水控课程设计 金泰妍

水控课程设计
姓名：金泰妍
班级：环工
学号：063010224
指导老师：郭海娟、袁仪、赵丹
目录
第1章原始资料 (1)
1.1设计水质、水量 (1)
1.2设计出水水质指标 (1)
1.3其他 (1)
第2章工艺流程选择及其特点 (3)
2.1水质分析 (3)
2.2工艺流程选择 (4)
2.2.1 污水处理 (4)
2.2.2 污泥处理 (4)
2.2.3工艺流程图 (5)
2.3各个构筑物的特性 (6)
2.3.1 格栅 (6)
2.3.2 调节池 (6)
2.3.3 水解酸化池 (6)
2.3.4 UASB工艺介绍 (7)
2.3.5接触氧化池 (8)
第3章设计计算说明书 (9)
3.1格栅的计算 (9)
3.2调节池计算......................................... .. (12)
3.3水解酸化池ABR结构设计 (13)
3.4UASB设计 (13)
3.4.1 反应区设计 (14)
3.4.2 布水器设计 (14)
3.4.3 三相分离区设计 (15)
3.5接触氧化池设计 (18)
3.6混凝池的计算 (20)
3.7沉淀池的计算 (20)
3.7.1 沉淀区尺寸计算 (20)
3.7.2 污泥区计算 (21)
3.7.3 池子总高H (22)
3.8中和池 (22)
3.9污泥浓缩池 (22)
4.0贮泥池 (23)
4.1清水池 (24)
4.2高程计算 (24)
第4章工程投资算 (26)
参考文献 (29)
第1章原始资料
某医药原料厂位于华东某市，该厂生产医药原料--肌醇，生产车间实行三班制。

水量变化较大，日排水量为450m3/d,另外该厂有大量冷却水（水温约70度），可供利用。

1.1设计水质、水量
根据设计说明说提供的资料，各类废水的水质、水量情况如下：
PH：8.5
COD Cr：6000—7500 mg/l;
BOD5：2850—3000 mg/l;
PO43-：25—35 mg/l;
悬浮物：550 mg/l.
1.2设计出水水质指标
PH：6～9;
BOD5：≤30 mg/l;
COD Cr：≤100mg/l;
悬浮物：<70 mg/l.
PO43-：≤ 1mg/l;
1.3其他
建设单位场地基本平坦，设计范围120³120米，东西长，南北宽
污水自场地西面流入，流入点标高-1.00m（±0.00m以生产车间室内地坪为准）
处理后污水要求由自场地东北角排出，排出点标高为-1.20m
肌醇
英文名称:inositol
肌醇是一种生物活素,是生物体中不可缺少的成分，一种水溶性维生素；维生素B族中的一种，肌醇和胆碱一样是亲脂肪性的维生素；动物、微生物的生长因子。

分子式(Formula)C6H12O6 ；分子量(Molecular Weight)180.15。

又称环己六醇，广泛分布在动物和植物体内。

最早从心肌和肝脏中分离得到。

环己六醇在自然界存在有多个顺、反异构体，但有价值的、天然存在的异构体为顺-1 ，2 ，3 ，5-反-4，6-环己六醇，结构式如上。

熔点253℃，密度 1.752 克／厘米3（15℃ )，味甜，溶于水和乙酸，无旋光性，在100～110 ℃下容易脱水，成为无水结晶体。

可由玉米浸泡液中提取。

主要用于促进健康毛发的生长，防止脱发；预防湿疹；治疗肝硬变、肝炎、脂肪肝、血中胆固醇过高等症。

肌醇生产工艺
一种肌醇生产工艺，属于医用化工原料的生产方法，包括糠麸原料的浸泡、过滤、中和、水解、脱色、浓缩、结晶和干燥等工序，其特征在于上述水解工序中按１∶１－５的重量比将菲丁和净水投入单层水解反应釜中直热加温至１２０℃－２５０℃，釜内压力４－３０公斤／ｃｍ２下催化水解４～１０小时，然后加入碳酸盐调ｐＨ值为６－９再加温搅拌，去杂脱色后经浓缩器常压或真空下浓缩，常温３０℃以下结晶，结晶物干燥处理之前反复化解—浓缩—鲒晶多次。

由此获得的肌醇成品即可作为理想的医用化工原料包装待运。

此方法经实验证明不仅省略了脱色和浓缩程序，缩短了流程，与传统的加压水解法生产肌醇相比，设备投资减少６０％，使肌醇成本下降３０—４０％左右，且水解效果更好，在产量提高２０％的同时用酸量竟下降２０％。

母液回收再用。

第2章工艺流程选择及其特点
2.1水质分析
通过对所给资料水质的分析得出：
1、水量较小但间歇排放，冲击负荷较高，因此必须设置必要的调节
池以进行水质、水量调节；
2、混合后的污水中磷酸盐含量较高，要求出水浓度底。

3、废水中SS浓度较高。

4、COD浓度高，可生化性较好，但医药废水的成分很复杂。

5、不需要调酸碱度。

2.2工艺流程选择
污水处理
根据以上所述，此种废水选用生化为主体，物化处理配合的处理方法。

废水先进入调节池调节水量、水质。

在经过水解酸化池提升废水的可生化性。

经过UASB反应器处理，在接触氧化池处理废水。

UASB反应器和接触氧化池主要处理COD等。

再加入石灰、混凝剂，混凝沉淀去出磷酸盐和少部分COD、SS。

污泥处理
把沉淀池中的污泥打入污泥浓缩池浓缩，浓缩后的污泥经板框压虑机压虑，虑饼交专业人士处理。

CODcr (mg/l)
BOD5
(mg/l)
PO43-
(mg/l)
SS
(mg/l)
PH
调节池出水7500 3000 35 550 8.5 去除率（％）－－－－－水解酸化池出水4725 2850 35 468
去除率（％）37 5 15
UASB出水756 399 31.5 234
去除率（％）84 86 10 50
接触氧化池出水151.2 39.9 10.08 117
去除率（％）80 90 68 50
混凝沉淀出水75.6 20 0.91 35.1
去除率（％）50 50 91 70 出水75.6 20 0.91 35.1 出水要求≤100 ≤30 ≤1 ≤70 6～9
2.3工艺流程图
2.4各个构筑物的特性
格栅
格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵
房集水井的进口或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物，如纤
维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。

一般情况下，分粗细两
道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；
细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或者漂浮物。

调节池
由于工厂生产为间歇式的，所以其废水的水量、水质随时间的变化而变化。

为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行综合调节。

该调节池采用的进水方式为重力流，出水用泵抽升；而调节池的搅拌采用机械搅拌。

水解酸化池
ABR反应器是在反应器内设置一系列垂直放置的折流挡板使废水在反应器内沿折流挡板上下折流运动，依次通过每个格室的污泥床至出口，在此过程中废水中的有机物质与厌氧活性污泥充分接触而得到去除。

ABR的结构简单，整体上更接近于推流式，不需要填料和结构复杂的三相分离器；垂直折流板的加入使得ABR的物理结构具有了搅拌功能（多次的上下折流）、加强了厌氧活性污泥与基质的接触；在容积不变的条件下增大了废水的流程，使基质与污泥的接触机会和接触时间增多，提高了反应器的处理效率；反映器内的厌氧活性污泥借助于废水的流动特点和降解过程中的产气作用而升起和下沉，但由于折流板的阻挡和污泥自身的沉降性，污泥沿着反映器水平方向的移动速度很慢，加之各上下向格室的宽度不等，故大量的厌氧活性污泥被留在反应池内；可在不同格室中驯化培养出与流经该格室的污水水质及环境条件相适应的微生物群落，使反应器的运行更为稳定、灵活有
效。

ABR反应器的结构优点：（1）结构简单，没有移动部分，不需要搅拌设备；在容积不变的条件下增大了废水的流程；（2）水利条件好，有效容积高；（3）沿反应器的纵向将产酸过程和产甲烷过程分离，反应器以两相系统方式运行；（4）减少堵塞和污泥膨胀；（5）无特殊的气固分离系统；（6）低的投资和运行费用。

活性污泥：（1）颗粒污泥不是ABR良好运行的必要条件；（2）活性污泥截流能力强且不需要固定媒体或污泥沉降室，具有高的SRT，污泥的产量低；（3）各格室的微生物随流程逐级递变，递变规律与基质的降解过程协调一致，确保相应的微生物相拥有最佳的工作活性。

运行: (1)低的水力停留时间HRT（2）可长时间运行而无剩余污泥；（3）可以在较广的温度和浓度范围内运行；（4）推流式特性确保系统对水力和有机冲击负荷具有很高的稳定性；（5）对有毒物质和抑制性化合物具有更好的缓冲适应能力；（6）系统拥有更优的出水水质。

UASB工艺介绍
UASB是升流式厌氧污泥床反应器的简称。

具有工艺结构简凑、处理能力大、无机械搅拌装置、处理效果好以及投资费用省等优点。

UASB反应器的基本构造主要包括以下几个部分：①污泥床；②污泥悬浮层③沉淀区；④三相分离器。

各组成部分的功能、特点及工艺要求分述如下：
⑴污泥床
污泥床位于整个UASB反应器的底部。

污泥床内具有很高的污泥生物量，其污泥浓度一般为40000~80000mg/l，有文献报导可高达100000~150000 mg/l。

污泥床的容积一般占整个UASB反应器容积的30%左右，但它对UASB反应器的整体处理效率起着极为重要的作用，它对反应器中有机物的降解量一般可占到整个反应器全部降解量的70%~90%。

污泥床对有机物的如此有效的降解作用，使得在污泥床内产生大量的沼气，微小的沼气气泡经过不断的积累、合并而逐渐形成较大的气泡，并通过其上升的作用而将整个污泥床层得到良好的混合。

⑵污泥悬浮层
污泥悬浮层位于污泥床的上部。

它占据整个UASB反应器容积的70%左右，其中的污泥浓度要低于污泥床，通常为15000~30000 mg/l，
由高度絮凝的污泥组成，一般为非颗粒状污泥，其沉速要明显小于颗粒污泥的沉速，污泥容积指数一般在30~40 mg/l之间，靠来自污泥床中上升的气泡使此层污泥得到良好的混合。

污泥悬浮层中絮凝污泥的浓度呈自下而上逐渐减小的分布状态。

这一层污泥负担着整个UASB 反应器有机物降解量的10%~30%。

⑶沉淀区
沉淀区位于UASB反应器的顶部，其作用是使得由于水流的夹带作用而随上升水流进入出水区的固体颗粒（主要是污泥悬浮层中的絮凝性污泥）在沉淀区沉淀下来，并沿沉淀区底部的斜壁滑下而重新回到反应区内（包括污泥床和污泥悬浮层），以保证反应器中污泥不致流失而同时保证污泥床中污泥的浓度。

沉淀区的另一个作用是，可以通过合理调整沉淀区的水位高度来保证整个反应器的集气室的有效空间高度而防止集气空间的破坏。

⑷三相分离器
三相分离器一般设在沉淀区的下部，但有时也可将其设在反应器的顶部，具体视所用的反应器的型式而定。

三相分离器的主要作用是将气体（反应过程中产生的沼气）、固体（反应器中的污泥）和液体（被处理的废水）等三相加以分离，将沼气引入集气室，将处理出水引入出水区，将固体颗粒导入反应区。

它由气体收集器和折流挡板组成。

UASB反应器的互作原理
UASB反应器的主体部分是一个无填料的设备，它的工艺构造和实际远行具有以下几个突出的特点：一是反应器中高浓度的以颗粒状形式存在的高活性污泥。

这种污泥是在一定的远行条件下，通过严格控制反应器的水力学特性以及有机污染物负荷的条件下，经过一段时间的培养而形成的。

二是反应器内具有集泥、水和气分离于一体的三相分离器。

这种三相分离器可以自动地将泥、水、气加以分离并起到澄清出水、保证集气室正常水面的功能。

三是反应器中无需安装任何搅拌装置，反应器的搅拌是通过产气的上升迁移作用而实现的，因而具有操作管理比较简单的特征。

接触氧化池
经UASB处理后的废水，COD浓度仍较高，要达到排放标准必须进一步处理，即采用好氧处理，此工艺拟用接触氧化池，设计1座接触
氧化池。

第3章 设计计算说明书
3.1格栅的计算
1.
已知条件
设计平均流量:Q=450/(24³3600)=0.0052(m 3/s),总变化系数K z =1.34
2.
设计计算(见图2-1)④
⑴ 栅槽宽度 ①
栅条的间隙数n,个
bhv
Q n αsin m ax
=
式中Q max ------最大设计流量，m 3/s ； α------格栅倾角，(o )，取α=75 0; b ------栅条间隙，m ，取b=0.01 m; n-------栅条间隙数，个； h-------栅前水深，m ，取h=0.1 m; v-------过栅流速，m/s,取v=0.6 m/s;
隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。

则：
n=(0.0052³1.34³sin75°1/2)/（0.01³0.1³0.6）
=11.4 取 n=11(个) 则每组细格栅的间隙数为11个。

②栅槽宽度 B
设栅条宽度 S=0.01m
栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3 m,取0.2 m; 则栅槽宽度 B= S(n-1)+bn+0.2
=0.01³(18-1)+0.01³11+0.2 =0.48(m)
单个格栅宽0.48m ，两栅间隔墙宽取0.50m ， 则栅槽总宽度 B=0.48³2+0.60=1.56m ⑵ 通过格栅的水头损失 h 1
h 1=h 0⨯k
0h 3
4
2
)(
,2sin b
S g
v βεα
ε==
式中 h 1---------设计水头损失，m; h 0 ---------计算水头损失，m; g ---------重力加速度，m/s 2
k ---------系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3；
ξ--------阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。

g k v b
S k h h 2sin )(
2
34
01α
β==
=0.13 (m)
⑶ 栅后槽总高度H ，m 设栅前渠道超高h 2=0.3m
H=h+h 1+h 2=0.1+0.13+0.3
=0.53(m)
⑷ 栅槽总长度L ，m
进水渠道渐宽部分的长度L 1。

设进水渠道宽B 1=0.2，其渐宽部分展开角度α1=20 0,进水渠道内的流速为0.52m/s 。

L 1=(B- B 1 )/2³tg20°=(1.56-0.2)/2³
0.36=0.46
L 2 = L 1/2=0.23
L= L 1 + L 2 +1.0+0.5+ H 1/tg75°=2.30m 式中，H 1为栅前渠道深， 21h h H +==0.4 m.
⑸ 每日栅渣量W ，m3/d
1000
1864001
W Q W ⨯⨯=
式中，W 1为栅渣量，m 3/103m 3污水，格栅间隙6~15mm 时，W 1=0.10~0.05m3/103m3污水；本工程格栅间隙为10mm ，取W 1=0.07污水。

W=86400³0.0052³0.07/1000=0.03(m 3/d)<0.2 采用人工清栅
图1 格栅设计计算示意（单位：
m)
3.2调节池计算
设计参数：Q=450m 3/d ，有效停留时间取24h ； 1.有效容积V
V=Q/24³T=（450/24）³24=450m 3
2.有效水深
取 h=2.5m
3. 表面积A
A=V/H=450/2.5=180m 2
则取L=20m，B=14m的长方形水池。

4.总高度H
设超高h1=0.5m,保证高度h2=1m
H=h+h1+h2=2.5+0.5+1=4.0m
3.3水解酸化池ABR结构设计
设水力停留时间为10 h
则V= Qt=29.17³10≈291.7m3
Fv=[Q³（So-Se）]/V=[450³(7500-4725) ³10-3]/291.7
=4.28kgCOD/m3d
上流速度取0.15m/h,
则A=Q/r=29.17/0.15=194.47m2，取196 m2
取L=16m,B=12m
H1=V/A=291.7/196=1.5
实际高度H＝H1＋h＝1.5+0.3＝1.8m
设计水解酸化池两座并联，每座分4隔室，各隔室容积相等，L’=L/4=16/4=4,
每隔室中上流室与下流室容积比取4：1，设垂直隔流板，折流挡板底部转角为450
3.4UASB设计
UASB反应器的工艺设计包括反应区设计和三相分离区设计量部分。

反应区设计包括布水器设计和有效容积计算。

三相分离区设计包括沉淀室设计和气液效果核算。

所以进入UASB池的水质情况为:
PH≈6~9
CODcr≈4725mg/l
BOD5≈2850mg/l
SS≈468mg/l
3.4.1反应器设计
Q=450m3/d
污泥床为颗粒污泥与絮状污泥,取容积负荷Nv=8kgCOD/（m3.d）污泥产率：0.055kgMLSS/kgCOD 产气率：0.5m3/kgCOD
以污泥容积负荷来计算
有效容积V
V=Q³S0/N=450³2850³10-3/8=160.3 m3校核停留时间T
T=V/Q=160.3/29.17=5.55（h）
上流速度取0.6m/h(一般0.6~0，9m/h)
(2)反应区的面积
A=Q/v=29.17/0.6=48.61 m2,取48m2
采用矩形，分4格，每格尺寸为4m ³ 3m
H=V/A=160.3/48=3.33m
3.4.2布水器设计
①设布水器服务面积S=4m2/个，
每池布水点数n=A/S=48/4=12
设布水管内流速
u0=0.4m/s,u1=0.5m/s,u2=0.6m/s,u3=0.7m/s,u4=0.8m/s,u5=2.0 m/s（管出口）
则直径d为：
d0=(Q0/0.758u0)1/2=[29.17/3600/(0.758³0.4)]1/2
=163.5 mm,取164 mm；
d1=(Q1/0.758u1)1/2=(0.5 Q0/0.758u1)1/2
=[29.17/(2³3600)/(0.758³0.5)]1/2
=103.4mm，取103mm；
d2=(Q2/0.758u2)1/2=66.7mm，取67 mm；
d3=(Q3/0.758u3)1/2=43.7mm，取44 mm；
d4=(Q4/0.758u4)1/2=28.9mm，取29 mm；
②验证：
空塔水流速度
u=Q/F=29.17/32=0.912m/h<1.0m/h,合理；
空塔气流速度
u g=Q³ΔC³a/F=29.17³(6.9-1.38) ³0.4/32=2.01m/h
3.4.3三相分离区设计
三相分离气需要满足的要点是：1 混合液进入沉淀区前，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀。

2 沉淀区的表面水力负荷应在0.8以下。

进入沉淀区前，通过沉淀槽底缝隙的流速不大于0.2m/h。

3 沉降斜板倾角不应小于50度，使污泥不在斜板积聚。

4 出水堰前设置挡板，以防上浮污泥流失。

三相分离器
三相分离器沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积，则沉淀区
表面负荷率：
面积水力负荷
Q=450/(48³24)=0.39m 3/m 2.h<0.8m 3/m 2.h 取沉淀区水力负荷为0.7m 3/m 2.h
沉淀区面积为Q/q=450/(24³0.7)=26.8m 2
而反应区的面积为48m 2,取有效利用率为90%,则为43.2m 2>26.8m 2 所以符合要求.
设沉淀区的水力停留时间为t=2h 三相分离器的高度h 2= q ′³t=0.5³2=1 (m)
设上，下三角形集气罩斜面水平夹角a 为55°，下三角形高h 3=0.8m 则有：
b 1=
355
tg h =0.8/1.428=0.56(m)，取0.6m
设单元三相分离器b 为3m ，则下集气罩之间的宽b 2为：
b 2=3-2b 1=3-2³0.6=1.8(m)
下三角形集气罩回流缝的总面积a 1
a 1=
b 2³l ³n= 1.8³5³5=45(m 2) 则v 1为：
v 1=130/(2³45)≈1.4(m/h), 合格
上三角形集气罩回流缝的总面积a 2
a 2=
b 3³l 1³2n 1
b 3---上三角形集气罩回流缝的宽度0.2m a 2=0.2³10³2³9=36(m 2) 则v 2为：
v 2=130/(2³36)≈1.8(m/h)
a 2为控制断面，可以满足v 1< v 2<2.0m/h 的条件，具有较好的固液分离要求。

因为上三角下端C 至下三角形斜面和垂直距离：
CE=b 3³sin55°=0.2³0.82=0.164(m) BC= CE/sin35°=0.164/0.57=0.29(m) 取AB=0.2m 上三角形集气罩的位置即可确定。

h 4=(ABcos55°+b 2/2)tg55°
=（0.2³0.57+1.8/2）³1.43≈1.45（m ）
已知上三角形集气罩的水深为0.3m,则上下三角形集气罩在反应器内的位置已经确定。

根据已确定的三相分离器构造，校核气液分离的条件是否符合要求。

沿AB 方向水流的速度v a =130/(2³0.164³10³9³2)=1.1(m/s) 气泡上升速度V b 的大小与其直径大小，水温，液体和气体的密度，液体的粘滞系数等因素有关。

当气体的直径很小（d<0.1mm ）时围绕气泡的水流呈层流状态，Re<1，这时气泡的上升流速可用Stocks 公式计算：
V b =
2
1)(18d
g ρρμ
β-g
d----气体直径，cm ；取0.01cm ρ1----液体密度，g/cm 3；取1.03g/cm 3 ρg ----沼气密度，g/cm 3；1.2 ³10-3g/cm 3 g----重力加速度，cm/s 2
β----碰撞系数，可取0.95
μ----废水的动力粘滞系数，g/(cm ²s) μ=υ²ρ 1
υ----液体的运动粘滞系数，cm 2/s ；取0.0101 cm 2/s
（按净水取值）
μ=0.0101³1.03=0.0104 g/(cm ²s)
由于废水的μ一般比净水的μ大，可取废水的μ为0.02 g/(cm ²s)，则
V b =
））（（2
301.0102.103.102
.01898195.0-⨯-⨯⨯=0.266(cm/s)=9.58(m /h)
根据前面的计算结果有：
BC/AB=0.29/0.2=1.45 V b /v a ≈9.58/1.1=8.7
则可满足
AB
BC a
b >νν的要求，可以脱除直径等于或大于0.01cm 的气泡。

则三相分离器的总高度为2m ，占有的区域面积为4³4m 。

3.4.4反应器的总高度H
H=h 1+h 2+h 3+h 4
h 1—超高,取0.5m.
h 2—三相分离器的高度,取2m h 3—反应区高度，取5m h 4—配水区高度，取1m 总高度为8.5m
3.5接触氧化池
设计水质水量
1.设计水质
采用BOD—容积负荷为2.5 kgBOD/m3²d，进水BOD为399mg/l,COD 为756mg/l
图3-2 接触氧化池
2、有效容积：
m
V=Q³So/N=450³399/2500=71.823
3、总面积：
采用填料层高度为2.7m
F=V/H=71.82/2.7=26.6,取27 m2
4、池座数，及单池面积：
采用1座接触氧化池，分3格，每格尺寸为L³B=3.8m³3.8m，
每格面积142m<252m，符合要求
5、校核接触时间: t=nfH/Q=3³14³2.7/29.17=3.9h
6、氧化池总高度：
设计采用软性填料
Ho=H+h1+h2+(m-1)h3+h4=2.7+0.5+0.4+2
³0.2+0.5=4.5m
h1----超高，一般取0.5—0.6m；取0.5m
h2----填料层上层水深，一般为0.4—0.5m；取0.4m
h3----上下层填料间距，一般采用0.2—0.3m；取0.2m
m----填料层数,3层
h4----填料至池底高度，在0.5—1.5m之间；取0.5m
3.6混凝池的计算
根据所查资料设：混合时间HRT＝30min
则有效容积V有＝Q/T＝29.17/2=14.58m3
设有效高度H有＝2m
S＝V/H有＝14.58/2＝7.3 m2
设L＝3.7m,B＝2m（分两格）
则实际面积7.4m2
设超高h＝0.5m
总高H＝H有+h＝2+0.5＝2.5m
3.7沉淀池的计算
3.7.1沉淀区尺寸计算
①沉淀区有效水深h2
h2=qt=1³2=2m
式中h2——有效水深，m；
q——表面水力负荷，即要求去除的颗粒沉速,一般用1.0～
3.0 m3/(m2²h)；
t——污水沉淀时间，初次沉淀池1～2 h
沉淀区有效水深h2，一般用2.0～4.0 m。

②沉淀区有效容积V1
V1=A³h2=Q max³t=(450/24)³2≈38.5m3
式中V1——有效容积，m3；
A——沉淀区水面积，m2；
Q max——最大设计流量，m3/ h
A= V1/ h2=538.5/2=19.25m2
④沉淀区总宽度
B=3m，L＝7.72m，L取8m
式中B——沉淀区总宽度，m。

⑤校核
实际A=L³B=18³3=30m2
L/ B=10/3≈3.33＞3
3.7.2污泥区计算
①污泥部分所需容积
W =［Q max ³(C1－C2) ³86400³T³100］/K Z R(100－P0)
=［29.17³(81.9³10－3) ³12］/［1³1000³(1－0.97) ］ =0.96m3
式中C1——进水悬浮物浓度，t/ m3
C2——出水悬浮物浓度，t/ m3
K Z——污水量总变化系数，
R ——污泥容重，t/ m3,取1.0 t/ m3
P0 ——污泥含水率，%
②污泥斗容积V2
经计算设泥斗上边2m³2 m，下边0.4 m³0.4 m, 污泥斗斜壁与水平面的夹角为30o
h4=（2-0.4）/2³tg30 o =0.5m
其中h4——泥斗高度，
③污泥斗实际污泥容积
V3=1/3³h4 (f1+f2+（f1³f2）½)
=0.82m3
f1-泥斗上口面积, m2
f2-泥斗下口面积, m2
3.7.3池子总高H
设沉淀池超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m
H=h1＋h2＋h3＋h4=0.3＋2＋0.5＋0.5=3.30m
图3-4 平流式沉淀池平面图
3.8中和池
由于混凝池中加入了石灰导致pH值升高。

所以要出水达标要加些废酸液把pH值调整到6～9，出水达标。

设：混合时间HRT＝0.5h
则有效容积V有＝Q/T＝29.17/2=14.58m3
设有效高度H有＝1.2m
S＝V/H有＝9.375/1.2＝12.15 m2
取L＝3.5m，B＝3.5m
则实际面积S实＝12.25m
设超高h＝0.3m
总高H＝H有+h＝1.2+0.3＝1.5m
3.9污泥浓缩池
1、污泥总量及污泥浓度计算
污泥总量：
进池含水污泥量为450³10%=453m/d
混凝后多出的污泥量按进水水量的5%算，约为353m/d
Q=45+35+0.96=76.83m/d
2、浓缩池面积
停留时间采用10小时，池子分3格，可以保证进入污泥不间断浓缩。

V=Q³10h=105.96/3/24³10=10.73m 采用浓缩池的工作高度为1.5m
S=V/H=10.7/1.5=7.8m2
可采用有效面积为7.5m2，尺寸为3.0m³2.5m
泥斗上底采用2.4m³2.4m，下底采用0.5m³0.5m，
角度为60度，高度为1.5m
h4=（2.9-0.5）/2³tg60°=2m
3、浓缩池总高度
设浓缩池超高h1=0.5，缓冲层高度h3=0.3m，则浓缩池总高度
H=h1＋h2＋h3＋h4=0.5+1.5+0.3+2 =4.3m
4、浓缩后污泥体积
由于污泥浓缩后的浓度为：L
15,可以近似地认为浓缩池进泥
g/
的含水率P1=98.5%。

浓缩污泥的含水率P2=85%，浓缩后污泥体积为：V2=Q(1-P1)/(1-P2)=10.6 d
3
m/
4.0贮泥池
贮泥池设计为圆形，
设计参数HRT=6h,Q=10.6m 3/d,V=Q ²HRT=10.6/24³6=2.65m 3,取V=2.7m 3
取H=2m ，超高取0.3m
4.1清水池
该池采用钢筋混凝土结构，池顶用预制水池盖板封盖。

设计参数：停留时间（HRT ）：20min
有效容积603m 超高：0.5m R=2.4
4.2高程计算
本设计流量Q=29.17m 3/h,选取管径为30mm 的铸铁管，查表可知，流速v=1.26m/s,1000i=7.95 根据公式： ∑h=∑iL+∑⨯
g
v
22
ξ+构筑物内部水头损失
查表可以得出，90o 弯头的局部损失为0.48,等径三通的局部损失为1.5
构筑物名称 高 程
清水池水头损失 0.100 m 中和池到清水池沿程水头损失 0.001 m 中和池水头损失 0.100 m
沉淀池水头损失 0.400 m 接触氧化池到沉淀池沿程水头损失 0.002m 接触氧化池水头损失 0.600 m
UASB到接触氧化池沿程损失 0.002 m UASB水头损失 0.800 m
水解酸化池到UASB沿程损失 0.002m
水解酸化池水头损失 0.700 m
调节池到水解酸化池沿程损失 0.001 m 调节池水头损失 0.100 m
水头损失共计 2.808m
污泥浓缩池4格连通，污水用污泥泵WQ25-8-1.5回流至调节池
各构筑物水位标高为：
出水管排出点标高 -1.200 m
清水池 0.000 m
沉淀池 1.600 m
混凝池 2.500 m
接触氧化池 3.000 m UASB 1.605 m
水解酸化池 2.891m
中和池 0.500 m
调节池 3.661 m
污泥浓缩池 2.300 m
贮泥池 1.500 m
进水管管底标高-1.300 m
由设计资料所知，进水点管底标高为-1.30m，经处理后的水直接排放，排出点标高为-1.20m。

通过水头损失的计算，可知，本设计中须选用提升泵的技术性能参数：水泵型号6PWL，Q= 350m3/h=97 L/s,H=27m,N=42KW
污泥均用污泥泵经剩余污泥泵房打入污泥浓缩池，浓缩池上清液回流至进水口，浓缩污泥由污泥泵房抽到污泥压滤脱水车间，经过脱水处理后外运填埋。

具体数据见高程图。

第四章工程投资估算
按运行15年计
(1) 构筑物造价
由于构筑物均采用钢筋混凝土结构，每立方米单价为450元
土建部分投资估算
（2）设备部分
设备部分投资估算
（3）其他部分费用
工程设计费：5万元
工程调试费：3万元
不可预见费： 1万元
管理费： 5万元
税金： 2.95万元
工程总投资：89.4万元
(4)工人工资及电费
工人工资72.45³15%=10.87
电费,按工业用电一度 1.2元计算,则一年的电费约为600³365³1.2=26.28万元
加药费用：CaO（15t/天），PAM，消毒剂等，每天费用为 1.2万元
另外,每年的维修费用预计为10万元
参考文献
（1）《排水工程下册（第四版）》，张自杰、林荣忱、金儒霖编，中国建筑工业出版社
（2）《水污染控制工程下册（第二版）》，高廷耀、顾国维主编，高等教育出版社
（3）《废水生物处理新技术—理论与应用》，沈耀良、王宝贞编著，中国环境科学出版社
（4）《水处理工程师手册》，唐受印、戴友芝等编，化学工业出版社（5）《给水排水设计手册(第1册常用资料)》，中国建筑工业出版社
（6）《给水排水设计手册(第5册城镇排水)》，中国建筑工业出版社
（7）《UASB的主要设计问题》，黄晓东，张存锋等，环境工程（8）《污水处理构筑物设计与计算》，韩洪军，哈尔滨工业大学出版社（9）《污水处理新工艺与设计计算实例》，孙力平等，科学出版社（10）《排水工程》，张自杰，中国建工出版社
（11）《废水的厌氧生物处理》，贺延龄，中国环境科学出版社。