城市污水厂处理设施设计计算（第三版）

第一章城镇污水处理的内容、方法和工艺1
第一节城镇污水的水质及危害1
一、城镇污水的组成1
二、城镇污水的水质1
三、城镇污水中污染物质的危害3
第二节城镇污水处理方法4
一、物理处理法4
二、化学处理法5
三、生物处理法5
第三节城镇污水处理的级别与工艺7
一、城镇污水处理的程度7
二、污泥的处理方法8
三、城镇污水处理厂的工艺流程10
第二章调节池、配水井及计量设施11
第一节调节池11
一、设计概述11
二、计算例题12
【例2-1】按逐时流量曲线计算水量调节池12
【例2-2】按累计流量曲线计算水量调节池14
【例2-3】用于SBR池的水量调节池设计计算14
第二节配水井16
一、设计概述16
二、计算例题17
【例2-4】堰式配水井设计计算17
第三节计量设施17
一、设计概述17
(一)类型和构造17
(二)一般规定19
二、计算例题20
【例2-5】巴氏计量槽设计计算20
【例2-6】计量三角堰设计计算21
第三章预处理设施23
第一节格栅23
一、设计概述23
二、计算例题24
【例3-1】格栅设计计算24
【例3-2】格栅除污机设备选用计算26
第二节沉砂池26
一、平流式沉砂池26
（一）设计概述26
（二）计算例题26
【例3-3】平流式沉砂池设计计算26
二、竖流式沉砂池28
（一）设计概述28
（二）计算例题29
【例3-4】竖流式沉砂池设计计算29
三、 曝气式沉砂池30
（一）设计概述30
（二）计算例题30
【例3-5】曝气式沉砂池设计计算30
四、涡流式沉砂池31
（一）设计概述31
（二）计算例题33
【例3-6】涡流式沉砂池的选型计算33
第四章初次沉淀池35
第一节平流式初次沉淀池36
一、设计概述36
二、计算例题38
【例4-1】平流式初次沉淀池设计计算38
第二节竖流式初次沉淀池40
一、设计概述40
二、计算例题40
【例4-2】竖流式初次沉淀池设计计算40
第三节辐流式初次沉淀池42
一、设计概述42
二、计算例题44
【例4-3】辐流式初次沉淀池设计计算44
第四节斜板（管）初次沉淀池45
一、设计概述45
二、计算例题46
【例4-4】斜板（管）初次沉淀池设计计算46
第五章强化一级处理设施48
第一节水解 (酸化)工艺48
一、设计概述48
二、计算例题49
【例5-1】水解（酸化）池设计计算49
第二节化学絮凝强化工艺50
一、设计概述50
二、计算例题51
【例5-2】化学絮凝强化设施计算51
第六章好氧活性污泥法处理设施53
第一节传统活性污泥法53
一、设计概述53
二、计算例题54
【例6-1】按污泥负荷法设计推流式曝气池54
【例6-2】按污泥龄法设计推流式曝气池60
【例6-3】完全混合式曝气池设计61
【例6-4】阶段曝气活性污泥工艺设计计算64
【例6-5】吸附再生活性污泥工艺设计计算67
第二节脱氮除磷活性污泥法68
一、A1/O生物脱氮工艺69
(一)工艺特点69
(二)设计参数及设备69
(三)计算例题70
【例6-6】A1/O生物脱氮工艺设计计算70
二、A2/O生物除磷工艺76
(一)工艺特点76
(二)设计参数及设备77
(三)计算例题77
【例6-7】A2/O生物除磷工艺设计计算77
三、A2/O生物脱氮除磷工艺79
(一)工艺特点79
(二)设计参数及设备80
(三)计算例题80
【例6-8】A2/O生物脱氮除磷工艺设计计算80
【例6-9】按规范推荐的方法计算A2/O工艺生物反应池83
四、改良A2/O生物脱氮除磷工艺85
(一)工艺特点85
(二)设计参数及设备85
(三)计算例题85
【例6-10】改良A2/O生物脱氮除磷工艺设计计算85
第三节吸附-生物降解活性污泥法89
一、工艺特点89
二、设计参数及设备90
三、计算例题90
【例6-11】AB法工艺设计计算90
第四节氧化沟94
一、概述94
二、技术特点95
三、氧化沟的类型和基本形式95
四、奥贝尔氧化沟95
(一)技术特点95
(二)设计参数及设备96
(三)计算例题97
【例6-12】奥贝尔氧化沟工艺设计计算97
五、帕斯维尔氧化沟102
(一)工艺特点102
(二)主要设计参数及设备102
(三)计算例题102
【例6-13】帕斯维尔氧化沟工艺设计计算102
六、交替工作式氧化沟106
（一）工艺特点106
（二）设计参数及设备106
（三）计算例题106
【例6-14】三沟式氧化沟工艺设计计算106
七、卡鲁塞尔氧化沟110
（一）工艺特点110
（二）设计参数111
（三）计算例题111
【例6-15】卡鲁塞尔氧化沟工艺设计计算111
八、改良卡鲁塞尔氧化沟114
(一)工艺特点114
(二)设计参数115
(三)计算例题115
【例6-16】改良卡鲁塞尔氧化沟工艺设计计算115
第五节间歇式活性污泥法119
一、设计概述119
二、计算例题120
【例6-17】经典SBR工艺设计120
【例6-18】CASS工艺设计计算123
【例6-19】经典SBR工艺脱氮除磷的设计计算125
第六节膜生物反应器126
一、设计概述126
二、计算例题128
【例6-20】浸没式MBR设计计算128
第七节复合生物反应器131
一、设计概述131
二、计算例题132
【例6-21】复合生物反应器计算132
第八节改良型SBR134
一、设计概述134
二、计算例题135
【例6-22】MSBR工艺的设计计算135
第九节移动床生物膜工艺139
一、设计概述139
二、设计要点141
【例6-23】MBBR工艺的设计计算141
第七章生物膜法处理设施144
第一节生物滤池144
一、滤池种类及参数144
二、普通生物滤池144
（一）一般规定144
（二）计算例题144
【例7-1】用容积负荷法计算普通生物滤池144
【例7-2】用动力学公式法计算普通生物滤池145
三、高负荷生物滤池146
（一）一般规定146
（二）计算例题146
【例7-3】用面积负荷法计算高负荷生物滤池146
【例7-4】用容积负荷法计算高负荷生物滤池147
四、塔式生物滤池148
（一）一般规定148
（二）计算例题148
【例7-5】塔式生物滤池计算148
五、生物滤池需氧量149
【例7-6】生物滤池需氧量计算149
六、生物滤池布水系统150
（一）一般规定150
（二）计算例题150
【例7-7】固定式喷嘴布水器计算150
【例7-8】旋转式布水器计算151
七、生物滤池排水通风系统153
八、生物滤池污泥量154
【例7-9】高负荷生物滤池污泥量计算154
第二节生物转盘155
一、设计概述155
二、计算例题156
【例7-10】生物转盘计算156
第三节生物接触氧化法158
一、设计概述158
二、计算例题159
【例7-11】二段式生物接触氧化池计算159
【例7-12】接触沉淀池计算（二段式）161
【例7-13】生物接触氧化法硝化工艺的设计计算163
【例7-14】一段式生物接触氧化池计算165
第四节曝气生物滤池166
一、设计概述166
二、计算例题167
【例7-15】DC型曝气生物滤池计算167
【例7-16】N型曝气生物滤池计算170
【例7-17】按规范计算N型曝气生物滤池172
【例7-18】分建式DN型曝气生物滤池计算173
【例7-19】合建式DN型曝气生物滤池计算175
第五节生物流化床176
一、设计概述176
二、计算例题177
【例7-20】好氧三相流化床容积计算177
第六节竖向多级A/O池177
一、工艺概述177
二、计算例题178
【例7-21】竖向多级A/O工艺的设计计算178
第八章自然净化设施182
第一节稳定塘182
一、稳定塘的种类和选用182
二、好氧塘183
(一)设计参数183
(二)计算例题183
【例8-1】用面积负荷法计算普通好氧塘183
【例8-2】用奥斯瓦德法（Oswald）计算普通好氧塘184
【例8-3】用维纳-威廉法（Wehner-Wiehelm）计算普通好氧塘185
三、兼性塘186
(一)设计参数186
(二)计算例题187
【例8-4】用面积负荷法计算兼性塘187
【例8-5】用曲线图解法计算兼性塘188
四、厌氧塘189
(一) 设计参数189
(二)计算例题189
【例8-6】厌氧塘计算189
五、曝气塘191
(一)设计参数191
(二)计算例题191
【例8-7】等容积串联好氧曝气塘计算191
【例8-8】用去除率计算好氧曝气塘192
六、稳定塘污泥量193
【例8-9】稳定塘污泥量计算（1）193
【例8-10】稳定塘污泥量计算（2）193
七、稳定塘对氮和磷的去除194
八、稳定塘其他有关设计计算194
(一)进出水口设计计算194
【例8-11】稳定塘进出水口设计计算194
(二)稳定塘长宽比设计196
(三)导流墙设计196
(四)稳定塘组合工作及处理效率197
第二节土地处理198
一、土地处理的类型和参数198
(一)适用条件198
(二)设计参数和处理效果198
二、慢速渗滤系统199
(一)设计条件199
(二)计算例题199
【例8-12】慢速渗滤系统计算199
三、快速渗滤系统202
(一)设计条件202
(二)计算例题202
【例8-13】快速渗滤系统计算202
四、地表漫流系统203
(一)适宜条件和设计参数203
(二)计算例题204
【例8-14】地表漫流系统计算204
五、湿地处理系统205
(一)设计条件205
(二)计算例题205
【例8-15】地表流湿地处理计算205
【例8-16】按水力负荷对潜流湿地处理计算206
六、土地处理进出水设计207
(一)土地处理进水设计207
(二)土地处理出水设计210
【例8-17】按污泥物负荷计算潜流人工湿地211
第九章二次沉淀池214
第一节二次沉淀池的特点和设计要点214
一、二次沉淀池与初次沉淀池的区别214
二、池型选择214
三、设计要点215
第二节平流式二次沉淀池217
一、设计概述217
二、计算例题219
【例9-1】按沉淀时间和水平流速计算平流式二沉池219
【例9-2】平流式沉淀池进出水系统计算220
【例9-3】根据沉淀试验计算二沉池面积221
第三节辐流式二次沉淀池222
一、设计概述222
二、计算例题224
【例9-4】普通辐流式二沉池设计计算224
【例9-5】向心流辐流式二沉池设计计算227
第四节斜板（管）二次沉淀池228
一、设计概述229
二、计算例题229
【例9-6】 斜管二沉池设计计算229
第五节矩形同侧进出水式二次沉淀池231
一、设计概述231
二、计算例题231
【例9-7】矩形同侧进出水式二沉池设计计算231
第十章消毒设施233
第一节液氯消毒233
一、设计概述233
二、计算例题235
【例10-1】液氯消毒工艺设计计算235
第二节二氧化氯消毒236
一、设计概述236
二、计算例题236
【例10-2】二氧化氯消毒设计计算236
第三节臭氧消毒237
一、设计概述237
二、计算例题240
【例10-3】臭氧消毒工艺计算240
第四节紫外线消毒240
一、设计概述240
二、计算例题242
【例10-4】紫外线消毒工艺计算242
第五节接触池243
一、设计概述243
二、计算例题244
【例10-5】接触池工艺计算244
第十一章污泥处理及除臭设施245
第一节污泥处理的目标和工艺流程245
第二节污泥产量计算246
一、设计概述246
二、计算例题248
【例11-1】污泥含水率计算248
【例11-2】污泥相对密度计算248
【例11-3】消化污泥量计算248
第三节污泥的管道输送249
一、设计概述249
二、计算例题251
【例11-4】污泥输送管道计算251
第四节污泥浓缩251
一、设计概述251
二、计算例题254
【例11-5】用试验法设计连续式重力浓缩池254
【例11-6】用污泥固体通量设计连续式重力浓缩池256
【例11-7】气浮浓缩池设计计算257
第五节污泥的厌氧消化258
一、设计概述259
二、计算例题261
【例11-8】消化池容积计算261
【例11-9】中温污泥消化系统热平衡计算263
【例11-10】消化池污泥气循环搅拌计算267
【例11-11】污泥消化池沼气收集储存系统设计268
第六节污泥的好氧消化269
一、设计概述269
（一）基本原理及特点269
（二）设计要点270
二、计算例题271
【例11-12】污泥好氧消化池和需气量计算271
第七节污泥的干化与脱水273
一、设计概述273
二、计算例题274
【例11-13】污泥干化场设计计算274
【例11-14】污泥真空转鼓过滤脱水机设计计算275
【例11-15】污泥板框压滤机设计计算276
【例11-16】滚压带式压滤机污泥脱水设计计算277
【例11-17】污泥高压隔膜压滤机深度脱水设计计算278
第八节污泥的干燥与焚烧280
一、设计概述280
二、计算例题283
【例11-18】污泥干燥与焚烧设计计算283
第九节污水处理厂除臭设施285
一、设计概述285
二、设计要点287
三、计算例题288
【例11-19】进水泵房和粗格栅车间除臭计算288
【例11-20】初沉池高能离子除臭计算288
第十二章城镇污水三级处理工艺设施290
第一节三级处理的目的、内容和方法290
一、三级处理的目的290
二、三级处理的内容290
三、三级处理的方法291
(一)工艺技术291
(二)方法作用291
第二节高密度沉淀池292
一、构造和特点292
(一)工艺构造292
(二)技术特点293
(三)性能特点294
二、关键部位设计294
三、计算例题295
【例12-1】高密度沉淀池设计计算295
第三节过滤设施299
一、V型滤池299
(一)设计概述299
(二)计算例题301
【例12-2】V型滤池设计计算301
二、流动床滤池305
(一)设计概述305
(二)计算例题307
【例12-3】流动床滤池设计计算307
三、表面过滤滤池309
(一)设计概述309
(二)计算例题311
【例12-4】转盘滤池选型计算311
第四节脱氮与化学除磷设施312
一、脱氮设施312
二、化学除磷设施313
(一)设计概述313
(二)计算例题313
【例12-5】化学除磷药剂投加量的估算313
第十三章污水处理厂竖向设计计算315
第一节竖向设计的目的、意义和要求315
一、目的和意义315
二、一般规定315
第二节竖向设计流程计算315
【例13-1】污水处理厂竖向布置流程计算315
第十四章城市污水深度处理回用工程实例334
第一节国内城市污水回用工程实例334
第二节国外城市污水回用工程实例341
附录344
附录一《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）344
附录二《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)(摘)350
附录三《污水排入城镇下水道水质标准》(GB 343—2010)(摘)357
附录四不同纬度地区海平面逐月可见光辐射值358
附录五全国主要城市日照时数及日照百分率359
附录六不同海拔高度大气压力361
附录七城市污水处理常用生物反应化学计量参数和动力学参数361
附录八常用建筑材料的热工指标362
附录九氧在蒸馏水中的溶解度饱和度362
参考文献363