1、2污水廠設計計算書第一章污水處理構筑物設計計算一、泵前中格柵1.設計參數：設計流量 Q=2.6X104mVd=301L/s柵前流速 vi=0.7m/s，過柵流速 V2=0.9m/s柵條寬度 s=0.01m,格柵間隙 e=20mm柵前部分長度 0.5m,格柵傾角a=60單位柵渣量3i=0.05m2 3 4 5柵渣/103用污水2.設計計算(1)確定格柵前水深，根據最優水力斷面公式Q皐計算得：2柵前槽寬R =2Q2 0.301二0.94m,則柵前水深h二旦二竺4二0.47m V0.722因柵條邊為矩形截面，取 k = 3 ,則2 柵條間隙數n=Qsn0.301 sin6034.6(取 n=36)e

2、hv20.02漢0.47漢0.93柵槽有效寬度 B=s (n-1) +en=0.01 (36-1 ) +0.02x36=1.0 7m4進水渠道漸寬部分長度 匚二邑旦二1.070.94二0.23m2ta n2ta n20”(其中a1為進水渠展開角)5 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2二= 0.12m(6)過柵水頭損失(hj42Vo0.0130.90 =khb二k；丄sin：=3 2.42 ()3sin60 = 0.103m2g0.022 9.81其中 =B(s/e )4/3h0：計算水頭損失k:系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時B

3、=2.42(7) 柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高 h2=0.3m,則柵前槽總高度 H=h+b=0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度 H=h+h+h2=0.47+0.103+0.3=0.87(8) 格柵總長度 L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tana=0.23+0.12+0.5+1.0+0.77/ta n60=2.29m(9)每日柵渣量3=Q平均日31=2.6型1030.051.5=0.87m3/d0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣(10)計算草圖如下:柵條工作平臺進 水 /丄LLLJV/ /Z-3= / /一/1a/ f - -1圖 1 中格柵計算草圖二、污水提升泵房1設計參

4、數設計流量：Q=301L/s，泵房工程結構按遠期流量設計2泵房設計計算采用氧化溝工藝方案，污水處理系統簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優化，故污水只考慮一次提升。污水經提升后入平 流沉砂池，然后自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由 出水管道排入神仙溝。各構筑物的水面標高和池底埋深見第三章的高程計算。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（即細格柵前水面標高）。所以，提升凈揚程 Z=3.65- （-5.23） =8.88m水泵水頭損失取 2m從而需水泵揚程 H=Z+h=10.88m再根據設計流量 301L/s=1084m3/h,采用 2

5、 臺 MF 系列污水泵，單 臺提升流量 542m3/s。采用 ME 系列污水泵（8MF-13B） 3 臺，二用 一備。該泵提升流量 540560m3/h，揚程 11.9m,轉速 970r/min，功 率 30kW。占地面積為T52=78.54m2，即為圓形泵房 D = 10m,高 12m,泵房為 半地下式，地下埋深 7m,水泵為自灌式。計算草圖如下：圖2污水提升泵房計算草圖三、泵后細格柵1. 設計參數：設計流量 Q=2.6X104m/d=301L/s柵前流速 vi=0.7m/s，過柵流速 V2=0.9m/s 柵條寬度 s=0.01m,格柵間隙 e=10mm柵前部分長度 0.5m,格柵傾角a=6

6、0 單位柵渣量3i=0.10m3柵渣/103m 污水進水總管中格柵0.00匸吸水池最底水位2.422.設計計算(1) 確定格柵前水深，根據最優水力斷面公式Qi二邑上計算得柵2前槽寬Bi二2Q2 0.301= 0.94m，則柵前水深hi二旦=094=0.47m Vi 0.722(2) 柵條間隙數n0.301血6068.2(取 n=70)ehv20.01x0.47x0.9設計兩組格柵，每組格柵間隙數 n=35 條(3) 柵槽有效寬度 B2=s (n-1 ) +en=0.01 (35-1 ) +0.01x35=0. 69m所以總槽寬為 0.69x2+0.2 = 1.58m(考慮中間隔墻厚 0.2m)

7、(4) 進水渠道漸寬部分長度 匚=1.58一0.94= 0.88m2ta n%2ta n20(其中a1為進水渠展開角)因柵條邊為矩形截面，取 k=3,則42v20.0130.92nh = kho= k sin：- 3 2.42 ()sin 60 = 0.26m2g0.012 9.81其中 =B(s/e )ho：計算水頭損失k :系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數，取k=3(5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度牛0.44m(6) 過柵水頭損失(hj阻力系數，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時B=2.42(7)柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高 h2=0.3m,則柵前槽總高度 H=h+h2=

8、0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度 H=h+h+h2=0.47+0.26+0.3=1.03(8)格柵總長度 L 二 Li+l_2+0.5+1.0+0.77/tana=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/ta n60=3.26m(9)每日柵渣量3=Q平均日31=空型1030.11.5=1.73m3/d0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣(10)計算草圖如下：圖3細格柵計算草圖四、沉砂池采用平流式沉砂池1.設計參數5m,設計流量：Q=301L/s (按 2010 年算，設計 1 組，分為 2 格)設計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=30s2.設計計算(1)沉砂池長度：L=

9、vt=0.25 30=7.5m(2)水流斷面積：A 二 Q/v=0.301/0.25=1.204m2(3)池總寬度：設計n=2格， 每格寬取b=1.2m0.6m， 池總寬B=2b= 2.4m(4)有效水深：h2=A/B=1.204/2.4=0.5m(介于 0.251m 之間)(5) 貯泥區所需容積：設計 T=2d,即考慮排泥間隔天數為 2 天，則 每個沉砂斗容積41.3 102 352 1.5 10(每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗) 其中 X 仁城市污水沉砂量 3m3/105m3,K :污水流量總變化系數 1.5(6)沉砂斗各部分尺寸及容積：Q1TX152K10二0.26m(11)

10、計算草圖如下:設計斗底寬 a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為 60,斗高 hd=0.(11)計算草圖如下:沉砂斗容積:hH220 5223V -(2a22aa12a1)(2 1.122 1.1 0.52 0.52) =0.34m36 6(略大于 V 仁 0.26m3，符合要求)沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長度為L2二空二7.5-2 1.1二2.65m2 2則沉泥區高度為h3=hd+0.06L2=0.5+0.06 2.65=0.659m池總高度 H :設超高 hi=0.3m,H=h 什 h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46mLy2叫仙tan 20ta

11、n20L3=Li=1.43m(10)校核最小流量時的流速:最小流量即平均日流量Q平均日二 Q/K=301/1.5=200.7L/s則沉砂斗上口寬:a=壬 ptan 60 30.5=1.1mtan 60(7)(8)進水漸寬部分長度：(9)出水漸窄部分長度:(11)計算草圖如下:則 vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.170.15m/s,符合要五、厭氧池1設計參數設計流量：2010 年最大日平均時流量為 Q=Q/Kh=301/1.3=231.5L/s，每座設計流量為 Qi=115.8L/s，分 2 座水力停留時間：T=2.5h污泥濃度：X=3000mg/L污泥回流液濃度：Xr=1

12、0000mg/L考慮到厭氧池與氧化溝為一個處理單元， 總的水力停留時間超過15h，所以設計水量按最大日平均時考慮。2設計計算(1)厭氧池容積：V= QiT=115.8 10-3X2.58600=1042*(2)厭氧池尺寸：水深取為 h=4.0m。則厭氧池面積：A 二 V/h=1042/4=261m2厭氧池直徑：D =戶261= 18.2m （取 D=19m）V兀X 3.14考慮 0.3m 的超高，故池總高為 H 二 h+0.3=4+0.3=4.3m。（3）污泥回流量計算：1）回流比計算R =X/（Xr-X）=3/（ 10-3）=0.432）污泥回流量QR=RQ1=0.43 n6=49.79L/

13、s=4302m/d六、氧化溝1.設計參數擬用卡羅塞（Carrouse）氧化溝，去除 BOD5與 COD 之外，還 具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N 低于排放標準。氧化溝按 2010 年設計分 2 座，按最大日平均時流量設計，每座氧化溝 設計流量為4/ 26勺043Q1=26竺=10000m3/d=115.8L/s。2漢1.3總污泥齡：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 貝卩 MLSS=2700曝氣池：DO = 2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N 氧化，可利用氧 2.6mgO2/NO3N 還原a=0.9 片 0.98其他參數：a=0.6k

14、gVSS/kgBOD5b=0.07cT脫氮速率：qdn=0.0312kgN03-N/kgMLVSS-dKi=0.23d-1K02=1.3mg/L剩余堿度 100mg/L（保持 PH 富 2）:所需堿度 7.1mg 堿度/mgNH3-N 氧化；產生堿度 3.0mg 堿度/mgNO3-N 還原硝化安全系數：2.5脫硝溫度修正系數：1.082設計計算（1）堿度平衡計算：1）設計的出水BOD5為 20 mg/L，則出水中溶解性BOD5= 20-0.7X20X1.42X（1-e-0.23x5）=6.4 mg/L2）采用污泥齡 20d,則日產泥量為：0.6 10000 (190 -6.4)1000 (10

15、.05 20)設其中有 12.4%為氮，近似等于 TKN 中用于合成部分為:0. .8=68.30 kg/d即: TKN 中有68.30 1000=6.83mg/L 用于合成。10000需用于氧化的 NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L需用于還原的 NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L3）堿度平衡計算aQSr1 btm= 550.8kg/d已知產生 O.1mg/L 堿度/除去 1mg BOD5,且設進水中堿度為 250mg/L,剩余堿度=250-7.1x25.17+3.0X14.17+0.1X(190- 6.4)=132.16 mg/L計算所得剩余堿度以 Ca

16、C03計，此值可使 PH 身.2 mg/L(2)硝化區容積計算：硝化速率為=0.204 d-1故泥齡：twJ -4.9d打 0.204采用安全系數為 2.5,故設計污泥齡為：2.5 4.9=12.5d原假定污泥齡為 20d，則硝化速率為：1-1n 0.05d20單位基質利用率：U 二+ 二 .50 6.05二 0.167kgBOD5/kgMLVSS.dMLVSS 二XMLSS=0. =2700 mg/L所需的 MLVSS 總量=(190-6.4)10000= 10994kg 0.167X000硝化容積：Vn=109941000= 4071.9m32700水力停留時間：tn=4071924=9.

17、8h10000(3)反硝化區容積:=0.47e0.098 15 J5)良IL2 1020.05 15415802O2O212C時，反硝化速率為:qdn= 1|0.03(三)+0.029be0)M_ri=0.03x(19“)+0.029 x1.08(12016 3600 x-24一=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d還原 NO3-N 的總量二上衛loooo = i4i.7kg/d1000脫氮所需 MLVSSr14178335.3kg0.019脫氮所需池容：8335.33Vdn1000二3087.1m水力停留時間：2778.4小-tdn24 = 7.4h1000（4）氧化溝的總容積:總水

18、力停留時間:t =tntdn=9.87.4 =17.2h總容積:3V =VnVdn=4071.9 3087.1 =7159m（5）氧化溝的尺寸：氧化溝采用 4 廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深 3.5m，寬 7m,則氧化溝總長： 二59-292.2m。 其中好氧段長度為40719=166.2m，3.5漢73.5漢7缺氧段長度為30871= 126.0m。3E7721彎道處長度:3- =2T叮-66m2 2則單個直道長：292.266二56.55m（取 59m）4故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=7 4=28m （未計池壁厚）校 核 實 際 污 泥 負 荷QSa10000 x190Ns

19、a0.014kgB0D/kgMLSS dXV 3600 7159(6)需氧量計算：采用如下經驗公式計算：O2(kg/d)=A SrB MLSS 4.6 Nr-2.6 NO3其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內源 呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量，第四項為反硝化污泥需氧 量。經驗系數：A=0.5B=0.1需要硝化的氧量：Nr=25.-3=251.7kg/dR=0.(0.19-0.0064)+0.1 4071.9 2.7+4.6 251.7-2.6 141.7=2806.81kg/d=116.95kg/h取 T=30C,查表得 o=0.8,p=0.9,氧的飽和度Cs(30)=7.63

20、 mg/L,CS(20)=9.17 mg/L采用表面機械曝氣時，20C時脫氧清水的充氧量為：RCS(20予0J】-：Cs(T)d 1.0242=_ 116.95匯9.17_0.80 0.9 1 7.63-2】1.O24300=217.08kg/h查手冊，選用 DY325 型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑 二 3.5m, 電機功率 N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為 125kgO2/h，每座氧化=2 臺(7)回流污泥量:式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度取 10g/L。則:R360.56(50% 100%，實際取 60%)10-3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的

21、污泥總量為 49%Q(8)剩余污泥量:如由池底排除，二沉池排泥濃度為 10g/L,則每個氧化溝產泥量為：13344= 133.44 m3/d10(9)氧化溝計算草草圖如下:溝所需數量為 n,則Ron =125217.08= 1.74125可由公式Xr-X求得。Qw整2400.250.75100010000 = 1334.4kg/d備用曝氣機七、二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機1.設計參數I進水 管接自 提升 泵房 及沉砂池上備用曝氣機設計進水量：Q=10000 m3/d （每組）表面負荷：qb范圍為 1.01.5 m3/ m2.h，取 q=1.0 m3/ m2.h

22、固體負荷：qs=140 kg/ m2.d水力停留時間(沉淀時間)：T=2.5 h堰負荷：取值范圍為 1.5 2.9L/s.m,取 2.0 L/(s.m)2.設計計算(1)沉淀池面積：按表面負何算：a Q 100002A417mqb1 24(2)沉淀池直徑：/4A恥417 “D23m 16m 3.14有效水深為h=qbT=1.0 2.5=2.5m=4.0mg/L,每日投氯量為-33=pma)Q=：，：=80kg/d=3.33kg/h選用貯氯量為 120kg 的液氯鋼瓶，每日加氯量為 3/4 瓶,共貯用12 瓶，每日加氯機兩臺，單臺投氯量為1.52.5kg/h。配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量

23、 Q=1-3mT/h,揚程不小于 10mHO(3) 混合裝置：在接觸消毒池第一格和第二格起端設置混合攪拌機2 臺(立式),混合攪拌機功率 N)實際選用 JW 310 1 機械混合攪拌機，漿板深度為 1.5m,漿葉直徑為 0.31m,漿葉寬度 0.9m，功率 4.0Kw解除消毒池設計為縱向板流反應池。在第一格每隔 3.8m 設縱向N。QTG223 5 10-421.06 100.2315 60 50023 5 10= 0.25kW垂直折流板，在第二格每隔 6.33m 設垂直折流板，第二格不設(4)接觸消毒池計算草圖如下：圖8接觸消毒池工藝計算圖第二章 污泥處理構筑物設計計算一、回流污泥泵房1.設

24、計說明二沉池活性污泥由吸泥管吸入， 由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井 中，然后由管道輸送至回流泵房， 其他污泥由刮泥板刮入污泥井中， 再由排泥管 排入剩余污泥泵房集泥井中。設計回流污泥量為Q=RQ污泥回流比R=50%100%。按最大考慮，即QR=100%Q=231.5L/A20000mVd2.回流污泥泵設計選型（1）揚程：二沉池水面相對地面標高為0.6m,套筒閥井泥面相對標高為0.2m，回流污 泥泵房泥面相對標高為0.2-0.2=-0.4m，氧化溝水面相對標高為1.5m,則污 泥回流泵所需提升高度為：1.5-（-0.4）=1.9m（2）流量：兩座氧化溝設一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量為

25、20000mVd=833nVh（3）選泵：選用LXB-900螺旋泵3臺（2用1備），單臺提升能力為480nVh，提升高度為2.0m2.5m,電動機轉速n=48r/min,功率N=55kW（4）回流污泥泵房占地面積為9mX5.5m二、剩余污泥泵房1.設計說明二沉池產生的剩余活性污泥及其它處理構筑物排出污泥由地下管道自流入 集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥濃縮池中。處理廠設一座剩余污泥泵房（兩座二沉池共用）污水處理系統每日排出污泥干重為2X1334.4kg/d,即為按含水率為99%計的污泥流量2Q=2X133.44m3/d=266.88m3/d=11.12m3/h2.設計選型（1）污泥泵

26、揚程:輻流式濃縮池最高泥位(相對地面為)-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位為-(5.34-0.3-0.6)-4.53m,則污泥泵靜揚程為=4.53-0.4=4.13m,污泥輸送管道壓力損失為4.0m，自由水頭為1.0m，則污泥泵所需揚程為H=H0+4+1=9.13m(2) 污泥泵選型：選兩臺，2用1備，單泵流量Q2Q2=5.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.2316m/h, H 14-12m, N 3kW(3) 剩余污泥泵房：1占地面積LXB=4nX3m，集泥井占地面積一3.0mxH3.0m2三、污泥濃縮池采用兩座幅流式圓形重力連續式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵

27、房將污泥送至濃縮池。1.設計參數進泥濃度：10g/L污泥含水率R=99.0%，每座污泥總流量：Q=1334.4kg/d=133.44m /d=5.56m /h設計濃縮后含水率R=96.0%污泥固體負荷：qs=45kgSS/(md)污泥濃縮時間：T=13h貯泥時間：t=4h2.設計計算(1)濃縮池池體計算：每座濃縮池所需表面積=濃縮池直徑Qqs1334.445=29.65m水力負荷u =Q =133.4：二 4.42m3/(m2.d)二 0.184m3/(m2.h)A兀3.1= 6.14m取D=6.2mD 二4 29.653.14有效水深h1=uT=0.184 13=2.39m取h1=2.4m濃

28、縮池有效容積Vi=A hi=29.65 2.4=71.16m3(2)排泥量與存泥容積：濃縮后排出含水率P2=96.0%的污泥,則QW =100-PlQwJ一133.44 =33.36m3/d =39m3/h 100-P210096按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區所需容積V2=4Qw=4 1.39=5.56m3泥斗容積V3RD J)33.14漢1.2彳2丄彳彳 CC 丄 c 廠2co3=(1.11.1 0.6 0.6 ) = 2.8 m3式中：h4-泥斗的垂直高度，取1.2mr1泥斗的上口半徑，取1.1mr2泥斗的下口半徑，取0.6m設池底坡度為0.08，池底坡降為:故池底可貯泥容積:V4=玉(尺

29、2RE口2)33.14 3.16223=(3.123.1 1.1 1.12) = 2.38m33因此，總貯泥容積為Vw=V3V4=2.8 2.38 =5.18m35.56m3(滿足要求)0.08(6.2-2.2)2=0.16m濃縮池的超高h2取0.30m,緩沖層高度ha取0.30m,則濃縮池的總高度H(3)濃縮池總高度:H =h-h2h3h4h5=2.4+0.30+0.30+1.2+0.16=4.36m(4)濃縮池排水量:3Q=QQw=5.56-1.39=4.17m /h(5)濃縮池計算草圖:1圖 8 濃縮池計算草圖四、貯泥池及污泥泵1設計參數進泥量：經濃縮排出含水率P2=96%勺污泥2Qw=

30、2 33.36=66.72m3/d, 設貯泥池1座，貯泥時間T=0.5d=12h2設計計算池容為3V=2QWT=66.72 0.5=33.36m貯泥池尺寸(將貯泥池設計為正方形)L B H=3.6 3.6 3.6m有效容積V=46.66m濃縮池的超高h2取0.30m,緩沖層高度ha取0.30m,則濃縮池的總高度H濃縮污泥輸送至泵房剩余污泥經濃縮處理后用泵輸送至處理廠南面的苗圃作肥料之用污泥提升泵泥量Q=66.72m3/d=2.78m3/h揚程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m選用1PN污泥泵兩臺，一用一備，單臺流量Q7.216mVh,揚程H1412mH2O ,功率N3kW泵房平面尺寸LXB=4mX3m第三章高程計算、水頭損失計算計算廠區內污水在處理流程中的水頭損失，選最長的流程計算，結果見下表:污水廠水頭損失計算表名稱設計 流量(L/s)管徑(mmI(%0)V(m/s)管長(