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1、-污水厂设计计算书第一章污水处理构筑物设计计算一、粗格栅1. 设计流量 Q=20000m3/d，选取流量系数 K =1.5 则：z最大流量 Q1.520000m3/d=30000m3/d0.347m3/sma*2. 栅条的间隙数n设:栅前水深 h=0.4m,过栅流速 v=0.9m/s,格栅条间隙宽度 b=0.02m,格栅倾角=601则：栅条间隙数n = Qsina = 0.347 sin 60 =44.85 (取 n=45)3. 栅槽宽度(B)设：栅条宽度 s=0.01mbhv20.02 0.4 0.9则：B=sn-1+bn=0.0145-1+0.0245=1.34m4. 进水渠道渐宽局部长度
2、设：进水渠宽B =0.90m,其渐宽局部展开角 =20进水渠道前的流速为 0.611m/s则 ： L =1B - B12 tana1= 1.34 - 0.90 = 0.60m2 tan 205. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度(L )26. 过格栅的水头损失h 1设：栅条断面为矩形断面，所以 k 取 3则：e v0.01 40.92mh = kh = k2 sina = 3 2.4 () 3 sin 60 = 0.102102g0.022 9.81.z.-其中=s/b4/3 k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为 3 h -计算水头损失，m0-阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面
3、时形状系数=2.4 将值代入与关系式即可得到阻力系数的值7. 栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高 h =0.3m2则：栅前槽总高度 H =h+h =0.4+0.3=0.7m12栅后槽总高度 H=h+h +h =0.4+0.102+0.3=0.802m128. 格栅总长度(L)L=L +L +0.5+1.0+ H /tan=0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60=2.81219. 每日栅渣量(W)设：单位栅渣量 W =0.05m3 栅渣/103m3 污水11则 ：W=QW = Qmax W30000=10 -3 0.05 =1.0m3/d1 1000 KZ1.5因为 W0.2 m3/
4、d,所以宜采用机械格栅清渣10.计算草图：.z.- 1二、集水池图 1-1 粗格栅计算草图设计集水池的有效水深为 6m,根据设计规，集水池的容积应大于污水泵 5min 的出水量,即:V0.347m3/s560=104.1m3,可将其设计为矩形，其尺寸为 3m5m， 池高为 7m，则池容为 105m3。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。三、细格栅1. 设计流量 Q=20000m3/d，选取流量系数 K =1.5 则：z最大流量 Q1.520000m3/d=30000m3/d0.347m3/sma*2. 栅条的间隙数n设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v
5、=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角= 601则：栅条间隙数n = Qsina = 0.347 sin 60 =89.7 (取 n=90)bhv20.01 0.4 0.9.z.-设计两组格栅，每组格栅间隙数 n=90 条3.栅槽宽度(B)设：栅条宽度 s=0.01m则：B =sn-1+bn=0.0145-1+0.0145=0.89m2所以总槽宽为 0.892+0.21.98m考虑中间隔墙厚 0.2m4.进水渠道渐宽局部长度设：进水渠宽B =0.90m,其渐宽局部展开角 =20进水渠道前的流速为 0.611m/s则： L1B - B=22 tana1= 1.98 - 0.90
6、= 1.48m2 tan 205. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度(L )26. 过格栅的水头损失h 1设：栅条断面为矩形断面,所以 k 取 3则： h= kh= ke2 sin= 3 2.42 (4 0.92sin 60 = 0.26mva0.01)3102g0.012 9.81其中=s/b4/3 k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为 3h -计算水头损失，m0-阻力系数与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数=2. 42，将值代入与关系式即可得到阻力系数的值。7. 栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高 h =0.3m2则：栅前槽总高度 H =h+h =0.4+0.3=0.7m12
7、.z.-栅后槽总高度 H=h+h +h =0.4+0.26+0.3=0.96m128. 格栅总长度(L)L=L +L +0.5+1.0+ H /tan=1.48+0.47+0.5+1.0+0.7/tan60=3.85m1219. 每日栅渣量(W)设：单位栅渣量 W =0.10m3 栅渣/103m3 污水300001则：W=QW =QWmax1=10 -3 0.1=2.0m3/d1 1000 KZ1.5因为 W0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣10.计算草图如下：四、沉砂池采用平流式沉砂池1.沉砂池长度(L)设：流速 v=0.25m/s水力停留时间：t=30s 则：L=vt=0.2530=
8、7.5m2. 水流断面积(A)设：最大流量 Q=0.347m3/s设计 1 组，分为 2 格ma*则：A=Q/v=0.347/0.25=1.388m2ma*3. 池总宽度(B)设：n=2 格，每格宽取 b=1m 则：池总宽 B=nb=21=2m4 有效水深(h )：2.z.-h =A/B=1.388/2=0.69m介于 0.251.0m 之间,符合要求25. 贮砂斗所需容积 V1设：T=2d则：QTX 864000.347 30 2 864003V =111K 105z1 = 1.2m1.5 105其中* -城市污水沉砂量，一般采用 30m3/106m3，1K -污水流量总变化系数,取 1.5
9、z6. 每个污泥沉砂斗容积V 0设：每一分格有 2 个沉砂斗则 ： V = V /(2*2)=1.2/4=0.3 m3017. 沉砂斗各局部尺寸及容积(V)设：沉砂斗底宽 b =0.5m，斗高 h =0.45m，斗壁与水平面的倾角为 551d则：沉砂斗上口宽： 沉砂斗容积：h0.45V = d (2b 2 + 2b b + 2b 2 ) =(2 1.132 + 2 1.13 0.5 + 2 0.52 ) = 0.31m3622 116略大于 V =0.3m3，符合要求18. 沉砂池高度(H) 采用重力排砂设：池底坡度为.06则：坡向沉砂斗长度为： 则：沉泥区高度为h =h +0.06L =0.
10、45+0.062.26=0.59m3d2.z.-则：池总高度 H 设：超高 h =0.3m1则：H=h +h +h =0.3+0.45+0.59=1.34m1239. 验算最小流量时的流速：在最小流量时只用一格工作，即 n=1,最小流量即平均流量 Q=20000m3/d=0.232 m3/s则：v=Q/A=0.232/1.388=0.17m/smin沉砂池要求的设计流量在 0.15 m/s0.30 m/s 之间， 符合要求10.计算草图如下：五、A/O 池1. 有效容积(V)设：日平均时流量为 Q=20000m3/d=232L/sBOD 污泥负荷 Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSSd)
11、 污泥指数：SVI=150回流污泥浓度：* =106/SVI*r(r=1)=6667mg/Lr污泥回流比为：R=100%曝气池混合污泥浓度：*r=R/(1+R)* =r1 6667=3333.5mg/L1 + 1则 ：V= QL= 20000 (350 - 20) 1.5= 197990N X0.15 3333.5s2. 缺氧池与好氧池的体积设：缺氧池与好氧池的体积比为 1:3,分两组则：缺氧池的体积为 2475M3好氧池的体积为 7425m3.z.-设：有效水深为 6m 则：缺氧池面积 413m2 好氧池面积 1238m2缺氧池的宽为 10m，每格为 5m，长为 42m 好氧池的宽为 20m
12、，每格为 10m，长为 62m好氧池长宽比为 62/10=6.2，在 5-10 之间,符合要求宽深比为 10/6=1.7 在 1-2 之间，符合要求3 污水停留时间t= V =1979924/20000/1.5=15.8QA 段停留时间是 3.95h，O 段停留时间是 11.85h，符合要求。4剩余污泥量W=aQL -bV*r+0.5QS平 r平 r1降解 BOD 生成的污泥量5W =aQL =0.620000(0.35-0.02)=3960kg/d1平 r2源呼吸分解泥量*r=0.753333.5=2500mg/L，f =0.75*W =bV*r=0.05197992.5=2475kg/d2
13、3不可生物降解和悬浮物的量W =0.5QSr=0.520000(0.35-0.02)=3300kg/d3平4剩余污泥量为W=W -W +W =3960-2475+3300=4785kg/d1235. 湿污泥的体积.z.-污泥含水率为 P=99.2%Q =S6. 污泥龄为=600m3/dW47851000(1 - P)1000(1 - 0.992)c= VXr = 19799 2.5 =33.310d(符合要求)Xw14857. 计算需氧量查得：每去除 1kgBOD 需氧 1.0-1.3kg,取 1.2kg,去除 1kgN 需氧 4.6kg5则：碳氧化硝化需氧量 1.220000(0.35-0.
14、02)+4.60.0420000=11600kg反硝化 1gN 需 2.9 克 BOD5由于利用污水 BOD 作为碳源反硝化会消耗掉一局部的 BOD,这一局部需氧为 2.9(0.040.01)20000=1740kg则：实际需氧量为 11600-1740=9860kg/d考虑到平安系数为 1.5,利用率为 0.09,空气密度为 1.201kg/m3,空气含氧量为 23.2%,则理论需氧量为：9860 1.51.201 0.232 0.09 24 60曝气方式采用机械曝气六、二沉池=409m3/min该沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，采用刮泥机进展刮泥。设计 2 座辐流式二沉池。1.
15、 沉淀池面积A设：最大进水量单个沉淀池Qma*.z.-Qma*=15000m3/d =0.17m3/s20000m3 / d 1.52平均进水量为 Q=10000m3/d=0.116m3/s外表负荷：q 围为 1.02.0 m3/ m2.h ，取 q=1.5 m3/ m2.hQ10000A =max= 278m2q1.5 242. 沉淀池直径(D)3. 有效水深为(h )1设：水力停留时间沉淀时间：t=2 h则： h =qt=1.5 2=3m1校核D = 19 = 6.3 介于 612,符合要求h134. 沉淀区有效容积(V )1V =Ah =2783=834m3115. 贮泥斗容积：设：污泥
16、回流比为 R=50%回流污泥浓度*r=10000mg/L为了防止磷在池中发生厌氧释放，贮泥时间采用 T =2hw则：二沉池污泥区所需存泥容积： 则污泥区高度为6. 二沉池总高度：设：二沉池缓冲层高度 h =0.4m，超高为 h =0.3m34则：池边总高度为h=h +h +h +h =3+2.5+0.4+0.3=6.2m1234.z.-设：池底坡度为 i=0.05 则：池底坡度降为则：池中心总深度为H=h+h5=4.8+0.425=5.23m7. 校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求8. 辐流式二沉池计算草图如下：第二章污泥处理构筑物设计计算一、污泥泵房1. 设计说明二沉池活性污泥由吸泥
17、管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为 QR=RQ,污泥回流比 R=50100。按最大考虑，即QR=Q=231.5L/s20000m3/d，R=100%2. 回流污泥泵设计选型1扬程：二沉池水面相对地面标高为 1.1m,套筒阀井泥面相对标高为 0.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为-0.2-0.2-0.4m，好氧池水面相对标高为 1.6m，则污泥回流泵所需提升高度为：1.-0.42.0m.z.-2流量：两座好氧池设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为 20000m3/d833m3
18、/h3选泵：选用 L*B-900 螺旋泵 3 台2 用 1 备，单台提升能力为 480m3/h，提升高度为 2.0m2.5m,电动机转速 n=48r/min,功率 N=55kW4回流污泥泵房占地面积为 10m5m 二、贮泥池1. 设计参数进泥量：污水处理系统每日排出污泥干重为 4785kg/d,即为按含水率为99.2计的污泥流量 2Q 478.5m3/d20m3/h,设贮泥池 1 座，贮泥时间Tw0.5d=12h 2设计计算池容为V=Q T=478.5 0.5=240m3w贮泥池尺寸将贮泥池设计为长方形形，深为 4mV240A=h4浓缩池长：12m宽：5m= 60 m2三、污泥浓缩池采用两座幅
19、流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥.1浓缩池池体计算：.z.-设：污泥固体负荷：q =45kgSS/(m2.d)s污泥含水率 P 99.21每座污泥总流量：Q 4785kg/d=478.5m3/d=20m3/h则：每座浓缩池所需外表积A = Qwqs= 4785 = 53.2 m245 * 2浓缩池直径D =4 A =4 53.2 = 8.24m ，取 D=9mp3.14水力负荷u = Qw =478.5= 3.76m3 /(m 2 .d ) = 0.157m3 /(m 2 .h)2 A2p 4.52有效水深 h =uT=0.157 13=2m，1浓缩池有效容积：
20、V =A h =4.5 4.5 3.142=127m3112. 排泥量与存泥容积：设：浓缩后排出含水率 P 96.0的污泥21则：Q = 100 - P Q= 100 - 99.2 478.5 = 95.7m3 / d= 4m3 / hw100 - Pw2100 - 96按 2h 贮泥时间计泥量则：贮泥区所需容积泥斗容积V 2Q 2 48m32w3.14 1.1式中：= (1.02 + 1.0 0.6 + 0.62 ) = 2.3 m33.z.-h 泥斗的垂直高度，取 1.1m4r 泥斗的上口半径，取 1.0m1r 泥斗的下口半径，取 0.6m2设池底坡度为 0.07，池底坡降为：h = 0.
21、07 *(9 - 2) = 0.245m5故池底可贮泥容积：2= 3.14 0.245 (4.52 + 4.5 1.0 + 1.02 ) = 6.5m33因此，总贮泥容积为：符合设计要求3. 浓缩池总高度：浓缩池的超高 h 取 0.3m，缓冲层高度 h 取 0.3m，则浓缩池的总高度 H 为23=2+0.3+0.3+1.1+0.245=4m4. 浓缩池排水量：5. 浓缩池计算草图： 四、排泥泵房1. 设计说明Q=Q -Q =8-4=4m3/hww二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，污泥浓缩池中,剩余污泥泵地下式将其提升至脱水间.处理厂设一座剩余污泥泵房两座二
22、沉池共用2设计选型1污泥泵扬程：.z.-辐流式浓缩池最高泥位相对地面为-0.98m，剩余污泥泵房最低泥位为2m,则污泥泵静扬程为 H =2-(-0.98)2.98m，污泥输送管道压力损失为04.0m，自由水头为 1.0m，则污泥泵所需扬程为 H=H +4+1=7.98m。02污泥泵选型：选两台，3 用 1 备，单泵流量 QQ /36.65m3/h。选用 1PN 污泥泵，wQ=7.2-16m3/h，H=12-14m，N=3kw3剩余污泥泵房:占地面积 LB=4m3.5m，集泥井占地面积 1 F3.0m H3.0m2浓缩污泥输送至泵房剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至脱水间处理. 泵房平面尺寸 LB=
23、4m3.5m五、脱水间进泥量 Q =478.5m3. /d,含水率 P=96%W出泥饼 G =56.7t/dW泥饼干重 W=14.2t/d根据有关设计手册知，对于初沉污泥与二沉活性污泥的混合生污泥，当挥发性固体小于 75%，进泥含水率为 92%-96.5%，投加的有机高分子混凝剂量为污泥干重的 0.150.5%时，其生产能力一般为 130300kg 干污泥/mh，脱水后泥饼含水率为 75-80% 。目前带式压滤机的最大带宽为 3m。 本次设计选用标准型的带式压滤机，型号为 HQBFP-ST-1,该压滤机长为 4140mm, 宽 1620mm, 高 2000mm, 重量为 5t, 驱动器功率 1
24、.5kw, 耗水量水压 8 巴10m3/h, 耗气量(10 巴)1.0m3/h。选用两台,一台备用.z.-脱水机房尺寸(1010)m2泥饼外运填埋.一设计说明第三章高程计算在污水处理厂，各构筑物之间水流多为重力自流，前面构筑物的水位应高于后面构筑物的水位。本设计中仅有中格栅与集水池之间用泵提升，细格栅与沉砂池则通过加高实现水流在后面各个构筑物之间的自流。后面的各个构筑物采用半埋式。二各构筑物的水头损失估算计算厂构筑物名称水头损失/m区污水在处理流程格栅中的水头损失，选沉砂池0.1-0.25(取 0.2)最长的流程计算，辐流式沉淀池0.5-0.6(取 0.55)结 果 见 下三水头损失计算表：曝
25、气池0.25-0.4(取 0.3)设计流管径IV管长沿程局部损名称量m3/s(mm)()(m/s)(m)损失(m)失m总损失(m)二沉池0.6二沉池至好氧池0.1744006.241.3442.1060.2620.1310.393.z.好氧池-0.4好氧池至厌氧池0.1744006.241.3428.1640.1750.0880.263厌氧池0.3厌氧池至沉砂池0.3476002.861.1826.6040.0.0380.113沉砂池0.2细格栅0.3细格栅至集水池0.3476002.861.184.6240.0130.0070.02集水池0.3集水池至提升泵房0.3476002.861.189.7050.0.0140.提升泵房2粗格栅0.3进水管0.25.43四 各处理构筑物高程确定各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)进水管-2.0-2.3细格栅后3.42.84.z.-粗格栅-2.5-3.3沉砂池3.22.51泵房-3.7-厌氧池2.78-3.22集水池4.0-2好氧池2.51-3.49细格栅前3.73.3二沉池1.11-1.89.z.