工艺计算书1设计总说明 (3)工程项目概况 (3)进水水质及处理目标 (3)污水处理工艺流程 (3)污泥处理工艺流程 (3)污染物预期去除率 (4)2建设规模 (4)3粗格栅计算 (5)4集水井计算 (6)集水井提升泵选型 (6)集水井有效容积 (6)集水井尺寸设计 (6)5细格栅计算 (6)6沉砂池计算 (8)7初沉池计算 (9)8A2/O池计算 (11)9二沉池计算 (17)10消毒接触池计算 (19)11污泥池计算 (19)12脱水间计算 (20)1设计总说明1.1工程项目概况处理规模:10万吨/日。
处理对象:本项目处理对象为生活污水。
1.2进水水质及处理目标本工程污水进水水质指标如下:本项目处理后的尾水污染物排放标准执行(GB18918-2002)中一级A标准。
各主要指标如下:注:括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
1.3污水处理工艺流程粗格栅→集水井→细格栅→沉砂池→初沉池→A2/O池→二沉池→消毒池排放1.4污泥处理工艺流程污泥→污泥浓缩池→污泥压滤机脱水→干泥外运处置1.5污染物预期去除率2建设规模本污水处理厂建设规模为10万m3/d。
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)污水处理厂的进水流量总变化系数表,采用内插法得本项目流量总变化系数Kz,本工程设计污水流量为:平均流量Q:Q=100000t/d≈100000m3/d=4167 m3/h=1.157m3/s设计流量Qmax :Qmax=130000 t/d≈130000 m3/d=5417m3/h= m3/s3 粗格栅计算为保证后续污水提升泵房的安全运行,隔除较大的漂浮物质及垃圾,在集水井前端设有粗格栅。
格栅设两组,按两组同时工作设计,一格停用,一格工作校核。
取栅条宽度s = 栅条间隙宽度b= 栅前水深h = 过栅流速v=s α=60°)(884.00.102.060sin 2505.1sin max 个=⨯⨯︒⨯÷=•=bvh Q n α格栅栅槽宽度Bm n d n s B 83.22.08802.0)188(01.02.0)1(=+⨯+-⨯=+•+-= 取B =进水渠道渐宽部分的长度(l 1):设进水渠宽B 1= 其渐宽部分展开角度α=20°)(m tg tg B B l 24.12020.29.22111=︒-=-=α 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l 2): )(m l l 62.05.012== 通过格栅的水头损失(h 2):格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则:)(096.0360sin 81.921)02.001.0(83.1sin 2)(3434202m kgv b s k h h =⨯︒⨯⨯⨯⨯=•••=•=αβ栅后槽总高度(h 总): 设栅前渠道超高 h 1=m h h h h 796.0096.03.04.021=++=++=总 栅槽总长度(L):mtg tg h h l l L 76.360/7.05.00.162.024.1/)(5.00.1121=︒++++=+++++=α 每日栅渣量W :设每日栅渣量为1000m3d m d m W Q W /2.0)/(0.707.010033>⨯=⨯== 采用机械清渣。
4 集水井计算4.1 集水井提升泵选型设计水量Q max 为13万m 3/d ,选择用4台潜污泵(3用1备))(=单h m Q Q /18063541733max == 根据进水选择扬程选用Q=1800m 3/h ,扬程6 m 泵4台(3用1备)4.2 集水井有效容积根据设计规范,集水井的容积应大于最大一台污水泵5min 的出水量,取集水井容积为一台污水泵10min 出水量,则集水井有效容积3m 30060/101800V =⨯=4.3 集水井尺寸设计根据现场实际情况,设计集水井平面形状为圆形,单池。
取有效水深H=3m 。
水池平面面积为:2m 1003300H V A === 则池径D=12m ;进水管管内底标高为,有效水深为3m ,,则集水井底标高取, 设计集水井高出地面为,池总高H 总=5 细格栅计算为保证后续生化系统的稳定运行,隔除较小的悬、漂浮物,在沉砂池前端设置细格栅。
格栅设两组,按两组同时工作设计,一格停用,一格工作校核。
取栅条宽度s = 栅条间隙宽度b= 栅前水深h = 过栅流速v=s α=60°)(1754.00.101.060sin 753.0sin max 个=⨯⨯︒⨯=•=bvh Q n α格栅栅槽宽度Bm n d n s B 69.32.017501.0)1175(01.02.0)1(=+⨯+-⨯=+•+-= 取B =进水渠道渐宽部分的长度(l 1):设进水渠宽B 1= 其渐宽部分展开角度α=20°)(m tg tg B B l 65.12025.27.32111=︒-=-=α 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l 2):)(m l l 83.05.012==通过格栅的水头损失(h 2):格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则:)(24.0360sin 81.921)01.001.0(83.1sin 2)(3434202m kgv b s k h h =⨯︒⨯⨯⨯⨯=•••=•=αβ栅后槽总高度(h 总): 设栅前渠道超高h 1=m h h h h 94.024.03.04.021=++=++=总 栅槽总长度(L):mtg tg h h l l L 38.460/7.05.00.183.065.1/)(5.00.1121=︒++++=+++++=α 每日栅渣量W :设每日栅渣量为3/1000m 3d m d m W Q W /2.0)/(0.303.010033>⨯=⨯== 采用机械清渣。
6 沉砂池计算沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒,保证后续处理构筑物的正常运行。
选型:平流式沉砂池 设计参数:设计流量s m h m Q /505.1/541733max ==,设计水力停留时间s t 50= 水平流速s m v /25.0= 2格长度:m vt l 5.125025.0=⨯== 水流断面面积:2max 02.625.0505.1/m v Q A V === 池总宽度: m h A B 02.6102.6/2=== 每格宽3m 有效水深m h 12=沉砂斗容积:366max 0.6103.186400230505.11086400m K T X Q V Z =⨯⨯⨯⨯=•⨯••=T =2d ,X =30m 3/103m 3 每个沉砂斗的容积(V 0) 设每一分格有2格沉砂斗,则305.1220.6m V =⨯=沉砂斗各部分尺寸:设贮砂斗底宽b 1=;斗壁与水平面的倾角60°,贮砂斗高h ’3= 则沉砂斗上口宽: m b tg h b 77.160'2132=+︒= 贮砂斗容积:(V 1)32221213156.1)5.077.15.077.1(1.131)('31m S S S S h V =⨯++⨯⨯=++=沉砂室高度:(h 3)设采用重力排砂,池底坡度i =6%,坡向砂斗,则m b L h l h h 36.12/)2.077.125.12(06.01.12/)2.02(06.0'06.0'23233=-⨯-⨯+=--+=+= 池总高度:(H)m h h h H 66.236.10.13.0321=++=++= 核算最小流速m in v 此时只有1组工作s m s m w n Q v /15.0/19.01312157.1min min 1min >⨯⨯÷=== (符合要求) 7 初沉池计算初沉池的作用是对污水密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。
选型:平流式沉淀池 设计参数:池子总面积A ,表面负荷取)/(0.223h m m q •=2max 257423600505.13600m q Q A =⨯=⨯=沉淀部分有效水深h 2m qt h 35.122=⨯== 取t = 沉淀部分有效容积V ’3max 812736005.1505.13600'm t Q V =⨯⨯=⨯⨯=池长Lm vt L 6.216.35.146.3=⨯⨯=⨯= 取v=4m/s 池子总宽度Bm L A B 2.1196.21/2574/=== 池子格数,宽度取b =5 m)(245/120/个===b B n 校核长宽比432.456.21>==b L (符合要求) 污泥部分所需总容积V 已知进水SS 浓度0c =190mg/L初沉池效率设计55%,则出水SS 浓5.85)55.01(190)55.01(=-⨯=-⨯= c c mg/L设污泥含水率97%,两次排泥时间间隔T=2d ,污泥容重3/1m t r =36600max 5.69310)97100(3.1100286400)86190(505.110)100(10086400)(m K T c c Q V Z =⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-==ρ 每格池污泥所需容积V ’33299.2824/694'm m V 取==污泥斗容积V 1,303.373.125.042''1'4m tg b b h =⨯-=⨯-=β3211'2'413.18)25.05.0416(303.3)(''31m b b b b h V =+⨯+⨯=++⨯⨯=污泥斗以上梯形部分污泥容积V 2m L 4.223.05.06.211=++= m L 42=m h 179.001.0)43.06.21('4=⨯-+= 342128.115179.0)244.22(')2(m b h l l V ==⨯⨯++= 污泥斗和梯形部分容积3321291.308.113.18m m V V >=+=+ 沉淀池总高度Hm h h h h h H 009.703.3179.05.033.0'''44321=++++=++++= 取 其中 h 3缓冲层高度取8 A 2/O 池计算设计参数平均流量 Q=10000m 3/d设计进水水质 COD=228mg/L ;BOD 5(S 0)=136mg/L ;SS=86mg/L ; 设计出水水质 COD=32mg/L ;BOD 5(S e )=L ;SS=67mg/L ; 设计计算,采用A 2/O 生物除磷工艺 BOD 5污泥负荷N=(kgMLSS ·d) 回流污泥浓度X R =6000mg/L 污泥回流比R=100% 混合液悬浮固体浓度300060001111=⨯+=+=R X R R X 反应池容积V303487200300.13136100000NX QS m V =⨯⨯==反应池总水力停留时间h d t 4.835.010000034872Q V ====各段水力停留时间和容积 厌氧:缺氧:好氧=1:1:4厌氧池水力停留时间h t 4.14.86/1=厌⨯=,池容 35812348726/1m V =厌⨯=;缺氧池水力停留时间h t 4.14.85/1=缺⨯=, 池容 35812348726/1m V =缺⨯=;好氧池水力停留时间h t 6.54.86/4=好⨯=,池容 323248348726/4m V =好⨯=好氧段总氮负荷d kgMLSS kgTN XV TN Q •⨯⨯=•=/06.023*********1000000=好厌氧段总磷负荷d kgMLSS kgTP XV TP Q •⨯⨯=•=/028.0581230008.41000000=厌 反应池主要尺寸反应池总容积334872m V =设反应池4组,单组池容387184/348724/m V V ===单 有效水深m h 5.4= 单组有效面积219374.58718hV m S ===单单 采用6廊道式推流式反应池,廊道宽m b 5.7= 单组反应池长度m BS L 435.761937=⨯==单 校核:7.15.4/5.7/==h b (满足2~1/=h b )7.55.7/52/==b L (满足105/~=b L )取超高为,则反应池总高m H 8.43.05.4==+ 反应池进、出水系统计算 进水管:单组反应池进水管设计流量s m Q Q /289.0864004/1000004/31=÷== 管道流速s m v /0.1=管道过水断面面积2129.01/289.0/m V Q A === 管径m Ad 61.029.044=ππ⨯==取进水管管径DN600mm 校核管道流速s m AQ v /02.1)26.0(289.02===π 回流污泥管道:单组反应池回流污泥管道设计流量Q Rs m Q R Q R /289.086400410000013=⨯⨯=⨯=渠道流速s m v /0.1= 取回流污泥管管径DN600mm 混合液回流管:单组反应混合液回流渠道设计流量Q Rs m Q R Q R /578.086400410000023=⨯⨯=⨯=渠道流速s m v /91.0= 取回流污泥管管径DN900mm 进水井:反应池进水孔尺寸: 进水孔过流量s m Q R Q /578.0864004100000)11(4)1(32=⨯⨯+=⨯+= 孔口流速s m v /6.0= 孔口过水断面积297.06.0578.0m v Q A ===孔口尺寸取m m 7.04.1⨯φ 进水竖井平面尺寸m m 4.24.2⨯ 出水堰及出水竖井: 按矩形堰流量公式232338.1242.0bH bH g Q ==s m QR R Q /157.14)1(33=++=内 式中 m b 5.7=——堰宽,H ——堰上水头高,mm b Q H 19.0)5.78.1157.1()8.1(32323=⨯== 出水孔过流量s m Q Q /157.1334== 孔口流速s m v /6.0= 孔口过水断面积293.16.0157.1m v Q A ===孔口尺寸取m m 9.02.2⨯φ 出水竖井平面尺寸m m 0.25.2⨯ 出水管:单组反应池出水管设计流量s m Q /289.035=管道流速s m v /6.0=管道过水断面积2548.06.0289.0m v Q A === 管径m Ad 78.014.348.044=⨯==π取出水管管径DN800mm 校核管道流速s m AQ v /58.0)28.0(289.025===π 曝气系统设计计算: 设计需氧量AORAOR =(去除BOD 5需氧量-剩余污泥中BOD 5氧当量)+(NH 3-N 硝化需氧量-剩余污泥中NH 3-N 的氧当量)-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量D 1dkgO e P e S S Q D X /0.1655473.182342.11)005.0136.0(10000042.11)(2523.0523.001==⨯---⨯---=⨯-⨯- 硝化需要量D2d kgO P N N Q D Xe /8.1634773.18234.126.4)005.00428.0(1000006.44.126.4)(6.4202=%=%⨯⨯--⨯⨯⨯⨯--=反硝化脱氮产生的氧量d kgO N D T /3.7041246286.286.223=⨯== 总需要量h kgO d kgO D D D AOR /52.1077/5.258603.70418.163470.1655422321==-+=-+= 最大需要量与平均需氧量之比为,则h kgO d kgO R AOR /53.1508/7.362045.258604.14.1m ax 22==⨯==去除1kgBOD 5的需氧量520/97.1)005.0136.0(1000005.25860)(kgBOD kgO S S Q AOR =-⨯-==标准需氧量:采用鼓风曝气,微孔曝气器。