污水处理设计计算.doc

第三章 污水处理厂工艺设计及计算

第一节 格栅
。
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
Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s
Kz取1.4
b. 最大日流量
QmaxKz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s
1.3 设计参数：
栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.7m/s
过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m
格栅倾角δ=60° 单位栅渣量：ω1=0.05m3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计算得：

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； α—格栅倾角，度（°）；
h—栅前水深，m； ν—污水的过栅流速，m/s。
栅条间隙数（n）为
=
栅槽有效宽度（）
设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。
=1.04(m)
通过格栅的水头损失h2

h0—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；
ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面，

所以：栅后槽总高度H
H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1—栅前渠超高，一般取0.3m）
栅槽总长度L

＝0.3+0.33＝0.63

L1—进水渠长，m； L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；
B1—进水渠宽，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。

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W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为
=0.4m3/d
拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。
二、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=vt0.25×30=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

（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：

沉砂斗容积：
（略大于V1=0.26m3，符合要求）
（7）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
则沉泥区高度为
h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m
池总高度H ：设超高h1=0.3m，
H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m
（8）进水渐宽部分长度:

（9）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：

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：
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(146.88m3/m·d)；沉淀时间T=2h；污泥斗下半径r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=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
（取530）
3.2.1.3 池直径
（取530m）
3.21.4 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
3.2.1.5 沉淀池部分有效容积

3.2.1.6 沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05）

3.2.1.7 沉淀池周边（有效）水深

3.2.1.8 污泥斗容积

池底可储存污泥的体积为：

3.2.1.9 沉淀池总高度
H=0.47+4+1.73=6.2m

3.3 进水系统计算
3.3.1 单池设计流量521m3/h（0.145m3/s）
进水管设计流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m3/s
管径D1=500mm，
3.3.2 进水竖井

进水井径采用1.2m，
出水口尺寸0.30×1.2m2，共6个沿井壁均匀分布
出水口流速

3.3.3 紊流筒计算 图六 进水竖井示意图
筒中流速
紊流筒过流面积 紊流筒直径
3.4 出水部分设计
3.4.1 环形集水槽内流量=0.145 m3/s
3.4.2 环形集水槽设计
采用单侧集水环形集水槽计算。

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

3.4.3.3三角堰个数n1

3.4.3.4三角堰中心距

图七 溢流堰简图
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
Q1′＝=10000m3/d=115.8L/s。
总污泥龄：20d
MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700
曝气池：DO＝2mg/L
NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原
α＝0.9 β＝0.98
其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b0.07d-1
脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d
K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L
剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):
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）设计的出水为20 mg/L，则出水中溶解性＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L
2）采用污泥龄20d，则日产泥量为：
kg/d
设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：
0.124550.8=68.30 kg/d
即：TKN中有mg/L用于合成。
需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L
需用于还原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L
3）碱度平衡计算
已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L
计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L
（2）硝化区容积计算：
硝化速率为

=0.204 d-1
故泥龄：d
采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d
原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：
d-1
单位基质利用率：
kg/kgMLVSS.d
MLVSS=f×MLSS=0.753600=2700 mg/L
所需的MLVSS总量=
硝化容积：m3
水力停留时间：h
（3）反硝化区容积：
12℃时，反硝化速率为：

=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d
还原NO3-N的总量=kg/d
脱氮所需MLVSS=kg
脱氮所需池容： m3
水力停留时间：h
（4）氧化沟的总容积：
总水力停留时间：
h
总容积：
m3
（5）氧化沟的尺寸：
氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。
弯道处长度:
则单个直道长: (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：
采用如下经验公式计算:

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。
经验系数：A=0.5 B=0.1
需要硝化的氧量：
Nr=25.171000010-3=251.7kg/d
R=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92.7
+4.6251.7-2.6141.7
=2806.81kg/d=116.95kg/h
取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L
采用表面机械曝气时，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＝3.5m,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,则 取n=2台
（7）回流污泥量：
可由公式求得。
式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度取10g/L。则：
（50％～100％，实际取60％）
考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则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，则每个氧化沟产泥量为：

（9）氧化沟计算草草图如下：

七、二沉池
该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。
1．设计参数
设计进水量：Q=10000 m3/d （每组）
表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h
固体负荷：qs =140 kg/ m2.d
水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h
堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)

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=1.02.5=2.5m<4m
（介于6～12）
（3）贮泥斗容积：
为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：

则污泥区高度为

（4）二沉池总高度：
取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m
则池边总高度为
h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m
设池底度为i=0.05，则池底坡度降为

则池中心总深度为
H=h+h5=4.9+0.53=5.43m
（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
采用隔板式接触反应池
1．设计参数
设计流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（设一座）
水力停留时间：T=0.5h=30min
设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L
平均水深：h=2.0m
隔板间隔：b=3.5m
2．设计计算
（1）接触池容积：
V=Q′T=231.510-33060=417 m3
表面积m2
隔板数采用2个，
则廊道总宽为B＝（2+1）3.5＝10.5m 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＋0.3＝2.3m (0.3m为超高)
经校核均满足有效停留时间的要求
（2）加氯量计算：
设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为
ω＝ρmaxQ=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h
选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。
配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O
（3）混合装置：
在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0

实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw
解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设
其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。
二．培训的及要求培训目的
安全生产目标责任书
为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：
一、目标值：

1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。
2、现金安全保管，不发生盗窃事故。
3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。
4、安全培训合格率为100%。
二、本单位安全工作上必须做到以下内容：
1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。
2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。
3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。
5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。
6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。
7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。
8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；
9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。
10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；
11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。
三、 安全奖惩：
1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。
2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落