生活污水处理a2o工艺计算说明书

第 1 页 生活污水处理 A2/O工艺计算说明书 目录 1处理规模 1 2进水井的计算 2 3提升泵房设计计算 2 3.1泵的选择 2 3.2吸水管计算 2 3.3集水池 2 3.4泵房布置 3 4格栅的计算 3 4.1设计要求 3 4.2中格栅的设计计算 3 4.3细格栅的设计计算 6 4. 4沉砂池 8 4.5巴式计量槽 10 4.6配水井 10 5 A2/O反应池的设计计算 11 5.1设计要点 11 5.2设计计算 12 5.3曝气系统设计计算 16 5.4标准需氧量 17 5.5供气管道计算 18 第 2 页 5.6生 物池设备选择 19 6 沉淀池的设计计算 19 6.1设计要点 19 6.2沉淀池的设计（为辐流式） 20 6.2机械刮泥的选择 21 7清水池的设计计算 22 8浓缩池的设计计算 22 8.1设计要点 22 8.2浓缩池的设计： 22 9水利及高程计算 24 9.1 水利计算 24 9.2 高程计算 26 附件 2中英文翻译 28 1处理规模 该市 2009年末城区人口 131347人。污水量 210393L/人 d，从 2010年往后，由于人们的生活水平越来越高，因此所用水量增加，从而污水量也随着增加 。根据该直达市的总体规划，人口自然增长率为 6.1，机械增长率近期 14。根据 Pn=P1(1+a+b)n,计算出 2010年 2030年的人口及污水处理厂处理规模如下表： 年份 基准人口（人） 自然增长率（） 机械增长率（） 总人口（人） 单位污水量 升 /(人 d)-1 处理量（ m3/d） 2009 6.1 14 131347 210 28953.75 第 3 页 2010 131347 6.1 14 136681 210 28703.01 2011 136681 6.1 14 139428 210 29279.88 2012 139428 6.1 14 142230 210 29868.30 2013 142230 6.1 14 145089 210 30468.69 2014 145089 6.1 14 148006 215 31821.29 2015 148006 6.1 14 150980 215 32460.70 2016 150980 6.1 14 154015 220 33883.30 2017 154015 6.1 14 157111 220 34564.42 2018 157111 6.1 14 160269 230 36861.87 2019 160269 6.1 14 163490 230 37602.70 2020 166776 6.1 14 166776 250 41694.00 2021 166776 6.1 14 170129 250 42532.25 2022 170129 6.1 14 173548 280 48593.44 2023 173548 6.1 14 177036 280 49570.80 2024 177036 6.1 14 180595 300 54178.50 2025 180595 6.1 14 184225 300 55267.50 2026 184225 6.1 14 187928 310 58257.68 2027 187928 6.1 14 191705 310 59428.55 2028 191705 6.1 14 195558 320 62578.56 2029 195558 6.1 14 199489 320 63836.48 2030 199489 6.1 14 203499 320 65119.68 确定一期为 3.3万 m3/d，二期为 3.3万 m3/d，污水处理厂规模为 6.63.3万 m3/d 2进水井的计算 因为进水井在粗格栅之前并和粗格栅连接，起到对各个格栅平均分配进水的作用，故取进水井的宽与格栅的总宽度相同，取宽度为 5.34m， 第 4 页 取长度为 2.50m。则进水井的尺寸为 2500 mm 5340mm。 3提升泵房设计计算 3.1泵的选择 远期期设计最大流量为 0.978m3/s，设计扬程取 10m。近期、远期各选用三台潜污泵，两用一备。总的为六台潜污泵，四用两备。每台泵的流量为 800.0m3/h，抽升一般的废水多采用 PW型污水泵，对于有腐蚀 性的废水，应选择合宜的耐腐蚀泵或耐酸泵。抽升泥渣多的废水和污泥时，可选择泥沙泵或污泵。 型号 口径 mm 流量 m3/h 扬程 m 功率 KW 转速 r/min 300WQ800-12-45 250 800 12 45 980 设机组净距离为 1米，机组于墙的距离为 1米， 3.2吸水管计算 取流速为 1.2m/s，则吸水管的截面积 =0.2445/1.2=0.204m2 吸水管的直径 圆整后取外径为 550mm,壁厚为 10mm的吸水管。 校核吸水管流速： A=d2 /4=(0.532 3.14)/4=0.2205(m2) V=Q/A=0.2445/0.2205=1.11m/s 3.3集水池 设计集水池的有效水深为 6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水泵 5 min 的出水量 ,即 :V 0.978m3/s 5 60=293.4m3,可将其设计为矩形，其尺寸为 6m 7m，池高为 7m，则池容为 294m3。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。 第 5 页 3.4泵房布置 设计要求 机组布置时，在机组之间以及机组和墙壁间应保持一定的距离。 电动机容量小于 50kw 时，机组净距不小于 0.8 米；大于 50kw 时，净距应大于 1.2米。机组于墙的距离不小于 0.8米，机组至低压配电盘的距离不小于 1.5米。考虑到检修的可能，应留有足够距离以抽出泵轴和电机转子，如无单独的检修间，则泵房内应留有足够的场地。此外，泵站内的主要通道应并不小于 1.0 1.2米。 该设计中，取两机组的中心距离为 2.5 米，最边上的机组与墙的距离为 1.5米，则泵房总长 =1.5 2+5 2.5=15.5米 =15500mm。取泵房的主要通道宽 1.2米，嘴边上的机组离通道为 1.8米，机组安 装所占宽度为 7米，机组的出水管道所占宽度为 2米。则提升泵房总宽度 =1.2+1.8+7+2=12米。 4格栅的计算 4.1设计要求 1.污水处理系统前格栅条间隙，应该符合以下要求： a：人工清除 2540mm； b： 机械清除 16 25mm； c：最大间隙 40mm，污水处理厂也可设细粗两格栅 . 2.若水泵前格栅间隙不大于 25mm时，污水处理系统前可不再设置格栅 . 3.在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于 0.2m3），一般采用机械清除 . 4.机械格栅不宜小于两台，若为若为一台时，应设人工清除格栅备用 . 5.过栅流速一般采用 0.6 1.0m/s. 6.格栅前渠道内的水速一般采用 0.4 0.9m/s. 第 6 页 7. 格栅倾角一般采用 45 75 ，人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多 . 8.通过格栅水头损失一般采用 0.08 0.15m. 9.格栅间必须设置工作台，台面应该高出栅前最高设计水位 0.5m.工作台上应有安全和冲洗设施 . 10. 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m. 4.2中格栅的设计计算 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P31-37 1.栅条 间隙数（ n）： 设计平均流量 :Q=66000/(24 3600)=0.764(m3/s),总变化系数 Kz=1.2 8(环保设备 -郑铭编， P4表 1-5) 则最大设计流量 Qmax=0.764 1.28=0.978(m3/s) 栅条的间隙数 n,个 式中 Qmax-最大设计流量， m3/s； -格栅倾角，取 =60； b -栅条间隙， m，取 b=0.025m； n-栅条间隙数，个； h-栅前水深， m，取 h=0.8m； v-过栅流速， m/s,取 v=0.9m/s； 则： n =50.56（个） 栅条间隙数取 n=51(个 ) 第 7 页 则每组中格栅的间隙数为 51个 . 2.栅条宽度 (B): 设栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽度一般比格栅宽 0.2 0.3 m,取 0.2 m； 则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2 =0.01 (51-1)+0.025 51+0.2 =1.975m 栅槽宽度取 B2=2.0m 两栅间隔墙宽取 0.6m， 则栅槽总宽度 B=2.0+0.60=2.6m 选用两个中格栅，每个格栅 1.0m 3. 进水渠道渐宽部分的长度 L1.设进水渠道 B1=1.5m，其渐宽部分展开角度 1=20 0,进水渠道内的流速为 0.52 m/s. 4.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部长度 L2 m , 5.通过格栅的水头损失 h1， m h1=h0k 式中 : h1-设计水头损失， m； h0-计算水头损失， m； g-重力加速度， m/s2 k-系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3； 第 8 页 -阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面 =2.42. =0.077(m) 6.栅槽总长度 L， m L 式中， H1为栅前渠道深， m. =4.84(m) 7.栅后槽总高度 H， m 设栅前渠道超高 h2=0.3m H=h+h1+h2=0.8+0.077+0.3 =1.177(m) 粗格栅的选型 LJG型链条式机械格栅 LJG型链条式机械格栅技术参数 型号 格栅宽度 /mm 栅条宽度 /mm 栅条间隙 /mm 安装角度 /(度 ) 齿耙速度 /m min-1 电机容积 /kw LJG-1.0 1000 10 16 25 60 5.7 1.1 9. 每日栅 渣量 W， m3/d 式中， W1 为栅渣量， m3/103m3 污水，格栅间隙 16 25mm 时， 第 9 页 W1=0.10 0.05 m3/103m3污水；本工程格栅间隙为 25mm，取 W1=0.05. W=86400 0.764 0.05 1000=3.3(m3/d) 0.2(m3/d) 采用机械清渣 . 格栅除污设备选择 选用两台回转式格栅除污机，每台过水流量为 0.38 m3/s，即 33000 m3/d。根据设备制造厂商提供的回转式格栅除污机的有关技术资料，所选设备技术参数为： 安装角度为 60 电机功率为 1.5kw 沟宽 1m 栅前水深 0.8m 过栅流速 0.9m/s 耙齿栅隙为 25mm 过水流量为 33000 m3/d 4.3细格栅的设计计算 1.栅条间隙数（ n）： 式中 Qmax-最大设计流量， 0.978m3/s； -格栅倾角， (o)，取 =60； b -栅条隙间， m，取 b=0.015m； n-栅条间隙数，个； h-栅前水深， m，取 h=0.8m； v-过栅流速， m/s,取 v=0.9 m/s； 第 10 页 隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核 则 栅条间隙数取 n=43个 2.栅条宽度 (B): 设栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽度一般比格栅宽 0.2 0.3 m,取 0.2 m； 则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2 =0.01 (43-1)+0.01 43+0.2 =0.42+0.43+0.2 =1.05(m)1.1 单个格栅宽 1.1m，两栅间隔墙宽取 0.60m， 则栅槽总宽度 B=1.1 2+0.60=2.8m 3 . 进水渠道渐宽部分的长度 L1，设进水渠道 B1=1.5 m，其渐宽部分展开角度 1=20 ,进水渠道内的流速为 0.52 m/s. L1 4.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部分长度 L2 . L2 5.通过格栅的水头损失 h1， m h1=h0k 式中 h1 -设计水头损失， m； h0 -计算水头损失， m； g -重力加速度， m/s2 k -系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3； 第 11 页 -阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面， =2.42. =0.15(m)（符合 0.08 0.15m范围） . 6.栅槽总长度 L， m L 式中， H1为栅前渠道深， m. 6.3m 7.栅后槽总高度 H， m 设栅前渠道超高 h2=0.3m H=h+h1+h2=0.8+0.259+0.3 =1.359(m) 细格栅的选型 HZG型高链式格栅 HZG型链条式机械格栅技术参数 型号 格栅宽度 /mm 设备宽度 /mm 栅条间隙 /mm 安装角度 /(度 ) 卸料高度 /mm 电机容积 /kw HZG-1000 1000 1230 10 30 60 700 1.1 9.每日栅渣量 W， m3/d 式中， W1 为栅渣量， m3/103m3 污水， W1=0.10 0.05m3/103m3 污水； 第 12 页 取 W1=0.06污水 . W=86400 0.764 0.06 1000=3.96(m3/d) 0.2(m3/d) 采用机械清渣 . (6)格栅除污设备选择 选用两台回转式格栅除污机，每台过水流量为 0.25 m3/s，即 21600 m3/d。根据设备制造厂商提 供的回转式格栅除污机的有关技术资料，所选设备技术参数为： 安装角度为 75 电机功率为 1.5kw 沟宽 1580mm 栅前水深 0.5m 过栅流速 0.8m/s 耙齿栅隙为 8mm 过水流量为 21600 m3/d 4沉砂池 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P37-41 采用平流式沉砂池 1.沉砂池长度 (L) 设：流速 v=0.25m/s 水力停留时间： t=30s 则： L=vt=0.25 30=7.5m 2.水流 断面积 (A) 设：最大流量 Qmax=0.978m3/s（设计 1组，分为 2格） 则： A=Qmax/v=0.978/0.25=3.912m2 第 13 页 3.池总宽度 (B) 设： n=2格，每格宽取 b=2m 则：池总宽 B=nb=2 2=4m 4有效水深 (h2)： h2=A/B=3.912/4=0.978m（介于 0.25 1.0m之间 ,符合要求） 5.贮砂斗所需容积 V1 设： T=2d 则： 其中 X1-城市污水沉砂量，一般采用 30m3/106m3， Kz-污水流量总变化系数 ,取 1.28 6.每个污泥沉砂斗容 积（ V0） 设：每一分格有 2个沉砂斗 则： V0= V1/(2*2)=40/4=10 m3 7.沉砂斗各部分尺寸及容积 (V) 设：沉砂斗底宽 b1=1m，斗高 hd=0.9m，斗壁与水平面的倾角为 55 则：沉砂斗上口宽： 沉砂斗容积： 8.沉砂池高度 (H) 采用重力排砂 设：池底坡度为 .06 则：坡向沉砂斗长度为： 第 14 页 则：沉泥区高度为 h3=hd+0.06L2 =0.9+0.06 1.49=0.9894m 则：池总高度 H 设：超高 h1=0.3m 则： H=h1+h2+h3=0.3+0.978+0.9894=2.27m 9.验算最小流量时的流速： 在最小流量时只用一格工作，即 n=1,最小流量即平均流量Q=660000m3/d=0.764m3/s 则： vmin=Q/A=0.764/3.912=0.20m/s 沉砂池要求的设计流量在 0.15 m/s 0.30 m/s之间， 符合要求 砂水分离器的选择 沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。 清除沉砂的间隔时间为 2d，根据该工程的排砂量，选用一台性能参数为以下的 砂水分离器。 进入砂水分离器的流量为 1 3L/s 容积为 0.6m3； 进水管直径为 100mm； 出水管直径为 100mm； 配套功率为 0.25kw 4.5巴式计量槽 接触池末端设咽喉式巴式计量槽两座，以便对污水处理厂的流量进行监控。 依据设计手册，当测量范围为 0.3 2.1时，喉宽 W取 1m,则喉管长 第 15 页 度 计量槽总长 依据上游水位，按以下公式求出流量 上游水位通过超声液位 计自动计量，并转换为相应的流量。 4.6配水井 （ 1）进水管管径 D1 配水井进水管的设计流量为 Q=763.89/4=190.97L/s,当进水管管径D1=900mm，查水力计算表得知 V=1.21m/s，满足计算要求。 （ 2）矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入 2个水斗再由管道接入 2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配流量为 Q=763.89/4=190.97L/s。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。 堰上水头 H 因单个出水溢流堰的流量为 q=190.97L/s，一般大于 100L/s用矩形堰。小于 100L/s用三角堰 ,所以本设计采用矩形堰（堰高 h取 0.5m）。 矩形堰流量： 式中 : b 堰宽 m取 b=0.6m； m0 流量系数。用 0.327 0.332 取 0.33； H 堰上水头， m。 第 16 页 堰顶宽 B 当 2.5 10 时属于矩形宽顶堰。取 B=2.0m，这时 =5.56(在 2.5 10范围内 )，所以，该堰属于宽顶堰。 配水管管径 D2 设配水管管径 D2=600mm,流量 q=190.97(L/s),查水力计算表得，V=1.365m/s，满足要求。 配水漏斗上口口径 D 按配水井内径的 1.5倍设计， D=1.5 D1=1.5 900=1350mm 5 A2/O反应池的设计计算 5.1设计要点 1. 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定的剩余 DO值，一般按 2mg/L计 . 2.使混合液始终保持混合状态，不致产生沉淀，一般应该使池中平均流速在 0.25m/s左右 . 3. 设施的充氧能力应该便于调节，与适 应需氧变化的灵活性 . 4. 在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷 . 第 17 页 5.2设计计算 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P143-150 表 4-1 A2/O厌氧 -缺氧 -好氧生 物脱氮除磷工艺主要设计参数 项目 数值 BOD5污泥负荷 N/kg BOD5/(kg MLSS d) 0.130.2 TN负荷 /kg TN/( kg MLSS d) 8(厌氧池 ) TP/ BOD5 8 TP/BOD5=10/215=0.0465100mg/L(以 Caco3计 ) 8.反应池进、出水系统计算 Qmax=0.38 1.28=0.4864(m3/s) 1.28 为安全系数 进水管道流量为 0.4864(m3/s) 管道流速 v=0.9 m/s 管道过水断面积 A=Q/v=0.4864 0.9 0.54(m2) 管径 取进出水管 DN=900(mm) 校核： A=d2 /4=(0.81 3.14)/4=0.63585(m2) 实际流速 V=Q/A=0.489/0.63585=0.77m/s 回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量 =0.489(m3/s) 第 22 页 1.28 安全系数； 管道流速取 v1=0.9(m/s) 依上取回流污泥管管径 DN 900 mm 回流污泥管 和污水进水管的总管计算得 DN 1200 mm 进水井： 反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 Q2=(1+R)Q=(1+1)33000 86400 0.76(m3/s) 孔口流速 v=0.70m/s， 孔口过水断面积 A=Q2/v=0.76 0.70 1.09(m2) 管径 取圆孔孔径为 1200mm 进水井平面尺寸 为 3 2(m m) 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算： Q3=0.42 b H1.5 =1.86 b H1.5 式中 b 堰宽， b=7.5 m； H 堰上水头， m （ m） 出水井平面尺寸 4 7.5m 出水管 反应池出水管设计流量 Q5=Q3 =1.27(m3/s) 第 23 页 式中： 1.28 安全系数 管道流速 v=0.9m/s 管道过水断面 A=Q5/ v=1.27 0.9=1.41( m2) 管径： 取出水管管径 DN 1400mm 校核： A=d2 /4=(1.96 3.14)/4=1.5386(m2) 实际流速 V=Q/A=1.27/1.5386=0.83m/s 5.3曝气系统设计计算 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P150-151 设计要点： 1.在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余 DO值，一般按 2mg/L计 . 2.使混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中水流速度为0.25m/s左右 . 3.设施的充氧能力应比较便于调节，有适应需氧变化的灵活性 . 4.在满足需氧要求的前提下，充氧装备的动力效率和氧利用率应力求提高 . 设计需氧量 AOR AOR=去除 BOD5需氧量 剩余污泥中 BODu氧当量 +NH3 N硝化需氧量 剩余污泥中 NH3 N的氧当量 反硝化脱氮产氧量 第 24 页 碳化需氧量 =9416.71-2519.51=6897.2(kg02/d) 硝化需氧量 D2=4.6Q(No-Ne)-4.6 12.4% Px =4.6 33000（ 35-15） -4.6 0.124 1774.3=3036-1012=2024(kg02/d) 反硝化脱氮产生的氧量 D3=2.86NT（需还原的硝酸盐氮量） =2.86 439.89=1258.08(kg02/d) 总 需 氧 量AOR=D1+D2-D3=6897.2+2024-1258.08=7663.12(kg02/d)=319.30(kg02/h)最大需氧量与平均需 氧量之比为 1.6，则 AORmax=1.6AOR=1.6 7663.12=12260.99(kg02/d)=510.87(kg02/h) 去除每 1kgBOD5的需氧量 (kg02/BOD5) 5.4标准需氧量 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P151-153 采用鼓风曝气，微孔曝气器，曝气敷设于池底，距池底 0.2m，淹没深度4.8m，氧转移效率 EA=20%,计算温度 T=13 摄氏度。将实际需氧量转换成标准状态下的需氧量 SOR. SOR=AOR CS(20)/a（ Csm(T)-CL） 1.024(T-20) -气压调整系数， =所在地区实际气 /1.013 105,工程所在地区实际大气压 =81.2kpa =0.812 105/1.013 105=0.802 CL-曝气池内平均溶解氧，取 CL=2mg/L;CS(20)-20 摄氏度下氧的饱和溶解度， mg/L； Csm(T)-在温度 T下，氧的饱和溶解， mg/L。 第 25 页 水中溶解氧饱和度： Ca(20)=9.17mg/L； 空气扩散出口处绝对压为： Pb=Po+9.8 103H=101325+9800 4.8=148365pa 空气离开好氧反应池时氧的百分比： 好氧反应池中平均溶解氧饱和度： Csm(20)=CS(20)（ Pb/2.066 106+Qt/42） =10.41mg/L标准需氧量为： SOR=AOR CS(20)/a（ Csm(T)-CL） 1.024(T-20)=(12260.999.17)/0.82(0.95 0.96 10.41-2) 1.024(13-20)=900(kg02/h) 相应最大时标准需氧量： SORmax=1.6SOR=1.6 900=1440(kg02/h) 好氧反应池平均时供气量： Gs=(SOR/0.3EA) 100=900 100/0.30.2=15000m3/h 最大供气量： Gmax=1.6Gs=1.6 15000=24000m3/h 所需空气压力 P(相对压力 )P=h1+h2+h3+h4+ h式中 h1+h2 供气管道沿程与局部阻力之后，取 h1+h2=0.2m； h3-曝气器淹没水头， h3=4.8m； h4-曝气器 h4=0.4m； h-富余水头， h=0.5m。 P=h1+h2+h3+h4+ h=0.2+4.8+0.4+0.5=5.9m 曝气器数量计算（以单组反应池计算） 按供氧能力计算所 需曝气器数量。 h1=SORmax/24 qe 式中 h1-按供氧能力所需曝气器个数，个 qe-曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力， kg02/（ h个）。 采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深 4.3m，在供气量 1-3m3/（ h个）时，曝气器氧利用率 EA=20%，服务面积 0.3-0.75m2，充氧能力qe=0.14kg02/（ h个） . 第 26 页 则 h1=SORmax/24 qe=1440/2 0.14=5143个 以微孔曝气器服务面积进行校核： f=F/h1=28.236/5143=0.1974m20.75m2 符合要求。 5.5供气管道计算 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P153-154 供 风 干 管 采 用 环 状 布 置 。 流 量 Qs=0.5Gmax=0.5 24000=12000m3/h=3.33m3/s 流速 V=10m/s;管径 取干管管径 DN700mm 核算流速 V=Qs/( /4) d2=4.29/(3.14/4) 0.72=8.66m/s 总干管 :流速 V=10m/s;管径 取干管管径 DN1000mm 单侧供气（向单侧廊道供气）支管 Qs单 = Qs= 3.33=1.11m3/s 流速 V=10m/s;管径 取干管管径 DN400mm 双侧供气（向两侧廊道供气）支管 Qs双 = Qs= 3.33=2.22m3/s 流速 V=10m/s;管径 取干管管径 DN500mm 5.6生物池设备选择 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P154-155 厌氧池设备选择（以单组反应池） 将厌氧池分成 2 格，每格内设潜水搅拌器一台，所需功率按 5w/m3 池容计算。厌氧池容积 V容 =9.8365=1764m3；选用 GQT型高速潜水推流器，其性能参数 ：缺氧池设备选择（以单组反应池） 将缺氧池分成 3 格，每格内设潜水搅拌器一台，所需功率按 5w/m3 池容 第 27 页 计算。厌氧池容积 V容 =9.4365=1692m3；污泥回流设备 污泥回流比 R=100%；污泥回流量 QR=166000=2750m3/h 设污泥回流泵房 1 座，内设 4 台潜污泵（ 3 用 1 备）单泵流量 QR 单=QR/2=2750/2=1375m3/h 6 沉淀池的设计计算 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P390-398 6.1设计要点 1.沉淀池的沉淀时间不小于 1小 时，有效水深多采用 2 4m，对辐流式指池边水深 . 2.池子的超高至少采用 0.3m. 3.初次沉淀池的污泥区容积，一般按不大于 2日的污泥量计算，采用机械排泥时，可按 4小时污泥量计算 . 4.排泥管直径不应小于 200mm. 5.池子直径（或正方形的一边）与有效水深的比值一般采用 6 12m. 6.池径不宜小于 16m，池底坡度一般取 0.05. 7.一般采用机械刮泥，亦可附有气力提升或净水头排泥设施 . 8.当池径（或正方形的一边）较小（小于 20m）时，也可采用多斗排泥 . 9.进出水的布置方式为周边出水中心进水 . 10.池径小于 20m时，一般采用中心传动的刮泥机 . 6.2沉淀池的设计（为辐流式） 1.沉淀部分的水面面积： 设表面负荷 q =2.0m3/m2h，设池子的个数为 2，则（其中 q =1.0 2.0 m3/m2h） 第 28 页 A= /nq =1641.6/2 2.0=410.4m2 2.池子直径： D取 23m. 3.沉淀部分有效水深： 设 t=1.5h，则 h2=q t=2.0 1.5=3.0m.（其中 h2=2 4m） 4.沉淀部分有效容积： V =Qmax/ht=39600/3 1.5=8800m3 5.污泥部分所需的容积： V1 c1 进水悬浮物浓度（ t/m3） c2 出水悬浮物浓度 r 污泥密度，其值约为 1 污泥含水率 6.污泥斗容积： 设 r1=2m,r2=1m, =60，则 h5=(r1-r2)tg =(2-1)tg60=1.73m V1=( hs/3)(r12+r2r1+r22) =(3.14 1.73/3) (22+2 1+12) =12.7m3 7.污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积： 设池底径向坡度为 0.05，则 h4=（ R-r1） 0.05=（ 11.5-2） 0.05=0.475m V2=( h4/3)(R2+Rr1+r12) =(3.14 0.475/3) (11.52+11.5 2+22)=79.17m3 第 29 页 8.污泥总容积： V=V1+V2=12.7+79.17=91.87m3 9.沉淀池总高度： 设 h1=0.3m,h3=0.5m,则 H=h1+h2+h3+h4+h5 =0.3+3+0.5+0.475+1.73=6.005m 10.沉淀池池边高度： H = h1+h2+h3 =0.3+3+0.5=3.8m 径深比 D/h2=23/3=7.67（符合 6 12范围） 11.沉淀池进、出水系统及污泥管计算 Qmax=0.20 1.28=0.256(m3/s) 1.28 为安全系数 进出水管道流量为 0.256(m3/s) 管道流速 v=0.7 m/s 管道过水断面积 A=Q/v=0.256 0.7 0.37m2) 管径 取进出水管 DN=700(mm) 校核： A=d2 /4=(0.49 3.14)/4=0.385(m2) 实际流速 V=Q/A=0.37/0.385=0.96m/s 污泥总流量： Q 4744.3kg/d=593.04m3/d=0.0069m3/s 管道流速 v=0.7 m/s 管道过水断面积 A=Q/v=0.0069 0.7 0.0099m2) 管径 取进出水管 DN=200(mm) 第 30 页 校核： A=d2 /4=(0.04 3.14)/4=0.0314(m2) 实际流速 V=Q/A=0.0314/0.0099=3.17m/s 6.2机械刮泥的选择 选用周边传动式刮泥机 刮泥机的主要技术性能参数有： 池径 23 米；周边线速度 2-3m/min；单边功率 0.75KW，周边单个轮压35KN。 7清水池的设计计算 经过二沉池出水进入清水池，水流经出水渠道进入河流，设有一座清水池，池高 3m，其形状为长方形， 4 5m，则 清水池的平面尺寸为： 4 5 3m 8浓缩池的设计计算 8.1设计要点 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P433-435 1. 污泥在最终处置前必须处理，而处理的最终目的是降低污泥中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至最小限度，并将其体积减小以便于运输和处置 . 2.重力式浓缩池用于浓缩沉池出来的剩余活性污泥的混合污泥 . 3.按其运转方式分连续流，间歇流，池型为圆形或矩形 . 4.浓缩池的上清液应重新回至初沉池前进行处理 . 5.连续流污泥浓 缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式 . 第 31 页 6. 浓缩后的污泥含水率可到 96%，当为初次沉淀池污泥及新鲜污泥的活性污泥的混合污泥时，其进泥的含水率，污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率，可按两种污泥的比例效应进行计算 . 7. 浓缩池的有效水深一般采用 4m，当为竖流式污泥浓缩池时，其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于 0.1mm/s 进行核算 .浓缩池的容积并应按10 16h进行核算，不宜过长 . 8.2浓缩池的设计： 污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥 . 1浓缩池池 体计算： 设：污泥固体负荷： qs=45kgSS/(m2.d) 污泥含水率 P1 99.2 污泥总流量： Q 4744.3kg/d=593.04m3/d=24.71m3/h 则：每座浓缩池所需表面积 m2 浓缩池直径 ，取 D=9m 水力负荷 有效水深 h1=uT=0.19413=2.522m， 浓缩池有效容积： V1=Ah1=4.54.53.14 2.522=160.36m3 2.排泥量 与存泥容积： 设：浓缩后排出含水率 P2 96.0的污泥 则： Qw = 第 32 页 按 2h贮泥时间计泥量 则：贮泥区所需容积 V2 2Qw 24.942 9.88m3 泥斗容积 =m3 式中： h4 泥斗的垂直高度，取 1.1m r1 泥斗的上口半径，取 1.0m r2 泥斗的下口半径，取 0.6m 设池底坡度为 0.07，池底坡降为： h5= 故池底可贮泥容积： = 因此，总贮泥容积为： （符合设计要求） 3.浓缩池总高度： 浓缩池的超高 h2取 0.3m，缓冲层高度 h3取 0.3m，则浓缩池的总高度 H为 =2.522+0.3+0.3+1.1+0.245=4.467m 4.浓缩池排水量： Q=Qw-Qw =24.71-4.942=19.768m3/h 第 33 页 9水力及高程计算 9.1 水力计算 污水处理厂厂区水利计算包括管道设计和相应的构筑物水头损失及管道阻力计算。 构筑物水头损失在各构筑物设计完成的基础上，根据相关的具体设计可确定相应的水头损失，也可按照有关的设计规范进行估算。本设计采用估算的方法，污水处理构筑物的水头损失见水利计算表。 管道设计包括管材的选择、管径及流速确定。为了便于维修，本设计中污水管选用钢管，污泥管道、排沙管道选用铸铁管，加药管选用塑料胶管。 考虑到城市污水处理厂水量变化较大，管径计算时取最大水量，最大水量以大于平均水量 10%计算。各管道内的污水流速根据经验的中小管径的经济流速 0.6 1.0m/s取值，以便当水量减小时，管内流速不致过小，形成沉淀；当水量过大时，管内流速又不致过大，增加管道水头损失，造成能量浪费。 在流速和管材确定以后，根据各管段负担的流量，依据水力计算表确定各管段的管径、水力坡度，然后根据管段长度 (由平面图确定 )确定相应的沿程水头损失。 局部水头损失的计 算在有关管道附件的形式确定后 (在完成管道施工图后进行 )，按局部阻力计算公式进行计算，也可根据沿程损失进行估算。本设计采用估算法，相应管段的局部水头损失取该管段沿程水头损失的30%。 构筑物连接管（渠）的水头损失，包括沿程与局部水头损失，可按下列公式计算确定： 第 34 页 式中： h1 沿程水头损失， m； h2 局部水头损失， m； i 单位管长的水头损失（水力坡度），根据流量、管径和流速等查阅给排水设计手册获得；也可根据（给水排水工程快速设计手册 39页 2.4-3）计算的得到，次设计通过计算获得 。 dj为管道计算内径，以米计。