某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設(shè)計(jì)計(jì)算書課程論文

1、 水污染控制工程 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 目錄某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設(shè)計(jì)計(jì)算書3一粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算31.設(shè)計(jì)參數(shù)32.計(jì)算過程及結(jié)果3二泵房計(jì)算51.選取依據(jù)52.集水池5三泵后細(xì)格柵51.設(shè)計(jì)說明52.細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算6四沉砂池設(shè)計(jì)81. 設(shè)計(jì)參數(shù)82. 設(shè)計(jì)計(jì)算9五初沉池設(shè)計(jì)101.設(shè)計(jì)計(jì)算10六生物處理部分111. 工藝方案分析112. 設(shè)計(jì)參數(shù)123. 設(shè)計(jì)計(jì)算13七二沉池191. 設(shè)計(jì)參數(shù)19 設(shè)計(jì)計(jì)算20八 污泥濃縮池23設(shè)計(jì)參數(shù)23 設(shè)計(jì)計(jì)算23九消毒接觸間24十總平面布置原則25十一高程布置原則25 某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設(shè)計(jì)計(jì)算書一粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量q=50000 m3/d=

2、2083 m3/h=0.58 m3/s 柵前流速=0.8m/s 過柵流速=0.95m/s 柵條寬度s=0.01m 格柵間隙e=30mm=0.03m 柵前部分長(zhǎng)度0.5m 格柵傾角=60進(jìn)水渠道展開角 1=200 變化系數(shù)k=1.3柵渣量=0.05m3 /103m3污水2.計(jì)算過程及結(jié)果（1） 確定格柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 計(jì)算得:柵前槽寬，則柵前水深（2） 確定柵條間隙數(shù) （3） 柵槽有效寬度(取1.30m)（4） 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度（5） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（6） 過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則 其中 h0：計(jì)算水頭損失，m k：系數(shù)，格柵受污物

3、堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3 ：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42（7） 柵后槽總高度（h）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽總高度h1=h+h2=0.6+0.3=0.9m柵后槽總高度h=h+h1+h2=0.6+0.07+0.3=0.97m（8） 格柵總長(zhǎng)度（9） 每日柵渣量二泵房計(jì)算1.選取依據(jù)按最大流量選，最大流量為2083m/h，選擇3臺(tái)水泵，每臺(tái)的流量為750 m/h-850 m/h。2.集水池、容積按泵最大流量時(shí)6min的出流量設(shè)計(jì)，則集水池的有效容積、面積取有效水深，則面積、泵位及安裝潛水電泵直接置于集水池內(nèi)，電泵檢修采用移動(dòng)吊架。三泵后細(xì)格柵1.設(shè)計(jì)

4、說明 功能：去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。數(shù)量:一座, 渠道數(shù)兩條。2.細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算（1）、柵條的間隙數(shù) 式中 q：最大設(shè)計(jì)流量，q = 0.58 m3/s ：格柵傾角，取 e：柵條間隙，m，取e0.01m n：柵條間隙數(shù)，個(gè) h:柵前水深，m，取h0.6m v:過柵流速，m/s，取v0.95 m/s。由于是三組格柵（其中兩用一備），每組格柵間隙數(shù)n=50條（2）、柵槽寬度設(shè)柵條寬度s0.01m則柵槽寬度bs(n-1)+en 0.01(50-1)+0.01500.99 m 細(xì)格柵設(shè)計(jì)為

5、兩臺(tái)，一臺(tái)備用。 所以總槽寬為0.992+0.22.18m（考慮中間隔墻厚0.2m）細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖如圖所示：細(xì)格柵示意圖（3）、過柵水頭損失 式中h1過柵水頭損失，m； h0計(jì)算水頭損失，m； g 重力加速度，9.8m/s2； k 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k =3；阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，設(shè)計(jì)選取柵條斷面形狀為迎水面為半圓形的矩形，2.42。為了避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1作為補(bǔ)償 0.29m（4）、柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2 =0.3m,則柵前槽總高度h1=h+h2=0.6+0.3=0.9m h = h + h1 + h2 = 0.6+ 0

6、.29+ 0.3 =1.19m 式中 h柵后槽總高度，m h柵前水深，m（5）、柵槽總長(zhǎng)度 +1.35+0.68=4.05m 式中 l柵槽總長(zhǎng)度 h1柵前渠道深 m (h1 =h+ h2) =1.35m =/2=1.35/2=0.68m（6）、每日柵渣量計(jì)算 w 在格柵間隙10mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000 m3污水產(chǎn)0.10 m3，即w1=0.1。 w 0.2 m3/d，所以宜采用機(jī)械清渣。四沉砂池設(shè)計(jì)沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒，如泥砂、煤渣等。沉砂池一般設(shè)于泵站、倒虹管前，以便減輕無機(jī)顆粒對(duì)管道的磨損，防止管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象；也可設(shè)于出次沉淀池前，以便減輕負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑

7、物的處理?xiàng)l件，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、渦流沉砂池等?？紤]ss去除率及有機(jī)固體含量等因素，最終決定采用曝氣沉砂池。選兩座1. 設(shè)計(jì)參數(shù)旋流速度控制為0.3m/s 最大停留時(shí)間為為2min,水平流速為0.1m/s qmax=50000m/d=0.58m/s設(shè)計(jì)有效水深2.1m2. 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）、有效總?cè)莘e v=60qmaxt=60*0.58*2=69.6m（2）、池?cái)嗝娣e a=qmax/v=0.58/0.1=5.8（3）、池總寬度 b=a/h2=5.8/2.1=2.76m（4）、每格池子寬度 b=b/n=2.76/1=2.76m 寬深比b/h2=2.76/2.1=

8、1.30 符合要求。（5）、池長(zhǎng)（l） l=v/a=69.6/5.8=12m（6） 、每小時(shí)所需空氣量 設(shè)d=0.2m/每m污水的空氣量 q=3600dqmax=3600*0.2*0.58=417.6m/h 穿孔管布置：于每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)邊兩側(cè)分別設(shè)置2根穿孔曝氣管。（7）、沉砂槽幾何尺寸確定設(shè)沉砂槽底寬0.5m，沉砂槽斜壁與水平面的夾角為60，沉砂槽高度h3=0.4m, 沉砂槽槽口寬為：b=20.4ctg60+0.5=0.96m沉砂槽容積為: v1=(0.5+0.96)/20.412=3.5m（8） 、沉砂槽所需容積 設(shè)貯砂時(shí)間t=2d。x30m/106m 沉砂槽所需容積為：2.31m 每

9、個(gè)沉砂槽所需容積：v1=v/n=2.31/1=2.31 m0.3,cod/tn=330/40=8.258,tp/bod5=5/160=0.0310.06?？芍?污水可生物降解, 重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo), 針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，采用。 2. 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）、原污水的codcr為330mg/l ，值為160mg/l，ss=75-145mg/l，,要求最終達(dá)標(biāo)排放。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足gb18918-2002一級(jí)b標(biāo)準(zhǔn)：，ph=6-8,ss。 （2）、經(jīng)過初次沉淀池處理，bod5按降低35%考慮，codcr按降低35%考慮，ss按降低80%考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水:bo

10、d5=160（1-35%）=104mg/lcodcr =330(1-35%)=214.5mg/lss=145(1-80%)=29mg/l （3）、處理水中非溶解性bod5 ,取處理水中懸浮固體濃度ce=35mg/l； 微生物自身氧化率b=0.09； 活性微生物在處理水中所占的比例xa=0.4 bod5 =7.1bxa ce=7.10.090.435=8.946mg/l處理水中溶解bod5 值為： 20-8.946=11.054mg/l去除率=89%（4）、bod污泥負(fù)荷的確定bod污泥負(fù)荷為0.25kgbod5 /(kgmlssd)，校核公式ns = k2 值取0.002 se =12.86m

11、g/l =0.88=0.75帶入各值 ns =0.219mg/l0.20mg/l（4）、確定混合液污泥濃度x 取svi=120 回流比r=50% 有x=3333mg/l3300 mg/l 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）、有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) bod5污泥負(fù)荷 n=0.25kg bod5/(kgmlss*d) 回流污泥濃度xr=6600(mg/l) 污泥回流比 r=100% 混合液懸浮固體濃度 混合液回流比 r內(nèi) tn 去除率 混合液回流比 取r內(nèi)=200%反應(yīng)池容積 v，m3反應(yīng)池總水力停留時(shí)間:各段水力停留時(shí)間和容積:厭氧缺氧好氧=113厭氧池水力停留時(shí)間 : 厭氧池容積 : 缺氧池水力停留時(shí)間 : 缺氧池容

12、積 : 好氧池水力停留時(shí)間 : 厭氧池容積 : （2）、反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘e v=12121.2(m3)設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 v單=v/2=6060.6(m3)有效水深 4.5m；采用五廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=7.5m；單組反應(yīng)池長(zhǎng)度：l=s單/b=1515.2/(57.5)=40.4(米)；校核：b/h=7.5/4.5=1.67(滿足b/h=12)； l/b=40.4/7.5=5.38(滿足l/h=510)；取超高為0.7 m， 則反應(yīng)池總高 h=4.5+0.7=5.2 (m) 反應(yīng)池計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）、反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算 1、qmax=0.7521.2=0.9024(m3/

13、s) 1.2為安全系數(shù)50000864001.3=0.752(m3/s)1.3變化系數(shù)管道流速 v=0.98 m/s管道過水?dāng)嗝娣e a=q/v=0.90240.98=0.921(m2)管徑取dn=1100(mm)2、回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量 =0.6944 (m3/s) 1.2安全系數(shù)； 管道流速取 v1=0.73 (m/s) 取回流污泥管管徑 dn 1100 mm3、進(jìn)水井：反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量 q2=(1+r)q/2=(1+1)50000864002=0.579(m3/s) 孔口流速 v=0.60m/s， 孔口過水?dāng)嗝娣e a=q2/v=0.5790.60=0.96

14、(m2) 取圓孔孔徑為 1000 mm 進(jìn)水井平面尺寸為 66(mm)4、出水堰及出水井 按矩形堰流量公式計(jì)算： q3=0.42 b h1.5 =1.86 b h1.5 式中 b堰寬，b=7.5 m; 3.5安全系數(shù) h堰上水頭，m m 出水井平面尺寸 1.37.5 mm5、出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量q5=q3=1.20.5787(1+r)2 =0.6944 (m3/s) 式中： 1.2安全系數(shù) 管道流速 v=0.96 m/s 管道過水?dāng)嗝?a=q5/ v=0.69440.96=0.7233( m2) 管徑：d=1000 mm 取出水管管徑 dn 1000 mm（3）、曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)

15、需氧量 aor 按最大時(shí)需氧量的計(jì)算 查表得取a=0.5 b=0.15 o2 =aqsr +bvxv =0.550000（）+0.156060.6=5750kg/d 2、每日去除的bod5 值 bodr =5500kg/d 3、去除每kgbod的需氧量 o2 =1.05kgo2 /kgbod 4、供氣量的計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度4.3m，氧轉(zhuǎn)移效率=20%，計(jì)算溫度t=25 ，將實(shí)際需氧量 aor換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量 sor式中: 氣壓調(diào)整系數(shù)，取值為 1 曝氣池內(nèi)平均溶解氧，取=2mg/l 污水中飽和溶解氧與請(qǐng)水中飽和溶解氧之比，取 0.

16、95 空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力： 空氣離開好氧反應(yīng)池時(shí)氧的百分比： 好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度： 標(biāo)準(zhǔn)需氧量為： 相應(yīng)反應(yīng)池最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量： 好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量 最大時(shí)供氣量： （4）、反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算1、進(jìn)水管 單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量 管道流速管道過水?dāng)嗝婷娣e 管徑待添加的隱藏文字內(nèi)容3 取出水管管徑dn700mm校核管道流速2、 回流污泥渠道。單組反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量qr渠道流速取回流污泥管管徑dn700mm3、進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量孔口流速孔口過水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取進(jìn)水豎井平面尺寸七二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水輻流式二次沉定池 1. 設(shè)計(jì)參數(shù) 反應(yīng)池懸浮固

17、體濃度 二沉池底流生物固體濃度 回流污泥比 沉淀池計(jì)算簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)計(jì)算 沉淀部分水面面積 f ，根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池表面負(fù)荷 ，設(shè)兩座二沉池， . 池子直徑 d ，為與機(jī)械刮泥機(jī)配套，池子直徑取為d=37(m) 沉淀部分水面面積f= 二次沉淀池表面負(fù)荷 校核固體負(fù)荷 沉淀部分的有效水深 ， 設(shè)沉淀時(shí)間： 沉淀區(qū)的容積 ,設(shè)計(jì)采用周邊傳動(dòng)的刮吸泥機(jī)排泥,污泥區(qū)容積按 2h 貯泥時(shí)間確定. 每個(gè)沉淀池污泥區(qū)的容積 污泥區(qū)高度 污泥斗高度. 設(shè)池底的徑向坡度為0.05, 污泥斗直徑 上部直徑 ,傾角 , 則 圓錐體高度 豎直段污泥部分的高度 污泥區(qū)高度 沉淀池總高度 , 設(shè)超高 =0.3

18、m, 緩沖層高度 m. 出水三角堰計(jì)算 出水三角堰(900) 三角堰中距 , 采取雙邊出水,總長(zhǎng) 式中: 0.8為集水槽外框距池壁距離 1.3為集水槽內(nèi)框距池壁距離 0.83為出水堰及集水槽寬度，由后面集水槽計(jì)算求得三角堰個(gè)數(shù) 每個(gè)三角堰的流量 三角堰堰上水頭 集水槽寬集水槽水深 出水堰計(jì)算簡(jiǎn)圖八 污泥濃縮池設(shè)計(jì)參數(shù)含水率，固體濃度濃縮后污泥固體濃度為 cu =30(kg/m3) (即污泥含水率 pu=97%), 采用重力濃縮。 污泥濃縮池計(jì)算簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)計(jì)算 濃縮池面積 a , 濃縮污泥為剩余污泥,污泥固體通量選用 30(kg/(m2.d)濃縮池面積 q污泥量，m3/d；co污泥固體濃度，kg/m3；g污泥固體通量，kg/(.d)； 濃縮池直徑,設(shè)計(jì)才用 n=2 座圓形輻流二次沉淀池：直徑 取 d=11.5(m)則 a=226.2(m2) 濃縮池深度濃縮池工作部分的有效水深 t 為濃縮時(shí)間, 取15(h)超高 , 緩沖層高度, 濃縮池設(shè)機(jī)械刮泥,池底坡度 ,污泥斗下直徑, 上底直徑池底坡度造成的深度污泥斗高度 污泥斗傾角；濃縮池深度 九消毒接