污水厂设计计算书第一章 污水处理构筑物设计计算一、泵前中格栅 1．设计参数：设计流量Q=2.6×104m 3/d=301L/s 栅前流速v 1=0.7m/s ，过栅流速v 2=0.9m/s 栅条宽度s=0.01m ，格栅间隙e=20mm 栅前部分长度0.5m ，格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.05m 3栅渣/103m 3污水 2．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式21211vB Q =计算得:栅前槽宽m v Q B 94.07.0301.022111=⨯=，则栅前水深m B h 47.0294.021=== （2）栅条间隙数6.349.047.002.060sin 301.0sin 21=⨯⨯︒==ehv Q n α(取n=36)（3）栅槽有效宽度B=s （n-1）+en=0.01（36-1）+0.02×36=1.07m （4）进水渠道渐宽部分长度m B B L 23.020tan 294.007.1tan 2111=︒-=-=α（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m L L 12.0212== （6）过栅水头损失（h 1）因栅条边为矩形截面，取k =3，则m g v k kh h 103.060sin 81.929.0)02.001.0(42.23sin 2234201=︒⨯⨯⨯⨯===αε其中ε=β（s/e ）4/3 h 0：计算水头损失k ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 （7）栅后槽总高度（H ）取栅前渠道超高h 2=0.3m ，则栅前槽总高度H 1=h+h 2=0.47+0.3=0.77m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=0.47+0.103+0.3=0.87 （8）格栅总长度L=L 1+L 2+0.5+1.0+0.77/tan α=0.23+0.12+0.5+1.0+0.77/tan60° =2.29m（9）每日栅渣量ω=Q 平均日ω1=05.0105.1106.234⨯⨯⨯ =0.87m 3/d>0.2m 3/d所以宜采用机械格栅清渣 （10）计算草图如下：α1进水工作平台栅条α图1 中格栅计算草图α二、污水提升泵房 1.设计参数设计流量：Q=301L/s ，泵房工程结构按远期流量设计 2.泵房设计计算采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。
污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。
各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。
污水提升前水位-5.23m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.65m（即细格栅前水面标高）。
所以，提升净扬程Z=3.65-（-5.23）=8.88m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=10.88m再根据设计流量301L/s=1084m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量542m3/s。
采用ME系列污水泵（8MF-13B）3台，二用一备。
该泵提升流量540～560m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。
占地面积为π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。
计算草图如下：进水总管中格栅吸水池最底水位图2 污水提升泵房计算草图±0.00三、泵后细格栅1．设计参数：设计流量Q=2.6×104m3/d=301L/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm 栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水2．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式21211vB Q =计算得栅前槽宽m v Q B 94.07.0301.022111=⨯=，则栅前水深m B h 47.0294.0211=== （2）栅条间隙数2.689.047.001.060sin 301.0sin 21=⨯⨯︒==ehv Q n α （取n=70）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=35条（3）栅槽有效宽度B 2=s （n-1）+en=0.01（35-1）+0.01×35=0.69m 所以总槽宽为0.69×2+0.2＝1.58m （考虑中间隔墙厚0.2m ） （4）进水渠道渐宽部分长度m B B L 88.020tan 294.058.1tan 2111=︒-=-=α（其中α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m L L 44.0212== （6）过栅水头损失（h 1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则m g v k kh h 26.060sin 81.929.0)01.001.0(42.23sin 2234201=︒⨯⨯⨯⨯===αε其中ε=β（s/e ）4/3 h 0：计算水头损失k ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42 （7）栅后槽总高度（H ）取栅前渠道超高h 2=0.3m ，则栅前槽总高度H 1=h+h 2=0.47+0.3=0.77m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=0.47+0.26+0.3=1.03 （8）格栅总长度L=L 1+L 2+0.5+1.0+0.77/tan α=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.26m（9）每日栅渣量ω=Q 平均日ω1=1.0105.1106.234⨯⨯⨯=1.73m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：进水αα图3 细格栅计算草图四、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=30s2.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.25×30=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354511126.0105.1232103.1102m K TX Q V =⨯⨯⨯⨯⨯==（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗） 其中X 1：城市污水沉砂量3m 3/105m 3，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a 1=0.5m ，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高h d =0.5m ， 则沉砂斗上口宽：m a h a d 1.15.060tan 5.0260tan 21=+︒⨯=+︒=沉砂斗容积：322211234.0)5.025.01.121.12(65.0)222(6m a aa a h V d =⨯+⨯⨯+⨯=++=（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m a L L 65.221.125.7222=⨯-=-=则沉泥区高度为h 3=h d +0.06L 2 =0.5+0.06×2.65=0.659m池总高度H ：设超高h 1=0.3m ，H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）进水渐宽部分长度:m B B L 43.120tan 94.024.220tan 211=︒⨯-=︒-=（9）出水渐窄部分长度:L 3=L 1=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v min=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：出水图4 平流式沉砂池计算草图五、厌氧池1.设计参数设计流量：2010年最大日平均时流量为Q′=Q/K h=301/1.3=231.5L/s，每座设计流量为Q1′=115.8L/s，分2座水力停留时间：T=2.5h污泥浓度：X=3000mg/L污泥回流液浓度：X r=10000mg/L考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。
2.设计计算（1）厌氧池容积：V= Q1′T=115.8×10-3×2.5×3600=1042m3（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。
则厌氧池面积：A=V/h=1042/4=261m2厌氧池直径：2.1814.326144=⨯==πAD m （取D=19m ） 考虑0.3m 的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m 。
（3）污泥回流量计算： 1）回流比计算R =X/（X r -X ）=3/（10-3）=0.43 2）污泥回流量Q R =RQ 1′=0.43×116=49.79L/s=4302m 3/d六、氧化沟 1.设计参数拟用卡罗塞（Carrousel ）氧化沟，去除BOD 5与COD 之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH 3-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Q 1′＝3.12106.24⨯⨯=10000m 3/d=115.8L/s 。
总污泥龄：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700 曝气池：DO ＝2mg/LNOD=4.6mgO 2/mgNH 3-N 氧化，可利用氧2.6mgO 2/NO 3—N 还原 α＝0.9 β＝0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD 5 b=0.07d -1 脱氮速率：q dn =0.0312kgNO 3-N/kgMLVSS·d K 1=0.23d -1 Ko 2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH ≥7.2):所需碱度7.1mg 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：1.08 2.设计计算（1）碱度平衡计算：1）设计的出水5BOD 为20 mg/L ，则出水中溶解性5BOD ＝20-0.7×20×1.42×（1－e -0.23×5）=6.4 mg/L2）采用污泥龄20d ，则日产泥量为：8.550)2005.01(1000)4.6190(100006.01=⨯+⨯-⨯⨯=+m r bt aQS kg/d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83.610000100030.68=⨯mg/L 用于合成。