10000立方米/天城镇污水处理厂设计计算 - 详细工艺流程及构筑物尺寸

根据给出的进水水质指标和出水质排放标准，设计处理后出水的各项水质指标如下：

• SS ≤ 15mg/L
• COD ≤ 60mg/L
• BOD ≤ 20mg/L
• NH3-N ≤ 2mg/L
• TN ≤ 15mg/L
• TP ≤ 0.5mg/L

根据上述出水水质指标，结合实际运行参数，进行污水处理厂的设计计算。

1. 粗格栅

粗格栅的作用是去除污水中的大颗粒杂物，防止对后续的处理设施造成损害。根据实际运行情况，粗格栅的进水量为10000m3/d，格栅间距为25mm，格栅倾角为60度，清污周期为12小时，进水水质指标为SS 200mg/L。

根据进水量和清污周期，可计算出每小时的进水量为：

Q = 10000 / 24 = 416.7m3/h

根据格栅间距和倾角，可计算出格栅的有效面积为：

A = (25mm * √3 / 2) * 416.7m3/h = 729.8m2

根据进水水质指标，可计算出粗格栅的污染负荷为：

F = 200mg/L * 416.7m3/h = 83333.3kg/d

2. 细格栅

细格栅的作用是去除污水中的小颗粒杂物，减少对后续处理设施的影响。根据实际运行情况，细格栅的进水量为10000m3/d，格栅间距为10mm，清污周期为12小时，进水水质指标为SS 50mg/L。

根据进水量和清污周期，可计算出每小时的进水量为：

Q = 10000 / 24 = 416.7m3/h

根据格栅间距，可计算出细格栅的有效面积为：

A = 10mm * 416.7m3/h = 4167m2

根据进水水质指标，可计算出细格栅的污染负荷为：

F = 50mg/L * 416.7m3/h = 20833.3kg/d

3. 涡流沉砂池

涡流沉砂池的作用是通过涡流作用将污水中的悬浮颗粒物沉降到池底，从而去除污水中的SS。根据实际运行情况，涡流沉砂池的进水量为10000m3/d，水力停留时间为2小时，进水水质指标为SS 50mg/L。

根据进水量和水力停留时间，可计算出涡流沉砂池的有效容积为：

V = 10000m3/d * 2h = 20000m3

根据进水水质指标，可计算出涡流沉砂池的污染负荷为：

F = 50mg/L * 10000m3/d = 500000kg/d

4. 平流初沉池

平流初沉池的作用是去除污水中的悬浮颗粒物和浮游生物，使污水中的有机物和氮磷等可溶性物质更容易被生物降解。根据实际运行情况，平流初沉池的进水量为10000m3/d，水力停留时间为2小时，进水水质指标为SS 50mg/L，BOD 150mg/L，TN 20mg/L，TP 2.5mg/L。

根据进水量和水力停留时间，可计算出平流初沉池的有效容积为：

V = 10000m3/d * 2h = 20000m3

根据进水水质指标，可计算出平流初沉池的污染负荷为：

FSS = 50mg/L * 10000m3/d = 500000kg/d FBOD = 150mg/L * 10000m3/d = 1500000kg/d FTN = 20mg/L * 10000m3/d = 200000kg/d FTP = 2.5mg/L * 10000m3/d = 25000kg/d

5. AAO

AAO工艺是指利用好氧-厌氧-好氧的反应顺序，通过微生物的作用将有机物和氮磷等物质进行生物降解，从而去除污水中的COD、BOD、TN等污染物。根据实际运行情况，AAO的进水量为10000m3/d，水力停留时间为12小时，进水水质指标为COD 130mg/L，BOD 80mg/L，NH3-N 4mg/L，TN 20mg/L。

根据进水量和水力停留时间，可计算出AAO的有效容积为：

V = 10000m3/d * 12h = 120000m3

根据进水水质指标，可计算出AAO的污染负荷为：

FCOD = 130mg/L * 10000m3/d = 1300000kg/d FBOD = 80mg/L * 10000m3/d = 800000kg/d FNH3-N = 4mg/L * 10000m3/d = 40000kg/d FTN = 20mg/L * 10000m3/d = 200000kg/d

6. 辐流式二沉池

辐流式二沉池的作用是通过流速的变化将污水中的悬浮颗粒物沉降到池底，从而去除污水中的SS。根据实际运行情况，辐流式二沉池的进水量为10000m3/d，水力停留时间为2小时，进水水质指标为SS 30mg/L。

根据进水量和水力停留时间，可计算出辐流式二沉池的有效容积为：

V = 10000m3/d * 2h = 20000m3

根据进水水质指标，可计算出辐流式二沉池的污染负荷为：

F = 30mg/L * 10000m3/d = 300000kg/d

7. 混凝沉淀池

混凝沉淀池的作用是将污水中的难以生物降解的有机物和氮磷等物质通过加入混凝剂，使其变为易于沉淀的物质，从而去除污水中的COD、BOD、TN、TP等污染物。根据实际运行情况，混凝沉淀池的进水量为10000m3/d，水力停留时间为2小时，进水水质指标为COD 60mg/L，BOD 30mg/L，TN 15mg/L，TP 2.5mg/L。

根据进水量和水力停留时间，可计算出混凝沉淀池的有效容积为：

V = 10000m3/d * 2h = 20000m3

根据进水水质指标，可计算出混凝沉淀池的污染负荷为：

FCOD = 60mg/L * 10000m3/d = 600000kg/d FBOD = 30mg/L * 10000m3/d = 300000kg/d FTN = 15mg/L * 10000m3/d = 150000kg/d FTP = 2.5mg/L * 10000m3/d = 25000kg/d

8. 石英砂过滤

石英砂过滤的作用是通过过滤作用去除混凝沉淀池出水中的颗粒物和胶体物质，从而进一步提高出水水质。根据实际运行情况，石英砂过滤的进水量为10000m3/d，过滤速度为12m/h，进水水质指标为SS 5mg/L，COD 20mg/L，BOD 10mg/L，TN 10mg/L，TP 1mg/L。

根据进水量和过滤速度，可计算出石英砂过滤池的有效面积为：

A = 10000m3/d / 24h / 12m/h = 34.7m2

根据进水水质指标，可计算出石英砂过滤的污染负荷为：

FSS = 5mg/L * 10000m3/d = 50000kg/d FCOD = 20mg/L * 10000m3/d = 200000kg/d FBOD = 10mg/L * 10000m3/d = 100000kg/d FTN = 10mg/L * 10000m3/d = 100000kg/d FTP = 1mg/L * 10000m3/d = 10000kg/d

9. 消毒

消毒的作用是通过加入消毒剂，去除出水中的细菌和病毒等病原体，保障出水水质符合排放标准。根据实际运行情况，消毒的进水量为10000m3/d，进水水质指标符合排放标准。

10. 污泥处理

污泥处理的作用是将处理过程中产生的污泥经过脱水和干化等处理工艺，减少对环境的影响。根据进水水质和处理工艺，可计算出污泥的产生量为：

污泥产生量 = (FSS + FCOD) * V / 1000 / (0.8 * 1000) = 6.5t/d

其中，0.8是污泥的固含量。

综合上述设计计算结果，可得到各构筑物尺寸如下：

• 粗格栅：有效面积729.8m2
• 细格栅：有效面积4167m2
• 涡流沉砂池：有效容积20000m3
• 平流初沉池：有效容积20000m3
• AAO：有效容积120000m3
• 辐流式二沉池：有效容积20000m3
• 混凝沉淀池：有效容积20000m3
• 石英砂过滤池：有效面积34.7m2
• 污泥处理设施：处理量6.5t/d