污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

1、第一節(jié) 格柵槽的設(shè)計(jì)計(jì)算（黃麗涓）【孫立平主編污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例p28-30】 一. 格柵的作用格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，另外可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。二設(shè)計(jì)參數(shù)取中格柵；柵條間隙d=10mm；柵前水深 h=0.4m；過(guò)柵流速v=0.6m/s；安裝傾角=60；設(shè)計(jì)流量q=1000m3/d=0.012m3/s三、設(shè)計(jì)計(jì)算圖1.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算草圖 （一）柵條間隙數(shù)(n) 式中： q - 設(shè)計(jì)流量，m3/s - 格柵傾角，度 b - 柵條間隙，m h - 柵前水深，m v - 過(guò)柵流速，m/s =4.6

2、5 取n=5條（二）柵槽有效寬度(b)設(shè)計(jì)采用10圓鋼為柵條,即s=0.01m b=s(n-1)+bn 式中： s - 格條寬度，m n - 格柵間隙數(shù) b - 柵條間隙，m b=0.01(5-1)+0.015 =0.09m（三）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度(l1)設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.5m/s,則進(jìn)水渠道寬b1=0.05m,漸寬部分展開(kāi)角取為20 則l1=式中： b - 柵槽寬度，m b1 - 進(jìn)水渠道寬度，m - 進(jìn)水渠展開(kāi)角度 l1= =0.05m（四）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（l2） l2= l1/2=0.05/2 =0.025m（五）過(guò)柵水頭損失（h1）取k=3,=2.42柵條斷面

3、幾何為銳邊矩形 h1 = 式中： k- 系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù) - 系數(shù)，與斷面形狀有關(guān) s- 格條寬度，m d - 柵條凈隙，mm v - 過(guò)柵流速，m/s - 格柵傾角，度h1= =0.115m（六）柵槽總高度(h)取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m柵前槽高h(yuǎn)1=h+h2=0.7m則總高度h=h+h1+h2 =0.4+0.115+0.3 =0.815m（七）柵槽總長(zhǎng)度(l) l=l1+l2+0.5+1.0+=0.05+0.025+0.5+1+ =1.98m（八）每日柵渣量(w) 取w1=0.13/103m3 k2=1則w= 式中： q -設(shè)計(jì)流量，m3/s w1 -柵渣量(m3/103m3污水)

4、，取0.10.01,粗柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值 w= =0.104 m3/d （可采用人工清渣)查史惠祥主編實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè) 污水處理設(shè)備p183可選用：型號(hào)bhb1h1fs90s321-1800800700700 0.43格柵槽尺寸lbh=1.980.09m0.815m，1座。采用地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。有效容積0. 145m3。 第二節(jié) 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算（黃麗涓）（城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算p37，蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)）一 調(diào)節(jié)池的作用均衡調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，以便減少對(duì)廢水處理設(shè)備的影響，還可以起到臨時(shí)儲(chǔ)存事故排放水的作用。為使廢水混合更均勻，防止水中懸浮物沉淀，池內(nèi)設(shè)專用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪

5、拌，在池內(nèi)安裝潛污泵，主要用來(lái)提升污水，保證污水在后續(xù)構(gòu)筑物中依靠重力自流。二 設(shè)計(jì)參數(shù)水量變化一個(gè)周期為t=8小時(shí)，設(shè)計(jì)流量q=1000m3/d=41.67m3/h三 設(shè)計(jì)計(jì)算（一）. 池容積v=qt=41.678=333.3m3（二）. 調(diào)節(jié)池的尺寸 該污水處理站進(jìn)水管標(biāo)高為地坪下1.8m，去調(diào)節(jié)池內(nèi)有效水深h為2.1m，調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。根據(jù)計(jì)算的調(diào)節(jié)容積，考慮到進(jìn)水管的標(biāo)高，確定調(diào)節(jié)池的尺寸為: 采用方形池，池長(zhǎng)l與池寬相等，則池表面積:a=v/h=333.3/2.1=158.7(m2)所以,l=b=12.6(m),取13.0m在池底設(shè)集水坑，水池底以i=0.01的坡向集水坑，調(diào)節(jié)

6、池的基本尺寸如圖所示:（三）. 潛污泵 水泵選擇（實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè) 污水處理設(shè)備p35）設(shè)計(jì)水量1000m3/d，選擇用1臺(tái)潛污泵(1用1備)q=1000m3/d=41.67m3/h=0.012m3/s所需揚(yáng)程為3.0m選擇100qw100-7型潛水排污泵，參數(shù)如下：揚(yáng)程（m）流量(m3/h)轉(zhuǎn)速(r/min)軸功率（kw）葉輪直徑（mm）效率（%）7.010014402.3910077.4調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)設(shè)2臺(tái)自動(dòng)攪勻潛污泵，一用一備。（四）. 攪拌 根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，攪拌機(jī)功率一般按1m3污水4-8w選配攪拌設(shè)備。該工程取5w，調(diào)節(jié)池選配潛水?dāng)嚢铏C(jī)的總功率為333.35=1666.7（w

7、）選擇3臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，單臺(tái)設(shè)備的基本參數(shù)如下：功率為0.85kw葉輪直徑260mm葉輪轉(zhuǎn)速740r/min將2臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)分別安裝在進(jìn)水端及中間部位。第三節(jié) 混凝池的計(jì)算（水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算2004p55-56，尹世君、李亞峰編著）1.溶液池的容積根據(jù)原水水質(zhì)，參考有關(guān)凈水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選堿式氯化鋁為混凝劑。最大投加量u為51.4mg/l，最低為6.7mg/l，平均14.3mg/l。堿式氯化鋁投加濃度為15%。采用計(jì)量泵濕式投加。不需加助凝劑。溶液濃度b=15%,一天調(diào)制次數(shù)n=2。溶液池調(diào)節(jié)容積為：w1=uq/417bn=51.41000/(417152)=4.1(m3)溶液池有效高度為

8、1.5m，超高0.5m,實(shí)際尺寸為1.5m1.5m2m。置于室內(nèi)地面上。2.溶解池的容積w2=(0.20.3)w1=0.34.1=1.23(m3)溶解池的容積為1.5 m3，有效高度取1.5m，超高0.3m，實(shí)際尺寸為1m1m1.5m，池底坡度采用2.5%。第四節(jié) 水解酸化池的計(jì)算（印染廢水工藝設(shè)計(jì)書(shū)p4-6，城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算p71-74崔玉川、劉振江、張紹儀等編）水解工藝是將厭氧發(fā)酵階段過(guò)程控制在水解與產(chǎn)酸階段。水解池改進(jìn)的升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，故不需要密閉的池子，不需要攪拌器，降低了造價(jià)。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)容積負(fù)荷nv=2.2kgcod/(m3d)配水孔流速：v=0.2m/s設(shè)計(jì)水

9、量：q=1000m3/d進(jìn)水cod：495mg/l保護(hù)高度：h1=0.3m（2）設(shè)計(jì)計(jì)算水解酸化池尺寸有效容積：v=(sq)/ nv=(0.4951000)/2.2=225 m3式中s-進(jìn)水cod濃度，kg/lq-設(shè)計(jì)水量，m3/d 設(shè)計(jì)取v=250m3。分為兩大格，每格尺寸（長(zhǎng)寬深）為：5.246=124.8m3每大格分兩小格（長(zhǎng)寬深）：2.646=62.4m3水力停留時(shí)間：hrt=vq= 250/100024=6h填料容積v1=23v=25023=167m3 潛水?dāng)嚢铏C(jī)厭氧池底部可能積泥，按每立方米池容10w功率配備潛水?dāng)嚢铏C(jī)，共分四小格，選用4臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)：每臺(tái)功率：n=(104.245

10、.5)1000=0.924kw配水孔總面積a=1000/(24236000.2)=0.03m2每大格寬4米，取n=15孔，孔距為25cm，則單孔直徑：d=4an=0.041m=41mm污泥產(chǎn)生量水解酸化池的cod去除率為40%，則污泥的產(chǎn)生量按照每公斤cod產(chǎn)生0.4kg干污泥進(jìn)行計(jì)算。則：干污泥產(chǎn)生量：w=1.240%10000.4=192kg濕污泥產(chǎn)生量：體積：v=100.8m3配水方式采用穿孔管布水器（分支式配水方式），配水直管出水口距池底200m.位于所服務(wù)面積的中心；出水管孔徑為20mm（一般為15到25mm之間）。出水收集出水采用鋼板矩形堰排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱

11、向多點(diǎn)排泥，排泥點(diǎn)設(shè)在污泥區(qū)中上部。 污泥排放采用定時(shí)排泥，每日12次。另外，由于反應(yīng)器底部可能會(huì)積累顆粒物質(zhì)和小砂礫，需在水解池底部設(shè)排泥管。第五節(jié) 污泥濃縮池的計(jì)算（污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例p42-45 孫力平著）間歇式重力污泥濃縮池示意圖：1. 參數(shù)選取固體負(fù)荷（固體通量）m一般為3060kg/m3d，取m=30 kg/m3d； 停留時(shí)間取hrt=20h 濃縮前無(wú)泥含水率為99%，濃縮后污泥含水率為97%；濕污泥濃度c=1000kg/m3=1000g/l,污泥固體溶度為10g/l2. 污泥來(lái)源及數(shù)量水解酸化池：干泥m 192kg，濕泥19200kg，含水率為99%生物接觸氧化池：干泥

12、 95.2kg，濕泥9520kg，含水率為99%污泥混合后，體積為v=19.2+9.52=28.72m3，即每天產(chǎn)生的污泥流量是28.72m3/d，1 濃縮池面積 ： 式中： q：污泥量，m3/dc：污泥固體濃度，g/lm：濃縮池污泥固體通量，kg/(m2d)2 濃縮池直徑：3 濃縮池深度計(jì)算： 工作部分有效水深： 式中： t：停留時(shí)間(t=20h) 設(shè)污泥池超高h(yuǎn)2為0.3m,緩沖層高度h3為0.3m 濃縮池總高度： h=h1+h2+h3=1.88+0.3+0.3=2.48m4 濃縮后污泥體積：式中：:，：，第六節(jié) 污泥脫水的計(jì)算（1）采用帶式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水。濃縮池每天排一次泥，設(shè)計(jì)每次脫水

13、工作4小時(shí)，則進(jìn)泥流量：壓濾機(jī)帶寬：式中：k：壓濾系數(shù)，k=0.3p：進(jìn)泥含水率，p=0.97q：進(jìn)泥流量，q=1.6m3/h（2）壓濾機(jī)選型根據(jù)以上計(jì)算，選擇壓濾機(jī)型號(hào)為：dyq1000c主要參數(shù)：帶寬（mm）:1000 處理量（m3/h）:510功率（kw）:1.1 帶速（m/min）:1.57沖洗水耗量(m3/h):14 沖洗水壓(mpa):0.5氣壓(kpa):0.30.7 泥餅含水率(%):7078第七節(jié) 一級(jí)生物接觸氧化池（印染廢水工藝設(shè)計(jì)書(shū)p8-10）生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于

14、流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。 該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，此時(shí)，脫落的生物膜將隨出水流出池外。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：q=1000m3/d=41.7m3/h設(shè)計(jì)容積負(fù)荷：nv=2kgcod/(m3d)進(jìn)水cod：la=297mg/l出水cod：le=59mg/l（2）設(shè)計(jì)計(jì)算有效容積v=24q(la-le)/nv=2441.7(0.297-0.059)2119.1m設(shè)計(jì)取v=120m3設(shè)計(jì)分

15、為n=2個(gè)池子單池面積：fv/(nh)120/(23)2025m2設(shè)計(jì)尺寸（長(zhǎng)寬）：37=21m2氧化池高度h0=h+h1+h2+(m-1)h3+h4式中：h-填料高度，3mh1-超高，0.6mh2-填料上部的穩(wěn)定水層深，0.5mh3-填料層間隙高度，0.3mm-填料層數(shù)，m=3h4-配水區(qū)高度，1.5mh0=3+0.6+0.5+(3-1)0.3+1.5=6.2m校核時(shí)間：t=nfh/q=(2203)/41.72.882h 合格（3）填料與安裝采用25mm塑料蜂窩填料，分三層，每層1m，所需填料容積：v2=2032=120m3（4）進(jìn)水設(shè)施采用布水廊道進(jìn)水：廊道設(shè)在氧化池一側(cè)，寬度b取0.3m

16、。流速為vq/(nbb)41.7/(230.3)23.2m/h6.4mm/s（5）污泥產(chǎn)生量按每公斤cod產(chǎn)生0.4kg干污泥進(jìn)行估算，可知：去除cod量為：干污泥重：w=2380.4=95.2kg濕污泥重：體積約為：9.52m3（6）需氧量與空氣量計(jì)算需氧量d=aqlr+bvnwv式中：d：系統(tǒng)每日需氧量（kgo2/d）a：氧化每kgcod需氧量（kgo2/kgcod），a=0.42b：污泥自身氧化需氧率，kgo2/(kgmlvssd)b=0.10lr：去除cod濃度。nwv：混合液揮發(fā)性懸浮物濃度（mlvsskg/m3）已知沉淀池出水懸浮物濃度為0.042g/l，(f=0.7)。則：nwv

17、=0.1550.7=0.11kg/m3 nwv=0.0420.7=0.029kg/m3則：d=0.4210000.238+0.101200.029=100.3kgo2/d所需空氣量設(shè)曝氣裝置氧的利用率為0.2，安全因素采用1.3，空氣密度為1.201kg/m3，空氣中含有氧量為23.2%，則所需的理論空氣量為：實(shí)際所需的空氣量為：設(shè)計(jì)所需空氣量為：1.31.53=1.99m3/min第八節(jié) 二沉池設(shè)計(jì)（崔玉川等 城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算1p37-41）1、二沉池的作用：二沉池是以沉淀、去除生物處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥獲得澄清的處理水為其主要 目的。二沉池有別于其它沉淀池，其作用一是泥水分離（沉淀

18、）、二是污泥濃縮， 并因水量、水質(zhì)的時(shí)常變化還要暫時(shí)貯存活性污泥。 通常處理系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用是和系統(tǒng)處理構(gòu)筑物的容積大小成正比的，所以二沉 池的設(shè)計(jì)計(jì)算是否合理，直接影響到整個(gè)生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行處理效果和建設(shè)費(fèi)用 的大小。3、設(shè)計(jì)計(jì)算平流式沉砂池計(jì)算結(jié)構(gòu)圖具體計(jì)算如下：1 長(zhǎng)度l=vt則l=vt=0.2530=7.52 水流斷面面積a=qmaxv(m2)=0.20.25=0.8m23 池總寬度 b設(shè)n=2 每個(gè)寬b=0.6b=nb=20.6=1.24 有效水深 有效水深不應(yīng)該大于1.2米，一般采用0.251.0m,沒(méi)格寬度不宜小于0.6mh2=ab=0.81.2=0.675 沉砂斗所需容積設(shè)t=2dv=qmaxxt86400k2106=0.2302864001.5106=0