污水处理厂设计计算剖析

某污水处理厂设计书1.1计算依据1 .工程概况这个城市的污水处理厂的服务面积为12.00km2，计划最近(2000年)人口10万人，长期(2020年)人口15.0万人。2 .水质计算的依据根据室外排水设计规范，生活污水的水质指标如下CODCr 60g/人d30克/人db .工业污染源，编制CODcr 500毫克/升bo d5200毫克/升c .氨氮根据经验值确定为30 mg/L3、水量数据的计算依据：a .生活污水人均生活污水排放量为300L/人db .生产废水量最近为1.2104m3/d，长期认为为2.0104m3/dc .公共建筑排水量的排放系数考虑在最近0.15、长期0.20d .处理工厂的处理系数从最近的0.80、长期的0.90来考虑。4、出水水质按照该厂城市环境规划，污水处理厂的水按照国家三种水的标准控制水质，同时执行国家污水排放的规范和标准，制定水的水质指标CODcr 100毫克/升bo d530毫克/升ss30毫克/升NH3- n 10毫克/升1.2污水量的确定1 .综合生活污水最近的综合生活污水长期综合生活污水2 .工业污水最近的工业污水长期工业污水3、排水口混合污水量处理厂的处理系数以最近的0.80、长期的0.90来考虑，工业废水必须完全去除，所以不考虑处理系数。最近的混合总污水量去取长期混合总污水量去取4、污水厂最大设计水量的计算最近取日变化系数的时变系数的双曲正切值。长期取日变化系数的时变系数的双曲正切值。这个城市污水处理厂的最大设计水量是1.3污水水质的确定近期取得去取长期取得去取根据以上计算和经验值，决定污水厂的设计处理水质如下，考虑到未来的发展问题，结合城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002 )，处理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002 )中的一级标准(b )的排放要求。制定出水水质指标的步骤表1-1入水水质一览序列号。基本控制项目一级标准(b )进水水质去除率1电脑辅助设计8032575.4%2BOD2015086.7%3PS2030093.3%4氨态氮813073.3%5T-N战斗机204050%6PS PS1.5350%7pH值6978注： 1取水温12的控制指标8、水温12的控制指标15。2基本控制项目单位为mg/L、PH除外。第二章各单体构筑物的计算2.1粗电网设计1 .设计参数设计流量、浇口前水深、超浇口流速栅栏的间隙，栅栏前的长度，栅栏后的长度电网倾斜、电网宽度、电网前面水路的高度。2 .设计计算图2-1粗网格的计算示意图网格设置了两组，由两组同时设计，一组无效，一组检查。(1)网格间隙数：取(2)栅极槽宽度栅格宽度通常比栅格宽度宽0.20.3m，取0.2原则(3)通过网格头的水头损失(4)闸门后沟总高度：(5)栅极前的沟道深度：(6)浇口槽全长：(7)每天的炉渣量：式中，淤泥量、栅格间隙为1625mm时，为污水。 本工程电网间隙20mm，取污水。 去除机器的残渣。2.2提高集池泵房设计设计流量时，考虑到使用5台(准备4台)潜水排水泵，每台泵的流量为。集池容积采用1台泵的15min流量2.3细电网设计1 .设计参数设计流量、浇口前水深、超浇口流速栅栏的间隙，栅栏前的长度，栅栏后的长度电网倾斜，电网宽度，电网前面水路的高度。2 .设计计算图2-2细网格的计算示意图网格设置了两组，由两组同时设计，一组无效，一组检查。(1)网格间隙数：取(2)栅极槽宽度：(3)通过网格头的水头损失(4)闸门后沟总高度：(5)栅极前的沟道深度：(6)浇口槽全长：(7)每天的炉渣量：式中，网格量是网格间隔b=10mm的细网格，在城市污水中，每单位体积的网格量是污水。 去除机器的残渣。2.4平流式沉沙池设计1 .设计参数最大设计流量时的流速、最大设计流量时的流行时间设计流量，城市污水沉砂量污水。2 .设计计算图2-3平流式沉砂池的计算示意图设有两个沉沙池，各座取2格，各格宽。(1)沉沙池的长度(2)水流截面积(3)池的全宽(4)有效水深(5)沉砂斗容积式中，t是去除沉砂的时间间隔，设为2d。(6)各沉砂斗的容积(每1分有2个沉砂斗，有4分。 (请参见。)沉砂斗上口宽度式中，斗高取斗底宽取斗壁和水平面的倾斜角去。沉砂斗容积灬(7)沉砂室的高度式中； 池底坡度为0.06的2个沉砂斗之间的隔壁的厚度为0.2。(8)沉沙池的总高度仪式中，超高。(9)管理最小流速的双曲馀弦值。2.5卡塞尔氧化沟设计1 .设计参数活性污泥浓度异养微生物的收率系数异养微生物内源性衰减系数，污泥回流比R=100%设计流量。2 .设计计算氧化沟设有4个，4个组同时设计。图2-4氧化槽的计算示意图(1)氧化槽容积的计算确定氧化沟区iii的容积a、好氧区容积硝化菌的比生长速度可按下式计算：最低温度T=15 、水、的情况如果安全系数为2.5，设计污泥年龄为9.0 d。为了保证污泥的稳定，将污泥年龄确定为25%。好氧区有机物的去除速度所需的MLVSS的合计硝化容积水力停留时间b .缺氧区容积如果生物污泥含有12.4%的氮，则每天都用于生物合成处理水中的非溶解性值式中：表示水中的浓度，mg/L。处理水中的溶解性用于生物合成的氮被氧化了脱硝所需的15下的脱氮速度需要恢复脱氮必要脱氮所需的池容水力停留时间氧化沟区域iii容积水力停留时间缺氧区容积的确定a、除磷所需的容积如果将缺氧水力学停留时间设为40minb、脱硝所需容积需要复原的情况下脱氮必要原则缺氧区容积水力停留时间厌氧区I容积的确定生物除磷系统的厌氧区水力停留时间为1.5 h，为必要容积根据以上计算，氧化沟的总容积水力停留时间污泥负荷(2)需氧量的计算总需氧量式中： a-经验系数取0.5去除-浓度、mg/Lb-经验系数为0.1MLSS混合液悬浮固体浓度、mg/L；需要硝化的氧量20脱氮的需氧量式中：-经验系数取0.8-经验系数为0.9-经验系数为1.020下水中溶解氧饱和度9.17mg/L；30下水中溶解氧饱和度7.63mg/L；c-混合液中溶解氧浓度为2mg/L设定为t-温度、30。(3)回流污泥量的计算二沉池回流污泥浓度、氧化槽中的混合液污泥浓度回流比回流污泥量(4)剩馀污泥量的计算式中： y-污泥收率系数为0.5污泥本身的氧化率为0.05。从池底排除的话，二沉池排泥浓度达到8g/L时，每个氧化槽都会产生泥。2.6辐条沉淀池设计1 .设计参数设计流量、水力表面负荷、沉淀时间t=4h2 .设计计算图2-5辐射沉淀池的计算示意图(1)、主要尺寸计算二沉池设有四个座，设计为配合四个座同时工作池表面积取池径沉淀部分的有效水深沉淀部分的有效容积取池底坡度i=0.05沉淀池底的坡度下降沉淀池周围的有效水深式中：缓冲层高度为0.5m刮泥板的高度为0.5m。沉淀池的总高度(2)供水系统的计算水管的计算单池设计污水流量供水管设计流量管径，1000i=1.7进水竖井入水竖井采用，出水口的尺寸共计6个沿井壁均匀分布出水流速(0.150.2m/s )稳定流筒计算缸中流速(0.020.03m/s )稳定流筒过流面积稳定流筒径出水部设计a、单池设计流量b、环形集水槽内流量c、环形集水槽设计采用周边集水槽、单侧集水槽，每个池只有一个出口。集水槽宽度设为b=0.5m式中： k是安全系数，为1.4。集水槽的起点水深是集水槽终点水深是沟的深度均为0.9m。d、出水溢流堰的设计图2-6出水三角堰计算示意图采用出水三角堰()堰上水头每个三角堰的流量三角堰的个数去取三角堰中心距离2.7紫外线消毒系统设计1 .设计参数根据加拿大TROJAN公司生产的紫外线消毒系统的主要参数，选定设备型号UV4000PLUS。2 .设计计算(1)灯数UV4000PLUS紫外线消毒设备每3800盏灯需要2.5盏灯设n=56根如果将7盏灯作为一个模块，则模块数N=8个(2)消毒水路设计设备要求渠道深度为129cm，渠道水流速度为0.5m/s。水路通水截面积沟道宽度取2.6m如果灯的间隔为9cm，则能够沿着通道宽度安装28盏灯，所以选择了UV4000PLUS系统、UV灯组2个、UV灯组1个、UV灯组4个模块。如果各模块的长度为2.5m，在水路水中设置堰板进行调节，堰与灯组的间隔为1.5m，排水口与灯组的间隔为1.5m，两个灯组的间隔为1.0m，则水路全长l如下研究放射时间(满足10100s )紫外线消毒途径的计算如图2-7所示。图2-7紫外线消毒路线的计算示意图2.8配水池设计1 .设计参数根据堰式配水池设计参数。2 .设计计算图2-8配水池的计算示意图二沉池前配水池1、水管的管径配水池供水管的设计流量在供水管的管径为时，查看水力计算表，发现v=0.884m/s1.0m/s，满足设计要求。2、矩形宽幅堰供水从配水井底中心进入，通过等宽堰流入4个水斗，从配管进入4个后续构筑物，各后续构筑物的分配水量。 供水采用矩形的宽顶溢流堰作为供水管。(1)堰上水头h单一出水溢流堰的流量，一般100L/s以上采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，因此本设计中采用矩形堰(堰的高度h为0.5m )。矩形堰的流量式中： q-矩形堰流量；h-堰上水头，m；b-堰宽、m、堰宽b=0.9m；-流量系数，通常设定为0.3270.332、0.33。原则(2)堰顶厚度b相关实验资料显示，当时属于矩形宽堰。 如果B=0.9m，此时，该堰属于矩形的宽幅堰。(3)配水管的管径设置供水管的管径、流量、水力计算表，知道流速，1000i=1.7。(4)配水漏斗上口口径d设计为配水池内径的1.5倍。2.9污泥泵室设计1 .设计参数集泥池的容积按一台泵10分钟的吸引能力计算。2 .设计计算(一)污泥总量(2)集泥池容积最初计划采用5台(4台用1台)回流污泥泵、2台(1台用1台)剩馀污泥泵，集泥池的容积。第三章管道设计3.1水管、事故管采用钢筋混凝土管，设计流量Q=1.0m/s，管内流速v=1.6m/s，充满度，1000i=2.5，管径D=1000mm。3.2污水管1 .平流沉砂池到氧化槽的配管(1)第1段模拟用铸铁管，设计流量，管内流速v=0.884m/s，全流，1000i=0.691，管径D=1200mm。(2)第2段模拟用铸铁管，设计流量，管内流速v=1.0m/s，全流，1000i=1.46，管径D=800mm。(3)第3段模拟用铸铁管，设计流量，管内流速v=0.884m/s，满流，1000i=1.7，管径D=60