城市污水处理厂工艺设计及计算

污泥减量微生物制剂招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 第三章 污水处理厂工艺设计及计算 第一节 格栅 进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。 拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。 1.1 设计说明 栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6～1.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。 1.2 设计流量： a.日平均流量 Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s Kz取1.4 b. 最大日流量 Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.3 设计参数： 栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m 格栅倾角δ=60° 单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水 1.4 设计计算： 1.4.1 确定栅前水深 根据最优水力断面公式 计算得： 所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h≈0.33m 1.4.2 格栅计算 说明： Qmax—最大设计流量，m3/s； α—格栅倾角，度（°）； h—栅前水深，m； ν—污水的过栅流速，m/s。 栅条间隙数（n）为 = 栅槽有效宽度（ ） 设计采用ø10圆钢为栅条，即S=0.01m。 =1.04(m) 通过格栅的水头损失h2 h0—计算水头损失； g—重力加速度； K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3； ξ—阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面， 所以：栅后槽总高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1—栅前渠超高，一般取0.3m） 栅槽总长度L ＝0.3+0.33＝0.63 L1—进水渠长，m； L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m； B1—进水渠宽，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°。 图一 格栅简图 1.4.3 栅渣量计算 对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为 =0.4m3/d 拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。 二、沉砂池 采用平流式沉砂池 1. 设计参数 设计流量：Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格） 设计流速：v=0.25m/s 水力停留时间：t=30s 2. 设计计算 （1）沉砂池长度： L=vt=0.25×30=7.5m （2）水流断面积： A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2 （3）池总宽度： 设计n=2格，每格宽取b=1.2m>0.6m，池总宽B=2b=2.4m （4）有效水深： h2=A/B=1.204/2.4=0.5m （介于0.25～1m之间） （5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积 （每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗） 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3， K：污水流量总变化系数1.5 （6）沉砂斗各部分尺寸及容积： 设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m， 则沉砂斗上口宽： 沉砂斗容积： （略大于V1=0.26m3，符合要求） （7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为 则沉泥区高度为 h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m 池总高度H ：设超高h1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m （8）进水渐宽部分长度: （9）出水渐窄部分长度: L3=L1=1.43m （10）校核最小流量时的流速： 最小流量即平均日流量 Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求 （11）计算草图如下： 第三节 沉淀池 3.1 采用中心进水辐流式沉淀池： 图四 沉淀池简图 3.2 设计参数： 沉淀池个数n=2；水力表面负荷q’=1m3/(m2h)；出水堰负荷1.7L/s·m(146.88m3/m·d)；沉淀时间T=2h； 污泥斗下半径r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 设计计算： 3.2.1.1 池表面积 3.2.1.2 单池面积 （取530 ） 3.2.1.3 池直径 （取530m） 3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2) 混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，取 3.2.1.5 沉淀池部分有效容积 3.2.1.6 沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05） 3.2.1.7 沉淀池周边（有效）水深 3.2.1.8 污泥斗容积 池底可储存污泥的体积为： 3.2.1.9 沉淀池总高度 H=0.47+4+1.73=6.2m 3.3 进水系统计算 3.3.1 单池设计流量521m3/h（0.145m3/s） 进水管设计流量：0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m3/s 管径D1=500mm， 3.3.2 进水竖井 进水井径采用1.2m， 出水口尺寸0.30×1.2m2，共6个沿井壁均匀分布 出水口流速 3.3.3 紊流筒计算 图六 进水竖井示意图 筒中流速 紊流筒过流面积 紊流筒直径 3.4 出水部分设计 3.4.1 环形集水槽内流量 =0.145 m3/s 3.4.2 环形集水槽设计 采用单侧集水环形集水槽计算。 设槽中流速v=0.5m/s 设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90°三角堰。 3.4.3 出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90°） 3.4.3.1 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度） H1=0.04m 3.4.3.2每个三角堰的流量q1 3.4.3.3三角堰个数n1 3.4.3.4三角堰中心距 EMBED AutoCAD.Drawing.16 图七 溢流堰简图 六、氧化沟 1.设计参数 拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为 Q1′＝ =10000m3/d=115.8L/s。 总污泥龄：20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700 曝气池：DO＝2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原 α＝0.9 β＝0.98 其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1 脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原 硝化安全系数：2.5 脱硝温度修正系数：1.08 2.设计计算 （1）碱度平衡计算： 1）设计的出水 为20 mg/L，则出水中溶解性 ＝20-0.7×20×1.42×（1－e-0.23×5）=6.4 mg/L 2）采用污泥龄20d，则日产泥量为： kg/d 设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为： 0.124 550.8=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 需用于还原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L 3）碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×（190－6.4）=132.16 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L （2）硝化区容积计算： 硝化速率为 =0.204 d-1 故泥龄： d 采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.5 4.9=12.5d 原假定污泥龄为20d，则硝化速率为： d-1 单位基质利用率： kg /kgMLVSS.d MLVSS=f×MLSS=0.75 3600=2700 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积： m3 水力停留时间： h （3）反硝化区容积： 12℃时，反硝化速率为： =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d 还原NO3-N的总量= kg/d 脱氮所需MLVSS= kg 脱氮所需池容： m3 水力停留时间： h （4）氧化沟的总容积： 总水力停留时间： h 总容积： m3 （5）氧化沟的尺寸： 氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长: 。其中好氧段长度为 ，缺氧段长度为 。 弯道处长度: 则单个直道长: (取59m) 故氧化沟总池长=59+7+14=80m，总池宽=7 4=28m（未计池壁厚）。 校核实际污泥负荷 （6）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：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,氧的饱和度 =7.63 mg/L， =9.17 mg/L 采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为： 查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则 取n=2台 （7）回流污泥量： 可由公式 求得。 式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度 取10g/L。则： （50％～100％，实际取60％） 考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。 （8）剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为： （9）氧化沟计算草草图如下： 七、二沉池 该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。 1．设计参数 设计进水量：Q=10000 m3/d （每组） 表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m) 2．设计计算 （1）沉淀池面积: 按表面负荷算： m2 （2）沉淀池直径： 有效水深为 h=qbT=1.0 2.5=2.5m<4m （介于6～12） （3）贮泥斗容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积： 则污泥区高度为 （4）二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m 则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 设池底度为i=0.05，则池底坡度降为 则池中心总深度为 H=h+h5=4.9+0.53=5.43m （5）校核堰负荷： 径深比 堰负荷 以上各项均符合要求 （6）辐流式二沉池计算草图如下： 八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1．设计参数 设计流量：Q′=20000m3/d=231.5 L/s（设一座） 水力停留时间：T=0.5h=30min 设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L 平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 2．设计计算 （1）接触池容积： V=Q′T=231.5 10-3 30 60=417 m3 表面积 m2 隔板数采用2个， 则廊道总宽为B＝（2+1） 3.5＝10.5m 取11m 接触池长度L= 取20m 长宽比 实际消毒池容积为V′=BLh=11 20 2=440m3 池深取2＋0.3＝2.3m (0.3m为超高) 经校核均满足有效停留时间的要求 （2）加氯量计算： 设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为 ω＝ρmaxQ=4 20000 10-3=80kg/d=3.33kg/h 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.5～2.5kg/h。 配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O （3）混合装置： 在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0 实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw 解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设 （4）接触消毒池计算草图如下： _1178743263.unknown _1178817093.unknown _1179289141.dwg _1179290098.unknown _1179290331.unknown _1179290579.dwg Autodesk _1179294039.unknown _1179297745.dwg Autodesk _1179290670.unknown _1179290359.unknown _1179290243.unknown _1179290273.unknown _1179290120.unknown _1179289901.unknown _1179290063.unknown _1179289874.unknown _1178817112.unknown _1178817121.unknown _1178817125.unknown _1178925936.dwg _1178817117.unknown _1178817102.unknown _1178817107.unknown _1178817097.unknown _1178816854.unknown _1178817074.unknown _1178817084.unknown _1178817088.unknown _1178817078.unknown _1178817057.unknown _1178817068.unknown _1178816924.unknown _1178796029.unknown _1178798428.dwg _1178816837.unknown _1178816845.unknown _1178800978.dwg _1178816824.unknown _1178801104.dwg _1178798840.unknown _1178797074.unknown _1178798183.dwg _1178796210.unknown _1178794912.unknown _1178795992.unknown _1178745178.dwg _1177349253.unknown _1177488511.unknown _1177506182.unknown _1178741935.unknown _1178742822.unknown _1178743002.unknown _1178742817.unknown _1177572766.unknown _1177574924.unknown _1177575055.unknown _1177573333.unknown _1177506455.unknown _1177506628.unknown _1177508552.unknown 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