水控课程设计某污水处理厂设计计算-书(共23页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录计算书主要构筑物的计算一、厂设计流量平均流量最高日污水量: 二、 闸门井为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。尺寸：LBH=443三、格栅3-1、栅条间隙数设粗格栅前水深h=0.5m，过栅流速v=1.0m/s，栅条间隙宽度b=0.025栅条倾角. =60。栅条间隙数n为： n=Qmaxsin（ bh）=0.58sin60（ 0.025051.0） =40.18取41根3-2、栅槽宽度设栅条宽S=0.01m，则槽宽 B=s(n-1)+bn=0.01(41-1)+0.02541=1.43m3-3、通过格栅的水头损失矩形栅条阻力系数e=(

2、sb)43=2.42(0.010.025)43=0.713，（形状系数=2.42）取k3。通过栅水头损失h1=ke22gsin=30.7131.0229.8sin60=0.094m=94mm。3-4、格栅总高度栅槽的计算栅前槽高H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m (h2为超高，取0.3m)栅后槽高H=h+h1+h2=0.5+0.094+0.3=0.646=0.894 m3-5、栅槽总长度的计计算进水渠道渐宽部分长度设进水渠道宽B1=1.2m，渐宽部分展开角120，此时进水渠道内流速=QB1h=0.581.20.5=0.97 m/sL1=(B-B1)2tan1=(1.43-2.2)2tan

3、20=0.32m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：L2=L22=0.322=0.16m槽总长度:L=L1+L2+1.0+0.5+H1tan=0.32+0.16+1.0+0.5+0.8/tg60=2.4m3-6、栅渣量计算每日栅渣量：取W10.06m3栅渣/103m3废水，则W=QmaxWKz0.580.0686400/（10001.3）2.3m30.2m3所以采用机械清渣。计算结果：栅槽总长度：2.44m栅槽宽度：1.43m栅槽总高度：0.894m水头损失：0.094m污染物去除率处理前浓度(mg/L)处理后浓度(mg/L)CODcr5%350332BOD55%150142SS10%1501

4、35四、钟式沉砂池采用钟式沉砂池2座：每座池子的设计流量Q1为：钟式沉砂池各部位尺寸图 专心-专注-专业钟式沉砂池型号及尺寸表（m） 型号流量（L/S） AB C D E F G H JKL50501.831.00.3050.6100.301.400.300.300.200.801.101001102.131.00.3800.7600.301.400.300.300.300.801.102001802.431.00.4500.9000.301.350.400.300.400.801.153003103.051.00.6101.2000.301.550.450.300.450.801.35550

5、5303.651.50.7501.500.41.700.600.510.580.801.459008804.871.51.002.000.42.201.000.510.600.801.85130013205.481.51.102.200.42.201.000.610.630.801.85175017505.801.51.202.400.42.501.300.750.700.801.95200022006.101.51.202.400.42.501.300.890.750.801.95根据设计流量最大时为580L/s，可设两座沉砂池，每座设计流量为：Q1=Q/2=580/2=290L/S,查钟式

6、沉砂池型号及尺寸表（m）可取型号为300的钟式沉砂池，尺寸如下表：型号流量（L/S） AB C D E F G H JKL3003103.051.00.6101.2000.301.550.450.300.450.801.35总高度：H=L+G+F=1.35+0.45+1.55=3.35m 取3.4m 直径为A=3.05m 取3.1m 计算结果：钟式沉砂池型号：300 钟式沉砂池座数：2 高度H=3.4m 直径为3.1m五、平流初沉池进水出水出出水排泥平流式沉淀池图5-1、主要尺寸计算设表面负荷：q0=1.5 m3/(m2h)，沉淀时间：t=1.5h则沉淀池的总面积：A=Qmaxq0 =2083

7、1.5 =1388 m2采用3座沉淀池，每池表面积A1=460 m2 ，每池的处理量为Q1=694.4 m3/h 。（1）沉淀池有效水深h2=Q1tA1=694.41.5460=2.24 m（2）沉淀部分有效容积：每座池子沉淀部分的有效容积：V1=A1h2 = 4602.24=1030m3总沉淀部分有效容积：V=3V131030=3090 m3（3）沉淀池长度取每个池宽b=10m，池长为L=A1/b=460/10=46m 取46m（4）沉淀池的总宽度：B=nb=310=30 m（5）校核：长宽比：L/b=46/10=4.64:1；长深比：L/h2=46/2.24=208；经校核，设计符合要求。

8、进水口处设置挡流板，距池边0.5m，出水口也设置挡流板，距出水口0.3m。出水口堰口和潜孔示意图如下：平流式沉淀池的进水渠整流措施：平流式沉淀池出口集水槽形式：5-2、污泥容积取清除污泥的时间间隔为T=2 d。进入池时的悬浮固体浓度为SS0=135mg/L。设沉淀池对悬浮固体的去除率为=60%，则出水中的悬浮固体浓度为：SS1=SS01-=1351-60%=54 mg/L取污泥含水率为P0=96%，则污泥容积为：V=QmaxTSS0-SS1（100-P0）=2083.3224135-541000（100-96）=181m3在此处键入公式。每个池的污泥部分所需的容积：V1=V/3=181/3=6

9、0.3m35-3、污泥斗的容积污泥斗的上口面积为f1=6.6=36m2，下口面积为f2=11 =1m2，选用方斗斗壁和水平面的倾角为60。则污泥斗的高度为：h4=6-12tan60 =4.3m污泥斗的实际容积：V2=13h4f1+f2+f1f2=134.336+1+361=62校核：V2 = 62 V1 = 60.3(符合要求)设缓冲层的高度h3=0.3。5-4、沉淀池的总高度：H= h1+h2+h3+h4=0.3+2.24+0.3+4.3=7.14 m本设计取H=7.2m计算结果：沉淀池长度：46m 沉淀池宽度：10m沉淀池高度：7.2m有效水深：2.24m污染物去除率处理前浓度(mg/L)

10、处理后浓度(mg/L)CODcr35%332216BOD530%14299SS60%13554六、曝气池的设计由以及处理出水BOD5浓度为99mg/L，则曝气池进水BOD5浓度的确定为SSa=99mg/L。设计平均流量Q=Qmax/k= 50000/1.3=38462m3/d由于二级处理出水要求BOD5浓度 20 mg/L，处理水中的非溶解性BOD5浓度为：BOD5=7.1bXaCe=7.10.090.420=5.11 mg/L式中： b微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，这里去0.09Xa活性卫生我在处理水中所占的比例，取0.4Ce处理水中悬浮固体浓度，取20mg/L。处理水中溶

11、解性BOD5的值为(出水BOD5=20mg/L)Se=20-5.11=14.89mg/L则二级处理对BOD5的去除率为 =99-14.8999=85%6、1曝气池的计算与各部位尺寸的确定 曝气池按BOD污泥负荷率法计算BOD污泥负荷率的确定 拟定采用的BOD污泥负荷率为0.3kgBOD5/(kgMLSSd)。但为了稳妥，需加以校核，取K2=0.02，f=MLVSSMLSS=0.75，则 Ns=K2Sef=0.0214.890.750.85=0.26 kgBOD5/(kgMLSSd)取Ns为0.3 kgBOD5/(kgMLSSd)确定混合液污泥浓度(X)根据已确定的Ns值，确定相应的SVI值为1

12、20.污泥回流率为R=50%,最大污泥回流比r=1.2。混合液污泥浓度为：X=Rr106(1+R)SVI=0.51.21061+0.5120=3333mg/L(3)确定曝气池容积为：V=QSaNsX=38462990.33300=4439m3（4）确定曝气池各部位尺寸设2组曝气池，每组容积为： 池深取，每组曝气池的面积F为：池宽取，宽深比，介于12之间，符合要求。曝气池的长度：长宽比：（符合要求）。设五廊道式曝气池，廊道长：取 21m取超高0.5m，则池总高度H1为：H1=H+0.5=4.2+0.5=4.7m6、2需氧量的计算（1）平均时需氧量为：式中： 回流污泥浓度，其值为：活性污泥代谢活动

13、被降解的有机污染物的(BOD5)量：，活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率，活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率。（2）最大时需氧量为：， （3）去除每千克的需氧量：每日去除量去除每千克的需氧量：（4）最大时需氧量与平均时需氧量之比 6、3供气量的计算采用180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器服务面积0.49，敷设于距池底0.2m处，淹没深度4.0m，计算温度定为30。查表得20和30，水中饱和溶解氧值为： ; （1）空气扩散器出口处的绝对压力： （2）空气离开曝气池池面时， 式中：空气扩散装置氧的转移效率，取12%（3）曝气池混合液中平均氧饱和浓度 式中：鼓风曝气池内混合液溶解

14、氧饱和度平均值，mg/L（4）换算为在20度条件下，脱氧清水的冲氧 取值.相应的最大需氧量为(5)曝气池平均供氧量： (6)曝气池最大时供氧量： (7)去除1kg的供氧量 m3空气/kgBOD(8)每1污水的供气量 （9）本系统的空气总用量 除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值为60%，这样提升回流污泥所需空气量为： 总需氧量： 6、3 空气管路系统计算 在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，每根管设5对曝气竖管，共10条配气管，全池共设50条配气管，每根竖管的供气量为： 曝气池平均面积为 每个空气扩散器的服务面积按0

15、.49计，则所需空气扩散器的总数为 个 取1100个每个竖管上安装的空气扩散器的数目为1100/50=22个 每个空气扩散器的配气量为 经估算得空气管路系统的总压力损失为1.0KPa网状膜扩散器的压力损失为5.88KPa，则总的压力损失为 5.88+1.0=6.88KPa6、4 空压机的选定空气扩散装置安装在池底0.2m处，因此，鼓风机所需压力为空气机供气量最大时为： 平均时为： 根据所需压力和空气量，决定选用LG60型压缩机5台，该型号压缩机风压50KPa，风量60，3台工作,2台备用。计算结果：曝气池长度： 曝气池单廊道宽度：；总宽 高：4.7m平均时需氧量： 最大时需氧量：平均时供气量：

16、 最大时供气量： 七、二次沉淀池本设计二沉池采用2座容积利用率比较高的周进周出辐流沉淀池。7、1尺寸计算（采用周进周出辐流式沉淀池）：（1）沉淀池表面积：取，(2)单池面积A1：1、尺寸计算（采用周进周出辐流式沉淀池）：(2)单池面积A1：(3)池直径:,取 D=35m;(4)沉淀部分有效水深:取污水在沉淀池内的沉淀时间 t=3h（5）沉淀部分有效容积： （6）沉淀池底坡度落差： 取i=0.05则 （7）沉淀池围边有效水深： 取 缓冲层高度，刮泥板高度 校核： ,介于612之间，符合要求。(8)沉淀池总高度： 取保护高度 二沉池草图7、2积水系统计算（1）进水配水槽的计算单池设计污水流量Q1：

17、出水段槽宽：B1取0.6m槽中流速取0.6m/s。进水端水深：出水端水深（2）校核当水流量增加1倍时Q=0.58m3/s ；v=0.8m3/s 槽宽（取0.8m），符合要求。取槽宽B=0.8m；槽深H=1.1m。(3)出水部分计算a、环形集水槽内流量b、环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只用一个总出水口。集水槽宽度为： (取b=0.53m)式中，k为安全系数，采用1.2-1.5.集水槽起点水深为：h1=0.75b=0.750.53=0.40m集水槽终点水深为： h2=1.25b=1.250.53=0.66m槽深均取0.8m7、3排泥量计算（1）单池排泥量可根据生物反应器系统每日增加生

18、物量计算，即式中 二沉池每日排泥量，kg/d;a污泥增值系数，一般为0,5-0.7；（取0.6）；b污泥自身氧化率，生活污水一般为0.05-0.1，城市污水0.07左右（0.065）Q平均日污水量，m3/d;Lr去除的BOD5浓度，kg/m3；V曝气池容积m3；XMLSS浓度，kg/m3；湿污泥体积为：计算结果：二沉池直径35m，高度5.4m。八、消毒池1、 加氯量确定采用加氯量为8mg/L，则m 泵=580886400/=400kg/d2、混合池的计算接触时间取30min，接触池的容积为5803060/1000=1044m3 尺寸20153.5(m3)3、加氯消毒设备污水的二级处理加氯消毒一

19、般采用季节性加氯，在夏季污水污染严重时加氯消毒。本工程选用ZJ-1 型加氯机2 台，氯库共存氯15 天，需要18 个氯瓶；另外，设1 专用水池为氯瓶降温和安全之用。九、污水计量设备为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，应准确掌握污水量的变化情况，测量污水流量的设备和装置要求应当是水头损失小，精度高，操作简单且不易沉淀杂物，本设计中采用巴式计量槽，污水量测量测定范围在 0.2501.800 m3/s 之间，主要部位尺寸如下：W=0.90m B=1.65m A=1.683 2A/3=1.122C=1.20m D=1.56m H1=0.76m H2=0.53m测量计算公式为 Q=2.

20、152H11.566式中 Q流量（m3/s）H1上游水深（m）D=1.2W+0.48=1.20.9+0.48=1.56mC=W+0.3=0.9+0.3=1.2mB=0.5W+1.2=0.50.9+1.2=1.65m总长L=B+0.6+0.9=1.65+0.6+0.9=3.15m十、污水浓缩池本设计污泥浓缩池采用2 座圆形辐流式浓缩池，设有刮泥设备，采用周边传动，周边线速度为2.0m/min。浓缩池设计简图如右图所示。 浓缩污泥量的计算X=Xw=8kg/d Qs=X/(fXr)Xr=（R+1）X/R=(1+0. 5)3333/0.65=9691 f=0.75剩余污泥量：Qs=861/(0.759

21、691)=349m3/d含水率P1=99.6% 污泥浓度为9.691g/L浓缩后，含水率为P2=97% 则（100-P2）/(100-P1)=C2/C1C2=C1(100-P2)/(100-P1)=(100-97)9.691/(100-99.6)=8.7g/L 浓缩池的直径采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥固体通量M取1kg/(m2h)=24kg/(m2d)，浓缩池的面积A=QC/M=3499.69/24=101m采用1个污泥浓缩池每个池面积为A=101 m2，则浓缩池直径D=（4101）1/2/=9.8m(取10m) 浓缩池工作部分高度h2取污泥浓缩时间T=24h，则h2

22、=TQ/24A=24349/(24101)=3.1m 超高h1取0.3m 缓冲层高h3取0.3m 浓缩池总高度HH=h1+h2+h3=2.4+0.3+0.3=3.0m 浓缩后污泥体积V2=Q(1-P1)/(1-P2)=349(1-0.996)/(1-0.97)=63.6 m3/d 排泥斗的计算H4=(10-1.5)0.1/2=0.5m H5=1.20mV1=H4S1+(S1S2)1/2+S2/3=0.52.3+(2.31.2)1/2+1.22/3=19.4m3V2= H5S1+(S1S2)1/2+S2/3=1.21.22+(1.20.5)1/2+0.52/3=3.1m3 各种管道的确定进泥管采

23、用D=300mm，排泥也采用D=300mm，排上清液采用D=200mm 污泥浓缩池图计算结果：浓缩池直径4m 总高H=3.0m十一、贮泥池采用矩形贮泥池,贮存来自初浓缩池的污泥量。浓缩池排出含水率P2=97%的污泥25.6 m3/d设一座贮泥池，设贮泥池的贮泥时间t=1d，池高h2=3.5m，则贮泥池表面积F 为F=Q/h2=63.61/3.5=18m2（取9m）设贮泥池宽B=3 米，长L=6 米。贮泥池底部为斗形，下底为1.01.0，高度h3 =2m,设超高h1 =0.5m,则贮泥池的总高H 为H= h1 +h2 + h3 =0.5+3.5+2=6.0m 十二、其他构筑物的计算12、1 鼓风

24、机房鼓风机房主要提供曝气沉砂池曝气所需的空气。鼓风机房的设计计算是根据空气量和空气压力确定鼓风机的大小，然后据鼓风机的大小确定鼓风机房的大小，同时也得考虑防噪声的影响。鼓风机采用LG60 型空压机2 台，该型空压机风压50kpa，风量60m3/min。正常条件下，1 台工作，1 台备用。鼓风机和电机运行时需要冷却，设冷却水泵2 台（1 台备用），冷却塔1 座（冷却循环水使用）。12、2 污泥脱水机房污泥脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械间包括脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机、贮泥罐等。药剂贮存间存污泥脱水前预处理所需要的药剂。污泥脱水设备采用763-D 型带式压滤机，共2

25、台，其中1 用1 备，每台处理污泥能力为11 m3/h，每天工作20h。污泥运输设备采用TD-75 型皮带输送机1 台，带宽800mm。轴压型带式压滤机性能参数如下表所列。送机1 台，带宽800mm。轴压型带式压滤机性能参数如下表所列。进水含水率/% 聚合物用量污泥/%产泥能力/kg 干污泥饼含水率/%970.32507512、3厂内给水排水以及道路厂内生产以及生活用水由市区给水管网引入D=100 引水总管，分别接到各构筑物内，进水总管设水表1 个。厂内实行雨、污水完全分流制，厂内污水经泵提升以后进入细格栅前的进水闸门井内，与城市污水一同处理；雨水不经处理，直接排入厂外。厂内道路完全成环壮，主

26、干道宽9 米，次干道宽4 米，采用沥青混凝土。十三、污水处理厂高程的计算污水处理厂的水流依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失。水头损失包括：水流通过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；水流通过连接前后两构筑物的管渠（包括配水设备）的水头损失 ，包括沿程与局部水头损失；水流流过量水设备的水头损失。 选择一条距离最长、水头损失最大的流程水利计算，并适当留有余地，使实际运行时能有一定的灵活性。以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量，计算水头损失。厂内地面标高为20.0 m,河流最高水位为17.500m,在出水口处设一跌水井，跌水2.356m,使厂内污水

27、处理构筑物埋深不至于太大。 处理构筑物间连接管道水力计算表管段编号管道名称设计流量m/s尺寸Dmh/D水深h坡度i流速v长度L(m)56总排水管60010000.800.800.0011.030045二沉池出水管2004500.750.340.00280.95034曝气池出水管2004500.750.340.00280.95023沉淀池出水管1504000.750.280.00241.025012沉砂池出水管1504000.700.280.00241.0250高程计算如下：灌溉渠道水位 2.00m 排水渠总水位(跌水0.5m) 1.50m 56管段沿程损失 消化池出水自由跌落1.5m消化池水位

28、 0.30m 45沿程损失 二沉池出水自由跌落0.8m二沉池水位 1.35m 34沿程损失 二沉池局部水头损失0.06m 曝气池出水自由跌落0.8m曝气池水位 2.20m 23沿程损失 曝气池局部水头损失0.1m 初沉池出水自由跌落0.6m初沉池水位 3.02m 12沿程损失 初沉池局部水头损失0.06m 沉砂池出水自由跌落0.8m沉砂池水位 4.00m格栅前水位 0.5m 过栅水头损失0.015m 总水头损失为4.52m十四、污水泵站的计算14、1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=4.52+2+2=8.

29、52m水泵提升的流量按最大时流量考虑，Q=580L/s，按此流量和扬程来选择水泵。选择14sh-28 型卧式离心泵，共3台，2 用1 备，单泵性能参数为：流量为380 L/s，扬程为12m,电机选用型号为JR-117-6。14、2泵房形式及其布置采用半地下式矩形结构，它具有布置紧凑，占地少，结构较省的特点。水泵为单排并列式布置，水泵安装尺寸为：2.226m1.1m则泵房跨度为B=4+1.1+2=7.1m 取9 米，长度为L=42.226+2+2.1+32=19.0m 取20m。水泵为自灌式，在吸水管上安装阀门，吸水管径为350mm,压水管管径为300mm。14、3集水间计算集水间和机器间由隔水墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间经常保持干燥，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。集水间的容积相当于1 台泵5min 的流量。W=0.38560=114m3有效水深采用H=2.5m,则集水池面积为F=114/2.5=45.6m2 尺寸为114。计算结果：提升泵房集水池长：11m 提升泵房集水池宽：4m有效水深：2.5m说明：因为前面粗格栅的栅条间隙宽度为0.02m小于0.025m，所以提升泵房后不设细格栅。