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文档简介

1、仲恺农业工程学院课程设计7污水处理工艺设计计算书(20142015学年第一学期)班级给排121班姓名李子恒学 号 201210524123设计时间 2014.12.15 2015.01.02指导老师 刘嵩、孙洪伟成 绩城市建设学院2014年11月1 课程设计目的和要求 41.1 设计目的 . 41.2 设计任务 41.3 设计要求 . 41.4 原始资料 42 污水处理流程方案 53 处理程度的确定 64 污水的一级处理 64.1 格栅计算 64.1.1 单独设置的格栅 . 74.2 沉砂池计算 104.3 初次沉淀池计算 144.3.1 斜板沉淀池 145 污水的生物处理 195.1 曝气池

2、 195.1.1 设计参数 . 195.2.2 平面尺寸计算 205.1.3 进出水系统 225.1.4 曝气池出水设计 245.1.5 其他管道设计 245.1.6 剩余污泥量 246 生物处理后处理 256.1 二沉淀池设计计算 256.1.1 池形选择 256.1.2 辐流沉淀池 256.2 消毒设施设计计算 326.2.1 消毒剂的投加 326.2.2 平流式消毒接触池 326.3 巴氏计量槽设计 347 污泥处理构筑物计算 357.1 污泥量计算 357.1.1 初沉池污泥量计算 357.1.2 剩余污泥量计算 367.2 污泥浓缩池 . 367.2.1 辐流浓缩池 377.3 贮泥

3、池 397.3.1 贮泥池的作用 397.3.2 贮泥池计算 407.4 污泥消化池 417.4.1 容积计算 417.4.2 平面尺寸计算 447.4.3 消化池热工计算 457.4.4 污泥加热方式 488 污水处理厂的布置 508.1 污水处理厂平面布置 508.1.1 平面布置原则 508.1.2 污水处理厂的平面布置图 528.2 污水处理厂高程布置 528.2.1 高程布置原则 528.2.2 高程布置计算 538.2.3 污水处理厂高程图 551课程设计目的和要求1.1设计目的本设计是围绕必修课程水质工程学开展的课程设计,课程设计是教学的重要组 成部分,是将污水处理理论与工程设计

4、相联系的重要环节,其目的在于:训练学生设计 与制图的基本技能,复习和理解给水处理工程课程所讲授的内容,培养学生动手能力和 训练严格的科学态度和工作作风,最终达到提高学生综合运用理论知识独立进行分析和 解决实际工程技术问题的能力的目标。1.2设计任务(1)根据所给的原始资料,计算污水的设计流量和水质(已在污水管网设计中完成);(2)根据水质情况,地形和污水量,确定污水处理方法以及有关的处理构筑物;(3)对各处理构筑物进行工艺计算,确定其形式、数目与尺寸;(4)进行各处理构筑物的总体布置和污水处理流程的高程设计。1.3设计要求通过本设计,学生应该能够达到以下几点要求:(1)掌握污水处理工艺设计的基

5、本程序和方法;(2)了解国家相关的方针和政策,正确使用专业的有关技术规范和规定;(3)通过训练,具有污水处理工艺设计计算、编写设计文件的能力;(4)熟练掌握手工和电脑制图操作方法。1.4原始资料1. 城市污水量:0.66m/s2. 气象资料 风向:常年主风向为东南风; 气温:年平均气温为 21.0 C。最冷月为1月,最低平均气温 8.1 C,最热月为7 月C,最高平均气温 33.5 C,最低温度2 C。 湿度:相对湿度73%,最大蒸发量在24月,此时相对湿度60%左右。年平均绝对湿 度17.8%,相对湿度81%。 降雨强度:年雨量一般为1000mm,多集中在6-9月,占全年降雨量的70%。年平

6、均蒸 发量约 1800mm, q 5= 4.23L/s.100m 2 (重现期 P= 3)。 水温:年平均为17C,最高温出现在7月,可达224C ;最低温为1月,达109C。每年2-10月,气温高于水温;10月至次年1月,水温高于气温,终年不结冰。3. 工程地质资料根据钻探资料分析,该市地下水储藏量并不丰富,且含铁量较高,地面覆盖层主要为粘性黄土,厚度约35m,其次为半风化的岩石和砂质页岩,较坚硬的岩石一般离地面48m,个别地段有岩石露头4. 污水实测通过对该区域内的主要污水排放口进行实测,获得污水进水的数据如下:pH : 6.5-8.5;B0D5为140 mg/L, COD为 335 mg

7、/L,SS为120 mg/L,该区域的污水以生活污 水为主,工业废水须经处理后排放至市政污水管网内。污水排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002标准中的二级排放标准。2 污水处理流程方案进水=格 栅污 水 提 升*沉 砂 池初沉池泵房流程图如下:一级消化二级消化图1污水处理流程图3处理程度的确定1. 污水的COD处理程度计算C Ce Ei C式中 巳COD的处理程度,%;C进水的COD浓度,mg L ;Ce处理后污水排放的COD浓度,mg L 0则 Ei=( 335-60) /335=82.09%2. 污水的BOD5处理程度计算E2LLeL式中 E BOD5的处理程度,

8、%;L进水的BOD5浓度,mg.L ;Le 处理后污水排放的BOD5浓度,mgL则 E2=( 140-20)/140=85.71%3. 污水的SS处理程度计算C CeE3 丁式中 E3SS的处理程度,% ;C进水的SS浓度,mg:L ;Ce 处理后污水排放的SS浓度,mg;L。则 E3=(120-20)/120=83.33%4污水的一级处理4.1格栅计算格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水并处,用以截留污水中的大块悬浮杂质,以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动格栅;按照格栅栅条间距分为粗格栅

9、,栅条间距大于40mm;中格栅,栅条间距为15-35mm; 细格栅,栅条间距为1-10m m。按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅。 按 照安装方式分为单独设置的格栅和格栅与沉砂池合建一处的格栅。其计算草图如下:I rT 9图2格栅计算草图4.1.1单独设置的格栅设计中选择两组细格栅,N=2组,每组格栅单独设置,每格格栅的设计流量为 0.33m3/s.1. 栅条的间隙数n QmaxSn60Nbhv式中n格栅栅条间隙数(个)Qmax最大设计流量(mS)格栅倾角N 设计的格栅组数(组) b格栅栅条间隙(m) h格栅栅前水深(m) v格栅过栅流速(m/s)设计中取 h=0.5m,v=1.0

10、m/s, b=0.01mm, a =600.33、sin 60。n620.01 0.5 1.02. 格栅槽的宽度B s (n 1) bn式中 B格栅槽的宽度(m)S每根格栅条的宽度(m)设计中取S=10mmB=0.010.01 62 1.23 (m)3. 进水渠道渐宽部分长度L B B1 2ta n j式中L1格栅前部渐宽段的长度(m)1 进水渠渐宽段展开角度,一般取 1030B1进水渠宽度(m)设计中取B1=1m,1 =201.23 12 tan20.0.32 ( m)L2L120.3220.16 (m)5.通过格栅的水头损失h1khok2Vsin2g式中h1通过格栅的水头损失(m)h0计算

11、水头损失(m)4.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度k系数,格栅受栅渣堵塞时,水头损失增大的倍数,一般取g重力加速度(9.81m/W)k=3E力系数,其值与栅条的断面形状有关设计中采用栅条断面为矩形的格栅,取,取 3 =2.4220.01431.0oh 3 2.42 () 3sin 600.32m0.012 9.86栅后明渠的总高度设计中取栅前水渠道超高h2=0.3m,栅前槽高Hi=h+h2=0.5+0.3=0.8m, 则:H=h+hi+h2=0.5+0.32+0.3=1.12 (m)7. 栅槽总长度L L1+L 2 +1.0+0.5+H1tan15式中L栅槽总长度(m)L1格栅前部渐宽段的长

12、度(m)L2格栅后部渐窄段的长度(m)H1栅前渠中水深(m)L 0.32+0.16+1.0+0.5+2。2.63( m)tan 608. 每日栅渣量W=QmaxW1 86400=Kz 1000式中W每日栅渣量(m3/d)W1栅渣量(m3栅渣/103m3污水),取0.05m3栅渣/103m3污水Kz污水流量总变化系数W=0.66 0.05 864001.368 10002.0833(m3/d) 0.2m3/d所以采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送栅渣。9. 进水与出水渠道城市污水通过DN1000的管道送入进水渠道,设计中去进水渠道宽度 B1=1m。进水水深 h1=h=1.0m,出水渠道 B2=B

13、1=1m,水深 h2=h1=0.5m.单独设置的格栅平面布置如图1所示。o730looo+ * i160图3单独设置格栅平面图4.2沉砂池计算沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同,使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无 机颗粒沉降,减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池,竖流式沉砂池,曝气式沉砂池,涡 流式沉砂池。本设计采用平流沉淀池。4.2.1 平流沉砂池设计中选择两组平流式沉砂池,N=2组,分别与格栅连接,每组沉砂池设计流量为30.33m3/s.1. 沉砂池长度L=v?式中L沉砂池的长度(m);v设计流量时的流速(m/s), 般采用0.150.30

14、m/s;t设计流量时的流行时间(s), 般采用3060s。设计中取 v=0.25m/s,t=30s。L=30X0.25=7.5m2. 水流过水断面面积A=QA式中A水流过水断面面积();Q设计流量(;-)0A=1.32m20.253. 沉砂池宽度B= h2式中B沉砂池宽度(m);设计有效水深(m), 般采用0.251.0m。设计中取h2=0.8,每组沉砂池设两格B=1.32/20.8=0.825m4. 沉砂室所需面积Q X T 86400式中 X 城市污水沉砂量(匚污水),一般采用30丁常対纶半污水;T清楚沉砂的间隔时间(d),一般采用12d设计中取T=2d, X=30 J 1一污水66 30

15、 2 86400 2.50m31.368 105. 每个沉砂斗容积V。vn式中 .每个沉砂斗容积(;);n沉砂斗格数(个)设计中取每一个分格有2个沉砂斗,共有n=222=8个沉砂斗Vo2.5830.313m6. 沉砂斗高度沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的要求,沉砂斗的倾角a 6式中一一沉砂斗的高度(m);沉砂斗上口面积(;);沉砂斗下口面积(工厂),一般采用0.4mX).4m0.6m0.6m。设计中取沉砂斗上口面积为1.0mX1.0m,下口面积为0.5m0.5m0.54m3 0.3131 1.120.520.5 0.5校核沉砂斗角度tg鼻佥6,a =660符合要求。7. 沉砂室高度爲=昭+

16、式中比沉砂室高度(m);i 砂池底坡度,一般采用0.010.02;二沉砂池底长度(m)。设计中取沉砂池地坡度i=0.02h30.54 0.02 0.5 7.5 2 10.60m8. 沉砂池总高度H= _+ : !叫式中 H 沉砂池总高度(m);= I沉砂池超高(m),般米用0.30.5m。设计中匸讥=二“ :H=0.3+0.8+0.6=1.7m9. 验算最小流速VminQminnlTnin式中 、;、最小流速(m/s),般采用V0.15m/s般采用二一一一沉砂池格数(个),最小流量时取 1;%,-最小流量时的过水断面面积(if)Vmin0.66 0.751.368 1.320.27m / s

17、0.15m / s,符合要求10. 进水渠道格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道,然后向两侧配水进入进 水渠道,污水在渠道内的流速为:BtX Ht式中 / ,i进水渠道水流流速(m/s);进水渠道宽度(m);1进水渠道水深(m)0.331 0.50.66m /s设计中取 H1=0.5m,B1=1.0m11. 出水管道出水采用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:mbzv2g式中堰上水头(m);m流量系数,一般米用0.40.5;匕工堰宽(m),等于沉砂池宽度。设计中取 m=0.4,b2=1m20.333H10.21m0.4 1、2 9.8 2出水堰

18、自由跌落0.10.15m后进入出水槽,出水槽宽1.0m,有效水深0.5m,水流流速0.66m/s,出水流入出水管道。出水管道采用钢管,管径 DN600。V=1.12m/s,i=0.0026212. 排砂管道采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管径 DN200. 平流式沉砂池平面布置图如下:图4平流式沉砂池平面布置图4.3初次沉淀池计算初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉,从而与污水分离,初次沉淀池去除悬浮物 4060%,去除BOD2030%。本次设计采用斜板沉淀池斜板沉淀池是根据 浅层沉淀”理论,在沉淀池内加设斜板或斜管,以提高沉淀效率 的一种沉淀池。斜板沉淀池具有沉淀效率高,

19、停留时间短,占地少等优点。斜板沉淀池是利用污水从沉淀池下部进入,沿沉淀池自下而上地通过池内设置的斜 板,在斜板中污水向上流动至水面集水槽排出,污泥向下沉淀在斜板底部下滑至沉淀池 底的污泥斗中。设计中选择两组斜板沉淀池,N=2组,每组分为2格,每格设计流量0.165m3/s。4.3.1斜板沉淀池1. 沉淀部分有效面积F Q 3600q 0.91式中F沉淀部分有效面积(m2);Q设计流量(m3/s);:表面负荷(m3/( m2?i),般采用 36m3/( m2?i)。设计中取 ”i=4m3/ (m2?i)2. 沉淀池边长式中a沉淀池边长(m)165 3600163.19m24 0.91a ,163

20、.1912.8m3. 沉淀池内停留时间h2 hs 60qmin);式中t沉淀池内停留时间(h2斜板区上部水深(m), 般采用0.51.0m;h3斜板区高度(m)般采用0.866m。设计中取h2=1m1 0.866 6028min44. 污泥部分所需容积按去除水中悬浮物计算Q G C2 86400T1006K2 (100 Po)n 10式中 T两次清除污泥间隔时间(d);C1进水悬浮物浓度(mg/L );C2出水悬浮物浓度(mg/L);Kz生活污水量总变化系数;21丫 一-污泥容重(t/m3),约为1;P0污泥含水率()。设计中 T=1d, P0=97%, C1=120mg/L, C2=20mg

21、/L066 120 0.4 20 a64% 10050m21.368(100 97)2 1065. 每格沉淀池污泥部分所需容积式中 常一一每格沉淀池部分所需的容积(m3);504212.5m26. 污泥斗容积污泥斗设在沉淀池的底部,采用重力排泥,排泥管渗入污泥斗底部,为防止污泥斗底部积泥,污泥斗底部尺寸一般小于0.5m,污泥斗倾角大于60污泥斗设在沉淀池的底部。1 2 2Vih4(a a1 aa)3式中 V1污泥斗容积(m3);a沉淀池污泥斗上口边长(m);a1沉淀池污泥斗底部边长(m);h4污泥斗高度(m)。设计中取4个污泥斗,每个污泥斗上口边长 5.5m,污泥斗高为4.33m,污泥斗边 长

22、底部边长0.5m,则V - 4.33(5.52 0.52 0.5 5.5)=192m3 12.5m337. 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), 般采用0.30.5m;h5斜板区底部缓冲层高度(m),般采用0.51.0m。设计中取 h1=0.3,h5=0.7mH=0.3+1.0+0.866+4.33+0.7=7.196m,设计中取 H=7.2m8. 进水集配水井沉淀池分为2组,每组分为2格,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,然后流进每组沉淀池。配水井内中心管直径D2式中D2配水井内中心管直径(m);V2配水井内中

23、心管上升流速(m/s), 般采用0.6m/。设计中取v2=0.7m/sD24_0.66.D0.71.19m配水井直径D34QDV3D22式中Da配水井直径(m);V3配水井流速(m/s), 般采用;:=0.20.4m/s。设计中取::=0.3m/sDa:4 0.66D0.31.1922.05m9. 进水渠道斜板沉淀池分为两组,每组沉淀池进水端设进水渠道,配水井来的进水管从进水渠道一端进入,污水沿进水渠道流动,通过潜孔进入配水渠道,然后由穿孔花墙流入斜板沉淀池。QB1 H1式中V1进水渠道水流流速(m/s), 般采用二0.4m/sB1进水渠道宽度(m);H1进水渠道水深(m)。设计中取 B1 =

24、 1m, H1=0.8m0.33 小,1 0.8W0.42m /s 0.4m/s10. 进水穿孔花墙进水采用穿孔进水,穿孔花墙的开孔总面积为过水断面的620%,则过孔流速为QV2Bh2n式中V2穿孔花墙过孔流速(m/s), 般采用0.050.15m/s;B2孔洞的宽度(m);h2孔洞的高度(m);ni孔洞数量(个)。n1=25 个0.330.08m / s0.2 0.3 25设计中取 B2=0.4m,h2=0.4m,V211. 出水堰沉淀池出水经过双侧出水堰跌落进入集水槽,然后流入出水管道排入集配水井外部的集水井内。出水区中间为出水渠0.8m,出水堰采用双侧90三角形出水堰,三角堰顶宽0.16

25、m,深0.08m,间隔0.1m,共有80个三角堰。三角堰安装在集水槽的两侧,集水 槽长6.0m,宽0.25m,深 0.45m,有效水深0.25m,水流流速0.5m/s,每个沉淀池有4组 集水槽,间距2.0m。三角堰后自由低落0.10.15m,三角堰有效水深为2H20.7Q 5式中Q三角堰流量(我阳;1三角堰水深(m), 般采用三角堰高度的:;。20.165 疋H20.7=0.042m320三角堰后自由跌落0.15m,贝U出水堰水头损失0.191m。12. 出水渠道斜板沉淀池出水需要均匀收集,避免短流,设计中采用双侧90三角形出水堰,三角 堰安装在4组集水槽两侧,集水槽将三角堰出水汇集送入出水渠

26、道,出水渠道宽0.8m,有效水深0.8m,水流流速0.62m/s。13. 排泥管沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN300,排泥时间t=20min,排泥管流速v=0.82m/s.排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面 0.3m,便于清通和排气。排泥静水压头采用 1.2m图5斜板沉淀池剖面图25污水的生物处理5.1曝气池本设计采用厌氧一缺氧一好氧脱氮除磷工艺。5.1.1设计参数1水力停留时间A-A-0工艺的水力停留时间t一般采用68h,设计中取8h。2曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度 Xv 一般采用20004000mg/L ,设计中取Xv=3000mg/L3回流污泥浓度Xr106SVI式

27、中 Xr 回流污泥浓度(mg/L);SVI 污泥指数,一般采用100;r系数,一般采用r=1.2Xr1061001.212000mg/ L4污泥回流比Xv 代 X;S1 ?23100%式中R污泥回流比;Xr回流污泥浓度 mg/L, Xi fXr 0.75 120009000mg/L。R300090001 R解得:R=0.5。5. TN去除率式中eTN去除率(%);Si进水 TN 浓度(mg/L);S2出水TN浓度(mg/L)。设计中取S2=15mg/Le6.内回流倍数30.79 1530.79100%51.3%R内1 e式中 R内内回流倍数。0.5131 0.5131.05 , 设计中取R内为

28、110%5.2.2平面尺寸计算 1.总有效容积V Qt式中V 总有效容积(m3 );Q进水流量(m3 / d ),按平均流量计; t水力停留时间(d ),t=8/24d。设计中取 Q=41684m3/d3V Qt 41684 8/2413895m厌氧、缺氧、好氧各段内水力停留时间的比值为1:1:3,贝U每段水力停留时间分别为:厌氧池内水利停留时间ti=1.6h;缺氧池内水利停留时间ti=1.6h;好氧池内水利停留时间ti=4.8h2.平面尺寸曝气池总面积式中A曝气池总面积(m2)h曝气池有效水深(m)设计中取h=4.0ma 138953474m2294.0每组曝气池面积式中A 每座曝气池的面积

29、(m2);N曝气池个数设计中取N =2347421737m2每组曝气池共设5廊道,第1廊道为厌氧段,第2廊道为缺氧段,后3个廊道为好氧段,每廊道宽取7.0m,则每廊道长L bn式中L 曝气池每廊道长(m);b每廊道宽度(m);n廊道数。设计中取 b= 7.0m, n= 517375.0 570m厌氧一缺氧一好氧池的平面布置图如图6所示硝优頑回疏営出.水去二扌冗池硝化液创流皆泻淀回济管图6厌氧一缺氧一好氧池平面布置图5.1.3 进出水系统1. 曝气池的进水设计初沉池的来水通过 DNIOOOmm的管道送入厌氧一缺氧一好氧曝气池首端的进水渠道,管道内的水流速度为0.84m/s。在进水渠道中污水从曝气

30、池进水口流入厌氧段,进水渠道宽1.0m,渠道内水深为1.0m,贝U渠道内最大水流速度QsV1一Ndh式中 W渠内最大水流速度(m/ s );bi进水渠道宽度(m);h1进水渠道有效水深(m)设计中取 b1=1.0m,h1=1.0m0.33m/s0.66 V1 2 1.0 1.0反应池采用潜孔进水,孔口面积F - Nv2式中 F每座反应池所需孔口面积(m2);V2孔口流速(m/ s ),一般采用0.21.5 m/ s设计中取v2=0.4 m/s0.662 0.40.66m2设每个孔口尺寸为0.5mX 0.5m,则孔口数式中 n每座曝气池所需孔口数(个);f每个孔口的面积(m2 )0.660.5

31、0.52.64取n=3孔口布置图如图7所示4.70图7孔口布置图5.1.4 曝气池出水设计厌氧一缺氧一好氧池的出水采用矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头mb .2g式中H堰上水头(m);Q每座反应池出水量(m3/s),指污水最大流量(0.579m/s)与回流污泥量、回流量之和(0.717沐60% m3/s);m流量系数,一般采用0.40.5;b堰宽(m);与反应池宽度相等。设计中取m=0.4, b=5.0m20.66 0.661.368 160% 空H 0.186m2 0.4 5 J2 9.8设计中取为0.19m。厌氧一缺氧一好氧池的最大出水流量为(0.66+0.66/1.368X 160%) =

32、1.43m3/s,出水管管径采用DN1500mm,送往二沉池,管道内的流速为0.81m/&5.1.5 其他管道设计1污泥回流管道本设计中,污泥回流比为50%,从二沉池回流过来的污泥通过两根 DN500mm的回流 管进入厌氧段,管内污泥流速为0.9m/s。2消化液回流管本设计中,消化液回流比为200%,从二沉池出水回流至缺氧段首端,硝化液回流管 道管径为DN1000mm,管内流速为0.9m/s。5.1.6 剩余污泥量W aQ 平 Sr bVXv LrQ 平 50%式中 W剩余污泥量(kg/d);a污泥产率系数,一般采用0.50.7;b污泥自身氧化系数(d-1),一般采用0.050.1;Q平平均日

33、污泥流量(m3/d);Lr反应池去除的 SS 浓度(kg/m3),Lr=120-20=100mg/LSr反应池去除 B0D5 浓度(kg/m3), Srr =140-20=120mg/L。设计中取a=0.6, b=0.05W=0.6 X41685 0.12-0.05X13895X3+0.1 X41685 X50%=3001kg/d6生物处理后处理6.1二沉淀池设计计算6.1.1池形选择辐流沉淀池是利用污水从沉淀池中心管进入,沿中心管四周花墙流出。污水由池中 心四周辐射流动,流速由大变小,水中的悬浮物在重力作用下下沉至沉淀池底部,然后 用刮泥机将污泥推至污泥斗排走,或用吸泥机将污泥吸出排走。辐流

34、沉淀池由进水装置、 中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗及排泥装置组成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。6.1.2辐流沉淀池1.沉淀池表面积Q 3600Neb式中A单池表面积(m2);Q 设计流量(m3/s);N 沉淀池的组数(组);2 2 e0表面负荷m3/(m h),般采用0.51.5m3/(m h)设计中取沉淀池的表面负荷qo=1.4m3/m2 h0. 425360041.41092. 85m22. 沉淀池直径D式中D沉淀池直径(m)41092 85V37.31m23. 沉淀池有效水深 h2qo t式中h2 沉淀池有效水深(m);t 沉淀时间(h

35、),一般采用1.53.0h。设计中取沉淀时间t=2.5hh2qo t1.42. 53. 5m4. 径深比D/h2=37.31/3.5=10.66 合乎(612)5 污泥部分所需容积2 1 R Q0XV1 1-X Xr 2 2式中V1污泥部分所需容积(m3)Q0污水平均流量(m3/s)R污泥回流比(%)X曝气池中污泥浓度(mg/L)Xr二沉池排泥浓度(mg/L)设计中 Q0=0.35 m3/s, R=50%。Xr=106r/SVIX=RX r/(1+R)式中SVI 污泥容积指数,一般用70-150r 系数,一般采用1.2设计中取SVI=100Xr=12000mg/LX=3000mg/L2 10.

36、50.66/1.36830003V-1389.47 m-3000 12000226.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), 般取0.3-0.5mh2沉淀池有效水深(m)h3沉淀池缓冲层高度(m), 般采用0.3mh4 沉淀池底部圆锥体高度(m)h5沉淀池污泥区高度(m)设计中 h1=0.3m,h3=0.3m, h2=3.5m采用机械刮吸泥机连续排泥,池底坡度为0.05h4= (r-r1) X式中h4沉淀池底部圆锥体高度(m)r沉淀池半径(m)r1沉淀池进水竖井半径(m), 般采用1.0mi沉淀池池底坡度设计中 r=16.5m,门=1.0m,

37、 i=0.05h4= (16.5-1) X).05=0.775mh5= (V1-V2) /F式中V1污泥部分所需容积(m3)V2沉淀池底部圆锥体积(m3)A沉淀池表面积(m2)V2=0.775 X.14/3 X 16.52+16.5+1) =235.15=235 ( m3)h5= (1389.47-235)/848.57=1.36mH=0.3+3.5+0.3+0.775+1.36=6.235=6.3m7.进水管的设计2Qi=Q+RQo式中Qi进水管设计流量(m/s);Q单池设计流量(m/s);R污泥回流比(%);Qo单池污水平均流量(m3/s);Q=0.33+0.66/1.368/0.5/0.

38、5=0.45 n?/s 进水管径取Di=700mm流速0.86m / sQ14Q 4 0.33V22A Di3.14 0.78. 进水竖井计算进水竖孔直径为D22000 mm进水竖井采用多孔配水,配水口尺寸为 0. 5m 1. 0m,共设8个沿井壁均匀分布;流速为:v 060.2m s 0.150.2,符合要求A 0.5 1.0 6孔距为:,D20.5 6 2.0 3.14 0.5 6l -0.55m6 6设管壁厚为0.15m,则D外 2.0 0.15 22.3m9. 稳流罩计算稳流筒过流面积 式中 v稳流筒筒中流速,一般采用0.03 0.02m s设计中取v 0.02m s0.450.022

39、2.6m2稳流筒直径D3:D34fD224 乜62.023.145.7m10. 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 b 0.6m,集水槽距外缘距池边 0.5m,集水 槽壁厚采用0.15m,则集水槽宽度为:0.8 0.15 2 1.10m。设计中采用Q Q,其中 安全系数,取1.5,得Q1.5 0.33 0.50m3. s集水槽内水流速度为:Iv Q 050.88 m s 0.4 m s 符合要求。F 0.8 0.7采用双侧集水环形集水槽计算,槽内终点水深为槽内起点水深为ha0.52m式中 hk槽内临界水深,m ;系数,一般采用1.0设计中取出水堰后自由跌落0.10

40、m,集水槽高度:0.1 + 0.52=0.62m。集水槽断面尺寸:0.6m0.62m。11. 出水堰计算Qq=nLn bL L1+ L 22h 0.7q5Qq。设计中取b=0.1m,水槽距池壁0.5mL, (331.0)100.48mL2 (33-1.0 0.6 2)96.71mLn bQqnL L1+ L2197.19m m1972 个0.167L/S2h 0.7 0.16750.021mq。0.33 1000197.191.67L/(s?m)根据规定二沉池出水堰负荷在1.5-2.9L/(s m)之间,计算结果符合要求佗出水管出水管管径D=700mm4Q 0.33 1000 v 220.86

41、m/ s2DD23.14 0.7213排泥装置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:Qs RQ 0.5 0.48 0.24 m3 s本设计中拟用6个吸泥管,每个吸泥管流量为:Q 里0.02m3. s6 2 6 2规范规定,吸泥管管径一般在150600mm之间,拟选用d 200mm,V 晋点 0.64m s,1000i 6.7114. 集配水井的设计计算配水井中心管直径33D24Q式中 D2 配水井中心直径, m ;V中心管内污水流速,一般采用V 0.6 m s ;设计中取v20.7 m sD2(2)配水井直径:4 0.663.14 0.81.19m,设计中取D2120

42、0mmD34Q-V3D2式中 D3配水井直径,m ;配水井内污水流速,一般米用V3 0.2 0.4m. s设计中取V30.35m sD3D224 0.663.14 0.351.222.05m(3) 集水井直径D1D3式中 D1集水井直径,m ;集水井内污水流速,一般采用V10.2 0.4 m s设计中取v10.3m sD14QV1D34 0.663.14 0.31.8422.49m(4) 进水管管径取进入二沉池的管径D=700mm 校核流速:v 色 竺,4 0.33 2 0.86m/s0.7m/s,符合要求。A D13.14 0.7(5)出水管管径由前面结果可知,出水管管径 D=700mm,

43、v=0.86m/s(6)总出水管取总出水管管径D=900mm,v=1.04m/s;集配水井内设有超越阀门,以便超越ODE Our1*l29 ;rLt17650p Jl;65Of- - 1图8辐流二沉池示意图6.2 消毒设施设计计算621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8.0mgL每日的加氯量为:q =qoQX864OO/1OOOq=80.66 S6400/1000=456.192kg/d式中 q每日加氯量(kg/d);qO液氯投量(mg/L);Q污水设计流量(m3/s)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45

44、6.192/24 2=19kg/h设计中采用ZJ 1型转子加氯机。6.2.2 平流式消毒接触池37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V Qt式中 V 接触池单池容积,m3 ;t 消毒接触时间,一般取30min设计中取t 30minQt 0.33 30 60 594m32. 消毒接触池表面积V hi式中 hi消毒接触池有效水深,m设计中取h1 2.5m5942.5237.6m23. 消毒接触池池长L/式中 L/ 消毒接触池廊道总长,m ;B 消毒接触池廊道单宽,m。设计中取B 5.0mL 237.65消毒接触池采用3廊道,消毒接触池长为:59.4m59.4320

45、 m校核长宽比:4.池高设计中取超高为:L 59.4B 514.85m10,合乎要求h20.3m#h h| h22.5 0.3 2.8m5. 进水部分每个消毒接触池的进水管管径 DN 700mm, v 0.86 m 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DN700mm的静态混合器。7. 出水计算采用非淹没式矩形薄壁堰出流 ,设计堰宽为b 4.0m,计算为:QNnb 2g0.664 0.42 4.02 9.810.125m出水管采用DN 700mm的管道将水送入巴氏计量槽,流速为 v 0.86 ms。6.3 巴氏计量槽设计本设计的计量设备

46、选用巴氏计量槽,其优点是水头损失小,不易发生沉淀。1. 计量槽主要部分尺寸Ai0.5b 1.2A20.6m A 0.9m B11.2b0.48 B2 b 0.3式中Ai -渐缩部分长度(m);b喉部宽度(m);A2-喉部长度(m);A渐扩部分长度(m);Bi 上游渠道宽度(m);B2-下游渠道宽度(m)。设计中取b=0.75mA0.5b 1.20.51.01.21.57mB11.2b 0.481.20.750.481.38mB2 b 0.30.75 0.31.05m2. 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810倍,在计量槽上游,直线段不小于渠宽的23倍,下游

47、不小于45倍。计量槽上游直线段长Ll为:Ll =3 B1 =3Xl.57=4.14m计量槽下游直线段长L2为:L2=5B2=5X.05=5.25m计量槽总长 L = L1+L2 + A1 + a2+a3 =4.14+5.25+1.57+0.6+0.9=12.47m7污泥处理构筑物计算7.1 污泥量计算初沉污泥是来自初沉池的污泥,污泥含水率较低,一般不需要浓缩处理,可直接进 行消化,脱水处理。剩余污泥来自曝气池,活性污泥微生物在降解有机物的同时,自身污泥量也在不断 增长,为保持曝气池内污泥量的平衡,每日增加的污泥量必须要排出处理系统,这部分 的污泥称作剩余污泥。含水率较高,需要先进行浓缩处理,然

48、后进行消化,脱水处理。7.1.1 初沉池污泥量计算有前面资料可知,初沉池采用重力排泥的运行方式,每1天排一次泥。1. 因为处理污水包括工业废水,按去除水中悬浮物计算W Q(G C2) 24 T 100 0.66 3600(0.12 0.4 0.12) 24 100K2 (100 p0)n1000 (100 97) 2 1.368m式中 Q设计流量(m3/h)C1进水悬浮物浓度(kg/m3)C2出水悬浮物浓度(kg/m3)取0.5C1K2生活污水总变化系数污泥容重(kg/m3),般采用1000kg/m3P0污泥含水率取97%T间歇排泥时间,取4h2. 按设计人口计算SNT1000 n式中 V -

49、污泥部分所需容积(m3);S每人每日污泥量L/(人d), 般采用0.3 0.8L/ (人 d);T 一两次清除污泥间隔时间(d),般采用重力排泥时,T=1 一 2d,采用机械刮泥排泥时,T=0.05 -0.2d;N 设计人口数(人);n一沉淀池组数T=1d.设计中S=0.3L/(人.d),采用重力排泥时,清除污泥间隔时间0.3 190000 11000 228.5m3两次计算结果取最大值作为初沉池污泥量初沉池污泥量 Q1=2X 50=100m3/d=100m3/次以每次排泥时间30min计,每次排泥4.16m3/h=0.0011m3/s7.1.2 剩余污泥量计算1.曝气池内每日增加的污泥量X 丫 ( Sa Se) Q KdVXv0.6 (140 20) 4168510000.05 13895 250010001264.45kg/d41式中X 每日增长的污泥量(kg/d)曝气池进水BOD5浓度(mg/L)Se曝气池出水BOD5浓度(mg/L丫一一污泥产率系数,一般采用0.5-0.

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