污水厂设计计算书.docx
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污水厂设计计算书
污水厂设计计算书
第一章污水处置构筑物设计计算
一、泵前中格栅
1．设计参数
设计流量Q=×104m3/d=301L/s
栅前流速v1=s，过栅流速v2=s
栅条宽度s=，格栅间隙e=20mm
栅前部份长度，格栅倾角α=60°
单位栅渣量ω1=栅渣/103m3污水
2．设计计算
（1）确信格栅前水深，依照最优水力断面公式计算得:
栅前槽宽，那么栅前水深
（2）栅条间隙数（取n=36）
（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=（36-1）+×36=
（4）进沟渠道渐宽部份长度
（其中α1为进沟渠展开角）
（5）栅槽与出沟渠道连接处的渐窄部份长度
（6）过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，那么
其中ε=β（s/e）4/3
h0：
计算水头损失
k：
系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
ε：
阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=
（7）栅后槽总高度（H）
取栅前渠道超高h2=，那么栅前槽总高度H1=h+h2=+=
栅后槽总高度H=h+h1+h2=++=
（8）格栅总长度L=L1+L2+++tanα
=++++tan60°
=
（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=
=d>d
因此宜采纳机械格栅清渣
（10）计算草图如下：
二、污水提升泵房
1.设计参数
设计流量：
Q=301L/s，泵房工程结构按远期流量设计
2.泵房设计计算
采纳氧化沟工艺方案，污水处置系统简单，关于新建污水处置厂，工艺管线能够充分优化，故污水只考虑一次提升。
污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排出。
各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。
污水提升前水位（既泵站吸水池最底水位），提升后水位（即细格栅前水面标高）。
因此，提升净扬程Z=（）=
水泵水头损失取2m
从而需水泵扬程H=Z+h=
再依照设计流量301L/s=1084m3/h，采纳2台MF系列污水泵，单台提升流量542m3/s。
采纳ME系列污水泵（8MF-13B）3台，二用一备。
该泵提升流量540～560m3/h，扬程，转速970r/min，功率30kW。
占地面积为π52＝，即为圆形泵房D＝10m，高12m，泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。
计算草图如下：
三、泵后细格栅
1．设计参数：
设计流量Q=×104m3/d=301L/s
栅前流速v1=s，过栅流速v2=s
栅条宽度s=，格栅间隙e=10mm
栅前部份长度，格栅倾角α=60°
单位栅渣量ω1=栅渣/103m3污水
2．设计计算
（1）确信格栅前水深，依照最优水力断面公式计算得栅前槽宽，那么栅前水深
（2）栅条间隙数（取n=70）
设计两组格栅，每组格栅间隙数n=35条
（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=（35-1）+×35=
因此总槽宽为×2+＝（考虑中距离墙厚）
（4）进沟渠道渐宽部份长度
（其中α1为进沟渠展开角）
（5）栅槽与出沟渠道连接处的渐窄部份长度
（6）过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，那么
其中ε=β（s/e）4/3
h0：
计算水头损失
k：
系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
ε：
阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=
（7）栅后槽总高度（H）
取栅前渠道超高h2=，那么栅前槽总高度H1=h+h2=+=
栅后槽总高度H=h+h1+h2=++=
（8）格栅总长度L=L1+L2+++tanα
=++++tan60°=
（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=
=d＞d
因此宜采纳机械格栅清渣
（10）计算草图如下：
四、沉砂池
采纳平流式沉砂池
1.设计参数
设计流量：
Q=301L/s（按2020年算，设计1组，分为2格）
设计流速：
v=s
水力停留时刻：
t=30s
2.设计计算
（1）沉砂池长度：
L=vt=×30=
（2）水流断面积：
A=Q/v==
（3）池总宽度：
设计n=2格，每格宽取b=>，池总宽B=2b=
（4）有效水深：
h2=A/B==（介于～1m之间）
（5）贮泥区所需容积：
设计T=2d，即考虑排泥距离天数为2天，那么每一个沉砂斗容积
（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）
其中X1：
城市污水沉砂量3m3/105m3，
K：
污水流量总转变系数
（6）沉砂斗各部份尺寸及容积：
设计斗底宽a1=，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=，
那么沉砂斗上口宽：
沉砂斗容积：
（略大于V1=，符合要求）
（7）沉砂池高度：
采纳重力排砂，设计池底坡度为，坡向沉砂斗长度为
那么沉泥区高度为
h3=hd+=+×=
池总高度H：
设超高h1=，
H=h1+h2+h3=++=
（8）进水渐宽部份长度:
（9）出水渐窄部份长度:
L3=L1=
（10）校核最小流量时的流速：
最小流量即平均日流量
Q平均日=Q/K=301/=s
那么vmin=Q平均日/A==>s，符合要求
（11）计算草图如下：
五、厌氧池
1.设计参数
设计流量：
2020年最大日平均时流量为Q′=Q/Kh=301/=s，每座设计流量为Q1′=s，分2座
水力停留时刻：
T=
污泥浓度：
X=3000mg/L
污泥回流液浓度：
Xr=10000mg/L
考虑到厌氧池与氧化沟为一个处置单元，总的水力停留时刻超过15h，因此设计水量按最大日平均时考虑。
2.设计计算
（1）厌氧池容积：
V=Q1′T=×10-3××3600=1042m3
（2）厌氧池尺寸：
水深取为h=。
那么厌氧池面积：
A=V/h=1042/4=261m2
厌氧池直径：
m（取D=19m）
考虑的超高，故池总高为H=h+=4+=。
（3）污泥回流量计算：
1）回流比计算
R=X/（Xr-X）=3/（10-3）=
2）污泥回流量
QR=RQ1′=×116=s=4302m3/d
六、氧化沟
1.设计参数
拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具有硝化和必然的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。
氧化沟按2020年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为
Q1′＝=10000m3/d=s。
总污泥龄：
20d
MLSS=3600mg/L，MLVSS/MLSS=那么MLSS=2700
曝气池：
DO＝2mg/L
NOD=mgNH3-N氧化，可利用氧NO3—N还原
α＝β＝
其他参数：
a=kgBOD5b=
脱氮速度：
qdn=kgMLVSS·d
K1=Ko2=L
剩余碱度100mg/L（维持pH≥：
所需碱度碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度碱度/mgNO3-N还原
硝化平安系数：
脱硝温度修正系数：
2.设计计算
（1）碱度平稳计算：
1）设计的出水为20mg/L，那么出水中溶解性＝×20××（1－×5）=mg/L
2）采纳污泥龄20d，那么日产泥量为：
kg/d
设其中有％为氮，近似等于TKN顶用于合成部份为：
kg/d
即：
TKN中有mg/L用于合成。
需用于氧化的NH3-N==mg/L
需用于还原的NO3-N==mg/L
3）碱度平稳计算
已知产生L碱度/除去1mgBOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=×+×+×（190－）=mg/L
计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使pH≥mg/L
（2）硝化区容积计算：
硝化速度为
=d-1
故泥龄：
d
采纳平安系数为，故设计污泥龄为：
原假定污泥龄为20d，那么硝化速度为：
d-1
单位基质利用率：
kg/
MLVSS=f×MLSS==2700mg/L
所需的MLVSS总量=
硝化容积：
m3
水力停留时刻：
h
（3）反硝化区容积：
12℃时，反硝化速度为：
=
还原NO3-N的总量=kg/d
脱氮所需MLVSS=kg
脱氮所需池容：
m3
水力停留时刻：
h
（4）氧化沟的总容积：
总水力停留时刻：
h
总容积：
m3
（5）氧化沟的尺寸：
氧化沟采纳4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深，宽7m，那么氧化沟总长:
。
其中好氧段长度为，缺氧段长度为。
弯道处长度:
那么单个直道长:
（取59m）
故氧化沟总池长=59+7+14=80m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。
校核实际污泥负荷
（6）需氧量计算：
采纳如下体会公式计算:
其中：
第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。
体会系数：
A=B=
需要硝化的氧量：
Nr=25.=d
R=取T=30℃，查表得α=,β=,氧的饱和度=mg/L，=mg/L
采纳表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：
查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,那么取n=2台
（7）回流污泥量：
可由公式求得。
式中：
X=MLSS=L，回流污泥浓度取10g/L。
那么：
（50％～100％，实际取60％）
考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，那么回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。
（8）剩余污泥量：
如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，那么每一个氧化沟产泥量为：
（9）氧化沟计算草草图如下：
七、二沉池
该沉淀池采纳中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，采纳刮泥机。
1．设计参数
设计进水量：
Q=10000m3/d（每组）
表面负荷：
qb范围为—m3/，取q=m3/
固体负荷：
qs=140kg/
水力停留时刻（沉淀时刻）：
T=h
堰负荷：
取值范围为—，取L/
2．设计计算
（1）沉淀池面积:
按表面负荷算：
m2
（2）沉淀池直径：
有效水深为h=qbT=（介于6～12）
（3）贮泥斗容积：
为了避免磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时刻采纳Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：
那么污泥区高度为
（4）二沉池总高度：
取二沉池缓冲层高度h3=，超高为h4=
那么池边总高度为
h=h1+h2+h3+h4=+++=
设池底度为i=，那么池底坡度降为
那么池中心总深度为
H=h+h5=+=
（5）校核堰负荷：
径深比
堰负荷
以上各项均符合要求
（6）辐流式二沉池计算草图如下：
八、接触消毒池与加氯间
采纳隔板式接触反映池
1．设计参数
设计流量：
Q′=20000m3/d=L/s（设一座）
水力停留时刻：
T==30min
设计投氯量为：
ρ＝L
平均水深：
h=
隔板距离：
b=
2．设计计算
（1）接触池容积：
V=Q′T==417m3
表面积m2
隔板数采纳2个，
那么廊道总宽为B＝（2+1）＝取11m
接触池长度L=取20m
长宽比
实际消毒池容积为V′=BLh=11202=440m3
池深取2＋＝为超高）
经校核均知足有效停留时刻的要求
（2）加氯量计算：
设计最大加氯量为ρmax=L,每日投氯量为
ω＝ρmaxQ=-3=80kg/d=h
选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共
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