【《基于CASS工艺的某污水处理厂构筑物设计计算过程案例分析》5800字】

基于CASS工艺的某污水处理厂构筑物设计计算过程案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u3131基于CASS工艺的某污水处理厂构筑物设计计算过程案例分析 1170281.1中格栅 216331.1.1设计参数 2242711.1.2设计计算 284161.2污水提升泵房 346851.2.1设计参数 325831.2.2设计计算 496581.3细格栅 4215691.3.1设计参数 4258651.3.2设计计算 5152381.4平流式沉砂池 6173481.4.1设计参数 6218521.4.2设计计算 6310541.5配水井 9154171.1.1设计参数 9318381.1.2设计计算 986241.6CASS池 10161711.6.1设计参数 10169851.6.2设计计算 10230721.7絮凝池 16210621.7.1设计参数 162771.7.2设计计算 16281111.8斜板沉淀池 19162211.8.1设计参数 19148341.8.2设计计算 1964361.9快滤池 21308891.9.1设计参数 21258511.9.2设计计算 21145511.10臭氧消毒池 2216641.10.1设计参数 22181111.10.2设计计算 22152331.11巴氏计量槽 24269211.11.1设计参数 24304861.11.2设计计算 2562941.12污泥泵房 26252021.12.1设计参数 2623591.12.2设计计算 2665431.13污泥浓缩脱水间 26259881.13.1设计参数 26107141.13.2设计计算 271.1中格栅1.1.1设计参数设计流量：Q=3.3万m3/d=0.38栅前流速：v1=0.7m/s栅条宽度：s=0.01m；格栅间隙：b=0.02m；栅前部分长度：0.5m，格栅倾角：α=60°；单位栅渣量：0.07m1.1.2设计计算格栅的间隙数nn=取n=50个，设置两组并列的中格栅，单座格栅的间隙数为n=25个。格栅槽宽度BB=格栅进水渠道的逐渐变宽的局部长度L1：假设进水的渠道宽度为B1=0.53m，其逐渐变宽的部分的L栅槽与出水渠道连接处的逐渐变窄的两端距离为L进水渠道内的流速vv=格栅水损h1：格栅断面采用是锐边的矩形，则格栅水损为h式中：h1——设计水损；g——重力加速度；ξ——系数，一般取3；β——形状系数，取2.42。代入数据得h格栅的总高度H：设格栅超高h2H=h+h栅槽总长度LL=L每日栅渣量WW=因为W>0.2（m31.2污水提升泵房1.2.1设计参数设计流量：Q=3.3万m3/d=1375m3/h泵房结构图见图5-11.2.2设计计算图5-1泵房结构图设备选型：选3台（2用1备），型号300QW800-15-55潜污泵（Q=800m3/h，H=15m，功率：1.3细格栅1.3.1设计参数设计流量：Q=3.3万m3/d=0.38栅前流速：v1=0.7m/s栅条宽度：s=0.01m；格栅间隙：b=0.008m；栅前部分长度：0.5m，格栅倾角：α=60°；单位栅渣量：0.09m1.3.2设计计算格栅的间隙数nn取n=124个，设置两组并列的细格栅，单座的格栅间隙数n=62个。栅栅槽宽度BB=进水渠道的逐渐变宽部分的长度L1：设进水渠道的宽度B1=0.53m，其逐渐变宽的局部的展开角L栅槽与出水渠道连接处的逐渐变窄的两端距离L进水渠道内的流速vv=格栅水损h1：格栅断面为锐边的矩形，则格栅水损为h式中：h1——设计水损；g——重力加速度；ξ——系数，一般取3；β——形状系数，取2.42。代入数据得h格栅的总高度H：设格栅超高hH=h+h栅槽总长度LL=L每日栅渣量WW=因为W>0.2（m31.4平流式沉砂池1.4.1设计参数最大设计流量：Qmax最大设计流速：v=0.3m/s；水力停留时间：t=30s；池底坡度：i=0.06。1.4.2设计计算沉砂池长度LL=vt=0.3×30=9.0m水流断面面积AA=平流式沉砂池总宽度B：将沉砂池分为两格(n=2)，设置每格的宽度b=0.8m，沉砂池总宽度为B=nb=2×0.8=1.6m有效水深h2h平流式沉砂池中沉砂斗的总容积V：假设每万m3污水可沉砂的量X=0.3m3，排砂周期取T=2dV=8.64每个沉砂斗容积V0：设一格内有两个斗，总共4个，则每个沉砂斗容积为V沉砂斗局部的尺寸以及容积：设斗底宽a1=0.5m则砂斗上口宽aa=沉砂斗容积V0V符合设计要求沉砂室高度h3：利用重力的作用排砂，池底坡度为0.06，坡的方向为向沉砂斗的方向。有两部分组成沉砂室，一部分是沉砂斗，另一部分则是平流式沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。过渡的部分长度为L则沉砂池内沉砂室高度为h平流式沉砂池总体高度H：设超高h1=H=校核格栅内的流量最小时的流速在流量处于最小时，格栅只有一格在工作（n=1），最小流量为Q则最小流速为v符合设计要求。平流式结构简图见图5-2图5-2平流式沉砂池结构简图1.5配水井1.1.1设计参数最大设计流量：Qmax1.1.2设计计算配水井的进水管的管径D1：进水管n=2根，将进水管的流速v1控制在0.95m/s左右，该管的管径为D配水井的出水管的管径D2：出水管n1=6根，将出水管的流速v2D配水井的进水井的直径D3：进水井的上升流速v3D堰上水头H1：进水井周长为L=π设出水井隔墙厚度δ=0.2m，则出水堰宽度为B=所设置的出水堰为薄壁堰，流量系数m0H出水井直径D4：为了能够让人更简单的进去检修，出水井的宽度取0.8m，则出水井的直径为D配水井的总高度H溢流堰的高度H2为H进水井的水深H3为H出水井的水深H4为H设出水井的超高H5H=1.6CASS池1.6.1设计参数设计流量：Q=2.6万m3设计进水水质：BOD5浓度S0=165mg/L、SS浓度C0=182mg/L、TN浓度为N0设计出水水质：BOD5浓度Se=10mg/L、SS浓度Ce1.6.2设计计算曝气时间ta：设混合液污泥浓度X=2500mg/L，污泥负荷Ns=0.15BOD5t沉淀时间ts：当CASS池内的污泥浓度小于3000mg/L时，污泥界面沉降的速度则为u=7.4×式中，T是当时污水的平均温度。设污水温度T=10℃，则污泥界面沉降的速度为u=7.4×设CASS池水深H=5m，缓冲层高度ε=0.5m，沉淀时间ts为t运行周期t：设排水时间tdt=每日周期数n曝气时间比ee=CASS池容积V：CASS池个数nV=复核出水溶解性BOD5：依据设计中出水水质的要求，出水的BOD5<10mg/LS式中K2——有机基质降解速率常数，取K2=0.018f——VSS/TS，一般在生活污水中，f的值为0.7~0.8，本设计取f=0.75。计算结果符合设计要求。剩余污泥总量的计算：在20℃时，活性污泥的自身氧化系数Kd=0.06d-1，活性污泥产率系数Y=0.6，fb剩余生物污泥量ΔXV∆剩余非生物污泥量ΔXS∆则剩余污泥总量ΔX为∆X=∆剩余污泥浓度Ng为N剩余污泥含水率按99.4%计算，则湿污泥量为566.2m3/d复核污泥龄θθ复核滗水高度h1：CASS池有效水深H=5m，滗水高度hh复核结果与设定值相同。设计需氧量AOR：取处于最不利的情况时，用夏天时的最高水温来计算。根据GB50014—2006第6.7.2条，设计需氧量AOR为AOR=aQ式中a=1.47，b=4.6，c=1.42则AOR=aQS0标准需氧量SOR：污水处理厂所在的地面平均标高为2.8m，大气压力0.99972×105Pa，则压力修正系数为ρ=将曝气头装在距离CASS池底的0.3m处，则离水面的高度为4.7m，该位置的绝对压力为：P微孔曝气头的氧转移效率EAO清水的溶解氧饱和度在水温为20℃时，Cs（20）=9.17mg/L；在水温为25℃时，所以CASS池内平均出溶解氧饱和度为C标准需氧量SOR为SOR=式中α=0.85，β=0.95。则SOR=空气用量ρ=最大气水比=5527×24/26000=5.1CASS池布置：CASS池一共设计6座，每座长L=50.2m，宽B=15m，水深H=5m，超高h=0.5m，有效体积V=3765m3，其中的预反应区长l=8m图5-3CASS池布置图曝气器的选择曝气器选刚玉微孔曝气器。空气管设计流速：干管流速10~15m/s；支管为5m/s。曝气器池底的距离为0.3m。装置参数见表5-1表5-1曝气器装置参数表型号水深（m）供气量（m3/h·个）充氧能力（kgO2/m3h）服务面积（m2/个）GY-Z84~52~30.149~0.2860.30~0.60曝气头的布置单池曝气头数量n=式中：i—充氧能力，取0.17kgO2曝气头按78列25排分布池底。校核：单池曝气面积FiF符合在0.30~0.60m2/个的要求。每个曝气头的曝气量=ρ1950布气系统设计6座CASS池分成两组，鼓风机房到CASS池连接了2根干管，每组CASS池连接1根干管，假设流速v1=10m/s；在每座CASS池的墙上设1根空气支管，一组3根，流速不变，v2空气干管直径D选用DN=700mm钢管；空气支管直径

D选用DN=500mm钢管；配气竖管直径D选用DN=200mm钢管。鼓风机的选择鼓风量：2ρ=11050m3/h=184.22m3表5-2鼓风机设备参数表型号介质进口工况出口压力（kPa）轴功率（kW）配套电机流量（m3/min）温度（℃）压力（kPa）进口密度（kg/m3）型号功率（kW）电压（V）SB125-1.7/1.0空气1252098.071.16166.7158.6Y315L2-22003801.7絮凝池1.7.1设计参数絮凝剂投加采用管道直接投加，絮凝剂选择的是聚合氯化铝，浓度为15%，投加量为32.5mg/L；池型选用的是垂直轴式机械搅拌絮凝池，设置四座；絮凝时间：T=20min；设计流量：Q=26000m31.7.2设计计算每座絮凝池容积VV=絮凝池尺寸：池分3格，每格尺寸2.5m×2.5m，水深H为H=取超高0.30m，则絮凝池高为5.1m。每格容积30m3，总容积为90m3搅拌设备计算池中每一格中配置一台垂直轴搅拌器，；邻格之间有垂直的隔水墙，墙上下开孔，搅拌的叶轮直径取池宽的80%，取2m。叶轮桨板的边缘速度分3档；v1=0.5m/s,v2=0.35m/s,v3旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比

8×0.12×1.4在絮凝池的四周有4块固定的挡板，固定挡板宽度0.2m，高为1.2m，则固定挡板总面积与本构筑物的断面面积之比为

4×0.12×1.2上述两比值之和为19.2%<25%，符合设计规范。叶轮桨板中心点旋转直径为

D每台搅拌机每分钟转速为

nωnωnω搅拌功率计算

桨板宽度和长度之比0.12/1.44<1.4，阻力系数φ=1.10,

k=φρ2g第一格中搅拌器的外侧桨板功率为

N1外=kyl第一格中搅拌器的桨板总功率为

N第一格搅拌器所需的电动机功率

N同理可得

N2外=0.032kW，N2内=0.005kWN3外=0.006kW，N3内=0.001kW絮凝池的工作时的总功率为

N=GT值计算

20°C时，水的动力黏度系数为1.029×10-4kg·s/m2G1=102NG3=102GT=42.37×20×60=50844

GT值满足在104~1051.8斜板沉淀池1.8.1设计参数设计流量：Qmax斜板与水平面呈60°夹角，斜板长l=1.0m；水力停留时间不超过30min；表面负荷是普通沉淀池的2倍，q=4m1.8.2设计计算单池表面积F：设池个数n=4，则单池表面积为F=式中：0.91——斜板区面积利用系数池尺寸：本设计沉淀池形状为方型，池边长为L=沉淀池内停留时间t：斜板高度为h斜板的上部清水区的水深h2=0.7m，则t=小于30min，符合设计要求。污泥区所需容积V：设2次排泥时间间隔T=2d，污泥容重γ=1000kg/m3，污泥含水率PV=污泥斗容积V1污泥斗底部采用V形的集泥槽，集泥槽的底部夹角90º，集泥槽的长度为8.63m，一共设置了4个集泥槽，每个集泥槽上部开口宽度为a1=2.16m，V4设计满足了污泥的存储要求沉淀池总高度H：沉淀池超高h1=0.3m，斜板区下部H=斜板沉淀池结构简图见图5-4。图5-4斜板沉淀池结构简图1.9快滤池1.9.1设计参数设计流量：Q=26000m3滤速：v=12m/h；快滤池的滤层使用的是双层无烟煤——石英砂滤料，里面无烟煤滤层高度为0.3m，石英砂滤层高度为0.4m，滤层膨胀率为50%；滤池工作时间为T0=24h，采用单独水反冲洗，冲洗周期为24h，每次冲洗时间为t0=7min，每次反冲洗后1.9.2设计计算滤池每日实际的工作时间TT=滤池总面积AA=单座滤池表面积A0：取滤池个数n=4A滤池尺寸：池体为正方形，滤池的边长为L=校核强制滤速v强制的滤速符合设计要求。滤池总高：设承托层高H1=0.4m，滤料层高H2=0.7m，滤层上部水深H3H=1.10臭氧消毒池1.10.1设计参数设计流量：Qmax最大投加量3mg/L；水力停留时间T=10min。1.10.2设计计算所需臭氧量DD=1.06aQ=1.06×0.003×1083.3=3.44kg因为臭氧的实际利用率一般就只有70%~90%，取最低的利用率70%进行计算，则需要臭氧发生器的产率为3.44/70%=4.91kgO臭氧消毒池规格：臭氧消毒池容积V为V=臭氧消毒池为两格，串联，设计水深h1=4.5m，超高0.5m，前后两格长度比例为6:4，则两格的容积分别为108.33m3、72.22mA=消毒池的宽度取4.5m，长度取9m，所以消毒池真实容积为V=9×4.5×4.5=182.25微孔扩散器的数量n：假如臭氧发生器制造的臭氧化空气中臭氧浓度为20g/m3，则臭氧化空气流量Q折算成发生器正常环境（t=20℃，p=0.08MPa）工作下的臭氧化气流量QQ选用刚玉微孔扩散器，每个扩散器的鼓气量为1.2m3n=臭氧发生器需要的工作压力消毒池设计水深h1布气装置的水头损失为h臭氧化空气管路损失取h3H≥设备的选择：选用4台卧式臭氧发生器（3用1备），每台机器的臭氧产量为3500g/h。尾气的处理：使用霍加拉特催化剂分解剩余尾气中的O3，每千克这种催化剂可以分解大概27千克的O3，设置两个钢罐，每个装有15千克催化剂，两个交替使用，隔80小时左右将药剂取出，将其烘干后接着使用。臭氧消毒池结构简图如图5-5。图5-5臭氧消毒池结构简图1.11巴氏计