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1.2M04m3/d,远期2.0X04m3/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.处理厂处理系数按近期0

2、.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/LNH3-N10mg/L1.2污水量的确定1、综合生活污水近期综合生活污水0二10隈0泰1氏345N0W/d远期综合生活污水=1-5x1003x1.2=Mxl0W/2、工业污水近期工业污水0二12灯。“及远期工业污水(2=2,0x1043、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-1.

3、：】；：.；取，远期混合总污水量0=54x10*xO+ZOxlOS.SSxlO4/2.724、污水厂最大设计水量的计算=1.43近期24x36002二,取日变化系数占=13.时变化系数2=1-1；16Gn育计二L3x4.0x10*-5-24=2167谓/I。rfi1I远期2.727； 八 Q.»85.4x10 乜侍、i 24x3600 =1 36应二乙的，取日变化系数4=124；时变化系数占二L1；24x70x10*-24=3617w3/A&他口簿町。皿科=药卫巧L0冽*/e拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为：二：1.3污水水质的确定3.45x10*x6Qx103+1.2x

4、104x500COD=迎_j=3225憎/L一近期34.0x10取52ng/L7OxIO5345x104x+12xW*x200BOD.=2Q0=14625mg/L1一灯'40x104取150mgk5.4x10*x60xl03+2,0xl0*x500CODc,=期-；=297.2g/Z2仆远期7Oxio取即Omg/L5.4x10*xBOR=驾+2.。乂2。70x10,=1弘3青取amg/1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:COD冲325唯/Z,306=150，班-机3。绳3S=3QQrn/，T-P=3mglL,T-N=mg!L考虑远期发展问题，结合城镇污水处理厂污染物排

5、放标准(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12C的控制指标8,水温012c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。调=1,0s,栅前水深h=1.0ni，过栅流速”0，栅条间隙h

6、=0.02m,栅前长度。八。根,栅后长度占二1°沈,格栅倾角a=60",栅条宽度S=1。阴阴，栅前渠超高Aj=l.Oo2、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。0-JsuiaO,5x<$in6O°_.(1)栅条间隙数：hkv0.02x10x08取片=30个(2)栅槽宽度格栅宽度一般比格栅宽0.20.3m,取0.2;则。;二二；,.'.r；1:“,：”一：二二一：工(3)通过栅头的水头损失hi=hk=sin值上=242x("±iii60°x3附0.082新b2g0022x9

7、.8(4)栅后槽总高度：tf=A+fti+Aa=1.0+0.082+1.0=2.082ffi(5)栅前渠道深：H=h+用=1.0+1,0=2。阐L=Li+L2+=1.0+1.0+-36加栅槽总长度：tanatan60卬86400。1m队86400x1.0x0.08(7)每日栅渣量:lOOOfi1000x1.42W=486疗Id>0.2斓）式中，JF1为栅渣量，格栅间隙为1625mm时，171=0.10:0.05m3/lO3污水。本工程格栅间隙为20mm,取眄二。胧凉/103小污水。采用机械清渣。2.2 集水池提升泵房设计设计流量=LOmt/S,考虑取用5台潜水排污泵(四用一备)，则每台泵

8、流量为900岛力集水池容积采用相当于一台泵的展始如225M15min 流量，即：36002.3 细格栅设计1、设计参数设计流量。皿=1.0那'/s,栅前水深h=1,0m,过栅流速”0.9,，栅条间隙b二10怫，栅前长度A=10沈,栅后长度4二10优,格栅倾角q二60°,栅条宽度S=1。期期，栅前渠超高加=0.5m2、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Q>«cVsina0.5x<sin60*_林S=31/JL(1)栅条间隙数：bkv0.01x1.0x09取片二52个(2)栅槽宽度：3=8("1)

9、+加+02=00x(52-1)+03x52+02=1.2物(3)通过栅头的水头损失=h成=sinak=2.42x(四与sin60°x3毋0.35席b2g0.012x9.3(4)栅后槽总高度：H=A+ii+fe=1.0+035+0.5=L85期(5)栅前渠道深：小斗+如二1.0+。,5=15附(6)栅槽总长度:u,1 5Z = £i+Z2+ = 10+10+tan atan 60白2一9加(7)每日栅渣量:式中，JT1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二一21，.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

10、流量时的流速v=0.25ffl/s,最大设计流量时的流行时间i二30s,设计流量。皿第=1，面/S,城市污水沉砂量乂=3说/崂污水。2、设计计算图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 I 二优二 0.25x30 = 7.5 境；(2)水流断面面积 v 0.25(3)池总宽 b=2xl0=2,0m ；(4)加=且=/一=10那有效水深28 2x2.0tfS64 C11J y UK XT(5)沉砂斗容积86400*1 0x30x2142x1()6科3.66津?式中，T为清除沉砂的时间间隔，取2d(6)每个沉砂斗的容积K 二史士尚0 46加4x2

11、(设每一个分格有 2个沉砂斗，有4个分格。)2*0.35-al-d,1-05总1.0的沉砂斗上口宽tan55°tan550；式中，斗高取吊=0.35阴；斗底宽取s=0.而；斗壁与水平面的倾角去55°。沉砂斗容积/二四(2/+2曲+2广)=x(2xl2+2xlx0.5+2x0,53)=0.20汹66沉砂室高度%=%+0.06%=0.20+0.06x2.65=0.5k式中,£-2"0,2_75-2xl-0.222；池底坡度去0.06;两个沉砂斗之间隔壁厚取0.2o沉砂池总高度H=&+%+也=0,5+1.0+0.51=2.0丽.式中，超高(9)验算最小

12、流速=旦&=一呼=Q,2掰/白015掰/s吗4m1x10x102.5 卡鲁塞尔氧化沟设计1、设计参数活性污泥浓度MLSS二4,。炮庙,则屹髅=40x0.7=28烟/苏,异养微生物的产率系数广。磁为S/姐3。口，异养微生物内源衰减系数肩)仍,污泥回流比R=100%,设计流量Q=1M'/so2、设计计算氧化沟设四座，按四组同时工作设计。IIIIII：11III图2-4氧化沟计算示意图(1)氧化沟容积计算氧化沟区W容积的确定a、好氧区容积好氧区所需污泥量1一_3旅度硝化菌的比增长速率可用下式计算0.47098(1-15)DOV+100051T-L158Kg+DO=047*098&qu

13、ot;15)X8+l00051x15-1158=0.28rf-11.升2当最低温度 T = 15 C、出水NH3-N=5.Omg/L、DO=2,Omg/L、Ko-L3时,iQ-1=3.6d/fQ-28dL,注安全系数取2.5，则设计污泥龄为9.0do为保证污泥稳定，确定污泥龄为25d,q004d/。好氧区有机物的去除速率斯二 y0.04+0.050.6OASkgBODslkgVSS d130x21600所需 mlvss 总量 0.15x1000= 18720硝化容积：一面 20x100。= 66跛2800668i8x24=743A水力停留时间_b、缺氧区容积v脱硝需要的污泥量Q=混合液浓度假设

14、生物污泥含12.4%的氮，则每日用于生物合成的的=每日产生的污泥量X12.4%处理水中非溶解性肋值BODif=07皿L42Q-产)=07x20x142。-/技§)=13,6那g/Z式中：C表示出水中BODi的浓度，mg/L。则处理水中溶解性瑛=20-13.6=6.4阻£污泥产生量=也逊=O$x216OOx(im64)=1+ifi(1+0.05x25)x1000够=827.14x124%=10257烟苗102.57x1000,o=4.8wg/L用于生物合成的氮为21600被氧化的岫:一下=4。-48-5.0=30.2耀脱硝所需-在15c时反硝化速率(71=(0.03+0,02

15、9)=(0.03xE+0.029)xl0严=004次AQ-M附枝dM4xM生24需还原的W3-Ar=20,2x0,8x21600xl0=349.13491ML7SS=-=245346kg脱氮所需：，二-为ik空为二8780.2加脱氮所需池容_:二=87802x24=97水力停留时间2_二二氧化沟区皿容积;所亚津=66心肿8M2=15466/水力停留时间八=加+血=743+9.76图17.24缺氧区口容积的确定a、除磷所需容积公”吗L60说若缺氧水力停留时间取40min,则60x24b、脱硝所需容积3491若需一一ML侬二脱氮所需87.30.0142=6148炮缺氧区口容积 二%M=600+21

16、96 = 2796例/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,所需容积以上计算得出，氧化沟总容积r=15466+2796+1350=19612水力停留时间2160021颂、13。皿036污泥负荷一 II： 2(2)需氧量计算总需氧量%=AQL+BxMLSS+46乂砧-26乂NO?=05x21600x1436x10-3401x6685.8x4+4.6x30.2x21600xl0-3-2.6x349.1=6318d263,26kgth式中：A经验系数取0.5;-去除BODi浓度，mg/L;B一经验系数取0.1;MLSS

17、一混合液悬浮固体浓度，mg/L;M需要硝化的氧量;263.26x9,17= 4894 /A20c脱氮的需氧量0（£%可刈一C）xL024（初一O&O9x7,632）x1.024-科式中：a经验系数取0.8;0一经验系数取0.9;p一经验系数取I.。；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一混合液中溶解氧浓度，取2mg/L;T温度，取30Co(3)回流污泥量计算二沉池回流污泥浓度X尸8gtL，氧化沟中混合液污泥浓度XX4R=100%=xlOO%=100%则回流比3-4回流污泥量I1'.111;:(4)剩余污泥量计算Qs=Q

18、LS(-)+QXQX,1+K也=21600x(045-0,02)x()+21600x(0.3-0,21)-21600x0.021+0.05x25=2136Ag/d式中：Y一污泥产率系数，取0.5;Kj一污泥自身氧化率，取0.05。2136”=乙67冽/d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go2.6 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=015扁/h,沉淀时间t=4h,2、设计计算#27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a4x0.75池直径4x1200=

19、39.3.14取工)二40洌沉淀部分有效水深饱= 0.75x4 = 3.0,必二出土3376遍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-3x(-4)=005x(40沉淀池周边有效水深Hq=%+%+h$=3,0+0.5+0.5=4ffl式中：也缓冲层高度，取0.5m；耳刮泥板高度，取0.5m沉淀池总高度匚二一二一T-11-二二(2)进水系统计算进水管计算单池设计污水流量32常/s进水管设计流量I二一1管径“二6。愉,n=Q,884Ms,1000i=1.7进水竖井进水竖井采用与T.2耀，出水口尺寸)：值1加'，共6个沿井壁均匀分布出水口流速025丑二=0.037制心04x1

20、2x6<(0.150.2m/s)稳流筒计算筒中流速二Q1。物/S(0.020.03m/s)/二二吧=8.34海稳流筒过流面积;-n”7丁M，342M=+ZJ,=f+1.2=3.jw?稳流筒直径'.三"'J出水部分设计a、单池设计流量：，-一-1'=%=唯=0125"b、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。集水槽宽度为办二0.9(切嵬)"=0.9x(1,4x0,125)“=0一45切取b=0.5m式中：k为安全系数，取1.4。集水槽起点水深为k=O.75A=O.75xO,5

21、=O375集水槽终点水深为%=L2%=L25xQ5=0.625溺槽深均取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（娜）堰上水头二一-.''每个三角堰流量班二1343斜J1,343x00泮=0,0008213幽力三角堰个数0,250.0008213=30425个人取道二305个三角堰中心距L鹿。-约3.14x(40-2x00心305-=-=0,402部2.7 紫外线消毒系统设计UV4000PLUS 。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2、设计计算(1)灯管数UV4000PLUS紫外线消毒设备每3800

22、1：/也需2.5根灯管,四%m2.5=56硼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.Q86400._2A-=二3.34加v0.3x24x3600渠道宽度朽A3.34B=2,59也H1.29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+15+

23、1.0=9ws复核辐射时间= 16.7s 0.3（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1、进水管管径L1配水井进水管的设计流量为。二LQ幽'/s,当进水管管径为二1200m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 0二025加力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

24、量为0 = O.257s ,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一矩形堰的流量，“卜；H一堰上水头，m；b一堰宽，m,取堰宽b=0.9m；一流量系数，通常采用0.3270.332,取0.33。07-025?-H=(=(口；>=03M则B _03B=0.9m ,这时 H 0.33= 2.73(2)堰顶厚度B25<-<10根据有关实验资料，当以时，属于矩形宽顶堰。取所以，该堰属于矩形宽顶堰(3)配水管管径设配水管管径01二600洗明，流量。=0.25后6,查水力计算表，得知流速v=。翩加/£，1000i=1.7(4)配水漏斗上口口径D按配水井内径1.5倍设计，5=1.5=1,5x1200=1800o2.9 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-&+Q*二21600x4+267x4=37468威Id-36445福/出(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