污水处理厂设计计算剖析备课讲稿

某污水处理厂设计说明书 1.1 计算依据 1、工程概况 该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。

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 取 4、污水厂最大设计水量的计算

近期； ，取日变化系数；时变化系数； 。 远期； ，取日变化系数；时变化系数； 。

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： ，， ，， 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 ，栅前水深，过栅流速， 栅条间隙，栅前长度，栅后长度， 格栅倾角，栅条宽度，栅前渠超高。 2、设计计算 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： 取 （2）栅槽宽度 格栅宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.2；

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，为栅渣量，格栅间隙为16～25mm时，污水。本工程格栅间隙为20mm，取污水。采用机械清渣。 2.2 集水池提升泵房设计

设计流量 ，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 ，栅前水深，过栅流速， 栅条间隙，栅前长度，栅后长度， 格栅倾角，栅条宽度，栅前渠超高。 2、设计计算

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： 取 （2）栅槽宽度： （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，为栅渣量，对于栅条间距b=10mm的细格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截栅渣量为污水。采用机械清渣。 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，最大设计流量时的流行时间， 设计流量 ，城市污水沉砂量污水。 2、设计计算 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；（设每一个分格有2个沉砂斗，有4个分格。） 沉砂斗上口宽； 式中，斗高取；斗底宽取；斗壁与水平面的倾角去。 沉砂斗容积

； （7）沉砂室高度

式中，；池底坡度去0.06；两个沉砂斗之间隔壁厚取0.2。

（8）沉砂池总高度 ； 式中，超高。 （9）验算最小流速

。 2.5 卡鲁塞尔氧化沟设计 1、设计参数 活性污泥浓度，则， 异养微生物的产率系数， 异养微生物内源衰减系数，污泥回流比R=100%， 设计流量。 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

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：表示出水中的浓度，mg/L。 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 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，mg/L； B—经验系数取0.1； MLSS—混合液悬浮固体浓度，mg/L；

—需要硝化的氧量； 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；

—20℃时水中溶解氧饱和度9.17mg/L； —30℃时水中溶解氧饱和度7.63mg/L； 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，氧化沟中混合液污泥浓度

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； —污泥自身氧化率，取0.05。

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，水力表面负荷，沉淀时间t=4h， 2、设计计算 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

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，，1000i=1.7 ②进水竖井

进水竖井采用，出水口尺寸，共6个沿井壁均匀分布 出水口流速

≤（0.15～0.2m/s） ③稳流筒计算

筒中流速（0.02～0.03m/s）

稳流筒过流面积 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 取b=0.5m 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