污水处理厂设计计算 24页

-.某污水处理厂设计说明书1.1计算依据　　1、工程概况　　该城市污水处理厂效劳面积为12.00km2，近期〔2000年〕规划人口10万人，远期〔2020年〕规划人口15.0万人。　　2、水质计算依据　　A．根据?室外排水设计规?，生活污水水质指标为：　　CODCr60g/人d　　BOD530g/人d　　B．工业污染源，拟定为　　CODCr500mg/L　　BOD5200mg/L　　C．氨氮根据经历值确定为30mg/L　　3、水量数据计算依据：　　A．生活污水按人均生活污水排放量300L/人·d；　　B．生产废水量近期1.2×104m3/d，远期2.0×104m3/d考虑；　　C．公用建筑废水量排放系数近期按0.15，远期0.20考虑；　　D．处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。　　4、出水水质　　根据该厂城镇环保规划，污水处理厂出水进入水体水质按照三类水体标准控制，同时执行关于污水排放的规和标准，拟定出水水质指标为：　　CODCr100mg/L　　BOD530mg/L　　SS30mg/L-.可修编.\n-.　　NH3-N10mg/L1.2污水量确实定　　1、综合生活污水　　近期综合生活污水　　远期综合生活污水　　2、工业污水　　近期工业污水　　远期工业污水　　3、进水口混合污水量　　处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑，由于工业废水必须完全去除，所以不考虑其处理系数。　　近期混合总污水量　　取　　远期混合总污水量　　取　　4、污水厂最大设计水量的计算　　近期；，取日变化系数；时变化系数；-.可修编.\n-.。　　远期；，取日变化系数；时变化系数；。　　拟订该城市污水处理厂的最大设计水量为1.3污水水质确实定　　近期取取　　远期取取　　那么根据以上计算以及经历值确定污水厂的设计处理水质为：，，-.可修编.\n-.，，　　考虑远期开展问题，结合?城镇污水处理厂污染物排放标准?〔GB18918－2002〕，处理水质到达?城镇污水处理厂污染物排放标准?〔GB18918-2002〕中的一级标准〔B〕排放要求。　　拟定出水水质指标为：　　表1-1进出水水质一览表序号根本控制工程一级标准〔B〕进水水质去除率1COD8032575.4%2BOD2015086.7%3SS2030093.3%4氨氮8[1]3073.3%5T-N204050%6T-P1.5350%7pH6～97～8 　　注：[1]取水温>12℃的控制指标8，水温≤12℃的控制指标15。　　[2]根本控制工程单位为mg/L，PH除外。第二章各单体构筑物计算2.1粗格栅设计　　1、设计参数　　设计流量，栅前水深，过栅流速，　　栅条间隙，栅前长度，栅后长度，　　格栅倾角，栅条宽度，栅前渠超高。　　2、设计计算-.可修编.\n-.　　图2-1粗格栅计算示意图　　格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。　　〔1〕栅条间隙数：取　　〔2〕栅槽宽度　　格栅宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.2；　　那么　　〔3〕通过栅头的水头损失　　〔4〕栅后槽总高度：　　〔5〕栅前渠道深：　　〔6〕栅槽总长度：-.可修编.\n-.　　〔7〕每日栅渣量：　　式中，为栅渣量，格栅间隙为16～25mm时，污水。本工程格栅间隙为20mm，取污水。采用机械清渣。2.2集水池提升泵房设计　　设计流量，考虑取用5台潜水排污泵〔四用一备〕，那么每台泵流量为。　　集水池容积采用相当于一台泵的15min流量，即：2.3细格栅设计　　1、设计参数　　设计流量，栅前水深，过栅流速，　　栅条间隙，栅前长度，栅后长度，　　格栅倾角，栅条宽度，栅前渠超高。　　2、设计计算　　图2-2细格栅计算示意图-.可修编.\n-.　　格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。　　〔1〕栅条间隙数：取　　〔2〕栅槽宽度：　　〔3〕通过栅头的水头损失　　〔4〕栅后槽总高度：　　〔5〕栅前渠道深：　　〔6〕栅槽总长度：　　〔7〕每日栅渣量：　　式中，为栅渣量，对于栅条间距b=10mm的细格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截栅渣量为污水。采用机械清渣。2.4平流式沉砂池设计　　1、设计参数　　最大设计流量时的流速，最大设计流量时的流行时间，　　设计流量，城市污水沉砂量污水。-.可修编.\n-.　　2、设计计算　　图2-3平流式沉砂池计算示意图　　沉砂池设两座，每座取2格，每格宽。　　〔1〕沉砂池长度；　　〔2〕水流断面面积；　　〔3〕池总宽；　　〔4〕有效水深；　　〔5〕沉砂斗容积-.可修编.\n-.　　式中，T为去除沉砂的时间间隔，取2d。　　〔6〕每个沉砂斗的容积；〔设每一个分格有2个沉砂斗，有4个分格。〕　　沉砂斗上口宽；　　式中，斗高取；斗底宽取；斗壁与水平面的倾角去。　　沉砂斗容积；　　〔7〕沉砂室高度　　式中，；池底坡度去0.06；两个沉砂斗之间隔壁厚取0.2。　　〔8〕沉砂池总高度；　　式中，超高。　　〔9〕验算最小流速。2.5卡鲁塞尔氧化沟设计　　1、设计参数-.可修编.\n-.　　活性污泥浓度，那么，　　异养微生物的产率系数，　　异养微生物源衰减系数，污泥回流比R=100%，　　设计流量。　　2、设计计算　　氧化沟设四座，按四组同时工作设计。　　图2-4氧化沟计算示意图　　〔1〕氧化沟容积计算①氧化沟区Ⅲ容积确实定　　a、好氧区容积　　硝化菌的比增长速率可用下式计算:-.可修编.\n-.　　当最低温度T=15℃、出水、、时,,,　　平安系数取2.5,那么设计污泥龄为9.0d。　　为保证污泥稳定,确定污泥龄为25d,。　　好氧区有机物的去除速率　　所需MLVSS总量　　硝化容积　　水力停留时间　　b、缺氧区容积　　假设生物污泥含12.4%的氮,那么每日用于生物合成的-.可修编.\n-.　　处理水中非溶解性值　　式中：表示出水中的浓度，mg/L。　　那么处理水中溶解性　　用于生物合成的氮为　　被氧化的　　脱硝所需　　在15℃时反硝化速率　　需复原的　　脱氮所需　　脱氮所需池容-.可修编.\n-.　　水力停留时间　　氧化沟区Ⅲ容积　　水力停留时间②缺氧区Ⅱ容积确实定　　a、除磷所需容积　　假设缺氧水力停留时间取40min，那么　　b、脱硝所需容积　　假设需复原的　　脱氮所需　　那么　　缺氧区Ⅱ容积　　水力停留时间③厌氧区Ⅰ容积确实定　　生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5h，所需容积-.可修编.\n-.　　以上计算得出，氧化沟总容积　　水力停留时间　　污泥负荷　　〔2〕需氧量计算　　总需氧量　　式中：A—经历系数取0.5；—去除浓度，mg/L；　　B—经历系数取0.1；　　MLSS—混合液悬浮固体浓度，mg/L；—需要硝化的氧量；　　20℃脱氮的需氧量　　式中：α—经历系数取0.8；　　β—经历系数取0.9；　　ρ—经历系数取1.0；—20℃时水中溶解氧饱和度9.17mg/L；-.可修编.\n-.—30℃时水中溶解氧饱和度7.63mg/L；　　C—混合液中溶解氧浓度，取2mg/L；　　T—温度，取30℃。　　〔3〕回流污泥量计算　　二沉池回流污泥浓度，氧化沟中混合液污泥浓度　　那么回流比　　回流污泥量　　〔4〕剩余污泥量计算　　式中：Y—污泥产率系数，取0.5；—污泥自身氧化率，取0.05。　　假设由池底排除，二沉池排泥浓度为8g/L，那么每个氧化沟产泥量。2.6辐流式沉淀池设计　　1、设计参数　　设计流量，水力外表负荷，沉淀时间t=4h，　　2、设计计算-.可修编.\n-.　　图2-5辐流式沉淀池计算示意图　　〔1〕、主要尺寸计算　　二沉池设四座，按四座同时工作设计①池外表积②池直径取③沉淀局部有效水深④沉淀局部有效容积　　取池底坡度i=0.05　　那么沉淀池底坡度落差⑤沉淀池周边有效水深-.可修编.\n-.　　式中：缓冲层高度，取0.5m；刮泥板高度，取0.5m。⑥沉淀池总高度　　〔2〕进水系统计算①进水管计算　　单池设计污水流量　　进水管设计流量　　管径，，1000i=1.7②进水竖井　　进水竖井采用，出水口尺寸，共6个沿井壁均匀分布　　出水口流速≤〔0.15～0.2m/s〕③稳流筒计算　　筒中流速〔0.02～0.03m/s〕　　稳流筒过流面积　　稳流筒直径-.可修编.\n-.④出水局部设计　　a、单池设计流量　　b、环型集水槽流量　　c、环型集水槽设计　　采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个出口。　　集水槽宽度为取b=0.5m　　式中：k为平安系数，取1.4。　　集水槽起点水深为　　集水槽终点水深为　　槽深均取0.9m。　　d、出水溢流堰的设计　　图2-6出水三角堰计算示意图-.可修编.\n-.　　采用出水三角堰〔〕　　堰上水头　　每个三角堰流量　　三角堰个数取　　三角堰中心距2.7紫外线消毒系统设计　　1、设计参数　　依据加拿大TROJAN公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选用设备型号UV4000PLUS。　　2、设计计算　　〔1〕灯管数　　UV4000PLUS紫外线消毒设备每3800需2.5根灯管，　　那么取n=56根　　拟选用7根灯管为一个模块，那么模块数N=8个　　〔2〕消毒渠设计-.可修编.\n-.　　按设备要求渠道深度为129cm，设渠中水流速度为0.5m/s。　　渠道过水断面积　　渠道宽度取2.6m　　假设灯管间距为9cm，沿渠道宽度可安装28根灯管，应选取用UV4000PLUS系统，两个UV灯组，一个UV灯组4个模块。　　渠道长度每个模块长度2.5m，渠道出水设堰板调节，调节堰到灯组间距1.5m，进水口到灯组间距1.5m，两个灯组间距1.0m，那么渠道总长L为：　　复核辐射时间〔符合10～100s〕　　紫外线消毒渠道计算如2-7图所示。　　图2-7紫外线消毒渠计算示意图2.8配水井设计-.可修编.\n-.　　1、设计参数　　依据堰式配水井设计参数。　　2、设计计算　　图2-8配水井计算示意图　　二沉池前配水井　　1、进水管管径　　配水井进水管的设计流量为，当进水管管径为时，查水力计算表，得知v=0.884m/s<1.0m/s，满足设计要求。　　2、矩形宽顶堰　　进水从配水井底中心进入，经等宽堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。　　〔1〕堰上水头H　　因单个出水溢流堰的流量为，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰〔堰高h取0.5m〕。　　矩形堰的流量-.可修编.\n-.　　式中：Q—矩形堰的流量，；　　H—堰上水头，m；　　b—堰宽，m，取堰宽b=0.9m；—流量系数，通常采用0.327～0.332，取0.33。　　那么　　〔2〕堰顶厚度B　　根据有关实验资料，当时，属于矩形宽顶堰。取B=0.9m，这时，所以，该堰属于矩形宽顶堰。　　〔3〕配水管管径　　设配水管管径，流量，查水力计算表，得知流速，1000i=1.7。　　〔4〕配水漏斗上口口径D　　按配水井径1.5倍设计，。2.9污泥泵房设计　　1、设计参数　　集泥池的容积选用一台泵的10分钟抽送能力计算。　　2、设计计算　　〔1〕污泥总量-.可修编.\n-.　　〔2〕集泥池容积　　初拟采用5台〔四用一备〕回流污泥泵，2台〔一用一备〕剩余污泥泵，那么集泥池的容积。第三章管道设计3.1进水管、事故管　　采用钢筋混凝土管，设计流量Q=1.0m/s，管流速v=1.6m/s，充满度，1000i=2.5，管径D=1000mm。3.2污水管　　1、平流式沉砂池至氧化沟管道　　〔1〕管段1　　拟用铸铁管，设计流量，管流速v=0.884m/s，满流，1000i=0.691，管径D=1200mm。　　〔2〕管段2　　拟用铸铁管，设计流量，管流速v=1.0m/s，满流，1000i=1.46，管径D=800mm。　　〔3〕管段3　　拟用铸铁管，设计流量，管流速v=0.884m/s，满流，1000i=1.7，管径D=600mm。　　3、氧化沟至配水井管道　　〔1〕管段1-.可修编.\n-.　　拟用铸铁管，设计流量，管流速，1000i=1.7，管径D=600mm。　　〔2〕管段2　　拟用铸铁管，设计流量，管流速v=0.884m/s，满流，1000i=0.691，管径D=1200mm。　　4、配水井至辐流式沉淀池管道　　拟用铸铁管，设计流量，管流速，1000i=1.7，管径D=600mm。　　5、辐流式沉淀池至紫外线消毒系统管道　　〔1〕拟用铸铁管，设计流量，管流速v=0.884m/s，满流，11000i=1.7，管径D=600mm。　　〔2〕拟用铸铁管，设计流量，管流速v=0.884m/s，满流，1000i=0.691，管径D=1200mm。3.3污泥管　　二沉池排泥管采用钢管，满流，设计流量，管流速v=1.23m/s，　　管径D=500mm。　　剩余污泥管采用钢管，满流，设计流量，管流速v=0.7m/s，　　管径D=150mm。　　回流污泥管采用钢管，满流，设计流量，管流速v=1.0m/s，管径D=800mm。-.可修编.