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： 张健 学 号： 0803120244 指导教师： 杨世东
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°
Q设计sin?1.04sin600n???105个
bhv0.02?0.6?0.82) 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
v2?s??sin??k???h????b2g??2?0.01?0.8?2.42???sin60o?3 ???0.02?19.6?0.081m4343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+h2+?h＝0.6+0.1+0.3＝1.0m
式中 h2——栅前渠道超高，一般取0.3m
7) 栅槽总长度
L＝l1+l2+0.5+1+H1/tg60°＝4.8m
式中 H1——栅前槽高，H1＝h+ h2＝0.6+0.3＝0.9m
8) 每日栅渣量
W?Q设计?W1?86400?5.5m3/d
K总?1000式中 W1——栅渣量，本设计取为0.08m3栅渣/103m3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：污水在池内沿水平方向流动，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 m2
(3) 池总宽度： 设n=2格，.每格宽度b=2.0m
B=nb=2×2=4m
A3.5 (4) 有效水深：h2???0.875m
B4（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/ 10 m
3
63
V=
QmaxXT86400
Kz?1061.04?30?1?86400
1.3?1063
=
=2.07m
（6） 每个沉砂斗的容积： 设每格有2个沉砂斗。
2.07 Vo=
2?2 =0.52m
（7）沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面倾角为55°，斗高h3’=0.6m
沉砂斗上口宽：a?2h3'2?0.6?a1??0.5?1.34m tg55?tg55?3
沉砂斗容积：V0?≈0.52 m
3
h3'0.622a2?2aa1?2a1??1.342?1.34?0.5?0.52?0.54m363????（8）沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗 h3?h3'?0.06l2?0.6?0.06?4.5?0.87m （9）池总高度：设超高h1=0.35m
H?h1?h2?h3?0.35?0.875?0.87?2.095m≈2.1m。 （10）验算最小流速：最小流量时只用一格工作 vmin?0.5Q城平0.5?1.04??0.29m/s〉0.15m/s
n1wmin1?0.875?2（11）进水部分：
采用潜孔进水，潜孔总面积为过水断面的20%
A3.52
?0.2?0.35m F??0.2?n2共设有4个孔，则单孔面积为
0.352
?0.0875m 4设计孔口尺寸为：0.35?0.25(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??1.06，则计算孔口水头损失为
1.552h1?1.06??0.130m
2?9.8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： Q?mb2gH032?Q H0?H? 则H???mb2g2g??0v022??v??00 ?2g?23 Q=0.52m3/s， m取为0.4 ，堰宽b=1.6，令?0=1，v0=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，因此采用伸出出水槽的方法增加堰长b，进而降低堰上水头。
每格伸出两条出水槽，槽长2.0m，槽宽0.3m,槽深0.3m。
这样每条堰的出水流量降至0.07754m3/s，而堰长b=2.0m,v0=0.162m/s 计算得H=0.09m，设自由跌水0.06m，总跌落水头为0.15m。
3初沉池
采用辐流式沉淀池，中心进水，周边出水，其特点是：
多为机械排泥，运行较好，管理较简单；排泥方法完善，设备已趋定型；池内水速不稳定，沉淀效果较差；机械排泥设备复杂，对施工要求较高。
适用于地下水位较高的地区，适用于大、中型污水处理厂。 1． 初沉池主体设计 (1) 沉淀部分水面面积
A?Q设计1.04?3600??936m2 nq2?2式中 Q设计——污水厂设计流量
n——池数，n＝2个
q——表面负荷（2～3m/mh），取q＝2.0 m/mh (2) 池子直径
D?4A3
2
3
2
??4?936?34.53m 3.14取D＝35m
(3) 沉淀部分有效水深
h2?qt
式中 t——沉淀时间，t＝1.5h
h2＝2.0×1.5＝3.0m
(4) 沉淀部分有效容积
V'?Q设计1.04?3600?t??1.5?2808m3 n2(5) 沉淀部分所需容积：
SNt 1000n式中 S——每人每日污泥量（0.3～0.8L/人d），取S＝0.5L/人d N——设计人口数，取N=30万人 T——污泥在污泥斗内贮存时间（日），t＝4h＝1/6d
0.5?300000?4V??12.5m3
1000?2?24① V?② V?Qmax(C1?C2)?24?100tK2?r?(100??0)?n
1.04?3600?1?(0.407?0.407?0.5)?100?246? 31.36?1?(100?97)?2?10
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