城市污水廠處理設施設計計算(第3版)（簡體書）

本書主要通過工程性設計計算例題的形式，具體介紹城鎮污水處理廠常規處理和三級處理工藝中主要處理構筑物的設計計算內容、方法和要求。全書共14章，工程性計算例題117個。例題內容包括計量設施、調節池、配水井、格柵、沉砂池、初沉池、二沉池、強化一級處理設施、好氧活性污泥法處理設施、生物膜法處理設施、自然凈化設施、消毒設施、污泥處理設施、除臭設施、三級處理設施等單元處理設施的設計計算，污水廠全流程系統的豎向水力計算和布置，以及城鎮污水回用深度處理工程案例。本書在第二版的基礎上,又補充了一些新型實用的處理設施、工藝和計算方法例題。
本書可供給水排水工程、環境工程等專業的工程技術人員和大專院校師生使用參考。

劉振江，1957年出生，1981年底畢業于太原理工大學給水排水專業，現任山西省城鄉規劃設計研究院副總工程師，教授級高級工程師，從事城鎮給水排水工程規劃和工程設計35年，獲得省優*秀工程設計獎、優*秀規劃獎和優*秀咨詢獎十余次，2003年獲山西省建設行業“青年科技獎”，主持編輯了《山西省村鎮住宅通用圖集》；與崔玉川教授合作編寫了《城市污水廠處理設施設計計算》（一版、二版）等書。
崔玉川，教授，曾任太原理工大學原環境與市政工程系主任、全國高等院校給水排水工程學科專業指導委員會委員、中國土木工程學會給水排水學會理事、山西省鍋爐水處理學會副理事長、太原智林節水技術研究所所長等。享受政府特殊津貼。2000年被建設部科技司及全國給排水學會確認為“中國水工業有影響的專家學者”。榮獲2017年度中國老科技工作者協會獎。
在化學工業等出版社、中國建筑工業出版社、水利水電出版社已主編出版專業著作23部（計923萬字）：《凈水廠設計知識》，《低壓鍋爐水處理基本知識》，《水處理工藝設計計算》，《城市與工業節約用水手冊》，《給水廠處理設施設計計算》，《工業用水處理設施設計計算》，《純凈水與礦泉水處理工藝及設施設計計算》，《城市污水廠處理設施設計計算》，《城市污水回用深度處理設施設計計算》，《飲水·水質·健康》，《水的除鹽方法及工程應用》，《煤礦礦井水處理利用工藝技術與設計》，《飲水是健康之本知識問答》和《水平衡測試方法及報告書模式》等。

第一章城鎮污水處理的內容、方法和工藝1
第一節城鎮污水的水質及危害1
一、城鎮污水的組成1
二、城鎮污水的水質1
三、城鎮污水中污染物質的危害3
第二節城鎮污水處理方法4
一、物理處理法4
二、化學處理法5
三、生物處理法5
第三節城鎮污水處理的級別與工藝7
一、城鎮污水處理的程度7
二、污泥的處理方法8
三、城鎮污水處理廠的工藝流程10
第二章調節池、配水井及計量設施11
第一節調節池11
一、設計概述11
二、計算例題12
【例2-1】按逐時流量曲線計算水量調節池12
【例2-2】按累計流量曲線計算水量調節池14
【例2-3】用于SBR池的水量調節池設計計算14
第二節配水井16
一、設計概述16
二、計算例題17
【例2-4】堰式配水井設計計算17
第三節計量設施17
一、設計概述17
(一)類型和構造17
(二)一般規定19
二、計算例題20
【例2-5】巴氏計量槽設計計算20
【例2-6】計量三角堰設計計算21
第三章預處理設施23
第一節格柵23
一、設計概述23
二、計算例題24
【例3-1】格柵設計計算24
【例3-2】格柵除污機設備選用計算26
第二節沉砂池26
一、平流式沉砂池26
（一）設計概述26
（二）計算例題26
【例3-3】平流式沉砂池設計計算26
二、豎流式沉砂池28
（一）設計概述28
（二）計算例題29
【例3-4】豎流式沉砂池設計計算29
三、 曝氣式沉砂池30
（一）設計概述30
（二）計算例題30
【例3-5】曝氣式沉砂池設計計算30
四、渦流式沉砂池31
（一）設計概述31
（二）計算例題33
【例3-6】渦流式沉砂池的選型計算33
第四章初次沉淀池35
第一節平流式初次沉淀池36
一、設計概述36
二、計算例題38
【例4-1】平流式初次沉淀池設計計算38
第二節豎流式初次沉淀池40
一、設計概述40
二、計算例題40
【例4-2】豎流式初次沉淀池設計計算40
第三節輻流式初次沉淀池42
一、設計概述42
二、計算例題44
【例4-3】輻流式初次沉淀池設計計算44
第四節斜板（管）初次沉淀池45
一、設計概述45
二、計算例題46
【例4-4】斜板（管）初次沉淀池設計計算46
第五章強化一級處理設施48
第一節水解 (酸化)工藝48
一、設計概述48
二、計算例題49
【例5-1】水解（酸化）池設計計算49
第二節化學絮凝強化工藝50
一、設計概述50
二、計算例題51
【例5-2】化學絮凝強化設施計算51
第六章好氧活性污泥法處理設施53
第一節傳統活性污泥法53
一、設計概述53
二、計算例題54
【例6-1】按污泥負荷法設計推流式曝氣池54
【例6-2】按污泥齡法設計推流式曝氣池60
【例6-3】完全混合式曝氣池設計61
【例6-4】階段曝氣活性污泥工藝設計計算64
【例6-5】吸附再生活性污泥工藝設計計算67
第二節脫氮除磷活性污泥法68
一、A1/O生物脫氮工藝69
(一)工藝特點69
(二)設計參數及設備69
(三)計算例題70
【例6-6】A1/O生物脫氮工藝設計計算70
二、A2/O生物除磷工藝76
(一)工藝特點76
(二)設計參數及設備77
(三)計算例題77
【例6-7】A2/O生物除磷工藝設計計算77
三、A2/O生物脫氮除磷工藝79
(一)工藝特點79
(二)設計參數及設備80
(三)計算例題80
【例6-8】A2/O生物脫氮除磷工藝設計計算80
【例6-9】按規范推薦的方法計算A2/O工藝生物反應池83
四、改良A2/O生物脫氮除磷工藝85
(一)工藝特點85
(二)設計參數及設備85
(三)計算例題85
【例6-10】改良A2/O生物脫氮除磷工藝設計計算85
第三節吸附-生物降解活性污泥法89
一、工藝特點89
二、設計參數及設備90
三、計算例題90
【例6-11】AB法工藝設計計算90
第四節氧化溝94
一、概述94
二、技術特點95
三、氧化溝的類型和基本形式95
四、奧貝爾氧化溝95
(一)技術特點95
(二)設計參數及設備96
(三)計算例題97
【例6-12】奧貝爾氧化溝工藝設計計算97
五、帕斯維爾氧化溝102
(一)工藝特點102
(二)主要設計參數及設備102
(三)計算例題102
【例6-13】帕斯維爾氧化溝工藝設計計算102
六、交替工作式氧化溝106
（一）工藝特點106
（二）設計參數及設備106
（三）計算例題106
【例6-14】三溝式氧化溝工藝設計計算106
七、卡魯塞爾氧化溝110
（一）工藝特點110
（二）設計參數111
（三）計算例題111
【例6-15】卡魯塞爾氧化溝工藝設計計算111
八、改良卡魯塞爾氧化溝114
(一)工藝特點114
(二)設計參數115
(三)計算例題115
【例6-16】改良卡魯塞爾氧化溝工藝設計計算115
第五節間歇式活性污泥法119
一、設計概述119
二、計算例題120
【例6-17】經典SBR工藝設計120
【例6-18】CASS工藝設計計算123
【例6-19】經典SBR工藝脫氮除磷的設計計算125
第六節膜生物反應器126
一、設計概述126
二、計算例題128
【例6-20】浸沒式MBR設計計算128
第七節復合生物反應器131
一、設計概述131
二、計算例題132
【例6-21】復合生物反應器計算132
第八節改良型SBR134
一、設計概述134
二、計算例題135
【例6-22】MSBR工藝的設計計算135
第九節移動床生物膜工藝139
一、設計概述139
二、設計要點141
【例6-23】MBBR工藝的設計計算141
第七章生物膜法處理設施144
第一節生物濾池144
一、濾池種類及參數144
二、普通生物濾池144
（一）一般規定144
（二）計算例題144
【例7-1】用容積負荷法計算普通生物濾池144
【例7-2】用動力學公式法計算普通生物濾池145
三、高負荷生物濾池146
（一）一般規定146
（二）計算例題146
【例7-3】用面積負荷法計算高負荷生物濾池146
【例7-4】用容積負荷法計算高負荷生物濾池147
四、塔式生物濾池148
（一）一般規定148
（二）計算例題148
【例7-5】塔式生物濾池計算148
五、生物濾池需氧量149
【例7-6】生物濾池需氧量計算149
六、生物濾池布水系統150
（一）一般規定150
（二）計算例題150
【例7-7】固定式噴嘴布水器計算150
【例7-8】旋轉式布水器計算151
七、生物濾池排水通風系統153
八、生物濾池污泥量154
【例7-9】高負荷生物濾池污泥量計算154
第二節生物轉盤155
一、設計概述155
二、計算例題156
【例7-10】生物轉盤計算156
第三節生物接觸氧化法158
一、設計概述158
二、計算例題159
【例7-11】二段式生物接觸氧化池計算159
【例7-12】接觸沉淀池計算（二段式）161
【例7-13】生物接觸氧化法硝化工藝的設計計算163
【例7-14】一段式生物接觸氧化池計算165
第四節曝氣生物濾池166
一、設計概述166
二、計算例題167
【例7-15】DC型曝氣生物濾池計算167
【例7-16】N型曝氣生物濾池計算170
【例7-17】按規范計算N型曝氣生物濾池172
【例7-18】分建式DN型曝氣生物濾池計算173
【例7-19】合建式DN型曝氣生物濾池計算175
第五節生物流化床176
一、設計概述176
二、計算例題177
【例7-20】好氧三相流化床容積計算177
第六節豎向多級A/O池177
一、工藝概述177
二、計算例題178
【例7-21】豎向多級A/O工藝的設計計算178
第八章自然凈化設施182
第一節穩定塘182
一、穩定塘的種類和選用182
二、好氧塘183
(一)設計參數183
(二)計算例題183
【例8-1】用面積負荷法計算普通好氧塘183
【例8-2】用奧斯瓦德法（Oswald）計算普通好氧塘184
【例8-3】用維納-威廉法（Wehner-Wiehelm）計算普通好氧塘185
三、兼性塘186
(一)設計參數186
(二)計算例題187
【例8-4】用面積負荷法計算兼性塘187
【例8-5】用曲線圖解法計算兼性塘188
四、厭氧塘189
(一) 設計參數189
(二)計算例題189
【例8-6】厭氧塘計算189
五、曝氣塘191
(一)設計參數191
(二)計算例題191
【例8-7】等容積串聯好氧曝氣塘計算191
【例8-8】用去除率計算好氧曝氣塘192
六、穩定塘污泥量193
【例8-9】穩定塘污泥量計算（1）193
【例8-10】穩定塘污泥量計算（2）193
七、穩定塘對氮和磷的去除194
八、穩定塘其他有關設計計算194
(一)進出水口設計計算194
【例8-11】穩定塘進出水口設計計算194
(二)穩定塘長寬比設計196
(三)導流墻設計196
(四)穩定塘組合工作及處理效率197
第二節土地處理198
一、土地處理的類型和參數198
(一)適用條件198
(二)設計參數和處理效果198
二、慢速滲濾系統199
(一)設計條件199
(二)計算例題199
【例8-12】慢速滲濾系統計算199
三、快速滲濾系統202
(一)設計條件202
(二)計算例題202
【例8-13】快速滲濾系統計算202
四、地表漫流系統203
(一)適宜條件和設計參數203
(二)計算例題204
【例8-14】地表漫流系統計算204
五、濕地處理系統205
(一)設計條件205
(二)計算例題205
【例8-15】地表流濕地處理計算205
【例8-16】按水力負荷對潛流濕地處理計算206
六、土地處理進出水設計207
(一)土地處理進水設計207
(二)土地處理出水設計210
【例8-17】按污泥物負荷計算潛流人工濕地211
第九章二次沉淀池214
第一節二次沉淀池的特點和設計要點214
一、二次沉淀池與初次沉淀池的區別214
二、池型選擇214
三、設計要點215
第二節平流式二次沉淀池217
一、設計概述217
二、計算例題219
【例9-1】按沉淀時間和水平流速計算平流式二沉池219
【例9-2】平流式沉淀池進出水系統計算220
【例9-3】根據沉淀試驗計算二沉池面積221
第三節輻流式二次沉淀池222
一、設計概述222
二、計算例題224
【例9-4】普通輻流式二沉池設計計算224
【例9-5】向心流輻流式二沉池設計計算227
第四節斜板（管）二次沉淀池228
一、設計概述229
二、計算例題229
【例9-6】 斜管二沉池設計計算229
第五節矩形同側進出水式二次沉淀池231
一、設計概述231
二、計算例題231
【例9-7】矩形同側進出水式二沉池設計計算231
第十章消毒設施233
第一節液氯消毒233
一、設計概述233
二、計算例題235
【例10-1】液氯消毒工藝設計計算235
第二節二氧化氯消毒236
一、設計概述236
二、計算例題236
【例10-2】二氧化氯消毒設計計算236
第三節臭氧消毒237
一、設計概述237
二、計算例題240
【例10-3】臭氧消毒工藝計算240
第四節紫外線消毒240
一、設計概述240
二、計算例題242
【例10-4】紫外線消毒工藝計算242
第五節接觸池243
一、設計概述243
二、計算例題244
【例10-5】接觸池工藝計算244
第十一章污泥處理及除臭設施245
第一節污泥處理的目標和工藝流程245
第二節污泥產量計算246
一、設計概述246
二、計算例題248
【例11-1】污泥含水率計算248
【例11-2】污泥相對密度計算248
【例11-3】消化污泥量計算248
第三節污泥的管道輸送249
一、設計概述249
二、計算例題251
【例11-4】污泥輸送管道計算251
第四節污泥濃縮251
一、設計概述251
二、計算例題254
【例11-5】用試驗法設計連續式重力濃縮池254
【例11-6】用污泥固體通量設計連續式重力濃縮池256
【例11-7】氣浮濃縮池設計計算257
第五節污泥的厭氧消化258
一、設計概述259
二、計算例題261
【例11-8】消化池容積計算261
【例11-9】中溫污泥消化系統熱平衡計算263
【例11-10】消化池污泥氣循環攪拌計算267
【例11-11】污泥消化池沼氣收集儲存系統設計268
第六節污泥的好氧消化269
一、設計概述269
（一）基本原理及特點269
（二）設計要點270
二、計算例題271
【例11-12】污泥好氧消化池和需氣量計算271
第七節污泥的干化與脫水273
一、設計概述273
二、計算例題274
【例11-13】污泥干化場設計計算274
【例11-14】污泥真空轉鼓過濾脫水機設計計算275
【例11-15】污泥板框壓濾機設計計算276
【例11-16】滾壓帶式壓濾機污泥脫水設計計算277
【例11-17】污泥高壓隔膜壓濾機深度脫水設計計算278
第八節污泥的干燥與焚燒280
一、設計概述280
二、計算例題283
【例11-18】污泥干燥與焚燒設計計算283
第九節污水處理廠除臭設施285
一、設計概述285
二、設計要點287
三、計算例題288
【例11-19】進水泵房和粗格柵車間除臭計算288
【例11-20】初沉池高能離子除臭計算288
第十二章城鎮污水三級處理工藝設施290
第一節三級處理的目的、內容和方法290
一、三級處理的目的290
二、三級處理的內容290
三、三級處理的方法291
(一)工藝技術291
(二)方法作用291
第二節高密度沉淀池292
一、構造和特點292
(一)工藝構造292
(二)技術特點293
(三)性能特點294
二、關鍵部位設計294
三、計算例題295
【例12-1】高密度沉淀池設計計算295
第三節過濾設施299
一、V型濾池299
(一)設計概述299
(二)計算例題301
【例12-2】V型濾池設計計算301
二、流動床濾池305
(一)設計概述305
(二)計算例題307
【例12-3】流動床濾池設計計算307
三、表面過濾濾池309
(一)設計概述309
(二)計算例題311
【例12-4】轉盤濾池選型計算311
第四節脫氮與化學除磷設施312
一、脫氮設施312
二、化學除磷設施313
(一)設計概述313
(二)計算例題313
【例12-5】化學除磷藥劑投加量的估算313
第十三章污水處理廠豎向設計計算315
第一節豎向設計的目的、意義和要求315
一、目的和意義315
二、一般規定315
第二節豎向設計流程計算315
【例13-1】污水處理廠豎向布置流程計算315
第十四章城市污水深度處理回用工程實例334
第一節國內城市污水回用工程實例334
第二節國外城市污水回用工程實例341
附錄344
附錄一《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）344
附錄二《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)(摘)350
附錄三《污水排入城鎮下水道水質標準》(GB 343—2010)(摘)357
附錄四不同緯度地區海平面逐月可見光輻射值358
附錄五全國主要城市日照時數及日照百分率359
附錄六不同海拔高度大氣壓力361
附錄七城市污水處理常用生物反應化學計量參數和動力學參數361
附錄八常用建筑材料的熱工指標362
附錄九氧在蒸餾水中的溶解度飽和度362
參考文獻363