水污染课程设计

设计计算步骤
1. 格栅的设计计算
采用平面型的中格栅，设两组并列倾斜600安装机械格栅。

设计参数：
栅条净间距b ：16-25mm; 过栅流速v: 0.6-1.0m/s; 栅前槽宽B1=1.0m ; 栅前水深h:0.4-1.0m; 格栅倾角060=α ; 采用正方形栅条，栅条宽度s=20mm 。

过栅最大设计流量：Q max = Kz * Q.
（1）格栅间隙数
bhv Q n αsin max ⋅=总
设计两组并列的格栅,则每组格栅间隙数为n 个
其中 max Q ——最大设计流量，s m
/3 α——格栅倾角，度
b ——栅条间距，m 本设计采用中格栅，一般为10-40mm,现取20mm
h ——栅前水头，m
v ——过栅流速，m/s,一般为0.6-1.0m/s ，取v=0.8m/s
（2）单组栅槽宽度：
bn n s B +-=)1(
式中：s ——栅条宽度，m 采用正方形栅条，栅条宽度为s=20mm
（3）过栅的水头损失1h ： αζsin 22
01g
v k kh h == 式中 1h ——过栅水头损失，m ；
0h ——计算水头损失，m ；
k ——污物堵塞引起的格栅阻力增大系数，一般取3；
g ——重力加速度，s m /；
ζ——阻力系数，与栅条断面形状有关，34
⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=b s βζ，矩形断面时，34⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=b s βζ=2.42。

（4）栅后槽总高度：
21h h h H ++=
式中 H ——栅槽总高度，m ；
h ——栅前水深，m ； 2h ——栅前渠道超高，取0.5m 。

（5）每组栅槽总长度L ： 1
121tan 5.00.1αH l l L ++++= 1
1
1tan 2αB B l -= 21
2l l =
21h h H +=
则 αtan 5.00.11
21H l l L +
+++= 式中 1H ——栅前槽高，即栅后总高，m ；
1l ——进水渠道渐宽部分长度，m ；
1B ——进水渠道宽度，m ；
1α——进水渠道展开角，一般020；
2l ——栅槽与出水渠连接渠的渐缩的渐缩长度，m 。

（6）每日产生的栅渣量W 1000
86400
1max ⨯⨯=Kz W Q W 式中 W ——栅渣量，d
m /3 1W ——单位栅渣量，33310/m m 污水，与栅条间距有关，取0.1-0.01，粗格栅用小值，细格栅
用大值，中格栅用中值，取0.05。

Kz ——生活污水量总变化系数；
格栅示设计草图
2.沉砂池的设计计算
设计参数：
a 、水平流速为0.15-0.3m/s 。

b 、最大流量时停留时间为30-60s 。

c 、有效水深为0.25-1m ，每隔池宽不宜小于0.6m 。

d 、沉砂量的确定：每10万m3污水的沉砂量为3m3，贮砂斗容积按两天的沉砂量计。

e 、沉砂池超高不宜小于0.3m.
（1）沉砂池长度
L=vt
式中 v ——最大流速，m/s ；
t ——最大设计流量时的水平停留时间，s
（2）水流断面（池断面）面积 v
Q A max
= （3）池总宽度 H A
B =
式中 H ——设计有效水深，m
(4) 沉砂斗容积总
K x
t Q V ⋅⋅⋅=5max 1086400 式中：x —城市污水沉砂量；
t---时间间隔；
K 总----流量总变化系数；
(5) 验算，最小流量时（可以按照平均流量计），池内最小流速V min 不小于0.15m/s 。

3.平流沉淀池的设计计算:
（1） 池子总面积
max u Q A =
分成n 个池子，每个池子表面积A 1=A/n.
每个池子的处理量Q 1=Q max /n.
（2） 沉淀部分有效水深 112A t
Q h ⋅=
（3） 每个池宽取值b ，求池长L
核算长宽比>4:1,长度与有效水深比不宜小于8，长度一般30-50m ，不宜大于60m.
（4） 污泥区尺寸 每日产生的污泥量t P C C Q W ⋅-⋅-⋅=)
100(100)(010max γ C 0和C 1----分别是进水和出水的悬浮物浓度；
P 0-----含水率；
γ----污泥容重，可取1000kg/m3;
t----时间间隔
每个沉淀池的污泥量：W 1=W/n
每个污泥斗容积: )(31212141f f f f h V ⋅++=
f1----污泥斗上口面积；（按池宽的平方计算）
f2----污泥斗下底面积；（可以取0.4m 乘0.4m ）
h4---污泥斗的高度，m
污泥斗为方斗，α=60°，h 4由上口和下底及α求出。

核算若每座沉淀池设一个（或两个）污泥斗，可储存两天的污泥量。

（5）池子总高度
设缓冲层高度h 3=0.5-0.6m, 超高h 1=0.3m, h=h 1+h 2+h 3+h 4.
沉淀池总长度：L 总=0.5+0.3+ L
其中0.5---流入口至挡板距离；
0.3----流出口至挡板距离。

4.辐流沉淀池的设计计算
（1）沉淀部分水面面积 F ,设n 座二次沉淀池
nq Q F max
=
(2)池子的直径 D
πF
D 4=
(3) 沉淀部分的有效水深2h
qt h =2
（4）污泥量估算参照平流沉淀池
(5) 污泥斗底部半径2D ，上部半径1D （例如可分别取1m 和2m 或稍大等），倾角一般为60° 污泥斗容积)(32
221215
1D D D D h V ++=π 其中 h 5=(D 1-D 2)tan60°
(6) 池底坡度常取0.05，底坡落差4h =(D-D1)*0.05 池底可以贮存污泥的体积为)(3211242
D DD D h V ++=π 所以共可贮存污泥V1+V2.
(7)沉淀池的总高度H 设超高
1h =0.3m ，缓冲层高度3h =0.5m 。

则 H =h 1+h 2+h 3+h 4+h 5
4.曝气池（推流式曝气池） 参数选择：
经初次沉淀处理 BOD 5按下降20%考虑； MLSS:1500-3000(mg/L);MLVSS/MLSS=0.7; 出水中SS 有80%可生物降解；
泥龄（θ）：5-15d ；
污泥的合成产率系数取0.6mg/VSSmgBOD 5; SVI=100;
Kd=0.08;
计算参考课本P251-252计算步骤
确定曝气池各部位尺寸
取水深为4-5m ，设3-4组曝气池，每组池面积为： H
n V
A ⋅= 取池宽
B ，核算B/H 介于1-2之间 则池长为：B A L =
， 核算长宽比，介于5-10；
设曝气池为多廊道式，确定廊道数和每廊道长为： )(1m L L 廊道数
=
取超高为0.5m ，则总高为H+0.5
曝气池平面设计草图，如图所示：。