污水处理厂设计实例

经典污水处理厂设计过程详细描述

污水厂毕业设计资料

《排水工程》精品课程

污水厂设计计算样例

第一章 设计依据

1.1 计算依据 1、工程概况

一座城市污水处理厂服务面积为12.00km2，近期（2000年）规划人口10万人，远期（2020年）规划人口15.0万人。污水有生活污水与工业废水。采用卡鲁塞尔氧化沟技术，处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准（B）排放要求。 2、水质计算依据

A．根据《室外排水设计规范》，生活污水水质指标为：

CODCr =60g/人d BOD5 =30g/人d B．工业污染源，拟定为

CODCr =500 mg/L BOD5 =200 mg/L C．氨氮根据经验值确定为30 mg/L 3、水量数据计算依据：

A．生活污水按人均生活污水排放量300L/人·d；

B．生产废水量近期1.2×104m3/d，远期2.0×104m3/d考虑； C．公用建筑废水量排放系数近期按0.15，远期0.20考虑； D．处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。 4、出水水质

根据该厂城镇环保规划，污水处理厂出水进入水体水质按照国家三类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为：

CODCr ≤100mg/L BOD5 ≤30mg/L SS≤30mg/L NH3-N≤10mg/L 1.2 污水量的确定 1、综合生活污水

近期综合生活污水远期综合生活污水2、工业污水

近期工业污水远期工业污水

3、进水口混合污水量

处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑，由于工业废水必须完全去除，所以不考虑其处理系数。

近期混合总污水量取

远期混合总污水量

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取

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4、污水厂最大设计水量的计算

近期

，取

；

。

；

；

远期

，取

；时

；

；

。

拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为1.3 污水水质的确定

近期

取

取

远期

取

取

则根据以上计算以及经验值确定污水厂的设计处理水质为：

，

，

，

，

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考虑远期发展问题，结合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002），处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准（B）排放要求。

拟定出水水质指标为：

表1-1 进出水水质一览表

序号

基本控制项目

一级标准（B）

进水水质

去除率

1 COD 80 325

75.4% 2 BOD 20 150 86.7% 3 SS 20 300 93.3% 4

氨氮

8[1] 30 73.3%

5 T-N 20 40 50% 6 T-P 1.5 3 50% 7 pH 6～9 7～8 注：[1]取水温>12℃的控制指标8，水温≤12℃的控制指标15。 [2]基本控制项目单位为mg/L，PH除外。

第二章 各单体构筑物计算

2.1 粗格栅设计

1、设计参数

设计流量 栅条间隙格栅倾角2、设计计算

，栅前水深

，栅前长度，栅

，

，栅前渠超高

，

， 。

，

图2-1 粗格栅计算示意图

格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。

（1）栅条间隙数：

（2）栅槽宽度

格栅宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.2；

取

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则

（3）通过栅头的水头损失

（4

）栅后槽总高度：（5

）栅前渠道深：

（6

）栅槽总长度：

（7

）每日栅渣量：

式中，

隙为20mm

，取

2.2 集水池提升泵房设计

设计流量

为

污水

污水。本工程格栅间

，考虑取用5台潜水排污泵（四用一备）

，则每台泵流量为。

集水池容积采用相当于一台泵的15min

流量，即：2.3 细格栅设计

1、设计参数

设计流量

栅条间隙

格栅倾角

2、设计计算

，栅

，栅条宽度

，栅

，栅，栅

，

，

。

，

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图2-2 细格栅计算示意图

格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。

（1

）栅条间隙数：（2

）栅槽宽度：

（3）通过栅头的水头损失

取

（4

）栅后槽总高度：（5

）栅前渠道深：

（6

）栅槽总长度：

（7

）每日栅渣量：

式中，

为栅

污水

2.4 平流式沉砂池设计 1、设计参数

最大设计流量时的流速

设计流量

2、设计计算

，最大设计流量时的流行时间

，城

污水。

，

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图2-3 平流式沉砂池计算示意图

沉砂池设两座，每座取2

格，每格宽（1）沉砂池长度

；

。

（2

）水流断面面积（3）池总宽

；

；

（4

）有效水深；

（5

）沉砂斗容积

式中，T为清除沉砂的时间间隔，取2d。

（6

）每个沉砂斗的容积；（

沉砂斗上口宽式中，斗高取

沉砂斗容积

；斗

；斗

；

。

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；

（7

）沉砂室高度

式中，0.2。

（8）沉砂池总高度

式中，超高（9）验算最小流速

。

；池底坡度去0.06；两个沉砂斗之间隔壁厚取

；

。

2.5 卡鲁塞尔氧化沟设计 1、设计参数

活性污泥浓度异养微生物的产率系数异养微生物内源衰减系数设计流量

。

，则

，

，污泥回流比R=100%，

，

2、设计计算

氧化沟设四座，按四组同时工作设计。

图2-4 氧化沟计算示意图

（1）氧化沟容积计算 ①氧化沟区Ⅲ容积的确定

a、好氧区容积

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硝化菌的比增长速率可用下式计算

:

当最低温度T = 15 ℃

、出水

、

、

时,

,

,

安全系数取2.5 ,则设计污泥龄为9.0 d。 为保证污泥稳定,确定污泥龄为

25d , 好氧区有机物的去除速率

。

所需MLVSS

总量

硝化容积

水力停留时间b、缺氧区容积

假设生物污泥含12.4%的氮,则每日用于生物合成的

处理水中非溶解性

值

式中：

表示出水中的

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则处理水中溶解性

用于生物合成的氮为被氧化的脱硝所需

在15℃时反硝化速率

需还原的

脱氮所需

脱氮所需池容

水力停留时间氧化沟区Ⅲ

容积水力停留时间②缺氧区Ⅱ容积的确定

a、除磷所需容积

若缺氧水力停留时间取40min

，则b、脱硝所需容积

若需还原的

脱氮所需

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则

缺氧区Ⅱ

容积

水力停留时间

③厌氧区Ⅰ容积的确定

生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5 h，所需容积

以上计算得出，氧化沟总容积

水力停留时间

污泥负荷（2）需氧量计算

总需氧量

式中：A—经验系数取0.5；

—

去除

浓度

B—经验系数取0.1；

MLSS—混合液悬浮固体浓度，mg/L；

—需

20℃脱氮的需氧量

式中：α—经验系数取0.8； β—经验系数取0.9； ρ—经验系数取1.0；

——

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C—混合液中溶解氧浓度，取2mg/L； T—温度，取30℃。 （3）回流污泥量计算

二沉池回流污泥浓度

，氧

则回流比回流污泥量（4）剩余污泥量计算

式中：Y—污泥产率系数，取0.5；

—污

若由池底排除，二沉池排泥浓度为8g/L

，则每个氧化沟产泥量2.6 辐流式沉淀池设计 1、设计参数

设计流量2、设计计算

，水力表面负荷

，

。

图2-5 辐流式沉淀池计算示意图

（1）主要尺寸计算

二沉池设四座，按四座同时工作设计

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①

池表面积

②

池直径

取

③

沉淀部分有效水深

④

沉淀部分有效容积

取池底坡度i=0.05

则沉淀池底坡度落差 ⑤

沉淀池周边有效水深

式中：缓冲层高度，取0.5m；

刮泥板高度，取0.5m。

⑥

沉淀池总高度

2）进水系统计算

①进水管计算

单池设计污水流量

进水管设计流量

管径

，

，1②进水竖井

进水竖井采用

，出水口尺寸

，共

出水口流速

≤（0.15～0.2m/s）

③稳流筒计算 筒中流速

（0

稳流筒过流面积

（

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稳流筒直径④出水部分设计 a

、单池设计流量

b

、环型集水槽内流量

c、环型集水槽设计

采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个出口。

集水槽宽度为

式中：k为安全系数，取1.4。 集水槽起点水深为

集水槽终点水深为

槽深均取0.9m。

d、出水溢流堰的设计

取b=0.5m

图2-6 出水三角堰计算示意图

采用出水三角堰（堰上水头每个三角堰流量

）

三角堰个数

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取

三角堰中心距

2.7 紫外线消毒系统设计 1、设计参数

依据加拿大TROJAN公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS。 2、设计计算 （1）灯管数

UV4000PLUS紫外线消毒设备每3800

需

则

取n=56根

拟选用7根灯管为一个模块，则模块数N=8个 （2）消毒渠设计

按设备要求渠道深度为129cm，设渠中水流速度为0.5m/s。 渠道过水断面积

渠道宽度

取

若灯管间距为9cm，沿渠道宽度可安装28根灯管，故选取用UV4000PLUS系统，两个UV灯组，一个UV灯组4个模块。

渠道长度每个模块长度2.5m，渠道出水设堰板调节，调节堰到灯组间距1.5m，进水口到灯组间距1.5m，两个灯组间距1.0m，则渠道总长L为：

复核辐射时间 （

紫外线消毒渠道计算如2-7图所示。

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图2-7 紫外线消毒渠计算示意图

2.8 配水井设计 1、设计参数

依据堰式配水井设计参数。 2、设计计算

图2-8 配水井计算示意图

二沉池前配水井 1、进水管管径

，

时，查水力计算表，得知

配水井进水管的设计流量为

v=0.884m/s<1.0m/s，满足设计要求。 2、矩形宽顶堰

进水从配水井底中心进入，经等宽堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的

分配水量为

。配

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（1）堰上水头H

因单个出水溢流堰的流量为

，一

矩形堰的流量

式中：Q—

矩形堰的流量， H—堰上水头，m；

b—堰宽，m，取堰宽b=0.9m；

—

；

则

（2）堰顶厚度B

根据有关实验资料，当

以，该堰属于矩形宽顶堰。 （3

）配水管管径

设配水管管径

（4）配水漏斗上口口径D

按配水井内径1.5

倍设计，

，

时，，所

，查水力计算表，得知流速，

。

2.9 污泥泵房设计 1、设计参数

集泥池的容积选用一台泵的10分钟抽送能力计算。 2、设计计算 （1）污泥总量

（2）集泥池容积

初拟采用5台（四用一备）回流污泥泵，2

台（一用一备）剩余污泥泵，则集泥池的容积

。

第三章 管道设计

3.1 进水管、事故管

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采用钢筋混凝土管，设计流量Q=1.0m/s，管内流速v=1.6m/s

，充满度3.2 污水管

1、平流式沉砂池至氧化沟管道 （1）管段1

拟用铸铁管，设计流量（2）管段2

拟用铸铁管，设计流量（3）管段3

拟用铸铁管，设计流量3、氧化沟至配水井管道 （1）管段1

拟用铸铁管，设计流量

（2）管段2

拟用铸铁管，设计流量4、配水井至辐流式沉淀池管道

拟用铸铁管，设计流量

5、辐流式沉淀池至紫外线消毒系统管道 （1）拟用铸铁管，设计流量（2

）拟用铸铁管，设计流量3.3 污泥管

二沉池排泥管采用钢管，满流，设计流量管径D=500mm。

剩余污泥管采用钢管，满流，设计流量管径D=150mm。

回流污泥管采用钢管，满流，设计流量

，管

，管内流速v=1.23m/s，

，管，管，管

，1

，管，管内流速

，1

，管，管

，

，管内流速v=1.0m/s，满流，1000i=1.46，管径D=800mm。

，管内流速v=1.0m/s，管径D=800mm。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5n01.html