【《7万吨日处理生活污水Carrousel氧化沟工艺设计中的一级和二级处理构筑物设计计算综述》5100字】

7万吨日处理生活污水Carrousel氧化沟工艺设计中的一级和二级处理构筑物设计计算目录TOC\o"1-3"\h\u160351.1格栅 2268691.1.1设计说明 2138881.1.2中格栅设计参数 243571.1.3中格栅设计计算 230471.1.4细格栅设计参数 4280381.1.4细格栅设计计算 4187251.2曝气沉砂池 614111.2.1设计说明 6124551.2.2设计参数 7257721.2.3设计计算 7260451.2.4曝气计算 948321.3配水井 1090621.1.1设计说明 10284701.1.2设计参数 1010421.1.3设计计算 1019274第2章二级处理构筑物计算 12225742.1厌氧池+卡鲁塞尔氧化沟 12281752.1.1设计说明 1226082.1.2设计参数 1287482.1.3厌氧池计算 13174212.1.4卡鲁塞尔氧化沟计算 13215372.1.5设计参数的较核 15269282.1.6出水系统计算 1599372.1.7剩余污泥量计算 16208532.1.8需氧量计算 16228192.1.9供气量 17216872.2辐流式沉淀池 18281162.2.1设计说明 18296672.2.2设计参数 19201462.2.3设计计算 1950552.3消毒设施计算 24119922.1.1消毒剂的选择 2578712.1.2消毒剂的投加 25193642.1.3平流式消毒接触池 26第1章一级处理构筑物设计计算1.1格栅1.1.1设计说明污水中的污染物一般有三种状态，悬浮、胶体和溶解。格栅主要用于去除悬浮物，通过网格条截断较大的悬浮物质。格栅是污水处理设施的第一步。一般来说，它可以保护后续装置结构以防止阻塞，并且由可以减小以下装置结构负荷的平行的栅条形成。因此，下一个装置可以正常操作。被格栅截留的废渣叫做栅渣，栅渣的含水率一般在70%~80%之间，栅渣的密度一般为960kg/m3。进水水量为。设置两个格栅。1.1.2中格栅设计参数栅条宽度S=10mm；栅条间隙宽度b=20mm；过栅流速v2=0.9m/s；栅前渠道流速v1=0.55m/s；1.1.3中格栅设计计算1、栅前水深（h） 栅前水深： 2、间隙数（n） 3、格栅栅槽宽度（B） 进水渐宽部分的长度（l1） 进水渠道渐窄部分的长度计算（l2） 6、格栅水头损失（h1） 7、栅后槽高度（H）设超高栅后槽高度： 8、栅槽总长度（L） 中格栅图如图3-1图3-1中格栅图每日栅渣量（W） 1.1.4细格栅设计参数格栅栅条间隙数；格栅栅前水深；污水过栅流速；每根格栅条宽度；1.1.4细格栅设计计算1、格栅的间隙数： 个 2、格栅栅槽宽度： 3、进水渠道渐宽部分的长度： 4、进水渠道渐窄部分的长度计算： 5、通过格栅的水头损失： 6、栅后槽总高度： 7、栅槽总长度： 8、每日栅渣量： 中格栅和细格栅都应用机械除渣。细格栅图见图3-2图3-2细格栅图1.2曝气沉砂池1.2.1设计说明曝气沉砂室的主要功能是去除污水中存在的砂砾和有机污染物中的无机粒子。因为沉砂池中存在着曝气作用，所以水中的砂砾一般是悬浮状态。空气流动产生的梯度和剪切力之间的摩擦可以去除附着在砂石上的有机污染物活得更加干净的砂砾，也可以减少处理砂砾的压力。在现阶段污水处理系统中一般不设初沉池，沉砂池用来代替初沉池的作用。可以减少泵、管道和构筑物的磨损，防止在后续处理中管道堵塞，同时减少需要处理的污泥量改善有机污泥的质量。多尔沉砂池的功能也是去除砂砾和各种比重较大的无机颗粒，和曝气沉砂池不同的地方在于，多尔沉砂池也可以去除附着在无机颗粒上的有机物，但是他的方式是，通过齿耙在砂砾上的上下反复运功，齿耙和砂砾的互相摩擦就可以去除砂砾表面的有机物，洗下来的有机物也可以直接回流沉砂池，已达到清洁砂的标准。还存在的许多的其他的沉砂池如：平流沉砂池、钟式沉砂池等，本设计选用曝气沉砂池对污水进行处理。1.2.2设计参数设计流量（按最大流量设计）Qmax=0.972；停留时间3min；水平流速0.1m/s；1.2.3设计计算1、沉砂池有效容积（V） 2、水流断面面积（A）3、池总宽度（B） 。 4、池长（L） 5、每小时所需的空气量（q） 6、沉砂室容积（V） （3-23）从而可计算得每个沉砂斗的容积为： 7、沉砂斗尺寸取底宽为，倾角为，高度则沉砂斗的上口宽度为： 沉砂斗的有效容积： 8、总高池底坡度为0.4，池子超高则池底斜坡部分的高度： 总高： 9、验算流速如果只有两格池子处理废水； 如果只有一格池子处理废水： 10、进水渠道进水水流流速： （3-30）流速校核： 进水口水头损失 11、出水堰计算堰头为： 自由跌落高度0.12m，出水槽宽度，出水槽水深，水流流速。出水槽用钢混管，管径，管内流速。曝气沉砂池图见图3-3图3-3曝气沉砂池剖面图示意图1.2.4曝气计算1、空气干管设计取空气流速12m/s,则 2、支管设计设10根配气管，供气量为： 沉砂池总平面面积为：，取1.3配水井1.1.1设计说明配水井在污水处理厂中的作用是分配废水，在污水处理过程中通常设计在沉砂池后，生物处理系统之前，在本设计中设计在厌氧池之前。其作用主要是收集废水并将废水均匀分配给下一级构筑物。配水井在污水处理厂中是十分必要的，如果没有配水井，导致对后面的构筑物给水不均匀，就会导致部分设备无法发挥出其应有的能力，还可能另一部分设备超负荷运转，甚至可能导致设备损坏。1.1.2设计参数最大设计流量为： 1.1.3设计计算1、配水井中心管径[25]（D1） ，取1.4m 2、配水井的直径（D2） 3、集水井的直径（D3） 式中：——集水井内污水流速，m/s，一般采取0.2~0.4m/s，取v3=0.3m/s。薄壁堰堰上水头（H1）薄壁堰流量： 出水井直径（D4）出水井宽度取0.8m，则出水井直径 D4=D3+2（δ+0.8）=5.5m 6、配水井高度（H）溢水堰高度取H2=3D1=2.2m进水井水深H3=H1+H2=2.6m出水井水深H4=H2-0.1=2.1m出水井超高H5=0.5m H=H4+H5=2.6m第2章二级处理构筑物计算本设计在一级处理构筑物中去除部分SS、BOD5见下部分计算：则BOD5浓度： SS浓度： 2.1厌氧池+卡鲁塞尔氧化沟2.1.1设计说明氧化沟是一种活性污泥处理工艺，在流态上有很大优点，从整体上看氧化沟中污水流态属于完全混合式，但是在小部分看来污水属于推流式，污水在循环水的推动下完成降解有机物和降解氮、磷的净化过程，氧化沟的优点在于对进水的水温、水质等的适应性较强，剩余污泥会比较少，比其他氧化污泥法更好在于，氧化沟具有脱氮的功能，甚至氧化沟还可以与二沉池合建与一个池子，还省去了污泥回流的设置。本设计在设计之初也考虑了一些非活性污泥法的处理工艺，比如生物滤池甚至生物转盘，生物转盘是一种生物膜法处理废水的污水处理工艺，将生物膜附着在一个转盘之上，接触反应槽内住满污水，转盘不断滚动即可让转盘上的大量的微生物进行去除废水中有机物的工作。氧化沟也具有很多的类型，普通的氧化沟就是将基本的活性污泥法的反应池设计为椭圆跑道状在其中设置曝气转刷，在其中进行曝气作用，还可以使得在氧化沟内的有机物、污染物、活性污泥和污水相互混合充分，并且进行充分反应。本设计选用卡鲁塞尔氧化沟，卡鲁塞尔氧化沟特点在于，在氧化沟的一面加入曝气机，因此在曝气机的下游形成富氧区，在曝气的上游则属于低氧区甚至会在部分区域形成缺氧区，这样的话氧化沟会具有更好的降解氮的能力。本设计在氧化沟前增加一个厌氧池，厌氧池的作用是提高去除磷的能力。本设计取两个厌氧池和三个厌氧池。[31-35]2.1.2设计参数1、厌氧池的水力停留时间为0.5~1.0h；卡鲁塞尔氧化沟的主要设计参数按下表4-1；表4-1卡鲁塞尔氧化沟的主要设计参数[25]项目单位参数值污泥浓度mg/L2000~6000污泥负荷0.05~0.15污泥龄去除BOD5并硝化时，10~20需氧量2.1.3厌氧池计算1、厌氧池容积（V） 2、厌氧池计算取有效水深为。 厌氧池实际面积为：A=20×22=440m2取厌氧池的超高为0.3m则池总高为 3、污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为R=80%则 2.1.4卡鲁塞尔氧化沟计算1、出水计算设计中取BOD5的去除率为96%，氨氮的去除率为88%，磷的去除率为 去除的的浓度为： 去除的氨氮的浓度为： 去除的磷的浓度为： 2、污泥龄计算（） 取34天 3、好氧区有效容积（V1） 4、反硝化区脱氮量（W） 5、反硝化区所需污泥量（G） 6、反硝化区容积（V2） 7、氧化沟容积（V） 8、氧化沟平面尺寸有效水深为h=5m氧化沟的面积为： 则每个的面积为： 有 可解得L=59.5m。2.1.5设计参数的较核1、水力停留时间校核[25] 介于10~24h之间，符合要求。2、污泥负荷率 介于0.05~0.15之间，符合要求。2.1.6出水系统计算堰上水头： 卡鲁塞尔氧化沟氧化沟示意图如图4-1图4-1卡鲁塞尔氧化沟平面图2.1.7剩余污泥量计算 湿污泥量：设污泥含水率为 2.1.8需氧量计算设生物污泥中有12.4%的氮用于细胞合成，用于合成的总氮为：即TN中有用于细胞合成。设出水中NO3-N量和NH3-N量各为4mg/L，则需要氧化的NH3-N量为：需要还原的NO3-N量为：需氧量（同时去除BOD和脱氮）计算：设计中取则平均需氧量为： （4-18）最大需氧量为： （4-19）最大需氧量与平均需氧量之比为：2.1.9供气量1、供气量计算微孔鼓风曝气。充气器安装在底部0.2M。在空气扩散器的计算出的出口的绝对压力： 当空气被从需氧反应罐中，氧气百分比排出： 好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）： 标准需氧量（换算为时的脱氧清水的充氧量）： 最大标准需氧量： 最大标准需氧量与标准需氧量之比：好氧反应池供气量计算：平均时供气量为： 最大时供气量为： 2.2辐流式沉淀池2.2.1设计说明辐流式沉淀池作为最常用的二沉池，可以很好地完成泥水分离的功能，在本设计中二沉池主要是用来分离处理水和活性污泥，还具有对污泥进行浓缩和对污泥进行存储的功能，污泥存储的工作效果是绝对的直接影响到二沉池的沉淀效果和泥水分离效果的，本设计中选择进出水方式选择中心进水周边出水，选择进出水方式时首先要降低他对水体的搅动力小，更好的进行泥水分离。本设计选用中心进水周边出水辐流式沉淀池，共设4池。2.2.2设计参数池子直径与有效水深之比6-12；坡向泥斗的底坡不小于0.05；池径不小于16m；沉淀时间1-1.5h；池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥板。池径大于20m，一般采用周边传动的刮泥机；表4-2沉淀池的设计数据[25]2.2.3设计计算设计四座辐流沉淀池[25]，，每组流量为0.376。1、沉淀池表面积（F） 池子直径： 2、实际水面面积（F’） 实际负荷 ，符合要求 3、沉淀池有效水深（h1） h1=q’t=1.5×2.0=1.0m 径深比为：在6~12之间。4、污泥部分所需容积(V1)则 两次的时间间隔为T=2h 5、污泥斗计算（h5） 体积计算： 6、污泥桶上方的污泥体积部分设计中使用机械排泥机连续排泥，底坡为0.05 污泥斗以上圆锥体部分体积： 则还需要的圆柱部分的体积： 高度为： 7、沉淀池总高度(H) 辐流沉淀池示意图见图4-2图4-2二沉池高度示意图8、排泥装置采用周边传动的刮泥刀。泥管流量回流比80％，回流是： 本设计中拟用6个吸泥管： 拟选用 ②水力损失计算，，局部水头损失为： 沿程水头损失为： 中心排泥管： 故中心管选择DN700mm，，1000i=2.96 泥槽内损失： 泥由槽底跌落至泥面（中心筒内），槽内泥高。则吸泥管路上总水头损失为： 9、二沉池进水部分计算（1）进水管计算当回流比R=80%时，单池进水管设计流量为： 进水管管径取为则流速： （2）进水竖井计算进水竖孔直径为总共四个均匀地沿钻孔壁分布；流速为： 符合要求 孔距为： （3）稳流罩计算稳流筒过流面积 稳流筒直径： 10、二沉池出水部分设计①集水槽的设计设计中采用，得 水流速度为： 符合要求。 终点水深为 起点水深为： 集水槽水力计算 沿程水头损失为： 集水槽内水头损失为： ②出水堰的计算使用三角堰水。如图5-3所示。图5-3三角堰示意图 设计中取b=0.16m 取1022个 介于之间，符合要求。出水堰总水头需要加上自由跌水水头损0.15m 出水槽的出水管管径为，流速为： 2.3消毒设施计算 污水在以上的设计中的处理后可以去除悬浮物、有机物和大部分的氮和磷，但是处理并未结束，污水中还有需要去除掉的病原体。只有通过消毒池消毒才可以排放到接受水体中。2.1.1消毒剂的选择本设计选择液氯所谓处理水消毒剂。氯消毒可以说是现在最常用的一种消毒方法。氯消毒有助于有机物尤其是在污水中的有机体也就是生物细菌病毒的去除。氯消毒原理在于，氯易溶于水，在溶于水之后会电离形成次氯酸，化学方程式如下：Cl2+H20=HCl+HClOHClO=H++OCL-氯消毒中起主要作用的是次氯酸，次氯酸也是强氧化剂，可以直接将细菌和病毒氧化灭活，而且次氯酸可以直接在细菌内部直接将微生物进行灭活，因为他不带电荷所以可以直接穿越细胞壁，直接作用于细胞膜甚至作用于细胞内部，对其进行氧化灭活。同时氯如果过量的使用，