污水处理站设计计算书.doc

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1、污水处理站设计计算书1 构筑物的计算平均流量Q=300m3/d=3.4 L/s=0.0034 m3/s 总变化系数Kz=2.3 则最大设计流量Qmax=QKz=690 m3/d =0.008m3/s1.1 格栅1.1.1 主要技术标准 设计依据污水综合排放标准（GB8978-1996）；医院污水处理设计规范（CECS07：88）；室外排水设计规范（GBJ14-87）；医院污水排放标准（GBJ48-1983）。 设计参数栅条间隙：e=5mm=0.005m；栅条宽度s =5mm=0.005m；栅前水深为h=0.28m；过栅流速取0.8m/s；格栅倾角=60；小时变化系数K=2 。1.1.2 设计计

2、算 栅条间隙数 n=6.64 取n=8式中 n栅条间隙数,个；Qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角，为60；v 过栅流速，m/s； e 栅条间隙,m； h栅前水深,m； 栅槽宽度=0.005（8-1）+0.0058=0.04m 进水渠渐宽部分的长度设进水渠宽B1=0.03,其渐宽部分展开角1=200，则进水渠内流速为0.77/s,在0.40.9 /s范围内，合乎要求。所以，进水渠渐宽部分的长度：=0.014m 式中 B1进水渠道宽度，取为0.42；进水渠展开角，一般用20。栅栏与出水渠道连接处的渠渐窄部分的长度：=0.007m 通过格栅的水头损失 阻力系数值与栅条断面形状有关，本设计采用圆

3、形断面，=1.79=1.79计算水头损失=0.05mh1=hok=0.15m式中 g重力加速度，9.8/s2；k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3。 栅后槽总高度 栅前渠道深H1=h+h2=0.28+0.3=0.58m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.28+0.3+0.15=0.73m式中 H1格栅后渠道水深，；h2栅前渠道超高，一般采用0.3；H栅后槽总高度，。 栅槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+=0.014+0.007+0.5+1.0+0.335=1.86m 每日栅渣量W=0.021m3/d26.13，符合要求。 池子的总高度H 设超高=0.5m，所以H=h+=

4、3.3+0.3=3.6m； 池子几何尺寸 采用LBH=7m4m3.6m调节池设污泥斗两个，每斗上口面积22 m2,下口面积11m2,泥斗倾角，泥斗高1.8m。每个泥斗容积：=（+） =4.2泥斗容积共=2=8.4 搅拌机 在调节池内设GQT040480（功率4.0kw）高速推流器一台，起搅拌混合作用，防止污水中悬浮物沉积在池底。1.3 水解池1.3.1设计参数 进水水质BOD=200mg/L； COD=400mg/L； 1.3.2 设计计算 水解池容积V =QmaxT =28.254=115m3式中 V水解酸化池的容积，m3 T污水在水解酸化池中的水力停留时间，设计取T=4h。医院污水水解池分

5、为两格，每格长6m，宽5m，设有效水深2m。每格水解池容积为60m3,两格的水解池容积为120m3。（2）水解池上升流速校核已知反应器高度为：H=4m；反应器的高度与上升流速之间关系如下：V= = =1m/h式中：v上升流速（m/h） Q设计流速m3/h V水解池容积，m3A反应器表面积，m3T水力停留时间，h，取4h；则水解反应器上升流速范围为0.5-1.8m/h，v符合设计要求。1.3.3 配水方式采用总管进水，管径为DN100，池底分支式配水，支管为DN50，支管上均匀排布小孔为出水口，只管距离池底100mm，均匀布置在池底。1.3.4进水堰设计已知每格沉淀池进水流量Qa=0.0015

6、m3/s1.3.5 堰长设计 取出水堰负荷（根据城市污水厂处理设施设计计算P377中记载：取出水堰负荷不宜大于）。=7.5m式中：堰长m；出水堰负荷，取0.2；设计流量，m3/s；取堰长8m1.36 溢流堰设计出水堰的形式及尺寸出水收集器采用UPVC自制90三角堰出水。直接查第二版给排水设计手册第一册常用资料P683页，当设计水量为=690m3/d时，过堰水深为126mm，每米堰板设6个堰口，过堰流速为。取出水堰负荷（根据城市污水厂处理设施设计计算P377中记载：取出水堰负荷不宜大于）。每个三角堰口出流量为1.3.7堰上水头式中：堰上水头m；每个三角堰出流量，m3/h；则 溢流堰采用出水三角堰

7、； 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）：H1=0.05m； 每个三角堰的流量： 三角堰个数三角堰个数：n=4.23 取5个 集水管宽度为：b=0.9Q0.4=0.13m 式中：堰上水头m；设计流量，m3/s； 三角堰中心距（单侧出水）L1=1.6m1.3.8 出水管设计取水在管中流速为V2=0.8m/s， d1=0.13m选取DN20管1.3.9 污泥回流泵设计水解池中，污泥回流泵的流量为Qp=5m3/h，污泥回流管设计流速v3=0.5m/s，污泥回流管的直径为d2=0.051m选取DN55管式中：d2出水管直径，mm v3过堰流速，m/s1.4 生物接触氧化池的计算（1） 确定设计参数

8、：1）时污水量：Q=300=12.52）进水BOD5浓度：Sa=200mg/L3) 出水BOD5浓度: St=20mg/L4) BOD5去除率：=90%5）根据试验资料确定：填料容积负荷：M=1500g BOD5/（）有效接触时间：t=2h气水比：D0=15（2） 生物接触氧化池的计算：1）生物接触氧化池有效容积（填料容积）V= = =36m3V-氧化池有效容积（m3）Q-平均日污水量()La -进水BOD5浓度(mg/L)Lt-出水BOD5浓度(mg/L)M-容积负荷g BOD5/()，M=1500 g BOD5/（）2）氧化池总面积：设H=3m,分三层，每层高1m，则滤池总面积A=12m2

9、A-氧化池总面积(m2)H-填料层总高度(m)3)每个氧化池面积：采用3格氧化池，每格面积为f= =4m3n氧化池格数（个）n2个a每格氧化池面积（m2）.a25 m2每格氧化池尺寸：LB=2m2m4)校核有效金额出时间：t=2.88在1.53.0之间，合格t氧化池有效接触时间（h）5）池子总高度H0=h1+h2+H+h3+0.5+0.5+0.5+3=4.5m式中 H0池子总高度（m） h1超高（m），一般采用0.30.5m 取0.4mh2填料上水深（m）h3配水区高度（m）6）污水在池内实际停留时间t=3.94h7）用多孔管鼓风曝气供氧，需氧量为D=D0Q=5300=1500D需气量（）D0

10、每立方米污水需气量（），D0=5（）8）每格氧化池需气量：D1=500 9）进出水系统进水设计，设孔口流速v1为0.08m/s N取3f=式中 f每个孔口所需面积（m2） N反应池格数； V1孔口流速（m/s）设孔口尺寸为 ，则孔口个数为 。出水设计，矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头H=（）式中 H堰上水头（m）Q每座反应池出水量（m3/s）m流量系数，一般采用0.40.5；取0.5b堰宽（m），取0.5m9）曝气系统设计在生物接触氧化池中，曝气系统多采用穿孔管布气。穿孔管管径为20mm。中间间距100mm布置，共50；穿孔管上孔眼直径为3mm，孔眼中心间距100mm，即每根孔管上开孔50个。则

11、空口空气流速v2=式中v2孔口空气流速（m/s）； d孔眼直径。10）填料设计选择ZH150*80型组合填料，该填料由纤维束，塑料环片，套管，中心绳几部分组成，塑料环片直径（包括纤维）为150mm，塑料环片间距为80mm。 1.5 辐流式沉淀池设计计算（中心进水周边出水）设计中选择一组辐流式沉淀池，设计流量为300 m3/d，从氧化池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流沉淀池。1.5.1、每座池表面积F（m2）Qmax=690 m3/d n=1 q0= 2m3/(m2h)其中： Qmax最大设计流量(m3/h) n池子数（座） q0表面水力负荷，m3/(m2h) 1.5.2

12、 池径D（m）D=21m R=10.5m1.5.3有效水深h2（m）h2= q0t=3m其中：t沉淀时间（h），选1.5h1.5.4 径深比校核D/h2=7,符合标准说明：此值应介于6121.5.5 沉淀区有效容积V（m3）V=1035 m31.5.6 污泥部分所需容积式中 V1污泥部分所需容积（m3） Q0污水平均流量（m3/s）R污泥回流比（%）X曝气池中污泥浓度（mg/L）Xr二沉池排泥浓度（mg/L）设计中取Q0=0.231 m3/s，R=50%式中 SVI污泥容积指数，一般采用70150， r系数，一般采用1.2设计中取SVI=10012000mg/L4000mg/LV1=16.2m

13、31.5.7污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2（m3）i=0.05h4=(R-r1)i=0.475mV2=(R2+Rr1+r12)=60.5 m3其中：i池底坡度，一般0.050.10h4底坡落差（m）1.5.8 池高H（m）H=h1+h2+h3+h4+h5=4.275 m其中：h1超高（m），一般0.3h3缓冲层高（m），一般非机械排泥时0.5，机械排泥时高出刮泥板0.3.1.6曝气生物滤池设计1.6.1 曝气生物滤池滤料体积 V=20m3 BOD容积负荷选3Kg，采用陶粒滤料，粒径5mm。1.6.2 滤料面积 滤料高度取h3=2m 滤池采用圆形，则滤池直径，取2.5m 取滤池超高h1=0.5

14、m，布水布气区高度h2=1.0m，滤料层上部最低水位h4=1.0m，承托层高h5=0.3m 滤池总高度H=5.8m1.6.3 水力停留时间 空床水力停留时间 实际水力停留时间1.6.4 校核污水水力负荷 1.6.5 需氧量 = 设， 出水SS中BOD含量： 出水溶解性BOD5含量 Se=50-19.5=30.5mg/L 去除溶解性BOD5的量： 单位BOD需氧量： 实际需氧量: 1.6.6 标准需氧量换算 设曝气装置氧利用率为EA=12%，混合液剩余溶解氧C0=2mg/L,曝气装置安装在水面下4.2m，取=0.8，=0.9，Cs=7.92mg/L，=1 标准需氧量： 供气量： 曝气负荷校核：

15、满足要求。1.6.7 反冲洗系统 采用气水联合反冲洗1.6.8 空气反冲洗计算，选用空气反冲洗强度 1.6.9 水反冲洗计算，选用水反冲洗强度 冲洗水量占进水量比为： 工作周期以24h计，水冲洗每次15min 曝气装置与反冲进气管合用选用穿孔曝气管，穿孔管孔眼直径为3mm，孔距70mm，设支管管径为20mm，支管间距取80mm，经计算共需支管48根，枝状布置。孔口向下倾斜45，曝气管布置在滤板上100mm处。设曝气管干管内空气流速为v1=12m/s曝气干管管径：，取573.5m承托层采用砾石，分为3层布置，从上到下第一层砾石粒径3mm,层厚100mm，第二层粒径6mm，层厚100mm，第三层粒

16、径12mm,层厚100mm。8 布水设施 滤池布水系统选用管式大阻力配水系统，干管进口流速，支管进口流速，支管间距0.20m,配水孔径，配水孔间距80mm。干管管径设支管的管径为20mm，经计算共需支管20根，支管实际间距0.209m，支管实际流速为。9 出水装置 出水堰为齿形三角堰，堰口角度90，齿高50mm,齿宽100mm,共80个齿，水面位于齿高1/2处，出水槽宽200mm,高800mm.10 泥量估算 曝气生物滤池污泥产率Y=0.75kg/kgBOD 产泥量：11 管道计算 设进水管流速为1.0m/s, 管径 ，取764mm 设出水管流速为0.8m/s 管径 ，取894.5mm 反冲洗

17、进水管流速为2.5m/s 管径 ，取1504.5mm 反冲洗进气管流速为15m/s 管径 ，取894.5mm 排污管流速为1.2m/s 管径 ，取2126mm1.7 接触消毒池消毒剂的选择消毒剂优 点缺 点适 用 条 件液 氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。适用于，中规模的污水处理厂漂 白 粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭 氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，

18、等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂表3消毒剂优缺点比较表城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的比较选择见下表：经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。1.7.1 消毒剂的投加1）加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为510mg/L，本设计中液氯投加量采用8.0 mg/L。每日加氯量为：式中 q每日加氯量（/

19、d） q0液氯投量（mg/L） Q污水设计流量（m3/s）q=2.07/d2）加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计二台，一用一备。每小时加氯量：/h1.7.2 平流式消毒接触池本设计采用1个2廊道平流式消毒接触池，设计计算如下：1）消毒接触池容积式中 V接触池容积（m3） Q污水设计流量（m3/s） t接触时间（h），一般采用30min设计中取Q=0.008 m3/s，t=30min=14.4m32）消毒接触池表面积式中 F消毒接触池单池面积（） h2消毒接触池有效水深（m）设计中取h2=2m=7.23 消毒接触池池长式中 消毒接触池廊道总长（m） B消毒接触池廊道单宽（m）设计中取B

20、=0.6m=12m消毒接触池采用2廊道，消毒接触池长6m校核长宽比：=2010，符合要求4）池高式中 超高（m），一般采用0.3m有效水深（m）m5）进水部分每个消毒接触池的进水管管径D=500mm，v=0.8m/s6）混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=500mm的静态混合器。7）出水部分式中 H堰上水头（m） n消毒接触池个数（个） m流量系数，一般采用0.42 b堰宽，数值等于池宽（m）设计中取n=1，b=0.6mH=0.037m消毒接触池计算图如下：图7消毒接触池计算草图8）水厂出水管 采用重力流铸铁管，流量Q=0008m3/s，DN=800mm，v=0.9m/s，i=2.37本设计考虑夏季最大水变系数，采用DN=1000mm管径。