10000立方米/天城镇污水处理厂设计计算：工艺流程、构筑物尺寸及参考标准

本文根据城镇污水处理厂设计要求，详细计算了日处理10000立方米污水处理厂的各构筑物尺寸。

一、设计参数

进水水质指标如下：

SS = 200mg/L
COD = 280mg/L
BOD = 180mg/L
氨氮 = 4mg/L
总氮 = 20mg/L
总磷 = 2.5mg/L

出水水质指标如下：

SS < 30mg/L
COD < 40mg/L
BOD < 10mg/L
氨氮 < 2mg/L
总氮 < 15mg/L
总磷 < 0.4mg/L

二、工艺流程

粗格栅
细格栅
涡流沉砂池
平流初沉池
AAO
辐流式二沉池
混凝沉淀池
石英砂过滤
消毒
污泥处理

三、各构筑物尺寸计算

1. 粗格栅

粗格栅的作用是去除进水中的大颗粒杂物，如纸张、树叶、塑料袋等。

格栅宽度 = 进水流量 / (格栅孔距 × 格栅高度 × 进水SS浓度) = 10000 / (50 × 1.5 × 200) = 0.44m ≈ 0.5m

因此，粗格栅的尺寸为宽0.5m × 高1.5m。

2. 细格栅

细格栅的作用是去除进水中的小颗粒杂物，如纤维、沙子、尘埃等。

格栅宽度 = 进水流量 / (格栅孔距 × 格栅高度 × 进水SS浓度) = 10000 / (10 × 1.5 × 50) = 13.3m ≈ 14m

因此，细格栅的尺寸为宽14m × 高1.5m。

3. 涡流沉砂池

涡流沉砂池的作用是去除进水中的沙子、泥土等重质悬浮物。

进水负荷 = 进水流量 × 进水SS浓度 = 10000 × 50 = 500000mg/d
涡流沉砂池的面积 = 进水负荷 / (涡流沉砂池深度 × 进水流速) = 500000 / (3 × 0.3) = 5555.6m2 ≈ 5600m2

因此，涡流沉砂池的尺寸为直径6m × 深度3m。

4. 平流初沉池

平流初沉池的作用是去除进水中的悬浮物和浮游生物。

进水负荷 = 进水流量 × 进水SS浓度 = 10000 × 50 = 500000mg/d
平流初沉池的面积 = 进水负荷 / (池水停留时间 × 池水深度) = 500000 / (1.5 × 3) = 111111.1m2 ≈ 112000m2

因此，平流初沉池的尺寸为长约280m × 宽400m × 深度3m。

5. AAO

AAO工艺是一种生物处理工艺，可以去除进水中的有机物和氮。

COD进水负荷 = 进水流量 × 进水COD浓度 = 10000 × 280 = 2.8×10^6mg/d
氨氮进水负荷 = 进水流量 × 进水氨氮浓度 = 10000 × 4 = 4×10^4mg/d
AAO反硝化段的体积 = COD进水负荷 / 反硝化速率 = 2.8×10^6 / 0.5 = 5.6×10^6m3
AAO好氧段的体积 = COD进水负荷 / 好氧速率 = 2.8×10^6 / 0.2 = 1.4×10^7m3
AAO硝化段的体积 = 氨氮进水负荷 / 硝化速率 = 4×10^4 / 0.2 = 2×10^5m3
AAO总体积 = 反硝化段体积 + 好氧段体积 + 硝化段体积 = 5.6×10^6 + 1.4×10^7 + 2×10^5 = 1.96×10^7m3
AAO的面积 = AAO总体积 / 池水深度 = 1.96×10^7 / 4 = 4.9×10^6m2 ≈ 4900000m2

因此，AAO的尺寸为长约2800m × 宽1750m × 深度4m。

6. 辐流式二沉池

辐流式二沉池的作用是沉淀池水中的生物污泥和一部分悬浮物。

进水负荷 = 进水流量 × 进水SS浓度 = 10000 × 50 = 500000mg/d
辐流式二沉池的面积 = 进水负荷 / (池水停留时间 × 池水深度) = 500000 / (2 × 4) = 62500m2

因此，辐流式二沉池的尺寸为长约250m × 宽250m × 深度4m。

7. 混凝沉淀池

混凝沉淀池的作用是去除进水中的胶体、有机物和磷酸盐等。

混凝剂的投加量 = 进水流量 × 混凝剂用量 = 10000 × 200 = 2×10^6mg/d
混凝剂的沉淀速率 = 15~20m/h（取平均值17.5m/h）
混凝沉淀池的面积 = 混凝剂的投加量 / (进水总磷浓度 × 沉淀速率) = 2×10^6 / (2.5 × 17.5) = 45714.3m2 ≈ 46000m2

因此，混凝沉淀池的尺寸为长约230m × 宽200m × 深度3m。

8. 石英砂过滤

石英砂过滤的作用是去除混凝沉淀池中残留的悬浮物和胶体，并改善水质。

石英砂过滤的面积 = 进水流量 / 过滤速率 = 10000 / 10 = 1000m2
石英砂过滤池的深度 = 过滤层深度 + 水头损失 = 1.2 + 0.3 = 1.5m

因此，石英砂过滤的尺寸为长约100m × 宽10m × 深度1.5m。

9. 消毒

消毒的作用是灭菌杀菌，防止污水中的病原体传播。

消毒剂的投加量 = 进水流量 × 消毒剂用量 = 10000 × 3 = 3×10^4mg/d
消毒池的深度 = 2.5m

因此，消毒的尺寸为长约40m × 宽10m × 深度2.5m。

10. 污泥处理

污泥处理的作用是将处理过程中产生的污泥进行处理和处置。

污泥处理设施的处理量 = 进水流量 × 污泥产生量 = 10000 × 0.005 = 50m3/d
污泥脱水后的含水率为80%
污泥干化后的含水率为15%

因此，污泥处理的尺寸包括污泥脱水设施和污泥干化设施，具体尺寸根据实际情况确定。

四、参考标准

本设计计算参考了《城市污水厂处理设施设计计算》第三版。

注：

以上计算结果仅供参考，实际设计过程中需要根据具体情况进行调整。
本文仅提供基本计算方法，具体设计细节需要参照相关规范和标准。
建议咨询专业人员进行详细的设计方案。