2022年污水处理厂设计计算 .pdf

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1、1 某污水处理厂设计说明书1.1 计算依据1、工程概况该城市污水处理厂服务面积为12.00km2，近期（ 2000 年）规划人口10 万人，远期（ 2020 年）规划人口 15.0 万人。2、水质计算依据A根据室外排水设计规范，生活污水水质指标为：CODCr 60g/人 d BOD5 30g/人 d B工业污染源，拟定为CODCr 500 mg/L BOD5 200 mg/L C氨氮根据经验值确定为30 mg/L 3、水量数据计算依据：A生活污水按人均生活污水排放量300L/人 d；B生产废水量近期1.2 104m3/d，远期 2.0 104m3/d 考虑；C公用建筑废水量排放系数近期按0.1

2、5，远期 0.20 考虑；D处理厂处理系数按近期0.80，远期 0.90 考虑。4、出水水质根据该厂城镇环保规划，污水处理厂出水进入水体水质按照国家三类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为：CODCr 100mg/L BOD5 30mg/L SS 30mg/L 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 25 页2 NH3-N 10mg/L 1.2 污水量的确定1、综合生活污水近期综合生活污水远期综合生活污水2、工业污水近期工业污水远期工业污水3、进水口混合污水量处理厂处理系数按近期0.80，远期

3、0.90 考虑，由于工业废水必须完全去除，所以不考虑其处理系数。近期混合总污水量取远期混合总污水量取4、污水厂最大设计水量的计算近期；，取日变化系数；时变化系数；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 25 页3 。远期；，取日变化系数；时变化系数；。拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为1.3 污水水质的确定近期取取远期取取则根据以上计算以及经验值确定污水厂的设计处理水质为：，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 25 页4 ，考虑远期发展问题，结合城镇污水处理

4、厂污染物排放标准（GB189182002），处理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准（B）排放要求。拟定出水水质指标为：表 1-1 进出水水质一览表序号基本控制项目一级标准（ B）进水水质去除率1 COD 80 325 75.4% 2 BOD 20 150 86.7% 3 SS 20 300 93.3% 4 氨氮81 30 73.3% 5 T-N 20 40 50% 6 T-P 1.5 3 50% 7 pH 69 78 注： 1取水温 12的控制指标8，水温 12 的控制指标15。2基本控制项目单位为mg/L，PH 除外。第二章各单体构筑物计算2.1 粗

5、格栅设计1、设计参数设计流量，栅前水深，过栅流速，栅条间隙，栅前长度，栅后长度，格栅倾角，栅条宽度，栅前渠超高。2、设计计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 25 页5 图 2-1 粗格栅计算示意图格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。（1）栅条间隙数：取（2）栅槽宽度格栅宽度一般比格栅宽0.20.3m，取 0.2；则（3）通过栅头的水头损失（4）栅后槽总高度：（5）栅前渠道深 ：（6）栅槽总长度 ：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共

6、25 页6 （7）每日栅渣量：式中，为栅渣量，格栅间隙为1625mm 时，污水。本工程格栅间隙为 20mm，取污水。采用机械清渣。2.2 集水池提升泵房设计设计流量，考虑取用 5 台潜水排污泵 （四用一备） ，则每台泵流量为。集水池容积采用相当于一台泵的15min 流量，即：2.3 细格栅设计1、设计参数设计流量，栅前水深，过栅流速，栅条间隙，栅前长度，栅后长度，格栅倾角，栅条宽度，栅前渠超高。2、设计计算图 2-2 细格栅计算示意图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 25 页7 格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一

7、格工作校核。（1）栅条间隙数：取（2）栅槽宽度：（3）通过栅头的水头损失（4）栅后槽总高度：（5）栅前渠道深：（6）栅槽总长度：（7）每日栅渣量：式中，为栅渣量，对于栅条间距b=10mm 的细格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截栅渣量为污水。采用机械清渣。2.4 平流式沉砂池设计1、设计参数最大设计流量时的流速，最大设计流量时的流行时间，设计流量，城市污水沉砂量污水。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 25 页8 2、设计计算图 2-3 平流式沉砂池计算示意图沉砂池设两座，每座取2 格，每格宽。（1）沉砂池长度；（2）水流

8、断面面积；（3）池总宽；（4）有效水深；（5）沉砂斗容积精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 25 页9 式中， T 为清除沉砂的时间间隔，取2d。（6）每个沉砂斗的容积；（设每一个分格有2 个沉砂斗，有4 个分格。）沉砂斗上口宽；式中，斗高取；斗底宽取；斗壁与水平面的倾角去。沉砂斗容积；（7）沉砂室高度式中，；池底坡度去0.06；两个沉砂斗之间隔壁厚取 0.2。（8）沉砂池总高度；式中，超高。（9）验算最小流速。2.5 卡鲁塞尔氧化沟设计1、设计参数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

9、- - - -第 9 页，共 25 页1 0活性污泥浓度，则，异养微生物的产率系数，异养微生物内源衰减系数，污泥回流比R=100%，设计流量。2、设计计算氧化沟设四座，按四组同时工作设计。图 2-4 氧化沟计算示意图（1）氧化沟容积计算氧化沟区容积的确定a、好氧区容积硝化菌的比增长速率可用下式计算: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 25 页1 1当最低温度T = 15 、 出 水、时 , , , 安全系数取 2.5 ,则设计污泥龄为9.0 d。为保证污泥稳定 ,确定污泥龄为25d , 。好氧区有机物的去除速率所需 ML

10、VSS 总量硝化容积水力停留时间b、缺氧区容积假设生物污泥含12.4%的氮 ,则每日用于生物合成的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 25 页1 2处理水中非溶解性值式中：表示出水中的浓度， mg/L。则处理水中溶解性用于生物合成的氮为被氧化的脱硝所需在 15时反硝化速率需还原的脱氮所需脱氮所需池容精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 25 页1 3水力停留时间氧化沟区容积水力停留时间缺氧区容积的确定a、除磷所需容积若缺氧水力停留时间取40min，则b、

11、脱硝所需容积若需还原的脱氮所需则缺氧区容积水力停留时间厌氧区容积的确定生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5 h，所需容积精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 25 页1 4以上计算得出，氧化沟总容积水力停留时间污泥负荷（2）需氧量计算总需氧量式中： A经验系数取0.5；去除浓度， mg/L；B经验系数取0.1；MLSS 混合液悬浮固体浓度，mg/L；需要硝化的氧量；20脱氮的需氧量式中： 经验系数取0.8； 经验系数取0.9； 经验系数取 1.0；20时水中溶解氧饱和度9.17mg/L ；精选学习资料 - - - - -

12、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 25 页1 530时水中溶解氧饱和度7.63mg/L ；C混合液中溶解氧浓度，取2mg/L ；T温度，取 30。（3）回流污泥量计算二沉池回流污泥浓度，氧化沟中混合液污泥浓度则回流比回流污泥量（4）剩余污泥量计算式中： Y污泥产率系数，取0.5；污泥自身氧化率，取0.05。若由池底排除，二沉池排泥浓度为8g/L ，则每个氧化沟产泥量。2.6 辐流式沉淀池设计1、设计参数设计流量，水力表面负荷，沉淀时间t=4h，2、设计计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15

13、 页，共 25 页1 6图 2-5 辐流式沉淀池计算示意图（1）、主要尺寸计算二沉池设四座，按四座同时工作设计池表面积池直径取沉淀部分有效水深沉淀部分有效容积取池底坡度 i=0.05 则沉淀池底坡度落差精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 25 页1 7沉淀池周边有效水深式中：缓冲层高度，取0.5m；刮泥板高度，取0.5m。沉淀池总高度（2）进水系统计算进水管计算单池设计污水流量进水管设计流量管径，1000i=1.7 进水竖井进水竖井采用，出水口尺寸，共 6 个沿井壁均匀分布出水口流速 （0.150.2m/s）稳流筒计算筒中

14、流速（0.020.03m/s）稳流筒过流面积精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 25 页1 8稳流筒直径出水部分设计a、单池设计流量b、环型集水槽内流量c、环型集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个出口。集水槽宽度为取 b=0.5m 式中： k 为安全系数，取1.4。集水槽起点水深为集水槽终点水深为槽深均取 0.9m。d、出水溢流堰的设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 25 页1 9图 2-6 出水三角堰计算示意图采用出水三角堰（）堰上水

15、头每个三角堰流量三角堰个数取三角堰中心距2.7 紫外线消毒系统设计1、设计参数依据加拿大 TROJAN 公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 25 页2 02、设计计算（1）灯管数UV4000PLUS 紫外线消毒设备每3800需 2.5 根灯管，则取 n=56 根拟选用 7 根灯管为一个模块，则模块数N=8 个（2）消毒渠设计按设备要求渠道深度为129cm，设渠中水流速度为0.5m/s。渠道过水断面积渠道宽度取 2.6m 若灯管间距为9cm，沿渠道宽度可

16、安装28 根灯管，故选取用UV4000PLUS 系统，两个UV 灯组，一个 UV 灯组 4 个模块。渠道长度每个模块长度2.5m， 渠道出水设堰板调节， 调节堰到灯组间距1.5m， 进水口到灯组间距1.5m，两个灯组间距1.0m，则渠道总长L 为：复核辐射时间（符合 10100s）紫外线消毒渠道计算如2-7 图所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 25 页2 1图 2-7 紫外线消毒渠计算示意图2.8 配水井设计1、设计参数依据堰式配水井设计参数。2、设计计算图 2-8 配水井计算示意图精选学习资料 - - - - -

17、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 25 页2 2二沉池前配水井1、进水管管径配水井进水管的设计流量为，当进水管管径为时，查水力计算表，得知 v=0.884m/s1.0m/s，满足设计要求。2、矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽堰流入4 个水斗再由管道接入4 座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。（1）堰上水头H 因单个出水溢流堰的流量为，一般大于100L/s 采用矩形堰，小于100L/s 采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h 取 0.5m）。矩形堰的流量式中： Q矩形堰的流量，；H堰上水头， m；b堰宽，

18、m，取堰宽 b=0.9m；流量系数，通常采用0.3270.332，取 0.33。则（2）堰顶厚度B 根据有关实验资料，当时，属于矩形宽顶堰。取B=0.9m，这时，所以，该堰属于矩形宽顶堰。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 25 页2 3（3）配水管管径设配水管管径，流量，查水力计算表， 得知流速，1000i=1.7。（4）配水漏斗上口口径D 按配水井内径1.5 倍设计，。2.9 污泥泵房设计1、设计参数集泥池的容积选用一台泵的10 分钟抽送能力计算。2、设计计算（1）污泥总量（2）集泥池容积初 拟 采 用 5 台（四用一

19、备）回流污泥泵，2 台（一用一备）剩余污泥泵，则集泥池的容积。第三章管道设计3.1 进水管、事故管采用钢筋混凝土管，设计流量Q=1.0m/s，管内流速v=1.6m/s，充满度，1000i=2.5，管径D=1000mm。3.2 污水管1、平流式沉砂池至氧化沟管道（1）管段 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 25 页2 4拟用铸铁管， 设计流量，管内流速 v=0.884m/s，满流，1000i=0.691，管径 D=1200mm。（2）管段 2 拟用铸铁管，设计流量，管内流速v=1.0m/s，满流， 1000i=1.46

20、，管径 D=800mm。（3）管段 3 拟用铸铁管，设计流量，管内流速v=0.884m/s，满流， 1000i=1.7，管径 D=600mm。3、氧化沟至配水井管道（1）管段 1 拟用铸铁管，设计流量，管内流速，1000i=1.7，管径 D=600mm 。（2）管段 2 拟用铸铁管， 设计流量，管内流速 v=0.884m/s，满流，1000i=0.691，管径 D=1200mm。4、配水井至辐流式沉淀池管道拟用铸铁管，设计流量，管内流速，1000i=1.7，管径 D=600mm 。5、辐流式沉淀池至紫外线消毒系统管道（1） 拟用铸铁管，设计流量， 管内流速 v=0.884m/s， 满流，110

21、00i=1.7， 管径 D=600mm 。（2） 拟用铸铁管，设计流量， 管内流速 v=0.884m/s， 满流，1000i=0.691， 管径 D=1200mm。3.3 污泥管二沉池排泥管采用钢管，满流，设计流量，管内流速v=1.23m/s，管径 D=500mm 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 25 页2 5剩余污泥管采用钢管，满流，设计流量，管内流速v=0.7m/s，管径 D=150mm 。回流污泥管采用钢管，满流，设计流量，管内流速v=1.0m/s，管径 D=800mm 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 25 页