水质工程学课程（下）设计计算说明书（生活污水处理构筑物设计）
设计题目：某市生活污水处理工艺初步设计
班级：排水082
姓名：健
学号：0803120234
指导教师：世东
2011年12月
污水处理构筑物的设计计算
1 格栅计算
格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行
1) 栅条的间隙数
设栅前水深为h＝0.6m , 过栅流速V=0.8m/s , 栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角α＝60°
n105
Q
bhv
==≈个
2) 栅槽宽度
设栅条宽度s＝0.01m
{B}=s（n－1）+bn＝0.01×（105-1）+0.02×105＝3.14m 3) 进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠宽B1＝1.0m，其渐宽部分展开角为α1＝30°
L1＝（B-B1）/2tgα1＝（3.14-1.0）/2tg30°＝1.85m 4) 出水槽与出水渠道连处的渐窄部分长度
L2＝L1/2=1.85/2＝0.925m
5) 通过格栅的水头损失
m
k
g
v
b
s
h
o
081
.0
3
60
sin
6.
19
8.0
02
.0
01
.0
42
.2
sin
2
2
3
4
2
3
4
=
⨯
⨯
⨯
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⨯
=
⨯
⨯
⨯
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⨯
=
∑α
β
式中 β——形状系数，其值与栅条断面形状有关，取2.42
k ——系数，格栅受物物堵塞时水头损失增大倍数，一般取3
6) 栅槽总高度
H ＝h+h 2+∑h ＝0.6+0.1+0.3＝1.0m
式中 h 2——栅前渠道超高，一般取0.3m
7) 栅槽总长度
L ＝l 1+l 2+0.5+1+H 1/tg60°＝4.8m
式中 H 1——栅前槽高，H 1＝h+ h 2＝0.6+0.3＝0.9m
8) 每日栅渣量
3186400 5.5/1000
Q W W m d K ⨯⨯==⨯设计总 式中 W1——栅渣量，本设计取为0.08m ³栅渣/10³m ³污水
K 总——生活污水流量总变化系数，为1.3
2 沉砂池
目前我国应用广泛的沉砂池有多种，并各自有其各自的特点，结合本设计实际情况综合考虑，决定选用平流沉砂池。采用平流沉砂池其优点是：污水在池沿水平方向流动，具有构造简单，截留无机颗粒效果好的优点。
(1) 池子的长度：设v=0.30m/s ，t=30s.
L=vt=0.30×30=9m.
(2) 水流断面积：A=Qmax/v=1.04/0.30=3.5 m 2
(3) 池总宽度： 设n=2格，.每格宽度b=2.0m
B=nb=2×2=4m
(4) 有效水深：2A 3.5h 0.875m B 4
=== （5）沉砂室所需容积：
设T=1d. X 城市污水沉沙量，一般采用30 m 3/ 610 m
3 V=6
max 8640010Q XT Kz ⨯ =61.04301864001.310
⨯⨯⨯⨯ =2.07m 3
（6） 每个沉砂斗的容积： 设每格有2个沉砂斗。
Vo=2.0722
⨯ =0.52m 3
（7）沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a 1=0.5m,斗壁与水平面倾角为55°，斗高h 3’=0.6m
沉砂斗上口宽：34m .15.0tg556.02a tg55'2h a 13=+︒
⨯=+︒= 沉砂斗容积：()()
32221123054m .05.05.034.134.130.62a 2aa 2a 6'h V =+⨯+⨯=++=
≈0.52 m 3
（8）沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗
332h h '0.06l 0.60.06 4.50.87m =+=+⨯=
（9）池总高度：设超高h 1=0.35m
123H h h h 0.350.8750.87 2.095m =++=++=≈2.1m 。
（10）验算最小流速：最小流量时只用一格工作
min 1min 0.5Q 0.5 1.04v 0.29m /s n w 10.8752
⨯===⨯⨯城平〉0.15m/s （11）进水部分：
采用潜孔进水，潜孔总面积为过水断面的20%
=F A 3.50.20.20.352
n ⨯=⨯=m 2 共设有4个孔，则单孔面积为
0.350.08754
=m 2 设计孔口尺寸为：0.352.0⨯5(m)，实际流速为1.55m/s 。查阅《给排水手册》第一册，水流经孔口的局部阻力系数为06.1=ζ，则计算孔口水头损失为
130.08
.9255.106.12
1=⨯⨯=h m 潜孔后0.5m 处设挡流板，挡流板深入水下0.35m 。
（12）出水部分设计
出水堰采用实用堰，堰上水头和流量关系公式为：
23
0H 2g m b Q = 2g v H H 2000α+= 则2g v 2g mb Q H 2003
2α-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= Q=0.52s /m 3， m 取为0.4 ，堰宽b=1.6，令0α=1，0v =0.25m/s
代入后计算得H=0.32m 。可见单堰出水会造成堰上水头太高，因此采用伸出
