unitank法设计污水处理厂设计计算书.doc

目 录一 设计规模21：设计水量22: 设计水质2二 处理构筑物计算31 格栅间32 沉砂池53 沉淀池64 生物反应池95 消毒池和加氯间176 污泥浓缩池177 污泥脱水机房198 附属构筑物尺寸209 构筑物连接管计算20三 高程计算22一 设计规模1：设计水量设计规划人口N=12万墩头处于第四分区，取设计污水日平均量为q=150L/人（120160L/人）。则水量为150×120000÷1000=18000吨/天=208.3L/S变化系数为Kz=污水收集系统和管道的衔接等问题导致未遇见水量系数为1.1设计规模为Q=q×N×1.1=19800吨/天最大日处理能力为Q1=Kz×Q=29700吨/天则污水厂的设计规模为2万吨/天，最大日处理能力为3万吨/天。2: 设计水质设计进水水质：pH=6.95; BOD=200mg/L; COD=300mg/L; SS=180mg/L; NH3-N=40mg/L设计出水水质：pH=7.0; BOD<=20mg/L; COD<=60mg/L; SS<=20mg/L; NH3-N<=20mg/二 处理构筑物计算1 格栅间设计流量为Qmax=0.35 设格栅前水深为h=0.6米，过栅流速为v=0.9米/秒。栅条间隙宽度为b=0.020，格栅倾角为60度。 n= 栅槽宽度，设栅条宽度为S=0.01mB=S（n-1）+b×n=0.01×(28-1)+0.020×28=0.889=0.90m 进水渠道渐宽部分长度。设进水渠道宽=0.70m，其渐宽部分展开角=20度，进水渠道水流流速为0.83m/s。 格栅与渠道连接处的渐窄部分长度 过栅水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面考虑格栅被堵塞是水头损失增大倍数k=3 栅后槽总高度，设栅前渠道超高=0.50mH= 栅槽总长度L 栅前渠道深 栅渣量在格栅间隙为21mm情况下，设栅渣量为1000立方米污水产渣0.07立方。立方/天>0.2立方/天 栅渣量为960×1.41=1353.6kg/天。采用机械清渣。选用的格栅和清渣机械为 ZPS型转耙齿式格栅除污机 型号为XQ-900 功率为0.75kw 耙齿间隙为10mm 筛网速度约为2m/min 液体流速0.3-1.0m/s 尺寸参数： 设备宽度B=900 B1=935 B2=1100 B3=1300 B4=1100 A=200 江苏省汪都天雨给排水设备有限责任公司B1 B 0.5 1.0 集水间型号排出口径（mm）流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（KW）效率（%）重量()电器控制柜自动耦合器200QW310-12-222003101314501171650JJ1-22GAK-200采用QW型潜水泵，集水间也作为水泵的吸水间，选泵如下：台数为5台（4用1备）。集水间的容积至少要满足最大流量组合水泵3分钟的用水量，则，同时考虑水泵的安装位子，有效水深为h=2.5米，取集水间尺寸为B×L×h=3.0×10×2.5米2 沉砂池选用涡流式沉砂池 分2组设计数据（1） 沉砂池水力表面负荷约为200立方/平方小时，水力停留时间约为20-30s；（2） 进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍，并且不小于4.5米。（3） 进水渠道流速，在最大流量的40%-80%情况下为0.6-0.9米/秒，在最小流量时大于0.15米/秒，但最大流量时不大于1.2米/秒。（4） 出水渠道与进水渠道的夹角大于270度，以最大限度地延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂目的。两种渠道均设在沉砂池上部以防扰动砂子。（5） 出水渠道宽度为进水渠道宽度的2倍。出水渠道的直线长度要相当于出水渠道的宽度。（6） 沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板或巴式计量槽，以保持沉砂池内所需要的水位。沉砂池参数 每池的设计流量为1.5万吨/天 查 涡流设计表得：设计流量万立方/天沉砂尺直径m沉砂池深度m砂斗直径m砂斗深度m驱动机构W桨板速度N/min1.52.441.220.911.520.8620进水渠道计算： 取进水渠道的流速v=0.9米/秒，则进水渠道断面积s=Q/v=0.175/0.8=0.1944平方米。取s=0.2平方米 B×h=0.5×0.4 超高0.3米，则H=0.4+0.3=0.7m 进水渠道长度L=4.5m 出水渠道与进水渠道的夹角为360度，出水渠道宽度B1=1.0m。由于前格栅的栅间隙b=0.020 所以沉砂池前可以不设格栅，沉砂池前后都设堰板一保持沉砂池内所需要的水位。厂里污水流量由超声波流量计计量。沉砂池去除的有机物量为5%.沉砂量:设计沉砂量为1000000立方米沉砂量为1530立方计算,含水率为60%则,每天的沉砂量为30*30000/1000000=0.9立方.3 沉淀池采用平流式沉淀迟作为初次沉淀池。设计参数：1：表面负荷：q=2.0 2：沉淀时间 t=2.0小时3：ss去除率大约为50%，BOD5去除率为20-30%。4：排泥时间取T=1d。设计计算： 池子总表面积A 沉淀池部分有效水深 沉淀部分有效容积： 沉淀池长度L 取L=24.0米。 池子总宽度： 取B=26米 池子个数，取单池宽度为4.5米。 取n=6个。则沉淀池总宽度B=27米。分3组，每个单池的尺寸去B×L×h=9.0m×24.0m×3.0m，每个池分2格。 污泥部分所需要的容积则单组池子的沉淀污泥所需要的体积为v=20立方米。池子总高度： 污泥斗容积 污泥斗以上梯形部分污泥容积进水布置：进水采用矩形溢流堰，堰厂L=9米，距进水口0.5米处设挡板整流，挡板淹没深度为0.6米，高出水面0.2米。在挡板前设渣槽，宽度为0.3米。出水布置：出口采用三角堰溢流出水，布置四排，如图，则堰长L=40米。在距出水口0.3出设置挡板整流。排泥：才用静水压排泥，排泥管管径为DN100。沉淀池表面才用行车刮渣。行车型号为 B=9.0米。校核：长宽比 长深比 进水堰上水力负荷：出水堰上水力负荷：4 生物反应池采用UNITANK工艺 设计参数沉砂池去除BOD为5%。初沉池沉淀去除BOD5为20%。BOD容积负荷 Nv=05kgBOD/(m3·d)污泥浓度 X=2/污泥负荷 Ns=01.-0.3水力停留时间 6h 工作周期为6h，进水5.5h，待机0.5h，或者池子同时进水，号池子始终处于曝气状态，在进水1.5h后或者号池子开始曝气（号池子进水号池子为沉淀池，号池子在进水1.5h后曝气，反之也是一样）。设计出水水资:BOD<=20,NH3-N=20 计算所需要反应池的体积V工艺分2组,则每组工艺反应池的体积为V=3900 污泥负荷Ns 反应池中的污泥量MM=X×V=2×3900=7800KgBOD 计算沉淀时所需要的污泥体积Vm ,选取SVI=90 每组UNITANK有三个池子,但是真正起反应的只有2个池子.设计反应的有效水深为h=5m则单组池子的2个反应池体积V=3900 单个池子的体积V=3900/2Vm=4602 反应池超高为0.5m,污泥层缓冲层为0.3m,则池子深度为H=5+0.5+0.3=5.8m 则单池工艺尺寸为 B×L×H=23×23×5.8 每组工艺尺寸为B×L×H=23×69×5.8 污泥产泥量计算(挥发性计)取 a=0.6 b=0.075污泥含水率99.3% 则污泥体积为V=沉淀后的污泥浓度为污泥龄 好氧量计算好氧量计算包括2部分:脱氮好氧量和去除BOD好氧量及微生物自身氧化好氧量脱氮好氧量: 每1g氮完成消化反应需要4.57g氧气.去除BOD和自身氧化好氧: 平均好氧量(实际Q=2万吨/天)A:进水含氮量为40mg/L 设计出水含氮量为20mg/L 则脱氮好氧量为 B:去除BOD和自身氧化好氧量(a=0.5,b=0.15) 总好氧量为 最大好氧量 (设计Q=3万吨/天)A:进水含氮量为40mg/L 设计出水含氮量为20mg/L 则脱氮好氧量为 B:去除BOD和自身氧化好氧量(a=0.5,b=0.15) 总好氧量为1:将曝气池需氧量转换成标准状态下的需氧量年平均气温为t=17度,曝气池出口处溶解氧浓度为C=2mg/L, 空气扩散装置安设在水下4.5m处,氧气的转移效率为Ea=26%(BYW-1.2 微空曝气器,北京市政院宜兴高腾水处理设备厂,H=4.8米,Q=1.0立方/小时*个,S=0.5平方/个) 则每个池子的曝气器的个数假设服务面积为正方形，有边长为0.7米，曝气管为根，每根的曝气器的个数为个。曝气器的总个数为17×66=1122个。1) 求定空气扩散装置出口处的绝对压力Pb值Pb=2) 求定气泡离开池表面时,氧的百分比Ot值3) 确定计算水温17度条件下的氧的饱和浓度带入各值,得 2:计算17度时脱氧清水得需氧量平均时最大时3:计算供气量平均时最大时鼓风机选择武汉鼓风机厂生产的LD型罗茨鼓风机L53LD 1450r/min 58860Pa 35/min 55kw 3台电机 Y250S-4 55KWL52LD 26/min, 45Kw, Y225M-4 45KW 武汉鼓风机厂鼓风机房尺寸B×L×H=15×30×8m,（包括进风道等）出水系统设计出水系统为三角堰出水，在UNITANK池子的池安装三角堰，周遍布置，距离池壁1.5米。则有单个池子的出水三角堰长度L=4×（27-0.5-0.5）=4×26=104米，出水堰负荷为 符合要求。收集三角堰出水渠道宽0.5米，出水跌水0.15米，坡度I=0.01出水管为2根，每根管径取管径D=600mm。曝气系统计算处理厂曝气系统大致布置最大时曝气计算管径的最不利管段损失:（1）最不利主干管沿程损失：管段1-2通风量为Q=Gs/2=88.97/2=44.5立方/分=0.742立方/秒则主干管管径(取干管空气流速为10米/秒) ,取干管管径D=300mm.长度L=70+27*2+6=130米查表得:v=11.31m/s i=0.471mmH2O/m(1mmH2O=9.807Pa)Q=0.8立方/秒.管段2-3 通风量为Q1=88.97/4=22.25立方/分=0.371立方/秒则管径为 取管径D=200mm 管段长度为L=27m查表得:v=11.13m/s,I=0.7680mmH2O/m, q=0.35立方/秒 管段3-4通风流量q=0.371/10=0.0371立方/秒 则管径取管径D=100mm,管段长L=27m查表得:v=5.09m/s i=0.414mmH2O/m,q=0.04立方/秒,则整个主干管得沿程损失()计算温度为17度,一个标准大气压,查表得（2）局部损失：局部阻力系数风管中平均流速（m/s）空气容重 （Kg/）当温度为20，标准压力为101Kpa时，空气容重为1.205Kg/，在其他情况下，值可以用下式计算： p-空气绝对压力，t空气温度设计水温17度，标准压力为101Kpa，则空气容重：1.182取空气平均流速v=10，阻力系数4.0则 h2=24.121mmH2O（3）压缩空气的绝对压力，可由下式计算-同前，折算mH2O -充氧装置（曝气头）以上的曝气池水深（m）-充氧装置的阻力（m）-当地大气压（MH2O），根据当地地面标高查表得。（4）风机所需压力（相对压力），可按下式计算：根据设备和系统的具体情况，预留适当剩余压力（1961-2942pa或者200-300mmH2O）5 消毒池和加氯间消毒池采用液氯消毒 接触时间为30分钟则体积(分2座)则V1=312.5立方接触消毒池尺寸为B×L×H=10×12.5×5.3m（超高0.3米）完全人工二级处理,则液氯投加量为5-10mg/L 现取加氯量为5mg/L 每天液氯投加量为，取30天为更换周期,则W=4500/月.采用1000的液氯管,加氯间采用单排布置,布置6个刚瓶(5用1备).尺寸为B×L×H=5×12.5×5.3m6 污泥浓缩池采用重力浓缩池浓缩后污泥含水率为97%沉淀池污泥浓度为11.1g/L固体通量为50污泥为剩余污泥和初沉池污泥混合污泥，污泥量为278.6+60=338.6立方米/天。(1) 沉淀池总面积 (2) 污泥浓缩池的单池面积(浓缩池一个)A=75(3) 浓缩池直径D 取D=10.0m 则A=72.35(4) 浓缩池工作部分高度h1,浓缩时间为T=16h (5) 污泥池超高h2=0.3m,缓冲层厚度h3=0.3m,池底坡度i=0.10 泥斗上部半径1.0m,，下部半径0.5m，倾角500, h4=(10-2)*0.10/2=0.40m,泥斗高度h5=Tg50*（1-0.5）=0.6m浓缩池的高度为H=h1+h2+h3+h4+h5=4.6m(6) 浓缩后的污泥体积V27 污泥脱水机房采用离心脱水机2台 污泥浓度为11.1g/L 含水率97%工作12小时,污泥量为则每台的工作量为Q=156.25脱水后污泥含水率为80%，则污泥体积为选取脱水机性能为：YDP-1000带式压滤机 处理量(干重)为150-400. 总重4875Kg.脱水机房尺寸为B×L×H=20×30×10m 分2层六 消毒池消毒池采用液氯消毒 接触时间为30分钟则体积(分2座)则V1=312.5立方接触消毒池尺寸为B×L×H=10×12.5×5.3m（超高0.3米）完全人工二级处理,则液氯投加量为5-10mg/L 现取加氯量为10mg/L 每天液氯投加量为，取30天为更换周期,则W=9000/月.采用1000的液氯管,加氯间采用双排布置,布置12个刚瓶(10用2备).尺寸为B×L×H=10×12.5×5.3m近远期合建。远期只需要调整氯瓶更换周期就可以.8 附属构筑物尺寸办公楼: B×L×H=10×50×12m(包括会议室 等) 三层食堂 ：B×L×H=13×15×5m配电间：B×L×H=10×15×5m 双电源配电维修间：B×L×H=10×15×5m总控制室： B×L×H=15×20×8m分2层 下层为化验室车库：B×L×H=15×18×5m9 构筑物连接管计算编号灌渠名称设计流量L/s灌渠设计参数尺寸D(mm)或B×H(mm)H/D水深h(m)I流速v(m/s)长度(m)1234567891出厂管35010000.520.520.0010.9502曝气池出水管17560010.60.61653曝气池集水槽1750.8×0.50.50.0010.71204曝气池配水渠3501.0×0.80.70.625465沉淀池集水槽3501.5×1.00.50.7296沉淀池配水渠3500.8×0.80.50.875277沉淀池入流管3508000.7308沉砂池出水渠3501.5×1.00.60.3969沉砂池进水渠1751.0×0.70.40.44510进水管3505001.7820三 高程计算以下都以地面标高85.00作为相对标高0.00设接触消毒池出水管顶标高为0.00m,出水跌水0.30m,消毒池水面标高0.90m消毒池超高0.30m 则消毒池池顶标高1.20m曝气池到消毒池污水管损失约为0.30m，则曝气池出水渠水面标高为1.20m曝气池出水跌水0.30m，集水槽跌水0.15m曝气池最低水面标高1.65m曝气池水流动主要靠的是池中的水位差，曝气池最高水面标高为2.00m曝气池配水渠跌水0.20m，配水渠水面标高为2.20m，配水渠超高0.30m曝气池池顶标高2.50m沉淀池出水管到曝气池管道损失为0.30m沉淀池出水总渠水面标高为2.50m集水槽跌水0.50m三角堰出水跌水0.15m集水槽坡度高0.05m沉淀池水面标高为3.20m沉淀池超高0.30m沉淀池池顶标高3.50m沉淀池进水跌水0.15m配水渠水面标高3.35m配水渠超高0.30m配水渠顶部标高3.65m配水渠和进水管总损失0.30m沉砂池出水渠水面标高3.65m出水渠跌水0.15m沉砂池水面标高3.80m进水渠细格栅损失0.10m进水渠水面标高3.90m沉砂池超高0.30m沉砂池池顶标高4.20m格栅前渠道水面标高为-3.30m渠道水深0.60m渠道底标高-3.90m格栅损失0.10m格栅后渠道水面标高-3.40m渠道底标高-4.00m集水井有效水深为2.50m安装潜水泵预留0.4m的缓冲空间则集水井池底标高-6.30m水泵及管道损失2.00m所需水泵扬程3.90-（-5.90）+2=11.80m所选水泵扬程为12.0m ，满足要求。