v1?4?Gs3600???D12?4?0.09753.14?0.152?12.42m/s?15m/s
?0.079(m)，取DN100无缝钢管；
池体内连接支管管径D2?校核：
v2?4GSπv2?4?0.09753.14?10?24?Gs3600???D12?4?0.09752?3.14?0.12?6.21m/s?10m/s
池体内小支管管径D3?校核：
v3?4GSπv3?4?0.09753.14?5?30?0.028(m)，取DN50无缝钢管。
4?Gs3600???D12?4?0.097530?3.14?0.052?1.57m/s?5m/s
（4）配水系统和承托层：
曝气生物滤池的配水系统一般采用小阻力配水系统，并根据反冲洗形式以采
用滤头式、格删式、平板孔式较多。
在本工程设计中，由于单格滤池的面积不是很大，进入滤池的废水比较容易布得均匀，所以配水系统与滤料承托板合建，采用钢制孔板形式。承托板采用100mm厚的钢板，钢制孔板开孔孔径d=10mm，孔中心间距30mm，均匀分布。
由于滤料层采用粒径较小的陶粒做滤料，故不能直接装在钢制承托孔板上，所以在滤料层下部设置承托层。承托层选用鹅卵石，并按一定的级配布置，总高度为0.3m。
（5）反冲洗系统计算:
反冲洗系统在曝气生物滤池的运行中，生物膜渐渐增厚。膜的厚度一般应控制在300-400um，此时生物膜新陈代谢能力强，出水水质好。当膜的厚度超过这一范围时，一方面氧的传递速率减小，导致溶解氧过低，影响微生物的繁殖，生物膜活性变差，同时又抑制丝状菌的生长，结果使去除能力降低，出水水质变坏，另一方面使传质速度减缓，有机物浓度过低，造成营养不足，生物膜难以形成。此外进水中的颗粒物质被截留在滤料深处的填料空隙中，同时生长的过量微生物也被聚集在滤料深处的填料空隙中，随着处理过程的持续运行，填料的空隙减小，一方面加大了滤池的水头损失，另一方面加大了对水流的剪切应力。在达到或接近滤池的设计流量时，当总的水头损失接近通过曝气生物滤池所必需的水头损失或出现截留物质穿透滤层时，曝气生物滤池应停止运行并进行反冲洗。
曝气生物滤池与一般滤池的反冲洗方式大致相同，现阶段用于滤池反冲洗的工艺主要有单一水反冲洗和气-水联合反冲洗两种。本文中使用气-水联合反冲洗的方式。
反冲洗是保证曝气生物滤池正常运行的关键，其目的是在较短的反冲洗时间内使滤料得到适当的清洗，恢复其截污功能，但也不能对滤料进行过分冲刷，以免冲洗掉滤池正常运行必要的生物膜.反冲洗的质量对出水水质、运行周期、运行
状况的影响很大.采用气-水联合反冲洗的顺序通常为:先单独用气反冲洗，再气-水联合反冲洗，最后用清水反冲洗.整个反冲洗过程由计算机程序控制，通过计算机自动开启或关闭进出水管和空气管道上的自动阀门来实现。
a.反冲洗空气量Q气
Q气?Sq1
式中：
S—需要冲洗的滤池面积，m2[20m2，取略大于曝气生物滤池面积（16.04m2）]；
q1——冲洗空气强度，L/(s·m2)。
b.空气反冲洗管管径DN滤池布置两根空气反冲洗管，每根空气进气管空气
3
量为1350m/s，取气速v1为15m/s。 则DN??4Q水πv1?4?5403.14?3600?15Q水?0.113(m)，选用DN=150的无缝碳钢钢管。
c.反冲洗用水
36001000?576(m/h)?9.6(m/min)33Q水?Sq2?20?8?
2
式中:
q2—反冲洗水强度，L/(m·s) [一般取5.0~10 L/(m·s)，本文取8.0 L/(m2·s)]。
d.反冲洗水管管径DN’滤池布置两根反冲洗水管，每根水管的水量为3
288m/h，取水速v2为20m/s)。 则DN??4Q水πv2?4?2883.14?3600?20?0.071(m)，选用DN=100的无缝碳钢钢管。
2
e.反冲洗水头H反冲洗水使用曝气生物滤池正常工作时出水，由水泵加压供给，反冲洗水头由下式计算：
H?h0?h1?h2?h3?h4?h5
h2?(q210αμ)?212g
h3?0.022Haq2
h4?(ρ1/ρ?1)(1?m0)Hb式中:
H—反冲洗需要的水头，m；
h0—冲洗排水槽与反冲洗排水池最低水位的高程差，m（本文取
2.0m）；
h1—反冲洗池与滤池见冲洗管道的沿程与局部水头损失之和，m
（本文取1.5m）；
h2—管式小阻力配水系统水头损失，m； h3—承托层水头损失，m；
h4—过滤层在冲洗时的水头损失，m；
h5—备用水头，m（一般取1.5~2.0m，本文取2.0）； α—配备系统开孔比（25%）； μ—孔口流量系数（0.68）； Ha—承托层高度，m；
ρ1—滤料的密度，陶粒滤料=1.2t/m3； ρ—水的密度，ρ=1.0 t/m3；
m0—滤料膨胀前的空隙率，陶粒m0=0.55； Hb—滤料层膨胀前的厚度，m。
则：
(h2?810?0.25?0.682?9.8)2?1.13(m)；
h3?0.022?0.3?8?0.0528(m)；
h4?(1.2?1.0)(1.0?0.5)?2.0?0.2(m)。
所以：
H?h0?h1?h2?h3?h4?h5?1.5?2.0?1.13?0.0528?0.2?2.0?6.5828(m)
根据反冲洗流量和反冲洗水头选择两台型号为350Qw-12的水泵（一用一备）。反冲洗排水经收集后，进入冲洗排水池，由潜水泵均匀地输送到预处理构筑物。
（6）污泥产量的计算
污泥由两部分组成，一部分为SS，另一部分为消化COD而产生的VSS[14]。
a.由SS产生的污泥量W1（含水率99%）
W1?Q(CSSO?CSSe)?1001000?ρ?(100?P0)1000(210?63)?1001000?1000?(100?99)3
??14.7m/d
b.消化BOD而产生的VSS量W2
?X?Y(S0?Se)Q
?0.7(0.212?0.020)?1000?134.4kg/d
式中： Y?污泥产率，取0.7kg/kgBOD
污泥含水率为98%，当含水率大于95%时取密度为1000kg/m3。 污泥产量：
W2?134.41000?(1?98%)
?6.72m3/d
则：W=W1+W2=14.7+6.72=21.42m/d
二、污泥处理系统 1、贮泥池的设计计算
根据前面计算知，有以下构筑物排泥：
3初沉池 65m/d 含水率P=98%
3
3中沉池（接触氧化系统） 43.64m/d 含水率P=99%
3BAF生物曝气系统 21.42m/d 含水率P=99%
则污水处理系统总排泥量为Q?65?43.64?21.42?130.06(m3/d)。 每天产生污泥的体积Qw=130.06m3, 贮泥池的设计贮泥时间为1天，则贮泥池的体积应该大于Qw。设贮泥池为矩形，贮泥池的尺寸为：L×B×H=8 m×8 m×2.5 m，其中超高为0.5m，有效容积为150m3＞130.06m3，满足要求。 2、浓缩池的设计计算
本设计采用间歇式重力浓缩池，由于浓缩池的处理泥量较少，使得池子的体积也比较小，所以浓缩池可以不采用刮渣机。此外，上清液的回流不用采用出水堰，可以直接采用几根上清液的回流管道进行回流。上清液最后回流至调节池。此外，污泥浓缩池还设置了溢流管道，最后也是流入调节池中。由于二者都流入调节池，可以将两管道合并成一根。
设计参数
①入流污泥固体浓度：C0=2.0kg/m3； 污泥含水率:P1＝98%；
②污泥总量 (体积)为沉淀池和好氧池所产生的所有污泥之和为130.06m3/d； ③设计浓缩后含水率P2=97.0％；
④浓缩池污泥固体：取G=48kgSS/(m2.d)；
⑤污泥停留时间：T=16h； ⑥水力负荷取q=0.3kg/(m2·h)。 （1）浓缩池表面积：
①根据固体通量计算浓缩池的表面积A： A?QwC0?130.06?2.0?5.42m2G48
式中： Qw--污泥量，m3/d；
C0--污泥固体浓度，g/L；
G--浓缩池污泥固体通量，kg/(m2·d)；
②根据水力负荷计算浓缩池表面积A’： A'?Qwq?130.060.3?24?18.06m2
因为A’>A，故浓缩池的表面积应取18.06m2。
（2）浓缩池直径： D?4A?4?18.063.14?4.80m
?（3）浓缩池浓度污泥层的高度为：
HS??TQw24A
130.06?1624?18.06
?4.8m
（4）污泥浓缩后的体积：
??Qw100-P1100-P2100-98Qw
?130.06 100-97 ?86.71m3?
式中：Q w --污泥浓缩前的体积，m3； Q w′--污泥浓缩后的体积，m3； P1--污泥浓缩前的的含水率，％