某污水處理廠的設(shè)計(jì)計(jì)算書(共35頁)

1、污水處理(w shu ch l)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.進(jìn)水閘井的設(shè)計(jì)(shj)1.1污水(w shu)廠進(jìn)水管(1)取進(jìn)水管徑為D=1600mm，流速v=1.00 m/s，設(shè)計(jì)坡度 I=0.5%。 (2)已知最大日污水量=1.6204m/s； (3)初定充滿度h/D=0.75，則有效水深h=16000.75=1200mm； (4)已知管內(nèi)底標(biāo)高為67.1m，則水面標(biāo)高為：67.1+1.2=68.3m； (5)管頂標(biāo)高為：67.1 +1.6=68.7m； (6)進(jìn)水管水面距地面距離 72.4-68.3=4.1m。1.2進(jìn)水閘井工藝設(shè)計(jì)考慮施工方便以及水力條件，進(jìn)水閘井尺寸取36m，井深5.3m，井內(nèi)水深

2、1.2m，閘井井底標(biāo)高為67.1 m，進(jìn)水閘井水面標(biāo)高為68.3m，超越管位于進(jìn)水管頂1m處，即超越管管底標(biāo)高為69.7m。采用ZMQF型明桿式鑄鐵方閘門：尺寸為LB=1.61.6m；重量=2992kg。啟閉機(jī)的選擇： 根據(jù)啟閉力在給水排水手冊(cè) 11 上查得采用 XLQ-5 型手、電兩用螺桿式啟閉機(jī)2.格柵的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用中細(xì)兩種格柵，兩道中格柵、三道細(xì)格柵。中格柵與泵站合建，細(xì)格柵與旋流沉砂池合建。2.1中格(zhn )柵的工藝設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)(shj)選用兩道中格柵，為了減少格柵磨損，格柵全部使用。 1)柵條(shn tio)間隙數(shù)： 式中：中格柵間隙數(shù)； 最大設(shè)計(jì)流量，1.6204m /s；

3、柵條間隙，取20mm，即0.02m； h柵前水深，取1.2m； v過柵流速，取0.45m/s； 格柵傾角，取75； m設(shè)計(jì)使用的格柵數(shù)量，本設(shè)計(jì)中格柵取使用2道。 設(shè)計(jì)取742)柵槽寬度：B=s(n11)bn式中：B柵槽寬度，m； S格條寬度，取0.01m。 B=0.01(741)0.0274=2.21m，取2.30m 3)中格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分(b fen)長度： 若進(jìn)水渠(shu q)寬，漸寬部分(b fen)展開角，則此進(jìn)水渠道內(nèi)的流速 ，則4)中格柵與提升泵房連接處漸窄部分長度L2： 5) 中格柵的過柵水頭損失：式中：中格柵水頭損失，m；系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)取2.42；k系數(shù)

4、，一般取k=3。6)柵前槽總高度：取柵前渠道超高=4.3m柵前槽高=h+=1.24.3=5.5m7)柵后槽總高度：H=h+=1.2+4.3+0.115=5.615m8)柵槽總長度：式中：L柵槽總長度；中格柵的柵前進(jìn)水渠道(qdo)漸寬部分長度；L中格柵與提升泵房(bn fn)連接處漸窄部分長度。L=0.96+0.5+1.0+,設(shè)計(jì)(shj)取7.00m9)每日柵渣量：式中：w每日柵渣量，m/d；柵渣量m/103m3污水，一般為0.10.01 m/10m，中格柵取0.07m/10。故采用機(jī)械清渣。2.2 細(xì)格柵的工藝設(shè)計(jì)1.細(xì)格柵設(shè)計(jì)參數(shù)(1)柵前水深h=1.2m；(2)過柵流速v=0.70m/

5、s；(3)格柵間隙(jin x)b細(xì)=6mm；(4)柵條(shn tio)寬度 s=5mm；(5)格柵安裝(nzhung)傾角。2.細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)選用三道細(xì)格柵，兩用一備。1)柵條間隙數(shù)：式中：細(xì)格柵間隙數(shù)；最大設(shè)計(jì)流量，1.6204m3/s；柵條間隙，取6mm，即0.006m；h柵前水深，取1.2m；v過柵流速，取0.70m/s；格柵傾角，取75o；m設(shè)計(jì)使用的格柵數(shù)量，本設(shè)計(jì)細(xì)格柵取使用2道。，設(shè)計(jì)取1582)柵槽寬度：式中：B柵槽寬度，m；S格條寬度(kund)，取0.01m。B=0.005(1581)0.006158=1.733m，取1.74m3)細(xì)格柵的柵前進(jìn)水渠道漸寬部分(

6、b fen)長度：若進(jìn)水渠(shu q)寬=0.8m，漸寬部分展開角=20。，則此進(jìn)水渠道內(nèi)的流速=0.68m/s，則4)細(xì)格柵與旋流沉砂池連接處漸窄部分長度：5) 細(xì)格柵的過柵水頭損失：式中、細(xì)格柵水頭損失，m；系數(shù)，當(dāng)柵條斷面為矩形時(shí)取2.42；k系數(shù)，一般取k=3。6)柵前槽總高度：取柵前渠道超高柵前槽高7)柵后槽總高度(god)：8)柵槽總長度：式中：L柵槽總長度；細(xì)格柵的柵前進(jìn)(qinjn)水渠道漸寬部分長度；細(xì)格柵與旋流(xun li)沉砂池連接處漸窄部分長度,設(shè)計(jì)取9.00m9)每日柵渣量：式中：w每日柵渣量，；柵渣量污水，一般為0.10.01，細(xì)格柵取0.11故采用機(jī)械清渣。3

7、 污水提升泵房的設(shè)計(jì)3.1 選泵泵站選用(xunyng)集水池與機(jī)器間合建的矩形泵站。1.流量(liling)的確定本設(shè)計(jì)擬定(ndng)選用5臺(tái)泵（4用1備），則每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為：2.揚(yáng)程的估算式中：2.0污水泵及泵站管道的水頭損失，m；1.52.0自由水頭的估算值，m，取1.5m；水泵集水池的最低水位與水泵出水水位之差；單管出水井的最高水位與地面的高差估計(jì)為5.0m；則水泵揚(yáng)程為： 取15m3.選泵由Q=1458.3m3/h，H=15m，可查手冊(cè)11得：選用350QW1500-15-90型潛水污水泵3.2 集水池1.集水池容積(rngj)計(jì)算則集水池的最小面積(min j)F為：結(jié)合(j

8、ih)QW潛水泵的安裝尺寸，集水池的尺寸為：10000mm8200mm2000mm則集水池的有效容積為108.22=164145.84（合格）3.3潛水泵的布置本設(shè)計(jì)中共有5臺(tái)潛水泵，五臺(tái)泵并排布置，具體的尺寸為：泵軸間的間距為：2000mm；泵軸與側(cè)面墻的間距為：1000mm；泵軸與進(jìn)水側(cè)墻的間距為：5200mm；泵軸與出水側(cè)墻的間距為：3000mm。其它的數(shù)據(jù)參考設(shè)備廠家提供的安裝數(shù)據(jù)。3.4 泵房高度的確定1.地下部分集水池最高水位為中格柵出水水位標(biāo)高即：H1=68.185m集水池最低水位為：68.185-2.0=66.185m集水池最低水位至池底的高差按水泵安裝要求去：1.20m則泵房

9、(bn fn)地下埋深H1=72.40-66.185+1.20=7.415m2.地上(d shn)部分式中：n一般(ybn)采用不小于0.1，取為0.1m；a行車梁高度，查手冊(cè)11為0.7m；c行車梁底至起吊鉤中心距離，查手冊(cè)11為1.06m；d起重繩的垂直長度；取0.5m；e最大一臺(tái)水泵或電動(dòng)機(jī)的高度；為2.14m。h吊起物低部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離，0.2m 本設(shè)計(jì)取6.4m則泵房高度 3.5單管出水井的設(shè)計(jì)單個(gè)350QW1500-15-90潛水泵的出口直徑為：350mm。每個(gè)潛水泵都采用出水方井，尺寸為 1.5m1.5m，并在與細(xì)格柵相連一側(cè)設(shè)置寬1.5m的出水堰。出水堰的堰上水頭為

10、：4 旋流沉砂池的設(shè)計(jì)由于旋流沉砂池是定型設(shè)備，故本設(shè)計(jì)不進(jìn)行計(jì)算，而直接選擇(xunz)設(shè)備。本設(shè)計(jì)選用的設(shè)備為：兩座20型旋流沉砂池，單臺(tái)設(shè)備(shbi)參數(shù)如下。表3-5 20型旋流(xun li)沉砂池單臺(tái)設(shè)備參數(shù)表處理能力（m3/d） 池徑（mm） 有效水深（mm） 沉砂斗高度（mm）7.50萬 4880 1680 20805 氧化溝的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參考書：活性污泥工藝簡明原理與設(shè)計(jì)計(jì)算5.1設(shè)計(jì)流量5.2確定污泥齡本設(shè)計(jì)為了達(dá)到污泥的好氧穩(wěn)定，取污泥齡SRT=25d。反硝化速率為：式中： -反硝化消耗的氮量，mg/l；-進(jìn)水的TN值，mg/l，設(shè)計(jì)值為40mg/l；-出水的TN值，mg/

11、l，設(shè)計(jì)值為20mg/l；-進(jìn)水的BOD值，mg/l，設(shè)計(jì)值為170mg/l；-出水(ch shu)的BOD值，mg/l，設(shè)計(jì)值為20mg/l；則反硝化(xio hu)速率為：由于反硝化(xio hu)速率，且本設(shè)計(jì)為設(shè)缺氧區(qū)的反硝化，則：式中：缺氧區(qū)容積，；V氧化溝的總?cè)莘e，;缺氧區(qū)的污泥齡，d；氧化溝的總泥齡，d，HRT=25d。5.3計(jì)算產(chǎn)泥系數(shù)式中：K 系數(shù)，取0.9；進(jìn)水的SS值，mg/l，設(shè)計(jì)值為220mg/l；校核氧化溝的污泥負(fù)荷：5.4確定污泥濃度回流污泥濃度為：則相應(yīng)(xingyng)的回流比為：（符合要求）5.5卡魯塞爾2000型氧化溝容積(rngj)的計(jì)算1).氧化(yn

12、ghu)溝容積的計(jì)算由 得:氧化溝缺氧區(qū)的容積為：氧化溝好氧區(qū)的容積為：校核氧化溝的水力停留時(shí)間：（合格）2).厭氧池容積的計(jì)算取厭氧池的水力停留時(shí)間為=0.9h；則厭氧池的容積為：校核(xio h)厭氧污泥量比值：（合格(hg)）5.6卡魯塞爾2000型氧化(ynghu)溝溝型的設(shè)計(jì)1).氧化溝尺寸的基本數(shù)據(jù)本設(shè)計(jì)的氧化溝數(shù)量為：M=4座；有效水深?。篐=4.5m；每座氧化溝的廊道數(shù)為：m=4；氧化溝廊道寬?。築=9m；2).氧化溝溝型的設(shè)計(jì)單座氧化溝的容積為： 單座氧化溝的面積為：每座氧化溝的廊道總長為（按中線計(jì)算）：氧化溝好氧區(qū)和缺氧區(qū)的分隔處占用了池容，這個(gè)池容折算為直線長，取這個(gè)長度

13、為3m。則氧化溝廊道的總長為：其中氧化溝彎道的長度為：因此氧化溝廊道直線段的長度為：故氧化(ynghu)溝單個(gè)廊道直線段的長度為：，取105m氧化溝缺氧(qu yn)區(qū)廊道的總長度為：其中缺氧(qu yn)區(qū)彎道的長度為： 因此缺氧區(qū)廊道直線段的長度為：故缺氧區(qū)單個(gè)廊道直線段的長度為：3).厭氧池的設(shè)計(jì)兩個(gè)氧化溝組成一個(gè)系列，一個(gè)系列對(duì)應(yīng)一個(gè)厭氧池，則本工程共有兩個(gè)厭氧池。單池的容積為：厭氧池的池寬取為：B=12m，有效水深取為：H=4.5m；則厭氧池的長度為：，本設(shè)計(jì)取90m 5.7需氧量得計(jì)算1).需氧量按最不利工況設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量按高日流量設(shè)計(jì)。最不利工況為：T=25，c=25d單位時(shí)間消

14、耗的BOD量為：式中：系數(shù)(xsh)，本設(shè)計(jì)取1.1；單位時(shí)間(shjin)硝化的氮量為： 式中：高日流量(liling)，, 本設(shè)計(jì)取5000；單位時(shí)間反硝化的脫氮量為：則單位時(shí)間反硝化的脫氮量為：2).需氧量的設(shè)計(jì)計(jì)算氧化溝單位時(shí)間的需氧量為：則:實(shí)際需氧量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)需氧量的系數(shù)k=1.59。則本設(shè)計(jì)氧化溝的實(shí)際需氧量為：SOR=kAOR=1.591446=2300降解(jin ji)單位BOD的耗氧量為：（合格(hg)）5.8氧化溝剩余污泥(w n)量的計(jì)算1)氧化溝剩余污泥量為：氧化溝剩余污泥量為：2).氧化溝的可調(diào)節(jié)堰的設(shè)計(jì)本工程的氧化溝采用可調(diào)節(jié)堰控制出水，堰上水頭按薄壁堰設(shè)計(jì)，設(shè)

15、計(jì)計(jì)算如下：薄壁堰的流量公式為：式中：薄壁堰的流量系數(shù)，取0.42；b可調(diào)節(jié)堰的堰長，m，本設(shè)計(jì)取6m；H堰上水頭，m；單個(gè)氧化溝出水流量，本設(shè)計(jì)為1.0452 ；則將上式轉(zhuǎn)換得，堰上水頭為：3).氧化(ynghu)溝出水槽的設(shè)計(jì)出水槽的高度(god)為： 式中： B出水槽的設(shè)計(jì)寬度(kund)，為便于設(shè)計(jì)取1.2m；0.50出水槽的超高，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)取0.5m，但以施工圖為準(zhǔn)。 則出水槽的高度為：6 二沉池的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中二沉池采用中心進(jìn)水周邊出水的輻流式沉淀池設(shè)計(jì)選用8座輻流式沉淀池，分為兩個(gè)系列，每個(gè)系列有4個(gè)沉淀池。6.1二沉池主要尺寸的計(jì)算1).單池的流量為:2).單個(gè)二沉池的表面積為：

16、 式中：F池表面積，；設(shè)計(jì)(shj)流量， ；q表面(biomin)負(fù)荷，本設(shè)計(jì)0.753)二沉池直徑(zhjng)為: 本設(shè)計(jì)取35m4).二沉池池邊水深的計(jì)算清水區(qū)高度為: 分離區(qū)高度為： 緩沖區(qū)高度為：污泥濃縮區(qū)高度為：池邊超高為： 則二沉池的池邊水深為：校核(xio h)沉淀時(shí)間：（合格(hg)）5).二沉池池底高度的計(jì)算(j sun)及刮泥設(shè)備的選擇池底坡度選擇為:i=0.065池底高度為： 6).二沉池總水深及徑深比校核二沉池總水深：校核徑深比：6（合格）6.2二沉池管渠的設(shè)計(jì)計(jì)算1).二沉池的管渠都按高日高時(shí)流量設(shè)計(jì)，管道(gundo)如下表所示：高日高時(shí)流量(liling)：回

17、流(hu li)污泥量為：2).二沉池出水堰的設(shè)計(jì)本工程二沉池的出水堰采用 90三角鋸齒堰雙邊出流，處理水經(jīng)過出水堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管排出。單個(gè)二沉池處理水的出流量為： 出水堰周長：式中：環(huán)形出水槽外圈直徑，m，34.6m；環(huán)形出水槽內(nèi)圈直徑，m，34.3m；出水堰采用雙側(cè)90三角形出水堰，三角形頂寬0.20m，堰頂之間的間距為0.05m，每個(gè)二沉池有三角堰：個(gè)其中外圈有432個(gè)90三角形出水堰，內(nèi)圈有428個(gè)90三角形出水堰。每個(gè)三角(snjio)堰的流量為：由 得，三角出水堰(shu yn)的堰上水頭為：3).二沉池環(huán)形(hun xn)出水槽的設(shè)計(jì)式中：環(huán)形出水槽一側(cè)的流量，本設(shè)計(jì)

18、取B環(huán)形出水槽的設(shè)計(jì)寬度，為便于設(shè)計(jì)取0.3m；0.20出水槽的超高，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)取0.20m，但以施工圖為準(zhǔn)。則環(huán)形出水槽的高度為：，設(shè)計(jì)取0.60m6.3二沉池集配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算1).配水井中心管徑，施工時(shí)取2m。式中：中心管內(nèi)污水流速，m/s，一般采用0.6m/s，取0.7集配水井(shujng)的設(shè)計(jì)流量，,2.09042).配水井(shujng)直徑，施工(sh gng)時(shí)取3.6m。式中：配水井內(nèi)污水流速，m/s，一般采用0.20.4m/s，取0.33).集水井直徑，本設(shè)計(jì)取5.0m。式中：集水井內(nèi)污水流速，m/s，一般采用0.20.4m/s，取0.20集配水井的設(shè)計(jì)流量，0.810

19、24).配水井中心管的水通過薄壁堰溢流到配水井，薄壁堰堰上水頭計(jì)算如下。薄壁堰的流量公式為：式中：薄壁堰的流量系數(shù)，取0.42；b可調(diào)節(jié)堰的堰長，m，；H堰上水頭，m；集配水井(shujng)的設(shè)計(jì)流量，2.0904則將上式轉(zhuǎn)換(zhunhun)得，堰上水頭為：紫外線消毒(xio d)1.燈管數(shù)UV4000PLUS紫外線消毒設(shè)備(shbi)每3800 m3/d需2.5根燈管，每根燈管的功率為2800w。 則平均(pngjn)日流量時(shí)需：根，取n=66根高日高時(shí)流量(liling)時(shí)需：根，取n=92根擬選用8根燈管為一個(gè)模塊，則模塊數(shù)N=11.5個(gè)，取12個(gè)2.消毒渠設(shè)計(jì)按設(shè)備要求渠道深度為1

20、29cm，設(shè)渠中水流速度為0.3m/s。渠道過水?dāng)嗝娣e： 渠道寬度：，取4.3m若燈管間距為8.89cm，沿渠道寬度可安裝48根燈管，故選取用UV4000PLUS系統(tǒng)，兩個(gè)UV燈組，一個(gè)UV燈組6個(gè)模塊。渠道長度每個(gè)模塊長度2.46m，本設(shè)計(jì)為便于施工取2.50m。渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)堰到燈組間距1.5m，進(jìn)水口到燈組間距1.5m，兩個(gè)燈組間距1.0m，則渠道總長L為：校核輻射時(shí)間(shjin)：（符合(fh)10100s）污泥(w n)處理工藝的設(shè)計(jì)1 濃縮(nn su)池的設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)(shj)要求a.連續(xù)流重力(zhngl)濃縮池可采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式；b.濃縮時(shí)間

21、一般采用1016h進(jìn)行核算，不宜過長；活性污泥含水率一般為99.2%99.6%。c.污泥固體負(fù)荷采用2030kg/m2d，濃縮后污泥含水率可達(dá)97%左右；d.濃縮池的有效水深一般采用4m；e.濃縮池的上清夜應(yīng)重新回流到初沉池前進(jìn)行處理；f.池子直徑與有效水深之比不大于3，池子直徑不宜大于8m，一般為47m；g.浮渣擋板高出水面0.10.15m，淹沒深度為0.3-0.4m1.2設(shè)計(jì)計(jì)算采用連續(xù)輻流式污泥濃縮池，進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量為，采用 2 個(gè)濃縮池，則單池流量為1.濃縮池有效容積：V=QT式中: Q設(shè)計(jì)污泥量，T濃縮時(shí)間，本設(shè)計(jì)取16h。V=37.9016=606.402.濃縮池的有效(y

22、uxio)面積： 式中：F濃縮(nn su)池的有效面積，V濃縮池的有效(yuxio)容積，濃縮池的有效水深，m，一般取4.03.濃縮池直徑 ，本設(shè)計(jì)取14m。式中：D濃縮池直徑，m4.池底高度：輻流式濃縮池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，池底的坡度取 i=0.05，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗，池底高度: 式中：池底高度5.泥斗高度：由于選擇的是NZS1-14型濃縮機(jī)，根據(jù)濃縮機(jī)安裝尺寸要求，濃縮池污泥斗的高度為:h4=0.70m。池徑14m，單機(jī)功率0.75w6.濃縮池總高度： 式中：超高，一般(ybn)采用0.3m。7.濃縮(nn su)后剩余污泥量為:式中：濃縮(nn su)后的污泥量,濃縮前污

23、泥的含水率；濃縮前污泥的含水率。單個(gè)濃縮池濃縮后污泥量為：8.濃縮后分離出的上清夜量為:式中：濃縮后分離出的污水量，；濃縮前污泥的含水率；濃縮前污泥的含水率。單個(gè)濃縮池濃縮后分離出的上清夜量為:9.出水堰濃縮池上清夜采用(ciyng)三角堰單邊出水，上清夜經(jīng)過出水堰進(jìn)入出水槽，然后匯入出水管（上清夜(qngy)管）排出。單個(gè)濃縮池出水槽上清夜流量為 取出水槽寬0.2m。出水堰(shu yn)周長式中：b出水槽寬，m出水堰采用單側(cè)90三角形出水堰，三角形頂寬0.16m，堰頂之間的間距為0.10m，每個(gè)濃縮池有三角堰：個(gè)每個(gè)三角堰的流量為：由 得，三角出水堰的堰上水頭為：出水槽的高度為：式中：出水

24、槽的流量，為便于設(shè)計(jì)取0.20出水槽的超高。則出水槽的高度(god)為：10.上清夜(qngy)管DN200的鋼管(gnggun)，流速為：0.32m。11.進(jìn)泥管進(jìn)泥量為0.01058，進(jìn)泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm，管道中流速為0.58m/s。12.排泥管：剩余污泥量0.003072，泥量很小，采用污泥管道最小管徑DN200mm，間歇將污泥排入脫水機(jī)房的儲(chǔ)泥池里，排泥時(shí)間為8h。2 污泥泵房本設(shè)計(jì)共有兩個(gè)系列的氧化溝，濃縮池也相應(yīng)的設(shè)置兩個(gè)，故也同時(shí)設(shè)置兩座污泥泵房，每座污泥泵房對(duì)應(yīng)一個(gè)濃縮池。（1）一個(gè)系列氧化溝的回流污泥量為1280.12 L/s,回流污泥泵所需的揚(yáng)程較底，故選用3臺(tái)500ZQB-85回流污泥泵（軸流泵），兩用一備。(2)一個(gè)系列氧化溝的產(chǎn)生的剩余污泥量為37.90 m3/h,剩余污泥泵所需的揚(yáng)程估計(jì)為8m，故選用2臺(tái)50QW42-9-2.2剩余污泥泵（潛水泵），一用一備。(3) 污泥(w n)泵房與厭氧池合建，平面尺寸為：12m16m。3 污泥(w n)脫水機(jī)房1.脫水(tu shu)后后污泥量： 式中：脫水前污泥量，本設(shè)計(jì)為：22.13。脫水前污泥含水率，%脫水后污泥含水率，%M脫水后污泥重量，kg/h2.脫水機(jī)的選擇