城市污水处理厂计算说明书 21页

城市污水处理厂计算说明书一、城市水质水量的确定1、污水设计流量的水量的确定城镇污水量包括生活水量和工业生产废水量，地下水水位较低的地区还应考虑底下水渗入量。污水设计流量和城市规划年限、发展规模有关，是城镇污水管道系统和污水处理厂设计的基本参数。（1）生活污水量Q1=78000m3/d（2）工业生产废水量Q2=64000m3/d（3）地下水渗入量地下水渗入量可按生活污水量的10%～20%计算，根据实际情况取地下水渗入量按生活污水量的15%Q3=0.15Q1=78000×0.15=11700m3/d污水设计流量为：Q=Q1+Q2+Q3=153700m3/d设计流量取155000m3/d2、污水水量变化系数的确定总变化系数KZ与平均流量之间的关系式为：3、污水设计最大流量Qmax=（Q1+Q2）×KZ+Q3=（78000+64000）×1.19+78000×0.15=180680m3/d4、污水进水水质的确定（1）生活污水水质BOD5=250mg/l;CODcr=350mg/lSS=200mg/l;TN=50mg/lTP=8mg/l（2）工业废水水质其中食品加工类废水水质占总的工业废水40%,水质为：\nBOD5=600mg/l;CODcr=800mg/lSS=350mg/l;TN=50mg/lTP=8mg/l电子加工类废水水质占总工业废水的60%,水质为：BOD5=150mg/l;CODcr=300mg/lSS=180mg/l;TN=20mg/lTP=4mg/l加权平均得污水厂的进水水质为：BOD5浓度CODcr浓度SS浓度TN浓度TP浓度5、出水水质的确定污水处理厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》的一级标准B类和《污水综合排放标准（GB8978—96）》的一级标准。《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》的一级标准B类：BOD5=20mg/l;CODcr=80mg/lSS=20mg/l;TN=20mg/l氨氮=8mg/l；TP=1.5mg/l《污水综合排放标准（GB8978—96）》的一级标准：\nBOD5=20mg/l;CODcr=60mg/lSS=20mg/l；氨氮=15mg/lTP=0.5mg/l加权平均后得出水水质排放得：BOD5=20mg/l;CODcr=71mg/lSS=20mg/l;TN=20mg/l氨氮=11mg/l；TP=1.0mg/l二、城市污水处理厂各个水处理构筑物的计算1、粗格栅最大设计流量；总变化系数（1）栅条的间隙数（n）设栅前水深,过栅流速,栅条间隙宽度,格栅倾角取96个（2）栅槽宽度设栅条宽度采用GLGS1700型机械格栅5台用一台备用（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽,其渐宽部分展开角度（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度（5）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面\n（6）栅后槽总高度设栅前超高h2为0.3m（7）栅槽总长度（8）每日栅渣量在60mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产0.01m3每日栅渣量采用机械清渣2、细格栅最大设计流量；总变化系数（1）条的间隙数（n）设栅前水深,过栅流速,栅条间隙宽度,格栅倾角个（2）栅槽宽度设栅条宽度采用GLGS1460型机械格栅4台用一台备用（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽,其渐宽部分展开角度（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度（5）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面\n（6）栅后槽总高度设栅前超高h2为0.3m（7）栅槽总长度（8）每日栅渣量在20mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产0.04m3每日栅渣量采用机械清渣3、曝气沉砂池的计算（1）池子总有效容积（V）设最大设计流量时流行时间t=2min，则（2）水流断面面积（A）设最大设计流量时水平流速，则（3）池总宽度（B）设设计有效水深，则（4）每格池子宽度（b）沉砂池设3格宽深比符合要求（5）池长（L）（6）每小时所需空气量设每m3污水的空气量\n（7）沉砂槽几何尺寸确定设沉砂槽底宽0.5m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为，沉砂槽高度，沉砂槽槽口宽为：沉砂槽容积为：（8）沉砂槽所需容积设贮砂时间T=2d，沉砂槽所需容积为：每个沉砂槽所需容积（9）池子总高设池底坡度为0.06，坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为：设超高池子总高（10）排砂方法采用吸砂机排砂。4、平流式沉淀池（1）池子总表面积设表面水力负荷。池子总表面积为：（2）沉淀部分的有效水深设池子沉淀时间，有效水深：（3）沉淀部分有效容积（4）池长设最大设计流量时水平流速，沉淀池的长度：\n长深比为符合要求（1）池子总宽度（2）池子个数（或分格数）设14个池子，每个池子宽为：长宽比为符合要求（3）污泥部分所需容积设T=4h（机械排泥）SS去除率为50%，污泥含水率为95%每个池子污泥部分所需容积为：（4）污泥斗容积污泥底斗容积采用，上口采用，污泥斜壁与水平面的夹角为，污泥斗的高度：（5）污泥斗以上梯形部分污泥容积设池底坡度为0.01，梯形部分高度污泥斗以上部分污泥容积（6）污泥斗和梯形部分污泥容积（11）池子总高度设超高，缓冲层高度\n（12）堰口长度计算采用堰口负荷为，则堰口长度为仅池宽不够，增加4根宽30㎝两侧收水的集水支渠，则每根支渠长度为：5、A2/O工艺城市污水设计流量Qmax=2.1，，一级出水,,,,,水温要求二级出水,,,,氨氮首先判断是否可采用A2/O法符合条件（1）设计参数计算①水力停留时间②BOD5污泥负荷③回流污泥浓度④污泥总回流比60%,其中10%回流至厌氧池，90%回流到缺氧池⑤曝气池混合液浓度⑥内回流比TN去除率（2）A2/O曝气池容积\n①有效容积②池有效深度③曝气池有效面积④分四组，每组有效面积⑤设6廊道曝气池，廊宽9米单组曝气池长度⑥各段停留时间厌氧池缺氧池好氧池（2）剩余污泥量W①降解BOD5生成污泥量②内源呼吸分解泥量③不可生物降解和惰性悬浮物（NVSS），该部分占总TSS的约50%④剩余污泥量每日生成活性污泥量\n①湿污泥量（剩余污泥含水率）②泥龄（2）①校核氮磷负荷，好氧段总氮负荷（符合要求）厌氧段总磷负荷（符合要求）②碱度校核每氧化需消耗碱度；每还原产生碱度；去除产生碱度剩余碱度=进水碱度—硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则每日用于合成的总氮即，进水总氮中有用于合成被氧化的=进水总氮—出水总氮量—用于合成的总氮量=所需脱硝量需还原的硝酸盐氮量将各值代入：剩余碱度可维持\n③取超高为，则反应池总高（1）反应池进、出水系统计算①进水管单组反应池进水管设计流量管道流速管道过水断面积管径取进水管管径②回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量管道流速；取回流污泥管管径；③进水管反应池进水孔尺寸：进水孔过流量孔口流速孔口过水断面积孔口尺寸取为进水井平面尺寸取为④出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：其中b堰宽取8m\n堰上水头出水孔过流量孔口过水断面积孔口尺寸取为出水井平面尺寸取为⑤出水管反应池出水管设计流量管道流速管道过水断面管径（6）曝气系统设计计算①设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量—剩余污泥中BODu氧当量+NH3-N硝化需氧量－剩余污泥中NH3-N的氧当量－反硝化脱氮产氧量碳化需氧量硝化需氧量反硝化脱氮产生的氧量NT的计算每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg每还原1mgNO3-N产生碱度3.57mg去除1mgBOD5产生的碱度0.1mg剩余碱度SALK=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生的碱度假设生物污泥中含氮量以12.4%计,则每日用于合成的总氮=即进水总氮中有=\n用与合成被氧化的NH3-N=进水总氮－出水总氮量－用于合成的总氮量所需脱硝量需还原的硝酸盐氮量则反硝化脱氮产生的氧量总需氧量最大需氧量与平均需氧量之比为1:4则AORmax=1.4R=去除每1kgBOD5需氧量②标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器敷设于池底，距池底0.5m，淹没深度4.5m，氧转移效率EA=20%,计算温度T=25%,将实际需氧量AOR换算成标准状态下需氧量SOR式中:ρ---气压调整系数=所在地区实际气压/一个标准大气压工程所在地区实际大气压为0.912×105Paρ=0.912×105/1.013×105=0.909CL---曝气池内平均溶解氧,取2mg/L查得溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/LCs(25)=8.38mg/L空气扩散气出口处绝对压为：空气离开好氧反应池时氧的百分比好氧反应池中平均溶解氧饱和度\n标准需氧量为相应最大时标准需氧量好氧反应池平均供气量最大时供气量③所需空气压力p（相对压力）式中：h1+h2——供风管道沿程与局部阻力之和取h1+h2=0.2mh3——曝气器淹没水头h3=3.8mh4——曝气器阻力h4=0.4mΔh——富集水头Δh=0.5m④曝气器数量计算（以单组反应池计算）提供氧能力计算所需曝气器数量采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量3m3/(h·个)时，曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.5m2以微孔曝气器服务面积进行校核：符合要求⑤供风管道计算供风干管采用环状布置流量\n流速管径取干管管径为单侧供气（向单侧廊道供气）支管流量取支管管径为双侧供气（向两侧廊道供气）支管流量流速取支管管径（7）厌氧池设备选择缺氧池内设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计算厌氧池有效容积混合全池污水所需功率为（8）污泥回流设备污泥回流比污泥回流量设回流污泥泵房一座（9）混合液回流设备①混合液回流泵混合液回流比污泥回流量②混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量泵房进水管设计流速采用管径取泵房进水管径③泵房压力出水总管设计流量\n设计流速采用6、辐流式二沉池曝气池悬浮固体浓度X=3750mg/l，污泥回流比R=60%，二沉池底流浓度达到Xr=10000mg/l（1）沉淀部分水面面积表面负荷，采用6座辐流式沉淀池（2）池子直径D取D=40m（3）校核固体负荷（4）澄清区高度，设沉淀池沉淀时间（5）污泥区高度，设污泥停留时间2（6）池边水深h2（7）污泥斗高h4设污泥斗直径，上口直径，斗壁与水平夹角则\n（8）池总高二沉池拟采用单管吸泥机排泥，池底坡度取池中心与池边落差超高故池总高=0.3＋5.3＋0.19＋0.87=6.66m取7m（9）进水系统计算a、进水管的计算进水管设计流量管径900mm；vi=1.0m/s；1000i=999b、出水端槽宽取5.2m槽中流速取进水端水深出水端水深校核当水流增加1倍时Q=0.56m3/s，v=0.8m/s槽宽B1=0.9×（0.56）0.4=0.71m（取0.8m）m=\n取槽宽，槽深（10）出水部分计算环形集水槽内流量采用双侧集水环形集水槽计算取槽宽，槽中流速槽内终点水深槽内起点水深校核当水流量增加1倍时,设计采用环形槽，槽内水深为，集水槽高为（11）采用辐射式集水槽取堰上负荷集水槽外径，内径d=2m采用12根宽30㎝的集水槽两侧集水则每根支渠长度为三、污泥构筑物的设计1、污泥量的确定与计算（1）初沉池污泥量\n（2）二沉池污泥量①剩余污泥量干重（）②剩余污泥的体积量（湿泥量）V2（m3/d））③剩余污泥浓缩后的体积量所以，进入消化系统时1、气浮浓缩池剩余污泥量1730.4m3/d，含水率P=99.2%,水温20℃,采用气浮浓缩不投加混凝剂,使污泥浓度达到4.8%可采用无回流加压溶气气浮（1）无回流加压气浮流程确定溶气比,用全部污泥加压溶气,溶气比为由于C0较低,取,当水温为20℃时,查表得f取0.8时,入流污泥固体浓度合适气浮池面积A用表面水力负荷计算,取表面负荷\n则气浮池的面积用表面固体负荷校核（符合设计规定）（2）气浮池池形尺寸采用矩形池长,长、宽=（3～4），长度15.0m，宽度5.0m，则表面积气浮池有效水深气浮池有效水深决定于气浮停留时间，当气浮污泥固体浓度要求达到4.8%时，气浮停留时间T=100min，考虑1.5的安全系数，设计停留时间T=150min=2.5h则气浮池总高H超高采用0.3m，刮泥机高度0.3m溶气罐容积设加压水力停留时间为2min溶气罐容积溶气罐直径:高度=1:（2～4）若直径为1m,则高度为3.06m3、中温两级消化池初沉污泥量为316.2m3/d，剩余活性污泥量经浓缩后为276m3/d，含水率均为95%，采用中温两级消化处理。消化池的停留时间为30d，其中一级消化池为20d，二级消化池为10d。消化池控制温度为33℃～35℃，计算温度为35℃。新鲜污泥年平均温度为17.3℃，日平均最低温度为12℃。池外介质为空气时，全年平均气温为11.6℃,冬季室外计算温度,采用历年平均每年不保证5d的日平均温度-9℃。池外介质为土壤时，全年平均温度为12.6℃,冬季计算温度为4.2℃。一级消化池进行加温、搅拌,二级消化池不加热、不搅拌。,均为固定盖型式。（1）消化池容积计算，P投配率为5%一级消化池总容积：采用四座一级消化池,则每座池子的有效容积为消化池直径采用20m集气罩直径d1采用2m池底下锥底直径d2采用2m集气罩高度h1采用2m上锥体高度h2采用3m\n消化池柱体高度h3应>=9m，采用下锥体高度h4采用1m则消化池总高度为消化池各部分容积的计算集气罩容积为弓形部分容积为圆柱部分容积为下锥体部分容积为则消化池的有效容积为二级消化池总容积为，二级消化池投配率为10%采用两座二级消化池，每两级一级消化池串联一座二级消化池，则每座二级消化池的有效容积为污水厂高程流程中水力计算污水厂污水的水头损失主要包括：水流经过各处理构筑物的水头损失；水流经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失，包括沿程损失和局部损失；水流经过量水设备的损失。