污水处理厂土建设计导则-21

第一篇：污水处理厂土建设计导则-21

污水处理厂土建设计导则 编制 XX 审核 XX 批准 XX 一 总论 1 目的

为了规范编制污水处理厂工程设计统一规定的基本内容和格式，统一设计原则，保证设计质量，制定本导则。2 适用范围

本导则适用于一般地区工程结构设计，对于特殊地区，如湿陷性黄土，膨胀土、溶洞、常年冻土、地下采空区等工程，还应根据具体情况在工程设计统一规定中补充编制有关规定。3 内容及格式 3.1 总则

3.1.1 工程简介：根据开工报告，简要介绍工程概况，项目背景，采用何种设计体制，设计进度要求等。

3.1.2 设计范围：简要介绍本次工程的设计范围。3.2 设计原则

简要介绍本次工程设计所遵循的设计原则。一般工程应遵循以下原则：（当业主有特殊要求时，也应列出）

3.2.1 结构选型和结构构造必须满足生产、使用和检修的要求。

3.2.2 结构设计必须保证建、构筑物的安全使用，保证建、构物筑具有足够强度、刚度、稳定性、耐久性。

3.2.3 在保证安全的前提下，力求做到经济合理、施工方便，积极、慎重采用新技术、新结构、新材料。

3.2.4 遵循我国现行规范、标准、规程和规定，符合我国有关法律和法规。3.2.5 重视概念设计和结构选型、结构计算、结构构造四个环节。

3.2.6 优先采用国家现行标准图及地区、本公司标准图、通用图, 结构设计计量单位统一采用我国法定计量单位。

3.2.7 结构内力分析一般应按弹性理论计算，且对可能有腐蚀性介质侵蚀的构件不宜考虑其塑性内力重分布。

3.2.8 使用计算机软件进行结构及构件分析时，应全面了解软件对本工程设计的适用性、合理性、对计算结果应结合工程经验进行分析判断，保证正确使用。3.3 设计采用的主要标准及规范。

根据公司有关部门发布的最新版本规范目录，列出本工程须遵守采用的规范。结构专业常用规范如下：

3.3.1 建筑抗震设计规范GB50011 3.3.2 建筑结构荷载规范GB50009 3.3.3 岩土工程勘察规范GB50021 3.3.4 建筑地基基础设计规范GB50007 3.3.5 建筑桩基技术规范JGJ94 3.3.6 混凝土结构设计规范GB50010 3.3.7 砌体结构设计规范GB50003 3.3.8 地下防水工程质量验收规范GB50208 3.3.9 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 3.3.10 钢结构工程施工质量验收规范GB50205 3.3.11 钢结构设计规范GB50017 3.3.12 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018 3.3.13 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3 3.3.14 高耸结构设计规范GBJ135 3.3.15 给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069 3.3.16 构筑物抗震设计规范GB50191 3.4 图纸规定

3.4.1 工程名称及工程代号（按开工报告要求）3.4.2 专业代号：图纸目录：工程号-主项号-G 图纸：工程号-主项号-G-流水号

3.4.3 设计文件要求：应统一规定本次设计采用的计算机图文挡的规定，设计文件是中文、英文或中英文对照等。3.5 设计基础资料

3.5.1 3.5.1基本风压标准值

3.5.2 3.5.2最大积雪深度；最大冻土深度

3.5.3 3.5.3建、构物筑抗震设防烈度；与抗震设计有关的参数等。3.5.4 3.5.4工程地质勘探报告中关于各土层性状及承载力的描述。3.6 3.6材料选用 3.6.1 3.6.1水泥

强度等级52.5、42.5、32.5——用于一般承重结构及钢筋混凝土设备基础 强度等级32.5——用于素混凝土设备基础、基础垫层地面、地沟等结构 3.6.2 钢材 3.6.2.1 钢筋

①HPB300钢筋，符号φ，规格φ6～φ12（级差2mm）。②HRB335级钢筋，符号φ，规格φ12～φ25（级差2mm）。③HRB400级钢筋，符号φ，规格φ锰12～φ25（级差2mm）。3.6.2.2 型钢及钢板

型钢及钢板采用Q235-X号钢（或Q345锰钢），平台板用网纹钢板。3.6.2.3 混凝土强度的规定 3.6.2.4 砖

（1）混凝土多孔砖（2）混凝土空心砖（3）煤矸石空心砌块 3.6.2.5 石材

（1）毛石：最大尺寸不大于300，最小尺寸不小150，强度等级大于MU20： 3.7 地基与基础 3.7.1 一般规定

3.7.1.1 工程地质勘探报告是结构设计的重要基础资料和依据，工程地质勘探报告必须按工程级别委托有资质部门提出，且经本公司有关部门进行设计输入评审批准后方可使用。

3.7.1.2 对于人工地基（如桩基、地基处理等），有资质部门的桩基或人工地基检测报告也是结构设计的重要基础资料和依据，亦应按3.7.1.1条执行。3.7.2 基本要求 3.7.2.1 建构筑场地选择宜避开不良地质现象（如滑坡、喀斯持、崩塌、沉陷等）发育地区。对于有抗震要求的甲、乙、丙类建筑宜避开抗震不利地段（如软弱土、液化土、条状突出山咀、高耸孤立山丘、非岩性陡坡、古河道、河岸和边坡边缘、断层破碎带等）、如不能避开，应采取相应措施以保证建构筑物的安全使用。

3.7.2.2 在保证建构筑物安全使用的前提下，尽可能采取天然地基。当必须采用人工地基时应根据工程地质勘探报告及建构筑物上部结构综合考虑。

3.7.2.3 建构筑物基础埋深应考虑到作用在地基上的荷载情况、工程地质条件、地下水位、地下设施、设备基础埋深、冻土深度及相邻建、构物基础影响等因素确定。

3.7.2.4 在满足地基稳定和变形要求前提下，建构筑物基础应浅埋，但在一般情况下基础埋深不宜小于0.8m（岩石地基除外），且应埋在未扰动老土层下300mm。如地基上层土承载力大于下层土时，应尽量利用上层土作为持力层，此时应验算下卧层的强度（变形）；

3.7.2.5 建构筑物基础必须满足地基承载力设计值要求。除此之外，应根据建构筑物安全等级、地基土性质、荷载作用状况及对建、构筑物沉降敏感性的要求等，补充地基变形计算，满足规范要求。对于承受水平荷载作用的建、构筑物（如挡土墙）及建筑在斜坡上的建、构筑物还应验算地基的稳定性。

3.7.2.6 对于特殊土地基，如湿陷性土、胀缩土、常年冻土、地下采空区及地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合现行专门规范、标准； 3.7.2.7 工程所在地区颁布有地区地基基础设计规范、规定时，建、构筑物地基与基础设计还应遵循当地规范及规定；

3.7.2.8 地基处理形式及桩基桩型，应根据工程地质勘察报告、上部结构、荷载状况及当地成熟建设经验确定。

3.7.2.9 小型设备基础（如小型泵类）、小型管道支墩等可置于经压实或夯实的回填土上，此时应对回填土的压实系数或干容重提出要求。

3.7.2.10 设备基础顶面应比周围地坪高出100~150mm，但有特殊要求除外。3.7.2.11 卧式泵、鼓风机及相连的电机应设同一基础，一般不得分开。3.7.2.12 基础灌浆及找平层。1）大型钢柱基础顶面、大型设备基础顶面均应作不小于40mm厚的二次细石砼灌浆层，灌浆层砼强度等级应比基础本体砼提高一级采用，且不低于C25。2）小型平台钢柱基础顶面、泵类设备基础顶面应作20~30mm厚1：2水泥砂浆找平层。

3）找平及二次灌浆层边缘宜作45度斜角。

3.7.2.13 有开孔的素混凝土设备基础，其孔边至基础外缘距离除有特殊要求外不得小于100mm。

3.7.2.14 砼基础外缘应大于钢柱底板或设备支座底板50mm。3.7.3 基础选型

3.7.3.1 建构筑物基础形式的确定一般应根据工程地质情况结合上部结构状况、荷载状况及设备布置等因素综合确定。3.7.3.2 砖混结构

(1)墙下条形基础宜优先选用刚性基础。有酸性介质作用的基础不得采用灰土垫层基础。

(2)当地下水位较高时，不得采用灰土垫层基础，可采用素砼或毛石砼刚性基础。(3)当地基土承载力偏低时，或基础宽度大于2.5m时可采用墙下钢筋砼扩展基础。(4)墙厚小于或等于120mm及墙厚240mm、高度小于3m 的非承重墙，其基础可采用加厚砼地坪作法。

(5)当地基强度和变形不能满足要求时，可采用墙下钢筋砼筏板基础，此时宜采用架空地坪。

(6)地震区或软弱地基、湿陷性土地基应加强基础的整体性，如设置基础圈梁等。3.7.3.3 钢筋砼多层框架

(1)无地下室且地基较好、上部荷载不大、柱网均匀时，可采用钢筋砼柱下单独基础。有抗震设防或软弱地基上的建筑，应按规范要求设置基础连系梁。

(2)无地下室且地基较差、上部荷载较大时，为了增强其整体性、减少不均匀沉降，可采用钢筋砼十字交叉梁条形基础。如果十字交叉梁条形基础尚不能满足地基强度和变形要求，又不宜采用人工地基时，可考虑钢筋砼筏板基础，此时为减少荷载，宜用架空地坪。3.7.3.4 钢筋砼排架

(1)一般采用钢筋砼单独杯口基础，当荷载较大、生产使用对地基变形要求较高时，可采用钢筋砼条形基础。

(2)当外围护墙及内隔墙较高、基础埋深超过2.5m、对不均匀沉降要求较高的排架厂房墙基础，不宜采用条基，应采用基础梁。3.7.3.5 钢结构

(1)钢结构基础应根据钢柱与基础连接决定基础型式，一般铰结柱脚基础采用钢筋砼高颈单独基础。

(2)有抗震设防或软弱地基上的的钢结构建筑，应按规范要求设置基础连系梁。3.8 砖混结构 3.8.1 一般规定

3.8.1.1 砖混结构由于其组成基本材料及连接方式、决定了它的脆性性质。此类结构仅适用于非地震区或采取相应抗震措施后的地震区低、多层建筑。3.8.1.2 非地震区、地震区多层砖房及底框、内框多层砖房设计时应特别重视其高限、层限及高宽比限，不得任意突破。

3.8.1.3 房屋的结构方案应尽可能多布置横墙，以形成刚性或刚弹性静力计算方案，防止形成弹性静力计算方案。3.8.1.4 砖混结构设计时，尢其在地震区设计时，应对增加其延性及整体性的构件，如构造柱、圈梁等设置予以高度重视。

3.8.1.5 为防止温度变化和砌体干缩变形引起的墙体裂缝，屋盖应设保温及隔热层，在低纬度地区特别应予以重视。3.8.2 基本要求

3.8.2.1 地面或防潮层以下，不得采用空心砖或空心砌块砌筑基础。地面或防潮层以下，地下水位以上部分应采用强度等级≥MU10烧结普通砖，或强度等级≥MU20石材,强度等级≥M5水泥沙浆砌筑,地下水位以下部分不宜采用砖基础,应采用素砼或强度等级≥MU30石材、强度等级≥M5水泥沙浆砌筑基础。

3.8.2.2 地面以上砌体，砖（包括空心砖）强度等级≥MU10，砂浆强度等级≥M5并采用混合砂浆。

3.8.2.3 独立砖柱截面尺寸不应小于240mmx370mm，砌筑砂浆强度等级≥M5，且应用混合砂浆砌筑。独立砖柱在屋、楼盖处纵横向均应拉结。

3.8.2.4 经计算独立砖柱长边尺寸大于740mm时，宜改用钢筋砼柱。3.8.2.5 有下列情况之一，不宜采用独立承重砖柱。(1)对砖及砂浆有侵蚀性介质的建筑。(2)有较大振动设备的建筑。(3)运输频繁或容易碰撞的建筑。(4)砖柱上作用的偏心荷载过大。

3.8.2.6 承重砖墙最小厚度应≥180mm。

3.8.2.7 墙、柱基础上部当无钢筋砼圈梁时，应设防潮层。防潮层位置一般应设在高出室外地坪50mm，并低于室内地坪50mm处，防潮层一般采用防水砂浆20mm厚。.8.2.8 地震设防区单层砖柱厂房结构设计时，应特别注意其适用高度、跨度等，不得超限。3.9 钢筋砼结构 3.9.1 一般规定

(1)各类钢筋砼结构（如框架、剪力墙、框-剪、框支及筒体结构等）设计时，应特别注意其适用高度、高宽比等，无措施不得任意超限。(2)框架一般宜双向设置，在地震区应双向设置。(3)框架不应采用铰接体系。

(4)梁、柱中线宜重合，如有偏心，偏心距不宜大于柱宽的1/4，且应考虑对柱的不利影响。

(5)框架四层及以下，柱截面尺寸宜不变、四至八层柱截面尺寸不宜超过两种。(6)对有加腋梁的框架，当加腋截面与梁跨中截面高度比大于1：4时，应考虑梁加腋部分对梁刚度的影响。

(7)砼构件表面温度在60~100℃之间时,应按规定对砼及钢筋强度和弹性模量予以折减,当温度超过100℃时,应在砼构件表面采取可靠的隔热措施。

(8)对高度高、侧移要求严格的工业厂房经方案比较亦可采用框-剪结构。3.9.2 基本要求

3.9.2.1 砼强度等级应根据设计使用年限及耐久性要求，按《混凝土结构设计规范》有关要求确定，应统一规定本工程主要结构构件的砼强度等级选择范围。3.9.2.2 钢筋矩形砼柱最小截面尺寸 非地震区250mmx250mm 地震区300mmx300mm 3.9.2.3 钢筋砼剪力墙的最小厚度，对一级抗震不应小于楼层高度的1/20，且不应小于160mm。对二、三、四级抗震不应小于楼层高度的确1/25，且不应小于140mm.3.9.2.4 钢筋砼框架-剪力墙的剪力墙最小厚度，不应小于墙净高的1/20，且不应小于160mm。

3.9.2.5 钢筋砼板的最小厚度 现浇板≥70mm 预制板≥50mm

3.9.3 钢筋砼排架 3.9.3.1 柱网、高度、定位轴线应遵守《建筑模数协调统一标准》GBJ2及《厂房建筑模数协调标准》GBJ6的规定。

3.9.3.2 柱距一般采用6m，当有特殊要求时，经综合比较、且方案评审批准后可不遵照本条规定。3.9.3.3 自地面至柱顶高度及地面至吊车梁牛腿顶面高度一般应取300mm倍数。

3.9.3.4 有腐蚀侵害的厂房应优先采用钢筋砼柱、屋面梁（桁架）、予应力大型屋面板。

3.9.3.5 厂房柱截面形式。现浇柱：一般应采用矩形柱

预制柱：截面高度≤600mm矩形柱 截面高度600~1000mm矩形或工字形柱 截面高度1000~1400mm工字形柱

截面高度≥1400mm双肢截面高度≥1400mm双肢 3.9.3.6 屋面板：预应力钢筋砼大型屋面板 3.9.3.7 屋面梁：跨度L≤18m采用预应力钢筋砼工字型薄腹梁，18＜L≤24m采用预应力钢筋砼折线形屋架，L≥27m采用T形钢屋架。3.9.4 水工构筑物：

3.9.4.1 水池池壁厚度的选择：根据水池是否在地上还是地下，水池是敞口水池还是带盖板不同而不同，水池池壁是单向板还是双向板，一般的经验是1/10~1/15之间选择。这样计算的结果比较经济，当然也不能一味地增加池壁厚度，当水池的深度大于6米时，可以采取加设支撑等措施，以减小池壁厚度、配筋。但是最小厚度不应该小于200mm，如果上部有墙体，要求不小于250mm。3.9.4.2 水池的计算模型根据具体的情况计算，一般选择有悬臂计算模型、三边固定，一边简支、三边固定，一边自由等，具体情况具体分析。有条件时，优先选择采用三维有限元软件计算分析。相关的设计工况参见《给水排水工程构筑物结构设计规范》，多格水池应考虑几个格有水其他格没水的不利组合进行计算。3.9.4.3 水池保护层厚度的选择，根据环境类别选择，一般可以选择30～40mm即可，污水池可以到40mm。

3.9.4.4 水池深度比较大时，注意进行抗浮验算，包括整体抗浮和局部抗浮。抗浮方式的选择必须考虑工程造价，采用不同的方式。

3.9.4.5 水池底板厚度不可太小，应按1.2～1.5倍池壁厚度选取；水池的构造一般就是要大型水池注意转角处加腋，且腋宽不小于150mm，并配置构造钢筋。3.9.4.6、水池计算还要注意当水池的深度较小，计算配筋得出后还要校核是不是按构造配筋，其他的情况就要注意水池池壁裂缝宽度的验算。

3.9.4.7 水池配置的钢筋每米宽度范围内钢筋根数不少于4根并且不宜多于10根，配置的钢筋要求细而密度适中。

3.9.4.8 底板厚度的选择一般可以比池壁厚度适当加厚，一般为池壁厚度的1.2~1.5倍。

3.9.4.9 如果矩形水池中有柱或采用桩基础，注意进行局部抗浮验算及冲切验算，同时注意柱的基础和底板一起设计施工。

3.9.4.10 初步设计阶段，应根据总图和初勘确定粗格栅等埋深较大单体是否采用沉井施工方案，据此进行平面方案的布置和初步设计。

3.9.4.11 根据工艺提供的污水厂相关介质的腐蚀等级，确定建构筑物的防腐措施及防腐构造。

二 专题篇

1． 地基基础设计（1）设计依据（2）换填垫层法（3）夯实地基

（4）水泥搅拌桩复核地基（5）桩基础

（6）沉井基础(与大开挖，深基坑支护比较选取方案)2.构筑物抗浮设计（整体抗浮，局部抗浮）（1）自重抗浮（2）配重抗浮（3）抗浮桩抗浮（4）观测井抗浮（5）排水盲沟抗浮

3.构筑物上部结构设计

（1）承载力极限状态计算（初步确定采用何种结构形式并估算板厚（浅池、深池等分类详叙），对于大型构筑物进行三维建模分析。①荷载取值 ②敞口水池 ③有盖水池 ④多格水池 ⑤圆形水池

（2）正常使用极限状态计算（裂缝与抗裂度计算）①荷载取值 ②矩形水池 ③圆形水池（3）构造要求

①矩形水池（整体式底板，挡水墙结构+构造式底板）②圆形水池（整体式底板，挡水墙结构+构造式底板）4.非结构构件及构造（1）钢梯（2）栏杆（3）预埋件（4）预留孔（5）防腐（6）防水（7）保温

（8）施工缝与变形缝

①水平施工缝,钢板止水带 ②伸缩缝，橡胶止水带 ③引发缝 ④沉降缝 ⑤后浇带

第二篇：污水处理厂设计

第一章 设计资料

一、自然条件

1、气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候，常年主导风向为东南风。

2、水文：最高潮水位

6.48m（罗零高程，下同）

高潮常水位

5.28m

低潮常水位

2.72m

二、城市污水排放现状

1、污水水量

（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；（2）生产废水量按近期1.5万m3/d，远期2.4万m3/d；（3）公用建筑废水量排放系数按近期0.15，远期0.20考虑；（4）处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。

2、污水水质

（1）生活污水水质指标为 CODcr

60g/人.d BOD5

30g/人.d（2）工业污染源参照沿海开发区指标，拟定为： CODcr

300mg/L；

BOD5

170mg/L（3）

氨氮根据经验确定为30md/L。

三、污水处理厂建设规模与处理目标

1、建设规模

该污水处理厂服务面积为10.09km2，近期（2000年）规划人口为6.0万人，远期（2020年）规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d，远期6.0万m3/d。

2、处理目标

根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为

CODcr≤100mg/L；

BOD5≤30mg/L；

SS≤30mg/L ； NH3-N≤10mg/L

四、建设原则

污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。第二章 污水处理工艺方案选择

一、工艺方案分析

本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。

根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟”法。

普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。

氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。

氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。

1、工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。

2、处理效果稳定，出水水质好。

3、基建投资省，运行费用低。

4、污泥量少，污泥性质稳定。

5、具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。

6、占地面积少。

污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关，但在同等条件下的中、小型污水厂，氧化沟比其他方法低，据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析，当进水BOD5在120-180mg/L时，单方基建投资约为700-900元/（m3.d），运行成本为0.15-0.30元/m3污水。

由以上资料，经过简单的分析比较，氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。

二、工艺流程确定：（如图所示）说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。为减少栅渣量，格栅栅条间隙已拟定为25.00mm。

曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置。故采用曝气沉砂池。

本设计不采用初沉池，原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池。但考虑到后面的二级处理采用生物处理，即氧化沟工艺。初沉池会除去部分有机物，会影响到后面生物处理的营养成分，即造成C/N比不足。因此不予考虑。拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄分别低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。

氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制

为了使沉淀池内水流更稳定（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水更均匀、存泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池采用中心进水，周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用率高，出水水质好。设计流量 Q=2.85万m3/d=1208.3 m3/h，回流比 R=0.7。

第三章

污水处理工艺设计计算

一、水质水量的确定 1.水量的确定

近期水量：生活废水Q生活=6.0×104×300L/人•天=1.8×104m3/d

工业废水Q工业=1.5×104m3/d

公用建筑废水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d 所以近期产生的废水量为Q Q=Q生活+Q工业+Q公用=（1.8+1.5+0.27）×104 =3.57×104m3/d近期的处理系数为0.8，故近期污水处理厂的处理量 Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d

远期水量：生活废水Q生活=10.0×104×300L/人•天=3.0×104m3/d

工业废水Q工业=2.4×104m3/d

公用建筑废水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d 所以远期产生的废水量为Q Q=Q生活+Q工业+Q公用=（3.0+2.4+0.6）×104 =6.0×104m3/d 远期的处理系数为0.9，故远期污水处理厂的处理量

Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d 通常设计污水处理厂时远期的设计处理量为近期的两倍，综合考虑近期和远期的处理水量，取近期的设计处理水量Qp=3.0×104m3/d，远期的设计处理水量Qp=6.0×104m3/d。2.水质的确定近期COD：

COD = =242mg/L近期BOD5： BOD5= =129mg/L 远期COD： COD= =240 mg/L 远期BOD5：

BOD5= =128mg/L NH3-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）1 污水的曝气量为0.2 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。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= =2.1m B/h=1.05，满足要求。5． 池长

L= = m，取L=10.5m 此时L/B=5满足要求 6．流速校核

Vmin= m/s，在0.8~1.2m/s之间，满足要求 7．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

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

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°，沉砂槽高度为

h1= 沉砂槽容积为

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 ,沉沙池水面离池底的高

m 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= = =0.0116m2 d1= = m=120mm，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= m2 d2= = mm，取整管径d2=80mm 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= =9.81×10-5m3/s 孔数：n= 个

孔间隔

为，在10~15mm之间，符合要求。

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 m2 栅前流速

在0.4~0.9m/s范围内，复合要求 设过栅流速为v=0.6m/s 设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3 ,则通过格栅的水头损失为：

。3． 栅槽总长度

栅前的渠道超高设为0.45m，所以渠道高度为1.45m 因为安装高度是取60°，所以格栅所占的渠道长为1.45×ctg =1.45×ctg60°=0.84m 栅后长1米。所以渠道的总长度 L=0.5+0.84+1=2.34m

三、水面标高

根据经验值污水每经过一个障碍物水面标高下降3~5cm，根据曝气沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各个构筑物的水面标高，本次设计以经过一个障碍物水位下降5cm来计算，以曝气沉砂池的砂槽底为0米进行计算。曝气沉砂池的水面标高：2.38m 细格栅与曝气沉砂池之间的配水井的水面标高：

2.43m 细格栅栅后水面标高：

2.48m 细格栅栅前水面标高：2.48+0.29=2.77m 配水井外套桶水面标高： 2.82m 配水井内套桶水面标高： 2.88 设配水井超高为0.35m 则整个曝气沉砂池系统的最高标高为3.23m 则曝气沉砂池的超高为h1=3.23-2.38=0.85m

四、配水井的计算

设配水井的平均停留时间为T＝1.5min，Qp=0.347 m3/s，假设配水井水柱高为5.03米。配水井面积为

配水井直径为

因为进水管径为1000，管离底为200mm。所以覆土厚度为1.28m。

五、砂水分离器和吸砂机的选择

（1）选用直径LSSF型螺旋式砂水分离器

（2）根据池宽选用LF-W-CS型沉砂池吸砂机，其主要参数为： 潜污泵型号：AV14-4（潜水无堵塞泵）

潜水泵特性 扬程：2m，流量：54m3/h，功率：1.4kw 行车速度为2-5m/min，提耙装置功率

0.55kw

驱动装置功率： 0.37×2kw

钢轨型号

15kg/mGB11264-89

轨道预埋件断面尺寸（mm）（b1-20）60 10（b1：沉砂池墙体壁厚）轨道预埋件间距

1000mm

四、氧化沟

1、设计说明

拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准。采用卡式氧化沟的优点：立式表曝机单机功率大，调节性能好，节能效果显著；有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力；曝气功率密度大，平均传氧效率达到至少2.1kg/（kW*h）；氧化沟沟深加大，可达到5.0以上，是氧化沟占地面积减小，土建费用降低。

氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制

2、设计计算（1）.设计参数：

qv=30000m3/d（设计采用双池，则单池流量=15000 m3/d），设计温度15℃，最高温度25℃，进水水质:近期：CODCr=242mg/L，BOD5=129.4mg/L，NH3-N=30mg/L，远期：CODCr=240mg/L，BOD5=128mg/L，NH3-N=30mg/L，出水水质:CODCr=100mg/L，BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，NH3-N=10mg/L（2）.确定采用的有关参数：

取MLSS=3500mg/L,假定其70%是挥发性的,DO=3.0mg/L,k=0.05，Cs（20）=9.07mg/L y=0.6mgVSS/mgBOD5，Kd=0.05d-1，qD,20=0.05kgNH3-N/kgMLVSS•d，CS(20)=9.07mg/L，α=0.90，β=0.94，剩余碱度：100mg/L(以CaCO3)，所需碱度7.14mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原，硝化安全系数：3。（3）.设计泥龄： 确定硝化速率μN

μN=0.47e0.098（T-15）*N/KN+N*DO/ Ko+DO=0.47*e0.098*（15-15）*30/（100.051*15-1.158+30）*2/（1.3+2）

=0.22d-1 θcm=1/=1/0.22=4.5d，设计泥龄θc=3*4.5=13.5d 为了保证污泥稳定，应选择泥龄为30d（4）.设计池体体积：

①确定出水中溶解性BOD5的量：

出水中悬浮固体BOD5=1.4*0.68*30*70%=20mg/L

出水中溶解性BOD5的量=30-20=10mg/L ②好氧区容积计算：

V1=y*qv*（So-Se）*θc/MLVSS*（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）*30/（0.7*3500*（1+0.05*30））=9278m3 水力停留时间t1= V1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h

③脱氮计算：

产生污泥量=y*qv*（So-Se）/（1+Kd*θc）=0.6*30000*（129.4-10）/（1000*（1+0.05*30））=860kg/d 假设污泥中大约含12.4%的氮，这些氮用于细胞合成，用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d，转化为：106.6*1000/30000=3.55mg/L 故脱氮量=30-10-3.55=16.45mg/L。④碱度计算：

剩余碱度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1（129.4-10）=218.5mg/L(以CaCO3)大于100mg/L，可以满足pH＞7.2 ⑤缺氧区容积计算：

qD=qD,20*1.08T-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS•d V2=qv*△N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3 水力停留时间t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h ⑥总池容积计算

V=V1+V2=9278+6295=15573m3，t=t1+t2=7.4+5=12.4h（5）.曝气量计算 ①计算需氧气量

R=（So-Se）qv*/（1-e-kt）-1.42Px+4.6*qv*△N-2.6*qv*NO3-0.56Px =30000*（129.4-10）/（1-e-kt）/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h ②实际需氧量

Ro’=1.2*R=1.2*211=253.2kg/d 校核：Ro=R*Cs（20）/α/（β*Cs（T）-C）/1.024T-20=253.2*9.07/0.9/（0.94*8.24-3）/1.024 25-20

=477.6kg/h

（在400-500之间

符合）6.沟型尺寸设计及曝气设备选型 采用卡式氧化沟（两座并联）：

取有效水深H=3.5m，单沟的宽度b=7.8m，进水量15000 m3/d, 则单沟长=[V/2-0.5π(2b)2 h-2*0.5πb2 h]/4Hb=53m, 单沟好氧区总长度=单沟长*4* V1 /V=126m 单沟厌氧区总长度=单沟长*4* V2 /V=76m 采用四沟道，两台55kW的立式表曝气机（单池）曝气设备：PSB3250：D=3.25m，P=132kW，n=30r/min，清水充氧量：252kg/h，7.配水井设计

污水在配水井的停留时间最少不低于3min（不计回流污泥的量），设截面中半圆的半径为r，矩形的宽度为r，长度为2r，设计的有效水深为4.0m（2*r*r+0.5πr2）*4=30000*3/24/60 r=2.7m 8.其它附属构筑物的设计

工程设计中墙的厚度为250mm；氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm；；倒流墙的设计半径为3.9m；配水井的进水管道采用的规格为DN900,污泥回流管道采用的规格为DN500；出水井的设计尺寸为3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高为100mm,堰孔直径为40mm，出水管采用的规格为DN700。

五、辐流式二沉池 1.设计说明 1.1二沉池的类型

二沉池的类型有：平流式二沉池、竖流式二沉池、辐流式二沉池、斜流式二沉池。其中，辐流式二沉池又分为：中进周出式、周进周出式、中进中出式。1.2选择辐流式（中进周出）二沉池的原因

由于平流式二沉池占地面积大；竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离；斜流式二沉池较多时候，在曝气池出口污泥浓度高，而且没有设置专门的排泥设备，容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑，理论上是周进周出效果最好。但是，实际上，考虑异重流，是中进周出的效果最好。因此，选择了选择辐流式（中进周出）二沉池。2.设计计算 2.1污泥回流比：

2.2沉淀部分水面面积：

流量：

；

最大流量（设计流量）：

单个池子的设计流量：

污泥负荷q取1.1m3/(m2.h)，池子数n为2。

沉淀部分水面面积：

2.3校核固体负荷：

因为142＜150，符合要求。2.4池子直径

池子直径：

根据选型取池子直径为35.0m。2.5沉淀部分的有效水深

沉淀时间t为2.5s

有效水深：

2.6沉淀池总高

2.7校核径深比： 径深比为

符合要求。2.8进水管的设计 单体设计污水流量：

进水管设计流量：

取管径D=700mm，流速为

因为，0.697＞0.6符合要求，所以进水管直径为D=700mm。2.9稳流筒

进水井的流速为0.8m/s，则过水面积为

过水面积和泥管面积的总和：

由过水面积和泥管面积的总和求出直径为

筒壁厚为250mm，取管径为900mm。

进行校核：过水面积为

流速为。

筒上有8个小孔，孔面积为S2=，所以。

二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机，稳流筒的直径为3880mm。

取稳流筒出流速度为0.1m/s，则过水面积为

稳流筒下部与池底距离为

所以稳流筒下部与池底距离大于0.2m，即符合要求。2.10配水井

配水井设计为马蹄形，在外围加宽700mm为污泥井。

时间取3分钟

流量为

取配水井直径为D=3000mm

则配水井高度

其中，设计水深为7.0m，超高为0.6m。2.11出水部分单池设计流量：

出水溢流堰设计

（1）堰上水头 H=0.05mH2O（2）每个三角堰的流量0.783L/s（3）三角堰个数

因此取n=223（个）2.12排泥部分

回流污泥量为 剩余污泥量为

因为剩余污泥量小，所以忽略不计，即总污泥量为0.188m3/s。取流速为0.8（m/s）

直径为

取直径为D=400mm

校核：流速为

0.6＜0.75＜0.9 因此符合要求。

综上，二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机

池径为35000mm.

第三篇：污水处理厂设计

一．

二．施工方法

（一）施工准备、模板安装前基本工作：

（1）放线：首先引测建筑的边柱、墙轴线，并以该轴线为起点，引出各条轴线。模板放线时，根据施工图用墨线弹出模板的中心线和边线，墙模板要弹出模板的边线和外侧控制线，以便于模板安装和校正。

（2）用水准仪把建筑水平标高根据实际标高的要求，直接引测到模板安装位置。（3）模板垫底部位应预先找平，杂物清理干净，以保证模板位置正确，防止模板底部漏浆或砼成形后烂根。

（4）需用的模板及配件对其规格、数量逐项清点检查，未经修复的部件不得使用。（5）事先确定模板的组装设计方案，向施工班组进行技术、质量、安全交底。

（6）经检查合格的模板应按安装程序进行堆放或运输。堆放整齐，底部模板应垫离地面不少 10cm.（7）支承支柱的土壤地面，应事先夯实整平，加铺 50 厚垫板，并做好防水、排水设置。

（8）模板应涂刷脱模剂。结构表面需作处理的工程，严禁在模板上涂刷废机油。胶模剂要经济适用，不粘污钢筋为主。

（9）做好施工机具和辅助材料的准备工作。

（二）模板安装、技术要求：

（1）按配板设计循序拼装，以保证模板系统的整体稳定。

（2）配件必须安装牢固，支持和斜撑的支承面应平整坚实，要有足够的受压面积。（3）预埋件、预留孔洞必须位置准确，安设牢固。

（4）基础模板必须支撑牢固，防止变形，侧模斜撑的底部应加设垫木。

（5）墙、柱模板底面应找平，下端应事先做好基准靠紧垫平，模板应有可靠的支承点，其平直度应进行校正，两侧模板均应利用斜撑调整固定其垂直度。

（6）支柱所设的水平撑与剪刀撑，应按构造与整体稳定性布置。

（7）同一条拼缝上的 U 形卡，不宜向同一方向卡紧。

（8）墙模板的对拉螺栓孔应平直相对，穿插螺栓不得斜拉硬顶。严禁在钢模板上采用电、气焊灼孔。

（9）钢楞宜采用整根杆件，接头应错开设置，搭接长度不应少于 300mm.2、模板安装注意事项

（1）柱模板

保证柱模板长度符合模数，不符合模数的放到节点部位处理。柱模根部要用水泥砂浆堵严，防止跑浆，柱模的浇筑口和清扫在配模时一并考虑留出。若梁、柱模板分两次支设时，在柱子砼达到拆模强度时，最上一段柱模先保留不拆，以便于与梁模板连接。

按照现行 《 砼结构工程施工及验收规范 》（GB50204-94），浇筑砼的自由倾落高度不得超过 2 m的规定。因此在柱模超过 2m 以上时可以采取设门子板车的办法。（2）梁模板

梁口与柱头模板的连接要紧密牢固。

梁模支柱一般情况下采用双支柱时，间距以 60~100 为宜，特殊情况应设计计算。模板支柱纵横向和水平拉杆、剪刀撑等均应按设计要求布置，当设计无规定时，支柱间距一般不宜大于 1 m，纵横方向水平拉杆的上下间距不宜大于 1.5m，纵横方向的剪刀撑间距不大于 6 米，扣件钢管支架要检查扣件是否拧紧。

(3)墙模板

按位置线安装门洞口模板、预埋件或木砖。模板安装按设计要求，边就位边校正，并随即安装各种连接件，支撑件或加设临时支撑。相邻模板边肋用 U 形卡连接的间距不得大于 300 ；对拉螺栓应根据不同的对拉形式采用不同的做法。

墙高超过 2 米以上时，一般应留设门子板。设置方法同柱模板，门子板水平距一般为 2.5 米。

（4）楼板模板

采用 Φ48×3.5 钢管做立柱，从边跨一侧开始逐排安装立柱，并同时安装外楞。立柱和钢楞（大龙骨）间距，根据模板设计计算决定，一般情况下立柱与外楞间距为 600~1200 小龙骨间距 400~600 调平后即可铺设模板。在模板铺设完，标高校正后，立杆之间应加设水平拉杆，其道数要根据立杆高度决定，一般情况下离地面 200~300 处设一道，往上纵横方向每 1。2 左右设一道。

底层地面应夯实，底层和楼层立柱均应垫通长脚手板。采用多层支架时，上下层支

柱应在同一坚向中心线上。

（5）基础模板

为保证基础尺寸，防止两侧模板位移，宜在两侧模板间相隔一段距离加设临时支撑，浇筑砼时拆除。

箱基底板模板应按设计要求留置后浇带，剪力墙壁位置准确，随时找正，及时拧紧对拉螺栓。

（6）楼梯模板

施工前应根据实际层高放样，先安装休息平台梁模板，再安装楼梯模板斜楞，然后铺设梯底模，安装外侧模和步模板。

安装模板蛙要特别注意斜向支柱（斜撑）的固定。防止浇筑砼时模板移动。

后浇带内侧模板安装时，底板处采用以层钢丝网片支模，墙壁、顶板采用 3 厚木板支模。

三、保证安全生产和要求、模板上架设的电线和使用的照明灯具。应采用 36V 的低压电源或其它有效的安全措施。、作业时，各种配件应放在工具箱或工具袋中，严禁放在模板或脚手架上，不得掉落。3、要避开雷雨天施工。、装、拆模板时，必须采用稳固的登高工具，高度超过 3。5 时，必须搭设脚手架。装、拆时下面不得站人。高处作业时操作人员应挂上安全带。装、拆模板应随拆随运转，扣件和钢管严禁堆放在脚手板上和抛掷。、安装墙、柱模板

四、模板设计

本工程墙、柱模板采用组合钢模板组拼，支撑、楞采用 Φ48×3.5 钢管。、墙模板结构设计：取 6 米跨计算（其余跨度参照），扣除柱位置，净跨为 6-0.24=5.76 米。采用 Φ12 对拉螺栓（两头采用钻孔钢片），纵向间距 600mm，竖向间距 300mm。组合钢模拼装详附图所示。

钢材抗拉强度设计值： Q 235 钢为 215N/ mm 2。钢模的允许挠度：面板为 1.5mm，钢楞为 3mm。验算：钢模板、钢楞和对拉 Φ12 钢筋是否满足设计要求。

（1）、荷载设计值砼自重 rc =24KN/mm 3，强度等级 C30，坍落度 12cma、砼侧压力

砼初凝时间： t0 =200/T+15=200/20+15=5.71h

F1=0.22×rc×t0×1×1.15 ×1.81/2 =46.52KN/ 2

F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m 2

取两者中小值 , 即 F1=46.52KN/m 2,实际值 F=F1×1×1.15=53.5KN/m 2

b.倾倒砼时产生的水平荷截采用导管为 2KN/m 2

荷载实际值为 2×1.4×0.85=2.38KN/ m 2

荷载组合实际值 :F=53.5=2.38=55.88K / m 2

(2)、验算 a.钢模板验算采用 P3015 钢模板（δ=2.5）

I=26.97×104mm4 Wxj=5.9×103mm3

计算简图 :(略)化为线均布荷载 :

q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm

(用于计算承载力)

q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm

(用于验算挠度)

挠度验算 : p=0.273×q P4/100E1

=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104

=1.13mm<[p]=1.5mm（可）

b.内钢楞验算根 Φ48×3.5 I=12.19×104 mm4 W=5.08×103 mm3

计算简图 :(略)线荷截

q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm

(用于计算承载力)

q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm

(用于验算挠度)

抗弯强度验算 :

330/800=0.41≈0.4近似按多跨连续梁计算

M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm

抗弯承载能力 :

σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2

329.5N/mm2>215N/mm2(不可)

方案

一、改用两根 Φ48×3.5 作内钢楞。

则抗弯承载能力： =167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2(可)

方案

二、每根内楞间距改为 600mm.M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm

δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2（可）

挠度验算：

p=0.644×ql4/100EI

=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104

=2.49mm<3mm（可）

c.对拉钢筋 Φ12 验算

结拉杆的拉力 Φ12 净面积 A=88.74 mm2

按横竖计算

N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN

对拉杆应力 δ= N/A=26820/88.74=302N/ mm2 >215N/ mm2(不可)

改不竖向 0.3m , 纵向 0.6m 则 N=F×0.3×0.6=10.66KN

δ=10060/88.74=113.36N/ mm2 <215N/ mm2(可)、梁模板结构设计采用 Φ48×3.5 钢管支设.取梁断面 b×h=250×400, 长 6000mm 的矩形梁.(1)、底模验算抗弯强度验算

a.荷载：砼自重 24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m

钢筋荷重 1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn /m

振捣砼荷重 2× 0.25× 1.2=0.6KN/m

合计 q1=3.66KN/m

折减系数 0.9, 则 q=q1 ×0.9=3.29KN/m

b.抗弯承载力验算底模楞钢间距取 0.7, 为多跨连续梁 ,近似单跨计算。

M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm

=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2(可)

c.挠度验算

p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9× 104

=0.39mm<[ p] =I/250=700/250=2.8mm(可)

小楞验算：

a.抗弯强度验算小楞间距 700 mm，小楞上的荷载为集中荷载。

取 p=q1=3.66KN/m

M=1/8p1(2-b/t)=1/8×3660×700×(2-300/700)=0.511×106N.mm

δ =M/W=0.511×106/5.08×103=101N/mm2<205N/mm2(可)

若取间距 900，则 δ=130N/mm2<205N/mm2（可）

b.挠度验算

P=Pl/48EI=3660×103×700/48×2.06×105×12.9×104=0.2mm<1/250=2.8mm3、大楞验算

M=1/10ql2=1/10 ×3.66 ×7002=1.8× 105N.mm(可)

ó=M/W=1.8 ×105/5.08× 103=35.46M/mm2<205N/mm2

Р=3.66×7002/150EI=1.79×106/150×2.06×105×12.9× 104

=0.45mm<1/250=2.8（可）、钢管立柱验算横杆步距 1000mm，立杆允许荷载 11.6Kn

每根立柱荷载 N=19.74/16=1.23KN

立柱稳定验算 : ψ =N/ψA ≤ f

A=489mm2

λ=1/I=130/1.58=82 查(GBJ18-87)附录三 :

轴心受压稳定系数 ψ =0.71（可）

ó=N/ψA=1230/0.7× 489=4.75N/mm2<205N/mm2（可）

若取 @1000 立杆 , 则

N=19.74/12=1.65KN

Ψ =N/ψA=1650/0.71× 489=4.75N/mm2<205N/mm2(可)

取立杆 @900

结论 : 1.剪力墙 250mm 厚时 , 选用方案二，内外纵横杆间距 600。拉杆选用 Φ12，两端与钢模板的 U 型卡卡牢。

第四篇：污水处理厂设计

青 岛 科 技 大 学

青岛市某污水处理厂工程初步设计 题 目 __________________________________

指导教师______________________

刘立东 学生姓名_____________________

0909020108 学生学号__________________________

张书武

环境与安全工程 学院（部）环境工程___________________________________________________________专业

091 ________________

2012年1月08日班

第五篇：污水处理厂工艺设计

污水厂设计计算书

3.1污水处理构筑物设计计算 3.1.1中格栅

3.1.1.1设计参数：

3设计流量Q=60000m/d 栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=1.0m/s 栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=25mm 栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

333单位栅渣量ω1=0.06m栅渣/10m污水

3.1.1.2设计计算

（1）设过栅流速v=1.0m/s，格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽B12Qmax20.91.01.34m 栅前水深hB121.3420.67m

v2（2）栅条间隙数nQmaxehvsin20.9sin600.0250.671.055.6(取n=58)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（58-1）+0.025×58=2m（4）进水渠道渐宽部分长度L1角）

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2（6）过栅水头损失（h1）

因栅条边为矩形截面，取k=3，则h1kh0kv22gsin32.42(0.010.0254BB12tan121.342tan200.9m（其中α1为进水渠展开

L120.45m)31229.81sin600.094m

（0.08~0.15）

4/3其中ε=β（s/e）

h0：计算水头损失

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=2.42（7）栅后槽总高度（H）

取栅前渠道超高h2=4.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+4.3=4.97m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.094+4.3=5.06m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=0.9+0.45+0.5+1.0+1.1*4.97/tan60°=6m（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=

3600000.061000

3=3.6m/d>0.2m/d 所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：

图2 中格栅设计简图

3.1.1.1设计参数：

3设计流量Q=60000m/d 栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s 栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm 栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°

333单位栅渣量ω1=0.06m栅渣/10m污水

3.1.1.2设计计算

（1）设过栅流速v=0.8m/s，格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽B12Qmax20.90.81.5m 栅前水深hB121.520.75m

v2（2）栅条间隙数nQmaxehvsin20.9sin600.010.750.8139.6(取n=140)设计两组格栅，每组格栅间隙数n=70条

（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（70-1）+0.01×70=1.39m 所以总槽宽为B=1.39×2+0.15＝2.93m（考虑中间隔墙厚0.15m）

L1BB12tan12.930.752tan202.99m3m（4）进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2（6）过栅水头损失（h1）

因栅条边为矩形截面，取k=3，则h1kh0kv22gsin32.42(0.010.014L121.5m)30.81229.81sin600.21m

其中ε=β（s/e）

h0：计算水头损失

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=2.42（7）栅后槽总高度（H）

取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.75+0.3=1.05m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=1.05+0.21+0.3=1.26m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+1.1/tan=3+1.5+0.5+1.0+1.1*1.05/tan60°=6.67m（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=

34/3

600000.0810003

=4.8m/d>0.2m/d 所以宜采用机械格栅清渣 3.1.2污水提升泵房

本设计采用干式矩形半地下式合建式泵房，它具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点。集水池和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮浸没在水中，机器间经常保持干燥，以利于对泵房的检修和保养，也可避免对轴承、管件、仪表的腐蚀。

在自动化程度较高的泵站，较重要地区的雨水泵站、开启频繁的污水泵站中，应尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便；缺点是泵房较深，增加工程造价。采用自灌式泵房时水泵叶轮（或泵轴）低于集水池的最低水位，在高、中、低三种水位情况下都能直接启动。泵房剖面图如图2所示。

图3 污水提升泵房设计简图

3.1.2.1设计概述

选择水池与机器间合建式的方形泵站，用6台泵（2台备用），每台水泵设计流量：Q=1390L/s，泵房工程结构按远期流量设计

采用AAO工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、缺氧池、曝气池、二沉池及计量堰，最后由出水管道排入受纳水体。

各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。

3.1.2.2集水间计算

选择水池与机器间合建的半地下式方形泵站，用6台泵（2台备用）每台泵流量为：Q0=1390/4=347.5L/s 集水间容积，相当与1台泵5分钟容量

3W=0.35560＝105m

2有效水深采用h=2m，则集水池面积为F＝105/2＝52.5m 3.1.2.3水泵总扬程估算

（1）集水池最低工作水位与所需提升最高水位之前的高差为：

21.8(13.910.60.12.0)9.4m

（2）出水管线水头损失

每台泵单用一根出水管，共流量为Q0=1390/4=347.5L/s选用管径为600mm的铸铁管，查表得v=1.66m,1000i=5.75m，设管总厂为30m，局部损失占沿程的30％，则总损失为：

30(10.3)5.7510000.20m

（3）泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m（4）水头总扬程为H21.8-13.90.21.51.010.3m取11m 3.1.2.4校核总扬程

泵站平面布置后对水泵总扬程进行校核计算（1）吸水管路的水头损失 每根吸水管的流量为350L/s，每根吸水管管径为600mm，流速v=1.66m/s，只管长度为1.65m。

沿

1.655.751000i0.01m

直管部分长度1.65m，进口闸阀一个（0.609）Dg600350偏心管一个（0.2）局部损失

2（0.5+0.609）1.66/2g+0.24.88/2g=0.41m 吸水管路总损失为：0.01+0.41＝0.42m（2）出水管路的水头损失：管路总长度取25m，渐扩管1个（0.609）90度弯头四个（1.01）

沿程损失 255.75/1000i＝0.14m

22局部损失（0.3+0.609+41.01）1.7/2g+0.24.88/2g＝0.94m 出水管路总损失为 0.14+0.94＝1.08m（3）水泵所需总扬程为

21.8-13.9+1.5+0.42+1.08＝10.9m。

取11m。采用6台长沙水泵厂制造的56LKSB-10立式斜流泵，两台备用。该泵单台提升流量340L/s，扬程11.3m，转速370r/min，功率500kW

2污水泵房设计占地面积120m（12*10）高10m,地下埋深5米。

3.1.3、沉砂池

采用平流式沉砂池 3.1.3.1 设计参数

设计流量：Q=1157L/s（设计1组，分为2格）设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=40s 3.1.3.2设计计算

（1）沉砂池长度： L=vt=0.25×40=10.0m（2）水流断面积：

22A=Qmax/v=1.39/0.25=5.56m 取5.6m。（3）池总宽度：

设计n=2格，每格宽取b=3.5m>0.6m，池总宽B=2b=7m（4）有效水深：

h2=A/B=5.6/7=0.8m（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

V1Q1TX2K1015110523521.2102.5m

3（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）

353其中X1：城市污水沉砂量3m/10m，K：污水流量总变化系数1.2（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a1=2m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：

a2hdtan60a120.5tan6022..6m

沉砂斗容积：

Vhd6(2a22aa12a1)20.56(22.6222.6222)2.66m（略大于

23V1=2.6m3，符合要求）

（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为L2L2a210.021.123.9m

则沉泥区高度为

h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×3.9=0.734m 池总高度H ：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.73=1.46m（8）进水渐宽部分长度: L1BB12tan2073.52tan205.4m

（9）出水渐窄部分长度: L3=L1=5.4m（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=1390/1.2=1157L/s 则vmin=Q平均日/A=1.157/5.6=0.21>0.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：

进水出水

图3平流式沉沙池设计计算草图

图4 平流式沉砂池计算草图3.1.4、初沉池

3.1.4.1．设计概述

3本设计中采用中央进水幅流式沉淀池两座。则每座设计进水量：Q=25000m/d采用周边传动刮泥机。

3232表面负荷：qb范围为1.5-3.0m/ m.h，取q=2/mh 水力停留时间（沉淀时间）：T=2h 3.1.4.2．设计计算

（1）沉淀池面积: 按表面负荷计算：AQ2qb10000022241042m

2（2）沉淀池直径：D4A410423.1436m16m

有效水深为：h1=qbT=2.02=4m Dh1302.512（介于6～12）

（3）贮泥斗容积：

本污水处理厂设计服务人口数为80万人。贮泥时间采用Tw=4h，初沉池污泥区所需存泥容积：

VwSNT1000n0.50801044100022433.33m

3设池边坡度为0.05，进水头部直径为2m，则： h2=(R-r)×0.05=(18-1)×0.05=0.85m 锥体部分容积为：

V13h(R2Rrr)2130.85(1821811)96.9m333.33m3（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 则二沉池总高度

H＝h1+h2+h3+h4=4+0.85+0.4+0.3=5.55m 则池边总高度为

h=h1+h3+h4=4+0.4+0.3=4.7m（5）校核堰负荷：

径深比

Dh1h53040.46.8

介于6-12之间，符合要求。堰负荷

QnD11573.143625.12L/(s.m)2L/(s.m)

要设双边进水的集水槽。

（6）辐流式初沉池计算草图如下：

出水进水排泥图6 辐流式沉淀池出水55004700进水850

图4 幅流式初沉池设计计算草图

3.1.5、厌氧池

3.1.5.1.设计参数

3设计流量：最大日平均时流量Q=1.39m=1390L/s 水力停留时间：T=1h 3.1.5.2.设计计算

（1）厌氧池容积：

3V= Q′T=1.39×1×3600=5004m

（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则厌氧池面积：

2A=V/h=5004/4.5=1112m

池宽取50m，则池长L=F/B=1112/50=22.24。取23m。设双廊道式厌氧池。

考虑0.5m的超高，故池总高为H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。3.1.6、缺氧池计算

3.1.6.1.设计参数

3设计流量：最大日平均时流量Q=1.39m=1390L/s 水力停留时间：T=1h 3.1.6.2.设计计算

（1）缺氧池容积： V=Q′T=1.39×1×3600=5004m

（2）缺氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则缺氧池面积：

2A=V/h=5004/4.5=1112m

池宽取50m，则池长L=F/B=1112/50=22.24。取23m。考虑0.5m的超高，故池总高为H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。

33.1.7、曝气池设计计算

本设计采用传统推流式曝气池。3.1.7.1、污水处理程度的计算

取原污水BOD5值（S0）为250mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％*10考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为： S＝250（1-25％）＝187.5mg/L 计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5（1.42bXCe）=7.1XCe计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中

Ce——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L;b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09； X---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4 得BOD5＝7.10.090.420＝5.1mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：20-5.1＝14.9mg/L 去除率＝187.514.9187.50.92

3.1.7.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定

曝气池按BOD污泥负荷率确定

拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.25BOD5/(kgMLSS·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：

Ns=k2Sef

MLVSSMLSSK2值取0.0200,Se=14.9mg/L,=0.92,f=代入各值，Ns0..75

0.020014.90.750.920.242BOD5/(kgMLSS·kg)计算结果确证，Ns取0.25是适宜的。

(2)确定混合液污泥浓度（X）

*11根据已确定的Ns值，查图得相应的SVI值为120-140，取值140 根据式 X=106SVIR1Rr

X----曝气池混合液污泥浓度 R----污泥回流比

取r=1.2,R=100％，代入得： X=106SVIR1Rr＝10614011.2114286mg/L 取4300mg/L。

(3)确定曝气池容积，由公式VV100000187.50.25430017500m

3QSNsX代入各值得：

根据活性污泥的凝聚性能，混合液污泥浓度（X）不可能高于回流污泥浓度（Xr）。

106rSVIr1061401.28571.4mg/L X

按污泥龄进行计算，则曝气池容积为：

VQCY(SSe)XV(1Kdc)105140.5(187.514.9)4300(10.0714)0.7518900m

3其中

3Q----曝气池设计流量（m/s）

c----设计污泥龄（d）高负荷0.2-2.5，中5-15，低20-30 Xr---混合液挥发性悬浮固体平均浓度（mgVSS/L）Xv=fx=0.75*4300mg/L

3根据以上计算，取曝气池容积V=18000m（4）确定曝气池各部位尺寸 名义水力停留时间

tmvQ18000241054.32h 实际水力停留时间

tsv(1R)Q1800024(11)103

52.16h 设两组曝气池，每组容积为18000/2＝9000m池深H=4.5m,则每组面积 F=9000/4.5＝2000m池宽取B=8m，则B/H=8/4.5=1.8，介于1-2之间，符合要求。池长 L=F/B=2000/8=250m 设五廊道式曝气池，则每廊道长： L1＝L/5=250/5=50m 取超高0.5m，则池总高为 H=4.5+0.5＝5.0m 3.1.7.3、曝气系统的计算与设计 本设计采用鼓风曝气系统（1）、需气量计算 每日去除的BOD值：

BOD5100000（87.520)10001.6810kg/d

4理论上，将1gNO3-N还原为N2需碳源有机物（BOD5表示）2.86g.一般认为，BOD5/TKN比*11值大于4-6时，认为碳源充足。

原污水中BOD5含量为150-250mg/L，总氮含量为45-55mg/L,取BOD5为200mg/L，氮为50mg/L,则碳氮比为4，认为碳源充足。

+-AAO法脱氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),3.43g/(gNH3-N),1.14g/(gNO2-N),分解1gCOD--*12需NO2-N0.58g或需NO3-N0.35g。

+-++因处理NH4-N需氧量大于NO2-N，需氧量计算均按NH4-N计算。原水中NH3-N含量为+35-45 mg/L，出水NH4-N含量为25mg/L。

+平均每日去除NOD值，取原水NH4-N含量为40 mg/L，则：

NOD＝100000（4025）＝1500kg/L

1000100000（4525）＝2000kg/L

1000日最大去除NOD值：

NOD＝日平均需氧量：

7O2=BOD+COD=2×1.68×1000+4.57×1500×1000=4.0455×10㎏/d 4取4.1×10㎏/d，即1710㎏/h。日最大需氧量：

7O2max=BOD+COD=2×1.2×1.68×1000+4.57×2000×1000=4.946×10㎏/d 即2060㎏/h。

最大时需氧量与平均时需氧量之比：

O2(max)O2206017101.2

3.1.7.4、供气量的计算

本设计采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.3米处，淹没水深4.2米，计算温度定为30摄氏度。

*14选用Wm-180型网状膜空气扩散装置。

其特点不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维护和管理，氧的利用率较高。每扩散器服务面积0.5㎡，动力效率2.7-3.7㎏O2/KWh，氧利用率12％-15％。查表*得: 水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.(1)空气扩散器出口的绝对压力（Pb）：

3Pb＝P+9.8×10H

5其中：P---大气压力 1.013×10Pa H---空气扩散装置的安装深度，m 533Pb＝1.013×10Pa+9.8×10×4.2=1.425×10Pa(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比：

Ot21(1EA)7921(1EA0)0 其中，EA---空气扩散装置的氧转移效率，一般6％-12％ 对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12％，代入得：

Ot21(10.12)7921(10.12)0018.43%

（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度），即：

Csb(T)CS(Pb2.026105Ot42)

其中，CS---大气压力下，氧的饱和度mg/L 得Csb(30)7.63(1.425102.026105518.4342)7.63(0.70340.4388)8.71mg/L（4）换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：

R0RCS(20)T-20[CSB(T)-C]1.024

取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0;代入各值，得：

R01.7109.170.85[0.951.08.71-1.875]1.02430-202236.9kg/h 取2250kg/h。

相应的最大时需氧量为：

R0(max)20609.170.85[0.951.08.71-1.875]1.02430-202694.kg/h 取2700kg/h。

（5）曝气池的平均时供氧量: GSR0A0.3E10022500.3121006.2510m/h

43（6）曝气池最大时供氧量：

GS(max)

3RmaxA0.3E10027000.3121007.510m43/h

（7）每m污水供气量：

6.251010000042415m空气/ m污水

333.1.7.5、空气管系统计算

选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设设计节点，统一编号列表计算。

按曝气池平面图铺设空气管。空气管计算见图见图5。在相邻的两廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设50根曝气竖管，每根竖管供气量为：

362500501250m3/h

曝气池总平面面积为4000m。

3每个空气扩散装置的服务面积按0.49m计，则所需空气扩散装置的总数为：

40000.499000508164个

为安全计，本设计采用9000个空气扩散装置，则每个竖管上的空气扩散装置数目为：

180个

6250090006.95m3每个空气扩散装置的配气量为：/h

将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图进行计算。根据表4计算，得空气管道系统的总压力损失为：

(h1h2)61.609.8603.68Pa

网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失为：5880+603.68＝6483.68Pa 为安全计，设计取值9.8kPa。

空气扩散装置安装在距曝气池底0.3米处，因此，鼓风机所需压力为：

P(4.50.31.0)9.850.96kPa

鼓风机供气量：

最大时供气量：7.1×10m/h，平均时供气量：6.25×10 m/h。

根据所需压力和供气量，决定采用RG-400型鼓风机8台，5用3备，根据以上数据设计鼓风机房。

3.1.7.6、回流污泥泵房

取回流比R=1,设三台回流污泥泵，备用一台，则每台污泥流量为

Q0*1

343

43115712578.5L/s

选用螺旋泵的型号为LXB-1000。据此设计回流污泥泵房。

3.1.8、二沉池

3.1.8.1．设计概述

3本设计中采用中央进水幅流式沉淀池六座。则每座设计进水量：Q=25000m/d采用周边传动刮泥机。

3232表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m/ m.h，取q=1/mh 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h 3.1.8.2．设计计算

（1）沉淀池面积: 按表面负荷计算：AQ4qb1000001624694m

2（2）沉淀池直径：D4A46943.1430m16m

有效水深为：h1=qbT=1.02.5=2.5m<4m Dh1302.512（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：

Vw2Tw(1R)QR(12R)n22(11)11571(12)6514m

3设池边坡度为0.05，进水头部直径为2m，则：

h4 (R-r)×0.05=(15-1)×0.05=0.7m 锥体部分容积为：

V13h(R2Rrr)2130.7(1521511)56.23m3

另需一段柱体装泥，设其高为h3，则：

h351456.231520.65m

（4）二沉池总高度：

取二沉池缓冲层高度h5=0.4m，超高为h2=0.3m 则二沉池总高度

H＝h1+h2+h3+h4+h5=2.5+0.3+0.65+0.7+0.4=4.55m 则池边总高度为

h=h1+h2+h3+h5=2.5+0.3+0.65+0.4=3.85m（5）校核堰负荷： 径深比

Dh1h5Dh1h3h5302.50.4302.50.650.410.34

8.45

均在6-12之间，符合要求。堰负荷

QnD11573.143062.05L/(s.m)2.9L/(s.m)

符合要求，单边进水即可。

（6）辐流式二沉池计算草图如下：

出水进水排泥

图6 辐流式沉淀池出水45503850进水700650

图6 幅流式二沉池设计计算简图

3.1.9计量堰设计计算

本设计采用巴氏计量槽,主要部分尺寸：

L10.5b1.2(m)

L2=0.6m L3=0.9m B1=1.2b+0.48(m)B2=b+0.3(m)应设计在渠道直线段上，直线段长度不小于渠道宽度的8-10倍，计量槽上游直线段不小于渠宽2-3倍，下游不小于4-5倍，喉宽b一般采用上游渠道水面宽的1/2-1/3。

当W＝0.25-0.3时，HH10.70为自由流，大于为潜没流，矩形堰流量公式为QM0bH(2gH)1/2

*16其中m0取0.45，H为渠顶水深，b为堰宽，Q为流量。查表得； Q＝1389L/s 则 H1=0.70m,b=1m 则 L10.5b1.2(m)=0.5×1+1.2=1.7m L2=0.6m L3=0.9m B1=1.2b+0.48(m)=1.2×1+0.48=1.68m B2=b+0.3(m)=1.3m 取H2=0.45m，则HH10.450.70.640.7为自由流。

计算简图如图7：

图7 巴氏计量堰设计计算简图

3.2 污泥处理部分构筑物计算 3.2.1污泥浓缩池设计计算：

污泥含水率高，体积大，从而对污泥的处理、利用及输送都造成困难，所以对污泥进行浓缩。重力浓缩法是利用自然的重力沉降作用，使固体中的间隙水得以分离。重力浓缩池可分为间歇式和连续式两种，我们选用间歇式重力浓缩池。如图8所示：

图8 污泥浓缩池设计简图

3.2.1.1浓缩污泥量的计算

XY(SaSe)QKdVXV

其中，X— 每日增长（排放）的挥发性污泥量（VSS），㎏/d； Q(Sa-Se)— 每日的有机污染物降解量，㎏/d；

Y— 污泥产率，生活污水0.5-0.65，城市污水0.4-0.5； VXV----曝气池内，混合液中挥发性悬浮固体总量，㎏，XV=MLVSS； Kd——衰减系数，生活污水0.05-0.1，城市污水0.07左右

4343取Y＝0.5，Kd＝0.07，Sa＝187.5mg/L，Se＝20mg/L,Q=12.01×10m/d，V=2×10m,则:

XV=f×MLSS=0.75×4300/1000=3.225㎏/L XY(SaSe)QKdVX0.5187.520100043V41050.072103.225

0.3910m/d剩余污泥量：QSXfXr

1RRXfXrXrX111390043008600mg/L

QS0.758.6

3604.65m3/d

采用间歇式排泥，剩余污泥量为604.65m/d，含水率P1＝99.2％，污泥浓度为8.6㎏/ 3m；浓缩后的污泥浓度为31.2g/L，含水率P2＝97％。3.2.1.2浓缩池各部分尺寸计算

（1）浓缩池的直径

采用两个圆形间歇式污泥浓缩池。有效水深h2取2m，浓缩时间取16h。则浓缩池面积

ATQ24H16604.65242201.42m3

则其污泥固体负荷为：

MQCA604.658600201.4225.8kg/md

3浓缩池污泥负荷取20-30之间，故以上设计符合要求。采用两个污泥浓缩池，则每个浓缩池面积为：

A0＝201.42/2＝100.71㎡

则污泥池直径：

D4A04100.713.1411.33m

取D=12m。（2）、浓缩污泥体积的计算

VQ(1P1)1P2604.65(199.2%)197%

3161.24m/d

3则排泥斗所需体积为161.24×16/24＝107.5m（3）、排泥斗计算，如图，其上口半径r2D26m

其下口半径为0.5，污泥斗倾角取45度，则其高h1=2.5m。则污泥斗容积

V13h1(r1r1r2r2)184.7m>107.5m

2233（4）、浓缩池高度计算：

H=h1+h2+h3=2.5+2+0.3=4.8m 排泥管、进泥管采用D=300mm，排上清液管采用三跟D＝100mm铸铁管。浓缩池后设储泥罐一座，贮存来自除尘池的新污泥和浓缩池浓缩后的剩余活性污泥。贮存来自初沉池污泥333400m/d，来自浓缩池污泥161.24 m/d。总污泥量取600 m/d。设计污泥停留时间为16小时，池深取3m，超高0.3m，缓冲层高度0.3m。直径6.5m。

3.2.2 储泥灌与污泥脱水机房设计计算

采用带式压滤机将污泥脱水。选用两台

机房按照污泥流程分为前后两部分，前部分为投配池，用泵将絮凝剂加入污泥。后面部分选用7D—75型皮带运输机两台，带宽800毫米。采用带式压滤机将污泥脱水，设计选用两台带式压滤机，则每台处理污泥流量为：

Q60024212.5m3/h

选用DY—2000型带式压滤机两台，工作参数如下： 滤带有效宽度2000毫米； 滤带运行速度0.4-4m/min 进料污泥含水率95-98％，滤饼含水率70-80％ 产泥量50-500kg/h·㎡ 用电功率2.2kW 重量5.5吨

外形尺寸（厂×宽×高）：4970×2725×1895 根据以上数据设计污泥脱水机房。