水处理实训11 - 图文

水处理工程课程设计计算说明书

题 目： 某市郊区污水处理工程设计

系 部： 化学工程系 专 业： 环境监测与治理技术 班 级： 环保1323 组 长： 刘忠明 总 工： 张坤

组 员： 唐文萌 张弛 张杰 孙新成 指导教师： 张 波

填表日期： 2015 年 6 月 29 日

目 录

第一章 总论 .........................................1

1.1 给水处理课程设计任务及要求.......................1 1.1.2 基本资料......................................1 1.1.3 设计任务......................................2 1.1.4 设计成果......................................3

第二章总体设计.......................................3

2.1 污水处理工艺流程的择........................... .3 2.2 处理构筑物选择..................................4 2.3 设计水量的计算..................................4

第三章提升泵房.......................................4

3.1 水泵的选择......................................4 3.2 集水池........................................ .4

第四章 格 栅.........................................6

4.1 中格栅设计计算..................................6 4.2 细格栅的设计计算................................9

第五章 沉砂池.......................................12

5.1 平流式沉砂池的设计计算..........................12

第六章 SBR池........................................14

6.1 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式.............18 6.1.1污水处理程度的计算.............................18

6.1.2曝气池的运行方式...............................18

6.2 曝气池设计计算.................................25 6.3 供气量计算：...................................26 6.4 空气管系统计算.................................28

第七章 污泥浓缩池..................................29

7.1 浓缩池直径.....................................29

第八章 污泥脱水机房................................31

8.1 设计说明.......................................31 8.2 设计计算.......................................31 8.3 污泥脱水机房设备选择............................33

第九章 污水处理厂高程的计算.........................34 第十章 污水处理厂的平面布置.........................36

10.1 污水处理工程设施组成...............................36

10.2 平面布置.......................................36 10.3 场区道路布置...................................37 10.4场区绿化布置....................................37

附主要参考文献.....................................38

主要参考文献........................................38

水处理工程课程设计计算书

第一章总论

1.1给水处理课程设计任务及要求 1.1.1设计题目

某市郊区污水处理工程设计 1.1.2基本资料 1、污水水量、水质 （1）设计规模

郊区污水处理厂处理规模（即现状污水量）为50000 m3/d； 设计中取水量变化系数Kp为1.35。 （2）原污水水质为： CODCr：360mg/l

氨氮：35mg/l

BOD5：180mg/l SS：150mg/l

2、污水处理要求

污水处理厂的污水排放应执行《污水综合排放标准（GB8978-1996）》中的二级标准，即出水水质应达到如下要求： CODCr ? 100mg/l SS ? 20mg/l

BOD5 ? 20mg/l

NH3-N ?15mg/l

3、处理工艺流程

水处理流程：预处理 ＋ SBR＋消毒

1

原污水 污水泵房 格栅 沉砂池 SBR池 消毒 出水 水处理工程课程设计计算书

4、气象资料

全年主导风向为西北风，夏季主导风向为东南风向 风。 年平均风速 温度 ?21?C。 土壤冰冻深度 0.6m。 地下水位 地面下2.0m 4.3m/s 年平均11?C，极端温度：最高37.3?C，最低泥饼外运 污泥脱水机房 污泥浓缩池 5、污水排水接纳河流资料：

该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为?2.0m，常水位为?3.0m，枯水位为?4.0m。 6、厂址及场地现状

污水处理厂拟用场地较为平整。假定平整后厂区的地面标高为±0.00m，原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标高为?5.50m，充满度为0.5m。 1.1.3设计任务

1、确定污水处理厂的工艺流程；

2

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2、选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）； 3、按扩初标准，画出污水厂的工艺平面布置图，内容包括表示出处理厂的范围，全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性（1#图）；

4、按扩初标准，画出污水处理厂工艺流程高程布置图，表示出原污水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及处理出水的出厂方式； 5、编写设计说明书、计算书。 1.1.4设计成果

1、设计计算说明书一份；

2、设计图纸：污水处理厂平面布置图、污水处理厂工艺流程高程布置图、构筑物单体详图各一张。

第二章 总体设计

2.1污水处理工艺流程的选择

根据原污水水质情况，污水处理工程没有脱磷除氮的特殊要求，主要去除目的是CODCr、 BOD5、SS和氨氮，污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，曝气池采用SBR池，污水及污泥的处理工艺流程如下：

原污

污水泵格栅 沉砂SBR池 消毒 出水 3 1

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2.2处理构筑物选择

污水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在地应用情况选择。 2.3设计水量的计算

设计日平均污水量：Q=50000 m3/d

查资料的设计最大小时流量Qmax=2812.5 m3/h

泥饼外污泥脱水机污泥浓缩第三章 提升泵房

3.1.水泵的选择

设计水量Q=50000m3/d，选择水泵所需扬程为10m,根据扬程选择12PWL—12的水泵,工作是四台，一台备用。

污水泵站工作泵和备用泵的台数

类别 工作泵台数/台 备用泵台数/台 12PWL—12型污水泵性能如下： 型号 流量Q 扬转速 泵轴配电效率 允许叶轮泵重 4

同一型号 1-4 5-6 >6 1-4 两种型号 5-6 >6 1 1-2 2 1 2（各1） 2（各1） 程 n/(r/m

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H/m in) 功率 N/kW 动机功率 kW η/% 吸上真空高度 H5/m 直径 D/mm kg m3/h L/s 12PWL900 25--12 3.2.集水池 （1）容积

0 12 725 -- 55 70 -- -- 100 按一台泵最大流量6分钟的出水流量设计，则集水池的有效容积是

V=250\\60*6=25m3 (2) 面积

取有效水深H=2m 则面积 F=V/H=25/2=12.5 集水池长度取L=10m 则宽度B=F/L=1.25m 集水池的面积尺寸L*B=10*1.5=15 m2

5 1

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保护水深为 1.2m,实际水深为 3.2m (3)泵位及安装

由以上可知采用分建式排水泵站，泵位位于标高-3.5m,五台泵平行安装于机器间。

第四章 格栅

4.1中格栅设计计算

已知参数：Q’=50000m3/d，Kp=1.35，Qmax=2812.5 m3/h=0.782 m3/s。栅条净间隙为20mm，格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取V=0.8m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m,进行计算栅前水深h取0.8m。进水渠宽B1=1.4m,其渐宽部分展开角度为20゜。计算草图如下：

6

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11h2α

1、栅槽宽度 1）栅条的间隙数 由公式n=

Qmaxsin?

bhv式中：Qmax---最大设计流量 m3/s ;

?---格栅倾角 ( 。)

h---栅前水深 m v---过栅流速 m/s b 栅条间距 m 带入数据n=(2)栅槽宽度

7 1

0.782?sin60?=57个

0.02?0.8?0.8

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由公式B=S(n-1)+bn 式中: B---栅槽宽 m

S---栅条宽度 m b---栅条间隙 m n---栅条间隙数 个

B=S(n-1)+bn=0.01(57-1)+0.02?57=1.7m 设计中取

1700mm. 2、栅槽宽度B

(1)进水渠道渐宽部分的长度l1

设进水渠宽B1=1.4m，其渐宽部分展开角度为20゜ 进水渠内流速为v进=

l1 =

Qmax0.782==0.70m/s?（0.4-0.8） B1h1.4?0.8B?B11.7?1.4==0.42m ?2tg?2?tg20(2)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2 l2=1=3、通过格栅的水头损失h1

由公式h1=h0k

式中：h1---过栅水头损失，m

v2h0---计算水头损失，h0=?sin?(g为重力加速度，m/s2 ,

2gl20.42?0.21m 2g=9.81m/s2 )

k---考虑污物堵塞，格栅阻力增大系数，一般取3

8

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S?---阻力系数，其值与栅条断面形状有关, ???()4/3,矩形

b断面时,β=2.42

所以 ??2.42(0.014/3)=0.96 ， 0.020.82?sin60=0.027m h0=0.96?2?9.81故： h1=0.027×3=0.08∈（0.08┄0.15）符合要求，设计

中取0.10 4、栅槽总高度H

由公式 H=h+h1+h2

式中：h2---栅前渠道超高，一般采用0.5m ， 故： H= h+h1+h2 =0.80+0.10+0.50=1.40m

5、栅槽总长度L

由公式L=l1+l2+1.0+0.5+

H1 tg?式中: l1---进水渠道渐宽部分的长度 m

l2---栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度 m

H1---栅前渠道深m，H1=h+h2

故： L=0.42+0.21+1.0+0.5+6、每日栅渣量

由公式W=

86400QmaxW1

1000kz0.8?0.5=2.88m tg60?式中：W---栅渣量

9 1

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W1---栅渣量(m3/103m3污水) ,与栅条间隙有关，取0.1┄

0.01，粗格栅用小值、细格栅用大值、中格栅用中值，所以W1取0.05

Kz---生活污水流量总变化系数，Kz取1.35 代入数值 W=

86400?0.226?0.07=1.01m3/d

1000?1.35W〉0.2 m3/d，所以宜采用机械清渣 7、选型

根据所计算的格栅宽度和长度，参考平面格栅的基本尺寸选择格栅为PGA-1800?3000-20，清渣采用固定式清渣机清渣。机械格栅不易少于2台，如为1台，应设人工清除格栅备用，为防止格栅事故，一般要设旁通管，设计中取1台机械格

4.2细格栅的设计计算

已知参数：Q’=50000m3/d，Kp=1.35，Qmax=2812.5m3/h=0.782 m3/s。栅条净间隙为3-10mm，格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m,进行计算栅前水深h取1.0m。进水渠宽B1=1.45m,其渐宽部分展开角度为200 计算草图同前： 1、栅槽宽度 （1）栅条的间隙数 由公式n=

Qmaxsin? bhv 10

水处理工程课程设计计算书

式中：Qmax---最大设计流量 m3/s

?---格栅倾角 (℃)

h---栅前水深 m v---过栅流速 m/s b---栅条间隙 m 带入数据n=

（2）栅槽宽度

由公式B=S(n-1)+bn 式中: B---栅槽宽 m

S---栅条宽度 m b---栅条间隙 m n---栅条间隙数 个

B=S(n-1)+bn=0.01(49-1)+0.008?49=0.90m

2、渠道宽度

（1）进水渠道渐宽部分的长度l1

进水渠内流速为v进=

l1 =

Qmax0.782==0.0.54m/s?（0.4-0.8） B1h1.45?1.00.782?sin60?=81个

0.01?1.0?0.9B?B11.61?1.45==0.22m ?2tg?2?tg20（2）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2 l2=1=

l20.22=0.11m 211 1

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3、通过格栅的水头损失h1

由公式h1 =h0k

式中：h1---过栅水头损失，m

v2h0---计算水头损失，h0=?sin?(g为重力加速度，m/s2 ,

2gg=9.81m/s2 )

k---考虑污物堵塞，格栅阻力增大系数，一般取3，

?---阻力系数，其值与栅条断面形状有关, 当为矩形时???(S)4/3b，矩形断面时，β=2.42

所以 ??2.42(0.010.01)4/3=2.42 h0=?v20.922gsin?=2.42?2?9.81sin60?=0.087m 故： h1=0.087?3=0.26m

4、栅槽总高度H

由公式H=h+h1+h2

式中：h2---栅前渠道超高，一般采用0.5m 故： H=1.0+0.26+0.5=1.76m 5、栅槽总长度L

由公式L=l1+l2+1.0+0.5+

H1tg? 式中：l1---进水渠道渐宽部分的长度 m

l2---栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度 m H1---栅前渠道深m ，H1=h+h2

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故： L=0.22+0.11+1.0+0.5+6、每日栅渣量

由公式W=

86400QmaxW1

1000Kz1.0?0.5=2.70m tg60?式中：W---栅渣量

W1---栅渣量(m3/103m3污水) , 与栅条间隙有关，取0.1┄

0.01，粗格栅用小值、细格栅用大值、中格栅用中值，所以W1取0.05 Kz---生活污水流量变化系数1.35

代入数值W =

86400?0.782?0.1=5.0m3/d

1000?1.35W 〉0.2 m3/d，所以宜采用机械清渣 7、选型

根据所计算的格栅宽度和长度，参考平面格栅的基本尺寸选择格栅为PGA-1800?2800-10，清渣采用固定式清渣机清渣

第五章 沉砂池

5.1平流式沉砂池的设计计算

50000?0.579m3sQmax?24?3600已知参数，停留时间t取30s

1. 长度 设V=0.25ms 则L=Vt=0.25?30?7.5m 2. 水流断面积

13 1

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A?Qmax0.579v?0.25?2.316m2

3. 池总宽度

设n?2格，每格宽B?2?1.5?3m 4. 有效水深

h2?AB?2.3163?0.772m

5. 沉砂斗所需容积 设T?2d

V?QmaxTX?86400K6z?10

?0.57?9?30?286400 1.4?106

3

?2.1m4

6. 每个沉砂斗容积 设每个一分格有2个沉砂斗

V?2.1432?2?0.536m

7. 沉砂斗各部分尺寸 ?设斗底宽

a1?6.5m.斗壁与小平面的倾角为55，斗高h?3?0.35m3沉砂斗上口宽：a?2htg55??a1?2?0.35tg55??0.5?1.0m

沉砂斗容积

V?h?30.350b(2a2?2aa1?2a21)?6(2?12?2?1?0.5?2?0.52)?0.2m3 8. 沉砂室高度

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采用重力排沙，设池底坡度为0.06.坡向砂斗

L2?3I?2a?0.27.5?2?1?0.2??2.65m 223h?h??0.06?2.65?0.51m

9. 池总高度 设超高h1?0.3m

H?h1?h2?h3?0.3?0.772?0.51?1.58m

第六章SBR池

已知参数：原污水BOD值180mg/L，现状污量50000m3/d,，时变化系数为1.35，

氨氮 35mg/L SS 150mg/L CODcr

360mg/L T=20。C

要求处理水： BOD值≤20mg/L ; SS值≤20mg/L ; NH3·N≤15mg/L ; CODcr≤100mg/L

SBR设计参数表

高负荷低负荷运动 运动 有机物负荷条件 间歇进水 BOD—污泥负荷0.1~0.4 [kgBOD/(kgMLSS·d)] MLSS(mg/L) 1500~5000 15 1

间歇进水，连续进水 0.03~0.1

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周期数 排除比（1/m） 大（3~4） （1/4~1/小（2~3） 小（1/6~1/3） 2） 安全高度ε（活性污泥界面以上最50以上 小水深） 需氧量（kgO2/kgBOD） 污泥产量（kgMLSS/kgSS）

SBR设计计算公式

名称 BOD—污泥负荷 [kgBOD/(kgMLSS·d)] 公式 LS=QS?CS e?CA?V0.5~1.5 约1 1.5~2.5 约0.75 符号说明 QS—污水进水量（m3/d） CS—进水平均BOD5（mg/L） CA—曝气池内的MLSS浓度（mg/L） V—周期数（周期/d） e—曝气时间比 e=n·TA/24 TA—一个周期的曝气时间（h） 曝气时间（h） TA=24?CS LS?m?CACS 、CA同上 LS—BOD-污泥负荷[kgBOD/(kgMLSS·d) 1/m—排泥比 16

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沉淀时间（h） TS=H?(1m)+? VmaxH—反应池内水深（m） ε—安全高度（m） Vmax—活性污泥界面的初期沉降速度（m/h） Vmax=7.4·104·t·CA-1.7(MLSS≤3000mg/L) Vmax=4.6·104·CA-1.26(MLSS>3000mg/L) t—水温（OC） 1/m、CA同上 一个周期所需时间TC?TA+TS?T0 （h） 周期数 反应池容量（m3） n?24V=TA，TS同上 T0—排水时间（h） TC 同上 n, 1/m, V同上 N—池的个数 m?QS n?N超过反应池容量的污水进水量（m3） ?Q?r?1?V m1/m、V同上 t—一个周期的最大进水量变化比（变化系数） 反应池的必须安全容?V??Q??Q?(1)?V?m(?Q??Q?)(2) ΔQ同上 ΔQ＇—在沉淀和排水期中可接纳的污水量（m3） 17 1

量（m3）

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（1） 为安全量留在高度方向时 （2） 为安全量留在宽度方向时 修正后的反应池容量V??V(?V?0时)（m3） 曝气装置的供氧能力k?0（kg/h） O0?CSW760O0—每小时需氧量（kg/h） ?1.024T2?T1?a(BCS?CA)PV??V??V（?V?0时） CSW—清水T1（0C）的氧饱和浓度（mg/L） CS—清水T2（0C）的氧饱和浓度（mg/L） T1—以曝气装置的性能为基点的清水温度（0C） T2—混合液的水温（0C） CA—混合液的DO（mg/L） a—KLa的修正系数 高负荷法：0.38 低负荷法：0.93 B—氧饱和温度修正系数 高负荷法：0.95 低负荷法：0.97 P—处理T的大气压（mmHg绝对大气压） 采用负荷间歇进水

18

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参数拟定：

BOD—污泥负荷 LS=0.08kgBOD/(kgMLSS·d)] 反应池数 N=4 反应池水深 N=4.5m 活性污泥界面以上最小水深 ε=0.5m 排出比 1/m=1/4 MLSS浓度 CA=4000mg/L 6.1污水处理程度的计算及曝气池的运行方式 6.1.1污水处理程度的计算

原污水BOD5值180mg/L,经初次沉淀池处理BOD5按降低25%计算，则进入曝气池的污水，其BOD5为Sn=180×(1-25%)=135mg/L

计算去除率，首先计算处理水中非溶解性BOD5值即BOD5=7.1BXaCe

式中 Ce—处理水中悬浮固体浓度，取值为25mg/L

b—微生物自身氧化氯，一般介于0.05—0.1之间，取值为0.09

Xa—活性微生物在处理水中所占比例，取值0.04

代入数值 ： BOD5=7.1×0.09×0.4×25=6.39≈6.4 处理水中溶解性BOD5值为：Se=20-6.4=13.6mg/L 去除率 ： ??135?13.6?0.90 1356.1.2曝气池的运行方式

19 1

水处理工程课程设计计算书

SBR活性污泥法是在单一的反应器内，按时间顺序进行进水，反应（曝气）、沉淀、出水、待机（闲置）等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束位一个周期操作，这种周期周而复始，从而达到污水处理的目的 1、设计计算 1）曝气时间

TA?24?CS24?180??3.75h?3.8h

LS?m?CA0.08?4?4002）沉淀时

初期沉降速度 Vmax?4.?641?0因此，必要的沉淀时间为TS=3）排出时间

沉淀时间在0.7~1.4h之间变化，排出时间2h左右，与沉淀时间合计为3h。

4）一个周期所需的时间为

TC?TA+TS+TD=3.8+3=6.8h

24?3.5 n以3计，则每一个周期8h,即TC=8h 6.85）进水时间为TF=TCN=84?2h 6)反应时间比为e?TAT=48=0.5

C?1.26AC?1.26?4.6?410?4?000mh 1.3/H?1?m?Vmax??15??0.54??1.3h 1.3所以周期次数为n?根据以上结果，一个周期的工作过程如下图所示 （2）曝气池体积

20

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二沉池出水BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成，其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关。出水溶解性BOD5可用下式计算： Se?Sz?7.1KdfCe 式中Se——出水溶解性BOD5；

Sz——二沉池出水总BOD5，取Sz=20mg/L;

f——二沉池出水SS中VSS所占比例，取f=0.75；

Ce——二沉池出水SS，取Ce=20mg/L;

Kd——活性污泥自身氧化系统，典型值为0.06。

Se?20?7.1?0.06?0.75?20?13.6mg/h

本例进水TN较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄?c取25d?1，污泥产率系数取0.6。

污泥自身氧化系数Kd取0.06, 曝气池体积：V=YQ?c(S0?Se)exf(1?kd?c)?0.6?50000?25?(180?13.6)?33280(m3)

0.5?4000?0.75?(1?0.06?25)（3）曝气池（采用推流式）各部位尺寸设4组曝气池，则每组容器

33280?8320(m3) 4取水深H1?4.5m，每组池面积A=取池宽B=5.0m

8320=1849m2 4.5 校核BH?5.04.5?1.1?(1.2)符合要求

1池长L?A1849??370m B5设六廊道曝气，每廊道L'?L370??61.67m?62m 66L'62 校核??12.4?5符合要求

B521 1

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取超高0.5m，故总高H=4.5+0.5=5m

（4）曝气池布置：SBR反应池共设4座，每组曝气池长62m，宽5m，水深4.5，有效

体积8320m3，总有效体积33280 m3,,单座SBR

反应池见图。 （5）复核污泥负荷 Ns?QS050000?180kgBOD5??0.14()kgMLSS exv0.5?4000?33280(6)剩余污泥产量，剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成，剩余生物污泥?Xv计算公式： ?xv?YQ?S0?Sex?KdVf? 10001000式中，f为二沉淀出水SS中VSS所占比例，一般f=0.75,kd为活性污泥自身氧化系数，Kd

为水温有关，水温为200C时，kd(20)=0.06根据《室外排水设计规范》（GBJ14-198）,1997年版的有关规定，不同水温应及时进行修正。本例污水温度，取夏季250C,冬季100C

夏季 Kd(25)=kd(20)?1.024T-20?0.06?1.02425?20?0.06?1.0245?0.0676(d?1) 冬季 Kd(10)?Kd(20)?1.024T?20?0.06?1.02410?20?0.06?1.024?10?0.047 夏季剩余生活污泥量：

?xv(25)?YQ?S0?Sex180?13.6?eKVf?0.6?50?00??0.5d?1000100010000?.067?6400033?280?0.75?1000kg33)?49942(74.6d1617.剩余非生物污泥量?xs计算公式：

?xs?Q(1?fbf)?

C0?Ce 100022

水处理工程课程设计计算书

式中：C0—设计进水SS，md，C0?100mgL

3

fb—进水VSS可生化部分比例，设fb?0.7

?xs?Q(1?fbf)?C0?Ce100?20?50000?(1?0.7?0.75)??1900(kg) d10001000剩余污泥总量：

?x=?xv??xs?1617.4?1900?3517.4(kgd) 剩余污泥按含水率99.2%计算，湿污泥量： 冬季剩余污泥量

?xv(10)?YQS0?Sex180?13.64000?eKdVf??0.6?50000??0.5?0.047?33280?0.75??4992?2346.2?2645.8(kg)d1000100010001000

冬季剩余污泥量?xs计算公式 ?xs?Q(1?fbf)?C0?Ce100?20?50000?(1?0.7?0.75)??1900(kg) d10001000 冬季剩余污泥总量：

?x=?xv??xs?2645.8?1900?4545.8(kgd) （7）复核出水BOD5 Lch?24S024?180??4.86(mg) L24?K2XfTAn224?0.018?4000?0.75?4?4复核结果表明出水BOD5可以达到设计要求。且与设定值十分接近

（8）复核出水NH-N,计算方法及参数：为生物合成去除的氨氮

Nw?0.12?Xv3517.4?0.12??1000?8.44(mgl) Q5000023 1

水处理工程课程设计计算书

出水氨氮为：

Ne(25)?N0?Nw(25)?35?8.44?26.56(mgl)

考虑消化作用。出水氨氮计算采用动力学公式

式中;

?NN??N mKN?N??____硝化菌比增长速度，90

?1____硝化菌最大增长速度，d m?1N____曝气池内氨氮浓度，d

KN硝化菌增长半速度常数，mgl

没出水氨氮Ne?N，将上式变换得

Ne????mK?NNN

式中?m与温度，溶解度，PH值有关，设计水温条件下?m(T)等

于：?m(T)??m(15)e0.098(T?15)?式中

Do??1?0.833?(7.2?PH)? k0?Do?m(s)____标准水温（150C）时硝化菌最大比增长速度，

Do____曝气池内平解溶解氧。Do?2mgl

T____设计条件下污水温度

k夏季：

0____溶解氧半速度常数，k0?1.3

PH____污水PH值，PH?7.2将有关参数代入，得

?

m(25)?0.5e0.098(25?15)?2??1?0.833?(7.2?7.2)??0.151.3?224

水处理工程课程设计计算书

冬季：

?m(10)?0.5e0.098(10?15)?2??1?0.833?(7.2?7.2)??0.43 1.3?2硝化菌增长半速度常数KN也与温度有关。计算公式为

KN(T)?KN(15)?e0.118(25?15)?0.22(mgl)

式中，KN(15)为标准水温(15C)时硝化菌半速度常数KN(15)?0.5mgl 夏季：

0KN(25)?0.5?e冬季：

0.118(25?15)?0.22(mgl)

KN(10)?0.5?e10.118(10?15)?0.75(mgl)

硝化菌比增长速度可用下式计算

uN=?c?bN

式中bN为硝化菌自身氧化系数，bN也受污水温度影响，其修正计算公式

bN?T?=bN?20??1.04?T?20?

式中bN?20?为200C时bN值，bN?20?=0.04 所以，bN?25?=0.04?1.04?25?20?=0.049 bN?10?=0.04?1.04?10?20?=0.027 硝化菌比增长速度为

uN?25?=1?c1?bN?1?0.049?0.089d?1 251?0.027?0.067d?1 2525 1

uN?10?=?c?bN?

水处理工程课程设计计算书

出水氨氮为

Ne?10??kN?10?uN?10?um?10??uN?10?kN?25?uN?25?um?25??uN?25?=0.75?0.067=0.05mg/L

0.43?0.0670.22?0.089?0.32mg/L

0.15?0.089Ne?25???所以，复核结果，出水水质可以满足要求。 （9）校核

污泥回流比R R取50% X=4000mg/L

Ns?0.3KgBOD5/?KgMLSS?d?

106?1.2R106?1.2?0.5SVI===100??50~150?

X??1+R?4000??1+0.5?符合要求（城市污水正常情况SVI在50~150之间） 6.2曝气池设计计算 采用鼓风曝气系统 1）平均需氧量

有机物氧化需氧系数a?=0.5，污泥需氧系数b?=0.12。挥发性污泥所占比值为0.75 则

R=O2=a?Q?S0?Se??eb?XVf?0.5?50000?180?13.64000?0.5?0.12??33280?0.75 10001000?10150.4Kg/d?422.9Kg/h?423Kg/h

每日去除的BOD5=QSr?50000m3??180?0.75?20?mg/L

?50000m3?115mg/L?5.75?103Kg

26

水处理工程课程设计计算书

10150.4?1.77kgO2kgBOD

5.75?103

去除每kgBOD5的需氧量= (2)、最大需氧量

已知时变化系数Kp=1.35，则最大需氧量

Rmax=O2max1.35?50000?(180?20)4000?0.75?33280?0.12??0.51000?241000?24 ?225?249.6?0.5??474.6kgO2/h?475kgO2h?11400kgO2/d最大需氧量与平均需氧量之比475/423=1.12 6.3供气量计算：

采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.5m－0.2m=4.3m

计算温度为250C，查附表得水中溶解氧饱和度

Cs(25)=8.83mg/L Cs(10)=11.33mg/L (1)、空气扩散出口处的绝对压力（Pb）计算得

Pb=P+9.8×103H

式中P—大气压力 P=1.013×105Pa H—空气扩散装置的安装深度m 取4.3m 代入数值Pb=1.013×105+9.8×103×4.3=1.433×105Pa (2)、空气离开曝气池面时，氧的百分比计算

Qt?21(1?EA)?100%

79?21(1?EA)27 1

水处理工程课程设计计算书

式中EA—空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，去12% 故 Qt?21(?10.12)?100%?18.9 6y?21?(10.12)（3）、曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）计算

Csb(T)?CS(PbQt?) 52.026?1042Csb(T)—设计水温条件下曝气池内平均溶解度氧饱和度，mg/L

式中Cs—在大气压力条件下氧的饱和度mg/L,最不利温度按250C考虑， 代入各值，得

Csb(25)1.433?10518.96?8.38?(?)?9.71mg/L

2.026?10542（4）换算为在100C条件，脱氧清水的充氧量

R0?R?Cs?10?T?20???????C?C?1.024sbT????

0.8 0.9式中?——修正系数 ??污水中的K?ra ???0.8~0.85???取清水中的Kra污水中的C?s ???0.9~0.97???取清水中的Cs?——修正系数 ??C——为保证好氧微生物良好生长DO为2mg/L

?——因海拔高度不同而引起的压力系数，本设计取1.0

代入数值 R0?423?11.33?622.8g5Kh /?1?25?00.8?9?1.0?9.7?0.??1201.024 28

水处理工程课程设计计算书

相应的最大时需氧量为Rmax?（5）曝气池平均时供氧量

Gs?475?11.33?699.42Kg/h

0.8?0.9?1.0?9.71?20??1.0R0622.85?100=?100=1730m3/h 0.3?EA0.3?12（6）曝气池最大时供氧量

Gsmax?R0max699.42?100=?100?19428m3/h 0.3?EA0.3?617301?24?72.21空气/KgBOD5

5.75?10317301?24=8.30m3空气/m3污水 （8）处理每m3污水供气量为：

50000（7）去除每KgBOD5的供气量：

（9）本系统的空气总用量

除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的3~5倍计算，取5倍，污泥回流比?=50%，则提升回流污泥所需空气量

Qr?5?Q=50%?50000?5=5208m3/h 2432m46h3 6?08总需气量 1942?852/6.4空气管系统计算

按图示所示的曝气池平面图布置空气管道，在相邻的两廊道的隔墙上设一根根干管，共6根干管，在每根干管上设12对配器竖管共24条，全曝气池共设144条配配气竖管。 竖管的供气量为

19428?135m3/h 14433m10

0曝气池平面面积为 62?5.?29 1

水处理工程课程设计计算书

每个空气扩散器的服务面积按0.5m3计，则需微孔空气扩散器的总数

310?620个，为保证安全，本设计采用720个空气扩散器。每个竖0.5720=5个，每个空气扩散器的配气量管上安设的空气扩散器的数目为14417301?24m3/h。 为720为

7.5空气机的选定

空气扩散装置安装在距曝气池底0.2m处，因此，空压机所需压力为

P=?4.5?0.2??h??9.8

式中?h为空气管网压力损失与微孔管压力损失之和，为了进行风机选择我们假定

?h=1mH2O,

代入计算，得P=51.94KPa 空气机供气量：

最大时：19428+5208=24636m3/h?410.6m3/min 平均时：17301?5208?22509m3/h?375.2m3/min

LG80风机风压为50KPa，风量为

80m3/min，根据所需压力及空气量，

决定采用8台

LG60型空压机，正常条件下

5台工作，3台备用。设计计算：

第七章污泥浓缩池

7.1浓缩池直径

采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式中立沉淀池，浓缩物你固体通量M取27kg/(m2·d)。

30

水处理工程课程设计计算书

浓缩池面积：A=(QC)/M 式中 Q——污泥量，m3/d；

C——污泥固体浓度，g/L；

M——浓缩池污泥固体通量，kg/(m2·d)。注，与沉淀池的形式有关。

浓缩池直径：利用D2=4A/3.14，求解。（注，先确定浓缩池个数，分化面积后再计算直径）。 （（2）浓缩池工作部分高度h1： （2）浓缩池工作部分高度h1：

区污泥浓缩时间T=16h（可根据实际情况取），则h1=（TQ）/（24A）。

（3）超高h2：一般取0.3~0.5m。 （4）缓冲高度h3：一般取0.3~0.5m。 （5）污泥浓缩池总高度H

注：非特殊情况下，h2、h3一般区0.3m。 H=h1+h2+h （6）污泥浓缩后体积 V2=Q（1-p1）/（1-P2） 以辐流式浓缩池计算为例：

设：Q=1700m3/d；含水率p1=99.4%，污泥浓度C1=0.6g/L；浓缩后污泥浓度C2=30gL，含水率P2=97%。

31 1

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则：A=1700×6÷24=377.8 m2，分设两座，则单座直径D=15.5m；

取T=16h，则h1=3.0m，取h2=h3=0.3m，则H=3.6m； V2=1700×（1-0.994）÷（1-.97）=340m3/d。 附图：

第八章污泥脱水机房

8.1设计说明

从浓缩贮泥池排出污泥的含水率约96%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至60%～80%，从而大大缩小污泥的体积。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。污泥脱水后直接由卡车运出厂外。脱水机房采用混砖结构。 8.2设计计算 （1）脱水污泥量计算

32

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脱水后污泥量： Q?Q0100?P1

100?P2 M?Q(1?P2)?1000 式中: Q-脱水后污泥量，m3/d;

Q0-脱水前污泥量，m3/d； P1-脱水前污泥含水率，%； P2-脱水后污泥含水率，%； M-脱水后干污泥重量，kg/d.

设计中取Q0?55?2?110m3/d，P1=96%，P2=75%

Q?Q0100?P100?961?65.7??10.5m3/d

100?P2100?75M?10.5?(1?0.75)?1000?2625kg/d

污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。

脱水机房尺寸取长×宽×高?8m?6m?4m。 （2）溶药系统

?溶液罐 V?Ma 1000bn式中: V—溶液罐体积，m3；

M—脱水后干污泥重量，kg/d；

33 1

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a—聚丙烯酰胺投量，%，一般采用污泥干生的0.09%～

0.2%；

b—溶液池药剂浓度，%，一般采用1%～2%； n—溶液罐个数。

设计中取a=0.2%，b=1%，n=2 V?Ma2625?0.002??0.26 m3=26L 1000bn1000?0.01?2 ?连续投加设备的能力为： q?Ma2625?0.002??219 m3/d=15.3m3/h 24b24?0.0018.3污泥脱水机房设备选择

?加药装置

选用2台DS-500A型加药装置，DS型加药装置集溶药罐、搅拌系统、计量泵全套系统于一全，结构紧凑坚固，外形尺寸小，占地面积小，投加药液准确，不需设置专用基础，可放在混凝土地面上。单台加药能力为其主要技术参数见表4-11-1。

表4-11-1 DS-500A型加药装置

容积（L） 型号 罐体 溶药 机 DS-500580 A

功率（Kw） 电机特性 搅拌计量总计 泵 加药规格（mm） 范围(L/h) 0～转速500 =670r?min?10.15 0.1 0.25 800?1300 90 34

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8lmg.html