计算书—生化池
生化池计算书
矩形水池设计(沼气生化池)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1 基本资料1.1 几何信息水池类型: 无顶盖半地上长度L=13.500m, 宽度B=5.500m, 高度H=7.000m, 底板底标高=-6.600m池底厚h3=500mm, 池壁厚t1=500mm,底板外挑长度t2=500mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角10度地基承载力特征值fak=120.0kPa, 宽度修正系数ηb=0.00, 埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-2.500m,池内水深6.000m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面10.00kN/m2, 组合值系数0.90恒荷载分项系数: 水池自重1.20, 其它1.27活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.27活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 温湿度1.00不考虑温湿度作用.1.4 钢筋砼信息混凝土: 等级C35, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35), 底板(上45,下45)钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.002 计算内容(1) 地基承载力验算(2) 抗浮验算(3) 荷载计算(4) 内力(不考虑温度作用)计算(5) 配筋计算(6) 裂缝验算(7) 混凝土工程量计算3 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1 地基承载力验算3.1.1 基底压力计算(1)水池自重Gc计算池壁自重G2=2835.00kN底板自重G3=1178.13kN水池结构自重Gc=G2+G3=4013.13 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=3375.00 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1= 0 kN池顶地下水重量Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 1620.00 kN底板外挑地下水重量Gs2= 720.00 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 1620.00 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 720.00 kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1= 111.38 kN地面活荷载作用力Gh2= 200.00 kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=311.38 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=14.500×6.500 = 94.25 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(4013.13+3375.00+1620.00+720.00+311.38)/94.250= 106.52 kN/m2 3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[4.100×(20.00-10)+2.500×18.00]/6.600= 13.03 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据基础规范的要求，修正地基承载力:fa = fak + ηbγ(b - 3) + ηdγm(d - 0.5)= 120.00+0.00×10.00×(6.000-3)+1.00×13.03×(6.600-0.5)= 199.48 kPa3.1.3 结论: Pk=106.52 < fa=199.48 kPa, 地基承载力满足要求。
生化系统计算书
回流比 回流量 回流主管 流速 回流支管 流速
％ 3 m /h
50 500
m/h 0.5 1.1 ～0.8符合要求 ν=H/HRT
12 个 3 m /s 0.0347 1.5 超负荷系数 m 0.23 B=0.9Q0.4 B′ 槽宽 3 设计负荷 q′ m /（m· d）200 1 Q B L 22.5 L= 槽长 m 2 q m 0.23 堰上水头 h1 m 0.132 临界水深 hk m 0.228 起端水深 h0 取值 0.23 m 0.1 自由跌落高度h2 h m 0.56 h＝h0+h1+h2 槽深 m 0.46 有效水深 h4 m 0.45 三角堰堰上水头 0.601 流量 q1 n1=h4/q1 三角堰个数 n1 个 58 （5）回流泵设计
m /d
3
20000 1.2
m /d m /h mg/l mg/l mg/l
3
3
24000 1000 300 75 84 去除率
mg/l mg/l mg/l
234 69 50.40.22 0.0 Nhomakorabea 0.4
0.294872
h m3 个 m m2 m m
5 5000 V=Q*HRT 2 5.5 454.55 30 15 2 2左右负荷要求
水解酸化池 1.1已知 条件 设计水 Q′ 量 变化系 数 计算水 Q 量 COD BOD SS 1.2出水 水质 COD BOD SS 1.3设计 计算 （1）尺寸计算 水力停 HRT 留时间 V 容积 分格数 H 水深 每格面积 S L 池长 B 池宽 长宽比 （2）上升流速校核 上升流速 ν （3）配水方式 （4）出水堰计算 出水堰数量 n q 每根出水堰流量
AO生化池计算
合成总氮 Nw
=
被氧化氨氮
=
所需脱硝 量
=
NT
=
反硝化速
2 率qdn,T
=
3
缺氧区容 积
容积 V2
=
225.3 mg/L -193.3 mg/L
-200.3 mg/L
NW
0.124
Y(S0 S) (1 K dc )
-10.0 kg/d 0.076
kgNO3-N/kgMLVSS
-47.3 m3
停留时间 t
=
-22.7 h
4 5 （四）供气管道 1
2
（三）曝气池总容积
1 总容积 V
=
2 总泥龄 θ
=
346.0 m3 10.66 d
（四）碱度校核
1 剩余碱度 SALK1
=
1431.4 mg/L >100mg/L（以CaCO3计）
（五）回流比
1 污泥回流R
回流污泥浓度XR =
R
=
2
混合液回 流比R内
脱氮率 ηN
-46.9 kgO2/d
-28.6 kgO2/d 8.4 kgO2/h 0.8 kgO2/kgBOD 11.8 kgO2/h
3.8 m 138.54 kPa
9.12 mg/L 12.6 kg/h 17.6 kg/h 3.5 m3/min 4.9 m3/min
0.002 Mpa 0.038 Mpa
即0.2m， 据实际情 况
（七）回流污泥渠、管道
1
回流污泥 量Q
=
2.083333 m3/h
流道面积 A
管径 D
2
回流混合 液量Q
流道面积 A
管径 D
CAST生化池工艺计算书
CAST生化池工艺计算书设计规模：100000m3/d进出水水质：项目进水出水COD≤250mg/L40mg/LBOD≤140mg/L20mg/LSS≤150mg/L20mg/LTKN≤40mg/L20mg/LNH3-N≤30mg/L8mg/LTP≤4mg/L1mg/L最低温度T14℃1.参数选定周期数N＝6个/d周期长T＝4h/周期进水时间T j=2h/周期反应时间T F=2h/周期沉淀时间T S＝1h/周期排水时间T e＝1h/周期池数M=8个水深H=5m安全高度H f＝0.6mSVI=1202、设计流量日变化系数K d＝ 1.1时变化系数Kz＝ 1.2计算泥量的流量Q d＝110000m3/d最高时流量Q h＝5000m3/h单池小时进水量Q ih＝1041.67m3/h/池3.反应泥龄（1）好氧泥龄θCO＝8.10d（2）反应泥龄No＝14.00mg/LK de＝0.10kgNO3/kgBOD查表得θCO/θCO=0.325取值范围0.2～0.5θCF＝12.00d（3）缺氧泥龄θCD＝ 3.90d在反应时段好氧TO＝ 1.35h缺氧TD＝0.65h4、污泥产率系数Y＝0.80kgSS/kgBOD5、污泥量反应污泥量X F＝126667.7kg总污泥量X T＝253335.3kg6.计算池容T S'= 1.83h(1)主反应器容积V=(H f+(H f2+(62400*Q h*H*T S'/X T/SVI/N))^0.5)*(X T*SVI/1300/T S')V=58737.85m3（2）选择器容积V P＝5873.785m3(3)总池容V T＝64611.63m37.排水深度△H＝24Q H*H/N/V△H＝ 1.70m8.污泥浓度X H＝X T/V= 4.31g/LX L=H*X H/(H-△H)= 6.54g/L由于SVI较低，可行9.单池参数单池容积V i＝7342.231m3单池面积F i＝1468.446m2单池贮水容积△Vi＝2500m310.污泥负荷L S＝0.111kgBOD/(kgMLSS.d)11.水力停留时间T＝24V/Q＝14.10h12.需氧量降解单位BOD需氧量＝ 1.12kgO2/kgBOD需降解BOD量＝12000kgBOD/d需硝化的氨氮量＝2000kgN/d反硝化的氮量＝1400总需氧量O2=18576kgO2/d13.供气量标准条件下清水中饱和溶解氧20℃Cs=9.17mg/l（K LA)|污/清α＝0.820.5～0.95β＝0.90.9～0.97Co=2mg/l饱和溶解氧28℃Cs=7.92mg/l空气扩散出口压力1.013x105+9.8x103xH Pb＝150300PaT=28℃Ea=0.25离开曝气池时Ot＝0.166C sb(28℃)=8.896mg/lC sb(20℃)=10.300mg/lR0=RCs(20)/α[βCsb(T)-C]1.024(T-20)R0=32133.53kgO2/d(1)供气量Gs=R0/0.3Ea*100Gs=428447.01m3/d17851.96m3/h(2)最大时气量Gsmax＝21422.35m3/h(3)去除每立方米污水的气量为平均时＝ 4.28空气/m3污水最大时＝ 5.14空气/m3污水(4)单池供气量Gs（ih）=5355.59m3/h14.剩余污泥剩余污泥X WT＝10555.08kgSS/d最不利Q W=2447.28m3/d每池每周期排泥量Q Wi=50.98m3排泥时间T＝0.5h剩余污泥泵流量=101.97m3/h15.主要设备（1）曝气器每个曝气器供气量＝ 2.5Nm3/h单池＝2142个所有池＝17136个（2）鼓风机按8个反应池两个系列工况完全相同，一组风机供4座反应池，单组2用1备考虑单台Q=5355.59m3/hP=0.6bar共6台(3)滗水器滗水量为△Vi共16台，每格2台单台Q=1250m3/h堰负荷q≤28L/s.m堰长L≥12.4m（4）潜水搅拌器N＝7.3KW共4台池内部是否设搅拌器待定（5）剩余污泥泵Q＝101.97m3/hH＝10.00m共8台，每池1台（6）回流污泥泵Q＝208.33m3/hH＝ 2.00m共8台，每池1台。
生化池 计算书
损失计算
渠道
A v delt dH 渠道水力坡降
#NAME?
3 m2 0.177469 m/s
1.06 0.001703 1.77E-09
取值 2处
配水墙损失 A v delt 0.05 dH 渠道水力坡降
生物池进出水损失 流量
0.31713
长
1
宽
1
流速
0.31713
系数
h m3/h m3/h·个 m2/个 个 个 个 m
m m3/h 台 台
24 8745 3.0 0.7 3644 610 3644 1.20 0.10 6.70 9619 2 1
搅拌机功率 输入功率W/m3
厌氧池 缺氧池
8116
1.183577995 #NAME?
单台鼓风机计算风量
Qj
单台鼓风机有效功率
污泥产率系数
反应池污泥总量 计算反应池池容 反应池设计流量 反应池混合液浓度(最大 值) 反应池混合液浓度(取值) 缺氧池容积 耗氧池反应池池容 生物除磷体积 厌氧池体积
Qd
m3/d
32500
F
2.3
θCN
d
6.739652828
θCD
d
6.7
θC
d
13.5
Y
kgSS/kgBO D5
0.950
ST
kg
1.06 2处
损失
#NAME?
0.1
2922.916667 48.71527778 97.43055556
核算泥龄
13.47015
2470 核算污泥总量 28931.55 kg 2964 2147.826087
计算书2—A2O生化池
A2/O工艺设计参数1.设计最大流量3 3 3Q max=1,5000m/d=625 m /h=0.174 m Is3. 设计参数计算①.B0D5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS • d)②■回流污泥浓度X R=9 000mg/L③■污泥回流比R=50%④■混合液悬浮固体浓度(污泥浓度)R0 5X X R9000 =3000mg/L1 R 1 0.5⑤■设MLVSS/MLSS=0.75⑥■挥发性活性污泥浓度X V =0.75X =0.75 3000 =2250mg/L⑦.NH3-N去除率e = S1 _ S2100%= 30 10100% =66.7%S1 30⑧.内回流倍数R内e 2.0，即200%1 -e 1-0.6674. A2/O曝气池计算② .反应水力总停留时间空=0.26d=6.15h Q 10000③ .各段水力停留时间和容积厌氧：缺氧：好氧=1: 1: 411厌氧池停留时间t 厌 6.15=1.025h ，池容V 厌 2564= 427.3m 3; 6 6 1 1 缺氧池停留时间 t 缺 6.15=1.025h ，池容 V 缺2564=427.3m 3;66好氧池停留时间 t 好 6.15=4.1h ，池容 V 好 2564=1709.3m 3。
6 6④ .反应池有效深度H=3 m取超高为1.0m,则反应池总高H =3.0 • 1.0=4.0m设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
廊道宽4.5m 。
则每条廊道长度为LS 85531.7m ，取 32mbn 4.5 6 ⑦.尺寸校核查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求5. 反应池进、出水系统计算① 进水管①.总有效容积Q 平S o V 二 NX10000 100 0.13 3000=2564m 3⑤ .反应池有效面积⑥ .生化池廊道设置25643=855m 2 L 32b 4.5= 7.1，b 4.5= 1.5进水通过DN500的管道送入厌氧一缺氧一好氧池首端的进水渠道 反应池进水管设计流量Q 1二！5000-0.17m 3/s86400管道流速v ‘ =0.9m/s管道过水断面面积 A /v =0.17/0.90 =0.19m 2② 进水井井内最大水流速度反应池进水孔尺寸: 取孔口流速v =0.4m/s孔口过水断面积0.4=0425m 2A 0.425 「 n=5f 0.3 0.3③ 出水堰。
计算书2—A2O生化池 (2)
一、 工艺O A /2 设计参数1. 设计最大流量Q max=1,5000m 3/d=625 m 3/h=0.174 m 3/s2. 进出水水质要求3. 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷N=0.13kgBOD 5/(kgMLSS ·d)②. 回流污泥浓度X R =9 000mg/L③. 污泥回流比R=50%④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） ⑤. 设MLVSS/MLSS=0.75 ⑥. 挥发性活性污泥浓度 ⑦. NH3-N 去除率 ⑧. 内回流倍数0.2667.01667.01=-=-=e e R 内，即200% 4. A2/O 曝气池计算 ①. 总有效容积②. 反应水力总停留时间 ③. 各段水力停留时间和容积厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4厌氧池停留时间h t 025.115.661＝厌⨯=，池容33.427256461m V ＝厌⨯=； 缺氧池停留时间h t 025.115.661＝缺⨯=，池容33.427256461m V ＝缺⨯=；好氧池停留时间h t 1.415.664＝好⨯=，池容33.1709256464m V ＝好⨯=。
④. 反应池有效深度H=3m取超高为1.0m ，则反应池总高m H 0.40.10.3＝＝+ ⑤. 反应池有效面积 ⑥. 生化池廊道设置设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
廊道宽4.5m 。
则每条廊道长度为m bn S L 7.3165.4855=⨯==，取32m ⑦. 尺寸校核1.75.432==b L ，5.135.4==D b 查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求 5. 反应池进、出水系统计算 ① 进水管进水通过DN500的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。
反应池进水管设计流量s m Q /17.0864001500031== 管道流速s m v /9.0'=管道过水断面面积2119.090.0/17.0/m v Q A === 管径m Ad 49.019.044＝ππ⨯==取进水管管径DN500mm 校核管道流速s m AQ v /87.0)25.0(17.021===π，附合 ② 进水井污水进入进水井后，水流从厌氧段进入 设进水井宽为1m ，水深0.8m井内最大水流速度 反应池进水孔尺寸： 取孔口流速s m v /4.0= 孔口过水断面积孔口尺寸取0.3×0.3m ，则孔口数 ③ 出水堰。
AAO生化池计算书
n
=
tp
=
四、 好氧池容积 1、 以硝化反应计算 反应池中氨氮浓度
硝化作用中氮的半速率常数
15℃时硝化菌最大比生长率 硝化菌比生长率 设计泥龄安全系数 硝化需要最小泥龄 实际取值设计泥龄 好氧池容积 好氧池停留时间 2、 按有机物降解的污泥负荷计算 好氧池容积
Na
=
KN
=
=
μ=
F
=
θco
=
θco' =
有机氮+氨氮+硝态氮
有机氮+氨氮+硝态氮 ηTN=（Nti-Nte）/Nti 有机氮+氨氮，生活污水TKN≈TN,进水硝态氮很 少 有机氮+氨氮,假设有机氮完全转化为氨氮 氨氮 氨氮
采用0.03～0.06kgNO3-N/(kgMLSS·d) kde(t)=kde(20)*1.08（t-20）
△XV=y*Yt*[Q(Si-Se)/1000] △N=Nti-Nte-n1*△XV △Nt=△N*Q/1000 Vn=[Q(Nki-Nte)/1000-n1△XV]/kde(t)X Vn=△Nt/（kde(t)*X*y）
参照6.10.3，进水中不可降解污泥，即悬浮固 体的污泥转化率无试验资料时采用0.5～ 0.7gMLSS/gSS △X=YQ(Si-Se)/1000-KdVXV+fQ(SSo-SSe)/1000
99.2～99.7％ 污泥贮池停留时间：一般0.5～2.0h m=△X/[Q(Si-Se)/1000)]，剩余污泥产率，活 性污泥法去除1kgBOD产生污泥0.4-0.6kg污泥， 生物膜法为0.3-0.45，生物转盘为0.25
6.06
℃ ℃ m Pa mg/l mg/l m ×105Pa
计算书—AO生化池
设计参数1. 设计最大流量Q max=1,5000m 3/d=625 m 3/h= m 3/s2. 进出水水质要求3. 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷N=(kgMLSS ·d)②. 回流污泥浓度X R =9 000mg/L③. 污泥回流比R=50%④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） ⑤. 设MLVSS/MLSS= ⑥. 挥发性活性污泥浓度 ⑦. NH3-N 去除率 ⑧. 内回流倍数0.2667.01667.01=-=-=e e R 内，即200% 4. A2/O 曝气池计算 ①. 总有效容积 ②. 反应水力总停留时间③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4厌氧池停留时间h t 025.115.661＝厌⨯=，池容33.427256461m V ＝厌⨯=；缺氧池停留时间h t 025.115.661＝缺⨯=，池容33.427256461m V ＝缺⨯=；好氧池停留时间h t 1.415.664＝好⨯=，池容33.1709256464m V ＝好⨯=。
④. 反应池有效深度H=3m取超高为，则反应池总高m H 0.40.10.3＝＝+ ⑤. 反应池有效面积 ⑥. 生化池廊道设置设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
廊道宽。
则每条廊道长度为m bn S L 7.3165.4855=⨯==，取32m ⑦. 尺寸校核1.75.432==b L ，5.135.4==D b 查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求 5. 反应池进、出水系统计算 ① 进水管进水通过DN500的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。
反应池进水管设计流量s m Q /17.0864001500031== 管道流速s m v /9.0'=管道过水断面面积2119.090.0/17.0/m v Q A === 管径m Ad 49.019.044＝ππ⨯==取进水管管径DN500mm校核管道流速s m AQ v /87.0)25.0(17.021===π，附合 ② 进水井污水进入进水井后，水流从厌氧段进入 设进水井宽为1m ，水深 井内最大水流速度 反应池进水孔尺寸： 取孔口流速s m v /4.0= 孔口过水断面积孔口尺寸取×，则孔口数 ③ 出水堰。
生化池计算书
生化池计算书矩形水池设计(沼气生化池)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1 基本资料1.1 几何信息水池类型: 无顶盖半地上长度L=13.500m, 宽度B=5.500m, 高度H=7.000m, 底板底标高=-6.600m池底厚h3=500mm, 池壁厚t1=500mm,底板外挑长度t2=500mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角10度地基承载力特征值fak=120.0kPa, 宽度修正系数ηb=0.00, 埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-2.500m,池内水深 6.000m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面10.00kN/m2, 组合值系数0.90恒荷载分项系数: 水池自重1.20, 其它1.27活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.27活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 温湿度1.00不考虑温湿度作用.1.4 钢筋砼信息混凝土: 等级C35, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35), 底板(上45,下45)钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.002 计算内容(1) 地基承载力验算(2) 抗浮验算(3) 荷载计算(4) 内力(不考虑温度作用)计算(5) 配筋计算(6) 裂缝验算(7) 混凝土工程量计算3 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1 地基承载力验算3.1.1 基底压力计算(1)水池自重Gc计算池壁自重G2=2835.00kN底板自重G3=1178.13kN水池结构自重Gc=G2+G3=4013.13 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=3375.00 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1= 0 kN池顶地下水重量Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 1620.00 kN底板外挑地下水重量Gs2= 720.00 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 1620.00 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 720.00 kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1= 111.38 kN地面活荷载作用力Gh2= 200.00 kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=311.38 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=14.500×6.500 = 94.25 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(4013.13+3375.00+1620.00+720.00+311.38)/94.250= 106.52 kN/m2 3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[4.100×(20.00-10)+2.500×18.00]/6.600= 13.03 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据基础规范的要求，修正地基承载力:fa = fak + ηbγ(b - 3) + ηdγm(d - 0.5)= 120.00+0.00×10.00×(6.000-3)+1.00×13.03×(6.600-0.5)= 199.48 kPa3.1.3 结论: Pk=106.52 < fa=199.48 kPa, 地基承载力满足要求。
A2O生化池计算书(以6万吨每天城市污水厂为例)
生化池氨氮浓度 氮的半速率常数
安全系数
容积
出水总氮浓度 出水总凯氏氮浓度
停留时间 生化池总停留时间
流量 污泥产率系数
反应池设计污泥龄 θc=VX/W
反应池容积（包括 缺氧池和好氧池）
曝气池氧转移效率
污水需氧量（kgO2/d） O2=0.001aQ(Si-Se)+b[0.001Q(Nki-
标准需氧量（kgO2/d） SOR=O2*Cs(20℃)/(α*(Csb(25℃)*β
*ρ-C)*1.024T-20)
污水修正系数一 污水修正系数二 海拔修正系数
20℃水中溶解氧饱和浓度
25℃水中溶解氧饱和浓度
25℃曝气池中平均溶解氧浓度 Csb=Cs(Pb/2.026/10^5+Ot/42)
曝气头出口处绝对压力 氧的百分比
A2/0生化池计算书（以6万吨污水厂为例）
处理规模
60000
设计进水水质（mg/L)
设计出水水质（mg/L)
2500.00
COD 800 COD 60
构筑物
计算项目
参数
厌氧池 缺氧池
好氧池 生化池 剩余污泥池
厌氧池容积计算(m3)： Va1=Ta1•Q/24
设计流量 停留时间பைடு நூலகம்
脱氮速率（反硝化速率） kde（T）=Kde（20）*1.08(t-20)
30 NH3-N
5 单位 m3/d
h kgN/(KgMLSS·D)
oC mg/L mg/L kgMLSS/KgBOD
Kg/m3 h
mg/L
m3
h m2/h
m3
TN 40 TN 15
课程设计计算书A2O生化池单元
【课程设计计算书】A2O生化池单元(总24页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录设计总说明 (1)设计任务书......................................................................................... 错误!未定义书签。
一．设计任务................................................................................................ 错误!未定义书签。
二．任务目的................................................................................................ 错误!未定义书签。
三．任务要求................................................................................................ 错误!未定义书签。
四. 设计基础资料......................................................................................... 错误!未定义书签。
（一）水质 (2)（二）水量 (3)（三）设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料 (3)第一章 A2/O工艺介绍............................................................................... 错误!未定义书签。
41.基本原理 (4)2.工艺特点 (5)3.注意事项 (5)第二章 A2/O工艺生化池设计 (6)1.设计最大流量 (6)2.进出水水质要求 (6)3.设计参数计算 (6)4. A2/O工艺曝气池计算 (7)5.反应池进、出水系统计算 (8)6.反应池回流系统计算 (10)7.厌氧缺氧池设备选择 (11)第三章 A2/O工艺需氧量设计 (13)1.需氧量计算 (13)2.供气量 (13)3.所需空气压力 (14)4.风机类型 (15)5.曝气器数量计算 (15)6.空气管路计算 (16)第四章 A2/O工艺生化池单元设备一览 (17)第五章参考文献 (18)第六章致谢 (19)附1 水污染课程设计感想 (20)附2 A2/O工艺生化池图纸 (22)设计总说明随着经济快速发展和城市化程度越来越高，中心城区和小城镇建设步伐不断加快，城市生活污水对城区及附近河流的污染也越来越严重。
计算书—ao生化池
设计参数1. 设计最大流量Q max=1,5000m 3/d=625 m 3/h=0.174 m 3/s2. 进出水水质要求3. 设计参数计算①. BOD 5污泥负荷N=0.13kgBOD 5/(kgMLSS ·d)②. 回流污泥浓度X R =9 000mg/L③. 污泥回流比R=50%④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） ⑤. 设MLVSS/MLSS=0.75 ⑥. 挥发性活性污泥浓度 ⑦. NH3-N 去除率 ⑧. 内回流倍数0.2667.01667.01=-=-=e e R 内，即200% 4. A2/O 曝气池计算①. 总有效容积②. 反应水力总停留时间 ③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4厌氧池停留时间h t 025.115.661＝厌⨯=，池容33.427256461m V ＝厌⨯=；缺氧池停留时间h t 025.115.661＝缺⨯=，池容33.427256461m V ＝缺⨯=；好氧池停留时间h t 1.415.664＝好⨯=，池容33.1709256464m V ＝好⨯=。
④. 反应池有效深度H=3m取超高为1.0m ，则反应池总高m H 0.40.10.3＝＝+ ⑤. 反应池有效面积 ⑥. 生化池廊道设置设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
廊道宽4.5m 。
则每条廊道长度为m bn S L 7.3165.4855=⨯==，取32m ⑦. 尺寸校核1.75.432==b L ，5.135.4==D b 查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求5. 反应池进、出水系统计算① 进水管进水通过DN500的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。
反应池进水管设计流量s m Q /17.0864001500031== 管道流速s m v /9.0'=管道过水断面面积2119.090.0/17.0/m v Q A === 管径m Ad 49.019.044＝ππ⨯==取进水管管径DN500mm校核管道流速s m AQ v /87.0)25.0(17.021===π，附合 ② 进水井污水进入进水井后，水流从厌氧段进入 设进水井宽为1m ，水深0.8m 井内最大水流速度 反应池进水孔尺寸： 取孔口流速s m v /4.0= 孔口过水断面积孔口尺寸取0.3×0.3m ，则孔口数 ③ 出水堰。
计算书2—A2O生化池-污水厂污泥计算
一.A 2/O 工艺设计参数 1.设计最大流量Q max=l ,5000m 3/d=625 m 3/h=0.174 m 3/s表1进出水水质指标及处理程度CODCrB0D5 NH3-N SS 磷酸盐（以Pil ）进水水质（mg/L ） 250 100 30 150 5 出水水质（mg/L ） 40 20 10 20 0.5 处理程度（％）84%80%67%87%90%3. 设计参数计算©• BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD 5/(kgMLSS • d)X R =9 OOOmg/LR=50%④ •混合液悬浮固体浓度（污泥浓度）⑤ •设 MLVSS/MLSS=0.75 ⑥ •挥发性活性污泥浓度X v = 0.75 X =0.75x3000 = 2250 mg/L⑦.NH3-N 去除率30 _xl00% =x 100 % = 66.7%30⑧.内回流倍数e0.667 r 小 HIIR =-------------=1-0.667 = 2°^ 即 2°°%4. A2/O 曝气池计算② •回流污泥浓度③ •污泥回流比0.51 + 0.5x9OOO = 3OOO 〃7g/厶V = Q1 S(): NXjooooxioo_2564/n30.13x3000② .反应水力总停留时间V 2564…t = — = ----------- = 0.26J = 6.15/? Q 10000各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧=1： 1： 4厌氧池停留时间如=丄x6.15=1.025A,池容人=1x2564=427.3/??； 66缺氧池停留时间G =-x6.15=1.025/?,池容匕小=-x2564=427.3/?z 3； 6 64 4 ,好氧池停留时间b =-X 6.15=4.1/7,池容= — x2564=1709.3〃,。
6 6 ④ .反应池有效深度取超高为1.0m, ⑤ .反应池有效面积®.生化池廊道设置设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
生化池(MBR方案)计算书
3.1
项目
符号 单位
3.1.1
工艺设计计算
1
Qd m3/d
设计流量
Qh m3/h
Qs m3/s
进水BOD
mg/L
进水SS
mg/L
进水NH3-N
mg/L
进水TN
mg/L
进水TP
mg/L
出水BOD
mg/L
出水SS
mg/L
出水NH3-N
mg/L
出水TN
mg/L
出水TP
mg/L
PH
mg/L
设计最高水温
h
3.66
h
1.50
h
16.12
剩余污泥计算
kgss/d
Xwt=24Q（So-Se） Y/1000
705
需氧量计算
kgO2/kgBOD5
Oc=0.56+(0.15*θ c*1.072^(T15)/(1+0.17*θ c*1.072^(T-15))
1.289
kg/d
St=fc*Q*(So-Se)/1000 1100.826
8.400
Ko=Cs/(α*(β*CswCo）*1.024^（T-20）)
1.59
kg/d
Os=Ko*O2
3251.097 135.46238
Nm3/d
58055.3
Nm3/min
40.31618
备注 ·
F=1.8(BODT≤1200kg/d; F=1.45(BODT ≧6000kg/d;
水温20时清水中饱和溶解氧 水温25时清水中饱和溶解氧
0.90 270.00 200.00 10.00 100.00 0.74
计算书—生化池
一、 工艺O A /2 设计参数1. 设计最大流量Q max=1,5000m 3/d=625 m 3/h= m 3/s2. 进出水水质要求3. 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷N=(kgMLSS ·d)②. 回流污泥浓度X R =9 000mg/L③. 污泥回流比R=50%④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度）L mg X R R X R /300090005.015.01=⨯+=+=⑤. 设MLVSS/MLSS= ⑥. 挥发性活性污泥浓度L mg X X V /2250300075.075.0=⨯==⑦. NH3-N 去除率%7.66%100301030%100121=⨯-=⨯-=S S S e ⑧. 内回流倍数0.2667.01667.01=-=-=e e R 内，即200% 4. A2/O 曝气池计算①. 总有效容积30256430000.1310010000NX S Q m V ＝平⨯⨯==②. 反应水力总停留时间h d t 15.626.0100002564Q V ====③. 各段水力停留时间和容积厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4厌氧池停留时间h t 025.115.661＝厌⨯=，池容33.427256461m V ＝厌⨯=；缺氧池停留时间h t 025.115.661＝缺⨯=，池容33.427256461m V ＝缺⨯=；好氧池停留时间h t 1.415.664＝好⨯=，池容33.1709256464m V ＝好⨯=。
④. 反应池有效深度H=3m取超高为，则反应池总高m H 0.40.10.3＝＝+ ⑤. 反应池有效面积285532564m H V S ===⑥. 生化池廊道设置设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
廊道宽。
则每条廊道长度为m bn S L 7.3165.4855=⨯==，取32m ⑦. 尺寸校核1.75.432==b L ，5.135.4==D b 查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求5. 反应池进、出水系统计算 ① 进水管进水通过DN500的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。
A2O+MBR计算书
缺氧池分格数NA2 = 1
缺氧池水深HA2 = 3.60
缺氧池每格宽度BA2 = 3.00
缺氧池每格长度LA2 = 8.12 = 9.00
缺氧池水力停留时间HRTA2 = 4.67
厌氧池停留时间HRTA1 = 1.50 缺氧池水力停留时间HRTA2 = 4.67 好氧池水力停留时间HRTo = 3.37
R N0-Ne 100%
X1
NeR1
1 R1
X
mg/L mg/L
h m3 个 m m m m
X1
R1 1 R1
X
XA2
（1 R）1 XA1 R2XO 1 R1 R2
mg/L mg/L
mg/L
mg/L
mg/L kg/kg d-1 d mg/L mg/L m3/d kg/d kgNO3-N/ （kgMLVSS.d）
混合液回流比R内= = 200% 设计规模Q = 500
污泥回流量Q回泥=RQ = 1000 41.66667
回流污泥泵数量N = 3 回流污泥泵正常运行台数N1 = 2
回流污泥泵备用台数N2 = 1
单泵流量Q回泥单 = 21 水泵扬程H = 5
m3/d m3/s
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L ℃ ℃ ℃
10、厌氧 池设备选 择
11、缺氧 池设备选 择
12、污泥 回流设备
13、混合 液回流设 备
= 0.268506 流速v = 10 管道过水断面积A = 0.026851 管径d= = 0.184945 取进水管管径DN = 200 实际流速V = 8.551
T
厌氧区容积V3 = 31.3 厌氧池混合功率σ = 5 混合全池污水所需功率为 = 0.1565
生化池计算
厌 氧 段缺 氧 段好 氧 段好 氧 段好 氧 段1-进 水 管2-进 水 井3-进 水 孔4-回 流 污 泥 管 5-集 水 槽6-出 水 孔7-出 水 井8-出 水管⑴．有关参数①．判断是否可采用A 2/O 法805.1041412TN >==COD 06.0027.01855BOD 5<==TP ，符合要求。
②．BOD 5污泥负荷N该法处理污水，去除COD 和BOD 之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水氨氮低于排放标准，故污泥负荷应低于0.15kgBOD/（kg MLSS.d ） 故取BOD 负荷:0.13 kgBOD 5/（kg MLSS.d ）。
③．回流污泥浓度X RrSVIX R 610=(3-19)式中 SVI —— 污泥指数，取SVI=150r —— 一般取1.2 将数值代入上式：L mg r SVI X R /80002.1150101066=⨯==④．污泥回流比：R=100%。
⑤．混合液悬浮固体浓度：)/(400080001111L mg X R R X R =⨯+=+= ⑥．混合液回流比R 内TN 去除率ηTN =%22.51%100412041%100T N o =⨯-=⨯-e o TN TN混合液回流比R 内%105%1005122.015122.0%1001=⨯-=⨯-=TN TN ηη为了保证脱氮效果，实际混合液回流比R 内=200％⑵．池体设计计算 ①．反应池容积V335577400013.0185100000m NsX QS V o =⨯⨯==②．反应池总水力停留时间：③．各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧=1：1：3厌氧池水力停留时间37115.4m 3557751V ,1.7h 8.551=⨯==⨯=厌厌池容t 缺氧池水力停留时间37115.4m 3557751V ,1.7h 8.551=⨯==⨯=缺缺池容t 好氧池水力停留时间321346.2m 3557753V ,5.1h 8.553=⨯==⨯=好好池容t ⑶．校核氮磷负荷好氧段总氮负荷=d MLSS kg kgTN V X TN Q ../048.02.21346400041100000..0=⨯⨯=好<0.05,厌氧段总磷负荷=d MLSS kg kgTP R X TP Q ../018.04.711540005100000..0=⨯⨯=厌<0.06,⑷．剩余污泥量W①．生成的污泥量W1Q S S Y W e o )(1-= (3-20)式中 Y —— 污泥增殖系数，取Y=0.6。
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设计参数
1. 设计最大流量
Q max=1,5000m 3/d=625 m 3/h=0.174 m 3/s
2. 进出水水质要求
3. 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷
N=0.13kgBOD 5/(kgMLSS ·d)
②. 回流污泥浓度
X R =9 000mg/L
③. 污泥回流比
R=50%
④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） ⑤. 设MLVSS/MLSS=0.75 ⑥. 挥发性活性污泥浓度 ⑦. NH3-N 去除率 ⑧. 内回流倍数
0.2667
.01667.01=-=-=
e e R 内，即200% 4. A2/O 曝气池计算 ①. 总有效容积
②. 反应水力总停留时间 ③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4
厌氧池停留时间h t 025.115.661＝厌⨯=，池容33.427256461
m V ＝厌⨯=；
缺氧池停留时间h t 025.115.661＝缺⨯=，池容33.427256461
m V ＝缺⨯=；
好氧池停留时间h t 1.415.664＝好⨯=，池容33.170925646
4
m V ＝好⨯=。
④. 反应池有效深度
H=3m
取超高为1.0m ，则反应池总高m H 0.40.10.3＝＝+ ⑤. 反应池有效面积 ⑥. 生化池廊道设置
设厌氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6条廊道。
廊道宽4.5m 。
则每条廊道长度为
m bn S L 7.316
5.4855
=⨯==
，取32m ⑦. 尺寸校核
1.75.432==b L ，5.13
5.4==D b 查《污水生物处理新技术》，长比宽在5~10间，宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求 5. 反应池进、出水系统计算 ① 进水管
进水通过DN500的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。
反应池进水管设计流量s m Q /17.086400
15000
31== 管道流速s m v /9.0'=
管道过水断面面积2119.090.0/17.0/m v Q A === 管径m A
d 49.019
.044＝π
π⨯=
=
取进水管管径DN500mm 校核管道流速s m A
Q v /87.0)2
5.0(17.021===
π，附合 ② 进水井
污水进入进水井后，水流从厌氧段进入 设进水井宽为1m ，水深0.8m 井内最大水流速度 反应池进水孔尺寸： 取孔口流速s m v /4.0= 孔口过水断面积
孔口尺寸取0.3×0.3m ，则孔口数 ③ 出水堰。
按矩形堰流量公式： 堰上水头 式中
m b 5.4=——堰宽，
m=0.45——流量系数，
H ——堰上水头高，m
④ 出水井
设流速s m v /8.0=，则过水断面积 出水井平面尺寸取为：1.0 m×1.0m ⑤ 出水管。
反应池出水管设计流量 设管道流速s m v /8.0= 管道过水断面积 管径
取出水管管径DN1000mm 校核管道流速
s m A
Q v /76.0)2
1(595.025===
π，附合 ⑥ 剩余污泥量 降解BOD 所产生的污泥量
内源呼吸分解泥量
不可生物降解及惰性悬浮物（NVSS ） 剩余污泥量
6. 反应池回流系统计算
① .污泥回流
污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过1根DN200mm 的回流管道分别进入首端的厌氧段。
反应池回流污泥渠道设计流量 ② .混合液回流
混合液回流比％＝内200R 混合液回流量
混合液由2条回流管回流到厌氧池 单管流量
泵房进水管设计流速采用s m v /9.0 管道过水断面积 管径
取泵房进水管管径DN500mm 7. 厌氧缺氧池设备选择 ①. 厌氧池、缺氧池搅拌设备
查《实用环境工程手册》，选取JBG-3型立式环流搅拌机，该机的性能参数及外形参数分别列于下表2中：
表2 JBG-3型立式环流搅拌机性能参数
②. 污泥回流泵
反应池回流污泥渠道设计流量
回流泵房内设2台潜污泵(1用1备)，水泵扬程根据竖向流程确定。
选泵：查《实用环境工程手册》，选取200QW400-10型潜水排污泵，该泵的性能
参数表3中：
表3 200QW400-10型潜水排污泵性能参数
③. 混合液回流泵 混合液回流量
混合液由2条回流管回流到厌氧池 单管流量
在好氧池与缺氧池之间设3台潜污泵(2用1备)
选泵：查《实用环境工程手册》，选取250WL675-10.1型潜水排污泵，该泵的性
能参数表4中：
表4 250WL675-10.1型潜水排污泵性能参数
8. 需氧量计算 ①. 平均时需氧量 设a ’=0.5，b ’=0.15 ②. 最大时需氧量
③. 最大时需氧量与平均时需氧量之比 9. 供气量
采用HWB-2型微孔空气曝气器，每个扩散器的服务面积为0.352m ，敷设于池底0.2m 处，淹没深度为H=2.8m ，计算温度定为30C ο。
查表得20C ο和30C ο时，水中饱和溶解氧值为：
L mg C S /17.9)20(=；L mg C S /63.7)30(=
①. 空气扩散器出口处的绝对压力
设空气扩散器的氧转移效率A E =12%，空气离开曝气池池面时，氧的百分比 ②. 曝气池混合液中平均氧饱和度
换算为在20C ο条件下，脱氧清水的充氧量
设计中取82.0=α，95.0=β，0.1=ρ，0.2C = 平均时需氧量为 最大时需氧量为 ③. 曝气池供气量 曝气池平均时供气量为 曝气池最大时供气量为 10. 所需空气压力
式中 阻力之和—供风管到沿程与局部—m h h 2.021=+ 11. 风机选型
选离心风机3台，2用1备，则每台风机流量G f 为：
曝气器出口压力取为5.0mH 2O ，根据供气量和出口压力，选TSE-200型罗茨鼓风机，风机有关性能参数列于表5中：
表5 TSE-200型罗茨鼓风机性能参数
12. ①. 曝气器个数
式中 m -------曝气器数量，个；
S -------好氧池平面面积，257033.1709m =÷ l -------每个曝气头的服务面积，取l=0.3522m
②. 空气管路设置
设置主管道1条；在相邻的两个廊道上设置1条干管，共2条；每根干管上设置15组曝气管，共组1801215=⨯；每组曝气管上设置9个微孔曝气器，共个162091215=⨯⨯。
③. 每个曝气器的配气量 ④. 微孔曝气器选型
表6 HWB-2型微孔曝气器规格及性能参数
①供气主管道
主管道流量
设流速s
=
10
v/
m
管径
②供气次管道（双侧供气，共2条）
单管道流量
设流速s
10
=
v/
m
管径
取支管管径为DN200mm。