生活污水处理计算书.doc

一、设计规模平均流量：Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s地面标高30m，进入水厂污水干管D1000mm，管内底标高24m，充满度为0.6最冷月平均水温10C，最热月平均水温25C设计流量设计时,不考虑废水流量的变化。二、处理程度计算生活污水经过污水厂处理后，水质达到国家污水综合排放标准（189182002 ）中的一级标准的B标准方可排放。进出水质如下表：单位：mg/LCODcrBOD5SSTNNH3-NTP进水33018015046377出水60202020811 BOD5的去除率=180-20180100%=88.9%2 .CODcr的去除率=330-60330100%=81.8%3.SS的去除率=150-20150100%=86.7%4.总氮的去除率=46-2046100%=56.5%5.氨氮的去除率=37-837100%=78.4% 6.磷的去除率=7-17100%=85.7%三、污水计算1、粗格栅（1）设计参数设计流量Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s栅前流速v1=0.75m/s过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m格栅间隙e=0.04m栅前部分长度0.5m格栅倾角=60单位栅渣量1=0.03m3栅渣/103m3污水（2）设计计算由最优水力断面公式计算计算得:栅前槽宽则栅前水深h=栅条间隙数（取n=19）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（19-1）+0.0519=1.13m取进水渠展开角1=20进水渠道渐宽部分长度栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3栅条断面为矩形断面，取=2.42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=0.48+0.3=0.78m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.48+0.04+0.3=0.82m栅条部分长度H1/tan=0.78/tan60=0.45格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=0.28+0.14+0.5+1.0+0.45=2.3m总变化系数 Kz=1.42每日栅渣量W= =0.63m3/d0.2m3/d 宜采用机械清渣（3）计算草图如下：2、污水提升泵房（1）设计参数设计流量Q=30000t/d=1250m3/h=347.2L/s进入水厂污水干管D1000mm，管内底标高24m，充满度为0.6（2）设计计算采用SBR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。污水经提升后经过细格栅流入曝气沉砂池，然后自流流入SBR池。污水提升前水位24.34m（即粗格栅后水面标高）,提升后水位32.18m（即细格栅前水面标高）。选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，设置3台水泵，两用一备，每台水泵的流量Q1=Q/2=347.2/2=173.6L/s集水池容积，采用相当于一台泵6min的容量W=173.66061000=62.5m3，取64m3有效水深采用h=2m，则集水池面积为A=32m2提升净扬程Z=32.18-24.34=7.86m污水泵吸水和连接的管道的水头损失取12.13m总扬程H=8.66+12.13+1=20.97m（集水池有效水深2m，正常时按1m计）选用250WL1000-22型立式污水泵，该泵提升流量为1000m3/h，扬程22m，转速980r/min，功率110kW，出口直径/进口直径250/300mm。泵房为自灌式污水泵房，泵房D10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7.66m。 （3）计算草图如下：3、细格栅（1）设计参数设计流量Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s栅前流速v1=0.8m/s过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m格栅间隙e=0.01m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)设计计算由最优水力断面公式计算计算得:栅前槽宽则栅前水深h=0.47栅条间隙数（取n=77）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（77-1）+0.0177=1.53m取进水渠展开角1=20进水渠道渐宽部分长度栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3栅条断面为矩形断面，取=2.42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=1.03m栅条部分长度H1/tan=0.77/tan60=0.44格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=0.28+0.14+0.5+1.0+0.44=3.17m总变化系数 Kz=1.42每日栅渣量W= =2.11m3/d0.2m3/d 宜采用机械清渣（3）计算草图如下：4、沉砂池采用曝气沉砂池（1）设计参数设计流量：Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s设计流速：v=0.1m/s水力停留时间：t=2min有效水深：H=2.0m（2）设计计算池子总有效容积：V=Qt60=0.3472260m3=41.66m3池断面面积：A=Q/v=0.3472/0.1m2=3.47m2池总宽度：B=A/H=3.47/2.0m=1.74m池长：L=V/A=41.66/3.47m=12m则沉砂池设两格，每格断面尺寸如上图，池宽1.74m，池底坡度0.5，超高0.6m,全池总高3.77m。每格沉砂池实际进水断面面积：A1=1.742.0+0.57(1.74+0.6)/2=4.15m3 每格沉砂池沉砂斗容量：V0=0.60.612=4.32m3每格沉砂池实际沉砂量：设含砂量为20m3/106m3污水，每2天排砂一次，V1=200.173210-6864002=0.6m34.32m3 每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2.5m，查表5-8可得单位池长所需空气量为29m3/(mh),q=2812(1+15%)2=772.8m3(3)计算草图5、SBR反应池（1）选定参数设计流量：Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s周期数N=4周期长Tc=6h反应时间TF=4h沉淀时间TS=1h滗水时间Te=1h池数M=6有效水深H=5m安全高Hf=0.7m确定泥龄以污泥同步稳定来确定泥龄应不小于20d，故取CF=20d（2）确定SVI污泥同步稳定后无机化程度高，SVI降低，故取SVI=130mL/g（3）反应时间为了污泥稳定，不管夏天冬天都应保持20d泥龄，应按25C和20天泥龄确定Oc值和c值，从表2-4查得：Oc=1.33kgO2/kgBOD,从表2-5查得：c=1.12设定CD=5d，满足反硝化要求，COCD=31，由此可确定好氧时段：To=43/4=3h缺氧时段：TD=41/4=1h（4）设计计算计算污泥产率系数 Y=K0.75+0.6XOSO-1-0.20.170.75CF1.072T-151+0.17CF1.072T-15=0.90.75+0.6150180-1-0.20.170.75201.07210-151+0.17201.07210-15=0.90.75+0.5-0.5135=0.74kgSS/kgBOD计算污泥量反应污泥量XF=QCFYSO-Se1000=30000200.74180-201000=71040kg总污泥量XT=XFTCTF=7104064=106560kg计算池容V=Hf+Hf2+62400QhHTSlXTSVINXTSVI1300TSl =0.7+0.72+62400125051.8333106560130410656013013001.8333=25341m3排水深度H=24QhHNV=2412505425341=1.48m污泥浓度XH=XTV=10656025341=4.21g/LXL=HHLXH=HH-HXH=55-1.484.21=5.98g/L10m，符合要求实际池容V1=LBh=3592=630 m3624 m3池高H：设超高h1=0.3m,则H=h1+h=0.3+2.0=2.3m出水部分堰上水头取流量系数m=0.42，堰宽b=2mH=Qmb2g23=0.34720.42229.823=0.21m加氯量计算设计最大投氯量为=6.0mg/L,每天投氯量为：W=Q=6.03000010-3=180kg/d=7.5kg/h 选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶，每日加氯量为0.18瓶，每台投氯量510kg/h。四、污泥计算1、污泥泵（1）剩余污泥量计算每个SBR池一台，需6台。剩余污泥从反应池排放，排泥时要注意不影响沉淀和滗水。全厂剩余污泥量为：XWT=XF/CF=7104020=3552 kgSS/d反应池中污泥浓度是变化的，我们按最不利的情况，即用XH计算：QW=XWTXH=35524.21=844 m3/d每池每周期排泥量：QWi=QWNM=84446=84.3 m3排泥时间按0.5h计，剩余污泥泵的流量为：Q=84.30.5=168.6 m3/h（2）污泥泵的选取SBR池池底标高为26.34m，污泥浓缩池标高为32.49m则净扬程h=32.49-26.34=6.15m而管道输送过程的阻力和水头损失为5.0m得总扬程H=6.15+5=11.15m选用80XG-D-280型污泥泵，流量Q=42198m3/h，扬程H=6.642m，配带最大功率为30KW。剩余污泥泵房占地面积LB=6m6m，高4.0m。以下工序需三台污泥泵，所以全厂共需九台污泥泵。2、污泥浓缩池（1）设计参数SBR法为活性污泥法，其污泥含水率为99.3%，浓缩后污泥含水率为97%污泥固体负荷为M=30kg/(m2d)剩余污泥量为QW=844 m3/d污泥浓度XH=4.21 kg/m3浓缩时间T=12h超高h1=0.3m,缓冲高度h3=m（2）设计计算浓缩池面积：A=QWXHMn=8444.2130=118.44浓缩池直径：D=4A0.5=4118.443.140.5=12.28m浓缩池有效高度：h2=TQW24A=1284424118.44=3.56m浓缩后污泥剩余量Q=QW1-p11-p2=8441-0.9931-0.97=196.93m3/d两次排泥间隔8h则污泥停留所需体积为196.938/2465.63m3 贮泥容积取泥斗的上口直径D2=8.0m泥斗的下口直径D1=6.0m坡度i=0.05h4=D2-D22i=12.282-820.05=0.10mh5=D22-D12tan60=82-62tan60=1.73泥斗容积 V1=h534D12+D1D2+D22=3.141.733462+68+82 =67.0m365.63m3（符合要求）浓缩池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.56+0.3+0.1+1.73=5.99m（3）计算草图3、污泥消化池采用厌氧中温两级消化，分成一级和二级消化池。消化天数为30d，一级二级=21，采用相同的池形。（1）设计参数浓缩后污泥剩余量Q=196.93m3/d投配率p=0.05（2）设计计算设置1座一级消化池,1座二级消化池每座消化池容积V=Qnp=196.9320.05=1969m3各部分尺寸的确定：主体部分的直径D=16m集气罩的直径d1=2m下锥体池底直径d2=1m 集气罩的高度h1=1m上锥体倾角1=20下锥体倾角2=15 消化池主体高度h3=8m上锥体高度h2=D-d12tan20=16-22tan20=2.54m下锥体高度h4=D-d22tan20=16-12tan15=2.0m总高度：H=h1+h2+h3+h4=1+2.54+8+2=13.54m总高度与直径比H/D=13.54/16=0.85，符合0.81的要求。各部分容积集气罩容积V1=d12h14=3.142214=3.14m3弓形部分容积V2=h23D2+4h2224=3.142.543162+42.54224=263.8m3圆柱部分容积V3=D2h34=3.1416284=1607.7m3下锥体部分容积V4=h4D2+Dd2+d2212=3.142162+161+1212=142.9m3则消化池的有效容积为V=V1+V2+V3+V4=3.14+263.8+1607.7+142.9=2017.5m31969m3符合要求二级消化池结构尺寸与一级消化池相同。消化后污泥量Q1消化前污泥量Q=196.93m3/d污泥含水率P1=97%污泥可消化程度 Rd=50%污泥中有机物含量Pv=65%消化占可消化程度的比例m=80%二级消化后含水率P2=95%Q1=100-P1100-P2Q1-PVRdm=100-97100-95196.931-0.650.50.8=87.43m3/d（3）计算草图4、贮泥池（1）设计参数消化后的污泥量Q=87.43m3/d（2）设计计算贮泥池的容积V：设储泥时间t=8h 贮泥池计算容积V=Qt/24=87.438/24=29.14m3贮泥斗倾角=60贮泥池边长a=3.5m贮泥斗底长b=2.0m有效水深h2=3.0m设超高h1=0.3m则：贮泥斗高度h3=a-b2tan60=3-22tan60=0.87贮泥池设计容积：V=a2h2+13h3a2+ab+b2=323+130.8732+32+22=32.5129.14贮泥池高度H=h1+h2+h3=0.3+3+0.87=4.17m5、污泥脱水房脱水前污泥含水率P1=95%脱水后污泥含水率P2=75%脱水前污泥量Q0=87.43m3/d脱水后污泥量Q=Q0100-P1100-P2=87.43100-95100-75=17.49m3/d设1座污泥脱水机房，1台板框压滤机每天开启一次，需脱水污泥量V=Qt/24=87.438/24=29.14m3机械脱水间平面尺寸为：LB=55,高为3.0m。五、高程计算1、水头损失计算沿程水头损失经验式hf=6.3516n2Q2L2d163局部水头损失h1以沿程水头损失的50%估算构筑物水头损失h2以工程经验值估算SBR池按滗水深度估算水头损失，即1.48+0.4=1.88m（加上出水管半径）而细/粗格栅还要加上过栅水头损失，即0.2+0.26=0.46m,0.2+0.04=0.204m接触池水头要再加上堰的水头0.21m计算沿程水头损失时均以最长的流程计算，避免设计高度差过小，导致液体倒流等致命缺陷，具体结果见下表：水头损失计算表名 称设计流量Q（m3/s）管 径d（m）管 长L（m）糙率n沿程水头损失hf(m)局部水头损失h1(m)构筑物水头损失h2(m)总水头损失h（m）出厂管0.34721.0800.0120.01430.00720.0215接触池0.347