(一) 数据计算
一．原始资料
1. 城市位于我国华北地区 2. 城市设计人口14万人 3. 工业废水
（1） 该城市工业废水平均日流量为2.1万m3 （2） 当地环保局监测工业废水的水质为：
COD=380mg/L pH=7~8
BOD=180 mg/L SS=330 mg/L
4. 混合污水：
K总=1.4，K日=1.1
5. 设计要求的污水排放水质标准
处理后污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中关于BOD与SS的二级出水标准。 6. 气象资料
主导风向：夏季：东南风 冬季：西北风 7. 地形地貌和水文资料
该污水处理厂厂区地面平坦，设计地面标高为2.0m。地质状况良好。 污水管进厂管底标高为-4.5m，管径1000mm，充满度为：0.6。
处理后污水排入厂外排水渠。排水渠平均水深2m。渠水平均水位是2.0m，河底标高为-2.0m。
8. 污水厂需要的面积由设计确定。
二．设计计算 水量：
1. 生活污水：平均日生活污水量=人口数×排水定额=140000×120L/人×
80%=13440000L=13440m3
2. 工业废水：平均日流量21000m3
3. 平均日混合污水量=13440+21000=34440m3；设计规模，成本计算（电耗、
耗药量），产生并处理的污泥总量
4. 高日高时流量=3 ×K总=34440×1.4=48216m3；管渠、物理处理构筑物 5. 高日均时流量=3 ×K日=34440×1.1=37884m3；生物处理构筑物的计算
水质：
1、生活污水水质：
查手册：人均排放污染物定额（设计人口当量as）： BOD5=20-35g/人.d； SS=35-50 g/人.d 故 BOD5 （mg/L） =1000×（20-35）/人均污水定额=1000×30/（140×80%）=312.5mg/L
SS（mg/L）= 1000×（35-50）/人均污水定额=1000×40/（140×80%）=416.25 mg/L
2、工业废水水质：COD=380mg/L pH=7~8
BOD=180mg/L SS=330 mg/L
3、混合污水（进入污水厂）水质：1和2的加权平均值：总污染物量/总水量
BOD总量=（312.5*13440+180*21000）/（13440+21000）=231.71 mg/L SS总量=（416.25*13440+250*21000）/（13440+21000）=314.88mg/L COD总量=300*15000/(13440+15000)=158.23 mg/L 城市污水处理厂出水水质
根据要求的去除率计算出水水质
国家污水综合排放标准（GB18918-2002）规定： 城市污水厂排放 BOD5 SS COD 一级B标准： 20 20 60 （mg/L）
二级标准： 30 30 120 （二）厂址选择
1.城市污水处理厂厂址选择的考虑因素：
? 位于城镇水体和夏季主导风向的下游； ? 有良好的工程地质条件；
? 少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护措施； ? 便于污水、污泥的排放和利用，有扩建的可能； ? 厂区地形不受水淹，有良好的排水条件； ? 有方便的交通运输和水电条件。
2.城市污水处理厂的占地指标（表9-2）
3.选定处理工艺流程应考虑的因素：
? 污水处理程度（排放标准，回用目标）； ? 工程造价、运行费用及占地面积； ? 当地的自然与工程条件；
? 污水的水量规模与污水量日变化程度； ? 工程施工和运行管理需要的技术条件。
4.典型的城市污水处理厂工艺流程
（三）方案选择 一．污水处理方案 1.方案比较
传统活性污泥法：原污水从曝气池首端进入池内，由二次沉淀池回流的污泥夜同步注入，污水与回流污泥形成的混合液在池内呈推流式流动至池的末端，流出池外进入二次沉淀池，在这里处理后的污水与活性污泥分离，部分污泥回流曝气池，部分污泥则作为剩余污泥排出系统。微生物生长一般处于生长曲线的对数生长期后期或稳定期。由于传统活性污泥法曝气时间比较长，当活性污泥继续向前推进到曝气池末端时，废水中有机物已几乎被耗尽，污泥微生物进入内源代谢期，它的活动能力也相应减弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中残剩的有机物数量少。处于饥饿状态的污泥回流入曝气池后又能够强烈吸附和氧化有机物，所以普通活性污泥法的BOD和悬浮物去除率都很高，达到90～95%左右。目前，它已成为有机废水生物处理的主体，但是仍存在一些不容忽视的缺点：对冲击负荷适应能力差，易发生污泥膨胀，处理构筑物占地面积大，基建投资和运行费用高，管理复杂等。 氧化沟：氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，
在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题，如污泥膨胀、上浮、沉积，流速不均等。
2.方案选定：考虑到技术经济条件等综合因素，由于进水量不大，不需要脱氮除磷，所以选择传统活性污泥法。 二．污泥处理方案
污泥经浓缩、机械脱水，再进行最终处置。 （四）一级（物理）处理构筑物设计和计算 一．格栅 1.设计要点：
1) 为了充分发挥格栅作用，应设两道格栅；
2) 选用2台以上运行可靠、易于维修的机械格栅；
3) 合理设计格栅间，考虑接管、切换、维修、清渣的要求； 4) 合理选择设计参数，正确计算（确定）格栅断面尺寸； 5) 正确计算栅渣量，合理确定清渣方式。 2.设计步骤：
1）选择栅条间隙:
（粗：e=50-100，中：10－40，细：3－10mm） 2）选择栅条的断面形式（矩形、圆形等）
3）确定格栅间的平面和竖向布置（根据来水管道） 4）计算格栅间隙数目（n）、格栅条数 (n-1) 5）校核过栅流速(v)
（Vmax=0.8-1.0 m/s; V平均=0.3m/s) 6）计算过栅水头损失（h1）: (150-300mm) 7）每日栅渣量的计算 3．数据及计算
栅条间隙e=20mm，栅条断面为矩形，饼采用竖向布置，安装倾角60度，栅条宽度S=15mm，栅条间隙数n=72，格栅条数（n-1）=71，设计流量Qmax=0.56 m/s
栅槽宽度：B=s(n-1)+en=0.01*71+0.02*72=2.15m 过栅流速校核：
v?Qmaxsin? =0. 9 m/s
ehn过栅水头损失：
v2h1?kh0?k?sin?=0.155mm
2gSh0—计算水头损失，k—受污堵塞系数=3，?--阻力系数，???()4/3，当栅条为
e矩形断面时,?=2.42
栅槽总高度：H = h + h1 + h2=0.855m
H－栅槽总高度，h – 栅前水深，h1- 过栅水头损失，h2 – 栅前超高,0.3m 栅槽总长度：
L?L1?L2?1.0?0.5?H1 =5.93m tga 每日栅渣量计算： W?QmaxW1?86400 =2.42m3/d
K总?1000W — 每日栅渣量，m3/d；W1 — 栅渣量（m3/103m3污水），取0.1～0.01；K总— 生活污水流量总变化系数 二．沉砂池 1 .池体构造：
入流渠、出流渠、闸板、沉砂区（水流部分）、沉砂 2）设计要点
平流沉砂池的设计参数是按比重为2.65，粒径大于0.2mm的砂粒确定的。 ? 设计流量：污水自流入池时按最大日最大时流量设计；水泵抽升时按污水泵站工作水泵的最大组合流量设计；合流制系统按降雨时的设计流量设计。
? 分格数：不应少于2格 3) 设计参数规定
? 0.15 m/s ? v水平流速 ? 0.3 m/s：保证无机颗粒沉降，而有机物不能下沉（附着在无机颗粒上除外） ? 30s ? t停留时间 ? 60s
? h有效水深? 1.2 m （0.25-1.0m) ? b单格宽度?0.6 m
? 沉砂量：生活污水按0.01~0.02L/人/天；城市污水按0.3 m3/万m3城市污水，含水率 60%；容重1.5t/m3；
? 贮砂斗设计容积：按2d的沉砂量计算，斗壁55-600 ? 超高：不小于0.3m 4）设计计算公式：
沉砂池长度：L= vt=0.2×40=8m ? 断面：A= Qmax/v=2.8m2 ? 池总宽度：B= A/h有效=3m ? 砂斗总容积：
V=3×10-5×Q均日污水量×2（d）or V=(0.01～0.02)×10-3 x N服务人口数× 2(d)
V=1.94 m3
? 沉砂池总高度=各部分高度之和
＝超高 + 设计有效水深 + 坡高 + 贮砂斗高度=1.58m
? 最小流速核算：vmin=Qmin/nA=0.2143 m/s ? 0.15m/s（n—沉砂池工作个数） 5）排砂方式：
重力排砂：
1）砂斗加底闸 D＝200mm 2）砂斗加贮砂罐或底闸