污水处理厂设计计算书(共93页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上污水处理厂设计计算书201x年xx月xx日专心-专注-专业目录第一部分 污水处理一、 格栅设计计算格栅按照远期规划进行设计。Q=8.16万m/ d=944.4L/s总变化系数=1.2, =944.41.2=1133.28 L/s设计中选择两组格栅同时工作,每组格栅单独设置,则每组格栅的进水量为566.64L/s。1. 格栅间隙数 式中 格栅栅条间隙数(个);最大设计流量(m/s);格栅倾角();栅条净间距(m);栅前水深(m);过栅流速(m/s),宜采用0.61.0m/s。栅前水深:根据水力最优断面公式计算得,0.57=0.7/2,=1.28m ,/2=0.64m。设
2、计中取=0.64m,0.9m/s,0.02m,60。2. 格栅槽宽度 式中 格栅槽宽度(m);每跟格栅条的宽度(m)。设计中取=0.01m。3. 进水渠道渐宽部分的长度 式中 进水渠道渐宽部分的长度(m);进水明渠宽度(m);渐宽处角度(),一般采用1030。设计中=1.27m,=20,此时进水渠道内的流速为0.67m/s,介于0.40.9m/s之间。4. 出水渠道渐窄部分的长度 式中 出水渠道渐窄部分的长度(m);渐窄处角度(),。设计中=1.27m,=20。5. 通过格栅的水头损失式中 水头损失(m);格栅条的阻力系数;格栅受污染物堵塞时的水头损失增大系数,一般采用=3。因栅条为矩形截面,
3、取=2.41。6. 栅后明渠总高度式中 栅后明渠总高度(m);明渠超高(m),一般取0.30.5m。设计中取=0.3m。7. 栅槽总长度式中 格栅槽总长度(m);格栅明渠的深度(m)。8. 每日栅渣量式中 每日栅渣量(m3/d);每日每103m3污水的栅渣量(m3/103m3污水),一般采用0,040.06 m3/103m3污水。设计中取=0.05 m3/103m3污水。应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包,汽车运走。图1 格栅设计计算示意图(单位:mm) 二、 污水泵房泵房采用干式半地下式矩形合建式泵房,具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点,便于开槽施
4、工,适用于自灌式泵站。集水池和机器间由隔水墙分开,这样可保持机器间干燥,有利于水泵的保养和检修。只有吸水管和叶轮淹没在水中,机器间可经常保持干燥,以利于对泵房的检修和保养,也可避免污水对轴承、管件,仪表的腐蚀。在自动化程度较高的泵站,较重要地区的雨水泵站,及开启频繁的污水泵站中,尽量采用自灌式泵房。自灌式泵房的优点是启动及时可靠,不需引水的辅助设备,操作简便,缺点是泵房较深,增加工程造价。且由于噪音较大,妨害工作人员判断水泵是否正常工作。采用自灌式泵房时水泵叶轮(或泵轴)低于集水池的最低水位,在最高、中间和最低水位三种情况下都能直接启动,启动可靠,操作方便。但增加了泵站的深度,增加地下工程造价
5、。泵房地面有一定坡度,坡向排水沟。图2 污水泵房示意图 水泵的选择:根据污水高程计算的结果,设泵站内的总损失为2m,吸压水管路的总损失为2m,则可确定水泵的扬程H为H=Hst+h=(225.169-219.0)+2+2=10.169 m水泵提升的流量按最大时流量考虑,按此流量和扬程来选择水泵。选择14sh-28型卧式离心泵,共三台,2用1备,单泵性能参数为:流量为510 L/s,扬程为12m,电机选用型号为JR-117-6。装机时以近期流量为准,泵房面积及机械基础等应按远期规划设计。三、 平流沉砂池设计计算沉砂池流量按照近期规划进行设计。Q=3万m/ d=347.2L/s总变化系数=1.45,
6、 =347.21.45=503.4 L/s设计中选择两组平流沉砂池同时工作,分别与格栅相连,则每组沉砂池的设计流量为251.7L/s。计算草图如图3所示。图3 沉砂池设计计算草图(单位:mm) 1. 沉砂池长度式中 沉砂池的长度(个);设计流量时的流速(m/s),一般采用0.150.30m/s;设计流量时的流行时间(s),一般采用3060s。设计中取=1.25m/s,=40s。2. 水流过水断面面积式中 水流过水断面面积(m2);设计流量(m3/s)。3. 沉砂池宽度式中 沉砂池宽度(m);设计有效水深(m),一般采用0.251.00m;沉砂池格数。设计中取=0.8m,沉砂池分两格。4. 沉砂
7、室所需容积式中 平均流量(m3/s);城市污水沉砂量(m3/103m6污水),一般采用30m3/103m3污水;清除沉砂的间隔时间(d),一般采用12d。设计中取清除沉砂的间隔时间=2d,城市污水沉砂量=30m3/103m3污水。5. 每个沉砂斗容积式中 每个沉砂斗容积(m3);沉砂斗个数(个)。设计中取每格有1个沉砂斗,共有6. 沉砂斗高度沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求,沉砂斗倾角应满足55。式中 沉砂斗的高度(m);沉砂斗上口面积(m2);沉砂斗下口面积(m2),一般采用0.4m0.4m0.6m0.6m。设计中取沉砂斗上口面积为1.24m1.24m,下口面积0.5m0.5m。设计中
8、取沉砂斗高度=0.60m,校核沉砂斗角度:7. 沉砂室高度式中 沉砂室高度(m);沉砂池底坡度,一般采用0.010.02;沉砂池底长度(m)。设计中取沉砂池底坡度=0.02。8. 沉砂池总高度式中 沉砂池总高度(m);沉砂池超高(m),一般采用0.30.5m。设计中取=0.3m。9. 验算最小流速式中 最小流速(m/s),一般采用;最小流量(m3/s),一般采用0.75;沉砂池格数(个),最小流量时取1;最小流量时的过水断面面积(m2)10. 进水渠道 格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水管道,然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内的流速为: 设计中取B1=1m,H1=0.5
9、m。11. 出水渠道出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头为: 出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽,出水槽宽1.0m,有效水深0.5m,水流速度0.504m/s,出水流入出水管道。出水管道采用钢管,管径DN=800,管内流速0.85m/s,水力坡度1.08。12. 排砂管道采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管径DN200mm。四、 初沉池(平流沉淀池)设计计算设计参数: 每格长度与宽度之比不小于4,长度与深度之比采用812。 采用机械排泥时,宽度根据排泥设备确定。 池底纵坡一般采用0.010.02;采用多斗时,每斗应设单独排泥管及排泥闸阀,池底横向坡度采
10、用0.05。 设计有效水深不大于3.0米。 一般按表面负荷计算,按水平流速校核。最大水平流速:初沉池为7mm/s;二沉池为5mm/s。 进出口处应设置挡板,高出池内水面0.10.15m。挡板淹没深度:进口处视沉淀池深度而定,不小于0.25m,一般为0.51.0m;出口处一般为0.30.4m。挡板位置:距进水口为0.51.0m;距出水口为0.250.5m。 污泥斗的排泥管一般采用铸铁管,其直径不宜小于0.2米,下端伸入斗底中央处,顶端敞口,伸出水面,便于疏通和排气。在水面以下1.52.0米处,与排泥管连接水平排出管,污泥即由此借静水压力排出池外,排泥时间大于10分。 池子进水端用穿孔花墙配水时,
11、花墙距进水端池壁的距离应不小于12m,开孔总面积为过水断面积的6%20%。设计中选择两组平流沉淀池,设计流量按近期规划确定,则每组平流沉淀池的设计流量为0.252m3/s。计算草图如图4所示。图4 初沉池设计计算草图(单位:mm)1. 沉淀池表面积式中 沉淀池表面积(m2);设计流量(m3/s);表面负荷m3/(m2h),一般采用1.53.0m3/(m2h)。设计中取=2m3/(m2h)。2. 沉淀部分有效水深式中 沉淀部分有效水深(m);沉淀时间(h),一般采用102.0h。设计中取=1.5h。3. 沉淀部分有效容积4. 沉淀池长度式中 沉淀池长度(m);设计流量时的水平流速(mm/s),一
12、般采用。设计中取。5. 沉淀池宽度式中 沉淀池宽度(m)。6. 沉淀池格数式中 沉淀池格数(个);沉淀池分格的每格宽度(m)。设计中取=4.2m。7. 校核长宽比及长深比长宽比=27/4.2=6.434,符合要求。长深比=27/3=98,符合要求。8. 污泥部分所需容积式中 污泥部分所需容积(m3);每人每日污泥量L/(人d),一般采用0.30.8L/(人d);两次清除污泥间隔时间(d),一般采用重力排泥时,=12d,采用机械刮泥排泥时,=0.050.2d;设计人口数(人);沉淀池组数。设计中取=0.6L/(人d),采用重力排泥,清除污泥间隔时间=1d。9. 每格沉淀池污泥部分所需容积式中 每
13、格沉淀池污泥部分所需容积(m3)。10. 污泥斗容积污泥斗设在沉淀池的进水端,采用重力排泥,排泥管伸入污泥斗底部,为防止污泥斗底部积泥,污泥斗底部尺寸一般小于0.5m,污泥斗倾角不宜小于60。式中 污泥斗容积(m3);沉淀池污泥斗上口边长(m);沉淀池污泥斗下口边长(m),一般采用0.40.5m;污泥斗高度(m)。设计中取=2.9m,=0.5m,=2.3m。11. 沉淀池总高度式中 沉淀池总高度(m);沉淀池超高(m);缓冲层高度(m),一般采用0.3m;污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度=1%的高度之和。设计中取=2.3+0.01(27-2.9)=2.54m,=0.3m,=0.
14、3m。12. 进水配水井沉淀池分为两组,每组分为7格,每组沉淀池进水端设计进水配水井,污水在配水井内平均分配,然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径: 配水井直径: 13. 进水渠道沉淀池分为两组,每组沉淀池进水端设进水渠道,配水井接出的DN1000进水管从进水渠道中部进入,污水沿进水渠道向两侧流动,通过潜孔进入配水渠道,然后由穿孔花墙流入沉淀池。进水渠道水流速度为: 14. 进水穿孔花墙进水采用配水渠到通过穿孔花墙进水,配水渠到宽0.5m,深0.8m。所需孔洞数量: 15. 出水堰沉淀池出水经出水堰跌落进入出水渠道,然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰,堰后自由跌落水头0.1-0.15
15、m,堰上水深H: 出水堰后跌落水头采用0.16m,则出水堰水头损失0.2m。16. 出水渠道沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接,将污水送至集水井。出水渠道宽度1m,深度0.8m,水流速度0.53m/s.出水管道采用钢管,管径DN800,管内流速0.85m/s,水力坡度1.08。17. 进水挡板、出水挡板沉淀池设置进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔墙0.5m,挡板高出水面0.3m,深入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,深入水下0.5m.在出水挡板处设置一个浮渣收集装置,用来收集拦截的浮渣。18. 排泥管沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN200,排泥时间2
16、0min,排泥管流速0.48m/s,排泥管深入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。19. 刮泥装置沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板深入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。五、 A2/O工艺设计计算厌氧缺氧好氧工艺,是通过厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,达到去除有机物、脱氮和除磷的目的。判断是否可采用A2/O法:BOD/TN=210/40=5.254;BOD/TP=210/5=4217符合要求,故可采用此法。考虑最大流量的持续时间较短,当曝气池的反应时间在6h以上时,可采用平均流量作为曝气池的设计流量。
17、生物处理的设计条件为:以近期流量进行设计,进入曝气池的平均流量8.16万m/d,最大设计流量9.79万m/d。污水中的BOD5浓度为210mg/L,假定一级处理对BOD5的去除率为20%,则进入曝气池的污水BOD5浓度为168mg/L。污水中的SS浓度为240mg/L,假定一级处理对SS的去除率为50%,则进入曝气池的污水的SS浓度为120mg/L。污水中的TN浓度为40mg/L,TP浓度为5mg/L,水温T=1030。图5 A2/O工艺原理示意图(一) 设计参数1. 水力停留时间A-A-O工艺水力停留时间一般采用1118h,设计中取=12h。2. 曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度一般
18、采用2000 4000mg/L,设计中取=3000 mg/L。3. 回流污泥浓度式中 回流污泥浓度(mg/L);SVI污泥指数,一般采用100;系数,一般采用r=1.2。4. 污泥回流比式中 污泥回流比;回流污泥浓度(mg/L),所以, =0.5。5. TN去除率式中 TN去除率(%);进水TN浓度(mg/L);出水TN浓度(mg/L)。设计中取=20 mg/L。6. 内回流倍数式中 内回流倍数。设计中取=100%。(二) 平面尺寸计算1. 总有效容积式中 总有效容积(m3);进水流量(m3/d),按平均流量计;水力停留时间(d),一般为1118h。设计中取=30000m3/d厌氧、缺氧、好氧
19、各段内水力停留时间的比值为1:1:3,则每段的水力停留时间分别为:厌氧池内水力停留时间=2.4h;缺氧池内水力停留时间=2.4h;好氧池内水力停留时间=7.2h。2. 平面尺寸曝气池总面积式中 曝气池总面积(m2);曝气池内有效水深(m)。设计中取=4.2m。式中 每组曝气池面积(m2);曝气池个数。设计中取。每组曝气池共设5廊道,第一廊道为厌氧段,第二廊道为缺氧段,后三个廊道为好氧段,每廊道宽取3.0m,则每廊道长式中 曝气池每廊道长(m);每廊道宽度(m);廊道数。设计中取b=3.0m,n=5。每个廊道长取162m。计算草图见图6。图6 曝气池计算草图(单位:mm)(三) 进出水系统1.
20、曝气池的进水设计初沉池的来水通过两根DN800的管道送入厌氧-缺氧-好氧曝气池的首端的进水渠道,管道内的水流速度为v=0.472m/s。在进水渠道内,水流分别流向两侧,从厌氧段进入,进水渠道宽度0.8m,渠道内水深0.6m,则渠道内最大水流速度:反应池采用潜孔进水,孔口面积:式中 孔口流速,一般采用0.21.5m/s,本设计采用0.3m/s。每个孔口的尺寸为0.3*0.3m,则每座曝气池孔口数:2. 曝气池的出水设计厌氧-缺氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头: 每两组厌氧-缺氧-好氧池的最大出水流量为(0.283+(0.422+0.34*250%)=1.32m/s 。出水管管径
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