污水处理厂设计说明书模板

水污染控制工程课程设计
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学号：
二O一三年六月
目录
1原始资料 (1)
1.1厂址及场地现状 (1)
1.2气象资料 (1)
1.3污水排水接纳河流资料 (1)
1.4污水水量 (1)
1.5污水水质 (1)
1.6方案选择 (1)
2各处理构筑物的设计计算 (1)
2.1格栅 (1)
2.1.1设计参数 (2)
2.1.2设计计算 (2)
2.2污水提升泵房 (3)
2.2.1设计参数 (3)
2.2.2设计计算 (3)
2.2.3设计参数 (4)
2.2.4设计计算 (4)
2.3平流沉砂池 (5)
2.4设计参数 (5)
2.5设计计算 (5)
2.5.1设计参数 (7)
2.5.2设计计算 (7)
2.6曝气池 (8)
2.6.1曝气池及曝气系统的计算与设计 (8)
2.7A/O脱氮曝气池 (9)
2.7.1设计参数： (9)
2.7.2A/O池主要尺寸： (9)
2.7.3剩余污泥量 (10)
2.7.4曝气系统 (10)
2.8二沉池 (11)
2.8.1设计参数 (11)
2.8.2设计计算 (11)
3高程布置 (12)
2
设计说明书
1 原始资料
1.1 厂址及场地现状
污水处理厂拟用场地较平坦，生活污水将通过新建管网输送到污水厂，来水管管低标高为-4.50m ，充满度为0.5m 。

1.2 气象资料
常年平均气温16℃；极端温度：最高40.3℃，最低-8℃。

全年主导风向为：冬季西北风，夏季东南风，平均风速2.3m/s 。

1.3 污水排水接纳河流资料
该污水厂的出水直接排入河流，最高洪水位（50年一遇）为-3.0m ，常水位为-5.0m ，枯水位为-7.0m 。

1.4 污水水量
平均日流量Q=40000m 3/d
设计最大流量Q max =QK Z =52000 m 3/d=601.85L/s
1.5 污水水质
污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→初沉池→脱氮池→曝气池→二沉池→接触池→处理水排放
2 各处理构筑物的设计计算
2.1 格栅
进水
工作平台
栅条
中格栅计算草图
2.1.1 设计参数
设计流量Q max =52000m 3/d
栅前流速v 1=0.8m/s ，过栅流速v 2=0.9m/s 栅条宽度S=0.01m ，格栅间隙b=0.03m 栅前部分长度0.5m ，格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.05m 3栅渣/1000m 3污水
2.1.2 设计计算
设栅前水深h=0.6m,则栅条间隙数：
条359
.06.003.060sin 6019.0b sin max 2=⨯⨯︒
==
hv Q n α
栅槽有效宽度：
B=S （n-1）+bn=0.01（35-1）+0.03×35=1.39m
进水渠道渐宽部分长度：
m B B L 81.020tan 28
.039.1tan 2111=︒
-=-=
α
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：
m L L 405.02
81
.02
1
2==
=
栅条边为锐变矩形断面，取β=2.42，K=3，则过栅水头损失：
m K g v S
h 06.0360sin 81
.929.0)03.001.0(42.2sin 2）
b
（
β2
34
23
/41=⨯︒⨯⨯⨯==α栅后槽总高度:
取栅前渠道超高 h 2=0.3m
栅前槽总高度:21h h H +==0.6+0.3=0.9m
栅后槽总高度:21h h h H ++==0.6+0.06+0.3=0.96m
格栅总长度:
L=L 1+L 2+0.5+1.0+
H 1tan α
=0.81+0.405+1.5+
0.9
tan60
=3.24m
每日栅渣量：
d
m d m K W Q W Z /2.0/21000
3.186400
05.060185.010*******max 331>=⨯⨯⨯=⨯⨯=
宜采用机械清渣.
2.2 污水提升泵房
污水提升泵房计算草图
2.2.1 设计参数
设计流量：Q=602L/s
2.2.2 设计计算
污水提升前水位-4.06m （既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.94m （即细格栅前水面标高）。

提升净扬程Z=3.94-（-4.06）=8m 水泵水头损失取2m
从而需水泵扬程H=Z+h=10m 采用MN 系列污水泵（30MN -33B ） 该泵提升流量4800m 3/h ，扬程10.6m ，转速415r/min ，功率153.96Kw,效率90%。

占地面积为S=π52＝78.54m 2，即为圆形泵房D ＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m ，水泵为自灌式。

泵后细格栅
进水
细格栅计算草图
2.2.3 设计参数
设计流量Q=0.602m 3/s (用远期的考虑) 栅前流速v 1=0.8m/s ，过栅流速v 2=0.9m/s 栅条宽度S=0.01m ，格栅间隙b=10mm 栅前部分长度0.5m ，格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.10m 3栅渣/103m 3污水
2.2.4 设计计算
设栅前水深h=0.6m,则栅条间隙数：
条1049
.06.001.060sin 6019.0b sin max 2=⨯⨯︒
==
hv Q n α
设计三组格栅，每组格栅间隙数n=35条
栅槽有效宽度：
B=S （n-1）+bn=0.01（35-1）+0.01×35=0.69m 则槽总宽度（栅槽壁厚0.2m ） B 总=3B +0.2×2=3×0.69+0.2×2=2.47m
进水渠道渐宽部分长度：
m B B L 29.220tan 28
.047.2tan 2111=︒
-=-=
α
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：
m L L 145.12
29
.22
1
2==
=
栅条边为锐变矩形断面，取β=2.42，K=3，则过栅水头损失：
m K g v S
h 26.0360sin 81
.929.0)01.001.0(42.2sin 2）
b
（
β2
34
23
/41=⨯︒⨯⨯⨯==α栅后槽总高度:
取栅前渠道超高 h 2=0.3m
栅前槽总高度:21h h H +==0.6+0.3=0.9m
栅后槽总高度:21h h h H ++==0.6+0.26+0.3=1.16m
格栅总长度:
L=L 1+L 2+0.5+1.0+
H 1tan α
=2.29+1.145+1.5+0.9
tan60=5.45m
每日栅渣量：
d
m d m K W Q W Z /2.0/41000
3.186400
1.060185.010*******max 331>=⨯⨯⨯=⨯⨯=
宜采用机械清渣.
2.3 平流沉砂池
进水
图4 平流式沉砂池计算草图
出水
2.4 设计参数
设计流量：Q=601.85L/s
设计流速：v=0.30m/s 水力停留时间：t=30s
2.5 设计计算
沉砂池长度：
L=vt=0.3×30=9m
水流断面积：
A=Q/v=0.60185/0.3=2m 2
设格数n=2，每格宽b=1m ，则池总宽度：
B=nb=2×1=2m
有效水深：
h 2=A/B=2/2=1m
设间隔时间T=1.5d ，则贮泥区所需容积：
36
5z 1max 18.110
3.130
5.160185.0864001086400m K TX Q V =⨯⨯⨯⨯=⨯=
每格沉砂池设两个沉砂斗，则每格沉砂斗的体积:
3145.02
28
.12
m V V =⨯=
=
沉砂斗各部分尺寸及容积：
设计斗底宽a 1=0.6m ，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高h d =0.6m ， 则沉砂斗上口宽：
m a h a d 3.16.060tan 6
.0260tan 21=+︒
⨯=+︒=
沉砂斗容积：
3222
11257.0)6.026.03.123.12(6
6.0)222(6m a aa a h V d =⨯+⨯⨯+⨯=++=
采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为：
m a
L L 2.32
3
.1292
22=⨯-=
-=
沉沙室高度为：
h 3=h d +0.06L 2 =0.6+0.06×3.2=0.792m
设超高h 1=0.3m ，则池总高度：
H=h 1+h 2+h 3=0.3+1+0.792=2.092m
进水渐宽部分长度:
m B B L 65.120tan 28
.0220tan 21
1=︒
-=
︒
-=
出水渐窄部分长度:
L 3=L 1=1.65m
校核最小流量时的流速：
s m s m A K Q v /15.0/231.02
3.160185
.0z max min >=⨯==
，符合要求
3.5 初沉池
本设计选用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。

2.5.1 设计参数
设计流量Q=2166.7m 3/h 人口总量N=24万
2.5.2 设计计算
池子总表面积：污水表面负荷q=2.0m 3/（m 2×h ） n=2座 27.5412
27
.21662m q Q A =⨯==
池径D =√4A π
=26.3m
有效水深：取水力停留时间t=1.5h
h 2=qt=2×1.5=3m
沉淀池总高度：取S=0.5L/(p.d) 机械刮泥 t=4h
每池每天污泥量34
11024
21000410245.01000t V m n SN =⨯⨯⨯⨯⨯=== 污泥斗容积322222121517.12)1122(3
73.1)(3
m r r r r h V =+⨯+⨯=++=ππ
m tg tg r r h 73.160)12()(215=-=-= α
坡底落差h 4=(R -r 1)×i=(13.15-2)×0.05=0.56m 因此,池底可储存污泥的体积 3222
11222.119)2215.1315.13(3
56
.0)(3
4
m r Rr R h
V =+⨯+⨯=
++=
ππ
332110m 9.1312.1197.12m V V V >=+=+=，足够
沉淀池总高度m h h h h h H 09.673.156.05.033.054321=++++=++++=
沉淀池周边的高度
h 1+h 2+h 3=0.3+3+0.5=3.8m
长宽比的校核：D/h 2=26.3/3=8.77(介于6～12之间) 合格
2.6 曝气池
2.6.1 曝气池及曝气系统的计算与设计
BOD —污泥负荷率的确定：
取BOD —污泥负荷率(N S )为0.3kg BOD 5/（kgMLSS ·d ）
)/(3.09
.075
.0200185.052d kgMLSS kgBOD Sef K N S ⋅=⨯⨯==
η 其中S e =20 9.020020200=-=η，75.0==MLSS MLVSS f
结果证明N S 值取0.3是适宜的。

混合液污泥浓度（X ）的确定
根据Ns=0.3可知SVI 在100—150间，取SVI=120 Xr =
106SVI
r =10000mg/L ，取R=0.5
L X R R
X /mg 330010000)
5.01(5
.0r )
1(=+=
⋅+=
曝气池容积的确定
3a 105053300
3.0200
242167m X N QS V S =⨯⨯⨯==
确定曝气池各部分尺寸的确定
设2组曝气池，每组容积为V 单=10505/2=5252.5m 3 取池深h=4.2m ，则每组面积：26.1250h
m V
F ==
池宽取8米，B/h=8/4.2=1.91(介于1～2之间) 符合规定
池长：L=F/B=1250.6/8=156.33m
L/B=156.33/8=19.54﹥10符合规定
设三廊道式曝气池，廊道长：
m L
L 11.523
33
.1563
1==
=
介于50~70之间，合理 取超高为0.5米，则池总高度为：H=4.2+0.5=4.7m
2.7 A/O 脱氮曝气池 2.7.1 设计参数：
S 5污泥指数：SVI=150 回流污泥浓度： Xr =
106SVI
r =6600mg/L （r=1）
污泥回流比：R=100%
曝气池内混合液污泥浓度：3
m /kg 3.3/mg 33006600111
r )
1(==⨯+=
⋅+=
L X R R
X
TN 去除率 ：
6875
.04815
48=-=
N η
内回流比:R 内=η
N
1−ηN
=220%
2.7.2 A/O 池主要尺寸：
有效容积：3a 210103300
15.0200
242167m X N QS V S =⨯⨯⨯==
有效水深：H 1=4.5m
曝气池总有效面积：S 总=V/H 1=4668.9m 2 分两组，每组有效面积S=S 总/2=2334.5m 2
设5廊道式曝气池，廊宽为8m ，单组曝气池池长：L 1=S
5×b =
2334.55×8
=58.4m
污水在A/O 池中停留的时间：t=V/Q=21010/2167=9.7h
A ：O=1：4，则A 段停留时间：t 1=1.94h ；O 段停留时间：t 2=7.76h 取超高为0.5米，则池总高度为：H=4.5+0.5=5m
2.7.3 剩余污泥量
W =aQ 平L r −bVX v +S r Q 平×50%
降解BOD 生成污泥量：W 1=aQ 平L r =0.55×0.18×40000=3960kg/d 内源呼吸分解污泥量：W 2=bVX v =0.05×21010×3.3×0.7=2426.7kg/d 不可生物降解和惰性悬浮物量：
W 3=S r Q 平×50%=(0.15−0.02)×40000×0.5=2600kg/d
剩余污泥量：W =W 1−W 2+W 3=3960−2426.7+2600=4133.3kg/d 每日生成的活性污泥量X w =W 1−W 2=1533.3kg/d 湿污泥量：污泥含水率P=99.2%
Q s =W 1000(1−P)=4133.3
(1−0.992)×1000=516.7m 3/d
污泥龄：θc =
VX v X w
=
21010×2.311533.3
=31.65d >10d
2.7.4 曝气系统
需氧量： O 2=a ′Q 平L r +b ′N r −b ′N D −c ′X W =8882.3kg/d O 2max =a ′Q max L r +b ′N r −b ′N D −c ′X W =12311.9kg/d
缺氧段在水下设叶片式浆板或推进式搅拌器，使进水与回流污泥充分混合 每日去除BOD 5值：BOD 5=QS r =40000×0.18=7200kg/d
去除每千克BOD 5的需氧量：∆O 2=O 2
BOD r
=
8882.37200
=1.23kgO 2/kgBOD 5
最大需氧量与平均需氧量之比：
O 2max O 2
=
12311.98882.3
=1.39
曝气池内平均溶解氧饱和度：
采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于池底，距池底0.3m ，淹没深4.2m ，计算温度定为30℃。

在运行正常的曝气池中，当混合液在15~30℃范围内时，混合液溶解氧浓度C 能够保持在1.5~2.0mg/L 左右，最不利的情况将出现在温度为30~35℃的盛夏，故计算水温采用30℃。

C sb =C s (
P b 2.066×105+O t
42
)
其中：P =1.013×105+9.8×103×4.2=1.425×105Pa
O t =
21(1−E A )79+21(1−E A )
×100%=19.3%（E A =10%）
查表确定：C S （20°）=9.2mg/L C S （30°）=7.63mg/L 从而求出：C sb （30°）=8.77mg/L C sb （20°）=10.57mg/L 鼓风曝气池30℃时脱氧清水需氧量：
[
]
20
)()
20(024
.1--∂=
T T S S o C C RC R βρ
[]h kg R o /4.57324
024.10.277.80.195.085.057
.103.8882)
2030(=⨯⨯-⨯⨯⨯=
-
曝气池平均供气量
min
/m 6.318/3.191131.03.04
.5733.033==⨯=
⨯=
h m E R G A
o
s
2.8 二沉池
出水
辐流式沉淀池
该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。

2.8.1 设计参数
设计进水量：Q=52000m 3/d (近期)
表面负荷：q b 范围为1.0~1.5 m 3/ m 2
.h ，取q=1.5 m 3/ m 2.h 水力停留时间：T=2h 设置2座
2.8.2 设计计算
每座沉淀池面积: 按表面负荷算：22.72224
5.1252000
2m q Q A b =⨯⨯==
直径：m A
D 3.3014
.32
.72244=⨯=
=
π
取30m
有效水深为：h 2=q o T=1.5⨯2=3m 污泥斗容积 取回流比%100=R
污泥回流浓度Xr=6.6kg/m 3 污泥区所需存泥容积：（2h 存泥） 3
8.577724
)6.63.3(3
.352000)11(424)(2
1
)1(2m X X QX R V r s =⨯+⨯⨯+⨯=
⨯++=
每个污泥斗的容积 3
9.28882/8.5777m V st ==
污泥斗较大，无法设计污泥斗容纳污泥，采取机械连续吸泥排泥，只设池底放空时的泥斗。

污泥区高度为
m A V h 42
.7229.28883===
池底坡度为0.05 池底进口处4m 池底坡度降m h 8.005.02
4
264=⨯-=
二沉池总高度：取超高为0.3m
H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+3+4+0.8=8.1m 径深校核：103/30/2==h D 合格
3 高程布置。