3.4.8 集配水井水力计算 1.初沉池集配水井水力计算
⑴ 设集配水井内径3000mm，外径5500mm，墙厚250mm。配水经中心管管径为DN1000的铸铁管，设计流量Q?1.354m3/s，查《给排水手册》第一册306页的水流计算表。v?1.47m3/s，i?2.3‰，水井进口?1?1.0，共2个，得局部水头损失为
v21.472h1???1??1????1.0?1.0???0.22m
2g2?9.8⑵设初沉池进水管管径为DN800的铸铁管，设计流量
Q?Qmax1354??677L/s，查得v?1.14m/s，i?1.89‰，则局部损失为 22v21.142h2????1.0??0.066m
2g2?9.8⑶ 水井中心管管径为DN800的铸铁管，设计流量Q?部阻力损失为
Qmax?677L/s，则局2h3?h2?0.066m
⑷ 设总出水管管径为DN1000的铸铁管，设计流量Q?1354L/s，查《给排水手册》第一册306页的水流计算表。v?1.47m3/s，i?2.3‰，出水局部损失与进水相同，即h4?h1?0.22m，故初沉池集配水井水头损失为：
h?h1?h2?h3?h4?0.22?2?0.066?2?0.57m
2.二沉池集配水井水力计算
⑴ 设集配水井内径3000mm，外径5500mm，墙厚250mm。配水经中心管管径为DN1400的铸铁管，当回流比R?100%时，设计流量Q?1354?2?2708L/s，查得v?1.495m/s，i?1.55‰，??1.0?1.0?2.0，得局部水头损失为
v21.4925 h1???m ?2.0??0.2282g2?9.8⑵ 设沉淀池进水管管径为DN800mm的铸铁管，当回流比R?100%时，设
1354?2?677L/s，查得v?1.14m/s，i?1.89‰，??1.0，得局部水计流量Q?4头损失为
1.142h2?1.0??0.066m
2?9.8- 46 -
⑶ 设集水井进水管管径DN600mm的铸铁管，设计流量1354Q??338.5L/s，查得v?1.02m/s，i?2.20‰，??1.0，得局部水头损失
4为
1.022h3?1.0??0.053m
2?9.8⑷ 设总出水管管径为DN1000mm的铸铁管。设计流量Q?1354L/s，根据《给排水手册》第一册的铸铁管水力计算表得，v?1.47m3/s，i?2.3‰，
??1.0?1.0?2.0，得局部水头损失为
v21.472 h4??1??2.0??0.22m
2g2?9.8故二沉池集配水井水头损失为：
h?h1?h2?h3?h4?0.228?0.066?0.053?0.22?0.57m
3.4.9 污泥处理构筑物的设计计算
1.污泥处理(sludge treatment)的目的与处理方法 ⑴ 污泥处理的目的
在污泥处理过程中，产生大量的污泥。这些污泥含有大量的易分解的有机物质，对环境具有潜在的污染能力。同时，污泥含水率高，体积庞大，处理和运输均很困难。因此，物在最终处置前必须处理，以降低污泥中的有机物含量，并减少其水分。使之在最终处置时对环境的危害减少之限度。
① 减量：降低污泥含水率，减小污泥体积。
② 稳定(satabilization)：去除污泥中的有机物，使之稳定。 ③ 害化：杀灭寄生虫卵和病原菌。
④ 污泥综合利用。 ⑵ 污泥处理方法的选择
污泥处理的一般方法与流程的选择约定与当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用及维护管理等多种因素。本设计从节能和资源再利用两方面考虑，选择厌氧二级消化工艺。污泥在厌氧条件下有碱性菌核转型厌氧菌降解污泥中的有机物，生成CO2、CH4，使污泥得到稳定。
具体流程为 生污泥
浓缩 两级消化 机械脱水 利用
2.污泥浓缩池(sludge thickening tank )设计
本设计采用竖流式连续运行的重力浓缩池，浓缩来自二沉池的污泥。池形如
- 47 -
图4-16所示。浓缩前含水率为99.6%，浓缩后的含水率为97.3%，浓缩时间t?12小时，池数n?2个，浓缩部分上升流速0.1mm/s。
⑴剩余污泥(excess activated sludge)量的计算 为了使活性污泥处理系统的净化功能保持稳定，必须使系统中曝气池内的污泥浓度保持平衡。为此，每日必须从系统中排出一定数量的剩余污泥。剩余污泥量为
平面竖流式连续式重力浓缩池1-进水槽；2-中心管；3-反射板；4-挡板；5-排泥管； QS??XT?X ?Xrf?Xr6-缓冲层；7-集水槽；8-出水管；9-桥。 进水槽； 2.中心管;反射板; 4.挡板； 5.排泥管；图缓冲层； 7.集水槽； 8.出水管； 9.桥3-16 竖流式连续重力浓缩池 式中 QS——每日排放的剩余污泥量，即曝气池每日新产生的污泥量（m3/d）；
（Kg/d）； ?XT——挥发性剩余污泥量（干重）
?X?Y?Sa?Se??Q?Kd?V?Xv
式中 Y——产率系数，介于0.5～0.65，取0.6；
Kd——衰减系数，介于0.05～0.1，取0.07； 。 Xv——回流污泥浓度（1000mg/L）
得
?X??0.6??146.7?20??1.354?86400?0.07?29160?2.5??103
?6563.1kg/d则：
6563.1?103QS??875.1m3/d?10.13L/s
0.75?10000单池污泥量
Q?QS10.13??5.07L/s?18.25m3/h?438m3/d 22⑵ 浓缩池有效水深
h3?v?T?0.0001?12?3600?4.32m
⑶ 中心管面积
设中心管面积上流速v中?0.1m/s，则
f?Q5.072
??0.051mv中0.1?103- 48 -
⑷ 中心管直径
b?4f??4?0.051?0.25
3.14取300mm的管，喇叭口直径b1?1.35b?1.35?0.30?0.40m，喇叭口高度
b2?1.35b1?0.55m。
⑸ 浓缩后分离出来的污水量
q?QP1?P299.6?97.5?5.07??4.26L/s?15.34m3/h
100?P2100?97.5Q15.34??42.61m2 v0.0001?3600⑹ 浓缩池有效面积
F?⑺ 浓缩池直径
D?取7.4m。
4??f?F???4??0.051?42.61??7.37
3.14⑻ 浓缩后剩余污泥量
Q2?Q?100?P2100?99.6?5.07??0.81L/s?2.92m3/h
100?P1100?97.5⑼ 浓缩池污泥斗容积
设污泥斗夹角??50?，斗底r1?3.3m，r2?1.2m，则
h6??r2?r1??tg50???3.3?1.2??1.19?2.50m ?3.1422V??h6?r1?r1r2?r2??2.50??10.89?3.96?1.44??40.82m3
33⑽ 污泥在泥斗中的停留时间
??T?V40.82??14h Q22.92介于10～16之间，符合要求。 ⑾ 池总高度
设超高h1?0.3m，缓冲层高度h4?0.4m，中心管与反射板缝隙h2?0.5m，不设刮泥设备，池底与水中夹角设为50°，故
h5??R?r1??tg50°??3.82?3.3??1.19?0.62m
池高
H?h1?h2?h3?h4?h5?h6
=0.3+0.5+4.32+0.4+0.62+2.5 =8.64m
- 49 -
3.贮泥池
本设计采用矩形贮泥池贮存来自初沉池和浓缩池的污泥，池数n?2个。 ⑴ 来自初沉池的污泥量Q1（按SS去除量50%计）
Q1??Qmax?C1?C2?100?P01.354?86400?(146.7?146.7?0.5)?1003?343.24m/d6(100?97.5)?10
⑵ 进入沉淀池的污泥量Q
Q?Q1?Q2
式中 Q1——来自初沉池的污泥量（m3/d）；
。 Q2——来自浓缩池的污泥量（m3/d）
SNT0.5?500000?4Q2???1000m3/d
10001000式中 S——每人每日污泥量（0.3～0.8L/人 ·d），取0.5；
N——设计人口数，N?500000人； T——两次清泥时间间隔，T?4h。 得出
Q?Q1?Q2?343.24?1000?1343.24m3/d?55.97m3/h
⑶ 贮泥池表面积
设贮泥时间t?8h，池高h2?4m
F?Q1343.24?8??55.97m2 nh22?4?24⑷ 贮泥池尺寸
设池宽B?3.5m，则池长
L?F55.97??15.99m B3.5取L?16m，则底面积
F?BL?3.5?16?56m2
⑸ 贮泥斗体积
设贮泥斗下底f?0.5?0.5m2，高h3?1.5m，则
V5??h3f?F?Ff 3??1.5?0.25?56?0.25?56?30m3 3- 50 -
??
