12万吨城镇污水处理设计计算书

1 12 万吨城镇污水处理设计 目 录 前言 .1 第一部分 设计说明书 2 第一章 原始资料 2 第二章 工艺流程的确定 3 第三章 主要构筑物 . .3 第四章 平面布置 .4 第五章 高程布置 .5 第二部分 计算说明书 .7 第一章 格栅 .7 第二章 提升泵房 9 第三章 沉砂池 .10 第四章 初沉池 .12 第五章 .14 第六章 二沉池 .20 参考文献 25 2 第一部分 设计说明书 一、原始资料 （一）自然条件 1地理位置： 某县地处东经 115019 115043，北纬 35023 35043。县城东西长32公里，南北宽 37 公里。 2 风向 春夏秋冬三季主导风向为东南风，频率为 12，其次为北风，频率为 10，平均风速 3.2m/s，总面积 1032平方公里。 3气温 某县常年平均气温 13.50 C,历年极端最高气温 41.50 C，历年极端最低气温20.30 C。 4地形地貌及工程地质： 某县位黄河冲积平原，受黄河决口影响，急流冲刷，缓流淤积，形成自然流沟 108条，多为西南东北流向。某县地势西南高，东北、东南部低，最高处海拔高程 55.5 米，最低处海拔高程 46.2 米，中部地面高程一般为 49.5 米。自然坡降为五千分之一到七千分之一。某县地基承栽力为 80 12kpa。某县地震烈度为 7度，土壤最大冻结深度 0.50 0.60m。 （二）社会条件 1 人口 2002年城区现状人口为 7.5万人。城区近期 (2005年 )规划人口为 9万人，远期 (2010年 )规划人口为 12万人。 2 污水及水质情况 污水处理厂的进水水质为： COD4 (符合要求 ) (8)污泥部分所需总容积 初沉池效率设计为 50%， 设污泥含水率 97，两次排泥时间间隔 T=2d，污泥容重 （ 9）每格池污泥斗所需容积 =800/22=36.4 (10)污泥斗的容积 （ 11）污泥斗以 上梯形部分污泥容积 L1=27+0.5+0.3=2708m L2=6m (12)污泥斗和梯形部分容积 V1+V2=62.3+21.6=83.9m3 36.4m3 (13)沉淀池总高度 H= 取 9米 12 五、 首先判断是否可采用 COD/TN=420/45=9.33 8 TP/BOD5=3/200=0.015 0.06 符合条件 1、设计参数 设计最大流量 Q=120000m3 d 池型：廊道式 进水水质 ， 出水水质 BOD5污 泥负荷 N=0.2kgBOD5/(kgMLSS d) 回流污泥浓度 XR=8000mg/L 污泥回流比 R=100% 2 曝气池的设计计算 （ 1）混合液悬浮固体浓度 （ 2）反应池容积 （ 3）反应池总水力停留时间 t=V/Q=30000/120000=0.25d=6h (4) 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧 =1： 1： 3 厌氧池水力停留时间 t厌 =0.26=1.2h,池容 V厌 =0.230000=6000m3 缺氧池水力停留时间 t缺 =0.26=1.2h,池容 V缺 =0.230000=6000m3 好氧池水力停留时间 t好 =0.66=3 h, 池容 V好 =0.630000=18000m3 （ 5）厌氧段总磷负荷 (6)、反应池主要尺寸 反应池总容积 V=30000m3,设两组 V单 =V/2=15000m3 取有效水深 h=4.0m, 则 S单 =V单 /2=15000m3 13 采用 7廊道式推流式反应池，廊道宽 b=7.5m 校核： b/h=7.5/4.0=1.9 (满足 b/h=12) L/b=71.5/7.5=9.54 (满足 L/B=510) 取超高为 1.0m，则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0m 2 反应池进、出水系统计算 （ 1）进水管 单组反应池进水管设计流量 Ql=Q 2=12000 2 86400=0.695m3 s 管道流速 v=1.0m s 管道过水断面面积 A=Ql V=0.695 1.0=0.695m2 管径 取出水管管径 DN=1000mm 校核管道流速 （ 2）回流污泥渠道 单组反应池回流污泥渠道设计流量 QR 渠道流速， 取回流污泥管管径 DN=800mm （ 3） 进水井 反应池进水孔尺寸： 进水孔流量 孔口流速 v=0.7m/s 孔口过水断面积 A=Q/V=1.39/0.7=1.986m2 孔口尺寸取 1.2m 0.9m 进水竖井平面尺寸 2.5m 2.5m 出水堰及出水竖井 按矩形堰流量公式： 堰上水头高 14 出水孔过流量 孔口流速 v=0.7m s 孔口过水断面积 A=Q/v=2.4325/0.7=3.475m2 孔口尺寸取 2.0m 1.0m 进水竖井平面尺寸 2.5m 2.0m 出水管 单组反应池出水管设计流量 Q5=Q3=2.4325m3/s 管道流速 v=O 8m s, 管道过水断面积 取出水管管径 DN=2500mm 校核管道流速 3 曝气系统的设计计算 （ 1）平均需氧量 取，则 =28800kg/d=1200kg/h 每日去除的 去除每千克 BOD5 的需氧量 =28800/21600=1.3kgO2/kg BOD5 接近与经验数值 (2) 最大需氧量 在不利条件下运行，最大需要量与平均需氧量之比为 1.7，则 O2=1.7O2=1.7 1200=2040kg/h (3) 供气量 采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器铺设于池底，距池底 0.2m，淹没深度 3.8m，氧转移效率 EA=20%，计算温度 T=30C。 微孔曝气器出口处绝对压力 空 气离开曝气池时氧的百分比为 15 曝气池中平均溶解氧饱和浓度为 20C脱氧清水的充氧量： 取 相应最大时标准需氧量 曝气池平均供气量 相应最大时供气量 （ 4）所需空气压力 p P=h1+h2+h3+h4+h=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m (5) 曝气器数量计算 (以单组反应池计算 )。 按供氧能力计算所需 曝气器数量。 (6) 供风管道计算 供风干管道采用环状布置 流量 流速 v=10m/S 管径 取干管管径为 DN=1000mm 单侧供气（向单侧廊道供气）支管 流速 v=10m/s 管径 16 取支管管径为 DN=400mm 双侧供气 , 管径取支管管径 DN=550mm （ 7）污泥回流设备 污泥回流比 R=100 污泥回流量 QR=RQ=1 120000=120000 设回流污泥泵房 l 座，内设 3台潜污泵 (2用 l备 ) 单泵流量 水泵扬程根据竖向流程确定。 （ 8）混合液回流设备 混合 液回流泵 混合液回流比 混合液回流量 设混合液回流泵房 2座，每座泵房内设 3台潜污泵 (2用 l各 ) 混合液回流管 混合液回流管设计 泵房进水管设计流速 管道过水断面积 管径 取泵房进水管管径 DN=1200mm 校核管道流速 泵房压力出水管设计流 ， 管道过水断面积 管径 取泵房压力出水管径 DN=950mm 六、 二沉池 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆 17 形辐流式二沉池。二沉池为中心 进水，周边出水，幅流式沉淀池，共 2座。 1.设计参数 设计流量 1.39，表面负荷为 1.5， 沉淀时间 2.5h 2池体设计计算 (1) 二沉池表面面积 A=Q/2=1.39 3600/1.5=3336 (2)单池面积 （ 3）二沉池直径 （设计取 46.1m） (4)池体有效水深 =qt=1.5 2.5=3.75m (5)沉淀部分有效容积 （ 6）沉淀池底坡度落差 （取池底坡度 i=0.05） (7) 沉淀池周边有效水深 校核径深比： (符合要求 6 12) （ 8）沉淀池总高度 （ 9）二沉池污泥区所须存泥容积 取存泥时间不宜小于 2h, T=4.0h 3.进水系统计算 （ 1）进水管计算 18 单池设计污水流量 进水管设计流量 管径 流速 坡降为 1000i=1.83 (2) 进水竖井 进水竖井采用 =1.5m， 出水口尺寸 0.45 1.5，共 6个沿井壁均匀分布。 出水口流速 =1.39 0.45 1.5 6=0.344m S (3)稳流筒计算 取筒中流速 =0.03m s 稳流筒过流面积 稳流筒直径 4. 出水部分设计 (1)单池设计流量 (2)环形集水槽内流量 (3)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，安全系数 k取 I.2 集水槽宽度 取 b=0.65m 集水槽起点水深为 集水槽终点水深为 槽深取 1.0m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽 b=1.0m，