污水处理厂计算说明书39319

1、第3章 设计计算书3.1中格栅3.1.1 设计参数表3-1：主要设计参数项目参数值每日平均流量Q平均=20000m3/d栅条净间隙e=25.0mm栅前流速v1=0.7m/s过栅流速v2=0.8m/s栅条宽度s=0.01m栅前部分长度0.5m格栅倾角60°单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水3.1.2设计计算最大日流量Qmax=0.343m3/s，过栅流速v2=0.8m/s，则，栅前槽宽B1=2Qmaxv2=2×0.3430.80.96m，取栅前槽宽B1=1m栅前水深h=B12=12=0.5m栅条的间隙数n=Qmaxsinehv2=0.343sin60°0

2、.025×0.5×0.8=43.1，取n=43栅草有效宽度，设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01mB=s(n-1)+en=0.01(43-1)+0.025×43=1.495m1.5m选用回转式格栅HG-750型两台，栅条间隙25mm，每台功率0.75w，格栅倾角60°进水渠道渐宽部分长度进水渠宽B1=1m，渐宽部分展开角1=20°，则l1=B-B12tan=1.5-12tan20°0.68m渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2=l12=0.682=0.34m过栅水头损失h1=h0=v22gsin=3×2.42

3、×（0.010.025）43×0.822×9.8×sin60°=0.061m栅后槽总高取栅前渠道超高h2=0.3m，栅后槽总高H= h+ h1+ h2=0.5+0.061+0.3=0.861m栅前槽高H1= h + h2=0.5+0.3=0.8 m栅槽总长度L= l1+ l2+0.5+1+ H1tan60°=0.68+0.34+0.5+1+0.8tan60°=2.98m每日栅渣量=Q平均×1×864001000=0.232×0.05×864001000=1.0 m3/d>0.2

4、m3/d，采用机械清渣，污物的排出采用机械装置：Ø600螺旋输送物，选用长度l=8.0m的一台。计算草图如下：3.2污水提升泵站3.2.1泵房形式选择 泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质等诸多因素。本设计采用矩形半地下式合建式泵房，它具有布置紧凑、占地少、结构较省的特点。设计参数设计流量Qmax=0.343m3/s，设两台水泵（一用一备）。集水池容积：根据规范，污水泵站的容积不应小于最大一台水泵5min的出水量，故笨设计采用一台泵5分钟的流量。W=0.343×5&#

5、215;60=102.9m3，取120 m3有效水深H=1.5m，则A=wH=1201.5=80m2，设集水池为9×9m2.查阅给水排水设计手册第十一册，选择型号300WL1200-9-110的立式水泵两台（一用一备）。参数见下表：表3-2: 300WL1200-9-110的立式水泵型号流量Q扬程H转速n电动机功率轴功率m3/hmr/minkwkw300WL1200-9-110120099701188.23.3细格栅3.3.1设计参数污水由提升泵房提升至细格栅，细格栅用于进一步去处污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。表3-3：主要设计参数项目参数值每日平均流量Q平均=20000m3/d栅条

6、净间隙e=10.0mm栅前流速v1=0.7m/s过栅流速v2=0.8m/s栅条宽度s=0.01m栅前部分长度0.5m格栅倾角60°单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水3.3.2设计计算最大日流量Qmax=0.343m3/s，过栅流速v2=0.8m/s，则，栅前槽宽B1=2QmaxV2=2×0.3430.80.96m，取栅前槽宽B1=1m栅前水深h=B12=12=0.5m栅条的间隙数n=Qmaxsinehv2=0.343sin60°0.01×0.5×0.8=80.3，取n=80栅草有效宽度，设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.

7、01mB=s(n-1)+en=0.01(80-1)+0.01×80=1.59m1.6m选用回转式格栅HG-800型两台，栅条间隙10mm，每台功率0.75w，格栅倾角60°进水渠道渐宽部分长度进水渠宽B1=1m，渐宽部分展开角1=20°，则l1=B-B12tan=1.6-12tan20°0.82m渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2=l12=0.822=0.41m过栅水头损失h1=h0=v22gsin=3×2.42×（0.010.01）43×0.822×9.8×sin60°=0.24m栅后槽总

8、高取栅前渠道超高h2=0.3m，栅后槽总高H= h+ h1+ h2=0.5+0.24+0.3=1.04m栅前槽高H1= h + h2=0.5+0.3=0.8 m栅槽总长度L= l1+ l2+0.5+1+ H1tan60°=0.82+0.41+0.5+1+0.8tan60°=3.19m每日栅渣量=Q平均×1×864001000=0.232×0.05×864001000=1.0 m3/d>0.2 m3/d，采用机械清渣，污物的排出采用机械装置：Ø300螺旋输送物，选用长度l=8.0m的一台。计算草图如下：3.4曝气沉砂池3

9、.4.1设计参数表3-4：主要设计参数项目参数值每日平均流量Q平均=20000m3/d设计流速v=0.08m/s水力停留时间t=60s有效水深h=2m每m3污水所需曝气量D=0.1m33.4.2设计计算总有效容积V=Qmaxt=0.343×60=20.82 m3池断面积A=Qmaxv=0.3430.08=4.34m2池总宽度B= Ah= 4.342=2.17m池长L= vA= 20.824.34=4.80m所需曝气量q=3600 DQmax=3600×0.1×0.343=124.9 m3/h取超高0.5m，则池总高度H=2.5m曝气沉砂池共一座分为2格，池长4.8

10、0m，池宽2.2m，水力停留时间60s。沉砂池设有桥式除砂机1台，并设有淹没式排砂泵2台，用于抽吸池底积砂送至贮砂 槽中，经砂水分离器后装至槽车外运。3.5 A2/O反应池判断可否采用A2/O法COD/TN=450/45=10>8TP/BOD5=5.5/30=0.018<0.06符合要求，可采用A2/O法。3.5.2设计计算3.5.2.1有关设计参数B0D5污泥负荷N=0.15kg BOD5/(kgMLSS·d)回流污泥浓度Xr=8000mg/L污泥回流比r=100%混合液悬浮固体浓度X=rr+1Xr=11+1×8000=4000mg/L混合液回流比R= TN1

11、-TN=0.441-0.44=78.6%，取R=100%反应池容积V=QSaXN=20000×2254000×0.15=7500 m3反应池总水力停留时间t=VQ =750020000×24=9h各段水力停留时间和容积 厌氧段：缺氧段：好氧段=1:1:3厌氧段水力停留时间t厌= 95=1.8h，池容积V厌= 75005=1500 m3缺氧段水力停留时间t缺= 95=1.8h，池容积V缺= 75005=1500 m3好氧段水力停留时间t好= 95×3=5.4h，池容积V厌= 75005×3=4500 m33.5.2.2校核氮磷负荷好氧段总氮负荷=

12、Q×TNXV好=20000×454000×4500=0.049kgTN/(kgMLSS·d)<0.05kgTN/(kgMLSS·d)，符合要求厌氧段总磷负荷=Q×TPXV厌=20000×5.54000×1500=0.018 kgTP/(kgMLSS·d)<0.06 kgTP/(kgMLSS·d)，符合要求3.5.2.3剩余污泥量按污泥龄计算，取污泥龄为c=15dX=V·Xc=7500×415=2000kg/d3.5.2.4反应池主要尺寸反应池总容积V=7500 m

13、3设一组反应池，有效水深h=5m有效面积s=Vh=75005=1500 m2采用5廊道式推流式反应池，廊道宽取b=6m，池长L= 15005×6=50m校核：bh= 65=1.2（介于12） Lb=506=8.3（介于510）取超高H=1.0m，反应池总高H=5+1=6m3.5.2.5反应池进出水系统计算进水管：反应池进水管设计流量Q=0.231L/s管道流速v=0.3m/s管道过水断面面积A=Qv=0.2310.3=0.77 m2管径d=4A=4×0.77=0.79m管径d取800mm回流污泥管：回流污泥管设计流量Qr=r×R=1×0.231=0.23

14、1 m3/s管道流速v=0.3m/s去回流污泥管管径800mm进水井：进水孔过流量：Q2=（1+r）×Q=（1+1）×0.231=0.462 m3/s孔口流速v=0.5 m/s孔口过水断面面积A=Q2V=0.4620.5=0.924 m2孔口尺寸取1.0m×1.0m进水井平面尺寸取2.0m×2.0m出水堰及出水井：按矩形堰流公式计算：Q3=0.422gbH32=1.8H32，式中，Q3=（1+r+R）×Q=(1+1+1)×0.231=0.693 m3/sb为堰宽，取6m；H为堰上水头，mH=(Q31.8×b)23=（0.69

15、31.8×6）23=0.13m出水孔过流量Q4 =Q3=0.693 m3/s孔口流速v=0.5 m/s孔口过水断面面积A=Q4V=0.6930.5=1.38 m2孔口尺寸取1.5m×1.0m出水井平面尺寸取2.0m×2.0m出水管：反应池出水管设计流量Q5=Q2=0.462 m3/s管道流速v=0.5 m/s管道过水断面面积A=Q5V=0.4620.5=0.724 m2管径d=4A=4×0.724=0.797m管径d取800mm3.5.2.6曝气系统设计计算设计需氧量AOR碳化需氧量（D1）D1=Q(So-Se)1e-0.23×51.42XvX

16、v=YQ(SoSe) KdVXXv=0.6×20000×（0.30.03）0.7×7500×0.231×4=2755kg/dD1=20000(0.3-0.03)1e-0.23×51.42×2755=3990kgO2/d硝化需氧量（D2）D2=4.6Q(NoNe)4.6×12.4%×Xv=4.6×20000×(45-25)/10004.6×12.4%×2755=320 kgO2/d反硝化脱氮产生的氧量（D2）假设生物污泥中含氮量为12.4%，则，每日用于合成的总氮=0

17、.124×2755=341.62 kg/d即，进水总氮中有（341.62×1000）/20000=17.08mg/L用于合成所需硝化的氨氮量=452517.08=2.92mg/L需还原的硝酸盐氮量ND=（20000×2.92）/1000=58.4 kg/dD3=2.86ND=2.86×58.4=167 kgO2/dAOR= D1+D2 D3=3990+320167=4143 kgO2/d=173 kgO2/h最大需氧量与设计需氧量之比为1.48，则，AORmax=1.48 AOR=1.48×4143=6131.64 kgO2/d=255.485

18、 kgO2/h去除每1kgBOD5的需氧量=AORQ(SoSe)=414320000×（0.3-0.03）=0.767 kgO2/ kg BOD5标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度25°。将实际需氧量换算成标准状态下的需氧量SORSOR=AOR·Cs（20） Csbt-C×1.024T-20取值：=0.82，=0.95，C=2.0mg/L，=1.0查表得：水中溶解氧饱和度CS(20)=9.17 mg/L，CS(25)=8.38 mg/L空气扩散器出口处绝对压力为：Pb=

19、1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.8=1.483×105Pa空气离开反应池时含氧比为：Qt=21（1-EA）79+21（1-EA）×100%=21×（1-0.2）79+21×（1-0.2）×100%=17.54%反应池中平均溶解氧饱和度：CSb(25)= CS(25)( Pb2.066×105+ Qt42)=8.38×（1.483×1052.066×105+17.5442）=9.51 mg/L标准需氧量为：SOR

20、=AOR·Cs（20） Csbt-C×1.024T-20=4143×9.170.82×（0.95×1.0×9.51-2）×1.02425-20=5850 kgO2/d =244kgO2/h相应最大时标准需氧量SORmax=1.48 SOR=1.48×244=360.7 kgO2/h反应池平均供气量：Gs=SOR0.3EA×100=2440.3×20×100=4067 m3/h最大时供气量Gsmax=1.48 Gs=1.48×4067=6019 m3/h所需空气压力p（相对压力

21、）P=h1+h2+h3+h4+h=0.2+4.8+0.4+0.5+5.9m式中：h1+h2供风管道沿程与局部阻力之和，取h1+h2=0.2m h3曝气器淹没水头，h3=4.8m h4曝气器阻力，取h4=0.4mh富裕水头，取h =0.5m曝气器数量计算按供氧能力计算所需曝气器数量：采用微孔曝气器，选用HWB2型微孔曝气器，Ø200mm，工作水深4.8m，供风量13 m3/（h·个），曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.30.75 m2，充氧能力qc=0.14 kgO2/（h·个），则，h1=SORmax24qc=360.70.14=2576个，为安全起见，取3

22、000个。h1按供氧能力所需曝气器个数qc=曝气器标准状态下与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgO2/（h·个）每条廊道中设9条配气竖管，共27条配气竖管，每条竖管曝气个数为300027=112个。3.6辐流式二沉池3.6.1设计参数本设计采用中心进水辐流式沉淀池。设计流量Q=20000 m3/d，表面负荷q=1.2 m3/（m2·h），水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h3.6.2设计计算3.6.2.1沉淀池尺寸计算沉淀池表面积A=Qq=833.31.2=347.2 m2沉淀池直径：D= 4A=4×274.23.14=21.03m有效水深为：h2=qT=

23、1.22.5=3m径深比Dh2=223=7.3，介于612缓冲层高度h3=0.3m，沉淀池超高h1=0.3m泥斗上口直径d1=4m，底部直径 d2=2m泥斗壁倾斜角度 60°，泥斗高 h5=3=1.73m池底部圆台体高度h4=（D2- d12 ）×i=（222- 42）×0.05=0.45m污泥部分所需容积每日的剩余污泥量X=2000kg/d，取污泥的容重=1000kg/ m3，则排泥量W=X1000=3 m3/d=0.042 m3/h设贮泥时间T=4h，污泥部分所需容积V=0.042×4=0.168 m3V1=h53×（r12+ r1 r2+

24、r22）=3×1.73×（22+2×1+12）=12.7 m3污泥斗以上圆锥体部分容积V2= 3 h4(D2)2+D2d12+(d12)2= 3.143×0.45×(222)2+22242+(42)2=69.24 m3污泥总容积V= V1+ V2=12.7+69.24=81.94 m3>0.168 m3池周边水深H0=3+0.3=3.3m沉淀池总高度H= H0+0.3+0.45+1.73=7m计算草图如下：3.6.2.2进水部分计算进水管计算Q=0.343 m3/s管径取D1=800mm，进水速度v1=4QD1=0.546 m/s进水竖井

25、计算取直径D2=0.8m，配水口尺寸0.5×0.8 m2，共3个，沿井壁均匀分布流速v1=Q0.5×0.3×3=0.145 m/s 孔距l=D2-0.5×33=0.337m稳流筒计算 流速v3取0.02 m/s过流面积f=Qv3=0.3430.02=17.15 m2直径D3=4f+D22=4×17.153.14+1.52=3.42m，取D3=3.5m3.6.2.3出水部分计算采用两个环形集水槽，池周边一个，池中央一个。流量Q=0.231 m3/s每个槽内流量Q单=Q2=0.2312=0.115 m3/s池周边采用单侧集水槽槽宽b1=0.9（k&

26、#183;Q单）4=0.9×（1.5×0.115）4=0.339m，取b1=0.4m，k为安全系数1.21.5起点水深h1=0.75 b1=0.3m终点水深h2=1.25 b1=0.5m槽深取（0.3+0.5）×0.5+0.3=0.7m，其中超高0.3m池中央采用双侧集水槽槽宽取b2=0.6m，流速取v4=0.4 m/s起点水深h4=Q单v4b2=0.1150.4×0.6=0.242m终点水深hk=3Q单2gb22=31.0×0.11529.8×0.82=0.12m h3=32hk2h4+h42=32×0.1230.242+

27、0.2422=0.417m水量校核当水增加一倍时，Q单=0.23 m3/s，v4=0.6 m/s计算得：h4=0.322m，hk=0.191m，h3=0.527m设计取环形槽内水深为0.5m，超高0.3m，总槽深0.8m出水堰设计采用出水三角堰，开口90°，堰上水头H=0.05m，堰高0.12m单堰流量qy=1.343·H2.47=0.0008213 m3/s三角堰个数n=Q单qy=0.1150.0008213=141.2，取142个，池周边和中央各分部71个三角堰的中心距L=（D-2b1）71=3。14×（22-2×0.4）71=0.938m集水槽直径

28、设计池周边集水槽外径与池径相等，内径D1=D-2b1=22-2×0.4=21.2m池中央集水槽与池周边集水槽流量相同，令单位长度上的流量为qd，则qdD1=qdD2+（D2-2b2），得D2=11.6m内径为D3=D2-2b2=10.4m出水堰上负荷校核池周边集水槽堰上负荷q1= Q单D1=0.116×10003.14×21.2=0.871池中央集水槽堰上负荷q2= Q单（D2+D3）=0.116×10003.14×（11.6+10.4）=0.839出水管计算池周边设置1条，管径取D4=400mm，中央设置2条，管径取D5=200mmV5=4Q

29、单D42=4×0.1163.14×0.42=0.462 m/s V5=2Q单D52=2×0.1163.14×0.22=0.924 m/s3.7接触消毒池本设计采用3廊道式推流接触消毒反应池水力停留时间：T=30min设计流量Q=0.343m3/s接触池容积v=QT=0.343×30×60=617 m3，,取650 m3有效水深设计为h2=3m，则接触池面积A=Vh2=6503=217 m2，取250 m2池体平面尺寸设廊道宽度b=5m，则接触池总宽度为B=5×3=15m，接触池长度为L=AB=25015=16.7m，取17m

30、池体总高度取超高h1=0.3m，故池体总高度H= h1+ h2=0.3+3=3.3m加氯量 加氯量一般为5mg/L10mg/L，本设计中加氯量按每m3污水投加5g计，则总加氯量为：W=5×10-3×29600=148kg/d=6.2kg/h加氯设备 选用2台ZJ-2型转子加氯机，一用一备，单台加氯量为545kg/h3.8污泥回流泵房二沉池污泥回流量Qr=RQ,污泥回流比R=100%Qr=100%Q=20000 m3/d=833.3 m3/h选用LXB-1100的螺旋泵2台，一用一备表3-6: LXB-1100的螺旋泵型号流量Q扬程H转速n电动机功率m3/hmr/minkwLXB-110088034811.5污泥回流泵房设为9×6 m23.9污泥浓缩池3.9.1设计参数混合污泥进泥含水率P1=99.4%浓缩后污泥含水率P2=97%污泥浓缩时间T=16h污泥固体通量M=30kg/( m2·d)污泥密度1000kg/ m33.9