城市污水厂设计计算书

城市污水厂设计计算书指导老师：吕有良组员：王琪（20055117）田苗（20055118）袁富琼（20055104）万俐（20055121）田婧（20055124）邓世坤（20055123）城市污水厂设计实例一、城市污水基本情况1、进水水质指标水量Q=10×104m3/d，变化系数K=1.3，其他指标见表3-1。表3-1城市污水进水水质指标指标CODcrBOD5SSTNTPpH单位（mg/L）200～500100～300100～25020～404～86.5～7.52、处理要求处理后的污水应达到《污水综合排放标准》(GB8978－1996)的一级标准，见表3-2。表3-2污水综合排放一级标准指标(mg/L)CODcrBOD5SSNH3－NP(以磷酸盐计)pH一级标准602020150.56～9二、粗格栅水量Q=10×104m3/d=4166.7m3/h=1.1574m3/s，取变化系数K=1.3；则Qmax=Q×K=13×104m3/d=5416.7m3/h=1.5m3/s；Qmin=Q/K=7.7×104m3/d=3205.15m3/h=0.89m3/s；城市污水进水水质典型值取为：CODcr=350mg/L，BOD5=250mg/L，SS=200mg/L，NH3－N=30mg/L，TP=5mg/L。⑴栅槽宽度①栅条的间隙数n个bhvnsinQmax取α=60°，栅条间隙b=0.02m，栅前水深h=1.0m，过栅流速v=0.9m/s，格栅设四组，按三组同时工作一组备用设计，则9.259.00.102.0360sin5.12sinQmaxbhvn（个）≈26（个）②栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.3m。设栅条宽度s=0.01m，则栅槽宽度：07.13.02602.0)126(01.03.0)1(nbnsBm≈1.1m⑵通过格栅的水头损失h1①进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠宽63.00.18.035.13max1hvQBm≈0.65m其渐宽部分展开角α1=20°，进水渠道内的流速为0.8m/s62.020tan265.01.1tan2111BBLm≈0.7m②栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度35.027.0212LLm③通过格栅的水头损失h2h2=h0×ksin220gvh96.0)02.001.0(42.2)(3434bsmkgvkhh103.0360sin8.929.096.0sin22202⑶栅后槽总高度H设栅前渠道超高h1=0.4mmhhhH503.1103.04.00.121≈1.5m⑷栅槽总长度Ltan5.00.1121HLLLH1为栅前渠道深=h+h1=1.0+0.4=1.4mmL36.360tan4.15.00.135.07.0，取3.4m。⑸每日栅渣量W取W1=0.08m3/103m3污水dmdmKWQW/2.0/66.233.1100008.05.1864003100086400331max采用机械清渣。格栅规格：3.4m×1.1m，选用GH-1200型链式旋转格栅，60°角安装。三、提升泵房⑴水泵的选择进水管流速取为v=1.5m/s，则mDN564.05.114.345.14v4Q4max，取DN=600mm。管内流速smDNQv/33.16.014.3445.14422max最小水量时考虑三台水泵工作，则校核管内流速smDNQv/05.16.014.33489.03422min，满足要求。输水管mvQDN128.15.114.345.14max，取DN=1200mm。考虑6台水泵，四用两备，最小水量时，运行三台泵。每台水泵的容量为hmQQ/2.135447.541643max1集水池容积：相当于一台泵20min中的出水量，V=1354.2/3=451.4m3有效水深采用2m，则集水池的面积为F=451.4/2=225.7m2，集水池的底部设有集水坑，其深度取为0.5m，池底向坑口倾斜，坡度取为0.1。水力损失计算：①沿程损失：管道沿程损失取1.97m/km，管线总长度约100m，则损失H1=1.97/10=0.197m≈0.2m②局部阻力损失估算：gvHf22其中拦污网=1.0，喇叭口=0.2，弯头=1.2×3=3.6，电动蝶阀=2×0.2=0.4，单向阀=1.7，渐扩=0.2，渐缩=0.2，所以Hf=（1.0+0.2+3.6+0.4+1.7+0.4）×1.52/（2×9.8）=0.838m=0.85m水位差：H3=16m，自由水头1.0m总水头H=H3+1.0+0.85+0.2=18.05m，水泵扬程不小于H。单台水泵供水能力Q=1354.2m3/h选用350QW1500-26潜水排污泵，四用两备。泵的参数：泵型号350QW1500-26，出水口径350mm，流量1500m3/h，扬程26m，转速740r/min，轴功率126.27kw，配用功率160kw，泵效率82.17%，泵重2880kg。水泵的电机选用Y315M2-4，其参数：转数1480r/min，功率160kw，功率93%。⑵起重设备选择泵重2880kg，电机重1160kg，总重2880＋1160＝4040kg因此选用LD型电动单梁桥式起重机LD10－19.5－75，参数：起重量6T，跨度19.5m，运行速度75m/min。⑶泵房的设计泵房的宽：B＝24.0m泵房的长：L＝30.0m泵房的高度：H=18.80m。四、细格栅⑴栅槽宽度①栅条的间隙数n个vhbnsinQmax取α=60°，栅条间隙b=0.01m，栅前水深h=1.0m，过栅流速v=0.9m/s，格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核，则6.779.00.101.0260sin5.12sinQmaxvhbn（个）≈78（个）②栅槽宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m，取0.3m。设栅条宽度s=0.01m，则栅槽宽度：85.13.07801.0)178(01.03.0)1(nbnsBm≈1.9m⑵通过格栅的水头损失h2①进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠宽94.00.18.025.12max1hvQBm≈0.95m其渐宽部分展开角α1=20°，进水渠道内的流速为0.8m/s3.120tan295.09.1tan2111BBLm②栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度65.023.1212LLm≈0.7m③通过格栅的水头损失h2h2=h0×ksin220gvh42.2)01.001.0(42.2)(3434bsmkgvkhh26.0360sin8.929.042.2sin22202≈0.3m⑶栅后槽总高度H设栅前渠道超高h1=0.4mmhhhH7.13.04.00.121⑷栅槽总长度Ltan5.00.1121HLLLH1为栅前渠道深=h+h1=1.0+0.4=1.4mmL31.460tan4.15.00.17.03.1≈4.5m⑸每日栅渣量W取W1=0.1m3/103m3污水dmdmKWQW/2.0/87.423.110001.05.1864002100086400331max采用机械清渣。格栅规格：4.5m×1.9m选用XWB-Ⅲ-2-2型背耙式格栅，格栅宽度2000mm，耙齿有效长度100mm，格栅间距10mm，提升速度2m/min，电机功率0.8kw。五、曝气沉砂池⑴池子总有效容积VV=Qmax×t×60=1.5×5×60=450m3其中t为最大设计流量时的停留时间，取t=5min。⑵水流断面积A取V1=0.10m/s，则21max151.05.1mVQA⑶池总宽度BmhAB65.2152其中h2为有效水深，取h2=2.5m⑷每个池子宽度b取n=2，b=B/n=6/2=3m宽深比b/h2=3/2.5=1.2，满足要求。⑸池长LL=V/A=450/15=30m⑹每小时所需空气量取d=0.2m3/m3污水q=d×Qmax×3600=0.2×1.5×3600=1080m3/h风管的计算：干管：风量smhmq/3.0/108033，风速v=10.0m/s管径mvqd195.00.1014.33.044，取d=200mm。则风速smdqv/55.92.014.33.04422支管：沿池长方向布置向下的竖管，每2m设一根，距离池底0.7m，共15×2=30根，每根的风量smqq/01.0303.0301，为了保证池中污水的旋流速度达到要求，取风速为v=5.0m/s，则管径mvqd0504.00.514.301.04411，取d1=50mm。则风速smdqv/1.505.014.301.0442211在支管的末端布置管径为50mm的横向穿孔管，单边向下45°打孔，孔径选择4.0mm，间距为100mm。风机的选择：流量Q=1080m3/h=18m3/min管长：干管：L=100m，支管：L1=90m局部损失当量直径（2.105.55kDL）表3-3局部阻力系数名称型号数量系数k弯头DN20030.7DN5030阀门DN20012.0DN5030干管：L0=16.89m+16.09m=32.98m支管：L0=32.01m+91.46m=123.47m沿程阻力损失：PTLih查表得：0.1,0.1PT干管：i=0.578，支管：i=0.376则h=0.578×（100+32.98）=76.86mmH20=0.753kpa，h1=0.376×（90+123.47）=80.26mmH20=0.787kpa总的压力损失：H=h+h1+h2+h3=0.753+0.787+3+2+3×103×9.8=35.94kpa（穿孔管取为3kpa，富余水头取为2kpa）选用TSD－150型风机，一用一备。风机参数：型号：TSD－150，转速：1150r/min，升压：49.0kpa，流量：18.6m3/min。配套电机：型号：Y200L-4，功率30kw。机组最大重量730kg。⑺沉砂室沉砂斗体积V0设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道，沉砂斗体积为：366max98.5103.1864002305.11086400mKTXQV≈6m3其中T=2d，K=1.3，X——城市污水的沉砂量一般采用30m3/106m3污水。每个贮砂池的容积V0=V/2=3m3⑻贮砂斗各部分尺寸计算设贮砂斗底宽b1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高h3′=0.35m贮砂斗上口宽mtgbtghb9.05.06035.0260'2132贮砂斗的容积333210335.73035.0)9.05.0(21')(21mmLhbbV，满足要求。贮砂室的高度h3，池底坡度i=0.1～0.5，取i=0.5，坡向砂斗，则mbhh875.02)9.03(5.035.02)3(5.0'233≈0.9m沉砂池总高度H=h1+h2+h3=0.5+2.5+1.15=4.15m(设超高h1=0.5m)⑼验算最小流速在最小流速时，只有一格工作，Qmin=0.89m3/ssmAQV/119.05.2389.0minmin在0.08～0.12m/s之间，符合要求。吸砂设备：SXS-2，池宽2～3m，池深1～3m，潜水泵型号AV14-4（潜水无堵塞泵），提靶装置功率0.55kw（单靶），驱动装置功率≦