污水处理厂计算书.doc

污水厂设计计算书一、粗格栅1.设计流量a.日平均流量Qd=30000m3/d1250m3/h=0.347m3/s=347L/sKz取1。40b. 最大日流量Qmax=KzQd=1.4030000m3/d=42000 m3/d =1750m3/h=0。486m3/s 2。栅条的间隙数（n）设：栅前水深h=0。8m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角=60则：栅条间隙数（取n=32）3。栅槽宽度（B）设：栅条宽度s=0.015m则：B=s(n-1）+en=0。015（32-1）+0。0232=1。11m 4.进水渠道渐宽部分长度 设:进水渠宽B1=0。9m，渐宽部分展开角1=205。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2）6.过格栅的水头损失(h1）设：栅条断面为矩形断面，所以k取3则：其中=（s/b)4/3k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3 h0-计算水头损失，m -阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数=2。4将值代入与关系式即可得到阻力系数的值 7。栅后槽总高度(H)设:栅前渠道超高h2=0.4m则：栅前槽总高度H1=h+h2=0。8+0。4=1.2m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.8+0。18+0。4=1。38m8.格栅总长度(L）L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=0.3+0。3+0.5+1.0+1。2/tan60=2。80m 9. 每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W1=0。05m3栅渣/103m3污水则：W1=1。49/d因为W0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣二、细格栅1.设计流量Q=30000m3/d，选取流量系数Kz=1。40则:最大流量Qmax1。4030000m3/d=0.486m3/s 2。栅条的间隙数（n）设:栅前水深h=0。8m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度e=0。006m,格栅倾角=60则：栅条间隙数（n=105) 设计两组格栅，每组格栅间隙数n=533。栅槽宽度(B)设：栅条宽度s=0。015m则：B2=s（n-1)+en=0.015（53-1）+0.00653=1.1m所以总槽宽为1。12+0.22.4m（考虑中间隔墙厚0。2m）4.进水渠道渐宽部分长度 设：进水渠宽B1=0。9m，其渐宽部分展开角1=20(进水渠道前的流速为0。6m/s）则： 5。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（L2） 6.过格栅的水头损失（h1）设:栅条断面为矩形断面，所以k取3则：其中=（s/b）4/3k-格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3 h0-计算水头损失，m -阻力系数(与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数=2. 42）,将值代入与关系式即可得到阻力系数的值。 7.栅后槽总高度（H)设：栅前渠道超高h2=0。4m则：栅前槽总高度H1=h+h2=0.8+0.4=1。2m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.8+0。88+0.4=2。08m8。格栅总长度(L）L=L1+L2+0.5+1。0+ H1/tan=0.3+0。3+0。5+1。0+1.2/tan60=2。8m 9.每日栅渣量（W） 设：单位栅渣量W1=0。05m3栅渣/103m3污水则：W=1.49m3/d因为W0.2 m3/d，所以宜采用机械格栅清渣三、沉砂池本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。建议设两组沉砂池。每组设计流量Q=0.243 m3/s（1）池子总有效容积:设t=2min,V=t602=0.243260=29.16m3（2)水流断面积：A=2。43m2沉砂池设两格，有效水深为2.00m，单格的宽度为1。2m.(3)池长:L=12m,取L=12m(4)每小时所需空气量q:设m3污水所需空气量d=0.2 m3q=0。20.2433600=174.96 m3/h=2。916 m3/min(5）沉砂池所需容积： 式中取T=2d，X=30污水 =1。8 m3(6)每个沉砂斗容积 (7）沉砂池上口宽度 设计取， （8）沉砂斗有效容积 2。71 m3 （9)进水渠道 格栅的出水通过DN1000的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入沉砂池，进水渠道的水流流速 设计中取 (10）出水装置 出水采用沉砂池末端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 设计中取m=0.4, =0。22m四、辐流沉淀池 设计中选择两组辐流沉淀池,N=2组，每组平流沉淀池设计流量为0。243 ，从沉砂池流来的污水进入配水井，经过配水井分配流量后流入平流沉淀池 1.沉淀部分有效面积 A= 表面负荷,一般采用1.5-3。0 设计中取=2 A=437。4 2。沉淀池有效水深 t -沉淀时间（h)，一般采用1.02。0h 设计中取t=1。5h 3。沉淀池直径 =4.污泥所需容积 按去除水中悬浮物计算 V= 式中Q平均污水流量； -进水悬浮物浓度； 出水悬浮物浓度；一般采用沉淀效率40%60 生活污水量总变化系数； -污泥容重，约为1 -污泥含水率 设计中取T=0.1d， V= =10.2 辐流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，将污泥推入污泥斗,然后用进水压力将污泥排除池外。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2的坡度,刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗,设计中选择矩形污泥斗，污泥斗上口尺寸2mx2m,底部尺寸0。5mx0.5m，倾角为60度，有效高度1.35m = 设计取 =2。36 沉淀池底部圆锥体体积 = 设计取，r=1m =3。14=52.58 沉淀斗总容积 = 11.沉淀池总高度 H=+ 式中 H-沉淀池总高度 沉淀池超高，一般采用0。30。5 缓冲层高度，一般采用0.3m 污泥部分高度 设计中取 ， H=0。3+3+0。3+1/2x24x0.05+1.35=5。25m12。进水配水井沉淀池分为两组，每组分为4格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组沉淀池。 配水井内中心管直径 -配水管内中心管上升流速（m/s），一般 设计中取=0.6m/s =1。02m配水井直径 =1.76m13。进水渠道 沉淀池分为两组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的DN800进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动,通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。 式中 进水渠道水流流速，一般采用 ; -进水渠道宽度； 进水渠道水深， 设计取 =0.405m14。进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，配水渠道宽0.5m,有效水深0.8m,穿孔花墙的开孔总面积为过水断面6-20，则过孔流速为 设计取 0.08m/s15。出水堰沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.10.15m，堰上水深H为 Q=式中流量系数，一般采用0.45; b出水堰宽度； H出水堰顶水深。 0。243/4=0。45 H=0。035m出水堰后自由跌落采用0。15m,则出水堰水头损失为0。185m 16.出水渠道 沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。 设计中取=0。6m 0。58m/s0。4m/s 出水管道采用钢管，管径DN=800mm,管内流速v=0。64m/s,水力坡降i=0。479。 17。进水挡板 出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0。8m,出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0。3m，伸入水下0。5m，在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。 18。排泥管 沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间20min,排泥管流速0。82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0。3m，便于清通和排气。 19.刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内.五、污水的生物处理污水生物处理的设计条件为：进入曝气池的平均流量Q=30000,最大设计流量=0。486L/s污水中的BO浓度为250mg/L，假定一级处理对BO的去除率为25,则进入曝气池中污水的BO浓度为187.5mg/L污水中SS浓度为250mg/L，假定一级处理对SS的去除率为50，则进入曝气池中污水的SS浓度为125mg/L污水中TN浓度为40mg/L，TP浓度为5mg/L，水温T=20。1.污水处理程度计算 按照污水处理程度计算,污水经二级处理后,出水浓度BO浓度小于20mg/L，SS浓度小于20mg/L。由此确定污水处理程度为： =2。设计参数（1）BO-污泥负荷率 式中 -有机物最大比降解速度与饱和常数的比值，一般采用0.0168-0。0281之间； 处理后出水中BO浓度,按要求应小于20mg/L； fMLVSS/MLSS值,一般采用0。7-0.8设计中取,=20mg/L，f=0.75，n=89。3% = BO（2）曝气池内混合液污泥浓度 X=式中R-污泥回流比,一般采用25-75%; r系数； SVI-污泥容积指数,SVI=120。设计中取R=50%，r=1.2 X=3。平面尺寸计算（1)曝气池的有效容积 式中Q-曝气池的进水量,按平均流量计算。设计中Q=30000，=0。33，X=3333。3mg/L =5109。5按规定，曝气池个数N不应少于2,本设计中取N=2，则每组曝气池有效容积 = =2554。7（2）单座曝气池面积 F=式中H-曝气池有效水深设计中取H=4。0m F=638。7（3）曝气池长度 L=式中B-曝气池宽度设计中取B=5.0m,=1。25,介于12之间，符合规定。 =127。7m长宽比为25.510，符合规定曝气池共设7廊道，则每条廊道长=18。2m设计中取20m（4）曝气池总高度=H+h 式中h曝气池超高，一般采用0.30。5m 设计中取h=0。4m =4。0+0。4=4.4m4。进出水系统(1)曝气池进水设计初沉池的出水通过DN1000mm的管道送入曝气池进水渠道，然后向两侧配水,污水在管道内的流速 =设计中取d=1。0m,=0.486/s = =0。61m/s最大流量时，污水在渠道内的流速式中b渠道的宽度； 渠道的有效水深。设计中取b=1。0m，。 =0。24m/s曝气池采用潜孔进水，所需孔口总面积 式中-孔口流速，一般采用0.21.5m/s设计中取 A=1.21设每个孔口面积为0.5m，则孔口数 N=5在两组曝气池之间设中间配水渠，污水通过中间配水渠可以流入后配水渠，在前后配水渠之间都设配水口，孔口尺寸为0。5m0.5m，可以实现多点进水。 中间配水渠宽1。0m,有效水深1.0m,则渠内最大流速为： =0.486m/s 设计中取中间配水渠超高为0.3m，则渠道总高:1。0+0.3=1。3m（2） 曝气池出水设计 曝气池出水采用矩形薄壁堰，跌落出水,堰上水头 =式中Q1-曝气池内总流量, m流量系数,一般采用0.4-0.5; b-堰宽；一般等于曝气池宽度。设计中取m=0.4m，b=5.0m=0。06m每组曝气池的出水管管径为800mm管内流速为0.48m/s,两条出水管汇成一条直径为DN1000mm的总管，送往二次沉淀池，总管内流速为0。61m/s.5.其他管道设计（1)中位管 曝气池中部设中位管，在活性污泥培养驯化时排放上清液.中位管管径为DN600mm。（2）放空管 曝气池检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，放空管管径为DN500mm。(3)污泥回流管 二沉池的污泥需要回流至曝气管首端，因此应设污泥回流管,污泥回流管管径 =式中Q2每组曝气池回流污泥量； 回流污泥管内污泥流速，一般采用0.62.0m/s设计中取=0.33m，设计中取为400mm六、二沉池计算本次设计二沉池采用辐流沉淀池，辐流沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀,结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好,管理方便。辐流式沉淀池适用于大.中型污水厂。设计中选择二组辐流沉淀池，N=2，每次设计流量为0。243/s,从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后最后流进辐流沉淀池。1。沉淀池表面积 F=式中F-沉淀部分有效容积； Q -设计流量 q-表面负荷取1.4/ F=0.243624。862.沉淀池直径 D=28.20m设计中取直径28。20m，则半径为14.1m3。沉淀池有效水深 =式中t-沉淀时间(h)，一般采用1.53。0h.设计中取t=2。1 h =1.42.1=3。0m4.径深比 =9。4,合乎要求.5.污泥部分所需容积 =式中X-曝气池中污泥浓度 二沉池排泥浓度。设计中取=0.347，R=50。 r X = 式中SVI污泥容积指数，一般采用70150 r 系数，一般采用1.2。设计中取SVI=100， =12000mg/L X=4000mg/L=937 6。沉淀池总高度 H=+式中沉淀池超高，一般采用0。30。5m； -沉淀池缓冲层高度，一般采用0。3m； -沉淀池底部圆锥体高度; -沉淀池污泥区高度 设计中取,=3。0m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。 （r-）式中r-沉淀池半径； 沉淀池进水竖井半径,一般采用1.0m。设计中取R=14.1m，1.0m，i=0.05m =（14.1-1） 式中污泥部分所需容积； -沉淀池底部圆锥体容积。 =147。8=1.26m H=+ =0.3+3.0+0。3+0.66+1.26=5。52m7。进水管的计算 =Q+R 式中-进水管设计流量 Q单池设计流量 R-污泥回流比 单池污水平均量设计中取Q=0。243/s， =0.347/s,R=50%。 /s进水管管径取DN600流速 =1。16m/s8。进水竖井计算 进水竖井直径采用=2.0m； 进水竖井采用多孔配水,配水尺寸a，共设4个沿井壁均匀分布。流速=0。16m/s，符合要求。孔距l： l=1.07m9。稳流筒计算 筒中流速=0。02m/s。 稳流筒过流面积：f=16.5稳流筒直径=5。0m10.出水槽计算 采用双边三角堰出水槽集水，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=0.243/2=0。122/s 集水槽中流速v=0。6m/s； 设集水槽槽宽B=0。6m； 槽内终点水深=0。34m 槽内起点水深 =式中-槽内临界水深(m）； a 系数,一般采用1； g 重力加速度. =0。16m =0.37m 设计中取出水堰自由跌落0。1m，集水槽高度：0。1+0。37=0。47m，取0.5m，则集水槽断面尺寸0.6m。11.出水堰计算 q= n L=+ h= =式中 q三角堰单堰流量； Q进水流量； L-集水堰总长度； 集水堰外侧堰长； -集水堰内侧堰长; n 三角堰数量； b三角堰单宽； h-堰上水头; 堰上负荷。设计中取b=0。1m，水槽距池壁0.5m，得: =85.4m =81.6m L=167.0m n=1670个 q=0.156m/s h=0.011m =1.5L/（sm)根据规定二沉池出水堰上负荷在1.5-2.9L/(s*m）之间，计算结果符合要求.12.出水管 出水管管径D=600mm v= = 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2-3m/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除池外。 排泥管管径500mm，回流污泥量 179.2L/s,流速0.92m/s。14。集配水井的设计计算（1)配水井中心管直径 = 式中 -中心管内污水流速(m/s）， Q进水流量（。设计中取 Q=0。660 =1。09m，设计中取1。2m（2）配水井直径 =式中 配水井内污水流速（m/s）,一般采用0.20.4m/s.设计中取 =2.05m,设计中取2.10m(3）集水井直径 式中集水井内污水流速（m/s），一般采用0。2-0。4m/s。设计中取 =2.78m,设计中取2。8m（4）进水管管径 取进入二沉池的管径DN=600mm。 校核流速： v=1.16m/s0。7m/s符合要求。（5）出水管管径 由前面结果可知，DN=600mm，v=0.85m/s。(6）总出水管 取出水管管径DN=800mm,集配水井内设有超越闸门，以便超越。 七、消毒设施计算 污水经过以上构筑物处理后,虽然水质得到了改善,细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分可观，并存在病原菌的可能。因此污水在排放水体前，应进行消毒处理. 1。消毒剂的选择 污水消毒的主要方法是向污水中投加消毒剂，目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、紫外线。由原始资料可知，该水厂规模中等，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。消毒剂的投加（1）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510mg/L，本设计中液氯投量采用7。0mg/L.每日加氯量为： q=式中q-每日加氯量（Kg/d）； 液氯投量(mg/L）； Q-污水设计流量（/s） q=7 =293.93Kg/d(2）加氯设备 液氯由真空转子加氯机加入,设计二台,采用一用一备。每小时加氯量: 293.93/24=12。2Kg/d设计中采用ZJ1型转子加氯机。3.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=Q*t式中 V接触池单池容积； Q-单池污水设计流量 t消毒接触时间（h)，一般采用30min.设计中取Q=0。243m/s，t=30min。 V=0.243（2）消毒接触池表面积 F式中 F消毒接触池单池表面积； 消毒接触池有效水深。 设计中取=2。5m F=174.96(3）消毒接触池池长： =式中-消毒接触池廊道总长； B消毒接触池廊道单宽.设计中取B=4m =43。74m消毒接触池采用3廊道,消毒接触池长 L=14。58 设计中取15m 校核长宽比： =10。7510 合乎要求。 （4）池高 H= 式中 -超高（m）,一般采用0.3m； 有效水深（m）。 H=0.3+2.5=2.8m （5)进水部分 每个消毒接触池的进水管管径D=600mm，v=1.0m/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=600mm的静态混合器。 （7)出水部分 H= 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=4。0m H=0.10m八、污泥处理构筑物设计计算污水处理厂在处理污水的同时,每日要产生大量的污泥，这些污泥若不进行有效处理,必然对环境造成二次污染。这些污泥按其来源可分为初沉污泥和剩余污泥。初沉污泥是来自于初次沉淀池的污泥，污泥含水率较低，一般不需要浓缩处理，可直接进行消化、脱水处理.剩余污泥来源于曝气池，活性污泥微生物在降解有机物的同时自身污泥量也在不断增长，为保持曝气池内污泥量的平衡，每日增加的污泥量必须排出处理系统，这一部分被称作剩余污泥。剩余污泥含水率较高,需要先进行浓缩处理，然后进行消化、脱水处理。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作方式,每4小时排一次泥。(1）、按水中悬浮物计算 V= 式中 取T=4h， V= =21 初沉池污泥量=21 以每次排泥时间30min计，每次排泥量0。01172、剩余污泥量计算 (1）曝气池内每日增加的污泥量 式中 20mg/L,Y=0.6,V=5109。5,. =1737.6Kg/d (2）曝气池每日排出的剩余污泥量 =， 式中 f0。75 -回流污泥浓度。设计中取Q=12000mg/L. =193.1 3、辐流浓缩池 污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理，常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池两种，设计中一般采用辐流浓缩池。浓缩前污泥量含水率97，浓缩后污泥含水率97. 进入浓缩池的剩余污泥量0.0027=9.72（1）、沉淀池有效部分面积 F= 式中 C-流入浓缩池的剩余污泥浓度，一般采用10kg/ G-固体通量，一般采用0。8-1。2； Q入流剩余污泥流量()设计中取G=1.0 F=97。2 （2）、沉淀池直径 D= =11。13，设计中取11。20m;（3）、浓缩池的容积 V=QT 式中T浓缩池浓缩时间（h），一般采用1016h 设计中取T=16h V=0.00270 (4）、沉淀池有效水深 =1。6m （5）、浓缩后剩余污泥量 式中 浓缩后剩余污泥量()=0.0009 （6）、池底高度 辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度 =i 式中 池底高度（m)； i池底坡度，一般采用0.01。 设计中取0。06m； （7）、污泥斗容积 = 式中污泥斗高度； 泥斗倾角，为保证排泥顺畅,圆形污泥斗倾角一般采用； a污泥斗上口半径； b-污泥斗底部半径。 设计中取a=1。25m;b=0。25m、 =1。43 污泥斗容积 =） =2.9； 污泥斗中污泥停留时间 T=0.9h （8）、浓缩池总高度 h= 式中 ,一般采用0。30.5m. 设计中取 h= =0。3+1。6+0。3+0。06+1.43=3。69m 设计取沉淀池总高度3.70m。 （9)、浓缩后分离出的污水量 q=Q 式中 Q进入浓缩池的污泥量; q=0。0027=0。0018 （10）、溢流堰 浓缩池溢流堰出水经过溢流堰进入出水槽,然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0018,设出水槽款0.2m，水深0.05m,则水流流速为0.18m/s.溢流堰周长 c= 式中 c溢流堰周长； D浓缩池直径; b出水槽宽。 c=3.14(11.22*0.2）=33。9m溢流堰采用单侧90度三角形出水堰，三角形顶宽0.16m,深0.08m,每格沉淀池有三角堰33.9/0。16=212个。每个三角堰流量=0.0000085 =0.7式中三角堰水深（m)。 =0。0066m，设计中取为0.007m三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.107m。（11）、溢流管 溢流水量0.0018，设溢流管管径DN100mm,管内流速v=0。23m/s(12)、刮泥装置 浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥斗。（13）、排泥管 剩余污泥量0.0009，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN150mm。间歇将污泥排入贮泥池.4、贮泥池贮泥池用来贮存来自初沉池和浓缩池的污泥.由于污泥量不大，本设计采用1座贮泥池,贮泥池采用竖流沉淀池构造。（1）、贮泥池设计进泥量 Q=+ 式中 初沉污泥量; 。 由前面结果可知，. 每日产生污泥量 Q=252+77。76=329.76（2)、贮泥池的容积 V=式中 t贮泥时间(h），一般采用812h; n-贮泥池个数。 设计中取t=8h，n=2 V=109.92 贮泥池设计容积 V=+ =tg 式中 贮泥池有效深度（m)； 污泥斗高度（m）； a污泥贮池边长(m）； b-污泥斗底边长(m)； 污泥斗倾角，一般采用60设计中取n=2个，a=5.0m,，污泥斗底为正方形，边长b=1.0m。 =tg=3.46m V=75+35.75=110。75109.92符合要求。（3）、贮泥池高度: h= =0.3+3.0+3。46 = 6。76m 设计中取h=6.80m。