1、生活污水处理a2o工艺生活污水处理A2/O工艺计算说明书1处理规模 12进水井的计算 23提升泵房设计计算 23.1泵的选择 23.2吸水管计算 23.3集水池 23.4泵房布置 34格栅的计算 34.1设计要求 34.2中格栅的设计计算 34.3细格栅的设计计算 64. 4沉砂池 84.5巴式计量槽 104.6配水井 105 A2/O反应池的设计计算 115.1设计要点 115.2设计计算 125.3曝气系统设计计算 165.4标准需氧量 175.5供气管道计算 185.6生物池设备选择 196 沉淀池的设计计算 196.1设计要点 196.2沉淀池的设计（为辐流式） 206.2机械刮泥的选
2、择 217清水池的设计计算 228浓缩池的设计计算 228.1设计要点 228.2浓缩池的设计： 229水利及高程计算 249.1 水利计算 249.2 高程计算 26附件2中英文翻译 281处理规模 该市2009年末城区人口131347人。污水量210393L/人d，从2010年往后，由于人们的生活水平越来越高，因此所用水量增加，从而污水量也随着增加。根据该直达市的总体规划，人口自然增长率为6.1，机械增长率近期14。根据Pn=P1(1+a+b)n,计算出2010年2030年的人口及污水处理厂处理规模如下表：年份 基准人口（人） 自然增长率（） 机械增长率（） 总人口（人） 单位污水量升/(
3、人d)-1 处理量（m3/d）2009 6.1 14 131347 210 28953.752010 131347 6.1 14 136681 210 28703.012011 136681 6.1 14 139428 210 29279.882012 139428 6.1 14 142230 210 29868.302013 142230 6.1 14 145089 210 30468.692014 145089 6.1 14 148006 215 31821.292015 148006 6.1 14 150980 215 32460.702016 150980 6.1 14 154015
4、220 33883.302017 154015 6.1 14 157111 220 34564.422018 157111 6.1 14 160269 230 36861.872019 160269 6.1 14 163490 230 37602.702020 166776 6.1 14 166776 250 41694.002021 166776 6.1 14 170129 250 42532.252022 170129 6.1 14 173548 280 48593.442023 173548 6.1 14 177036 280 49570.802024 177036 6.1 14 180
5、595 300 54178.502025 180595 6.1 14 184225 300 55267.502026 184225 6.1 14 187928 310 58257.682027 187928 6.1 14 191705 310 59428.552028 191705 6.1 14 195558 320 62578.562029 195558 6.1 14 199489 320 63836.482030 199489 6.1 14 203499 320 65119.68确定一期为3.3万 m3/d，二期为3.3万 m3/d，污水处理厂规模为6.63.3万 m3/d2进水井的计算
6、因为进水井在粗格栅之前并和粗格栅连接，起到对各个格栅平均分配进水的作用，故取进水井的宽与格栅的总宽度相同，取宽度为5.34m，取长度为2.50m。则进水井的尺寸为2500 mm5340mm。3提升泵房设计计算3.1泵的选择 远期期设计最大流量为0.978m3/s，设计扬程取10m。近期、远期各选用三台潜污泵，两用一备。总的为六台潜污泵，四用两备。每台泵的流量为800.0m3/h，抽升一般的废水多采用PW型污水泵，对于有腐蚀性的废水，应选择合宜的耐腐蚀泵或耐酸泵。抽升泥渣多的废水和污泥时，可选择泥沙泵或污泵。 型号 口径mm 流量m3/h 扬程m 功率KW 转速r/min300WQ800-12-
7、45 250 800 12 45 980设机组净距离为1米，机组于墙的距离为1米，3.2吸水管计算 取流速为1.2m/s，则吸水管的截面积=0.2445/1.2=0.204m2 吸水管的直径 圆整后取外径为550mm,壁厚为10mm的吸水管。校核吸水管流速：A=d2/4=(0.5323.14)/4=0.2205(m2) V=Q/A=0.2445/0.2205=1.11m/s3.3集水池 设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水泵5 min的出水量,即:V0.978m3/s560=293.4m3,可将其设计为矩形，其尺寸为6m7m，池高为7m，则池容为294m3。同时为减
8、少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。3.4泵房布置设计要求 机组布置时，在机组之间以及机组和墙壁间应保持一定的距离。电动机容量小于50kw时，机组净距不小于0.8米；大于50kw时，净距应大于1.2米。机组于墙的距离不小于0.8米，机组至低压配电盘的距离不小于1.5米。考虑到检修的可能，应留有足够距离以抽出泵轴和电机转子，如无单独的检修间，则泵房内应留有足够的场地。此外，泵站内的主要通道应并不小于1.01.2米。 该设计中，取两机组的中心距离为2.5米，最边上的机组与墙的距离为1.5米，则泵房总长=1.52+52.5=15.5米=15500mm。取泵房的主要
9、通道宽1.2米，嘴边上的机组离通道为1.8米，机组安装所占宽度为7米，机组的出水管道所占宽度为2米。则提升泵房总宽度=1.2+1.8+7+2=12米。4格栅的计算4.1设计要求1.污水处理系统前格栅条间隙，应该符合以下要求：a：人工清除2540mm；b： 机械清除1625mm；c：最大间隙40mm，污水处理厂也可设细粗两格栅.2.若水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不再设置格栅.3.在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般采用机械清除.4.机械格栅不宜小于两台，若为若为一台时，应设人工清除格栅备用.5.过栅流速一般采用0.61.0m/s.6.格栅前渠道
10、内的水速一般采用0.40.9m/s.7. 格栅倾角一般采用45 75 ，人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多.8.通过格栅水头损失一般采用0.080.15m.9.格栅间必须设置工作台，台面应该高出栅前最高设计水位0.5m.工作台上应有安全和冲洗设施.10. 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m.4.2中格栅的设计计算 城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P31-37 1.栅条间隙数（n）：设计平均流量:Q=66000/(243600)=0.764(m3/s),总变化系数Kz=1.2 8(环保设备-郑铭编，P4表1-5)则最大设计流量Qmax=0.7641
11、.28=0.978(m3/s)栅条的间隙数n,个 式中Qmax-最大设计流量，m3/s； -格栅倾角，取=60； b -栅条间隙，m，取b=0.025m； n-栅条间隙数，个； h-栅前水深，m，取h=0.8m； v-过栅流速，m/s,取v=0.9m/s；则： n =50.56（个） 栅条间隙数取 n=51(个) 则每组中格栅的间隙数为51个.2.栅条宽度(B):设栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m,取0.2 m；则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2 =0.01(51-1)+0.02551+0.2 =1.975m栅槽宽度取B2=2.0m 两栅间隔墙宽取0.
12、6m，则栅槽总宽度 B=2.0+0.60=2.6m选用两个中格栅，每个格栅1.0m3. 进水渠道渐宽部分的长度L1.设进水渠道B1=1.5m，其渐宽部分展开角度 1=20 0,进水渠道内的流速为0.52 m/s. 4.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部长度L2 m , 5.通过格栅的水头损失 h1，m h1=h0k 式中: h1-设计水头损失，m；h0-计算水头损失，m；g-重力加速度，m/s2 k-系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3；-阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面=2.42. =0.077(m)6.栅槽总长度L，m L 式中，H1为栅前渠道深， m.
13、=4.84(m)7.栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=0.3m H=h+h1+h2=0.8+0.077+0.3=1.177(m)粗格栅的选型LJG型链条式机械格栅LJG型链条式机械格栅技术参数型号 格栅宽度/mm 栅条宽度/mm 栅条间隙/mm 安装角度 /(度) 齿耙速度/mmin-1 电机容积 /kwLJG-1.0 1000 10 1625 60 5.7 1.19. 每日栅渣量W，m3/d 式中，W1为栅渣量，m3/103m3污水，格栅间隙1625mm时，W1=0.100.05 m3/103m3污水；本工程格栅间隙为25mm，取W1=0.05.W=864000.7640.051000=
14、3.3(m3/d)0.2(m3/d)采用机械清渣.格栅除污设备选择 选用两台回转式格栅除污机，每台过水流量为0.38 m3/s，即33000 m3/d。根据设备制造厂商提供的回转式格栅除污机的有关技术资料，所选设备技术参数为： 安装角度为60 电机功率为1.5kw 沟宽1m 栅前水深0.8m 过栅流速0.9m/s 耙齿栅隙为25mm 过水流量为33000 m3/d4.3细格栅的设计计算1.栅条间隙数（n）： 式中Qmax-最大设计流量，0.978m3/s； -格栅倾角，(o)，取=60； b -栅条隙间，m，取b=0.015m； n-栅条间隙数，个； h-栅前水深，m，取h=0.8m； v-过
15、栅流速，m/s,取v=0.9 m/s；隔栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核则 栅条间隙数取n=43个2.栅条宽度(B):设栅条宽度 S=0.01m 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m,取0.2 m；则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn+0.2 =0.01(43-1)+0.0143+0.2 =0.42+0.43+0.2 =1.05(m)1.1单个格栅宽1.1m，两栅间隔墙宽取0.60m，则栅槽总宽度 B=1.12+0.60=2.8m3 . 进水渠道渐宽部分的长度L1，设进水渠道B1=1.5 m，其渐宽部分展开角度1=20,进水渠道内的流速为0.52 m/s. L14.格栅与
16、出水总渠道连接处的渐窄部分长度L2 .L25.通过格栅的水头损失 h1，m h1=h0k 式中 h1 -设计水头损失，m； h0 -计算水头损失，m； g -重力加速度，m/s2 k -系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3； -阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，=2.42. =0.15(m)（符合0.080.15m范围）.6.栅槽总长度L，m L 式中，H1为栅前渠道深， m. 6.3m7.栅后槽总高度H，m 设栅前渠道超高h2=0.3m H=h+h1+h2=0.8+0.259+0.3=1.359(m)细格栅的选型HZG型高链式格栅HZG型链条式机械格栅技
17、术参数型号 格栅宽度/mm 设备宽度/mm 栅条间隙/mm 安装角度 /(度) 卸料高度/mm 电机容积 /kwHZG-1000 1000 1230 1030 60 700 1.19.每日栅渣量W，m3/d 式中，W1为栅渣量，m3/103m3污水，W1=0.100.05m3/103m3污水；取W1=0.06污水.W=864000.7640.061000=3.96(m3/d)0.2(m3/d) 采用机械清渣. (6)格栅除污设备选择 选用两台回转式格栅除污机，每台过水流量为0.25 m3/s，即21600 m3/d。根据设备制造厂商提供的回转式格栅除污机的有关技术资料，所选设备技术参数为： 安
18、装角度为75 电机功率为1.5kw 沟宽1580mm 栅前水深0.5m 过栅流速0.8m/s 耙齿栅隙为8mm 过水流量为21600 m3/d4沉砂池城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P37-41 采用平流式沉砂池1.沉砂池长度(L)设：流速v=0.25m/s水力停留时间：t=30s则：L=vt=0.2530=7.5m2.水流断面积(A) 设：最大流量Qmax=0.978m3/s（设计1组，分为2格）则：A=Qmax/v=0.978/0.25=3.912m23.池总宽度(B) 设：n=2格，每格宽取b=2m则：池总宽B=nb=22=4m4有效水深(h2)：
19、h2=A/B=3.912/4=0.978m（介于0.251.0m之间,符合要求）5.贮砂斗所需容积V1 设：T=2d 则：其中X1-城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3，Kz-污水流量总变化系数,取1.28 6.每个污泥沉砂斗容积（V0） 设：每一分格有2个沉砂斗 则： V0= V1/(2*2)=40/4=10 m37.沉砂斗各部分尺寸及容积(V)设：沉砂斗底宽b1=1m，斗高hd=0.9m，斗壁与水平面的倾角为55则：沉砂斗上口宽：沉砂斗容积： 8.沉砂池高度(H) 采用重力排砂 设：池底坡度为.06 则：坡向沉砂斗长度为： 则：沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.9+0.0
20、61.49=0.9894m 则：池总高度H设：超高h1=0.3m则：H=h1+h2+h3=0.3+0.978+0.9894=2.27m9.验算最小流量时的流速： 在最小流量时只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=660000m3/d=0.764m3/s 则：vmin=Q/A=0.764/3.912=0.20m/s 沉砂池要求的设计流量在0.15 m/s0.30 m/s之间， 符合要求砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的间隔时间为2d，根据该工程的排砂量，选用一台性能参数为以下的砂水分离器。进入砂水分离器的
21、流量为13L/s容积为0.6m3；进水管直径为100mm；出水管直径为100mm；配套功率为0.25kw4.5巴式计量槽 接触池末端设咽喉式巴式计量槽两座，以便对污水处理厂的流量进行监控。 依据设计手册，当测量范围为0.32.1时，喉宽W取1m,则喉管长度 计量槽总长 依据上游水位，按以下公式求出流量 上游水位通过超声液位计自动计量，并转换为相应的流量。4.6配水井 （1）进水管管径D1 配水井进水管的设计流量为Q=763.89/4=190.97L/s,当进水管管径D1=900mm，查水力计算表得知V=1.21m/s，满足计算要求。（2）矩形宽顶堰 进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水
22、斗再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配流量为Q=763.89/4=190.97L/s。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。 堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为q=190.97L/s，一般大于100L/s用矩形堰。小于100L/s用三角堰,所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。矩形堰流量： 式中: b堰宽 m取b=0.6m； m0流量系数。用0.3270.332 取0.33； H堰上水头，m。 堰顶宽B 当2.510时属于矩形宽顶堰。取B=2.0m，这时=5.56(在2.510范围内)，所以，该堰属于宽顶堰。 配水管管径D2 设配水管管径D2=600mm,流量q=190.97(L/s
23、),查水力计算表得，V=1.365m/s，满足要求。 配水漏斗上口口径D 按配水井内径的1.5倍设计，D=1.5D1=1.5900=1350mm 5 A2/O反应池的设计计算5.1设计要点1. 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定的剩余DO值，一般按2mg/L计.2.使混合液始终保持混合状态，不致产生沉淀，一般应该使池中平均流速在0.25m/s左右.3. 设施的充氧能力应该便于调节，与适应需氧变化的灵活性.4. 在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降低能耗，同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有
24、别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷.5.2设计计算城市污水厂处理设施设计计算 崔玉川 刘振江 张绍怡等编 化学工业出版社 P143-150 表4-1 A2/O厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺主要设计参数项目 数值BOD5污泥负荷N/kg BOD5/(kg MLSSd) 0.130.2TN负荷/kg TN/( kg MLSSd) 0.05(好氧段)TN负荷/kg TN/( kg MLSSd) 0.06(厌氧段)污泥浓度MLSS/(mg/L) 30004000污泥龄c/d 15
25、20水力停留时间t/h 811各段停留时间比较A:A:O (1:1:3)(1:1:4)污泥回流比R/% 50100混合液回流比R内/% 100300溶解氧浓度DO/(mg/L) 厌氧池8(厌氧池)TP/ BOD5 8 TP/BOD5=10/215=0.04650.06 符合要求，故可采用此法.2.已知条件:设计流量Q=33000m3/d(不考虑变化系数)最低水温 20 0C.设计出水水质: COD：60 mg/L; BOD520 mg/L;SS20 mg/L；氨氮（以N计）15 mg/L；总磷（以P计）1.0 mg/L设计出水水质（单位： mg/L）指标 COD BOD5 SS 氨氮 总磷 T
26、N数值 60 20 20 15 1 153.设计计算(污泥负荷法)a.BOD5污泥负荷 N=0.15kg BOD5/(kgMLSSd)b.回流污泥浓度Xr=7000(mg/L)c.污泥回流比 R=100%d.混合液悬浮固体浓度 混合液回流比 R内TN 去除率 混合液回流比 取R内=133%回流污泥量Qr: Qr=RQ=1.0033000=33000m3/d循环混合液量Qc: Qc=R内33000=1.3333000 =43890m3/d脱氮速度KD: =(33000+43890)10/103 =768.9kg/d其中=10mg/L 4.反应池的计算厌氧池计算V1 厌氧池平均停留时间为2hV1=
27、1.28(33000/24)2.0=3520(m3)AO反应池容积 V，m3AO反应池总水力停留时间:各段水力停留时间和容积:缺氧好氧=13缺氧池水力停留时间 : 缺氧池容积 : 好氧池水力停留时间 : 好氧池容积 : 反应池总体积: V=V1+VAO=3520+13514.28=17034.28（m3）总停留时间： t=t1+tAO=9.84+2=11.84(h)5.剩余污泥 X=PxPs Px=YQ(S0Se)KdVXv Ps=(TSSTSSe)Q50%取污泥增殖系数 Y=0.60， 污泥自身氧化率 Kd=0.05， 将各值代入Px=0.6033000(0.2150.02) 0.05170
28、34.283.50.7 =38612086.70 =1774.30(kg/d)Ps=(0.20.02) 3300050%=2970(kg/d)X=PxPs=1774.302970=4744.3(kg/d)6.反应池主要尺寸反应池总容积 V=17034.28(m3)设反应池两组，单组池容积 V单=V/2=17034.28/2=8517.14(m3)有效水深 5m；采用四廊道式推流式反应池，廊道宽b=9m；单组反应池长度：L=S单/B=8517.14/(945)47.32(米)；校核：b/h=9/5=1.8(满足b/h=12)； L/b=47.32/95.258(满足L/h=510)；取超高为0.7 m， 则反应池总高 H=5.0+0.7=5.7(m)厌氧池尺寸 宽L1=（3520/2）/(945)9.8(m) 尺寸为9.8365(m)缺氧池尺寸 宽L2=(3378.57/2)/(945)9.4(m) 尺寸为 9.4365(m)好氧池尺寸宽L3=(10135.71/2)/(945)28.2(m) 尺寸为 28.2365(m)7.碱度校核每氧化1mgNH3-N需消
