（完整版）污水处理厂工艺设计说明计算书：城市生活污水5.0万吨每天活性污泥法.doc

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1、污水处理厂设计计算书一、工程概况某城市污水处理厂，采用传统活性污泥法处理工艺，沉淀池型式为辐流式，曝气池采用鼓风曝气，进入曝气池的总污水量为50000m/d，污水的时变化系数为1.28，进入曝气池污水的BOD为215mg/L，处理出水总BOD20mg/L。二、曝气池的设计1污水处理程度的计算进入曝气池污水的BOD值（S）为215mg/L，计算去除率，首先按下式计算处理水中非溶解性BOD值，即BOD=7.1bXC式中C处理水中悬浮固体浓度，取值为25mg/L；b微生物自身氧化率，一般介于0.050.1之间，取值0.09；X活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4；代入各值BOD=7.10.090

2、.425=6.396.4处理水中溶解性BOD值为：20-6.4=13.6mg/L去除率=(215-13.6)/215=0.9380.942曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD-污泥负荷法计算(1) BOD-污泥负荷率的确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.3kgBOD/(kgMLSSd)。但为稳妥计，按下式加以较核：N=KSf/K值取0.0280 S=13.6mg/L =0.94 f=MLVSS/MLSS=0.75 代入各值N=0.028013.60.75/0.94=0.30 kgBOD/(kgMLSSd)计算结果确证，取值0.3是适宜的。(2) 确定混合液污泥浓度（X）根据已确定的N

3、值，查图4-7得相应的SVI值为100-120，取值120。按下式确定混合液污泥浓度值X。对此r=1.2，R=50%，代入各值，得：X=Rr10/(1+R)SVI=0.51.210/(1+0.5)120=3333mg/L3300mg/L(3) 确定曝气池容积，按下式计算，即：V=QS/(NX)代入各值：V=50000215/(0.303300)=10858.5910859m(4) 确定曝气池各部位尺寸设4组曝气池，每组容积为10859/4=2715m池深取4.2m，则每组曝气池的面积为F=2715/4.2=646.43m池宽取4.5m，B/H=4.5/4.2=1.07，介于1-2之间，符合规定

4、。池长：F/B=646.43/4.5=143.7L/B=143.7/4.5=31.9210，符合规定。设三廊道式曝气池，廊道长：L1=L/3=143.7/3=47.948m取超高0.5m，则池总高度为4.2+0.5=4.7m在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并在两池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接，在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有三个进水口。在面对初次沉淀池的一侧（前侧），在每组曝气池的一端，廊道进水口处设回流污泥井，井内设污泥提升器，回流污泥由污泥泵站送入井内，由此通过空气提升器回流曝气池。3曝气系统的设计与计算本设计采用鼓风曝气系统。(1)

5、平均时需氧量的计算O2=aQS+bVX其中a=0.5；b=0.15代入各值O=0.550000(215-20)/1000+0.15108592500/1000=8947.125kg/d=373kg/h(2) 最大时需氧量的计算根据原始数据 k=1.28代入各值：O=0.5500001.28(215-20)/1000+0.15108592500/1000=10312.125kg/d=429.67kg/h(3) 每日去除的BOD值BOD=50000(215-20)/1000=9750kg/d(4) 去除每kgBOD的需氧量O=8947.125/9750=0.92kgO/kgBOD(5) 最大时需氧

6、量与平均时需氧量之比O/ O=429.67/373=1.154供气量的计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.0m，计算温度定为30。水中溶解氧饱和度：C=9.17mg/L;C=7.63mg/L(1) 空气扩散器出口处的绝对压力（P）计算如下：P=1.01310+9.810H =1.01310+9.8104.0 =1.40510P(2) 空气离开曝气池面时，氧的百分比按下式计算：O=21(1-E)/79+21(1-E)100%E空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值12%。代入E值，得：O=21(1-0.12)/79+21(1-0.12)100%

7、=18.96%(3) 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按下式计算，即：C=C(P/2.02610+O/42)最不利温度条件按30考虑，代入各值，得：C=7.63(1.405/2.026+18.96/42)=8.74mg/L(4) 换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：R=RC/(C-C)1.024取值=0.82；=0.95；C =2.0；=1.0代入各值，得：R=3739.17/0.82(0.951.08.74-2.0)1.024=522kg/h相应的最大时需氧量为：R=429.679.17/0.82(0.951.08.74-2.0)1.024=601 kg

8、/h(5) 曝气池平均时供气量按下式计算，即：G=R/(0.3E)100代入各值，得：G=522/(0.312)100=14500m/h(6) 曝气池最大时供气量G=601/(0.312)100=16695 m/h(7) 去除每kgBOD的供气量：14500/975024=35.69m空气/kgBOD(8) 每m污水的供气量：14500/5000024=6.96 m空气/ m污水(9) 本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值50%，这样提升污泥所需空气量为：80.550000/24=8334m/h总需气量：16

9、695+8334=25029 m/h5空气管系统计算按附图所示曝气池平面图布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共6根干管。在每根干管上设10对配气竖管，共20条配气竖管。全曝气池共设120条配气竖管。每根竖管的供气量为：16695/120=139.125 m/h曝气池平面面积为：484.534=2592m每个空气扩散器的服务面积按0.50 m计，则所需空气扩散器的总数为：2592/0.50=5184个为安全计，本设计采用5280个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：5280/120= 44个每个空气扩散器的配气量为： 16695/5280=3.16 m/h将已布置的空

10、气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图如下，用以计算。空气管路计算图(1)选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定。计算结果列入计算表中第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按式R=RC/(C-C)1.024折算成当量长度损失l，并计算出管道的计算长度l+l(m)，（l为管段长度）计算结果列入计算表中的第8、9两项。空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量m/min、计算温度和曝气池水深，查附录3求得，结果列入计算

11、表的第10项。9项与10项相乘，得压力损失h+h，结果列入计算表第11项。将表中11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：(h+h)=284.729.8=2.790kPa网状膜空气扩散器的压力损失为12.42kPa，则总压力损失为：2.790+12.42=15.210kPa为安全计，设计取值16kPa。6空压机的选定空气扩散器安装在距曝气池池底0.2 m处，因此，空压机所需压力为P=(4.2-0.2+1.5)9.8=53.9kPa空压机供气量：最大时：16695+8334=25029 m/h=417.15 m/min平均时：14500+8334=22834 m/h=380.57 m/min

12、根据所需压力及空气量，决定采用LG60型空压机8台。该型空压机风压70kPa，风量60 m/min。正常条件下6台工作，2台备用，高负荷时7台工作，1台备用。空气管路计算图(2)三、二沉池的设计1已知条件本设计采用普通辐流式沉淀池。设计流量Q=50000 m/d=2083.33 m/h，污水的时变化系数为1.28，即最大设计流量为2083.331.28=2666.67 m/h，曝气池中悬浮固体浓度X=3300mg/L，二沉池底微生物固体浓度X=10/SVIr=10/1201.2=10mg/L，污泥回流比R=50%。2设计计算(1) 沉淀池部分水面面积F根据活性污泥法处理特性，选取表面负荷q=1

13、.2m/(mh)，设4座沉淀池n=4，则单池面积为：F=Q/(nq)=2666.67/(41.2)=555.56 m(2)池子直径D=(4F/)=(4555.56/) =26.60m(3) 校核固体负荷GG=24(1+R)QX/F=24(1+0.5)2666.673.3/(555.564)=142.56kg/(md)，符合要求。(4) 沉淀部分有效水深h，设沉淀时间t=2h，则h=qt=1.22=2.4m(5) 污泥区的容积V设计采用周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按2h贮泥时间确定：V=2T(1+R)QX/24(X+X)=221.5500003300/24(3300+10000)=3308

14、.27 m每个沉淀池污泥区的容积为V=3308.27/4=827.07 m(6) 污泥区高度ha 污泥斗高度设池底的径向坡度为0.05，污泥斗底部直径D=1.5m，上部直径D=3.0m，倾角60，则h=(D- D)tan60/2=(3.0-1.5) tan60/2=1.3mV=h(D+ DD+ D)/12=1.3(9+31.5+1.51.5)/12=5.36 mb 圆锥体高度h=(D- D)0.05/2=(26.6-3.0)0.05/2=0.59mV=h (D+ D D+ D)/12=0.59(26.626.6+26.63.0+9)/12=123 mc 竖直段污泥部分的高度h=(V-V-V)/

15、F=(827.07-5.36-123)/555.56=1.26m污泥区总高度h=h+h+h=1.3+0.59+1.26=3.15m(7) 沉淀池的总高度H设超高h=0.3m，缓冲层高度h=0.5m，则H= h+h+h+h=0.3+2.4+0.5+3.15=6.358管段编号管段长度L m 空气流量空气流速 v m/s管径 D mm配件管段当 量长度 L0 m管段计 算长度 L0+L m 压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8 Pa/m9.8 (Pa)123456789101121-200.50 3.16 0.05 32弯头1个0.62 1.12 0.180 0.20 20-190.50

16、6.32 0.11 32三通1个1.18 1.68 0.320 0.54 19-180.50 9.48 0.16 32三通1个1.18 1.68 0.650 1.09 18-170.50 12.64 0.21 32三通1个1.18 1.68 0.900 1.51 17-160.25 15.80 0.26 32三通1个 异形管1个1.27 1.52 1.250 1.90 16-150.90 28.44 0.47 6.30 40三通1个 异形管1个1.67 2.57 22.210 57.08 15-140.90 56.88 0.95 3.58 75四通1个 异形管1个3.54 4.44 0.301

17、 1.34 14-136.75 139.04 2.32 4.91 100闸门1个 弯头3个 三通1个11.30 18.05 0.388 7.00 13-124.80 278.08 4.63 9.83 100四通1个 异形管1个6.41 11.21 1.479 16.58 12-114.80 556.16 9.27 8.75 150四通1个 异形管1个10.25 15.05 0.696 10.47 11-104.80 834.24 13.90 13.13 150四通1个 异形管1个10.25 15.05 1.523 22.92 10-94.80 1112.32 18.54 9.83 200四通1

18、个 异形管1个14.48 19.28 0.612 11.80 9-82.40 1390.40 23.17 12.61 200三通1个 异形管1个11.52 13.92 0.733 10.20 8-79.00 2780.80 46.35 11.09 300四通1个 异形管1个23.96 32.96 0.928 30.59 7-69.00 5561.60 92.69 13.25 450四通1个 异形管1个38.97 47.97 0.454 21.78 6-59.00 8342.40 139.04 13.36 500四通1个 异形管1个44.22 53.22 0.594 31.61 5-49.00 11123.20 185.39 12.31 600四通1个 异形管1个55.04 64.04 0.388 24.85 4-39.00 13904.00 231.73 13.01 600四通1个 异形管1个55.04 64.04 0.229 14.67 3-25.00 16695.00 278.25 12.21 700弯头一个25.14 30.14 0.200 6.03 2-130.00 25029.00 417.15 14.56800弯头一个29.5159.51 0.21112.56 合计284.72