【污水处理厂工程设计计算案例3800字】

污水处理厂工程设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u27366污水处理厂工程设计计算案例 116255第1章污水处理厂工程设计 1281671.1设计任务及数据 120323一、课题的任务内容： 120129二、相关设计数据： 1267241.2设计依据 241861.3污水厂中主要构筑物的设计计算 2178371.4污水厂总平面图及高程图的布置 1314150第2章工程投资估算表 14第1章污水处理厂工程设计1.1设计任务及数据一、课题的任务内容：1.查阅城镇污水处理方法和工艺的文献资料，分析目前城市生活污水处理技术和处理工艺等，通过进行方案对比，选择和设计污水处理合理有效工艺，符合工程要求。2.绘制相关工艺的设备或构筑物的流程图和设计图件等，符合学校的相关要求。3.设计排水应符合相关排水标准的参数。1.完成污水厂总平面图、高程图、构筑物详图、设备图等的绘制相关设计数据：某城镇污水处理厂的日处理水量为10万m³/d，根据2020年国家人口统计得知，该城镇常住人口10.0万人，设定综合用水量定额为510升/人/天。城镇污水进出水水质如下：进水水质（mg/L）BOD5CODSSNH3-NTNTP16035020035453.5出水水质（mg/L）BOD5CODSSNH3-NTNTP206020/201由此表得知，该污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准，且污泥已经过消化处理。1.2设计依据《给水排水设计手册》第五册《污水排入城市下水道水质标准》《给排水管道工程施工及验收规范》《水污染治理工程技术导则》1.3污水厂中主要构筑物的设计计算1.3.1中格栅的计算中格栅主要用于去除水中的漂浮物、纤维和固体颗粒物，以便确保其余净化装置的正常运作。具有耐腐蚀、耐老化、耐压、承载力高的新型的建筑材料被广泛用于污水处理厂。根据格栅间隙大小，格栅可分为粗格栅、中格栅和细格栅，（粗格栅间隙为40-100mm，平均网格尺寸为10-40mm，细网格尺寸为4-10mm）REF_Ref32202\r[1]格栅设计参数及规定①栅条间隙宽度要求:粗格栅:机械清除时宜为16~25mm;人工清除时为25~40mm，最大间隙可为100mm。细格栅:宜为1.5~10mm。②栅前流速:0.6~1.0m/s;机械清楚格栅安装60°~90°;人工清除格栅安装角度宜为30°~60°③粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送;细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。格栅除污机、输送机、和压榨脱水机的进料口宜采用密封形式，根据周围情况，可设置除臭装置。中格栅设计计算设计参数：设计流量Q1=1.157m³/s（假设有两组格栅）栅前流速v1=0.7m/s过栅流速v2=0.9m/s渣条宽度s=0.01m格栅间隙e=0.02m格栅倾角α=60°单位栅渣量w1=0.06m³/10^3m³污水栅槽宽度栅条间隙数：n==∴取n=150根式中：Qmax——最大设计流量，㎡/s；α——格栅倾角；h——栅前水深，m；v——过栅流速，m/s设共有两座格栅，则n1=75根∴栅槽宽度B=式中：B——栅槽宽度，S——栅条宽度，e——栅条间隙栅条总长度由公式，得知进水渠宽度（2是格栅数量）则进水渠的水流速度为取渐宽部分展开角α1=20°，则进水渠道渐宽部分长度为：=则栅槽与出水渠道连接处的渐窄处长度：取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽高为：H1=h+h2=0.7m∴栅槽总长度为：≈8.345m式中：L——栅槽总长度，mH1——栅前槽高，ml1——进水渠道渐宽部分长度，ml2——出水渠道渐窄部分长度，m过栅水头损失设栅条断面形状为矩形，取β=2.42则水头损失为=≈0.103mREF_Ref32728\r[2]栅槽总高度：H=h+h1+h2=0.81m每日栅渣量：取w1=0.06m³栅渣/10^3m³污水则∴本过程采用机械清渣1.3.2污水提升泵房计算污水提升泵房的作用：因受地形地势的限制，运行工艺流程中，污水的重力流难以直接实现，因此需要提升泵将污水提升到后续处理设备所在的高度，才能实现重力流。水厂的进水流量为1157L/s，采用大流量低扬程式水泵水泵型号水泵流量扬程转速功率数量350QW1200-10-451100m³/h10m980r/min45kw7台（5用2备）每台泵流量q=1.157/5=0.2314m³/s∴集水井的容积（按每台水泵不少于5分钟的水量确定）W=0.2314*5*60=69.42m³集水井有效水深H2=2m，集水井面积S=W/H=69.42/2=31.71m³1.3.3泵后细格栅计算（同中格栅计算步骤相似）污水设计水量Qmax=1.157m³/s设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s，栅条间隙e=0.008m格栅安装倾角α=60°，则栅条间隙数n≈373.85，取n=374根设两座细格栅，即n1=374/2=187根栅槽宽度（取栅条宽度s=0.01m）则进水渠的水流速度为取渐宽部分展开角α1=20°，则进水渠道渐宽部分长度为：那么栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：取h2=0.3m，则H=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅槽总长度为：过栅水头损失，取β=2.42水头损失：栅槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.36+0.3=1.06m每日栅渣量，取w1=0.1m³栅渣/10^3m³污水∴采用机械清渣1.3.4沉砂池设计计算沉淀池的作用是去除这些致密、无机、有机的颗粒，一般位于水泵站、逆虹吸和沉淀池的前面，除砂在后续过程中会减少机械零件对水泵的磨损，减小管道的堵塞，减少泥水负荷程度，从而改善水处理条件，避免砂砾堆积于曝气池和污泥消化池中。根据池内水的流向，沉砂池的种类有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池。

平流式沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机物颗粒效果较好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。

设计参数：REF_Ref71\r[3]

（1）Vmax=0.3m/s，Vmin=0.15m/s；

（2）处于最大流量时的滞留时间t在30s以下，一般是30~60/s。

（3）有效水深h≤1.2m，一般采用0.25～1m，每格宽度大于0.6m；

（4）进水头部应采取消能和整流措施；

（5）池底坡度一般为0.01～0.02，当需安装除砂设备时，可根据实际装置考虑池底形状（1）沉砂池的长度：设最大设计流量时的流速为v=0.3m/s，最大设计流量时的停留时间t=45s，则沉砂池的长度L=vt=0.3*45=13.5m（2）水流断面面积（3）沉砂池总宽：设n=3格，每格宽b=1.6m，则池总宽B=nb=1.8m有效水深h2=A/B=3.86/1.8=0.804＜1.2m，数据在合理范围内（5）沉砂室所需容积：设沉砂间隔时间T=2d∴单个沉砂斗的容积：设每一个分格包含2个沉砂斗，则共有4个沉砂斗每个沉砂斗的最小容积V0=V/4=0.6/4=0.15m³（7）沉砂斗各部分尺寸REF_Ref71\r[3]：假设斗底宽度b1=0.6m,上口长b2=2.5m,斗壁与斜面的倾角=60°故沉砂斗高度沉砂斗下口面积沉砂斗上口面积沉砂斗容积沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.02，则该坡水平向投影长度为∴沉砂池总高H=h1+h2+h3=1.76+0.804+0.3=2.864m（8）验算最小流速取最小流量Qmin=Qmax/2=1.157/2=0.5785m³/s最小流量时，只有n=1格在工作，则最小流速Vmin=Qmin/nw=0.5785/1*1.6*0.804=0.45m/s＞0.15m/s1.3.5巴氏计量槽设计计算∵Qmax=1157L/S，查附录二得知喉道宽b=0.9m查表得巴氏计量槽各部分尺寸为：b=0.9、L=0.6、N=0.23上游渠道：v1=0.9m/s，水深H1=0.6m则则上游渠道长度L1=2.5B=2.5*3.06=7.65m巴氏计量槽基本尺寸：①咽喉宽度w=0.45B=0.45*3.06=1.38m②上游渠道宽度B1=1.2w+0.48=2.14m③渐扩段出口宽度B2=1.2w+0.48=2.14m④下游渠道水深：H2=0.6H1=0.36m⑤上游渐缩段水深：C=0.5w+1.2=1.89m⑥上游水位观测孔位置：上游渐缩段渠道壁长度为则水位观测孔的位置D=2A/3=1.38m⑦巴式槽长度：咽喉段长度0.6m，下游渐宽段长度0.9m则L2=C+0.6+0.9=3.39m⑧下游渠道长度：L3=5B=10.7m⑨上下游渠道及巴氏槽总长度L=L1+L2+L3=7.65+3.39+10.7=21.74mL/B=21.74/2.14=10.16≥10，符合规范1.3.6CASS池设计计算MLSS:混合液污泥浓度，mg/LMLVSS:混合液挥发性悬浮固体设MLVSS/MLSS=0.7，且污水厂的运行周期为6h设计参数：设计流量Q=100000m³/d停留时间：16h污泥回流比0.2BOD5去除率：出水水质中，非溶解性=1.99mg/LREF_Ref619\r[4]式中：Ce——ss浓度，取10mg/b——微生物自身氧化率，取0.07Xa取0.4∴出水中BOD5的值为10-1.99=8.01mg/L则BOD5的去除率μ=95%SS负荷率的值（Ns）提取活性污泥中VOC含量f=0.75，有机质分解速率常数K2＝0.0275混合溶液中有机基质残留浓度Se=8.01mg/L则CSS池容积污水设计日流量Q=100000m³/d，取X=1.0kg/m³=4000mg/L则（5）CASS池各部分容积及最高水位查表得：设CASS池子数量n1=4，则对应最高水位H=5m，运行周期T=6h，则一天内循环周期n2=24/6=4h单池面积：m³且CASS池采用圆柱型，则圆柱半径则滗水高度当滗水结束时，泥面高度滗水水位和泥面之间的安全距离H2=H-(H1+H3)=5-(2.62+2.25)=0.13mCASS池总高H0=H+0.5=2.5m变动容积V1=A*H1=2389.78*2.62=6261.222m³安全容积V2=A*H2=2389.78*0.13=310.67m³污泥沉淀浓缩容积：V3=A*H3=2389.78*2.25=5377m³曝气时间：CASS池运行周期6h（曝气3h，沉淀1.5h，滗水1.5h）需氧量计算：取a’=0.45b’=0.15则需氧量鼓风机的选择类型数量转速长度宽度间距距墙RD-1503台1450r/min1.5m0.58m0.8m1.2m平面尺寸为：长度2.74m，宽度3.9m曝气器的设置：布置在主反应区，共15个环，每个环239个，共14340个，每个曝气器的服务面积S=2389.78/15*239=0.67㎡/个，满足服务面积。污泥回流量污泥回流比R=0.2,则污泥回流量=QR=100000*20%=833.3m³/h污泥泵选型类型扬程流量ZLB型立式轴流泵7.9m1912.32m³/d1.3.7滤池设计计算设计参数：Q=10000m³/d，滤速v=8m/h，工作时间t=24h，冲洗周期12h设计计算：滤池实际工作时间T’=T0-t0=24-0.1*（21/12）=23.8h滤池总面积：F=Q/vT=551.47㎡设计滤池数N=12个，对称双行排列每个滤池面积f=F/N=551.47/12=42.96㎡采用滤池尺寸L/B=2:1采用尺寸L=9m，B=1.5m校核强制滤速v强=Nv/(N-1)=9.14m/h滤池高度支撑层高度H1=0.55m，滤料层高度H2=0.8m，砂面上水深H3=1.8m，超高H4=0.3m，滤池总高H=H1+H2+H3+H4=3.45m1.3.7接触消毒池与加氯间的设计计算设计参数：氯化量6~15mg/L,氯化接触时间≥30min，采用隔板式接触反应池，流量Q=1.157m³/s，水力滞留时间T=30min，罐底梯度=25%，超高h=0.3m，平均水深4m，壁间距3.5m（1）接触消毒池设计计算：设计水量Q1=Qmax*60%=100000*60%=60000m³/d接触池有效容积V=Q1T=（60000/24）*0.5=1250m³表面积A=V/h=1250/4=312.5㎡隔板数采用4个，即n=4，则接触池总宽B=（4+1）*3.5=17.5，取18m∴接触池长度L=A/B=17.36m，长宽比L/B=2.0∴消毒池容积V’=BLh=1249.92m³池深=1.3m校核T=Q/V=30min≥30min，满足有效停留时间要求加氯间设计计算滤后加氯消毒，投氯量10mg/L∴加氯量a=0.001aQ1=25kg/h，贮氯量=30*600=18000kg采用氯瓶储存，因水厂申请用氯斗较繁琐，所以本设计使用大规格氯瓶，氯瓶容量为1000kg（长度2000毫米，外径800毫米），氯瓶采用2组，每组18个，即1000*18=18000kg1.4污水厂总平面图及高程图的布置1.1.1污水处理厂总平面原则①构筑物的布置应尽量紧凑，减少占地面积，节约工程成本②构筑物空间布置应尽量按照工艺流程安排，避免管线及管