城市污水处理厂污水处理工艺设计计算书(课程设计).doc

某城市污水处理厂污水处理工艺设计

设
计
计
算
书

专业：环境工程
设计者：
学号：
指导老师：
完成日期：

目录
第一节 格栅--------------------------------------------------------3
1． 1计算依据----------------------------------------------------------------------3
2． 2计算方法----------------------------------------------------------------------3
1．3计算过程----------------------------------------------------------------------4
第二节 曝气沉砂池-----------------------------------------------6
2．1一般规则----------------------------------------------------------------------6
2．2设计参数----------------------------------------------------------------------7
2．3计算过程----------------------------------------------------------------------7
2．4沉砂室设计计算-------------------------------------------------------------8
第三节 初沉池------------------------------------------------------9
3．1一些参数的选定--------------------------------------------------------------9
3．2初沉池选型--------------------------------------------------------------------9
第四节 曝气池------------------------------------------------------11
4．1工况参数-----------------------------------------------------------------------11
4．2设计过程-----------------------------------------------------------------------12
第五节 二沉池------------------------------------------------------17
5．1设计参数-----------------------------------------------------------------------17
5．2主要尺寸计算-----------------------------------------------------------------17
5．3进水系统的计算--------------------------------------------------------------18
5．4出水部分设计-----------------------------------------------------------------19
5．5溢流堰设计--------------------------------------------------------------------19
5．6排泥部分设计-----------------------------------------------------------------20
第六节 消毒接触池------------------------------------------------21
6．1设计参数-----------------------------------------------------------------------21
6．2计算过程-----------------------------------------------------------------------21
第七节 污泥浓缩池------------------------------------------------22
7．1设计参数-----------------------------------------------------------------------22
7．2计算过程-----------------------------------------------------------------------22
第八节 污泥厌氧消化池------------------------------------------24
8．1设计参数-----------------------------------------------------------------------24
8．2一级消化池计算--------------------------------------------------------------24
8．3二级消化池计算--------------------------------------------------------------25
8．4表面积计算--------------------------------------------------------------------25
第九节 污泥脱水设备----------------------------------------------26
第一节 格栅
1． 1计算依据
重要参数的取值依据
取值
安装倾角一般取60º～70º
θ=60º
栅前水深一般取0.3～0.5m
h=0.4m
栅条间距宽：粗：>40mm中：15～25mm细：4～10mm
b=40mm
b=25mm
水流过栅流速一般取0.6～1.0m/s
v=0.9m/s
格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3
k=3
栅前渠道超高一般采用0.3m
h=0.3m
进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20º
K=1.5

栅条断面形状
阻力系数计算公式
形状系数
栅条尺寸（mm）
迎水背水面均为锐边矩形
=β(s/b) 4/3
=2.42
长=50，宽S=10
1． 2计算方法
主要的计算公式
（1） 格栅的间隙数
（2） 格栅宽度
（3） 通过格栅的水头损失

（4） 栅后槽总高度
（5） 栅前扩大段长度
（6） 栅后收缩段长度
（7） 栅前渠道深
（8） 栅槽总长度
（9） 每日栅渣量
1． 3计算过程
1） 粗格栅：
（1）74.77
取75根
（2）m
(3) 渐宽部分取，（进水渠道内的流速为）

（4）
（5）

（6）
(7)

（8）
（10） b=40mm时, =0.025(污水)，
>
选用机械清渣。
2） 细格栅：
（1）
取112根
（2）
（3）渐宽部分取，（进水渠道内的流速为）

（4）
（5）

（6）
（7）
（8）
（9）时，(污水)，

>
选用机械清渣。

第二节 曝气沉砂池
2.1一般规则
1）空气扩散装置设在池的一侧，距池底为，送气管应设置调节气量的阀门
2）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角。池宽与池深比为，池长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。
3）池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致；出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。
4）池内考虑消泡装置。
5）曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为，距池底约。
2.2设计参数
水平流速一般取

污水在池内的停留时间为；
雨天最大流量时为

池的有效水深为，

清除沉砂间隔时间

总变化系数

每污水的曝气量为空气

城市污水沉砂量

池个数

2． 3计算过程
1．曝气沉砂池的尺寸设计
1） 池子总有效容积 取停留时间，
2） 水流断面面积 取水平流速，
3） 池子总宽度 取有效水深，

取池子格数格，每个池子宽度
4）池长
5） 每小时所需空气量 取，
3． 沉砂室设计计算
1） 沉砂斗所需容积

2）沉砂室坡向沉砂斗的坡度，取。每个分格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗，则
沉砂斗各部分尺寸：
设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高=，砂斗上口宽，沉砂斗容积

沉砂室高度：本设计采用重力排砂，池底坡度为坡向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗；另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。（为两沉砂斗之间隔壁厚）

超高，总高度

第三节 初沉池
3．1一些参数的选定

参数
取值
表面负荷

沉淀时间

每人每日污泥量

设计人口数
35万
有效水深

池座数

两次清除污泥间隔时间

3．2初沉池的选型
初沉池选用辐流式沉淀池，采用机械刮泥。
1) 沉淀池表面积 池径 （取）
2) 有效水深 取沉淀时间
3) 每天污泥量

4) 污泥斗容积 池底坡度取
5) 池底可储存污泥的体积

共可储存污泥的体积为>（足够）
6） 沉淀池总高度
---缓冲层高度
7） 沉淀池周边的高度
8） 径深比校核 （合格）

第四节 曝气池
本设计采用推流式曝气池
4． 1工况参数
项目
参数
曝气时间

MLSS

回流污泥率
%
BOD容积负荷

BOD-MLSS负荷

空气量

污泥龄

BOD去除率
%
4．2计算过程

1）水处理程度
%%%
2）曝气池的计算
采用BOD—MLSS负荷法计算。
A． BOD—MLSS负荷率的确定
拟采用BOD—MLSS负荷率为，校核

（取值，取值）取最适宜
B． 确定混合液污泥浓度（）
根据已确定的查表，查得相应的SVI值为之间，取SVI
--回流污泥浓度（）
--回流污泥比，取
污泥浓度
C. 确定曝气池容积
D. 确定曝气池各部位尺寸
设2组曝气池，每组容积
取池深，则每组曝气池面积为
取池宽，。介于之间，符合规定。扩散装置设在廊道一侧。
池长 >
符合规定
设三廊道式曝气池，单廊道长，介于之间，合理。取超高，则池总高度
3）剩余污泥量
干污泥：

--污泥增殖系数，取
--污泥自身氧化率，取
湿污泥量：
污泥量：
4） 曝气系统的计算
采用鼓风曝气，有关各项系数如下：
氧化每公斤BOD需养公斤数
´
污泥自身氧化需氧率
´
污水中氧的总转移系数修正系数

污水中氧的饱和度修正系数

压力修正系数

%
A． 平均需氧量

´´

B． 最大时需氧量
´
因此，最大时需氧量与平时需氧量之比为
C． 每日去除值
D． 去除每千克的需氧量
5） 计算曝气池内平均溶解氧饱和度
本设计采用网状膜型微孔空气扩散器，敷设于池底，淹没深，计算温度为。在运行正常的曝气池中，当混合液在范围内，混合液溶解氧浓度C能够保持在左右，最不利情况将出现在温度为的盛夏。故计算水温采用。

A．
B．%%
C．和的氧的饱和度

计算鼓风曝气池时的脱氧清水的需氧量

供氧量：%%

6） 空气管路计算
A．去除每的供氧量：
B．每立方米污水的供氧量：
C．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8倍考虑，污泥回流比R取值%。这样，提升回流污泥所需空气量为
总需氧量：
8）空气管系统
在相邻的2个廊道的隔墙上设1根干管，共5根干管。每根干管上设7对配气竖管，共14根配气竖管。全曝气池总共设70条配气竖管，每根竖管的供气量为

曝气池平面面积为
每个空气扩散管的服务面积按计，则需空气扩散器的总数为个
为安全计，本设计采用9800个空气扩散器，每个竖管上按设的空气扩散器的数目为个
每个空气扩散器的配气量为
9） 空气机的选定
空气扩散装置安装在距曝气池池底处，因此空压机所需压力为 空压机供氧量
最大时：
平均时：
根据所需压力与空气量，决定采用LG60型空压机9台，该型空压机风压50Kpa,风量。
正常条件下，7台工作，2台备用；高负荷时，8台工作，1台备用。

第五节 二沉池
本设计二沉池池型采用辐流式，进水方式为周边进水，周边出水，以提高沉淀效果。
5． 1设计参数
表面负荷

沉淀时间

有效水深

污泥区容积
连续排泥，不大于污泥量
池个数

池表面污泥体积负荷

污泥指数

回流污泥比

5．2主要尺寸计算

1） 池表面积
2） 单池面积
3） 池直径 ，设计取
4） 沉淀部分有效水深
5） 沉淀部分有效容积
6） 沉淀池底底坡落差 取池底坡度，则
7） 沉淀池周边（有效）水深>
（，规范规定辐流式二沉池）
---缓冲层高度，取
---刮泥板高度，取
8）沉淀池总高度
---沉淀池超高
5．3进水系统的计算
1） 进水配水槽的计算
单池设计污水流量
出水端槽宽 （取）
槽中流速取

进水端水深
出水端水深
2） 校核 当水流流速增加一倍时， 槽宽（取） 取槽宽；槽深
5．4出水部分设计
1） 环形集水槽内流量：
2） 环形集水槽设计 采用周边集水槽，单侧集水。每池只有一个总出水口。集水槽宽度为（取）为安全系数，采用
集水槽起点水深为：
集水槽终点水深为：槽内均取
5．5出水溢流堰设计
采用出水三角堰（）
1） 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）
2） 每个三角堰的流量

3） 三角堰个数 设计取个

4） 三角堰中心距
5．6排泥部分设计
1）单池污泥量：总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量
回流污泥量：
剩余污泥量：
---污泥产率系数，城市污水（取）
--污泥自身氧化率，城市污水左右（取）

2）集泥槽沿整个池径为两边集泥，故其设计泥量为

集泥槽宽（取）
起点泥深（取）
终点泥深（取）
集泥槽深均取（超高）

第六节 消毒接触池
本设计采用六组四廊道式平流式消毒接触池，消毒采用投加液氯的方式。
6． 1设计参数
水力停留时间，设计投氯量为，消毒池有效水深设计为。设计一座消毒池，分为3格，接触池超高，池底坡度为。
6．2计算过程
1）接触池的容积为
消毒池池长，每格池宽 ，符合要求。
接触消毒池总宽
实际消毒池容积
满足有效停留时间的要求。
3） 加氯量计算
设计最大投氯量为，每日投氯量为。选用贮氯量为的液氯钢瓶，每日加氯量为瓶，共需贮用瓶，每日加氯机2台，每台投氯量为。配置注水泵2台，一备一用。
接触池的高度为

第七节 污泥浓缩池
本设计采用带有刮泥机及搅动栅的圆形辐流式的重力浓缩池。
7．1设计参数
混合污泥含水率一般为%
%
混合污泥固体负荷宜采用

浓缩后污泥含水率宜为%
%
浓缩停留时间不宜小于，不超

有效水深

定期排泥间隔

污泥固体浓度

7．2计算过程

1） 浓缩池面积 ： 初沉池污泥量
二沉池 总泥量 浓缩池面积 采用1个污泥浓缩池，浓缩池直径
2）浓缩池工作部分高度
3）超高取
4）缓冲层高度取
5）有效水深
6）浓缩后污泥体积
7）污泥斗上底直径，下底直径。污泥斗高度
8）池底坡度造成的深度
9）污泥池总深度

第八节 污泥厌氧消化池
本设计采用二级消化工艺。一级消化池为污泥搅拌与加热，消化温度为，设有集气设备，不排出上清液，有机物的分解主要在此进行，产气量占总产气量的%。污泥重力排入二级消化池，二级消化池不加热和搅拌，消化温度保持在，池子设集气设备并撇除上清液，产气量占总产气量的%。消化池的池型选圆柱型。
8．1设计参数
1）消化池直径D取，集气罩直径取
2）池底下锥底直径取
3）集气罩高度取
4）上锥体高度取
5）消化池柱体高度应大于 采用
6）下锥体高度采用
消化池总高度为
8．2一级消化池各部分容积的计算
1） 一级消化池的总容积
2） 一级消化池的有效容积为
3） 集气罩的容积为
4） 弓形部分容积为

5） 圆柱部分容积为
6） 下锥体部分容积为
则消化池的有效容积为

8．3二级消化池的计算
二级消化池各部分尺寸同一级消化池。
1） 二级消化池总容积为
取一座二级消化池，有效容积
8. 4消化池各表面积计算
1） 池盖表面积
2） 池顶表面积

3） 池盖总面积
4） 池壁表面积

5） 池底表面积

第九节 污泥脱水设备
本设计采用带式压滤机，污泥在消化过程中由于分解而使污泥体积减少，按消化污泥中有机物含量占60%，分解率50%，污泥含水率95%来计算，则由于含水率降低而剩余的污泥量为：

分解污泥容积
消化后剩余污泥量
选用压滤机为DYQ---1000B型，处理量为，功率为1.5kw。