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污水厂设计计算书第一章 污水处理构筑物设计计算一、泵前中格栅1设计参数:设计流量Q=2.6104m3/d=301L/s栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m,格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水2设计计算(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=36)(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en=0.01(36-1)+0.0236=1.07m(4)进水渠道渐宽部分长度(其中1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 其中=(s/e)4/3 h0: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=3 :阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42(7)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=0.87(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=0.23+0.12+0.5+1.0+0.77/tan60=2.29m(9)每日栅渣量=Q平均日1=0.87m3/d0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣(10)计算草图如下:二、污水提升泵房1.设计参数设计流量:Q=301L/s,泵房工程结构按远期流量设计2.泵房设计计算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第三章的高程计算。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540560m3/h,扬程11.9m,转速970r/min,功率30kW。占地面积为5278.54m2,即为圆形泵房D10m,高12m,泵房为半地下式,地下埋深7m,水泵为自灌式。计算草图如下:三、泵后细格栅1设计参数:设计流量Q=2.6104m3/d=301L/s栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m,格栅倾角=60单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水2设计计算(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)+0.0135=0.69m 所以总槽宽为0.692+0.21.58m(考虑中间隔墙厚0.2m)(4)进水渠道渐宽部分长度(其中1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 其中=(s/e)4/3 h0: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=3 :阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42(7)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=1.03(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tan=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60=3.26m(9)每日栅渣量=Q平均日1=1.73m3/d0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣(10)计算草图如下:四、沉砂池采用平流式沉砂池1. 设计参数设计流量:Q=301L/s(按2010年算,设计1组,分为2格)设计流速:v=0.25m/s水力停留时间:t=30s2. 设计计算(1)沉砂池长度:L=vt=0.2530=7.5m(2)水流断面积:A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2(3)池总宽度:设计n=2格,每格宽取b=1.2m0.6m,池总宽B=2b=2.4m(4)有效水深:h2=A/B=1.204/2.4=0.5m (介于0.251m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(6)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+0.062.65=0.659m 池总高度H :设超高h1=0.3m,H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m(8)进水渐宽部分长度:(9)出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m(10)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=0.170.15m/s,符合要求(11)计算草图如下:五、厌氧池1.设计参数设计流量:2010年最大日平均时流量为Q=Q/Kh=301/1.3=231.5L/s,每座设计流量为Q1=115.8L/s,分2座水力停留时间:T=2.5h污泥浓度:X=3000mg/L污泥回流液浓度:Xr=10000mg/L考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元,总的水力停留时间超过15h,所以设计水量按最大日平均时考虑。 2.设计计算(1)厌氧池容积:V= Q1T=115.810-32.53600=1042m3 (2)厌氧池尺寸:水深取为h=4.0m。 则厌氧池面积:A=V/h=1042/4=261m2 厌氧池直径:m (取D=19m) 考虑0.3m的超高,故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。 (3)污泥回流量计算: 1)回流比计算 R =X/(Xr-X)=3/(10-3)=0.43 2)污泥回流量QR =RQ1=0.43116=49.79L/s=4302m3/d六、氧化沟1.设计参数拟用卡罗塞(Carrousel)氧化沟,去除BOD5与COD之外,还具备硝化和一定的脱氮除磷作用,使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座,按最大日平均时流量设计,每座氧化沟设计流量为Q1=10000m3/d=115.8L/s。总污泥龄:20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700曝气池:DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化,可利用氧2.6mgO2/NO3N还原0.9 0.98其他参数:a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1脱氮速率:qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化;产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数:2.5脱硝温度修正系数:1.082.设计计算(1)碱度平衡计算:1)设计的出水为20 mg/L,则出水中溶解性20-0.7201.42(1e-0.235)=6.4 mg/L2)采用污泥龄20d,则日产泥量为: kg/d 设其中有12.4为氮,近似等于TKN中用于合成部分为: 0.124550.8=68.30 kg/d 即:TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L 需用于还原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L 3)碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5,且设进水中碱度为250mg/L,剩余碱度=250-7.125.17+3.014.17+0.1(1906.4)=132.16 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计,此值可使PH7.2 mg/L(2)硝化区容积计算: 硝化速率为 =0.204 d-1故泥龄:d 采用安全系数为2.5,故设计污泥龄为:2.54.9=12.5d 原假定污泥龄为20d,则硝化速率为: d-1 单位基质利用率: kg/kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.753600=2700 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积:m3 水力停留时间:h(3)反硝化区容积: 12时,反硝化速率为: =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容: m3 水力停留时间:h (4)氧化沟的总容积: 总水力停留时间:h 总容积:m3 (5)氧化沟的尺寸: 氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟,取池深3.5m,宽7m,则氧化沟总长:。其中好氧段长度为,缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: (取59m) 故氧化沟总池长=59+7+14=80m,总池宽=74=28m(未计池壁厚)。 校核实际污泥负
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