!2万吨污水处理厂设计计算书

1、南京工业大学课程设计污水厂设计计算第一章污水处理构筑物设计计算、粗格栅1.设计流量 Q=20000mz=1.5 贝U:3/d，选取流量系数 K最大流量 Qax = 1.5 x 20000m3/d=30000m 3/d = 0.347m 3/s2.栅条的间隙数（n）设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角 a =60 °则：栅条间隙数Q sin n1bhv20.347 sin 600.02 0.4 0.944.85 (取 n=45)3.栅槽宽度（B）设：栅条宽度 s=0.01m则：B=s (n-1) +bn=0.01 x(45-1 )

2、+0.02 x 45=1.34m4. 进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽盲T其渐宽部分展开角1=20 ° （进水渠道前的流速为0.6m/s)B B 1.340.901则：L =12 tan 12 tan 200.60m5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)L 0.6016.过格栅的水头损失（hi）设：栅条断面为矩形断面，所以v2则：h kh k sin3 100.0120.92.4 ()sin 600.102m2g0.022 9.814/3其中 £ = 3 (s/b )k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为0-计算水头损失，m-阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩

3、形断面时形状系数3=2.4将3值代入3与e关系式即可得到阻力系数7.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度Hi=h+h 2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h i+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m8.格栅总长度(L)L=Li+L2+0.5+1.0+ H1/tan a =0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60° =2.89.每日栅渣量(W)设：单位栅渣量 W=0.05m3栅渣/103m污水3栅渣/10 _Qmax3/d 贝U: W=QW=0.05=1.0m100030000101.5JH因为W>0.2 m3/d,所以

4、宜采用机械格栅清渣10.计算草图:H图1-1粗格栅计算草图、集水池南京工业大学课程设计设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水泵3/s X 5 X 60=104.1m3,可将其设计为矩形，其尺寸为3。min的出水量,即:V > 0.347 m司时为减少滞流和涡流可将集水池的四3m X 5m，池高为7m，则池容为105m角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。、细格栅1.设计流量 Q=20000mz=1.5 贝U:3/d，选取流量系数 K最大流量 Qax = 1.5 X 20000m习d=30000m：n/d=0.347m 3/s2.栅条的间隙数（n）设:栅前

5、水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度 b=0.01m,格栅倾角a =60 °则：栅条间隙数 n设计两组格栅，Q sin0.347sin 601bhv20.010.4 0.9每组格栅可隙数n=90 条89.7 (取 n=90)3.栅槽宽度（B）设：栅条宽度 s=0.01m+0.01 X 45=0.89m则：B2=s ( n-1) +bn=0.01 X ( 45-1 )cz所以总槽宽为 0.89 X 2+0.2 = 1.98m （考虑中间隔墙厚0.2m）4.进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=0.90m,其渐宽部分展开角a 1=20 ° （进水渠道前的流

6、速为0.6m/s)B 1.980.902m1.48 -则：L 二12 tan2 tan 201(L 2)5. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 1.4810.74236.过格栅的水头损失（h1）设：栅条断面为矩形断面,所以k取3则：h kh1 04v0.0123k sin 3 2.42 ()20.9sin 600.26m4/3其中2g=3 (s/b )0.012 9.81南京工业大学课程设计k格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为0-计算水头损失，m图3细格栅计算草图3=2.42)，将B值代入3与£关系式即可得到阻力系数e的值。£ -阻力系数(与栅条断面形状有关，当为

7、矩形断面时形状系数11.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度Hi=h+h 2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度 H=h+h i+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m12.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+ H 1/tan a =1.48+0.47+0.5+1.0+0.7/tan60° =3.85m13.每日栅渣量(W)设：单位栅渣量 W=0.10m3栅渣/103m污水-Q则：W=QW/=max0.13栅渣/10 _=30000'-310=2.0m3/d3/d10001.5因为W>0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣

8、14.计算草图如下:栅条TLTJ工作平台四、沉砂池4南京工业大学课程设计采用平流式沉砂池15.沉砂池长度（L）设：流速 v=0.25m/s水力停留时间：t=30s则：L=vt=0.25 X0=7.5m 16.水流断面积（A）设：最大流量 Qmax=0.347m3/s （设计1组，分为2格）2则：A=Qmax/v=0.347/0.25=1.388m17.池总宽度（B）设：n=2格，每格宽取 b=1m则：池总宽 B=nb=2 X 1=2m4有效水深（h2）:h2=A/B=1.388/2=0.69m （介于 0.25 1.0m 之间,符合要求）5.贮砂斗所需容积V1设：T=2d21则:QTX 864

9、000.347302864001 1 1V131.2 m5K 10z3/105 6 2m3,30m其中X1-城市污水沉砂量，一般采用Kz-污水流量总变化系数，取1.56. 每个污泥沉砂斗容积（设：每一分格有 2个沉砂斗3则：V0= V 讥 2*2）=1.2/4=0.3 m7.沉砂斗各部分尺寸及容积（V）斗高hd=0.45m，斗壁与水平面的倾角为55 °设：沉砂斗底宽=b1=0.5m :则：沉砂斗口宽:2hdbtan 60tan 55沉砂斗容积:南京工业大学课程设计hV 二 d (2 +62b218.+ 2 _2b b 2b )2 1 1V2+(21.132 1.13十 .2_30.5

10、20.5 ) " 0.31m3,符合要求)V1=0.3m（略大于8. 沉砂池高度（H）采用重力排砂设：池底坡度为.06则：坡向沉砂斗长度为L 2b27.5 2 1.13L2.26m22则：沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.45+0.06 2<26=0.59m则：池总高度H 设：超高hi=0.3m 则：H=hi+h2+h3=0.3+0.45+0.59=1.34m9. 验算最小流量时的流速:在最小流量时只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=20000m3/d=0.232m3/s则：vmin= Q/A=0.232/1.388=0.17m/s符合要求沉砂池要求的设计流

11、量在0.15 m/s0.30 m/s之间，10. 计算草图如下:进水出水五、A/O池1.有效容积(V)设:均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD 污泥负荷 Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSS d)污泥指数：SVI=150回流污泥浓度：X r=10八6/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比为： R=100%1曝气池内混合污泥浓度：Xr=R/(1+R) 2(r= 丁 >6667=3333.5mg/L1 11.5 二19799mi 打20000( 35020)则：V= 00.153333.5N Xs2.缺氧池与好氧池的体积设：缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分

12、两组则：缺氧池的体积为2475M好氧池的体积为37425m设：有效水深为6m贝1：缺氧池面积2413m好氧池面积21238m缺氧池的宽为10m，每格为35m，长为42m好氧池的宽为 20m，每格为10m，长为62m好氧池长宽比为 62/10=6.2，在5-10之间,符合要求宽深比为10/6=1.7在1-2之间，符合要求3污水停留时间Vt= =19799 >24/20000/1.5=15.8QA段停留时间是 3.95h，O段停留时间是11.85h，符合要求。4 .剩余污泥量W=aQ 平 Lr-bVXr+0.5Q 平Sr(1)降解B0D5生成的污泥量W1=aQ 平Lr=0.6 ：20000(

13、0.35-0.02)=3960kg/d(2) 内源呼吸分解泥量Xr=0.75 ：3333.5=2500mg/L , (fx=0.75)W2=bVXr=0.05 >19799 >2.5=2475kg/d(3) 不可生物降解和悬浮物的量W3=0.5Q 平Sr=0.5 >20000 >(0.35-0.02)=3300kg/d(4) 剩余污泥量为W=W 1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d5.湿污泥的体积污泥含水率为 P=99.2%Qs=W=4785=600m1000(1 " P) 1000(1 0. 992) 3/d3/d6 .污泥龄为VX

14、r0 c=Xw1979919=33.3>10d(符合要求) 14857 .计算需氧量1kgBOD5 需氧 1.0-1.3kg,取 1.2kg,去除 1kgN 需氧 4.6kg则：碳氧化硝化需氧量1.2 >20000 0.35-0.02)+4.6 0. 04 >20000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD 5南京工业大学课程设计由于利用污水 BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为 2.9)(0.04 - 0.01) 20000=1740kg则：实际需氧量为11600-1740=9860kg/d3,空气含氧量 考虑到安全系数为1.5,利用率为0.09

15、,空气密度为1.201kg/m为23.2%,则理论需氧量为:；9860_； =409m20.11.0.92460 3/min3/min曝气方式采用机械曝气六、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，采用刮泥机进行刮泥。设计2座辐流式二沉池。1 .沉淀池面积（A）设：最大进水量（单个沉淀池）QmaxQmax= 3 d20000 m /1.5 =15000m3=0.17m3/s3 d3/d=0.17m 3/s3/d平均进水量为Q=10000m=3/d=0.116m 3/s表面负荷：q范围为1.02.0 m3/ m2.h，取 q=1.5 m3/ m2.hQI2 maxA、Hq 1.510

16、000"278m242.沉淀池直径（D）4A'4D27819m3.有效水深为（hi）设：水力停留时间（沉淀时间）：t=2 h则：hi=qt=1.52=3mD 19校核h 316.3 （介于612,符合要求）4.沉淀区有效容积(Vi)3Vi=A X hi=278 X 3=834m5.贮泥斗容积:设：污泥回流比为 R=50%回流污泥浓度 Xr=10000mg/L为了防止磷在池中发生庆氧释放，贮泥时间采用Tw=2h则：二沉池污泥区所需存泥容积:OO612U O O3682m =2T (1 + R)QXwX2(10.5)320010000则污泥区高度为6822.527821. 二沉池

17、总高度:设：二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则：池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=3+2.5+0.4+0.3=6.2m设：池底坡度为i=0.05则：池底坡度降为1920.050. 425m则：池中心总深度为H=h+h 5=4.8+0.425=5.23m22. 校核堰负荷:径深比_ D 19 h112.19h11.60.10堰负荷100003178m /( d.m) 1.9L /( s.m) 2L /( s.m)6. 19以上各项均符合要求23. 辐流式二沉池计算草图如下:10南京工业大学课程设计11L出水进水排泥图6辐流式沉淀池出水图7辐流式沉淀池计算草图南京工业大学

18、课程设计第二章污泥处理构筑物设计计算、污泥泵房1.设计说明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阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管3排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为 QR=RQ污泥回流比R=50 % 100%。按最大考虑，QR=Q=231.5L/s = 20000m3/d ,R=100%2.回流污泥泵设计选型(1) 扬程:沉池水面相对地面标高为1.1m,套筒阀井泥面相对标高为0.2m ,回流污泥泵房泥面相对标高为 -0.2-0.2=-0.4m，好氧池水面相对标高为1.6m,则污泥回流泵所需提升高度为：1.- (-0.4 )

19、 = 2.0m(2) 流量:两座好氧池设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为20000m3/d = 833m 3/h(3) 选泵:选用LXB-900螺旋泵3 台( 2用1备)，单台提升能力为480m3/h，提升咼度为2.0m 2.5m,电动机转速 n=48r/min,功率 N=55kW(4)回流污泥泵房占地面积为10m X 5m、贮泥池进泥量：污水处理系统每日排出污泥干重为4785kg/d,即为按含水率为13. %计的污泥流量 2Qw= 478.5m3/d = 20m3/h,设贮泥池1座，贮泥时间T=0.5d=12h2 .设计计算池容为V=QwT=478.50.5=240m12213贮泥池尺寸（

20、将贮泥池设计为长方形形），深为4mA=V 2402F= =60 m4浓缩池长:12m宽:5m、污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥.1 .浓缩池池体计算:设：污泥固体负荷:qs=45kgSS/(m2.d)污泥含水率Pi = 99.2 %每座污泥总流量：Q3 = 4785kg/d=478.5m3/d=20m 3/h则：每座浓缩池所需表面积二4785浓缩池直径水力负荷u4A2A53.2 m45* 2 -一 4 53.2,取 P=9m478.5有效水深 hi=uT=0.1573. 144.58.24m3.762m13=2m ,/(m320. 157/(

21、.)m m h浓缩池有效容积：_"3 V1=A h1=4.54.53.142=127m14.排泥量与存泥容积:设：浓缩后排出含水率P2 = 96.0 %的污泥100 - P1则：Q/ =Qw100 - P10099.2478.595.7m100 964m /h按2h贮泥时间计泥量 则：贮泥区所需容积32= 2Qw' = 2 4 = 8m0.110.120.13泥斗容积汕 24(r1324. 1.1式中:h4泥斗的垂直高度，取泥斗的上口半径，取泥斗的下口半径，取设池底坡度为0.07，池底坡降为:0 .07 * (92)5=故池底可贮泥容积:因此，总贮泥容积为:浓缩池总高度:2(

22、1.0 1.01.1m1.0m0.6m0.245m0.6320.6 )2.3 m-h25(R13 +15.1.732.3十（符合设计要求）2(4.56.5+浓缩池的超高 h2取0.3m，缓冲层高度Hh1h h h234=2+0.3+0.3+1.1+0.245=4mQ=Q w-Qw =8-4=4m3/h4.5浓缩池计算草图:1.01.02 )6.53m8.8m V28mh3取0.3m，则浓缩池的总高度H为1415岀泥进泥图8浓缩池计算草图四、排泥泵房1设计说明沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，污泥浓缩池中,剩余污泥泵(地下式)将其提升至脱水间 处理厂设一座剩余

23、污泥泵房(两座二沉池共用)2.设计选型(1)污泥泵扬程:辐流式浓缩池最高泥位(相对地面为)-0.98m，剩余污泥泵房最低泥位为2m,则污泥泵静扬程为H=2-(-0.98)= 2.98m，污泥输送管道压力损失为25.m，自由水头为1.0m，则污泥泵所需扬程为H=Ho+4+1=7.98m。(2)污泥泵选型:选两台，3用1备，单泵流量 Q>Qw/3 = 6.65m3/h选用1PN污泥泵，Q=7.2-16m3/h , H=12-14m , N=3kw(3)剩余污泥泵房:3.0mH3.0m占地面积LX B=4m X 3.5m，集泥井占地面积浓缩污泥输送至泵房 剩余污泥经浓缩处理后用泵输送至脱水间处

24、理 泵房平面尺寸 LX B=4m X 3.5m五、脱水间进泥量CW=478.5m3. a 含水率p=96%南京工业大学课程设计出泥饼 GA=56.7t/d泥饼重 W=14.2t/d根据有关设计手册知， 对于初沉污泥与二沉活性污泥的混合生污泥，当挥发性固体小于 75%，进泥含水率为92%-96.5%，投加的有机高分子混凝剂量为污泥干重的0.15 0.5%时，其生产能力一般为130 300kg 干污泥 /（ m h），脱水后泥饼含水率为75-80%。目前带式压滤机的最大带宽为3m本次设计选用标准型的带式压滤机，型号为HQBFP-ST-1,该压滤机长为 4140mm,3/h,宽 1620mm,高 2000mm,10m重量为5t,驱动器功率1.5kw,耗水量（水压8巴）3耗气量（10巴）1.0m /h。选用两台,一台备用2脱水机房尺寸