污水处理设计计算.docx
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污水处理设计计算
第三章污水处理厂工艺设计及计算
第一节格栅
O
1.1设计说明
栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6〜1.0m/s，槽内流速0.5m/s左
右。
如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果
流速过小，栅槽内将发生沉淀。
此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格
栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。
格栅栅条间隙拟定为25.00mm。
1.2设计流量：
a.日平均流量
333
Qd=45000m/d~1875m/h=0.52m/s=520L/s
Kz取1.4
b.最大日流量
333
Qmax=Kz•Qd=1.4X1875m/h=2625m/h=0.73m/s
1.3设计参数：
栅条净间隙为b=25.0mm
栅前流速V=0.7m/s
过栅流速0.6m/s
栅前部分长度:
0.5m
格栅倾角3=60°
单位栅渣量：
®1=0.05m
3栅渣/103m3污水
1.4设计计算：
1.4.1确定栅前水深
根据最优水力断面公式Q
也计算得：
2
r：
2Q20.153
B1
B1
0.66m
h-
0.33m
0.7
2
所以栅前槽宽约0.66m。
栅前水深h~0.33m
1.4.2格栅计算
说明：
Qmax—最大设计流量，m3/s；a—格栅倾角，度（°）；
h—栅前水深，m;v—污水的过栅流速，m/s。
栅条间隙数（n）为
-Qmax'Sin0.153.sin60条、
n=30（^条）
ehv0.0250.30.6
栅槽有效宽度（B）
设计采用？
10圆钢为栅条，即S=0.01m。
BS（n1）bn0.01（301）0.02530=1.04（m）
通过格栅的水头损失h2
h2Kh0
hosin
2g
ho—计算水头损失；g—重力加速度；
K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3;
对于圆形断面，
E—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关
4
s3
1.79
b
所以：
栅后槽总高度H
栅槽总长度L
L20.26m
2
H1hh1=0.3+0.33=0.63
图一格栅简图
1.4.3栅渣量计算
对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为
Wi=0.05m3/103m3，每日栅渣量为
0.1530.0586400
1.641000
拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。
、沉砂池
采用平流式沉砂池
1.设计参数
设计流量：
Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格）
设计流速：
v=0.25m/s
水力停留时间：
t=30s
2.设计计算
（1）沉砂池长度：
L=vt=0.2530=7.5m
（2）水流断面积：
A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2
（3）池总宽度：
设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m
（4）有效水深：
h2=A/B=1.204/2.4=0.5m（介于0.25〜1m之间）
（5）贮泥区所需容积：
设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积
4
1.31023
21.5105
（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:
污水流量总变化系数1.5
（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°,斗高hd=0.5m，
则沉砂斗上口宽：
2hd
tan60
a1
20.5
tan60
0.51.1m
沉砂斗容积:
hd2
V百（2a
2aai
2a12）
0.5
223
1.121.10.520.5）0.34m
（7）
（8）
（9）
（略大于V1=0.26m3,
符合要求）
沉砂池高度：
采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为
7.521.1
2.65m
2
L2a
2
则沉泥区高度为
L2
h3=hd+0.06L2
=0.5+0.06N65=0.659m
池总高度H:
设超高hi=0.3m,
H=hi+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m
进水渐宽部分长度：
L1◎
tan20
242°941.43m
tan20
出水渐窄部分长度：
L3=L1=1.43m
（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=301/1.5=200.7L/s
则Vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s,符合要求
（11）计算草图如下:
~Trr
图4平流式沉砂池计算草图
第三节沉淀池
3.1采用中心进水辐流式沉淀池：
图四沉淀池简图
3.2设计参数：
3
沉淀池个数n=2;水力表面负荷q'=1m3/（m2h）;出水堰负荷1.7L/S•m（146.88m/m•d）;沉淀时间T=2h；h3为缓冲层高度，取0.5m;h5为挂泥板高度，取0.5m。
污泥斗下半径「2=1m上半径ri=2m;剩余污泥含水率Pi=99.2%
3.2.1
设计计算：
3.2.1.1池表面积
3.2.1.2单池面积
A10422廿2
A单池521m2（取530m）
n2
3.2.1.3池直径
D
4530
3.14
=25.98m
（取530m）
321.4沉淀部分有效水深（h2）
混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进
水的紊流影响，取h23m
3.2.1.5
沉淀池部分有效容积
D23.142623
h231591.98m3
44
沉淀池坡底落差
（取池底坡度i=0.05）
h4
D
0.05
26
i「1
2
2
3.2.1.7
沉淀池周边
（有效）
水深
Ho
h2h3h）5
30.50.5
3.2.1.6
污泥斗容积
20.55m
4.0m4.0m（洛弓6.56,满足规定）
3.2.1.8
污泥斗高度h6（ri
「2）
tg（21）tg60°
1.73m
理r12r1r2
V13
池底可储存污泥的体积为:
h42
—R2Rr1
4
3.141.73
（22
112）12.7m3
V2
3.14
0.8
2
（132
23
13222）166.63m3
共可储存污泥体积为:
V1V212.7166.63179.33m3
3.2.1.9沉淀池总高度
H=0.47+4+1.73=6.2m
管径Di=500mm,Vi0:
218—41.11m/s
Di2
3.3.2进水竖井
进水井径米用1.2m,
2
出水口尺寸0.30X1.2m，共6个沿井壁均匀分布出水口流速
0.218
v20.101m/s（0.15m/s）
0.301.26
图六进水
3.3.3紊流筒计算
竖井示意图
筒中流速v30.03~0.02m/s,（取0.03m/s）
紊流筒直径
紊流筒过流面积竺87.27m2
30.03
4f
47.273m
3.14
3.4出水部分设计
3.4.1环形集水槽内流量q集=0.145m3/s
3.4.2环形集水槽设计
采用单侧集水环形集水槽计算。
槽宽b20.9（kq集）0.4=0.91.40.1450.4=0.48m
（其中k为安全系数采用1.2~1.5）
设槽中流速v=0.5m/s
设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90。
三角堰。
3.4.3出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90°）
3.4.3.1堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）H1=0.04m
3.4.3.2每个三角堰的流量q1
2472473
q11.343H1.1.3430.04.0.0004733m/s
3.4.3.3三角堰个数n1
3.4.3.4三角堰中心距
L（D2b）3.14（3620.48）
0.358mni307307
图七溢流堰简图
六、氧化沟
1.设计参数
拟用卡罗塞（Carrouse）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。
氧化沟按2010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
4
Q1,=2.610=1oooom3/d=115.8L/s。
21.3
总污泥龄：
20d
MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75贝UMLSS=2700
曝气池：
D0=2mg/L
NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原
a=0.90.98
其他参数：
a=O.6kgVSS/kgBOD5b=0.07d_1
脱氮速率：
qdn=O.O312kgNO3-N/kgMLVSS-d
K1=0.23d_1Ko2=1.3mg/L
剩余碱度100mg/L（保持PH纹.2）:
所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原
硝化安全系数：
2.5
脱硝温度修正系数：
1.08
2.设计计算
（1）碱度平衡计算：
1）设计的出水BOD5为20mg/L，则出水中溶解性BOD5=20-0.7X20X1.
42x（1—e-0'23X5）=6.4mg/L
2）采用污泥龄20d,则日产泥量为：
込0.610000（1906.4）550.8kg/d
1btm1000（10.0520）
设其中有12.4%为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：
0.124550.8=68.30kg/d
68.301000
即：
TKN中有6.83mg/L用于合成。
10000
需用于氧化的NH3-N=34-6.83-2=25.17mg/L
需用于还原的NO3-N=25.17-11=14.17mg/L
3）碱度平衡计算
已知产生0.1mg/L碱度/除去1mgBOD5，且设进水中碱度为250mg/
L,剩余碱度=250-7.1X25.17+3.0X14.17+0.1X（190—6.4）=132.16mg/L
计算所得剩余碱度以
（2）硝化区容积计算：
硝化速率为
CaCO3计，此值可使
PH纹.2mg/L
0.098T15
N
O2
n0.47e
0.05T1.158
N
10
KO2O2
0.0981515
2
2
0.47e
2
100.05151.158
1.32
=0.204d-1
故泥龄：
tw1
1
4.9d
n0.204
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