污水处理厂计算书.docx
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污水处理厂计算书
污水厂设计计算书
一、粗格栅
1•设计流量
a.日平均流量a=30000m7d^1250m7h=0.347m7s=347L/s
«取1.40
b.最大日流量
^=KZ・QF1.40X30000n?
/d=42000m3/d=1750m7h=0.486m7s
2.栅条的间隙数（n）
设：
栅前水深h=0.8m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角a=60°
则：
栅条间隙数n=©=WSZsin60。
=3]4（取“32）
bhv20.02x0.8x0.9
3.栅槽宽度（B）
设:
栅条宽度s=0.015m
则：
B=s（n-1）+en=0.015X（32-1）+0.02X32=1.11m
4.进水渠道渐宽部分长度
设：
进水渠宽Bi=0.9m,渐宽部分展开角ai=20°
5•栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（LJ
2tana?
2tan20°
■
6•过格栅的水头损失（山）
设：
栅条断面为矩形断面，所以k取3
42
贝:
Il==kw二sina=3x2.42x'x———sin60°=0.18〃?
2g0.022x9.81
其中e=P（s/b）4/3
k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3
ho--计算水头损失，m
£一阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数3=2.4将B值代入B与£关系式即可得到阻力系数£的值
7.栅后槽总髙度（H）
设：
栅前渠道超高h2=0.4m
则：
栅前槽总高度H,=h+h2=0.8+0.4=1.2m
栅后槽总高度H二h+h+h2=0.8+0.18+0.4=1.38m
&格栅总长度（L）
L=Li+L2+0.5+1.0+Hi/tana=0.3+0.3+0.5+1.0+1.2/tan60°=2.80m
9.每日栅渣量（W）
设:
单位栅渣量WfO.05m:
i栅渣/10W污水
因为W>0.2m：
7d■所以宜采用机械格栅清渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣
二、细格栅
1.设计流量Q=30000m7d,选取流量系数K=l.40则：
最大流量Qnix=l.40X30000m7d=0.486m7s
2.栅条的间隙数（n）
设：
栅前水深h=0.8m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度e=0.006m,格栅倾角a=60°
则：
栅条间隙数〃==°"6、/sin6（尸=ig69（n=105）
ehv20.006x0.8x0.9
设计两组格栅，每组格栅间隙数"53
3.栅槽宽度（B）
设：
栅条宽度s=0.015m
则：
B2=s（n-1）+en=0.015X（53-1）+0.006X53=1.Im
所以总槽宽为1.1X2+0.2=2.4m（考虑中间隔墙厚0.2m）
4•进水渠道渐宽部分长度
设：
进水渠宽BfO.9mt其渐宽部分展开角a产20°（进水渠道前的流速为0.
6m/s）
则：
厶=上电=土竺“3加
2tan«j2tan20°
5.
栅槽与岀水渠道连接处的渐窄部分长度（LJ
6•过格栅的水头损失（hj
设：
栅条断面为矩形断面•所以k取3
4r
则：
勺屮”訥"3x2.42x（罟护x為sin60J（m
其中£=3（s/b）4/3k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h°—计算水头损失，m
一阻力系数（与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数3=2.
42）,将B值代入8与£关系式即可得到阻力系数£的值。
7.栅后槽总高度（H）
设：
栅前渠道超髙h2=0.4m
则：
栅前槽总髙度Hi=h+h2=0.8+0.4=1.2m
栅后槽总高度H=h+hi+h2=0.8+0.88+0.4=2.08m
8•格栅总长度（L）
L=L]+L2+0.5+1.0+Hj/tana=0.3+0.3+0.5+1.0+1.2/tan60°=2.8m
9•每日栅渣量（W）
设:
单位栅渣量W,=0.05m3栅渣/10V污水
IV,X86400=0.347x86400x01=1
•…1000
因为W>0.2n?
/d■所以宜采用机械格栅清渣
三、沉砂池
本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。
建议设两组沉砂池。
每组设计流量Q=0.243m7s
（1）池子总有效容积：
设t二加in,
V=OmaxtX60X2=0.243X2X60=29.16m3
（2）水流断面积：
A二如^二性空二2.43m2
Vj0」
沉砂池设两格，有效水深为2.00m,单格的宽度为1.2m。
（3）池长:
V2916
L=-=^-—=12m,取L=12m
A2.43
（4）每小时所需空气量q：
设n?
污水所需空气量d=0.2m3
q=0.2X0.243X3600=174.96m3/h=2.916m7min
（5）沉砂池所需容积：
Q*X*T*86400
v=I?
式中取T=2d9X=3Om3/lo6m3污水
V—0.317x30x2x86J00_io
io61-0
（6）每个沉砂斗容积
yio
Vo=-=-=0.9m3
nz
（7）沉砂池上口宽度
2h*,
a=——+a
tana
设计取h：
=1.4m,a=60。
，a】=0.5m
（8）沉砂斗有效容积
Vo*=!
^-（a2+aa!
+aJ2）
=-^（2.122+2.12X0.5+0.52）J
=2.71m3>0・％3
（9）进水渠道
格栅的岀水通过DN1000的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道的水流流速
设计中取Bi=1.8m,Hj=0.5m
（10）出水装置
岀水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落岀水，岀水堰可保证沉砂池水位标髙恒定，堰上水头
H1=fe）3
设计中取m=0.4,b2=1.21
H（0.243丫
1\0.4x1.21x72x^8/
=0.22m
四、辐流沉淀池
设计中选择两组辐流沉淀池，N=2组，每组平流沉淀池设计流量为0.243m：
Vs,从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池
1.沉淀部分有效面积
A占
q‘表面负荷,—般采用1・5-3.0m:
i/（m2♦h）
设计中取⑴=2m3/（m2*h）
.0.243x3600彳”.2
A-43/・4nr
2
2.沉淀池有效水深
H2=q**t
t——沉淀时间（h），—般采用1.0-2.0h
设计中取t=l.5h
H2=2X1.5=3.0m
3•沉淀池直径
4•污泥所需容积
按去除水中悬浮物计算
VQ（C]-C2）86400T100
V"k2v（100-p0）nX106
式中Q——平均污水流量；
C]——进水悬浮物浓度；
C2——出水悬浮物浓度；一般采用沉淀效率40%-60%
K2——生活污水量总变化系数；
Y——污泥容重，约为1
p0污泥含水率
设计中取T=0.Id,p0=97%,
0.347（407-0.5x107）86100xlx100
（100-97）x2x106
=10.2m3
辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的线速度为
2-3m/min，将污泥推入污泥斗，然后用进水压力将污泥排除池外。
5.污泥斗容积
辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，池底需做成2%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2mx2m,底部尺寸0.5mx0.5m,倾角为60度，有效高度1.35m
（a2+aj2+aa】）
设计取a=2m,hs=1.35m,ai=0.5m
V]=；x1.35（2x2+0.5x0.5+2X0.5）
=2.36m3
沉淀池底部圆锥体体积
V2=|XHXh4x（R2+Rr+r2）
设计取hq=0.32,r=lm
V24x3.14x0.32X（122+12X1+12）=52.58m3
沉淀斗总容积
V3=Vj+V2=54.94m3>10.2n?
11•沉淀池总高度
H-hj+112+113+hq+hs
式中H——沉淀池总髙度
hi——沉淀池超髙，一般采用0.3-0.5h3——缓冲层高度，一般采用0.3mh4——污泥部分高度
设计中取h3=0.3,h]=0.3m
H二0.3+3+0.3+1/2x24x0.05+1.35=5.25m
12.进水配水井
沉淀池分为两组，每组分为4格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。
配水井中心管直径
v2——配水管中心管上升流速（m/s）,—般26设计中取V2=0.6m/s
D3=l.76m
13•进水渠道
沉淀池分为两组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接岀的DN800进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。
Vi=Q/B1M
式中Vj进水渠道亲流流速，一般采用Vi»0・4m/s；
B]——进水渠道宽度；
H]——进水渠道水深，
设计取內=1.0m,Hj=0.6m
Vj=O.405m
14.进水穿孔花墙
进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0・5叫有效水深
0.8m,穿孔花墙的开孔总面积为过水断面6%-20%,则过孔流速为
设计取B2=0.2mh2=0.4mni=10个
v2=0.243/10X0.2X0.4X4=0.08m/s
15.出水堰
沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。
岀水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.l-o.15m,堰上水深H为
式中mo——流量系数，一般采用0.45；
b——出水堰宽度；
H出水堰顶水深°
0.243/4=0.45X4.8XHV2gH
H=0.035m
出水堰后自由跌落采用0.15m,则出水堰水头损失为0.185m
16.出水渠道
沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。
V3=Q/B3H3
设计中取B3=0.7mH3=0.6m
V3=0.243/0.7X0.6=0.58m/s>0.4m/s
出水管道采用钢管，管径DN二800mm,管流速v=0.64m/s,水力坡降i=0.479%o
17•进水挡板出水挡板
沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m,挡板髙出水面0.3%伸入水下0.8m,出水挡板距出水堰0.5ni,挡板髙出水面0.3m,伸入水下0.5m,在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。
18.排泥管
沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mni,排泥时间20min,排泥管流速0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。
排泥管上端高出水面0・3叫便于清通和排气。
19•刮泥装置
沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗。
五、污水的生物处理
污水生物处理的设计条件为：
进入曝气池的平均流量Q=30000m7d,最大设计流量Qs=O.486L/s
污水中的BOD5浓度为250mg/L,假定一级处理对BOD5的去除率为25%,则进入曝气池中污水的BOD5浓度为187.5mg/L
污水中SS浓度为250mg/L,假定一级处理对SS的去除率为50%,则进入曝气池中污水的SS浓度为125mg/L
污水中TN浓度为40mg/L,TP浓度为5mg/L,水温T=20o
—'bod.-,=
187.5-20
=X100%-89.3%187.3
1.污水处理程度计算
按照污水处理程度计算，污水经二级处理后，出水浓度BOD5浓度小于20mg/L,SS浓度小于20mg/L。
由此确定污水处理程度为：
125-20
X100%=84.0%
2•设计参数
（1）bod5-污泥负荷率
'n
式中k2——有机物最大比降解速度与饱和常数的比值，一般采用0.0168-0.0281之间；
Sn——处理后出水中BOD5浓度，按要求应小于20mg/L；
f——MLVSS/MLSS值，一般采用0.7-0.8
设计中取K2=0.02,Sn=20mg/L,f=0.75,n=89.3%
Ns二气垮空=0.34KgB0D5/（KgMLSS*d）
（2）曝气池混合液污泥浓度
R*r*106
a_（i+r）*svi
式中R——污泥回流比，一般采用25%-75%；r系数；
SVI——污泥容积指数，SVI=120o
设计中取R=50%,r=1.2
3•平面尺寸计算
（1）曝气池的有效容积
V=^
NSX
式中Q——曝气池的进水量，按平均流量计算。
设计中Q=30000m3/d,Sa=187.5mg/UNs-0.33,X二3333.3mg/L
按规定，曝气池个数N不应少于2,本设计中取N=2,则每组曝气池有效容
.TV5109.5nrran3
V亡二二2554・7n?
（2）单座曝气池面积
P_V1
式中H——曝气池有效水深
设计中取H=4.0m
F二竺$63&7m2
4.0
（3）曝气池长度
式中B——曝气池宽度
设计中取B=5.Om,卜1・25,介于1-2之间，符合规定。
长宽比为25.5>10,符合规定
曝气池共设7廊道，则每条廊道长S二干二18・2m
设计中取20m
（4）曝气池总高度
H总二H+h
式中h曝气池超高，一般采用0.3-0.5m
设计中取h二0.4m
H诂=4.0+0.4=4.4m
心
4•进出水系统
（1）曝气池进水设计
初沉池的出水通过DNlOOOmm的管道送入曝气池进水渠道，然后向两侧配水,污水在管道的流速
设计中取d=l.Om,Qs=0.486m3/s
4x0.486
3.11X1.02
=0.61m/s
最大流量时，污水在渠道的流速
_QsV2=Nbh；式中b——渠道的宽度；
山一一渠道的有效水深。
设计中取b=l.Om,hj=1.0mo
曝气池采用潜孔进水，所需孔口总面积
A==N^
式中”3——孔口流速，一般采用0.2-l・5m/s设计中取\勺=0.2m/s
设每个孔口面积为0.5mx0.5m,则孔口数
1・21
0.5X0.5
在两组曝气池之间设中间配水渠，污水通过中间配水渠可以流入后配水渠,在前后配水渠之间都设配水口，孔口尺寸为0.5m*0.5m,可以实现多点进水。
中间配水渠宽1.0m,有效水深1.Om,则渠最大流速为：
设计中取中间配水渠超髙为0.3叫则渠道总高:
1.0+0.3=1.3m
（2）曝气池出水设计
曝气池岀水采用矩形薄壁堰，跌落岀水，堰上水头
式中Q1——曝气池总流量，
m——流量系数，一般采用0.4-0.5；b——堰宽；一般等于曝气池宽度。
设计中取m=0.4m,b=5.Om
每组曝气池的出水管管径为800mm管流速为0.48m/s.两条出水管汇成一条直径为DN1000mm的总管，送往二次沉淀池，总管流速为0.61m/so
5•其他管道设计
（1）中位管
曝气池中部设中位管，在活性污泥培养驯化时排放上清液。
中位管管径为DN600mmo
（2）放空管
曝气池检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，放空管管径为DN500mmo
（3）污泥回流管
二沉池的污泥需要回流至曝气管首端，因此应设污泥回流管，污泥回流管管径
式中Q2——每组曝气池回流污泥量；
v5回流污泥管污泥流速，一般采用0.6-2.Om/s
设计中取V5=l.Om/sd2=J需齢°•畑，设计中取为400mm
六、二沉池计算
本次设计二沉池采用辐流沉淀池，辐流沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。
辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。
辐流式沉淀池适用于大•中型污水厂。
设计中选择二组辐流沉淀池，N二2,每次设计流量为0.243m3/s,从曝气池流岀的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后最后流进辐流沉淀池。
1•沉淀池表面积
F竺型
q・
式中F——沉淀部分有效容积；
Q设计流量
q表面负荷取1.*h）
F=0.243X3600/1.4=624.86m2
2.沉淀池直径
设计中取直径28.20m,则半径为14.Im
3.沉淀池有效水深
h2=q,Xt
式中t——沉淀时间（h）,—般采用1.5-3.Oho设计中取t=2.1h
h?
二1・4x2.1—3.0m
4.径深比
2=9.4,合乎要求。
n2
5.污泥部分所需容积
yr.2（1+R）Qox
Vi-I
“X+XJN
式中X—曝气池中污泥浓度
xr——二沉池排泥浓度。
设计中取Qo=O.347,R=50%o
»=齡
X洛人
式中SVI——污泥容积指数，一般采用70-150r——系数，一般采用1.2。
设计中取SVI=100,
Xr=12000mg/L
X=4000mg/L
2x（l+0・5）x0・3d7x3600x4000
0.5x（1000+12000）x2
6.沉淀池总髙度
H二h]+h2+113+hq+hs
式中h]沉淀池超高，一般采用0.3~0.5m；
h3——沉淀池缓冲层高度，一般采用0.3m；
h4一一沉淀池底部圆锥体髙度；
h5——沉淀池污泥区髙度
设计中取hi=0.3m,h3=0.3m,h2=3.0m
根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05。
h4=（r-rt）Xi
式中r——沉淀池半径；
r】一一沉淀池进水竖井半径，一般采用l.Omo
设计中取
R二14.lm,
口=1.0m?
i二0.05m
h4=（14.1-1）X0.05=0.66mh5」叮2
0F
式中Vi
-污泥部分所需容积；
沉淀池底部圆锥体容积。
V2=-Xh4X（r2+rXrj+口2）
=147.8m3
H二h]+h2+113+hzj+hs
=0.3+3.0+0.3+0.66+1.26=5.52m
7•进水管的计算
Qi二Q+RQo
式中Ql一一进水管设计流量
Q单池设计流量
R污泥回流比
Qo——单池污水平均量
设计中取Q二0・243m3/s,Q0=0.347n?
/s.R二50%。
=0.243+—X0.5=0.330m3/s
进水管管径取DN600
流速
卜竺叫1.16m/s
A3.14x0.8-
8.进水竖井计算
进水竖井直径采用D2=2・0m；
进水竖井采用多孔麻水，配水尺寸axb=0.5mX1.0m,共设4个沿井壁均匀分布。
流速彘汽⑹/s,符合要求。
孔距1:
iDpn-ax6（八刁
1=-―:
——二1・0/m
6
9.稳流简计算
筒中流速'勺二。
.02m/s<>
稳流简过流面积：
f=匕-耳-16.5^2
V30.02
稳流筒直径D3二Jd‘2,+^~~5.0m
10.出水槽计算
采用双边90•三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。
每侧流量：
Q=0.243/2=0.122m3/s
集水槽中流速v=0.6m/s；
设集水槽槽宽B二0.6m；
+h22
式中hk
a
g
槽起点水深hi=
hk=®
槽临界水深（m）；
•系数，一般采用1;
•重力加速度。
hk=0.16mhi=O.37m
设计中取出水堰自由跌落0.Im,集水槽高度：
0.1+0.37=0.47m,取0.5m,则集水槽断面尺寸0.6mX0.5m。
11.出水堰计算
L
L二L1+L2
h=0.7q2/5
式中q——三角堰单堰流量；
Q——进水流量；
L——集水堰总长度；
Li——集水堰外侧堰长;
L2——集水堰侧堰长；
n一一三角堰数量；
b——三角堰单宽；
h——堰上水头;
q0——堰上负荷。
设计中取b=0.Im,水槽距池壁0.5m,得：
Lj=85.4m
L2=81.6m
L=167.0mn=1670个q=0.156m/sh=0.Ollm
q0=1.5L/（s*m）
根据规定二沉池岀水堰上负荷在1.5-2.9L/（s*m）之间，计算结果符合要
12.出水管
出水管管径D=600mm
13.排泥装置
沉淀池采用周边传动刮吸泥机，周边传动刮吸泥机的线速度为2-3m/min^>J吸泥机底部设有刮泥板和吸泥管，利用静水压力将污泥吸入污泥槽,沿进水竖井中的排泥管将污泥排除池外。
排泥管管径500mm.回流污泥量179・2L/s,流速0.92m/s<>
14•集配水井的设计计算
（1）配水井中心管直径
式中v2——中心管污水流速（m/s）,
Q进水流量（m；7s）o
设计中取v2=O.Tm/s,Q二0.660nr；/s
D2=匡亘=1.09m,设计中取1.2m
刃X』
（2）配水井直径
式中V3配水井污水流速（m/s）,—般采用0.2-0.4m/so
设计中取V3=0.3m/so
D3=+1.22=2.05m,设计中取2.10m
JIVeO
（3）集水井直径
设计中取V]=0.25m/s
Dj=仁注+2・i、2・78m,设计中取2・8m
7nx0,25
（4）
1x0.660
进水管管径取进入二沉池的管径DN=600mmo校核流速：
冗养云鵲r「6m/s>0・7m/s符合要求。
（5）出水管管径
由前面结果可知，DN=600nun,v=0.85m/s<>
（6）总出水管
取出水管管径DN=800mm,集配水井设有超越闸门，以便超越。
七、消毒设施计算
污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分可观，并存在病原菌的可能。
因此污水在排放水体前，应进行消毒处理。
1・消毒剂的选择
污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、
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