10万吨污水处理厂计算说明书(氧化沟法)

沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，如泥 沙、煤渣等，它们的相对密度约为 2.65。城市污水处理厂一般均应设置沉砂池。
沉砂池常见的形式有平流式沉砂池、曝气式沉砂池、竖流式沉砂池等。 平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简 单, 截流无机颗粒效果较好的优点。 竖流式沉砂池由于除砂效果差,运行管理不便,因而在国内外城市污水厂极 少采用 曝气沉砂池其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效 率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮 设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池
2.Βιβλιοθήκη Baidu 中格栅
格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的
进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、
毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之
正常进行。被截留的物质称为栅渣。
设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。
所以本设计采用平流式沉砂池
沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣 等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有平流沉砂池、 曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂池各有其 优点。本设计中采用平流沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点。
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；
ζ— 阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公 式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。
h1=h0k=β(s/b)4/3v2ksinα/2g =2.42×(0.01/0.01)4/3×0.82×3×sin60°/19.6 =0.21(m) （3）栅后槽总高度 H，m 设栅前渠道超高 h2=0.3m H=h＋h1＋h2=0.7+0.21+0.3=1.21(m) （4）栅槽总长度 L，m L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tgα 式中，H1—栅前渠道深，H1=h+h2，m L=0.69＋0.35＋0.5＋1.0＋(0.7＋0.3)/tg60° =3.12(m) （5）每日栅渣量 W，m3/d W=86400QmaxW1/1000kz = 86400 0.375 0.1 =2.49(m3/d) ＞0.2(m3/d) 1000 1.30 总栅渣量 W=2.49 4=9.96(m3/d) 采用机械清渣。
（2）通过格栅的水头损失 h1 ① 进水渠道渐宽部分的长度 L1。设进水渠宽 B1=0.70m，其渐宽部分展开角
度 α1=20°，进水渠道内的流速为 0.77m/s
L1
B B1 2tg1
0.96 0.70 2tg 200
0.36(m)
② 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2，m
L2=L1/2=0.36/2=0.18(m) ③ 通过格栅的水头损失 h1，m
度 α1=20°，进水渠道内的流速为 0.77m/s
L1
B B1 2tg1
1.15 0.65 2tg 200
0.69(m)
② 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2，m
L2=L1/2=0.69/2=0.35(m) ③ 通过格栅的水头损失 h1，m
h1=h0k h0=ζv2sinα/2g； ζ=β（s/b）4/3 式中，h1— 设计水头损失，m；
本设计中选择两个两格平流沉砂池（两格工作，两格备用）。沉砂池的设计 流量为 0.75 m3 s 。
2.4.1 设计参数
（1）污水在池内的最大流速为 0.3m/s，最小流速应不小于 0.15m/s； （2）最高流量时，污水在池内的停留时间不应小于 30s，一般取 30~60s； （3）有效水深不应大于 1.2m，一般采用 0.25~1.0m，每格宽度不宜小于 0.6m； （4）池底坡度一般为 0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求， 确定池底的形状。
数量：四座 栅渣量:格栅间隙为 20mm，栅渣量 W1 按 1000m3 污水产渣 0.07m3
2.1.2 设计计算
（1）格栅尺寸 栅条间隙数 n
n= Qmax sina = 0.375 sin 60 =31.1 取 n 为 32
bhv
0.02 0.7 0.8
有效栅宽 B B=S(n-1)+bn=0.01×(32-1)+0.02×31=0.96(m)
选择 CP(T)-5110-400 型沉水式污物泵，泵的性能参数表 2-1
表 2-1 CP(T)-5110-400 型沉水式污物泵参数
出口直径/mm
流量 m3/h
扬程/m
极数
效率﹪
功率/kW
400
1980
14
6
86
110
2.3 细格栅
2.3.1 设计参数
日平均污水量 Q 为 100000 m3/d，总变化系数 KZ 值为 1.30 则 设 计 流 量 （ 最 大 流 量 ）： Qmax=1.30 × 100000=130000(m3/d ), 即 Qmax=1.50(m3/s ) 栅条宽度 S：10 mm （迎水面为半圆的矩形） 栅条间隙宽度 b：10mm
处的格栅。
表 2-1 生活污水量总变化系数 KZ 值
平均日流量（L/S）
5 15 40 70 100 200 500 ≥1000
KZ
2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4
1.3
主要设计参数：
日平均污水量 Q 为 100000 m3/d，总变化系数 KZ 值为 1.3 则 设 计 流 量 （ 最 大 流 量 ）： Qmax=1.3 × 100000=130000(m3/d ), 即 Qmax=1.50(m3/s )
①集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为：
2.29（- -5.77） 8.06m
② 出水管管线水头损失 每一台泵单用一根出水管，其流量为 Q1 376.2 L s ，选用的管径为 DN600mm 的铸铁管，查《给水排水设计手册》第一册常用资料得流速 v 1.33 m s （介于
0.8～2.5 m s 之间），1000i 3.68。出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入
格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，
故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式
格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.5～ 10mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前，污水处 理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一
=2.62(m) （5）每日栅渣量 W，m3/d
W=86400QmaxW1/1000kz = 86400 0.375 0.07 =1.74 (m3/d)＞0.2(m3/d) 1000 1.30 采用机械清渣。
总 1.74 4=6.96(m3/d)
2.1.3 格栅选择
选择 GH-2000 型机械格栅；规格及技术参数见表 2-2
按泵最大流量时 5min 的出水量设计，则集水池的容积为： V Qt 376.15 5 60 112845L 112.845m3
取集水池的有效水深为 h 2.0m 集水池的面积为：
F V 112.845 56.423m2 h 2.0
集水池保护水深 0.71m，实际水深为 2.0+0.71=2.71m。 （2）水泵总扬程估算
2.1.1 设计参数
栅条宽度 S：10 mm （迎水面为半圆的矩形） 栅条间隙宽度 b：20 mm （16—25mm，机械清除） 过栅流速 v：0.8 m/s （0.6—1.0 m/s） 栅前渠道流速 v1：0.9 m/s（0.4—0.9 m/s） 栅前渠道水深 h：0.7 m 格栅倾角 ：60°（60°—70°）
本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水 井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水 井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。
2.2.3 设计计算
（1）集水池的设计计算 设计中选用 8 台污水泵（4 用 4 备），则污水泵的设计流量为：Q=376.15L/s，
2.3.3 格栅选择
选择 GH-2500 回转式机械格栅，规格及主要技术参数见表 2-3
表 2-3 GH-2500 型机械格栅规格及技术参数
设备宽度
有效栅宽
有效间隙
水流速度
电动机功率
/mm
/mm
/mm
/m/s
/kw
2500
2490
10
0.3~1
2.2
安装角 度 60
2.4 沉砂池
3.3.1 沉砂池概述
h1=h0k=β(s/b)4/3v2ksinα/2g =2.42×(0.01/0.02)4/3×0.82×3×sin60°/19.6
=0.082(m) （3）栅后槽总高度 H，m
设栅前渠道超高 h2=0.3m H=h＋h1＋h2=0.7+0.082+0.3=1.08m （4）栅槽总长度 L，m L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tgα 式中，H1—栅前渠道深，H1=h+h2，m L=0.36＋0.18＋0.5＋1.0＋(0.7＋0.3)/tg60°
表 2-2 GH-2000 型机械格栅规格及技术参数
设备宽度
有效栅宽
有效间隙
水流速度
电动机功率
/mm
/mm
/mm
/m/s
/kw
2000
1800
20
0.3~1
2.2
安装角度 60
2.2 提升泵站
污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污 水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分 流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计。
h1=h0k h0=ζv2sinα/2g； ζ=β（s/b）4/3 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；
ζ— 阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公
式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42。
过栅流速 v：0.8m/s （0.6—1.0 m/s） 栅前渠道流速 v1：0.6 m/s 栅前渠道水深 h：0.7m 格栅倾角 ：60°（60°—70°） 数量：四座 栅渣量：格栅间隙为 10mm,栅渣量 W1 按 1000 m3 污水产渣 0.1 m3（机械清 渣）
2.3.2 设计计算
（1） 格栅尺寸 栅条间隙数 n
2.2.2 泵房形式及工艺布置
本设计采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量 Q 1.5046 m3 s 130000 m3 d 。 （1）泵房形式
为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它 的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于 2m3/s，且鉴于其设计和 施工均有一定经验可供利用，故选用矩形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池 与机器间合建，前后设置。大开槽施工。 （2）工艺布置
细格栅。 设局部损失为沿程损失的 30%，则总水头损失为： h 5 3.68 1.3 0.024m 1000 泵站内的管线水头损失假设为 1.5m，考虑自由水头为 1.0，则水泵总扬程为：
H=1.5+0.024+8.06+1.0=10.6m （3）选泵
本设计单泵流量为 Q1 376.2 L s ，扬程 10.6m。
n= Qmax sina = 0.375 sin 60 =57.9 取 n 为 58
bhv
0.01 0.7 0.8
有效栅宽：
B=S(n-1)+bn=0.01×(58-1)+0.01×58=1.15(m)
（2）通过格栅的水头损失 h1 ① 进水渠道渐宽部分的长度 L1。设进水渠宽 B1=0.65m，其渐宽部分展开角
排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。
2.2.1 泵站设计的原则
（1）污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵 5min 的出水量；如水泵机
组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过 6 次。 （2）集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于 10%。 （3）水泵吸水管设计流速宜为 0.7～1.5 m/s。出水管流速宜为 0.8～2.5 m/s。 其他规定见 GB50014—2006《室外排水规范》。