12万吨城镇污水处理设计计算报告书.doc

12万吨城乡污水解决设计
目 录

前言……………………………………………………………………………..1
第一某些 设计阐明书………………………………………………………2
第一章 原始资料……………………………………………………2
第二章 工艺流程拟定……………………………………………………3
第三章 重要构筑物………………………………………….…………....3
第四章 平面布置 ……………………………………………………….4
第五章 高程布置 ……………………………………………………….5
第二某些 计算阐明书……………………………………………………….7
第一章 格栅………………………………………………………………….7
第二章 提高泵房……………………………………………………………9
第三章 沉砂池……………………………………………………………….10
第四章 初沉池……………………………………………………………….12
第五章 ……………………………………………….14
第六章 二沉池……………………………………………………………….20
参照文献…………………………………………………………………………25

第一某些 设计阐明书
一、原始资料
（一）自然条件
1地理位置：
某县地处东经115019＇～115043＇，北纬35023＇～35043＇。县城东西长32公里，南北宽37公里。
2 风向
春夏秋冬三季主导风向为东南风，频率为12％，另一方面为北风，频率为10％，平均风速3.2m/s，总面积1032平方公里。
3气温
某县常年平均气温13.50°C,历年极端最高气温41.50°C，历年极端最低气温－20.30°C。
4地形地貌及工程地质：
某县位黄河冲积平原，受黄河决口影响，急流冲刷，缓流淤积，形成自然流沟108条，多为西南东北流向。某县地势西南高，东北、东南部低，最高处海拔高程55.5米，最低处海拔高程46.2米，中部地面高程普通为49.5米。自然坡降为五千分之一到七千分之一。某县地基承栽力为80～12kpa。某县地震烈度为7度，土壤最大冻结深度0.50～0.60m。
（二）社会条件
1 人口
城区现状人口为7.5万人。城区近期()规划人口为9万人，远期()规划人口为12万人。
2 污水及水质状况
污水解决厂进水水质为：
COD<420mg/L BOD5<200mg/L
SS<200mg/L TN<45mg/L
NH3-N<30mg/L TP<3mg/L
解决后出水水质指标为：
COD≤60mg/L BOD5≤20mg/L
SS ≤ 20mg/L TN ≤20mg/L
NH3-N≤8mg/L TP ≤1.5mg/L
二、工艺流程拟定
该项目污水解决特点为：
①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.48，可生化性较好，其他难以生物降解污染物普通不超标：②污水中重要污染物指标BOD、COD、SS值为典型都市污水值。
针对以上特点及出水规定，既有都市污水解决技术特点，以采用生化解决最为经济。由于将来也许规定出水回用．考虑到出水规定脱氮除磷目地，依照国内外已运营中、小型污水解决厂调查，要达到拟定治理目的，可采用“A2/O活性污泥法”。
工艺流程：
三、重要构筑物

序号
名称
规格（m）
数量(座)
设计参数

重要设备
1 格栅 L×B=3.16×1.65 2 计流量Q=165600m3/d
栅条间隙b=15mm 过栅流速v=1.0m/s 机械除渣机两套
2 提高泵房 L×B×H=10×8×5 1 计流量Q=165600m3/d
单泵流量Q=2400m3/h 潜污泵4台手动起闭机
3 沉砂池 L×B=18×3.22 2 计流量Q=165600m3/d
水平流速v=0.3m/s 有效水深h=1.0m 砂水分离器
4 初沉池 L×B=27×6 2 计流量Q=165600m3/d
q=2.0m3/(m2·h)停留时间t=1.5h 刮泥机 贮渣斗
5
曝气池 L×B×H=71.5×7.55×5 2 计流量Q=10m3/d BOD=200,去处效率90% 鼓风机 微孔曝气器
6 二沉池 D×H=46.1×6.15 2 计流量Q=10m3/d
q=1.5m3/(m2·h)
停留时间t=2.5h 刮泥机 出水堰板

四、平面布置
1总平面布置原则
该污水解决厂厂为新建工程，总平面布置涉及：污水与污泥解决工艺构筑物及设施总平面布置，各种管线、管道及渠道平面布置，各种辅助建筑物与设施平面布置。总图布置时应遵从如下几条原则。
（1）解决构筑物与设施布置直顺应流程、集中紧凑．以便于节约用地和运营管理。
（2）_工艺构筑物与不同功能辅助建筑物应按功能差别，分别相对独立布置，并协调好与环境条件关系(如地形走势、污水出口方向、风向、周边重要或敏感建筑物等。
（3）构（建)之间间距应满足交通、管道(渠)敷设、施工和运营管理等方面规定。
（4）管道(线)与渠道平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水解决厂各种介质输送规定，尽量避免多次提高和迂回曲折，便于节能降耗和运营维护。
（5）协调好辅建筑物，道路，绿化与解决构(建)筑物关系，做到以便生产运营，保证安全畅通，美化厂区环境。
2 总平面布置成果
污水由北边排水总干管截流进入，经解决后由该排水总干管和泵站排入河流。
总平面布置参见附图(平面布置图)。
五、高程布置
1 高程布置原则
（1）充分运用地形地势及都市排水系统，使污水经一次提高便能顺利自流通过污水解决构筑，排出厂外。
（2）协调好高程布置与平面布置关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有助于减少工程投资和运营成本。
（3）做好污水高程布置与污泥高程布置配合，尽量同步减少两者提高次数和高度。
（4）协调好污水解决厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有助于检修排空。
2.高程布置时，应注意事项：（1）选取一条距离最大，水头事实最大流程计算。（2）计算水头损失时，普通应以近期最大流量（或泵最大水量）作为设计流量。（3）污水流程与泥流程配合。尽量减少抽升污泥量。
3.高程布置办法：实质上讲：进行高程计算，以接受水体最高水位（设计洪水位）为起点，逆污水解决流程向上推计算，最后拟定出提高泵站扬程。
4高成计算

高程计算表
构筑物名称 构筑物水头损失 构筑物间距 流量(m3/d) 连接管径/mm 流速m/s 坡度 沿程损失/m 局部损失/m 水头损失/m 总损失/m 水面标高/m 地面标高/m 水面与地面差/m
进水管 165600 1000 1.0 2 0 0 0 0 -3 0 -3
进水井 0.2 0 165600 0 0 0 0.2 -3.2 0 -3.2
格栅间 0.3 0 165600 0 0 0 0.3 -3.5 0 -3.5
提高泵房 0.2 0 165600 0 0 0 0.2 -3.7 0 -3.7
沉砂池 0.5 30 165600 0.3 3.5 0.105 0.053 0.158 0.658 1.7 0 1.7
初沉池 0.6 20 165600 55 3.5 0.07 0.035 0.105 0.705 1.3 0 1.3
曝气池 0.4 25 10 1000
×2 1.1 3.5 0.088 0.044 0.132 0.532 1.0 0 1.0
二沉池 0.6 25 10 1300
×2 1.1 4.5 0.113 0.012 0.057 0.657 0.8 0 0.8
出水井 0.3 20 10 2500 0.34 4 0.08 0.04 0.12 0.42 -1.32 0 -1.32

第二某些 计算阐明书
一 格栅
泵前设立格栅作用是保护水泵，而名渠格栅作用是保证后续解决系统正常工作。当前普通做法是将泵前格栅均做成明渠格栅。普通泵前格栅为粗格栅（间距10-25mm），采用机械清渣时，由于机械持续工作，格栅余渣较少，阻力损少几乎不变，普通不设渐变段。
格栅型号：链条式机械格栅
(1)水泵解决系统前格栅栅条间隙，应符合下列规定：
1)人工清除25-40mm
2)机械清除16-25mm
3)最大间隙40mm
(2)在大型污水解决厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量不不大于0.2m3/d)，普通应采用机械清渣。
(3)格栅倾角普通用45°～75°,机械格栅倾角普通为60°～70°
(4)通过格栅水头损失普通采用o.08～O.15m
(5)过栅流速普通采用0.6～1.Om/s。

1重要设计参数
设计流量日平均污水量Q为10m3/d，总变化系数K=1.38,则设计流量Q=165600m3/d,
栅条宽度 S=10mm,
栅条间隙宽度 B=15mm,
过栅流速 1.0m/s,
栅前流速 0.9m/s,
栅前渠道水深 1.2m,
格栅倾角 60°C,
数量 2座,
栅渣量 格栅间隙为15mm ,栅渣量W按1000m3污水产渣 0.05m3计。
2 工艺尺寸
格栅尺寸 过栅流量Q1
m3/s=0.9584m3/s
栅条间隙数n
(取n=47)
栅条建筑宽度B
B=s(n一1)+bn=0.01X(47－1)+0.0015×47=1.165m
通过格栅水头损失
格栅断面为迎背水面均为半圆形断面(β=1.167),格栅水头损失h1

(取h1=0.13m)
栅后槽总高度H
H=h+h1+h2=1.2+0.13+0.3=1.63m
格栅总建筑长度L
取进水渠道宽B1=1,其渐宽部位展开角为,取进水倾角进水渠道宽部位长度
，则L2=0.5L1=0.5m
L=L1+L2+1.00.5+
(5)每日栅渣量计算
栅渣量W=

格栅设计示意图
二、提高泵房
1、水泵选取
设计水量165600m3／d，选取用4台潜污泵(3用1备)

所需扬程为
选取500Qw-22-220型潜污泵,泵参数见下表

出口直/mm 流量/m3/h 扬 程 转速r/min 功率 /kw 效率/%
500 2400 22 740 220 84.65

2、集水池
(1)、容积:按一台泵最大流量时6min出流量设计，则集水池有效容积
V
(2)、面积:取有效水深H=3m，则面积F=V/H=240/3=80m2
集水池长度取10m，则宽度B=F/L=80/10=8m
集水池平面尺寸L×B=10m×8m
保护水深为1.2m，实际水深为4.2m
(3)、泵位及安装
潜污泵直接置于集水池内，潜污泵检修采用移动吊架。
三 沉砂池
沉砂池作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大颗粒，以免这些杂质影响后续解决构筑物正常运营。沉砂池可以分为平流式、竖流式、和暴气式沉砂池等三种基本型式。
沉砂池设计中，必须按照下列原则：
1．都市污水厂普通均应设立沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运营原则考虑。
2．设计流量应按分期建设考虑：
(1)当污水自流进入时，应按每期最大设计流量计算；
(2)当污水为用提高泵送入时，则应按每期工作水泵最大组合流量计算；
(3)合流制解决系统中，应按降雨时设计流量计算。
3．沉砂池去除砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上颗粒为主。
4．都市污水沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60％，容量为1500kg/m。
5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面倾角不应不大于55，排砂管直径应不不大于0.3m。
6．沉砂池超高不适当不于0.3m。
7. 除砂普通宜采用机械办法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量接近，以缩短排砂管长度。

1、设计参数：
设计流量Qmax=165600m3/d=6900m3/h=1.917m3/s，设计水力停留时间t=60s
水平流速v=0.3m／S
(1)长度L=vt=0.3×60=18m
(2)水流断面面积
A=Qmax/v=1.917/0.3=6.39m2
(3)池总宽度
B=A／h2=， 有效水深h2=1m
（4）贮砂斗所需容积：
V=
T=2d，X=30m3／106m3 。
(5)每个沉砂斗容积
设每一分格有2格沉砂斗，则
V1=
(6)沉砂斗各某些尺寸：
设贮砂斗底宽bl=O.5m；斗壁与水平面倾角60。，贮砂斗高，
贮砂斗上口宽度
(7)贮砂斗容积

（8）贮砂室高度
设采用重力排砂，池底坡度i=6％，坡向砂斗，则
（9）池总高度：
H=h1+h2+h3=O.3+1.0+1.92=3.22m
（10）核算最小流速
(符合规定)

平流式沉砂池示意图

四、初沉池
初沉池作用是对污水中密度大固体悬浮物进行沉淀分离。沉淀池普通分为平流式、竖流式、和辅流式三种。每个沉淀池分为进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。
选型：平流式沉淀池
1、设计参数：
记录流量（最大流量）
表面水力负荷：
沉淀时间：1.5h
水平流速：5mm/s
初沉池型：平流式
2 尺寸计算
（1）池子总面积 表白负荷取q=2.Om3/(m2·m)

（2）沉淀某些有效水深
h2=qt=2×1.5=3m 取t=1.5h
(3)沉淀某些有效容积
V=Qmax×t×3600=1.917×1.5×3600=1035.8
(4)沉淀池长度
B=A/L=3450.6/27=127.8m
(5)池子总宽度
B=A／L=3450.6/27=127.8m
(6)池子个数，宽度取b=6m
n=B／b=127.8／6=22
(7)校核长宽比
L/b=27/6=4.5>4 (符合规定)
(8)污泥某些所需总容积
初沉池效率设计为50%，

设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重
（9）每格池污泥斗所需容积
=800/22=36.4
(10)污泥斗容积

（11）污泥斗以上梯形某些污泥容积
L1=27+0.5+0.3=2708m
L2=6m

(12)污泥斗和梯形某些容积
V1+V2=62.3+21.6=83.9m3 >36.4m3
(13)沉淀池总高度
H= 取9米
五、
一方面判断与否可采用
COD/TN=420/45=9.33＞8
TP/BOD5=3/200=0.015＜0.06 符合条件
1、设计参数
设计最大流量Q=10m3／d 池型：廊道式
进水水质 ，

出水水质

BOD5污泥负荷 N=0.2kgBOD5/(kgMLSS·d)
回流污泥浓度XR=8000mg/L 污泥回流比R=100%
2 曝气池设计计算
（1）混合液悬浮固体浓度

（2）反映池容积

（3）反映池总水力停留时间
t=V/Q=30000/10=0.25d=6h
(4) 各段水力停留时间和容积
厌氧：缺氧：好氧=1：1：3
厌氧池水力停留时间t厌=0.26=1.2h,池容V厌=0.230000=6000m3
缺氧池水力停留时间t缺=0.26=1.2h,池容V缺=0.230000=6000m3
好氧池水力停留时间t好=0.66=3 h，池容V好=0.630000=18000m3
（5）厌氧段总磷负荷

(6)、反映池重要尺寸
反映池总容积V=30000m3,设两组V单=V/2=15000m3
取有效水深h=4.0m，则S单=V单/2=15000m3
采用7廊道式推流式反映池，廊道宽b=7.5m

校核：b/h=7.5/4.0=1.9 (满足b/h=1~2)
L/b=71.5/7.5=9.54 (满足L/B=5~10)
取超高为1.0m，则反映池总高H=4.0+1.0=5.0m
2 反映池进、出水系记录算
（1）进水管
单组反映池进水管设计流量Ql=Q／2=1／2×86400=0.695m3／s
管道流速v=1.0m／s
管道过水断面面积A=Ql／V=0.695／1.0=0.695m2
管径
取出水管管径DN=1000mm
校核管道流速
（2）回流污泥渠道
单组反映池回流污泥渠道设计流量QR

渠道流速，
取回流污泥管管径DN=800mm
（3） 进水井
反映池进水孔尺寸：
进水孔流量
孔口流速v=0.7m/s
孔口过水断面积A=Q/V=1.39/0.7=1.986m2
孔口尺寸取1.2m×0.9m
进水竖井平面尺寸2.5m×2.5m
出水堰及出水竖井
按矩形堰流量公式：

堰上水头高
出水孔过流量
孔口流速v=0.7m／s
孔口过水断面积A=Q/v=2.4325/0.7=3.475m2
孔口尺寸取2.0m×1.0m
进水竖井平面尺寸2.5m×2.0m
出水管
单组反映池出水管设计流量 Q5=Q3=2.4325m3/s
管道流速v=O．8m／s， 管道过水断面积
取出水管管径DN=2500mm
校核管道流速
3 曝气系统设计计算
（1）平均需氧量
取，则

==28800kg/d=1200kg/h
每日去除
去除每公斤BOD5需氧量=28800/21600=1.3kgO2/kg BOD5 接近与经验数值 (2) 最大需氧量
在不利条件下运营，最大需要量与平均需氧量之比为1.7，则
O2=1.7O2=1.7×1200=2040kg/h
(3) 供气量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器铺设于池底，距池底0.2m，沉没深度3.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=30C。

微孔曝气器出口处绝对压力

空气离开曝气池时氧比例为

曝气池中平均溶解氧饱和浓度为

20C脱氧清水充氧量： 取

相应最大时原则需氧量
曝气池平均供气量
相应最大时供气量

（4）所需空气压力p
P=h1+h2+h3+h4+h=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m
(5) 曝气器数量计算(以单组反映池计算)。
按供氧能力计算所需曝气器数量。

(6) 供风管道计算
供风干管道采用环状布置
流量
流速v=10m/S
管径
取干管管径为DN=1000mm
单侧供气（向单侧廊道供气）支管
流速v=10m/s
管径
取支管管径为DN=400mm
双侧供气 ,

管径取支管管径DN=550mm
（7）污泥回流设备
污泥回流比R=100％
污泥回流量QR=RQ=1×10=10
设回流污泥泵房l座，内设3台潜污泵(2用l备)
单泵流量
水泵扬程依照竖向流程拟定。
（8）混合液回流设备
①混合液回流泵
混合液回流比
混合液回流量
设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用l各)

②混合液回流管
混合液回流管设计
泵房进水管设计流速
管道过水断面积
管径
取泵房进水管管径DN=1200mm
校核管道流速
③泵房压力出水管设计流
，
管道过水断面积
管径 取泵房压力出水管径DN=950mm
六、 二沉池
为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更以便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。
1.设计参数
设计流量1.39，表面负荷为1.5， 沉淀时间2.5h
2．池体设计计算
(1) 二沉池表面面积
A=Q/2=1.39×3600/1.5=3336
(2)单池面积

（3）二沉池直径
（设计取46.1m）
(4)池体有效水深
=qt=1.5×2.5=3.75m
(5)沉淀某些有效容积

（6）沉淀池底坡度落差
（取池底坡度 i=0.05）

(7) 沉淀池周边有效水深

校核径深比： (符合规定6—12)
（8）沉淀池总高度

（9）二沉池污泥区所须存泥容积
取存泥时间不适当不大于2h， T=4.0h

3.进水系记录算
（1）进水管计算
单池设计污水流量
进水管设计流量
管径
流速 坡降为1000i=1.83
(2) 进水竖井
进水竖井采用=1.5m，
出水口尺寸0.45×1.5，共6个沿井壁均匀分布。
出水口流速 =1.39／0.45×1.5×6=0.344m／S
(3)稳流筒计算
取筒中流速=0.03m／s
稳流筒过流面积
稳流筒直径
4. 出水某些设计
(1)单池设计流量
(2)环形集水槽内流量
(3)环形集水槽设计 ”
采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一种总出水口，安全系数k取I.2
集水槽宽度 取b=0.65m
集水槽起点水深为
集水槽终点水深为
槽深取1.0m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=1.0m，槽中流速v=0.6m／s
槽内终点水深：
槽内起点水深：

校核：当水流增长一倍时，q=0.4875，v’=O．8m／s

设计取环形槽内水深为1.0m，集水槽总高为1.0+0.3（超高）=1.3m。采用 三角堰。
(4)出水溢流堰设计
采用出水三角堰（），堰上水头（三角楼底部止上游水面高度）
每个三角堰流量
三角堰个数
三角堰中心距（单侧出水）