污水处理课程设计计算书

PAGEPAGE1污水处理课程设计污水处理课程设计计算书本设计采用二级活性污泥处理法，其基本流程如下：进水→粗格栅→集水井→污水泵房→细格栅→涡流式沉砂池→幅流式沉淀池（初沉池）→A2/O生化池→幅流式沉淀池（二沉池）→消毒池→排放第一部分平面计算1、粗格栅栅条间隙数：设栅前水深h＝1.2m，过栅流速v＝0.7m/s，取2组格栅，则栅条间隙宽度b＝25mm＝0.025m，格栅倾角栅槽宽度：设栅条宽度s＝0.01m，选用HF1250回转式格栅，栅条间距25mm，安装角度。设备宽1.25m，沟宽1.33m，总宽1.60m，电动机功率1.5～3.0kW，设备高3～13m。进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽，其渐宽部分展开角度（进水渠道内的流速为0.46m/s）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，则栅后槽总高度：设栅前渠道超高栅条总长度：每日栅渣量：在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每污水产，宜采用机械清渣。2、污水泵房集水井有效水深取1.5m，最大一台泵流量为470L/s，则一台泵5分种流量泵泵扬程估算：集水池最低工作水位与所需提升最高水位高差为：，沿程及局部损失设5.0m，泵站富余水头1.0m，泵内水头损失0.5m扬程根据最大流量及估算扬程选用：20sh-28型卧式离心泵，选6台，4用2备，其参数如下：流量扬程（m）转速功率（kw）叶轮直径（mm）额定效率47012.89708839080%3、细格栅（1）栅条间隙数取2组格栅，则设栅前水深，过栅流速，栅条间隙宽度，格栅倾角。栅槽宽度设栅条宽度算＝0.01m，选用HF1250型回转式格栅，栅条间距10mm，安装角度。外型尺寸如下：设备宽1.25m，沟宽1.33m，总宽1.60m，电动机功率1.5～3.0kW，设备高3～13m。4、涡流式沉砂池水力表面负荷，水力停留时间20s～30s；进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并且不小于4.5米，以创造平稳的进水条件；进水渠道流速，在最大流量的40％～80％情况下为0.6～0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s；但最大流量时不大于1.2m/s；出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到有效除砂的目的，两种渠道均设在沉砂池上部以防扰动砂子；出水渠道宽度为进水渠道的2倍，出水渠道的直线段长度要相当于出水渠的宽度；沉砂池前应设格栅，沉砂池下游设堰板，或巴式计量槽，以便保持沉砂池内所需的水位。依照已有规格选用2个30型号旋流式沉砂池Ⅱ，处理流量为，ABCDEFGLPA54901520122024405502130130019802130605、配水井采用中间进水两边堰出水，堰长取2m，出水渠宽1.2m，有效水深取2.5m。6、初沉池（辐流式沉淀池，采用周边进水）（1）沉淀池部分水面面积设表面负荷，池数n＝4个；（2）池子直径（3）沉淀部分有效水深设（4）沉淀部分有效容积（5）污泥部分所需的容积其中：（6）污泥斗容积污泥斗高度设，0（7）泥斗以上圆锥部分容积设池底径向坡度为0.05，（8）沉淀池总高设超高,缓冲层沉淀池池边高度（9）径深比(符合要求)7．A2/O生化反应池一、设计参数项目数值BOD5污泥负荷/(kgBOD5/kgMLSS*d)0.13～0.2TN负荷/(kgTN/kgMLSS·d)<0.06(好氧段)TP负荷/(kgTP/kgMLSS·d)<0.06(厌氧段)污泥浓度MLSS/(mg/L)2500～4500污泥龄θc/d10～20水力停留时间t/h7～14，其中厌氧1～2，缺氧0.5～3各段停留时间比例A/A/O1/1/3～1/1/4污泥回流比R/%50～100混合液回流比R内/%100～300溶解氧DO/(mg/L)厌氧池<0.2缺氧池≤0.5好氧池=0.2COD/TN>8(厌氧池)TP/BOD5<0.06(厌氧池)二、设计计算已知条件：单位mg/LCODBOD5SSTNNH3－NTP碱度pH进水水质400150200553532806～9出水水质60202020151设计流量Q=120000m3最低水温14℃；最高水温25设计计算判断是否可用A2/O工艺基本符合要求有关设计参数BOD5污泥负荷N=0.15kgBOD5/kgMLSSd。回流污泥浓度XR=5000mg/L。污泥回流比R=75%。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池/缺氧池/好氧池＝1/1/3校核氮磷负荷，剩余污泥量ΔX，kg/d碱度校核每氧化1mgNH3－N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNH3－N产生需消耗碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。剩余碱度SALK1＝进水碱度－硝化消耗碱度＋反硝化产生碱度＋去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则：每日用于合成的总氮被氧化的NH3－N＝进水总氮－出水总氮量－用于合成的总氮量所需脱硝量需还原的硝酸盐氮量将各值代入：剩余碱度（以CaCO3计）可维持pH≥7.2。反应池主要尺寸反应池总容积V＝m3；设反应池2单元，每单元2组，单组池容有效水深h＝4.0m单组有效面积采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b＝7.5m单池反应池长度，取L=66m，校核：b/h＝7.5/4＝1.88（满足b/h＝1～2）L/b＝66/7.5＝8.8（满足L/b＝5～10）取超高为1.0m，则反应池总高H＝4.0＋1.0＝5.反应池进、出水系统计算进水管单池反应池进水管设计流量管道流速v＝0.8m/s管道过水断面面积管径取进水管管径DN750mm回流污泥管单组反应池汇流污泥管设计流量管道流速v＝0.8m/s管道过水断面面积管径取回流污泥管管径DN650mm进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量孔口流速v＝0.6m/s；孔口过水断面孔口尺寸取1.5m×0.7m；进水井平面尺寸取2.8m×2.5m。出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：式中；B：堰宽，b＝7.5m；H：堰上水头，m。出水孔过流量Q4＝Q3＝1.302m3孔口流速v＝0.8m/s；孔口过水断面面积孔口尺寸取1.8m×0.9m；出水井平面尺寸取为2.8m×0.9m。出水管反应池出水管设计流量；孔口流速v＝0.9m/s；管道过水断面管径取出水管管径DN950mm；校核管道流速曝气系统设计计算（以单组反应池计算）设计需氧量AORAOR＝去除BOD5需氧量－剩余污泥中BODu氧当量＋NH3－N硝化需氧量－剩余污泥中NH3－N的氧当量－反硝化脱氮气产氧量碳化需氧量硝化需氧量反硝化脱氮产生的氧量总需氧量最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA＝20%，计算温度T＝25℃式中：；CL：曝气池内平均溶解氧，取CL＝2mg/L；20℃时水中溶解氧饱和度：Cs(20)25℃时水中溶解氧饱和度：Cs(25)空气扩散气出口处绝对压为：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：相应最大时标准需氧量：SORmax＝1.4SOR＝1.4×6700.0＝9380.0kgO2/d＝390.8kgO2/h。好氧反应池平均时供气量：最大时供气量：所需空气压力p（相对压力）式中h1+h2:供风管道沿程与局部阻力之和，取h1+h2＝0.2m；h3:曝气器淹没水头，h3＝3.8m；h4:曝气器阻力，取h4＝0.4m；Δh:富余水头，Δh＝0.5m。曝气器数量计算（以单组反应池计算）按供氧能力计算所需曝气器数量。式中n1——按供氧能力所需曝气器个数，个；qc——曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/(h·个)。采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3m3/(h·个)时，曝气器氧利用率EA＝20%，服务面积0.3～0.75m2，充氧能力qc＝0.14kgO2/(h·以微孔曝气器服务面积进行校核：符合要求供风管道计算供风干管采用环状布置。流量Qs＝＝＝3257.34m3/h＝0.90流速v＝10管径，取干管管径为350mm。单侧供气（向单侧廊道供气）支管流速v＝10管径，取支管管径为200mm。双侧供气（向两侧廊道供气）流速v＝15m/s；管径，取支管管径为300mm厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计算。厌氧池有效容积V厌＝66×7.5×4.0＝1980m混合全池污水所需功率为5×1980＝9900W=9.9KW缺氧池设备选择（以单组反应池计算）缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计算。缺氧池有效容积V缺＝66×7.5×4.0＝1980m混合全池污水所需功率为5×1980＝9900W=9.9KW污泥回流设备污泥回流比R＝75%；污泥回流量＝RQ＝0.75×120000＝90000m3/d＝3750m3设回流污泥泵房2座，每座内设3台潜污泵（2用1备）；单泵流量＝＝×3750＝937.5m3/h水泵扬程根据竖向流程确定。混合液回流设备混合液回流泵混合液回流比R内＝200%；混合液回流量QR内＝R内Q＝2×120000＝240000m3/d＝10000m设混合液回流泵房2座，每座泵房内设5台潜流泵（4用1备）；单泵流量QR单＝＝×10000＝1250m3/h混合液回流管。回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜流泵提升后送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量Q6＝R内＝2×＝1.39m3泵房进水管设计流速采用v＝1.5m/s；管道过水断面面积管径，取泵房进水管管径为1100mm校核管道流速泵房压力出水总管设计流量Q7＝Q6＝1.39设计流速采用v＝1.6m/s；管道过水断面面积管径，取支管管径为1100mm8．二沉池（幅流式沉淀池采用周边进水）沉淀部分水面面积设表面负荷，池数n＝4个；沉淀池直径实际水面面积实际表面负荷单池设计流量校核堰口负荷校核固体负荷R：回流比NW：混合液悬浮物浓度MLSS（kg/m3）澄清区高度设沉淀时间t=1.5h，取污泥区高度设污泥停留时间池边深度，取沉淀池高度设池底坡度为0.05污泥斗直径d=2m池中心与池边落差设超高h1=0.3m泥斗高h4=1.0m9、消毒池：消毒采用紫外消毒。峰值流量：采用4个消毒池，每池，峰值灯管数：初步选用UV3000PLUS紫外消毒设备，每需14根灯管拟选用6根灯管为一个模块。模块数消毒渠设计：按设备要求深度129cm，设渠中水流渠道过水断面积渠宽，取1.2m若灯管间距8.89cm，沿渠道宽度可安装13个模块，故选取UV300PLUS系统，两个UV灯组，每个UV灯组12个模块。渠道长度：每个模块长度为2.46m，两个灯组间距1.0m，渠道出水设堰板调节。调节堰与灯组间距1.5m，则渠道总长L为：复核辐射时间：，符合要求。10、贮泥室：初沉池泥量：二沉池排泥量：由A2/0曝气池已算出污泥池容积V=(+)/6=(572+895.58)/6=244.60(每天排泥6次)取回流污泥=R=0.75×120000＝90000/d＝3750/h离心脱水机污泥量，拟选用LWD430W型卧式离心污泥脱水机7台（5用2备），每台离心脱水机每天工作24小时，进泥量10.3。主机处理能力（m3/h）转鼓直径（mm）长径比转鼓转速（r/min）分离因数（g）max差转速（r/min）螺旋扭矩（Nm）10～184304:10～230024662～1610000机组运行效果进泥量（m3/h）进泥含固率（%）泥饼含固率（%）清夜含固率（%）固体回收率（%）加药量（‰）泥饼产量（m3/h）10～12约3.3720～24≤0.295～982.0～2.6约1.3电动机型号功率（kw）转速（r/min）Y200L-4302040±20储泥室流量为，选泵时6用2备，所以单个流量为61.15/6＝10.2m选泵：回流污泥泵(2用1备)型号Q(/h)H(m)N(kw)转速（r/min）电压相数Cp-511-200270101115003803二沉池剩余污泥排放泵（1用1备）型号Q(m3/h)H（m）N（kw）n（r/min）电压v相数CP-50.75-501280.7515003803贮泥室泵（6用2备）型号Q(/h)H(m)N(kw)转速（r/min）电压相数CP-50.751280.751500380312、加药间药剂采用聚丙烯酰氨（PAM），平均每1t干污泥加药4kg；干污泥量＝初沉池+二沉池＝100.8×（1-97％）×1+282.35×（1-99.2％）×1＝5.283t/d则每日需要投加PAM5.283×4＝21.13kg/d；可根据PAM浓度药液投加流量，采用螺杆泵投加。第二部分高程计算处理厂内管段按满流计算。当流量为1388.89L/s时，查《给水排水设计手册》第一册当D=1500mmv=0.786m/sI=0.4‰当流量为694.44L/s时，查《给水排水设计手册》第一册当D=1100mmv=0.731m/sI=0.5‰曝气池至二沉池的管段流量为1.5/2＝1041.67L/s，此时取D=1300mm则v=0.785m/sI=0.5‰排放河道隋塘河的最高水位约为4.60m1、消毒池出水口——消毒池：管长150m，D=800mm沿程损失：150×0.8‰＝0.136m局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，3个弯头ξ＝3×0.7＝2.1，则＝＝（1.0＋0.5+2.1）×＝0.079出水堰：堰自由跌落0.1m堰口水头损失：＝=0.153m则消毒池－出水口总水头损失：0.468m消毒池水面标高：4.6+0.468m＝5.07，取5.20m；+2、二沉池消毒池——二沉池：800mm管段管长40m，600mm管段管长54m沿程损失：40×0.8‰＋54×1‰＝0.086m局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，600mm管段1个弯头ξ＝0.67，一个三通ξ＝3＋0.25＝3.25则＝＝（0.67＋0.5）＋（1＋3.25）＝0.148m二沉池出水堰：堰自由跌落0.2m堰口水头损失：＝＝0.012则消毒池——二沉池总水头损失：0.446m二沉池水面标高：0.446+5.30＝5.75m，取5.90m；3、配水井二沉池——配水井管长10m，D=600mm沿程损失：10×1‰＝0.01m局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，一个阀门ξ＝0.06，2个弯头ξ＝2×0.67＝1.34则＝＝（1.0＋0.5＋0.06＋1.34）×＝0.07m出水堰：堰自由跌落0.2m堰口水头损失：＝＝0.135m则配水井——初沉池总水头损失：0415m配水井水面标高：0.415+6.10＝6.515m，取6.7m；4、A2/O池：配水井——A2/O池：管长54m，此段流量为1.5/2＝276.3L/s，D=700mm则v=0.722m/sI=0.9‰沿程损失：54×0.9‰＝0.049m局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，3个弯头ξ＝3×0.68＝2.04，则＝＝（1＋0.5+2.04）＝0.094m出水堰：堰自由跌落0.2m堰口水头损失：＝＝0.070m则二沉池——A2/O池总水头损失：0.413mA2/O池水面标高：0.413+6.9＝7.313m，取7.4m；5、初沉池A2/O池——初沉池：管长68m，D=600mm沿程损失：68×1‰＝0.068m局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，一个90度弯头ξ＝0.67，则＝＝（1＋0.5＋0.67）=0.052m，出水堰：堰自由跌落0.2m堰口水头损失：==0.013m则A2/0池——初沉池总水头损失：0.333m初沉池水面标高：0.333+7.6＝7.933m，取8.10m；+6、配水井初沉池——配水井：管长10m，D=600mm沿程损失：12×1‰＝0.012m局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，一个阀门ξ＝0.06，2个弯头ξ＝2×0.67＝1.34则＝＝（1.0＋0.5＋0.06＋1.34）×＝0.07m出水堰：堰自由跌落0.2m堰口水头损失：＝＝0.135m则配水井——初沉池总水头损失：0.417m配水井水面标高：0.417+8.30＝8.717m，取8.80m；7、漩流沉砂池配水井——漩流沉砂池：600mm管径的管长3.6m，沿程损失：3.6×1.0‰＝0.0036m；局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，600mm管径上一个阀门ξ＝0.06则＝＝（0.5+1.0+0.06）×＝0.038m则配水井——漩流沉砂池总水头损失：0.038m漩流沉砂池水面标高：0.038+9.00＝9.038m，取9.10m；8、细格栅沉砂池——细格栅：细格栅水头损失：0.10m栅后水位：9.20m栅前水位：9.20+0.10＝9.30m；9、粗格栅栅前水位：0.315+0.65×0.8＝0.84m；水损；栅后水位：0.84-0.11＝0.73m；10、集水井有效水深为1.47m集水井的最低水位：0.73-1.47＝-0.74m；11、泵（进水泵房）细格栅——进水泵房：800mm管段管长84.8m，沿程损失：84.8×0.0008＝0.0678m；局部损失：进口ξ＝0.5，出口ξ＝1.0，3