污水处理厂设计计算书

第二篇设计计算书1.污水处理厂处理规模1.1处理规模污水厂的设计处理规模为城市生活污水平均日流量与工业废水的总和：近期1.0万m3/d，远期2.0万m3/d。1.2污水处理厂处理规模污水厂在设计构筑物时，部分构筑物需要用到最高日设计水量。最高日水量为生活污水最高日设计水量和工业废水的总和。Q设=Q1+Q2=5000+5000=10000m³/d总变化系数：KZ=Kh×Kd=1.6×1=1.62.城市污水处理工艺流程污水处理厂CASS工艺流程图3.污水处理构筑物的设计3.1泵房、格栅与沉砂池的计算3.1.1泵前中格栅格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。3.1.1.1设计参数：（1）栅前水深0.4m，过栅流速0.6~1.0m/s，取v=0.8m/s，栅前流速0.4~0.9m/s；（2）栅条净间隙，粗格栅b=10~40mm,取b=21mm；（3）栅条宽度s=0.01m；（4）格栅倾角45°~75°，取α=65°,渐宽部分展开角α1=20°；（5）栅前槽宽B1=0.82m，此时栅槽内流速为0.55m/s；（6）单位栅渣量：W1=0.05m3栅渣/103m3污水；3.1.1.2格栅设计计算公式（1）栅条的间隙数n，个maxsinQnbhv式中，maxQ－最大设计流量，3/ms；－格栅倾角，（°）；b－栅条间隙，m；h－栅前水深，m；v－过栅流速，m/s；（2）栅槽宽度B，m取栅条宽度s=0.01mB=S（n－1）＋bn（3）进水渠道渐宽部分的长度L1，m式中，B1－进水渠宽，m；α1－渐宽部分展开角度，（°）；(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2，m(5)通过格栅的水头损失h1，m式中：ε—ε=β（s/b）4/3；h0—计算水头损失，m；k—系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；1112tgaBBL125.0LLsin2201gvkkhhξ—阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，β＝2.42v2—过栅流速,m/s；α—格栅安装倾角，（°）；（6）栅后槽总高度H，m取栅前渠道超高20.3hm21hhhH（7）栅槽总长度L，m1121.52.0tanHLLL式中，H1为栅前渠道深，112Hhh，m（8）每日栅渣量W，m3/dmax1864001000zQWWK式中，1W－为栅渣量，（333/10mm污水），格栅间隙为16～25mm时为0.1～0.05，格栅间隙为30～50mm时为0.03～0.01；KZ－污水流量总变化系数3.1.1.3设计计算采用两座粗格栅池一个运行，一个备用。（1）格栅间隙数n，个maxQ=185.03600246.1100003/ms268.04.0021.065sin185.0＝n（个）；（2）栅槽宽度B，mB=0.01(26-1)+0.02126+0.2=1.01m；校核槽内流速：Vc=46.001.14.0185.0＝m/s,在0.4～0.9m/s范围之内，符合。（3）进水渠道渐宽部分长度L1，mL126.020tan282.0-01.1m（4）栅槽与出水渠连接的渐窄部分长度L2，mL213.0226.0m（5）过栅水头损失h1，m设栅条断面为锐边矩形断面β＝2.42h108.0365sin8.928.0021.001.042.2234om（6）栅后总高度H，m21hhhH=0.4+0.3+0.08=0.78≈0.8m（7）栅槽总长度L，mL=0.26+0.13+0.5+1.0+65tan7.0=2.22m（8）每日栅渣量W，m3/dWdmdm/2.0/50.0106.105.086400185.0333＝宜采用机械清渣。（9）计算草图如下：3.1.1.4设备选型中格栅选用BLQ型格栅除污机，两共四台。3.1.1.5粗格栅栅槽尺寸确定3.1.2进水泵房的确定3.1.2.1设计参数设计流量：最大设计流量为20000m³/d，平均日设计流量为10000m³/d。3.1.2.2设计计算3.1.3细格栅3.1.3.1设计参数（1）栅前水深0.4m,过栅流速0.6~1.0m/s,取v=0.8m/s，栅前流速0.4~0.9sm/；（2）栅条净间隙，中格栅b=3~10mm,取b=10mm；（3）栅条宽度s=0.01m；（4）格栅倾角45°~75°，取α=65°,渐宽部分展开角α1=20°；（5）栅前槽宽B1=0.8m，此时栅槽内流速为0.58m/s；（6）单位栅渣量：W1=0.1m3栅渣/103m3污水。3.1.3.2设计计算（1）格栅的间隙数n，个558.04.001.065sin185.0＝n（个）（2）格栅的建筑宽度B，m取栅条宽度s=0.01m校核槽内流速：Vc=42.009.14.0185.0＝m/s,在0.4～0.9m/s范围之内，符合。（3）进水渠道渐宽部分长度L1，m（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位长度L2，mL22.024.0m（5）通过格栅的水头损失h1，m取栅条断面为锐边矩形断面（6）栅后槽总高度H，m取栅前渠道超高mh3.02mhhhH91.04.021.03.021mh21.0365sin8.928.0)01.001.0(42.2234maBBL4.020tan28.009.1tan2111mB09.15501.0)155(01.0（7）栅槽的总长度L，m（8）每日栅渣量W，m3/d取333110/10.0mmW污水宜采用机械清栅。（9）计算草图如下：3.1.1.4设备选型细格栅选用TGS型回转式格栅除污机，型号TGS-800，电机功率0.75kW，格栅间隙10mm，共两台。3.1.1.5粗格栅栅槽尺寸确定3.2调节池的设计计算3.2.1调节池的选择为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，常用的水量调节池进水为重力流，出水用泵提升，池中最高水位不高于进水管的设计水位，有效水位一般为2~3m，最低水位为死水位。此外，酸性废水和碱性废水还可以在调节池内混合以达到中和的目的，短期排出的高温废水也可以利用调节池来降低水温。因此，调节池具有下列功能：a减少或防止冲击负荷对处理设备的不利影响；b使酸性废水和碱性废水得到中和；c调节水温；d当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用。欲曝气可以有效地去除一定的COD、BOD等。调节池在结构上可分为砖石结构、混凝结构、钢结构。目前常用的是利用调节池特殊的结构形式进行差时混合，即水利混合。主要有对角线出水调节池和折流调节池。对角线出水调节池，其特点是出水槽沿对角线方向设置，同一时间流入池内的废水，由池的左、右两侧，经过不同时间流到出水槽。从而达到自动调节、均和调节、均和的目的。折流调节池，池内设置许多折流隔墙，使废水在池内来回折流。配水槽设于调节池上，通过许多孔口溢流投配到调节池的各个折流槽内，使废水在池内混合、均衡。[11]3.2.2设计参数(1)调节池有效水深为2.0～5.0m，取h=4.0m；dmdmW/2.0/00.110006.18640010.0185.033mL4.265tan3.04.00.15.02.04.0(2)调节池停留时间4～8小时，取T=5h；(3)调节池保护高度0.3～0.5m，取h′=0.3m；（4）设计流量Q=3000m3/d=125m3/h；（5）超高部分：h1=0.3m；（6）设池底为正方形，即长宽尺寸相等；3.2.3池体设计(1)池体容积V（m3）V=(1+k)•Qmax×T式中：k—池子扩充系数，一般为10～20%，本设计池子扩充系数采用20%V--------调节池容积，m3T--------调节池中污水停留时间，取5h池容积为：V=（1+20%）×416.7×5=2500m3池面积为：A=V/h=2500/3=625m2式中:V--------调节池的有效容积，m3A--------调节池面积，m2h--------有效水深，m，取4.0m(2)设调节池1座，采用方形池，池长L与池宽B相等，则池长:L=A=625=25m，池长取L=25m，池宽取B=25m池总高度：H=h+h′=4+0.3=4.3m式中H--------调节池总高，mh--------有效水深，m，取3.0mh1--------保护高，m(3)池子总尺寸为：L×B×H=25×25×4.3m3(4)在池底设集水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑。3.3平流沉砂池的设计目前，应用较多的陈沙迟池型有平流沉砂池、曝气沉砂池和钟式沉砂池。本设计中选用平流沉砂池，它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。3.3.1设计参数（1）按最大设计流量设计,Qmax=0.185m3/s；（2）设计流量时的水平流速：最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s,取v=0.20m/s；（3）最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s，取t=30s；（4）设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m取b=0.8m；（5）沉砂量的确定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角55—60度，取600；(6）沉砂池超高不宜小于0.3m，取h1=0.3m；(7)沉砂池不应小于两个，并按并联系列设计，以便可以切换工作。当污水流量较少时，可考虑一个工作，一个备用。当污水流量大时两个同时工作，本设计取两座；3.3.2设计计算（1）沉砂池水流部分的长度L，m沉砂池两闸板之间的长度为流水部分长度：mtL5.73025.0v式中，L—水流部分长度，mV——最大流速，m/st——最大流速时的停留时间，s(2）水流断面积A，2m2maxm74.00.25185.0VQA式中，maxQ——单个池体最大设计流量，/sm3A——水流断面积，2m3）池总宽度B，m设n=2，每格宽b=0.8mB=nb=20.8=1.6m46m.06.174.0BAh2介于0.25-1m之间(合格)式中，2h——设计有效水深4）沉砂斗容积设排砂间隔时间为2日，城市污水沉砂量1x=353m/103m，T=2日，3551max0.6m6.11032185.086400K10xt86400QV总式中，1x——城市污水含沙量，353m/103m总K——流量总变化系数，1.65）沉砂室所需容积V‵，m设每分格有2个沉砂斗V‵=3m15.0226.06）沉砂斗各部分尺寸设斗底宽1=0.4m，斗壁水平倾角600，斗高3h=0.4m沉砂斗上口宽，mm86.04.0tan604.02tan60h2o1o3沉砂斗容积V0，m3)4.024.086.0286.02(64.0)222(622112/30hV=0.17m30.15m3（符合要求）7）沉砂室高度h3，m采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向排砂口m63.022.086.025.706.04.006.02/33Lhh式中：/3h——斗高，mL2——由计算得出22.02aLL28）沉砂池总高度m39.10.6346.03.0hhhH3211h——超高，0.3m9）验算最小流量在最小流量时，用一格工作，按平均日流量的一半核算smsmAQv/15.0/16.074.0116.0minmin符合流速要求3.3.3沉砂池设计计算草图见图3.3图3.4沉砂池设计计算草图3.4CASS池（1）CASS工艺是将序批式活性污泥法（SBR