城市污水处理设计方案

近期COD：

60?103?6.0?104?1.15?300?1.5?107 COD ==242mg/L

3.57?107近期BOD5：

30?103?6.0?104?1.15?170?1.5?107BOD5==129mg/L

73.57?10远期COD：

60?103?10.0?104?1.2?300?2.4?107COD==240 mg/L

6.0?107远期BOD5：

30?103?10.0?104?1.2?170?2.4?107BOD5==128mg/L

6.0?107NH3-N按规定取为30 mg/L

所以处理厂的处理水质确定为COD=242mg/L，BOD5=129mg/L，NH3-N=30 mg/L

二、曝气沉砂池设计计算说明书

沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重比较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续构筑物的正常运行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和多尔沉砂池等。平流式沉砂池构造简单，处理效果较好，工作稳定，但沉砂中夹杂一些有机物，易于腐化散发臭味，难以处置，并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好。曝气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉，产生洁净的沉砂，通常在沉砂中的有机物含量低于5%，同时提高颗粒的去除效率。多尔沉砂池设置了一个洗砂槽，可产生洁净的沉砂。涡流式沉砂池依靠电动机机械转盘和斜坡式叶片，利用离心力将砂粒甩向池壁去除，并将有机物脱除。后3种沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺点，但构造比平流式沉砂池复杂。

和其它形式的沉砂池相比，曝气沉砂池的特点是：一、可通过曝气来实现对水流的调节，而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的，在实际运行中几乎不能进行调解；二、通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离。如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用(制作建筑材料)，则要求得到较干净的沉砂，此时采用曝气沉砂池较好，而且最好在曝气沉砂池后同时设置沉砂分选设备。通过分选一方面可减少有机物产生的气味，另一方面有助于沉砂的脱水。同时，污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得以被去除，还可起到预曝气的作用。只要旋流速度保持在0.25～0.35ｍ/ｓ范围内，即可获得良好的除砂效果。

尽管水平流速因进水流量的波动差别很大，但只要上升流速保持不变，其旋流速度可维持在合适的范围之内。曝气沉砂池的这一特点，使得其具有良好的耐冲击性，对于流量波动较大的污水厂较为适用，其对0.2mm颗粒的截流效率为85%。

由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高，因此采用曝气沉砂池较为合适。

曝气沉砂池的设计参数：

（1）旋流速度应保持0.25—0.3m/s； （2）水平流速为0.08—0.12 m/s； （3）最大流量时停留时间为1—3min；

（4）有效水深为2—3m，宽深比一般采用1~1.5；

（5）长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板； （6）1m污水的曝气量为0.2m空气；

（7）空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.6~0.9m，送气管应设置调节气量的阀门； （8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板； （9）池子的进口和出口布置，应防止发生短路，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，并考虑设置挡板； （10）池内应考虑设置消泡装置。 一、曝气沉砂池的设计与计算 1. 最大设计流量Qmax

Qmax=Kz×Qp

式中的Kz为变化系数，Kz=1.42

Qmax=1.42×0.347=0.493 m3/s

2. 池子的有效容积

V=60Qmaxt

式中 V——沉砂池有效容积，m3； Qmax——最大设计流量，m3/s；

t——最大设计流量时的流动时间，min，设计时取1~3min。 所以 V=60×0.493×1.5=44.37m3 3. 水流断面面积

A=

式中 A——水流断面面积，m2

Qmax——最大设计流量，m3/s； V——水流水平流速，m/s。

3

3

Qmax v所以 A=4.11m2 取 A=4.2m2 4.池宽B

B=

h——沉砂池的有效水深，m。 取h=2m。所以B=

A h4.2=2.1m 2B/h=1.05，满足要求。 5． 池长 L=

V44.37?10.56m，取L=10.5m =

A4.2此时L/B=5满足要求 6．流速校核 Vmin=

QpA?0.347?0.0826m/s，在0.8~1.2m/s之间，满足要求 4.27．曝气沉砂池所需空气量的确定

设每立方米污水所需空气量 d=0.2m3空气/m3污水

q?dQp?0.2?0.347?0.0694(m3/s)

8．沉砂槽的设计

若设吸砂机工作周期为t=1d=24h，沉砂槽所需容积

V?QpXt106?1250?30?243?0.9(m) 610式中Qp的单位为m3/h

设沉砂槽底宽0.5m,上口宽为0.7，沉砂槽斜壁与水平面夹角60°，

0.7?0.5?tan60。?0.17m 20.5?0.7?0.17?10.5?1.071m3?0.9m3 沉砂槽容积为 V?2沉砂槽高度为 h1=

9．沉沙池总高

设池底坡度为0.3,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为 h2=0.3×0.7=0.21m

设超高h1?0.75m,沉沙池水面离池底的高

H?h1?h2?h3?2?0.17?0.21?2.38m

10．曝气系统的设计

采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气

（1）干管直径d1：由于设置两座曝气沉砂池，可将空气管供应两座的气量，即主管最大气量为q1=0.0694×2=0.1388m3/s，取干管气速v=12m/s，

干管截面积A=

q0.1388==0.0116m2 v12d1=4A?=4?0.0116?0.121m=120mm，

3.14 因为没有120mm的管径，所以采用接近的管径100mm。

回算气速v=17.7m/s 虽然超过15 m/s，但若取150的管气速又过小，所以还是选择管径100mm。 （2）支管直径d2：由于闸板阀控制的间距要在5m以内，而曝气的池长为10.5米，所以每个池子设置三根竖管，设支管气速为v=5m/s， 支管面积 A=

q0.0694??0.00462m2

3?v3?5d2=取整管径d2=80mm

4A?=4?0.00462?0.0767mm，

3.14校核气速v=4.6m/s (满足3—5m/s)

（3）穿孔管：采用管径为6mm的穿孔管，孔出口气速为设5m/s，孔口直径取为5mm（在2~6mm之间）

一个孔的平均出气量 q=

?4?(0.005)2?5=9.81×10-5m3/s

孔数：n=

q0.0694??707个 ?5V孔9.81?10L10500??14.8mm，在10~15mm之间，符合要求。 n707孔间隔 为

穿孔管布置：在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管，共两根。

二、细格栅的选型和计算

选用XG1000型细格栅，参数如下

设备宽B：1000mm 有效栅宽B1：850㎜ 有效栅隙：5㎜ 耙线速度：2 m/min 电机功率：1.1kw 安装角度：60° 渠宽B3：1050㎜ 栅前水深h2：1.0m/s 流体流速：0.5～1.0m/s 栅条宽度s=0.01m 1． 栅前后的水头损失

水流断面面积A?h?B3?1.0?1.050?1.050m2 栅前流速v?Qmax0.493??0.47(m) A1.050 在0.4~0.9m/s范围内，复合要求

设过栅流速为v=0.6m/s