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(jù)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(zhì)計算依據(jù)A 根據(jù)室外排水設計規(guī)范，生活污水水質(zhì)指標為：CODcr 60g/人 dBOD5 30g/人 dB 工業(yè)污染源，擬定為CODCr 500 mg/LBOD 5 200 mg/LC .氨氮根據(jù)經(jīng)驗值確定為 30 mg/L3、水量數(shù)據(jù)計算依據(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1.2 X104m3/d，遠期2.0 X04m3/d考慮；C 公用建筑廢水量排放系數(shù)近期按0.15，遠

2、期0.20考慮；D 處理廠處理系數(shù)按近期 0.80，遠期0.90考慮。4、出水水質(zhì)根據(jù)該廠城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃，污水處理廠出水進入水體水質(zhì)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(zhì)指標為：CODCr 100mg/LBOD 5 30mg/LSS 30mg/LNH 3-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 1- L-遠期綜合生活污水 L - L- 丄、-2、工業(yè)污水近期工業(yè)污水-丄“遠期工業(yè)污水-11* ：3、進水口混合污水量處理廠處理系數(shù)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(shù) 近期混合總污水量匚

3、廠 -取I. 一八】“遠期混合總污水量- - - J -1 - 工取.一八C4、污水廠最大設計水量的計算2 722 72二上二二二二 1 43近期；時變化系數(shù)二 IIQ砂砒二3x4 OxW4 斗羽二 2167/2.724x 104 x103=136遠期 一匸=王一匸，取日變化系數(shù) 二二| -4 ；時變化系數(shù) r 一 -24 xV.OxlO1* -24 = 36 W 川擬訂該城市污水處理廠的最大設計水量為36173600RS 1 fs1.3污水水質(zhì)的確定COD 近期3.45x104 x 60xlQi 41.2xl04 x5003004.0x10*和xlF3.45xl0*x+1.2x10x200B

4、OD.二型=145.25f A54.0x10COD遠期$.4 X IO4+2.0x10* x 500和07.0x10*取一；匕-5.4 X10* 乂+ 2 0 xlO4 x 200BOD.=空=134.3w/L、7.0x10*E則根據(jù)以上計算以及經(jīng)驗值確定污水廠的設計處理水質(zhì)為:CODcr = 3255t9 = 150g/Z55SS=30amg/ T-P=3IL T-N = 4Q噸IL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(GB18918 - 2002)，處理水質(zhì)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。擬定岀水水質(zhì)指標為：表1-1進出

5、水水質(zhì)一覽表序號基本控制項目一級標準(B)進水水質(zhì)去除率1COD8032575.4%2BOD2015086.7%3SS2030093.3%4氨氮813073.3%5T-N204050%6T-P1.5350%7pH6 978注：1取水溫12 C的控制指標8，水溫12C的控制指標152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(shù)設計流量-1 ： _ 1 ，柵前水深工=工，過柵流速,柵條間隙-=：，柵前長度一 *，柵后長度二 ，格柵傾角二 -，柵條寬度=，柵前渠超高心巴。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

6、工作校核(1)柵條間隙數(shù):bhv0.02x1.0x0.8 取-(2) 柵槽寬度格柵寬度一般比格柵寬0.20.3m,取0.2;則I I -|: - I M(3) 通過柵頭的水頭損失(4) 柵后槽總高度： 三- I - 1 - 1 : : 2 一： 上，(5) 柵前渠道深：.三一 ，:-.:Z =/ + 34-=1 0+1.0-F 20 3.16(6) 柵槽總長度：:丄匕.-L1 J耐 86400“帆曬 8M0Qxl.0D08“ W = 4呂亦図 id 0.2潮 / d(7) 每日柵渣量：H一20mm，式中，匸為柵渣量，格柵間隙為1625mm時， 八一一 污水。本工程格柵間隙為 取V污水。采用機械

7、清渣。2.2集水池提升泵房設計設計流量1 ： _ 1，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:900x60x15360022W2.3細格柵設計1、設計參數(shù)設計流量- 1 ： _ ，柵前水深工=工，過柵流速，柵條間隙二疋亡，柵前長度1|J，柵后長度二，格柵傾角一：柵條寬度=-:匕七，柵前渠超高 心=: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(shù):0.01x1.0x0.9(2)柵槽寬度.一1. I- - 1 -：1I.二二-一 -J- .(3)通過柵頭的水頭損失(4)柵后槽總

8、高度： = 一 小=t = 匸亠(5)柵前渠道深：豆 1 二必十花二 1.0+0.5 -.5m心+ G+-l.O + l.O-F(6)柵槽總長度：tan atan 60陵S6400xl 0x0 02“心門“附一1 - 1.223 /c? 0.2 td(7)每日柵渣量:lOOOS1000x1.42式中，為柵渣量，對于柵條間距b=10mm的細格柵，對于城市污水，每單位體積污水攔截柵渣量為: U污水。采用機械清渣。2.4平流式沉砂池設計1、設計參數(shù)最大設計流量時的流速】一二 ；，最大設計流量時的流行時間一 1，設計流量 匸- - - -二，城市污水沉砂量-廠上-廠污水。2、設計計算圖2-3平流式沉砂

9、池計算示意圖沉砂池設兩座，每座取2格，每格寬卜.I：(1)(2)沉砂池長度 2 - 1 - L.U - 7 卩；” Qel 曲1.0”彳A =二=(3)池總寬 Z ：1? 1. I 2；(4)加丄二亠有效水深1Z 1 2 J(5)V沉砂斗容積864002m A7786400 x 1.0 x 30 x 2, K J.DOM3101.42x10式中，T為清除沉砂的時間間隔，取2d。（6）每個沉砂斗的容積匚“-；（設每一個分格有 2個沉砂斗，有4個分格。）沉砂斗上口寬水流斷面面積-式中，斗高取 八”；斗底寬取口二 二;；斗壁與水平面的傾角去-。沉砂斗容積% = （2/+2血+加：）二心2工1 + 2

10、：嘆（15+2沁歹；）二）20式中,LU2 7.5-2X1-0.2= &如1；池底坡度去0.06;兩個沉砂斗之間隔壁厚取0.2(8) 沉砂池總高度.+：_-一+： 11 -； 式中，超高 I _ ”二二(9) 驗算最小流速nun.2.5卡魯塞爾氧化溝設計1、設計參數(shù)活性污泥濃度 血冊二壯起/M，則血戀二心如 二2肚曲異養(yǎng)微生物的產(chǎn)率系數(shù)；1異養(yǎng)微生物內(nèi)源衰減系數(shù)k=0.05d-1污泥回流比 R=100%，設計流量 o2、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)山容積的確定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 = 1

11、5 C、出水 J-L 丨 -1- 1 一一二丄、丄 I _ I.:一一 詁 _、三：=時, II : - 4丄三3 6dJ安全系數(shù)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130x216000 15x1000= 18720硝化容積18720x10002s556685.8 x24 二了心水力停留時間 二匚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理水中非溶解性 上：-丄-值式中：-1表示出水中-的濃度，mg/L。則處理水中溶解性-r 1 11 j，102 57x1000 o“4f L用于生物合成的氮為

12、二二被氧化的口一廠脫硝所需 m - 1，r在15C時反硝化速率需還原的T工匕亠 I .：_脫氮所需脫氮所需池容水力停留時間氧化溝區(qū)山容積匚一匸 mu 1-:水力停留時間 一-J-：- 7 一匚- 一 缺氧區(qū)u容積的確定a、除磷所需容積若缺氧水力停留時間取3 =40min，則2160X4050x24=60 Oct2b、脫硝所需容積349 1N6_曲二二S7.3煬佔若需還原的-_脫氮所需MLSS =614887.30.() M2缺氧區(qū)H容積二 EV水力停留時間216003.11A 厭氧區(qū)I容積的確定生物除磷系統(tǒng)的厭氧區(qū)水力停留時間取1.5 h,所需容積以上計算得出，氧化溝總容積 1 - 水力停留時

13、間_19612-21600污泥負荷21600x1304000x195420.036（2）需氧量計算總需氧量式中：A 經(jīng)驗系數(shù)取0.5;丄丁一去除-濃度，mg/L ；B經(jīng)驗系數(shù)取0.1；MLSS 混合液懸浮固體濃度，mg/L ；需要硝化的氧量；20 C脫氮的需氧量式中：a經(jīng)驗系數(shù)取0.8；B經(jīng)驗系數(shù)取0.9 ；P經(jīng)驗系數(shù)取1.0 ；: : 20C時水中溶解氧飽和度 9.17mg/L ;30C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 Co（3）回流污泥量計算二沉池回流污泥濃度-L匚，氧化溝中混合液污泥濃度 /:二R 二100 = 100%則回流比

14、Xk-X呂_4回流污泥量l- - 11 1（4）剩余污泥量計算式中：Y 污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.5；氣一污泥自身氧化率，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(chǎn)泥量2136I-2.6輻流式沉淀池設計1、設計參數(shù)、尼、丄、去日Q二1.0窈J占亠士占宀”夕二胃_、宀x 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A = = 3600 = 1200wa:池表面積-/ -4AD池直徑I 取二二丄丄：沉淀部分有效水深0.75x4= 3.0m沉淀部分有效容積乎=3導如取池底坡度i=0.05則

15、沉淀池底坡度落差= jx(-4) = 0 05x(-4)= O Sps沉淀池周邊有效水深l 二亠I+l_ + 式中：-緩沖層高度，取0.5m；刮泥板高度，取0.5m。沉淀池總高度=一 一-7、一(2) 進水系統(tǒng)計算 進水管計算單池設計污水流量l -進水管設計流量 管徑=E，ioooi=i.7 進水豎井2進水豎井采用-二二，出水口尺寸，共6個沿井壁均勻分布0.250.4x1 2x6岀水口流速0.087/73/ sw(0.15 0.2m/s) 穩(wěn)流筒計算筒中流速 一川( 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、單池設計流量字= = 0.125/sb、環(huán)型集水槽內(nèi)流量 c、

16、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j = O.?()04 =0.9x(! .4x0.1.25)04 =0.45w取 b=0.5m式中：k為安全系數(shù)，取1.4集水槽起點水深為集水槽終點水深為 槽深均取0.9m。d、岀水溢流堰的設計圖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(shù)=| =總5 =如汁三角堰中心距2.7紫外線消毒系統(tǒng)設計1、設計參數(shù)UV4000PLUS。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)，選用設備型號2、設計計算（1）燈管數(shù)UV4000PLUS紫外線消毒設備每 3800需2.5根燈管,86400取n

17、=56根3800擬選用7根燈管為一個模塊，則模塊數(shù)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月二二221 = 2.刃翊1 二取 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(diào)節(jié)，調(diào)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2.5x20.3=16.7s（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

18、計1、設計參數(shù)依據(jù)堰式配水井設計參數(shù)。2、設計計算圖2-8配水井計算示意圖二沉池前配水井配水井進水管的設計流量為J - -，當進水管管徑為時，查水力計算表，得知v=0.884m/s1.0m/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(jīng)等寬堰流入4個水斗再由管道接入 4座后續(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八，一般大于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)。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；九一流量系數(shù)，通常采用 0

19、.3270.332,取0.33_則=(2丄 Q.珈0.3?x0.93x2x9.8(2)堰頂厚度B10根據(jù)有關實驗資料，當時，屬于矩形寬頂堰。取B=0.9mB _ 0 9這時I -= 2 73，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；一廠，查水力十算表，得知流速：，1000i=1.7。(4) 配水漏斗上口口徑 D按配水井內(nèi)徑1.5倍設計，廠 二二 m 二工，2.9污泥泵房設計1、設計參數(shù)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1000x60x153600=2503第三章管道設計3.1進水管、事故管A = 0.7采用鋼筋混凝土管，設計流量Q=1.Om/s，管內(nèi)流速v=1.6m/s，充滿度丄，1000i=2.5，管徑D=1OOOmm3.2污水管1