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吨每天城市污水处理厂设计计算

污水厂设计计算书第一章 污水处理构筑物设计计算一、粗格栅1.设计流量Q=20000m 3/d ,选取流量系数K z =则: 最大流量Q max =×20000m 3/d=30000m 3/d =0.347m 3/s2.栅条的间隙数(n )设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60° 则:栅条间隙数85.449.04.002.060sin 347.0sin 21=⨯⨯︒==bhv Q n α(取n=45)3.栅槽宽度(B)设:栅条宽度s=0.01m则:B=s (n-1)+bn=×(45-1)+×45=1.34m 4.进水渠道渐宽部分长度设:进水渠宽B 1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°(进水渠道前的流速为0.6m/s ) 则:m B B L 60.020tan 290.034.1tan 2111=︒-=-=α5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L 2)m L L 30.0260.0212===6.过格栅的水头损失(h 1)设:栅条断面为矩形断面,所以k 取3则:m g v k kh h 102.060sin 81.929.0)02.001.0(4.23sin 2234201=︒⨯⨯⨯⨯===αε其中ε=β(s/b )4/3k —格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3 h 0--计算水头损失,mε--阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时形状系数β=将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值7.栅后槽总高度(H)设:栅前渠道超高h 2=0.3m 则:栅前槽总高度H 1=h+h 2=+=0.7m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=++=0.802m 8.格栅总长度(L)L=L 1+L 2+++ H 1/tan α=++++tan60°= 9. 每日栅渣量(W)设:单位栅渣量W 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水则:W=Q W 1=05.0105.130000100031max ⨯⨯=⨯⨯-Z K W Q =1.0m 3/d 因为W>0.2 m 3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10.计算草图:α1αα图1-1 粗格栅计算草图二、集水池设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范,集水池的容积应大于污水泵5 min的出水量,即:V>0.347m3/s×5×60=104.1m3,可将其设计为矩形,其尺寸为3 m×5m,池高为7m,则池容为105m3。

同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。

并应设置相应的冲洗或清泥设施。

三、细格栅1.设计流量Q=20000m3/d,选取流量系数Kz=则:最大流量Q max=×20000m3/d=30000m3/d=0.347m3/s2.栅条的间隙数(n)设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角α=60°则:栅条间隙数7.899.04.001.060sin347.0sin21=⨯⨯︒==bhvQnα(取n=90)设计两组格栅,每组格栅间隙数n=90条 3.栅槽宽度(B)设:栅条宽度s=0.01m则:B 2=s (n-1)+bn=×(45-1)+×45=0.89m 所以总槽宽为×2+=1.98m (考虑中间隔墙厚0.2m ) 4.进水渠道渐宽部分长度设:进水渠宽B 1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°(进水渠道前的流速为0.6m/s ) 则:m B L 48.120tan 290.098.1tan 2B 121=︒-=-=α5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L 2)m L L 74.0248.1212===6.过格栅的水头损失(h 1)设:栅条断面为矩形断面,所以k 取3则:m g v k kh h 26.060sin 81.929.0)01.001.0(42.23sin 2234201=︒⨯⨯⨯⨯===αε其中ε=β(s/b )4/3k —格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3 h 0--计算水头损失,mε--阻力系数(与栅条断面形状有关,当为矩形断面时形状系数β=2. 42),将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值。

7.栅后槽总高度(H) 设:栅前渠道超高h 2=0.3m则:栅前槽总高度H 1=h+h 2=+=0.7m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=++=0.96m 8.格栅总长度(L)L=L 1+L 2+++ H 1/tan α=++++tan60°=3.85m 9.每日栅渣量(W)设:单位栅渣量W 1=0.10m 3栅渣/103m 3污水则:W=Q W 1=1.0105.130000100031max ⨯⨯=⨯⨯-Z K W Q =2.0m 3/d 因为W>0.2 m 3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10.计算草图如下:α图3 细格栅计算草图α进水四、沉砂池采用平流式沉砂池 1.沉砂池长度(L) 设:流速v=0.25m/s水力停留时间:t=30s 则:L=vt=×30=7.5m 2.水流断面积(A)设:最大流量Q max =0.347m 3/s (设计1组,分为2格) 则:A=Q max /v==1.388m 2 3.池总宽度(B)设:n=2格,每格宽取b=1m则:池总宽B=nb=2×1=2m 4有效水深(h 2):h 2=A/B=2=0.69m (介于~1.0m 之间,符合要求) 5.贮砂斗所需容积V 1 设:T=2d 则:35511112.1105.186400230347.01086400m K TX Q V z =⨯⨯⨯⨯=⨯=其中X 1--城市污水沉砂量,一般采用30m 3/106m 3,K z --污水流量总变化系数,取6.每个污泥沉砂斗容积(V 0) 设:每一分格有2个沉砂斗 则: V 0= V 1/(2*2)=4=0.3 m 37.沉砂斗各部分尺寸及容积(V)设:沉砂斗底宽b 1=0.5m ,斗高h d =0.45m ,斗壁与水平面的倾角为55° 则:沉砂斗上口宽:m b h b d 13.15.055tan 45.0260tan 212=+︒⨯=+︒=沉砂斗容积:32221122231.0)5.025.013.1213.12(645.0)222(6m b b b b h V d =⨯+⨯⨯+⨯=++=(略大于V 1=0.3m 3,符合要求) 8.沉砂池高度(H) 采用重力排砂设:池底坡度为.06则:坡向沉砂斗长度为:m b L L 26.2213.125.72222=⨯-=-=则:沉泥区高度为h 3=h d +0.06L 2 =+×=0.59m则:池总高度H设:超高h 1=0.3m则:H=h 1+h 2+h 3=++=1.34m 9.验算最小流量时的流速:在最小流量时只用一格工作,即n=1,最小流量即平均流量Q=20000m 3/d=0.232m 3/s则:v min =Q/A==0.17m/s沉砂池要求的设计流量在0.15 m/s —0.30 m/s 之间, 符合要求 10.计算草图如下:进水图4 平流式沉砂池计算草图出水五、A/O 池1.有效容积(V)设:日平均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD 污泥负荷Ns=(kgMLSS·d) 污泥指数:SVI=150回流污泥浓度:X r =10^6/SVI*r(r=1)=6667mg/L 污泥回流比为:R=100%曝气池内混合污泥浓度:Xr=R/(1+R)×X r =111+×6667=L 则:V=X N QL s 0=197995.333315.05.1)20350(20000=⨯⨯-⨯ 2.缺氧池与好氧池的体积设:缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分两组 则:缺氧池的体积为2475M 3好氧池的体积为7425m 3 设:有效水深为6m则:缺氧池面积413m 2 好氧池面积1238m 2缺氧池的宽为10m ,每格为5m ,长为42m 好氧池的宽为20m ,每格为10m ,长为62m 好氧池长宽比为62/10=,在5-10之间,符合要求 宽深比为10/6=在1-2之间,符合要求3污水停留时间t=QV=19799×A 段停留时间是,O 段停留时间是,符合要求。

4.剩余污泥量W=aQ 平L r -bVXr+平S r(1)降解BOD 5生成的污泥量W 1=aQ 平L r =×200003960kg (2)内源呼吸分解泥量Xr=×=2500mg/L ,(f x =) W 2=bVXr=×19799×=2475kg/d (3)不可生物降解和悬浮物的量W 3=平Sr=×20000×3300kg (4)剩余污泥量为W=W 1-W 2+W 3=3960-2475+3300=4785kg/d5.湿污泥的体积污泥含水率为P=%Q S =)1(1000P W -=)992.01(10004785-=600m 3/d6.污泥龄为θc=Xw VXr =14855.219799⨯=>10d(符合要求) 7.计算需氧量查得:每去除1kgBOD 5需氧-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN 需氧4.6kg则:碳氧化硝化需氧量×20000×11600kg 反硝化1gN 需2.9克BOD 5 由于利用污水BOD 作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为×-×20000=1740kg则:实际需氧量为11600-1740=9860kg/d考虑到安全系数为,利用率为,空气密度为1.201kg/m 3,空气含氧量为%,则理论需氧量为:602409.0232.0201.15.19860⨯⨯⨯⨯⨯=409m 3/min曝气方式采用机械曝气六、二沉池该沉淀池采用中心进水,周边出水的辐流式沉淀池,采用刮泥机进行刮泥。

设计2座辐流式二沉池。

1.沉淀池面积(A )设:最大进水量(单个沉淀池)Q maxQ max =25.1/200003⨯d m =15000m 3/d =0.17m 3/s平均进水量为Q=10000m 3/d=0.116m 3/s表面负荷:q 范围为—2.0 m 3/ ,取q=1.5 m 3/278245.110000max =⨯==q Q A m 2 2.沉淀池直径(D)m AD 1927844=⨯==ππ3.有效水深为(h 1)设:水力停留时间(沉淀时间):t=2 h 则: h 1=qt=⨯=3m 校核3.63191==h D (介于6~12,符合要求) 4.沉淀区有效容积(V 1) V 1=A ×h 1=278×3=834m 3 5.贮泥斗容积:设:污泥回流比为R=50%回流污泥浓度Xr=10000mg/L为了防止磷在池中发生厌氧释放,贮泥时间采用T w =2h则:二沉池污泥区所需存泥容积:368210000320036002410000)5.01(22)1(2m X X QXR T V rw w =+⨯⨯+⨯⨯=++=则污泥区高度为m A V h w 5.22786822=== 6.二沉池总高度:设:二沉池缓冲层高度h 3=0.4m ,超高为h 4=0.3m 则:池边总高度为h=h 1+h 2+h 3+h 4=3+++=6.2m 设:池底坡度为i=则:池底坡度降为 m i d b h 425.005.0221925=⨯-=-= 则:池中心总深度为H=h+h 5=+=5.23m7.校核堰负荷: 径深比6.54.31931==+h h D 2.39.519321==++h h h D堰负荷)./(2)./(9.1)./(1781914.3100003m s L m s L m d m D Q <==⨯=π 以上各项均符合要求 8.辐流式二沉池计算草图如下:图6 辐流式沉淀池进水排泥出水图7 辐流式沉淀池计算草图出水第二章污泥处理构筑物设计计算一、污泥泵房1.设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入,由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中,然后由管道输送至回流泵房,其他污泥由刮泥板刮入污泥井中,再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。

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