贺邱·污水处理计算书 19页

XXX污水处理厂设计计算书一．中格栅的设计本设计采用两道格栅，一道中格栅、一道细格栅。中格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。1.设计参数①粗格栅间隙16——40mm，0.10-0.050m3栅渣/103m3；②格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；③过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；④格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s；⑤格栅倾角一般采用45°—75°；人工清除的格栅倾角小时,较省力,但占地多.通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m/s；⑥格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全和冲洗设施；⑦格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m。⑧机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施⑨设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。2.中格栅的设计计算格栅计算草图见图\n①确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深②栅条间隙数n=式中，B—栅槽宽度，m;s—栅条宽度，取s=0.01m;e—栅条间隙，16—40mm，取20mm;n—格栅间隙数；Qmax—最大设计流量，m3/s；α—倾角；60度；h—栅前水深，m;V—过栅流速，m/s，取0.8—1.0m/s,取0.9m/s∴n=≈36设两道格栅，则每台格栅的间隙n=18个③进水渠道渐宽部分的长度L1=式中，L1——进水渠道渐宽部分的长度，m.；B1——进水渠道宽度，取0.94m;α1——其渐宽部分展开角度，取20°；所以：④栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2式中：L2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。L2=0.23/2=0.12m。\n⑤过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42⑥栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.103+0.3=0.87⑦格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.23+0.12+0.5+1.0+0.77/tan60°=2.29m⑧每日栅渣量ω=Q平均日ω1==0.87m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣二．污水泵房的设计设计流量：Q=301L/s，泵房工程结构按远期流量设计。计算草图如下：\n采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。污水提升前水位-5.23m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.65m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.65-（-5.23）=8.88m水泵水头损失取2m，从而需水泵扬程H=Z+h=10.88m再根据设计流量301L/s=1084m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量542m3/s。采用ME系列污水泵（8MF-13B）3台，二用一备。该泵提升流量540～560m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。占地面积π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。三．集水池1.集水池形式：污水泵站的集水池宜采用敞开式。本设计集水池与进水泵站分建，集水池采用敞开式。2.集水池的通气设备集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内。3.集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。4.集水池容积计算1）集水池容积按一台泵6分钟的流量设计：W=0.22660=79.2m32）有效水深采用3米，则：集水池的面积为：F=26.4m25.集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管D100mm伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。集水池可设连通的两格，以便检修\n四．细格栅的计算细格栅的设计计算草图见下图①确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽，则栅前水深②栅条间隙数（取n=70）设计两组格栅，每组格栅间隙数n=35条③栅槽有效宽度B2=s（n-1）+en=0.01（35-1）+0.01×35=0.69m所以总槽宽为0.69×2+0.2＝1.58m（考虑中间隔墙厚0.2m）④进水渠道渐宽部分长度（其中α1为进水渠展开角）⑤栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度⑥过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则\n其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42①栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03②格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.26m③每日栅渣量ω=Q平均日ω1==1.73m3/d>0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣五．平流沉砂池的设计1.设计数据1）按最大设计流量设计2）设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s3）最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s4）设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m5）沉砂量的确定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角55—60度6）沉砂池超高不宜小于0.3m.2.设计计算沉砂池设计计算草图见图\n1）沉砂池水流部分的长度沉砂池两闸板之间的长度为流水部分长度：式中，L——水流部分长度，mV——最大流速，m/sT——最大流速时的停留时间，s2）水流断面积：A=Q/v=0.301/0.25=1.204m23）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m4）有效水深：h2=A/B=1.204/2.4=0.5m（介于0.25～1m之间）5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.5\n6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：（略大于V1=0.26m3，符合要求）7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0.06×2.65=0.659m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m8）进水渐宽部分长度:9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m10）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求\n六．曝气池的设计1.设计参数1）水力停留时间：t=8h2）BOD污泥负荷：Ns=0.183）回流污泥浓度：mg/L4）污泥回流比R（%）：50-100，取80%5）曝气池混合液浓度kg/m3（3000～5000之间符合）2.设计计算1）求内回流比初沉池去除率按10%计，47.25×90%=42.525mg/L=113.8%为了提高脱氮效果,内回流按150%设计2）A2/O池主要尺寸的计算①V=Qt=1964.31×8=15714.48m3Q－最高日流量,1964.31m3/hT－水力停留时间,8h②有效水深：H=4.2③表面积m2④分两组，每组有效面积S=m2⑤设五廊道式曝气池，廊道宽b=7.0m，则单组曝气池长：L=S/5×7=1870.8/35=53.45m≈54m⑥各段停留时间A1：A2：O=1：1：4则厌氧池停留时间为t1=1.33h缺氧池停留时间为t2=1.33h好氧池停留时间为t3=1.33h⑦好氧段总磷总氮负荷校核\n分两组,故单组=4714.344m3，m3校核氮磷负荷:好氧段总氮负荷校核==0.048<0.05好氧段总磷负荷校核==0.022<0.06符合3）剩余污泥量W①降解BOD产生的污泥量=a（Co-Ce）Q平Co－进入生物池BOD浓度，Co=（1-20%）×185.4=148.32mg/l其中认为一沉池对BOD的去除率按20%计算；Ce－出水BOD浓度，20mg/lW1=0.55×39952×（0.14832-0.02）=2820kg/d②内源呼吸分解泥量取2000mg/l，b取0.05，W2=bVXv=0.05×15714.48×2=1572kg/d③不可生物降解和惰性悬浮物（NVSS），该部分占TSS约50%，则=(So-Se)Q×50%其中，So－进入生物池SS浓度，So=（1-50%）×244.83=122.415mg/l其中认为一沉池对BOD的去除率按20%计算；Se－出水SS浓度，20mg/lW3=（0.-0.02）×39952×50%=2046kg/d④剩余污泥量W=W1-W2+W3=3294kg/d⑤污泥龄=21天(符合15-25天)污泥稳定，无须消化。4）曝气系统设计计算①设计需氧量AORa’取0.42-0.53,b’取0.188-0.11O2=\n=0.5×39952×（185.4-20）/1000+0.15×15714.48×4444×0.75/1000=11160.5kg/d=465kg/h最大时需氧量O2=0.5×55533.28×（185.4-20）/1000+0.15×15714.48×4444×0.75/1000=12449.1kg/l=518.71kg/h最大需氧量与平均需氧量之比为1.12每日去除的BOD值=6608kg/d去除每1kgBOD5的需氧量=11160.5/6608=1.69kgO2/KgBOD5②标准供气量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.3m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25°。将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR其余参数意义同前，查附率录十二得水中溶解氧饱和度：Cs（20）=9.17mg/LCs（25）=8.38mg/L空气扩散器出口处绝对压为：Pb=1.013×105+9.8×103×4.3=1.4344×105空气离开好氧反应池时氧的百分比：好氧反应池中平均溶解氧饱和度：mg/L换算在C条件下，脱氧清水的充氧量相应最大时标准需氧量：SORmax==751.7kgO2/h\n好氧反应池平均时供气量最大时供气量：5）空气管系统计算在每个廊道的隔墙上设一根干管，进行单侧供气，共6根干管，在每根干管上设置8对配气竖管，共48条配气竖管。每根竖管的配气量为：m3/h;曝气池的平面面积为：m2,每个空气扩散器的服务面积按0.47m2计，则所需空气扩散器的总数为：个；为安全起见，本设计取4800个空气扩散器。6）硝化液回流泵房的设计：①硝化液的回流量：RV=150%，则QN=Qmax×RN=1964.31×150%=2946.465m3/h=0.82m3/s硝化液的回流对应两个生物池,则单组的流量为:m3/s=1476m3/h7）反应池进、出水系统计算①进水管单组反应池进水管设计流量管道流速设V=0.8m/s管道过水断面管径取进水管径DN700mm\n②回流污泥管渠回流污泥量m3/s回流污泥选用渠道进行回流，渠道断面面积0.8×0.6m，则渠道中流速为m/s回流污泥泵房与回流污泥井之间用管道进行连接，回流污泥井起到相当于一个单管出水井的作用。断面面积取1.2×1.2m。设计流速定为0.9m/s，则管径：=0.79m，取800mm单组反应池回流污泥渠道设计流量渠道断面尺寸定为0.5×0.5m，流速V=0.872m/s，超高取0.3m，则渠道总深采用0.8m。③出水管反应池出水管设计流量Q5==0.98管径采用1300mm则流速=9）厌氧、缺氧设备的选择（以单组池计算）池中设导流墙，将第1廊道分成3分，为厌氧池，将第2廊道也分成3分，后三格是缺氧池，每格平面尺寸为7×20m。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计。厌氧池混合污水所需功率5×1833.84=9169.2W缺氧池混合污水所需功率5×1833.84=9169.2W\n10）污泥回流设备（回流到进污水端）当R=100%时，则QR=1×47143.36=47143.36m3/d=1964.3m3/h七．二次沉淀池的设计1.设计数据1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用6～122）池径不小于16m3）池底坡度一般采用0.054）一般采用机械排泥,也可附有气力提升或静水头排泥设施5）当池径<20m时，也可采用多斗排泥6）进出水管的布置采用中间进水周边出水7）池径<20m时，一般采用中心传动刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上，池径>20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘8）刮泥机的旋转速度一般为1～3转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min9）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为池断面积的10～2010）浮渣用浮渣刮板收集，刮板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板2.设计计算计算草图如下：i=0.05D=2mh1h2h3h4H5\n1）沉淀池面积:按表面负荷算：m22）沉淀池直径：有效水深为h=qbT=1.02.5=2.5m<4m（介于6～12）3）贮泥斗容积：为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：则污泥区高度为4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为则池中心总深度为H=h+h5=4.9+0.53=5.43m5）校核堰负荷：径深比\n堰负荷以上各项均符合要求八．消毒加氯池城市污水经二级处理后，水质有所改善，但仍存在病原菌，在夏秋季节要进行季节性消毒，设计为常用的液氯消毒，加氯机加药。（1）采用加氯消毒的方式，向清水池进水口处加氯，采用此种方法的优点是：1)具有余氯的持续消毒作用；2)价值成本低；3)操作简单；准确。4)不需庞大的设备。（2）液氯消毒的设计计算1）设计参数加氯量：5～10mg/L；氯与水的接触时间不少于30min；2）加氯量的计算因出水已脱氮除磷，故采用较低的加氯量，取6mg/L，则污水消毒所需加氯量（3）加氯间及氯库注意事项①氯瓶必须与其他工作间隔开，直接通向外部且是向外开的门，设可以观察室内情况的观察孔或观察窗；②在加氯间出入处，应设有工具箱，抢修箱及防毒面具等，照明和通风设备的开关应设在室外；③加氯间内的管线，不宜露出地面，应敷设在沟槽里；④加氯管材的一般要求为氯气管，紫铜管或无缝钢管，配制成一定浓度的加氯水管使用橡胶或塑料管，给水管使用镀锌钢管；⑤加氯间及氯瓶间设每小时换气12次通风设备；⑥\n通向加氯间的压力水管道应保证不间断供水，并尽量保持管道内水压的稳定；⑦加氯间一般应设在靠近投加的地点；⑧仓库内设置电瓶车，利用搬运氯瓶；⑨液氯仓库应设置在主导风向的下风向，与加氯间合建时，要求各自独立设门。九．接触池接触池出水设溢流堰,计算图如下接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果，设计合理的接触池应使污水的每个分子都有相同的停留时间，也就是说属于100%的推流。采用的消毒方法不同，接触池停留时间、形式也不同。1．氯消毒接触池的设计要点：①氯与污水的混合接触时间（包括接触后污水在管渠中的流动的全部时间）采用30min②接触池容积应按最大小时污水量设计③接触池池型可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式④矩形隔板式或接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度：宽度=72：1，池长：单隔宽=18：1，水深：宽度（h/b）≤1.0时,接触效果最好。2.设计计算（1）接触池容积V=Qt=2313.89×0.5×0.8=925.56m3（2）采用矩形隔板式接触池两座n=2,每座容积m3（3）池水深h=2.0m,\n单格宽b=1.9m则池长L=18×1.9=34.2m水流长度=72×1.9=136.8m接触池的分格数=格（4）校核池容由以上计算,接触池宽B=1.9×4=7.6m长L=34.2m,水深h=2.0m所以34.2×7.6×2=519.84m3>462.78m3十．计量槽1.设计参数⑴计量槽应设在渠道的直线上，直线段长度不宜小于渠道宽度的8～10倍，在计量槽的上游，直线段不小于渠宽的2～3倍，下游不小于4～5倍。当下游有跌水而无回水的影响时，可适当缩短；⑵计量槽中心线应与中心重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不同；⑶计量槽喉宽一般采用上游渠宽1/3～1/2；⑷当喉宽W=0.25m时，为自由流，大于此数时为潜没流；当喉宽W=0.3～0.25m时，为自由流，大于此数时为潜没流；⑸当计量槽为自由流时，只需计上游水位，而当其为潜没流时，则需要同时记录下游水位，涉及计量槽时，应可能做到自由流；⑹设计计量槽时，除计算通过最大流量时的条件外尚需计算通过最小流量时的条件。2.设计计算设计采用计量范围0.17——1.3m3/s,则各部分设计尺寸查手表得测量范围（m3/s）W（m）B(m)A(m)2/3×A(m)C(m)D（m）0.17～1.30.751.5751.6061.0711.051.38\n计量堰水头损失计算当W=0.75时，Q=1.777,=0.52,自流取H2/H1≤0.7，取H2/H1=0.6,则H2=0.6×0.52=0.312m计量堰水损=H1-H2=0.52-0.312=0.208m渠道设计A1=0.5W+1.2A2=0.6A3=0.9B1=1.2W+0.48B2=W+0.3A1—渐缩部分长度A2—喉部长度A3—渐扩部分长度B1—上游渠道宽B2—下游渠道宽（1）上游渠道过水断面面积A=B1×H1=(1.2×0.75+0.48)×0.52=0.72m2流速V=Q/A=0.643/0.72=0.89m/s湿周=B1+2H1=1.38+2×0.52=2.42m水力坡度i==0.00067n—一般取0.013（粗糙度）水力半径R=A/=0.72/2.42=0.3m上游渠道长度应不小于渠宽的2-3倍，所以取渠宽长L=3.5米水损h1=i×L=0.00067×3.5=0.0023m（2）下游渠道过水断面面积A=B2×H2=(0.75+0.3)×0.312=0.33流速V=Q/A=0.643/0.33=1.95m/s湿周=B2+2×H2=1.05+2×0.312=1.674m水力半径R=A/=0.33/1.674=0.2m水力坡度i==0.0055n—一般取0.013（粗糙度）下游渠道长度应不小于渠宽的4-5倍，所以取渠宽长L=6米=i×L=0.0055×6=0.033m总水损=0.0023+0.033+0.208=0.24m