80毕业设计

1污水厂设计计算说明⑴设计水量与水质1.设计水量：平均流量：3万m3/d2.进水水质条件：BOD5=250mg/L；CODCr=400mg/L；SS=250mg/L；TP=7.0mg/L；NH3-N=50mg/L3.出水水质要求：根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002：BOD5≤10mg/L；CODCr≤30mg/L；SS≤10mg/L；TP≤0.5mg/L；NH3-N≤5mg/L根据《城市污水再生利用景观环境用水水质》GBT18921-2002：BOD5≤6mg/L；CODCr≤20mg/L；SS≤10mg/L；TP≤0.5mg/L；NH3-N≤5mg/L根据上述水质要求，可确定出水水质为BOD5≤6mg/L；CODCr≤20mg/L；TP≤0.5mg/L；SS≤10mg/L；NH3-N≤5mg/L⑵处理率计算设计秒流量Qs=30000/(24×3600)=0.347m3/s查资料可得，生活污水量总变化系数K0=1.2，由公式Qmax=Kd×Qd可得：Qmax=Kd×Qd=0.347×1.2=0.416m3/sBOD5处理率=(250-6)/250=97.4%；CODcr处理率=(400-20)/400=95%SS处理率=(250-10)/250=96%；NH3-N处理率=(50-5)/50=90%TP处理率=(7-0.5)/7=92.9%⑶污水污泥处理工艺选择该污水处理厂日处理能力近期为3万吨，属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万吨/天规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10～20万吨/天污水厂可以采用常规活性污泥法﹑氧化沟﹑SBR﹑AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池﹑水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的，应采用二级强化处理，如A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。从设计要求来看，由于出水水质对TP和TN含量有较高要求。故可选取工艺有A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。它们之间的比较如表所示：2工艺名称氧化沟工艺AO工艺A2/O工艺SBR工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负荷能力；5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型污水厂投资省，成本低；10.无须设初沉池，二沉池。1.污泥沉降性能好；2.污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少污泥的排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6.沼气可回收利用；7国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.出磷脱氮的厌氧﹑缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前没厌氧池。1.用于小型水厂费用较高；2.沼气利用经济效益差；3.污泥回流量大，能耗高。1.处理构筑物较多；2.污泥回流量大，能耗高。3.用于小型污水厂费用偏高；4沼气利用经济效益差。1.间歇运行，最自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5.除磷脱氮效果一般通过比较得出，A2/O工艺除磷脱氮效果好，符合设计对于除磷脱氮的要求，技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用，水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小。所以设计采用A2/O工艺。其工艺流程图如下：3原污水初沉池沉砂池细格栅中格栅提升泵房栅渣外运砂水分离器A2/O池二沉池污泥机械脱水消化池浓缩池泥饼外运浓缩池沼气利用深度处理力理回流污泥鼓风曝气二次处理42城市污水处理系统的设计2.1格栅的计算⑴设计要求1.污水处理系统前格栅条间隙，应该符合以下要求：a.人工清除25～40mm；b.机械清除16～25mm；c.最大间隙40mm，污水处理厂也可设粗细两组格栅。2.若水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不再设置格栅。3.在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般采用机械清除。4.机械格栅不宜小于两台，若只设一台时，应设人工清除格栅备用。5.过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。6.格栅前渠道内的水速一般采用0.4～0.9m/s。7.格栅倾角一般采用45～75度，人工格栅倾角小的时候较为省力但占地多。8.通过格栅水头损失一般采用0.08～0.15m。9.格栅间必须设置工作台，台面应该高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。10.格栅间工作台两侧过到宽度不应小于0.7m。⑵中格栅的设计计算1.栅条间隙数（n）：设计平均流量：Q=30000/(24×3600)=0.347m3/s，总变化系数K0=1.2则最大设计流量Qmax=Kd×Qd=0.347×1.2=0.416m3/s栅条的间隙数为n个bhvQnsinmax式中Qmax----最大设计流量，m3/s；α-----格栅倾角，取α=60；b-----栅条间隙，m，取b=0.03m；n-----栅条间隙数，个；h-----栅前水深，m，取h=0.6m；v-----过栅流速，m/s，取v=0.9m/s；则有：取n=20个2.栅槽宽度（B）：设栅条宽度S=0.02m则nbSB)1n(式中：B-----格栅槽宽度,m;S-----栅条宽度,m;个93.199.06.003.060sin347.0n5b-----格栅条净间隙，m;n-----格栅间系数。)(98.003.020)120(02.0b)1-n(mnSB3.进水渠道渐宽部分的长度L1：设进水渠道宽B1=0.65m，其渐宽部分展开角度α1=20°（进水渠道内的流速为0.80m/s）。)(45.020tan265.098.0tan20111mBBL4.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部长度L2：)(23.0245.0212mLL5.通过格栅的水头损失h1（设栅条断面为锐边矩形断面）：02hkhsin220gvh式中：h2-----过栅水头损失，m;h0-----计算水头损失，m;-----阻力系数，其值与栅条的断面几何形状有关，可按公式42.2b34形：形状系数，取锐边矩，）（S；g-----重力加速度，取9.81m/s2；k-----系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3。)(15.060sin81.929.003.002.042.23sing2vbh2342342mSk6.栅后槽总高度：21hhhH式中：H-----栅后槽总高度，m;h-----栅前水深,m;h1-----格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m;h2-----格栅的水头损失。(m)05.115.03.06.021hhhH7.栅槽总长度L：tg0.15.0121HmmLLL6式中：L1-----进水渠道渐宽部位的长度，m，1112tgBBL，其中，B1为进水渠道宽度，m,1为进水渠道渐宽部位的展开角度。L2-----格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般取125.0LL;H1-----格栅前槽高，m，11hhH。)(45.020265.098.02111mtgtgBBL)(9.03.06.011mhhHm08.39.00.15.023.045.0tan0.15.0121HmmLLL8.每日栅渣量：1000864001maxZKWQW式中：W-----每日栅渣量，m3/d;W1-----单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.1～0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；KZ-----污水流量总变化系数，根据《室外排水设计规范（GBJ14－87）》查KZ为1.3。d/m15.110003.18640005.0347.010008640031maxZKWQW1.15m3/d＞0.2m3/d，宜采用机械清渣。1)细格栅的设计计算1.栅条间隙数（n）：设计平均流量：Q=40000/(24×3600)=0.463m3/s，总变化系数K0=1.2则最大设计流量Qmax=Kd×Qd=0.463×1.2=0.556m3/s栅条的间隙数为n个bhvQn2sinmax式中Qmax----最大设计流量，m3/s；α-----格栅倾角，取α=60；b-----栅条间隙，m，取b=0.016m；n-----栅条间隙数，个；7h-----栅前水深，m，取h=0.8m；v-----过栅流速，m/s，取v=0.9m/s；格栅设两组，按两组同时工作设计，则有：个86.499.06.0016.060sin463.0n取n=50个2.栅槽宽度（B）：设栅条宽度S=0.01m，则B=S（n-1）+bn=0.01×（50-1）+0.016×50=1.29m3.进水渠道渐宽部分的长度L1：设进水渠道宽B1=0.65m，其渐宽部分展开角度α1=20°（进水渠道内的流速为0.80m/s）。)(88.020tan265.029.1tan20111mBBL4.格栅与出水总渠道连接处的渐窄部长度L2：)(44.0288.0212mLL5.通过格栅的水头损失h1（设栅条断面为锐边矩形断面）：m14.0360sin6.199.0016.001.042.2sing2vbh2342341KS6.栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.3m，H=h+h1+h2=0.8+0.14+0.3=1.24m7.栅槽总长度L：m363.360tan14.08.05.00.144.088.0tan0.10.2121HLLL8.每日栅渣量：在格栅间隙30mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.02m3，d/m4100011.0463.086400100018640031WQW4m3/d＞0.2m3/d，宜采用机械清渣2.2沉砂池的计算根据处理污水量为0.556m3/d，选用平流式沉砂池。1.长度L：设v=0.25m/s，t=30sL=vt=0.25×30=7.5m82.水流断面积A：2maxm224.225.0556.0vQA3.有效水深h2：设有效水深h2为1.0m4.池总宽度B：设n=2格nbm224.2h2AB；b=1.112m5.沉砂池所需容积V：设T=2d36maxm4.21086400ZKXTQV6.每个沉砂斗容积V0：设每一分格有两个沉砂斗，30m6.0224.2V7.沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽0.8m，斗壁和水平面的倾角为55°，斗高‘3h=0.5m。则沉砂斗上口宽：m5.18.0tan555.02a55tanh2a13’沉砂斗容积：33211230m6.0m68.0a2aa2a26h‘V8.沉砂室高度h3：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，则有：m15.222.0a2l2L233l06.0hh’0.63m9.池总高度H：设超高h1=0.3m，则有：H=h1+h2+h3=