污水處理設(shè)計(jì)計(jì)算

1、 范文范例參考第三章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算第一節(jié) 格柵。1.1 設(shè)計(jì)說明 柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。1.2 設(shè)計(jì)流量：a.日平均流量qd=45000m3/d1875m3/h=0.52m3/s=520l/s kz取1.4b. 最大日流量qmax=kz·qd=1.4×187

2、5m3/h=2625m3/h=0.73m3/s1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條凈間隙為b=25.0mm 柵前流速1=0.7m/s過柵流速0.6m/s 柵前部分長度：0.5m格柵傾角=60° 單位柵渣量：1=0.05m3柵渣/103m3污水1.4 設(shè)計(jì)計(jì)算：1.4.1 確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得： 所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h0.33m1.4.2 格柵計(jì)算說明： qmax最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵傾角，度（°）；h柵前水深，m； 污水的過柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)（n）為 =柵槽有效寬度（）設(shè)計(jì)采用ø10圓鋼為柵條，即s=0.01m。=1.04(m)通

3、過格柵的水頭損失h2h0計(jì)算水頭損失； g重力加速度；k格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面， 所以：柵后槽總高度hh=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1柵前渠超高，一般取0.3m）柵槽總長度l 0.3+0.330.63l1進(jìn)水渠長，m； l2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m；b1進(jìn)水渠寬，； 1進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。圖一 格柵簡圖1.4.3 柵渣量計(jì)算 對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水爛截污物為w1=0.05m3/103m3，每日

4、柵渣量為=0.4m3/d攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機(jī)械清渣。二、沉砂池采用平流式沉砂池1. 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：q=301l/s（按2010年算，設(shè)計(jì)1組，分為2格）設(shè)計(jì)流速：v=0.25m/s水力停留時(shí)間：t=30s2. 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉砂池長度：l=vt=0.25×30=7.5m（2）水流斷面積：a=q/v=0.301/0.25=1.204m2（3）池總寬度：設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=1.2m>0.6m，池總寬b=2b=2.4m（4）有效水深：h2=a/b=1.204/2.4=0.5m （介于0.251m之間）（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計(jì)t=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為

5、2天，則每個(gè)沉砂斗容積（每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，兩格共有四個(gè)沉砂斗）其中x1：城市污水沉砂量3m3/105m3，k：污水流量總變化系數(shù)1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°，斗高h(yuǎn)d=0.5m，則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積： （略大于v1=0.26m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為 則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06l2 =0.5+0.06×2.65=0.659m 池總高度h ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，h=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進(jìn)水漸寬部

6、分長度:（9）出水漸窄部分長度:l3=l1=1.43m（10）校核最小流量時(shí)的流速：最小流量即平均日流量q平均日=q/k=301/1.5=200.7l/s則vmin=q平均日/a=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求（11）計(jì)算草圖如下：第三節(jié) 沉淀池3.1 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池：圖四 沉淀池簡圖3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：沉淀池個(gè)數(shù)n=2；水力表面負(fù)荷q=1m3/(m2h)；出水堰負(fù)荷1.7l/s·m(146.88m3/m·d)；沉淀時(shí)間t=2h；污泥斗下半徑r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率p1=99.2%3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算：3.2.

7、1.1 池表面積3.2.1.2 單池面積 （取530）3.2.1.3 池直徑 （取530m）3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程，分離區(qū)的沉淀過程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響，取3.2.1.5 沉淀池部分有效容積3.2.1.6 沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05）3.2.1.7 沉淀池周邊（有效）水深 3.2.1.8 污泥斗容積池底可儲(chǔ)存污泥的體積為：3.2.1.9 沉淀池總高度h=0.47+4+1.73=6.2m3.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算3.3.1 單池設(shè)計(jì)流量521m3/h（0.145m3/s）進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：0.145×(1+r)=0

8、.145×1.5=0.218m3/s管徑d1=500mm，3.3.2 進(jìn)水豎井 進(jìn)水井徑采用1.2m，出水口尺寸0.30×1.2m2，共6個(gè)沿井壁均勻分布出水口流速 3.3.3 紊流筒計(jì)算 圖六 進(jìn)水豎井示意圖筒中流速 紊流筒過流面積 紊流筒直徑 3.4 出水部分設(shè)計(jì)3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量=0.145 m3/s3.4.2 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。設(shè)槽中流速v=0.5m/s設(shè)計(jì)環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設(shè)計(jì)（采用出水三角堰90°）3.4.3.1

9、堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度） h1=0.04m3.4.3.2每個(gè)三角堰的流量q13.4.3.3三角堰個(gè)數(shù)n13.4.3.4三角堰中心距圖七 溢流堰簡圖六、氧化溝1.設(shè)計(jì)參數(shù)擬用卡羅塞（carrousel）氧化溝，去除bod5與cod之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水nh3-n低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計(jì)分2座，按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)，每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為q1=10000m3/d=115.8l/s?？偽勰帻g：20dmlss=3600mg/l,mlvss/mlss=0.75 則mlss=2700曝氣池：do2mg/lnod=4.6mgo2/mgnh3-n氧化，可利用氧

10、2.6mgo2/no3n還原0.9 0.98其他參數(shù)：a=0.6kgvss/kgbod5 b=0.07d-1脫氮速率：qdn=0.0312kgno3-n/kgmlvss·dk1=0.23d-1 ko2=1.3mg/l剩余堿度100mg/l(保持ph7.2):所需堿度7.1mg堿度/mgnh3-n氧化；產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgno3-n還原硝化安全系數(shù)：2.5脫硝溫度修正系數(shù)：1.082.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）堿度平衡計(jì)算：1）設(shè)計(jì)的出水為20 mg/l，則出水中溶解性20-0.7×20×1.42×（1e-0.23×5）=6.4 mg/l2）采用污泥

11、齡20d，則日產(chǎn)泥量為： kg/d 設(shè)其中有12.4為氮，近似等于tkn中用于合成部分為： 0.124550.8=68.30 kg/d 即：tkn中有mg/l用于合成。 需用于氧化的nh3-n =34-6.83-2=25.17 mg/l 需用于還原的no3-n =25.17-11=14.17 mg/l 3）堿度平衡計(jì)算 已知產(chǎn)生0.1mg/l堿度 /除去1mg bod5，且設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/l，剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（1906.4）=132.16 mg/l 計(jì)算所得剩余堿度以caco3計(jì)，此值可使ph7.2 mg

12、/l（2）硝化區(qū)容積計(jì)算： 硝化速率為 =0.204 d-1故泥齡：d 采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計(jì)污泥齡為：2.54.9=12.5d 原假定污泥齡為20d，則硝化速率為： d-1 單位基質(zhì)利用率： kg/kgmlvss.d mlvss=f×mlss=0.753600=2700 mg/l 所需的mlvss總量= 硝化容積：m3 水力停留時(shí)間：h（3）反硝化區(qū)容積： 12時(shí)，反硝化速率為： =0.017kgno3-n/kgmlvss.d還原no3-n的總量=kg/d 脫氮所需mlvss=kg 脫氮所需池容： m3 水力停留時(shí)間：h （4）氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時(shí)間：h 總?cè)莘e：m

13、3 （5）氧化溝的尺寸： 氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:。其中好氧段長度為，缺氧段長度為。彎道處長度:則單個(gè)直道長: (取59m) 故氧化溝總池長=59+7+14=80m，總池寬=74=28m（未計(jì)池壁厚）。 校核實(shí)際污泥負(fù)荷 （6）需氧量計(jì)算： 采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: 其中：第一項(xiàng)為合成污泥需氧量，第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：a=0.5 b=0.1 需要硝化的氧量：nr=25.171000010-3=251.7kg/dr=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92

14、.7+4.6251.7-2.6141.7=2806.81kg/d=116.95kg/h取t=30，查表得=0.8,=0.9,氧的飽和度=7.63 mg/l，=9.17 mg/l 采用表面機(jī)械曝氣時(shí)，20時(shí)脫氧清水的充氧量為： 查手冊(cè)，選用dy325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)，直徑3.5m,電機(jī)功率n=55kw,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kgo2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則 取n=2臺(tái)（7）回流污泥量： 可由公式求得。式中：x=mlss=3.6g/l，回流污泥濃度取10g/l。則： （50100，實(shí)際取60）考慮到回流至厭氧池的污泥為11%，則回流到氧化溝的污泥總量為49%q。 （8）剩余污

15、泥量： 如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/l，則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為： （9）氧化溝計(jì)算草草圖如下：七、二沉池該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機(jī)。1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量：q=10000 m3/d （每組） 表面負(fù)荷：qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：t=2.5 h 堰負(fù)荷：取值范圍為1.52.9l/s.m，取2.0 l/(s.m)2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積:按表面負(fù)荷算：m2（2）沉淀池直徑： 有效水深為 h=qbt=1.02.5=2.5m<4m （介于

16、612）（3）貯泥斗容積： 為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時(shí)間采用tw=2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積： 則污泥區(qū)高度為 （4）二沉池總高度： 取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h4=0.3m則池邊總高度為 h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m設(shè)池底度為i=0.05，則池底坡度降為 則池中心總深度為h=h+h5=4.9+0.53=5.43m （5）校核堰負(fù)荷： 徑深比 堰負(fù)荷以上各項(xiàng)均符合要求（6）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池 1設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量：q=20000m3/d=231.5 l/s（設(shè)一座）水力停留時(shí)間：t=0.5h=30min設(shè)計(jì)投氯量為：4.0mg/l平均水深：h=2.0m 隔板間隔：b=3.5m 2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）接觸池容積： v=qt=231.510-33060=417 m3 表面積m2 隔板數(shù)采用2個(gè)，則廊道總寬為b（2+1）3.510.5m 取11m 接觸池長度l= 取20m 長寬比 實(shí)際消毒池容積為v=blh=11202=440m3 池深取20.32.3m (0.3m為超高)經(jīng)校核均滿足有效停留時(shí)間的要求（2）加氯量計(jì)算： 設(shè)計(jì)最大加氯量為max=4.0mg/l,每日投氯量為 maxq=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯