污水处理厂设计计算书38e9f9700b1c59eef8c7b4d2

1设计说明书1设计题目北山城市污水处理厂工艺设计2设计资料2.1工程概况根据城市总体规划，本工程设计年限按2025年考虑。至2025年，本工程服务范围内规划人口约50000人，人均综合生活用水量指标取380L/（人·d）。工业用水量为30000m3/d，生活用水按总用量的40%计，污水量按用水量的83%计。2.2基础资料2.2.1进出水资料污水厂设计进出水水质对照表单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3－NTP进水450200250253出水≤60≤20≤20≤50.32.2.2城市气象资料污水处理厂所处城市气象资料年平均气温17℃最高气温40.3℃最低气温-11℃年平均降雨日132天无霜期平均264天年平均降雨量1382.6㎜冰冻线深800㎜主风向东南风23设计要求3.1污水厂设计原则1校核水处理构筑物的处理能力，水处理单体构筑物基本上按最高日最高时流量进行设计；2污水厂应按近期设计，考虑远期发展；3污水厂设计时应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足处理要求，能够达到系统正常70%的处理能力；4设计中必须遵守设计规范的规定。但是对于实行之有效，经济效益高，技术先进的新工艺，新设备和新材料，应积极采用不必受先行设计规范的约束。3.2平面布置设计原则1布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，便于操作管理；2充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填挖土方量和施工费用；3各构筑物之间连接管渠应简单，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便；4建筑物布置应注意朝向和风向；5生产区和生活区应尽量分开；3.3污水厂总平面图的布置本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下进行布置，大致分为生活区、污水处理区、污泥处理区三区，布置紧凑，进出水流畅；其中，综合办公楼、宿舍楼、食堂、浴室等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员；隔栅间气味大，锅炉房多烟尘，污泥区设在夏季主导风向的下风向、在脱水机房附近设有后门，以减少煤、灰、泥饼、栅渣外运时对环境的污染。34污水与污泥处理工艺选择4.1污水处理工艺处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水，BOD只去除30％左右，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90％以上，处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具备排放水体的标准*4。又该城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故本设计采用A/A/O法。污水处理工艺流程如图1所示。该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。进水格栅提升泵房沉砂池砂水分离砂初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池接触池排放消毒剂初沉污泥泵房浓缩池贮泥池脱水间泥饼4图1污水处理厂设计工艺流程图优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以保证充足溶解氧浓度，运行费低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。4.2污泥处理工艺初沉池污泥贮泥池重力浓缩池机械脱水二沉池污泥泥饼外运55构筑物的选择5.1格栅5.2平流式沉砂池5.3平流式沉淀池-初沉池5.4A2O曝气池5.5平流式沉淀池-二沉池5.6重力浓缩池设计计算书1处理率计算5BOD处理率1essLLEL=(200-20)/200=90%crCOD处理率2essGGEG=(450-60)/450=86.7%SS处理率3essCCEC=(250-20)/250=92%3NHN处理率040NNEN=(25-5)/25=80%2流量计算服务人口数量：50000人；人均用水量指标：380L/（人·d）；6生活用水比例：40%；污水量占生活用水量比例：83%；工业集中排水量：30000m3/d；污水处理量：Q=380L/（人*d）*50000人*40%*83%/1000+30000m3/d=36308m3/d=0.420m3/s；总变化系数：Kz=1.4；最大流量：Qmax=[380L/（人*d）*50000人*40%*83%/1000]*1.4+30000m3/d=38831m3/d=0.449m3/s3构筑物计算3.1粗格栅：格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。设计流量Qmax=38831m3/d=0.449m3/s栅前流速10.7/vms，过栅流速20.9/vms栅前部分长度0.5m,格栅倾角60(1)设栅前水深0.8m则=0.4m(2)栅前间隙数=23.2取24——格栅倾角，取=60°；n——设计的格栅组数；e——栅条间隙，取e=50mm；h——格栅栅前水深，取h=0.67m；2v——过栅流速，取v=0.9m/s；(3)栅条有效宽度ms——栅条宽度，取s=10mm7(4)过栅水头损失sin2gvbSh2341k式中k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用3g——重力加速度，取9.812/msb——栅条间隙，取b=20mm；S——栅条宽度，取S=10mm；v——过栅流速，取v=0.9m/s；——格栅倾角，取=60°其中栅条断面形状为锐边矩形，根据相关说明取=2.424/3210.0100.932.42sin600.07m0.02529.81h。取栅前渠道超高部分20.3hm栅前槽总高度m(5)设水渠渐宽部分展开角20则进水渠渐宽部分长度0.17m格栅与出水渠道渐宽部分长度m(6)格栅总长度1.235121.00.5tan60Lll=2.47m3.2提升泵房本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入纳污河流。（1）泵房进水角度不大于45度。（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。（3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15m×12m，高12m，地下埋深7m。8（4）水泵为自灌式。进水总管粗格栅吸水池最底水位411.148410.678411.00411.448416.303.2.1泵房设计计算各构筑物的水面标高和池底埋深计算见高程计算。再根据设计流量0.449m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw），四用一备，流量：=0112m3/s=404.1m3/h集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量：=33.675m3取有效水深h=1.3m，则集水池面积为:：=25.903m2泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为15m×12m,泵房为半地下式地下埋深7m，水泵为自灌式。3.3细格栅3.3.1设计参数确定已知参数：Qmax=0.449m3/s。栅条净间隙为3-10mm，取e=10mm，格栅安装倾角600过栅流速一般为0.7m/s,取2v=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m，其渐宽部分展开角度为20093.3.2设计计算细格栅设计两组，每组的设计流量为：Q=0.224m3/s=224L/s（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式21112BvQ计算得栅前槽宽B1=0.80m，则栅前水深=0.4m（2）栅条间隙数=57.9n取60（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（60-1）+0.01×60=1.19m（4）进水渠道渐宽部分长度=0.53m（其中α1为进水渠展开角，取α1=20）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度=0.268m（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则mgvkkhh26.060sin81.929.0)01.001.0(42.23sin2234201其中：4/3(/)seh0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高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+0.26+0.3=0.96m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.53+0.268+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.20m3.4平流式沉砂池（1）平流沉砂池长度：L设：smv/25.0（流速要求在0.15～0.3m/s）；st40（停留时间要求为30s～60s）。则：mvtL0.104025.0。（2）水流断面积AA==1.796m210（3）池总宽度：设2格，取格宽mb5.1；则：mbB0.35.122（4）有效水深：2hh2==1.796/3=0.5981.2m满足要求（5）沉砂池室所需容积：V设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积为：v==2.216m3（6）每个沉砂斗容积：设取一个分格有两个沉砂斗,则V0==0.554m3（7）沉砂斗各部分尺寸设计斗底宽a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=1.0m，则沉砂斗上口宽：1221.00.501.65tan601.732dhaam沉砂斗容积：322211227.150.050.065.165.130.13maaaahVdO（8）沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，则：maLL35.3265.1210222则沉泥区高度为：mLhhd20.135.306.00.106.023池总高度H:设超高mh3.01，则总高为LL3L2aL2L1h3hdh2h1图4平流式沉砂池计算草图出水B1DN200闸阀H1B11mhhhH02.220.152.03.0321（9）进水渐宽部分长度：mL06.23609.0431（10）出水渐窄部分长度：mLL06.213（11）排砂管道本设计采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径mmDN2003.5平流式沉淀池3.5.1设计参数：（1）沉淀时间选取1.5h；（2）沉淀池数量3；（3）各沉淀池分格数2；（4）超高选取h1=0.3m；（5）缓冲层高度选取h3=0.5m；（6）表面负荷选取q’=2.0m3/(m2*h)；（7）采用机械排泥；（8）长宽比不小于4；（9）长深比在8-12之间；（10）池底纵坡在0.01-0.02之间选取0.01；（11）水平流速6mm/s；3.5.2设计计算：平流式沉淀池总表面积：总表面积A’==756m2沉淀部分有效水深：有效水深h2==3m；