【《某城市排污系统污水处理厂工艺计算案例》16000字】

某城市排污系统污水处理厂工艺计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u15699某城市排污系统污水处理厂工艺计算案例 1215751.1格栅工艺计算 1199571.2平流沉砂池工艺计算 4198301.2.1设计参数 4206741.2.2设计计算（计算草图及各尺寸含义见下图） 5110421.3初沉池工艺计算 7292221.4A2/O反应池工艺计算 11209601.4.1污水处理程度的计算 11119901.4.2A2/O设计计算 1251741.4.3曝气系统设计与计算 17238701.4.4厌氧池设备选择（以单组反应池计算） 2132931.4.5缺氧池设备选择（以单组反应池计算） 22151761.4.6污泥回流设备选择 2281641.4.7混合液回流设备选择 22274941.5辐流式二次沉淀池工艺计算 235211.6消毒设计计算 26253641.7计量堰设计计算 27245201.8污泥浓缩池工艺计算 2777141.9贮泥池设计计算 30189211.10消化池工艺计算 32177921.11附属构筑物工艺计算 40316511.11.1回流污泥泵房 40116371.11.2鼓风机房 40282851.11.3污泥控制室 40282501.11.4污泥脱水机房 4147601.11.5其他附属构筑物平面尺寸 42133881.11.6厂内给排水以及道路 431.1格栅工艺计算已知污水厂最大设计流量：=0.849m3/s，=/kz=0.61m3/s，（1）栅条的间隙数n格栅是安装在泵房集水池前或污水厂前端的构筑物，用以截留污水中较大的漂浮物和悬浮物，保护水泵机组和后续处理构筑物的正常运行。设粗细各两组格栅。则格栅间隙数n=Qsinαmaxbℎv 式中：——栅条间隙数，个；——污水厂最大设计流量（m3/s）；——格栅倾角，取=60；——栅条间隙，，取=0.025；——栅前水深，，取=0.9；——过栅流速，，取=0.9；代入数值得：n=0.849sin因设两组中格栅N=2，则每组格栅间隙数为20个。（2）栅槽宽度B （1.2）式中：S——栅条宽度；mb——栅条净间隙；mm设栅条宽度S=0.01m则栅槽宽度=0.01×(40-1)+0.025×40=1.39m图5-1格栅计算图（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠渐宽B1=0.7m，渐宽部分展开角=200，此时进水渠道内的流速为0.79m/s（在0.4~0.9之间），则l（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度=l1（5）过栅水头损失 （1.3）式中：——过栅水头损失，；——栅条宽度，；——重力加速度，，取=9.8；——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用=3；——形状系数，取=2.42（由于选用断面为锐边矩形的栅条）；——过栅流速，；代入数值得：ℎ=2.42×(（6）栅后槽总高度取栅前渠道超高=0.3m，栅前糟高=0.9+0.3=1.2m则栅槽总高度=0.9+0.077+0.3≈1.3m（7）栅槽总长度=0.96+0.49+1.0+0.5+1.2/tg600=3.63m（8）每日栅渣量 （1.4）式中：——每日栅渣量，m3/d；1——栅渣量(m3/1000m3污水)；格栅间隙16~25mm，处理W1=0.10~0.05栅渣/103m3污水；格栅间隙30~50mm，处理W1=0.03~0.01栅渣/103m3污水；——生活污水流量总变化系数；在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为1每1000m3污水产0.05m3，为1.3。=86400×0.849×0.051000×1.3宜采用机械清渣。（9）格栅除污机选型查给排水设计手册（第11册）常用设备，选取LXG-2.16-1.40-25型链条旋转背耙式格栅除污机两台，每台进水流量为0.42m3/s且该机特点是：1）传动链条为全密封式，可有效避免垃圾对链条的卡、夹及缠绕。2）耙齿从格栅后向前伸出并向上提升，克服了其他同类设备遇到硬物或片状坚固物不能正常提升的缺点，不存在垃圾中途返回水中的可能，耙渣净，提升效率高。3）提升重量大，单耙可达200kg，效率高。该型号机器的性能如下：①安装角度为60°；②电机功率为1.5Kw；③设备宽度为B+450mm；④井宽<2800mm；⑤井深<6000mm；⑥过栅流速为0.5～1.2m/s；⑦耙齿栅隙为25mm；⑧水头损失<19.6kpa。1.2平流沉砂池工艺计算1.2.1设计参数（1）沉砂池的格数不应小于2格，并应按并列系列设计，水量较小时可考虑一格工作，一格备用。（2）沉砂池按去除密度大于2.65，粒径大于0.2mm的沙粒设计。（3）设计流量的确定。当污水由水泵提升时按水泵的最大组合流量计算，当污水自流进入时，应按最大设计流量计算。（4）设计流速的确定。设计流量时水平流速、最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s，最大设计流量时，污水在池内停留时间不应小于30s，一般为30~60s。（5）设计水深确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.2~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。（6）沉砂量的确定。城市污水的沉砂量，可按3m3/10×104m3污水计算，沉砂含水率设为60%，容重为1.5t/m3。（7）砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角55~60º。（8）池底坡度为0.01~0.02。（9）除砂一般采用机械方法，采用人工时，排砂管直径不应小于200mm。（10）沉砂池超高不宜小于0.3m。1.2.2设计计算（计算草图及各尺寸含义见下图）图5-2平流式沉砂池计算简图（1）沉砂池长度L： （1.5）式中：v——最大设计流量时的流速，m/s，取v=0.30m/st——最大设计流量时的流行时间，s，取t=40s代入数据得：（2）水流断面面积A（m2）A=（3）池总宽度B取每格宽b=2.2m，n=2格（4）有效水深h2ℎ（5）沉砂斗容积 （1.6）式中：T——清除沉砂的间隔时间，设为2d；X——城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3污水；KZ——生活污水流量变化系数，1.3。其他字母含义同前。代入各数值，得V=（6）每个沉砂斗容积V0设每一格分两个沉砂斗，共4个沉砂斗V（7）沉砂斗各部分尺寸设斗底宽，上口宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高==1.0m砂斗容积＞0.85m3（8）沉砂室高度h3（m）采用重力排砂，取池底坡度0.06，坡向砂斗mh3=h3＇+0.06L2=1.0+0.06×3.9=1.234m（9）池总高度取超高h1=0.3mH=h1+h2+h3=0.3+1.18+1.234=2.714m（10）验算最小流速在最小流量时，只用1格工作（），因本设计无最小流量值，故采用=QminKz=0.61进行验算。vmin式中：Qmin——最小流量，；——最小流量时工作的沉砂池数目，个；——最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m2，即。（11）砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出砂和水，需配套砂水分离器。清除沉砂的间隔时间为2d，根据该工程的排砂量，选用一台某公司生产的螺旋砂水分离器。该设备的主要技术性能参数为：进入砂水分离器的流量为1~3L/s；容积为0.6m；进水管直径为100mm；出水管直径为100mm；配套功率为0.25KW。1.3初沉池工艺计算设计采用辐流式初沉池，查给排水设计手册（第五册）城镇排水得出初沉池的相关设计数据如下：沉淀时间：1.0~2.5h；表面水力负荷：1.2~2.0m3污泥量：14~27g/p.污泥含水率：95~97%（1）沉淀池表面积F设表面负荷q'=2F=（2）池子直径DD=4Fπ（3）沉淀部分有效水深ℎ取沉淀时间t=1.8hh（4）沉淀部分有效容积V图5-3初沉池计算简图（5）污泥部分所需容积设计中取污泥量S为0.5L/（p.d），污泥含水率96%，由于采用机械刮泥，所以污泥在斗内贮存时间用T=4h。设计人口数N=N=591.97×290+558.25×350=367059人查排水设计规范，知SS取值为35-50g/(人.d)，这里取较中间的值，即ss=40g/(人.d)。NN=每池每天污泥量：V=初沉池污泥量：Q（6）污泥斗容积V1=π式中：——污泥斗高度，m；r1——污泥斗上部半径，m，取rr2——污泥斗下部半径，m，取代入数据得：ℎ5=(V（7）污泥斗以上圆锥体部分容积设池底径向坡度为0.05，则ℎV（8）污泥总容积V1（9）沉淀池总高度H=式中：h1——超高，取0.3m；h3——缓冲层高度，取0.5m。代入数据得：H=0.3+3.6+0.5+0.975+1.73=7.105m（10）沉淀池池边高度H（11）径深比Dℎ（12）堰负荷计算设计中取双边进水集水糟q=设单边出水堰即可。（13）堰式配水井设计计算①进水管管径D1配水井进水管的设计流量Q=3057m3/ℎ②矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为q=③堰上水头H因单个出水溢流堰的流量为q=1528.5矩形堰的流量Q=m0式中：q——矩形堰的流量，m3H——堰上水头，m；b——堰宽，m；取堰宽b=0.6m0——流量系数，通常采用0.H=④堰顶厚度B根据有关实验资料，当2.5<BH<10⑤配水管管径D2设配水管管径D2=800mm，流量q=⑥配水漏斗上口口径D按配水井内径的1.5倍设计D=1.5×D(14)沉淀池进水管及配水花墙设计沉淀池分为两组，每组沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管采用钢管，管径DN800mm，管内流速0.85m/s，水力坡度i=0.116%，进水管道顶部设穿孔花墙处的管径为1400mm。沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水，穿孔花墙位于沉淀池中心管上部，布置10个穿孔花墙，设计中取该孔尺寸a×b=0.3m×0.8m，则过孔流速为：v=0.42/（0.3×0.8×10）=0.18m/s，符合要求。穿孔花墙向四周辐射平均布置，穿孔花墙四周设稳流罩，稳流罩直径3.0m，高2m，在稳流罩上均匀分布ø=100mm的孔洞306个，孔洞的总面积为稳流罩过水断面的15%。（15）出水挡渣板堰前设有出水浮渣挡渣板，利用刮泥机桁架上的浮渣刮板收集。挡渣板高出水面0.15m，伸入水下0.5m，在挡渣板旁设一个浮渣收集装置，采用管径DN250mm的排渣管排出池外。（16）采用机械刮泥选用ZBG-30周边传动式刮泥机。刮泥机的主要技术性能参数有：池径30m；周边线速2—3m/min；单边功率2.2kw（为普通减速机拖动的刮泥机）；周边单个轮压60kN。（17）排泥管排泥管直径DN=300mm，排泥管最小流速v=0.8m/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。根据《给水排水手册》（第5册）斯特里克勒公式计算压力管得到水力坡降为3.0‰，取1.4A2/O反应池工艺计算1.4.1污水处理程度的计算设计中每人每天产生BOD5值为35g/（人.d），SS值为40g/（人.d），工业废水中的COD值按BOD5/COD=0.5则原水中BOD5的值为：BOD5=229.67mg/L则原水中SS的值为：SS==257.83mg/L则原水中COD的值为：COD==291.85原水的BOD5值（S0）为229.67mg/L，处理后污水BOD5值为10mg/L。经初沉淀池处理后，BOD5按降低25%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（Sa）为：Sa计算处理水中非溶解性BOD5值：BOD5=7.1b式中：b——微生物自身氧化率，取值范围0.05∼0.1，取b=0.08；Xa——在处理水的悬浮固体中，有活性的微生物所占的比例。在一般负荷条件下，可取值0.4，本设计取XCe代入数据得：BO处理水中溶解性BOD5值为：10-2.3=7.7mg/L则去除率：η=1.4.2A2/O设计计算（1）A2/设计流量Q=73366.58m3/d污水进处理厂前的BOD5为229.67mg/L，COD=400.98mg/L，SS=257.83mg/L经初次沉淀池的处理BOD5和COD按降低25％考虑，SS按降低50％考虑，则进入反应池的污水BOD5=228.68×（1-25％）=172.25mg/L；COD=400.98×（1-25％）=300.74mg/L；SS=257.83×（1-50％）=128.92mg/L；TN=35mg/L，TP=1.5mg/L；NH3−由《给排水设计手册》（第5册）中的《城镇污水处理厂污染物排放标准》GW18918-2002一级A排放标准查得，表5-1污水一级处理进出水水质（mg/L）BOD5CODSSTNTPNS进水172.25300.74128.92351.526280出水1050101518－BOD污泥负荷为Ns值应为0.13—0.2（根据《城市污水回用，深度处理设施设计计算》中A2/O工艺设计参数表，本设计取Ns回流污泥浓度：Xr污泥回流比：100％混合液浓度：X=f=（2）首先判断是否可以采用A2/O法：该市位于辽宁省地区，属于寒冷地区，故污水温度按T=13℃考虑。下面对A2/O运行条件进行校核：BODTPBOCODTN符合A2/O运行条件。（3）求内回流比RNTN去除率为：ηTN=求内回流比R内R内=0.5711-0.571×100%=133.1%（4）有效容积①反应池容积V：V=QL0N式中：V——生化反应器总有效容积，m3Ns——BODQ——设计流量，m3X——混合液悬浮浓度；L0反应池总水力停留时间t：t=各段的容积按其水力停留时间的比例来求出。②池有效深度：H1=1.③曝气池有效面积：S总=V设两组曝气池，每组曝气池的有效面积：S=取廊道宽B=9m，则单组曝气池廊道总长度：L=每组曝气池设5廊道，则每个廊道长度L1设计：第一廊道为厌氧池，第二廊道为缺氧池，第三、四、五廊道为好氧池。各段曝气池水力停留时间按A1：A2：O=1：1：3设计，则：厌氧段：水力停留时间为t1=15池容为S缺氧段：水力停留时间为t2=15池容为V好氧段：水力停留时间为t3池容为V（5）反应池主要尺寸校核：b/h=9/5=1.8(满足b/h=1～2)；L1取超高为0.5m，则反应池总高H=1.0+0.5=1.5m（6）校核氮磷负荷好氧段总氮负荷=Q×T厌氧段总磷负荷=Q×T（7）剩余污泥量剩余污泥量：W=a(L0−L式中：a——产率系数，微生物每代谢1kgBOD所合成的MLVSSkg数；m3L0——经预处理技术处理后，进入反应池污水中含有的BOLe——经二级处理后，处理水中残留的BO则降解BOD生成污泥量：W内源呼吸分解泥量：V总=×8=mW2=bVXv式中：Xv——挥发性悬浮固体浓度BOD5d−1——污泥浓度b——衰减系数，20V——总有效容积。代入数据得：W不可生物降解和惰性悬浮物（NVSS），该部分占TSS约50%，则128.92−101000式中：S0、剩余污泥量：W=（8）湿污泥量（剩余污泥含水率P=99.2%）Q（9）泥龄θ（10）碱度校核每氧化1mgNH3−N需消耗碱度7.14mg/L，每还原1mgNH假设生物污泥中含氮量以12.4%计，则每日用于合成的总氮=0.124×ΔX=0.124×3739.86=463.74kg被氧化的NH所需脱硝量=35-15-6.31=13.69mg/L需还原的硝量酸盐量NT=73366.58×13.69剩余碱度为：SALK1=280−7.14×20.69+3.57×13.69+0.1×172.25−10（11）反应池进、出水系统计算①进水管单组反应池进水管设计流量Q管道流速v=0.8m/s管道过水断面积A=Q管径d=取进水管DN=1000mm。②回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量Q管道流速取v1=0.8m/s管道过水断面面积A=管径d=取回流污泥管管径DN1000mm③进水井：反应池进水孔尺寸：进水孔过流量Q孔口流速v=0.6m/s，孔口过水断面积A=管径d取圆孔孔径为1600mm，进水井平面尺寸为3.5×3.2m④ 出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：Q3=式中：b——堰宽，b=7.5m；H——堰上水头，m。代入数据得：H出水孔过流量Q4孔口流速v=0.6m/s；孔口过水断面积A管径d取圆孔孔径为2300mm，出水井平面尺寸取为3m×3m⑤出水管反应池出水管设计流量Q管道流速v=0.8m/s管道过水断面A管径d取出水管管径DN=1400mm校核管道流速：v1.4.3曝气系统设计与计算（1）设计要点①在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定剩余DO值，一般按2mg/L计。②使混合液始终保持悬浮状态，不致产生沉淀，一般应使池中水流速度为0.25m/s左右。③设施的充氧能力应比较便于调节，有适应需氧变化的灵活性。④在满足需氧要求的前提下，充氧装备的动力效率和氧利用率应力求提高。（2）设计计算①设计需氧量AOR=去除需氧量-剩余污泥中氧当量+硝化需氧量-剩余污泥中的氧当量-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量： （1.13）式中：k——的分解速度常数，，取k=0.23； t——试验的时间，d，取t=5d。代入数据得：硝化需氧量：反硝化脱氮产生的氧量：总需氧量=+-=17398.08+9851.20-4050.53=23198.75=966.61最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则=1.4=1.4×23198.75=32478.25=1353.26每日去除的值：去除每1kgBOD5的需氧量：/②供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度H1=4.8m，氧转移效率=20%，计算温度T=30℃。查《排水工程》下附录1：水中溶解氧饱和度：，空气扩散器出口处绝对压力：空气离开好氧反应池面时，氧的百分比：式中：——氧转移效率，本设计取值20%。好氧反应池中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）：最不利温度条件，按考虑，代入各值得：==7.25mg/L将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量 （1.14）式中：——气压调整系数，，取值为1.0；——池内平均溶解氧，取=2mg/L；——污水中总转移系数与清水中总转移系数之比，取值在0.5—0.95，本设计采用0.82；——污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取值在0.90-0.97，本设计采用0.95。相应反应池最大时标准需氧量：好氧反应池平均时供气量：好氧反应池最大时供气量：去除每kg的供气量：每污水的供气量：所需空气压力(相对压力)： （1.15）式中：h1+h2——供气管道沿程与局部阻力损失之和，取h1+h2=0.2m；h3——曝气器淹没水头，h3=4.8；h4——曝气器阻力，取h4=0.4m；——富余水头，=0.5m。代入数据得：③空气管路计算根据曝气池平面图布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共3根干管。在每根干管上设10对曝气竖管，共20根配气竖管。曝气池共设60根配气竖管，每根竖管的供气量为：曝气池的平面面积为4212m2，每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计，则所需空气扩散器的总数为：为安全计，本设计采用8600个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的个数为：每个空气扩散器的配气量为：选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计节点，统一编号后列表进行空气管道计算。空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按排水工程书后附录加以确定。折算成当量长度损失，并计算出管道的计算长度，结果记入表中。空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管井（D）、空气量m3/由压力损失h1+h2，结果列入计算表。将表中压力损失各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：∑(h1+h2)=3469Pa=0.3469m固定式空气扩散器的压力损失为1.4m则总压力损失为：1.4+0.3469=1.7469m≈1.7m④空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为P=（1.0-0.2+1.0）×9.8kPa=56.84kPa空压机供气量：最大时40709.83m3/h=678.50m3/min平均时29078.30m3/h=484.64m3/min根据所需压力及空气量，决定采用LG60型空压机5台。转速为1170r/min的罗茨鼓风机4台。该鼓风机风压49.0kPa，风量43.8m3/min，所配电机功率55kW。正常条件下，2台工作，2台备用，高负荷时3台工作，1台备用。⑤供气管道计算供风干管采用环状布置。流量流速管径取干管管径DN900mm。单侧供气（向一侧廊道供气）支管：流量流速管径取支管管径为DN500mm。双侧供气(向两侧廊道供气)支管：流量流速管径=0.69m取支管管径为DN700mm。1.4.4厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3缺氧池有效容积V混合全池污水所需功率为5×2430=12150(1.4.5缺氧池设备选择（以单组反应池计算）缺氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3缺氧池有效容积V混合全池污水所需功率为5×2430=12150(1.4.6污泥回流设备选择污泥回流比R=100%污泥回流量Q设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵（2用1备）；单泵流量Q水泵扬程根据竖向流程确定。1.4.7混合液回流设备选择（1）混合液回流泵混合液回流比：R内混合液回流量：Q设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵（2用1备）；单泵流量：Q（2）混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后，送至缺氧段首端。混合液回流管设计流量：Q泵房进水管设计流速采用v=0.8m/s；管道过水断面积：A管径d取管径DN=1400mm；校核管道流速v=Q（3）泵房压力出水总管设计流量：Q设计流速采用v=1.2m/s；管道过水断面积：A管径d取泵房压力出水管管径DN=1200mm1.5辐流式二次沉淀池工艺计算本设计采用辐流式二次沉淀池。二沉池的集配水是采用双层中管式集配水井，曝气池的来水经中心管进入内层配水井，由配水井均匀地分配给二沉池，二沉池的出水经集水槽汇集，送入外层集水井，然后由集水井进入出水管道送走。每座沉淀池配有刮泥机1座，刮泥机线速度为1.5m/min。二沉池设有专门放空时用的放空管道，由于放空管的高程位置限制，池内部分存水不能放尽，需要在放空井内设置临时潜水泵抽升，方可放空。当地下水位较高时，二沉池不能完全放空，以免引起二沉池池体上浮。计算方法采用表面负荷法。（1）沉淀部分水面面积表面负荷的取值范围为：1.0~1.5mA（2）池子直径共设4个普通辐流式二沉池，每座二沉池表面积为：A1沉淀部分有效水深：取停留时间t=2.7二沉池的出水堰负荷：采用集水槽双边出水，则出水堰负荷为：qq满足在1.5-2.9L/(s.m)范围。（3）污泥区容积采用机械吸泥机，二沉池污泥区容积按2h贮泥时间确定，则V每个沉淀池污泥区的的容积V（4）污泥区高度h污泥斗高度：设池底的径向坡度为0.05，污泥斗底部直径D2=2m，上部直径D1=4m，倾角60∘。则ℎV圆锥体高度：ℎV竖直段污泥部分高度：ℎ污泥区的高度：ℎ污泥池的总高度H设超高h1=0.3m，缓冲层高度ℎ3H（5）径深比校核Dℎ图5-5普通辐流式二沉池计算简图（6）堰式配水井设计计算①进水管管径D1配水井进水管的设计流量Q=3057m3②矩形宽顶堰：进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续构筑物，每个后续构筑物的分配水量应为q=③堰上水头H：因单个出水溢流堰的流量为q=764.25矩形堰的流量q=m0式中：q——矩形堰的流量，m3H——堰上水头，m；b——堰宽，m；取堰宽b=0.6m0——流量系数，通常采用0.代入数据得：H④堰顶厚度B：根据有关实验资料，当2.5<BH<10⑤配水管管径D2设配水管管径D2=800mm，流量q⑥配水漏斗上口口径D：按配水井内径的1.5倍设计D（7）沉淀池污泥量计算总污泥量=回流污泥量+剩余污泥量，即Q回流污泥量：Q剩余污泥量：=8102.240.7×8=1446.83污泥总流量：3057+60.28=3117.28m3/ℎ（8）排泥管排泥管直径DN=300mm，排泥管最小流速v=0.7m/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。根据《给水排水手册》（第5册）斯特里克勒公式计算压力管得到水力坡降为3.0‰，取（9）采用机械刮泥选用ZBG-36周边传动式刮泥机。刮泥机的主要技术性能参数有：池径36m；周边线速2—3m/min；单边功率2.2kw（为普通减速机拖动的刮泥机）；周边单个轮压75kN。1.6消毒设计计算（1）加氯量的确定采用液氯消毒，加氯量应经试验确定。对生活污水，当无实测资料时，可采用下列数值：一级处理后的污水20~30mg不完全人工二级处理的污水10~15mg完全人工二级处理后的污水5~10mg本工程无实测资料，采用加氯量为10mgm（2）接触反应池的确定本设计采用两组三廊道平流式消毒接触池，接触时间t=0.5h，液氯消毒。①接触池容积，设为2个V==0.849×30×602②接触池表面积设有效水深h2=3.0m，则每座接触池的表面积：F==1528.23.0③接触池长度设池宽B=1.0m，池廊道总长：L´==509.45=101.88m则每廊道长：L=101.883=33.96长宽比：=101.885=20.38④池高取超高h1=0.3m，池底坡度i=0.01，则：H=h1+h2+iL=0.3+3.0+0.01×32=3.62m（3）加氯消毒设备储氯量G，氯库共存氯15天G氯瓶数量采用容量为1000kg的氯瓶，共12只。加氯机选型采用5-45kg/hZJ-1型加氯机2台，1用1备。设计加氯间平面尺寸为20×8m2，药剂库平面尺寸为20×10m21.7计量堰设计计算本工程采用巴氏计量槽，当流量为Q=0.849，查《给水排水手册》（第5册）得到测量范围在0.250—1.800（）使的计量槽各部位尺寸为：w=0.9m，，A=1.683m，23A=1.122m（1.17）式中：W——喉宽——上游水深当喉宽w=0.9m时，上游水深，当W=0.3—2.5时，。故计量堰水头损失：图5-6巴式计量堰构造简图1.8污泥浓缩池工艺计算（1）设计要求及参数池子的形状有矩形和圆形两种。当每座气浮装置的处理能力小于100m3/ℎ系统进泥量须能调节：如果进泥量太大，超过器浮浓缩系统的浓缩能力，则排泥浓度将降低。当为活性污泥时，其进泥浓度不应超过5g/气浮池所需面积：按水力负荷设计，当不投加化学混凝剂时，设计水力负荷为1-3.6m3/(m2⋅ℎ污泥颗粒上浮形成的水面以上浮渣层厚度：一般控制在0.15—0.3m，利用出水设置的堰板进行调节。刮渣机的刮板移动速度，一般采用0.5m/（2）计算污泥浓度设污泥含水率P1=99.5%，浓缩后污泥含水率为p2=96%本设计由二沉池排放的剩余污泥量Q1=1446.83m本设计采用矩形气浮浓缩池。（3）污泥总量及污泥浓度计算：Q污泥浓度为：C=5g/L（4）设计为两座气浮池，则每座流量为：Q=采用矩形气浮池，以下均按单座气浮池进行计算。当水温为20℃时，空气溶解度Cs=18.7ml/L，空气密度A=γC式中：A——0.1MPa时释放的空气量，kg/d；γ——空气密度，g/L；Csf——实际空气溶解度与理论空气溶解度之比；P——绝对大气压，0.1MPa；R——压力水回流量，m3气浮的污泥干重为：S=QS式中：S——污泥干重（kg/d）；Q——气浮的污泥量（m3Sa——污泥浓度（kg因此气固比可写成：A则压力水回流量可按下式计算：R代入数据得：R总流量为：Q所需空气量为：A=当温度为0℃，0.1MPa时，空气密度为1.252kg/m计算所得空气量是理论计算值，实际需要量应再乘以2，则为108.51×2=217.02（5）气浮浓缩池表面积计算污泥干重为：SF设长宽比为4，则4B=L气浮池高度为：H=d1式中：d1——分离区高度（由过水断面算出）（m)；d2d3水平流速采用5mm/则过水断面为ωdddH（6）按水力负荷进行核算168.62按停留时间进行核算：T以上均均接近一般设计规定。溶气罐容积计算：按停留3min计算，则V=237.81×3罐高度采用4m时，罐直径为：D罐高度与直径之比为：H（7）浓缩后的污泥体积的计算由于浓缩池进泥的含水率=99.5%，浓缩污泥的含水率，浓缩后污泥体积为：V1.9贮泥池设计计算（1）贮泥池的作用剩余污泥经浓缩后进入贮泥池，主要作用为：调节污泥量，药剂投加池，预加热池。（2）贮泥池容积计算贮泥池用来贮存来自浓缩池的污泥，Q=180.85贮泥池容积V=Qt24N式中：t——贮泥时间，一般采用8—12h；Q——每日产泥量；N——贮泥池个数；V——贮泥池计算容积。设计中取t=8hV=180.85×8贮泥池设计容积：ℎ3=tan式中：V——贮泥池设计容积，；a——贮泥池边长，m；——污泥斗上边长，m取9m；b——污泥斗底边长，m；——贮泥池有效水深，m；——污泥斗高度，m；——污泥斗倾角，一般采用60。设计中取=60，a=5m，=4m，=2m，污泥斗底为正方形，边长为b=2m=tan6V（3）贮泥池高度计算（1.23）式中：——贮泥池超高，m。设计中取=0.3+2.0+1.73=4.03m（4）管道部分设计贮泥池中设的吸泥管（5）搅拌机的选择查阅有关资料，选择1台QJB0.85/6-260/3-980/C/S型伞形立式搅拌机，安装于均质池中央。该搅拌机具有以下特点：1）达到理想的搅拌效果；2）全向推流；3）搅拌量大，投资省；4）维护简单，寿命长；5）叶轮不会缠绕异物；6）能耗低，耐腐蚀。本设计所选搅拌机主要参数见下表：

表5-2搅拌机性能参数型号额定功率kw额定电流A叶轮直径mm叶轮转速质量kgQJB0.85/6-260/3-980/C/S1.540260980551.10消化池工艺计算总消化池污泥量为：Q=232.68+180.85=413.53m3/d，其含水率为97%。采用中温两极消化处理。消化池的停留时间为30天，其中一级消化池为10天，二级消化池为20天。消化池控制温度为33~35oC，计算温度为35oC，新鲜污泥年平均温度为17.3℃，日平均最低温度为12℃，池外介质为空气时，全年平均气温为11.6℃，冬季室外计算气温，采用历年平均每年不保证5d的日平均温度采用-9图5-7消化池计算简图（1）一级消化池容积总容积为：V式中：P——污泥投配率（%），取5%。采用4座一级消化池，则每座池子的有效容积为：Vo=8270.6消化池直径采用D=18集气罩直径采用d1池底下锥底直径采用d2锥角采用15∘，所以集气罩高度上锥体高度采用ℎ2消化池的柱体高度ℎ3应＞D2=9下锥体高度采用ℎ4则消化池总高度为：H（2）消化池各部分容积的计算：集气罩容积为：V弓形部分容积为：V圆柱体部分的容积为：V下锥体部分的容积为：V则消化池的有效容积为：V（3）二级消化池总容积二级消化池容积总容积为：采用2座二级消化池，每2座一级消化池串联1座二级消化池，则每座二级消化池的有效容积：取整3401二级消化池的各部分尺寸同一级消化池。消化池各部分的表面积计算：集气罩表面积为：池顶表面积为：`则池盖总表面积为：池壁表面积为：(地面以上部分)(地面以下部分)池底表面积为：（4）消化池热工计算消化池的耗热量可以根椐冬季最大负荷量计算，耗热量包括下列三部分：每天投配新鲜污泥从原始温度加热到所需的耗热量；消化池池体的热损失量，是由池体内污泥的消化温度与池体外大气的最低温度的温差所引起的耗热量；污泥管道的耗热量。①提高新鲜污泥温度的耗热量采用中温消化，消化温度新鲜污泥年平均温度日平均最低气温，污泥投配率为5%，则每座一级消化池投配的最大污泥量为：则全年平均耗热量为：最大耗热量为：②消化池池体的耗热量消化池各部分传热系数采用：池盖的传热系数，池壁在地面以上部分：；池壁在地面以下部分及池底为，池外介质为大气时，全年平均气温为，冬季室外计算温度为=池外介质为土壤时，全年平均温度为，冬季计算温度。池盖部分全年平均耗热量为：最大耗热量为：池壁在地面以上部分，全年平均耗热量为：最大耗热量为：池壁在地面以下部分，全年平均耗热量为：最大耗热量为：池底部分，全年平均耗热量为：最大耗热量为：每座消化池池体，全年平均耗热量为：最大耗热量为：每座消化池总耗热量 全年平均耗热量为：最大耗热量为：③热交换器的计算消化池每天所需的热量，是由污泥加热循环泵将污泥通过热交换器加热提供的。本设计采用池外套管式泥-水热交换器，套管中心走泥，套管间走热水，热水从上部向下流。生污泥在进入一级消化池之前，与回流的一级消化池污泥先行混合，再进入热交换器，其比例为1：2，全年均匀投配。生污泥量为：回流消化污泥量为：进入热交换器的总污泥量为：生污泥的日均最低温度为：生污泥与消化污泥混合后的温度为：热交换器的套管长度按下式计算：（1.24）热交换器按最大总耗热量，内管管径选用DN85mm时，则污泥在内管中的流速为（符合要求）外管管径选用。平均温差的对数按下式计算：（1.25）式中：——热交换器入口的污泥温度（T）和出口的热水温度（）之差（）；——热交换器出口污泥温度（）和入口热水温度（）之差（）。污泥循环量=20.31，则热交换器的入口热水温度采用=85，采用10。则热水循环量为：=核算内外管之间热水的流速为：（符合要求）47.67；27.33；37.6485；75=47.36=热交换器的传热系数选用，则每座消化池的套管是泥-水热交换器的总长度为：设每根长4米，其根数为：根，选用9根。④消化池保温结构厚度计算消化池各部传热系数允许值采用；池盖为：池壁在地上部分为：池壁在地下部分及池底为池盖保温材料的厚度的计算：设消化池池盖混凝土结构厚度为；钢筋混凝土的导热系数为：；采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料，导热系数，则保温材料的厚度为：池壁在地面以上部分保温材料的厚度的计算：设消化池在地面以上部分池壁的混凝土结构厚度为，采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料，则池壁在地面以上部分保温材料的厚度为：池壁在地面以上的保温材料延伸到地面以下的深度为冻深加上0.5m。池壁在地面以下部分以土壤作为保温层时，其最小厚度的核算：土壤导热系数为。设消化池在地面以下池壁的混凝土结构厚度为，则保温层厚度为；池底以下土壤作为保温层，其最小厚度的核算：设消化池池底混凝土结构厚度为，地下水位在池底混凝土结构厚度以下，大于1.7m，故不加其它保温措施。池壁池盖的保温材料采用硬质聚氨酯泡沫塑料，其厚度经计算分别为25mm及27mm计，乘以1.5的系数，采用50mm。二级消化池的保温材料及厚度与一级消化池相同。⑤沼气混合搅拌计算消化池的混合搅拌采用多路曝气管式（气通式）沼气搅拌。搅拌用气量：单位搅拌用气量采用，则用气量为：曝气立管管径计算：曝气立管的流速采用，则所需立管的总面积为：，选用立管的直径为时，每根断面，则所需立管的总数为：根，采用6根。核算立管的实际流速为：（符合要求）（5）一级消化池的管道系统①进泥管（1.26）式中：Q——进泥管投泥量(m3/d)；Q1——投加生污泥量(m3/d)；Q2——循环污泥量（m3/d），一般采用Q2=（2~4）Q1；n——消化池个数。设计中取Q2=2Q1，n=2。Q==1020.29m3/d适当采用间歇运行，每日运行12h。Q==0.024m3/s设计中为了防止堵塞，取进泥管管径D1=300mm②排泥管为了防止消化池中产生正负压的变化，在投泥的同时还要进行排泥。设计中为了防止堵塞，设计取D2=300mm，一级消化池单池排泥量170.05m3/d，采用间歇排放，运行时间为1h，每天分3次排泥，用阀门控制排泥，出泥口设在池底中央处。③取样管在池中高中低层三个不同位置设置取样管，共设3根，DN=200mm。④沼气集气管产沼气量按8倍的泥量计算，则=680.19=5442一级消化池产气量一般占总产气量的80%，故设计中取搅拌所需沼气Q2=0.56m3/s，沼气管DN=400mm，设计中最高时产气量为平均时的2倍，最高时产气量该流速符合要求（v≤7~8m/s）。⑤溢流管为防止池内液位超过限定的最高液位，池内应设置溢流管，采用溢流管DN=300mm。溢流管水封高度采用0.8m，水封的作用是防止池内沼气沿溢流管泄露。（6）二级消化池的管道系统二级消化池采用浮动罩式消化池，不加热、不搅拌。二级消化池管路主要有进泥管、排泥管、沼气管、上清液排放管、取样管等。由于二级消化污泥量较少，在规范允许下可以设置一个二级消化池。①进泥管二级消化池进泥可以和一级消化池的出泥的运行方式相同，即采用管径DN300进泥管，每日进泥3次，每次运行1h。②排泥管二级消化池采用间歇排泥，排泥时间为1h，设计中取DN300，二级消化池污泥量为340.10m3/h，n=1，t=1h③沼气管二级消化池产气量一般占总产气量的20%，故5442设计中沼气管DN=200mm，设计中最高时产气量为平均时2倍，即最高时流速v=2×0.191=0.382m/s。④上清液排放管由二级消化池可以算出上清液体积V=680.19×0.97-170.05×0.95=498.24m3/d设计中二级消化池排上清液时间（h）一般与进泥时间相同，采用DN250mm的排放管，也分为3次