水污染控制工程

水污染控制工程课程设计班 级：学 号：姓 名：完成日期：目录第一节 格栅- 1 1计算依据- 12计算方法- 13计算过程-第二节 曝气沉砂池- 21一般规则- 22设计参数- 23计算过程- 24沉砂室设计计算-第三节 初沉池- 31一些参数的选定- 32初沉池选型-第四节 生物处理构-4 1工况参数- 42设计过程-第五节 二沉池- 51设计参数- 52主要尺寸计算- 53进水系统的计算- 54出水部分设计- 55溢流堰设计- 56排泥部分设计-第六节 快滤池- 6. 1设计参数- 6. 2设计计算-第七节 消毒池- 7. 1设计参数- 7. 2设计计算-第八节 污泥脱水设备-第一节 格栅1 1计算依据重要参数的取值依据取值安装倾角一般取4575=60格栅前水深一般取0.30.5mh=0.5m栅条间距宽：粗：40100中：1040mm细：310mmb=40mmb=20mm水流过栅流速一般取0.61.0m/sv=0.9m/s格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3k=3栅前渠道超高一般采用0.3mh=0.3m进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20K=1.4栅条断面形状阻力系数计算公式形状系数栅条尺寸（mm）迎水背水面均为锐边矩形=(s/b) 4/3=2.42长=50，宽S=101 2计算方法主要的计算公式（1） 格栅的间隙数 （2） 格栅宽度 （3） 通过格栅的水头损失 （4） 栅后槽总高度 （5） 栅前扩大段长度 （6） 栅后收缩段长度 （7） 栅前渠道深 （8） 栅槽总长度 （9） 每日栅渣量 1 3计算过程Q=20000m3/d0.2m3s1） 粗格栅：（1）12取12根（2）=0.59m（3）栅后槽总高度 取阻力系数K=3,则通过格栅的阻力损失为 = 0.014m=0.04m 栅后槽总高度为 =0.84m（4）栅槽总长度进水渠道渐宽部分长度L1 取进水渠宽度B1=0.45m,（进水渠道内的流速为）=019m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=0.095 m栅槽总长度=1.81 m（4）每日格栅量计算 取 =0.025(污水)=0.36 m3/d采用机械清除格栅。2） 细格栅：（1）n=26取26根（2）=0.77 m（3）栅后槽总高度 取阻力系数K=3,则通过格栅的阻力损失为 =0.033 m=0.1 m栅后槽总高度为 =0.9 m（4）栅槽总长度进水渠道渐宽部分长度L1 取进水渠宽度B1=0.65m,（进水渠道内的流速为）=0.16 m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=0.08 m栅槽总长度=1.8 m（4）每日格栅量计算 W1=0.06(污水)， =0.86 m3/d采用机械清除格栅。第二节 曝气沉砂池2.1一般规则1）空气扩散装置设在池的一侧，距池底为，送气管应设置调节气量的阀门2）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角。池宽与池深比为，池长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。3）池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致；出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。4）池内考虑消泡装置。5）曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为，距池底约。2.2设计参数水平流速一般取0.060.12m/s污水在池内的停留时间为13min；雨天最大流量时为13mint=3min池的有效水深为23m，清除沉砂间隔时间总变化系数每污水的曝气量为0.10.3m3空气城市污水沉砂量池个数2 3计算过程1曝气沉砂池的尺寸设计1） 池子总有效容积 取停留时间，V=27.78 m3 2） 水流断面面积 取水平流速， A=2.315m23） 池子总宽度 取有效水深h2=2m，B=1.158m 取池子格数格，每个池子宽度b=0.579m4）池长L=18m5） 每小时所需空气量 取， q=dQmax3600=166.68m3/h3 沉砂室设计计算1） 沉砂斗所需容积V=0.8m3 2）沉砂室坡向沉砂斗的坡度，取。每个分格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗，则V0=0.2m3 沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高=，砂斗上口宽，沉砂斗容积 沉砂室高度：本设计采用重力排砂，池底坡度为坡向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗；另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。（为两沉砂斗之间隔壁厚）超高，总高度h3=0.3+2.0+0.61=2.91m第三节 初沉池31一些参数的选定参数取值表面负荷Q=1.2m3/m3-h沉淀时间每人每日污泥量S=0.5L/(人-d)设计人口数35万有效水深池座数两次清除污泥间隔时间32初沉池的选型 初沉池选用辐流式沉淀池，采用机械刮泥。1) 沉淀池表面积 A1=347.2m2,池径D=21.03m2) 有效水深 取沉淀时间 h2=1.2*1.2=1.44m3) 每天污泥量 V=14.6m34) 污泥斗容积 池底坡度取 5) 池底可储存污泥的体积 226.2m3共可储存污泥的体积为V1+V2=238.9m314.6m3,所以够。6） 沉淀池总高度 0.3+1.44+0.5+0.715+1.75=4.715m-缓冲层高度7） 沉淀池周边的高度 h1+h2+h3=0.3+1.44+0.5=2.24m8） 径深比校核 D/h2=14.6(合格)第四节 曝气池本设计采用推流式曝气池4 1工况参数项目参数曝气时间68MLSS15002000回流污泥率2030%BOD容积负荷BOD-MLSS负荷空气量污泥龄24dBOD去除率%42计算过程1）水处理程度 %2）曝气池的计算 采用BODMLSS负荷法计算。A BODMLSS负荷率的确定 拟采用BODMLSS负荷率为，校核（取值，取值）取最适宜B 确定混合液污泥浓度（） 根据已确定的查表，查得相应的SVI值为之间，取SVI -回流污泥浓度（）-回流污泥比，取污泥浓度C. 确定曝气池容积 V=2402.07m3D. 确定曝气池各部位尺寸 设2组曝气池，每组容积V单=1201.04m3取池深，则每组曝气池面积为F=285.96m2取池宽，。介于之间，符合规定。扩散装置设在廊道一侧。池长 L=F/B=35.75m符合规定 L大于或等于510B设三廊道式曝气池，单廊道长L1=11.92m.介于之间，合理。取超高，则池总高度3）剩余污泥量 干污泥： -污泥增殖系数，取 -污泥自身氧化率，取湿污泥量：QS=91.2m3/d污泥量：Qc=8.693d4） 曝气系统的计算 采用鼓风曝气，有关各项系数如下：氧化每公斤BOD需养公斤数污泥自身氧化需氧率污水中氧的总转移系数修正系数 污水中氧的饱和度修正系数压力修正系数%A 平均需氧量 =1634.11kg/ B 最大时需氧量 =1153.7kg/h因此，最大时需氧量与平时需氧量之比为1.42C 每日去除值 BODr=QSr=1466.66kg/dD 去除每千克的需氧量O2=1.11kgO2/kg-D5） 计算曝气池内平均溶解氧饱和度 本设计采用网状膜型微孔空气扩散器，敷设于池底，淹没深，计算温度为。在运行正常的曝气池中，当混合液在范围内，混合液溶解氧浓度C能够保持在左右，最不利情况将出现在温度为的盛夏。故计算水温采用。 A B%C和的氧的饱和度 计算鼓风曝气池时的脱氧清水的需氧量 供氧量：% 6） 空气管路计算A去除每的供氧量： B每立方米污水的供氧量： C本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的8倍考虑，污泥回流比R取值%。这样，提升回流污泥所需空气量为 3333.334m3/h 总需氧量：10933.94+3333.334=14267.334m3/h8）空气管系统在相邻的2个廊道的隔墙上设1根干管，共5根干管。每根干管上设7对配气竖管，共14根配气竖管。全曝气池总共设70条配气竖管，每根竖管的供气量为 曝气池平面面积为 每个空气扩散管的服务面积按计，则需空气扩散器的总数为个为安全计，本设计采用9800个空气扩散器，每个竖管上按设的空气扩散器的数目为个每个空气扩散器的配气量为9） 空气机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底处，因此空压机所需压力为 空压机供氧量最大时：14267.34m3/h平均时：8930.17+3333.334=12263.504m3/h根据所需压力与空气量，决定采用LG60型空压机9台，该型空压机风压50Kpa,风量。正常条件下，7台工作，2台备用；高负荷时，8台工作，1台备用。第五节 二沉池 本设计二沉池池型采用辐流式，进水方式为周边进水，周边出水，以提高沉淀效果。5 1设计参数表面负荷沉淀时间有效水深污泥区容积连续排泥，不大于污泥量池个数池表面污泥体积负荷污泥指数回流污泥比52主要尺寸计算1） 池表面积 A=555.6m22） 单池面积A单=277.8m23） 池直径 D=18.8m,D取19m4） 沉淀部分有效水深 5） 沉淀部分有效容积V=283.385m36） 沉淀池底底坡落差 取池底坡度，则h4=0.375m7） 沉淀池周边（有效）水深（，规范规定辐流式二沉池） -缓冲层高度，取-刮泥板高度，取8）沉淀池总高度H=H0+h4+h1=4.5+0.375+0.3=5.175m-沉淀池超高53进水系统的计算 1） 进水配水槽的计算单池设计污水流量 Q单=0.1741m3/s出水端槽宽 B=0.593m(取0.6)槽中流速取0.6m/s进水端水深H1=0.24m出水端水深H2=0.357m2） 校核 当水流流速增加一倍时，Q=0.174m3/s3） 槽宽B1=0.85取0.9m,4） H1=0.32m5） H2=0.4152m6） 54出水部分设计1） 环形集水槽内流量：q集=0.087m3/s2） 环形集水槽设计 采用周边集水槽，单侧集水。每池只有一个总出水口。集水槽宽度为b=1.755m（取b=1.8m） 集水槽起点水深为：h起=1.31625m集水槽终点水深为：h终=1.25b=2.1875m槽内均取2.5m55出水溢流堰设计 采用出水三角堰（）1） 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）2） 每个三角堰的流量3） 三角堰个数 n1=211.37个取212个4） 三角堰中心距 l1=0.239m56排泥部分设计1）单池污泥量：总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量：QR=416.7m3 剩余污泥量： -污泥产率系数，城市污水（取）-污泥自身氧化率，城市污水左右（取）QS=66.1m3Q泥总=416.7+66.11=483m3/hQ单=Q泥总/2=242m3/h2）集泥槽沿整个池径为两边集泥，故其设计泥量为 q=0.0336m3/s 集泥槽宽（取） 起点泥深（取） 终点泥深（取） 集泥槽深均取（超高）第六节 快滤池6.1设计参数设计水量Qmax=20000m3/d=0.2m3/采用数据：滤速 冲洗时间为6分钟6.2普通快滤池的设计计算(1) 滤池面积及尺寸：滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，实际工作时间T=，滤池面积为 采用4个池子，单行行排列 采用池长宽比 L/B=1.5左右，则采用尺寸L=6m。B=4m校核强制滤速(2) 滤池高度： 支撑层高度：H1=0.45m 滤料层高度：H2=0.7m砂面上水深： H3=1.7m保护高度： H4=0.3m总高度： H=3.15m（3）配水系统 1.干管流量：采用管径2.支管：支管中心距离：采用每池支管数： 3.孔眼布置：支管孔眼总面积占滤池总面积的0.25%孔眼总面积：采用孔眼直径每格孔眼面积：孔眼总数每根支管空眼数：支管孔眼布置成两排，与垂线成45度夹角向下交错排列，每根支管长度：每排孔眼中心数距：4.孔眼水头损失：支管壁厚采用：流量系数：水头损失：h5.复算配水系统：管长度与直径之比不大于60，则孔眼总面积与支管总横面积之比小于0.5，则 孔眼中心间距应小于0.2，则(4) 洗砂排水槽 洗砂排水槽中心距排水槽根数：排水槽长度：每槽排水量：采用三角形标准断面。槽中流量，采用槽断面尺寸： 排水槽底厚度，采用砂层最大膨胀率e=45%砂层厚度：砂排水槽顶距沙面高度排水槽总平面面积：复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般不小于25%，则 （5）滤池各种管渠计算1.进水 进水总流量：采用进水渠断面：B1=0.65m，水深0.5，流速v1=0.82m/s各个滤池进水管流量：采用进水管管径：D2=300mm，管中流速2.冲洗水3.清水4.排水5.冲洗水设冲洗水泵2台，设置于消毒池边上，一用一备，扬程20m第七节 消毒池7.1设计参数 生活废水总处理量为20000 m3/d,因为一个消毒池不能承载,所以消毒池设置为8个,并按同时工作考虑. 设计平均每个池水量Q=2500 m3/d,进水BOD5浓度L0=200mg/L, 填料容积负荷qv=1000gBOD5/( m3/d),出水BOD5浓度Le=20 mg/L7.2设计计算 生物接触氧化池的有效容积 V=Q(L0-Le)/q=450 m3 滤池总面积取填料总高度H=3 m, 分m=3段,每段高1米,则 A=V/H=150m2 滤池分格设滤池格数n=8格,则每格滤池的面积为 A0=A/n=18.75 m22h 滤池总高度取滤池超高h10.6m,(一般0.50.6m), 填料以上水深h2=0.5m,(一般0.40.5m), 填料段之间高度h3=0.3m,(一般0.20.3m), 填料下方水深h4=1.5m,考虑进入检修 H0=h1+h2+H+(m-1)h3+h4=6.2m 废水在池内实际停留时间 8.06h 所需填料总体积 V1=n(Lb)H=4