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1、|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 0.61.0m/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/sKz取 1.4b. 最大日流量Qmax=KzQd=1.41875m3/h=2625m3/
2、h=0.73m3/s1.3 设计参数：栅条净间隙为 b=25.0mm 栅前流速 1=0.7m/s过栅流速 0.6m/s 栅前部分长度：0.5m格栅倾角 =60 单位栅渣量： 1=0.05m3 栅渣/10 3m3 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：21BQmB6.07.5321 mBh3.021所以栅前槽宽约 0.66m。栅前水深 h0.33m1.4.2 格栅计算说明： Qmax最大设计流量， m3/s； 格栅倾角，度（） ；h栅前水深，m； 污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（n）为=ehvnsiax)(306.025.sin13条栅槽有效宽度（ ）B
3、设计采用 10 圆钢为栅条，即 S=0.01m。=1.04(m)3025.)130(.)1( bnS通过格栅的水头损失 h2|02hKsin0gh0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；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，3479.1bs )(025.6sin81.9205.3342 mh 所以：栅后槽总高度 HH=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h 1栅前渠超高，一般取 0.3m）栅槽总长度 LB52.0tan*6.4.ta11 m2.020.3+0.33 0.6311hH mHL 64.20
4、tan3.5.0126.5.0tan5.012 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， ； 1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/d1064.85310864axzKQ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
5、2. 设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.2530=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=1.2m0.6m，池总宽 B=2b=2.4m（4）有效水深：h2=A/B=1.204/2.4=0.5m （介于 0.251m 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 354511 26.01.230mKTXQV（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
6、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：| mahad 1.506tn.260tn1沉砂斗容积：322212 4.0)5.01.(6.)(6 maahVd （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maL65.215.72则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.65=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: mBL43.120tan9.4.20tan11 （9）
7、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=0.170.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：| 出出4 出第三节 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/sm(146.88m3/md)；沉淀时间 T=2h； 污泥斗下半。为 挂 泥 板 高 度 ， 取；为 缓 冲 层 高 度 ， 取 5m.0h5m.0h3径 r2=1m，
8、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 2104 mqQA3.2.1.2 单池面积（取 530 ）25n单 池 23.2.1.3 池直径（取 530m）m98.214.30A4D单 池 |3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h 2)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 mh323.2.1.5 沉淀池部分有效容积 32298.15461.4mDV3.2.1.6 沉淀池坡底落差 （取池底坡度 i=0.05）rih.020.214 3.2.1.7 沉淀池周边（有效）水深mhH0.4.50.
9、3520 ),65.42(0满 足 规 定HD3.2.1.8 污泥斗容积 73.1tg6)2(tg)r( 0216污 泥 斗 高 度32221 .)37.143 rhV池底可储存污泥的体积为： 32221242 6.1)13(8.0mrR32179.m6.7.V共 可 储 存 污 泥 体 积 为 ：3.2.1.9 沉淀池总高度H=0.47+4+1.73=6.2m3.3 进水系统计算3.3.1 单池设计流量 521m3/h（0.145m 3/s）|进水管设计流量：0.145(1+R)=0.1451.5=0.218m 3/s管径 D1=500mm， s/1.mD40.281v3.3.2 进水竖井进
10、水井径采用 1.2m，出水口尺寸 0.301.2m2，共 6 个沿井壁均匀分布出水口流速)/15.0(/.13082 smsv3.3.3 紊流筒计算 图六 进水竖井示意图筒中流速 )s/03.(,/2.03.取smv紊流筒过流面积 紊流筒直径 237.18Qf进mfD14.32733.4 出水部分设计3.4.1 环形集水槽内流量 =0.145 m3/s集q3.4.2 环形集水槽设计采用单侧集水环形集水槽计算。 ）为 安 全 系 数 采 用（ 其 中 槽 宽 集 5.12m48.0.490)(9.02.4.kkb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
11、.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=0.04m3.4.3.2 每个三角堰的流量 q1 smHq /0473.34.147.27.23.4.3.3 三角堰个数 n1 个设 计 时 取个单 .06473.05q1Qn3.4.3.4 三角堰中心距| mbDnL358.03074.26(14.307)2(1 ）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
12、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。.2064总污泥龄：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则 MLSS=2700曝气池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N 氧化，可利用氧 2.6mgO2/NO3N 还原0.9 0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD 5 b=0.07d-1脱氮速率：q dn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余碱度 100mg/L(保持 PH7.2):所需碱度 7.1
13、mg 碱度/mgNH 3-N 氧化；产生碱度 3.0mg 碱度/mgNO 3-N 还原硝化安全系数：2.5|脱硝温度修正系数：1.082.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 20-0.7201.5BOD5BOD42（1e -0.235）=6.4 mg/L2）采用污泥龄 20d，则日产泥量为：kg/d8.50)20.1(4.696.01mrbtaQS设其中有 12.4为氮，近似等于 TKN 中用于合成部分为：0.124 550.8=68.30 kg/d 即：TKN 中有 mg/L 用于合成。83.6103.68需用于氧化的 NH3-N =34-6.83
14、-2=25.17 mg/L需用于还原的 NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L3）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=250-7.125.17+3.014.17+0.1（1906.4）=132.16 mg/L计算所得剩余碱度以 CaCO3 计，此值可使 PH7.2 mg/L（2）硝化区容积计算：硝化速率为 2158.0.15098.47OKNeTTn 3.2. 158.0.15098.=0.204 d-1故泥龄： d9.420.1nwt采用安全系数为 2.5，故设计污泥龄为：2.5 4.9=12.5d原
15、假定污泥龄为 20d，则硝化速率为：|d-105.21n单位基质利用率： kg /kgMLVSS.d167.0abun 5BODMLVSS=fMLSS=0.75 3600=2700 mg/L所需的 MLVSS 总量= kg094167.)49(硝化容积： m3.021nV水力停留时间： h84.t（3）反硝化区容积：12时，反硝化速率为：209.)(03.TdnMFq2018.)241630(. =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原 NO3-N 的总量= kg/d7.107.4脱氮所需 MLVSS= kg.859.脱氮所需池容： m31.08273dnV水力停留时间： h410.t（4）氧化沟的总容积：总水力停留时间：h2.174.89dntt总容积：m359.30.dnV（5）氧化沟的尺寸：