各構(gòu)筑物的計算

1、一、設計污水水量由設計資料知，該市每天的平均污水量為：查GB500142006室外排水設計規(guī)范知其總變化系數(shù)KZ=1.489 從而可計算得： 最大設計流量為 (1-1)式中 城市每天的平均污水量，； 總變化系數(shù)； 最大設計流量，。 二、格柵的設計格柵設在處理構(gòu)筑物之前，用于攔截水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)處理設施的正常運行。由于污水的最大設計流量僅為0.345m3/s，格柵的負荷較小。故本設計中采用矩形斷面并設置中格柵一道，采用機械清渣。中格柵設置在污水泵站前，格柵的設計流量為0.345m3/s。2.1設計參數(shù)：1、格柵柵條間隙寬度，應符合下列要求： 1）粗格柵：機械清除時宜為1025m

2、m；人工清除時宜為2540mm。特殊情況下，最大間隙可為100mm。 2）細格柵：宜為310mm。 3）水泵前，應根據(jù)水泵要求確定。 2、 污水過柵流速宜采用0.61.0ms。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機外，機械清除格柵的安裝角度宜為6090。人工清除格柵的安裝角度宜為3060。 3、當格柵間隙為1625mm時，柵渣量取0.100.05m3/103m3污水；當格柵間隙為3050mm時，柵渣量取0.030.01 m3/103m3污水。4、格柵間設置的工作平臺標高應高出格柵前最高設計水位0.5m，并應有安全和沖洗設施。 5、工作平臺正面過道寬度，采用機械清除時不應小于1.5m，采用人工清除時不應小于1.2m

3、。 格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用0.71.0m。 6、格柵間應設置通風設施或進行臭氣收集處理，并設置有毒有害氣體的檢測和報警裝置。2.2格柵的設計計算1、進水渠道寬度計算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算設計中取污水過柵流速=0.8m/s 則 柵前水深：2、格柵的間隙數(shù) （2-1）式中 n格柵柵條間隙數(shù)，個；Q設計流量，m3/s；格柵傾角，60；N 設計的格柵組數(shù)，組；b格柵柵條間隙數(shù)，m。 設計中取 =0.02 個3、格柵柵槽寬 (2-2)式中 格柵柵槽寬度，； 每根格柵條寬度，。 設計中取=0.0154、 進水渠道漸寬部分的長度計算 （2-3）式中 進水渠道漸寬部分長度，； 漸寬處角度，。 設計中

4、取 =5、進水渠道漸窄部分的長度計算6、通過格柵的水頭損失 （2-4）式中 水頭損失，； 格柵條的阻力系數(shù)，查表知 =2.42； 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取 =3。則 7、柵后槽總高度設柵前渠道超高則柵后槽總高度： 8、柵槽總長度9、每日柵渣量 （2-5）式中 W每日柵渣量，m3/d； W1每日每1000m3污水的柵渣量，m3/103m3污水。設計中取 =0.05污水故應采用機械清渣。三 沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒，沉砂池一般設于泵站倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損，也可設于初次沉淀池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件。目前應用較多的

5、有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和旋流沉砂池等。平流沉砂池具有截留無機顆粒效果較好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，排沉砂方便等優(yōu)點，但其沉砂中約夾雜有15%的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度，故常需配洗砂機，排砂經(jīng)清洗之后，有機物含量低于10%，稱為清洗砂，再外運。 曝氣沉砂池克服了平流沉砂池的缺點，其池內(nèi)水流因曝氣池單側(cè)曝氣而作旋流運動，無機顆粒之間的互相碰撞與摩擦機會增加，把表面附著的有機物磨去，此外，由于旋流產(chǎn)生的離心力，把相對密度較大的無機顆粒甩向外層并下沉，相對密度較輕的有機物旋至水流的中心部位隨水帶走，可使沉砂的有機物含量低于10%，同時，曝氣沉砂池還有受流量變化的影響較小，對污水有預曝

6、氣作用。本設計采用曝氣沉砂池。本設計中選擇一組曝氣沉砂池，N=1組。每組沉砂池的設計流量為0.345。3.1設計參數(shù)1、水平流速宜為0.1ms。2、最高時流量的停留時間應大于2min。3、有效水深宜為2.03.0m，寬深比宜為11.5。4、處理每立方米污水的曝氣量宜為0.10.2m3空氣。5、進水方向應與池中旋流方向一致，出水方向應與進水方向垂直，并宜設置擋板。6、污水的沉砂量，可按每立方米污水0.03L計算；合流制污水的沉砂量應根據(jù)實際情況確定。 7、 砂斗容積不應大于2d的沉砂量，采用重力排砂時，砂斗斗壁與水平面的傾角不應小于55。 8、池底坡度一般取為0.10.5。9、沉砂池除砂宜采用機

7、械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運。采用人工排砂時，排砂管直徑不應小于200mm。排砂管應考慮防堵塞措施。3.2池體設計計算 池的總有效容積V （3-1）式中 V總有效容積(m3)；t最大流量時的停留時間(min，取為2)則： 池斷面積設污水在池中的水平流速v為 0.08m/s，則水流斷面面積為： 池寬度 設有效深度 2m，則沉砂池總寬度 B 為： 又僅設一座沉砂池，則每座沉砂池的池寬b=B=2.16m寬深比，符合要求(11.5 之間)。 池長 長寬比符合要求。由以上計算得：共一組曝氣池，寬2.16m，水深2m，池長9.58m。四、沉淀池4.1沉淀池初沉池的處理對象是懸浮物質(zhì)（英文縮寫SS，約可

8、去除40%55%以上）。同時可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%30%，主要為懸浮性BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負荷。沉淀池按池內(nèi)水流方向的不同可分為平流式沉淀池，輻流式沉淀和豎流式沉淀池。這四種沉淀池的工藝優(yōu)缺點如表3-2所示表3-2 沉淀池的工藝優(yōu)缺點名稱工藝優(yōu)點工藝缺點平流沉淀池結(jié)構(gòu)簡單 沉淀效果好 動力消耗低不宜做二沉池/占地面積較大普通輻流沉淀池沉淀效果好結(jié)構(gòu)復雜/易沖擊池底污泥，容積利用系數(shù)小向心輻流沉淀池沉淀效果好/負荷較高結(jié)構(gòu)復雜/布水不均勻豎流沉淀池沉淀效果好布水不均勻/池徑小，池數(shù)多綜上考慮采用本設計采用輻流式沉淀池，而輻流式沉淀池一般采

9、用對稱布置，有圓形和正方形。主要由進水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。按進出水的形式可分為中心進水周邊出水、周邊進水中心出水和周邊進水周邊出水三種類型，其中，中心進水周邊出水輻流式沉淀池應用最廣。周邊進水可以降低進水時的流速，避免進水沖擊池底沉泥，提高池的容積利用系數(shù)。本設計中采用機械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進水采用中心進水周邊出水。4.2設計原則設計參數(shù)1、沉淀池的設計數(shù)據(jù)宜按下表的規(guī)定取值3-3 沉淀池的設計數(shù)據(jù)沉淀池類型沉淀時間表面水力負荷m3/(m2h)每人每日污泥量g/(人d)污泥含水率固體負Kg/m2d初次沉淀池1.52.01.54.5163695972、沉淀池的超高

10、不應小于0.3m。 3、沉淀池的有效水深宜采用2.04.Om。 4、當采用污泥斗排泥時，每個污泥斗均應設單獨的閘閥和排泥管。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為60，圓斗宜為55。 5、排泥管的直徑不應小于200mm。 6、沉淀池應設置浮渣的撇除、輸送和處置設施。 7、水池直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比宜為612，水池直徑不宜大于50m。8、宜采用機械排泥，排泥機械旋轉(zhuǎn)速度宜為13rh，刮泥板的外緣線速度不宜大于3mmin。當水池直徑(或正方形的一邊)較小時也可采用多斗排泥。9、緩沖層高度，非機械排泥時宜為0.5m；機械排泥時，應根據(jù)刮泥板高度確定，且緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m，坡向

11、泥斗的底坡不宜小于0.05。 4.3 沉淀池的計算設計中選擇兩組輻流沉淀池，N=2，每組設計流量為0.1725m3/s，設計計算草圖如圖4-1所示1、沉淀池表面積式中 Q污水最大時流量，m3/s； 表面負荷，取2m3/（m2.h）； n沉淀池個數(shù)，取2組。 取20。2、實際水面面積實際負荷，符合要求。3、沉淀池有效水深 （4-1）式中 沉淀時間，取1.5h。 徑深比為：，滿足612。沉淀池可貯存污泥的體積 可由式（4-13）計算 (42) 式中 h5污泥斗高度， 污泥斗傾角（60）； r1污泥斗上部半徑（m），2.0m； r2污泥斗下部半徑（m），1.0m。 經(jīng)計算得到V1為 12.7m3。

12、底坡落差 因此池低可儲存污泥的體積為 (4-3)式中 R沉淀池半徑（m），此處為 13m； h4池底落差，設池底坡向污泥斗的坡度為0.05，則代入式（3-14）經(jīng)計算得到 V2為 114.56m3。 所以，可貯存污泥的總體積m3。6、沉淀池總高度 （4-4)式中 h1保護高度（m），取 0.3m； h2有效水深（m），取 3m； h3緩沖層高（m），取 0.5m； h4沉淀池底坡落差（m），0.55m； h5污泥斗高度（m），1.73m。 因此，H=0.3+3.0+0.5+0.55+1.73=6.08 m 沉淀池周邊處底高度 H= h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m五、SBR反應池

13、5.1設計參數(shù)1、進水參數(shù)：污水進水量為Qmax=20000m3/d，進水BOD5=186mg/L，水溫為1020，處理水質(zhì)為BOD510mg/L；2、直徑（D）不宜超過20m，國內(nèi)較普遍采用的數(shù)值是15m，最大為17m，直徑過大，充氧和攪拌能力都受到影響；3、水深不宜超過5m，水深過大，攪拌不良池底易于沉泥，影響運行效果；4、沉淀區(qū)水深（h3），一般在12之間，不宜小于1m，過小會影響上升水流穩(wěn)定；5、曝氣區(qū)直壁段高度（h2）應大于導流區(qū)的高度（h1），一般h2-h10.414B（B為導流區(qū)寬度）；6、曝氣區(qū)應有0.81.2m的保護高；7、池底斜壁與水平呈45角；8、污泥溶劑指數(shù)值以介于70

14、100mg/L之間為宜，SVI值過低，說明泥粒細小，無機質(zhì)含量高，缺乏活性；過高，說明污泥的沉降性能不好，并且已有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。5.1 設計計算 1、污水處理程度的計算 原污水經(jīng)過初次沉淀池的處理，SS按降低 50%，BOD5按去除25%考慮，由原污水中的SS為268mg/L， BOD5為186mg/L。則進入曝氣池污水的BOD5值（Sa）為： SS值為： 為了計算去除率，首先按下式計算處理水中非溶解性BOD5值，即： 式中 b微生物自身氧化率，一般介于0.050.10 之間，此處取0.08； Xa活性微生物在處理水中所占比例，取值 0.4； Ce處理水中懸浮固體濃度(mg/L)，取值2

15、5；帶入各值，則： 處理水中溶解性 BOD5值(mg/L)為(出水 BOD5值為 10mg/L) 則 BOD5 的去除率為： 2、BOD-污泥負荷率的確定 （5-1）其中 K2 值取 0.028，Se=4.32mg/L，=0.97，f=0.75，將各值代入上式得： Ns=0.093 Kg BOD5/(KgMLSSd)因此，取為 0.09 Kg BOD5/(KgMLSSd)。 3、 混合液污泥濃度的確定 根據(jù)已經(jīng)確定的Ns值查圖得出相應的SVI值為120左右，取為120，按式(5-2)計算X值。 （5-2）式中 X曝氣池混合液污泥濃度，mg/L； R污泥回流比，取為 50%； r系數(shù)，取 1.2

16、。 代入得： X=3333.33mg/L3300 mg/L。 4、反應池運行周期各工序時間計算 曝氣時間 （5-3）式中 Cs進水平均 BOD5（mg/L） CASBR 池內(nèi) MLSS 濃度（mg/L） LSBOD 污泥負荷（kgBOD/(kgMLSSd)） 1/m排出比 代入得：沉淀時間 初期沉降速度 （5-4）水溫 10時 水溫 20時 因此，必要得沉降時間為 水溫 10時 （5-5）式中 H反應池內(nèi)水深(m) s安全高度（m） Vmax活性污泥界面的初期沉降速度（m/h） 代入得 水溫 20時 排出時間 沉淀時間在1.372.75之間變化，排出時間在2h左右，與沉淀時間合計為4h. 一個周期所需時間 所以周期數(shù) n 為 n 以2計，每個周期為12h 進水時間 根據(jù)以上計算結(jié)果，一個周期工作過程如下 進水3h曝氣6h沉淀2h排出2h5.反應池容積得計算 反應池容量 （5-6）式中 n周期數(shù) 1/m排出比 N池的個數(shù) 代入得 V2.5/（24）200002777.78m3 反應池水深5m，則必要的水面積為 此外，在沉淀排出工藝中可能接受污水進水量的10，則反應池必要的安全容量為反應池水深5m，則必要的水面積為 六、消毒接觸池6.1消毒設施計算1、觸