1、污水厂设计计算书 第一章 污水处理构筑物设计计算 一、 泵前中格栅 1 设计参数 设计流量 Q=2.6 104m3/d=301L/s 栅前流速 v1=0.7m/s，过栅流速 v2=0.9m/s 栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=20mm 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 2设计计算 （ 1） 确定格栅前水深 ，根据最优水力断面公式 2 1211 vBQ 计算得 :栅前槽宽mvQB 94.07.0 301.022111 ，则栅前水深 mBh 47.0294.021 （ 2） 栅条间隙数 6.349.047.002.0 60s i
2、n301.0s i n21 eh vQn (取 n=36) （ 3） 栅槽有效宽度 B=s（ n-1） +en=0.01（ 36-1） +0.02 36=1.07m （ 4） 进水渠道渐宽部分长度 mBBL 23.020t an2 94.007.1t an2 111 （其中 1为进水渠展开角） （ 5） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 mLL 12.0212 （ 6） 过栅水头损失 （ h1） 因 栅 条 边 为 矩 形 截 面 ， 取 k = 3 ，则 mgvkkhh 1 0 3.060s i n81.92 9.0)02.0 01.0(42.23s i n2 234201 其中 =（ s
3、/e） 4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.42 （ 7） 栅后槽总高度 （ H） 取栅前渠道超高 h2=0.3m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.47+0.103+0.3=0.87 （ 8） 格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan =0.23+0.12+0.5+1.0+0.77/tan60 =2.29m （ 9） 每日栅渣量 =Q 平均日 1= 05.0105.1 106.2 34 =0.87m3/d
4、0.2m3/d 所以宜采用 机械格栅清渣 （ 10） 计算草图 如下： 1进水工作平台栅条图1 中 格栅计算草图二、 污水提升泵房 1.设计参数 设计流量： Q=301L/s，泵房工程结构按远期流量设计 2.泵房设计计算 采用 氧化沟工艺方案 ，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故 污水只考虑一次提升 。污水经提升后入 平流沉 砂池 ，然后 自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池 ，最后由 出水管道排出 。 各构筑物的水面标高和池底埋深 见第三章的高程计算。 污水提升前水位 -5.23m（既泵站吸水池最底水位），提升后水位 3.65m（即细格栅前水面标高）。 所以，提
5、升净扬程 Z=3.65-（ -5.23） =8.88m 水泵水头损失取 2m 从而需水泵扬程 H=Z+h=10.88m 再根据设计流量 301L/s=1084m3/h，采用 2 台 MF 系列污水泵 ，单台提升流量542m3/s。采用 ME 系列污水泵（ 8MF-13B） 3 台，二用一备 。该泵提升流量 540560m3/h，扬程 11.9m，转速 970r/min，功率 30kW。 占地面积为 52 78.54m2，即为圆形泵房 D 10m，高 12m，泵房为半地下式，地下埋深 7m，水泵为自灌式。 计算草图如下： 进水总管中格栅吸水池最底水位图2 污水提升泵房计算草图0 .00三、 泵后
6、细格栅 1设计参数： 设计流量 Q=2.6 104m3/d=301L/s 栅前流速 v1=0.7m/s，过栅流速 v2=0.9m/s 栅条宽度 s=0.01m，格栅间隙 e=10mm 栅前部分长度 0.5m，格栅倾角 =60 单位栅渣量 1=0.10m3栅渣 /103m3污水 2设计计算 （ 1） 确定格栅前水深 ，根据最优水力断面公式2 1211 vBQ 计算得栅前槽宽mvQB 94.07.0 301.022111 ，则栅前水深 mBh 47.0294.0211 （ 2） 栅条间隙数 2.689.047.001.0 60s i n3 0 1.0s i n21 eh vQn （取 n=70）
7、设计两组格栅，每组格栅间隙数 n=35条 （ 3） 栅槽有效宽度 B2=s（ n-1） +en=0.01（ 35-1） +0.01 35=0.69m 所以总槽宽为 0.69 2+0.2 1.58m（考虑中间隔墙厚 0.2m） （ 4） 进水渠道渐宽部分长度 mBBL 88.020t an2 94.058.1t an2 111 （其中 1为进水渠展开角） （ 5） 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 mLL 44.0212 （ 6） 过栅水头损失 （ h1） 因栅条边为矩形截面，取 k=3，则 mgvkkhh 26.060s i n81.92 9.0)01.0 01.0(42.23s i n2
8、234201 其中 =（ s/e） 4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅 条断面形状有关，当为矩形断面时 =2.42 （ 7） 栅后槽总高度 （ H） 取栅前渠道超高 h2=0.3m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03 （ 8） 格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan =0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60 =3.26m （ 9） 每日栅渣量 =Q 平均日 1= 1.0105.1 106.2
9、 34 =1.73m3/d 0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣 （ 10） 计算草图如下 ： 图3 细格 栅计算草图栅条 工作平台进水四、 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 水力停留时间： t=30s 2. 设计计算 （ 1）沉砂池长度： L=vt=0.2530=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
10、=1.204/2.4=0.5m （介于 0.25 1m 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 3545111 26.0105.12 32103.1102 mKTXQV （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 （ 6）沉砂斗各部分尺寸及容积： 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： maha d 1.15.060t an 5.0260t an2 1 沉砂斗容积： 3222112 34.0)
11、5.025.01.121.12(6 5.0)222(6 maaaahV d （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maLL 65.22 1.125.72 22 则沉泥区高度为 h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.65=0.659m 池总高度 H ：设超高 h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m （ 8）进水渐宽部分长度 : mBBL 43.120t an 94.024.220t an 2 11 （ 9）出水渐窄部分长度 : L3=L1=1.43m （ 10）校核最小
12、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： 进水图4 平流式沉砂池计算草图出水五、 厌氧池 1.设计参数 设计流量： 2010 年最大日平均时流量为 Q=Q/Kh=301/1.3=231.5L/s，每座设计流量为 Q1=115.8L/s，分 2 座 水力停留时间： T=2.5h 污泥浓度： X=3000mg/L 污泥回流液浓度： Xr=10000mg/L 考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元 ，总的水力停留时间超过 15h，所以设
13、计水量按最大日平均时考虑。 2.设计计算 （ 1） 厌氧池容积 ： V= Q1T=115.810-32.53600=1042m3 （ 2） 厌氧池尺寸 ：水深取为 h=4.0m。 则 厌氧池面积 ： A=V/h=1042/4=261m2 厌氧池直径 ： 2.1814.3 2 6 144 AD m （取 D=19m） 考虑 0.3m 的超高，故池总高为 H=h+0.3=4+0.3=4.3m。 （ 3） 污泥回流量计算 ： 1）回流比计算 R =X/（ Xr-X） =3/(10-3)=0.43 2）污泥回流量 QR =RQ1=0.43116=49.79L/s=4302m3/d 六、 氧化沟 1.设
14、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 Q1 3.12 106.2 4 =10000m3/d=115.8L/s。 总污泥龄： 20d MLSS=3600mg/L， MLVSS/MLSS=0.75 则 MLSS=2700 曝气池： DO 2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N 氧化，可利用氧 2.6mgO2/NO3 N 还原 0.9 0.98 其他参数： a=0.6kgVSS/kgBO
15、D5 b=0.07d-1 脱氮速率： qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSd K1=0.23d-1 Ko2=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 /mgNO3-N 还原 硝化安全系数： 2.5 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 5BOD 20-0.7 20 1.42（ 1 e-0.23 5） =6.4 mg/L 2）采用污泥龄 20d， 则日产泥量为： 8.5 5 0)20
16、05.01(1 0 0 0 )4.61 9 0(1 0 0 0 06.01 mrbta Q Skg/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 83.61 0 0 0 01 0 0 030.68 mg/L 用于合成。 需用于氧化的 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 =250-7.1 25.17+3.0
17、 14.17+0.1（ 190 6.4） =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 22158.105.015098.0 21047.0 OK ON Ne OTTn 23.1 2102 247.0 158.11505.01515098.0e=0.204 d-1 故泥龄： 9.42 0 4.0 11 nwt d 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： 05.0201 nd-1 单位基 质利用率： 1 6 7.06.0 05.005.0
18、a bu n kg 5BOD /kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.75 3600=2700 mg/L 所需的 MLVSS 总量 = kg1 0 9 9 41 0 0 01 6 7.0 1 0 0 0 0)4.61 9 0( 硝化容积： 9.40711000270010994 nVm3 水力停留时间： 8.9241 0 0 0 09.4 0 7 1 nth （ 3）反硝化区容积： 12 时，反硝化速率为： 200 2 9.0)(03.0 Tdn MFq 201208.10 2 9.0)24163 6 0 01 9 0(03.0 =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d 还原
19、NO3-N 的总量 = 7.14110000100017.14 kg/d 脱氮所需 MLVSS= 3.8335019.0 7.141 kg 脱氮所需池容： 1.3 0 8 71 0 0 02 7 0 03.8 3 3 5 dnVm3 水力停留时间： 4.7241 0 0 04.2 7 7 8 dnth （ 4）氧化沟的总容积： 总水力停留时间： 2.174.78.9 dnn ttt h 总容积： 7 1 5 91.3 0 8 79.4 0 7 1 dnn VVV m3 （ 5）氧化沟的尺寸： 氧化沟采用 4 廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深 3.5m，宽 7m，则氧化沟总 长 : m2.29275.37159 。其中好氧段长度为 m2.16675.3 9.4071 ，缺氧段长度为m0.12675.3 1.3087 。 弯道处长度 : m66212 212 73
