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氧化沟设计计算

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氧化沟设计计算

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给水排水工程技术

毕业课程设计

乌鲁木齐市某地区排水工程

施工图预算

学年学期 2010/2011（一）

班 级 普高给排水08-2

指导教师 胡 世 琴

姓 名 寇 萍

学 号 13 号

新疆建设职业技术学院

设备工程系 氧化沟设计计算

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内容摘要

一、 设计题目

二、 设计任务书

三、 污水处理厂的设计规模

四、 污水处理程度的要求

五、 设计内容

六、 氧化沟的工艺流程图

七、 设计计算

八、 污水处理厂平面布置

九、 污水处理厂高程计算

十、 参考文献

十一、附图

氧化沟设计计算

3 / 24 内容摘要

本设计为策勒县污水处理厂工程工艺设计，污水处理厂规模为30240 m3/d,污水主要来源为生活污水和工业污水，主要采用氧化塘处理方法。污水处理厂处理后的出水达到污水综合排放标准 （GB8978-96）

一、设计题目

新疆策勒县污水处理厂工艺设计

二、设计任务书

1、设计的任务和目的

毕业设计是一项重要的实践性教学环节，是培养学生应用所学专业理论知识解决工程实际问题、提高设计制图水平及使用各种技能资料能力的重要手段，通过毕业设计，使学生了解和熟悉排水工程设计的一般原则、步骤和方法；掌握污水处理厂的设计计算方法及设计说明、计算书的编制方法、施工图的绘制方法。

2、设计简介

本设计为给水排水工程技术专业专科毕业设计，是大学三年教学计划规定的最后一个实践性环节。本设计题目为策勒县污水处理厂工艺设计。在指导老师的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。

3、设计内容

（1）、处理工艺流程选择

（2）、污水处理构筑物的设计

（3）、污水处理工艺施工图初步设计的绘制

4、设计依据

本设计根据给水排水工程技术专业毕业设计任务指导书、《给水排水设计手册》（第五册）、《水处理手册》《水处理设计手册》《给水排水设计手册（第二版）第1册》《给水排水常用数据手册（第二版）》《水处理工程技术》《给水排水设计手册》（第11册）《排水工程（第二版）》（下册）等进行设计。

设计原始资料 氧化沟设计计算

4 / 24 策勒县位于新疆最南端，南接昆仑山，北连塔克拉玛干大沙漠，东与于田相邻，西与洛浦相连，全县辖七乡一镇，最远的乡距县城150公里，127个村，382个村民小组，总人口14.01万人，其中农牧业人口12.15万人，劳动力4.68万人,牧业人口0.47万人，总面积3.13万平方公里，绿洲面积35万亩，现有耕地24.43万亩，人均2.01亩。

策勒县属极端干旱型大陆荒漠气候，气候干燥，昼夜温差大，日照长，降水量少，蒸发量大，年均气温11.9℃，年均降水33毫米。策勒县日照长，年平均风速1.9米/秒，春季气温回升快，春季平原区各月气温在9-21℃之间，冷空气活动频繁。极端最低气温-23.9℃，无霜期209天。

三、污水处理厂的设计规模

（1）污水处理厂的设计规模

污水处理厂规模已处理水量的平均时流量，据此，该市污水处理厂规模定位maxQ=0.15+0.1×2=0.35 m3/s，总变化系数为1.52。

（2）污水处理厂处理构筑物规模

污水处理厂的主要构筑物拟分为两组，近期建一组远期再建一组。

四、污水处理程度的要求

进水水质根据原始资料，污水处理厂实测污水水质及进水水质见下表，设计出水水质要求符合GB89TB-96《污水综合排放标准》，见下表：

水质指标 实测水质 （mg/L） 设计进水水质（mg/L） 出水水质标准（mg/L）

BOD5 150-250 220 BOD5≤20

CODcr 230-370 340 CODcr≤60

SS 200-350 320 SS≤20

3、处理方案的确定 氧化沟设计计算

5 / 24 一般对于小型污水处理工艺，常用的方法有：对于活性污泥法有低负荷的氧化沟法、氧化塘法、延时曝气法、SBR法、CAST法；对于生物膜法有生物曝气滤池法、接触氧化法及生物转盘。

五、设计内容

1.处理工艺流程选择

2.污水处理构筑物的设计

3.污泥处理构筑物的设计

4.污水处理工艺施工图初步设计的绘制

污水处理的工艺系统是指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的组合。

对于某种污水采用哪几种处理方法组成系统，要根据污水的水质，水量，回收其中有用物质的可能性，经济性，受纳水体的具体条件，并结合调查研究与经济技术比较后决定，必要时还需进行试验。

在选择确定处理工艺流程的同时，还需要考虑确定各处理技术单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。

（1）污水的处理程度：

污水处理程度是污水处理工艺流程选择的依据，而污水处理程度又主要取决于原污水的水质特征。处理后水的去向及相应的水质要求.

污水的水质特征，表现为污水中所含污染物的种类，形态及浓度，他直接影响到工艺流程的简单与复杂。处理后水的去向及相应的水质要求， 往往决定着污水处理工程的处理深度。

（2）工程造价与运行费用:

工程造价和运行费用也是工艺流程选定的重要考虑要求因素，前提是处理水应达到水质标准的要求。这样，以原污水的水质，水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为制约条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。

减少占地面积是降低建设费用的一项重要措施。 氧化沟设计计算

6 / 24 （3）当地的各项条件：

当地的地形，气候等自然条件，原材料与电力供应等具体情况，也是选定处理工艺应当考虑的因素。

（4）原污水的水量与污水流入工况：

原污水的水量与污水流入工况也是选定处理工艺需要考虑的因素，直接影响到处理构筑物的选型及处理工艺的选择。

（5）处理过程中是否产生新的问题：

污水处理过程中应注意避免二次污染。

另外，工程施工的难易程度和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺流程需要考虑的因素，所以，污水处理工艺流程的选定是一项比较复杂的系统工程，必须对上述各项因素进行综合考虑，进行多种方案的技术经济比较，选定技术先进可行，经济合理的处理工艺。

城市污水处理的典型工艺流程是有完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成。

该流程的一级处理是由格栅、沉砂池组成，其作用是去除污水中的无机和有机性的悬浮污染物，污水的BOD值能够去除20%～30%。

二级处理系统是城市处理厂的核心，其主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物，BOD去除率达90%以上。通过二级处理，污水中BOD5值可降至20～30mg／L，一般可达到排放水体和灌溉农用的要求。

应用与二级处理的各类生物处理技术有活性污泥法，生物膜法及自然生物处理技术，只要运行正常，都能取得良好的处理效果。

污泥是污水处理过程的副产品，也是必然产物。

六、氧化沟的工艺流程如下所示 氧化沟设计计算

7 / 24 回流污泥泥饼外运进水脱水机房污泥浓缩接触池二沉池氧化沟沉砂池污水提升泵房格栅间七、设计计算：

格栅

1、格栅的作用及种类

格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。

按照格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；按照格栅净间距，可分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅（1.5-10mm）三种，平面格栅和曲面格栅都可以做成粗、中、细三种。

本工艺采用矩形断面中格栅一道，采用机械清渣，中格栅设在污水提升泵房之前。

2、格栅的设计原则

本设计中格栅的设计原则主要有：过栅流速

(1)格栅的清渣方式有人工清渣和机械清渣，一般采用机械清渣； 氧化沟设计计算

8 / 24 (2)过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；

(3)格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9 m/s；

(4)格栅倾角一般采用4575oo；

设计参数取值：

总流量3max0.150.120.35/Qms Kz=1.52

1、解：设栅前水深h=0.4m 过栅流速v=0.9 m/s 栅条间隙宽度b=0.021m

格栅倾角

max60sin600.35sin60440.0210.40.9Qnbhv

2、栅槽宽度s=0.01m B=S（n-1）+bn=0.01（44-1）+0.021×44=1.35m

3、进水渠道渐宽部分的长度：

设进水渠宽B1=0.65m 其渐宽部分展开角度20（进入渠道内流速为0.7

7m/s ）

1111.350.650.962tan2tan60BBml

4、栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：（m）

110.960.4822mll

5、通过格栅的水头损失：

设栅条断面为锐边矩形断面

1h 24()sin2Vkbgs

420310.010.92.24()sin6030.0970.02119.6hm

6、栅后槽总高度：

设栅前渠道超高20.3mh

120.40.0970.30.8Hhhh

7、栅槽总长度 氧化沟设计计算

9 / 24 10.40.312tantan600.51.00.960.480.51.03.34HLllm

8、每日栅渣量:

在格栅间隙21mm的情况下，设栅渣量为每10000m³污水产0.07m³

31max864000.350.07864001.39710001.521000WKzQWm／d＞0.2m³／d

宜采用机械清渣

格栅草图为附图1：

沉砂池设计计算

1、沉砂池的作用及类型

污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥性，而且会板积在反应池底部减小反应池有效容积，甚至在脱水时扎破率带损坏脱水设备。沉砂池的设计目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影沉砂池的响后续处理的构筑物的正常运行。

常用沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池。旋流式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。曝气沉砂池通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定受流量的影响较小。平流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式，它具有截留无机颗粒效果较好、结构简单等特点。本设计中选用平流沉砂池。

平流式沉砂池

设计数据（1）最大流速为0.3m／s，最小流速为0.15m／s。

（2）最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30-60s。

（3）X-城市污水沉砂量，一般采用30m³／610m³污水。

1、长度：设v=0.25m／s,t=30s，L=v×t=0.25×30=7.5m

2、流水断面积: 2max0.351.40.25QAmV

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污水处理厂氧化沟设计计算

污水处理厂氧化沟设计计算

污水处理厂氧化沟设计计算

1.氧化池的尺寸计算：根据设计要求和处理能力，计算氧化池的长度、宽度和深度。长度一般根据处理能力决定，宽度和深度一般根据处理效果和操作管理方便性进行确定。同时需要考虑氧化池与其他处理单元的协调性。

2.污泥回流比的计算：污泥回流比是指进入氧化池的污泥量与出水量的比率。根据氧化池的处理效果和工艺要求，计算污泥回流比，并确定合适的回流装置。

3.氧化池混合系统的设计：混合系统的设计是为了保证氧化池内水质的均匀分布，促进有机物和微生物的接触反应。根据氧化池的尺寸和深度，选用合适的混合设备，如潜流式混合器、机械搅拌器等。

4.氧化池进水与出水流量的计算：根据设计要求和处理能力，计算氧化池进水与出水的流量，以保证处理效果的达到和出水标准的要求。

5.氧化池曝气系统的设计：氧化池的曝气系统是为了提供足够的氧气，促进有机物的分解和微生物的生长繁殖。根据氧化池的尺寸和深度，计算曝气器的数量、曝气量和曝气方式。

6.氧化池搅拌系统的设计：搅拌系统的设计是为了保持氧化池内水质的均匀分布和溶解氧的均匀分布。根据氧化池的尺寸和深度，选择合适的搅拌设备和搅拌方式。

7.氧化池污泥处理系统的设计：污泥是氧化池中的重要组成部分，需要进行适当处理和回流。根据氧化池的尺寸和深度，设计回流污泥的系统，以保证污泥的稳定性和处理效果。 8.氧化池的运行和管理要求：根据设计要求和工艺要求，制定氧化池的运行管理制度，包括操作规程、保养维护、监测检测和运行控制等内容。

总之，污水处理厂氧化池设计计算是确保污水处理效果和环境保护的重要环节，需要综合考虑处理能力、效果要求、操作管理等因素，确定合适的尺寸、回流比、混合系统、曝气系统、搅拌系统和污泥处理系统。并制定相应的运行和管理要求，以确保污水处理厂的正常运行和污水处理效果的达到。

氧化沟工艺设计计算及说明

氧化沟工艺设计计算及说明

氧化沟工艺设计计算书

1.项目概况

处理水量Q=5万m3/d；进水水质BOD为150mg/L；COD为300 mg/L；SS为250mg/L；LmgTNLmgNNH/30,/304。处理要求出水达到国家一级(B)排放标准即 COD≤60 mg/L ，BOD5≤20 mg/L ，SS≤20mg/L，LmgTNLmgNNH/20,/84。

2. 方案对比

三种方案优缺点比较如下表：

三种工艺方案比较

方案列表 优点 缺点

方案一

SBR工艺 （1）SBR工艺流程简单，不需要二沉池、污泥回流设备、调节池，布置紧凑，节省用地。

（2）SBR工艺可以交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，改变曝气量反应时间，脱氮除磷效果好。

（3）污泥沉降性好。能很好的抑制污泥膨胀 （1）对在线检测和计算机自动化控制、运行管理和技术人员素质要求都很高。

（2）无法实现连续进水

（3）设备闲置率高，提升阻力损失大。

方案二

A/A/O工艺 （1）能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能（2）总的水力停留时间少于同类其它工艺。

（3）在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，不会发生污泥膨胀。 （1）AA/O工艺相对复杂，运行存在许多难以控制的困难

（2）脱氮除磷效果难提高，污泥增长有限度。

方案三

氧化沟工艺 (1)工艺流程简单，运行管理方便。

(2)运行稳定，处理效果好，可以除磷脱氮。

(3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。

(4)污泥量少、性质稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 （1）占地面积大

（2）容积利用率低

本方案设计采用氧化沟，氧化沟分两座，每座处理水量Q=2.5万m3/d。下面是氧化沟工艺流程图。

氧化沟工艺流程图

3. 设计计算 污格提升细沉砂氧化沟

污泥浓缩污泥外运外出洗排3.1设计参数

总污泥龄：20d

MLSS=4000mg/L

MLVSS/MLSS=0.7

污水处理厂氧化沟工艺设计计算

污水处理厂氧化沟工艺设计计算

污水处理厂氧化沟工艺设计计算

1.确定设计指标：

首先，需要确定进水水量和水质指标。通常情况下，进水水量可以根据区域人口数量和单位日排污量估算得出，水质指标一般为化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总悬浮固体（TSS）等等。

2.确定氧化沟工艺类型：

根据进水水质和要求，确定采用哪种氧化沟工艺。常见的工艺有混合液氧化沟、厌氧-好氧氧化沟、序批式氧化沟等。

3.计算氧化沟尺寸：

根据设计指标和工艺类型，可以计算出氧化沟的尺寸。主要包括氧化沟的长度、宽度、水深等参数。根据水力停留时间、氧化沟流量和效果要求等进行计算。

4.计算进水排水管道尺寸：

根据进水量和设计指标，计算进水管道和排水管道的尺寸。主要包括进水口直径、进水管道长度、排水口直径、排水管道长度等。

5.计算氧化沟内生物负荷：

根据水质指标和设计指标，可以计算出氧化沟内的生物负荷。主要包括COD负荷、BOD负荷、氮负荷等等。

6.计算氧化沟投加药剂量：

根据水质指标和设计指标，可以计算出氧化沟投加的药剂量。常见的药剂包括氧化剂、调节剂、消毒剂等。根据需要进行计算。 7.计算污泥处理量：

根据设计指标和工艺类型，可以计算出污泥的产生量和处理量。主要包括污泥浓度、容积、产率等等。

综上所述，污水处理厂氧化沟工艺设计计算是根据进水水量、水质及要求制定适当的氧化沟工艺设计方案。通过计算氧化沟尺寸、进水排水管道尺寸、生物负荷、投加药剂量以及污泥处理量等参数，保证污水处理工艺的高效性和可靠性。同时，还要考虑环保要求和经济效益，确保设计方案的可行性。

氧化沟计算

氧化沟计算

氧化沟计算

1 / 3 3.3.3 carrousel氧化沟

假设沉砂池出水BOD=200mg/L，氧化沟出水BOD=20mg/L。

图6 氧化沟计算图

（1）氧化沟所需容积V

设污泥负荷NS=0.06kgBOD5/(kgMLSS·d)

污泥回流比R=100%，污泥回流浓度XR=6000mg/L（6kg/m3）

混合液污泥浓度

2006000100%3100/11100%RssXRXmglR

氧化沟所需容积

30()60000(20020)58065()0.063100esQLLVmNX

（2）氧化沟平面尺寸的确定

设池数为两个，则每个池子的容积V0为：

V=V/2=0.5×58065=29032(m3)

设池宽w=13m，池深h=4.5m，超高h1=0.5m（采用曝气转碟曝气），则池长为

2203290323134.53313132()44134.5Vwhlwmwh

所以氧化沟的工艺尺寸为：132m（长）×52m（宽）×5m（高）×2（池数）

（3）校核 氧化沟计算

2 / 3 氧化沟有效容积：

'23643328926()Vlwwhwhm

BOD-SS负荷：

05()600001800.06kgBOD/(kgMLSS?d)580653100esQLLNVX

=0.06kgBOD5/(kgMLSS·d)（在0.03~0.15范围之间）

容积负荷：

330560000200100.21/()58065VQLNkgBODmdV（在0.2~0.4范围之间）

水力停留时间：

24245806523.2()60000VThQ（在10~48小时之间）

污泥回流比：

31002001.060003100RXssRXX（在50%~100%之间）

污泥龄：

58065310015()20060000CVXtdssQ（在10~20天去除BOD并消化）