近期12万远期35万污水处理厂毕业设计.doc

第二部分 设计计算书1. 工艺流程1.1. 污水处理部分粗格栅进水泵房细格栅旋流沉沙池改良 A20生物池接触池(紫外线消毒)排入河流1.2. 污泥处理部分二沉池剩余污泥储泥池污泥浓缩脱水机房泥饼外运改良A20工艺流程图如图下图所示：AlCl3 改良A20工艺流程图2. 水厂规模污水处理厂近期规模为：1210m/d=5000m3/h=1389 L/s污水处理厂远期规模为：3510m/d=14583 m3/h =4051 L/s由于近期考虑30%的分流制区域；远期考虑70%的分流制区域，雨季截流倍数取1。厂内粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池设计考虑初期雨水，其中粗格栅和进水泵房土建按远期规模35万m3/d建设。所以粗格栅和进水泵房土建的设计流量为：Q=145830.71.3+145830.3(1+1)=22020 m3/h22000 m3/h=6.11 m3/s近期的来自分流制的污水量为：0.31389 L/s =417 L/s所以该部分总变化系数为：1.39。细格栅、旋流沉砂池的设计流量为：Q=50000.31.39+50000.7(1+1)=9085m3/h10000 m3/h钢筋混凝土明渠中的水流速度在Q时：v1.01.5 m/s；Q时：v0.40.6 m/s；管道中的流速应该大于明渠中的流速v1.0 m/s。配水管渠中v0.3 m/s，以保证配水均匀。由管道水力计算表可知，污水处理厂的污水接入管直径D2400mm，即污水处理厂污水由（按照远期建）管径为2400的钢筋混凝土管从城区直接接入格栅间，格栅设三个，二用一备，近期安装2台交替使用。3. 构筑物计算 3.1. 粗格栅计算1、 栅条的间隙数：设栅前水深h1.80m，过栅流速v1.0m/s，栅条间隙宽度b0.020m，格栅的倾角75，则：Q6.11m/s。则单组格栅的流量Q/2=3.055 m/sn83。2、 格栅槽宽度：设栅条宽度s0.01m，则栅槽宽度为Bs（n-1）+bn0.01（83-1）+0.02832.48m2.50m；3、 过栅水位差取：hmax=250mm4、 设栅前渠道超高h0.3m，则Hh+hmax +h1.80+0.25+0.32.35m，5、 每日栅渣量：在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量：1000 m污水产栅渣0.08m，则：W9.6m/d0.20 m/d，宜采用机械清渣。3.2. 进水泵房泵房土建按远期规模35万m3/d建设，设计最大进水流量6.11m3/s。设备按一期规模12万m3/d安装，设计最大进水流量2.78m3/s。预留中远期泵位。设计流量：Qmax=22000m3/h=6.11m3/s近期流量：Qmax=10000m3/h=2.78m3/s进水泵房平面尺寸为29.310.2m，泵房间深度为11.89m。设备数量及型号：为了节约工程造价，一期工程设计拟选用湿式安装的潜水泵大泵Q=3500m3/h H=14.2m N=200kw 2台小泵Q=1500m3/h H=14.2m N=90kw 2台一期工程安装2台大泵，2台小泵，旱季最大流量时1台大泵加2台小泵工作，一台大泵作为备用。旱季平均流量时1台大泵加1台小泵工作，雨季四台全部工作，不设备用泵。3.3. 细格栅计算1、 栅条的间隙数：设栅前水深h0.80m，过栅流速v0.9 m/s，栅条间隙宽度b0.005m，格栅的倾角75，共设四组。则单组格栅流量为：Q(10000/4) m/h=0.694 m/sn104.5；取105个。2、 格栅槽宽度：设栅条宽度s0.01m，则栅槽宽度为Bs（n-1）+bn0.01（105-1）+0.0051051.565m；取B=1.6m3、取过栅水位差：hmax=250mm 4、栅后槽总高度：设栅前渠道超高h0.4m，则Hh+hmax +h1.45+0.25+0.42.1m，故采用机械清渣。3.4. 沉沙池计算(旋流沉沙池)本设计中沉砂池采用的旋流沉砂池，设2个旋流沉砂池，按近期规模设计，二个池子按照并联设计， 设计流量为10000 m3/h，查设计手册可选标准旋流沉砂池具体型号为50。 上述参数中C，D重算 进水渠中流速v=0.8m/s C= 1.39/(1.45 0.8)=1.2m 出水渠宽度取进水渠的两倍则 D=2C=2.4m选用设备：单池主要设备立式浆叶分离机设备数量：2套单机功率：1.5kw设备类型：吸砂泵设备数量：2套单台处理量：18m3/h扬程：7m功 率：N=1.5kw/套设备类型：砂水分离器设备数量：1套单机功率：D=320mm Q=1020m3/h功 率：N=0.37kw/套3.5. 改良 A20生物池一、 设计参数设计流量： Q近期=12万m3/d=5000m3/h=1.39m3/s(一期工程)每天去除BOD5总量为14400kg污泥负荷： Fw=0.12kg BOD5/kgMLVSS.d污泥浓度： MLSS=3.0g/1总名义停留时间： HRTave=11.0hr（平均流量）生物池总容积： V= Q近期T=500011=55000m3单池有效容积： V单= V /2=27500m3生物选择区（污泥反硝化区）停留时间：0.40h，单座有效容积1000m3厌氧区停留时间：1.50h，单座有效容积3750m3缺氧区停留时间：2.0h，单座有效容积5000 m3好氧区停留时间：7.10h，单座有效容积17750 m3有效水深： H=6.0m最大污泥回流比： R=100%正常污泥回流比： R=60%e=RN=取内回流比： RN=200%二、尺寸计算好氧区面积为： 取廊道宽度为6m，则廊道总长度为：L=2958.3/6=493m，取单池廊道数为8，则廊道长度为：493/8=61.6m取廊道隔墙厚度为300mm，走廊宽度700mm。则生物池宽度为：B=70.3+20.7+86=51.5m缺氧区宽度：5000/(650.1)=16.63m则16.63/2=8.3158.4m则缺氧区宽度为：8.42+0.3=17.1m取池与池之间隔墙厚400mm，则厌氧区宽度：(1000+3750)/6(50.1-0.4)=16m16/2=8m则厌氧区长度为3750/(816.3)=38.3m由于池中存在隔墙，取长度为38.9m则选择池长度为：51.5-20.7-38.9-0.4=10.8m。单座生物池平面净尺寸：97.2051.50，池子有效水深6.0m。三、曝气量计算：取=0.5则去除BOD5需氧量：144000.5=7200kgO2/d取b=0.11则污泥自身氧化需氧量：5500030.740.1113387 kgO2/d取b=4.6则硝化需氧量：4.60.00112104(25-8)=9384 kgO2/d反硝化放氧量：0.624.60.00112104(45-8-12)=8556 kgO2/d总需氧量：7200+13387+9384-8556=21415 kgO2/d 即892 kgO2/h最大时流量为Q=10000 m3/h=2 Q为提高氧转移效率及减少维修，选用德国进口REHAU硅橡胶膜曝气管。取EA=27%最大时供气总量为：8922/(0.280.2760)396m3/min四、曝气设备选择一期A2/O生化池2座，每座平面净尺寸96.2050.50m，池子总高度6.8m。曝气设备如下：设备类型：管膜式微孔曝气器性 能：出气量为6m3/h个，L750mm。每个池子曝气器数量：n=39660/(26)=1980个(两池共3960个) 取空气在管道和曝气器上的损失为h=1m所以供气压力差为：6+1=7mH2O=7000mmH2O所以选用丹麦生产的Turbo高速单级离心鼓风机。一期设4台鼓风机（3用1备），每台风量为7920m3/h，压差7000mmH2O，配套电机功率200kw。3.6. 二沉池计算二沉池用钢筋混凝土圆形周边进水，周边出水，辐流式沉淀池，此种型容积利用率高，表面负荷较中心进水、周边出水沉淀池大60%左右，且出水水质好，已在多项工程中使用，效果非常好。一期工程按12万m3/d设计建设，K总取1.30。设计池数选2一、平面尺寸计算单池设计流量：Qave=60000 m3/d=2500 m3/h Qmax=1.360000=78000m3/d=3250m3/h取设计表面负荷：qmax=1.37 m3/m2.h qave=1.05 m3/m2.h单池面积：3250/1.37=2375m2单池直径：沉淀时间： 2.5h沉淀池有效水深为：qmaxt=1.372.5=3.4253.5m取池底坡度i=0.04,则沉淀池底坡落差：h=1.0m则池边沉淀部分有效水深：3.0m回流污泥量：(5000 m3/h3.0 g/L)/(8.0g/L)=1875 m3/h=0.52 m3/s取回流污泥的速度0.5m/s回流污泥管径为： 取回流污泥管管径为DN1200二、污泥量计算生成的污泥量：W1=a（La-Le）Qd =0.7x(140-20)120000=10080kg/d内源呼吸作用而分解的污泥量：W2=bNwV =0.03x2.25x55000=3600kg/d不可生物降解和惰性的悬浮物量（NVSS）按TSS的60%计。 W3=(14020)60%120000=8640kg/d剩余活性污泥产量：Wh=W1-W2+W3=10080-3600+8640=15120 kg/d污泥湿重m3.78106kg/d则湿污泥的体积为：V3780 m/d=0.044 m/s排剩余污泥管管径取DN2003.7. 紫外线消毒池本工程采用紫外线消毒池，设计计算如下：（1）最高时流量： （2）灯管数 初步选用UV3000PLUS紫外线消毒设备，每3800 m3/d需要4.5根灯管， 故 灯管数取值为142184，本设计每个模块8个灯管，共23个模块。（3）消毒渠设计按设备要求渠道深度取为H=1.7m，设渠中水流速为0.3m/s。渠道过水断面积： 当， ；当，。渠道宽度 当，,当，本设计取。设计模块长度取2.50m复核辐射时间：（符合要求）3.8. 鼓风机房设计规模：土建及设备均按Q=12万m3/d设计（按招标答疑书要求）。a. 功能：为生物池好氧区充氧提供气源。b. 主要工程内容鼓风机房建筑面积723m2，选用进口（丹麦HV-TURBO公司）高速单级离心风机。近期设3台风机（2用1备），每台风量7920m3/h，压差7000mmH2O，配套电机功率200kw。机房内设1台5t电动单梁悬挂式起重机。3.9. 浓缩池及污泥脱水本工程推荐采用带式浓缩脱水一体机作为污泥脱水设备。（1）储泥池设计a功能为污泥浓缩、脱水调蓄部分剩余污泥。为避免高含磷量的剩余污泥中的磷在厌氧条件下重新释放，本工程采用污泥机械浓缩，而不采用重力浓缩，因此，储泥池的停留时间不宜过长。b设计参数剩余污泥量：2160m3/d储泥池容积计算： 式中：Q每日产泥量； t污泥停留时间； n-贮泥池个数。本设计取：t=30min,n=2。 本设计储泥池设计为方形，取：。c主要工程内容近期设储泥池(均化池)1座，每座平面尺寸4.04.0m，高度3.0m。每格设1台搅拌器，功率为0.55kw，1用1备，共2台。储泥池上方进行加盖处理。（2）脱水机房及加药间设计规模：土建及设备均按12万m3/d设计。a. 功能：将污水处理过程中产生的剩余污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置。b. 设计参数近期剩余污泥干重：15120kg/d需浓缩污泥量：2160 m3/d，含水率99.3%浓缩脱水后污泥量：75.66 m3/d，含水率80%絮凝剂（聚丙烯酰胺）设计投加量：3.5kg/T干固体设一天工作16小时，则脱水机压滤流量为： 故设备选型：PDXL2500/PPS 9 2500型N=1.85kw，Q=135m/h，1用1备。4. 高程计算根据式设计资料，排放水体水位2.59米（50年一遇洪水位），污水厂选址区域地面平均高程为3.00米（1985国家高程系统），现状地面标高为3.59m左右。进厂干管管底标高-5.95米。根据污水厂厂区设计地面标高，考虑厂区构筑物及联络管路水头损失，确定出水井水位标高为3.10m。全厂各构筑物的水头损失见流程图。最大流量时（n=1.0）全部水头损失2.7m。设计进水处的水面标高为3.59m，然后根据各处理构筑物的之间的水头损失，推求其它构筑物的设计水面标高。经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表。再根据各处理构筑物的水面标高、结构稳定的原理推求各构筑物地面标高及池底标高。具体结果见污水厂流程图。各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称地面标高(m)水面标高(m)池（管）底标高(m)出水井3.593.10-1.70紫外线消毒池3.593.60-1.70主反应区3.594.85-1.15污泥反硝化区3.595.05-1.15沉砂池出水处井3.595.350.90沉砂池3.595.503.70沉砂池进水渠3.595.554.10细格栅前3.595.804.35粗格栅后3.59-4.45-6.50粗格栅前3.59-4.20-6.25进水管3.59-5.953.59第三部分 致谢参考文献1、排水工程（上、下册）（2001年版）；2、简明排水设计手册（2004年版）；3、给水排水设计手册（1-11册）（2004年版）；4、给排水标准图集（S1、S2、S3）（2002年版）；5、室外排水设计规范 GBJ14-87（2006年