j巢湖污水处理厂厌氧池细格栅沉砂池粉喷桩施工组织设计
巢湖经济开发区花山污水处理厂厌氧池、细格栅沉砂池等粉喷桩桩基工程
施工组织设计方案
编制人：
审核人：
审批人：
编制单位：巢湖天基科技有限责任公司
编写时间：二○○八年十二月二日
巢湖经济开发区花山污水处理厂厌氧池、
细格栅沉砂池等粉喷桩桩基工程
施工组织设计方案
一、工程概述
（一）概况
巢湖市经济开发区花山污水处理厂厌氧池、细格栅沉砂池等水泥搅拌喷粉桩工程位于巢湖市花山经济开发区境内，成芳路以西，西河以东，广源路（规划道路）以南，合芜高速公路以北，该工程由合肥市勘察院勘察，合肥市市政设计院有限公司设计，巢湖市建设监理有限公司监理，巢湖市建设工程质量监督站监督，巢湖天基科技有限责任公司施工。土质为流塑状亚粘土，具体见地质勘察报告。
（二）工程设计
1、工程设计为粉喷桩复合地基加固软土体：细格栅沉砂池桩数为240根，桩径为Φ500，有效桩长约6.0 m，桩顶超喷0.5m，厌氧池桩数为1692根，桩径Φ500，有效桩长约7.5m,该工程桩体全长复搅。
2、加固后复合地基承载力特征值细格栅沉砂池约120Kpa，单桩承载力特征值≥90KN，厌氧池复合地基承载力特征值≥140 Kpa，单桩承载力特征值≥90KN。施工前应进行室内水泥土实验，选择合适的配合比，水泥土无侧抗压强度q u90, 细格栅沉砂池不小于1.6Mpa, 厌
氧池q u90不小于1.8Mpa。
（三）工期
据现场实际状况及业主的要求：自实际开工之日起30天左右完成搅拌桩施工任务。（不含阴雨天气及强对流天气等恶劣天气影响场地不能施工的工期和现场停电、停水等影响的工期）
二、编制依据
1、根据巢湖经济开发区花山污水处理厂厌氧池细格栅沉砂池水泥搅拌喷粉桩工程设计图纸及岩土工程地质勘察报告。
2、按照《JGJ94—2008建筑桩基技术规范》及TB10113—96《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》。
三、施工组织方案
（一）施工准备
1、水、电、路均通，场地平整、压实。
2、施工前须由甲方组织设计、监理、施工单位进行技术交底和图纸会审，以便我方更好领会设计意图，利于指导施工。
3、桩基轴线放线定位：依据业主提供的绝对标高、坐标，来控制桩顶标高，并测量出桩基轴线，并给甲方、监理检查验收后方施工，同时轴线控制点和高程基准点引出施工范围外做好标志，并用混凝土保护。
4、施工前做好设备进场、安装和调试，并对水泥进行复试，制作必要的水泥土试样。
5、在工程桩范围外适当位置，先做试桩，试桩施工方法同工程桩相似，每个单体试桩数量由设计单位根据检测规范要求定，并定试桩位置。每组2根水泥掺量分别为50KG/M及60KG/M试桩间距同工程桩，
桩长必须进入○31粘土层≥1M，试桩结束后，设计单位应对施工单位进行交底并提供沉桩过程中的相关参数。
（二）设备配制
根据设计技术要求，工程需要以及工程区的地质特质，选定如下主要设备机具：
1、PH-5A型液压步履式搅拌喷粉桩机 2台
2、YP-1型粉体发送器及空压机各2台
3、15T吊车 1辆
4、工程指挥车 1辆
5、经纬仪J2 1台
6、水准仪S3 1 台
7、电焊机 1台
（三）劳动组织
工程实行项目经理负责制，下设施工、技术、行政、安全生产管理网络，正常施工实行24小时作业制（考虑居民区实际情况，施工时间适当调整），施工生产人员单机需6人左右。依据现场施工情况酌情增减。
人员安排如下表
（四）施工工艺
根据该工程设计和工程地质特性，选用PH-5A型液压步履式搅拌桩机进行施工，具单桩施工工艺流程参见下图。
（五）施工进度计划
依据设计要求、规范规定，场地现有条件以及以往的施工经验，单桩施工约需18-20分钟，正常施工按24小时作业制，考虑机械和场地因素，平均每天每台机械可完成40-60根左右,预计30天左右完成.（不含阴雨天及强对流天气影响场地不能施工的天数和现场停电、停水等情况）。施工中加强现场组织管理工作，并请业主、监理单位密切配合，保证工程质量、安全提高施工效率。
四、质量保证体系及质量保证措施
（一）质量保证体系及质量管理
1、建立完善的质量保证体系（见下图），实行岗位责任制，把质量责任落实到各岗位和个人。
质保体系
2、严格按设计和规范要求组织施工，严格执行操作规程。
3、推行全面质量管理，着重抓好各工序管理，执行质量控制点，领会设计意图，施工中不定期研究质量状况，听取甲方、监理施工管理人员意见，确保工程质量。
（二）技术措施
1、技术要求
⑴、桩身横截面直径不小于设计桩径（喷粉Φ500）。
⑵、桩长不小于设计桩长（根据现场地质情况确定桩长）
⑶、桩顶标高应高出设计桩顶标高0.5m以上停灰。
⑷、单桩水泥掺入量每米≥50kg（根据设计单位提供的数据调整）。
⑸、桩身垂直度偏差小于1%桩长。
⑹、桩位偏差小于5cm（行列双向）。
⑺、桩基检测按国家有关规定由业主组织实施。
2、施工技术要求
⑴、准备工作
①施工放样按以下顺序进行
a、坐标、标高由业主、监理、乙方共同配合做好测量定位放样工
作，并做好记录。
b、严格按图纸，根据定位轴线放桩位，放样用钢尺量距，控制定位偏差小于2cm，填写放线记录，报监理、甲方验收签证。
c、随施工进度，应随时复核桩位位置，以防由于人为、机械等原因造成放好的桩位发生偏移。
②材料准备
搅拌喷粉桩采用PO 42.5级水泥计划用量每米810T ，具有出厂质保书，并确保在有效期内使用，严禁作用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥，并应有质量部门认可的水泥复试报告。
③成桩试验
搅拌喷粉桩施工前需进行成桩试验，以掌握该场地的成桩经验及各种技术参数，试验前由施工方发出书面通知，邀请业主等部门派员参加，并将提供喷粉桩置换率。
成桩试验前应达到下列要求：
a、满足设计水泥喷入量的各种技术参数（钻进速度、提升速度、搅拌速度、风压等）
b、掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施，一般成桩试验的桩数不小于10根。
3、搅拌粉喷桩的施工工艺要求
①粉喷桩搅拌桩全桩范围内须进行复喷和复搅，共90天桩体无侧限抗压强度厌氧池应大于1.8Mpa，细格栅沉砂应大于1.6Mpa。搅拌喷粉桩根据成桩试验后正式规定的各种工艺参数进行施工，无法设计变更的不得任意改变，工艺参数幅度如下：
钻进速度：v=0.8~1.47m/min
提升速度: vp=0.8~1.47m/min
搅拌速度: R=50~80RPm
气体流量：Q=20L/S
空气压力：P=0.2~0.4Mpa
②设计的桩顶标高上覆盖土层厚度不小于1.5M,如遇2层淤泥土时须进行清淤，再回填粘性土料压实。
③严格控制喷灰时间和停灰时间，确保粉喷桩长度，严禁在尚未喷灰的情况下进行钻机提升作业。
④提升喷灰进程中，设专人监控喷粉机自动计量装置。
○5粉喷施工进程中，做好原始记录。主要入土深度、停灰面标高、灰浆压力、钻进压力、钻进速度、提升速度、搅拌速度、空气流量、喷粉量等以及施工中的各环节情况。
4、复打要求
施工中发现喷粉量不足，实行整桩复打，复打的喷粉量仍应不小于设计用量，如遇停电、机械故障等原因中断必须重打叠孔应大于3m。
⑷结束工作
①桩身上部1/3范围内进行再次搅拌使水泥固化料与土均匀拌合，确保桩身质量。
②桩基施工中，若发现桩基不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象，应立即停钻检查，必要时应提钻重打。
③施工中应随时注意喷粉机、空气机的运转情况，压力表的显示变化、送灰情况。当在送灰过程中出现压力连续上升，发送器负载过大，送灰管或筏门在钻具提升中途堵塞等异常，应判明原因，停止提升，原地搅拌，为保证成桩质量必要时全桩复打。
④在送灰进程中，如果压力突然下降，灰罐加不上压力等异常，应停止提升原地搅拌，查明原因，此时应尽可能不停止送风。
⑤粉体发送器中的气水分离器，施工时应经常排除分离器中的积水，防止因水进入钻杆而堵塞送粉通道。
⑥喷粉时灰罐内的气压比管道内的气压高0.02~0.05Mpa,以确保正常送粉。
○7登高作业必须系安全带、戴好安全帽，不戴安全帽不准进入施工现场。
五、施工现场安全生产、文明施工措施
（一）施工现场安全生产措施
1、施工现场安全生产管理目标
本工程施工中，安全生产管理目标：重伤、死亡率为零，即达到“三无”标准。
2、施工现场安全生产管理
本机构成立以后，主要是制定安全生产的具体细则，督促安全措施的落实，制定并执行奖惩措施。
项目经理是本工程的安全生产第一责任人，是本工程处理安全一切事务的最终发言人，指导并督促本工程安全机构成员开展工作。
专职安全员：具体安排安全生产，制定安全技术措施，确定安全奖惩实施细则，工作上对项目经理负责。检查监督安全措施落实情况，发现并随时制止违反安全操作行为，指正施工中存在的安全隐患，并作好安全日记，工作上服从安全负责人。
兼职安全员：负责本班组的安全生产，随时发现并纠正本班人员的违规、违章操作，系统组织各岗位职工进行安全互相监督。减
少并限制安全隐患的发生，工作上服务于班组长和专职安全员。
总体上形成兼职安全员、专职安全员、项目经理三级安全管理网络体系。
3、施工现场安全生产管理制度
○1严格执行公司制定的《安全生产管理制度》（QW7-d02），开工前设计安全生产纪律牌、安全无事故日历牌；
○2认真贯彻《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-86）、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)、《建设工程施工现场供电安全规程》(GB50194-93)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)等国家安全技术标准，执行施工现场安全“十不准”制度；
○3对进场施工人员，开工前应进行安全教育，强调安全纪律，没有通过安全教育的人员，不得进场施工；
○4建立安全生产台帐，定期进行安全检查，专职安全员24小时巡视检查工地，对在检查中发现的不安全因素，提出限期整改意见，对限期不整改者，专职安全员有权责令其停工；
○5每周召开安全活动会议，总结一周安全生产情况，布置下周安全工作；
○6施工区与生活区采取隔离措施，主要施工通道应设置安全屏障，进入施工现场必须穿工作服、工作鞋、佩戴安全帽，对违反规定不戴安全帽进入施工现场的人员，一经发现处以50元罚款；
○7吊车起吊时，在吊臂工作范围内，吊臂下严禁站人；
○8特殊工种岗位（吊车工、翻斗车工、电工、电焊工等）必须持证上岗，禁止无证人员操作有关设备；
○9现场危险区设立醒目的安全标志，以示警告；
○10在施工期间工地出入口，设立全日制门卫，严禁闲杂人员进入现场；
○11上班前严禁喝酒。
（二）施工现场文明施工措施
文明施工是现代化施工的一个重要标志，是施工企业各项管理水平的综合反映，文明施工有利于培养一支善管理、讲文明的施工队伍，必须采取措施，做好文明施工。
1、文明施工的目标
文明施工的目标为在各项指标上做到组织管理上一流、施工安排上一流、宣传教育上一流。
2、组织机构
要做好文明施工，首先要有一个机构健全，管理完善的组织机构，这是文明施工的核心。如若没有这个核心，文明施工将处于一盘散沙中，必将导致管理上失误，各工序衔接不紧凑，职工积极性下降，工作效率降低，经济效益也随之降低。所以组织机构组建必须选用工作经验丰富的人员担当。
组织机构组成如下：
组长：项目经理
副组长：项目副经理，项目工程师，施工员
组员：各机长，各施工班组长，安全员、质检人员
各自的职责为：组长全权管理文明施工的一切事务，督促各措施的落实；副组长制定文明施工的管理规定及措施，检查各单位文明施工的执行情况；组员负责各自范围内的文明施工。
3、文明施工实施方案
○1健全管理组织机构（如上所列）。
○2健全管理制度
建立岗位责任制，文明施工按专业、工序、施工班组，分片包干到班组、个人。
建立奖惩制度，把文明施工列入各机台、各班组的承包责任制中去。做到有奖、有罚，对表现好的予以表彰，对表现差的给予惩罚，由此对表现适中的给以触动，全面提高职工的积极性。
建立检查、监督制度，工地每周至少检查一次，要分片全面检查，将检查结果及平时表现结合起来，张榜公布，并予以表彰及惩罚，借此开展文明施工竞赛活动。
○3健全管理资料
国家及各级机关部门关于文明施工的标准、规定、法律、法规等资料应齐全。
施工日记应写入文明施工的内容
文明施工教育、培训、考核等应有计划，会议记录、检查记录等各方面资料应齐全。
○4制订各工序文明施工细则和标准，具体措施有：
在施工场地四周设置围墙，在大门口设立值班室，使无关人员不得进入现场。
对各生产场所不断地进行整理、整顿、清扫、清洁等活动。做到钻杆、导管、钢筋堆放整齐有序，现场整洁，无泥浆，无污水漫流。
合理规划现场布置，保证施工互不干扰，应做到水源，电源安放合理，各种材料、机具堆放合理，蓄水池、泥浆池、排水沟安排合理，现场施工便道布置合理，使现场秩序化、标准化、规范化。
利用空余的时间对职工进行文明施工教育，内务卫生要整洁，其应注意形象，不可败坏公司声誉，上班衣着要整洁，不打架，不说脏话。
挂牌施工，对各班长以上的领导上工地时均实行挂牌上岗。便于检查监督。
文明宣传教育，施工现场应有宣传标语，宣传牌等与文明施工有关的内容。每次开会应对文明施工表现好的予以表扬奖励，表现差的予以批评处罚。
六、强制性规范标准执行措施
（一）工程项目经理和技术负责人、施工员、质检员、材料员必须熟悉并掌握国家强制性规范标准条文，在工程开工前，技术负责人针对工程设计图纸，对各工种班组长作出强制性规范标准条文书面交底，交底后双方均必须签字。
（二）所须各工种技术工人在上岗操作前，项目部必须组织人员学习，使各工种技术工人熟练掌握强制性规范标准条文，并按照强制性条文进行施工操作，未经学习合格者一律不准上岗操作。
（三）项目经理及技术负责人、施工员、质检员、材料员必须严格按照强制规范标准条文进行工程施工，质量检查验收及进场材料的质量检测工作。
（四）项目部在工地现场设置强制性规范条文学习栏，根据工程进度及时更新内容，使施工现场所有人员均能掌握强制性规范标准条文。
（五）项目部定期或不定期组织班组人员进行强制性规范标准条
文学习讨论会，项目部管理人员及施工人员根据按照强制性规范标准确性执行的实践经验，结合规范条文互相学习讨论，以增加自身对强制性条文的认识，加强建筑工程质量管理意识，保证工程质量。
（六）项目部管理人员及施工人员均必须严格按照以下质量验收规范中的强制性条文执行：
1、GB50300—2001建筑工程施工质量验收统一标准
2、GB50202—2002地基与基础工程施工质量验收规范
3、JGJ94—2008建筑地基处理技术规范
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。
4.5旋流沉砂池 4.5.1设计说明 沉砂池的作用是去除水中密度较大的无机颗粒物，如泥沙，煤渣等。一般设置在泵站、倒虹管、沉淀池之前，以减轻水泵和管道的磨损，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量，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。沉砂池的形式，按池型可以分为有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池等[16]。 平流式沉砂池是常用的形式，具有截留无机可理效果较好、工作稳定、构筑简单、运行费用低廉和排砂方便等优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。 竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，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，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；缺点就是构造成本相对较高，维修和运行费用也较高。按生物除磷设计的污水处理厂，为了保证除磷效果，一般不采用曝气沉砂池。 涡流式沉砂池（也称旋流沉砂池、钟式沉砂池）是利用水力涡流，泥砂和有机物分开，加速砂粒的沉淀，有机物则被留在污水中，具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点。 本设计两座（一用一备）采用旋流沉砂池（见图4-5-1）可以克服其他沉砂池的缺点分别与格栅连接，沉砂池采用钢筋砼结构沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由砂泵自斗底抽送到砂水分离器，砂水分离器通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入汽车外运。 4.5.2沉砂池进出水水质 4-4-1筛网进出水水质表 水质指标 COD BOD 5 SS 进水水质（mg/l) 4950 2250 480 去除率（%） 10 10 15 出水水质（mg/l) 4455 2025 408 4.5.3 设计计算 1)设计参数 (1) 沉砂池水力表面负荷约为130～200)/(23h m m ，水力停留时间约为20～30s ； (2) 有效水深宜为1.0～2.0m 池子的径深比宜为2.0～2.5；
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。
- 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
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。
钟式旋流沉砂池 设备结构及工作原理： 该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。 其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。 4.设计参数和要点 水力表面负荷约为150~200 m 3/(㎡.h) 最大设计流量时的停留时间不小于30s 有效水深1～2m ，池径与池深比为2.0～2.5m 进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s ，在最小流量时大于0.15m/s ，在最大流量时不大于1.2m/s 进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m 出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。 （1）沉砂池座数：1座 （2）设计流量：Q=0.183m 3/s （3）进水流速：1v =0.7m/s ； （4）表面负荷：q=180m 3/(㎡.h) （5）水流停留时间：t=35s （6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=3036310/m m
（5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽度。 二．钟式沉砂池的设计计算： 处理水量的确定：Q=0.183s m /3 1. 沉砂池的直径 π ' 3600 4q Q D ?= 式中： Q —设计流量，s m /3； 'q —表面负荷，)/(23h m m ?； 则 )(16.21803600 4183.0m D =???=π ,设计中取D=2.5m 2. 沉砂池有效水深 2 24D Qt h π= 式中： t —水力停留时间，设计中取t=35s 则 2 25.235 183.04???=πh =1.30(m) 3.沉砂室所需容积 6 10 86400XT Q V = 式中: Q —平均流量，s m /3；
旋流沉砂池 一、旋流沉砂池作用: 主要去除污水中相对密度大于2.65，粒径大于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理正常运行。 二、工作原理 旋流沉砂池是一种利用机械力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀的沉砂装置，污水由流入口沿切线方向流入沉砂区，通过搅拌机带动，砂粒受离心力的作用，甩向池壁，沉入砂斗，有机物则被送回污水中，调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用气提方式提至砂水分离器，进行砂水分离。 三、设备包括： 立式搅拌机2台、罗茨鼓风机3台、砂水分离器1台、不锈钢插板闸门5台、镶铜铸铁圆闸门3台。 四、启动条件 1、接通电源。 2、检查旋流沉砂池内无碎石、木头等杂物。 3、检查减速机油位正常（整除油位达到油面线及以上），不足时通知检修人员用30#机械油加至油面线。 4、投运旋流沉砂池系统前后端闸门处于开启状态，备用系统前后端闸门则处于关闭状态。 5、投运旋流沉砂池系统对应罗茨风机出口阀门处于开启状态，备用鼓风机出口阀门处于关闭状态。气提、气冲阀门根据运行状态手动进行关、闭，出砂管阀门处于开启状态。设备处于正常备用状态。 五、除砂系统启动步骤： （1）启动砂水分离器。 （2）检查管路阀门，确保气冲阀门在打开状态。 （3）在控制箱上按下对应风机的“启动”按钮，启动风机。 （4）气冲5min左右后，先打开气提阀门，然后关闭气冲阀门，开始提砂，根据出砂量的多少来决定气提时间（一般约为30min左右）。 （5）气提完毕后先停止鼓风机，把砂水分离器内的砂出完后停止砂水分离器。 六、设备运行期间日常巡检项目 1、气提状态时观察砂水分离器溢流堰出水量，判断砂管堵塞情况。 2、检查罗茨风机安全阀压力指示以及运转声音，以及气冲和气提管堵塞情况。
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
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
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
钟式旋流沉砂池说明及设计计算 设备结构及工作原理： 该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。 其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。 4.设计参数和要点 水力表面负荷约为150~200 m3/(㎡.h) 最大设计流量时的停留时间不小于30s 有效水深1～2m，池径与池深比为2.0～2.5m 进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s，在最大流量时不大于1.2m/s
进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m 出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。 （1）沉砂池座数：1座 （2）设计流量：Q=0.183m 3/s （3）进水流速：1v =0.7m/s ； （4）表面负荷：q=180m 3/(㎡.h) （5）水流停留时间：t=35s （6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=3036310/m m （5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽 度。 二．钟式沉砂池的设计计算： 处理水量的确定：Q=0.183s m /3 1. 沉砂池的直径
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。
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 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 ==
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。
关于污水沉砂池知识点汇总，及设计参数总结！ 污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。 适用对象 沉砂池去除污水中泥砂等粗大颗粒。主要用于去除污水中粒径大于0.2m m，密度大于 2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。 沉砂池在污水处理中的作用 池在污水处理厂的投资、占地等方面所占的比例很小，但其作用却不可忽视。若取消沉砂池，大量砂粒将进入后续各处理单元，给污水厂的正常运行带来诸多隐患：
1.砂粒进入初沉池会加速污泥刮板的磨损，缩短使用寿命。 2.排泥管道中砂粒的沉积易导致管道的堵塞，进入污泥泵后会加剧叶轮磨损。 3.对于不设初沉池的处理工艺(如氧化沟、C A S S等)或实际运行中由于进水负荷过低而超越初沉池运行的工艺，大量砂粒将直接进入生化池沉积，导致生化池有效容积的减少，同时还会对曝气器产生不利影响。 4.砂粒进入污泥消化池中，将减少有效容积，缩短清理周期。 5.污泥中含砂量的增加会大大影响污泥脱水设备的运行。砂粒进入带式脱水机会加剧滤布的磨损，缩短更换周期，同时会影响絮凝效果，降低污泥成饼率。近年来卧螺式离心机在城市污水处理厂中的应用日益广泛，由于该设备采用高速离心分离的方式，砂粒会大大加剧转筒、螺旋等处的磨损。 沉砂池一般规定
1.城市污水处理厂一般均应设置沉砂池。 2.沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2m m以上的砂粒设计。 3.污水流量应按分期建设考虑；当污水自留入厂时，按每期最大设计流量计算；用污水泵提升入场时，按每期工作泵的最大组合流量计算；在合流制处理系统中，按降雨时的设计流量计算。 4.沉砂池个数或分格数不应少于2个（格），并按并联系列设计。 5.城市污水的沉砂量按（15-30m3）/（10^6m3）计算，其含水率为60%，容重为1500k g/m3，合流制污水按实际情况确定。 6.砂斗容积按2日的沉砂量计算，斗壁与水平面夹角不小于55°。 7.一般应采用机械除砂，并设置贮砂池。排砂管直径不应小于200m m。 8.重力排砂时，沉砂池与贮砂池应尽可能靠近。 沉砂池的类型
旋流沉砂池设计计算 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
钟式旋流沉砂池设备结构及工作原理： 该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。 其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。 4.设计参数和要点 水力表面负荷约为150~200 m3/(㎡.h) 最大设计流量时的停留时间不小于30s 有效水深1～2m，池径与池深比为～
进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为～s ，在最小流量时大于s ，在最大流量时不大于s 进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于 出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。 （1）沉砂池座数：1座 （2）设计流量：Q=s （3）进水流速：1v =s ； （4）表面负荷：q=180m3/(㎡.h) （5）水流停留时间：t=35s （6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=3036310/m m （5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽度。 二．钟式沉砂池的设计计算： 处理水量的确定：Q=s m /3 1. 沉砂池的直径 式中： Q —设计流量，s m /3；
1. 沉砂池 1.1 简介 沉砂池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等），沉砂池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。 沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果较好的优点；缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒藉重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池的最大优点是能够在一定程度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦，可以去除砂粒上附着的有机污染物，同时，由于曝气的气浮作用，污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去，若按生物除磷设计的污水厂，为保证除磷效果，一般不采用采用曝气沉砂池。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力来控制流态和流速，主要优点是占地面积小，沉砂效果受水量变化影响很小，砂水分离效果好，分离出的含水率低率，有机物含量少，便于运输。 鉴于本次设计中设计水量较小，流量波动对平流式沉砂池的影响较大，故不 采用，而又不足以满足曝气沉砂池最小的水深要求，因此采用旋流式沉砂池。但应当注意，细格栅的栅距应当尽量的小，以防止布条等物体的带入对叶轮以及提砂泵等装置造成影响。 旋流式沉砂池为一种涡流式沉砂池，由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂 区、砂提升管、排砂管、电动机和变速箱等组成。污水由流入口沿切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片旋转，在离心力的作用下，污水中密度大的砂砾被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被留在无水肿。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经提升管、排砂管清洗后排除。清洗水回流至沉砂区。 1.2 工艺设计沉砂池：污水进入沉砂池前先经过细格栅处理，设两座沉砂池，一用一备。污水经过沉砂池处理去除的砂质，用砂泵（两台互为备用）送入砂水分离器，脱水后的沙子装进储砂箱。 2. 沉砂池设计中，必需按照下列原则： （1）城市污水厂一般应设置沉沙池，座数或分格数应不少于2座（格），并按并
旋流沉砂池的排砂系统设计 目前，城市污水处理厂的沉砂池基本上采用两种类型：一种是应用比较广泛的曝气沉砂池，通过池中一侧的空气管控制曝气，使污水形成具有一定速度的前进旋流(垂直于水流方向)，这种池型具有稳定的除砂效果；另一种是利用水力涡流除砂的旋流沉砂池(其旋流与水流方向基本一致)，具有池型简单、占地省、运行费用低、除砂效果好等优点，已越来越受到人们的重视。旋流沉砂池的排砂目前采用两种形式，一种是靠砂泵排砂，其优势在于设备少、操作简便，但砂泵的磨损问题也越来越受到用户的关注；另一种是气提排砂，其优势在于系统可靠、耐用，但设备相对较多。 合肥市王小郢污水处理厂是安徽省第一座大型城市污水处理厂，一期工程规模为15×104m3/d，已于1998年投产运行，运行效果良好；二期工程又增加15×104m3/d，已在2001年的下半年投入使用，一、二期工程均采用气提排砂的旋流沉砂池。 1 概况 该工程设旋流沉砂池2座、砂水分离器2台，由奥地利NEVHOLD 提供成套设备，其中空压机(2台)采用德国Aerzen的产品。 具体设备参数如下： ①旋流沉砂池直径为5480 mm，池深为4 750 mm，单池处理量为4100m3/h，桨叶直径(可调试)为(1500±150) mm，转速为n=12
r/min。 ②空压机型号为GM3S，Q=109m3/h，H=8 m。 ③砂水分离器型号为SAK—250，Q=30m3/h，安装闭度为30°，固体负荷为1m3/h。 ④空气提升泵(Q=50m3/h)2台。 其工艺布置见图1。 2 工作原理 通过细格栅的进水以切线方向流入沉砂池，出水则沿径向流出，桨叶以12 r/min的速度均匀转动以保持池体内水流具有0.3～0.4 m/s的平均流速。由于水力原因将使砂粒沉入沉砂池的料斗底部，经气提排出并进入砂水分离器，进一步固液分离后的污水将进入厂区污水管道。 3 运行控制
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。