宝钢污水处理工艺设计计算详细95分

一、各污水处理构筑物的计算1、集水井、格栅（1）车间的废水经管道流到污水处理站的集水井，集水井后设置人工清除格栅，拟选用回转式格栅除污机，因为处理水量教小，故选用设备宽度最小的一型，即HG-800回转式格栅除污机。集水井的长度设为2.0m，宽度设为1.0m，深度4m。粗格栅宽度为b1=80mm，n1=12个；粗格栅宽度为b2=30mm，n2=32个。粗格栅栅槽宽度：B1=S（n1-1）+bn1=0.01×(12-1)+0.08×12=1.07m中格栅栅槽宽度：B2=S（n2-1）+bn2=0.01×(32-1)+0.03×32=1.27m（2）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面①h1=β（s/b）4/3（v2/2g）sinаk=2.42(0.01/0.08)4/3（0.82/2×9.8）sin(45°×3)=0.015m②h2=β（s/b）4/3（v2/2g）sinаk=2.42(0.01/0.03)4/3（0.82/2×9.8）sin(45°×3)=0.039m（3）格栅前水深取0.4m粗格栅后槽总高：H1=h+h1+h2=0.4+0.015+0.3=0.715m;中格栅后槽总高：H2=h+h1+h2=0.4+0.039+0.3=0.739m;所以栅后槽总高取H2=0.739。（4）栅后槽总长度：а1取20°，B1取0.65。粗格栅：L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tanа1=（B-B1）/(2tanа1)+（B-B1）/(2tanа1×2)+1.0+0.5+(h+h2)/tanа1=（1.07-0.65）/(2tan20°)+（1.07-0.65）/(2tan20°×2)+1.0+0.5+(0.4+0.3)/tan20°=4.29m。中格栅：L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tanа1=（B-B1）/(2tanа1)+（B-B1）/(2tanа1×2)+1.0+0.5+(h+h2)/tanа1=（1.27-0.65）/(2tan20°)+（1.27-0.65）/(2tan20°×2)+1.0+0.5+(0.4+0.3)/tan20°=4.70m。（5）每日栅渣量：W=（Qmax×W1×86400）/(Kz×1000)=（0.015×0.004×86400）/(1.3×1000)=0.040m3/d。2、调节池（1）每日栅渣量调节池有效容积V：调节池时间间隔t=10h。V=Qt=1000/24×10=417m3。（2）调节池面积A:调节池有效水深H取5m，超高0.5m。A=V/H=417/5+83.4m2。（3）调节池长度L:取调节池宽度为7m。L=84/7=12m。池的尺寸为：L×B×H=12m×7m×5.5m。3、初沉池初沉池选用平流式沉淀池。沉淀池的沉淀时间t为1.0h，表面负荷q′为2.0m3/（m2·h），沉淀池的水平流速v取1.5mm/s。（1）池总表面积A：A=Q×3600/q=（1000×3600）/(24×60×60×2)=20.8m2取21m2。（2）沉淀部分有效水深：去沉淀时间1h。h2=q×t=2×1=2m。（3）沉淀部分有效容积：V1=A×h2=21×2=42m3。（4）池长：L=vt×3.6=1.5×1×3.6=5.4m。（5）池子总宽度：B=A/L=21/5.4=3.9m。取4m。（6）沉淀池的污泥量：W=Q(C1-C2)×100T÷γ÷(100-ρ0)=1000(0.002-0.002×0.5)×100×（4/24）÷1÷(100-99)=12.52m3。式中：Q—处理水的量，m3/d。C1—进水悬浮物浓度，t/m3。C2—出水悬浮物浓度，t/m3。T—两次清除污泥间隔(d)，取3h。γ—污泥密度，其值约为1t/m3。ρ0—污泥含水率（％）。（7）池子总高度：H=h1+h2+h3+h4=0.3+2+0.6+2.4=5.3m。式中：h1—超高，取0.3m。h3—缓冲层高度，0.6m。h4—污泥部分高度，取2.4m。（8）污泥斗容积：V=1/3h4×[f1+f2+(f1f2)1/2]=1/3×2.4×[17.6+0.36+(17.6×0.36)1/2]=16.38m312.52m3合格。f1—斗上口面积（m2），取4m×4m；f1—斗下口面积（m2），取0.6m×0.6m；h4—污泥部分高度。（9）沉淀池总长度：L=0.5+0.3+9=9.8m。式中：0.5—流入口至挡板距离。0.3—流出口至挡板距离。4、接触氧化池生物接触氧化池一般不少于两座。设计进水资料：Q=1000m3/d，进水BOD5=850mg/l，出水BOD5=212.15mg/L。（1）生物接触氧化池的有效容积V:取BOD——容积负荷为1.0kgBOD/m3.d。按公式：vNEQSV0=10000.175.08501000=637.5m3。（2）生物接触氧化池的面积：设反应器有效水深H=3m，则接触氧化池的面积为25.21235.637mHVA因为池子有两座，所以池子的尺寸为2×L×B=2×11m×10m。（3）生物接触氧化池的总高度H0：3210hhhHH式中：H——填料层高度，3m；h1——接触氧化池超高，0.5m；h2——填料上部稳定水深，0.5m；h3——填料层距池底高度，1.0m。mH50.15.05.030（4）停留时间：hQVT3.1524100075.63（5）需氧量R：R=QSra′+VXb′式中：a′——微生物氧化分解有机物过程中的需氧量，52/kgBODkgO（本文取0.75kgO2/kgBOD5)；b′——污泥自身氧化的需氧量，1d（本文取0.121d）；Sr——有机基质降解量，kg/d；X——MLSS，g/L（本文取4g/L）。R=a′Q（Sa-Se）+VXb′=0.75×1000×（850-212.5）÷1000+0.12×4×637.5=784.125kg/d=32.67kg/h。（6）供气量计算：出口处绝对压力：5331045.1105.48.910325.101bPPa氧的转移效率（E）为30%，温度为20℃时，氧化池中的溶解氧饱和度为9.17mg/l，30℃时为7.63mg/l。温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：)20()30()20(0024.1)(TLCCsRtCsR)2030(024.1)263.70.19.0(8.017.967.32=60.70kg/h。式中：—氧转移折算系数，（一般取0.8~0.85，取0.8）；—氧溶解折算系数，（一般取0.9~0.97，取0.9）；—密度，1.0kg/L；—LC废水中实际溶解氧浓度，mg/l（一般取2mg/l）；R—需氧量。供气量为：hmERGs/58.7223.028.070.6028.030（7）曝气器及空气管路的计算：本设计采用WZP中微孔曝气器，技术参数如下：曝气量：4-12m3/个.h服务面积：0.5-1.2m2/个氧利用率：在4米以上水深，标准状态下为30%～50%充氧能力：0.40-0.94kgO2/Kw.h充氧动力效率：7.05-11.74kgO2/Kw.h本设计取服务面积为0.7m2/个，则此池共需要曝气器为400个。每池设25根支管，管长11m，曝气头间距0.51m，每根支管设16个曝气头，共400个。每根支管所需空气量：hmnGsqa/9.2831反应池充气管管径：设空气干管流速V1=15m/s,支管流速v2=10m/s,小支管流速v3=5m/s干管直径：mVGsD131.01514.3360058.72243600411取DN150mm钢管校核：smDGsV/36.1115.014.3360058.7224360042211支管直径：mvqda032.01014.336009.28436004111取DN50mm钢管校核：smvqva/09.415.014.336009.2843600422112（8）污泥产量计算：①由去除BOD产生的污泥：泥量：QSeSaYX)(—=0.6（0.85-0.212）×1000=382.8kg/d污泥含水率为98%，当含水率95%时，取3./1000mkgS污泥产量：dmWS/14.19%)981(10008.38231②由进水SS产生的污泥量：)100(1000)(10002seoSCssCssQW)98100(10001000)210700(1000100=24.5m3/d式中：Csso、Csse——进、出水SS浓度，mg/L；ρs——污水密度，t/3m；ρo——污水含水率，%。由①、②得：Ws=19.14+24.5=43.64m3/d5、中沉池采用一个辐流式沉淀池，沉淀池的表面负荷取为1.03m/(2m·h)，沉淀时间1.5h，污泥停留时间1.5h，池底坡度取0.05,污泥区高度1.1m，，污泥斗高为2m，超高0.3m,缓冲层高度1m.（1）沉淀部分水面面积：F=Q/nq’=1000/(24×1×1)=41.7m2（2）池子直径：D=（4F÷π）1/2=（4×41.7÷3.14）1/2=7.3m取8m（3）沉淀部分有效水深：h2=q’×t=1×1.5=1.5m（4）沉淀部分有效容积:V’=Fh2=41.7×2=83.4m3（5）污泥部分所需容积：二沉池所承纳的污泥量为接触氧化池所产生的污泥量。所以V=Ws=43.64m3/d（6）污泥斗容积：V1=πh5÷3×(r12+r1r2+r22)=3.14×2÷3×(22+2×1+12)=14.65m3h5—污泥斗高度，m；r1—污泥斗上部半径，取2m；r2—污泥斗下部半径，取1m。（7）污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：V2=πh4÷3×(R2+R1r1+r12)=3.14×1.1÷3×(42+4×2+22)=32.24m3h4—圆锥体高度，m；R—池子半径，m。共可储存污泥体积为：V1+V2=14.65+32.24=46.8943.64,足够。（8）沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.5+1+1.1+2=5.9m（9）沉淀池周边处的高度：h1+h2+h3=0.3+1.5+1.1=2.9m（10）径深比核算：D/h2=8/1.5=6.5合格6、曝气生物滤池（1）曝气生物滤池尺寸的确定:在进行抱起生物滤池的计算时，首先需计算出滤池内滤料的体积，然后再计算其他部分尺寸滤料的体积可根据BOD容积负荷率Nw按下式计算：1000WQSVN式中3Vm滤料的总有效体积，dmQ/3量，进入滤池的日平均污水LmgBODS/5差值，进出滤池的)/(35dmkgBODBODNw的容积负荷率，设计参数：Q=1000m³/d；进水BOD=212.5mg/L，出水BOD=20mg/L取BOD—容积负荷为4.0kgBOD/m3.d。①曝气生物滤池滤料体积：NwSQV100041000)205.212(1000=48.12m3②滤池总面积：设滤层高H=3mHVA312.48=16.04m2式中H——滤料层高度，m。一般滤料层高度H为2.5—4.5m，但这要根据工程的实际情况确定，本文中取3.0m。高度过高则所需鼓风机的风压较高，能耗较大；高度过低则所需鼓风机的风压较小，能耗也较低，但滤池总面积增大。考虑到单座滤池总面积过大会增加反冲洗的供水、供气量，同时不利于布水、布气的均匀，所以在滤池总面积过大时必须分格。一般来说，单格滤池截面积越小则其布水布气越均匀，反冲洗时的供水和供气量也越少，但单格滤池截面积越小则会使整个滤池的土建工程量增加，从而使土建工程投资增加。曝气生物滤池的结构一般可采用圆形、正方形或矩形可以采用公共壁，对于公共壁的正方形或矩形滤池，池形的长宽比对造价也有影响，正方形的周长比矩形要小，所以正方形滤池所需的建筑量最少，本文中建两个池体，单