某市10万吨污水处理厂工艺设计-secret

目 录 引言 1 第一章 设计规模及设计水质 1 1 1 设计规模 1 1 2 设计水质 1 第二章 工艺流程 4 2 1 处理程度的确定 4 2 2 处理方法的确定 4 2 3 处理流程的确定 9 2 4 设计水量的确定 9 第三章 单体构筑物设计 12 3 1 格栅 12 3 2 沉砂池 17 3 3 初沉池 21 3 4A A O 工艺 12 3 5 二沉池 12 3 6 接触池 12 3 7 计量设施 12 3 8 污泥浓缩池 12 3 9 污泥消化池 12 3 10 贮泥池 12 3 11 脱水机房 12 第四章 污水处理厂平面布置 27 第五章 污水处理厂水力及高程计算 52 5 1 水力计算 52 5 2 污水高程计算 52 5 3 污泥高程计算 53 主要参考文献 76 课程设计总结 84 1 第一章 设计规模及设计水质 1 1 设计规模 污水厂的总规模为 10 m3 d 污水 1 2 设计水质 原水水质 CODCr 350mg L BOD5 220mg L SS 250mg L 氨氮 30mg L TN 40mg L TP 以 P 计 4 5mg L pH 6 9 3 出水水质 执行中华人民共和国国家标准 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918 2002 中一一级B标准 2 第二章 工艺流程 城市污水处理厂的设计规模与进入处理厂的污水水质和水量有关 污水的 水质和水量可以通过设计任务书的原始资料计算 2 1 处理程度的确定 SS 的去除率 1 92 250 20250 COD 的去除率 2 2 82 86 350 60350 BOD5的去除率 3 3 90 91 220 20220 TN 的去除率 4 4 50 40 2040 NH3 N 的去除率 5 5 73 33 30 830 TP 的去除率 6 6 77 78 5 4 15 4 2 2 处理方法的确定 A2 O 法 Anaerobic Anoxic oxic A A O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成 一是除磷 污水中的磷在 厌氧状态下 DO 0 3mg L 释放出聚磷菌 在好氧状况下又将其更多吸收 以 剩余污泥的形式排出系统 二是脱氮 缺氧段要控制 DO12 5 BOD TKN 为 1 5 3 5 COD TP 为 30 60 BOD TP 为 16 40 一般应 20 若 降低污泥浓度 压缩污泥龄 控制硝化 以去除磷 BOD5 和 COD 为主 则可 用 A O 工艺 2 3 处理流程的确定 经过分析本设计可选择的工艺流程 有两种 1 普通 A A O 法处理工艺 2 厌氧池 氧化沟处理工艺 两种工艺经过比较 A2 O 工艺的特点 3 1 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机 配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷功能 2 在厌氧 缺氧 好氧交替运行下 丝状菌不会大量繁殖 SVI 一般小于 100 不会发生污泥膨胀 3 污泥中含磷量高 一般为 2 5 以上 所以本设计选用 A2 O 处理工艺 本设计的工艺流程图为 2 4 设计水量的确定 由设计资料知 该市每天的平均污水量为 10 Q万吨 天 4743 43 10 10 10 10 10 10 10 1010 1157 41 24 3600 t dkg dmd L sL s 查 GB50014 2006 室外排水设计规范 知 sLsL100041 1157 则 取总变化系数 3 1 K 从而可计算得 设计秒流量为 QKQ 式中 城市每天的平均污水量 QsL 总变化系数 K 设计秒流量 QsL 4 1 3 1157 411504 63QL s 第三章 单体构筑物设计 3 1 格栅 3 1 1 格栅的设计 本设计中采用矩形断面并设置两道格栅 中格栅一道和细格栅一道 采 用机械清渣 其中 中格栅设在污水泵站前 细格栅设在污水泵站后 中细两 道格栅都设置三组即 N 3 组 每组的设计流量为 0 502 sm3 3 1 2 中格栅设计计算 1 进水渠道宽度计算 根据最优水力断面公式计算 22 2 11 11 B v B BhvBQ 设计中取污水过栅流速 0 8vsm m Q B12 1 8 0 502 0 22 1 则 栅前水深 m B h56 0 2 1 2 格栅的间隙数 Nbhv Q n sin 式中 格栅栅条间隙数 个 n 设计流量 Qsm3 格栅倾角 设计的格栅组数 组 N 格栅栅条间隙数 bm 设计中取 0 02 60 bm 5 52 8 056 0 02 0 60sin502 0 n 个 3 格栅栅槽宽度 bnnSB 1 式中 格栅栅槽宽度 Bm 每根格栅条宽度 Sm 设计中取 0 015Sm mB80 1 04 1 76 0 5202 0 152015 0 4 进水渠道渐宽部分的长度计算 1 1 1 tan2 BB l 式中 进水渠道渐宽部分长度 1 lm 渐宽处角度 1 设计中取 1 20 ml93 0 20tan2 12 1 80 1 1 5 进水渠道渐窄部分的长度计算 m l l46 0 2 93 0 2 1 2 6 通过格栅的水头损失 sin 2 2 3 4 1 g v b S kh 式中 水头损失 1 hm 格栅条的阻力系数 查表知 2 42 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数 一般取 3 kk 则 m g h14 0 60sin 2 8 0 02 0 015 0 42 2 3 2 3 4 1 6 7 栅后槽总高度 设栅前渠道超高mh3 0 2 则 栅后槽总高度 mhhhH00 1 3 014 0 56 0 21 8 栅槽总长度 m hh llL 38 3 60tan 3 0 60tan 56 0 0 15 046 0 93 0 tantan 0 15 0 2 21 9 每日栅渣量 10001000 86400 11max WQ K WQ W Z 式中 每日栅渣量 Wdm3 每日每 1000污水的栅渣量 污水 1 W 3 m 333 10 mm 设计中取 0 05污水 1 W 333 10 mm 4 33 10 100 05 50 2 1000 Wmdm d 10 进水与出水渠道 城市污水通过的管道送入进水渠道 然后 就由提升泵将污1250DNmm 水提升至细格栅 3 1 3 细格栅设计计算 设计中取格栅栅条间隙数 0 01 格栅栅前水深 0 9 污水过栅bmhm 流速 1 0 每根格栅条宽度 0 01 进水渠道宽度 0 8 栅前vsmSm 1 Bm 渠道超高 每日每 1000污水的栅渣量 0 04mh3 0 2 3 m 1 W 333 10 mm 则 格栅的间隙数 个 Nbhv Q n sin 52 0 19 001 0 60sin502 0 格栅栅槽宽度 mbnnSB03 1 5201 0 15201 0 1 7 进水渠道渐宽部分的长度 m BB l32 0 20tan2 8 003 1 tan2 1 1 1 进水渠道渐窄部分的长度计算 m l l16 0 2 32 0 2 1 2 通过格栅的水头损失 m gg v b S kh32 0 60sin 2 0 1 01 0 01 0 42 2 3sin 2 2 3 4 2 3 4 1 栅后槽总高度 mhhhH52 1 3 032 0 9 0 21 栅槽总长度 tantan 0 15 0 2 21 hh llL m67 2 60tan 3 0 60tan 9 0 0 15 016 0 32 0 每日栅渣量 4 33 max11 8640010 100 05 50 2 100010001000 Z QWQW Wmsm s K 3 1 4 污水提升泵站 排水泵站的基本组成包括 机器间 集水池 格栅和辅助间 1 泵房设计计算 1 设计参数 设计流量为 集水池最高水位为 79 93m 出 3 1 504631504 63QmsL s 水管提升至细格栅 出水管长度为 5m 细格栅水面标高为 85 001m 泵站设在 处理厂内 泵站的地面高程为 81 50m 2 泵房的设计计算 1 集水池的设计计算 设计中选用 5 台污水泵 4 用 1 备 则每台污水泵的设计流量为 按一台泵最大流量时 5min 的出水量设计 则集 1 1504 63 376 2 44 Q QL s 水池的容积为 3 1 376 2 5 60112860112 86VQtLm 8 取集水池的有效水深为2 0hm 集水池的面积为 2 112 86 56 43 2 V Fm h 集水池保护水深 0 71m 实际水深为 2 0 0 71 2 71m 2 水泵总扬程估算 1 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为 85 001 79 93 2 7 071m 2 出水管管线水头损失 每一台泵单用一根出水管 其流量为 选用的管径为 1 376 2QL s 的铸铁管 查 给水排水设计手册 第一册常用资料得流速mmDN600 介于 0 8 2 5之间 出水管出水进入一进水smv33 1 sm68 3 1000 i 渠 然后再均匀流入细格栅 设局部损失为沿程损失的 30 则总水头损失为 mh024 0 3 1 1000 68 3 5 泵站内的管线水头损失假设为 1 5m 考虑自由水头为 1 0 则水泵总扬程 为 mH595 9 0 1071 7 024 0 5 1 3 选泵 本设计单泵流量为 扬程 查 给水排水设计手册 1 376 2QL s m595 9 第 11 册常用设备 选用 300TLW 540IB 型的立式污水泵 该泵的规格性能见表 3 1 3 泵站总扬程的校核 1 吸水管路的水头损失 每根吸水管的流量为 选用的管径为 流速为 1 376 2QL s mmDN600 坡度为 吸水管路的直管部分的长度为 1 0m 设有smv33 1 68 3 1000 i 喇叭口 的弯头 1 个 0 67 的闸阀1 0 mmDN60090 mmDN600 1 个 0 06 渐缩管 1 个 0 20 350600DNDN 9 喇叭口 喇叭口一般取吸水管的 1 3 1 5 倍 设计中取 1 3 则 喇叭口直径为 取 800mmD7806003 1 mm mmmmDL7106408008 08 0 闸阀 mm 600Dnmm600 L 渐缩管 选用350600DNDN mm 65015035060021502 dDL 其中 2 2 350 600 v v 得 smv91 3 直管部分为 1 0m 管道总长为 m89 2 65 0 6 064 0 0 1 L 68 3 i 则 沿程损失为 mLih011 0 00368 0 89 2 1 局部损失为 g v h 2 2 1 11 m231 0 81 9 2 91 3 2 0 81 9 2 33 1 67 0 06 0 1 0 22 吸水管路水头损失为 mhhh242 0 231 0 011 0 111 2 出水管路水头损失 出水管直管部分长为 5m 设有渐扩管 1 个 0 20 闸阀 1 个 0 06 单向止回阀 1 7 mmL800 10 沿程水头损失 mLih026 0 00368 0 8 06 065 0 5 2 局部水头损失 m g v h218 0 81 9 2 33 1 2 07 1 81 9 2 91 3 06 0 2 22 2 2 22 总出水水头损失 mhhh244 0 218 0 026 0 222 3 水泵总扬程 水泵总扬程用下式计算 1234 Hhhhh 式中 吸水管水头损失 m 1 h 出水管水头损失 m 2 h 集水池最低工作水位与所提升最高水位之差 m 3 h 自由水头 一般取 1 0m 4 h 4 h mH557 8 0 1071 7 244 0 242 0 故选用 5 台 300TLW 540IB 型的立式污水泵是合适的 3 2 沉砂池 3 2 1 曝气沉砂池 本设计中选择三组曝气沉砂池 N 3 组 每组沉砂池的设计流量为 0 502 sm3 3 2 2 曝气沉砂池的设计计算 1 沉砂池有效容积 QtV60 式中 沉砂池有效容积 V 2 m 停留时间 tmin 本设计中取 3tmin 3 36 903502 0 60mV 11 2 水流断面面积 1 v Q A 式中 水流断面面积 A 2 m 水平流速 1 vsm 设计中取 0 1 1 vsm 2 02 5 1 0 502 0 mA 3 池总宽度 h A B 式中 沉砂池宽度 Bm 沉砂池有效水深 hm 设计中取 2hm 在 1 0 1 5 之间 m h A B51 2 2 502 0 255 1 2 51 2 h B 4 池长 mvt A V L1831 06060 5 每小时所需的空气量 Qdq3600 式中 每小时所需的空气量 qhm3 1的污水所需要的空气量 d 3 m污水 33 mm 设计中 0 2污水d 33 mm hmq 3 44 3612 0502 0 3600 6 沉砂室所需容积 6 10 86400 TXQ V 12 式中 城市污水沉砂量 设计中取 30 污X 污水 363 10 mmX 363 10 mm 水 清除沉砂的间隔时间 设计中取 2 TTd 3 6 4 6 10 2301010 mV 从而可计算得每个沉砂斗的容积为 3 0 2 3 6 m N V V 7 沉砂斗几何尺寸计算 设计中取沉砂斗底宽为0 5 沉砂斗壁与水平面的倾角为 1 am 60 沉砂斗高度3 1 2 hm 则 沉砂斗的上口宽度为 ma h a0 25 0 60tan 3 12 60tan 2 1 2 沉砂斗的有效容积 2222 2 11 22 2275 2 5 05 00 20 2 3 3 1 3 mmaaaa h V 8 池子总高 设池底坡度为 0 4 破向沉砂斗 池子超高mh3 0 1 则 池底斜坡部分的高度 m bB h102 0 2 0 251 2 4 0 2 4 0 3 池子总高 mhhhhH702 3 102 0 3 13 02 321 9 验算流速 当有一格池子出故障 仅有两格池子工作时 max min 1 50463 0 15 0 10 2 2 2 51 Q Vm sm s nhb 当有两格池子出故障 仅有一格池子工作时 max min 1 50463 0 30 0 15 1 2 2 51 Q Vm sm s nhb 10 进水渠道 格栅的出水通过的管道送入沉砂池的进水渠道 然后进入沉1250DNmm 砂池 进水渠道的水流流速 13 11 1 HB Q v 式中 进水渠道水流流速 1 vsm 进水渠道宽度 1 Bm 进水渠道水深 1 Hm 设计中取 1 2 0 8 1 Bm 1 Hm 52 0 8 02 1 502 0 1 vsm 水流经过进水渠道再分别由进水口进入沉砂池 进水口尺寸 900 900 流速校核 max 1 50463 0 62 0 9 0 9 3 Q vm s A 进水口水头损失 06 1 2 2 g v h 代入数值得 2 0 62 1 060 02 2 9 81 hm 进水口采用方形闸板 SFZ 型明杆或镶钢铸铁方形闸门 SFZ 900 沉砂斗采用 H46Z 2 5 旋启式底阀 公称直径 200mm 11 出水堰计算 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水 出水堰可保证沉砂池内水位标 高恒定 堰上水头为 3 2 2 2 2 gmb Q H 式中 堰上水头 1 Hm 流量系数 一般取 0 4 0 5 设计中取 0 4 mm 堰宽 等于沉砂池的宽度 2 bm mH23 0 81 9 251 2 4 0 502 0 3 2 2 14 出水堰后自由跌落高度 0 12 出水流入出水槽 出水槽宽度m 1 0 出水槽水深0 6 水流流速 采用出水管道 2 Bm 2 hm84 0 2 vsm 在出水槽中部与出水槽连接 出水槽用钢混管 管径 管内流速800DNmm 水利坡度 水流经出水槽流入集配水井 3 1 34v sm2 39i 12 排砂装置 采用吸砂泵排砂 吸砂泵设置在沉砂斗内 借助空气提升将沉砂排出沉砂 池 吸砂泵管径200 DNmm 3 2 3 曝气沉砂池曝气计算 1 空气干管设计 干管中空气流速一般为 10 15m s 取空气流速 12m s 则 44 3 361 44 0 18 3 14 12 3600 q dm v 2 支管设计 干管上设 10 根配气管 则每根竖管上的供气量为 根 3 q361 44 36 144h 1010 m 沉砂池总平面面积为 L B 取 2 5 02 3 15 06m 2 15m 选用 YBM 2 型号的膜式扩散器 每个扩散器的服务面积为 1 5m2 直径为 500mm 则需空气扩散器总数为 个 15 10 1 5 则每根配气管有 1 个空气扩散器 每个扩散器的配气量为 3 361 44 36 144 10 m h 3 3 初沉池 设计中选择三组辐流沉淀池 N 3 每组设计流量为 0 386 m3 s 从 沉砂池流来的污水进入集配水井 经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀 池 3 3 1 沉淀部分有效面积 F Q 3600 q 15 式中 F 沉淀部分有效面积 m2 Q 设计流量 即日平均流量 m3 s q 表面负荷 m3 m2 h 一般采用 1 5 3 0 m3 m2 h 设计中取沉淀池的表面负荷 q 2 m3 m2 h 则 F 0 386 3600 2 694 m2 3 3 2 沉淀池直径 D 4F 1 2 式中 D 沉淀池直径 D 29 7m 取 30m 6944 3 3 3 沉淀池有效水深 h2 q 式中 h2 沉淀池有效水深 m t 沉淀时间 h 一般采用 1 3h 设计中取沉淀时间 t 1 5h 则 h2 1 5 2 3m 3 3 4 污泥部分所需容积 初次沉淀池去除悬浮物为 50 去除 BOD 为 25 按去除水中悬浮物计算 V 1 2 86400 100 2 100 0 106 代入数据 V 13 92m3 6 10397100 1001 0864002505 025016 1 3 3 5 污泥斗容积 辐流沉淀池采用周边传动刮泥机 池底需做成 0 03 的坡度 刮 泥机连续转动将污泥推入污泥斗 设计中选择矩形污泥斗 污泥斗上 口尺寸 r 2m 底部尺寸 r 1m 倾角为 60 则污泥斗有效高度 2 1 tg60 1 73m 5 16 污泥斗的容积 V1 a2 aa1 a12 3 5 式中 V1 污泥斗的容积 m3 h5 污泥斗高度 m a 污泥斗上口边长 m a1 污泥斗底部边长 m 则 V1 22 21 12 12 7 m3 31 73 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 V2 设池底径向坡度为 0 03 则 h4 30 2 0 03 0 84 V2 R2 Rr r2 3 4 式中 V2 污泥斗底部圆锥体体积 m3 h4 污泥斗底部圆锥体高度 m R 沉淀池半径 m r 沉淀池底部中心圆半径 m V2 152 15 22 227 7 m3 3 84 0 2 污泥斗总容积 V3 V1 V2 12 7 227 7 240 413 92 m3 3 3 6 沉淀池总高度 H h1 h2 h3 h4 h5 式中 H 沉淀池总高度 m h1 沉淀池超高 m 一般采用 0 3 0 5 m h3 沉淀池缓冲层高度 m 一般采用 0 3m H 0 3 3 0 3 0 84 1 73 6 17m 沉淀池池边高度 H h1 h2 h3 0 3 3 0 3 3 6m 径深比 D h2 30 3 100 在 6 12 之间 符合要求 3 3 7 进水集配水井 辐流沉淀池分为三组 在沉淀池进水端设集配水井 污水在集配水 井中部的配水井平均分配 然后流进每组沉淀 1 配水井中心管直径 D2 4Q v2 1 2 17 式中 D2 配水井中心管直径 m v2 中心管内污水流速 m s 一般采用 v2 0 6m s Q 进水流量 m2 s 设计中取 v2 0 9 m s Q 1 64 m2 s D2 4 1 5 0 9 1 2 1 46m 设计中取 1 5 m 2 配水井直径 D3 4Q v3 D22 1 2 式中 D3 配水井直径 m v3 配水井内污水流速 m s 一般采用 v2 0 2 0 4m s 设计中取 v3 0 4 m s D3 4 1 5 0 4 1 52 1 2 2 65m 取 2 7m 3 集水井直径 D1 4Q v1 D23 1 2 式中 D1 集配水井直径 m v1 集水井内污水流速 m s 一般采用 v1 0 2 0 4m s 设计中取 v1 0 4m s D1 4 1 5 0 4 2 72 1 2 3 47m 取 3 5m 4 进水管管径 取进入二沉池的管径 DN 500mm 校核流速 v 4 0 387 2 3 14 0 52 0 98 0 7m s 符合要求 5 出水管管径 由前面结果可知 DN 700mm v 1 07m s 6 总出水管 出水管采用混凝土管 取管径 D 1300mm v 1 26m s i 1 16 集配水 井 3 3 8 出水堰 出水堰采用双侧三角形出水堰 三角堰顶宽 0 16m 深 0 08m 间距 900 0 1m 外侧三角堰距沉淀池内壁 0 4m 三角堰直径为 30 2m 共有 452 个 三角堰 内侧三角堰距挡渣板 0 4m 三角堰直径为 29 8m 共有 446 个三 角堰 两侧三角堰宽度 0 6m 三角堰堰后自由跌落 0 15m 18 三角堰有效水深为 H1 0 7 2 5 1 式中 Q1 三角堰流量 m3 s H1 三角堰水深 m 一般采用三角堰高度的 1 2 2 3 H1 0 7 2 5 0 045m 583601 729 0 三角堰堰后自由跌落 0 15m 则堰上水头损失为 0 195m 3 3 9 堰上负荷 1 2 1 式中 堰上负荷 L s 一般小于 2 9L s 1 D1 三角堰出水渠道平均直径 m 2 9 L s 1 4 1412 1000729 0 3 3 10 出水挡渣板 挡渣板高出水面 0 15m 伸入水下 0 5m 在挡渣板旁设一个浮渣收集 装置 采用管径 DN400mm 的排渣管排出池外 3 3 11 出水渠道 出水槽距离沉淀池内壁 0 4m 出水槽宽 0 7m 深 0 7m 有效水深 0 50m 水平流速 0 84m s 出水槽将三角堰出水汇集送入出水管道 出水 管道采用铸铁管 管径 DN700mm 管内流速 V0 1 13m s 水力坡度 i 2 8 3 3 12 刮泥装置 沉淀池采用周边传动刮泥机 周边传动刮泥机的线速度为 2 3m min 刮泥机底部设有刮泥板 将污泥推入污泥斗 刮泥机上部设有 刮渣板 将浮渣刮进排渣装置 3 3 13 排泥管 沉淀池采用重力排泥 排泥管管径 DN300mm 排泥管伸入污泥斗底部 排泥静压头采用 1 5m 连续将污泥排出池外贮泥池内 3 4 A2 O 工艺计算 19 厌氧区溶解氧小于 0 2mg l 水力停留时间 1 小时 缺氧区溶解氧小 于 0 5mg l 水力停留时间 1 小时 好氧段结水力停留时间 3 4 小时 溶 解氧大于 2 mg l 三池容之比为 1 1 3 1 COD TN 350 40 8 75 8 TP BOD 4 5 160 0 028 0 06 符合条件 2 设计参数计算 1 水力停留时间 t 8h 2 BOD 污泥负荷率为 0 35kg BOD5 kgMLSS d 3 回流污泥浓度 X r 106 SVI 对此 r 1 2 SVI 100 代入各值得 X 1 2 106 100 12000mg l 4 污泥回流比为 R 50 5 曝气池内活性污泥的浓度 Xr R 1 R Xr 0 75 则代入数值得 Xr 3000 1 0 5 12000 0 75 3000 mg l 6 曝气池混合液浓度 X kg m3 R 1 R Xr 则代入数值得 X kg m3 0 5 1 0 5 12000 4000 mg l 7 TN 去除率 e S1 S2 S1 100 本设计 S1 40 mg l S2 20 mg l 则 e 40 20 40 100 50 8 内回流倍数 R内 e 1 e 则 R内 1 设计中取 R内100 3 4 1 好氧池的计算与各部位尺寸的确定 1 BOD 污泥负荷率的确定 20 拟定采用的 BOD 污泥负荷率为 0 35kg BOD5 kgMLSS d K2 值取 0 02 Le 20mg l 由于前面构筑物去除一部分 BOD 进入好氧 池的 BOD 浓度 220 1 25 165 m l 1165 20 120 0 879 f MLVSS MLSS 0 75 代入各值 Ns 0 02 20 0 75 0 879 0 34kg BOD5 kgMLSS d 计算结果确证 Ns值取 0 35 是适宜的 2 确定混合液污泥浓度 X 根据已确定的 Ns值 取值 100 X R r 106 1 R SVI 对此 r 1 2 R 50 代入各值得 X 0 5 1 2 106 1 0 5 100 4000mg l 3 确定好氧池容积 V QT 其中 Q 10 104 m3 d 代入各值 V 10 104 8 24 33333 3 m3 厌氧池水力停留时间 h 1 6h 缺氧池水力停留时间 h 1 6h 好氧 池水力停留时间 h 4 8h 4 确定好氧池各部位尺寸 曝气池总容积 V Q Sa NsX Sa 220 75 165 mg l 则 V 10 104 165 0 35 4000 11785 8m3 设 2 组好氧池 每组容积为 11785 8 2 5892 9 m3 池深取 4 5m 则每组好氧池的面积为 F 5892 9 4 5 1309 6m2 池宽取 7m B H 7 4 5 1 56 介于 1 2 之间 符合规定 池长 F B 1309 6 7 187 09 m L B 187 09 7 26 73 10 符合规定 设五廊道好氧池 廊道长 L1 L 5 187 09 5 37 42 取 38m 取超高 0 8m 则池总高度为 4 5 0 8 5 3m 3 4 2 好氧系统的计算与设计 21 本设计采用鼓风曝气系统 1 平均时需氧量的计算 O2 a QSr b VXV 查课本表 11 2 得 a 0 5 b 0 15 代入各值 O2 0 5 105 165 20 1000 0 15 911785 8 3000 0 75 1000 11227 7kg d 467 82kg h 2 最大时需氧量的计算 根据原始数据 k 1 3 代入各值 O2 0 5 10 1 3 165 20 5 1000 0 15 11785 8 3000 0 75 1000 13402 7k g d 558 45 kg h 3 每日去除 BOD5 值 BOD5 10 165 20 1000 14500 kg d 5 4 去除每千克 BOD5 的需氧量 O2 11227 7 14500 0 78kgO kgBOD 2 5 最大时需氧量与平均时需氧量之比 O2 max O2 467 8 2 558 45 1 19 3 4 3 供气量的计算 采用网状模型中微孔空气扩散器 敷设于距池底 0 3m 处 淹没水深 4 2m 计算温度定为 30 查附录 2 得 水中溶解氧饱和度 Cs 20 9 17mg l Cs 30 7 63mg l 空气扩散器出口处的绝对压力 Pb 1 013 10 9 8 10 H Pa 43 代入各值 得 Pb 1 013 10 9 8 4 2 10 1 4246 10 Pa 435 空气离开曝气池面时 氧气的百分比 Qt 21 1 EA 79 21 1 EA 100 18 43 曝气池混合液中平均氧饱和度 按最不利的 温度条件考虑 Csm T Cs Pb 2 026 105 Qt 42 22 换算为在 20 条件下 脱氧清水的充氧量 即 Ro R Cs 0 CsmT C 1 024 0 20 取其值 0 82 0 95 C 2 0 1 0 代入各值得 Ro 467 82 9 17 0 82 0 95 1 0 8 71 2 0 1 024 657 75kg h 2030 相应的最大时需氧量为 R0 max 55 459 17 0 82 0 95 1 0 8 71 2 0 1 024 785 17 kg h 2030 曝气池平均时供气量 即 GS Ro 0 3EA 100 代入各值得 GS 467 82 0 3 12 100 1364 75m h 3 曝气池最大时供气量 GS max 558 45 0 3 12 100 15520 88m h 3 3 4 4 空气管系统计算 共设 15 根干管 在每根干管上设 7 对配气竖管 共 14 条配气竖管 全曝气池共设 70 条配气竖管 每根竖管的供气量为 15520 88 70 221 73m3 h 曝气池平面面积为 38 70 2660m 2 每个空气扩散器的服务面积按 0 50 m 计 则所需空气扩散器的总 2 数为 2660 0 5 5320 个本设计采用 5320 个空气扩散器 每个竖管上安 设的空气扩散器的数目为 5320 70 76 个 每个空气扩散器的配气量为 15520 88 5320 2 92 m h 3 空气管道系统的总压力损失为 h1 h2 1 053KPa 网状膜空气扩散器的压力损失为 5 88KPa 则总压力损失为 5 88 1 053 6 933KPa 为安全计 设计取值 9 8KPa 3 4 5 空压机的选定 空气扩散装置安装在距曝气池池底 0 3m 处 因此 空压机所需压力为 P 4 5 0 3 1 0 9 8 50 96KPa 23 根据所需压力及空气量 决定采用 L72WD 型空压机 6 台 该型空压机风 压 58 8KPa 风量 49 3m min 正常条件下 4 台工作 2 台备用 高负荷 3 时 5 台工作 1 台备用 3 4 6 厌氧池和缺氧池的尺寸计算 厌氧池 缺氧池 好氧池 1 1 3 所以 厌氧池容积 缺氧池容积 11785 8 3 3928 6 m3 厌氧池和缺氧池分别设一组 池深 H 5 0 则每组池的面积为 F 3928 6 5 0 785 72 m 2 池宽取 7m B H 7 5 0 1 4 介于 1 2 之间 符合规定 池长 F B 785 72 7 112 25 m L B 112 25 7 16 04 10 符合规定 设五廊道好氧池 廊道长 L1 L 5 112 25 5 22 45 取 23m 取超高 0 3m 则池总高度为 5 0 0 3 5 3m 3 5 二次沉淀池 本设计中采用机械吸泥的向心式圆形辐流沉淀池 进水采用中心进水周边 出水 设计中选择四组辐流沉淀池 每组设计流量为 0 376 4N 3 ms 1 沉淀池表面积 2 1 50463 3600 902 8 4 1 5 Q Fm nq 式中 污水最大时流量 Q 3 ms 表面负荷 取 q 32 1 5mmh 沉淀池个数 取 4 组 n 池子直径 取 34 44 902 8 33 91 3 14 F Dm m 2 实际水面面积 22 2 34 907 46 44 D Fm 实际负荷 符合要求 32 22 44 1 50463 3600 1 49 434 Q qmmh n D 24 3 沉淀池有效水深 1 hqt 式中 沉淀时间 取 t2h 1 1 5 2 03 0hm 径深比为 在 6 12 之间 1 34 11 33 3 D h 4 污泥部分所需容积 X Xr R R 1 则 Xr 8000mg LX R R 1 4000 1 11 采用间歇排泥 设计中取两次排泥的时间间隔为2Th V1 2777 8m3 NXrX QXTR 2 1 1 24480004000 2 1 2400010000011 5 污泥斗计算 51 tanhrr 式中 污泥斗上部半径 rm 污泥斗下部半径 1 rm 倾角 一般为 60 设计中取 r2m 1 r1m h3 r r1 tan 2 1 tan60 1 73m 污泥斗体积计算 22223 5 511 22 3 14 1 73 22 1 112 7 33 h Vrrrrm 6 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设计中采用机械刮吸泥机连续排泥 池底坡度为 0 05 4 2344 0 050 050 75 22 Dr hm 污泥斗以上圆锥体部分体积 22223 4 411 3 14 0 75 3434 44256 7 1212 h VDDDDm 25 则还需要的圆柱部分的体积 V3 V1 V4 V5 2777 8 256 7 12 7 2508 4m3 高度为 h3 V3 F 2508 4 907 46 2 77m 7 沉淀池总高度 设计中取 超高 缓冲层高度 0 3hm 2 0 3hm H h h1 h2 h3 h4 h5 0 3 3 0 0 3 2 77 0 75 1 73 8 85m 8 排泥装置 因为池径大于 20m 采用周边传动的刮泥机 外围刮泥板的线速度不超过 3m min 一般采用 1 5m min 则刮泥机为 1 5rad min 吸泥管流量 二沉池排出的污泥流量按 50 的回流比计 则其回流量为 0 58m3 s1574 1 5 0 QQ R s 本设计中拟用 6 个吸泥管 每个吸泥管流量为 sm Q Q s3 025 0 46 58 0 46 规范规定 吸泥管管径一般在 150 600mm 之间 拟选用 mmd200 sm d Q v79 0 20 0 14 3 025 0 44 22 71 8 1000 i 水力损失计算 以最远一根虹吸管为最不利点考虑 这条管路长 4m 4 0 进口 局部水头损失为0 1 出口 m g v h045 0 8 92 79 0 0 14 0 2 22 1 沿程水头损失为 mh0348 0 4 71 8 2 中心排泥管 sm Q 3 193 0 3 58 0 3 故中心管选择 DN500 1000smv25 1 96 4 i 26 m g v h11 0 8 92 25 1 0 14 0 2 22 3 miLh02 00 4 96 4 4 泥槽内损失 20 0 2001 0 5 iLhm 泥由槽底跌落至泥面 中心筒内 m 槽内泥高m 10 0 6 h10 0 7 h 则吸泥管路上总水头损失为 7654321 hhhhhhhh 10 0 10 0 20 0 02 0 11 0 0348 0 045 0 m61 0 吸泥管布置 6 根吸泥管延迟经均匀布置 9 二沉池进水部分计算 1 进水管计算 当回流比 R 50 时 单池进水管设计流量为 smQRQ 3 1 564 0 376 0 5 011 进水管管径取为mmD900 1 则 流速 sm A Q v89 0 9 014 3 564 0 4 2 1 当为非满流时 查 给水排水设计手册 常用资料知 流速为 sm01 1 2 进水竖井计算 进水竖孔直径为mmD2000 2 进水竖井采用多孔配水 配水口尺寸为 共设 8 个沿井壁均匀mm5 15 0 分布 流速为 符合要求sm A Q v13 0 65 15 0 564 0 1 27 孔距为 m D l285 0 6 65 014 3 0 2 6 65 0 2 设管壁厚为 0 15m 则 mD3 2215 0 0 2 外 3 稳流罩计算 稳流筒过流面积 v Q f 进 式中 稳流筒筒中流速 一般采用 vsm02 0 03 0 设计中取smv03 0 2 8 18 03 0 564 0 mf 稳流筒直径 mD f D29 5 0 2 14 3 8 1844 2 2 23 4 集配水井的设计计算 配水井中心管直径 2 2 4 v Q D 式中 配水井中心直径 2 Dm 中心管内污水流速 一般采用 2 vsmv6 0 2 设计中取 smv8 0 2 sQ m 3 431 2 设计中取m v Q D97 1 8 014 3 431 2 44 2 2 mmD2000 2 配水井直径 2 3 3 4 D v Q D 式中 配水井直径 3 Dm 配水井内污水流速 一般采用 3 vsmv4 0 2 0 3 28 设计中取smv35 0 3 mD v Q D58 3 0 2 35 0 14 3 431 2 44 2 2 2 3 3 集水井直径 3 1 1 4 D v Q D 式中 集水井直径 1 Dm 1 v 集水井内污水流速 一般采用 smv4 0 2 0 1 设计中取smv3 0 1 mD v Q D81 4 58 3 3 014 3 431 2 44 2 3 1 1 10 二沉池出水部分设计 集水槽的设计 本设计考虑集水槽为矩形断面 取底宽0 8m 集水槽距外缘距池边 b 0 5m 集水槽壁厚采用 0 15m 则集水槽宽度为 m 10 1 215 0 8 0 设计中采用 其中 安全系数 取 1 5 得QQ smQ 3 563 0 375 0 5 1 集水槽内水流速度为 符合要求 sm F Q v0 1 7 08 0 563 0 sm4 0 采用双侧集水环形集水槽计算 槽内终点水深为 m vb q h24 0 8 00 1 2376 0 2 槽内起点水深为 3 2 2 2 3 3 2 h h h h k 式中 槽内临界水深 k hm 系数 一般采用 1 0 29 m ggb aq hk178 0 8 0 2 376 0 0 1 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 3 2 h h h h k m69 0 24 0 24 0 178 0 2 3 2 2 校核如下 因此 设计取槽内水深为 0 7m 取超高 0 3m 则集水槽总高为 m 0 13 07 0 集水槽水力计算 mDl17 1001 23414 3 8 0215 0 25 0 湿周 mhbX2 27 028 02 水力半径 m X W R255 0 2 2 8 07 0 水流坡度 11 0 255 0 013 0 0 1 2 3 2 2 3 2 vnRi 则沿程水头损失为 milh11 0 17 100 11 0 1 局部按沿程水头损失的 30 计 则集水槽内水头损失为 mhh143 0 11 0 3 13 01 1 出水堰的计算 本设计考虑到薄壁堰不能满足堰上负荷 故采用三角堰出水 90 L Q q qh LLL b L n n Q q 0 5 2 21 7 0 式中 三角堰单堰流量 qsL 30 进水流量 Qsm3 集水堰总长度 Lm 集水堰外侧堰长 1 Lm 集水堰内侧堰长 2 Lm 三角堰数量 个 n 三角堰单宽 bm 堰上水头 hm 堰上负荷 0 q msL 设计中取mb16 0 mL62 10314 3 25 034 1 mL60 9814 3 28 025 034 2 mLLL22 20260 9862 103 21 取 1264 个 9 1263 16 0 22 202 b L n sL n Q q30 0 1264 1000376 0 mqh027 0 3 07 07 0 5 2 5 2 介于之间 符合要求 msL L Q q 86 1 22 202 1000376 0 0 msL 9 2 5 1 考虑自由跌水水头损失 0 15m 则出水堰总水头损失为 m181 0 15 0 031 0 出水槽的接管与消毒接触池的进水渠道相连 出水管管径为 mmDN900 流速为 2 4 4 Q v D sm96 0 9 014 3 4 431 2 4 2 当为非满流时 查 给水排水设计手册 常用资料知 流速为 1 43m s 3 6 接触池 31 3 6 1 消毒剂的选择 目前常用的污水消毒剂是液氯 其次是漂白粉 臭氧 次氯酸钠 氯片 氯氨 二氧化氯和紫外线等 本设计中选用液氯作为消毒剂 3 6 2 消毒剂的投加 1 加氯量计算 二级处理出水采用液氯消毒 液氯的投加量为8 0mg L 则 每日的加氯量为 0 864008 1 50463 86400 1040 10001000 q Q qkg L 2 加氯设备 液氯由真空转自加氯机加入 加氯机设计三台 采用二用一备 每小时的 加氯量为 1040 21 7 24 2 kg h 设计中采用型转子加氯机 1ZJ 3 6 3 平流式消毒接触池 本设计采用 2 个 3 廊式平流式消毒接触池 计算如下 1 消毒接触池容积 VQt 式中 接触池单池容积 V 3 m 消毒接触时间 一般取 t30min 设计中取30mint 3 1 135460307523 0 mQtV 2 消毒接触池表面积 1 V F h 式中 消毒接触池有效水深 1 hm 设计中取mh0 3 1 32 2 4 451 0 3 1 1354 mF 3 消毒接触池池长 F L B 式中 消毒接触池廊道总长 Lm 消毒接触池廊道单宽 Bm 设计中取 5 0Bm mL 3 90 5 4 451 消毒接触池采用 3 廊道 消毒接触池长为 m L L 1 30 3 3 90 3 校核长宽比 合乎要求1006 18 5 3 90 m B L 4 池高 设计中取超高为 2 0 3hm mhhh3 33 00 3 21 5 进水部分 每个消毒接触池的进水管管径 900DNmm1 43vm s 6 混合 采用管道混合的方式 加氯管线直接接入消毒接触池进水管 为增强混合 效果 加氯点后接的静态混合器 900DNmm 4 3 4 出水计算 采用非淹没式矩形薄壁堰出流 设计堰宽为 计算为 5 0bm 出水管采用的管道将水送入巴氏计量槽 流速为 1200DNmm1 60vm s m gNnb Q H187 0 81 9 20 542 0 2 50463 1 2 3 2 3 2 33 3 7 计量设施 3 7 1 计量设备的选择 污水测量装置中以巴氏计量槽应用最为广泛 其优点是水头损失小 不易 发生沉淀 本设计中选用巴氏计量槽 测量范围为 3 0 17 1 30ms 3 7 2 设计参数 1 计量槽应设在渠道的直线上 直线段长度不宜小于渠道宽度的 8 10 倍 在计量槽的上游 直线段不小于渠宽的 2 3 倍 下游不小于 4 5 倍 当 下游有跌水而无回水影响时 可适当缩短 2 当喉宽 W 0 3 2 5m 时 为自由流 大于此数时为潜没流 7 0H H 12 3 7 3 巴氏计量槽 1 计量槽主要尺寸计算 设计中取计量槽喉部宽度为 0 75bm 则 计量槽的渐缩部分的长度 1 0 51 20 5 0 75 1 21 575Abm 计量槽的喉部长度 2 0 6Am 计量槽的渐扩部分的长度 3 0 9Am 计量槽的上游渠道长度 1 1 20 481 2 0 750 481 38Bbm 计量槽的下游渠道长度 2 0 30 750 31 05Bbm 2 计量槽总长度 计量槽应设在渠道的直线段上 直线段的长度不应小于渠道宽度的 8 10 倍 在计算量槽上游 直线段不小于渠道宽度的 2 3 倍 下游不小于 4 5 倍 则 计量槽上游直线段长度为 11 33 1 384 14LBm 计量槽下游直线段长度为 22 55 1 055 25LBm 计量槽总长度为 34 11232 4 14 1 5750 60