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污水厂计算说明精品文档污水厂设计进水水质：CODcr320mg/L；BOD5180mg/L；SS180mg/L；TN32mg/L；NH3-N24mg/Ll；TP3.6mg/L。设计出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级A标准。水处理工艺流程：（一）.格栅.设计中选择二组格栅，N=2组，每组格栅与沉砂池合建，每组格栅的设计流量为0.451725m/s1.格栅的间隙数 式中 n格栅栅条间隙数(个);Q设计流量(m/s)格栅倾角();N设计的格栅组数(组);b格栅栅条问隙(m);h格栅栅前水深(m);v格栅过栅流速(m/s)。设计中取h=0.8m，v=0.9m/s,b=0.02m,=60 2.格栅宽度 式中 B格栅宽度（m）； S每根格栅条的宽度（m）。设计中取S=0.015m 3.通过格栅的水头损失 式中 h1水头损失（m）； 格栅条的阻力系数，查表=2.42 ； k 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用k=3。 4.格栅部分总长度 式中 L格栅部分总长（m）； H1格栅明渠的深度（水深+超高） 5. 进水与出水渠道城市污水通过DN1350mm的管道送入进水渠道，格栅的进水渠道与格栅槽相连，格栅与沉砂池合建一起，格栅出水直接进入沉砂池，进水渠道宽度B1=B=1m，渠道水深h1=h=0.8m。(二)沉砂池平流式沉砂池是常用的型式,污水在池内沿水平方向流动.平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成.它具有截留无机物颗粒效果较好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。所以污水厂选择平流沉砂池与格栅合建。设计中选择两组平流沉砂池，N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.451725m/s1.沉砂池长度 式中 L沉砂池长度（m）； v设计流量时的流速，该设计中取0.25m/s； t设计流量时的流行时间，该设计中取30s。 2.水流过水断面面积 式中 A水流过水断面面积（m）； Q设计流量（m/s）. 3.沉砂池宽度 式中 B沉砂池宽度（m）； h2设计有效水深（m），该设计中取0.8m。每组沉砂池设两格 4.沉砂室所需容积 式中 Q 平均流量（m/s）；该设计中为0.70786 m/s X 城市污水沉砂量（m/106m污水），该设计中取：30 m/106m污水； T 清除沉砂的间隔时间（d），该设计中取2d。 5.每个沉砂斗容积 式中 V0每个沉砂斗的容积（m3） n沉砂斗个数（个）。该设计中取每个分格有2个沉砂斗，共有n=2*2*2=8个沉砂斗。 6.沉砂斗高度沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求，沉砂斗的倾角60 式中 h3 沉砂斗的高度（m）； f1沉砂斗上口面积（m2），该设计中取1.24m*1.24m; f2沉砂斗下口面积（m2）,该设计中取0.5m*0.5m。 设计中取沉砂斗高度0.65m，校核沉砂斗角度tan=2*0.65/（1.240.5）= 1.77，=60.460。7.沉砂室高度 采用重力排砂 式中 h3 沉砂室高度（m）； I 沉砂池底坡度，该设计中取0.02； L2 沉砂池底长度（m）。 8沉砂池总高度 式中 H沉砂池总高度（m）； h1沉砂池超高（m），该设计中取0.3m。 9.验算最小流速 式中 Vmin 最小设计流速（m/s），该设计中采用V0.15m/s; Qmin 最小流量（m3/s），该设计中采用0.75* Q； n1 沉砂池格数（个），最小流量是取1； Amin 最小流量时的过水断面面积（m2）。 10.出水管道 出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为: 式中 H1堰上水头（m）； Q1 沉砂池内设计流量（m3/s） m 流量系数，该设计中取0.4； b2 堰宽（m），等于沉砂池宽度。 出水堰自由跌落0.10.15m后进人出水槽，出水槽宽1m，有效水深0.8m，水流流速0.62m/s，出水流入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN=800mm ,管内流速v2=0.90m/s，水力坡度i=1.20。11.排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管径DN=200mm。（三）.沉淀池水厂采用辐流沉淀池，进出水的形式为中心进水周边出水。设计中选择二组辐流沉淀池，N=2组，每组设计流量为0.451725m3/s，从沉砂池流来的污水进入集配水井，经过集配水井分配流量后流人辐流沉淀池。1. 沉淀部分有效面积 式中 F 沉淀部分有效面积（m2）； Q 设计流量（m3/s）; q 表面负荷m3/(m2h),该设计中取2. m22. 沉淀池直径 式中 D 沉淀池直径（m）； 3. 沉淀池有效水深 式中 h2 沉淀池有效水深（m）； t 沉淀时间（h），该设计中取t=2.0h。 4. 污泥部分所需容积按去除水中悬浮物计算 式中 Q 设计流量（m3/s）； C1 进水悬浮物浓度（mg/L）; C2 出水悬浮物浓度（mg/L），该设计中C2=10mg/L； K2 污水量总变化系数； 污泥容重（t/m3）,约为1； P0 污泥含水率（）。设计中取T=1/6d，p0=97 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边线速度为23m/min，将污泥推人污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。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i=5%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗，设计中选择圆形污泥斗，污泥斗上口半径1.4m，底部半径0.6m，倾角=60 污泥斗容积 式中 V1 污泥斗容积（m3）； h5 污泥斗高度（m）； r1 污泥斗上口半径（m）； r2 污泥斗下口半径（m）。 沉淀池底部圆锥体体积 式中 V2 沉淀池底部圆锥体体积(m3); h4 沉淀池底部圆锥体高度（m）； R 沉淀池半径（m）； r1 污泥斗上口半径（m）； i 池底坡度。 沉淀斗总容积 6. 沉淀池总高度 式中 H 沉淀池总高度（m）； h1 沉淀池超高（m），该设计中取0.3m； h3 沉淀池缓冲层高度（m），该设计中取0.3m。 7. 进水集配水井辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均分配，然后流进每组沉淀池。 配水井的中心管径 式中 D2 配水井内中心管径（m）； v2 配水井内中心管上升流速，该设计中取0.7m/s。 配水井直径 式中 D3 配水井直径（m）； v3 配水井内污水流速，该设计中取0.3m/s。 8.进水管及配水花墙 沉淀池分为二组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，管径DN=1000mm ,管内流速1.15m/s，水力坡度1.42，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为1400mm。 沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置6个穿孔花墙，过孔流速： 式中 v3 穿孔花墙过孔流速（m/s）； B3 孔洞宽度（m），该设计中取0.3m； h3 孔洞的高度（m），该设计中取0.8m； n3 孔洞的数量（个），该设计中取8个。 穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径3m,高2m，在稳流罩上平均分布100的孔洞300个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的15。9. 出水堰沉淀池出水经过双侧出水堰跌落进入集水槽，然后汇人出水管道排入集水井。出水堰采用双侧90三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，间距0.05m，外侧三角堰距沉淀池内壁0.4m，三角堰直径为33.2m，共有496个三角堰。内侧三角堰距挡渣板0.4m，三角堰直径为32.0m，共有478个三角堰。两侧三角堰宽度0.6m，三角堰堰后自由铁跌落0.1-0.5m ,三角堰有效水深为： 式中 Q1 三角堰流量（m3/s）； H1 三角堰水深（m）。 三角堰堰后自由跌落0.15m，则堰水头损失0.19m。10. 堰上负荷 式中 q1 堰上负荷L/(sm)； D1 三角堰出水渠道平均直径（m）。 11. 出水挡渣板 三角堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN=300mm的排渣管排出池外。12. 出水渠道出水槽设在沉淀池四周，双侧收集三角堰出水，距离沉淀池内壁0.4m，出水槽宽0.6m，深0.7m，有效水深0.5m，水平流速0.83m/s。出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道，出水管道采用钢管，管径DN1000，管内流速1.15m/s，水力坡度i=1.42.13. 刮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23m/min，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推人污泥斗，刮泥机上部设有刮渣板，将浮渣刮进排渣装置。14. 排泥管沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm,排泥管深入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m,连续将污泥排出池外贮泥池内。（四）.生物处理工艺厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺（A2/O工艺）1. 设计参数 （1）水力停留时间:该设计中的水力停留时间取t=8h。 （2）曝气池内活性污泥浓度：该设计中曝气池内活性污泥浓度取XV=3000mg/L。 （3）回流污泥浓度 式中 Xr 污泥回流浓度（mg/L）; SVI 污泥指数，采用100； r 系数，采用1.2。 （4）污泥回流比 式中 R 污泥回流比； 回流污泥浓度（mg/L），=。 解得：R=0.5。 （5）TN去除率 式中 e TN去除率（）； S1 进水TN浓度（mg/L）; S2 出水TN浓度（mg/L）,该设计中取15mg/L。 （6）内回流倍数 2. 总有效容积 式中 Q 进水流量（m3/d）; t 水力停留时间（d）。 厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间的比值为1:1:3，则每段的水力停留时间分别为: 厌氧池内水力停留时间t1=1.6h; 缺氧池内水力停留时间t2=1.6h;好氧池内水力停留时间t3=4.8h。3. 平面尺寸 曝气池总面积 式中 A 曝气池总面积（m2）； h 曝气池有效水深，该设计中取4.5m 设2个曝气池，每组曝气池面积 每组曝气池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，后3个廊道为好氧段，每廊道宽取7m，则每廊道长 式中 L 曝气池每廊道长（m）； b 每廊道宽度（m），该设计中取7m； n 廊道数，该设计中取5. 4. 进水系统 （1）曝气池的进水设计初沉池的来水通过DN1200mm的管道送入厌氧一缺氧一好氧曝气池首端的进水渠道，管道内的水流速度为0.88m/s。在进水渠道内，水流分别流向两侧，从厌氧段进人，进水渠道宽度为1.2m,渠道内水深1.0m,则渠道内的最大水流速度: 式中 v1 渠道内最大水流速度(m/s); b1 进水渠道宽度（m）； h1 进水渠道有效水深(m)。 反应池采用潜孔进水，孔口面积 式中 F 每座反应池所需空口面积（m2）； v2 孔口流速（m/s）,该设计中去0.4m/s。 每个孔口尺寸为0.5*0.5m，则孔口个数 式中 f 每个孔口的面积（m2）。 （2）曝气池的出水设计 该工艺的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头 式中 H 堰上水头（m）； Q 每座反应池出水量（m3/s）,指污水最大流量与回流污泥量、回流量之和（0.70786*1.6m3/s）； m 流量系数，该设计中去0.4； b 堰宽（m）；与反应池宽度相等，取7m。 设计中取0.19m。该生物池的最大出水流量为0.90345+0.70786*1.6=2.04m3/s,出水管管径采用DN1800mm的钢筋混凝土圆管，送往二沉池，管内流速为0.80m/s。5. 其他管道设计 （1）污泥回流管在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN500mm的回流管道分别进入首端两侧的厌氧段，管内污泥流速为0.9m/s。 （2）硝化液回流管硝化液回流比为200，从二沉池出水回至缺氧段首端，硝化液回流管道管径为DN1000mm，管内流速为0.9m/s。6. 剩余污泥量 式中 W 剩余污泥量（kg/d）; a 污泥产率系数，该设计中取0.6； b 污泥自身氧化系数（d-1），该设计中取0.05； 平均日污水流量（m3/d）; Lr 反应池去除的ss浓度，Lr=180-10=170mg/L=0.17kg/m3. Sr 反应池去除BOD5浓度，Sr=180-10=170mg/L=0.17kg/m3. .（五） .二沉池 设计中选择二组辐流沉淀池，N=2，每池设计流量为0.451725m3/s，从曝气池流出的混合液进人集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流沉淀池。1.沉淀池表面积 式中 F 沉淀部分有效面积（m2）； Q 设计流量（m3/s）; q 表面负荷m3/(m2h),该设计中取1.4. 2.沉淀池直径 式中 D 沉淀池直径（m）； 3.沉淀池有效水深 式中 h2 沉淀池有效水深（m）； t 沉淀时间（h），该设计中取t=2.5h。 4.径深比 ，合乎(6一12)的要求。5.污泥部分所需容积 式中 V1 污泥部分所需容积(m3); Q0 污水平均流量(m3/s); R 污泥回流比(%); X 曝气池中污泥浓度(mg/L); Xr 二沉池排泥浓度(mg/L)。设计中取Q=0.70736m3/s，R=50%。 式中 SVI 污泥容积指数，该设计中取SVI=100; r 系数，一般采用1.2; 6.沉淀池总高度 式中 H 沉淀池总高度m); h1 沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5m; h2 沉淀池有效水深(m); h3 沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3m; h4 沉淀池底部圆锥体高度(m); h5 沉淀池污泥区高度(m)设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,h2=3.5m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。 式中 h4 沉淀池底部圆锥体高度m); r 沉淀池半径(m)设计中为19m r1 沉淀池进水竖井半径(m)，一般采用1.0m; I 沉淀池池底坡度,取0.05 式中 V1 污泥部分所需容积(m3); V2 沉淀池底部圆锥体容积(m3); F 沉淀池表面积(m2)。 7.进水管的计算 式中 Q1 进水管设计流量(m3/s); Q 单池设计流量(m3/s); R 污泥回流比(%); Q0 单池污水平均流量(m3/s)。 进水管管径取D1=900mm流速 8.进水竖井计算 进水竖井直径采用D2=2.0m； 进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸ab=0.5m1.5m； 共设6个沿井壁均匀分布;流速v: 孔距l: 9.稳流筒计算 筒中流速:v3=0.030.02m/s(设计中取0.02);稳流简过流面积: 稳流筒直径D3: 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=0.451725/2=0.225863(m3/s) 集水槽中流速v=0.6m/s; 设集水槽宽B = 0.6m ; 槽内终点水深h2: 槽内起点水深h1: 式中 hk 槽内临界水深(m); 系数，一般采用1； g 重力加速度。 设计中取出水堰后白由跌落0.10m,集水槽高度:0.1+0.76= 0.87 m。集水槽断面尺寸为:0.6m0.87m.11.出水堰计算 式中 q 三角堰单堰流量(L/s); Q 进水流量(L/s); L 集水堰总长度(m); L1 集水堰外侧堰长(m); L2 集水堰内侧堰长(m); n 三角堰数量(个); b 三角堰单宽(m); h 堰上水头(m); q0 堰上负荷 L/(sm)设计中取b=0.10m.，水槽距池壁0.5m 根据规定二沉池出水堰.上负荷在1.5一2.91L/(sm)之间,计算结果符合要求。12.出水管出水管管径D=800mm 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23m/min,刮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出池外。排泥管管径500mm，回流污泥量，流速O.92 m/s。14. 集配水井的设计计算（1）配水井中心管直径 式中 D2 配水井中心管直径(m); v2 中心管内污水流速(m/s)，一般采用0.7m/s; Q 进水流量(m3/s) (2)配水井直径 式中 D3 配水井直径(m); V3 水井内污水流速(m/s),设计中取0.3m/s (3) 集水井直径 式中 D1 集配水井直径(m); V1 集水井内污水流速(m/s)，设计中取0.25m/s。 (4)进水管管径 取进入二沉池的管径DN=900mm校核流速: 5)出水管管径 选取管管径为DN=800mm,流速v=1.0m/s。 (6)总出水管取出水管管径D=1100mm，v=0.95m/s ;集配水井内设有超越闸门，以便超越。（六） 消毒设施1. 消毒剂： 由原始资料可知，该水厂处理规模较大，受纳水体卫生条件无特殊要求，设计中采用液氯作为消毒剂对污水进行消毒。2. 加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为5lOmg/L，本设计中液氯投量采用8.0mg/L。每日加氯量为： 式中 q 每日加氯量( kg/d)； q0 液氯投量(mg/L)； Q 污水设计流量(m3/s). 3.加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计二台，采厢一用一备。每小时加氯量： 设计中采用ZJ-I型转子加氯机。4.平流式消毒接触池 本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下： （1）消毒接触池容积 V= Qt式中 V 接触池单池容积( m3)； Q 单池污水设计流量(m3/s)； t 消毒接触时间(h)，一般采用30min。设计中取Q=0.451725m3/s，t=30min V=0.4517253060=813.1m3 （2）消毒接触池表面积 式中 F 消毒接触池单池表面积( m2)； h2 消毒接触池有效水深(m)设计中取h2=2.5m （3）消毒接触池池长 式中 L 消毒接触池廊道总长(m)； B 消毒接触池廊道单宽(m)。 设计中取B=5m 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长： 校核长宽比： 合乎要求. （4）池高 式中 h1 超高(m)，一般采用0.3m； h2 有效水深(m)。 （5）进水部分 每个消毒接触池的进水管管径D=700mm，v=1.10m/s。 （6）混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=700mm的静态混合器。 （7）出水部分 式中 H 堰上水头(m)； n 消毒接触池个数； m 流量系数，一般采用0.42； b 堰宽，数值等于池宽(m)。设计中取n=2，b=5m （七）污泥处理构筑物计算1.初沉池污泥量计算 由前面资料可知，初沉池采用间歇排泥的运行方式，每4小时排一次泥。 （1）按设计人口计算 式中 V 污泥部分所需容积（m）； S 每人每日污泥量L/（人d）,一般采用0.3-0.8L/（人d）； T 两次清除污泥间隔时间（d），采用机械刮泥时，一般采用4h； n 沉淀池分格数。设计中取S=0.5L/（人d）,设计中排除污泥的间隔时间采用4h （2）按去除水中悬浮物计算 式中 Q 设计流量（m/h）； C1 进水悬浮物浓度（Kg/m）； C2