課程設計計算

1、1污水設計流量的計算1.1 居民區(qū)生活污水設計流量 (1-1) 式中 居住區(qū)生活污水設計流量（）； 居住區(qū)生活污水定額； N 設計人口數； 生活污水量總變化系數； Cap “人”的計量單位。 (1) 本設計人口數 N= 人(2) 查表得生活污水定額 = (3) 生活污水量總變化系數=1.1.2 生活污水平均流量(比流量) （1-2）式中 居住區(qū)人口密度（）； 居民生活污水定額（）；（1） 人口密度 （1-3） （2） 則比流量q0= 2構筑物的設計計算2.1 格柵2.1.1 設計參數日均生活污水量為 m3/d，總變化系數KZ為 ,則設計流量為Q= m3/d= m3/s。工業(yè)污水總量 T/d=

2、m3/s，設計污水總量Qmax= + = m3/s數量1座。2.2.2 設計計算 (1) 柵條的間隙數 n (3-1)式中 n柵條的間隙數b柵條間隙寬度(mm)，取為20mm；考慮格柵傾角的經驗系數，格柵傾角取為=60°；h柵前渠道水深(m)，取為0.5m。n= (2) 柵槽寬度 B=S(n-1)+bn+0.2 (3-2)式中 B柵槽寬度(m)；S格條寬度(mm)，取為10mm。B= (m)(3) 進水渠道漸寬部分的長度 (3-3)式中 l1進水渠道漸寬部分的長度(m)；B1進水渠寬(m)，取為0.40m ；漸寬部分展開角度，取為20° 。(4) 柵槽與進水渠道連接處漸窄部

3、分長度l2=0.5l1 (3-4)式中 l2柵槽與進水渠道連接處漸窄部分長度(m)；l2=0.5l1=m(5) 通過格柵的水頭損失設柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42， h1 (3-5)式中 k系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數，一般采用3；g重力加速度(m/s2)；v過柵流速(m/s)，取為0.9m/s；h1過柵水頭損失(m)。 h1= m取為h1= m。(6) 柵后槽總高度H=h+h1+h2 (3-6)式中 H柵后槽總高度(m)； H2柵前渠道超高(m),取為m。H= m(7) 柵槽總長度L=l1+ l2+0.5+1.0+H1/tan60° (3-7)式中 L柵槽總長度(m)

4、； H1柵前渠道深(m)。L= = (m)(8) 每日柵渣量W (3-8)式中 W每日柵渣量(m3/d)；W1柵渣量(m3/103m3污水)，設計中取為 m3/103m3污水。W= =m3/d0.2m3/d宜采用機械清渣。2.2 提升泵房2.2.1 設計說明WL立式系列潛水排污泵,主要用于排送帶固體及各種長纖維的淤泥、廢水和城市生活污水,被輸送介質溫度不超過60°C，顆粒直徑為1520mm。2.2.2 設計計算(1) 設計流量為m3/d,即為m3/h。(2) 地坪標高m，集水池、機器間底板標高同為m，出水井距泵站距離m，出水井水面標高m，污水進水口中心標高m。(3) 算揚程設計總流量

5、Q=m3/s，取Q1=Q2=m3/s。靜揚程HST=m，取=0.025，hj=0.2hf，每臺泵管長l=m，直徑定為d=m，則流速 v1=v2=m/s (3-9)水頭損失為：hf1=hf2= (3-10)hj1=hj2=0.2hf1=m (3-11) hw1=hf1+hf2= m (3-12)揚程為H1=HST+hw1=m。選用3臺立式污水泵(2用1備)，均為250WL1000-22型立式污水泵。250WL1000-22型立式污水泵的配用電機為Y315S-4，每臺泵都有獨立的管路。泵的詳細參數見表2-1。表2-1 潛污泵參數表泵型號流量(m3/h)揚程(m)轉速(r/min)軸功率(kw)電動

6、機功率(kw)效率(%)重量(kg)250WL1000-2210002298078.1110771400(4) 集水池容積按一臺泵最大流量時5min的出流量設計,則集水池的有效容積為： (3-13)取有效水深H為2.5m，則面積: (3-14)攔污格柵底座標高m，格柵工作平臺標高m，安裝角70°，柵條直徑為mm，間距mm，柵條(傾向)長度mm。(5) 泵房泵站井筒直徑m，井筒壁厚m，井筒底板厚度m，集水池隔墻距井筒中心m，隔墻厚度m。(6) 機組底座尺寸250WL1000-22型立式污水泵機組平面尺寸為：長寬=855mm×900mm，機組底座平面尺寸定為1055mm

7、5;1100mm，根據管道安裝需要，基礎頂面標高為39.90m。(7) 泵房標高泵房筒體底面標高為m，泵房頂部標高為m，機房地板標高為m，工字梁底面標高為m。2.3 沉砂池2.3.1 設計說明平流式沉砂池的特點：污水在池內沿水平方向流動，由入流渠，出流渠，閘板水流部分及沉砂斗組成，具有截留無機顆粒效果好，工作穩(wěn)定，構造簡單和排砂方便等優(yōu)點。2.3.2 設計計算設計參數：最大流速為m/s，最小流速為m/s；最大流量時停留時間不小于30s(一般采用3060s),取30s； 有效水深不大于1.2m(一般取0.251m)，故設為m；池底坡度為。(1) 長度L 式中 v最大設計流量時的流速(m/s)，取

8、為0.25 m/s；t最大設計流量的停留時間(s)取30s。(2) 水流斷面積A=Qmax/v (3-15)式中 A水流斷面積(m2)；Qmax最大設計流量()A=m2(3) 池總寬度B=nb (3-16)式中 B池總寬度(m)；n格數；b每格寬(m),取為0.6m。B=2×0.6=m(4) 有效水深h2=A/B (3-17)式中 h2有效水深(m)。h2=m (5) 沉砂斗所需容積 (3-18)式中 V沉砂斗所需容積(m3)；T清除沉砂的間隔時間(d),取為2d；x城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3。V = (6) 每個沉砂斗容積(V0)，設沒一分格有兩個沉砂斗 (3-19

9、)式中 V0每個沉砂斗容積(m3)；n格數。(7) 沉砂斗各部分尺寸 (3-20)式中 a沉砂斗上口寬(m)；a1斗底寬(m)，取為0.5m； 斗高(m)，取為0.38m。沉砂斗上口寬：a=m (3-21)式中 V0每個沉砂斗實際容積(m3)。 V0=m3 (8) 沉砂室高度h3,采用重力排砂，池底坡度為0.06，坡向砂斗 (3-22)式中 h3沉砂室高度(m)；i池底坡度，取為0.06；L2沉砂池底高度(m)。(9) 池總高度（H） (3-23)式中 H池總高度(m)；h1超高(m),取為0.3m。(10) 驗算最小流速() (3-24)式中 vmin最小流速(m/s),一般采用v0.15m

10、/s；Qmin最小流量(m3/s)；n1沉砂池格數，最小流量時取為1；Amin最小流量時的過水斷面面積(m2)。vmin=m/s0.15m/s2.4 初沉池2.4.1 設計說明沉淀池按水流方向可劃分為平流式，輻流式，豎流式三種，其中平流式沉淀效果好，對沖擊負荷和溫度變化適應能力較強，施工簡單，造價低，且適用于大型污水處理廠，因此得以選用，但是它同樣也存在著池水配水不易均勻，采用鏈帶式刮泥機排泥時，鏈帶的支撐件和驅動件都浸在水中，易銹蝕的缺點。2.4.2 設計計算表面負荷為q=1.5m3/(m2·h)，沉淀時間t=2h。(1) 池子總表面積 (3-25)式中 A池子總表面積(m2)；Q

11、max最大流量(m3/s)；n初沉池個數；q表面負荷(m3/(m2·h),取為1.5m3/(m2·h)。(2) 沉淀部分有效水深 (3-26)式中 h2沉淀部分有效水深(m)；t沉淀時間(h), 取為2h。(3) 沉淀池污泥量 (3-27)式中 W沉淀池污泥量(m3)；C0進水的懸浮物濃度(kg/m3)；C1沉淀出水的懸浮物濃度(kg/m3)；T兩次排泥的間隔時間(d),取為2d；污泥容重(kg/m3)，取為1000 kg/ m3；p0污泥含水率(%)。每池每天污泥量為：W0=W/n (3-28)式中 W0每個沉淀池每天的污泥量(m3)。n沉淀池個數。W0=W/n=m3采用

12、機械排泥。 (4) 污泥斗容積污泥斗設在沉淀池的進水端，選擇圓形污泥斗。 (3-29)式中 V1污泥斗容積(m3)；h4污泥斗底坡高差(m)；r1污泥斗上口半徑(m)，取為4.4m；r2污泥斗下口半徑(m)，取為2.6m；傾角，取為60°。污泥斗有效高度為： h5=(r1- r2)tan (3-30) =m容積為：V1=m3底坡高差： (3-31)池底可貯存污泥的體積為： (3-32)m3共可貯存污泥的體積為：V1+V2=m3，足夠沉淀池總高度： (3-33) (5) 沉淀池周邊寬度： (6) 徑深比校核： 介于612之間，合格。2.5 A2/O活性污泥法工藝設計2.5.1 設計說明

13、長期以來，城市污水的處理均以去除BOD和SS為目標，并不考慮對無機營養(yǎng)物質氮和磷的去除。根據本次設計的要求，污水中不但SS含量高，NH3-N和P的含量也較高，所以結合設計的要求，采用A2/O活性污泥處理法它在降解有機物的同時具有同步脫氮除磷功能，且去除率高，與化學和物理發(fā)相比，節(jié)省投資和運行費用。2.5.2 設計計算 (1) 水力停留時間A2/O工藝的水力停留時間t一般采用68h，設計中取t=8h。(2) 曝氣池內活性污泥濃度曝氣池內活性污泥濃度一般采用20004000mg/L,設計中取=3000 mg/L。(3) 回流污泥濃度 (3-34)式中 回流污泥質量濃度(mg/L)；SVI污泥指數，

14、一般采用100；r系數，一般采用r=1.2。(4) 污泥回流比 (3-35)式中 R污泥回流比；回流污泥活性污泥質量濃度(mg/L), =f=。解得:R=(5) TN去除率 (3-36)式中 eTN去除率(%)；S1進水TN的質量濃度(mg/L)；S2進水TN的質量濃度(mg/L)。 (6) 混合液回流比 (3-37)式中 混合液回流比。設計中取為%。(7) 反應池容積VV=Qt=m3 (3-38)(8) 反應池總水力停留時間： 按各段水力停留時間和容積取為厭：缺：好=1：1：3,則每段的水力停留時間分別為：厭氧池水力停留時間 缺氧池水力停留時間 好氧池水力停留時間 (9) 平面尺寸A2/O池

15、總面積 (3-39)式中 AA2/O池總面積。hA2/O池有效水深。設計中取h=mA=m2每組A2/O池面積： (3-40)式中 A1每組A2/O池表面積()；NA2/O池個數。設計中取N=2A1= m2每組A2/O池共設5廊道，第1廊道為厭氧段，第2廊道為缺氧段，后3個廊道為厭氧段，每廊道寬取為5.0m，則每廊道長L=A1/bn (3-41)式中 LA2/O池每廊道長(m)；b每廊道寬度(m)；n廊道數。設計中取b=5.0m，n=5L=m (10) A2/O池的進水設計初沉池的來水通過DN600的管道送入A2/O池首端的進水渠道，管道內的水流速度為m/s。在進水渠道內，水流分別流向兩側，從厭

16、氧段進入，進水渠道寬為m，渠道內水深為m，則渠道內的最大水流速度為 (3-42)式中 渠道內水流速度(m/s)；進水渠道寬度(m)；進水渠道有效水深(m)。設計中取，反應池采用潛孔進水，孔面積為 (3-43)式中 F每座反應池所需孔口面積； 孔口流速(m/s)，一般采用0.21.5m/s。設計中取，則 (3-44)設每個孔口尺寸為0.4×0.4m，則孔口數為 (3-45)式中 n每座曝氣池所需孔口數(個)；f每個孔口的面積。(11) A2/O池的出水設計A2/O池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭為 (3-46)式中 H堰上水頭(m)； Q每座反應池出水量(m3/s)，指污水最大流量與回流污泥量、回流量之和； m流量系數一般采用，一般采用0.40.5； b堰寬(m)，與反應池寬度相等。 設計中取m=0.4，b=m，則H設計中取為m。A2/O池的最大出水流量為m3/s，出水管管徑采用DNmm，送往二沉池，管內污泥流速為m/s。(12) 其它管線 污泥回流管在本設計中，污泥回流比為50%，從二沉池回流過來的污泥通過