污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算

1、某污水處理廠設(shè)計(jì)說明書1.1計(jì)算依據(jù)1、工程概況該城市污水處理廠服務(wù)面積為12.00km2,近期（2000年）規(guī)劃人口10萬人，遠(yuǎn)期（2020年）規(guī)劃人口15.0萬人。2、水質(zhì)計(jì)算依據(jù)A.根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，生活污水水質(zhì)指標(biāo)為：CODcr60g/人dBOD530g/人dB工業(yè)污染源，擬定為CODCr500mg/LBOD5200mg/LC.氨氮根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定為30mg/L3、水量數(shù)據(jù)計(jì)算依據(jù)：A.生活污水按人均生活污水排放量300L/人d;B.生產(chǎn)廢水量近期1.2M04m3/d,遠(yuǎn)期2.0X04m3/d考慮；C.公用建筑廢水量排放系數(shù)近期按0.15,遠(yuǎn)期0.20考慮；D.處理廠處理系數(shù)按近期0

2、.80,遠(yuǎn)期0.90考慮。4、出水水質(zhì)根據(jù)該廠城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進(jìn)入水體水質(zhì)按照國家三類水體標(biāo)準(zhǔn)控制，同時(shí)執(zhí)行國家關(guān)于污水排放的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為：CODCr100mg/LBOD530mg/LSS30mg/LNH3-N10mg/L1.2污水量的確定1、綜合生活污水近期綜合生活污水0二10隈0泰1氏345N0W/d遠(yuǎn)期綜合生活污水=1-5x1003x1.2=Mxl0W/2、工業(yè)污水近期工業(yè)污水0二12燈。“及遠(yuǎn)期工業(yè)污水(2=2,0x1043、進(jìn)水口混合污水量處理廠處理系數(shù)按近期0.80,遠(yuǎn)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(shù)近期混合總污水量-1.

3、：】；：.；取，遠(yuǎn)期混合總污水量0=54x10*xO+ZOxlOS.SSxlO4/2.724、污水廠最大設(shè)計(jì)水量的計(jì)算=1.43近期24x36002二,取日變化系數(shù)占=13.時(shí)變化系數(shù)2=1-1；16Gn育計(jì)二L3x4.0x10*-5-24=2167謂/I。rfi1I遠(yuǎn)期2.727； 八 Q.»85.4x10 乜侍、i 24x3600 =1 36應(yīng)二乙的，取日變化系數(shù)4=124；時(shí)變化系數(shù)占二L1；24x70x10*-24=3617w3/A&他口簿町。皿科=藥衛(wèi)巧L0冽*/e擬訂該城市污水處理廠的最大設(shè)計(jì)水量為：二：1.3污水水質(zhì)的確定3.45x10*x6Qx103+1.2x

4、104x500COD=迎_j=3225憎/L一近期34.0x10取52ng/L7OxIO5345x104x+12xW*x200BOD.=2Q0=14625mg/L1一燈'40x104取150mgk5.4x10*x60xl03+2,0xl0*x500CODc,=期-；=297.2g/Z2仆遠(yuǎn)期7Oxio取即Omg/L5.4x10*xBOR=駕+2.。乂2。70x10,=1弘3青取amg/1則根據(jù)以上計(jì)算以及經(jīng)驗(yàn)值確定污水廠的設(shè)計(jì)處理水質(zhì)為:COD沖325唯/Z,306=150，班-機(jī)3。繩3S=3QQrn/，T-P=3mglL,T-N=mg!L考慮遠(yuǎn)期發(fā)展問題，結(jié)合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排

5、放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002),處理水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中的一級標(biāo)準(zhǔn)(B)排放要求。擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為:表1-1進(jìn)出水水質(zhì)一覽表序號基本控制項(xiàng)目一級標(biāo)準(zhǔn)(B)進(jìn)水水質(zhì)去除率1COD8032575.4%2BOD2015086.7%3SS2030093.3%4氨氮813073.3%5T-N204050%6T-P1.5350%7PH6978注：1取水溫12C的控制指標(biāo)8,水溫012c的控制指標(biāo)152基本控制項(xiàng)目單位為mg/L,PH除外第二章各單體構(gòu)筑物計(jì)算2.1粗格柵設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量。調(diào)=1,0s,柵前水深h=1.0ni，過柵流速”0，柵條間隙h

6、=0.02m,柵前長度。八。根,柵后長度占二1°沈,格柵傾角a=60",柵條寬度S=1。陰陰，柵前渠超高Aj=l.Oo2、設(shè)計(jì)計(jì)算圖2-1粗格柵計(jì)算示意圖格柵設(shè)兩組，按兩組同時(shí)工作設(shè)計(jì)，一格停用，一格工作校核。0-JsuiaO,5x<$in6O°_.(1)柵條間隙數(shù)：hkv0.02x10x08取片=30個(gè)(2)柵槽寬度格柵寬度一般比格柵寬0.20.3m,取0.2;則。;二二；,.'.r；1:“,：”一：二二一：工(3)通過柵頭的水頭損失hi=hk=sin值上=242x("±iii60°x3附0.082新b2g0022x9

7、.8(4)柵后槽總高度：tf=A+fti+Aa=1.0+0.082+1.0=2.082ffi(5)柵前渠道深：H=h+用=1.0+1,0=2。闡L=Li+L2+=1.0+1.0+-36加?xùn)挪劭傞L度：tanatan60卬86400。1m隊(duì)86400x1.0x0.08(7)每日柵渣量:lOOOfi1000x1.42W=486療Id>0.2斕）式中，JF1為柵渣量，格柵間隙為1625mm時(shí)，171=0.10:0.05m3/lO3污水。本工程格柵間隙為20mm,取眄二。朧涼/103小污水。采用機(jī)械清渣。2.2 集水池提升泵房設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量=LOmt/S,考慮取用5臺潛水排污泵(四用一備)，則每臺泵

8、流量為900島力集水池容積采用相當(dāng)于一臺泵的展始如225M15min 流量，即：36002.3 細(xì)格柵設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量。皿=1.0那'/s,柵前水深h=1,0m,過柵流速”0.9,，柵條間隙b二10怫，柵前長度A=10沈,柵后長度4二10優(yōu),格柵傾角q二60°,柵條寬度S=1。期期，柵前渠超高加=0.5m2、設(shè)計(jì)計(jì)算圖2-2細(xì)格柵計(jì)算示意圖格柵設(shè)兩組，按兩組同時(shí)工作設(shè)計(jì)，一格停用，一格工作校核Q>«cVsina0.5x<sin60*_林S=31/JL(1)柵條間隙數(shù)：bkv0.01x1.0x09取片二52個(gè)(2)柵槽寬度：3=8("1)

9、+加+02=00x(52-1)+03x52+02=1.2物(3)通過柵頭的水頭損失=h成=sinak=2.42x(四與sin60°x3毋0.35席b2g0.012x9.3(4)柵后槽總高度：H=A+ii+fe=1.0+035+0.5=L85期(5)柵前渠道深：小斗+如二1.0+。,5=15附(6)柵槽總長度:u,1 5Z = £i+Z2+ = 10+10+tan atan 60白2一9加(7)每日柵渣量:式中，JT1為柵渣量，對于柵條間距b=10mm的細(xì)格柵，對于城市污水，每單位體積污水?dāng)r截柵渣量為二一21，.污水。采用機(jī)械清渣。2.4 平流式沉砂池設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)最大設(shè)計(jì)

10、流量時(shí)的流速v=0.25ffl/s,最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間i二30s,設(shè)計(jì)流量。皿第=1，面/S,城市污水沉砂量乂=3說/嶗污水。2、設(shè)計(jì)計(jì)算圖2-3平流式沉砂池計(jì)算示意圖沉砂池設(shè)兩座，每座取 2格，每格寬 b=kOm(i)沉砂池長度 I 二優(yōu)二 0.25x30 = 7.5 境；(2)水流斷面面積 v 0.25(3)池總寬 b=2xl0=2,0m ；(4)加=且=/一=10那有效水深28 2x2.0tfS64 C11J y UK XT(5)沉砂斗容積86400*1 0x30x2142x1()6科3.66津?式中，T為清除沉砂的時(shí)間間隔，取2d(6)每個(gè)沉砂斗的容積K 二史士尚0 46加4x2

11、(設(shè)每一個(gè)分格有 2個(gè)沉砂斗，有4個(gè)分格。)2*0.35-al-d,1-05總1.0的沉砂斗上口寬tan55°tan550；式中，斗高取吊=0.35陰；斗底寬取s=0.而；斗壁與水平面的傾角去55°。沉砂斗容積/二四(2/+2曲+2廣)=x(2xl2+2xlx0.5+2x0,53)=0.20洶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;兩個(gè)沉砂斗之間隔壁厚取0.2o沉砂池總高度H=&+%+也=0,5+1.0+0.51=2.0麗.式中，超高(9)驗(yàn)算最小

12、流速=旦&=一呼=Q,2掰/白015掰/s嗎4m1x10x102.5 卡魯塞爾氧化溝設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)活性污泥濃度MLSS二4,。炮廟,則屹髏=40x0.7=28煙/蘇,異養(yǎng)微生物的產(chǎn)率系數(shù)廣。磁為S/姐3?？冢愷B(yǎng)微生物內(nèi)源衰減系數(shù)肩)仍,污泥回流比R=100%,設(shè)計(jì)流量Q=1M'/so2、設(shè)計(jì)計(jì)算氧化溝設(shè)四座，按四組同時(shí)工作設(shè)計(jì)。IIIIII：11III圖2-4氧化溝計(jì)算示意圖(1)氧化溝容積計(jì)算氧化溝區(qū)W容積的確定a、好氧區(qū)容積好氧區(qū)所需污泥量1一_3旅度硝化菌的比增長速率可用下式計(jì)算0.47098(1-15)DOV+100051T-L158Kg+DO=047*098&qu

13、ot;15)X8+l00051x15-1158=0.28rf-11.升2當(dāng)最低溫度 T = 15 C、出水NH3-N=5.Omg/L、DO=2,Omg/L、Ko-L3時(shí),iQ-1=3.6d/fQ-28dL,注安全系數(shù)取2.5，則設(shè)計(jì)污泥齡為9.0do為保證污泥穩(wěn)定，確定污泥齡為25d,q004d/。好氧區(qū)有機(jī)物的去除速率斯二 y0.04+0.050.6OASkgBODslkgVSS d130x21600所需 mlvss 總量 0.15x1000= 18720硝化容積：一面 20x100。= 66跛2800668i8x24=743A水力停留時(shí)間_b、缺氧區(qū)容積v脫硝需要的污泥量Q=混合液濃度假設(shè)

14、生物污泥含12.4%的氮，則每日用于生物合成的的=每日產(chǎn)生的污泥量X12.4%處理水中非溶解性肋值BODif=07皿L42Q-產(chǎn))=07x20x142。-/技§)=13,6那g/Z式中：C表示出水中BODi的濃度，mg/L。則處理水中溶解性瑛=20-13.6=6.4阻£污泥產(chǎn)生量=也遜=O$x216OOx(im64)=1+ifi(1+0.05x25)x1000夠=827.14x124%=10257煙苗102.57x1000,o=4.8wg/L用于生物合成的氮為21600被氧化的岫:一下=4。-48-5.0=30.2耀脫硝所需-在15c時(shí)反硝化速率(71=(0.03+0,02

15、9)=(0.03xE+0.029)xl0嚴(yán)=004次AQ-M附枝dM4xM生24需還原的W3-Ar=20,2x0,8x21600xl0=349.13491ML7SS=-=245346kg脫氮所需：，二-為ik空為二8780.2加脫氮所需池容_:二=87802x24=97水力停留時(shí)間2_二二氧化溝區(qū)皿容積;所亞津=66心腫8M2=15466/水力停留時(shí)間八=加+血=743+9.76圖17.24缺氧區(qū)口容積的確定a、除磷所需容積公”嗎L60說若缺氧水力停留時(shí)間取40min,則60x24b、脫硝所需容積3491若需一一ML儂二脫氮所需87.30.0142=6148炮缺氧區(qū)口容積 二%M=600+21

16、96 = 2796例/2=2Z_x24 = 3.11A水力停留時(shí)間 21600厭氧區(qū)I容積的確定生物除磷系統(tǒng)的厭氧區(qū)水力停留時(shí)間取1.5 h,所需容積以上計(jì)算得出，氧化溝總?cè)莘er=15466+2796+1350=19612水力停留時(shí)間2160021頌、13。皿036污泥負(fù)荷一 II： 2(2)需氧量計(jì)算總需氧量%=AQL+BxMLSS+46乂砧-26乂NO?=05x21600x1436x10-3401x6685.8x4+4.6x30.2x21600xl0-3-2.6x349.1=6318d263,26kgth式中：A經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.5;-去除BODi濃度，mg/L;B一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.1;MLSS

17、一混合液懸浮固體濃度，mg/L;M需要硝化的氧量;263.26x9,17= 4894 /A20c脫氮的需氧量0（£%可刈一C）xL024（初一O&O9x7,632）x1.024-科式中：a經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.8;0一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.9;p一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取I.。；20C時(shí)水中溶解氧飽和度9.17mg/L;30C時(shí)水中溶解氧飽和度7.63mg/L;C一混合液中溶解氧濃度，取2mg/L;T溫度，取30Co(3)回流污泥量計(jì)算二沉池回流污泥濃度X尸8gtL，氧化溝中混合液污泥濃度XX4R=100%=xlOO%=100%則回流比3-4回流污泥量I1'.111;:(4)剩余污泥量計(jì)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一污泥產(chǎn)率系數(shù)，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，二沉池排泥濃度為8g/L,則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量go2.6 輻流式沉淀池設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量(2=l.Qff?/s,水力表面負(fù)荷q=015扁/h,沉淀時(shí)間t=4h,2、設(shè)計(jì)計(jì)算#27圖2-5輻流式沉淀池計(jì)算示意圖(1)、主要尺寸計(jì)算二沉池設(shè)四座，按四座同時(shí)工作設(shè)計(jì)=fi=3600=1200池表面積a4x0.75池直徑4x1200=

19、39.3.14取工)二40洌沉淀部分有效水深飽= 0.75x4 = 3.0,必二出土3376遍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-3x(-4)=005x(40沉淀池周邊有效水深Hq=%+%+h$=3,0+0.5+0.5=4ffl式中：也緩沖層高度，取0.5m；耳刮泥板高度，取0.5m沉淀池總高度匚二一二一T-11-二二(2)進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管計(jì)算單池設(shè)計(jì)污水流量32常/s進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量I二一1管徑“二6。愉,n=Q,884Ms,1000i=1.7進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井采用與T.2耀，出水口尺寸)：值1加'，共6個(gè)沿井壁均勻分布出水口流速025丑二=0.037制心04x1

20、2x6<(0.150.2m/s)穩(wěn)流筒計(jì)算筒中流速二Q1。物/S(0.020.03m/s)/二二吧=8.34海穩(wěn)流筒過流面積;-n”7丁M，342M=+ZJ,=f+1.2=3.jw?穩(wěn)流筒直徑'.三"'J出水部分設(shè)計(jì)a、單池設(shè)計(jì)流量：，-一-1'=%=唯=0125"b、環(huán)型集水槽內(nèi)流量''_c、環(huán)型集水槽設(shè)計(jì)采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個(gè)出口。集水槽寬度為辦二0.9(切嵬)"=0.9x(1,4x0,125)“=0一45切取b=0.5m式中：k為安全系數(shù)，取1.4。集水槽起點(diǎn)水深為k=O.75A=O.75xO,5

21、=O375集水槽終點(diǎn)水深為%=L2%=L25xQ5=0.625溺槽深均取0.9m。d、出水溢流堰的設(shè)計(jì)圖2-6出水三角堰計(jì)算示意圖采用出水三角堰（娜）堰上水頭二一-.''每個(gè)三角堰流量班二1343斜J1,343x00泮=0,0008213幽力三角堰個(gè)數(shù)0,250.0008213=30425個(gè)人取道二305個(gè)三角堰中心距L鹿。-約3.14x(40-2x00心305-=-=0,402部2.7 紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)UV4000PLUS 。1、設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)加拿大TROJAN公司生產(chǎn)的紫外線消毒系統(tǒng)的主要參數(shù)，選用設(shè)備型號2、設(shè)計(jì)計(jì)算(1)燈管數(shù)UV4000PLUS紫外線消毒設(shè)備每3800

22、1：/也需2.5根燈管,四%m2.5=56硼3800取n=56根擬選用7根燈管為一個(gè)模塊，則模塊數(shù)N=8個(gè)(2)消毒渠設(shè)計(jì)按設(shè)備要求渠道深度為129cm,設(shè)渠中水流速度為0.5m/s渠道過水?dāng)嗝娣e.Q86400._2A-=二3.34加v0.3x24x3600渠道寬度朽A3.34B=2,59也H1.29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UV4000PLUS系統(tǒng)，兩個(gè)UV燈組，一個(gè)UV燈組4個(gè)模塊。渠道長度每個(gè)模塊長度2.5m,渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)堰到燈組間距1.5m,進(jìn)水口到燈組間距1.5m,兩個(gè)燈組間距1.0m,則渠道總長L為：Z=2,5x2+1.5+15+

23、1.0=9ws復(fù)核輻射時(shí)間= 16.7s 0.3（符合10100s）紫外線消毒渠道計(jì)算如2-7圖所示圖2-7紫外線消毒渠計(jì)算示意圖2.8 配水井設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)堰式配水井設(shè)計(jì)參數(shù)。2、設(shè)計(jì)計(jì)算圖2-8配水井計(jì)算示意圖二沉池前配水井1、進(jìn)水管管徑L1配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為。二LQ幽'/s,當(dāng)進(jìn)水管管徑為二1200m時(shí)，查水力計(jì)算表,得知v=0.884m/s<1.0m/s,滿足設(shè)計(jì)要求。2、矩形寬頂堰進(jìn)水從配水井底中心進(jìn)入，經(jīng)等寬堰流入4個(gè)水斗再由管道接入4座后續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)筑物的分配水量為 0二025加力配水采用矩形寬頂溢流堰至配水管(1)堰上水頭H因單個(gè)出水溢流堰的流

24、量為0 = O.257s ,一般大于100L/S采用矩形堰，小于100L/S采用三角堰，所以本設(shè)計(jì)采用矩形堰(堰高h(yuǎn)取0.5m)式中：Q一矩形堰的流量，“卜；H一堰上水頭，m；b一堰寬，m,取堰寬b=0.9m；一流量系數(shù)，通常采用0.3270.332,取0.33。07-025?-H=(=(口；>=03M則B _03B=0.9m ,這時(shí) H 0.33= 2.73(2)堰頂厚度B25<-<10根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)以時(shí)，屬于矩形寬頂堰。取所以，該堰屬于矩形寬頂堰(3)配水管管徑設(shè)配水管管徑01二600洗明，流量。=0.25后6,查水力計(jì)算表，得知流速v=。翩加/£，1000i=1.7(4)配水漏斗上口口徑D按配水井內(nèi)徑1.5倍設(shè)計(jì)，5=1.5=1,5x1200=1800o2.9 污泥泵房設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)集泥池的容積選用一臺泵的10分鐘抽送能力計(jì)算。2、設(shè)計(jì)計(jì)算(1)污泥總量Q-&+Q*二21600x4+267x4=37468威Id-36445福/出(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