污水处理厂格栅阻力系数

Ⅰ 污水处理设计公式有哪些

1、格栅计算、沉淀池计算、高程
2、设计参数
1.设计流量：一般按Qmax计算，并用Qmin校核其过栅最小流速。
2.过栅流速：栅前渠道内水流速度一般严用O.4～0.9m/s；废水通过栅条间隙的流速可
采用O.6～1.0m/s。应注意设计过流能力一般取格栅生产厂商提供最大过流能力的
80%以留有余地。
3.水流通过格栅的水头损失值：大型污水处理厂应通过计算决定。对于小型污水处理工
程(1×104m3/d以下)一般采用O.08～O.15m，栅后渠底应比栅前渠底相应降低O.08
～0.15m
4.有效过滤面积：按流速O.6～1.0s/m计算，但总宽度不小于进水管渠宽度的1.2倍，与筛网一起使用时可取1.8倍。
5.格栅的倾角：一般采用45°～75°，人工清除栅渣时取低值。
6.格栅上部需设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位O.5m,工作台上应有安全和冲洗设施，工作台两侧过道宽度不小于O.7m；工作台正面过道宽度，当人工清除渣时，不应小于1.2m，当机械清除栅渣时，不应小于1.5m。
http://wenku..com/view/d0cf9738376baf1ffc4fad06.html
http://www.docin.com/p-96887513.html

Ⅱ 对城市污水处理厂工程设计的相关探讨

本文主要阐述了污水处理的特点及难点，提出了污水处理工艺设计，并结合作者多年的工作经验，对AAO污水处理工艺流程以及各主要构筑物工程设计相关参数进行了分析。对今后类似的工程设计具有一定的借鉴意义。
1 工程概况
本污水处理厂规划用地面积约12km2，分两期建设，总规模为30万m3/d( Kz=1.3)，近期工程设计规模为10万m3/d，雨季合流污水规模为18万m3/d；而远期工程设计规模为20万m3/d，雨季合流污水规模为30万m3/d。纳污范围内服务面积约60km2。污水厂出水水质执行GB 18918-2002城市污水处理厂污染物排放标准的一级A标准；大气污染物排放执行GB 18918-2002的二级标准； 污泥直接浓缩脱水外运处置，含水率小于80%。污水厂总进水管道为φ2 000钢筋混凝土管，出厂尾水排放管为φ1 800排入附近河流，作为河流的生态补水，尾水排放管长度约1100 m。
2工程污水处理的特点和难点
本工程污水处理的特点和难点主要有:（1）本工程出水排放标准较高，由于SS，BOD5，CODCr，TP等污染物均可通过三级深度处理去除，而化学加药、过滤等三级处理手段对 TN 的去除是基本无效的，只有通过强化生物处理手段进行去除。（2）有限碳源的合理分配问题，解决近期进水碳源可能较低的问题。（3）近期雨季合流污水对污水厂水量水质的冲击问题。（4）雨季合流制污水 SS 值和含砂量较高的问题。以上问题是本工程技术路线重点考虑的技术问题。
3 工艺流程
本工程设计为了满足进水水质的变化和雨季合流污水量的冲击，推荐采用AAO污水处理工艺(见图1)，该工艺具有水质水量变化及负荷冲击适应性强、处理效果稳定可靠、运行模式灵活等优点。二级处理出水后采用三级深度处理(微絮凝过滤)和紫外线消毒+ClO2辅助消毒。污泥处理采用机械离心浓缩脱水一体机，除臭采用生物除臭工艺，对全厂有恶臭产生的构筑物进行加盖除臭，最大限度降低污水厂的生产运行对周围环境的影响。
4 各段主要构筑物工程设计及设计参数
4.1 预处理构筑物设计
预处理构筑物包括粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池，主要功能包括:
1) 去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于20mm的杂物，以保证潜水泵正常运行，将污水进行提升后，使污水籍重力依次流过处理构筑物，以保证污水厂正常运转( 粗格栅及进水泵房)；
2)去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于6mm的固体物，以保证生物处理及污泥处理系统正常运行，同时去除污水中比重大于2.65，粒径不小于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理，兼带除油撇渣功能(细格栅及曝气沉砂池)。
设计参数:
1) 粗格栅及进水泵房。地下式钢筋混凝土结构，格栅采用轻质加罩除臭； 内净尺寸: L×B=23m×22.6m，池深10.5m。主要设备为: 2台钢丝绳格栅除污机；单台过栅流量:Qmax=1.04m3/s。4台潜污泵，单泵性能参数:流量:580L/s，扬程:13.5m，功率:125kW。
2) 细格栅及曝气沉砂池。钢筋混凝土构筑物，内净尺寸: L×B=16.8m×10.8m。停留时间:近期旱季污水停留时间:约5.8 min(高峰流量)；近期雨季合流污水停留时间:约4.2 min。曝气沉砂池共两格，单格净宽4.0m，设计有效水深2.7m，有效长度24m。曝气量按0.2 m3空气/m3污水配置，在细格栅的架空渠道下设鼓风机房间，内设3台罗茨风机(2用1 备)，单机风量750m3/h，风压4.5m，功率15kW。
4.2 水处理构筑物设计
水处理构筑物主要为 A/A/O 生物反应池，主要功能为在生物反应池中营造厌氧、缺氧、好氧环境，利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以达到净化水质的目的。本构筑物也是本污水处理厂工程的核心部分。
设计参数:
1) 生物反应池。内净尺寸: L×B×H=100 m×88.8m×7.0m。设计参数:设计流量:10万m3/d，最低水温:15℃最高水温:25℃，系统设计泥龄:13d,污泥负荷:0.07kgBOD5/( kgMLSS・d)，容积负荷:0.245 kgBOD5/（m3・d），MLSS:3.5 g/L，MLVSS:2.45g/L，污泥生成系数: 1.1 kgMLSS/( kgBOD5・d) ，有效水深: 7.0 m，总水力停留时间: 13.46 h，高峰时供气量:24167m3/ h，气水比: 5.80∶1，剩余污泥量:15.4 t/d。
2)二沉池。周进周出二沉池: 直径38 m，共4 座。单池流量: Qmax=1354m3/ h，最大表面负荷( 雨季) : qmax= 1.38m3/(m2・h)，最大表面负荷(旱季):qmax=1.19 m3/( m2・h)，平均表面负荷( 旱季):qav=0.92 m3/( m2・h)，池边有效水深:4.0m，设计流量停留时间:3.4hr，平均流量停留时间:4.4hr。
4.3 深度处理构筑物设计
深度处理构筑物包括自动反冲洗滤池、紫外线消毒渠，其主要功能为:
1)通过过滤进一步去除二沉池出水中的污染物质，确保污水处理厂的出水达标。
2) 杀灭细菌，使细菌指标达到国家排放标准。
设计参数:
1) 自动反冲洗滤池。滤池单元数: 1座，每座分4条廊道； 设计规模: 5417m3/h(旱季高峰)；单池滤池单元面积:169.4 m2；单池结构尺寸:34.77m×4.9m×1.5 m；设计滤速:8.0m/h(高峰)，9.23 m/h(雨天)。
2) 紫外线消毒渠。内净尺寸: L×B=13.0m×5.54m；Qmax=5417m3/h；BOD5:10mg/L；SS:10mg/L；进水粪大肠菌群数106个/L～107个/L；出水粪大肠菌群数小于103个/L。
4.4 污泥处理构筑物设计
污泥处理构筑物主要包括污泥浓缩池、污泥浓缩脱水机房及料仓，主要功能为:
1) 储存一定量污泥，保证脱水装置稳定运行，撇除污泥内游离水，缩小污泥体积。
2) 降低污泥含水率，减少污泥体积，帮助污泥固化并外运。
设计参数:
1) 污泥浓缩池。2座直径8m圆池，进泥量:16.8 TDs/d( 旱季)，20.2TDs/d( 雨季)；进泥含水率:99.3%；进泥体积: 2400m3/d(旱季)，2880m3/d(雨季)；出泥含水率:98.5%；出泥体积:1120 m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；停留时间:3.5h(旱季)，2.9h(雨季)。
2) 污泥浓缩脱水机房及料仓。构筑物外尺寸:30m×15.2m，层高11.7m。污泥量:16.8TDs/d(旱季)，20.2TDs/d(雨季)；进泥含水率: 98.5%；进泥体积:1120m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；出泥含固率:≥20%；出泥体积:84m3/d(旱季)，101m3/d(雨季)。
5 结语
本污水处理厂工程是一座较大规模的污水处理厂，所采用的工艺必须是成熟、可靠的，同时也要考虑工艺的先进性、运行的稳定性、调整的多样性和出水的安全性。推荐的 AAO 系列处理工艺可衍生出多种运行模式，如改良AAO可强化除磷，倒置AAO处理工艺可强化脱氮效果，每个工艺均各有特点，适用于不同的环境和工况。
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Ⅲ 【污水处理厂工艺流程设计计算】 污水处理厂基本流程

1概述

1.1 设计依据

本设计采用的主要规范及标准：

《城市污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002） 》二级排放标准 《室外排水设计规范》（1997年版） （GBJ 14-87） 《给水排水工程概预算与经济评价手册》

1.2 设计任务书（附后）

2原水水量与水质和处理要求

2.1 原水水量与水质

Q=60000m3/胡携d

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

2.2处理要求

污水排放的要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 》二级排放标准：

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

3污水处理工艺的选择

本污水处理厂水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 》二级排放标准，其污染物的最高允许排放浓度为：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质为易生物降解的有机污染物，因此常采用二级生物处理的方法来进行处理。

二级生物处理的方法很多，主要分两类：一类是活性污泥法，主要包括传统活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延时活性污泥法（氧化沟）、AB 工艺、A/O工艺、A 2/O工艺、SBR 工艺等。另一类是生物膜法，主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等工艺。任何工艺都有其各自的特点和使用条件。

活性污泥法是当前使用比较普遍并且有比较实际的参考数据。在该工艺中微生物在处理单元内以悬浮状态存在，因此与污水充分混合接触，不会产生阻塞，对进水有机物浓度的适应范围较大，一般认为BOD 5在150—400 mg/L之间时，都具有良好的处理效果。但是传统活性污泥处理工艺在处理的多功能性、高效稳定性和经济合理性方面已经难以满足不断提高的要求, 特别是进入90年代以来, 随着水体富营养化的加剧, 我国明确制定了严格的氨氮和硝酸盐氮的排放标准, 从而各种具有除磷、脱氮功能的污水处理工艺:如 A/O工艺、A 2/O工艺、SBR 工艺、氧化沟等污水处理工艺得到了深入的研究、开发和广泛的应用, 成为当今污水处理工艺的主流。

该地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低于30mg/L。在出水的水质中,

不仅对COD 、BOD 5、SS 去除率都有较高的要求, 同时对氮和磷的要求也进一步提高. 结合具体情况在众多的污水处理工艺中选择了具有良好脱氮除磷效果的两种工艺—CASS 工 艺和Carrousuel 氧化沟工艺进行方案技术经济比较。

4污水处理工艺方案比选

4.1 Carrousuel氧化沟工艺(方案一)

氧化沟时二十世纪50年代由荷兰的巴斯维尔开发，后在欧洲、北美迅速推广，80年代中期，我国部分地区也建造了氧化沟污水处理工程。近几年来，处理厂的规模也发展到日处理水量数万立方米的工业废水及城市污水的大、中型污水处理工程。

氧化沟之所以能在近些年来裤孝伏得到较快的发展，在于它管理简便、运行稳定、流程简单、耐慎局冲击负荷、处理效果好等优点，特别是氧化沟具有特殊的水流混合特征，氧化

沟中的曝气装置只设在某几段处，溶解氧浓度较高，理NH 3-N 效果非常好，同时由于存在厌氧、好氧条件，对污水中的磷也有一定的去除率。

氧化沟根据构造和运行方式的不同，目前较多采用的型式有“Carrousel 型氧化沟”、“Orbal 型氧化沟”、“一体化氧化沟”和“交替式氧化沟”等，其中，由于交替式氧化沟要求自动化水平较高，而Orabal 氧化沟因水深较浅，占地面积较大，本报告推选Carrousel 氧化沟作为比选方案之一。

本设计采用的是Carrousel 氧化沟工艺. 其工艺的处理流程图如下图4-1所示: `

图4-1 Carrousel氧化沟工艺流程图

4.1.1污水处理系统的设计与计算

4.1.1.1进水闸门井的设计

进水闸门井单独设定, 为钢筋混凝土结构。设闸门井一座, 闸门的有效面积为1.8m 2, 其具体尺寸为1.2×1.5 m,有效尺寸为1.2 m×1.5 m×4.5 m。设一台矩形闸门。当污水厂正常运行时开启, 当后序构筑物事故检修时, 关闭某一闸门或者全部关闭, 使污水通过超越管流出污水处理厂。

4.1.1.2 中格栅的设计与计算

其计算简图如图4-2所示

(1)格栅间隙数:设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60°，建议格栅数为2，一备一用。

Q max sin α0. 652⨯sin 60

=≈68个 n =

Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9

(2)格栅宽度:设栅条宽度S=0.01m,

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

(3)进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B 1=1.60m,其渐宽部分的展开角

α1=20（进水渠道内的流速为0.82m/s）,

l 1=

B -B 12. 0-1. 6

=≈0.56m 2tg α12tg 20



(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度：

l 2=

l 10. 56==0.28m 22

(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（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)栅后槽总高度：设栅前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m

(7)栅槽总长度：

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)每日栅渣量：在格栅间隙为20mm 的情况下，设栅渣量为每1000m 3污水产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

宜采用机械清渣。

图4-2 格栅计算示意图

4.1.1.3细格栅的设计与计算

其计算简图如图4-2所示

(1)格栅间隙数：设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.006m,格栅倾角α=600，格栅数为2。

Q max 0. 652⨯sin 60

=≈109个 n =

Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9

(2)格栅宽度：设栅条宽度S=0.01m,

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

(3)进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B 1=1.6m,其渐宽部分的展开角α1=20

（进水渠道内的流速为0.82m/s）,

l 1=

B -B 11. 75-1. 60

=≈0.22m 2tg α12tg 20

(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度：

l 2=

l 10. 22

==0.11m 22

(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（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)栅后槽总高度：设栅前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)栅槽总长度：

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)每日栅渣量：在格栅间隙为6mm 的情况下，设栅渣量为每1000m 3污水产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

宜采用机械清渣。

4.1.1.4 曝气沉砂池的设计与计算

本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。建议设两组沉砂池一备一用。其计算简图如图4-3所示。具体的计算过程如下：

(1)池子总有效容积：设t=2min,

V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3

(2)水流断面积：

A=

Q max 0. 652

==9.31m2 0. 07v 1

沉砂池设两格，有效水深为2.00m ，单格的宽度为2.4m 。

(3)池长：

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)每格沉砂池实际沉砂量：设含砂量为20 m3/106 m3污水，每两天排一次，

3

20⨯0. 652

⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3

6

10⨯2

(6)每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2.5 m，查表得单位池长所需空气量为28 m3/(m·h),

q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3

图4-3 曝气沉砂池计算示意图

4.1.1.5 厌氧池的设计与计算

4.1.1.5.1 设计参数

设计流量为60000 m3/d，设计为两座每座的设计流量为30000 m3/d。 水力停留时间：

T =2h 。

污泥浓度：

X =3000mg/L

污泥回流液浓度：

V 0"=

X R =10000 mg/L

4.1.1.5.2 设计计算 (1)厌氧池的容积：

V =QT =30000×2/24=2500 m3

(2)厌氧池的尺寸：

水深取为h =5,则厌氧池的面积：

V 2500A ===500 m2。

h 5

厌氧池直径：

D =

4A

π

=

4⨯500

=25 m。 3. 14

考虑0.3的超高，故池总高为H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥回流量的计算 回流比计算：

R =

X

=0.42

X R -X

污泥回流量：

Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d

4.1.1.6 Carrousel氧化沟的设计与计算

氧化沟，又被称为循环式曝气池，属于活性污泥法的一种。见图4-4氧化沟计算示3

4.1.1.6.1设计参数

设计流量Q=30000m3/d设计进水水质BOD 5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH 3-N=45mg/L；污水水温T =25℃。

设计出水水质BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L； TP ≤3mg/L。

污泥产率系数Y=0.55; 污泥浓度（MLSS ）X=4000mg/L;挥发性污泥浓度（MLVSS ）X V =2800mg/L; 污泥龄θc =30d; 内源代谢系数K d =0.055. 4.1.1.6.2设计计算

(1)去除BOD

氧化沟出水溶解性BOD 浓度S 。为了保证沉淀池出水BOD 浓度S e ≤30mg/L,必须控制所含溶解性BOD 浓度S 2，因为沉淀池出水中的VSS 也是构成BOD 浓度的一个组成部分。

S=Se -S 1

S 1为沉淀池出水中的VSS 所构成的BOD 浓度。

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)

好氧区容积V 1。好氧区容积计算采用动力学计算方法。

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

好氧区水力停留时间：t=剩余污泥量∆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所产生的干污泥量=

∆X

=0.499（kgD S /kgBOD5）。

Q (S 0-S )

(2)脱氮

需氧化的氨氮量N 1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为：

0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)

25000

需要氧化的氨氮量N 1=进水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)

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

脱硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脱氮所需要的容积:

V 2=

脱氮水力停留时间t 2:

QN r 30000⨯21. 18

==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800

t 2 =

氧化沟总体积V 及停留时间t:

V 2

=8.25 h Q

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

t=V/Q=16.45 h

校核污泥负荷N =

QS 025000⨯0. 16

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

(3)氧化沟尺寸：取氧化沟有效水深为5m ，超高为1m ，氧化沟深6m 。

V

=20562/5=4112.4m 2 h

单沟宽10m ，中间隔墙宽0.25m 。则弯道部分的面积为：

2⨯10+0. 2523π()

3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m

22

直线段部分的面积:

氧化沟面积为A=

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

单沟直线段长度：

L=

A 23146. 77

==78.67m ，取79m 。 4⨯104⨯b

进水管和出水管：污泥回流比R=63.4%，进出水管的流量为：Q 1=(1+R ) Q =1.634×

30000m /d=0.568 m /s，管道流速为v =1.0m/s。

3

3

则管道过水断面：

A=

管径d=

Q 0. 568==0.568m 2 v 1

4A

π

=0.850m, 取管径850mm 。

校核管道流速：

v=

(4)需氧量

Q

=0.94m A

实际需氧量：

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）

剩余污泥中BOD 5需氧量：

D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)

剩余污泥中NH 3-N 耗氧量：

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

去除NH 3-N 的需氧量：

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

脱氮产氧量：

D 5=2.86×脱氮量=1514.37(kg/d)

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

考虑安全系数1. 2，则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）

标准状态下需氧量SOR

SOR=

AOR ∙C S (20)

α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024

(T -20)

（C S （20）20℃时氧的饱和度，取9.17mg/L；T=25℃；C S(T)25℃时氧的饱和度，取 8.38mg/L；C 溶解氧浓度，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=

曝气设备的选择：设两台倒伞形表面曝气机，参数如下： 叶轮直径：4000mm ；叶轮转速：28R/min；浸没深度：1m ； 电机功率：210KW ；充氧量：≥2.1kgO 2/(kW·h)。

4.1.1.7二沉池的设计与计算

其计算简图如图4-5所示

4.1.1.7.1设计参数

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

氧化沟中悬浮固体浓度 X =4000 mg/L;

二沉池底流生物固体浓度 X r =10000 mg/L;

污泥回流比 R=63.4%。

4.1.1.7.2 设计计算

(1) 沉淀部分水面面积 F 根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷q=0.9m3 /(m2·h), 设两座二次沉淀池 n =2.

F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9

(2)池子的直径 D

D =4F

π=4⨯1304

π=40. 76(m)，取D =40m 。

(3)校核固体负荷G

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

=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)

(4) 沉淀部分的有效水深h 2 设沉淀时间为2.5h 。

h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)

(5) 污泥区的容积V

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

=1945.2 (m3)

(6)污泥区高度h 4

污泥斗高度。设池底的径向坡度为0.05，污泥斗底部直径D 2=1.6m，上部直径D 1=4.0m，倾角为60°，则：

"= 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)

圆锥体高度

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

V 2=

=

竖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) 污泥区的高度h 4=h 4

沉淀池的总高度H 设超高h 1=0.3m，缓冲层高度h 3=0.5m。

则 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接触池的设计与计算

采用隔板式接触反应池。其计算简图如图4-5所示。

水力停留时间：t=30min

12

平均水深：h =2.4m。

隔板间隔：b=1.5m。

池底坡度：3%

排泥管直径：DN=200mm。

4.1.1.8.2设计计算

接触池容积：

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

表面积：

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

廊道总宽度：隔板数采用10个，则廊道总宽度为B=11×b=11×1.5=16.5m。 接触池长度：

F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5

水头损失，取0.4m 。 F =

13

Ⅳ 某城市污水处理厂最大设计污水量为30000m3/d，污水流量总变化系数为1.4，采用栅距为30mm的格栅，请计算每

假设：每1000 m3污水的栅渣产生量为0.06 m3则：栅渣产生量为：30000/1000=30*0.06=1.8*1.4=2.52m3

Ⅳ 关于城市污水管道系统设计

一、工程概述

城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段，即初步设计和施工图设计。

城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建（构）筑物等。

1、设计资料的收集与调查

（1）建设单位的设计任务书

包括设计规模（处理水量）、处理程度要求、占地要求、投资情况等。

（2）收集相关资料

包括原水水质资料、当地气象资料（温度、风向、日照情况等）、水文地质资料（地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等）、地形资料、城市规划情况等。

（3）必要的现场调查

当缺乏某些重要的设计资料时，则现场的调查是必需的。

2、厂址选择

城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。

二、处理流程选择：

污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。

1、污水处理流程的选择原则：

经济节省性原则；

运行可靠性原则；

技术先进性原则。

2、应考虑的其他一些重要因素：

充分考虑业主的需求；

考虑实际操作管理人员的水平。

本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高，可达90%~95%，稳定性较强，系统启动时间短，一般为2~4周，很少产生臭气，不产生沼气，对污水的碱度要求低。

污水处理工艺流程图如下：

平面图:

三、污水处理工程设计计算：

（一）、设计水量，水质及处理程度：

平均流量：5万吨/天，变化系数1.4；

进水：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；

处理程度计算：COD：（400-60）/400=85% ；

BOD：（300-20）/300=93.3% ；

SS：（350-20）/350=94.3% 。

（二）、格栅及其设计：

格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。

设计中取二组格栅，N=2组，安装角度α=60°

Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s

2、格栅槽宽度：

B=S(n－1)+bn

式中： B——格栅槽宽度（m）；

S——每根格栅条的宽度（m）。

设计中取S=0.015m，则计算得B=0.93m。

3、进水渠道渐宽部分的长度：

4、出水渠道渐窄部分的长度：

5、通过格栅的水头损失：

6、栅后明渠的总高度：

H=h+h1+h2

式中： H——栅后明渠的总高度(m)；

h2——明渠超高（m），一般采用0.3-0.5m

设计中取h2 =0.30m，得到H=1.28m。

7、栅槽总长度：

8、每日栅渣量计算：

采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

9、进水与出水渠道：

城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道，设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m，进水水深h1=h=0.8m，出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。

（三）、沉砂池及其设计：

沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。

沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气式沉砂池，涡流式沉砂池。

设计中采用曝气沉砂池，沉砂池设2组，N=2组，每组设计流量0.4051m3/s

1、沉砂池有效容积：

式中： V——沉砂池有效容积（m3）;

Q——设计流量（m3/s）；

t——停留时间（min），一般采用1-3min。

设计中取t=2min，Q=0.4051m3/s，得到V=48.61m3。

出水堰后自由跌落0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管。管径DN2=800mm，管内流速v2=0.99m/s，水力坡度i=1.46‰。

12、排砂装置：

采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将沉砂排出沉砂池，吸砂泵管径DN=200mm。

（四）、初沉池及其设计：

初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉，从而与污水分离，初次沉淀池去除悬浮物40%~60%，去除BOD20%~30%。

初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。

设计中采用平流沉淀池，平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入，按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的悬浮物在重力作用下沉淀，与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。

沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量Q=0.4051m3/s。

10、沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4

式中：h1——沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5；

h3——缓冲层高度（m），一般采用0.3m；

h4——污泥部分高度（m），一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。

设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，得h4=3.94m，得到H=7.54m。

15、出水渠道：

沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至集水井。

式中： v3——出水渠道水流流速（m/s），一般采用v3≥0.4m/s；

B3——出水渠道宽度（m）；

H3——出水渠道水深（m），一般采用0.5-2.0。

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

出水管道采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。

16、进水挡板、出水挡板：

沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙0.5m，挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m，挡板高出水面0.3m，伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。

17、排泥管：

沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间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，便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。

18、刮泥装置：

沉淀池采用行车式刮泥机，刮泥机设于池顶，刮板伸入池底，刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。

（五）、曝气池及其设计：

设计中采用传统活性污泥法。传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，污水从池子首端进入池内，二沉池回流的污泥也同步进入，废水在池内呈推流形式流至池子末端，其池型为多廊道式，污水流出池外进入二次沉淀池，进行泥水分离。污水在推流过程中，有机物在微生物的作用下得到降解，浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高，BOD去除率可达到90%以上，是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式

7、曝气池总高度：

H总=H+h

式中： H总——曝气池总高度（m）；

h——曝气池超高（m），一般取0.3—0.5m。

设计中取 h=0.5m，则 H=4.7m。

10、管道设计：

①中位管：

曝气池中部设中位管，在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为600mm。

②放空管：

曝气池在检修时，需要将水放空，因此应在曝气池底部设放空管，放空管管径为500mm。

④消泡管

在曝气池隔墙上设置消泡水管，管径为DN25mm，管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫。

⑤空气管

曝气池内需设置空气管路，并设置空气扩散设备，起到充氧和搅拌混合的作用。

11、曝气池需氧量计算：

依照气水比5：1进行计算，Q=14580m3/h。

12、鼓风机选择：

空气扩散装置安装在距离池底0.2m处，曝气池有效水深为4.2m，空气管路内的水头损失按1.0m计，则空压机所需压力为：

P=（4.2-0.2+1.0）×9.8=49kPa

鼓风机供气量：

Gsmax=14580m3/h=243m3/min。

根据所需压力及空气量，选择RE-250型罗茨鼓风机，共5台，该鼓风机风压49kPa，风量75.8m3/min。正常条件下，3台工作，2台备用；高负荷时，4台工作，1台备用

（六）、二沉池及其设计：

二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板（管）等几类。

平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂，但一般多用于初沉池，作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀，排泥设施复杂，不易管理。

辐流式沉淀池一般采用对称布置，配水采用集配水井，这样各池之间配水均匀，结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化，运行效果好，管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。

竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单，但埋深较大，施工困难，耐冲击负荷差。

斜管（板）沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管（板）沉淀池处理效果不稳定，容易形成污泥堵塞，维护管理不便。

设计中选用辐流沉淀池，沉淀池设2组，N=2组，每组设计流量0.405m3/s。

3、沉淀池有效水深：

h2=q′×t

式中: h2——沉淀池有效水深（m）；

t——沉淀时间（h），一般采用1—3h。

设计中取 t=2.5h，得到 h2=3.5m。

4、径深比：

D/h2=10.4，满足6-12之间的要求。

5、污泥部分所需容积：

式中： Q0——平均流量（m3/s）；

R——污泥回流比（%）；

X——污泥浓度(mg/L)；

Xr——二沉池排泥浓度(mg/L)。

设计中取Q0=0.579 m3/s，R=50%，

，

SVI——污泥容积指数，一般采用70-150；

r——系数，一般采用1.2。

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

经计算得到 V1=1563.3m3。应采用连续排泥方式。

6、沉淀池的进、出水管道设计：

进水管：流量应为设计流量+回流量，管径计算为900mm

出水管：管径计算为800mm

排泥管：管径为500mm

7、出水堰计算：

堰上负荷的校核。规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。

8、沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中：H——沉淀池总高度（m）;

h1——沉淀池超高（m），一般采用0.3-0.5m；

h2——沉淀池有效水深（m）；

h3——沉淀池缓冲层高度（m），一般采用0.3m；

h4——沉淀池底部圆锥体高度（m）；

h5——沉淀池污泥区高度（m）。

设计中取h1=0.3m，h3=0.3m，h2=3.5m.

根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮吸泥机连续排泥，池底坡度为0.05。

h4=(r-r1)×i

式中：r——沉淀池半径（m）；

r1——沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m；

i——沉淀池池底坡度。

设计中取r1=1.0m，i=0.05，得到h4=0.86m。

式中：V1——污泥部分所需容积（m3）；

V2——沉淀池底部圆锥体容积（m3）；

F——沉淀池表面积（m2）。

计算可得 =315.4m3，则h5=1.20m。

得到H=6.16m。

（七）、消毒接触池及其设计：

污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少，但是细菌的绝对值依然十分客观，并有存在病原菌的可能，因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。

设计中采用平流式消毒接触池，消毒接触池设2组，每组3廊道。

1、消毒接触池容积：

V=Qt

式中： Q——单池污水设计流量（m3/s）；

t——消毒接触时间（min），一般采用30min。

设计中取t=30min，得每组消毒接触池的容积为729m3。

2、消毒接触池表面积：

F=V/h2

式中：h2——消毒池有效水深，设计中取为2.5m。

设计中取h2=2.5m，得到F=291.6m2。

3、消毒接触池池长：

L′=F/B

式中：B——消毒池宽度(m)，设计中取为5m。

设计中取B=5m，计算得 L=58.32m。每廊道长为19.44m，设计中取为20m。

校核长宽比：L′/B=11.7>10，合乎要求。

4、消毒接触池池高：

H=h1+h2

式中：h1——消毒池超高(m)，一般采用0.3m；

设计中取h1=0.3m，计算得 H=2.8m。

5、进水部分：

每个消毒接触池的进水管管径D=800mm，v=1.0m/s。

6、混合：

采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。

（八）、污泥浓缩池及其设计：

污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体积，便于后续污泥处理，常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高，污泥数量较大，需要进行浓缩处理；初沉污泥含水量较低，可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%，浓缩后污泥含水率97%。

13、溢流堰：

浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s，设出水槽宽b=0.15m，水深0.05m，则水流速为0.2m/s，溢流堰周长：

c=π(D-2b)

计算得到c=15.86m。

溢流堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶宽0.16m，深0.08m，每格沉淀池有110个三角堰，三角堰流量q0为：

Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s

h′=0.7q02/5

式中： q0——每个三角堰流量（m3/s）；

h′——三角堰堰水深（m）。

计算得到h′=0.0079m。

三角堰后自由跌落0.10m，则出水堰水头损失为0.1079m

Ⅵ 栅前水深怎么确定

① 确定栅前水深

根据最优水力断面公式 计算得：

（1-1）

所以栅前槽宽约0.283m。栅前水深h≈0.142m。

说明：由于水量小的缘故，计算数据偏小，这里为了设计的需要、施工的方便以及设备选型的准确，取栅槽宽度0.60m，栅前水深0.30m。

② 格栅计算

（1-2）

n—格栅间隙数

代入数据得： =36（条）

栅槽有效宽度（B）， 设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m，=0.494m，取格栅宽度B=0.8m。

(6)污水处理厂格栅阻力系数扩展阅读：

先确定格栅间隙数，得出你应该选用几台格栅，再确定栅前水深（一般0.4左右）以及栅前流速(取0.9)，根据最大设计流量Qmax=0.4*0.9*B1算出进水渠道宽度。再用所得的B1除以格栅数量。就是每座格栅的进水渠道宽度。

应该用远期最大设计流量设计，用近期平均流量校核，若水深过浅，应减少栅宽，增大水深重新计算。过栅流速建议不超过1.0

这个一般都是一米五到两米。选择水深主要是控制水流速度，水流速度以一米五即可。

Ⅶ 已知某城市污水处理厂的最大设计污水量Qmax=0.2m3/s,总变化系数Kz=1.50，求格栅部分尺寸。

并联设两台：宽1m、间隙5mm，高度随进水深以及构筑物形式定（采用回转齿耙式或反捞式根据具体设施情况定）。功率要根据具体厂家产品选型。格栅渠端口设闸门用于检修。

假设：每1000m3污水的栅渣产生量为0.06m3则：栅渣产生量为：30000/1000=30*0.06=1.8*1.4=2.52m3

总变化系数Kz：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数。

一般是根据流量按经验查出来，有一个经验公式，该式是在多年观测资料的基础上进行综合分析总结出的计算公式。反映了总变化系数与平均流量之间的关系：

Q平均<5时 kz=2.3

Q平均5<Q平均<1000时 kz=2.7/（Q平均的0.11次方）

Q平均>1000时 kz=1.3

(7)污水处理厂格栅阻力系数扩展阅读：

按形状，格栅可分为平面与曲面格栅两种。平面格栅由栅条与框架组成。曲面格栅又可分为固定曲面格栅与旋转鼓筒式格栅两种。按格栅栅条的净间距，可分为粗格栅（50~100mm）、中格栅（10~40mm）、细格栅（1.5~10mm）三种。

平面格栅与曲面格栅，都可做成粗、中、细三种。由于格栅是物理处理的重要设施，故新设计的污水处理厂一般采用粗、中两道格栅，甚至采用粗、中、细三道格栅。按清渣方式，格栅可分为人工清渣和机械清渣格栅两种。人工清渣格栅适用于小型污水处理厂。当栅渣量大于0.2m3/d时，为改善工人劳动与卫生条件，都应采用机械清渣格栅。