材料科学与工程学院毕业论文（设计） 6设备选择与计算 单沟道宽度b=9m;总池宽=4×9+0.25×5=37.25m 弯道部分面积
A2?(2?9?0.252)2?2?11?12?(4?9?3?0.252)2?261.5?515.8?777.3m2 直线段部分面积
A2=A-A1=6046.182-777.3=5268.882m3
单沟道直线段长度 L?A24?b?5268.8824?9?146.36m (6)进水管和出水管
污泥回流比：R=66.7%； 进出水管流量：
Q1?(1?R)?Q4?(1?0.667)?120000 4?50010m3/d?0.579m3/s进水水管控制流速：V≤1m/s； 进出水管直径：d?4Q?v?4?0.5793.14?1?0.859m,取900mm 校核进出水管流速：v?Q0.579A?0.452??0.911m/s?1m/s，满足要求。(7)出水堰及出水竖井
为了能够调节氧化沟的运行及出水，氧化沟出水处设置出水竖井，井内安装电动可调节堰。初步估计δ/H<0.67，因此按照薄壁堰来计算 Q?1.86H32b
取堰上水头高H = 0.4m
则堰b?Q0.5791.86H3??1.23m 21.86?0.432为便于设备的选型，堰宽b取1.2米，校核堰上水头H
H?3(Q1.86b)2?3(0.57921.86?1.2)?0.407m
考虑可调节堰的安装要求，堰两边各留0.3m的操作距离。 则出水竖井长度L =0.3×2＋b=0.6＋1.2=1.8m 出水竖井宽度B取1.4m(满足安装需要) 则出水竖井平面尺寸为L×B=1.8m×1.4m 氧化沟出水井出水孔尺寸b×h=1.2m×0.5m。
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竖 材料科学与工程学院毕业论文（设计） 6设备选择与计算 (8) 氧化沟剩余污泥量的计算
氧化沟剩余污泥量
XWT?24QT(So?Se)24?5000?0.55?(200?15)?
10001000?12210kgSS/kgBOD
要使污泥稳定，取X=3.5g/L。用污泥回流比反复复核，取污泥指数SVI=120mg/L，因为有反硝化，故浓缩时间tE=2h。 回流污泥浓度按下式计算：
XR?0.71000310003?tE?0.7?2?7.35g/L SVISVI 氧化沟剩余污泥量
QWT? 回流污泥量
XWT12210??1661m3/d?69m3/h XR7.35QR?0.91?120000?109200m3/d?4550m3/d
(9) 曝气设备选择
单座氧化沟需氧量SOR1
SOR172669.65
SOR1???43167.41kgO2/d?1798.64kgO2/hn4
每座氧化沟设2台卡鲁塞尔专用专用表面曝气机。充氧能力为2.1kgO2/（kW·h），则所需电机功率N=1798.64/（2×2.1）=428.25kW,取N=430kW。表面曝气机叶轮直径D=4000mm
上走道板进水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量计井及二沉池钢梯图5 氧化沟计算草图图6 卡鲁赛尔氧化沟计算草图
Figure 6 Carrousel oxidation ditch calculation sketch
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 6设备选择与计算 6.7 二沉池
选用中心进水周边出水辐流式二沉池，每座氧化沟配1座二沉池，全厂共4池。 6.7.1 设计参数
设计流量 Q=1.389m3/s； 表面负荷 q=1.25m3/(m2?h)；
氧化沟中悬浮固体浓度 X=4000mg/L； 二沉池底流生物固体浓度 Xr=10000mg/L； 污泥回流比 R=50%；
中心进水管 下部管内流速v1取1.2m/s，上部管内流速v2取1.0m/s，出管流速v3取0.8m/s[12]；
出水堰负荷 1.5L(s?m)； 沉淀池数量 4座； 沉淀池型 圆形辐流式。 6.7.2 设计尺寸 （1）单池面积F
F?Qmax1.389?3600??1000.16m2 nq4?1.25（2）单池直径D
D?4F??35.7m，取D?36m
（3）沉淀部分的有效水深h2
设沉淀时间 t=2.5h
h2?q?t?1.25m3/(m2?h)?2.5h?3.125m，取3.1m。
（4）污泥区的容积V
设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按2h贮泥时间确定。
2T(1?R)QX2?2?(1?0.5)?120000?4000V???8571.4m3
24?(X?Xr)24?(4000?10000).4/4?2142.9m3 则每个沉淀池污泥区的容积 V'?8571（5）污泥区高度h4
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 6设备选择与计算 ① 污泥斗高度
设池底径向坡度为0.05，污泥斗上部直径D1=4m，底部直径D2=2m，倾斜角为60?。
污泥斗高度
h'4?D1?D24?2?tan60???tan60??1.73m 22V1??h4'12??1.73 ??(42?4?2?22)
12?12.7m3?(D1?D1D2?D2)22② 圆锥体高度
h4?''D?D136?4?0.05??0.05?0.8m 22V2??h4''12??0.8 ??(362?36?4?42)
12?304.8m3?(D2?DD1?D1)2③ 竖直段污泥部分的高度
V'?V1?V22142.9?12.7?304.8h4???1.825mF1000.16
'''污泥区的高度 h4?h4?h4?h4?1.73?0.8?1.825?4.355m （6）沉淀池池总高度H
缓冲层高度h3为0.5m，超高h1为0.3m，则
H?h1?h2?h3?h4?0.3?3.1?0.5?4.335?8.235m
（7）中心进水管 下部管径
D1?Qmax?0.607m，取D1为600mm。 ?v1''''''经核算实际流速为1.23m/s。 上部管径
D2?Qmax?0.665m，取D2为650mm。 ?v2经核算实际流速为1.05m/s。
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 6设备选择与计算 出流面积
A?Qmax?0.434m2 4v332的出水孔为10个，单孔尺寸为430设置面积为0.04m。 mm?100mm（8）导流筒
导流筒的深度h0为池深的一半，即h0为1.5m；导流筒的面积为沉淀面积的300[12]。导流筒直径
D0?（9）出水堰
采用正三角形出水堰。设计堰上水头HW为5cm，三角堰的角度?为60?，
由三角堰堰上水头（水深）和过流堰宽B之间的关系
B??tan 2HW2B?2HWtan4?300?F??6.18m
?2?5.77cm
出水流过堰宽度B为5.77cm。
设计堰宽为10cm，流量系数Cd取0.62，则单堰过堰流量
860??0.0552?0.00047m3/s q??0.62?2?9.8?tan152 每个二沉池应该布置的出水堰总数N
1.389m3/s N??738.8，取N为739个。
4?0.00047m3/s 环形集水渠宽0.6m，沿集水渠内壁（单侧）布置出水堰。
集水渠内、外圆环直径分别为31.35m和32.55m（在集水渠内壁距池壁
1.65m；外壁距池壁1.05m）。
出水总周长L：
L????31.35?32.55??200.65m
出水堰总线长：739×10cm=73.9m
出水堰总线长小于出水总周长，满足要求。
由于出水堰总线长小于出水渠两壁总周长，因此，需间隔须知出水堰，两个水堰堰顶间距
B??98.44?61.5?0.060m，取6cm。
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