医院污水处理设计计算书

第二章设计计算书第一节污水处理部分设计计算一、设计流量根据设计资料可得污水处理站设计流量如下：污水平均日流量：Q=1200m3/d，其中传染病室污水量100m3/d时变化系数：Kh=2.0最大时设计流量：Qmax=100m3/h平均时设计流量：Q=50m3/h二、传染病室污水预处理由于该医院污水中包含来自传染病室的一部分污水，所以需要对这部分污水进行预处理后排入非传染病污水中一起进行后面的处理。本设计对该部分污水的预处理设施是预消毒调节池，经处理后排入总的调节池进行后续处理。1.预消毒调节池(1)有效容积有效容积按污水量的8小时计算，则有效容积为：V=Q×8/24=100×8/24=33.36m3设计中采用的调节池容积，一般宜考虑增加理论容积的10%～20%，故本设计中调节池的容积为：V=33.36×1.2=40m3(2)结构尺寸取调节池的有效水深为2m，则调节池的面积为A=V/2=20m2取池长L=5m，则池宽B=A/L=20/5=4m(3)搅拌设施查《给水排水设计手册》第11册，选用两台LJB型推进式搅拌机，搅拌机基本参数：型号：LJB叶片形式：螺旋桨叶片直径：1200mm叶片数：3转速：134r/min功率：11kW生产厂家：河南省商城县水利机械厂(4)预消毒调节池进出水预消毒调节池进水直接用钢管进水，进水管中心距调节池池底的高度等于调节池有效水深，即进水管中心距池底高度h=2.0m。查《管渠水力计算表》选用进水管为：D=40mm，v=0.91m/s，1000i=61.3。预消毒调节池出水用自流沟出水，出水后汇集到总调节池进水管中流入总调节池，进行后续处理。2.预消毒设施对传染病室污水的预消毒是采用液氯消毒，将液氯通过加氯机投加到调节池中，通过搅拌机的搅拌对污水进行预消毒。根据《医院污水处理工程技术规范》（HJ2029-2013），加氯量一般为30～50mg/L，取投加量q0=40mg/L。(1)加氯量q每日投加量：(2)储氯量W仓库储量按30d计算，则储氯量为：W=4×30=120kg(3)加氯机和氯瓶查《给水排水设计手册》第10册，选用投加量为0.2kg/h的SDX型随动式加氯机2台，一用一备，并轮换使用。外形尺寸：380mm×250mm×250mm生产厂家：北京市自来水公司查《给水排水设计手册》第10册，液氯的储存选用高压液氯钢瓶，容量为40kg，数量3只。外型尺寸：219mm×1350mm生产厂家：北京高压气瓶厂(4)加氯间和氯库加氯间和氯库合建。加氯间内布置两台加氯机及其配套投加设备，两台水加压泵。氯库中3只氯瓶并排布置。加氯间和氯库平面布置如图2-1所示。hkgdkgQq/2.0/41000100401000q0三、泵前中格栅泵前中格栅采用固定曲面格栅，栅条间隙取b=10mm，进水渠流速取v=0.5m/s，栅前水深取h=0.3m，水量为Q=1100m3/d。1.栅槽宽度进水渠宽取渐宽部分长度L1=0.2m，其渐宽部分展开角度α1=20º。则栅槽宽度B=2L1tan20º+B1+0.2=2×0.2×tan20º+0.09+0.2=0.44m2.格栅机选择根据格栅栅槽宽度，选用栅槽宽度为500mm，栅条间隙为10mm的固定曲面格栅除污机2台，一用一备。型号：固定曲面格栅机格栅宽度：500mm栅条间隙：10mm电动机功率：1.5kW重量：510kg3.起重设备的选定查《简明给排水设备手册》，选用LX型电动单梁悬挂起重机。型号：LX起重量：1t运行速度：20m/minmvhQB09.03.05.0013.01图2-1加氯设施平面布置图电动机型号：ZDY12－4生产厂：天津起重设备厂4.中格栅间平面布置如图2-2。四、调节池1.调节池尺寸计算及设备选择(1)调节池容积根据《医院污水处理工程技术规范》（HJ2029-2013），调节池在连续运行时，其有效容积按日处理水量的6～8小时计算，此处取8小时。日处理水量为Q=1200m3/d=50m3/h.则调节池的有效容积为：50×8=400m3设计中采用的调节池容积，一般宜考虑增加理论容积的10%～20%，故本设计中调节池的容积为：V=400×1.2=480m3(2)调节池的尺寸本设计中污水处理站进水管标高为-1.60m,取调节池内有效水深H为2.0m,调节池出水为水泵提升。根据计算的调节容积，考虑到进水管的标高，确定调节池的尺寸为：采用方形池，池长L与池宽B相等，则池表面积A=V/H=480/2.0=240m2；所以，L=B=mA49.15240，取15.5m。图2-2中格栅间平面布置简图在池底设集水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑。(3)潜污泵潜污泵的选择见高程计算部分。(4)潜水搅拌机根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水5W/m3～10W/m3计算。本设计中取7W/m3，调节池选配潜水搅拌机的总功率为400×7=2800W。选择3台潜水搅拌机，单台设备的功率为1.1kW，叶轮直径为260mm，叶轮转速为980r/min。将3台潜水搅拌机，分别安装在进水端及中间部位。2.调节池进出水设计(1)调节池进水方式调节池进水直接由进水管排入调节池，进水管中心距调节池池底的高度等于调节池有效水深，即进水管中心距池底高度h=2.0m。查《管渠水力计算表》选用进水管为：D=200mm，v=0.91m/s，1000i=7.57(2)调节池出水方式调节池的出水是由潜污泵提升经过出水管出水，出水管直径D=80mm。调节池计算简图如图2-3所示。五、泵后细格栅设计流量：Qmax=100m3/h=0.028m3/s设计参数的选定：（查《给排水设计手册》第五册）过栅流速：v=0.8m/s（0.6~1.0m/s）栅条间隙宽度：b=0.01m栅前水深：h=0.4m格栅倾角：α=60°图2-3调节池计算简图栅条宽度：S=0.01m格栅数量：2台（一台备用）1.栅条的间隙数n2.栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m,取0.3m；B=S(n-1)+bn+0.3=0.01×(8－1)＋0.01×8+0.3=0.35m3.通过格栅的水头损失h1（查《给排水设计手册》第五册）β=2.42s=0.01b=0.01v=0.860k=3h1=2.42×（0.01/0.01)4/3×0.82/(2×9.81)×sin60°×3=0.2m4.栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.2+0.3=0.9m5.栅槽总长度L进水渠道渐宽部分的长度L1。设进水渠宽B1=0.20m,其渐宽部分展开角度α1=20º。m21.020tan220.035.0tan2111BBL栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2，mmLL11.0221.0212tan5.00.1121HLLL式中，H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m。mL22.260tan3.04.05.00.111.021.06.每日栅渣量在格栅间隙为10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3，即W1=0.1m3/103m3污水dm12.010002864001.0028.010008640031maxZKWQWbhvQsinmaxn88.04.001.060sin028.0kgvbSsin2h23/41计算得W0.2m3/d，但根据《医院污水处理工程技术规范》（HJ2029-2013）规定，传染病医院污水处理工程应采用机械清渣。所以，本设计采用机械清渣。7.格栅除污机的选定查《给水排水设计手册·第九册》选用XWB-III系列背耙式格栅除污机。型号：XWB-III-0.5-1.5格栅宽度：500mm电机功率：0.5kW格栅除污机共设2台，一台备用。格栅计算简图如图2-4所示。8.格栅前闸门选用查《简明给排水设备手册》选用SFZ型明杆式镶铜铸铁方闸门。型号：SFZ－500口径：500mm×500mm生产厂家：河南省商城县环境保护设备厂9.起重设备选定查《简明给排水设备手册》，选用LD型电动单梁桥式起重机。型号：LD起重量：2t操纵形式：地面操纵运行速度：20m/min电动机型号：ZDY21－4图2-4细格栅计算简图生产厂家：天津起重设备厂10.细格栅间平面布置简图如图2-5所示。六、水解池1.水解池尺寸计算(1)水解池的容积VV=KZQT式中KZ——总变化系数，KZ=Kh×Kd=2.0×1=2.0；Q——设计流量，Q=100m3/h；T——水力停留时间，h,取T=3h。则V=2.0×100×3=600m3设计一组矩形水解池，分为2格。设每格池宽为6.2m,水深为4m,按长宽比2:1设计，则每组水解池池长为2×6.2=12.4m,则每组水解池的容积为：2×6.2×12.4×4=615.04m3(2)水解池上升流速核算反应器高度确定后，反应器高度与上升流速之间的关系为：则v=4/3=1.33(符合要求)(3)排泥系统设计THTAVAQv图2-5细格栅间平面布置简图采用静压排泥装置，沿矩形池纵向多点排泥，排泥点设在污泥区中上部。污泥排放采用定时排泥，每日1～2次。另外，由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂砾，需在水解池底部设排泥管。水解池设计计算简图如图2-6所示。2.水解池进出水设计(1)配水方式采用穿孔管布水器（分支式配水方式），配水支管出水口距池底200mm,位于所服务面积的中心；出水管孔径为20mm（一般在15～25mm之间）。(2)水解池出水口设计计算水解池出水采用三角堰出水。一组水解池的周长L=2×(6.2+6.2+12.4)=49.6m设h=22mm，则堰高为44mm，堰宽为88mm则q=1.4h(5/2)=1.0×10-4m3/sn=Q/q=0.028/q=280个L/n=49600/280=177.1mm则b=177.1－4h=89.1mm三角堰计算简图如图2-7所示。图2-6水解池计算简图图2-7水解池三角堰出水计算简图(3)水解池集水渠设计计算集水渠的宽度B=0.9Q'0.4=0.9×（1.5×0.028)0.4=0.25m集水渠的起端水深h0=1.25B=1.25×0.25=0.31m集水渠超高取为0.3m，则出水渠总高H=0.31+0.3=0.61m(4)集水渠坡度的确定设最高出水点与最低出水点的高差为0.1m则集水渠坡度(5)水解池出水管选定查《管渠水力计算表》选用D=200mm，v=0.91m/s，1000i=7.57七、二段生物接触氧化池1.结构尺寸计算由设计资料可知：污水量Q=1200m3/d；进水BOD5S0=180mg/L；出水BOD5Se≤20mg/L。接触氧化池填料选用炉渣，一氧池填料高h1-3取3m，二氧池填料高h2-3取2.5m。(1)填料容积负荷NV（查《生物接触氧化法设计规程》）式中NV——接触氧化的容积负荷，BOD5kg/(m3·d)；Se——出水BOD5值，mg/L。(2)污水与填料接触时间t7246.02881.0eVSN)]/([53.2202881.02881.037246.07246.0dmkgSNeV004.06.49211.0211.0Li一氧池接触时间：t1=60%t=0.6×1.71=1.03(h)二氧池接触时间：t2=40%t=0.4×1.71=0.68(h)(3)接触氧化池尺寸计算一氧池填料体积：一氧池面积：一氧池宽B1取4m，池长：一氧池超高h1-1取0.3m，稳水层高h1-2取0.5m，底部构造层高h1-4取0.8m，则一氧池总高为：H1=h1-1+h1-2+h1-3+h1-4=0.3+0.5+3+0.8=4.6(m)一氧池尺寸L1×B1×H1=4.3m×4.0m×4.6m二氧池填料体积：二氧池面积：二氧池宽B2取3m，池长：二氧池超高h2-1取0.3m，稳水层高h2-2取0.5m，底部构造层高h2-4取0.8m，则二氧池总高为：H2=h2-1+h2-2+h2-3+