课程设计计算

1、1污水设计流量的计算1.1居民区生活污水设计流量nNKz24 3600(1-1)式中Q1 居住区生活污水设计流量Ls;n居住区生活污水定额L cap d;N设计人口数；Kz 生活污水量总变化系数；Cap人的计量单位。1本设计人口数N= 人2查表得生活污水定额n= Lcap d2 7生活污水量总变化系数心二一而Q生活污水平均流量比流量q。86400(1-2)式中居住区人口密度cap ha；n居民生活污水定额L cap d；1人口密度(1-3)NS2那么比流量q0=2构筑物的设计计算2.1格栅设计参数日均生活污水量为 m3/d,总变化系数Kz为那么设计流量为Q= m3/d=m3/s。工业污水总量T

2、/d= m3/s,设计污水总量Qmax= + =数量1座。m3/s222设计计算(1)栅条的间隙数Q max /sin anbhv式中n栅条的间隙数(3-1)b栅条间隙宽度(mm)，取为20mm；、sin a考虑格栅倾角的经验系数，格栅倾角取为 h栅前渠道水深(m)，取为0.5m。n=(2)栅槽宽度B=S( n-1)+b n+0.2(3-2)式中B栅槽宽度(m)；S格条宽度(mm)，取为10mm。a =6°B=(m)(3)进水渠道渐宽局部的长度|1B B12ta n a1(3-3)式中l1进水渠道渐宽局部的长度(m)；B1 进水渠宽(m),取为0.40m ;(4) 栅槽与进水渠道连接

3、处渐窄局部长度(3-4)|2=0.5Ii式中12栅槽与进水渠道连接处渐窄局部长度(m)；|2=0.5li=m(5) 通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，B =2.422v hi k p- sin a(3-5)2g般采用 3;式中k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,g重力加速度(m/s2);v过栅流速(m/s)，取为0.9m/s；h1过栅水头损失(m)。h1= m取为h1= m。(6) 栅后槽总高度H=h+h1+h2(3-6)式中H栅后槽总高度(m);H2栅前渠道超高(m)，取为m。H= m式中L栅槽总长度(m);L=Hi栅前渠道深(m)。=(m)(8)每日栅渣量W 86400 q

4、vmax W1Kz 1000(3-8)式中 W 每日栅渣量(m3/d);Wi栅渣量(m3/103m3污水)，设计中取为 m3/103m3污水。W=m3/d > 0.2m3/d宜采用机械清渣。2.2提升泵房设计说明WL立式系列潜水排污泵，主要用于排送带固体及各种长纤维的淤泥、废水 和城市生活污水，被输送介质温度不超过60 C，颗粒直径为1520mm。设计计算(1) 设计流量为m3/d,即为m3/h。 地坪标高m,集水池、机器间底板标高同为 m,出水井距泵站距离 m,出水井水面标高 m,污水进水口中心标高 m。设计总流量Q=m3/s,取Q1=Q2=m3/So静扬程HsT=m,取入=0.025

5、 hj=0.2hf，每台泵管长l=m，直径定为d=m，那么流速4Q1vi=v2=2 =m/s(3-9)nd水头损失为：l vfhfi=hf2=入-一 0.35m(3d 2g10)hj1=hj2=0.2hf1=m(3-11)hw仁 hf1+hf2= m(3-12)扬程为 H1=HsT+hw1=m。选用3台立式污水泵(2用1备)，均为250WL1000-22型立式污水泵。250WL1000-22型立式污水泵的配用电机为 Y315S-4,每台泵都有独立的管路泵的详细参数见表2-1。表2-1潜污泵参数表泵型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/mi n)轴功率(kw)电动机功率(kw)效率(%)重量(

6、kg)250WL1000-2210002298078.1110771400(4) 集水池容积按一台泵最大流量时5min的出流量设计，那么集水池的有效容积为:取有效水深H为2.5m，那么面积:(3-14)拦污格栅底座标高m,格栅工作平台标高m,安装角70,栅条直径为mm,间距mm，栅条(倾向)长度mm。(5) 泵房泵站井筒直径m,井筒壁厚m,井筒底板厚度m,集水池隔墙距井筒中心 m，隔墙厚度m。(6) 机组底座尺寸250WL1000-22型立式污水泵机组平面尺寸为：长宽 =855mnX 900mm，机 组底座平面尺寸定为1055mr« 1100mm,根据管道安装需要，根底顶面标高为 3

7、9.90m。(7) 泵房标高泵房筒体底面标高为m,泵房顶部标高为m,机房地板标高为m,工字梁 底面标高为 m。2.3 沉砂池2.3.1 设计说明平流式沉砂池的特点：污水在池内沿水平方向流动,由入流渠,出流渠, 闸板水流局部及沉砂斗组成,具有截留无机颗粒效果好,工作稳定,构造简单 和排砂方便等优点。2.3.2 设计计算设计参数：最大流速为 m/s,最小流速为m/s；最大流量时停留时间不小于30s(般采用3060s)取30s；有效水深不大于1.2m(般取0.251m),故设为m；池底坡度为。(1) 长度 Lt最大设计流量的停留时间(s)取30s。(2) 水流断面积A=Q max/V(3-15)式中

8、A水流断面积(m2)；Qmax最大设计流量(m'/S)A=m2(3) 池总宽度B=nb(3-16)式中B池总宽度(m)；n格数；b每格宽(m),取为0.6m。B=2X0.6=m(4) 有效水深h2=A/B(3-17)式中h2有效水深(m)。h2=m(5) 沉砂斗所需容积Q maxxT 86400Kz 1000000(3-18)式中V沉砂斗所需容积(m3)；T去除沉砂的间隔时间(d),取为2d；x城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3。V = m3(6) 每个沉砂斗容积(V。)，设没一分格有两个沉砂斗V0 丫n(3-19)式中V0 每个沉砂斗容积(m3)；n格数。(7)沉砂斗各局部尺

9、寸2haaa(3-20)aatan55式中a 沉砂斗上口宽(m)；ai斗底宽(m)，取为0.5m；h3 斗高(m)，取为0.38m。沉砂斗上口宽：a=mV。人3 aaa(3-21)式中V0每个沉砂斗实际容积(m3)。Vo=m3(8) 沉砂室高度h3,采用重力排砂，池底坡度为0.06,坡向砂斗h3 h3(3-22)式中h3沉砂室高度(m)；i 池底坡度，取为0.06；L2沉砂池底咼度(m)。(9)池总高度(H)H h1 h2 h3(3-23)式中H池总高度(m);h1超高(m),取为0.3m。(10)验算最小流速(Vmin)V minQminnA min(3-24)式中Vmin最小流速(m/s)

10、,般米用v> 0.15m/sQmin最小流量(m3/s)；ni沉砂池格数，最小流量时取为1;Amin最小流量时的过水断面面积(m2)。vmin=m/s> 0.15m/s2.4初沉池设计说明沉淀池按水流方向可划分为平流式，辐流式，竖流式二种，其中平流式沉 淀效果好，对冲击负荷和温度变化适应能力较强，施工简单，造价低，且适用 于大型污水处理厂，因此得以选用，但是它同样也存在着池水配水不易均匀， 采用链带式刮泥机排泥时，链带的支撑件和驱动件都浸在水中，易锈蚀的缺 点。设计计算外表负荷为q=1.5m3/(m2 h)，沉淀时间t=2h。(1) 池子总外表积A Qax(3-25)nq式中A池子

11、总外表积(m2)；Qmax最大流量(m3/s)；n初沉池个数；q外表负荷(m3/(m2 h),取为 1.5m3/(m2 h)。(2) 沉淀局部有效水深h2 qot(3-26)式中h2沉淀局部有效水深(m);t沉淀时间(h),取为2h。(3) 沉淀池污泥量(3-27)Q max C 0 Cl 24 100T2Kz y100 P。n式中 W 沉淀池污泥量(m3)；C0进水的悬浮物浓度(kg/m3)；Ci沉淀出水的悬浮物浓度(kg/m3)；T两次排泥的间隔时间(d),取为2d；丫 一-污泥容重(kg/m3)，取为 1000 kg/ m3；po污泥含水率每池每天污泥量为:Wo=W/ n(3-28)式中

12、 Wo每个沉淀池每天的污泥量m3n沉淀池个数Wo=W/n=m3采用机械排泥4污泥斗容积污泥斗设在沉淀池的进水端，选择圆形污泥斗Vinhri23(3-29)式中Vi污泥斗容积m3;h4污泥斗底坡高差m；ri污泥斗上口半径m,取为4.4m；r2污泥斗下口半径m,取为2.6m；a顷角，取为60 o污泥斗有效高度为：h5=ri- r2tan a-30=m容积为：Vi=m3底坡高差:h4 R 口 0.05(3-31)池底可贮存污泥的体积为：nhi22V24 R2Rmr23(3-32)3 m共可贮存污泥的体积为：Vi+V2=m3，足够沉淀池总高度：H hi h2 h3 h4 h5(3-33)(5) 沉淀池

13、周边宽度： 径深比校核： 介于612之间，合格。2.5 A2/0活性污泥法工艺设计设计说明长期以来，城市污水的处理均以去除 BOD和SS为目标，并不考虑对无机 营养物质氮和磷的去除。根据本次设计的要求，污水中不但SS含量高，NH3-N和P的含量也较高，所以结合设计的要求，采用a2/o活性污泥处理法它在降解有机物的同时具有同步脱氮除磷功能，且去除率高，与化学和物理发相 比，节省投资和运行费用。设计计算(1)水力停留时间A2/0工艺的水力停留时间t 一般采用68h,设计中取t=8h。2曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度 Xv 一般采用20004000mg/L,设计中取X v =3000mg/

14、L。3回流污泥浓度Xr106rSVI(3-34)式中Xr回流污泥质量浓度mg/L;SVI 污泥指数，一般采用100;r系数，一般采用r=1.2。Xr污泥回流比Xv(3-35)式中R污泥回流比;Xr回流污泥活性污泥质量浓度(mg/L), Xr=fXr =。解得:R=5 TN去除率e S1 S2100%S1(3-36)式中eTN去除率;S1进水TN的质量浓度mg/L;S2进水TN的质量浓度mg/L。混合液回流比100%(3-37)式中R内一一混合液回流比设计中取为。(7) 反响池容积VV=Qt=m3(3-38)(8) 反响池总水力停留时间:按各段水力停留时间和容积取为厌：缺：好 =1:1: 3,那

15、么每段的水力停留时间 分别为：厌氧池水力停留时间缺氧池水力停留时间好氧池水力停留时间(9) 平面尺寸A2/O池总面积(3-39)式中a A2/O池总面积hA2/O池有效水深设计中取h=mA=m2每组A2/O池面积:A1 A/N(3-40)式中Ai每组A2/0池外表积(m2);NA2/O池个数。设计中取N=2A仁m2每组A2/O池共设5廊道，第1廊道为厌氧段，第2廊道为缺氧段，后3个 廊道为厌氧段，每廊道宽取为 5.0 m，那么每廊道长L=Ai/b n(3-41)式中L A2/O池每廊道长(m)；b每廊道宽度(m)；n廊道数。设计中取b=5.0m，n=5L=m(10) A2/O池的进水设计初沉池

16、的来水通过DN600的管道送入A2/O池首端的进水渠道，管道内的 水流速度为m/s。在进水渠道内，水流分别流向两侧，从厌氧段进入，进水渠 道宽为m,渠道内水深为m,那么渠道内的最大水流速度为ViQsNb i h i(3-42)式中vi 渠道内水流速度(m/s)；bi进水渠道宽度(m)；hi进水渠道有效水深(m)反响池采用潜孔进水，孔面积为F QsNv 2式中F每座反响池所需孔口面积(m2);V2 孔口流速(m/s), 般采用 0.21.5m/so设计中取v20.25nYs，贝设每个孔口尺寸为0.4 >0.4m,那么孔口数为F n 7式中n每座曝气池所需孔口数(个);f每个孔口的面积(m2)。(3-43)(3-44)(3-45)(11) A2/O池的出水设计A2/O池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头为Q()mb 2g(3-46)式中H堰上水头(m);Q每座反响池出水量(m3/s)，指污水最大流量与回流污泥量、和；回流量之m流量系数一般米用，一般米用 0.40.5;b堰宽(m)，与反响池宽度相等。H设计中取为 m。A2/0池的最大出水流量为 m3/s,出水管管径采用DNmm，送往二沉池，管 内污泥流速为 m/s。(12) 其它管线 污泥回流管在本设计中，污泥回流比为 50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DNmm 的回流管道