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：CODcr 60g/人 dBOD5 30g/人 dB 工业污染源，拟定为CODCr 500 mg/LBOD 5 200 mg/LC .氨氮根据经验值确定为 30 mg/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1.2 X104m3/d，远期2.0 X04m3/d考虑；C 公用建筑废水量排放系数近期按0.15，远

2、期0.20考虑；D 处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：CODCr 100mg/LBOD 5 30mg/LSS 30mg/LNH 3-N 10mg/L1.2污水量的确定1、综合生活污水近期综合生活污水 1- L-远期综合生活污水 L - L- 丄、-2、工业污水近期工业污水-丄“远期工业污水-11* ：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，所以不考虑其处理系数 近期混合总污水量匚

3、厂 -取I. 一八】“远期混合总污水量- - - J -1 - 工取.一八C4、污水厂最大设计水量的计算2 722 72二上二二二二 1 43近期；时变化系数二 IIQ砂砒二3x4 OxW4 斗羽二 2167/2.724x 104 x103=136远期 一匸=王一匸，取日变化系数 二二| -4 ；时变化系数 r 一 -24 xV.OxlO1* -24 = 36 W 川拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为36173600RS 1 fs1.3污水水质的确定COD 近期3.45x104 x 60xlQi 41.2xl04 x5003004.0x10*和xlF3.45xl0*x+1.2x10x200B

4、OD.二型=145.25f A54.0x10COD远期$.4 X IO4+2.0x10* x 500和07.0x10*取一；匕-5.4 X10* 乂+ 2 0 xlO4 x 200BOD.=空=134.3w/L、7.0x10*E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 = 3255t9 = 150g/Z55SS=30amg/ T-P=3IL T-N = 4Q吨IL考虑远期发展问题，结合城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918 - 2002)，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。拟定岀水水质指标为：表1-1进出

5、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%7pH6 978注：1取水温12 C的控制指标8，水温12C的控制指标152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、设计参数设计流量-1 ： _ 1 ，栅前水深工=工，过栅流速,栅条间隙-=：，栅前长度一 *，栅后长度二 ，格栅倾角二 -，栅条宽度=，栅前渠超高心巴。2、设计计算图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

6、工作校核(1)栅条间隙数:bhv0.02x1.0x0.8 取-(2) 栅槽宽度格栅宽度一般比格栅宽0.20.3m,取0.2;则I I -|: - I M(3) 通过栅头的水头损失(4) 栅后槽总高度： 三- I - 1 - 1 : : 2 一： 上，(5) 栅前渠道深：.三一 ，:-.:Z =/ + 34-=1 0+1.0-F 20 3.16(6) 栅槽总长度：:丄匕.-L1 J耐 86400“帆晒 8M0Qxl.0D08“ W = 4呂亦図 id 0.2潮 / d(7) 每日栅渣量：H一20mm，式中，匸为栅渣量，格栅间隙为1625mm时， 八一一 污水。本工程格栅间隙为 取V污水。采用机械

7、清渣。2.2集水池提升泵房设计设计流量1 ： _ 1，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:900x60x15360022W2.3细格栅设计1、设计参数设计流量- 1 ： _ ，栅前水深工=工，过栅流速，栅条间隙二疋亡，栅前长度1|J，栅后长度二，格栅倾角一：栅条宽度=-:匕七，栅前渠超高 心=: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(2)栅槽宽度.一1. I- - 1 -：1I.二二-一 -J- .(3)通过栅头的水头损失(4)栅后槽总

8、高度： = 一 小=t = 匸亠(5)栅前渠道深：豆 1 二必十花二 1.0+0.5 -.5m心+ G+-l.O + l.O-F(6)栅槽总长度：tan atan 60陵S6400xl 0x0 02“心门“附一1 - 1.223 /c? 0.2 td(7)每日栅渣量:lOOOS1000x1.42式中，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: U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】一二 ；，最大设计流量时的流行时间一 1，设计流量 匸- - - -二，城市污水沉砂量-厂上-厂污水。2、设计计算图2-3平流式沉砂

9、池计算示意图沉砂池设两座，每座取2格，每格宽卜.I：(1)(2)沉砂池长度 2 - 1 - L.U - 7 卩；” Qel 曲1.0”彳A =二=(3)池总宽 Z ：1? 1. I 2；(4)加丄二亠有效水深1Z 1 2 J(5)V沉砂斗容积864002m A7786400 x 1.0 x 30 x 2, K J.DOM3101.42x10式中，T为清除沉砂的时间间隔，取2d。（6）每个沉砂斗的容积匚“-；（设每一个分格有 2个沉砂斗，有4个分格。）沉砂斗上口宽水流断面面积-式中，斗高取 八”；斗底宽取口二 二;；斗壁与水平面的倾角去-。沉砂斗容积% = （2/+2血+加：）二心2工1 + 2

10、：叹（15+2沁歹；）二）20式中,LU2 7.5-2X1-0.2= &如1；池底坡度去0.06;两个沉砂斗之间隔壁厚取0.2(8) 沉砂池总高度.+：_-一+： 11 -； 式中，超高 I _ ”二二(9) 验算最小流速nun.2.5卡鲁塞尔氧化沟设计1、设计参数活性污泥浓度 血册二壮起/M，则血恋二心如 二2肚曲异养微生物的产率系数；1异养微生物内源衰减系数k=0.05d-1污泥回流比 R=100%，设计流量 o2、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 氧化沟区山容积的确定a、好氧区容积硝化菌的比增长速率可用下式计算当最低温度 T = 1

11、5 C、出水 J-L 丨 -1- 1 一一二丄、丄 I _ I.:一一 詁 _、三：=时, II : - 4丄三3 6dJ安全系数取2.5 ,则设计污泥龄为9.0 d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所需MLVSS总量130x216000 15x1000= 18720硝化容积18720x10002s556685.8 x24 二了心水力停留时间 二匚b、缺氧区容积假设生物污泥含12.4%的氮，则每日用于生物合成的处理水中非溶解性 上：-丄-值式中：-1表示出水中-的浓度，mg/L。则处理水中溶解性-r 1 11 j，102 57x1000 o“4f L用于生物合成的氮为

12、二二被氧化的口一厂脱硝所需 m - 1，r在15C时反硝化速率需还原的T工匕亠 I .：_脱氮所需脱氮所需池容水力停留时间氧化沟区山容积匚一匸 mu 1-:水力停留时间 一-J-：- 7 一匚- 一 缺氧区u容积的确定a、除磷所需容积若缺氧水力停留时间取3 =40min，则2160X4050x24=60 Oct2b、脱硝所需容积349 1N6_曲二二S7.3炀佔若需还原的-_脱氮所需MLSS =614887.30.() M2缺氧区H容积二 EV水力停留时间216003.11A 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1.5 h,所需容积以上计算得出，氧化沟总容积 1 - 水力停留时

13、间_19612-21600污泥负荷21600x1304000x195420.036（2）需氧量计算总需氧量式中：A 经验系数取0.5;丄丁一去除-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脱氮的需氧量式中：a经验系数取0.8；B经验系数取0.9 ；P经验系数取1.0 ；: : 20C时水中溶解氧饱和度 9.17mg/L ;30C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 Co（3）回流污泥量计算二沉池回流污泥浓度-L匚，氧化沟中混合液污泥浓度 /:二R 二100 = 100%则回流比

14、Xk-X呂_4回流污泥量l- - 11 1（4）剩余污泥量计算式中：Y 污泥产率系数，取0.5；气一污泥自身氧化率，取0.05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2136I-2.6辐流式沉淀池设计1、设计参数、尼、丄、去日Q二1.0窈J占亠士占宀”夕二胃_、宀x 设计流量，水力表面负荷-，沉淀时间t=4h，2、设计计算图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A = = 3600 = 1200wa:池表面积-/ -4AD池直径I 取二二丄丄：沉淀部分有效水深0.75x4= 3.0m沉淀部分有效容积乎=3導如取池底坡度i=0.05则

15、沉淀池底坡度落差= jx(-4) = 0 05x(-4)= O Sps沉淀池周边有效水深l 二亠I+l_ + 式中：-缓冲层高度，取0.5m；刮泥板高度，取0.5m。沉淀池总高度=一 一-7、一(2) 进水系统计算 进水管计算单池设计污水流量l -进水管设计流量 管径=E，ioooi=i.7 进水竖井2进水竖井采用-二二，出水口尺寸，共6个沿井壁均匀分布0.250.4x1 2x6岀水口流速0.087/73/ sw(0.15 0.2m/s) 稳流筒计算筒中流速 一川( 0.020.03m/s)稳流筒过流面积稳流筒直径 出水部分设计a、单池设计流量字= = 0.125/sb、环型集水槽内流量 c、

16、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j = O.?()04 =0.9x(! .4x0.1.25)04 =0.45w取 b=0.5m式中：k为安全系数，取1.4集水槽起点水深为集水槽终点水深为 槽深均取0.9m。d、岀水溢流堰的设计图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三角堰个数=| =总5 =如汁三角堰中心距2.7紫外线消毒系统设计1、设计参数UV4000PLUS。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2、设计计算（1）灯管数UV4000PLUS紫外线消毒设备每 3800需2.5根灯管,86400取n

17、=56根3800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渠道过水断面积渠道宽度月二二221 = 2.刃翊1 二取 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:复核辐射时间2.5x20.3=16.7s（符合10100s）紫外线消毒渠道计算如2-7图所示图2-7紫外线消毒渠计算示意图2.8配水井设

18、计1、设计参数依据堰式配水井设计参数。2、设计计算图2-8配水井计算示意图二沉池前配水井配水井进水管的设计流量为J - -，当进水管管径为时，查水力计算表，得知v=0.884m/s1.0m/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因单个出水溢流堰的流量为八，一般大于100L/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)。式中：Q矩形堰的流量，-H堰上水头，m；b堰宽，m，取堰宽b=0.9m；九一流量系数，通常采用 0

19、.3270.332,取0.33_则=(2丄 Q.珈0.3?x0.93x2x9.8(2)堰顶厚度B10根据有关实验资料，当时，属于矩形宽顶堰。取B=0.9mB _ 0 9这时I -= 2 73，所以，该堰属于矩形宽顶堰(3) 配水管管径-设配水管管径 ，流量；一厂，查水力十算表，得知流速：，1000i=1.7。(4) 配水漏斗上口口径 D按配水井内径1.5倍设计，厂 二二 m 二工，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（2）集泥池容积初拟采用5台（四用一备）回流污泥泵，2台（一用一备）剩余污泥泵，则集泥池的容积1000x60x153600=2503第三章管道设计3.1进水管、事故管A = 0.7采用钢筋混凝土管，设计流量Q=1.Om/s，管内流速v=1.6m/s，充满度丄，1000i=2.5，管径D=1OOOmm3.2污水管1