20000吨每天城市污水处理厂设计计算

1、污水厂设计计算书第一章污水处理构筑物设计计算一、粗格栅设计流量。=20000粉，选取流量系数Kz=1.5贝U:最大流量0-=1.5>20000n3/d=30000mi/d=0.347m3/s栅条的间隙数（n）i设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角a=60°则：栅条间隙数gQ/347、祐=44.85（取n=45）bhv20.020.40.9栅槽宽度（B）设：栅条宽度s=0.01m贝U:B=s（n-1）+bn=0.01X（45-1）+0.02X45=1.34m进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B=0.90m,其渐宽部分展开角a1=

2、20°（进水渠道前的流速为0.6m/s）B-B1.34-0.902tan：12tan20B-B1.34-0.902tan：12tan202tan：12tan202tan：12tan20贝U:L1=0.60m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（L2）过格栅的水头损失（h）设：栅条断面为矩形断面，所以k取342则：h1=kh0=k*sin：=32.4（丝）'一.sin60=0.102m2g0.0229.81股为3股为34/3k一格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，h0-计算水头损失，m-阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数6=2.4将6值代入6与&关系式即可

3、得到阻力系数&的值栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m贝U:栅前槽总高度H=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m格栅总长度(L)L=Li+L2+0.5+1.0+H1/tana=0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60=2.8每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W=0.05m3栅渣/10祎污水贝U:W=(W=QmaxWi-3000010-0.05=1.0m3/d1000KZ1.5因为W>0.2nVd,所以宜采用机械格栅活渣计算草图：一-/工l"Is1/aJHr，h图1-1粗格栅计算草图二、

4、集水池设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范，集水池的容积应大丁污水泵5min的出水量，即:V>0.347m3/sX5>60=104.1m3,可将其设计为矩形，其尺寸为3mX5m,池高为7m,则池容为105m3。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或活泥设施。三、细格栅1. 设计流量Q=20000md，选取流量系数Kz=1.5贝U:最大流量Qax=1.5>20000riT/d=30000m5/d=0.347m3/s2. 栅条的间隙数（n）I设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角a=60

5、76;bhv2bhv2bhv20.010.40.9则：栅条间隙数=%5亟=冬诙=89.7（取n=90）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=90条3. 栅槽宽度（B）设：栅条宽度s=0.01m则：B2=s(n-1)+bn=0.0ix45-1)+0.01>45=0.89m所以总槽宽为0.89>2+0.2=1.98m（考虑中间隔墙厚0.2m）进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B=0.90m,其渐宽部分展开角a1=20°（进水渠道前的流速为0.6m/s)则：LiB-B21.98-0.90=1.48m2tan：、2tan204. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（L2）过格栅的水头损失

6、（h）设：栅条断面为矩形断面，所以k取342贝U:'=kho=k；乳sin：=32.42()3.sin60=0.26m2g0.0129.81其中£=6s/b)4/3k一格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h0-计算水头损失，m-阻力系数（与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数6=2.42）,将6值代入6与&关系式即可得到阻力系数&的值。5. 栅后槽总高度（H）设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度Hi=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m格栅总长度(L)L=Li+L2+0.5+1

7、.0+Hi/tana=1.48+0.47+0.5+1.0+0.7/tan60=3.85m每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W=0.10m3栅渣/10祎污水贝U:W=(W=QmaxW=迎0010-0.1=2.0m3/d1000KZ1.5因为W>0.2nVd,所以宜采用机械格栅活渣计算草图如下：四、沉砂池采用平流式沉砂池沉砂池长度(L)设：流速v=0.25m/s水力停留时间：t=30s贝U:L=vt=0.2530=7.5m水流断面积(A)设：最大流量Qmax=0.347m3/s(设计1组，分为2格)则:A=Qmax/v=0.347/0.25=1.388m2池总宽度(B)设：n=2格，每格宽取b=

8、1m则：池总宽B=nb=2X1=2m4有效水深(h2):h2=A/B=1.388/2=0.69m(介丁0.251.0m之间，符合要求)5. 贮砂斗所需容积Vi设：T=2d贝.V_Q1TX1x8640010.347-30-2x864001新、1一Kz105一1.5105一.其中X1-城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3,Kz-污水流量总变化系数，取1.5每个污泥沉砂斗容积(V。)设：每一分格有2个沉砂斗3贝U:V0=V1/(2*2)=1.2/4=0.3m沉砂斗各部分尺寸及容积(V)设：沉砂斗底宽b1=0.5m,斗高hd=0.45m，斗壁与水平面的倾角为55°则:沉砂斗上口宽：沉

9、砂斗容积：=鱼(2炽22b2b12灯2)=丝(21.13221.130.520.52)=0.31m366(略大丁V1=0.3m3,符合要求)沉砂池高度(H)采用重力排砂设：池底坡度为.06则：坡向沉砂斗长度为:则：沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.45+0.062<26=0.59m则：池总高度H设：超高hi=0.3m则：H=hi+h2+h3=0.3+0.45+0.59=1.34m验算最小流量时的流速：在最小流量时只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=20000m3/d=0.232m3/s贝U:Vmin=Q/A=0.232/1.388=0.17m/s沉砂池要求的设计流量在0

10、.15m/s0.30m/s之间，符合要求计算草图如下：五、A/O池1. 有效容积(V)设：日平均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD污泥负荷Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSSd)污泥指数：SVI=150回流污泥浓度：Xr=10A6/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比为：R=100%1曝气池内混合污泥浓度：Xr=R/(1+R)Xr=>6667=3333.5mg/L11QL°20000(350-20)1.5贝U:V=19799NsX0.153333.52. 缺氧池与好氧池的体积设：缺氧池与好氧池的体积比为1:3，分两组贝U:缺氧池的体积为2475

11、M3好氧池的体积为7425m3设：有效水深为6m则：缺氧池面积413m2好氧池面积1238m2缺氧池的宽为10m，每格为5m,长为42m好氧池的宽为20m，每格为10m,长为62m好氧池长宽比为62/10=6.2,在5-10之间，符合要求宽深比为10/6=1.7在1-2之间，符合要求3污水停留时间aLLy1II“a.t=V=19799>24/20000/1.5=15.8QA段停留时间是3.95h,O段停留时间是11.85h,符合要求。1. 剩余污泥量W=aQ平Lr-bVXr+0.5Q平Sr(1) 降解BOD5生成的污泥量W1=aQ平Lr=0.620000(0.35-0.02)=3960k

12、g/d(2) 内源呼吸分解泥量Xr=0.753333.5=2500mg/L,(fx=0.75)W2=bVXr=0.05>19799>2.5=2475kg/d(3) 不可生物降解和悬:浮物的量W3=0.5Q平Sr=0.520000>(0.35-0.02)=3300kg/d(4) 剩余污泥量为W=W1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d2. 湿污泥的体积污泥含水率为P=99.2%Qs=W=4785=600m3/d1000(1-P)1000(1-0.992)3. 污泥龄为OcVX£=197992.5=33.3>10d(符合要求)Xw14854

13、. 计算需氧量查得：每去除1kgBOD5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN需氧4.6kg贝U:碳氧化硝化需氧量1.220000（0.35-0.02）+4.60.0420000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD5由丁利用污水BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为2.9(0.04-0.01)20000=1740kg则：实际需氧量为11600-1740=9860kg/d考虑到安全系数为1.5，利用率为0.09，空气密度为1.201kg/m3,空气含氧量IiI为23.2%,则理论需氧量为：3,.=409m/min98601.51.2010.2320.092

14、460曝气方式米用机械曝气六、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，采用刮泥机进行刮泥设计2座辐流式二沉池。1. 沉淀池面积（A）设：最大进水量（单个沉淀池）Qmax20000m3/d1.533.Qmax=15000m/d=0.17m/s平均进水量为Q=10000m3/d=0.116m3/s表面负荷：q范围为1.02.0m3/m2.h，取q=1.5m3/m2.haQmax100002A=堂竺=278mq1.5242. 沉淀池直径(D)3. 有效水深为(h1)设：水力停留时间(沉淀时间):t=2h贝U:h1=qt=1.52=3m、D19-一，一一校核一=一=6.3(介丁612,符合

15、要求)h134. 沉淀区有效容积(Vi)3Vi=A冲1=278X3=834m5. 贮泥斗容积：设：污泥回流比为R=50%回流污泥浓度Xr=10000mg/L为了防止磷在池中发生厌氧释放，贮泥时间采用Tw=2h贝U:二沉池污泥区所需存泥容积：则污泥区高度为6. 二沉池总高度：设：二沉池缓冲层高度h3=0.4m,超高为h4=0.3m贝U:池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=3+2.5+0.4+0.3=6.2m设：池底坡度为i=0.05则：池底坡度降为贝U：池中心总深度为H=h+h5=4.8+0.425=5.23m7. 校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求8. 辐流式二沉池计算草图如下：第

16、二章污泥处理构筑物设计计算一、污泥泵房1. 设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QR=RQf泥回流比R=5明一100%。按最大考虑，即QR=Q=231.5L/b20000m3/d,R=100%2. 回流污泥泵设计选型(1) 扬程：二沉池水面相对地面标高为1.1m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m,回流污泥泵房泥面相对标高为-0.2-0.2=-0.4m，好氧池水面相对标高为1.6m,则污泥回流泵所需提升高度为：1.-(-0.4)=2.0m(2) 流量

17、：两座好氧池设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为20000m3/d=833m3/h(3) 选泵：选用LXB-900螺旋泵3台(2用1备)，单台提升能力为480m3/h,提升高度为2.0m2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW(4) 回流污泥泵房占地面积为10mX5m二、贮泥池1. 设计参数进泥量：污水处理系统每日排出污泥干重为4785kg/d,即为按含水率为99.2%计的污泥流量2Qw=478.5m3/d=20m3/h,设贮泥池1座，贮泥时间T=0.5d=12h设计计算池容为V=QwT=478.50.5=240m3贮泥池尺寸(将贮泥池设计为长方形形)，深为4mA=V=丝=60

18、m2h4浓缩池长:浓缩池长:12m宽:5m三、污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥.1.浓缩池池体计算:设：污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥含水率Pi=99.2%每座污泥总流量：Q3=4785kg/d=478.5m3/d=20m3/h则：每座浓缩池所需表面积QwQwQwqs478545*2=53.2m2浓缩池直径4A453.2D=J=8.24m,取D=9m-：3.14Iz也-hRQw478.5c”3232,、水力负何u=2=3.76m/(m.d)=0.157m/(m.h)2A2二4.5有效水深hi=uT=0.157xi3=2m,

19、浓缩池有效容积：Vi=Axhi=4.5x4.5x3.14>2=127m32.排泥量与存泥容积：设：浓缩后排出含水率P2=96.0%的污泥100-R10099.2八33/k贝U:Qw=Qw=x478.5=95.7m/d=4m/h100-P2100-96按2h贮泥时间计泥量则：贮泥区所需容积V2=2Qw'M4=8m3泥斗容积3141122c=-(1.021.00.60.62)=2.3m3式中：h4泥斗的垂直高度，取1.1mri泥斗的上口半径,取1.0mr2泥斗的下口半径，取0.6m设池底坡度为0.07，池底坡降为：0.07*（9-2）h5=0.245m2故池底可贮泥容积：3.140.

20、245223=（4.524.51.01.02）=6.5m33因此，总贮泥容积为：（符合设计要求）2. 浓缩池总高度：浓缩池的超高h2取0.3m，缓冲层高度h3取0.3m，贝U浓缩池的总高度H为=2+0.3+0.3+1.1+0.245=4m3. 浓缩池排水量：Q=Qw-Qw=8-4=4m3/h4. 浓缩池计算草图：四、排泥泵房1. 设计说明二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，污泥浓缩池中，剩余污泥泵（地下式）将其提升至脱水间.处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）2. 设计选型污泥泵扬程：辐流式浓缩池最高泥位(相对地面为)-0.98m,剩余污泥泵房最低泥位

21、为2m,则污泥泵静扬程为Ho=2-(-0.98)=2.98m,污泥输送管道压力损失为4.0m,自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=7.98m。(1) 污泥泵选型：选两台，3用1备，单泵流量Q>Qw/3=6.65m3/h0选用1PN污泥泵，Q=7.2-16m3/h,H=12-14m,N=3kw剩余污泥泵房：1占地面积LXB=4mX3.5m,集泥井占地面积-3.0mH3.0m浓缩污泥输送至泵房剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至脱水间处理.泵房平面尺寸LXB=4mX3.5m五、脱水问进泥量QW=478.5m3./d,含水率P=96%出泥饼GW=56.7t/d泥饼干重W=14.2t/d根据有关设计手册知，对丁初沉污泥与二沉活性污泥的混合生污泥，当挥发性固体小丁75%，进泥含水率为92%-96.5%,投加的有机高分子混凝剂量为污泥干重的0.15-0.5%时，其生产能力一般为130-300kg干污泥/(mh),脱水后泥饼含水率为75-80%。目前带式压滤机的最大带宽为3m。本次设计选用标准型的带式压滤机，型号为HQBFP-ST-1,该压滤机长为4140mm,宽1620mm,高2000mm,重量为5t,驱动器功率1.5kw,耗水量(水压8巴)10m3/h,耗气量（10巴）1.0m3/h。选用两台，一台备用脱水机房尺寸（10刈0）m2泥饼外运填埋.一设计说明在污水处理厂内