污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算

污水廠設(shè)計計算書第一章污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算一、泵前中格柵設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Q=2。6X104m3/d=301L/s柵前流速vj0.7m/s，過柵流速V2=0。9m/s柵條寬度s=0。01m，格柵間隙e=20mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角a=60°單位柵渣量3「0.05m3柵渣/103m3污水設(shè)計計算確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得：柵前槽寬，則柵前水深柵條間隙數(shù)(取n=36)柵槽有效寬度B=s(n—1)+en=0.01(36—1)+0.02X36=1.07m進水渠道漸寬部分長度(其中、為進水渠展開角)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度過柵水頭損失(h1)因柵條邊為矩形截面，取k=3,則其中e=B(s/e)4/3h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3e：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時B=2。42柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)=0.3m，則柵前槽總高度H=h+h=0。47+0。3=0.772 1 2m柵后槽總高度H=h+h+h=0.47+0。103+0.3=0。8712格柵總長度L=L1+L2+0o5+1。0+0。77/tana=0。23+0.12+0。5+1.0+0.77/tan60°=2.29m（9）每日柵渣量3=Q平均日31=二0。87m3/d>0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣（10）計算草圖如下：二、 污水提升泵房1。 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q=301L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計2。 泵房設(shè)計計算采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升.污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入神仙溝.各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見第三章的高程計算。污水提升前水位-5。23m（既泵站吸水池最底水位），提升后水位3.65m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。所以，提升凈揚程Z=3.65一（一5。23）=8。88m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚程H=Z+h=10.88m再根據(jù)設(shè)計流量301L/s=1084m3/h,采用2臺MF系列污水泵，單臺提升流量542m3/s.采用ME系列污水泵（8MF-13B）3臺，二用一備。該泵提升流量540?560m3/h，揚程11。9m,轉(zhuǎn)速970r/min，功率30kW。占地面積為松=78。54m2，即為圓形泵房D=10m,高12m，泵房為半地下式，地下埋深7m，水泵為自灌式.計算草圖如下：三、 泵后細(xì)格柵設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Q=2.6X104m3/d=301L/s柵前流速vj0。7m/s,過柵流速v2=0。9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長度0.5m,格柵傾角a=60單位柵渣量31=0。10m3柵渣/103m3污水設(shè)計計算確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得柵前槽寬，則柵前水深柵條間隙數(shù) (取n=70)設(shè)計兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=35條柵槽有效寬度B=s(n-1)+en=0.01(35-1)+0。01X35=0。69m2所以總槽寬為0。69X2+0。2=1。58m(考慮中間隔墻厚0.2m)進水渠道漸寬部分長度(其中a1為進水渠展開角)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度過柵水頭損失(h1)因柵條邊為矩形截面，取k=3,則其中e=3(s/e)4/3h0：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3e：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時B=2。42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。47+0.3=0.77m柵后槽總高度H=h+h+h=0.47+0。26+0。3=1.0312格柵總長度L=L1+L2+0.5+1。0+0.77/tana=0。88+0。44+0。5+1。0+0。77/tan60°=3.26m每日柵渣量3=Q平均日31==1.73m3/d〉0.2m3/d所以宜采用機械格柵清渣計算草圖如下：四、沉砂池采用平流式沉砂池設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q=301L/s(按2010年算，設(shè)計1組，分為2格)設(shè)計流速:v=0.25m/s水力停留時間：t=30s2.設(shè)計計算沉砂池長度：L=vt=0.25x30=7。5m水流斷面積：A=Q/v=0.301/0。25=1.204m2池總寬度：設(shè)計n=2格，每格寬取b=1.2m〉0。6m，池總寬B=2b=2。4m有效水深：h2=A/B=1。204/2.4=0。5m(介于0.25?1m之間)貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個沉砂斗容積(每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗)其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1。5沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0。5m,則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積:(略大于V1=0。26m3，符合要求)沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0。06，坡向沉砂斗長度為則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0。06L2=0.5+0。06x2.65=0.659m池總高度H:設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m， 口H=h1+h2+h3=0o3+0。5+0。66=1。46m進水漸寬部分長度：出水漸窄部分長度：(10)校核最小流量時的流速:最小流量即平均日流量Q平均0=Q/K=301/1.5=200.7L/s則vmin=Q平均日/A=0.2007/1。204=0.17〉0。15m/s,符合要求(11)計算草圖如下：五、 厭氧池1。 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量:2010年最大日平均時流量為Q，=Q/Kh=301/1。3=231。5L/s，每座設(shè)計流量為Q「=115.8L/s，分2座水力停留時間：T=2。5h污泥濃度：X=3000mg/L 口污泥回流液濃度：Xr=10000mg/L考慮到厭氧池與氧化溝為一個處理單元，總的水力停留時間超過15h，所以設(shè)計水量按最大日平均時考慮。2。 設(shè)計計算(1)厭氧池容積：V=Q「T=115.8x10-3x2。5x3600=1042m3(2)厭氧池尺寸：水深取為h=4。0m。則厭氧池面積：A=V/h=1042/4=261m2厭氧池直徑：m(取D=19m)考慮0。3m的超高，故池總高為H=h+0。3=4+0。3=4.3m.污泥回流量計算:回流比計算R=X/(Xr-X)=3/(10-3)=0。43污泥回流量Qr=RQ]'=0.43x116=49。79L/s=4302m3/d六、 氧化溝 「〕 " ri

1.設(shè)計參數(shù)擬用卡羅塞(Carrousel)氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計分2座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為Q]'==10000m3/d=115.8L/s?？偽勰帻g:20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0。75則MLSS=2700曝氣池:DO=2mg/LNOD=4。NOD=4。6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2。6mgO2/NO3—N還原a=0.9 p=0.98其他參數(shù)：a=0。6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1脫氮速率：qdn=0。0312kgNO3-N/kgMLVSS?dK1=0O23d-1Ko2=1.3mg/L剩余堿度100mg/L（保持PH>7.2）:所需堿度7.1mg堿度/mgNH3一N氧化；產(chǎn)生堿度3。0mg堿度/mgNO3一N還原硝化安全系數(shù)：2。5脫硝溫度修正系數(shù)：1.082。設(shè)計計算(1)堿度平衡計算：設(shè)計的出水為20mg/L,則出水中溶解性=20-0.7X20X1。42X(1—e-0.23x5)=6。4mg/L采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為：kg/d設(shè)其中有12。4%為氮，近似等于TKN中用于合成部分為:0.124550。8=68.30kg/d即：TKN中有mg/L用于合成。需用于氧化的NH3-N=34-6。83-2=25.17mg/L需用于還原的NO3—N=25。17—11=14.17mg/L3)堿度平衡計算已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度/除去1mgBOD5,且設(shè)進水中堿度為250mg/L,剩余堿度=250-7.1X25。17+3.0X14.17+0。1X(190—6.4)=132.16mg/L計算所得剩余堿度以CaCO3計，此值可使PHH.2mg/L硝化區(qū)容積計算：硝化速率為=0.204d-1故泥齡:d采用安全系數(shù)為2。5,故設(shè)計污泥齡為：2.54.9=12。5d原假定污泥齡為20d，則硝化速率為：d-1單位基質(zhì)利用率：kg/kgMLVSS.dMLVSS=fxMLSS=0.753600=2700mg/L所需的MLVSS總量=硝化容積:m3水力停留時間：h反硝化區(qū)容積：12°C時，反硝化速率為：=0.017kgNO3-N/kgMLVSS。d還原NO3-N的總量=kg/d脫氮所需MLVSS=kg脫氮所需池容：m3水力停留時間：h氧化溝的總?cè)莘e：總水力停留時間：總?cè)莘e：m3（5） 氧化溝的尺寸：氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝,取池深3。5m,寬7m,則氧化溝總長：。其中好氧段長度為，缺氧段長度為.彎道處長度：則單個直道長：（取59m）故氧化溝總池長=59+7+14=80m,總池寬=74=28m（未計池壁厚）。校核實際污泥負(fù)荷（6） 需氧量計算：采用如下經(jīng)驗公式計算：其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量，第四項為反硝化污泥需氧量.經(jīng)驗系數(shù)：A=0.5 B=0。1需要硝化的氧量：Nr=25。171000010—=251。7kg/dR=0。510000（0。19-0。0064）+0o14071.92.7+4。6251。7-2。6141。7=2806。81kg/d=116。95kg/h取T=30°C，查表得a=0。8,0=0。9,氧的飽和度=7。63mg/L,=9。17mg/L采用表面機械曝氣時，20C時脫氧清水的充氧量為：查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑中=3。5m，電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則取n=2臺（7） 回流污泥量：可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L,回流污泥濃度取10g/L。則：（50%?100%，實際取60%）考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。剩余污泥量：如由池底排除,二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：氧化溝計算草草圖如下：七、二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。1.設(shè)計參數(shù)設(shè)計進水量:Q=10000m3/d(每組)表面負(fù)荷：qb范圍為1.0—1。5m3/m2。h，取q=1。0m3/m2。h固體負(fù)荷:qs=140kg/m2.d水力停留時間(沉淀時間)：T=2.5h堰負(fù)荷：取值范圍為1.5-2.9L/s.m,取2.0L/(s。m)2.設(shè)計計算 門 II 門(1)沉淀池面積：按表面負(fù)荷算：m2沉淀池直徑：有效水深為 h=qbT=1。02.5=2.5m<4m(介于6?12)貯泥斗容積：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：則污泥區(qū)高度為二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h3=0。4m，超高為h4=0.3m則池邊總高度為h=h1+h2+h3+h4=2o5+1.7+0.4+0。3=4。9m設(shè)池底度為i=0.05，則池底坡度降為則池中心總深度為校核堰負(fù)荷:徑深比堰負(fù)荷以上各項均符合要求輻流式二沉池計算草圖如下:八、接觸消毒池與加氯間采用隔板式接觸反應(yīng)池設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q'=20000m3/d=231.5L/s(設(shè)一座)水力停留時間：T=0.5h=30min設(shè)計投氯量為：P=4。0mg/L p平均水深：h=2.0m口 L 口隔板間隔：b=3。5m設(shè)計計算接觸池容積：V=Q'T=231.510-33060=417m3表面積m2隔板數(shù)采用2個，則廊道總寬為B=(2+1)3.5=10.5m取11m接觸池長度L=取20m長寬比實際消毒池容積為V'=BLh=11202=440m3池深取2+0。3=2.3m (0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時間的要求加氯量計算：設(shè)計最大加氯量為Pmax=4.0mg/L,每日投氯量為3=pQ=42000010-3=80kg/d=3.33k