噸每天城市污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算

1、污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算一、粗格柵1.設(shè)計(jì)流量Q=20000m3/d，選取流量系數(shù)Kz=1.5則：最大流量Qmax1.5×20000m3/d=30000m3/d0.347m3/s 2.柵條的間隙數(shù)（n）設(shè):柵前水深h=0.4m,過柵流速v=0.9m/s,格柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角=60°則：柵條間隙數(shù)(取n=45)3.柵槽寬度(B)設(shè)：柵條寬度s=0.01m則：B=s（n-1）+bn=0.01×（45-1）+0.02×45=1.34m 4.進(jìn)水渠道漸寬部分長度 設(shè)：進(jìn)水渠寬B1=0.90m,其漸寬部分展開角1=20

2、76;（進(jìn)水渠道前的流速為0.6m/s）則：5.柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(L2) 6.過格柵的水頭損失（h1）設(shè)：柵條斷面為矩形斷面，所以k取3則：其中=（s/b）4/3k格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般為3 h0-計(jì)算水頭損失，m -阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)形狀系數(shù)=2.4將值代入與關(guān)系式即可得到阻力系數(shù)的值 7.柵后槽總高度(H)設(shè)：柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m則：柵前槽總高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m8.格柵總長度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=

3、0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.8 9. 每日柵渣量(W)設(shè)：單位柵渣量W1=0.05m3柵渣/103m3污水則：W=Q W1=1.0m3/d因?yàn)閃>0.2 m3/d,所以宜采用機(jī)械格柵清渣 10.計(jì)算草圖： 圖1-1 粗格柵計(jì)算草圖二、集水池 設(shè)計(jì)集水池的有效水深為6m,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，集水池的容積應(yīng)大于污水泵5min的出水量,即:V0.347m3/s×5×60=104.1m3,可將其設(shè)計(jì)為矩形，其尺寸為3m×5m，池高為7m，則池容為105m3。同時(shí)為減少滯流和渦流可將集水池的四角設(shè)置成內(nèi)圓角。并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的沖洗或清泥設(shè)

4、施。三、細(xì)格柵1.設(shè)計(jì)流量Q=20000m3/d，選取流量系數(shù)Kz=1.5則：最大流量Qmax1.5×20000m3/d=30000m3/d0.347m3/s 2.柵條的間隙數(shù)（n）設(shè):柵前水深h=0.4m,過柵流速v=0.9m/s,格柵條間隙寬度b=0.01m,格柵傾角=60°則：柵條間隙數(shù)(取n=90) 設(shè)計(jì)兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=90條 3.柵槽寬度(B)設(shè)：柵條寬度s=0.01m則：B2=s（n-1）+bn=0.01×（45-1）+0.01×45=0.89m所以總槽寬為0.89×2+0.21.98m（考慮中間隔墻厚0.2m） 4.進(jìn)

5、水渠道漸寬部分長度 設(shè)：進(jìn)水渠寬B1=0.90m,其漸寬部分展開角1=20°（進(jìn)水渠道前的流速為0.6m/s）則： 5.柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(L2) 6.過格柵的水頭損失（h1）設(shè)：柵條斷面為矩形斷面,所以k取3則：其中=（s/b）4/3k格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般為3 h0-計(jì)算水頭損失，m -阻力系數(shù)（與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)形狀系數(shù)=2. 42），將值代入與關(guān)系式即可得到阻力系數(shù)的值。 7.柵后槽總高度(H)設(shè)：柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m則：柵前槽總高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.4+0.26

6、+0.3=0.96m8.格柵總長度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=1.48+0.47+0.5+1.0+0.7/tan60°=3.85m 9.每日柵渣量(W) 設(shè)：單位柵渣量W1=0.10m3柵渣/103m3污水則：W=Q W1=2.0m3/d因?yàn)閃>0.2 m3/d,所以宜采用機(jī)械格柵清渣10.計(jì)算草圖如下： 四、沉砂池采用平流式沉砂池1.沉砂池長度(L)設(shè)：流速v=0.25m/s水力停留時(shí)間：t=30s則：L=vt=0.25×30=7.5m2.水流斷面積(A) 設(shè)：最大流量Qmax=0.347m3/s（設(shè)計(jì)1組，分為2格）則：A=Qmax/v=

7、0.347/0.25=1.388m23.池總寬度(B) 設(shè)：n=2格，每格寬取b=1m則：池總寬B=nb=2×1=2m4有效水深(h2)：h2=A/B=1.388/2=0.69m（介于0.251.0m之間,符合要求）5.貯砂斗所需容積V1 設(shè)：T=2d 則：其中X1-城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3，Kz-污水流量總變化系數(shù),取1.5 6.每個(gè)污泥沉砂斗容積（V0） 設(shè)：每一分格有2個(gè)沉砂斗 則： V0= V1/(2*2)=1.2/4=0.3 m37.沉砂斗各部分尺寸及容積(V)設(shè)：沉砂斗底寬b1=0.5m，斗高h(yuǎn)d=0.45m，斗壁與水平面的傾角為55°則：沉

8、砂斗上口寬：沉砂斗容積： （略大于V1=0.3m3，符合要求）8.沉砂池高度(H) 采用重力排砂 設(shè)：池底坡度為.06 則：坡向沉砂斗長度為： 則：沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =0.45+0.06×2.26=0.59m 則：池總高度H設(shè)：超高h(yuǎn)1=0.3m則：H=h1+h2+h3=0.3+0.45+0.59=1.34m9.驗(yàn)算最小流量時(shí)的流速： 在最小流量時(shí)只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=20000m3/d=0.232m3/s 則：vmin=Q/A=0.232/1.388=0.17m/s 沉砂池要求的設(shè)計(jì)流量在0.15 m/s0.30 m/s之間， 符合要求1

9、0.計(jì)算草圖如下：五、A/O池1.有效容積(V)設(shè)：日平均時(shí)流量為Q=20000m3/d=232L/sBOD污泥負(fù)荷Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSS·d)污泥指數(shù)：SVI=150回流污泥濃度：Xr=106/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比為：R=100%曝氣池內(nèi)混合污泥濃度：Xr=R/(1+R)×Xr=×6667=3333.5mg/L 則：V= 2.缺氧池與好氧池的體積 設(shè)：缺氧池與好氧池的體積比為1:3,分兩組則：缺氧池的體積為2475M3好氧池的體積為7425m3設(shè)：有效水深為6m則：缺氧池面積413m2 好氧池面積1238m2缺氧池

10、的寬為10m，每格為5m，長為42m好氧池的寬為20m，每格為10m，長為62m好氧池長寬比為62/10=6.2，在5-10之間,符合要求寬深比為10/6=1.7在1-2之間，符合要求 3污水停留時(shí)間t=19799×24/20000/1.5=15.8A段停留時(shí)間是3.95h，O段停留時(shí)間是11.85h，符合要求。4剩余污泥量W=aQ平Lr-bVXr+0.5Q平Sr（1）降解BOD5生成的污泥量W1=aQ平Lr=0.6×20000(0.35-0.02)=3960kg/d（2）內(nèi)源呼吸分解泥量Xr=0.75×3333.5=2500mg/L，（fx=0.75）W2=bV

11、Xr=0.05×19799×2.5=2475kg/d（3）不可生物降解和懸浮物的量W3=0.5Q平Sr=0.5×20000×(0.35-0.02)=3300kg/d（4）剩余污泥量為W=W1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d5 濕污泥的體積污泥含水率為P=99.2%QS=600m3/d6污泥齡為c=33.3>10d(符合要求)7計(jì)算需氧量查得：每去除1kgBOD5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN需氧4.6kg則：碳氧化硝化需氧量1.2×20000×(0.35-0.02)+4.6

12、5;0.04×20000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD5由于利用污水BOD作為碳源反硝化會消耗掉一部分的BOD,這一部分需氧為2.9×(0.040.01)×20000=1740kg則：實(shí)際需氧量為11600-1740=9860kg/d考慮到安全系數(shù)為1.5,利用率為0.09,空氣密度為1.201kg/m3,空氣含氧量為23.2%,則理論需氧量為：=409m3/min 曝氣方式采用機(jī)械曝氣六、二沉池該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池，采用刮泥機(jī)進(jìn)行刮泥。設(shè)計(jì)2座輻流式二沉池。1沉淀池面積（A） 設(shè)：最大進(jìn)水量（單個(gè)沉淀池）Qmax Qmax=

13、15000m3/d =0.17m3/s 平均進(jìn)水量為Q=10000m3/d=0.116m3/s 表面負(fù)荷：q范圍為1.02.0 m3/ m2.h ，取q=1.5 m3/ m2.hm22.沉淀池直徑(D) 3.有效水深為(h1) 設(shè)：水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：t=2 h 則： h1=qt=1.52=3m 校核 （介于612,符合要求） 4.沉淀區(qū)有效容積(V1) V1=A×h1=278×3=834m35.貯泥斗容積： 設(shè)：污泥回流比為R=50%回流污泥濃度Xr=10000mg/L 為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，貯泥時(shí)間采用Tw=2h則：二沉池污泥區(qū)所需存泥容積： 則污泥區(qū)高度

14、為 6.二沉池總高度： 設(shè)：二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m則：池邊總高度為 +h4設(shè)：池底坡度為i=0.05則：池底坡度降為 則：池中心總深度為H=h+h5=4.8+0.425=5.23m以上各項(xiàng)均符合要求8.輻流式二沉池計(jì)算草圖如下： 第二章 污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算一、污泥泵房1.設(shè)計(jì)說明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。設(shè)計(jì)回流污泥量為QR=RQ,污泥回流比R=50100。按最大考慮，即QR=Q=231.5L/s20000m3/d，R=100

15、%2.回流污泥泵設(shè)計(jì)選型（1）揚(yáng)程：二沉池水面相對地面標(biāo)高為1.1m,套筒閥井泥面相對標(biāo)高為0.2m，回流污泥泵房泥面相對標(biāo)高為-0.4m，好氧池水面相對標(biāo)高為1.6m，則污泥回流泵所需提升高度為：1.-（-0.4）2.0m（2）流量：兩座好氧池設(shè)一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量為20000m3/d833m3/h（3）選泵：選用LXB-900螺旋泵3臺（2用1備），單臺提升能力為480m3/h，提升高度為2.0m2.5m,電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=48r/min,功率N=55kW（4）回流污泥泵房占地面積為10m×5m二、貯泥池 1設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥量：污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為4785kg/d

16、,即為按含水率為99.2計(jì)的污泥流量2Qw478.5m3/d20m3/h,設(shè)貯泥池1座，貯泥時(shí)間T0.5d=12h 2設(shè)計(jì)計(jì)算 池容為 V=QwT=478.50.5=240m3貯泥池尺寸（將貯泥池設(shè)計(jì)為長方形形），深為4m A=m2 濃縮池長：12m 寬：5m三、污泥濃縮池 采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥.1濃縮池池體計(jì)算： 設(shè)：污泥固體負(fù)荷：qs=45kgSS/(m2.d) 污泥含水率P199.2每座污泥總流量：Q4785kg/d=478.5m3/d=20m3/h則：每座濃縮池所需表面積 m2 濃縮池直徑 ，取D=9m 水力負(fù)荷有效水深h1=uT=

17、0.15713=2m，濃縮池有效容積：V1=Ah1=4.54.53.14×2=127m32.排泥量與存泥容積：設(shè)：濃縮后排出含水率P296.0的污泥則：Qw= 按2h貯泥時(shí)間計(jì)泥量則：貯泥區(qū)所需容積 V22Qw248m3 泥斗容積 =m3 式中：h4泥斗的垂直高度，取1.1m r1泥斗的上口半徑，取1.0m r2泥斗的下口半徑，取0.6m 設(shè)池底坡度為0.07，池底坡降為： h5= 故池底可貯泥容積： = 因此，總貯泥容積為： （符合設(shè)計(jì)要求）3.濃縮池總高度： 濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.3m，緩沖層高度h3取0.3m，則濃縮池的總高度H為 =2+0.3+0.3+1.1+0.245=4m

18、4.濃縮池排水量：Q=Qw-Qw=8-4=4m3/h5.濃縮池計(jì)算草圖：四、排泥泵房1設(shè)計(jì)說明二沉池產(chǎn)生的剩余活性污泥及其它處理構(gòu)筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，污泥濃縮池中,剩余污泥泵（地下式）將其提升至脫水間.處理廠設(shè)一座剩余污泥泵房（兩座二沉池共用）2設(shè)計(jì)選型（1）污泥泵揚(yáng)程：輻流式濃縮池最高泥位（相對地面為）-0.98m，剩余污泥泵房最低泥位為2m,則污泥泵靜揚(yáng)程為H0=2-(-0.98)2.98m，污泥輸送管道壓力損失為4.0m，自由水頭為1.0m，則污泥泵所需揚(yáng)程為H=H0+4+1=7.98m。（2）污泥泵選型：選兩臺，3用1備，單泵流量Q>Qw/36.65m3/h。選用

19、1PN污泥泵，Q=7.2-16m3/h，H=12-14m，N=3kw（3）剩余污泥泵房: 占地面積L×B=4m×3.5m，集泥井占地面積 濃縮污泥輸送至泵房 剩余污泥經(jīng)濃縮處理后用泵輸送至脫水間處理.泵房平面尺寸L×B=4m×3.5m五、脫水間進(jìn)泥量QW=478.5m3. /d,含水率P=96%出泥餅GW=56.7t/d泥餅干重W=14.2t/d根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊知，對于初沉污泥與二沉活性污泥的混合生污泥，當(dāng)揮發(fā)性固體小于75%，進(jìn)泥含水率為92%-96.5%，投加的有機(jī)高分子混凝劑量為污泥干重的0.150.5%時(shí)，其生產(chǎn)能力一般為130300kg干污泥/（m·h），脫水后泥餅含水率為75-80% 。目前帶式壓濾機(jī)的最大帶寬為3m。 本次設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)型的帶式壓濾機(jī)，型號為HQBFP-ST-1,該壓濾機(jī)長為4140mm, 寬1620mm, 高2000mm, 重量為5t, 驅(qū)動器功率1.5kw, 耗水量（水壓8巴）10m3/h, 耗氣量(10巴)1.0m3/h。選用兩臺,一臺備用脫水機(jī)房尺寸(10×10)m2泥餅外運(yùn)填埋. 第三章 高程計(jì)算一 設(shè)計(jì)說明 在污水處理廠內(nèi)，各構(gòu)筑物之間水流多為重力自流，前面構(gòu)筑物內(nèi)的水位應(yīng)高于后面構(gòu)筑物的水位。本設(shè)計(jì)中僅有中格柵與集水池之間用泵提升，細(xì)格柵與沉