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(wàn)人，遠(yuǎn)期（2020年）規(guī)劃人口15.0萬(wàn)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：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(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定為30 mg/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1.2×104m3/d，遠(yuǎn)期2.0×104m3/d考慮；C公用建筑廢水量排放系數(shù)近期按0.15，

2、遠(yuǎn)期0.20考慮；D處理廠處理系數(shù)按近期0.80，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(guó)家三類水體標(biāo)準(zhǔn)控制，同時(shí)執(zhí)行國(guó)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：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(yuǎn)期綜合生活污水2、工業(yè)污水近期工業(yè)污水遠(yuǎn)期工業(yè)污水3、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)。近期混合總污水量取遠(yuǎn)期混合總污水量取4、污水廠最大設(shè)計(jì)水量的計(jì)算近期；，取日變

3、化系數(shù)；時(shí)變化系數(shù)； 。遠(yuǎn)期；，取日變化系數(shù)；時(shí)變化系數(shù)；。擬訂該城市污水處理廠的最大設(shè)計(jì)水量為1.3 污水水質(zhì)的確定近期 取 取遠(yuǎn)期 取 取則根據(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： ，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(jí)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(hào)基本控制項(xiàng)目一級(jí)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

4、.5350%7pH6978 注：1取水溫>12的控制指標(biāo)8，水溫12的控制指標(biāo)15。 2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 ，柵前水深，過柵流速，柵條間隙，柵前長(zhǎng)度，柵后長(zhǎng)度，格柵傾角，柵條寬度，柵前渠超高。2、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。（1）柵條間隙數(shù)： ?。?）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(zhǎng)度：（7）每日柵渣量：式中，為柵渣量，格柵間隙為1625

5、mm時(shí)，污水。本工程格柵間隙為20mm，取污水。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 ，考慮取用5臺(tái)潛水排污泵（四用一備），則每臺(tái)泵流量為。集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)泵的15min流量，即：2.3 細(xì)格柵設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量 ，柵前水深，過柵流速，柵條間隙，柵前長(zhǎng)度，柵后長(zhǎng)度，格柵傾角，柵條寬度，柵前渠超高。2、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。（1）柵條間隙數(shù)： ?。?）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(zhǎng)度：（7）每日柵渣量：式中，為柵渣量，對(duì)于柵條間距b=10mm的細(xì)格

6、柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水?dāng)r截柵渣量為污水。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)流量時(shí)的流速，最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間，設(shè)計(jì)流量 ，城市污水沉砂量污水。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。（1）沉砂池長(zhǎng)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(shí)間間隔，取2d。（6）每個(gè)沉砂斗的容積；（設(shè)每一個(gè)分格有2個(gè)沉砂斗，有4個(gè)分格。）沉砂斗上口寬；式中，斗高??；斗底寬取；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(gè)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(yàn)算最小流速。2.5 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，則，異養(yǎng)微生物的產(chǎn)率系數(shù)，異養(yǎng)微生物內(nèi)源衰減系數(shù)，污泥回流比R=100%，設(shè)計(jì)流量。2、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)。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)容積的確定a、好氧區(qū)容積硝化菌的比增長(zhǎng)速率可用下式計(jì)算:當(dāng)最低溫度T = 15 、出水、時(shí), , ,安全系數(shù)取2.5 ,則設(shè)計(jì)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(jī)物的去除速率所需MLVSS總量硝化容積水力停留時(shí)間b、缺氧區(qū)容積假設(shè)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(shí)反硝化速率需還原的脫氮所需脫氮所需池容水力停留時(shí)間氧化溝區(qū)容積水力停留時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間取1.5 h，所需容積以上計(jì)算得出，氧化溝總?cè)莘e水力停留時(shí)間污泥負(fù)荷（2）需氧量計(jì)算總需氧量式中：A經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.5； 去除濃度，mg/L； B經(jīng)驗(yàn)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脫氮的需氧量式中：經(jīng)

9、驗(yàn)系數(shù)取0.8； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.9； 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取1.0； 20時(shí)水中溶解氧飽和度9.17mg/L； 30時(shí)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(jì)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(jì)算式中：Y污泥產(chǎn)率系數(shù)，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(gè)氧化溝產(chǎn)泥量。2.6 輻流式沉淀池設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量，水力表面負(fù)荷，沉淀時(shí)間t=4h，2、設(shè)計(jì)計(jì)算圖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)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(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管計(jì)算單池設(shè)計(jì)污水流量進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量管徑，1000i=1.7進(jìn)水豎井進(jìn)水豎井采用，出水口尺寸，共6個(gè)沿井壁均勻分布出水口流速（0.150.2m/s）穩(wěn)流筒計(jì)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(shè)計(jì)a、單池設(shè)計(jì)流量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 取b=0.5m式中：k為安全系數(shù)，取1.4。集水槽起點(diǎn)水深為集水槽終點(diǎn)

11、水深為槽深均取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（）堰上水頭每個(gè)三角堰流量三角堰個(gè)數(shù) 取三角堰中心距2.7 紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(hào)UV4000PLUS。2、設(shè)計(jì)計(jì)算（1）燈管數(shù)UV4000PLUS紫外線消毒設(shè)備每3800需2.5根燈管，則 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 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(gè)UV燈組，一個(gè)UV燈組4個(gè)模塊。渠道長(zhǎng)度每個(gè)模塊長(zhǎng)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(zhǎng)L為：復(fù)核輻射時(shí)間 （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)水管管徑配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為，當(dāng)進(jìn)水管管徑為時(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

13、續(xù)構(gòu)筑物，每個(gè)后續(xù)構(gòu)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(gè)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(shè)計(jì)采用矩形堰（堰高h(yuǎn)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(shù)，通常采用0.3270.332，取0.33。則（2）堰頂厚度B根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)時(shí)，屬于矩形寬頂堰。取B=0.9m，這時(shí)，所以，該堰屬于矩形寬頂堰。（3）配水管管徑設(shè)配水管管徑，流量，查水力計(jì)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(shè)計(jì)，。2

14、.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(tái)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（2）集泥池容積初擬采用5臺(tái)（四用一備）回流污泥泵，2臺(tái)（一用一備）剩余污泥泵，則集泥池的容積。第三章 管道設(shè)計(jì)3.1 進(jìn)水管、事故管采用鋼筋混凝土管，設(shè)計(jì)流量Q=1.0m/s，管內(nèi)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(shè)計(jì)流量，管內(nèi)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(shè)計(jì)流量，管內(nèi)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(shè)計(jì)流量，管內(nèi)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(shè)計(jì)流量，管內(nèi)流速，1000i=1.7，管徑D=600mm。（2）管段2擬用鑄鐵管，設(shè)計(jì)流量，管內(nèi)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(shè)計(jì)流量，管內(nèi)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