《污水处理施工方案》污水处理厂计算书(3)8.docx
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1、污水厂设计计算书一、粗格栅1.设计流量a.日平均流量Qd=30000m3/d1250m3/h=0.347m3/s=347L/sKz取1.40b. 最大日流量Qmax=KzQd=1.4030000m3/d=42000 m3/d =1750m3/h=0.486m3/s 2.栅条的间隙数(n)设:栅前水深h=0.8m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角=60则:栅条间隙数(取n=32)3.栅槽宽度(B)设:栅条宽度s=0.015m则:B=s(n-1)+en=0.015(32-1)+0.0232=1.11m 4.进水渠道渐宽部分长度 设:进水渠宽B1=0.9m,渐宽部分展
2、开角1=205.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)6.过格栅的水头损失(h1)设:栅条断面为矩形断面,所以k取3则:其中=(s/b)4/3k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3 h0-计算水头损失,m -阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时形状系数=2.4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h2=0.4m则:栅前槽总高度H1=h+h2=0.8+0.4=1.2m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.8+0.18+0.4=1.38m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=0.3+0.3+0.5+1.0+1.2
3、/tan60=2.80m 9. 每日栅渣量(W)设:单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水则:W1=1.49m3/d因为W0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣二、细格栅1.设计流量Q=30000m3/d,选取流量系数Kz=1.40则:最大流量Qmax1.4030000m3/d=0.486m3/s 2.栅条的间隙数(n)设:栅前水深h=0.8m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度e=0.006m,格栅倾角=60则:栅条间隙数(n=105) 设计两组格栅,每组格栅间隙数n=533.栅槽宽度(B)设:栅条宽度s=0.015m则:B2=s(n-1)+
4、en=0.015(53-1)+0.00653=1.1m所以总槽宽为1.12+0.22.4m(考虑中间隔墙厚0.2m)4.进水渠道渐宽部分长度 设:进水渠宽B1=0.9m,其渐宽部分展开角1=20(进水渠道前的流速为0.6m/s)则: 5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2) 6.过格栅的水头损失(h1)设:栅条断面为矩形断面,所以k取3则:其中=(s/b)4/3k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3 h0-计算水头损失,m -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h2=0.4
5、m则:栅前槽总高度H1=h+h2=0.8+0.4=1.2m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.8+0.88+0.4=2.08m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=0.3+0.3+0.5+1.0+1.2/tan60=2.8m 9.每日栅渣量(W) 设:单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水则:W=1.49m3/d因为W0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣三、沉砂池本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。建议设两组沉砂池。每组设计流量Q=0.243 m3/s(1)池子总有效容积:设t=2min,V=t602=0.243260=29.16
6、m3(2)水流断面积:A=2.43m2沉砂池设两格,有效水深为2.00m,单格的宽度为1.2m。(3)池长:L=12m,取L=12m(4)每小时所需空气量q:设m3污水所需空气量d=0.2 m3q=0.20.2433600=174.96 m3/h=2.916 m3/min(5)沉砂池所需容积:V=Q*X*T*86400106 式中取T=2d,X=30m3/106m3污水 V=0.34730286400106=1.8 m3(6)每个沉砂斗容积 V0=Vn=1.82=0.9m3(7)沉砂池上口宽度 =2h3,tan+1设计取h3,=1.4m,=60。,1=0.5m =21.4tan60+0.5=2
7、.12m (8)沉砂斗有效容积 V0,=h3,32+1+12 =1.432.122+2.120.5+0.52 =2.71 m30.9m3 (9)进水渠道 格栅的出水通过DN1000的管道送入沉砂池的进水渠道,然后向两侧配水进入沉砂池,进水渠道的水流流速 V1=QB1H1 设计中取B1=1.8m ,H1=0.5m V1=0.2431.80.5 =0.27m/s (10)出水装置 出水采用沉砂池末端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 H1=Q1mb22g23 设计中取m=0.4,b2=1.21 H1=0.2430.41.2129.823 =0.22m四、辐流沉淀池 设计
8、中选择两组辐流沉淀池,N=2组,每组平流沉淀池设计流量为0.243m3/s ,从沉砂池流来的污水进入配水井,经过配水井分配流量后流入平流沉淀池 1.沉淀部分有效面积 A=Q3600q, q,表面负荷,一般采用1.5-3.0m3/m2*h 设计中取q,=2m3/m2*h A=0.24336002=437.4m2 2.沉淀池有效水深 H2=q,*t t 沉淀时间(h),一般采用1.0-2.0h 设计中取t=1.5h H2=21.5=3.0m 3.沉淀池直径 D=4F =4437.43.14=24m 4.污泥所需容积 按去除水中悬浮物计算 V=QC1-C286400T100K2100-p0n106
9、式中Q平均污水流量; C1进水悬浮物浓度; C2出水悬浮物浓度;一般采用沉淀效率40%-60% K2生活污水量总变化系数; 污泥容重,约为1 p0污泥含水率 设计中取T=0.1d, p0=97%, V=0.347407-0.5407864001100100-972106 =10.2m3 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机,周边传动刮泥机的线速度为2-3m/min,将污泥推入污泥斗,然后用进水压力将污泥排除池外。5.污泥斗容积 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机,池底需做成2%的坡度,刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗,设计中选择矩形污泥斗,污泥斗上口尺寸2mx2m,底部尺寸0.5mx0.5m,倾角为60度,有
10、效高度1.35m V1=13h5(2+12+1) 设计取=2m,h5=1.35m,1=0.5m V1=131.3522+0.50.5+20.5 =2.36m3 沉淀池底部圆锥体体积 V2=13h4R2+Rr+r2 设计取h4=0.32,r=1m V2=133.140.32122+121+12=52.58m3 沉淀斗总容积 V3= V1+V2=54.94m310.2m311.沉淀池总高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中 H沉淀池总高度 h1沉淀池超高,一般采用0.3-0.5 h3缓冲层高度,一般采用0.3m h4污泥部分高度 设计中取h3=0.3 , h1=0.3m H=0.3+3+0.
11、3+1/2x24x0.05+1.35=5.25m12.进水配水井沉淀池分为两组,每组分为4格,每组沉淀池进水端设进水配水井,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 D,=4Qv2 v2配水管内中心管上升流速(m/s),一般6 设计中取v2=0.6m/s D,=40.4860.6=1.02m配水井直径 D3=(4Qv3+D,2) V3=0.3ms D3=1.76m13.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DN800进水管从进水渠道中部汇入,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。 v1=Q/B1H1 式中
12、v1进水渠道水流流速,一般采用 v10.4m/s; B1 进水渠道宽度; H1进水渠道水深, 设计取B1=1.0m,H1=0.6m v1=0.405m14.进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水,配水渠道宽0.5m,有效水深0.8m,穿孔花墙的开孔总面积为过水断面6%-20%,则过孔流速为 v2=QB2h2n1 设计取B2=0.2m h2=0.4m n1=10个 v2=0.243/100.20.44=0.08m/s15.出水堰沉淀池出水经过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0.1-0.15m,堰上水深H为 Q=m0bH2gH式中m0流量
13、系数,一般采用0.45; b出水堰宽度; H出水堰顶水深。 0.243/4=0.454.8H2gH H=0.035m出水堰后自由跌落采用0.15m,则出水堰水头损失为0.185m 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。 v3=Q/B3H3 设计中取B3=0.7m H3=0.6m v3=0.243/0.70.6=0.58m/s0.4m/s 出水管道采用钢管,管径DN=800mm,管内流速v=0.64m/s,水力坡降i=0.479%。 17.进水挡板 出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔花墙0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.8
14、m,出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.5m,在出水挡板处设一个浮渣收集装置,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DN300mm,排泥时间20min,排泥管流速0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排气。 19.刮泥装置 沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板伸入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。五、污水的生物处理污水生物处理的设计条件为:进入曝气池的平均流量Q=30000m3/d,最大设计流量Qs=0.486L/s污水中的BOD5浓度为250mg/L,假定一级处理对BOD5的去除率为25%,
15、则进入曝气池中污水的BOD5浓度为187.5mg/L污水中SS浓度为250mg/L,假定一级处理对SS的去除率为50%,则进入曝气池中污水的SS浓度为125mg/L污水中TN浓度为40mg/L,TP浓度为5mg/L,水温T=20。1.污水处理程度计算 按照污水处理程度计算,污水经二级处理后,出水浓度BOD5浓度小于20mg/L,SS浓度小于20mg/L。由此确定污水处理程度为:nBOD5=187.5-20187.5100%=89.3% NSS=125-20125100%=84.0%2.设计参数(1)BOD5-污泥负荷率 NS=K2Snfn式中 K2有机物最大比降解速度与饱和常数的比值,一般采用
16、0.0168-0.0281之间; Sn处理后出水中BOD5浓度,按要求应小于20mg/L; fMLVSS/MLSS值,一般采用0.7-0.8设计中取K2=0.02,Sn=20mg/L,f=0.75,n=89.3% NS=0.02200.750.893=0.34Kg BOD5/(KgMLSS*d)(2)曝气池内混合液污泥浓度 X=R*r*1061+R*SVI式中R污泥回流比,一般采用25%-75%; r系数; SVI污泥容积指数,SVI=120。设计中取R=50%,r=1.2 X=0.51.2106(1+0.5)120=3333.3mg/L3.平面尺寸计算(1)曝气池的有效容积 V=QSaNsX
17、式中Q曝气池的进水量,按平均流量计算。设计中Q=30000m3/d,Sa=187.5mg/L,Ns=0.33,X=3333.3mg/L V=30000187.50.333333.3=5109.5m3按规定,曝气池个数N不应少于2,本设计中取N=2,则每组曝气池有效容积 V1=VN V1=VN=5109.52=2554.7m3(2)单座曝气池面积 F=V1H式中H曝气池有效水深设计中取H=4.0m F=2554.74.0=638.7m2(3)曝气池长度 L=FB式中B曝气池宽度设计中取B=5.0m,BH=1.25,介于1-2之间,符合规定。 L=638.75=127.7m长宽比为25.510,符
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