某市10萬噸污水處理廠工藝設(shè)計(jì)-secret

目 錄 引言 1 第一章 設(shè)計(jì)規(guī)模及設(shè)計(jì)水質(zhì) 1 1 1 設(shè)計(jì)規(guī)模 1 1 2 設(shè)計(jì)水質(zhì) 1 第二章 工藝流程 4 2 1 處理程度的確定 4 2 2 處理方法的確定 4 2 3 處理流程的確定 9 2 4 設(shè)計(jì)水量的確定 9 第三章 單體構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 12 3 1 格柵 12 3 2 沉砂池 17 3 3 初沉池 21 3 4A A O 工藝 12 3 5 二沉池 12 3 6 接觸池 12 3 7 計(jì)量設(shè)施 12 3 8 污泥濃縮池 12 3 9 污泥消化池 12 3 10 貯泥池 12 3 11 脫水機(jī)房 12 第四章 污水處理廠平面布置 27 第五章 污水處理廠水力及高程計(jì)算 52 5 1 水力計(jì)算 52 5 2 污水高程計(jì)算 52 5 3 污泥高程計(jì)算 53 主要參考文獻(xiàn) 76 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 84 1 第一章 設(shè)計(jì)規(guī)模及設(shè)計(jì)水質(zhì) 1 1 設(shè)計(jì)規(guī)模 污水廠的總規(guī)模為 10 m3 d 污水 1 2 設(shè)計(jì)水質(zhì) 原水水質(zhì) CODCr 350mg L BOD5 220mg L SS 250mg L 氨氮 30mg L TN 40mg L TP 以 P 計(jì) 4 5mg L pH 6 9 3 出水水質(zhì) 執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB 18918 2002 中一一級B標(biāo)準(zhǔn) 2 第二章 工藝流程 城市污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模與進(jìn)入處理廠的污水水質(zhì)和水量有關(guān) 污水的 水質(zhì)和水量可以通過設(shè)計(jì)任務(wù)書的原始資料計(jì)算 2 1 處理程度的確定 SS 的去除率 1 92 250 20250 COD 的去除率 2 2 82 86 350 60350 BOD5的去除率 3 3 90 91 220 20220 TN 的去除率 4 4 50 40 2040 NH3 N 的去除率 5 5 73 33 30 830 TP 的去除率 6 6 77 78 5 4 15 4 2 2 處理方法的確定 A2 O 法 Anaerobic Anoxic oxic A A O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成 一是除磷 污水中的磷在 厭氧狀態(tài)下 DO 0 3mg L 釋放出聚磷菌 在好氧狀況下又將其更多吸收 以 剩余污泥的形式排出系統(tǒng) 二是脫氮 缺氧段要控制 DO12 5 BOD TKN 為 1 5 3 5 COD TP 為 30 60 BOD TP 為 16 40 一般應(yīng) 20 若 降低污泥濃度 壓縮污泥齡 控制硝化 以去除磷 BOD5 和 COD 為主 則可 用 A O 工藝 2 3 處理流程的確定 經(jīng)過分析本設(shè)計(jì)可選擇的工藝流程 有兩種 1 普通 A A O 法處理工藝 2 厭氧池 氧化溝處理工藝 兩種工藝經(jīng)過比較 A2 O 工藝的特點(diǎn) 3 1 厭氧 缺氧 好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī) 配合 能同時具有去除有機(jī)物 脫氮除磷功能 2 在厭氧 缺氧 好氧交替運(yùn)行下 絲狀菌不會大量繁殖 SVI 一般小于 100 不會發(fā)生污泥膨脹 3 污泥中含磷量高 一般為 2 5 以上 所以本設(shè)計(jì)選用 A2 O 處理工藝 本設(shè)計(jì)的工藝流程圖為 2 4 設(shè)計(jì)水量的確定 由設(shè)計(jì)資料知 該市每天的平均污水量為 10 Q萬噸 天 4743 43 10 10 10 10 10 10 10 1010 1157 41 24 3600 t dkg dmd L sL s 查 GB50014 2006 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 知 sLsL100041 1157 則 取總變化系數(shù) 3 1 K 從而可計(jì)算得 設(shè)計(jì)秒流量為 QKQ 式中 城市每天的平均污水量 QsL 總變化系數(shù) K 設(shè)計(jì)秒流量 QsL 4 1 3 1157 411504 63QL s 第三章 單體構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 3 1 格柵 3 1 1 格柵的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用矩形斷面并設(shè)置兩道格柵 中格柵一道和細(xì)格柵一道 采 用機(jī)械清渣 其中 中格柵設(shè)在污水泵站前 細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后 中細(xì)兩 道格柵都設(shè)置三組即 N 3 組 每組的設(shè)計(jì)流量為 0 502 sm3 3 1 2 中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 1 進(jìn)水渠道寬度計(jì)算 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算 22 2 11 11 B v B BhvBQ 設(shè)計(jì)中取污水過柵流速 0 8vsm m Q B12 1 8 0 502 0 22 1 則 柵前水深 m B h56 0 2 1 2 格柵的間隙數(shù) Nbhv Q n sin 式中 格柵柵條間隙數(shù) 個 n 設(shè)計(jì)流量 Qsm3 格柵傾角 設(shè)計(jì)的格柵組數(shù) 組 N 格柵柵條間隙數(shù) bm 設(shè)計(jì)中取 0 02 60 bm 5 52 8 056 0 02 0 60sin502 0 n 個 3 格柵柵槽寬度 bnnSB 1 式中 格柵柵槽寬度 Bm 每根格柵條寬度 Sm 設(shè)計(jì)中取 0 015Sm mB80 1 04 1 76 0 5202 0 152015 0 4 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度計(jì)算 1 1 1 tan2 BB l 式中 進(jìn)水渠道漸寬部分長度 1 lm 漸寬處角度 1 設(shè)計(jì)中取 1 20 ml93 0 20tan2 12 1 80 1 1 5 進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計(jì)算 m l l46 0 2 93 0 2 1 2 6 通過格柵的水頭損失 sin 2 2 3 4 1 g v b S kh 式中 水頭損失 1 hm 格柵條的阻力系數(shù) 查表知 2 42 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù) 一般取 3 kk 則 m g h14 0 60sin 2 8 0 02 0 015 0 42 2 3 2 3 4 1 6 7 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高mh3 0 2 則 柵后槽總高度 mhhhH00 1 3 014 0 56 0 21 8 柵槽總長度 m hh llL 38 3 60tan 3 0 60tan 56 0 0 15 046 0 93 0 tantan 0 15 0 2 21 9 每日柵渣量 10001000 86400 11max WQ K WQ W Z 式中 每日柵渣量 Wdm3 每日每 1000污水的柵渣量 污水 1 W 3 m 333 10 mm 設(shè)計(jì)中取 0 05污水 1 W 333 10 mm 4 33 10 100 05 50 2 1000 Wmdm d 10 進(jìn)水與出水渠道 城市污水通過的管道送入進(jìn)水渠道 然后 就由提升泵將污1250DNmm 水提升至細(xì)格柵 3 1 3 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)中取格柵柵條間隙數(shù) 0 01 格柵柵前水深 0 9 污水過柵bmhm 流速 1 0 每根格柵條寬度 0 01 進(jìn)水渠道寬度 0 8 柵前vsmSm 1 Bm 渠道超高 每日每 1000污水的柵渣量 0 04mh3 0 2 3 m 1 W 333 10 mm 則 格柵的間隙數(shù) 個 Nbhv Q n sin 52 0 19 001 0 60sin502 0 格柵柵槽寬度 mbnnSB03 1 5201 0 15201 0 1 7 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 m BB l32 0 20tan2 8 003 1 tan2 1 1 1 進(jìn)水渠道漸窄部分的長度計(jì)算 m l l16 0 2 32 0 2 1 2 通過格柵的水頭損失 m gg v b S kh32 0 60sin 2 0 1 01 0 01 0 42 2 3sin 2 2 3 4 2 3 4 1 柵后槽總高度 mhhhH52 1 3 032 0 9 0 21 柵槽總長度 tantan 0 15 0 2 21 hh llL m67 2 60tan 3 0 60tan 9 0 0 15 016 0 32 0 每日柵渣量 4 33 max11 8640010 100 05 50 2 100010001000 Z QWQW Wmsm s K 3 1 4 污水提升泵站 排水泵站的基本組成包括 機(jī)器間 集水池 格柵和輔助間 1 泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量為 集水池最高水位為 79 93m 出 3 1 504631504 63QmsL s 水管提升至細(xì)格柵 出水管長度為 5m 細(xì)格柵水面標(biāo)高為 85 001m 泵站設(shè)在 處理廠內(nèi) 泵站的地面高程為 81 50m 2 泵房的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 集水池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)中選用 5 臺污水泵 4 用 1 備 則每臺污水泵的設(shè)計(jì)流量為 按一臺泵最大流量時 5min 的出水量設(shè)計(jì) 則集 1 1504 63 376 2 44 Q QL s 水池的容積為 3 1 376 2 5 60112860112 86VQtLm 8 取集水池的有效水深為2 0hm 集水池的面積為 2 112 86 56 43 2 V Fm h 集水池保護(hù)水深 0 71m 實(shí)際水深為 2 0 0 71 2 71m 2 水泵總揚(yáng)程估算 1 集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為 85 001 79 93 2 7 071m 2 出水管管線水頭損失 每一臺泵單用一根出水管 其流量為 選用的管徑為 1 376 2QL s 的鑄鐵管 查 給水排水設(shè)計(jì)手冊 第一冊常用資料得流速mmDN600 介于 0 8 2 5之間 出水管出水進(jìn)入一進(jìn)水smv33 1 sm68 3 1000 i 渠 然后再均勻流入細(xì)格柵 設(shè)局部損失為沿程損失的 30 則總水頭損失為 mh024 0 3 1 1000 68 3 5 泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 1 5m 考慮自由水頭為 1 0 則水泵總揚(yáng)程 為 mH595 9 0 1071 7 024 0 5 1 3 選泵 本設(shè)計(jì)單泵流量為 揚(yáng)程 查 給水排水設(shè)計(jì)手冊 1 376 2QL s m595 9 第 11 冊常用設(shè)備 選用 300TLW 540IB 型的立式污水泵 該泵的規(guī)格性能見表 3 1 3 泵站總揚(yáng)程的校核 1 吸水管路的水頭損失 每根吸水管的流量為 選用的管徑為 流速為 1 376 2QL s mmDN600 坡度為 吸水管路的直管部分的長度為 1 0m 設(shè)有smv33 1 68 3 1000 i 喇叭口 的彎頭 1 個 0 67 的閘閥1 0 mmDN60090 mmDN600 1 個 0 06 漸縮管 1 個 0 20 350600DNDN 9 喇叭口 喇叭口一般取吸水管的 1 3 1 5 倍 設(shè)計(jì)中取 1 3 則 喇叭口直徑為 取 800mmD7806003 1 mm mmmmDL7106408008 08 0 閘閥 mm 600Dnmm600 L 漸縮管 選用350600DNDN mm 65015035060021502 dDL 其中 2 2 350 600 v v 得 smv91 3 直管部分為 1 0m 管道總長為 m89 2 65 0 6 064 0 0 1 L 68 3 i 則 沿程損失為 mLih011 0 00368 0 89 2 1 局部損失為 g v h 2 2 1 11 m231 0 81 9 2 91 3 2 0 81 9 2 33 1 67 0 06 0 1 0 22 吸水管路水頭損失為 mhhh242 0 231 0 011 0 111 2 出水管路水頭損失 出水管直管部分長為 5m 設(shè)有漸擴(kuò)管 1 個 0 20 閘閥 1 個 0 06 單向止回閥 1 7 mmL800 10 沿程水頭損失 mLih026 0 00368 0 8 06 065 0 5 2 局部水頭損失 m g v h218 0 81 9 2 33 1 2 07 1 81 9 2 91 3 06 0 2 22 2 2 22 總出水水頭損失 mhhh244 0 218 0 026 0 222 3 水泵總揚(yáng)程 水泵總揚(yáng)程用下式計(jì)算 1234 Hhhhh 式中 吸水管水頭損失 m 1 h 出水管水頭損失 m 2 h 集水池最低工作水位與所提升最高水位之差 m 3 h 自由水頭 一般取 1 0m 4 h 4 h mH557 8 0 1071 7 244 0 242 0 故選用 5 臺 300TLW 540IB 型的立式污水泵是合適的 3 2 沉砂池 3 2 1 曝氣沉砂池 本設(shè)計(jì)中選擇三組曝氣沉砂池 N 3 組 每組沉砂池的設(shè)計(jì)流量為 0 502 sm3 3 2 2 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 沉砂池有效容積 QtV60 式中 沉砂池有效容積 V 2 m 停留時間 tmin 本設(shè)計(jì)中取 3tmin 3 36 903502 0 60mV 11 2 水流斷面面積 1 v Q A 式中 水流斷面面積 A 2 m 水平流速 1 vsm 設(shè)計(jì)中取 0 1 1 vsm 2 02 5 1 0 502 0 mA 3 池總寬度 h A B 式中 沉砂池寬度 Bm 沉砂池有效水深 hm 設(shè)計(jì)中取 2hm 在 1 0 1 5 之間 m h A B51 2 2 502 0 255 1 2 51 2 h B 4 池長 mvt A V L1831 06060 5 每小時所需的空氣量 Qdq3600 式中 每小時所需的空氣量 qhm3 1的污水所需要的空氣量 d 3 m污水 33 mm 設(shè)計(jì)中 0 2污水d 33 mm hmq 3 44 3612 0502 0 3600 6 沉砂室所需容積 6 10 86400 TXQ V 12 式中 城市污水沉砂量 設(shè)計(jì)中取 30 污X 污水 363 10 mmX 363 10 mm 水 清除沉砂的間隔時間 設(shè)計(jì)中取 2 TTd 3 6 4 6 10 2301010 mV 從而可計(jì)算得每個沉砂斗的容積為 3 0 2 3 6 m N V V 7 沉砂斗幾何尺寸計(jì)算 設(shè)計(jì)中取沉砂斗底寬為0 5 沉砂斗壁與水平面的傾角為 1 am 60 沉砂斗高度3 1 2 hm 則 沉砂斗的上口寬度為 ma h a0 25 0 60tan 3 12 60tan 2 1 2 沉砂斗的有效容積 2222 2 11 22 2275 2 5 05 00 20 2 3 3 1 3 mmaaaa h V 8 池子總高 設(shè)池底坡度為 0 4 破向沉砂斗 池子超高mh3 0 1 則 池底斜坡部分的高度 m bB h102 0 2 0 251 2 4 0 2 4 0 3 池子總高 mhhhhH702 3 102 0 3 13 02 321 9 驗(yàn)算流速 當(dāng)有一格池子出故障 僅有兩格池子工作時 max min 1 50463 0 15 0 10 2 2 2 51 Q Vm sm s nhb 當(dāng)有兩格池子出故障 僅有一格池子工作時 max min 1 50463 0 30 0 15 1 2 2 51 Q Vm sm s nhb 10 進(jìn)水渠道 格柵的出水通過的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道 然后進(jìn)入沉1250DNmm 砂池 進(jìn)水渠道的水流流速 13 11 1 HB Q v 式中 進(jìn)水渠道水流流速 1 vsm 進(jìn)水渠道寬度 1 Bm 進(jìn)水渠道水深 1 Hm 設(shè)計(jì)中取 1 2 0 8 1 Bm 1 Hm 52 0 8 02 1 502 0 1 vsm 水流經(jīng)過進(jìn)水渠道再分別由進(jìn)水口進(jìn)入沉砂池 進(jìn)水口尺寸 900 900 流速校核 max 1 50463 0 62 0 9 0 9 3 Q vm s A 進(jìn)水口水頭損失 06 1 2 2 g v h 代入數(shù)值得 2 0 62 1 060 02 2 9 81 hm 進(jìn)水口采用方形閘板 SFZ 型明桿或鑲鋼鑄鐵方形閘門 SFZ 900 沉砂斗采用 H46Z 2 5 旋啟式底閥 公稱直徑 200mm 11 出水堰計(jì)算 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水 出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo) 高恒定 堰上水頭為 3 2 2 2 2 gmb Q H 式中 堰上水頭 1 Hm 流量系數(shù) 一般取 0 4 0 5 設(shè)計(jì)中取 0 4 mm 堰寬 等于沉砂池的寬度 2 bm mH23 0 81 9 251 2 4 0 502 0 3 2 2 14 出水堰后自由跌落高度 0 12 出水流入出水槽 出水槽寬度m 1 0 出水槽水深0 6 水流流速 采用出水管道 2 Bm 2 hm84 0 2 vsm 在出水槽中部與出水槽連接 出水槽用鋼混管 管徑 管內(nèi)流速800DNmm 水利坡度 水流經(jīng)出水槽流入集配水井 3 1 34v sm2 39i 12 排砂裝置 采用吸砂泵排砂 吸砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi) 借助空氣提升將沉砂排出沉砂 池 吸砂泵管徑200 DNmm 3 2 3 曝氣沉砂池曝氣計(jì)算 1 空氣干管設(shè)計(jì) 干管中空氣流速一般為 10 15m s 取空氣流速 12m s 則 44 3 361 44 0 18 3 14 12 3600 q dm v 2 支管設(shè)計(jì) 干管上設(shè) 10 根配氣管 則每根豎管上的供氣量為 根 3 q361 44 36 144h 1010 m 沉砂池總平面面積為 L B 取 2 5 02 3 15 06m 2 15m 選用 YBM 2 型號的膜式擴(kuò)散器 每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積為 1 5m2 直徑為 500mm 則需空氣擴(kuò)散器總數(shù)為 個 15 10 1 5 則每根配氣管有 1 個空氣擴(kuò)散器 每個擴(kuò)散器的配氣量為 3 361 44 36 144 10 m h 3 3 初沉池 設(shè)計(jì)中選擇三組輻流沉淀池 N 3 每組設(shè)計(jì)流量為 0 386 m3 s 從 沉砂池流來的污水進(jìn)入集配水井 經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀 池 3 3 1 沉淀部分有效面積 F Q 3600 q 15 式中 F 沉淀部分有效面積 m2 Q 設(shè)計(jì)流量 即日平均流量 m3 s q 表面負(fù)荷 m3 m2 h 一般采用 1 5 3 0 m3 m2 h 設(shè)計(jì)中取沉淀池的表面負(fù)荷 q 2 m3 m2 h 則 F 0 386 3600 2 694 m2 3 3 2 沉淀池直徑 D 4F 1 2 式中 D 沉淀池直徑 D 29 7m 取 30m 6944 3 3 3 沉淀池有效水深 h2 q 式中 h2 沉淀池有效水深 m t 沉淀時間 h 一般采用 1 3h 設(shè)計(jì)中取沉淀時間 t 1 5h 則 h2 1 5 2 3m 3 3 4 污泥部分所需容積 初次沉淀池去除懸浮物為 50 去除 BOD 為 25 按去除水中懸浮物計(jì)算 V 1 2 86400 100 2 100 0 106 代入數(shù)據(jù) V 13 92m3 6 10397100 1001 0864002505 025016 1 3 3 5 污泥斗容積 輻流沉淀池采用周邊傳動刮泥機(jī) 池底需做成 0 03 的坡度 刮 泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動將污泥推入污泥斗 設(shè)計(jì)中選擇矩形污泥斗 污泥斗上 口尺寸 r 2m 底部尺寸 r 1m 傾角為 60 則污泥斗有效高度 2 1 tg60 1 73m 5 16 污泥斗的容積 V1 a2 aa1 a12 3 5 式中 V1 污泥斗的容積 m3 h5 污泥斗高度 m a 污泥斗上口邊長 m a1 污泥斗底部邊長 m 則 V1 22 21 12 12 7 m3 31 73 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積 V2 設(shè)池底徑向坡度為 0 03 則 h4 30 2 0 03 0 84 V2 R2 Rr r2 3 4 式中 V2 污泥斗底部圓錐體體積 m3 h4 污泥斗底部圓錐體高度 m R 沉淀池半徑 m r 沉淀池底部中心圓半徑 m V2 152 15 22 227 7 m3 3 84 0 2 污泥斗總?cè)莘e V3 V1 V2 12 7 227 7 240 413 92 m3 3 3 6 沉淀池總高度 H h1 h2 h3 h4 h5 式中 H 沉淀池總高度 m h1 沉淀池超高 m 一般采用 0 3 0 5 m h3 沉淀池緩沖層高度 m 一般采用 0 3m H 0 3 3 0 3 0 84 1 73 6 17m 沉淀池池邊高度 H h1 h2 h3 0 3 3 0 3 3 6m 徑深比 D h2 30 3 100 在 6 12 之間 符合要求 3 3 7 進(jìn)水集配水井 輻流沉淀池分為三組 在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井 污水在集配水 井中部的配水井平均分配 然后流進(jìn)每組沉淀 1 配水井中心管直徑 D2 4Q v2 1 2 17 式中 D2 配水井中心管直徑 m v2 中心管內(nèi)污水流速 m s 一般采用 v2 0 6m s Q 進(jìn)水流量 m2 s 設(shè)計(jì)中取 v2 0 9 m s Q 1 64 m2 s D2 4 1 5 0 9 1 2 1 46m 設(shè)計(jì)中取 1 5 m 2 配水井直徑 D3 4Q v3 D22 1 2 式中 D3 配水井直徑 m v3 配水井內(nèi)污水流速 m s 一般采用 v2 0 2 0 4m s 設(shè)計(jì)中取 v3 0 4 m s D3 4 1 5 0 4 1 52 1 2 2 65m 取 2 7m 3 集水井直徑 D1 4Q v1 D23 1 2 式中 D1 集配水井直徑 m v1 集水井內(nèi)污水流速 m s 一般采用 v1 0 2 0 4m s 設(shè)計(jì)中取 v1 0 4m s D1 4 1 5 0 4 2 72 1 2 3 47m 取 3 5m 4 進(jìn)水管管徑 取進(jìn)入二沉池的管徑 DN 500mm 校核流速 v 4 0 387 2 3 14 0 52 0 98 0 7m s 符合要求 5 出水管管徑 由前面結(jié)果可知 DN 700mm v 1 07m s 6 總出水管 出水管采用混凝土管 取管徑 D 1300mm v 1 26m s i 1 16 集配水 井 3 3 8 出水堰 出水堰采用雙側(cè)三角形出水堰 三角堰頂寬 0 16m 深 0 08m 間距 900 0 1m 外側(cè)三角堰距沉淀池內(nèi)壁 0 4m 三角堰直徑為 30 2m 共有 452 個 三角堰 內(nèi)側(cè)三角堰距擋渣板 0 4m 三角堰直徑為 29 8m 共有 446 個三 角堰 兩側(cè)三角堰寬度 0 6m 三角堰堰后自由跌落 0 15m 18 三角堰有效水深為 H1 0 7 2 5 1 式中 Q1 三角堰流量 m3 s H1 三角堰水深 m 一般采用三角堰高度的 1 2 2 3 H1 0 7 2 5 0 045m 583601 729 0 三角堰堰后自由跌落 0 15m 則堰上水頭損失為 0 195m 3 3 9 堰上負(fù)荷 1 2 1 式中 堰上負(fù)荷 L s 一般小于 2 9L s 1 D1 三角堰出水渠道平均直徑 m 2 9 L s 1 4 1412 1000729 0 3 3 10 出水擋渣板 擋渣板高出水面 0 15m 伸入水下 0 5m 在擋渣板旁設(shè)一個浮渣收集 裝置 采用管徑 DN400mm 的排渣管排出池外 3 3 11 出水渠道 出水槽距離沉淀池內(nèi)壁 0 4m 出水槽寬 0 7m 深 0 7m 有效水深 0 50m 水平流速 0 84m s 出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道 出水 管道采用鑄鐵管 管徑 DN700mm 管內(nèi)流速 V0 1 13m s 水力坡度 i 2 8 3 3 12 刮泥裝置 沉淀池采用周邊傳動刮泥機(jī) 周邊傳動刮泥機(jī)的線速度為 2 3m min 刮泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板 將污泥推入污泥斗 刮泥機(jī)上部設(shè)有 刮渣板 將浮渣刮進(jìn)排渣裝置 3 3 13 排泥管 沉淀池采用重力排泥 排泥管管徑 DN300mm 排泥管伸入污泥斗底部 排泥靜壓頭采用 1 5m 連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi) 3 4 A2 O 工藝計(jì)算 19 厭氧區(qū)溶解氧小于 0 2mg l 水力停留時間 1 小時 缺氧區(qū)溶解氧小 于 0 5mg l 水力停留時間 1 小時 好氧段結(jié)水力停留時間 3 4 小時 溶 解氧大于 2 mg l 三池容之比為 1 1 3 1 COD TN 350 40 8 75 8 TP BOD 4 5 160 0 028 0 06 符合條件 2 設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 1 水力停留時間 t 8h 2 BOD 污泥負(fù)荷率為 0 35kg BOD5 kgMLSS d 3 回流污泥濃度 X r 106 SVI 對此 r 1 2 SVI 100 代入各值得 X 1 2 106 100 12000mg l 4 污泥回流比為 R 50 5 曝氣池內(nèi)活性污泥的濃度 Xr R 1 R Xr 0 75 則代入數(shù)值得 Xr 3000 1 0 5 12000 0 75 3000 mg l 6 曝氣池混合液濃度 X kg m3 R 1 R Xr 則代入數(shù)值得 X kg m3 0 5 1 0 5 12000 4000 mg l 7 TN 去除率 e S1 S2 S1 100 本設(shè)計(jì) S1 40 mg l S2 20 mg l 則 e 40 20 40 100 50 8 內(nèi)回流倍數(shù) R內(nèi) e 1 e 則 R內(nèi) 1 設(shè)計(jì)中取 R內(nèi)100 3 4 1 好氧池的計(jì)算與各部位尺寸的確定 1 BOD 污泥負(fù)荷率的確定 20 擬定采用的 BOD 污泥負(fù)荷率為 0 35kg BOD5 kgMLSS d K2 值取 0 02 Le 20mg l 由于前面構(gòu)筑物去除一部分 BOD 進(jìn)入好氧 池的 BOD 濃度 220 1 25 165 m l 1165 20 120 0 879 f MLVSS MLSS 0 75 代入各值 Ns 0 02 20 0 75 0 879 0 34kg BOD5 kgMLSS d 計(jì)算結(jié)果確證 Ns值取 0 35 是適宜的 2 確定混合液污泥濃度 X 根據(jù)已確定的 Ns值 取值 100 X R r 106 1 R SVI 對此 r 1 2 R 50 代入各值得 X 0 5 1 2 106 1 0 5 100 4000mg l 3 確定好氧池容積 V QT 其中 Q 10 104 m3 d 代入各值 V 10 104 8 24 33333 3 m3 厭氧池水力停留時間 h 1 6h 缺氧池水力停留時間 h 1 6h 好氧 池水力停留時間 h 4 8h 4 確定好氧池各部位尺寸 曝氣池總?cè)莘e V Q Sa NsX Sa 220 75 165 mg l 則 V 10 104 165 0 35 4000 11785 8m3 設(shè) 2 組好氧池 每組容積為 11785 8 2 5892 9 m3 池深取 4 5m 則每組好氧池的面積為 F 5892 9 4 5 1309 6m2 池寬取 7m B H 7 4 5 1 56 介于 1 2 之間 符合規(guī)定 池長 F B 1309 6 7 187 09 m L B 187 09 7 26 73 10 符合規(guī)定 設(shè)五廊道好氧池 廊道長 L1 L 5 187 09 5 37 42 取 38m 取超高 0 8m 則池總高度為 4 5 0 8 5 3m 3 4 2 好氧系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 21 本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 1 平均時需氧量的計(jì)算 O2 a QSr b VXV 查課本表 11 2 得 a 0 5 b 0 15 代入各值 O2 0 5 105 165 20 1000 0 15 911785 8 3000 0 75 1000 11227 7kg d 467 82kg h 2 最大時需氧量的計(jì)算 根據(jù)原始數(shù)據(jù) k 1 3 代入各值 O2 0 5 10 1 3 165 20 5 1000 0 15 11785 8 3000 0 75 1000 13402 7k g d 558 45 kg h 3 每日去除 BOD5 值 BOD5 10 165 20 1000 14500 kg d 5 4 去除每千克 BOD5 的需氧量 O2 11227 7 14500 0 78kgO kgBOD 2 5 最大時需氧量與平均時需氧量之比 O2 max O2 467 8 2 558 45 1 19 3 4 3 供氣量的計(jì)算 采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器 敷設(shè)于距池底 0 3m 處 淹沒水深 4 2m 計(jì)算溫度定為 30 查附錄 2 得 水中溶解氧飽和度 Cs 20 9 17mg l Cs 30 7 63mg l 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力 Pb 1 013 10 9 8 10 H Pa 43 代入各值 得 Pb 1 013 10 9 8 4 2 10 1 4246 10 Pa 435 空氣離開曝氣池面時 氧氣的百分比 Qt 21 1 EA 79 21 1 EA 100 18 43 曝氣池混合液中平均氧飽和度 按最不利的 溫度條件考慮 Csm T Cs Pb 2 026 105 Qt 42 22 換算為在 20 條件下 脫氧清水的充氧量 即 Ro R Cs 0 CsmT C 1 024 0 20 取其值 0 82 0 95 C 2 0 1 0 代入各值得 Ro 467 82 9 17 0 82 0 95 1 0 8 71 2 0 1 024 657 75kg h 2030 相應(yīng)的最大時需氧量為 R0 max 55 459 17 0 82 0 95 1 0 8 71 2 0 1 024 785 17 kg h 2030 曝氣池平均時供氣量 即 GS Ro 0 3EA 100 代入各值得 GS 467 82 0 3 12 100 1364 75m h 3 曝氣池最大時供氣量 GS max 558 45 0 3 12 100 15520 88m h 3 3 4 4 空氣管系統(tǒng)計(jì)算 共設(shè) 15 根干管 在每根干管上設(shè) 7 對配氣豎管 共 14 條配氣豎管 全曝氣池共設(shè) 70 條配氣豎管 每根豎管的供氣量為 15520 88 70 221 73m3 h 曝氣池平面面積為 38 70 2660m 2 每個空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按 0 50 m 計(jì) 則所需空氣擴(kuò)散器的總 2 數(shù)為 2660 0 5 5320 個本設(shè)計(jì)采用 5320 個空氣擴(kuò)散器 每個豎管上安 設(shè)的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為 5320 70 76 個 每個空氣擴(kuò)散器的配氣量為 15520 88 5320 2 92 m h 3 空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為 h1 h2 1 053KPa 網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為 5 88KPa 則總壓力損失為 5 88 1 053 6 933KPa 為安全計(jì) 設(shè)計(jì)取值 9 8KPa 3 4 5 空壓機(jī)的選定 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底 0 3m 處 因此 空壓機(jī)所需壓力為 P 4 5 0 3 1 0 9 8 50 96KPa 23 根據(jù)所需壓力及空氣量 決定采用 L72WD 型空壓機(jī) 6 臺 該型空壓機(jī)風(fēng) 壓 58 8KPa 風(fēng)量 49 3m min 正常條件下 4 臺工作 2 臺備用 高負(fù)荷 3 時 5 臺工作 1 臺備用 3 4 6 厭氧池和缺氧池的尺寸計(jì)算 厭氧池 缺氧池 好氧池 1 1 3 所以 厭氧池容積 缺氧池容積 11785 8 3 3928 6 m3 厭氧池和缺氧池分別設(shè)一組 池深 H 5 0 則每組池的面積為 F 3928 6 5 0 785 72 m 2 池寬取 7m B H 7 5 0 1 4 介于 1 2 之間 符合規(guī)定 池長 F B 785 72 7 112 25 m L B 112 25 7 16 04 10 符合規(guī)定 設(shè)五廊道好氧池 廊道長 L1 L 5 112 25 5 22 45 取 23m 取超高 0 3m 則池總高度為 5 0 0 3 5 3m 3 5 二次沉淀池 本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池 進(jìn)水采用中心進(jìn)水周邊 出水 設(shè)計(jì)中選擇四組輻流沉淀池 每組設(shè)計(jì)流量為 0 376 4N 3 ms 1 沉淀池表面積 2 1 50463 3600 902 8 4 1 5 Q Fm nq 式中 污水最大時流量 Q 3 ms 表面負(fù)荷 取 q 32 1 5mmh 沉淀池個數(shù) 取 4 組 n 池子直徑 取 34 44 902 8 33 91 3 14 F Dm m 2 實(shí)際水面面積 22 2 34 907 46 44 D Fm 實(shí)際負(fù)荷 符合要求 32 22 44 1 50463 3600 1 49 434 Q qmmh n D 24 3 沉淀池有效水深 1 hqt 式中 沉淀時間 取 t2h 1 1 5 2 03 0hm 徑深比為 在 6 12 之間 1 34 11 33 3 D h 4 污泥部分所需容積 X Xr R R 1 則 Xr 8000mg LX R R 1 4000 1 11 采用間歇排泥 設(shè)計(jì)中取兩次排泥的時間間隔為2Th V1 2777 8m3 NXrX QXTR 2 1 1 24480004000 2 1 2400010000011 5 污泥斗計(jì)算 51 tanhrr 式中 污泥斗上部半徑 rm 污泥斗下部半徑 1 rm 傾角 一般為 60 設(shè)計(jì)中取 r2m 1 r1m h3 r r1 tan 2 1 tan60 1 73m 污泥斗體積計(jì)算 22223 5 511 22 3 14 1 73 22 1 112 7 33 h Vrrrrm 6 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積 設(shè)計(jì)中采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥 池底坡度為 0 05 4 2344 0 050 050 75 22 Dr hm 污泥斗以上圓錐體部分體積 22223 4 411 3 14 0 75 3434 44256 7 1212 h VDDDDm 25 則還需要的圓柱部分的體積 V3 V1 V4 V5 2777 8 256 7 12 7 2508 4m3 高度為 h3 V3 F 2508 4 907 46 2 77m 7 沉淀池總高度 設(shè)計(jì)中取 超高 緩沖層高度 0 3hm 2 0 3hm H h h1 h2 h3 h4 h5 0 3 3 0 0 3 2 77 0 75 1 73 8 85m 8 排泥裝置 因?yàn)槌貜酱笥?20m 采用周邊傳動的刮泥機(jī) 外圍刮泥板的線速度不超過 3m min 一般采用 1 5m min 則刮泥機(jī)為 1 5rad min 吸泥管流量 二沉池排出的污泥流量按 50 的回流比計(jì) 則其回流量為 0 58m3 s1574 1 5 0 QQ R s 本設(shè)計(jì)中擬用 6 個吸泥管 每個吸泥管流量為 sm Q Q s3 025 0 46 58 0 46 規(guī)范規(guī)定 吸泥管管徑一般在 150 600mm 之間 擬選用 mmd200 sm d Q v79 0 20 0 14 3 025 0 44 22 71 8 1000 i 水力損失計(jì)算 以最遠(yuǎn)一根虹吸管為最不利點(diǎn)考慮 這條管路長 4m 4 0 進(jìn)口 局部水頭損失為0 1 出口 m g v h045 0 8 92 79 0 0 14 0 2 22 1 沿程水頭損失為 mh0348 0 4 71 8 2 中心排泥管 sm Q 3 193 0 3 58 0 3 故中心管選擇 DN500 1000smv25 1 96 4 i 26 m g v h11 0 8 92 25 1 0 14 0 2 22 3 miLh02 00 4 96 4 4 泥槽內(nèi)損失 20 0 2001 0 5 iLhm 泥由槽底跌落至泥面 中心筒內(nèi) m 槽內(nèi)泥高m 10 0 6 h10 0 7 h 則吸泥管路上總水頭損失為 7654321 hhhhhhhh 10 0 10 0 20 0 02 0 11 0 0348 0 045 0 m61 0 吸泥管布置 6 根吸泥管延遲經(jīng)均勻布置 9 二沉池進(jìn)水部分計(jì)算 1 進(jìn)水管計(jì)算 當(dāng)回流比 R 50 時 單池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量為 smQRQ 3 1 564 0 376 0 5 011 進(jìn)水管管徑取為mmD900 1 則 流速 sm A Q v89 0 9 014 3 564 0 4 2 1 當(dāng)為非滿流時 查 給水排水設(shè)計(jì)手冊 常用資料知 流速為 sm01 1 2 進(jìn)水豎井計(jì)算 進(jìn)水豎孔直徑為mmD2000 2 進(jìn)水豎井采用多孔配水 配水口尺寸為 共設(shè) 8 個沿井壁均勻mm5 15 0 分布 流速為 符合要求sm A Q v13 0 65 15 0 564 0 1 27 孔距為 m D l285 0 6 65 014 3 0 2 6 65 0 2 設(shè)管壁厚為 0 15m 則 mD3 2215 0 0 2 外 3 穩(wěn)流罩計(jì)算 穩(wěn)流筒過流面積 v Q f 進(jìn) 式中 穩(wěn)流筒筒中流速 一般采用 vsm02 0 03 0 設(shè)計(jì)中取smv03 0 2 8 18 03 0 564 0 mf 穩(wěn)流筒直徑 mD f D29 5 0 2 14 3 8 1844 2 2 23 4 集配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 配水井中心管直徑 2 2 4 v Q D 式中 配水井中心直徑 2 Dm 中心管內(nèi)污水流速 一般采用 2 vsmv6 0 2 設(shè)計(jì)中取 smv8 0 2 sQ m 3 431 2 設(shè)計(jì)中取m v Q D97 1 8 014 3 431 2 44 2 2 mmD2000 2 配水井直徑 2 3 3 4 D v Q D 式中 配水井直徑 3 Dm 配水井內(nèi)污水流速 一般采用 3 vsmv4 0 2 0 3 28 設(shè)計(jì)中取smv35 0 3 mD v Q D58 3 0 2 35 0 14 3 431 2 44 2 2 2 3 3 集水井直徑 3 1 1 4 D v Q D 式中 集水井直徑 1 Dm 1 v 集水井內(nèi)污水流速 一般采用 smv4 0 2 0 1 設(shè)計(jì)中取smv3 0 1 mD v Q D81 4 58 3 3 014 3 431 2 44 2 3 1 1 10 二沉池出水部分設(shè)計(jì) 集水槽的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)考慮集水槽為矩形斷面 取底寬0 8m 集水槽距外緣距池邊 b 0 5m 集水槽壁厚采用 0 15m 則集水槽寬度為 m 10 1 215 0 8 0 設(shè)計(jì)中采用 其中 安全系數(shù) 取 1 5 得QQ smQ 3 563 0 375 0 5 1 集水槽內(nèi)水流速度為 符合要求 sm F Q v0 1 7 08 0 563 0 sm4 0 采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算 槽內(nèi)終點(diǎn)水深為 m vb q h24 0 8 00 1 2376 0 2 槽內(nèi)起點(diǎn)水深為 3 2 2 2 3 3 2 h h h h k 式中 槽內(nèi)臨界水深 k hm 系數(shù) 一般采用 1 0 29 m ggb aq hk178 0 8 0 2 376 0 0 1 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 3 2 h h h h k m69 0 24 0 24 0 178 0 2 3 2 2 校核如下 因此 設(shè)計(jì)取槽內(nèi)水深為 0 7m 取超高 0 3m 則集水槽總高為 m 0 13 07 0 集水槽水力計(jì)算 mDl17 1001 23414 3 8 0215 0 25 0 濕周 mhbX2 27 028 02 水力半徑 m X W R255 0 2 2 8 07 0 水流坡度 11 0 255 0 013 0 0 1 2 3 2 2 3 2 vnRi 則沿程水頭損失為 milh11 0 17 100 11 0 1 局部按沿程水頭損失的 30 計(jì) 則集水槽內(nèi)水頭損失為 mhh143 0 11 0 3 13 01 1 出水堰的計(jì)算 本設(shè)計(jì)考慮到薄壁堰不能滿足堰上負(fù)荷 故采用三角堰出水 90 L Q q qh LLL b L n n Q q 0 5 2 21 7 0 式中 三角堰單堰流量 qsL 30 進(jìn)水流量 Qsm3 集水堰總長度 Lm 集水堰外側(cè)堰長 1 Lm 集水堰內(nèi)側(cè)堰長 2 Lm 三角堰數(shù)量 個 n 三角堰單寬 bm 堰上水頭 hm 堰上負(fù)荷 0 q msL 設(shè)計(jì)中取mb16 0 mL62 10314 3 25 034 1 mL60 9814 3 28 025 034 2 mLLL22 20260 9862 103 21 取 1264 個 9 1263 16 0 22 202 b L n sL n Q q30 0 1264 1000376 0 mqh027 0 3 07 07 0 5 2 5 2 介于之間 符合要求 msL L Q q 86 1 22 202 1000376 0 0 msL 9 2 5 1 考慮自由跌水水頭損失 0 15m 則出水堰總水頭損失為 m181 0 15 0 031 0 出水槽的接管與消毒接觸池的進(jìn)水渠道相連 出水管管徑為 mmDN900 流速為 2 4 4 Q v D sm96 0 9 014 3 4 431 2 4 2 當(dāng)為非滿流時 查 給水排水設(shè)計(jì)手冊 常用資料知 流速為 1 43m s 3 6 接觸池 31 3 6 1 消毒劑的選擇 目前常用的污水消毒劑是液氯 其次是漂白粉 臭氧 次氯酸鈉 氯片 氯氨 二氧化氯和紫外線等 本設(shè)計(jì)中選用液氯作為消毒劑 3 6 2 消毒劑的投加 1 加氯量計(jì)算 二級處理出水采用液氯消毒 液氯的投加量為8 0mg L 則 每日的加氯量為 0 864008 1 50463 86400 1040 10001000 q Q qkg L 2 加氯設(shè)備 液氯由真空轉(zhuǎn)自加氯機(jī)加入 加氯機(jī)設(shè)計(jì)三臺 采用二用一備 每小時的 加氯量為 1040 21 7 24 2 kg h 設(shè)計(jì)中采用型轉(zhuǎn)子加氯機(jī) 1ZJ 3 6 3 平流式消毒接觸池 本設(shè)計(jì)采用 2 個 3 廊式平流式消毒接觸池 計(jì)算如下 1 消毒接觸池容積 VQt 式中 接觸池單池容積 V 3 m 消毒接觸時間 一般取 t30min 設(shè)計(jì)中取30mint 3 1 135460307523 0 mQtV 2 消毒接觸池表面積 1 V F h 式中 消毒接觸池有效水深 1 hm 設(shè)計(jì)中取mh0 3 1 32 2 4 451 0 3 1 1354 mF 3 消毒接觸池池長 F L B 式中 消毒接觸池廊道總長 Lm 消毒接觸池廊道單寬 Bm 設(shè)計(jì)中取 5 0Bm mL 3 90 5 4 451 消毒接觸池采用 3 廊道 消毒接觸池長為 m L L 1 30 3 3 90 3 校核長寬比 合乎要求1006 18 5 3 90 m B L 4 池高 設(shè)計(jì)中取超高為 2 0 3hm mhhh3 33 00 3 21 5 進(jìn)水部分 每個消毒接觸池的進(jìn)水管管徑 900DNmm1 43vm s 6 混合 采用管道混合的方式 加氯管線直接接入消毒接觸池進(jìn)水管 為增強(qiáng)混合 效果 加氯點(diǎn)后接的靜態(tài)混合器 900DNmm 4 3 4 出水計(jì)算 采用非淹沒式矩形薄壁堰出流 設(shè)計(jì)堰寬為 計(jì)算為 5 0bm 出水管采用的管道將水送入巴氏計(jì)量槽 流速為 1200DNmm1 60vm s m gNnb Q H187 0 81 9 20 542 0 2 50463 1 2 3 2 3 2 33 3 7 計(jì)量設(shè)施 3 7 1 計(jì)量設(shè)備的選擇 污水測量裝置中以巴氏計(jì)量槽應(yīng)用最為廣泛 其優(yōu)點(diǎn)是水頭損失小 不易 發(fā)生沉淀 本設(shè)計(jì)中選用巴氏計(jì)量槽 測量范圍為 3 0 17 1 30ms 3 7 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 1 計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線上 直線段長度不宜小于渠道寬度的 8 10 倍 在計(jì)量槽的上游 直線段不小于渠寬的 2 3 倍 下游不小于 4 5 倍 當(dāng) 下游有跌水而無回水影響時 可適當(dāng)縮短 2 當(dāng)喉寬 W 0 3 2 5m 時 為自由流 大于此數(shù)時為潛沒流 7 0H H 12 3 7 3 巴氏計(jì)量槽 1 計(jì)量槽主要尺寸計(jì)算 設(shè)計(jì)中取計(jì)量槽喉部寬度為 0 75bm 則 計(jì)量槽的漸縮部分的長度 1 0 51 20 5 0 75 1 21 575Abm 計(jì)量槽的喉部長度 2 0 6Am 計(jì)量槽的漸擴(kuò)部分的長度 3 0 9Am 計(jì)量槽的上游渠道長度 1 1 20 481 2 0 750 481 38Bbm 計(jì)量槽的下游渠道長度 2 0 30 750 31 05Bbm 2 計(jì)量槽總長度 計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上 直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的 8 10 倍 在計(jì)算量槽上游 直線段不小于渠道寬度的 2 3 倍 下游不小于 4 5 倍 則 計(jì)量槽上游直線段長度為 11 33 1 384 14LBm 計(jì)量槽下游直線段長度為 22 55 1 055 25LBm 計(jì)量槽總長度為 34 11232 4 14 1 5750 60