污水處理廠設計計算

1、某污水處理廠設計說明書1.1 計算依據1、工程概況該城市污水處理廠服務面積為12.00km2，近期（2000年）規(guī)劃人口10萬人，遠期（2020年）規(guī)劃人口15.0萬人。2、水質計算依據A根據室外排水設計規(guī)范，生活污水水質指標為：CODCr 60g/人d BOD5 30g/人dB工業(yè)污染源，擬定為CODCr 500 mg/LBOD5 200 mg/LC氨氮根據經驗值確定為30 mg/L3、水量數據計算依據：A生活污水按人均生活污水排放量300L/人·d；B生產廢水量近期1.2×104m3/d，遠期2.0×104m3/d考慮；C公用建筑廢水量排放系數近期按0.15，

2、遠期0.20考慮；D處理廠處理系數按近期0.80，遠期0.90考慮。4、出水水質根據該廠城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進入水體水質按照國家三類水體標準控制，同時執(zhí)行國家關于污水排放的規(guī)范和標準，擬定出水水質指標為：CODCr 100mg/LBOD5 30mg/LSS 30mg/LNH3-N 10mg/L1.2 污水量的確定1、綜合生活污水近期綜合生活污水遠期綜合生活污水2、工業(yè)污水近期工業(yè)污水遠期工業(yè)污水3、進水口混合污水量處理廠處理系數按近期0.80，遠期0.90考慮，由于工業(yè)廢水必須完全去除，所以不考慮其處理系數。近期混合總污水量取遠期混合總污水量取4、污水廠最大設計水量的計算近期；，取日變

3、化系數；時變化系數； 。遠期；，取日變化系數；時變化系數；。擬訂該城市污水處理廠的最大設計水量為1.3 污水水質的確定近期 取 取遠期 取 取則根據以上計算以及經驗值確定污水廠的設計處理水質為： ，考慮遠期發(fā)展問題，結合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB189182002），處理水質達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中的一級標準（B）排放要求。擬定出水水質指標為：表1-1 進出水水質一覽表序號基本控制項目一級標準（B）進水水質去除率1COD8032575.4%2BOD2015086.7%3SS2030093.3%4氨氮813073.3%5T-N204050%6T-P1

4、.5350%7pH6978 注：1取水溫>12的控制指標8，水溫12的控制指標15。 2基本控制項目單位為mg/L，PH除外。第二章 各單體構筑物計算2.1 粗格柵設計1、設計參數設計流量 ，柵前水深，過柵流速，柵條間隙，柵前長度，柵后長度，格柵傾角，柵條寬度，柵前渠超高。2、設計計算圖2-1 粗格柵計算示意圖格柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。（1）柵條間隙數： ?。?）柵槽寬度格柵寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.2；則（3）通過柵頭的水頭損失（4）柵后槽總高度：（5）柵前渠道深：（6）柵槽總長度：（7）每日柵渣量：式中，為柵渣量，格柵間隙為1625

5、mm時，污水。本工程格柵間隙為20mm，取污水。采用機械清渣。2.2 集水池提升泵房設計設計流量 ，考慮取用5臺潛水排污泵（四用一備），則每臺泵流量為。集水池容積采用相當于一臺泵的15min流量，即：2.3 細格柵設計1、設計參數設計流量 ，柵前水深，過柵流速，柵條間隙，柵前長度，柵后長度，格柵傾角，柵條寬度，柵前渠超高。2、設計計算圖2-2 細格柵計算示意圖格柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。（1）柵條間隙數： ?。?）柵槽寬度：（3）通過柵頭的水頭損失（4）柵后槽總高度：（5）柵前渠道深：（6）柵槽總長度：（7）每日柵渣量：式中，為柵渣量，對于柵條間距b=10mm的細格

6、柵，對于城市污水，每單位體積污水攔截柵渣量為污水。采用機械清渣。2.4 平流式沉砂池設計1、設計參數最大設計流量時的流速，最大設計流量時的流行時間，設計流量 ，城市污水沉砂量污水。2、設計計算圖2-3 平流式沉砂池計算示意圖沉砂池設兩座，每座取2格，每格寬。（1）沉砂池長度 ；（2）水流斷面面積；（3）池總寬 ；（4）有效水深；（5）沉砂斗容積式中，T為清除沉砂的時間間隔，取2d。（6）每個沉砂斗的容積；（設每一個分格有2個沉砂斗，有4個分格。）沉砂斗上口寬；式中，斗高?。欢返讓捜?；斗壁與水平面的傾角去。沉砂斗容積；（7）沉砂室高度式中，；池底坡度去0.06；兩個沉砂斗之間隔壁厚取0.2。（8

7、）沉砂池總高度 ；式中，超高。（9）驗算最小流速。2.5 卡魯塞爾氧化溝設計1、設計參數活性污泥濃度，則，異養(yǎng)微生物的產率系數，異養(yǎng)微生物內源衰減系數，污泥回流比R=100%，設計流量。2、設計計算氧化溝設四座，按四組同時工作設計。圖2-4 氧化溝計算示意圖（1）氧化溝容積計算氧化溝區(qū)容積的確定a、好氧區(qū)容積硝化菌的比增長速率可用下式計算:當最低溫度T = 15 、出水、時, , ,安全系數取2.5 ,則設計污泥齡為9.0 d。為保證污泥穩(wěn)定,確定污泥齡為25d , 。好氧區(qū)有機物的去除速率所需MLVSS總量硝化容積水力停留時間b、缺氧區(qū)容積假設生物污泥含12.4%的氮,則每日用于生物合成的處

8、理水中非溶解性值式中：表示出水中的濃度，mg/L。則處理水中溶解性 用于生物合成的氮為被氧化的脫硝所需在15時反硝化速率需還原的脫氮所需脫氮所需池容水力停留時間氧化溝區(qū)容積水力停留時間缺氧區(qū)容積的確定a、除磷所需容積若缺氧水力停留時間取40min，則b、脫硝所需容積若需還原的脫氮所需則缺氧區(qū)容積水力停留時間厭氧區(qū)容積的確定生物除磷系統(tǒng)的厭氧區(qū)水力停留時間取1.5 h，所需容積以上計算得出，氧化溝總容積水力停留時間污泥負荷（2）需氧量計算總需氧量式中：A經驗系數取0.5； 去除濃度，mg/L； B經驗系數取0.1； MLSS混合液懸浮固體濃度，mg/L； 需要硝化的氧量；20脫氮的需氧量式中：經

9、驗系數取0.8； 經驗系數取0.9； 經驗系數取1.0； 20時水中溶解氧飽和度9.17mg/L； 30時水中溶解氧飽和度7.63mg/L； C混合液中溶解氧濃度，取2mg/L； T溫度，取30。（3）回流污泥量計算二沉池回流污泥濃度，氧化溝中混合液污泥濃度則回流比回流污泥量（4）剩余污泥量計算式中：Y污泥產率系數，取0.5； 污泥自身氧化率，取0.05。若由池底排除，二沉池排泥濃度為8g/L，則每個氧化溝產泥量。2.6 輻流式沉淀池設計1、設計參數設計流量，水力表面負荷，沉淀時間t=4h，2、設計計算圖2-5 輻流式沉淀池計算示意圖（1）、主要尺寸計算二沉池設四座，按四座同時工作設計池表面積

10、池直徑 取沉淀部分有效水深沉淀部分有效容積取池底坡度i=0.05則沉淀池底坡度落差沉淀池周邊有效水深式中：緩沖層高度，取0.5m； 刮泥板高度，取0.5m。沉淀池總高度（2）進水系統(tǒng)計算進水管計算單池設計污水流量進水管設計流量管徑，1000i=1.7進水豎井進水豎井采用，出水口尺寸，共6個沿井壁均勻分布出水口流速（0.150.2m/s）穩(wěn)流筒計算筒中流速（0.020.03m/s）穩(wěn)流筒過流面積穩(wěn)流筒直徑出水部分設計a、單池設計流量b、環(huán)型集水槽內流量c、環(huán)型集水槽設計采用周邊集水槽，單側集水，每池只有一個出口。集水槽寬度為 取b=0.5m式中：k為安全系數，取1.4。集水槽起點水深為集水槽終點

11、水深為槽深均取0.9m。d、出水溢流堰的設計圖2-6 出水三角堰計算示意圖采用出水三角堰（）堰上水頭每個三角堰流量三角堰個數 取三角堰中心距2.7 紫外線消毒系統(tǒng)設計1、設計參數依據加拿大TROJAN公司生產的紫外線消毒系統(tǒng)的主要參數，選用設備型號UV4000PLUS。2、設計計算（1）燈管數UV4000PLUS紫外線消毒設備每3800需2.5根燈管，則 取n=56根擬選用7根燈管為一個模塊，則模塊數N=8個（2）消毒渠設計按設備要求渠道深度為129cm，設渠中水流速度為0.5m/s。渠道過水斷面積 渠道寬度 取2.6m若燈管間距為9cm，沿渠道寬度可安裝28根燈管，故選取用UV4000PLU

12、S系統(tǒng)，兩個UV燈組，一個UV燈組4個模塊。渠道長度每個模塊長度2.5m，渠道出水設堰板調節(jié)，調節(jié)堰到燈組間距1.5m，進水口到燈組間距1.5m，兩個燈組間距1.0m，則渠道總長L為：復核輻射時間 （符合10100s）紫外線消毒渠道計算如2-7圖所示。圖2-7 紫外線消毒渠計算示意圖2.8 配水井設計1、設計參數依據堰式配水井設計參數。2、設計計算 圖2-8 配水井計算示意圖二沉池前配水井1、進水管管徑配水井進水管的設計流量為，當進水管管徑為時，查水力計算表，得知v=0.884m/s<1.0m/s，滿足設計要求。2、矩形寬頂堰進水從配水井底中心進入，經等寬堰流入4個水斗再由管道接入4座后

13、續(xù)構筑物，每個后續(xù)構筑物的分配水量為。配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管。 （1）堰上水頭H 因單個出水溢流堰的流量為，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本設計采用矩形堰（堰高h取0.5m）。 矩形堰的流量 式中：Q矩形堰的流量，； H堰上水頭，m；b堰寬，m，取堰寬b=0.9m；流量系數，通常采用0.3270.332，取0.33。則（2）堰頂厚度B根據有關實驗資料，當時，屬于矩形寬頂堰。取B=0.9m，這時，所以，該堰屬于矩形寬頂堰。（3）配水管管徑設配水管管徑，流量，查水力計算表，得知流速，1000i=1.7。（4）配水漏斗上口口徑D按配水井內徑1.5倍設計，。2

14、.9 污泥泵房設計1、設計參數集泥池的容積選用一臺泵的10分鐘抽送能力計算。2、設計計算（1）污泥總量（2）集泥池容積初擬采用5臺（四用一備）回流污泥泵，2臺（一用一備）剩余污泥泵，則集泥池的容積。第三章 管道設計3.1 進水管、事故管采用鋼筋混凝土管，設計流量Q=1.0m/s，管內流速v=1.6m/s，充滿度，1000i=2.5，管徑D=1000mm。3.2 污水管1、平流式沉砂池至氧化溝管道（1）管段1擬用鑄鐵管，設計流量，管內流速v=0.884m/s，滿流，1000i=0.691，管徑D=1200mm。（2）管段2擬用鑄鐵管，設計流量，管內流速v=1.0m/s，滿流，1000i=1.46，管徑D=800mm。（3）管段3擬用鑄鐵管，設計流量，管內流速v=0.884m/s，滿流，1000i=1.7，管徑D=600mm。3、氧化溝至配水井管道（1）管段1擬用鑄鐵管，設計流量，管內流速，1000i=1.7，管徑D=600mm。（2）管段2擬用鑄鐵管，設計流量，管內流速v=0.884m/s，滿流，1000i=0.691，管徑D=1200mm。4、配水井至輻流式沉淀池管道擬用鑄鐵管，設計流量，管內流速，1000i=1.7，管徑D=600mm。5、輻流式沉淀池至紫外線消毒系統(tǒng)管道 （1）擬用鑄