石河子市污水处理厂工艺设计与计算说明书

1、污泥减量微生物制剂招商http:/ 第三章污水处理厂工艺设计及计算第一节 格栅进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架， 清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑， 调整维修方便，适用于生活污水预处理。1.1 设计说明栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s 左右。如果流速过大， 不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小， 栅槽内将发生

2、沉淀。此外， 在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。1.2 设计流量：a.日平均流量qd=45000m3/d1875m3/h=0.52m3/s=520l/s kz取 1.4 b. 最大日流量qmax=kzqd=1.41875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.3设计参数：栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速 1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m 格栅倾角 =60单位栅渣量： 1=0.05m3栅渣 /103m3污水1.4设计计算：1.4.1 确定栅前水深根据最优水

3、力断面公式221bq计算得：mqb66.07.0153.0221mbh33.021所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h0.33m 1.4.2 格栅计算说明：qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角，度（） ；h栅前水深，m；污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（n）为ehvqnsinmax=)(306.03.0025.060sin153.0条栅槽有效宽度（b）设计采用? 10 圆钢为栅条，即s=0.01m。污泥减量微生物制剂招商http:/ 30025.0)130(01.0)1(bnnsb=1.04(m )通过格栅的水头损失h202hkhsin220ghh0计算水头损失；g重力加速度；k格栅受污

4、物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； 阻 力 系 数 ， 其 数值 与 格 栅 栅 条的 断 面 几 何 形状 有 关 ， 对 于圆 形 断 面 ，3479.1bs)(025.060sin81.926.0025.001.079.132342mh所以：栅后槽总高度h h=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度l mbbl52.020tan*266.004.1tan*2111mll26.021211hhh 0.3+0.33 0.63 mhlll64.260tan63.05.00.126.052.0tan5.00.1121l1进

5、水渠长， m；l2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；b1进水渠宽， ；1进水渐宽部分的展开角，一般取20。污泥减量微生物制剂招商http:/ 图一格栅简图1.4.3栅渣量计算对于栅条间距b=25.0mm 的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为w1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为100064.18640005.0153.01000864001maxzkwqw=0.4m3/d 拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。二、沉砂池采用平流式沉砂池1. 设计参数设计流量： q=301l/s（按 2010 年算，设计 1 组，分为 2 格）设计流速： v=0.25m/s 水力停留

6、时间： t=30s 2. 设计计算（1）沉砂池长度：l=vt=0.25 30=7.5m （2）水流断面积：a=q/v=0.301/0.25=1.204m2（3）池总宽度：设计 n=2格，每格宽取 b=1.2m0.6m，池总宽 b=2b=2.4m （4）有效水深：h2=a/b=1.204/2.4=0.5m （介于 0.251m 之间）（5）贮泥区所需容积：设计t=2d，即考虑排泥间隔天数为2 天，则每个沉砂斗容积354511126.0105.1232103.1102mktxqv（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中 x1：城市污水沉砂量3m3/105m3，k：污水流量总变化系数1.5

7、 （6）沉砂斗各部分尺寸及容积：污泥减量微生物制剂招商http:/ 设计斗底宽 a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高 hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：mahad1.15.060tan5.0260tan21沉砂斗容积：322211234.0)5.025.01.121.12(65.0)222(6maaaahvd（略大于 v1=0.26m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为mall222则沉泥区高度为h3=hd+0.06l2=0.5+0.06 2.65=0.659m 池总高度 h ：设超高 h1=0.3m，h=h1+

8、h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m （8）进水渐宽部分长度 : mbbl43.120tan94.024.220tan211（9）出水渐窄部分长度 : l3=l1=1.43m （10）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量q平均日=q/k=301/1.5=200.7l/s 则 vmin=q平均日/a=0.2007/1.204=0.170.15m/s ，符合要求（11）计算草图如下：污泥减量微生物制剂招商http:/ 进 水图 4 平流 式 沉 砂 池 计 算 草 图出 水第三节 沉淀池3.1 采用中心进水辐流式沉淀池：图四沉淀池简图3.2 设计参数：沉淀池个数n=2；水力表面负

9、荷q =1m3/(m2h)；出水堰负荷1.7l/ sm(146.88m3/md) ；沉淀时间t=2h；。为挂泥板高度，取；为缓冲层高度，取5m.0h5m.0h53污泥斗下半径r2=1m ，上半径r1=2m ；剩余污泥含水率p1=99.2% 3.2.1 设计计算： 池表面积2104211042mqqa单池面积2m52121042na单池a（取 5302m）池直径m98.2514.35304a4d单池（取 530m）污泥减量微生物制剂招商http:/ 沉淀部分有效水深(h2) 混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过

10、程会受进水的紊流影响，取mh3沉淀池部分有效容积322298.1591342614.34mhdv沉淀池坡底落差（取池底坡度i=0.05）mrdih55.0222605.02沉淀池周边（有效）水深mmhhhh5.035320),65.6426(0满足规定hd污泥斗容积73m.1tg60)12(tg)rr (h0216污泥斗高度32222212161.7m12)1122(373.114.33rrrrhv池底可储存污泥的体积为：32221124263.166)221313(38.014.34mrrrrhv321179.3

11、3m166.637.12vv共可储存污泥体积为：沉淀池总高度h=0.47+4+1.73=6.2m 3.3 进水系统计算3.3.1单池设计流量521m3/h（0.145m3/s）污泥减量微生物制剂招商http:/ 进水管设计流量：0.145(1+r)=0.145 1.5=0.218m3/s管径 d1=500mm，s/1.11md40.218211v3.3.2进水竖井进水井径采用1.2m，出水口尺寸0.30 1.2m2，共 6 个沿井壁均匀分布出水口流速)/15.0(/101.062.130.0218.02smsmv3.3.3紊流筒计算图六进水竖井示意图筒中流速)s/03m.0( ,

12、/02.003.03取smv紊 流 筒过 流 面 积2327.703.0218.0qfm进紊 流 筒 直径mfd314.327.74433.4 出水部分设计3.4.1环形集水槽内流量集q=0.145 m3/s 3.4.2环形集水槽设计采用单侧集水环形集水槽计算。）为安全系数采用（其中槽宽集5.12.1m48.0145.04.19.0)(9.024.04.0kqkb设槽中流速v=0.5m/s 设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高） =0.8m，采用 90三角堰。3.4.3出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90）堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）h1=0

13、.04m 每个三角堰的流量q1smhq/0004733.004.0343.1343.1347.247.2三角堰个数n1个设计时取个单3074.3060004733.0145.0q11qn三角堰中心距污泥减量微生物制剂招商http:/ mbdnll358.030748.0236(14.3307)2(11）图七溢流堰简图六、氧化沟1.设计参数拟用卡罗塞（ carrousel ）氧化沟，去除bod5与 cod 之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水nh3-n 低于排放标准。氧化沟按2010年设计分 2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为

14、q1 3.12106.24=10000m3/d=115.8l/s。总污泥龄： 20d mlss=3600mg/l,mlvss/mlss=0.75 则 mlss=2700 曝气池： do2mg/l nod=4.6mgo2/mgnh3-n 氧化，可利用氧2.6mgo2/no3n 还原 0.9 0.98 其他参数： a=0.6kgvss/kgbod5b=0.07d-1脱氮速率： qdn=0.0312kgno3-n/kgmlvss d k1=0.23d-1ko2=1.3mg/l 剩余碱度 100mg/l(保持 ph 7.2): 所需碱度 7.1mg 碱度/mgnh3-n 氧化；产生碱度 3.0mg碱度

15、 /mgno3-n 还原硝化安全系数： 2.5 污泥减量微生物制剂招商http:/ 脱硝温度修正系数： 1.08 2.设计计算（1）碱度平衡计算：1）设计的出水5bod为 20 mg/l，则出水中溶解性5bod20-0.7201.42（1e-0.235）=6.4 mg/l 2）采用污泥龄 20d，则日产泥量为：8.5 5 0)2005.01(1000)4.6190(100006.01mrbtaqskg/d 设其中有 12.4为氮，近似等于tkn 中用于合成部分为：0.124 550.8=68.30 kg/d 即：tkn 中有83.610000100030.68mg/l 用于合成。需用于氧化的

16、nh3-n =34-6.83-2=25.17 mg/l 需用于还原的 no3-n =25.17-11=14.17 mg/l 3）碱度平衡计算已知产生 0.1mg/l 碱度 /除去 1mg bod5，且设进水中碱度为250mg/l，剩余碱度 =250-7.125.17+3.014.17+0.1（1906.4）=132.16 mg/l 计算所得剩余碱度以caco3计，此值可使 ph 7.2 mg/l （2）硝化区容积计算：硝化速率为221 5 8.105.015098.021047.0okonneottn23.12102247.0158.11505.01515098.0e=0.204 d-1故泥龄

17、：9.4204.011nwtd 采用安全系数为 2.5，故设计污泥龄为： 2.5 4.9=12.5d 原假定污泥龄为 20d，则硝化速率为：污泥减量微生物制剂招商http:/ 0 5.02 01nd-1单位基质利用率：167.06.005.005.0abunkg5bod/kgmlvss.d mlvss=f mlss=0.753600=2700 mg/l 所需的 mlvss 总量=kg109941000167.010000)4.6190(硝化容积：9.40711000270010994nvm3水力停留时间：8.924100009.4071nth （3）反硝化区容积：12 时，反硝化速率为：200

18、29.0)(03.0tdnmfq201208.1029.0)24163600190(03.0=0.017kgno3-n/kgmlvss.d 还原 no3-n 的总量 =7.14110000100017.14kg/d 脱氮所需 mlvss=3.8335019.07.141kg 脱氮所需池容：1.3087100027003.8335dnvm3水力停留时间：4.72410004.2778dnth （4）氧化沟的总容积：总水力停留时间：dnnttth 总容积：71591.30879.4071dnnvvvm3（5）氧化沟的尺寸：污泥减量微生物制剂招商http:/ 氧化沟采用 4 廊道

19、式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽 7m，则氧化沟总长 :m2.29275.37159。其中好氧段长度为m2.16675.39.4071，缺氧段长度为m0.12675.31.3087。弯道处长度 :m6621221273则单个直道长 :m55.564662.292(取 59m) 故氧化沟总池长 =59+7+14=80m，总池宽 =74=28m（未计池壁厚）。校核实际污泥负荷dkgmlsskgbodxvqsnas/014.07159360019010000（6）需氧量计算：采用如下经验公式计算 : 326.26.4)/(nonmlssbsadkgorr其中：第一项为合成污泥需氧量， 第二项为活

20、性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。经验系数： a=0.5 b=0.1 需要硝化的氧量：nr=25.17 10000 10-3=251.7kg/d r=0.5 10000 (0.19-0.0064)+0.1 4071.9 2.7 +4.6251.7-2.6 141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取 t=30，查表得 =0.8, =0.9,氧的饱和度)30(sc=7.63 mg/l，)20(sc=9.17 mg/l 采用表面机械曝气时， 20时脱氧清水的充氧量为：20)()20(0024.1ttssccrcrhkg /08.217024.

21、1263.719.080.017.995.1162030污泥减量微生物制剂招商http:/ 查手册，选用 dy325 型倒伞型叶轮表面曝气机，直径3.5m,电机功率 n=55kw,单台每小时最大充氧能力为125kgo2/h，每座氧化沟所需数量为n,则74.112508.2171250rn取 n=2台（7）回流污泥量：可由公式xxxrr求得。式中： x=mlss=3.6g/l ，回流污泥浓度rx取 10g/l。则：5 6.06.31 06.3r（50100，实际取 60）考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%q。（8）剩余污泥量：dkgqw/4/p>

22、0025.024075.08.550如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/l，则每个氧化沟产泥量为：dm/44.133104.13343（9）氧化沟计算草草图如下：备 用 曝 气 机可 暂 不 安 装栏 杆污泥减量微生物制剂招商http:/ 图 5 氧 化 沟 计 算 草 图上上钢 梯走 道 板走 道 板出水 管 至流 量计 井及 二 沉 池进 水管 接 自提 升泵 房及 沉砂 池七、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。1设计参数设计进水量： q=10000 m3/d （每组）表面负荷： qb范围为 1.01.5 m3/ m2.h ，取 q=1.0 m3/ m2.h

23、 固体负荷： qs=140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间） ：t=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.52.9l/s.m，取 2.0 l/(s.m) 2设计计算（1）沉淀池面积 : 按表面负荷算：41724110000bqqam2（2）沉淀池直径：mmad162314.341744有效水深为h=qbt=1.02.5=2.5m4m 2.95.2231hd（介于 612）（3）贮泥斗容积：污泥减量微生物制剂招商http:/ 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：370610000360036002410000)6.01(22)1(2mxxqxr

24、tvrww则污泥区高度为mavhw7.14 1 77 0 62（4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为 h4=0.3m 则池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 设池底度为 i=0.05，则池底坡度降为midbh53.005.0222325则池中心总深度为h=h+h5=4.9+0.53=5.43m （5）校核堰负荷：径深比28.89.22331hhd22.56.423321hhhd堰负荷)./(2)./(6.1)./(31382314.310000mslmslmdmdq以上各项均符合要求（6）辐流式二沉池计算草图如下：污泥减量微生物制剂招商http:/ 图 6 辐流 式 沉 淀 池进 水排 泥出 水图 7 辐流 式 沉 淀 池 计 算 草 图出