2022年城市污水处理厂污水处理工艺设计计算书_课程设计.docx

城市污水处理厂污水处理工艺设计运算书目录第一节格栅-31 1 运算依据-32 2 运算方法-31 3 运算过程-4其次节曝气沉砂池-62 1 一般规章-62 2 设计参数-72 3 运算过程-72 4 沉砂室设计运算 -8第三节初沉池-93 1 一些参数地选定 -93 2 初沉池选型-9第四节曝气池-114. 1 工况参数-114 2 设计过程-12第五节二沉池-175. 1 设计参数-175 2 主要尺寸运算 -175 3 进水系统地运算 -185 4 出水部分设计 -195 5 溢流堰设计-195 6 排泥部分设计 -20第六节消毒接触池-216. 1 设计参数-216 2 运算过程-21第七节污泥浓缩池-227.1 1 设计参数-227.2 2 运算过程-22第八节污泥厌氧消化池 -248 1 设计参数-248 2 一级消化池运算 -248 3 二级消化池运算 -258 4 表面积运算-25第九节污泥脱水设备 -26第一节 格栅11 运算依据重要参数地取值依据取值安装倾角一般取60o 70o=60o栅前水深一般取0.3 0.5mh=0.4m栅 条 间 距 宽 ： 粗 ： >40mm中 ： 1b51 =40mm25mm 细： 4 10mmb2 =25mm水流过栅流速一般取 0.6 1.0m/sv=0.9m/s般采纳 3格栅受污染物堵塞时水头增大地倍数一k=3栅前渠道超高一般采纳0.3mh2 =0.3m进水渠道渐宽部分地绽开角度一般为K20f =1.5栅条断面外形阻力系数运算公形式状系数栅 条 尺（ mm）迎水背水面均为锐边矩形12 运算方法主要地运算公式= s/b 4/3=2.42 长 =50，S=10（ 1）格栅地间隙数n Qsin0.5/ bvh（ 2）格栅宽度（ 3）通过格栅地水头缺失B Sn 1 bn2h1h0k h0vsin 2g（ 4）栅后槽总高度（ 5）栅前扩大段长度Hhh1h2L1BB1 / 2tan（ 6）栅后收缩段长度（ 7）栅前渠道深（ 8）栅槽总长度L2H1h1L1 / 2h2L2L1L20.5 1.0H1 / tan（ 9）每日栅渣量13 运算过程1） 粗格栅：WQmaxW1 /1000k f（1） ） n1.157 sin60 / 0.04 0.4 0.974.77取 75 根（ 2） B 0.01 74 0.04 75 3.74m3渐宽部分取B13.50m ，20 （进水渠道内地流速为 0.8m / s）L13.74 3.50 / 2tan 200.33m（ 4） L20.33/ 20.165m（ 5） 12.42 104/ 3400.383h13 0.3830.92sin 600.041m2 9.81（ 6） L20.33/ 2 0.165m7 L0.33 0.165 0.5 0.10.7tan602.40m（ 8）H10.4 0.3 0.7m1（ 10）b=40mm 时,水，W =0.025 m3/103m3 污105W0.0251.67m3/ d > 0.2m3 / d1000 1.50选用机械清渣 .2） 细格栅：（ 1） n1.157 sin60 / 0.025 0.4 0.9111.3取 112 根（2） ） B0.01 111 0.025 112 3.91m（3） ）渐宽部分取B1 3.70m ，20 （进水渠道内地流速为 0.8m / s）L13.91 3.70 / 2tan 200.29m（4） ）L20.29/ 2 0.145m（5） ）2.42 104 / 31250.920.715h13 0.715sin 600.077m2 9.81（ 6） H0.4 0.077 0.3 0.777m（ 7） L0.29 0.145 0.5 0.10.7tan601.44m（ 8）H10.4 0.3 0.7m（ 9） b=25mm时， W1水，0.02 m3/103m3 污105W0.021.33m3 / d >0.2m3 / d1000 1.50选用机械清渣 .栅条工作平台进水 1中格栅运算草图其次节曝气沉砂池 2.1 一般规章1）空气扩散装置设在池地一侧，距池底为0.6 0.9m ，送气管应设置调剂气量地阀门2） 池子地势状应尽可能不产生偏流或死角 . 池宽与池深比为 1 1.5，池长宽比可达 5，当池长宽比大于 5 时，应考虑设置横向挡板 .3） ）池子地进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一样；出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板.4） 池内考虑消泡装置 .5） 曝气沉砂池多采纳穿孔管曝气，孔径为2.5 6.0mm，距池底约 0.6 0.9m.2.2 设计参数水 平 流 速 一 般取0.060.12m/ sV10.1m/ s污水在池内地停留时间为13min ；雨天最大流量时为 1 3mint2 min池地有效水深为 2 3m ，h23.0m清除沉砂间隔时间T2d总变化系数每 m3 污水地曝气量为空气0.10.2m3KZ1.50d0.2m3 / m3城市污水沉砂量池个数X30m3n2/106 m3 污水）23 运算过程1曝气沉砂池地尺寸设计1）池子总有效容积取停留时间VQmaxt60 1.157 2 60 138.84m3t2min ，2）水流断面面积取水平流速v10.1m / s，AQmax v11.157 11.57m20.13）池子总宽度取有效水深 h23.0m ，BA11.573.86m h23.0取 池 子 格 数 n 2 格 ， 每 个 池 子 宽 度bB3.86 1.93mn24）池长LV138.8412m A11.575 ） 每小时所需空气量取 d0.2m3 / m3 ，qdQmax36000.2 1.157 3600833.04m3 / h3. 沉砂室设计运算1）沉砂斗所需容积QmaxT105 2 303VK z1061.50 1064m2）沉砂室坡向沉砂斗地坡度i0.1 0.5 ，取i0.5.每个分格有 2 个沉砂斗，共有4 个沉砂斗，就 V0V1m3 4沉砂斗各部分尺寸：a设斗底宽 a1 1.0m ，斗壁与水平面地倾角为 60 ，斗高 h= 0.6m ，砂斗上口宽， 沉砂斗容积Vh3 2a22aa2a21 2 2.89 2 1.7 2 1.12 1m30611b沉 砂 室高 度 ： 本 设 计采 用 重 力 排砂，池底坡度为0.05 坡向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗；另一部分为沉 砂 池 坡 向 沉 砂 斗 地 过 渡 部分. lB2a0.23.8621.70.20.13m222（ 0.2 为两沉砂斗之间隔壁厚）h3h30.05l 20.60.050.130.61m超高h10m.，3总高度Hh1h2h30.33.00.613.91m第三节 初沉池3.1 1 一些参数地选定参数取值表面负荷沉淀时间q 2.5m3 / m3 d t 1.2h每人每日污泥量S 0.5L/人 d设计人口数35 万有效水深池座数两次清除污泥间隔时间3.2 2 初沉池地选型H3.0mn 2T4h初沉池选用辐流式沉淀池，采纳机械刮泥.1沉淀池表面积AQmax 24nq1052422.5833.3m2池径1D4A14833.332.58m（取 D32.6m ）2有效水深 取沉淀时间t1.2h h2qt2.5 1.23.0m3每天污泥量4污泥斗容积VSNT 1000n0.5351044100022414.6m3h5 r1r2 tan21tan601.73mVh5 r 2r r21.732 23111 23r2 321112.7m池底坡度取 i0.05 h4 Rr1i16.320.050.715m5池底可储存污泥地体积V2h4 R23Rrr 20.715 16.22316.2222 223.64m3共可储存污泥地体积为V1V212.7223.64236.3m3 >14.6m3 （足够）6） 沉淀池总高度Hh1h2h3h4h50.330.50.7151.756.245mh3- 缓冲层高度7） 沉淀池周边地高度h1h2h30.33.00.53.8m8） 径深比校核D / h232.6/ 310.9（合格）出水第四节本 设 计曝采进水排泥气池用 推流 式 曝气辐流式沉淀池池41 工况参数工程参数68 h曝气时间MLSS1500200031回流污泥率2030 %mg L 1BOD 容积负荷0.30.8kg mdBOD-MLSS 负荷0.20.4kg kgMLSS d 1空气量污泥龄37m324dm3流入废水）-1BOD 去除率95 %4 2 运算过程1）水处理程度Sa120 Se20SaSe Sa1001202010084.7%1202） 曝气池地运算采纳 BOD MLSS 负荷法运算 .ABOD MLSS 负荷率地确定拟采纳 BOD MLSS 负荷率为0.3kgkgMLSS d1 ，校核NK Z Se fs0.0185200.750.3280.847（ Kz 取值 0.0185 ， f 取值 0.75 ）宜Ns 取0.3 最适B确定混合液污泥浓度（ X ）依据已确定地 Ns 查表，查得相应地 SVI 值为100150 之间，取 SVI 120106Xrr1061.2104 mg / LXr -回流污泥浓度（mg / L ）SVI120R-回流污泥比，取 0.5r污泥浓度 XRX0.51043333mg / L3300mg / LR10.51QS1051303C. 确定曝气池容积VaNs X0.328330012021.35mD.确定曝气池各部位尺寸设 2 组曝气池，每组容积V单V12021.356005.17 m322取池深 h4.2m ，就每组曝气池面积为FV单6005.171429.80 m224.2取池宽 B8m ，B / h1.90 .介于 12 之间，符合规定 .扩散装置设在廊道一侧 .池长 LFB1429.80178.73m8L / B178.73/ 822.34 >10符合规定L510B设三廊道式曝气池，单廊道长L1L178.7359.58m，介于5070之间，合理 .取超高330.3m ，就池总高度3） 剩余污泥量干污泥：H0.3h4.5mWaQSrbVXV0.5 1050.130.020.0712021.35 3.30.753419.21kg / d142.51kg / ha-污泥增殖系数 0.50.7 ，取 0.5b- 污泥自身氧化率 0.040.1，取 0.07湿污泥量： QsWfXr3419.21607.9m3 / d0.75 10污泥量： QCXV V W8.69d4） 曝气系统地运算采纳鼓风曝气，有关各项系数如下：氧化每公斤 BOD 需养公斤数a 0.5kgO2 / kgBOD污泥自身氧化需氧率b 0.15kgO2 / kgMLSS d0.85污水中氧地总转移系数修正系数污水中氧地饱和度修正系数压力修正系数EAA. 平均需氧量0.95120 %XVfX0.7533002475mg / L2500mg / L2.5kg / m3Ra QSb VX50.5100.110.1512021.352.58170.58 kg / drv1.5340.44 kg / hB. 最大时需氧量2RO maxa Q设Srb VXV10003.9 kg / d416.83 kg / h因此，最大时需氧量与平常需氧量之比为 416.83kg / h340.44kg / h1.22C. 每日去除BOD5 值BOD rQSr1051.50.117333.33kg / dD去除每千克 BOD5 地需氧量OO28170.581.11kgO/ kgBOD225BOD7333.335） 运算曝气池内平均溶解氧饱和度本设计采纳网状膜型微孔空气扩散器，敷 设于池底 0.2m ，埋没深 4.0m ，运算温度为 30 C . 在运行正常地曝气池中，当混合液在1530 C 范畴内，混合液溶解氧浓度C 能够保持在1.52.0mg / L 左右，最不利情形将显现在温度为3035 C 地盛夏 .故运算水温采纳 30 C .CsbCsPb535 2.066105Ot 42A. Pb1.013 109.8 104.01.41 10 PaB. Ot211EA 100 %2110.217.5 %79211EA 792110.2C. 20 C 和 30 C 地氧地饱和度Cs 20C9.2mg / LCs 30C7.63mg / LC20C9.251.411017.5 10.12mg / Lsb2.06610542Csb 30C 7.631.41105517.58.39mg / L2.066104220 C 运算鼓风曝气池时地脱氧清水地需氧量0RRCsb20 8170.58 10.12CsbTC 1.024T200.85 0.95 18.392 1.02430 2012859.45kg / d535.81kg / hR0max15744.86kg / d供氧量：656.04kg / hsGR0100 %535.81100 %8930.17 m3 / h148.84m3 / min0.3E A0.320s maxG10934m3 / h182.23m3 / min6） 空气管路运算A. 去除每8930.1724kgBOD5 地供氧量：37333.3329.23m 空气/kgBODB. 每立方 M 污水地供氧量：8930.17242.14m3空气 /m3污水105C本系统地空气总用量：除采纳鼓风曝气外，本系统仍采纳空气在回流污泥井提升 污泥，空气量按回流污泥量地8 倍考虑， 污泥回流比 R 取值 50 %.这样，提升回流污泥所需空气量为80.510516666.67 m3 / h总需氧量：2410933.9416666.6727600.61m3 / h8）空气管系统在相邻地 2 个廊道地隔墙上设 1 根干管，共 5 根干管 .每根干管上设 7 对配气竖管，共 14 根配气竖管 .全曝气池总共设 70条配气竖管，每根竖管地供气量为10933.94156.20m3 / h70曝气池平面面积为59.58804766.4m2每个空气扩散管地服务面积按0.49m2 计，就需个空气扩散器地总数为 4766.497280.49为安全计，本设计采纳9800 个空气扩散个器，每个竖管上按设地空气扩散器地数目为 980014070每个空气扩散器地配气量为9） 空气机地选定10933.941.12m3 / h9800空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此空压机所需压力为P4.20.21.09.849KPa空压机供氧量最大时：1093416666.6727600.67 m3 / h460.1m3 / min平均时：8930.1716666.6725596.84m3 / h426.61m3 / min依据所需压力与空气量，打算采纳LG60 型空压机 9 台，该型空压机风压50Kpa,风量60 m3 / min .正常条件下， 7 台工作， 2 台备用；高负荷时， 8 台工作， 1 台备用 .第五节 二沉池本设计二沉池池型采纳辐流式，进水方式为周边进水，周边出水，以提高沉淀成效.51 设计参数表面负荷沉淀时间有效水深q1.5m3 / m2 dt2.33hH3.5m污泥区容积连续排泥，不大于 2h 污泥量池个数池表面污泥体积负荷污泥指数n2qsvSVI450L / m2 h100mg / g回流污泥比5.2 2 主要尺寸运算R0.5Q10521） 池表面积Aq24 1.52777.78mA2777.7822） 单池面积 A单221388.89 m3） 池直径D4 A单42.06m，设计取D43m4） 沉淀部分有效水深5） 沉淀部分有效容积h2qT1.52.333.5mD 2Vh23.144323.55058.13 m3446）沉淀池底底坡落差 取池底坡度i0.05 ，D43就 h4i20.0520.975m227） 沉淀池周边（有效）水深H 0h2h3h53.50.50.54.5m > 4m（ D / H 09.56 ，规范规定辐流式二沉池D / H 0612 ）h3 -缓冲层高度，取 0.5mh5- 刮泥板高度，取 0.5m8） 沉淀池总高度HH 0h4h14.50.9750.35.775mh1- 沉淀池超高 0.3m5 3 进水系统地运算1）进水配水槽地运算单池设计污水流量Q单Q设（1R） 10（510.50.868m3 / s22出水端槽宽QB10.90.40.9 0.868 0.40.64m （取 0.7m ）槽中流速取 0.6m / s22 0.868进水端水深 H 1QvB121.03m0.60.7出水端水深HH 2Q1.04m112212 gB 2H2）校核当水流流速增加一倍时，Q0.868m3 / s vQ0.8m / s 槽宽 B10.8680.90.8680.4Q 20.85m（取210.9m ） H1vB10.80.91.21m HH 22 gB2 H1.23m取11槽宽 B0.9m ；槽深 H1.4m5 4 出水部分设计q1）环形集水槽内流量：Q单0.434m3 / s 2集2 ）环形集水槽设计采纳周边集水槽，单侧集水 .每池只有一个总出水口 .集水槽宽度为 b0.9kq集0.40.91.20.4340.40.693m （取b0.7 m ） k 为安全系数，采纳 0.51.2集水槽起点水深为：h起 0.75b0.750.70.525m集水槽终点水深为： 内均取 1.0m5 5 出水溢流堰设计h终 1.25b1.250.70.875m 槽采纳出水三角堰（ 90）1） 堰上水头（即三角口底部至上游水面地高度） H10.05mH 2O2） 每个三角堰地流量q1.343H2.471.343 0.052.470.0008213m3 / s11Q单q3） 三角堰个数 n111057 个4） 三角堰中心距0.8680.00082131056.86个 设计取LDl1n1n12b3.144320.710570.124m5 6 排泥部分设计 1）单池污泥量：总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量：QQR1050.52083.3m3 / h剩余污泥量：R设sQXfXr24YSoSeQKdVXvfXrY - 污泥产率系数，城市污水0.40.5（取 0.5 ）Kd -污泥自身氧化率，城市污水0.07 左右（取 0.065 ）XvfX0.75330024752500mg / L2.5kg / m3X rr106SVI1061.21200mg / L10012kg/ m3QXsfXr0.50.11 100.065 120212.5303.3m3 / d51.30.75 1212.6m3 / hQQQ2083.312.62096m3 / h泥总RsQQ泥总单21048m3 / h2）集泥槽沿整个池径为两边集泥，故其设计泥量为Q单104833q524m / h220.146m / hb0.9q0.40.90.1460.40.417m （取b0.5m ）h10.75b0.750.50.375m （取h10.4m）h21.25b1.250.50.625m （取h20.7m ）集泥槽宽起点泥深终点泥深集泥槽深均取 0.9m （超高 0.2m ）第六节消毒接触池本设计采纳六组四廊道式平流式消毒接触池，消毒采纳投加液氯地方式.61 设计参数水力 停 留 时 间 T0.5h ， 设计 投 氯 量为C3. 05.m0gL，/消毒池有效水深设计为H14.0m .设计一座消毒池，分为3 格，接触池超高0.3m ，池底坡度为 0.05 .6 2 运算过程1）接触池地容积为VQ设t1050.52083.3m3消毒池池长合要求 .24L30m ，每格池宽b 6m L b55 ，符接触消毒池总宽Bnb3618m实际消毒池容积VBlH 1183042160m3满意有效停留时间地要求 .3）加氯量运算设计最大投氯量为max5.0mg / L ，每日投氯量为 wmaxQ5.0 10 3105500kg / d20.8kg / h .选用贮氯量为1000kg 地液氯钢瓶，每日加氯量为0.5 瓶，共需贮用 12 瓶，每日加氯机 2 台，每台投氯量为1020kg/ h .配置注水泵 2 台，一备一用 .接触池地高度为H0.31.0300.052.9m第七节污泥浓缩池本设计采纳带有刮泥机及搅动栅地圆形辐流式地重力浓缩池.7.1 1 设计参数混 合 污 泥 含 水 率一 般 为9899.5 %P199 %混合污泥固体负荷宜采纳M27kg / m2 d2580kg / m2 d浓 缩 后 污 泥 含 水率 宜 为9798 %P297 %浓 缩 停 留 时 间 不宜 小 于12h ，不超 24hT17 h有效水深定期排泥间隔H1 3m8h污泥固体浓度C6 g / L7.2 2 运算过程1） 浓 缩 池 面 积：初 沉 池 污 泥 量14.6229.2m3 / d二 沉 池303.3m3 /d总 泥 量Q29.2303.3332.5m3 / d 浓缩池面积AQC M332.5673.9m227采 用 1个 污 泥 浓 缩 池 ， 浓 缩 池 直 径D4 A473.99.7m3.142） 浓缩池工作部分高度TQh124 A17332.53.2m2473.93） 超高h2 取 0.3m4） 缓冲层高度h3取 0.3m5） 有效水深H1h1h2h33.8m 3m6） 浓缩后污泥体积VQ1 1P1110.8m3 / d P227） 污泥斗上底直径 900mm ，下底直径 400mm .污DD泥斗高度 h512 tan550.36m228 ）池 底 坡度 造成 地 深度h D14D2 i4.500.90.050.09 m229）污泥池总深度HH1h4h53.80.360.094.25m上清液出泥进泥浓缩池运算草图第八节 污泥厌氧消化池本设计采纳二级消化工艺 .一级消化池为污泥搅拌与加热，消化温度为 33 35 C ，设有集气设备，不排出上清液，有机物地分解