城市污水处理厂设计计算

南京工业大学课程设计污水厂设计计算书第一章污水处理构筑物设计计算一粗格栅、1.设计流量Q=20000m3/d，选取流量系数Kz=1.5则：最大流量Qmax＝1.5×20000m3/d=30000m3/d＝0.347m3/s2.栅条的间隙数（n）设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60°则：栅条间隙数85.449.04.002.060sin347.0sin21bhvQn(取n=45)3.栅槽宽度(B)设：栅条宽度s=0.01m则：B=s（n-1）+bn=0.01（×45-1）+0.02×45=1.34m4.进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20（进水渠道前的流速为°0.6m/s）则：mBBL60.020tan290.034.1tan21115.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)mLL30.0260.02126.过格栅的水头损失（h1）设：栅条断面为矩形断面，所以k取31南京工业大学课程设计则：mgvkkhh102.060sin81.929.0)02.001.0(4.23sin2234201其中ε=（βs/b）4/3k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h0--计算水头损失，mε--阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.4将值代入与关系式即可得到阻力系数的值ββεε7.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.89.每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水则：W=QW1=05.0105.130000100031maxZKWQ=1.0m3/d因为W0.2m3/d,所以宜采用机械格栅清渣10.计算草图：2南京工业大学课程设计α1αα图1-1粗格栅计算草图二集水池、设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水泵5min的出水量,即:V＞0.347m3/s×5×60=104.1m3,可将其设计为矩形，其尺寸为3m×5m，池高为7m，则池容为105m3同时为减少滞流和涡流可将集水池的四。角设置成内圆角并应设置相应的冲洗或清泥设施。。三细格栅、1.设计流量Q=20000m3/d，选取流量系数Kz=1.5则：最大流量Qmax＝1.5×20000m3/d=30000m3/d＝0.347m3/s2.栅条的间隙数（n）设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角α=60°则：栅条间隙数7.899.04.001.060sin347.0sin21bhvQn(取n=90)3南京工业大学课程设计设计两组格栅，每组格栅间隙数n=90条3.栅槽宽度(B)设：栅条宽度s=0.01m则：B2=s（n-1）+bn=0.01（×45-1）+0.01×45=0.89m所以总槽宽为0.89×2+0.2＝1.98m（考虑中间隔墙厚0.2m）4.进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20（进水渠道前的流速为°0.6m/s）则：mBL48.120tan290.098.1tan2B1215.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)mLL74.0248.12126.过格栅的水头损失（h1）设：栅条断面为矩形断面,所以k取3则：mgvkkhh26.060sin81.929.0)01.001.0(42.23sin2234201其中ε=（βs/b）4/3k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h0--计算水头损失，mε--阻力系数（与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.42），将值代入与关系式即可得到阻力系数的值ββεε。7.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m4南京工业大学课程设计则：栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=1.48+0.47+0.5+1.0+0.7/tan60°=3.85m9.每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W1=0.10m3栅渣/103m3污水则：W=QW1=1.0105.130000100031maxZKWQ=2.0m3/d因为W0.2m3/d,所以宜采用机械格栅清渣10.计算草图如下：α图3细格栅计算草图α栅条工作平台进水四沉砂池、采用平流式沉砂池1.沉砂池长度(L)设：流速v=0.25m/s5南京工业大学课程设计水力停留时间：t=30s则：L=vt=0.25×30=7.5m2.水流断面积(A)设：最大流量Qmax=0.347m3/s（设计1组，分为2格）则：A=Qmax/v=0.347/0.25=1.388m23.池总宽度(B)设：n=2格，每格宽取b=1m则：池总宽B=nb=2×1=2m4有效水深(h2)：h2=A/B=1.388/2=0.69m（介于0.25～1.0m之间,符合要求）5.贮砂斗所需容积V1设：T=2d则：35511112.1105.186400230347.01086400mKTXQVz其中X1--城市污水沉砂量，一般采用30m3/106m3，Kz--污水流量总变化系数,取1.56.每个污泥沉砂斗容积（V0）设：每一分格有2个沉砂斗则：V0=V1/(2*2)=1.2/4=0.3m37.沉砂斗各部分尺寸及容积(V)设：沉砂斗底宽b1=0.5m，斗高hd=0.45m，斗壁与水平面的倾角为55°则：沉砂斗上口宽：6南京工业大学课程设计mbhbd13.15.055tan45.0260tan212沉砂斗容积：32221122231.0)5.025.013.1213.12(645.0)222(6mbbbbhVd（略大于V1=0.3m3，符合要求）8.沉砂池高度(H)采用重力排砂设：池底坡度为.06则：坡向沉砂斗长度为：mbLL26.2213.125.72222则：沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.45+0.06×2.26=0.59m则：池总高度H设：超高h1=0.3m则：H=h1+h2+h3=0.3+0.45+0.59=1.34m9.验算最小流量时的流速：在最小流量时只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=20000m3/d=0.232m3/s则：vmin=Q/A=0.232/1.388=0.17m/s沉砂池要求的设计流量在0.15m/s—0.30m/s之间，符合要求10.计算草图如下：7南京工业大学课程设计进水图4平流式沉砂池计算草图出水五、A/O池1.有效容积(V)设：日平均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD污泥负荷Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSS·d)污泥指数：SVI=150回流污泥浓度：Xr=10^6/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比为：R=100%曝气池内混合污泥浓度：Xr=R/(1+R)×Xr=111×6667=3333.5mg/L则：V=XNQLs0=197995.333315.05.1)20350(200002.缺氧池与好氧池的体积设：缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分两组则：缺氧池的体积为2475M3好氧池的体积为7425m3设：有效水深为6m8南京工业大学课程设计则：缺氧池面积413m2好氧池面积1238m2缺氧池的宽为10m，每格为5m，长为42m好氧池的宽为20m，每格为10m，长为62m好氧池长宽比为62/10=6.2，在5-10之间,符合要求宽深比为10/6=1.7在1-2之间，符合要求3污水停留时间t=QV=19799×24/20000/1.5=15.8A段停留时间是3.95h，O段停留时间是11.85h，符合要求。4．剩余污泥量W=aQ平Lr-bVXr+0.5Q平Sr（1）降解BOD5生成的污泥量W1=aQ平Lr=0.6×20000(0.35-0.02)=3960kg/d（2）内源呼吸分解泥量Xr=0.75×3333.5=2500mg/L，（fx=0.75）W2=bVXr=0.05×19799×2.5=2475kg/d（3）不可生物降解和悬浮物的量W3=0.5Q平Sr=0.5×20000×(0.35-0.02)=3300kg/d（4）剩余污泥量为W=W1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d5．湿污泥的体积污泥含水率为P=99.2%9南京工业大学课程设计QS=)1(1000PW=)992.01(10004785=600m3/d6．污泥龄为θc=XwVXr=14855.219799=33.310d(符合要求)7．计算需氧量查得：每去除1kgBOD5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN需氧4.6kg则：碳氧化硝化需氧量1.2×20000×(0.35-0.02)+4.6×0.04×20000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD5由于利用污水BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为2.9×(0.04－0.01)×20000=1740kg则：实际需氧量为11600-1740=9860kg/d考虑到安全系数为1.5,利用率为0.09,空气密度为1.201kg/m3,空气含氧量为23.2%,则理论需氧量为：602409.0232.0201.15.19860=409m3/min曝气方式采用机械曝气六二沉池、该沉淀池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池，采用刮泥机进行刮泥设计。2座辐流式二沉池。1．沉淀池面积（A）设：最大进水量（单个沉淀池）QmaxQmax=25.1/200003dm=15000m3/d=0.17m3/s平均进水量为Q=10000m3/d=0.116m3/s10南京工业大学课程设计表面负荷：q范围为1.0—2.0m3/m2.h，取q=1.5m3/m2.h278245.110000maxqQAm22.沉淀池直径(D)mAD19278443.有效水深为(h1)设：水力停留时间（沉淀时间）：t=2h则：h1=qt=1.52=3m校核3.63191hD（介于6～12,符合要求）4.沉淀区有效容积(V1)V1=A×h1=278×3=834m35.贮泥斗容积：设：污泥回流比为R=50%回流污泥浓度Xr=10000mg/L为了防止磷在池中发生厌氧释放，贮泥时间采用Tw=2h则：二沉池污泥区所需存泥容积：368210000320036002410000)5.01(22)1(2mXXQXRTVrww则污泥区高度为mAVw682h5.227826.二沉池总高度：设：二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m11南京工业大学课程设计则：池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=3+2.5+0.4+0.3=6.2m设：池底坡度为i=0.05则：池底坡度降为midbh425.005.0221925则：池中心总深度为H=h+h5=4.8+0.425=5.23m7.校核堰负荷：径深比6.54.31931hhD2.39.519321hhhD堰负荷)./(2)./(9.1)./(1781914.3100003msLmsLmdmDQ以上各项均符合要求8.辐流式二沉池计算草图如下：图6辐流式沉淀池进水排泥出水12南京工业大学课程设计图7辐流式沉淀池计算草图出水第二章污泥处理构筑物设计计算一污泥泵房、1.设计说