数：取n=66根，设二座细格栅：n1=33根 栅槽宽度：（取栅条宽度S=0.01m）式中：B栅槽宽度，m； S栅条宽度，m； e栅条净间隙，粗格栅e=50-100mm，中格栅e=10-40mm，细格栅e=3-10mm； n栅条间隙数； Qmax 最大设计流量，m3/s； 栅条倾角，本设计取20度； h栅前水深，m； v

35、过栅流速，m/s， sin 经验系数。 栅槽总长度取进水渠宽度B1 = 0.3m，则进水渠的水流速度为：取渐宽部分展开角1 = 20，则进水渠道渐宽部分长度为，B1取0.3m：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：取栅前渠道超高h2= 0.3m，则栅前槽高为：H1 = h + h2 = 0.7m则栅槽总长度为：式中：L栅槽总长度，m； H1栅前槽糕，m； l1进水渠道渐宽部分长度，m； l2栅槽与出水渠道连接的渐缩长度，m； 1进水渠展开角，一般用20。 过栅水头损失栅条为矩形断面，取 = 2.42。计算水头损失为式中：h1过栅水头损失，m； g重力加速度，9.81m/s2 k系数，格栅受污物堵

36、塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3； 栅槽总高度H = h + h1 + h2 = 0.4 + 0.3 + 0.3 = 1.0m式中：H栅槽总高度，m； h栅前水深，m； h2栅前渠道超高，m，一般取0.3m。 每日栅渣量所以采用机械清渣。式中：W每日栅渣量，m3/d；W1栅渣量（m3/103m3污水），取0.09 m3/103m3污水。 格栅选型由给排水设计手册第九册查得，该污水厂中格栅选用链条回转式格栅GH2500型两台，格栅槽有效格栅宽度600mm，整机（每台）功率1.5Kw，格栅倾角60。 格栅工作平台由给排水设计手册第五册得，机械格栅工作平台应高出栅前最高水位设计0.5m。工作台上

37、应有安全和冲洗设施。工作平台正面过道宽度不应小于1.5m，两侧过道宽度不宜小于0.7m。4. 平流式沉砂池沉砂池工程设计原则：城市污水厂一般均应设置沉砂池，工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定，城市污水厂沉砂池的只数或分格数应不少于2，并按并联原则考虑。设计流量应按分期建设考虑。当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。沉砂池去除的沙粒比重为2.65、粒径为0.2mm以上。城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂30m3计算，其含水率约60%，容量约1500kg/m3。除砂宜采用机

38、械方法，并设置贮砂池或晒砂厂。贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮沙斗壁的倾角不应小于55。排砂管直径不应小于200mm，使排砂管畅通和易于养护管理。沉砂池的超高不应小于0.3m。池底坡度一般为0.010.02，并可根据除砂设备要求，考虑池底的形状。平流式沉砂池设计参数： 最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。最大流量时，停留时间不小于30s，一般采用30s60s。有效水深应不大于1.2m，一般采用0.251.0m，每格宽度不宜小于0.6m。进水部位应采取消能和整流措施，应设置进水闸门控制流量，出水应采取堰跌落出水，保持池内水位不变化。平流式沉砂的计算：图3 平流沉砂池计算简图 长度

39、L 设v=0.25m/s，t=30s，则 水流断面面积A 池总宽度B 设n=2格，每格宽度b=0.6m，则 有效水深h2 沉砂斗所需容积V式中：X-城市污水的沉砂量，一般采用污水； T-排砂时间间隔，d，一般按2d内沉砂量考虑； -生活污水流量的总变化系数。 每个沉砂斗容积V0 设每个分格有3个沉砂斗，则 贮沙斗各部分尺寸计算设贮沙斗底宽b1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60；斗高=0.3m，则贮沙斗的上口宽b2贮沙斗的容积为 贮砂室的高度h3 设采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，则 池总高度H 设超高h1=0.3m，则H= H=h1+h2+h3=0.3+0.67+0.47=1.44

40、m 核算最小流速vmin 0.15m/s，符合要求。式中：Qmin -设计最小流量，m3/s; n1-最小流量时工作的沉砂池数目；Amin-最小流量沉沙池中的水流断面面积,m2。5. 配水井计算本设计中配水井的配水方式采用堰式配水，进水管在配水井的中心，水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水斗，在由水斗经水管流入各个水处理构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等过流量就相等的原理来进行配水的。设计要求：1） 水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。2） 配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s，以利于配水均匀和减少水头损失。3） 从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒

41、形的管道想其引水的环形配水池。 当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是：1） 应取中心管直径等于引水管直径；2） 中心管下的环行孔高应取0.250.5D1；3） 当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比（D/D1）大于1.5的突然扩张；4） 在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流；5） 当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为1%；当进水流量偏离设计负荷25% 时，配水均匀度误差为2.9%。集配水井计算草图如下图所示：图4 配水井简图设计计算（1）进水管径D1进水管流速控制在1m/s以下，取0.9m/s，设置2个配水井。考虑到二期进水，每个进水管直径 则 （m） 取300m

42、m校核进水管流速（m/s）不符合符要求。取D=600mm，得v=0.7m/s。（2）矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗，再由管道直接接入后续构筑物，每个后续构筑物的最大分配的水量为180m3/h，配水采用矩形溢流堰流至配水管。（3）配水管管径D2：配水管管径D2即配水井至CASS池管道，每个时段有六个CASS池进水，总水量平均分配到两个CASS池，每条配水管道流量为0.1m3/s，管路流速控制在1m/s以下，取0.9m/s。配水管直径 则 （m） 取500mm校核进水管流速（m/s）合符要求。（4）配水漏斗上口口径D3按配水井内径的1.5倍设计：（5）配水井直径D4式中

43、v3配水井内污水流速（m/s），一般取v2=0.20.4m/s。设计中取v3=0.3m/sD4 =1.07m 取1.1 m6. 巴氏计量槽计算污水测量装置的选择原则是精密度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，污水厂常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计、涡流流量计。其中巴氏计量槽应用最为广泛且具备以上特点。巴氏计量槽构造如下图6：B1LbB2KP1L2L3H1H2C图4 巴氏计量槽计算草图（1）设计参数巴氏计量槽尺寸如表2：表2 巴氏计量槽各部分尺寸测量范围（m3/s）W（m）B（m）A（m）2/3A（m）C（m）D（m）0.0400.5000.301.3501.3770.9180.600.840.0550.6500.401.4001.4280.9520.700.960.0800.9000.501.4501.4790.9860.801.080.1001.1000.601.5001.5301.0200.901.20（来自给排水设计手册第五册）该污水处理厂的设计水量为0.2m3/s，故巴氏计量槽的各部分尺寸如表3：表3