(完整word版)污水处理厂设计计算

1、某污水处理厂设计说明书1.1计算依据1、工程概况该城市污水处理厂服务面积为12.00km2，近期（2000年）规划人口10万人，远期（2020年）规划人口15.0万人。2、水质计算依据A. 根据室外排水设计规范，生活污水水质指标为：CODCr60g/人dBOD530g/人dB. 工业污染源，拟定为CODCr500mg/LBOD5200mg/LC. 氨氮根据经验值确定为30mg/L3、水量数据计算依据：A. 生活污水按人均生活污水排放量300L/人d；B. 生产废水量近期1.2x104m3/d，远期2.0x104m3/d考虑；C. 公用建筑废水量排放系数近期按0.15，远期0.20考虑；D. 处

2、理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。4、出水水质根据该厂城镇环保规划，污水处理厂出水进入水体水质按照国家三类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为：CODCr100mg/LBOD530mg/LSS30mg/LNHN10mg/L1.2污水量的确定1、综合生活污水G=1O5X0.3x1.15=3.45xlOWr近期综合生活污水£=1.5xl05x0.3xl.2=远期综合生活污水2、工业污水2=1.2xl043近期工业污水2=2.0xl04/远期工业污水3、进水口混合污水量处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑，由于工业废水必须完全去除，所

3、以不考虑其处理系数。£=3.45x10*xO.S+1.2xlO4=3.96近期混合总污水量取4.0x10*/远期混合总污水量0亠小5*5皿皿4、污水厂最大设计水量的计算10近期2.722.72、4"10以1円.24x3600,0.1118=1.43，取日变化系数y时变化系数缶日耐二1.3x4.0xl04十24=2167/二1厘3.4xl04xl051远期24x3600心風,取日变化系数垢»创时变化系数=11Q缸耐二】24x7.0x10424=3617/2Qua:=拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为361736001.3污水水质的确定3.45x104x60x1&#

4、176;+1.2x104x500COD=222=322现応吋灯4nxin4325mg/L近期取bod3=.ir占3.45x104x+1.2x104x200翌9=146.25gTL仔门订取150COD远期5.4xW4x60x1°+2.0x104x500取孔0吨化bod5vin35.4x104x+2.0xl0*x200322=1弭初嵐"卒打取l35mg<L则根据以上计算以及经验值确定污水厂的设计处理水质为:CODcr=32mgLBOD=150mgfLNHz-N=3mLSS=300mg/ZT-P=3mglLT-N=mg/L考虑远期发展问题，结合城镇污水处理厂污染物排放标准(

5、GB189182002)，处理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级标准(B)排放要求。拟定出水水质指标为:表1-1进出水水质一览表序号基本控制项目一级标准(B)进水水质去除率1COD8032575.4%2BOD2015086.7%3SS2030093.3%4氨氮813073.3%5T-N204050%6T-P1.5350%7pH6978注:1取水温12°C的控制指标8,水温122的控制指标15。2基本控制项目单位为mg/L,PH除外。第二章各单体构筑物计算2.1粗格栅设计1、设计参数Omas=1.0Vyi/Sh=rilTlvfl'设计流量，

6、栅前水深，过栅流速栅条间隙3=°海，栅前长度格栅倾角"时,栅条宽度H°咖，栅前渠超高加=1血2、设计计算tana图2-1粗格栅计算示意图格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。mmVsina0.5x<si-n60°K*,.-?（1）栅条间隙数：取賀个（2）栅槽宽度格栅宽度一般比格栅宽0.20.3m,取0.2；则0=£仍一1)+3程+02=(1。1冥(刃1)+°卫2冥別+0$=1.19喘1.2唧（3）通过栅头的水头损失sinffi=2.42x(P2g0.02（4）栅后槽总高度:H-h-ki-h21.0+0.082+

7、1.0=2.082m（5）栅前渠道深Hi=h-k2=1.0H-1.0-2.m（6）栅槽总长度i=Zi+L2+=1.0+1.0+tailatail60，J琢二（7）每日栅渣量:8640021.11100036400x1.0x0.081000x1.42=4.863/>0.23/式中，恥为栅渣量，格栅间隙为1625mm时，晒=。丄。：用门賦污水。本工程格栅间隙为20mm,取旳=0卫盼皿诃污水。采用机械清渣。2.2集水池提升泵房设计Omas=1.0/S沁（蔬fh设计流量，考虑取用5台潜水排污泵（四用一备），则每台泵流量为。集水池容积采用相当于一台泵的15min流量，即:900x60x153600

8、22W2.3细格栅设计1、设计参数0ulsk=1.0唧/Sh=1ri-rriv"设计流量，栅前水深，过栅流速栅条间隙gio咖，栅前长度厶栅后长度格栅倾角口二"，栅条宽度咖，栅前渠超高沁"2、设计计算图2-2细格栅计算示意图格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。(1)栅条间隙数:0.01x1.0x0.9二龙个出宀宀5+0.2=0.01x(52-1)+0.01x52+0.2=1.23(2) 栅槽宽度：(3) 通过栅头的水头损失如=琢二(7)每日栅渣量:86400QJioooZ_86400x1.0x0.021000x1.42栅后槽总高度：却"

9、+如+71.0+Q出+0"L如栅前渠道深：和"+mo+°为TJ锲SJ,吁匚二L+S+=1.0+1.0+沁血(6)栅槽总长度:tanatan60式中，莊1为栅渣量，对于栅条间距b=10mm的细格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截栅渣量为旳=0.2小10加污水。采用机械清渣。2.4平流式沉砂池设计1、设计参数最大设计流量时的流速2°卫5沐百，最大设计流量时的流行时间f=弧设计流量hlm，城市污水沉砂量X=3。心诃财污水。2、设计计算I-!:C1aA''200(4)12图2-3平流式沉砂池计算示意图沉砂池设两座，每座取2格，每格宽(1)沉砂池

10、长度ska気Qirck1.0A二二(2)水流断面面积丫025(3)池总宽B=nb=2xl.0=2.0m有效水深血2=-二1.0卿2B2x2.0(5)沉砂斗容积8640086400xl.0x30x2:=:3.OOW31.42xl06式中，T为清除沉砂的时间间隔，取2d。25(6)每个沉砂斗的容积沉砂斗上口宽2xO35+0.51.0tan5?(设每一个分格有2个沉砂斗，有4个分格。)也-0.35聊a.=0.5气屮式中，斗高取；斗底宽取；斗壁与水平面的倾角去沉砂斗容积/'33i-|-|I-|-|=(22+2+2)=x(2xl2+2x1x0.5+2x0.52)=0.2066(7)沉砂室高度槎二

11、底+0.06Z20.20+0.06x2.65=0.51式中,壁厚取0.2。Z-2-0.27.5-2xl-0.2“=2.65m；池底坡度去0.06；两个沉砂斗之间隔沉砂池总高度二%乜乜二宀二2皿加=0.5m式中，超高(9)验算最小流速:=0.2<s>0.15w/51x1.0x1.02.5卡鲁塞尔氧化沟设计1、设计参数活性污泥浓度S叫用贝严愿W跑异养微生物的产率系数Q呢悶毎皿"cm"异养微生物内源衰减系数，污泥回流比R=100%,2=1.0/s设计流量。2、设计计算氧化沟设四座，按四组同时工作设计。图2-4氧化沟计算示意图（1）氧化沟容积计算 氧化沟区III容积的确

12、定a、好氧区容积好氧区所需污泥量1混合夜浓度硝化菌的比增长速率可用下式计算:牛047”刚(T-Ex理xDQ区k+do=047e0.09S(15_l5)*汶丄丸怒厂1g_i_-qO-051x15-1.15S1.3+2当最低温度T。NH3-N=5.0mg/LD0=2.0mg/L気尸0.28d-19=3.6d15°C、出水、安全系数取2.5，则设计污泥龄为9.0do_p0.04d_1为保证污泥稳定,确定污泥龄为25d,好氧区有机物的去除速率二QWkgEOD訂畑冏g、d所需MLVSS总量130x216000.15x1000=18720叫二硝化容积18720x10002S0066S5.S水力停

13、留时间6685.821600x24=7.43b、缺氧区容积脱硝需要的污泥量混台液浓度假设生物污泥含12.4%的氮，则每日用于生物合成的恥二每日产注的污泥量><12.4%处理水中非溶解性值BOD=0.7；Cfxl.42(l-尹曲0.7x20x1.42(1-)=3.6mL式中：表示出水中BOD的浓度，mg/L。则处理水中溶解性边m込&他“污泥产生量_0.621600(150-6.4)_+k8(1+0.05x25)x1000S27.14feMA=827.14x12.4%=102.57用于生物合成的氮为102.57x100021600A.mgfL?®；-=40-4.8-5

14、.0=30.2g/Z被氧化的NQmW二202嗣E脱硝所需在15°C时反硝化速率=(0.03+0.029)_3)=(0.03x一+0.029)xl=0.C1142AgM-TV/kglS-d皿4xltfxll24需还原的沁一壮沁皿灿如沪二沖MLSS=349-1=24584.6脱氮所需24584.6=87g02脱氮所需池容288780.224=9?6/,水力停留时间21600=+w=66S5.8+8780.2=15466氧化沟区ill容积水力停留时间2的+伽".哲+9.兀5.乃 缺氧区II容积的确定a、除磷所需容积若缺氧水力停留时间取40min，则60x24b、脱硝所需容积若需还

15、原的4=87.3/=6148QIQ血F阴二f.脱氮所需九二里迤二2觥叨则缺氧区I容积心如21光曲匕二竺乙加二3.11血水力停留时间戈10° 厌氧区I容积的确定生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5h,所需容积21600x1.5以上计算得出，氧化沟总容积謂皿冲如晌拆水力停留时间1961221600x24h22血污泥负荷21600x1304000x19642«0.036(2) 需氧量计算总需氧量Rq=KQZr+B梵泌宓+46XM26冥冊3=0.5x21600x143.6x103+0.1x6685.8x4+4.6x30.2X21600X10'3-2.6x349.1=63

16、18.212/=263.26/式中：A经验系数取0.5；厶一去除'°口浓度，mg/L；B经验系数取0.1；MLSS混合液悬浮固体浓度，mg/L；需要硝化的氧量；20°C脱氮的需氧量Rq=口(0兀畑厂幻血沪创263.26x9.17O.E(O.9x7.63-2)xl.O24(30-201=4眇life"式中：a经验系数取0.8；卩一经验系数取0.9；P经验系数取1.0；c20C时水中溶解氧饱和度9.17mg/L；30°C时水中溶解氧饱和度7.63mg/L；C混合液中溶解氧浓度，取2mg/L；T温度，取30°C。(3) 回流污泥量计算T.=S

17、g/ZX=二沉池回流污泥浓度，氧化沟中混合液污泥浓度X4R=一100%=xlOO%=100%»XR-X8-4则回流比Q严QR二21600x100%二21砂曲*肱回流污泥量(4) 剩余污泥量计算es=2(-4)+-i+应泥=21600xC0.15-0.02)>:()+21600x(0.3-0.21)-21600X0.021+0.05x25=21沁血式中：Y污泥产率系数，取0.5；心一污泥自身氧化率，取0.05。2673/d2136若由池底排除，二沉池排泥浓度为8g/L，则每个氧化沟产泥量2.6辐流式沉淀池设计1、设计参数2=1.0/sq=0.75m3m设计计算-h设计流量，水力表

18、面负荷，沉淀时间t=4h,图2-5辐流式沉淀池计算示意图(1)、主要尺寸计算二沉池设四座，按四座同时工作设计池表面积D=池直径44X=39.1取D二40肌沉淀部分有效水深-qt-0.75x4=3S)m7= 沉淀部分有效容积取池底坡度i=0.05/g4=ix(£-4)=0.05x(-4)=O.Sa>2则沉淀池底坡度落差沉淀池周边有效水深Hq二為+爲+血=3.0+0.5+0.5=4a>3式中:缓冲层高度,取0.5m；刮泥板高度,取0.5m。沉淀池总高度乜乜*厲任如(2)进水系统计算 进水管计算Q轉0.25m?/s单池设计污水流量进水管设计流量d二600盹啊v,=O.SS4/s

19、管径，1000i=1.7 进水竖井Z?=12Q21Qx12用'进水竖井采用，出水口尺寸，共6个沿井壁均匀分布0.250.4x1.2x6出水口流速0.087a>2/s<(0.150.2m/s) 稳流筒计算匕二0.0知2心筒中流速(0.020.03m/s)J叫0.03稳流筒过流面积52二稳流筒直径4x3.341A4+1.22=3.5m 出水部分设计Q冲=0.2亍泠?/sa、单池设计流量魏=-=0.125/sb、环型集水槽内流量c、环型集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个出口。集水槽宽度为=0.9x(!.4XO.125)0'4=0.4気取b=0.5m式中：k为

20、安全系数，取1.4。集水槽起点水深为=0.75=0.75x0.5=0.375集水槽终点水深为如m=1.25=1.25x0.5=0.625槽深均取0.9m。d、出水溢流堰的设计图2-6出水三角堰计算示意图采用出水三角堰（）堰上水头每个三角堰流量=1.343jV1247=1.343x0.05w=0.000g2133/s三角堰个数0.250.000E213三角堰中心距更（D-空）艮罔乂（4Q2址。3305=0.402m2.7紫外线消毒系统设计1、设计参数依据加拿大TROJAN公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS。2、设计计算(1) 灯管数UV4000PLUS紫外线消毒

21、设备每3800需2.5根灯管,864003800x2.5=56.取n=56根2）拟选用7根灯管为一个模块，则模块数N=8个(2) 消毒渠设计按设备要求渠道深度为129cm，设渠中水流速度为0.5m/s。渠道过水断面积=3.3W2_364Q07"0.3x24x3600渠道宽度=2.59m取2.6m若灯管间距为9cm，沿渠道宽度可安装28根灯管，故选取用UV4000PLUS系统，两个UV灯组，一个UV灯组4个模块。渠道长度每个模块长度2.5m，渠道出水设堰板调节，调节堰到灯组间距1.5m，进水口到灯组间距1.5m，两个灯组间距1.0m，则渠道总长L为：Z=2.5x2+1.5+1.5+1.

22、0=9m复核辐射时间2G20.316.7s（符合10100s）紫外线消毒渠道计算如2-7图所示。UM灯组图2-7紫外线消毒渠计算示意图2.8配水井设计1、设计参数依据堰式配水井设计参数。2、设计计算平面图IT剖面图图2-8配水井计算示意图31二沉池前配水井1、进水管管径Q二1.0莎心二1200嗨険配水井进水管的设计流量为，当进水管管径为时，查水力计算表，得知v=O.884m/s<1.Om/s，满足设计要求。2、矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的Q=/s分配水量为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。(1)堰上水头H因单个出水溢流

23、堰的流量为Q_X加fE，一般大于1OOL/S采用矩形堰，小于100L/S采用三角堰，所以本设计采用矩形堰(堰高h取0.5m)。矩形堰的流量式中：Q矩形堰的流量，H堰上水头，m；b一堰宽，m，取堰宽b=0.9m；流量系数，通常采用0.3270.332，取0.33o31Q.25a-H=（口=2）3=0.33则口2.5<4?亡1根据有关实验资料，当丹(2)堰顶厚度B=2.73时，属于矩形宽顶堰。取B=0.9m，这时丹山芻所以，该堰属于矩形宽顶堰。A（3）配水管管径£）.=600mmQ=0.25/sv=设配水管管径，流量，查水力计算表，得知流速1000i=1.7。（4）配水漏斗上口口径D二L5D=1.5x1200=18OO>2按配水井内径1.5倍设计，。2.9污泥泵房设计1、设计参数集泥池的容积选用一台泵的10分钟抽送能力计算。2、设计计算（1）污泥总量0二4+&=21600x4+267x4=874682=3644.5口（2）集泥池容积初拟采用5台（四用一备）回流污泥泵,2台（一用一