【某污水处理厂工程设计计算书10000字（论文）】

某污水处理厂工程设计计算书1.各构筑物的设计计算 2 2 2 2 1.2细格栅的设计计算 5 5 5 6 7 7 7 8 1 27 271.6.2计算草图 27 28 33 1.8.1计算草图 38 1.9消毒 40 401.9.2计算草图 40 41 42 43 1.11.1计算草图 43工2 41.12污泥脱水 41.11.1设计参数 441.11.2设备草图 45 452.高程 482.2高程计算 2.3污泥管路的损失计算 1.各构筑物的设计计算设计参数见表1.1。栅条间隙栅渣量0.07m³/10³m³污水安装倾角栅前水深栅条宽度进水渠宽渐宽角度水头损失安装尺寸尺寸图见图1.1。莫a.平面图8b.剖面图图1.1中格栅尺寸图(2)栅槽的宽度B:(3)进水渠道的渐宽部分的长度：m(4)栅槽和出水连接处的渐窄部分的长度：设栅条得断面锐边矩形，=0.12m(6)栅后槽的总高：槽前超高取h₂=0.5m,H=h+h1+h2=0.4+0.12+0.5=1.02m(7)栅槽的总长：(8)每日的栅渣量：栅渣量大，可以机械清渣。选用BLQ-2000型回转式格栅机两台，一用一型号适用井深格栅外宽升降功率栅条间隙倾角行走功率用于BLQ-Y型设计参数见表1.3。栅条间隙5mm栅渣量0.13m³/10³m³污水0.9m/s倾角栅前水深0.4m栅条宽度进水渠宽0.51m渐宽角度0.8m/s水头损失安装尺寸尺寸图见图1.3。a.平面图b.剖面图6(1)栅条的间隙数n:个(2)栅槽的宽度B:=1.51m取1.6m(3)进水渠道的渐宽部分的长度：m(4)栅槽与出水连接处的渐窄部分的长度：m(5)水头损失：(6)栅后槽的总高：H=h+h1+h2=0.4+0.655+0.5=1.555m(7)栅槽的总长：(8)每日的栅渣量：7备参数见表1.4。表1.4设备参数表型号设备高电机功率设备总宽耙齿栅宽设备长设备宽最小宽度格栅间尺寸图见图1.4。设计参数见表1.5。表1.5沉砂池设计参数水力负荷停留时间长宽比7进出水渠道夹角1.3.2计算草图尺寸图见图1.5。进气1.3.3选型计算已知Qmax=1208.3m³/h,采用2座沉砂池，则每座的设计流量QD=(1)规格选择：选用直径为2.43m的旋流沉砂池，则各部分尺寸见表1.6。表1.6旋流沉砂池尺寸沉砂区进水渠水深H/m9储砂区宽度C/m宽度D/m锥斗底径沉砂区驱动机构(2)参数校核①表面负荷：②停留时间：b.停留时间J调整为0.9m,选用LSF420型砂水分离器，参数见表1.7,设备图见图1.6。表1.9初沉池参数表沉淀时间每格池的宽b周期密度固(1)池子的总面积：(2)有效水深：h₂=qt=3.2×0.5=1.6m(3)有效容积':V′=3600Qmaxt=3600×0.17×0(4)池长：(5)池总宽：m(6)池个数：个(7)校核：(8)污泥部分所需要的容积：(9)每个池的污泥需要的容积：(10)污泥斗的容积：m(11)污泥斗以上的梯形部分的污泥容积：(12)污泥的总容积：(13)池的总高：=0.3+1.6+0.5+1.9=4.3m(14)初沉污泥：污水SS浓度C₀=180mg/L,效率η=30%,含水率p=97%,容重p=型号行走速度提升速度推荐池深行走功率卷扬功率3台(15)进水的设计：采用淹没式的进水，n=6,水位差h=0.1m,流量系数μ=0.62,则渠宽：m取1.3,则B=0.9(mQ)⁰.4=0.9×(1.3×0.34(16)出水设计：采用三角堰的出水，堰深h=0.04m,单个三角堰的流量三角堰的个数(2.6+10)×12=151.2b=199-4×40=39mm校核堰的负荷尺寸图见图1.9。L/s·m<2.9L/s·m导1.5改良A2/O池的设计计算设计参数见表1.11。7℃清水BOD₅负荷曝气压力污泥浓度标况下饱和溶解氧质量浓度总传氧系数氨氮浓度饱和溶解氧之比安全系数混合液剩余溶解氧温度需氧量20℃脱氮速率混合液回流比R内1.5.2计算草图1.5.3设计计算SS=126mg/L,TN=40mg/L,NH₃-N=30mg/L,TP=3mg/L;出水水质BOD₅=10mg/L,CODcr=50mg/L,SS=10mg/L,TN=15已知Yt=0.6kgMLSS/kgBOD,N则停留时间(2)缺氧区需要投加的碳源量：按最优碳氮比为4时的情况反算出所需投加的甲醇量：需要投加的BOD浓度C=52mg/L甲醇量为C甲醇=67.5mg/Lm甲醇=1350kg(3)缺氧区的容积：y=0.7,Kde(20)=0.06kgNO₃-N/(kgMLSS·d),θ=1.08,Nk=40Nte=15mg/L。脱氮速率排出生化池的微生物量则Kde=0.06×1.08(7-20)=0.022kgNO₃-N/(kgMLSS·d)停留时间(2)厌氧区的容积：厌氧区的停留时间常取1~2h,t₃=1.5h,(3)预缺氧区的容积：进水占总进水的20%,水力停留时间取30min,Q进水=20000×20%=4000m³/dm³(6)生物池的总容积和停留时间：V=V₁+V₂+V₃+V₄=11764.9m³(7)校核负荷①BOD5负荷②总氮负荷③总磷负荷(8)剩余的污泥量△X:衰减系数ka=0.05d-1,SS转化率f=0.6gMLSS/gSS,Xo=126mg/L,Xe=Xv=yX=0.7×4=2.8gMLVSS/L△X=0.6×20000(0.108-0.01)-0.05×6468实际的污泥产率系数Ys:(9)需氧量O₂:已知a=1.47,b=4.57,O₂=0.001aQ(S₀-Se)-c△Xv+b[0.001Q(Nk-N-0.62b[0.001Q(Nt-Nke-N=0.001×1.47×20000(160-10)-+4.57[0.001×20000(40-0)-0-0.62×4.57[0.001×20000(40-15)-0.12(10)标准的需氧量：实际的需氧量需要比计算的需氧量多出30%,即实际的需氧量O₂=其中已知EA=20%,Csw=8.38mg/L,Pb=1.385×10-¹MPa,Cs=9.17mg/L,0s=2.3×4597.5=10574.2kg/d=440.6kg/h(11)标准的供气量：(12)校核碱度：进水的碱度280mg/L,每氧化1mgNH3-N会消耗7.14mg,每还原1mgNO₃-N会产生3.57mg,消耗1mgBOD₅会产生0.1mg。剩余碱度=进水碱度一硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD₅产生碱度设污泥中的含氮量为12.4%,每日用于合成的总氮=0.124×270.5=33.54kg/d进水的总氮中有33.54×1000÷20000=1.68(mg/L)用于合成，被氧化的氨氮=进水TN-出水TN-用于合成TN=40-5-1.68所需脱硝量=40-15-1.68=23.32mg/L则剩余碱度=280-7.14×33.32+3.57×23.32+0.1×(160-10)=140.35mg/L>100mg/L能够将pH维持在7.2以上。(13)污泥和混合液的回流比①污泥的回流比回流污泥的浓度：回流污泥：QR=QR=20000×0.667=13333.3m³/d②混合液的回流比Ri:混合液回流：混合液的回流比：(14)湿污泥：m³/d(15)反应池主要尺寸：设反应池2座，则好氧池的有效面积m²本次设置为3廊道反应池，b=6.5m,则单组的反应池的长度H=4.2+1.0=5.2m预缺氧池的有效面积：B₂=1.2m,则mm²mm²m(16)布置空气管路：曝气池中总共设置3根干管，在每根干管上同时设置5对竖管用于配气，共计有30条竖管。每个空气扩散器的服务面积为0.5m²,则需要的扩散为安全考虑需要取偏大值，故采用3300个扩散器。个选用BYW-Ⅱ型微孔曝气器，空气管路布置图见图1.11。图1.11空气管路的布置根据流量的变化，选择最远的一条管路进行统一的编号，然后计算并列表编号管径/mm流速/(m/s)水力坡度i局部阻力系数ε压力损失h₁+h₂/Pa1.31.388884.767.149.5211.923.826189.260.2090.7921.2171.7291.8905.477四通1个弯头3个、五通1个、闸阀1个四通1个、异径管1个四通1个、异径管1个四通1个弯头1个、四通1个0.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.943.81995.60192.51245.903编号流速/(m/s)水力坡度i局部阻力系数ε压力损失h₁+h₂/Pa弯头1个四通1个由表1.12得系统总的压力损失：Pa1548.5+3.04×1000=4588.5(17)空压机的选取：扩散器要安装在池底以上0.2m处，则空压机的压力：P=(4.2-0.2+1.0)×9.8=49kPa查《给排水手册-11》选择空压机，选用RB52型罗茨鼓风机4台，2用2备，型号□径电机功率排气压力电机级数8(18)反应池的进出水设计：①进水设计取流速v=0.7m/s,管道的断面面积为b.进水竖井进水孔流量取v=0.6m/s,则孔口的断面面积为c.回流污泥的管道已知QR=0.15m/s,取v=0.6m/s,则管道的断面面积为管径为md.配水渠宽取系数k=1.3,则B=0.9(kq)⁰.4=0.9×(1.3×0.34)⁰.②出水设计a.薄壁堰取堰宽b=4m,则堰上水头b.出水管m已知Q=0.25m³/s,取v=0.8m/s,则管道的断面面积为管径为m符合要求。1.6二沉池的设计计算设计参数见表1.14。沉淀时间停留时间底流浓度斗底直径斗上口直径斗壁与水平的夹角池底坡度尺寸图见图1.12。8(1)沉淀池的面积：(2)池径：m(3)校核堰负荷：(4)校核固体负荷：(5)澄清区的高度：已知t=2.5h,则m(4)污泥区的高度：已知T=2h,Xt=9000mg/L,则m(7)池边的水深：(8)污泥斗的高：(9)池的总高：采用单管吸泥机进行排泥，则池中心和池边的落差池总高H=h₁+h₂+h₃+h₄=0.3+4.83+0.13+0.87=6.13m选用ZXJ30-I型中心传动单管吸泥机，参数见表1.15。型号3台周边线速度电机功率(10)流入槽：使用环形的平底槽，等距的进行布水孔的布置，孔径为20mm,加100mm的长短管。①流入槽槽宽B=0.6m,流速v=1.1m/s,则水深②布水孔数布水孔的均速m导流絮凝区的停留时间取t=450s,平均速度梯度Gm=18s-1,7℃时运动粘度v=1.451×10-⁶m²/s,故vn=√2×450×1.451×10-6×18布水孔数个布水孔的断面的流速因为加了一根短管，ε=1,导流絮凝区的宽度和配水槽同宽，在10~30s-¹之间，合格。进水尺寸图见图1.13。(11)集水槽①环形集水槽采用周边集水槽进行双侧集水，每个池子都只有1个出口，安全系数k=集水槽的宽度起点的水深终点的水深h终=1.25b=0.64m②三角堰出水设堰深h=40mm。堰长L=π(D₁+D₂)=3.14×(27.6+26.6)=170.3m单个的流量三角堰的个数个校核堰负荷出水尺寸图见图1.14。导图1.14出水尺寸图1.7混凝沉淀的设计计算1.7.1设计草图各池的尺寸图见图1.15、图1.16、图1.17。o3副o31.7.2设计计算已知Qmax=29000m³/d=1208m³/h,设混合池、絮凝池、沉淀池各2①池体尺寸m取3.2m在混合池池壁上设置4块固定的挡板，宽b=0.H=H′+△H=3.2+0.5=3.7m②搅拌设备直径D₀=1m,叶片数Z=2,层数e=则m则kW①池体水深H=3m,搅拌器3排，系数α=1.3,则m②搅拌设备D=H-2△H=3-2×0.15=2.7mb.桨板的尺寸：宽度取b=0.20mc.每个叶轮上安装y=4块，则第一排上有8块，第二排4块，第三排8块第一排的叶轮的边缘的线速度v₁=0.5m/s,第二排v₂=0.35m/s,第三排V₃=0.2m/s,桨板中心点的旋转直径D₀=2.7-0.2=2.5m,则已知y=4,长l=2.0m,叶轮半径m,叶轮半径与桨板宽的差值r₁=r₂-b=1.15m,p=1000kg/m³,由于桨板的宽长比=0.1<1,故阻力系数ψ=1.10,则在10⁴~10⁵内，合理。(3)上向流斜管沉淀池已知Qmax=0.34m³/s,上升的流速v=2.5mm/s,使用六边形的塑料的斜管，板的厚度0.4mm,管的内切圆直径25mm,倾角取60°,长1000mm,有效系数φ=0.92。①清水区的净面积②斜管的面积斜管的尺寸B′×L′=4.3×17.2③进水④管内的流速用流速v₀=3mm/s和管径d=25mm查表，雷诺数Re=18.8。⑥沉淀时间⑦池高取超高0.3m,清水区的高度1.0m,配水区的高度1.4m,排泥槽的高度0.8m,H′=0.9+1.0+1.4=3.3m池高H=H′+0.3+0.8=4.4m⑧配水已知Qmax=1208m³/h。(1)滤盘数量：滤盘直径过滤面积2q则每格的滤池滤盘的数量n片(2)滤池的尺寸：①池体根据提供的标准规格，14片滤盘的过滤设备机架L=4.15m,B=2.235m,H=2.335m,由此确定的混凝土池体尺寸L=5m,B=3m,H=1.8m。②出水堰高度根据提供的数据，最高的水位1.5m,最大的水头损失0.3m,则出水堰高度进水起端的v=0.3m/s,则断面面积为m²取进水总渠的B=0.7m,则水深Hj为m出水的v=0.6m/s,则断面面积为取出水总渠的B=0.7m,则水深为m(3)反冲洗水泵每格滤池需要配备1台水泵，反冲洗的流量为9.2L/s,水泵扬程为70m,电机的功率为15kW。1.9消毒设计参数见表1.17。设备型号处理水量峰值性能出水要求每根灯管的功率二级出水每3800m³/d需14根灯管自动清洗1.9.2计算草图尺寸图见图1.19。出水管出水管已知Q峰=29000m³/d,初步选择使用UV3000PLUS紫外消毒设备，设2座。(1)灯管的数目：选用6根灯管作为1个模块，则模块数12.33个<N<17.83个(2)消毒渠：m取0.5m若灯管之间的间距为4.39cm,在渠宽方向上能够安装10个模块，故选取UV3000PLUS系统，设置两个UV灯组，每个灯组上有9个模块。每个模块的L=2.46m,两个灯组之间的距离为1.0m,渠道出水处需要设置堰板来进行调节。调节堰和灯组的距离为1.5m,则总的渠道长为L=2×2.46+2×1.0+1.5=8.42m复核时间SS 1.10污泥浓缩1.10.1设计计算(1)需要处理的污泥量：混凝沉淀产生的泥量为总泥量的30%~40%,设本设计中混凝沉淀产生泥量为总泥量的30%,则需要进行污泥浓缩的泥量为(2)设备选型根据《给排水手册-第9册》,选用1200型带式浓缩机2台，1用1备，每班工作8小时，一天一班，其性能参数见表1.18。参数型号功率滤带宽度滤带速度电压电源频率外形尺寸(3)浓缩后的污泥量：浓缩前的含水率P₀=99.5%,浓缩后P₁=97%,m³/d(4)浓缩机房的尺寸图见图1.21。图1.21浓缩机房尺寸图1.10.2设备草图设备见图1.22。尺寸图见图1.23。1.11.2设计计算(1)贮泥池的容积：V=QT=(36.02+39.15)×0.2=(2)贮泥池的尺寸：贮泥高度h=2m,则池的平面面积设贮泥池为方形，则m设贮泥池的超高0.5m,则1.11.1设计参数拟用BAJZ型板框压滤机进行脱水，其性能参数见表1.19。型号过滤面积滤框厚度17片16片装料容积滤饼厚度过滤压力主电机功率外形尺寸设备见图1.24。1=1400,2支1=3254,2支匚80×80×81=900,2支a.底座尺寸地脚螺栓4-M16地脚螺栓4-M16伸出基础平面!=35伸出基础平面1=50一安装位置安装位置活动压板一端图1.24BAJZ20A/800-50型板框压滤机实验室的试验装置的参数表见表1.20。压滤机实际的δ=20mm,p=60N/cm²,滤室厚度过滤压力过滤面积滤液体积压滤时间辅助时间(1)处理污泥量：已知浓缩后的污泥的含水率97%,初沉污泥97%,总污泥量为Q=36.02+39.15=75.17m³(2)脱水后的污泥量：m³(3)压滤时间的修正：(4)过滤的速度：已知A′=400cm²,则如果ta=20min,则过滤的速度(5)过滤的产率：滤过单位体积的滤液在过滤介质上能够截留的干固体的质量の:L=0.033×0.192=0.0063g/(cm²·min)=3.8kg/(m²·h)(6)压滤的面积和台数：污泥量的增加系数每天工作1班，每班8小时，则每小时的污泥量选用A=20m²的板框压滤机，则台数脱水机房的尺寸图见图1.25。2.1连接管道的损失计算在本设计中涉及到的ε为：三通1.67,阀门0.06,弯头1。管道名称长度/(m)尺寸/(mm)流速/(m/s)i局部阻力排水口到消毒池到滤池到絮6絮凝沉淀到混合池2混凝沉淀到二沉出水二沉到二沉配水井配水井到到初沉出水2.2高程计算已知建德市常水位为42.0m,二十年最高水位为44.0m,厂区地面标高为45.0m,进厂污水干管管内底标高为40.05m,管径为800mm,充满度为0.7,那(1)从洪水位到转盘滤池：最高洪水位消毒池出水水位消毒池中心水位消毒池进水水位管线的损失0.013m出水堰损失0.1m滤池的水头损失0.8m孔口损失0.1m(2)从消毒池到细格栅：消毒池进水水位二沉池集水槽末端水位跌水0.2m管线的损失0.527m二沉池中心水位堰上水头0.05m孔眼损失0.1m二沉池配水井中心水位管线的损失0.013m管线的损失0.139m反应池中心水位跌水0.3m进水孔损失0.1m初沉池出水渠水位管线的损失0.101m跌水0.3m沉砂池出水水位管线的损失0.315m细格栅栅前水位(3)从二沉池到混凝沉淀池：混合池中心水位管线的损失0.527m斜管沉淀池进水槽水位孔口损失0.1m孔口损失0.1m孔口损失0.1m(4)从进水干管到中格栅：管内底标高40.05m,管径为800mm,充满度为0.7,则水头损失0.12m40.49通过计算，本设计中污水厂的总的水头损失为：