城市污水处理厂计算说明书

1、城市污水处理厂计算说明书、城市水质水量的确定1、污水设计流量的水量的确定城镇污水量包括生活水量和工业生产废水量，地下水水位较低的地区还应考 虑底下水渗入量。污水设计流量和城市规划年限、 发展规模有关，是城镇污水管 道系统和污水处理厂设计的基本参数。(1) 生活污水量Qi=78000m3/d(2) 工业生产废水量Q2=64000m3/d(3) 地下水渗入量地下水渗入量可按生活污水量的10%20%计算,根据实际情况取地下水渗入量按生活污水量的15%Q3=0.15Qi=78000X 0.15=11700 m3/d污水设计流量为：Q=Q 什Q2+Q3=153700 m3/d设计流量取155000 m3

2、/d2、污水水量变化系数的确定总变化系数Kz与平均流量之间的关系式为:2.72.7KKzQ0"3 0.11 1.1914200 10864003、污水设计最大流量Qmax= (Q1+Q2) X Kz+Q3= ( 78000+64000) X 1.19+78000X 0.15=180680 m3/d4、污水进水水质的确定(1) 生活污水水质BOD5=250mg/l; CODcr=350 mg/lSS=200 mg/l;TN=50 mg/lTP=8 mg/l(2) 工业废水水质其中食品加工类废水水质占总的工业废水 40%,水质为:BOD5=600mg/l; CODcr=800mg/lSS

3、=350mg/l;TN=50 mg/lTP=8 mg/l电子加工类废水水质占总工业废水的 60%,水质为：BOD5=150mg/l; CODcr=300 mg/lSS=180 mg/l;TN=20 mg/lTP=4 mg/l加权平均得污水厂的进水水质为：250 78000 600 64000 0.4 150 64000 0.6BOD5 浓度78000 64000 14976264 mg/l350 78000 800 64000 0.4 300 64000 0.6 CODcr 浓度78000 64000 14976386mg/l200 78000 350 64000 0.4 180 64000

4、0.6SS 浓度78000 64000 14976204mg /l50 78000 50 64000 0.4 20 64000 0.6 TN 浓度78000 64000 1497638.7mg /l8 78000 8 64000 0.4 4 64000 0.6TP 浓度78000 64000 149766.3mg /l5、出水水质的确定污水处理厂出水执行 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB1891 2002)的一级标准B类和污水综合排放标准(GB8978-96)的一级标 准。城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级标准B类：BOD5=20mg/l; CODcr=80mg/

5、lSS=20mg/l; TN=20mg/l氨氮=8mg/l; TP=1.5 mg/l污水综合排放标准(GB897 96)的一级标准：bhv(2)栅槽宽度设栅条宽度s 0.02ms(n 1) bn 0.02(96 1) 0.06 967.61(m)采用GLGS170型机械格栅5台用一台备用B 1700mm 1.7m(3) 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽B11.5m，其渐宽部分展开角度1o20l1B 耳2tg 11.7 1.52tg20°0.27mBOD5=20mg/l; CODcr=60mg/lSS=20mg/l;氨氮=15mg/lTP=0.5mg/l加权平均后得出水水质排放得：B

6、OD5=20mg/l; CODcr=71mg/lSS=20mg/l; TN=20mg/l氨氮=11mg/l； TP=1.0 mg/l、城市污水处理厂各个水处理构筑物的计算1、粗格栅最大设计流量Qmax 2.1m 2 .v .1 sin k 2g/s ;总变化系数Kz 1.19(1) 栅条的间隙数(n)栅条间隙宽度设栅前水深h 0.4m ,过栅流速v 0.9m/ s ,b 60mm 0.06m ,格栅倾角75°95.5 取96个2.1、.sin 75°0.06 0.4 0.9(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度l1l2- 0.135m21 空si n75°2

7、 9.83 0.14m(5) 通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面(6) 栅后槽总高度设栅前超高h2为0.3mH h h| h20.4 0.14 0.30.84m0.85m(7) 栅槽总长度I IL l1 l2 1.00.5 -0.27 0.135 1.5 h12.1mtg itg 1(8) 每日栅渣量 在60mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.01m3每日栅渣量W QmaxW1 86400 彳1 °.。1 864001.5m3/d 0.2m3/dKz 10001.19 1000采用机械清渣2、细格栅最大设计流量Qmax 2.1m3/s ;总变化系数Kz 1.19

8、(1) 条的间隙数(n)设栅前水深h 0.6m ,过栅流速v 0.9m/s ,栅条间隙宽度20mm 0.02m,格栅倾角75°n QmaxJsin2.1 Jsin 75°别 个bhv 0.02 0.6 0.9(2) 栅槽宽度设栅条宽度s 0.01B s(n 1) bn 0.01 (191 1) 0.02 1915.72m采用GLGS146型机械格栅4台用一台备用B 1.46m(3) 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽B1 1.5m，其渐宽部分展开角度1 20°BB,2tg 11.46 1.32tg 20°0.22m(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的

9、长度1112-0.11m2(5) 通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面sin 7530.11m0.022 9.81OO422kin s2V4 - 3s-b 2ghh|h20.60.11 0.31.01m栅槽总长度L I112 1.0 0.5（8）0.04m3每日栅渣量每日栅渣量H1h h1-0.22 0.11 1.512.1mtg 1tg 1在20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产W QmaxW1 86400Kz 1000彳1 °.°4 86400 6.1m3/d 0.2m3/d1.19 1000采用机械清渣3、曝气沉砂池的计算(1)池子总有效容积（v）则

10、 V Qmaxt 602.1设最大设计流量时流行时间t=2min，2 60 252 m3(2)水流断面面积（A）设最大设计流量时水平流速v10.1m/ s，(3)Q2 1则A也210.1m2V1池总宽度（B）设设计有效水深h22.5m，h22.5（4）每格池子宽度（b）b旦n沉砂池设3格宽深比(5)池长vL -A空 2.8 m3K1.12符合要求h2(L)25212 mq dQmax 3600 0.2 2.1 3600 1512 m3/h(7)沉砂槽几何尺寸确定设沉砂槽底宽0.5m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为60°，沉砂槽高度h3 0.4m，沉砂槽槽口宽为：b 2 0.4ctg60&

11、#176; 0.5 0.96 m沉砂槽容积为：V(8)沉砂槽所需容积沉砂槽所需容积为:0.5 0.9620.4 12设贮砂时间T=2d,QmaxT 86400Kz 1063.5 m39.15 m3每个沉砂槽所需容积V33% 3.05 m33.5m33(9) 池子总高设池底坡度为0.06,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为:h4 0.062.8 0.9620.05520.06 m设超咼h|0.3m池子总高Hh1 h2hsh40.3 2.5 0.4 0.06 3.26 m(10)排砂方法采用吸砂机排砂。4、平流式沉淀池(1) 池子总表面积设表面水力负荷 q 2m3/ m2gh。池子总表面积为：A Q

12、max 3764.15m2q(2) 沉淀部分的有效水深设池子沉淀时间t 1.5h，有效水深：h2 qt 2 1.5 3m(3) 沉淀部分有效容积V Qmaxt 7528.3 1.5 11292.5 m3(4) 池长设最大设计流量时水平流速v 7mm/s，(5)(6)(7)长深比为丄37：* 812.6符合要求3h2池子总宽度c A 3764.15B99.58 mL 37.8池子个数（或分格数）设14个池子，每个池子宽为：b 7.1m14长宽比为可空5.32 4.0符合要求7.1污泥部分所需容积设T=4h （机械排泥）SS去除率为50%，污泥含水率为95%(8)h471005001000 100

13、°tg45o 3.3m(9)21 . .3 41污泥斗以上梯形部分污泥容积 设池底坡度为0.01，梯形部分高度V1h4f1 f2.f1f21 3'3 7J2 0'52 " 0'5 59'6m3V Qmax C。G T 86400 100KZ 100 R642.1 204 50% 10 6 86400100h437.8 0.3 7.10.01 0.31m污泥斗以上部分污泥容积h4 b71 0.31 7.149.41m32污泥斗和梯形部分污泥容积33V1 V259.6 49.4109m3.7m（11）池子总高度设超高h 0.3m，缓冲层高度h20

14、.5m(12)堰口长度计算采用堰口负荷为 250m3/ m?d，则堰口长度为L? 180680 52m14 250仅池宽7.1m不够，增加4根宽30 cm两侧收水的集水支渠，则每根支渠 长度为：527.1 0.3 4l15.5m85、A2/O工艺城市污水设计流量Qmax=2.1 , Kz 1.19 , 一级出水COD 386mg/lBOD5264mg/l,SS 102mg/l,TN38.7mg/l,TP 6.3mg/l,水温 10 : 35oCBOD5 20mg/l , SS 20mg/l , TN10mg/l ,TP 1mg/l ,氨氮6mg /1自先判断疋否可采用A2/O 法COD386

15、小 c9.978TN38.7TP空 0.0240.06符合条件BOD5264(1)设计参数计算水力停留时间HRTt 12h要求二级出水BOD5污泥负荷Ns O.16kgBOD5/(kgMLSS?d) 回流污泥浓度Xr 10000mg/l 污泥总回流比60%其中10%回流至厌氧池，90%回流到缺氧池 曝气池混合液浓度X Xr 亜104 3750mg/l3.75kg/m31 R 1 0.6 回流比TN去除率TNTN。TN。TN038.7 1038.7100%74%rnTN74%TN1 74%100%285%池有效深度H1 5m曝气池有效面积90720 18144m25分四组，每组有效面积亍 453

16、6m2设6廊道曝气池,廊宽单组曝气池长度竺89m6 9各段停留时间1:1: 4厌氧池ti2h缺氧池t22h好氧池t38h(3) 剩余污泥量W a LoLe QbVXvS0 Se Q 0.5降解BOD5生成污泥量a LoLe Q0.55 0.264 0.02180680 20375.8kg/d1.19源呼吸分解泥量Xvfx 0.75 3.75 2.8125kg/m3W2 bvXv 0.05 90720 2.812512757.5kg/d 不可生物降解和惰性悬浮物（NVSS）,该部分占总TSS的约50%W3S0 Se Q 50%1806800.102 0.0250% 6225.11kg/d1.19

17、 剩余污泥量13843.41kg/d每日生成活性污泥量Xw W1 W27618.3kg/d 湿污泥量（剩余污泥含水率）QsW1 p 100013843.411 0.992100031730.4 m /dXvVW 泥龄18.5d28125 90720 18.43d13843.42（4）校核氮磷负荷，kgTN/ kgMLSSgd好氧段总氮负荷QgTNcXV好180680 38.7g3750 604801 ry i iv / ry（符合要求）厌氧段总磷负荷QgTPo180680 6.30.04 kgTN / kgMLSSgdXV厌3750 30240（符合要求）碱度校核 每氧化1mgNH3 N需消耗

18、碱度7.14mg ；每还原1mgNO 3 N产生碱度3.57mg ;去除1mgBODs产生碱度0.1mg剩余碱度Salk1=进水碱度一硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生 碱度假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则每日用于合成的总氮0.124 7618.3 944.7 kg/d944 7 1000即,进水总氮中有9丄一000 5.2 mg/l用于合成180680被氧化的NH3 N =进水总氮一出水总氮量一用于合成的总氮量=38.7 6 5.2 27.5 mg/l所需脱硝量 38.7 10 5.2 23.5 mg/l需还原的硝酸盐氮量Nt 180680 23.5 4245.98 mg/

19、l1000将各值代入：剩余碱度 SALK1 280 7.14 27.5 3.57 23.5 0.1264 20191.95100mg/l可维持PH 7.2b8.51.9满足-1:2h4.5hl9010满足-5 :10b9b取超高为1.0m，则反应池总高H 5 1.0 6.0m(5) 反应池进、出水系统计算 进水管单组反应池进水管设计流量Q! Q 1806800.525 m/s44 86400管道流速v 2.5m/s管道过水断面积A Ql 竺5 0.21m2 V 2.5管径 d . 4A , 4 0.210.52m取进水管管径DN 600mm 回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量2 1Qr厌0

20、.60.10.0315m3/s4Qr缺0.60.92.10.2835m3/s4管道流速 V12.0m/s； V21.5m/s取回流污泥管管径D1 450mm ； D2 150mm 进水管反应池进水孔尺寸：进水孔过流量 Q21 0.06R Q 1.06 0.525 0.5565 m3/s4孔口流速v 0.6m/s孔口过水断面积A Qz 05565 0.9275m2 V 0.6孔口尺寸取为1m 1m进水井平面尺寸取为2.4m 2.4m 出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：3Q31.86 bH 2其中 Q3 1 R R内 Q 1 0.6 2.85 0.525 2.34m3/s内4堰上水头H1.86b

21、22.343 门 cc0.29m1.86 8出水孔过流量Q4 Q332.34m /s孔口过水断面积A竺 3.9m20.6孔口尺寸取为3.0m 出水井平面尺寸取为出水管QV1.0m4.0m 3.0m1 6反应池出水管设计流量Q 2.34 e °.84m3/s管道流速v 0.3m/s管道过水断面d0.59m管径D 600mm(6) 曝气系统设计计算 设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量一剩余污泥中BODu氧当量+NH3-N硝化需氧量 剩余污泥中NH3-N的氧当量一反硝化脱氮产氧量碳化需氧量Q S0 SD140.23 51.42Px1 e1000/0.23 51 e180680 26

22、4 20硝化需氧量1.42 7618.353695.2 kgO2/dD2 4.6Q N0 Ne 4.6 12.4% FX4.6 180680 38.71010 3 4.6 12.4% 7618.3 19507.9 kgO2 / d反硝化脱氮产生的氧量Nt的计算每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg每还原1mgNO3-N产生碱度3.57mg去除1mgBOD5产生的碱度0.1mg剩余碱度SALK =进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生的 碱度假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则944.7 1000即进水总氮中有=5.23mg/l180680用与合成被氧化的NH3-N=进

23、水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量38.7 10 5.2323.47mg/l所需脱硝量37.8 10 5.2323.47mg/l需还原的硝酸盐氮量Nt180680 23.4710004240.56mg/1则反硝化脱氮产生的氧量D32.86 4240.5612128kgO2/d总需氧量AOR D1 D2 D361075.1kgO2/d2544.8kgO2/h最大需氧量与平均需氧量之比为1:4则 AORmax=1.4R=3562.7kgO2/d去除每1kgBOD5需氧量AOR61075.1Q So S 180680 0.264 0.021.39 kgO2/kgBOD5 标准需氧量采用鼓风曝气，微

24、孔曝气器敷设于池底，距池底0.5m,淹没深度4.5m，氧转移效率Ea =20%,计算温度T=25%,将实际需氧量AOR换算成标准状态下需氧量SORAOR0S 20SORCsmT Cl 1.024T20式中：P -气压调整系数二所在地区实际气压/一个标准大气压工程所在地区实际大气压为 0.912X 105Pap =0.912X 105/1.013X 105 =0.909CL -曝气池平均溶解氧,取2mg/L查得溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/LCs(25)=8.38mg/L空气扩散气出口处绝对压为：535Pb 1.013 109.8 104.51.454 10 pa空气离开好氧反应池时氧

25、的百分比Qt21 1 Ea79 21 1 Ea好氧反应池中平均溶解氧饱和度Csm 25Cs 25PbQt52.066 1 05428.381.454 10517.542.066 1 05429.39 mg/I标准需氧量为SOR61075.1 9.170.82 0.95 0.909 9.39 2 1.02425 2074885.2 kgO2/d3120.2 kgO2/h相应最大时标准需氧量好氧反应池平均供气量SORnax 1.4SOR 4368.3 kgQ / hGs -SOR 1003210.210052003.3 m3/h0.3Ea0.3 20最大时供气量GSmax 1.4GS 1.4 52

26、003.3 72804.62m3/h 所需空气压力p （相对压力）p h| h2 h3 h4h式中：h1+ h2供风管道沿程与局部阻力之和取 h1+ h2 =0.2mh3 曝气器淹没水头 h3 =3.8mh4 曝气器阻力h4 =0.4m h富集水头 h=0.5mp 0.2 3.8 0.4 0.54.9m 曝气器数量计算（以单组反应池计算）提供氧能力计算所需曝气器数量-SORmax24qc采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量3m3/（h 个）时，曝气器氧利用率EA =20%，服务面积0.5m24368.37800.5个4 0.14以微孔曝气器服务面积进行校核：F 90 9 3

27、 h1 7800.5 供风管道计算供风干管采用环状布置流量QS21 72804.62 18201"6m3/h流速管径0.56m3.14 20GSmax取干管管径为 DN 600mm单侧供气（向单侧廊道供气）支管QS单lGmax 4505.3m3 / h 1.25m3/s4 4流量 v 13.68m/s取支管管径为DN 200mm双侧供气（向两侧廊道供气）支管流量 QS双 -Gmax 2.5m3/s44流速 v 11.84m/s取支管管径 DN 300mm（7）厌氧池设备选择缺氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/ m3池容计算厌氧池有效容积 V缺 90

28、 9 5 4050m3混合全池污水所需功率为5 4050 20250 W（8）污泥回流设备污泥回流比R 60%污泥回流量 Qr RQ 0.6 180680 108408 m'/d 4517 m3/h设回流污泥泵房一座（9）混合液回流设备 混合液回流泵混合液回流比R内 285%污泥回流量 Qr R内Q 514938 m3/d21455.75 m3/h 混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量 Q6 R内Q 2.85 21 1.49 m3/s内44泵房进水管设计流速采用v 4m/s取泵房进水管径DN700mm 泵房压力出水总管

29、设计流量Q7 Q61.49m3/s设计流速米用v 6m/s6、辐流式二沉池曝气池悬浮固体浓度度达到 Xr=10000mg/l(1)沉淀部分水面面积X=3750mg/l，表面负荷污泥回流比R=60%,二沉池底流浓1.0m3/ m2gh ，米用6座辐流式沉淀(2)F Qmaxnq池子直径2.1 36006 1.01260m2取 D=40m(3)校核固体负荷241 R QoX241 0.60.35 3600 3.7512602144 kg / m gd(4)澄清区高度h2，设沉淀池沉淀时间t 3.5hh2Q°tF qt 3.5m(5)污泥区高度h2，设污泥停留时间2h2T 1 R QX24

30、 X Xr F2 2 1 0.625833.3 3.751.49m243.75 101260(6) 池边水深h2h2 h2 h20.33.5 1.49 0.35.29m5.3m(7) 污泥斗高h4则h牛中an6。.刑(8)池总高二沉池拟采用单管吸泥机排泥，池底坡度取0.0140 2.00.01 0.19m2池中心与池边落差h3超高h|0.3m故池总高Hh1 h2 h3 h4(9)a、=0.3+ 5.3+ 0.19 + 0.87=6.66m 取7m进水系统计算进水管的计算Q 单 Q 210.35m3/s单66进水管设计流量Q进 Q单1 R 0.35 1.6 0.56m3/sb、管径900mm；出

31、水端槽宽Bi取 5.2m槽中流速取进水端水深出水端水深vi=1.0m/s；0.40.90.6m/sHiQVBH21000i=9990.90.562_0.6 0.6H2Q2H122gB 1H10.40.560.54m20.78m20.562, 2 2卩782 9.8 0.62 0.78 0.79m校核当水流增加1倍时Q=0.56m3/s, v=0.8m/s槽宽 B1=0.9X( 0.56) 0.4=0.71m (取 0.8m)H10.560.88 mH2Q222gB 1H10.5622g 0.820.88取槽宽B 0.8m，槽深1.1m(10) 出水部分计算、0.8820.9m环形集水槽流量q集

32、0.175m3/s采用双侧集水环形集水槽计算取槽宽b 1.0m，槽中流速v 0.6m/s槽终点水深h4 q 0.1750.292mVb 0.6 1.0槽起点水深 hk 3 aq2. 1.0 0.1750.146mk Ygb2Y 9.8 1.02h43 2 0.14620.29220.29220.474m0.8m/ s校核当水流量增加1倍时q 0.35m3 / s ,v0.63m设计采用环形槽，槽水深为0.6m，集水槽高为0.6 0.3(11)采用辐射式集水槽取堰上负荷q 0.350.44m0.9mq 135m3 /m2gdLQmax135 n 集水槽外径 采用12根宽30 cm的集水槽两侧集水

33、223mD 4m，径 d=2m8m则每根支渠长度为L 223 7 3.14 0.3 12三、污泥构筑物的设计1、污泥量的确定与计算316.2m3/d(1) 初沉池污泥量V 100c Q1103 100 p(2) 二沉池污泥量100 204 50% 155000103100 95103 剩余污泥量干重 XT ( kg/d )XT W 13843.41kg/d3 剩余污泥的体积量(湿泥量)V2(m/d)XT3V2T 1730.4m /d1 p 1000 剩余污泥浓缩后的体积量V2100 P11730.4100 99.2100 953276.8m /d所以，进入消化系统时V V V3 593m3/d2、气浮浓缩池剩余污泥量1730.4m3/d，含水率P=99.2%,水温20C ,采用气浮浓缩不投加混 凝剂，使污泥浓度达到4.8%可采用无回流加压溶气气浮(1)无回流加压气浮流程确定溶气比，用全部污泥加压溶气，溶气比为A Sa fp 1 §C0Aa由于C0较低，取 一 0.01,当水温为20r时,查表得SSa 0.0187 1164 21.77 mg/LAaS0.01,0.0121.770.8p 14000p 3.55kgf / cm 合适气浮池面积A用表面水力负荷计算，取表面负荷q 1.0m3/ m2gh则气浮池的面积AQ0q嗨 72.1m21.0