污水處理廠格柵阻力系數

Ⅰ 污水處理設計公式有哪些

1、格柵計算、沉澱池計算、高程
2、設計參數
1.設計流量：一般按Qmax計算，並用Qmin校核其過柵最小流速。
2.過柵流速：柵前渠道內水流速度一般嚴用O.4～0.9m/s；廢水通過柵條間隙的流速可
採用O.6～1.0m/s。應注意設計過流能力一般取格柵生產廠商提供最大過流能力的
80%以留有餘地。
3.水流通過格柵的水頭損失值：大型污水處理廠應通過計算決定。對於小型污水處理工
程(1×104m3/d以下)一般採用O.08～O.15m，柵後渠底應比柵前渠底相應降低O.08
～0.15m
4.有效過濾面積：按流速O.6～1.0s/m計算，但總寬度不小於進水管渠寬度的1.2倍，與篩網一起使用時可取1.8倍。
5.格柵的傾角：一般採用45°～75°，人工清除柵渣時取低值。
6.格柵上部需設置工作台，其高度應高出格柵前最高設計水位O.5m,工作台上應有安全和沖洗設施，工作台兩側過道寬度不小於O.7m；工作台正面過道寬度，當人工清除渣時，不應小於1.2m，當機械清除柵渣時，不應小於1.5m。
http://wenku..com/view/d0cf9738376baf1ffc4fad06.html
http://www.docin.com/p-96887513.html

Ⅱ 對城市污水處理廠工程設計的相關探討

本文主要闡述了污水處理的特點及難點，提出了污水處理工藝設計，並結合作者多年的工作經驗，對AAO污水處理工藝流程以及各主要構築物工程設計相關參數進行了分析。對今後類似的工程設計具有一定的借鑒意義。
1 工程概況
本污水處理廠規劃用地面積約12km2，分兩期建設，總規模為30萬m3/d( Kz=1.3)，近期工程設計規模為10萬m3/d，雨季合流污水規模為18萬m3/d；而遠期工程設計規模為20萬m3/d，雨季合流污水規模為30萬m3/d。納污范圍內服務面積約60km2。污水廠出水水質執行GB 18918-2002城市污水處理廠污染物排放標準的一級A標准；大氣污染物排放執行GB 18918-2002的二級標准； 污泥直接濃縮脫水外運處置，含水率小於80%。污水廠總進水管道為φ2 000鋼筋混凝土管，出廠尾水排放管為φ1 800排入附近河流，作為河流的生態補水，尾水排放管長度約1100 m。
2工程污水處理的特點和難點
本工程污水處理的特點和難點主要有:（1）本工程出水排放標准較高，由於SS，BOD5，CODCr，TP等污染物均可通過三級深度處理去除，而化學加葯、過濾等三級處理手段對 TN 的去除是基本無效的，只有通過強化生物處理手段進行去除。（2）有限碳源的合理分配問題，解決近期進水碳源可能較低的問題。（3）近期雨季合流污水對污水廠水量水質的沖擊問題。（4）雨季合流制污水 SS 值和含砂量較高的問題。以上問題是本工程技術路線重點考慮的技術問題。
3 工藝流程
本工程設計為了滿足進水水質的變化和雨季合流污水量的沖擊，推薦採用AAO污水處理工藝(見圖1)，該工藝具有水質水量變化及負荷沖擊適應性強、處理效果穩定可靠、運行模式靈活等優點。二級處理出水後採用三級深度處理(微絮凝過濾)和紫外線消毒+ClO2輔助消毒。污泥處理採用機械離心濃縮脫水一體機，除臭採用生物除臭工藝，對全廠有惡臭產生的構築物進行加蓋除臭，最大限度降低污水廠的生產運行對周圍環境的影響。
4 各段主要構築物工程設計及設計參數
4.1 預處理構築物設計
預處理構築物包括粗格柵及進水泵房、細格柵及曝氣沉砂池，主要功能包括:
1) 去除污水中較大漂浮物，並攔截直徑大於20mm的雜物，以保證潛水泵正常運行，將污水進行提升後，使污水籍重力依次流過處理構築物，以保證污水廠正常運轉( 粗格柵及進水泵房)；
2)去除污水中較大漂浮物，並攔截直徑大於6mm的固體物，以保證生物處理及污泥處理系統正常運行，同時去除污水中比重大於2.65，粒徑不小於0.2mm的砂粒，使無機砂粒與有機物分離開來，便於後續生物處理，兼帶除油撇渣功能(細格柵及曝氣沉砂池)。
設計參數:
1) 粗格柵及進水泵房。地下式鋼筋混凝土結構，格柵採用輕質加罩除臭； 內凈尺寸: L×B=23m×22.6m，池深10.5m。主要設備為: 2台鋼絲繩格柵除污機；單台過柵流量:Qmax=1.04m3/s。4台潛污泵，單泵性能參數:流量:580L/s，揚程:13.5m，功率:125kW。
2) 細格柵及曝氣沉砂池。鋼筋混凝土構築物，內凈尺寸: L×B=16.8m×10.8m。停留時間:近期旱季污水停留時間:約5.8 min(高峰流量)；近期雨季合流污水停留時間:約4.2 min。曝氣沉砂池共兩格，單格凈寬4.0m，設計有效水深2.7m，有效長度24m。曝氣量按0.2 m3空氣/m3污水配置，在細格柵的架空渠道下設鼓風機房間，內設3台羅茨風機(2用1 備)，單機風量750m3/h，風壓4.5m，功率15kW。
4.2 水處理構築物設計
水處理構築物主要為 A/A/O 生物反應池，主要功能為在生物反應池中營造厭氧、缺氧、好氧環境，利用生物反應池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以達到凈化水質的目的。本構築物也是本污水處理廠工程的核心部分。
設計參數:
1) 生物反應池。內凈尺寸: L×B×H=100 m×88.8m×7.0m。設計參數:設計流量:10萬m3/d，最低水溫:15℃最高水溫:25℃，系統設計泥齡:13d,污泥負荷:0.07kgBOD5/( kgMLSS・d)，容積負荷:0.245 kgBOD5/（m3・d），MLSS:3.5 g/L，MLVSS:2.45g/L，污泥生成系數: 1.1 kgMLSS/( kgBOD5・d) ，有效水深: 7.0 m，總水力停留時間: 13.46 h，高峰時供氣量:24167m3/ h，氣水比: 5.80∶1，剩餘污泥量:15.4 t/d。
2)二沉池。周進周出二沉池: 直徑38 m，共4 座。單池流量: Qmax=1354m3/ h，最大表面負荷( 雨季) : qmax= 1.38m3/(m2・h)，最大表面負荷(旱季):qmax=1.19 m3/( m2・h)，平均表面負荷( 旱季):qav=0.92 m3/( m2・h)，池邊有效水深:4.0m，設計流量停留時間:3.4hr，平均流量停留時間:4.4hr。
4.3 深度處理構築物設計
深度處理構築物包括自動反沖洗濾池、紫外線消毒渠，其主要功能為:
1)通過過濾進一步去除二沉池出水中的污染物質，確保污水處理廠的出水達標。
2) 殺滅細菌，使細菌指標達到國家排放標准。
設計參數:
1) 自動反沖洗濾池。濾池單元數: 1座，每座分4條廊道； 設計規模: 5417m3/h(旱季高峰)；單池濾池單元面積:169.4 m2；單池結構尺寸:34.77m×4.9m×1.5 m；設計濾速:8.0m/h(高峰)，9.23 m/h(雨天)。
2) 紫外線消毒渠。內凈尺寸: L×B=13.0m×5.54m；Qmax=5417m3/h；BOD5:10mg/L；SS:10mg/L；進水糞大腸菌群數106個/L～107個/L；出水糞大腸菌群數小於103個/L。
4.4 污泥處理構築物設計
污泥處理構築物主要包括污泥濃縮池、污泥濃縮脫水機房及料倉，主要功能為:
1) 儲存一定量污泥，保證脫水裝置穩定運行，撇除污泥內游離水，縮小污泥體積。
2) 降低污泥含水率，減少污泥體積，幫助污泥固化並外運。
設計參數:
1) 污泥濃縮池。2座直徑8m圓池，進泥量:16.8 TDs/d( 旱季)，20.2TDs/d( 雨季)；進泥含水率:99.3%；進泥體積: 2400m3/d(旱季)，2880m3/d(雨季)；出泥含水率:98.5%；出泥體積:1120 m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；停留時間:3.5h(旱季)，2.9h(雨季)。
2) 污泥濃縮脫水機房及料倉。構築物外尺寸:30m×15.2m，層高11.7m。污泥量:16.8TDs/d(旱季)，20.2TDs/d(雨季)；進泥含水率: 98.5%；進泥體積:1120m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；出泥含固率:≥20%；出泥體積:84m3/d(旱季)，101m3/d(雨季)。
5 結語
本污水處理廠工程是一座較大規模的污水處理廠，所採用的工藝必須是成熟、可靠的，同時也要考慮工藝的先進性、運行的穩定性、調整的多樣性和出水的安全性。推薦的 AAO 系列處理工藝可衍生出多種運行模式，如改良AAO可強化除磷，倒置AAO處理工藝可強化脫氮效果，每個工藝均各有特點，適用於不同的環境和工況。
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Ⅲ 【污水處理廠工藝流程設計計算】 污水處理廠基本流程

1概述

1.1 設計依據

本設計採用的主要規范及標准：

《城市污水處理廠污染物排放標准 （GB18918-2002） 》二級排放標准 《室外排水設計規范》（1997年版） （GBJ 14-87） 《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》

1.2 設計任務書（附後）

2原水水量與水質和處理要求

2.1 原水水量與水質

Q=60000m3/胡攜d

BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L

2.2處理要求

污水排放的要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准：

BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25（30）mg/L TP≤3mg/L

3污水處理工藝的選擇

本污水處理廠水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准，其污染物的最高允許排放濃度為：BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L；TP ≤3mg/L。

城市污水中主要污染物質為易生物降解的有機污染物，因此常採用二級生物處理的方法來進行處理。

二級生物處理的方法很多，主要分兩類：一類是活性污泥法，主要包括傳統活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延時活性污泥法（氧化溝）、AB 工藝、A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝等。另一類是生物膜法，主要包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等工藝。任何工藝都有其各自的特點和使用條件。

活性污泥法是當前使用比較普遍並且有比較實際的參考數據。在該工藝中微生物在處理單元內以懸浮狀態存在，因此與污水充分混合接觸，不會產生阻塞，對進水有機物濃度的適應范圍較大，一般認為BOD 5在150—400 mg/L之間時，都具有良好的處理效果。但是傳統活性污泥處理工藝在處理的多功能性、高效穩定性和經濟合理性方面已經難以滿足不斷提高的要求, 特別是進入90年代以來, 隨著水體富營養化的加劇, 我國明確制定了嚴格的氨氮和硝酸鹽氮的排放標准, 從而各種具有除磷、脫氮功能的污水處理工藝:如 A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝、氧化溝等污水處理工藝得到了深入的研究、開發和廣泛的應用, 成為當今污水處理工藝的主流。

該地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低於30mg/L。在出水的水質中,

不僅對COD 、BOD 5、SS 去除率都有較高的要求, 同時對氮和磷的要求也進一步提高. 結合具體情況在眾多的污水處理工藝中選擇了具有良好脫氮除磷效果的兩種工藝—CASS 工 藝和Carrousuel 氧化溝工藝進行方案技術經濟比較。

4污水處理工藝方案比選

4.1 Carrousuel氧化溝工藝(方案一)

氧化溝時二十世紀50年代由荷蘭的巴斯維爾開發，後在歐洲、北美迅速推廣，80年代中期，我國部分地區也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來，處理廠的規模也發展到日處理水量數萬立方米的工業廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。

氧化溝之所以能在近些年來褲孝伏得到較快的發展，在於它管理簡便、運行穩定、流程簡單、耐慎局沖擊負荷、處理效果好等優點，特別是氧化溝具有特殊的水流混合特徵，氧化

溝中的曝氣裝置只設在某幾段處，溶解氧濃度較高，理NH 3-N 效果非常好，同時由於存在厭氧、好氧條件，對污水中的磷也有一定的去除率。

氧化溝根據構造和運行方式的不同，目前較多採用的型式有「Carrousel 型氧化溝」、「Orbal 型氧化溝」、「一體化氧化溝」和「交替式氧化溝」等，其中，由於交替式氧化溝要求自動化水平較高，而Orabal 氧化溝因水深較淺，佔地面積較大，本報告推選Carrousel 氧化溝作為比選方案之一。

本設計採用的是Carrousel 氧化溝工藝. 其工藝的處理流程圖如下圖4-1所示: `

圖4-1 Carrousel氧化溝工藝流程圖

4.1.1污水處理系統的設計與計算

4.1.1.1進水閘門井的設計

進水閘門井單獨設定, 為鋼筋混凝土結構。設閘門井一座, 閘門的有效面積為1.8m 2, 其具體尺寸為1.2×1.5 m,有效尺寸為1.2 m×1.5 m×4.5 m。設一台矩形閘門。當污水廠正常運行時開啟, 當後序構築物事故檢修時, 關閉某一閘門或者全部關閉, 使污水通過超越管流出污水處理廠。

4.1.1.2 中格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角α=60°，建議格柵數為2，一備一用。

Q max sin α0. 652⨯sin 60

=≈68個 n =

Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.60m,其漸寬部分的展開角

α1=20（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 12. 0-1. 6

=≈0.56m 2tg α12tg 20



(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 56==0.28m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 02⎭

43

=0.103m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m

(7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1



tg 60

0. 5+0. 3

=2.8m

tg 60

=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為20mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=3. 29m 3/d＞0.2 m3/d =

1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

圖4-2 格柵計算示意圖

4.1.1.3細格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數：設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.006m,格柵傾角α=600，格柵數為2。

Q max 0. 652⨯sin 60

=≈109個 n =

Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度：設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.6m,其漸寬部分的展開角α1=20

（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 11. 75-1. 60

=≈0.22m 2tg α12tg 20

(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 22

==0.11m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 006⎭

43

=0.51m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1

tg 60

0. 5+0. 3

=2.41m

tg 60

=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為6mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=1. 65m 3/d＞0.2 m3/d =

2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

4.1.1.4 曝氣沉砂池的設計與計算

本設計採用曝氣沉砂池是考慮到為污水的後期處理做好准備。建議設兩組沉砂池一備一用。其計算簡圖如圖4-3所示。具體的計算過程如下：

(1)池子總有效容積：設t=2min,

V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3

(2)水流斷面積：

A=

Q max 0. 652

==9.31m2 0. 07v 1

沉砂池設兩格，有效水深為2.00m ，單格的寬度為2.4m 。

(3)池長：

V 78L===8.38m，取L=8.5 m A 9. 31

(4)每格沉砂池沉砂斗容量：

V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m

(5)每格沉砂池實際沉砂量：設含砂量為20 m3/106 m3污水，每兩天排一次，

3

20⨯0. 652

⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3

6

10⨯2

(6)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為2.5 m，查表得單位池長所需空氣量為28 m3/(m·h),

q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3

圖4-3 曝氣沉砂池計算示意圖

4.1.1.5 厭氧池的設計與計算

4.1.1.5.1 設計參數

設計流量為60000 m3/d，設計為兩座每座的設計流量為30000 m3/d。 水力停留時間：

T =2h 。

污泥濃度：

X =3000mg/L

污泥迴流液濃度：

V 0"=

X R =10000 mg/L

4.1.1.5.2 設計計算 (1)厭氧池的容積：

V =QT =30000×2/24=2500 m3

(2)厭氧池的尺寸：

水深取為h =5,則厭氧池的面積：

V 2500A ===500 m2。

h 5

厭氧池直徑：

D =

4A

π

=

4⨯500

=25 m。 3. 14

考慮0.3的超高，故池總高為H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥迴流量的計算 迴流比計算：

R =

X

=0.42

X R -X

污泥迴流量：

Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d

4.1.1.6 Carrousel氧化溝的設計與計算

氧化溝，又被稱為循環式曝氣池，屬於活性污泥法的一種。見圖4-4氧化溝計算示3

4.1.1.6.1設計參數

設計流量Q=30000m3/d設計進水水質BOD 5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH 3-N=45mg/L；污水水溫T =25℃。

設計出水水質BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L； TP ≤3mg/L。

污泥產率系數Y=0.55; 污泥濃度（MLSS ）X=4000mg/L;揮發性污泥濃度（MLVSS ）X V =2800mg/L; 污泥齡θc =30d; 內源代謝系數K d =0.055. 4.1.1.6.2設計計算

(1)去除BOD

氧化溝出水溶解性BOD 濃度S 。為了保證沉澱池出水BOD 濃度S e ≤30mg/L,必須控制所含溶解性BOD 濃度S 2，因為沉澱池出水中的VSS 也是構成BOD 濃度的一個組成部分。

S=Se -S 1

S 1為沉澱池出水中的VSS 所構成的BOD 濃度。

S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)

=13.59 (mg/L)

S=20-13.59=6.41(mg/L)

好氧區容積V 1。好氧區容積計算採用動力學計算方法。

V 1=

Y θc Q (S 0-S )

X V (1+K d θc )

=

0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)

2. 8⨯(1+0. 055⨯30)

=10247m 3

好氧區水力停留時間：t=剩餘污泥量∆X

Y

∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e

1+K d θc

V 110247⨯24==8.20h

30000Q

=2096（kg/d）

去除每1kgBOD 5所產生的干污泥量=

∆X

=0.499（kgD S /kgBOD5）。

Q (S 0-S )

(2)脫氮

需氧化的氨氮量N 1。氧化溝產生的剩餘污泥中含氮率為12.4%，則用於生物合成的總氮量為：

0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)

25000

需要氧化的氨氮量N 1=進水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。

N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)

脫氮量NR=進水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脫氮所需要的容積V 2

脫硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脫氮所需要的容積:

V 2=

脫氮水力停留時間t 2:

QN r 30000⨯21. 18

==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800

t 2 =

氧化溝總體積V 及停留時間t:

V 2

=8.25 h Q

V=V1+V2=10247+10315= 20562m3

t=V/Q=16.45 h

校核污泥負荷N =

QS 025000⨯0. 16

==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135

(3)氧化溝尺寸：取氧化溝有效水深為5m ，超高為1m ，氧化溝深6m 。

V

=20562/5=4112.4m 2 h

單溝寬10m ，中間隔牆寬0.25m 。則彎道部分的面積為：

2⨯10+0. 2523π()

3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m

22

直線段部分的面積:

氧化溝面積為A=

A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2

單溝直線段長度：

L=

A 23146. 77

==78.67m ，取79m 。 4⨯104⨯b

進水管和出水管：污泥迴流比R=63.4%，進出水管的流量為：Q 1=(1+R ) Q =1.634×

30000m /d=0.568 m /s，管道流速為v =1.0m/s。

3

3

則管道過水斷面：

A=

管徑d=

Q 0. 568==0.568m 2 v 1

4A

π

=0.850m, 取管徑850mm 。

校核管道流速：

v=

(4)需氧量

Q

=0.94m A

實際需氧量：

AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5

去除BOD 5需氧量：

D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) （其中a "=0.52，b "=0.12）

剩餘污泥中BOD 5需氧量：

D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)

剩餘污泥中NH 3-N 耗氧量：

D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) （0.124為污泥含氮率）

去除NH 3-N 的需氧量：

D 4=4.6×（TKN-出水NH 3-N ）×Q/1000=3450(kg/d)

脫氮產氧量：

D 5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)

AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)

考慮安全系數1. 2，則AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=

AOR

Q (S 0-S )

11344. 83

25000⨯(0. 16-0. 00641)

=

=2.95（kgO 2/kgBOD5）

標准狀態下需氧量SOR

SOR=

AOR ∙C S (20)

α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024

(T -20)

（C S （20）20℃時氧的飽和度，取9.17mg/L；T=25℃；C S(T)25℃時氧的飽和度，取 8.38mg/L；C 溶解氧濃度，取2 mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）

SOR=

11344. 83⨯9. 17

=20764.89(kg/d) (25-20)

0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024

∆SOR

=5.41（kgO 2/kgBOD5）

Q (S 0-S )

去除每1kgBOD 5需氧量=

曝氣設備的選擇：設兩台倒傘形表面曝氣機，參數如下： 葉輪直徑：4000mm ；葉輪轉速：28R/min；浸沒深度：1m ； 電機功率：210KW ；充氧量：≥2.1kgO 2/(kW·h)。

4.1.1.7二沉池的設計與計算

其計算簡圖如圖4-5所示

4.1.1.7.1設計參數

Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;

氧化溝中懸浮固體濃度 X =4000 mg/L;

二沉池底流生物固體濃度 X r =10000 mg/L;

污泥迴流比 R=63.4%。

4.1.1.7.2 設計計算

(1) 沉澱部分水面面積 F 根據生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷q=0.9m3 /(m2·h), 設兩座二次沉澱池 n =2.

F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9

(2)池子的直徑 D

D =4F

π=4⨯1304

π=40. 76(m)，取D =40m 。

(3)校核固體負荷G

24⨯(1+R ) QX 24⨯（1+0. 634）⨯30000⨯4000G == F 1304

=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)

(4) 沉澱部分的有效水深h 2 設沉澱時間為2.5h 。

h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)

(5) 污泥區的容積V

V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)

=1945.2 (m3)

(6)污泥區高度h 4

污泥斗高度。設池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑D 2=1.6m，上部直徑D 1=4.0m，傾角為60°，則：

"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22

11

V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2

12=13.72 (m3)

圓錐體高度

""＝h 4D -D 140-4⨯0. 05＝0.9(m) ⨯0. 05＝22

V 2=

=

豎直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912

"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F

"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥區的高度h 4=h 4

沉澱池的總高度H 設超高h 1=0.3m，緩沖層高度h 3=0.5m。

則 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m

取H =7.2 m

4.1.1.8接觸池的設計與計算

採用隔板式接觸反應池。其計算簡圖如圖4-5所示。

水力停留時間：t=30min

12

平均水深：h =2.4m。

隔板間隔：b=1.5m。

池底坡度：3%

排泥管直徑：DN=200mm。

4.1.1.8.2設計計算

接觸池容積：

V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3

水流速度：

v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5

表面積：

Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4

廊道總寬度：隔板數採用10個，則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。 接觸池長度：

F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5

水頭損失，取0.4m 。 F =

13

Ⅳ 某城市污水處理廠最大設計污水量為30000m3/d，污水流量總變化系數為1.4，採用柵距為30mm的格柵，請計算每

假設：每1000 m3污水的柵渣產生量為0.06 m3則：柵渣產生量為：30000/1000=30*0.06=1.8*1.4=2.52m3

Ⅳ 關於城市污水管道系統設計

一、工程概述

城市污水處理廠的設計工作一般分為兩個階段，即初步設計和施工圖設計。

城市污水處理廠的設計工作內容包括確定廠址、選擇合理的工藝流程、確定污水處理廠平面與高程的布置、計算建（構）築物等。

1、設計資料的收集與調查

（1）建設單位的設計任務書

包括設計規模（處理水量）、處理程度要求、佔地要求、投資情況等。

（2）收集相關資料

包括原水水質資料、當地氣象資料（溫度、風向、日照情況等）、水文地質資料（地下水位、土壤承載力、受納水體流量、最高水位等）、地形資料、城市規劃情況等。

（3）必要的現場調查

當缺乏某些重要的設計資料時，則現場的調查是必需的。

2、廠址選擇

城市污水處理廠廠址選擇是城市污水處理廠設計的前提，應根據選址條件和要求綜合考慮，選出適用的、系統優化、工程造價低、施工及管理方便的廠址。

二、處理流程選擇：

污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合，以滿足污水處理的要求。

1、污水處理流程的選擇原則：

經濟節省性原則；

運行可靠性原則；

技術先進性原則。

2、應考慮的其他一些重要因素：

充分考慮業主的需求；

考慮實際操作管理人員的水平。

本次設計採用生物好氧處理法。好氧生物處理BOD5去除率高，可達90%~95%，穩定性較強，系統啟動時間短，一般為2~4周，很少產生臭氣，不產生沼氣，對污水的鹼度要求低。

污水處理工藝流程圖如下：

平面圖:

三、污水處理工程設計計算：

（一）、設計水量，水質及處理程度：

平均流量：5萬噸/天，變化系數1.4；

進水：COD：400 mg/L，BOD：300 mg/L，SS：350 mg/L；

出水：COD： 60 mg/L，BOD： 20 mg/L，SS： 20 mg/L；

處理程度計算：COD：（400-60）/400=85% ；

BOD：（300-20）/300=93.3% ；

SS：（350-20）/350=94.3% 。

（二）、格柵及其設計：

格柵是由一組平行的金屬柵條製成，斜置在污水流經的渠道上或水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮雜質，以免後續處理單元的水泵或構築物造成損害。

設計中取二組格柵，N=2組，安裝角度α=60°

Q 設計水量=平均流量×變化系數=0.810 m3/s

2、格柵槽寬度：

B=S(n－1)+bn

式中： B——格柵槽寬度（m）；

S——每根格柵條的寬度（m）。

設計中取S=0.015m，則計算得B=0.93m。

3、進水渠道漸寬部分的長度：

4、出水渠道漸窄部分的長度：

5、通過格柵的水頭損失：

6、柵後明渠的總高度：

H=h+h1+h2

式中： H——柵後明渠的總高度(m)；

h2——明渠超高（m），一般採用0.3-0.5m

設計中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。

7、柵槽總長度：

8、每日柵渣量計算：

採用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，採用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。

9、進水與出水渠道：

城市污水通過DN1200mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1 =0.9m，進水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。

（三）、沉砂池及其設計：

沉砂池是藉助於污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的沙粒、石子、煤渣等無機顆粒沉降，減少大顆粒物質在輸水管內沉積和消化池內沉積。

沉砂池按照運行方式不同可分為平流式沉砂池，豎流式沉砂池，曝氣式沉砂池，渦流式沉砂池。

設計中採用曝氣沉砂池，沉砂池設2組，N=2組，每組設計流量0.4051m3/s

1、沉砂池有效容積：

式中： V——沉砂池有效容積（m3）;

Q——設計流量（m3/s）；

t——停留時間（min），一般採用1-3min。

設計中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。

出水堰後自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。採用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道採用鋼管。管徑DN2=800mm，管內流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。

12、排砂裝置：

採用吸砂泵排砂，吸砂泵設置在沉砂斗內，藉助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=200mm。

（四）、初沉池及其設計：

初次沉澱池是藉助於污水中的懸浮物質在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉澱池去除懸浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。

初次沉澱池按照運行方式不同可分為平流沉澱池、豎流沉澱池、輻流沉澱池、斜板沉澱池。

設計中採用平流沉澱池，平流沉澱池是利用污水從沉澱池一端流入，按水平方向沿沉澱池長度從另一端流出，污水在沉澱池內水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉澱，與污水分離。平流沉澱池由進水裝置、出水裝置、沉澱區、緩沖層、污泥區及排泥裝置組成。

沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量Q=0.4051m3/s。

10、沉澱池總高度：

H=h1+h2+h3+h4

式中：h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5；

h3——緩沖層高度（m），一般採用0.3m；

h4——污泥部分高度（m），一般採用污泥斗高度與池底坡底i=1‰的高度之和。

設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。

15、出水渠道：

沉澱池出水端設出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至集水井。

式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般採用v3≥0.4m/s；

B3——出水渠道寬度（m）；

H3——出水渠道水深（m），一般採用0.5-2.0。

設計中取B3=1.0M，H3=0.8m，得到v3=0.51m/s>0.4m/s。

出水管道採用鋼管，管徑DN=1000mm，管內流速為v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。

16、進水擋板、出水擋板：

沉澱池設進水擋板和出水擋板，進水擋板距進水穿孔花牆0.5m，擋板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水擋板距出水堰0.5m，擋板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水擋板處設一個浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。

17、排泥管：

沉澱池採用重力排泥，排泥管直徑DN300mm，排泥時間t4=20min，排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m，便於清通和排氣。排泥靜水壓頭採用1.2m。

18、刮泥裝置：

沉澱池採用行車式刮泥機，刮泥機設於池頂，刮板伸入池底，刮泥機行走時將污泥推入污泥斗內。

（五）、曝氣池及其設計：

設計中採用傳統活性污泥法。傳統活性污泥法，又稱普通活性污泥法，污水從池子首端進入池內，二沉池迴流的污泥也同步進入，廢水在池內呈推流形式流至池子末端，其池型為多廊道式，污水流出池外進入二次沉澱池，進行泥水分離。污水在推流過程中，有機物在微生物的作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳統活性污泥法對污水處理效率高，BOD去除率可達到90%以上，是較早開始使用並沿用至今的一種運行方式

7、曝氣池總高度：

H總=H+h

式中： H總——曝氣池總高度（m）；

h——曝氣池超高（m），一般取0.3—0.5m。

設計中取 h=0.5m，則 H=4.7m。

10、管道設計：

①中位管：

曝氣池中部設中位管，在活性污泥培養馴化時排放上清液。中位管管徑為600mm。

②放空管：

曝氣池在檢修時，需要將水放空，因此應在曝氣池底部設放空管，放空管管徑為500mm。

④消泡管

在曝氣池隔牆上設置消泡水管，管徑為DN25mm，管上設閥門。消泡管是用來消除曝氣池在運行初期和運行過程中產生的泡沫。

⑤空氣管

曝氣池內需設置空氣管路，並設置空氣擴散設備，起到充氧和攪拌混合的作用。

11、曝氣池需氧量計算：

依照氣水比5：1進行計算，Q=14580m3/h。

12、鼓風機選擇：

空氣擴散裝置安裝在距離池底0.2m處，曝氣池有效水深為4.2m，空氣管路內的水頭損失按1.0m計，則空壓機所需壓力為：

P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa

鼓風機供氣量：

Gsmax=14580m3/h=243m3/min。

根據所需壓力及空氣量，選擇RE-250型羅茨鼓風機，共5台，該鼓風機風壓49kPa，風量75.8m3/min。正常條件下，3台工作，2台備用；高負荷時，4台工作，1台備用

（六）、二沉池及其設計：

二沉池一般可分為平流式、輻流式、豎流式和斜板（管）等幾類。

平流式沉澱池可用於大、中、小型污水處理廠，但一般多用於初沉池，作為二沉池比較少見。平流式沉澱池配水不易均勻，排泥設施復雜，不易管理。

輻流式沉澱池一般採用對稱布置，配水採用集配水井，這樣各池之間配水均勻，結構緊湊。輻流式沉澱池排泥機械已定型化，運行效果好，管理方便。輻流式沉澱池適用於大、中型污水處理廠。

豎流式沉澱池一般用於小型污水處理廠以及中小型污水廠的污泥濃縮池。該池型的佔地面積小、運行管理簡單，但埋深較大，施工困難，耐沖擊負荷差。

斜管（板）沉澱池具有沉澱效率高、停留時間短、佔地少等優點。一般常用於小型污水處理廠或工業企業內的小型污水處理站。斜管（板）沉澱池處理效果不穩定，容易形成污泥堵塞，維護管理不便。

設計中選用輻流沉澱池，沉澱池設2組，N=2組，每組設計流量0.405m3/s。

3、沉澱池有效水深：

h2=q′×t

式中: h2——沉澱池有效水深（m）；

t——沉澱時間（h），一般採用1—3h。

設計中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。

4、徑深比：

D/h2=10.4，滿足6-12之間的要求。

5、污泥部分所需容積：

式中： Q0——平均流量（m3/s）；

R——污泥迴流比（%）；

X——污泥濃度(mg/L)；

Xr——二沉池排泥濃度(mg/L)。

設計中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，

，

SVI——污泥容積指數，一般採用70-150；

r——系數，一般採用1.2。

設計中取SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2×104mg/L，X=4000mg/L。

經計算得到 V1=1563.3m3。應採用連續排泥方式。

6、沉澱池的進、出水管道設計：

進水管：流量應為設計流量+迴流量，管徑計算為900mm

出水管：管徑計算為800mm

排泥管：管徑為500mm

7、出水堰計算：

堰上負荷的校核。規定堰上負荷范圍1.5-2.9L/m.s之間。

8、沉澱池總高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉澱池總高度（m）;

h1——沉澱池超高（m），一般採用0.3-0.5m；

h2——沉澱池有效水深（m）；

h3——沉澱池緩沖層高度（m），一般採用0.3m；

h4——沉澱池底部圓錐體高度（m）；

h5——沉澱池污泥區高度（m）。

設計中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.

根據污泥部分容積過大及二沉池污泥的特點，採用機械刮吸泥機連續排泥，池底坡度為0.05。

h4=(r-r1)×i

式中：r——沉澱池半徑（m）；

r1——沉澱池進水豎井半徑（m），一般採用1.0m；

i——沉澱池池底坡度。

設計中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。

式中：V1——污泥部分所需容積（m3）；

V2——沉澱池底部圓錐體容積（m3）；

F——沉澱池表面積（m2）。

計算可得 =315.4m3，則h5=1.20m。

得到H=6.16m。

（七）、消毒接觸池及其設計：

污水經過以上構築物處理後，雖然水質得到了改善，細菌數量也大幅減少，但是細菌的絕對值依然十分客觀，並有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水體前，應進行消毒處理。

設計中採用平流式消毒接觸池，消毒接觸池設2組，每組3廊道。

1、消毒接觸池容積：

V=Qt

式中： Q——單池污水設計流量（m3/s）；

t——消毒接觸時間（min），一般採用30min。

設計中取t=30min，得每組消毒接觸池的容積為729m3。

2、消毒接觸池表面積：

F=V/h2

式中：h2——消毒池有效水深，設計中取為2.5m。

設計中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。

3、消毒接觸池池長：

L′=F/B

式中：B——消毒池寬度(m)，設計中取為5m。

設計中取B=5m，計算得 L=58.32m。每廊道長為19.44m，設計中取為20m。

校核長寬比：L′/B=11.7>10，合乎要求。

4、消毒接觸池池高：

H=h1+h2

式中：h1——消毒池超高(m)，一般採用0.3m；

設計中取h1=0.3m，計算得 H=2.8m。

5、進水部分：

每個消毒接觸池的進水管管徑D=800mm，v=1.0m/s。

6、混合：

採用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進水管，為增強混合效果，加氯點後接D=800mm的靜態混合器。

（八）、污泥濃縮池及其設計：

污泥濃縮的對象是顆粒間的空隙水，濃縮的目的是在於縮小污泥的體積，便於後續污泥處理，常用污泥濃縮池分為豎流濃縮池和輻流濃縮池2種。二沉池排出的剩餘污泥含水率高，污泥數量較大，需要進行濃縮處理；初沉污泥含水量較低，可以不採用濃縮處理。設計中一般採用濃縮池處理剩餘活性污泥。濃縮前污泥含水率99%，濃縮後污泥含水率97%。

13、溢流堰：

濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然後匯入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，設出水槽寬b=0.15m，水深0.05m，則水流速為0.2m/s，溢流堰周長：

c=π(D-2b)

計算得到c=15.86m。

溢流堰採用單側90°三角形出水堰，三角堰頂寬0.16m，深0.08m，每格沉澱池有110個三角堰，三角堰流量q0為：

Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s

h′=0.7q02/5

式中： q0——每個三角堰流量（m3/s）；

h′——三角堰堰水深（m）。

計算得到h′=0.0079m。

三角堰後自由跌落0.10m，則出水堰水頭損失為0.1079m

Ⅵ 柵前水深怎麼確定

① 確定柵前水深

根據最優水力斷面公式 計算得：

（1-1）

所以柵前槽寬約0.283m。柵前水深h≈0.142m。

說明：由於水量小的緣故，計算數據偏小，這里為了設計的需要、施工的方便以及設備選型的准確，取柵槽寬度0.60m，柵前水深0.30m。

② 格柵計算

（1-2）

n—格柵間隙數

代入數據得： =36（條）

柵槽有效寬度（B）， 設計採用ø10圓鋼為柵條，即S=0.01m，=0.494m，取格柵寬度B=0.8m。

(6)污水處理廠格柵阻力系數擴展閱讀：

先確定格柵間隙數，得出你應該選用幾台格柵，再確定柵前水深（一般0.4左右）以及柵前流速(取0.9)，根據最大設計流量Qmax=0.4*0.9*B1算出進水渠道寬度。再用所得的B1除以格柵數量。就是每座格柵的進水渠道寬度。

應該用遠期最大設計流量設計，用近期平均流量校核，若水深過淺，應減少柵寬，增大水深重新計算。過柵流速建議不超過1.0

這個一般都是一米五到兩米。選擇水深主要是控制水流速度，水流速度以一米五即可。

Ⅶ 已知某城市污水處理廠的最大設計污水量Qmax=0.2m3/s,總變化系數Kz=1.50，求格柵部分尺寸。

並聯設兩台：寬1m、間隙5mm，高度隨進水深以及構築物形式定（採用回轉齒耙式或反撈式根據具體設施情況定）。功率要根據具體廠家產品選型。格柵渠埠設閘門用於檢修。

假設：每1000m3污水的柵渣產生量為0.06m3則：柵渣產生量為：30000/1000=30*0.06=1.8*1.4=2.52m3

總變化系數Kz：最大日最大時污水量與平均日平均時污水量的比值稱為總變化系數。

一般是根據流量按經驗查出來，有一個經驗公式，該式是在多年觀測資料的基礎上進行綜合分析總結出的計算公式。反映了總變化系數與平均流量之間的關系：

Q平均<5時 kz=2.3

Q平均5<Q平均<1000時 kz=2.7/（Q平均的0.11次方）

Q平均>1000時 kz=1.3

(7)污水處理廠格柵阻力系數擴展閱讀：

按形狀，格柵可分為平面與曲面格柵兩種。平面格柵由柵條與框架組成。曲面格柵又可分為固定曲面格柵與旋轉鼓筒式格柵兩種。按格柵柵條的凈間距，可分為粗格柵（50~100mm）、中格柵（10~40mm）、細格柵（1.5~10mm）三種。

平面格柵與曲面格柵，都可做成粗、中、細三種。由於格柵是物理處理的重要設施，故新設計的污水處理廠一般採用粗、中兩道格柵，甚至採用粗、中、細三道格柵。按清渣方式，格柵可分為人工清渣和機械清渣格柵兩種。人工清渣格柵適用於小型污水處理廠。當柵渣量大於0.2m3/d時，為改善工人勞動與衛生條件，都應採用機械清渣格柵。