一、各污水处理构筑物的计算
1、集水井、格栅
（1）车间的废水经管道流到污水处理站的集水井，集水井后设置人工清除格栅，拟选用回转式格栅除污机，因为处理水量教小，故选用设备宽度最小的一型，即HG-800回转式格栅除污机。集水井的长度设为2.0m，宽度设为1.0m，深度4m。粗格栅宽度为b1=80mm，n1=12个；粗格栅宽度为b2=30mm ，n2=32个。
粗格栅栅槽宽度：
B1=S（n1-1）+bn1
=0.01×(12-1)+0.08×12 =1.07m
中格栅栅槽宽度：
B2=S（n2-1）+bn2=0.01×(32-1)+0.03×32=1.27m
（2）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面 ①h1=β（s/b）4/3（v2/2g）sinаk
=2.42(0.01/0.08) 4/3（0.82/2×9.8）sin(45°×3) =0.015m
②h2=β（s/b）4/3（v2/2g）sinаk
=2.42(0.01/0.03) 4/3（0.82/2×9.8）sin(45°×3) =0.039m
（3）格栅前水深取0.4m
粗格栅后槽总高：H1=h+h1+h2
=0.4+0.015+0.3 =0.715m;
中格栅后槽总高：H2= h+h1+h2
=0.4+0.039+0.3 =0.739m;
所以栅后槽总高取H2=0.739。
（4）栅后槽总长度：а1取20°，B1取0.65。 粗格栅：
L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tanа1
=（B-B1）/(2 tanа1)+（B-B1）/(2 tanа1×2)+1.0+0.5+( h +h2)/ tanа1
=（1.07-0.65）/(2 tan20°)+（1.07-0.65）/(2 tan20°×2)+ 1.0+0.5+( 0.4+0.3)/ tan20° =4.29m。
中格栅：
L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tanа1
=（B-B1）/(2 tanа1)+（B-B1）/(2 tanа1×2)+1.0+0.5+( h +h2)/ tanа1
=（1.27-0.65）/(2 tan20°)+（1.27-0.65）/(2 tan20°×2)+ 1.0+0.5+( 0.4+0.3)/ tan20° =4.70m。
（5）每日栅渣量：
W=（Qmax×W1×86400）/( Kz×1000)
=（0.015×0.004×86400）/( 1.3×1000)
3
=0.040m/d。
2、调节池
（1）每日栅渣量调节池有效容积V：调节池时间间隔t=10h。
V=Qt=1000/24×10=417m3。
（2）调节池面积A:调节池有效水深H取5m，超高0.5m。 A=V/H=417/5+83.4m2。
（3）调节池长度L:取调节池宽度为7m。 L=84/7
=12m。
池的尺寸为：L×B×H=12m×7m×5.5m。 3、初沉池
初沉池选用平流式沉淀池。
沉淀池的沉淀时间t为1.0h，表面负荷q′为2.0m3/（m2·h），沉淀池的水平流速v取1.5mm/s。
（1）池总表面积A： A=Q×3600/q
=（1000×3600）/(24×60×60×2) =20.8m2 取21m2。
（2）沉淀部分有效水深：去沉淀时间1h。
h2=q×t =2×1 =2m。
（3）沉淀部分有效容积：
V1=A×h2
= 21×2 =42m3。
（4）池长：
L=vt×3.6
=1.5×1×3.6 =5.4m。
（5）池子总宽度：
B=A/L =21/5.4
=3.9m。 取4m。
（6）沉淀池的污泥量：
W=Q(C1-C2)×100T÷γ÷(100-ρ0)
=1000(0.002-0.002×0.5)×100×（4/24）÷1÷(100-99) =12.52m3。
3
式中：Q —处理水的量，m/d。
C1 —进水悬浮物浓度，t/m3。 C2 —出水悬浮物浓度，t/m3。
T —两次清除污泥间隔(d)，取3h。 γ—污泥密度，其值约为1t/m3。
ρ0—污泥含水率（％）。 （7）池子总高度：
H=h1+h2+h3+h4=0.3+2+0.6+2.4=5.3m。
式中：h1 —超高，取0.3m。 h3 —缓冲层高度，0.6m。
h4 —污泥部分高度，取2.4m。 （8）污泥斗容积：
V=1/3h4×[f1+f2+(f1f2)1/2]
=1/3×2.4×[17.6+0.36+(17.6×0.36) 1/2] =16.38m3>12.52m3 合格。
2
f1—斗上口面积（m），取4m×4m；
2
f1—斗下口面积（m），取0.6m×0.6m； h4 —污泥部分高度。
（9）沉淀池总长度：
L=0.5+0.3+9=9.8m。
式中：0.5—流入口至挡板距离。 0.3—流出口至挡板距离。 4、接触氧化池
生物接触氧化池一般不少于两座。
设计进水资料：Q=1000m3/d，进水BOD5=850mg/l，出水BOD5=212.15mg/L。
（1）生物接触氧化池的有效容积V:
取BOD——容积负荷为1.0kgBOD/m3.d。按公式：
V?QS0ENv=
1000?850?0.751.0?1000=637.5m3。
（2）生物接触氧化池的面积：
设反应器有效水深H=3m，则接触氧化池的面积为
A?VH?637.53?212.5m
2因为池子有两座，所以池子的尺寸为2×L×B=2×11m×10m。 （3）生物接触氧化池的总高度H0：
H0?H?h1?h2?h3
式中：H——填料层高度 ，3m；
h1——接触氧化池超高 ，0.5m； h2——填料上部稳定水深，0.5m； h3——填料层距池底高度，1.0m。
H0?3?0.5?0.5?1.0?5m
（4）停留时间：
T?VQ?63.751000?24?15.3h
（5）需氧量R：
R=QSra′+VXb′ 式中：
a′——微生物氧化分解有机物过程中的需氧量，kgO2/kgBOD5（本文取 0.75kgO2/kgBOD5)；
b′——污泥自身氧化的需氧量，d（本文取0.12d）；
Sr——有机基质降解量，kg/d； X——MLSS，g/L（本文取4g/L）。
R= a′Q（Sa-Se）+VXb′
=0.75×1000×（850-212.5）÷1000+0.12×4×637.5 =784.125kg/d =32.67kg/h。
（6）供气量计算：
出口处绝对压力：
Pb?101.325?103?1?1?9.8?4.5?103?1.45?105Pa
氧的转移效率（E）为30%，温度为20℃时，氧化池中的溶解氧饱和度为9.17mg/l，30℃时为7.63mg/l。
温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：
R0?RtCs(20)(T?20)
?(??Cs(30)?CL)?1.024
?32.67?9.170.8?(0.9?1.0?7.63?2)?1.024(30?20)
=60.70kg/h。
?—氧转移折算系数，式中：（一般取0.8~0.85，取0.8）；
?—氧溶解折算系数，（一般取0.9~0.97，取0.9）； ?—密度，1.0kg/L；
CL—废水中实际溶解氧浓度，mg/l（一般取2mg/l）； R—需氧量。
供气量为：Gs?R00.28E?60.700.28?0.3?722.58m/h
3 （7）曝气器及空气管路的计算：
本设计采用WZP中微孔曝气器，技术参数如下： 曝气量：4-12m3/个.h 服务面积：0.5-1.2m2/个
氧利用率：在4米以上水深，标准状态下为30%～50% 充氧能力：0.40-0.94kgO2/Kw.h 充氧动力效率：7.05-11.74 kgO2/Kw.h
本设计取服务面积为0.7 m/个，则此池共需要曝气器为400个。
每池设25根支管，管长11m，曝气头间距0.51m，每根支管设16个曝气头，共400个。每根支管所需空气量：
qa1?Gsn?28.9m/h32
反应池充气管管径：
设空气干管流速V1=15m/s, 支管流速v2=10m/s,小支管流速v3=5m/s 干管直径：
D1?4Gs3600??V1?4?722.583600?3.14?15?0.131m 取DN150mm钢管
校核：
V1?4?Gs3600???D12?4?722.583600?3.14?0.152?11.36m/s
支管直径：
d1?4?qa13600???v1?4?28.93600?3.14?10?0.032m 取DN50mm钢管
校核：
v2?4?qa13600???v12?4?28.93600?3.14?0.152?4.09m/s
（8）污泥产量计算：
①由去除BOD产生的污泥：