《污水处理厂的主要构筑物及设备的设计与计算案例4100字》

污水处理厂的主要构筑物及设备的设计与计算案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u3011.1粗格栅（本设计采用2个粗格栅） 2149531.1.1格栅尺寸 2261.1.2通过格栅的水头损失h1 273051.1.3栅后槽总高度H 3311431.1.4栅槽总长度L 367181.1.5每日栅渣量W 3253631.1.6格栅的选择 4208531.2提升泵房(本设计采用2个提升泵房) 445091.2.1潜水提升泵 4157241.2.2电动葫芦 427151.3曝气沉砂池 412523(1)池子长度L 421848(2)水流断面面积A 47977(3)池子总宽度B 5258231.4初沉池 543331.4.1设计参数 584771.4.2土建尺寸 6204021.4.3设备选型 646001.5水解池（与MSBR池合建） 6242661.5.1主要设备 611091.6MSBR池(4座，各2t/d） 7232651.6.1主要设备 7371.7污泥浓缩池（8万t/d） 8231171.7.1浓缩池面积 8245551.7.2浓缩池直径 8320021.7.3浓缩池容积 875121.7.4.沉淀池有效水深 844041.7.5浓缩后剩余的污泥量 9173981.7.6池底高度 966271.7.7污泥斗容积 9168851.7.8浓缩池总高度 9120031.7.9选取的设备 9206321.7.10排泥管（DN200） 9107941.8高密度澄清池（8万t/d） 9145501.8.1主要设备 10297861.9脱水机房 1077171.9.1主要设备 1048431.10主要处理构筑物 1121941.11附属建筑物 13277491.12排放口 131.1粗格栅（本设计采用2个粗格栅）1.1.1格栅尺寸（1）最大设计流量Q（2）栅条间隙数n

n=式中：n——栅条间隙数，个；α——格栅倾角，，取α=60°；b——栅条间隙，m，取b=0.06m；h——栅前水深，m，取h=0.4m；v——过栅流速，m/s，取v=0.8m/s；则n=（3）有效栅宽BB=S式中：S——栅条宽度，，取0.01。则：B=0.01×1.1.2通过格栅的水头损失h1式中：——设计水头损失，；ξ——形状系数，栅条形状选用正方形断面，所以：ξ=(b+sεb——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用=3；——重力加速度m/s2，取=9.81m/s2；则：h1=kξv1.1.3栅后槽总高度H式中：——栅前渠道超高，，取=0.3。则：H=h+1.1.4栅槽总长度L式中：——进水渠道渐宽部分的长度，；——进水渠宽，，由B1=2N:设计的栅格组数，组。——进水渠道渐宽部分的展开角度，，取=20；——栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度，；——栅前渠道深，.则：LLH所以L=1.1.5每日栅渣量WW=式中：W1——栅渣量，m3/10K总——生活污水流量总变化系数，根据设计任务书K则：W=格栅的日栅渣量为：W=0.40m3/d>0.21.1.6格栅的选择格栅采用回旋式机械格栅，技术参数见下表3-1表3-1HG-2500型回转式机械格栅技术参数项目格栅宽度（mm）栅条间距（mm）安装角（°）电机功率（kw）参数25002100601.81.2提升泵房(本设计采用2个提升泵房)设计参数：设计流量:Qmax=2167m3/h尺寸：6.5m×12.0m×6.0m（H）1.2.1潜水提升泵设计水量为40000m则流量为W=Q故选用以下参数的提升泵：流量：815m3/h扬程：H=12.0m功率：45kW控制方式：自动控制或人工控制1.2.2电动葫芦起重量：2t功率：起重功率1.5kW，运行功率0.4kW数量：1台1.3曝气沉砂池数量：1座2格(1)池子长度LL=v×t式中：v——最大设计流量时的水平流速，m/s，取v=0.4m/s。t——最大设计流量时的流行时间，min，取t=50s。则：L=v×t=0.4×50=20m(2)水流断面面积AA=Q式中：Qmax——最大设计流量，m/s，Qmax=0.6则：A=Q(3)池子总宽度BB=nb式中：n——池子分格数，个，设置n=2。b——池子单格宽度，b=3m。则：B=nb=2×3=6m故平面尺寸：L×B×H=20m×6m×6.5m停留时间：T=1.0min有效水深：6.0m1.1.1HXS桥式排砂机设备数量：1套设备功率：0.37kW长度：L=6700mm材质：不锈钢1.1.2砂水分离器设备类型：螺旋式砂水分离器设备数量：1台处理能力：5～12L/s功率：0.37kW1.1.3鼓风机型号：罗茨风机风压：39.2KPa风量：8.0m3/min功率：11kW数量：2台，1用1备1.4初沉池由于城北污水厂进水中工业废水的含量占到90%，考虑到工业废水中造纸废水、印染废水所占比例大，固体悬浮物（SS）浓度高的特性，造成了大量SS未经过滤去除而直接进入生化处理系统，影响处理效果。设置2座初沉池，每座处理能力为4万m3/d。每池尺寸为40×5m，钢筋砼结构，有效水深3m，设计表面负荷为,1.33m3/m2·h，池内设周边传动单刮泥机排泥。污泥含水量为98％。1.4.1设计参数设计流量：Q=40000m3/d=1666.7m3/h初沉池设计表面负荷：q=1.33m3/m2·h（最大为1.84m3/m2·h）1.4.2土建尺寸结构：钢砼基本尺寸：Φ40×5.0m有效深：1.0m沉淀时间：2h数量：2座。1.4.3设备选型A.刮泥机名称：辐流式沉淀池周边传动刮泥机性能：周边线速度3m/min驱动功率2×0.75kW数量：2套。B.污泥泵设备类型：WQ型无堵塞排污泵设计参数：单泵流量Q=250m3/h扬程H=15m电机功率N=7.5kW设备数量：6台（4用2备）1.5水解池（与MSBR池合建）主要功能：用于截留、吸附进水中颗粒与胶体物质，将截留的不溶性有机物水解为可溶性物质，将难降解的物质转化为易降解的物质。采用跑道型设计，数量4座，单座土建按2万m3/d规模。数量：4座设计参数：单座设计流量：Qave=938m3/h有效容积：V=5600m3总停留时间：HRT=6hCOD容积负荷：1.3kgCOD/m3•d尺寸：18.0m×52m×6.3m（H）1.5.1主要设备A.点对点布水装置：设备套数：24套B.污泥回流泵：设计参数：单泵流量Q=250m3/h；扬程：H=15m；电机功率：N=5.5kW。设备数量：5台（4用1备）C.生物填料：数量：8000m3D.双曲面搅拌机叶轮直径：Φ2500mm功率：7.5kW数量：17台（16用1冷备）材质：SUS3041.6MSBR池(4座，各2t/d）功能：活性污泥中微生物完成降解和去除污水中的有机污染物质，达到预期的水质净化目标，并且有脱氮除磷功能。进水首先进入厌氧段，与回流的污泥混合，停留时间约1h，完成厌氧释磷的过程。［7］厌氧后污水进入缺氧池，在此与浓缩池上清液及主曝气区混合液混合搅拌，完成约2h反硝化脱氮过程。脱氮后污水进入主曝气区，在此完成有机物和氨氮的去除，停留时间约14h。主曝气区出水进入两只交替运行的SBR池，通过曝气、沉淀、排水和回流污泥，排除剩余污泥的过程完成最终的处理阶段。回流污泥通过污泥浓缩池浓缩后，上清液进入好氧池，污泥进入厌氧池，从而完成整个处理过程。［8］类型：矩形钢筋混凝土池平均流量：Q=938m3/h污泥浓度：3000mg/LBOD污泥负荷：0.15kgBOD／kgMLSS（按进出水最高浓度计）氨氮负荷率：0.028kgN／kgMLSS数量：4座体尺寸：77.8×52×5.8m(H)有效水深：5.3m停留时间：20h1.6.1主要设备A．双曲面搅拌机设备数量：10台（8用2备，其中仓库备用2台）功率：N=5.5kW材质：SUS304B．双曲面搅拌机设备数量：6台（4用2备，其中仓库备用2台；）功率：N=7.5kW材质：SUS304C．混合液回流泵设备类型：潜污回流泵设计参数：单泵流量Q=1250m3/h；扬程：H=0.60m；电机功率：N=4kW。设备数量：10台（8用2备）E．混合液回流泵设备类型：可提升推进式潜污回流泵。设备数量：7台（6用1备）F．剩余污泥泵设计参数：单泵流量Q=250m3/h；扬程：H=15m；电机功率：N=5.5kW。设备数量：10台（8用2备）G．可抽换式曝气管设备数量：5000mH．空气堰设计参数：出水量Q=1000m3/h；L=12m；设备数量：8套1.7污泥浓缩池（8万t/d）浓缩前污泥的含水率为99%，浓缩后污泥含水率为97%。浓缩池：进入浓缩池的剩余污泥量Q=66.7m3/h1.7.1浓缩池面积A=QCM=66.7×31=式中C—流入浓缩池的剩余污泥浓度（kg/m3），本设计取3kg/m3Q流入剩余污泥量，m3/hM固体通量[kg/(m2·h)]，取1.01.7.2浓缩池直径D=√4Aπ=√1.7.3浓缩池容积V=QT=66.7×8=531.6m3T—-浓缩池工作运行时间，设计取8h1.7.4.沉淀池有效水深h2=TQA=8×66.72001.7.5浓缩后剩余的污泥量Q1=Q(100−P1)n(100−P2)=66.7×(100−99)100−97P1—-进入浓缩池时的污泥含水率P2—-流出浓缩池的污泥含水率n—-浓缩池个数1.7.6池底高度h4=O.5D×i=7.5×0.01=0.075m1.7.7污泥斗容积h5=tgɑ(a-b)=tg55º×(5.5-4.5)=1.43式中：ɑ泥斗倾斜角，为保证排泥顺畅，圆形泥斗倾角本设计取55ºa污泥斗上口半径（m）,本设计取5.5mb污泥斗底部半径(m),本设计取4.5m1.7.8浓缩池总高度本设计取浓缩池超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.2mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.668+0.2+0.075+1.43=1.8m设计池体尺寸：Φ15m×4.0m（H）1.7.9选取的设备选用中心传动浓缩机型号：池径：15.0m外缘线速：3~5m/min功率：0.75kW数量：1套控制方式：自动控制或人工控制1.7.10排泥管（DN200）污泥浓缩池安装液位计，当液位高于设定值时，自动启动排泥泵进行排泥。1.8高密度澄清池（8万t/d）设计流量：Q=5633m3/h表面负荷：q=9.43m3/m2·h数量：2座4格单体尺寸：36.4×27.9×5.4m(H)有效水深：5.0m1.8.1主要设备搅拌器：N=11.0kW，n=35r/min，4台刮泥机：D=15.0m，N=1.1kW，4台。斜管：数量：124m2污泥泵：Q=30m3/h，H=20m，N=4.0kW，6台，4用2备。加药装置：数量：1套。1.9脱水机房功能:污泥在机房中进行浓缩和脱水,可以有效地降低其中的污泥含水量，减小污泥的体积，便于后续处理。脱水机架设在脱水机房二楼，利用干净的污泥原料仓，储存脱水后的湿污泥,运输车辆定期接收料仓内污泥，污泥装车方便，无需人工装载或铲车装载污泥，自动化程度高。设计参数：平面尺寸：11.2×24.2m浓缩脱水前污泥含水率99.2%脱水后污泥含水率60％工作时间8h过滤流量为300m3/d1.9.1主要设备A.高压隔膜厢式压滤机过滤流量为288m3/d设置两台压滤机，每台每天工作8h，则每台压滤机处理量为Q=3002×8=故选用对应的高压隔膜厢式压滤机设计参数：F=300m2，N=12.1kW；设备数量：2台与压滤机配套的设备有螺旋输送机、螺旋输送机、压榨水罐、压榨水泵等。运行方式：整套系统由PLC控制，联锁运行。B.一体化加药设备设备类型：固体聚丙烯酰胺高分子絮凝剂制备及计量投加系统加药量：1.5kg/h-20kg/h设备数量：2套控制方式：根据相应比例添加絮凝剂。设备功率：N=1.7＋0.75×2kWC．污泥输送泵过滤流量为300m3/d，设置两台输送泵，工作时间8h，单个输送泵流量：Q=3002×8=18.75m3则选用规格为：单泵流量：Q=15~47m3/h扬程：H=0.3MPa电机功率：N=7.5kW数量：2台D．污泥料仓规格：10吨E．壁式轴流风机风量：Q=6000m3/h功率：N=0.37kW数量：4台具体流程如下图［9］：图3-1污泥处理工艺图1.10主要处理构筑物污水厂主要处理建筑物见表3-2表3-2污水厂主要处理建筑物序号名称结构规格m单位数量备注1粗格栅渠钢砼L6.5×B12m格42提升泵房钢砼格43细格栅渠钢砼L20.1×B16.8m格24旋流沉砂池钢砼格25细格栅渠钢砼L35.9×B6.0m格26曝气沉砂池钢砼格27初沉池钢砼Φ40×5.0m座21座4万t/d8水解池钢砼L52.0×B27.0×H6.3m座41座2万t/d9MSBR池钢砼L77.8.00×B52×H5.8m座41座2万t/d10混凝澄清池钢砼L36.40×B27.9m座111转