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12.00km 2，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/LBOD5 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 >104m3/d，远期2.0 X04m3/d考虑；C 公用建筑废水量排放系数

2、近期按0.15，远期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/LBOD5 30mg/LSS 30mg/LNH*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 e=10ix013xl.l5=3.45xl0+远期综合生活污水= 1-5x100 3x1.2 = Mxl0W/2、工业污水近期工业污水 (2=1.2xlO*/rf远期工业污水 Q= 20x10切讪3、进水口混合污水量处理厂处理系

3、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 2= 3.45xl0+x08+L2xl04 = 3.96x10*远期混合总污水量 Q 二 54x1(/x 0.9+2弘 106一86川切讪4、污水厂最大设计水量的计算2#2.722.72.24x3600,= 1433#时变化系数 -1；#'厂 一.'.4'远期2.727； 八伽84x10 以 1。"l 24x3600 = 1364#匸 丄二， 取日变化系数 £1 = 124 ；时变化系数丄亠_ - 1 ；24x7.0x10* 24 = 3617

4、71;3/*拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为QniflK 二36173600w L03/s#1.3污水水质的确定#近期工二3.45x104x6Qx1°3+1.2x104 x5003004.0xloF= 322.5mg/L取_上BODS =30x10345x104x+1.2x104x200顶4.0x10*= 146 25g/Z取工二ICOD =远期5.4x10* x X1°- + 2.0xl0*x500型7 0x10*= 297.2wg/Z2nxin35.4x10* x +2.0x104x200BOD.=迦,= 134.3«sg/Z仔7.0x1?取11：-；丄则

5、根据以上计算以及经验值确定污水厂的设计处理水质为:CODx?25帼亿，BOD5M5阮江,NHz-N=3glL5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1

6、52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:T ' ，栅前水深j I，过栅流速',栅条间隙：，.，栅前长度L -，栅后长度二 -''，格栅倾角，栅条宽度S = 10熾刑，栅前渠超高 加= 1,0帆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，一格工作校核。Vsin a O.5x<$in6O°_ _ .(1) 栅条间隙数：取月-7 1(2 )栅槽宽度格栅宽度一般比格栅宽 0.20.3m，取0.2;则丄匚'-.-1 ' . -.' .

7、1' -1? I 11-' ?1：:'.':' 一门(3)通过栅头的水头损失hi =诚=別知sin ak = 2.42 x () 竺-灿 60° x 沁 0.082 b 2g0 02 2x9.8(4 )栅后槽总高度:tf = A+Ai+ia=10+0.082+1.0=2.082ffi(5)栅前渠道深：H-h +加二 1.0+10 = 20 朋匸一 b+G+ 肚-1.0+1.0+2 03A6m(6)栅槽总长度：tan cktan 60护=86啦5/40Z1吸性486皿俗讪（7）每日栅渣量：1000 広1000x1 42式中，为栅渣量，格栅间隙为

8、1625mm时， 171=0.10: O.OW/103 污水。本工程格栅间隙为20mm，取 ffi=0.08/103 污水。采用机械清渣。2.2集水池提升泵房设计设计流量-'j - ' ：，考虑取用5台潜水排污泵（四用一备），则每台泵流量为。孑二 900x60x15 二 22彌集水池容积采用相当于一台泵的 15min流量，即：2.3细格栅设计1、设计参数设计流量：一為：-L2、，栅前水深 _ 1 j |，过栅流速；':：;'，栅条间隙，栅前长度一_- "，栅后长度乂 1 - -，格栅倾角 a = 60° ，栅条宽度./，栅前渠超高2、设计计算

9、-1Hi1迂/H1T 1:A >hi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a 0.5x<sm60e-料 S 二=51/JL(1) 栅条间隙数取，° (2) 栅槽宽度： 5 = S(«-l)+02 = 0.01x(52-l)+0.01x52+0.2 = 1.23w(3) 通过栅头的水头损失Ali=40it-硝号 *242x(豁黑两侮(4 )栅后槽总高度： H = A+ii+fe=1.0+035+0.5= 1.852(5) 栅前渠道深： 和二刀+加二10+05二1一5席u,1 5Z = h+Z2+ = l.O+l.O+- 2.

10、9(6) 栅槽总长度：W =淞4°°6训=86400x1X0 02 二/& 加(7) 每日栅渣量：_1二二.：:1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二-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最大设计流量时的流行时间一'J1.'，设计流量一 “，城市污水沉砂量102、设计计算LiLa00200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 b=kOm(i)沉砂池长度11.二二；(2) 水流断面面积 II(3) 池总宽丄；12 = =

11、 -= 1 有效水深二 11 II(5)沉砂斗容积S 6 4 C11J y UK XT-86400" 0其和冥2142xl06制 3.66?(4)11式中，T为清除沉砂的时间间隔，取 2d（6）每个沉砂斗的容积.| ;（设每一个分格有 2个沉砂斗，有4个分格。）a F 每 u « u叨沉砂斗上口宽式中，斗高取_ 11；斗底宽取：1 - 叱；斗壁与水平面的倾角去 二-。沉砂斗容积耳二竺+2 加+2） = x （2xla + 2 xlxO.5+ 2 x0.53） = 0.20m 6 6（7）沉砂室高度'.-. I 1 :二；-1 N" ".L-2a-

12、0.2 7 5-2x1-0.2 0.06;两个沉砂斗之间隔壁厚取0.2。（8） 沉砂池总高度-：+-_ - - _ _1.1_：；式中，超高I 上。（9）验算最小流速2.5卡鲁塞尔氧化沟设计1、设计参数活性污泥浓度 宓二40如说，则血礎二4W2血亦,异养微生物的产率系数 二，异养微生物内源衰减系数 心0加 ，污泥回流比R=1OO%，设计流量 -'二匸。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 氧化沟区山容积的确定a、好氧区容积加好氧区所需污泥量1 混合衣浓度硝化菌的比增长速率可用下式计算13xl=028rf_1脱氮所需池容2.8#脱氮

13、所需池容2.8#当最低温度 T = 15 C出水 MH3 -N = i Orng/L、 DO = 2Qm0L 、 Ro二 L 3 时,即 28 d",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 , 時0 04好氧区有机物的去除速率0,04 + 0.0506OASkgBODslkgVSS d脱氮所需池容2.8#脱氮所需池容2.8#二 W21600 二幻20馆所需MLVSS总量 II ；. 二1丨硝化容积18720x100028006685.8/?水力停留时间切二6685821600脱氮所需池容2.8#脱氮所需池容2.8#b、缺氧区容积” _脱硝需要的

14、污泥量1 混合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生的污泥量x 12一4%处理水中非溶解性 二值BODif = 0.7xxl.42(l-5) = 0.7x20x1 42(1-5) = B.6/Z式中：i.,：表示出水中 BOD 的浓度，mg/L。则处理水中溶解性= 20-13.6 = 6.4g/Z污泥产生量=泌坐竺=0&21叫阿-64)=边仏1+ifi (1+0.05x25)x1000 = 827.14x12.4%=102.57feW102.57x1000 , o f r=4 8飓 / L用于生物合成的氮为21600被氧化的 朋:-恥40 - 4弘刃二30

15、.2飓H脱硝所需丄丄-二一在15C时反硝化速率(71=(0.03+0.029) = (0.03x+0.029)幻 0 护创=0.0142妙一 M 魁腮dM4皿x竺24需还原的 也-"二加 2x0.8x21600x 沪二 349血啲二昱丄二24北4 6炬脱氮所需二二_脱氮所需池容2.815如二竺2x24二976直水力停留时间21.6 Ou氧化沟区山容积.二加+加二 66818+8780.2=15466/水力停留时间 九=加+加二 743+976 再 17.24 缺氧区H容积的确定a、除磷所需容积乃=21600x40 ng/若缺氧水力停留时间取 40min，则60x24b、脱硝所需容积3

16、49 1NO3-= = 21.3kg!d若需还原的一_泌血二丄二=6148炬脱氮所需II :-：'旳二竺二2196嵌则1 I缺氧区U容积 =环内=600+2196=2796*/2=2Z_x24 = 3.11A水力停留时间21600 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21600x1.524=1350?以上计算得岀，氧化沟总容积 卩=15466+2796+1350=19612 怎J9612 梵 24 刘 2/水力停留时间21600污泥负荷=21600x130 oojs4000x19642(2)需氧量计算总需氧量仏二 AQJ + E 崑+ 4电 xNf

17、2£沈NCh=0 5x21600x143 6x10-3 + 0 1x6685.8x4+4.6x30.2x21600xl0-3-2.6x349.1= 6318.21 逓加= 263.26 畑 4式中：A 经验系数取0.5;去除 ' J；浓度，mg/L ；B经验系数取0.1；MLSS 混合液悬浮固体浓度，mg/L ；丄二一需要硝化的氧量;20 C脱氮的需氧量= 489. life/A心艸_263.26x9,17a(-0x1.024- " 0.8(0.9x7.63-2)xi.024(30'0)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 ；17

18、#20C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 Co(3 )回流污泥量计算二沉池回流污泥浓度負_：，氧化沟中混合液污泥浓度八 一二，-1X4R = 100% = xlOO% = 100%则回流比X汀 X8_4回流污泥量 Qr 二 QR = 21600x100% = 21600m*d(4 )剩余污泥量计算Qs=QLS(-) + QXQX,= 21600x(0.15-0.02)x() + 21600x(03-0,21)-21600x0.02 1+0.05x25= 2136Ag/d式中：

19、Y 污泥产率系数，取 0.5；量F污泥自身氧化率，取 0.05。=2673/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、设计参数设计流量 (2=l.Qff?/s ，水力表面负荷 q = Q卩农劇k ，沉淀时间t=4h，2、设计计算1819#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=fi=_3600_ = 1200池表面积q 4x0.75#池直径取.一|1；.¥#沉淀部分有效水深站= 0.75x4 = 3.0沉淀部分有效容积取池底坡度i=0.05则沉淀池底坡度落差心晋g血(宁4)二0海20

20、沉淀池周边有效水深 耳二陶 +窗乜二 3.0+0.5+0.5 = 4式中：、缓冲层高度，取 0.5m；二刮泥板高度，取0.5m。 沉淀池总高度匚二+ ； 一冷-山（2）进水系统计算 进水管计算单池设计污水流量 姑025卄进水管设计流量1 ：1 一门1 管径D二60。柳，力二Q884朋/£，咖十 进水竖井进水竖井采用-一 - -】，出水口尺寸二：；：;：，共6个沿井壁均匀分布岀水口流速:=0.087/s04x1 2x6<(0.15 0.2m/s) 稳流筒计算(0.02 0.03m/s)2 =證+D；=淫兰+ 1-2： = 3.5m稳流筒直径 出水部分设计a单池设计流量： 1b、环

21、型集水槽内流量= - = =0 125/32 2C、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 集水槽宽度为一：、一 1 - 11 I.-.' '' ' - ' T 取 b=0.5m式中：k为安全系数，取1.4 集水槽起点水深为 = 0.755 = 0.75x0.5 = 0.375集水槽终点水深为却二 L25b = L25x05=D62 知槽深均取0.9m。d、岀水溢流堰的设计2223#图2-6出水三角堰计算示意图采用出水三角堰（）堰上水头空每个三角堰流量g】=1 34347 = 1.343x0,05W7 = 0.0008213/5三角堰个

22、数#詈牆T如5个#三角堰中心距厶厶込么土£三竺 M伽 旳 炖3052.7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 ：J ；需2.5根灯管,空25 二 56.8 根3800取n=56根拟选用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A Q 864002A =二 3.34 豹v 0.3x24x3600渠道宽度养呂=竺=25如耳 一 J取2.6m若灯

23、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，渠道岀水设堰板调节，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：i=2.5x2+1.5+1.5+1.0 = 9w2 5x2-167s复核辐射时间II（符合 10 100s）紫外线消毒渠道计算如2-7图所示26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、设计计算图2-8配水井计算示意图27二沉池前配水井1、进水管管径-|配水井进水管的设计流量为 ,-，当进水管管

24、径为丄1 "二时，查水力计算表, 得知v=0.884m/s<1.0m/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 "0,2 讪配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。(1 )堰上水头H因单个岀水溢流堰的流量为0 = 0.257 s ，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 ）。矩形堰的流量28#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；流量系数，通常采用0.3270.332,取0.33。Oi -

25、0 25J-0.25(2)堰顶厚度B2 5<-<10- = = 2.73根据有关实验资料，当二时，属于矩形宽顶堰。取 B=0.9m，这时-.所以，该堰属于矩形宽顶堰。（3）配水管管径设配水管管径' _ ' 11 " ',流量 0 = O.25:/s ,查水力计算表，得知流速.二丁 ；，1000i=1.7（4）配水漏斗上口口径 D按配水井内径1.5倍设计， 2) = 1.5= 1.5x1200 = 18002.9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Q=Qr+Qs = 21600x4+267x4 = 87468说 Id = 3644 5嵌 4（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100