982-城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)

982-城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì),城鎮(zhèn),污水處理,設(shè)計(jì) 筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算一、泵前中格柵1．設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量 Q=2.6×104m3/d=301L/s柵前流速 v1=0.7m/s，過柵流速 v2=0.9m/s柵條寬度 s=0.01m，格柵間隙 e=20mm柵前部分長(zhǎng)度 0.5m，格柵傾角 α=60°單位柵渣量 ω 1=0.05m3柵渣/10 3m3污水2．設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 計(jì)算得:柵前槽211vBQ?寬 ，則柵前水深mvQB94.07.3121??? mh47.09.（2）柵條間隙數(shù) (取 n=36)6.39.0472.sin31sin21 ???ehv?（3）柵槽有效寬度 B=s（n-1）+en=0.01（36-1）+0.02×36=1.07m（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 mBL23.0tan2..1t1????（其中 α 1為進(jìn)水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 L12.2?（6）過柵水頭損失（h 1）因柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 mgvk 103.6sin8.920).1(42.3sin23401 ????????其中 ε=β（s/e） 4/3h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí) β=2.42（7）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高 h2=0.3m，則柵前槽總高度 H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度 H=h+h1+h2=0.47+0.103+0.3=0.87（8）格柵總長(zhǎng)度 L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.23+0.12+0.5+1.0+0.77/tan60°=2.29m（9）每日柵渣量 ω=Q 平均日 ω 1= 05.15.6234?=0.87m3/d>0.2m3/d所以宜采用機(jī)械格柵清渣（10）計(jì)算草圖如下： α圖 1 中 格 柵 計(jì) 算 草 圖α柵 條 工 作 平 臺(tái)進(jìn)水 α二、污水提升泵房1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=301L/s ，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)2.泵房設(shè)計(jì)計(jì)算采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入神仙溝。筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見第三章的高程計(jì)算。污水提升前水位-5.23m（既泵站吸水池最底水位） ,提升后水位 3.65m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高） 。所以，提升凈揚(yáng)程 Z=3.65-（-5.23）=8.88m水泵水頭損失取 2m從而需水泵揚(yáng)程 H=Z+h=10.88m再根據(jù)設(shè)計(jì)流量 301L/s=1084m3/h，采用 2 臺(tái) MF 系列污水泵，單臺(tái)提升流量 542m3/s。采用 ME 系列污水泵（8MF-13B）3 臺(tái)，二用一備。該泵提升流量540～560m 3/h，揚(yáng)程 11.9m，轉(zhuǎn)速 970r/min，功率 30kW。占地面積為 π52＝78.54m 2，即為圓形泵房 D＝10m,高 12m,泵房為半地下式，地下埋深 7m，水泵為自灌式。計(jì)算草圖如下： ±0.圖 2 污 水 提 升 泵 房 計(jì) 算 草 圖吸 水 池 最底 水 位中 格 柵進(jìn) 水 總 管三、泵后細(xì)格柵1．設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量 Q=2.6×104m3/d=301L/s柵前流速 v1=0.7m/s，過柵流速 v2=0.9m/s柵條寬度 s=0.01m，格柵間隙 e=10mm柵前部分長(zhǎng)度 0.5m，格柵傾角 α=60°單位柵渣量 ω 1=0.10m3柵渣/10 3m3污水筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)2．設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 計(jì)算得柵前槽寬211vBQ?，則柵前水深mvQB94.07.3121??? mh47.09.1（2）柵條間隙數(shù) （取 n=70）2.689.047.sin3sin21 ???ehv?設(shè)計(jì)兩組格柵，每組格柵間隙數(shù) n=35條（3）柵槽有效寬度 B2=s（n-1）+en=0.01（35-1）+0.01×35=0.69m所以總槽寬為 0.69×2+0.2＝1.58m（考慮中間隔墻厚 0.2m）（4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 mBL8.02tan94.51t21 ?????（其中 α 1為進(jìn)水渠展開角）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 L4.021?（6）過柵水頭損失（h 1）因柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 mgvk 26.0sin81.920).(42.3sin23401 ????????其中 ε=β（s/e） 4/3h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí) β=2.42（7）柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高 h2=0.3m，則柵前槽總高度 H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度 H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03（8）格柵總長(zhǎng)度 L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.88+0.44+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.26m（9）每日柵渣量 ω=Q 平均日 ω 1= 1.05.634?筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)=1.73m3/d>0.2m3/d所以宜采用機(jī)械格柵清渣（10）計(jì)算草圖如下： 進(jìn)水 工 作 平 臺(tái)柵 條 α圖 3 細(xì) 格 柵 計(jì) 算 草 圖α四、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(zhǎng)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 0.25～1m 之間）筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)（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 2 天，則每個(gè)沉砂斗容積 354511 26.01.230mKTXQV???（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 hd=0.5m，則沉砂斗上口寬： mhd 1.506tan.260tan1??????沉砂斗容積：322212 4.0)5..01.(6.)(6 mhVd ???????（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(zhǎng)度為maL65.215.72????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 h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度: mBL43.120tan9.4.20tan11 ??????（9）出水漸窄部分長(zhǎng)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筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)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： 出出4 出五、厭氧池1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：2010 年最大日平均時(shí)流量為 Q′=Q/Kh=301/1.3=231.5L/s，每座設(shè)計(jì)流量為 Q1′=115.8L/s，分 2 座水力停留時(shí)間：T=2.5h污泥濃度：X=3000mg/L污泥回流液濃度：X r=10000mg/L考慮到厭氧池與氧化溝為一個(gè)處理單元，總的水力停留時(shí)間超過 15h，所以設(shè)計(jì)水量按最大日平均時(shí)考慮。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）厭氧池容積：V= Q1′T=115.8×10-3×2.5×3600=1042m3（2）厭氧池尺寸：水深取為 h=4.0m。則厭氧池面積：A=V/h=1042/4=261m2厭氧池直徑：筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)m （取 D=19m）2.184.36????AD考慮 0.3m 的超高，故池總高為 H=h+0.3=4+0.3=4.3m。（3）污泥回流量計(jì)算：1）回流比計(jì)算R =X/（X r-X）=3/ （10-3）=0.432）污泥回流量QR =RQ1′=0.43×116=49.79L/s=4302m3/d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。.2064?總污泥齡：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則 MLSS=2700曝氣池：DO＝2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N 氧化，可利用氧 2.6mgO2/NO3—N 還原α＝0.9 β＝0.98其他參數(shù)：a=0.6kgVSS/kgBOD 5 b=0.07d-1脫氮速率：q dn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·dK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余堿度 100mg/L(保持 PH≥7.2):所需堿度 7.1mg 堿度/mgNH 3-N 氧化；產(chǎn)生堿度 3.0mg 堿度/mgNO 3-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：筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)1）設(shè)計(jì)的出水 為 20 mg/L，則出水中溶解性 ＝20-0.7×20×1.5BOD5BOD42×（1－e -0.23×5）=6.4 mg/L2）采用污泥齡 20d，則日產(chǎn)泥量為：kg/d8.50)20.1(4.696.01??????mrbtaQS設(shè)其中有 12.4％為氮，近似等于 TKN 中用于合成部分為：0.124 550.8=68.30 kg/d 即：TKN 中有 mg/L 用于合成。83.6103.68?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/L3）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×（190－6.4）=132.16 mg/L計(jì)算所得剩余堿度以 CaCO3 計(jì)，此值可使 PH≥7.2 mg/L（2）硝化區(qū)容積計(jì)算：硝化速率為??????????????????????? 2158.0.15098.47OKNeTTn??? ????? 3.2. 158.0.15098.=0.204 d-1故泥齡： d9.420.1?nwt?采用安全系數(shù)為 2.5，故設(shè)計(jì)污泥齡為：2.5 4.9=12.5d?原假定污泥齡為 20d，則硝化速率為：d-105.21?n?單位基質(zhì)利用率： 筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)kg /kgMLVSS.d167.0.50???abun?5BODMLVSS=f×MLSS=0.75 3600=2700 mg/L?所需的 MLVSS 總量= kg941067.)49(?硝化容積： m3.201??nV水力停留時(shí)間： h84.?t（3）反硝化區(qū)容積：12℃時(shí)，反硝化速率為：??209.)(03.?????????TdnMFq???2018..)241630(. ???????=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d還原 NO3-N 的總量= kg/d7.107.4?脫氮所需 MLVSS= kg.859.脫氮所需池容： m31.08273??dnV水力停留時(shí)間： h410.t（4）氧化溝的總?cè)莘e：總水力停留時(shí)間：h2.174.89???dntt總?cè)莘e：m359.30.dnV（5）氧化溝的尺寸：筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)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(zhǎng): 。其中好氧段長(zhǎng)度為 ，缺氧段長(zhǎng)度為m2.975.31?? m2.1675.3940??。06.8彎道處長(zhǎng)度: 21273????則單個(gè)直道長(zhǎng): (取 59m)m5.64.9??故氧化溝總池長(zhǎng)=59+7+14=80m ，總池寬=7 4=28m（未計(jì)池壁厚） 。?校核實(shí)際污泥負(fù)荷 dkgMLSBODXVQSNas ??/014.7593601（6）需氧量計(jì)算：采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:32 6.2.4)/( NMLSBAdkgOrr ?????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=25.17 10000 10-3=251.7kg/d?R=0.5 10000 (0.19-0.0064)+0.1 4071.9 2.7?+4.6 251.7-2.6 141.7=2806.81kg/d=116.95kg/h取 T=30℃，查表得 α=0.8,β=0.9,氧的飽和度 =7.63 mg/L，)30(?sC)20(?sC=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：????20)()20(0 4.1????TTssCR?????hkg/08.217.63.975203??筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)查手冊(cè)，選用 DY325 型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)，直徑 Ф＝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)74.12508.10??Rn（7）回流污泥量：可由公式 求得。XRr?式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥濃度 取 10g/L。則：rX（50％～100％，實(shí)際取 60％）56.031.??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）剩余污泥量：dkgQw /4.130125.475.08????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：dm/.31.（9）氧化溝計(jì)算草草圖如下： 欄 桿 可 暫 不 安 裝備 用 曝 氣 機(jī)筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi) 進(jìn) 水管 接 自提 升泵 房及 沉砂 池出 水 管 至流 量 計(jì) 井 及 二 沉 池走 道 板 走 道 板 鋼 梯上上 圖 5 氧 化 溝 計(jì) 算 草 圖七、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：q b 范圍為 1.0—1.5 m3/ m2.h ，取 q=1.0 m3/ m2.h固體負(fù)荷：q s =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 1.5—2.9L/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： m24170??bqQA（2）沉淀池直徑： D63.4???有效水深為 h=qbT=1.0 2.5=2.5m<4m?（介于 6～12）2.9531h（3）貯泥斗容積：筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)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：37061036324).(2)1(2 mXQRTVrw ???????則污泥區(qū)高度為mAhw7.1402?（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midbh53.0.5 ????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 28.931??hD.564321堰負(fù)荷 )./(2)./(61)./(18.0 msLsmdDQ?????以上各項(xiàng)均符合要求（6）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi) 出6 出進(jìn) 水 出 水圖 7 輻 流 式 沉 淀 池 計(jì) 算 草 圖八、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：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板間隔：b=3.5m2．設(shè)計(jì)計(jì)算筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)（1）接觸池容積：V=Q′T=231.5 10-3 30 60=417 m3?表面積 m2 ?09417?hVA隔板數(shù)采用 2個(gè)，則廊道總寬為 B＝（2+1） 3.5＝10.5m 取 11m?接觸池長(zhǎng)度 L= 取 20mL9.15.02?長(zhǎng)寬比 7.3b實(shí)際消毒池容積為 V′=BLh=11 20 2=440m3 ?池深取 2＋0.3＝2.3m (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 ρ max=4.0mg/L,每日投氯量為ω＝ρ maxQ=4 20000 10-3=80kg/d=3.33kg/h?選用貯氯量為 120kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為 3/4瓶,共貯用 12瓶，每日加氯機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)投氯量為 1.5～2.5kg/h。配置注水泵兩臺(tái)，一用一備，要求注水量 Q=1—3m3/h,揚(yáng)程不小于 10mH2O（3）混合裝置：在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī) 2臺(tái)（立式） ，混合攪拌機(jī)功率 N0kWQTG25.0105362.06.153420 ??????實(shí)際選用 JWH—310—1機(jī)械混合攪拌機(jī)，漿板深度為 1.5m,漿葉直徑為 0.31m,漿葉寬度 0.9m，功率 4.0Kw解除消毒池設(shè)計(jì)為縱向板流反應(yīng)池。在第一格每隔 3.8m設(shè)縱向垂直折流板，在第二格每隔 6.33m設(shè)垂直折流板，第三格不設(shè)（4）接觸消毒池計(jì)算草圖如下：筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi) 圖 8 接 觸 消 毒 池 工 藝 計(jì) 算 圖