某城镇污水处理厂初步设计计算书_课程论文.doc

水污染控制工程 课程设计计算书 目录某城镇污水处理厂初步设计计算书3一粗格栅设计计算31.设计参数32.计算过程及结果3二泵房计算51.选取依据52.集水池5三泵后细格栅51.设计说明52.细格栅设计计算6四沉砂池设计81. 设计参数82. 设计计算9五初沉池设计101.设计计算10六生物处理部分111. 工艺方案分析112. 设计参数123. 设计计算13七二沉池191. 设计参数19 设计计算20八 污泥浓缩池23设计参数23 设计计算23九消毒接触间24十总平面布置原则25十一高程布置原则25 某城镇污水处理厂初步设计计算书一粗格栅设计计算1.设计参数设计流量q=50000 m3/d=2083 m3/h=0.58 m3/s 栅前流速=0.8m/s 过栅流速=0.95m/s 栅条宽度s=0.01m 格栅间隙e=30mm=0.03m 栅前部分长度0.5m 格栅倾角=60进水渠道展开角 1=200 变化系数k=1.3栅渣量=0.05m3 /103m3污水2.计算过程及结果（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） 确定栅条间隙数 （3） 栅槽有效宽度(取1.30m)（4） 进水渠道渐宽部分长度（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 h0：计算水头损失，m 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=0.6+0.3=0.9m栅后槽总高度h=h+h1+h2=0.6+0.07+0.3=0.97m（8） 格栅总长度（9） 每日栅渣量二泵房计算1.选取依据按最大流量选，最大流量为2083m/h，选择3台水泵，每台的流量为750 m/h-850 m/h。2.集水池、容积按泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积、面积取有效水深，则面积、泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。三泵后细格栅1.设计说明 功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。数量:一座, 渠道数两条。2.细格栅设计计算（1）、栅条的间隙数 式中 q：最大设计流量，q = 0.58 m3/s ：格栅倾角，取 e：栅条间隙，m，取e0.01m n：栅条间隙数，个 h:栅前水深，m，取h0.6m v:过栅流速，m/s，取v0.95 m/s。由于是三组格栅（其中两用一备），每组格栅间隙数n=50条（2）、栅槽宽度设栅条宽度s0.01m则栅槽宽度bs(n-1)+en 0.01(50-1)+0.01500.99 m 细格栅设计为两台，一台备用。 所以总槽宽为0.992+0.22.18m（考虑中间隔墙厚0.2m）细格栅设计计算示意图如图所示：细格栅示意图（3）、过栅水头损失 式中h1过栅水头损失，m； h0计算水头损失，m； g 重力加速度，9.8m/s2； k 系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k =3；阻力系数，与栅条断面形状有关，设计选取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，2.42。为了避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿 0.29m（4）、栅后槽总高度 设栅前渠道超高h2 =0.3m,则栅前槽总高度h1=h+h2=0.6+0.3=0.9m h = h + h1 + h2 = 0.6+ 0.29+ 0.3 =1.19m 式中 h栅后槽总高度，m h栅前水深，m（5）、栅槽总长度 +1.35+0.68=4.05m 式中 l栅槽总长度 h1栅前渠道深 m (h1 =h+ h2) =1.35m =/2=1.35/2=0.68m（6）、每日栅渣量计算 w 在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000 m3污水产0.10 m3，即w1=0.1。 w 0.2 m3/d，所以宜采用机械清渣。四沉砂池设计沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，如泥砂、煤渣等。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对管道的磨损，防止管道发生堵塞现象；也可设于出次沉淀池前，以便减轻负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，延长设备使用寿命。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池等。考虑ss去除率及有机固体含量等因素，最终决定采用曝气沉砂池。选两座1. 设计参数旋流速度控制为0.3m/s 最大停留时间为为2min,水平流速为0.1m/s qmax=50000m/d=0.58m/s设计有效水深2.1m2. 设计计算（1）、有效总容积 v=60qmaxt=60*0.58*2=69.6m（2）、池断面积 a=qmax/v=0.58/0.1=5.8（3）、池总宽度 b=a/h2=5.8/2.1=2.76m（4）、每格池子宽度 b=b/n=2.76/1=2.76m 宽深比b/h2=2.76/2.1=1.30 符合要求。（5）、池长（l） l=v/a=69.6/5.8=12m（6） 、每小时所需空气量 设d=0.2m/每m污水的空气量 q=3600dqmax=3600*0.2*0.58=417.6m/h 穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管。（7）、沉砂槽几何尺寸确定设沉砂槽底宽0.5m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为60，沉砂槽高度h3=0.4m, 沉砂槽槽口宽为：b=20.4ctg60+0.5=0.96m沉砂槽容积为: v1=(0.5+0.96)/20.412=3.5m（8） 、沉砂槽所需容积 设贮砂时间t=2d。x30m/106m 沉砂槽所需容积为：2.31m 每个沉砂槽所需容积：v1=v/n=2.31/1=2.31 m0.3,cod/tn=330/40=8.258,tp/bod5=5/160=0.0310.06。可知,污水可生物降解, 重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标, 针对以上特点，以及出水要求，采用。 2. 设计参数（1）、原污水的codcr为330mg/l ，值为160mg/l，ss=75-145mg/l，,要求最终达标排放。设计出水水质满足gb18918-2002一级b标准：，ph=6-8,ss。 （2）、经过初次沉淀池处理，bod5按降低35%考虑，codcr按降低35%考虑，ss按降低80%考虑，则进入曝气池的污水:bod5=160（1-35%）=104mg/lcodcr =330(1-35%)=214.5mg/lss=145(1-80%)=29mg/l （3）、处理水中非溶解性bod5 ,取处理水中悬浮固体浓度ce=35mg/l； 微生物自身氧化率b=0.09； 活性微生物在处理水中所占的比例xa=0.4 bod5 =7.1bxa ce=7.10.090.435=8.946mg/l处理水中溶解bod5 值为： 20-8.946=11.054mg/l去除率=89%（4）、bod污泥负荷的确定bod污泥负荷为0.25kgbod5 /(kgmlssd)，校核公式ns = k2 值取0.002 se =12.86mg/l =0.88=0.75带入各值 ns =0.219mg/l0.20mg/l（4）、确定混合液污泥浓度x 取svi=120 回流比r=50% 有x=3333mg/l3300 mg/l 3. 设计计算（1）、有关设计参数 bod5污泥负荷 n=0.25kg bod5/(kgmlss*d) 回流污泥浓度xr=6600(mg/l) 污泥回流比 r=100% 混合液悬浮固体浓度 混合液回流比 r内 tn 去除率 混合液回流比 取r内=200%反应池容积 v，m3反应池总水力停留时间:各段水力停留时间和容积:厌氧缺氧好氧=113厌氧池水力停留时间 : 厌氧池容积 : 缺氧池水力停留时间 : 缺氧池容积 : 好氧池水力停留时间 : 厌氧池容积 : （2）、反应池主要尺寸反应池总容积 v=12121.2(m3)设反应池2组，单组池容积 v单=v/2=6060.6(m3)有效水深 4.5m；采用五廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m；单组反应池长度：l=s单/b=1515.2/(57.5)=40.4(米)；校核：b/h=7.5/4.5=1.67(满足b/h=12)； l/b=40.4/7.5=5.38(满足l/h=510)；取超高为0.7 m， 则反应池总高 h=4.5+0.7=5.2 (m) 反应池计算简图（2）、反应池进、出水系统计算 1、qmax=0.7521.2=0.9024(m3/s) 1.2为安全系数50000864001.3=0.752(m3/s)1.3变化系数管道流速 v=0.98 m/s管道过水断面积 a=q/v=0.90240.98=0.921(m2)管径取dn=1100(mm)2、回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量 =0.6944 (m3/s) 1.2安全系数； 管道流速取 v1=0.73 (m/s) 取回流污泥管管径 dn 1100 mm3、进水井：反应池进水孔尺寸：进水孔过流量 q2=(1+r)q/2=(1+1)50000864002=0.579(m3/s) 孔口流速 v=0.60m/s， 孔口过水断面积 a=q2/v=0.5790.60=0.96 (m2) 取圆孔孔径为 1000 mm 进水井平面尺寸为 66(mm)4、出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算： q3=0.42 b h1.5 =1.86 b h1.5 式中 b堰宽，b=7.5 m; 3.5安全系数 h堰上水头，m m 出水井平面尺寸 1.37.5 mm5、出水管反应池出水管设计流量q5=q3=1.20.5787(1+r)2 =0.6944 (m3/s) 式中： 1.2安全系数 管道流速 v=0.96 m/s 管道过水断面 a=q5/ v=0.69440.96=0.7233( m2) 管径：d=1000 mm 取出水管管径 dn 1000 mm（3）、曝气系统设计计算1、设计需氧量 aor 按最大时需氧量的计算 查表得取a=0.5 b=0.15 o2 =aqsr +bvxv =0.550000（）+0.156060.6=5750kg/d 2、每日去除的bod5 值 bodr =5500kg/d 3、去除每kgbod的需氧量 o2 =1.05kgo2 /kgbod 4、供气量的计算 采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.3m，氧转移效率=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式中: 气压调整系数，取值为 1 曝气池内平均溶解氧，取=2mg/l 污水中饱和溶解氧与请水中饱和溶解氧之比，取 0.95 空气扩散器出口处绝对压力： 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： 标准需氧量为： 相应反应池最大时标准需氧量： 好氧反应池平均时供气量 最大时供气量： （4）、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 管道流速管道过水断面面积 管径 取出水管管径dn700mm校核管道流速2、 回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量qr渠道流速取回流污泥管管径dn700mm3、进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量孔口流速孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸七二沉池采用中心进水周边出水辐流式二次沉定池 1. 设计参数 反应池悬浮固体浓度 二沉池底流生物固体浓度 回流污泥比 沉淀池计算简图 设计计算 沉淀部分水面面积 f ，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 ，设两座二沉池， . 池子直径 d ，为与机械刮泥机配套，池子直径取为d=37(m) 沉淀部分水面面积f= 二次沉淀池表面负荷 校核固体负荷 沉淀部分的有效水深 ， 设沉淀时间： 沉淀区的容积 ,设计采用周边传动的刮吸泥机排泥,污泥区容积按 2h 贮泥时间确定. 每个沉淀池污泥区的容积 污泥区高度 污泥斗高度. 设池底的径向坡度为0.05, 污泥斗直径 上部直径 ,倾角 , 则 圆锥体高度 竖直段污泥部分的高度 污泥区高度 沉淀池总高度 , 设超高 =0.3 m, 缓冲层高度 m. 出水三角堰计算 出水三角堰(900) 三角堰中距 , 采取双边出水,总长 式中: 0.8为集水槽外框距池壁距离 1.3为集水槽内框距池壁距离 0.83为出水堰及集水槽宽度，由后面集水槽计算求得三角堰个数 每个三角堰的流量 三角堰堰上水头 集水槽宽集水槽水深 出水堰计算简图八 污泥浓缩池设计参数含水率，固体浓度浓缩后污泥固体浓度为 cu =30(kg/m3) (即污泥含水率 pu=97%), 采用重力浓缩。 污泥浓缩池计算简图 设计计算 浓缩池面积 a , 浓缩污泥为剩余污泥,污泥固体通量选用 30(kg/(m2.d)浓缩池面积 q污泥量，m3/d；co污泥固体浓度，kg/m3；g污泥固体通量，kg/(.d)； 浓缩池直径,设计才用 n=2 座圆形辐流二次沉淀池：直径 取 d=11.5(m)则 a=226.2(m2) 浓缩池深度浓缩池工作部分的有效水深 t 为浓缩时间, 取15(h)超高 , 缓冲层高度, 浓缩池设机械刮泥,池底坡度 ,污泥斗下直径, 上底直径池底坡度造成的深度污泥斗高度 污泥斗倾角；浓缩池深度 九消毒接触