某城镇污水包括生活水和工业生产废水，其平均水量如下， （1）生活污水量 Q1=78000m3/d （2）工业废水量 Q2=64000m3/d 请计算曝气沉砂池的各部分尺寸。 曝气沉砂池的计算工程 查表的变化系为1.47 （1）池子总有效容积（V ） 设最大设计流量时流行时间t=2min ， 则 ()3 m a x 602.1260252V Q t m =?=??= （2）水流断面面积（A ） 设最大设计流量时水平流速 10.1/v m s =， 则()2m ax 1 2.1210.1Q A m v === （3）池总宽度（B ） 设设计有效水深 2 2.5h m =， 则()2218.42.5A B m h === （4）每格池子宽度（b ） 沉砂池设3格 ()8.4 2.83B b m n === 宽深比2 1.12b h = 符合要求 （5）池长（L ） ()252 1221v L m A === （6）每小时所需空气量 设 320.2/d m m =每m 3污水的空气量 ()3 max 36000.2 2.136001512/q dQ m h =?=??= （7）沉砂槽几何尺寸确定
设沉砂槽底宽0.5m ，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为 60 ，沉砂槽高度 30.4h m =，沉砂槽槽口宽为：()120.4600.50.96b ctg m =?+= 沉砂槽容积为：()310.50.960.412 3.52V m +=??= （8）沉砂槽所需容积 设贮砂时间T=2d ， 沉砂槽所需容积为：()3m ax 6864009.1510z Q T V m K ?= =? 每个沉砂槽所需容积 ()330 3.05 3.53V V m m ==< （9）池子总高 设池底坡度为0.06，坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为： ()4 2.80.960.060.05520.062h m -=?=≈ 设超高10.3h m = 池子总高 ()12340.3 2.50.40.06 3.26H h h h h m =+++=+++= （10）排砂方法 采用吸砂机排砂。
- 1 - 4.4.2 沉砂池 要包括无机性的砂粒、其比重约为2.65。 涡流沉砂池以及斜板式沉砂池。本设计中采用曝气(aeration)沉砂池。其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。 1.沉砂池主体设计： ⑴ 池子中总有效容积： t Q V ??=60max 式中 max Q ——最大设计流量，取274.1max =Q m 3/s ； t ——最大设计流量时的流行时间，一般为1～3min ，取2min 。
- 2 - 由此得 153260274.1=??=V m 3 ⑵ 水流断面积： 1 m ax v Q A = 式中 1v ——水流流速，06.01=v ～0.12m/s ，取0.08m/s 。 得 1608 .0274.1== A m 2 取14m 2 。 ⑶ 池总宽度： 2 h A B = 式中 2h ——设计有效水深（2～3m ），取2.5m 。 得 4.65 .216 == B m ⑷ 每格池子宽度： 设池子格数2=n 格，并按照并联设计。当污水量较小时，可考虑一个工作，一个备用，得 2.32 4.62=== B b m 宽深比 28.15 .22 .32==h b 介于1.0～1.5之间，符合要求。 ⑸ 池总长度： 9.1014 153≈== A V L m 长宽比 54.32 .39.10<==b L
- 3 - 符合要求。 ⑹ 每小时所需空气量： max 3600Q d q ??= 式中 d ——每m 3 污水所需曝气量（m 3 /m 3 ），d 值为0.1～0.2，取0.15； q ——所需曝气量（m 3/h ）。 得 688274.115.03600=??=q （m 3 ） 采用压缩空气竖管连接穿孔管，管径2.5～6.0mm ，取3mm 。 ⑺ 沉砂室所需容积： 城市污水的沉砂量可按15～30m 3 /106 m 3 计算，含水率为60%，容重为1500kg/m 3。 6 max 1086400 ??= Z K XT Q V 式中 X ——城市污水沉砂量，取30m 3/106m 3污水； T ——清砂间隔时间，取1d ； z K ——生活污水流量总变化系数，5.1=z K 得 2.210 50.186400 130274.16 =????= V m 3 ，取2.5m 3。 ⑻ 沉砂斗容积0V ： 设每一分格有两个沉砂斗，砂斗容积应按不大于2天的沉砂量计算，斗壁与水平面的倾角不小于55度，得 625.04 5.2220==?= V V m 3 ⑼ 沉砂斗各部分尺寸： 设斗底宽6.01=a m ，斗壁与水平面成55°角，斗高5.0'3=h m ，则沉砂斗上口宽a 为： 3.15521' 3=+? = a tg h a m 沉砂斗容积： 47.0)3.13.16.06.0(3 8.0)(3'22211231=+?+=++= a aa a h V m 3
砂池的设计与选用沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。1.平流式:平面为长方形,采用机械刮砂。因构造简单,除砂效果较好,加之除砂设备国产化率高, 已成为我国建成城市污水厂沉砂池的主要池型;2.竖流式:平面为圆形或方形, 水由设在池中心的进水管自上而下进入池内,管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升水流方向与沉砂方向相反。由于除砂效果差,运行管理不便,因而在国内外城市污水厂极少采用;3.曝气式:曝气沉砂池与平流式沉砂池一样也是平面呈长方形,只是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器,使污水产生横向流动,形成螺旋形的旋转状态。曝气沉砂池可以克服"平流沉砂池中沉砂夹杂15%有机物,使沉砂后续处理难度增加"的缺点。除砂效率高, 有机物与砂分离效果好。大有取平流式沉砂池之势;4.旋流式:也称涡流沉砂池,一般设计为圆形,池中心设有1 台可调速的旋转浆板,进水渠道在圆池的切向位置,出水渠道对应圆池中心,中心旋转浆板下设有砂斗。它可以通过合理地调节旋转浆板的转速,可以有效地去除其它形式沉砂池难于去除的细砂(0.1mm 以下的砂粒)。其具有占地小、除砂效率高等特点,并且在国外得到广泛应用, 但是这种池型及其除砂设备均为国外专利,其关键设备为国外产品,因此,涡流式沉砂池在国内的普及为时尚早。沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单,截流无机颗粒效果较好的优点;竖流式沉砂池是污
水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底,处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。近年来广泛使用的旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀, 有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。目前设计较多采用旋流沉砂池。沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单, 截流无机颗粒效果较好的优点; 竖流式沉砂池是污水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底, 处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度, 使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。近年来广泛使用的旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀,有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。目前设计较多采用旋流沉砂池。
3.4平流沉砂池 3.4.1沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒( 如泥沙, 煤渣等, 它们相对密度约为2.65) 。沉砂池一般设在泵站前以便减小无机颗粒对水泵, 管道的磨损。也可设在沉淀池前以减轻沉淀池负荷及改进污泥处理构筑物的处理条件。 3.4.2沉砂池的类型及特点 1.平流沉砂池 它具有截流无机颗粒效果好, 工作稳定, 构造简单, 排沙方便等优点; 但沙中夹有有机物, 是沉砂的后续处理增加了难度; 占地大, 配水不均匀; 容易出现短流和偏流 2.曝气沉砂池 曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点; 但增加了曝气装置运行费用较高; 工作稳定, 经过调节气量可控制污水的旋流速度; 应设有泡装置。 3.竖流沉砂池 占地小, 排泥方便; 运行管理易行; 但池深大, 施工困难, 造价高, 耐冲击负荷和温度的适应性差, 池径受到限制, 过大的池径会使布水不均匀。 由于本设计采用A/O工艺, 曝气沉砂池对生物池有影响, 故不可取; 竖流沉砂池, 一般不会用于市政污水处理厂。基于3种沉砂
池的比较, 本工程选用平流沉砂池。 3.4.3平流沉砂池的设计 1.设计参数 1) 按最大设计流量设计 2) 设计流量时的水平流速: 最大流速为0.3m/s, 最小流速0.15m/s 3) 最大设计流量时, 污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s 4) 设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m 5) 沉砂量的确定, 城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米, 沉砂含水率 60%, 容重1.5t/立方米, 贮砂斗容积按2天的沉砂量计, 斗壁倾角55—60度 6) 沉砂池超高不宜小于0.3m. 2.设计计算 沉砂池设计计算草图见图3.3。
第一章 污水的一级处理构筑物设计计算 1.1格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。 设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。 格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～10）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的 格栅。 1.1.1格栅的设计 城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区，主干管进水水量为s L Q 63.1504 ，污水进入污水处理厂处的管径为1250mm ，管道水面标高为80.0m 。 本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置三组即3组，每组的设计流量为0.502s m 3。 1.1.2设计参数 1、格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求： 1) 粗格栅：机械清除时宜为16～25；人工清除时宜为25～40。特殊情况下，最大间隙可为100mm 。 2) 细格栅：宜为1.5～10。 3) 水泵前，应根据水泵要求确定。 2、 污水过栅流速宜采用0.6～1／s 。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60～90°。人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。 3、当格栅间隙为16～25时，栅渣量取0.10～0.0533310m m 污水；当格栅间隙为30～50时，栅渣量取0.03～0.0133310m m 污水。 4、格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦
第二篇设计计算书 1.污水处理厂处理规模 1.1处理规模 污水厂的设计处理规模为城市生活污水平均日流量与工业废水的总和：近期1.0万m3/d，远期2.0万m3/d。 1.2污水处理厂处理规模 污水厂在设计构筑物时，部分构筑物需要用到最高日设计水量。最高日水量为生活污水最高日设计水量和工业废水的总和。 Q设= Q1+Q2 = 5000+5000 = 10000 m3/d 总变化系数：K Z=K h×K d=1.6×1=1.6 2.城市污水处理工艺流程 污水处理厂CASS工艺流程图 3.污水处理构筑物的设计 3.1泵房、格栅与沉砂池的计算 3.1.1 泵前中格栅 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 3.1.1.1 设计参数：
（1）栅前水深0.4m ，过栅流速0.6~1.0m/s ，取v=0.8m/s ，栅前流速0.4~0.9 m/s ； （2）栅条净间隙，粗格栅b= 10 ~ 40 mm, 取b=21mm ； （3）栅条宽度s=0.01m ； （4）格栅倾角45°~75°，取α=65° ,渐宽部分展开角α1=20°； （5）栅前槽宽B 1=0.82m ，此时栅槽内流速为0.55m/s ； （6）单位栅渣量：W 1 =0.05 m 3栅渣/103m 3污水； 3.1.1.2 格栅设计计算公式 （1）栅条的间隙数n ，个 max sin Q n bhv α= 式中， max Q －最大设计流量，3/m s ； α－格栅倾角，（°）； b －栅条间隙，m ； h －栅前水深，m ； v －过栅流速，m/s ； （2）栅槽宽度B ，m 取栅条宽度s=0.01m B=S （n －1）＋bn （3）进水渠道渐宽部分的长度L 1，m 式中，B 1－进水渠宽，m ； α1－渐宽部分展开角度，（°）； (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2，m (5)通过格栅的水头损失h 1，m 式中：ε—ε=β（s/b ）4/3； h 0 — 计算水头损失，m ； k — 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； 1 112tga B B L -= 1 25.0L L =αε sin 22 01g v k kh h ==
2.5 生物反应池（CASS反应池） 2.5.1 CASS反应池的介绍 CASS是周期性循环活性污泥法的简称，是间歇式活性污泥法的一种变革，并保留了其它间歇式活性污泥法的优点，是近年来国际公认的生活污水及工业污水处理的先进工艺。 CASS工艺的核心为CASS池，其基本结构是：在SBR的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法中的二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。 CASS工艺与传统活性污泥法的相比，具有以下优点： ●建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可 节省20%~30%。工艺流程简单，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS 曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35%； ●运转费用省。由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶 段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%~25%； ●有机物去除率高。出水水质好，不仅能有效去除污水中有机碳源污染物，而 且具有良好的脱氮除磷功能； ●管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀。污水处理厂设备种类和数量较少， 控制系统简单，运行安全可靠； ●污泥产量低，性质稳定。
2.5.2 CASS 反应池的设计计算 图2-4 CASS 工艺原理图 （1）基本设计参数 考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS ，取COD,BOD 5,NH 3-N,TP 去除率为20%，SS 去除率为35%。 此时进水水质： COD=380mg/L ×（1-20%）=304mg/L BOD 5=150mg/L ×（1-20%）=120mg/L NH 3-N=45mg/L ×（1-20%）=36mg/L TP=8mg/L ×（1-20%）=6.4mg/L SS=440mg/L ×（1-35%）=286mg/L 处理规模：Q=14400m 3/d,总变化系数1.53 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）：Nw=3200mg/L 反应池有效水深H 一般取3-5m,本水厂设计选用4.0m 排水比：λ= m 1 =5 .21 =0.4 (2)BOD-污泥负荷（或称BOD-SS 负荷率）（Ns ） Ns= η f S K ??e 2 Ns ——BOD-污泥负荷（或称BOD-SS 负荷率）,kgBOD 5/(kgMLSS ·d)； K 2——有机基质降解速率常数，L/(mg ·d),生活污水K 2取值范围为
曝气沉砂池的设计计算 1、池体设计计算 ⑴ 池的总有效容积V t Q 设计60V = 式中 V ——总有效容积(m3)； t ——最大流量时的停留时间(min ，取为2) 则： Q 设计=1875m3/h=0.521 m 3/s 352.622521.060V m =??= ⑵ 池断面积 设污水在池中的水平流速v 为 0.1m/s ，则水流断面面积为： 221.51 .0521.0m v Q A === 设计 ⑶ 池宽度 设有效深度 1m ，则沉砂池总宽度 B 为： m 21.51 21.5H A B === 设沉砂池两座，则每座池宽 b 为： m 6.2221.52B b === 宽深比3.12 2.6b ==h ，符合要求(1～1.5 之间)。 ⑷ 池长m A V L 1221 .552.62=== 长宽比561.42.6 12L <==b 符合要求。 由以上计算得：共一组曝气池分2格，每格宽2.6m ，水深1m ，池长12m 。 2、沉砂室设计 ⑴ 排砂量计算 对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X 1=2.0～3.0m 3/105m 3 ，则每日沉砂量Q 设计为 d m X Q /45.0100.315000Q 351max =??=?=-设计(含水率 60﹪) 设贮砂时间 t=2d
则砂槽所需容积为 V= Q 设计×t=0.45×2=0.9 m 3 折算为含水率 85﹪的沉砂体积为 32.185 100)60100(45.0m V =--?= ⑵ 砂室个部分尺寸 设砂坡向沉砂槽，沉砂槽为延池长方向的梯形断面渠道，每池设一个共两个，每个沉砂槽所需容积为308.42 m V v == 砂槽容积取值为：a 1=0.5m h 3’=0.5m T=60° m a tg h a 15.0732 .15.02602132=+?=+?= 则沉砂槽体积 3332108.45.4125.02 5.012m m L h a a V >=??+=+=符合要求 3、提砂泵房与砂水分离器 选用直径0.2m 的钢制压力试旋流砂水分离器1台，砂水分离器的外形高度 H 1=11.4m ，入水口离地面相对高度11.0m ，则抽砂泵静扬程为H=14.5m ，砂 水分离器入口压力为H 2=0.1mpa=10.0mH 2O 则抽砂泵所需扬程为 O mH H H H 225.240.105.14=+=+=' 选用螺旋离心泵Q=40.0 m 3/h H=25.0mH 2O 电动机功率为 N=11.0kw 4、曝气沉砂池总体尺寸 沉砂槽尺寸：a 1＝0.5m a 2=1m h 3’=0.5m 沉砂池尺寸：b 1=1.75m I=0.1～0.5 取 0.2 m h h 75.02.075.14.02.075.133=?+=?+'= m h h h h 05.275.013.0321=++=++= 取2.1m 式中 h 1——超高取 0.3m h 2——有效水深 1m h 3——沉砂室高度 0.4m 5、曝气系统设计计算 采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气
平流式沉砂池设计参数 为了减少城市污水处理系统中水泵与其它机械设备的磨损，保证沉淀池、曝气池等处理构筑物功能的正常发挥，沉砂池是城市污水处理厂必不可少的预处理构筑物。按污水在沉砂池中的流态，沉砂池分为4种：竖流式沉砂池，涡流式沉砂池，平流式沉砂池和曝气式沉砂池。 竖流式沉砂池除砂效率差，运行管理不便，因而在国内外城市污水处理厂很少采用。 涡流式沉砂池尽管有占地小，除砂效率高等优点，在发达国家得到较广泛的应用，然而，与这种池型配套的除砂设备均为国外专利，因此，涡流式沉砂池在国内的普及为时尚早。 平流式沉砂池因构造简单，除砂效果好，加之除砂设备国产化率高，已成为我国城市污水处理厂沉砂池的主要池型。 曝气沉砂池具有除砂效率高，尤其是有机物与砂分离效果好等优点大有取代平流式沉砂池之势，但在南方城市污水厂水质浓度较低的条件下，曝气沉砂池并不能充分发挥其优势。况且，曝气沉砂池的基本池型仍是平流式沉砂池。毫无疑义，平流式沉砂池在今后城市污水厂的建设中，仍将有一席之地。因此，应充分重视平流式沉砂池的设计。【1】 1.影响平流式沉砂池效率的因素 ①排水体制 合流制排水系统接纳的城市污水不同于分流制排水系统。前者由于暴雨对屋面、街道的冲刷，使得进入城市污水厂平流式沉砂池的合流制污水夹带大量来自建筑工地、燃烧小煤炉的泥沙煤屑等杂质。如果设计的平流式沉砂池内水平流速过快、停留时间不足，则许多杂质来不及沉淀，过快的水流将杂质带入后续处理构筑物，从而影响后续处理构筑物的运行，甚至危及整个污水厂的正常运行。与此相反，分流制排水系统接纳的城市污水，水量稳定，所含杂质质量少，所以，采取较大的水平流速和较短的停留时间，往往能获得理想的除砂效果。 ②初沉池 初沉池是城市污水厂一种预处理构筑物，通常设在沉砂池之后。其作用是降低城市污水中的悬浮固体浓度。按照城市污水二级处理工艺要求，有需要设置和不需要设置初沉池两种情况。 通常，采取普通活性污泥法二级生物处理的城市污水厂必须设置初沉池。因为较长时间停留（（1.0~2.0）h）的初沉池弥补了现行规范设计的平流式沉砂池内水平流速过快、停留时间过短的不足，大量来不及在平流式沉砂池沉淀的小粒径杂质在初沉池得到有效地沉淀，从而保证曝气池、二沉池等处理构筑物的正常运行。这也是为什么设置在平流式沉砂池之后的沉淀池拍你中有机物所占比例较大的原因。 在不需要设置初沉池的城市污水厂，如果按现行规范设计平流式沉砂池，运行中出现排沙管堵塞的问题。平流式沉砂池（在设计水平流速0.3m∕s，停留时间30s的情况下）尽管对0.2mm 以上的杂质去除率达到了90%，但对0.1mm粒径的杂质，去除率仅为35%左右。【2】 ③除砂设备 除砂设备用于沉砂池，取出池底截留下来的密度大于水的砂、石等无机颗粒。随着处理工艺的发展，除砂设备的型式构造多种多样。其集砂方式有两种：即刮砂型和吸砂型。刮砂型是将沉积在池底的砂粒刮集至池心（边）坑（沟）内，再清洗提升，砂水分离后输送至池外盛砂容器内，待外运处置。吸砂型则用砂泵将池底层的砂水混合液抽至池外，经砂水分离后的砂粒输送至盛砂容器内待外运处置。排砂设备按排砂方式又分为重力排砂和机械排砂两类。重力排砂方式通过在砂斗上加排砂管和双向密封无凹槽刀闸阀进行排砂，配套使用贮砂池进行砂水分离。【5】机械除砂设备一般有链条式刮砂机和行车式砂泵除沙机。这两种除砂设备除砂效果如表2所示。
沉砂池：采用曝气沉砂池 Q=0.77s /m 3 1、设计参数 （1）旋流速度控制在0.25--0.30m/s ； （2）最大流量时的停留时间为1--3min ，水平流速为0.1m/s ； (3)有效水深为2--3m ，宽深比为10--1.5，长宽比可达5； (4)曝气装置可采用压缩空气竖式管链接穿孔管（穿孔孔径为2.5--60mm ）每3m 污水所需 曝气量为0.1--0.23m 或每2m 池表面积3--5h /m 3 。 2、设计计算： （1）池子总有效容积：设t=2min ， 3max m 4.9260277.060t Q v =??=?= （2）水流断面积：设m/s 1.0v 1=， 21max m 7.71 .077.0v Q A === （3）池子总宽度：取池子的有效水深m 5.2h 2=,池底坡度0.5m ，超高0.6m ，则池子的 m 08.35.27.7h A B 2=== （4）池长 m 127 .74.92A ===V L （5）沉砂池沉砂斗容量： 0m 16.67.70.18.0V =??= （6）沉砂池沉砂斗容量： 0m 16.67.70.18.0V =??= （7）沉砂池实际沉砂量：设含沙量为3 63m 10/m 20污水，没两天排沙一次 336'016.676.228640010 8.020V m m <=???= （8）每小时所需空气量：设曝气管侵水深度为 2.8m ，查表选单位池长所需空气量h /m 253 3496215.17.728h %151A 28q m =???=+?=）（
式中（1+15%）为考虑到进出口条件而增长的池长。
污水处理厂设计计算书 1.污水处理厂处理规模 1.1处理规模 污水厂的设计处理规模为城市生活污水平均日流量与工业废水的总和：近期1.0万m3/d，远期2.0万m3/d。 1.2污水处理厂处理规模 污水厂在设计构筑物时，部分构筑物需要用到最高日设计水量。最高日水量为生活污水最高日设计水量和工业废水的总和。 Q设= Q1+Q2 = 5000+5000 = 10000 m3/d 总变化系数：K Z=K h×K d=1.6×1=1.6 2.城市污水处理工艺流程 污水处理厂CASS工艺流程图 3.污水处理构筑物的设计 3.1泵房、格栅与沉砂池的计算 3.1.1 泵前中格栅 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 3.1.1.1 设计参数：
（1）栅前水深0.4m ，过栅流速0.6~1.0m/s ，取v=0.8m/s ，栅前流速0.4~0.9 m/s ； （2）栅条净间隙，粗格栅b= 10 ~ 40 mm, 取b=21mm ； （3）栅条宽度s=0.01m ； （4）格栅倾角45°~75°，取α=65° ,渐宽部分展开角α1=20°； （5）栅前槽宽B 1=0.82m ，此时栅槽内流速为0.55m/s ； （6）单位栅渣量：W 1 =0.05 m 3栅渣/103m 3污水； 3.1.1.2 格栅设计计算公式 （1）栅条的间隙数n ，个 max Q n bhv = 式中， max Q －最大设计流量，3/m s ； α－格栅倾角，（°）； b －栅条间隙，m ； h －栅前水深，m ； v －过栅流速，m/s ； （2）栅槽宽度B ，m 取栅条宽度s=0.01m B=S （n －1）＋bn （3）进水渠道渐宽部分的长度L 1，m 式中，B 1－进水渠宽，m ； α1－渐宽部分展开角度，（°）； (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2，m (5)通过格栅的水头损失h 1，m 式中：ε—ε=β（s/b ）4/3； h 0 — 计算水头损失，m ； k — 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； 1 112tga B B L -= 1 25.0L L =αε sin 22 01g v k kh h ==
目录 绪论 (1) 1 沉砂池 (1) 1.1 沉砂池的基本定义 (1) 1.2 污水中的砂粒 (1) 1.3 沉砂池的作用 (1) 1.4 沉淀池的分类 (1) 2 曝气沉砂池 (1) 2.1 曝气沉砂池的定义 (1) 2.2 曝气沉砂池的特点 (2) 2.3 曝气沉砂池的构造及工作原理 (2) 2.4 曝气沉砂池中的水流及颗粒轨迹特点 (2) 2.5 曝气沉砂池的沉砂效率 (3) 2.6 曝气沉砂池的清砂方式 (4) 3 曝气沉砂池的设计 (5) 3.1设计参数 (5) 3.2 注意事项 (6) 3.3 设计计算 (6) 3.4 实际设计与计算 (7) 4 结束语 (8) 5 参考文献 (9)
绪论 本文介绍了工业污水处理中常用的曝气沉砂池工艺以及与其的相关理论基础知识，旨在全面了解曝气沉砂池的构造，工作流程，及其优点与不足。通过学习并根据已知条件，初步设计简单的曝气沉砂池构型，通过数据采集计算，确定其具体参数，完成设计。从而全面、准确、深刻的了解曝气沉砂池。 1 沉砂池 1.1 沉砂池的基本定义 城市污水或综合污水的处理一般在预处理段设置沉砂池。沉砂池的作用是去除水中密度比较大的无机颗粒，如泥沙、煤渣等，一般设在泵站、倒虹管、沉淀池前，来减轻水泵和管道的摩擦，防止后续处理构筑物管道的堵塞，缩小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机物组分的含量，提高污泥作为肥料的价值[1]。1.2 污水中的砂粒 污水中的砂粒是指相对密度较大，易沉淀分离的一些大颗粒物质，主要是污水中的无机性砂粒，砾石和少量较重的有机物颗粒，如树皮、骨头、种粒等。在颗粒物质的表面还附着一些粘性有机物，这些粘性有机物是极易腐败的污泥，因此，这些颗粒物质都应在沉砂池中被去除。 1.3 沉砂池的作用 （1）防止活动的机械设备受到磨损而带来不正常的损耗； （2）减少在管道、渠道和导管中形成重沉积物； （3）减少消化池由于砂过分累积引起的清理频率。实质上除砂是在离心机，换热器和高压隔膜泵之前[2]。 1.4 沉淀池的分类 常选用的沉砂池有平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池4种。平流式矩形沉砂池是常用的型式，具有构造简单、处理效果较好的优点。曝气沉砂池是在池的一侧通人空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小，同时，还对污水起预曝气作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点，在北美国家广泛应用。 2 曝气沉砂池 2.1 曝气沉砂池的定义 曝气沉砂池从1950年代开始试用，目前已经推广使用。
设计计算书 1.污水处理厂处理规模 1.1处理规模 污水厂的设计处理规模为城市生活污水平均日流量与工业废水的总和：近期1.0万m3/d，远期2.0万m3/d。 1.2污水处理厂处理规模 污水厂在设计构筑物时，部分构筑物需要用到最高日设计水量。最高日水量为生活污水最高日设计水量和工业废水的总和。 Q设= Q1+Q2 = 5000+5000 = 10000 m3/d 总变化系数：K Z=K h×K d=1.6×1=1.6 2.城市污水处理工艺流程 污水处理厂CASS工艺流程图 3.污水处理构筑物的设计 3.1泵房、格栅与沉砂池的计算 3.1.1 泵前中格栅 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 3.1.1.1 设计参数：
（1）栅前水深0.4m ，过栅流速0.6~1.0m/s ，取v=0.8m/s ，栅前流速0.4~0.9 m/s ； （2）栅条净间隙，粗格栅b= 10 ~ 40 mm, 取b=21mm ； （3）栅条宽度s=0.01m ； （4）格栅倾角45°~75°，取α=65° ,渐宽部分展开角α1=20°； （5）栅前槽宽B 1=0.82m ，此时栅槽内流速为0.55m/s ； （6）单位栅渣量：W 1 =0.05 m 3栅渣/103m 3污水； 3.1.1.2 格栅设计计算公式 （1）栅条的间隙数n ，个 max Q n bhv = 式中， max Q －最大设计流量，3/m s ； α－格栅倾角，（°）； b －栅条间隙，m ； h －栅前水深，m ； v －过栅流速，m/s ； （2）栅槽宽度B ，m 取栅条宽度s=0.01m B=S （n －1）＋bn （3）进水渠道渐宽部分的长度L 1，m 式中，B 1－进水渠宽，m ； α1－渐宽部分展开角度，（°）； (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2，m (5)通过格栅的水头损失h 1，m 式中：ε—ε=β（s/b ）4/3； h 0 — 计算水头损失，m ； k — 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3； 1 112tga B B L -= 1 25.0L L =αε sin 22 01g v k kh h ==
第1章 格 栅 在处理系统前，均需设置格栅，以拦截较大杂物。 1.1、中格栅的设计计算 已知参数：p Q =14.09×104m 3/d ，K p =1.21*1.42=1.72，Q max =2.80m 3/s 。 栅条净间隙为20mm ，格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取V=0.8m/s,选用平面栅条断面为矩形，A 型格栅,栅条宽度S=0.01m,进行计算栅前水深h 取2m 。进水渠宽B 1=1.5m,其渐宽部分展开角度为20゜。 1、栅条的间隙数 由公式n= bhv Q α sin max 式中Q max---最大设计流m 3/s α---格栅倾角h---栅前水深m v----过栅流速m/s 带入数据n= 2.80sin 600.02 2.00.8 ?? ??=81.4个，取82个 2、栅槽宽度 B=S(n-1)+bn 式中: B---栅槽宽 m S---栅条宽度 m b-----栅条间隙m n---栅条间隙数 个 B=S(n-1)+bn=,0.01(82-1)+0.02?82= 2.45m 设计中取2.5m 。 3、进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽B 1=1.5m ，其渐宽部分展开角度为20゜ 进水渠内流速为v 进= h B Q 1m ax = 2.80 1.5 2.0 ?=0.9m/s ∈（0.4-0.9）m/s l 1= αtg B B 21-=2.5 1.5 220tg -? =1.37m 4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l 2 l 2= 2 1l =1.370.692m = 5、通过格栅的水头损失h 1 由公式h 1=h 0k 式中：h 0---计算水头损失，h 0=αξsin 22g v 故h 0=0.962 0.9sin 6029.81 ???=0.034m h 1=0.034?3=0.10∈(0.08—0.15) 符合要求。设计中取0.10m 。 6、栅槽总高度 H=h+h 1+h 2
曝气沉砂池原理、设计要点和计算 1.曝气沉砂池的原理 曝气沉砂池是在池一侧近池底处曝气，空气扩散器（板）距离池底0.6-0.9m，池内水流做旋流运动，无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物磨去。由于旋流产生的离心力，把密度较大的无机物颗粒被甩向外层井下沉，相对密度较轻的有机物旋转至水流的中心部位随水带走．重的砂粒落到池底并滑入集砂槽。螺旋形的流态主要是池一侧鼓入空气所形成，不是靠水流形成的，因而曝气沉砂池可以在进水流量变化很大的范围内，获得良好的运行效果，比平流式沉砂池对流量变化的适应性好，而且可使砂中有机物含量低于10%。 曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，曝气沉砂池的缺点是在曝气过程中有臭气散发，运行时泡沫较多，夏季对空
气污染较大。由于曝气提高了污水的溶解氧，在不设初沉池的情况下，容易破坏后续厌氧过程，影响除磷效果。 2.曝气沉砂池的设计要点 ①旋流速度应保持0.25-0.3m/s。 ②水平流速为O.lm/s. ③最高时流量的停留时间应大于2min。 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处理每立方米污水的曝气量为0.1-0.2m3空气。 ⑦空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.6-O.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，并宜设置挡板。 ⑩池内应考虑设消泡装置。 3.计算例题 某城镇污水处理厂的最大设计流量为0.8m3/s，求曝气式沉砂池的总有效容积、水流断面积、池总宽度、池长等各部分尺寸及每小时所需空气量。 (1）池子总有效容积V(m3) V=Q max t×60 式中Q max为最大设计流量，m3/s,Q max=O.8m3/s; t为最大设计流量时的流行时间，min，取t=2min. V=O.8×2×60=96m3 (2）水流断面积A(m2) A=Q max/v 式中，V1为最大设计流量时的水平流速，m/s，取V1=O.lm/ s。 A=0.8/0.1=8m2 (3）池总宽度B(m)
SBR法污水处理工艺设计计算书 1
第一章课程设计任务书 一、课程设计目的和要求 本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节,要求综合运用所学的有关知识,在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节,掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法,掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制,掌握设计说明书的写作规范。经过课程设计使学生具备初步的独立设计能力,提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力,训练设计与制图的基本技能。 二、课程设计内容 1、污水水量、水质 (1)设计规模 设计日平均污水流量Q=学号1－25*8000 学号26－48*3000 m3/d; 设计最大小时流量Q max=设计日平均污水流量/12－学号*100m3/h (2)进水水质 COD Cr =600mg/L,BOD5 =300mg/L,SS = 300mg/L,NH3-N = 35mg/L 2、污水处理要求 污水经过二级处理后应符合以下具体要求: COD Cr≤ 100mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,NH3-N≤15mg/L。 3、处理工艺流程 污水拟采用学号1－10活性污泥法 2
学号26－48生物膜法工艺处理。 4、气象资料 该市地处内陆中纬度地带,属暖温带大陆性季风气候。年平均气温9~13.2℃,最热月平均气温 21.2~26.5℃,最冷月?5.0~?0.9℃。极端最高气温42℃,极端最低气温?24.9℃。年日照时数2045 小时。 多年平均降雨量577 毫米,集中于7、8、9 月,占总量的50~60%,受季风环流影响,冬季多北风和西北风, 夏季多南风或东南风,市区全年主导风向为东北风,频率为18%,年平均风速2.55 米/秒。 5、污水排水接纳河流资料: 该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流,其最高洪水位(50 年一遇)为380.0m,常水位为378.0m,枯水位为375.0m。 6、厂址及场地现状 该镇以平原为主,污水处理厂拟用场地较为平整, 交通便利。厂址面积为35000m2。厂区地面标高384.5~383.5 米,原污水将经过管网输送到污水厂,来水管管底标高为8米(于地面下8米)。受纳水体最高洪水位6 米,最低水位标高在-4米。 三、课程设计具体安排 1、确定污水处理厂的工艺流程,对处理构筑物选型做说明; 2、对主要处理设施(格栅、沉砂池、初沉池、污泥浓缩池)进行工 3
曝气沉砂池除砂设备技术描述 1. 总述 本设备用于曝气沉砂池除砂及处理浮渣。设备系统通过曝气系统提高沉砂效率，污水中砂粒沉淀于沉底部泥斗中，由吸砂泵提升吸出，由排砂槽排出。进入砂水分离设备，进行砂水分离，分离后的砂进入砂斗存放外运。分离中产生的污水自流进入曝气沉砂池。沉砂池电动旋转撇渣管刮除的浮渣进入渣水分离器，经渣水分离后，污水回流进入曝气沉砂池，浮渣经挤压脱水后进入泥斗外运。 2. 供货范围 曝气沉砂池行车式（潜水泵型）吸砂机，包括其配套运行设备：电动旋转撇渣管、砂水分离器、渣水分离器等的供货、检验、安装及调试。 投标人负责提供行车式（潜水泵型）吸砂机成套装置，以及与吸砂机配套运行所需的相关设备（包括机、电、控制设备）。 成套装置包括以下内容：(但不限于此)： 行车式（潜水泵型）吸砂机（下称吸砂机）是成套装置，配备起始端、终端的行程限位装置和过行程止动挡柱、卷筒电缆、潜水泵吸砂系统、撇渣装置、就地控制箱，外接端子盒等安全和有效运行所必须的附件。 主要供货设备清单： 3. 技术参数及条件 设备满足沉砂池的除砂需要，沉砂池的进水量为7万m3/d，K=1.34;进水平均含砂率为每座沉砂池最大处理污水量的0.03/1000。
A. 行车式泵吸砂机 1）吸砂机最低工作能力满足100%的沉砂去除率。抽送沉砂的最低含水率可达95%。 2）沉砂池主要尺寸： 池总宽(m) 6.55m 槽数 2 槽 池每槽净宽(m) 3.00m 池长(m) 16.40m 池深(m) 4.80m 3）吸砂机无故障工作时间应不少于8000小时，使用寿命不少于15年。 4）每槽内设1台砂泵，砂泵处理能力应≥42m3/h。 B. 电动旋转撇渣管 (a) 撇渣管安装于曝气沉砂池下游的出水堰前侧，跨于整个池宽，用于集纳和排出污水中的浮渣。撇渣管的安装位置与安装标高符合招标图的要求。 (b) 沉砂池平台标高54.10m （c）水位标高53.30m (d) 槽宽 3.00m 共2槽 C. 砂水分离机 （1）砂水分离机的水槽最大分离流量和输砂能力应≥30L/s。 （2）0.2mm以上砂粒的沉降回收率不低于98%，输出砂粒的含水率应低于65％。 D. 渣水分离机 渣水分离器的处理能力不小于4m3/h，最大瞬时卸料量不小于0.05m3。 渣水分离器与水平面呈35 倾角布置。 4. 设备材质 A. 行车式泵吸砂机 1) 吸砂机
目录绪论1 1 沉砂池1 1.1 沉砂池的基本定义1 1.2 污水中的砂粒1 1.3 沉砂池的作用1 1.4 沉淀池的分类1 2 曝气沉砂池1 2.1 曝气沉砂池的定义1 2.2 曝气沉砂池的特点2 2.3 曝气沉砂池的构造及工作原理2 2.4 曝气沉砂池中的水流及颗粒轨迹特点2 2.5 曝气沉砂池的沉砂效率3 2.6 曝气沉砂池的清砂方式4 3 曝气沉砂池的设计5 3.1设计参数5 3.2 注意事项6 3.3 设计计算6 3.4 实际设计与计算7 4 结束语8 5 参考文献9
绪论 本文介绍了工业污水处理中常用的曝气沉砂池工艺以及与其的相关理论基础知识，旨在全面了解曝气沉砂池的构造，工作流程，及其优点与不足。通过学习并根据已知条件，初步设计简单的曝气沉砂池构型，通过数据采集计算，确定其具体参数，完成设计。从而全面、准确、深刻的了解曝气沉砂池。 1 沉砂池 1.1 沉砂池的基本定义 城市污水或综合污水的处理一般在预处理段设置沉砂池。沉砂池的作用是去除水中密度比较大的无机颗粒，如泥沙、煤渣等，一般设在泵站、倒虹管、沉淀池前，来减轻水泵和管道的摩擦，防止后续处理构筑物管道的堵塞，缩小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机物组分的含量，提高污泥作为肥料的价值[1]。1.2 污水中的砂粒 污水中的砂粒是指相对密度较大，易沉淀分离的一些大颗粒物质，主要是污水中的无机性砂粒，砾石和少量较重的有机物颗粒，如树皮、骨头、种粒等。在颗粒物质的表面还附着一些粘性有机物，这些粘性有机物是极易腐败的污泥，因此，这些颗粒物质都应在沉砂池中被去除。 1.3 沉砂池的作用 （1）防止活动的机械设备受到磨损而带来不正常的损耗； （2）减少在管道、渠道和导管中形成重沉积物； （3）减少消化池由于砂过分累积引起的清理频率。实质上除砂是在离心机，换热器和高压隔膜泵之前[2]。 1.4 沉淀池的分类 常选用的沉砂池有平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池4种。平流式矩形沉砂池是常用的型式，具有构造简单、处理效果较好的优点。曝气沉砂池是在池的一侧通人空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小，同时，还对污水起预曝气作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点，在北美国家广泛应用。 2 曝气沉砂池 2.1 曝气沉砂池的定义 曝气沉砂池从1950年代开始试用，目前已经推广使用。