水处理厂工艺设计及计算
第一节 格栅
进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。
拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。
1.1 设计说明
栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。
1.2 设计流量：
a.日平均流量
Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s Kz取1.4 b. 最大日流量
Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s
1.3 设计参数：
栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m
格栅倾角δ=60° 单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水
1.4 设计计算：
1.4.1确定栅前水深
1.4.2
说明： Qmax—最大设计流量，m3/s； α—格栅倾角，度（°）；
h—栅前水深，m； ν—污水的过栅流速，m/s。
栅条间隙数（n）为
二、沉砂池
采用平流式沉砂池 1. 设计参数
设计流量：Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格） 设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=30s 2. 设计计算 （1）沉砂池长度：
L=vt=0.25×30=7.5m
（2）水流断面积：
A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2
（3）池总宽度：
设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m
（4）有效水深：
h2=A/B=1.204/2.4=0.5m （介于0.25～1m之间）
（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，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） 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，
K：污水流量总变化系数1.5
（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m， 则沉砂斗上口宽：
h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m
池总高度H ：设超高h1=0.3m，
H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m
（8）进水渐宽部分长度:
（9）出水渐窄部分长度:
L3=L1=1.43m
（10）校核最小流量时的流速：
最小流量即平均日流量
Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s
则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求
（11）计算草图如下：
六、氧化沟 1.设计参数
拟用卡罗塞尔（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为
总污泥龄：20d
MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700 曝气池：DO＝2mg/L
NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原 α＝0.9 β＝0.98
其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1 脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):
所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原 硝化安全系数：2.5 脱硝温度修正系数：1.08
其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量：
选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则
七、二沉池
该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。 1．设计参数
设计进水量：Q=10000 m3/d （每组）
表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d
水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h
堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m) 2．设计计算 （1）沉淀池面积:
（4）二沉池总高度：
取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m
则池边总高度为
h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m
设池底度为i=0.05，则池底坡度降为
则池中心总深度为
H=h+h5=4.9+0.53=5.43m
（5）校核堰负荷： 径深比
八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1．设计参数
设计流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（设一座）
水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L 平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m
（2）加氯量计算：
设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为
ω＝ρmax
-3=80kg/d=3.33kg/h
选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。
配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O （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1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw
解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设 （4）接触消毒池计算草图如下：