污水处理站计算书污水处理.docx
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污水处理站计算书污水处理
污水处理站计算书_污水处理
污水处理站计算书_污水处理
1.设计污水流量
1.1城市每天的平均污水量
Q=∑q1⋅N1+∑Q工
/d）Q----城市每天的平均污水量（m³
/（人·d）]q1----各区的平均生活污水量定额[m³
N1----各区人口数（人）
/d）Q工----工厂平均废水量（m³
0.08=250m³/d=2.89L/sQ=3125×
1.2设计秒流量
Q=Kz⋅Q1+∑Q工
Q----设计秒流量（L/s）
Q工----工业废水设计秒流量（L/s）
/s）Q1----各区的平均生活污水量（m³
Kz----总变化系数
Q=2.3⨯250⨯1000=6.655L/s24⨯60⨯60
总变化系数根据《室外排水设计规范》（GB*****-2006）Kz=2.3
2.污水的一级处理
2.1格栅计算
设计中选择二组格栅，N=2，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为0.0033m³/s
Qsinα0.0033⨯sin60o
n==≈5Nbhv2⨯0.010⨯0.05⨯0.6
2.2.1栅条的间隙数
过栅流量Q=0.0033m³/s
栅条间隙数
——考虑格栅倾角的经验系数
2.2.2栅槽宽度
B=S（n-1）+bn
S----栅条宽度
设计中取S=0.01m
0.01⨯（5-1）+0.01⨯5=0.09≈0.1m
2.2.3进水渠道渐宽部分的长度
l1=B-B10.1-0.06==0.03mo2tan302⨯0.577
设进水渠宽B1=0.08m,其渐宽部分展开角度∂1=30o
l1----进水渠道渐宽部分的长度（m）
B1----进水明渠宽度（取1.0m）
α1----渐宽处的角度（°），一般采用10°~30°
l2=B-B12tgα2
2.2.4栅槽与进水渠道连接处渐窄部分长度
l2----出水渠道渐窄部分的长度（m）
α2----渐窄处角度，取30°。
l2=0.5l1=0.015m
2.2.5通过格栅的水头损失
设栅条断面为锐边矩形断面β=2.42
h1----水头损失（m）
β----格栅条的阻力系数,矩形断面为2.42.
k----格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用3
⎛S⎫h1=kβ⎪⎝b⎭
⎛S⎫h1=kβ⎪⎝b⎭4/3v2sinα2gv2⎛0.01⎫sin60o=3⨯2.42⎪2g0.01⎝⎭4/34/30.62⨯⨯0.866=0.19.8⨯2
2.2.6栅后槽总高度
设栅前渠道超高h2=0.1m
H=h+h1+h2=0.05+0.1+0.1=0.25（m）
2.2.7栅槽总长度
L=l1+l2+0.5+1.0+H11.1=0.03+0.015+0.5+1.0+=2.28tgαtg600
L----格栅的总长度（m）
H1——格栅明渠的深度（m）
W=*****QW*****⨯0.007⨯0.03==15.6L/d***-*****
2.2.8每日栅渣量
应采用机械除渣及皮带输送机或无油输送机输送栅渣，采用机械栅渣机打包机将栅渣打包，汽车送走。
2.2.9进水与出水渠道
城市污水通过DN800mm钢管送入进水渠道，设计中取进水渠道宽带B1=0.06m,进水水深h1=h=0.05m，出水渠道B2=2B1=0.12m，出水水深h2=h1=0.05m
2.3竖流式初沉池的设计计算
2.3.2中心管直径：
d=4Qmax4⨯0.007==0.39mπv12⨯3.14⨯0.03
取400mm
2.3.3池子直径:
取13m
2.3.4水流部分高度：
h2=v2t=0.0007⨯30⨯3600=3.8m
2.3.5沉沙部分所需容积：
D=4qmaxv1+v24⨯0.0070.3+0.0007==12.7mπv1v23.14⨯0.3⨯0.0007
2.3.6每个沉沙斗容积：
2.3.7沉沙部分高度：
设沉沙室锥底直径为0.4m
h4=（R-r）tg550=（0.75-0.2）tg550=0.64m
V=QmaxXT⨯*****.007⨯30⨯30⨯*****==0.24m3（7）圆锥部分实际容积：
66KZ102.3⨯10（8）池总高度：
H=h1+h2+h3+h4=0.3+0.21+0.25+0.64=1.4m
V0=0.24=0.12m3
2
图3-1竖流式初沉池示意图
V1=πh4
3（R2+Rr+r2=）3.14⨯0.640.752+0.75⨯0.2+0.22=0.50m30.27m3
3（）
2.4ABR反应器
ABR反应器即折流式水解反应器，是污水处理工艺中的一种污水处理反应器。
运用挡板构造在反应器内形成多个独立的反应器，实现了分相多阶段缺氧，其流态以推流为主，对冲击负荷及进水中的有毒物质具有很好的缓冲适应能力，还具有不短流，不堵塞，无需搅拌和易启动的特点。
2.4.1设计参数
设计条件：
废水量250m3/d，PH=4.5，水温15℃，COD=500mg/L，水力停留时间3h。
1、反应器体积计算
按有机负荷计算V=QS0/q
按停留时间计算V=Q⨯HRT
式中：
V——反应器有效容积，m3；
Q——废水流量，m3/d；
S0——进水有机物浓度，gCOD/L或gBOD5/L
；
q——容积负荷，kgCOD/m3.d；
HRT——水力停留时间，d。
已知进水浓度COD500mg/L，COD去除率取80%
q=2.7~8.0kgCOD/m3d，取q=8.0kgCOD/m3.d。
则
按有机负荷计算反应器有效容积
250⨯
V=QS0/q=800⨯0.820m38
按水力停留时间计算反应器有效容积
V=Q⋅HRT=250⨯2=32m324
取反应器有效容积21m3校核容积负荷
250⨯
q=QS0/V=800⨯0.85.0kgCOD/m3⋅d符合要求P206332
取反应器实际容积32m。
2、反应器高度
采用矩形池体。
一般经济的反应器高度（深度）为4~6m，本设计选择5m。
3、反应器上下流室设计
进水系统兼有配水和水力搅拌功能，应满足设计原则：
①确保各单位面积的进水量基本相同，防止短路现象发生；
②尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；③很容易观察到进水管的堵塞；
④当堵塞被发现后，很容易被清除。
反应器上向反应隔室设计
虑施工维修方便，取下向流室水平宽度为0.8m，选择上流和下流室的水平宽度比为4：
1。
校核上向流速
250
u==0.42mm/s3.2⨯7.7
基本满足设计要求，要求上向流速度0.55mm/s。
（1.98m/h）
要求进水COD大于3000mg/L时，上向流速度宜控制在0.1~0.5m/h；进水COD小于3000mg/L时，上向流速度宜控制在0.6~3.0m/h。
要求上向流速度宜控制在0.1~0.9m/h。
下向流速
250
u==0.11mm/s0.8⨯7.7
4、配水系统设计
选择折流口冲击流速1.10mm/s，以上求知反应器纵向宽度为
7.7:
250
Qu==-3=0.34mh⋅B1.1⨯7.7⨯10
选择h=300mm，校核折流口冲击流速
250
Qu==-3=1.25mh⋅B0.3⨯7.7⨯10
设一45斜板，使得平稳下流的水流速在斜板断面骤然流速加大，对
低部的污泥床形成冲击，使其浮动达到使水流均匀通过污泥层的目的
。
2.4.1CASS反应器
一、设计参数
一期设计进水量：
Q=250T/d=10.4m3/h；
本期共建设2座，每座每格进水量为：
Qh=5.2m3/h
设计周期为N=6（1/d），每周期Tc=4h
每个周期设计
进水Tj=2h，
反应时间TF=2h
沉淀时间TS=1h
滗水Te=1h
则污泥实际沉淀时间为：
TS实=TS+Te-1/6=1.833h
二、工艺计算（以单座池计算）
1、主反应池容积计算
设计池水深：
H=5m
安全水深：
Hf=0.7m
反应泥龄：
θCF=10d
污泥产率系数：
Y=1KgSS/KgBOD
污泥指数：
SVI=100mg/L
反应池污泥量：
XF=Qd⨯θCF⨯Y（Sc-Se）/1000=
总污泥量：
XT=XF×（TC
/TF）=*****Kg
主反应池池容：
V=（Hf+（Hf
2
+（*****×Qh×H×TS实）/（XT×SVI×N））
-0.5
）×（（X
T×SVI）/1300TS实）
=（0.7+（0.7
2
+（*****×417×5×1.833）/（*****×130×6））
-0.5
）×（（*****×130）/1300
×1.833）=9948m
3
≈*****m
3
2、缺氧池池容计算：
VP=0.1V=0.1×9948=994.8m
3
≈1000m
3
3、总池容计算：
VT=V+VP=*****+1000=*****m
3
≈*****m
3
2
4、排水深度计算：
△H=24Qh×H/（N×VT）=24×417×5/（6×*****）=0.76m
5、污泥浓度计算：
XH=XT
/V=*****/9948=5.97g/L
XL=（H/（H-△H））×XH=（5/（5-0.76））×5.97=7.04g/L
6、单格容积：
Vi=XT/2=*****/2=5500m3
7、单格面积：
Fi=Vi/H=5500/5=1100m2
7、单格贮水容积：
△Vi=Fi×△H=1100×0.76=836m
3
8、水力停留时间：
T=24VT
/Qh=24×*****/*****=24×*****/*****=26.4h
9、污泥负荷：
0.10KgBOD（KgMLSS.d）
10、需氧量、供气量计算（计算过程略）
实际需氧量：
O2=4558KgO2/d
单位需氧量：
1.69KgO2/KgBOD
修正系数K0=1.26，则标准需氧量为：
QS=K0×O2=1.26×4558=5743KgO2/d设曝气器效率E=20%，供气量为：
GS=QS/0.28×0.2=*****Nm
3
/d
曝气时间TO
=1.8h/周期，则每格供气量为：
（GS）ih=GS/（N×M×1.8）=4747Nm
3
/（池.h）
三、Cass池主要设备设计计算
1、曝气器数量计算：
设每个曝气器供气量为：
4Nm3/.h
则每格需曝气器数量：
M=（GS）ih/4=4747/4=1187≈1200只每座池需曝气器数量：
1200×2=2400只
2、鼓风机选型计算：
（一期设计1用1备）
每台风机风量：
4747Nm3/.h=79.1Nm3/min风机风压P=0.6bar
3、滗水器
每格贮水量△Vi即为滗水量，
6.1沉淀池表面积：
设计中取表面负荷q=1.4m3/m2⋅h
F=Qi⨯3600=0.585⨯3600/1.4=1504m2q
6.2
沉淀池直径：
D===44m即半径r=22m。
6.3沉淀池的有效水深：
设计中取沉淀时间t=3h。
h2=q⨯t=1.4⨯3=4.2m
6.4径深比：
D/h2=44/4.2=10.4（满足径深比6—12）
6.5污泥部分所需容积
V1=
2（1+R）Q0X
（X+Xr）N2
设计中取Q0=1.79m³/s，R=50%
*****
⋅r=⨯1.2=*****mg/LXr=SVI100
X=4000mg/L
V1=
2（1+R）Q0X2⨯（1+0.5）⨯1.79⨯3600⨯4000
==2416m3
10.5（4000+*****）4（X+Xr）N2
6.6沉淀池总高度：
设计中取沉淀池超高h1=0.3m，沉淀池缓冲层高度h3=0.3m池底坡度i=0.06，沉淀池进水竖井半径r1=2.0m，污泥区下部分半径r2=1.0m。
池底圆锥体高度为：
h4=（r-r1）⨯i=（22-1）⨯0.05=1.05m沉淀池污泥区高度：
π
V2=⨯1.05⨯（222+22⨯1.0+12）=557m3
3h5=
V1-V*****-557
==1.23mF1504
则H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4.2+0.3+1.05+1.23=7.1m6.7进水管计算
Q1=Q+RQ0
设计中取Q=1.17m³/s，Q0=0.447m³/s，R=50%
Q1=Q+RQ0=0.585+0.447⨯0.5=0.808m3/s
进水管管径取DN1000mm的钢管，设计流速1.04m/s6.8进水竖井计算
进水竖井直径采用D2=2.0m
进水竖井采用多空配水，配水口尺寸a*b=0.5m*1.5m,共设6个沿井壁均匀分布流速V=0.808/0.5*1.5*6=0.179m/s（0.15-0.20）,符合要求
Dπ-a⨯6
=0.55m孔距l=2
66.9稳流筒计算
筒中流速：
v=0.02-0.03m/s（设计中取0.025）稳流筒过流面积f=
Q10.808==32.32m2
v30.025
稳流筒直径D3=
m6.10出水槽计算
设计中采用双侧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。
集水槽中流速v=0.6m/s，集水槽宽度
B=0.8m。
每侧流量：
Q=Qi/2=0.585/2=0.293m3/s
槽内终点水深：
h2=Q/vB=0.293/0.6⨯0.8=0.62m
槽内临界水深：
hk===0.38m==0.75m
槽内起点水深：
h1=
设计中取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度：
H=0.1+0.75=0.85m集水槽断面尺寸：
0.85m⨯0.8m
6.11出水堰计算：
设计中取三角堰单宽b=0.1m，水槽距池壁0.5m6.12出水管：
出水管管径采用DN1000mm钢管。
6.13排泥装置：
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，刮泥机底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600mm，回流污泥量223.7L/s。
6.14集配水井的设计计算：
设计中取中心管内污水流速V2=0.8m/s，集配水井的设计流量Qb=3.25m3/s。
配水井内污水流速V3=0.3m/s，集水井内污水流速V1=0.3m/s。
设置两座集配水井
（1）配水管中心管直径
D2=
==5.17,施工时取5.2m
===6.39,施工时取6.40m
=7.39m,取7.40m
（2
）配水井直径：
D3=
（3
）集水井直径：
D3=
（4）进水管管径
进入二沉池的管径DN1000mm，设计流速1.02m/s（5）出水管直径
出水管直径的管径DN1000,设计流速1.02m/s（6）总出水管
总出水管选管径管径DN1800,设计流速1.2m/s7.消毒设置计算7.1加氯量计算q=
q0Q⨯*****⨯2.33⨯*****
==1617.4kg/L
***-*****
二级处理出水采用液氯消毒，液氯的投加量q0为8.0mgL7.2加氯设备
液氯由真空转自加氯机加入，加氯机设计三台，采用二用一备。
每小时的加氯量为：
1617.4
=33.7kg/h24⨯2
设计中采用ZJ-1型转子加氯机。
7.3设计计算
本设计采用2个3廊式平流式接触消毒池，单池设计计算如下：
7.3.1消毒接触池容积：
设计中取接触消毒时间t=30min
7.3.2接触消毒池表面积：
设计中取接触消毒池有效水深h1=4.0m
7.3.3消毒接触池廊道总长：
设计中取接触消毒池廊道单宽B=5.0m
V=Q⨯t/2=2.33⨯30⨯60/2=2106m3
F=V/h1=2106/4.0=526.5m2
L1=F/B=526.5/5.0=105.3m2
7.3.4消毒接触池池长：
设计中消毒接触池采用3廊道
L=L1/3=105.3/3=35.1m2，设计中取36m。
7.3.5校核长宽比：
L1/B=105.3/5=21.06≥10，满足要求7.3.6池高：
设计中取超高h2=0.3m，H=h1+h2=4.0+0.3=4.3m7.3.7进水部分：
每个接触消毒池的进水管管径DN1200mm，v=1.03s。
7.3.8混合：
采用管道混合的方式，加氯管线直接接入接触消毒池进水管，为增强混合效果，加氯点后接DN1200mm的静态混合器。
7.3.9出水计算：
设计中采用非淹没式矩形薄壁堰出流，设计堰宽为b=5.0m，接触消毒池个数n=2,流量系数m=0.42
堰上水头：
⎛QH=
mnb2g⎝
8.计量设备
⎫⎛2.34⎫⎪==0.25m⎪⎝2⨯0.42⨯5.0⨯2⨯9.8⎪⎭⎭
23
23
污水厂中常用的计量设备有巴氏计量槽、薄壁堰、电磁流量计、超声波流量计等。
污水测量装置的选择原则氏精度高、操作简单，水头损失小，不宜沉积杂物，其中以巴氏计量槽应用最为广泛。
其优点是操作简单，水头损失小，不易发生沉淀。
本设计中选用巴氏计量槽，测量范围为：
0.17~1.30m3s。
8.1设计参数
1、计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8—10倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的2—3倍，下游不小于4—5倍。
当下游有跌水而无回水影响时，可适当缩短；
2、计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同；
3、当喉宽W=0.3—2.5m时，H2/H1≤0.7为自由流，大于此数时为潜没流；4、当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流；
5、设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。
8.2计量槽主要尺寸计算：
设计中取计量槽喉部宽度b=0.75m，则
计量槽的渐缩部分的长度：
A1=0.5b+1.2=0.5⨯0.75+1.2=1.575m计量槽的喉部长度：
A2=0.6m计量槽的渐扩部分的长度：
A3=0.9m
计量槽的上游渠道长度：
B1=1.2b+0.48=1.2⨯0.75+0.48=1.38m计量槽的下游渠道长度：
B2=b+0.3=0.75+0.3=1.05m8.4计量槽总长度：
计量槽应设在渠道的直线段上，直线段的长度不应小于渠道宽度的8—10倍，在计算量槽上游，直线段不小于渠道宽度的2—3倍，下游不小于4—5倍。
则计量槽上游直线段长度为：
L1=3B1=3⨯1.38=4.14m计量槽下游直线段长度为：
L2=5B2=5⨯1.05=5.25m计量槽总长度为：
L=L1+A1+A2+A3+L2=4.14+1.575+0.6+0.9+5.25=12.465m8.5计量槽的水位：
当b=0.75m时：
Q=1.777⋅H11.558
式中H1——上游水深，m。
当b=0.3~2.5m时，H2H1≤0.7时为自由流；H2≤0.7⨯0.9=0.63m取H2=0.6m
H=1.Q1.528
=1.=0.9m1.7771.777
当b=0.3~2.5m时，H2H1≤0.7时为自由流；
H2≤0.7⨯0.9=0.63m取H2=0.6m
8.6渠道水力计算：
设计中取粗糙度为0.013
上游渠道计算：
过水断面面积：
A1=B1H1=1.38⨯0.9=1.24m2湿周：
f1=B1+2H1=1.38+2⨯0.9=3.18m
水利半径：
R1=
A11.24==0.39mf13.18
2-⎫⎛⎫3⎪1.23⨯0.013⨯0.39=0.09%⎪=⎪⎭⎝⎭2
2
流速：
v1=Q/A1=1.528/1.24=1.23m/s
⎛
水利坡度：
i1=v1nR1
⎝下游渠道计算：
2-3
过水断面面积：
A2=B2H2=1.05⨯0.6=0.63m2湿周：
f2=B2+2H2=1.05+2⨯0.6=2.25m
A0.63
水利半径：
R2=2==0.28m
f22.25流速：
v2=Q/A2=1.528/0.63=2.43m/s
2-⎫⎛⎛⎫3⎪2.43⨯0.013⨯0.28=0.54%水利坡度：
i2=v2nR2⎪=⎪⎝⎭⎝⎭
8.7水厂出水管：
采用重力流铸铁管，流量为Q=1.528m3/s，管径为1300mm，
2-3
2
2
流速为v=1.54m/s，坡度为1.66‰。
9.污泥处理构筑物计算9.1剩余污泥量计算
9.1.1曝气池内每日增加的污泥量：
∆X=Y（Sa-Se）Q-KdVXV
=0.6（300-20）⨯*****/1000-0.1⨯*****⨯2000/1000，
=7754.1kg/d式中XV——挥发性污泥浓度MLVSS（mg/L），本设计中取2000mg/LKd——污泥自身氧化率，一般采用0.04—0.1，本设计采用0.19.1.2曝气池每日排出的剩余污泥量：
Q2=
∆X7754.1
==861.6m3/d=0.0099m3/sfXr0.75⨯*****/1000
9.2辐流浓缩池9.2.1单池流量
33
Q=0.0
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