5000吨生活废水课程设计计算书

第一章设计内容和任务1、设计题目50000t/d的城市污水处理厂设计。2、设计目的（1）温习和巩固所学知识、原理；（2）掌握一般水处理构筑物的设计计算。3、设计要求：（1）独立思考，独立完成；（2）完成主要处理构筑物的设计布置；（3）工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；（4）提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。4、设计步骤：（1）水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；（2）地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；（3）出水要求、达到指标、污水处理后的出路；（4）工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数。（5）评价工艺；（6）设计计算；（7）建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）；（8）人员编制，经费概算；（9）施工说明。5、设计任务（1）、设计进、出水水质及排放标准项目CODCr(mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N(mg/L）TP(mg/L)进水水质≤200≤150≤200≤30≤4出水水质≤60≤20≤20≤15≤0.1排放标准602020150.1（2）、排放标准：（GB8978-1996）一级标准；（3）、接受水体：河流（标高：－2m）第二章污水处理工艺流程说明一、气象与水文资料：风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm；蒸发量多年平均为每年1800mm；地下水水位，地面下6～7m。年平均水温：20℃二、厂区地形：污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为0.3‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。三、污水处理工艺流程说明：1、工艺方案分析：本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。2、工艺流程第三章工艺流程设计计算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设计流量：平均流量：Qa=50000t/d≈50000m3/d=2083.3m3/h=0.579m3/s总变化系数：Kz=0.11Qa7.2(Qa－平均流量，L/s)=11.05797.2=1.34∴设计流量Qmax：Qmax=Kz×Qa=1.34×50000=67000m3/d=2791.7m3/h=0.775m3/s设备设计计算一、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。格栅型号：链条式机械格栅设计参数：栅条宽度s＝10.0mm栅条间隙宽度d=20.0mm栅前水深h＝0.8m过栅流速u=1.0m/s栅前渠道流速ub=0.55m/sα=60°)(1068.04.002.060sin776.0sinmax个dvhqVn格栅建筑宽度bmndnsb17.310602.0)1106(01.0)1(取b＝3.2m进水渠道渐宽部分的长度(l1)：设进水渠宽b1＝2.5m其渐宽部分展开角度α＝20°mmtgtgbbl96.02025.22.32111栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)：mll48.05.012通过格栅的水头损失(h2)：格栅条断面为矩形断面,故k=3,则：092.0360sin81.921)02.001.0(79.1sin2)(sin234342202＝kgvdskgvkhh栅后槽总高度(h总)：设栅前渠道超高h1=0.3mmhhhh192.1092.03.08.021总栅槽总长度(L):mtgtghllL58.360/)3.08.0(5.0.0.148.096.0/15.00.211每日栅渣量W：设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.34dmdmKWqWZV/2.0)/(50.3100034.1776.007.086400100086400331max＝采用机械清渣。二、提升泵房1、水泵选择设计水量67000m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备)hmQQ/56.930367.279133max＝单型轴流式潜水电泵选择所需扬程为1003500.6QZm扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.52、集水池⑴、容积按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积31216601210mV⑵、面积取有效水深mH3，则面积213.403121mHQFmmmmBLmmlFBm2.42.15.4105.403.4103.4010，实际水深为保护水深为集水池平面尺寸，取，则宽度集水池长度取⑶、泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。三、沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。选型：平流式沉砂池设计参数：设计流量smhmQ/776.0/6.2793max33，设计水力停留时间st50水平流速smv/25.01、长度：mvtl5.125025.0＝2、水流断面面积：2max1.325.0776.0/mvQAV3、池总宽度：mhAB1.3125.0/776.0/2有效水深mh124、沉砂斗容积：366max31034.186400230776.01086400mKTXQVZV＝T＝2d，X＝30m3/106m35、每个沉砂斗的容积(V0)设每一分格有2格沉砂斗，则3075.0223mV6、沉砂斗各部分尺寸：设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0mmbtghb65.160'21327、贮砂斗容积：(V1)32221213127.1)5.065.15.065.1(0.131)('31mSSSShV＝8、沉砂室高度：(h3)设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则mbbLhlhh27.12/)2.065.125.12(06.00.12/)'2(06.0'06.0'232339、池总高度：(H)mhhhH57.227.10.13.032110、核算最小流速minvsmsmv/15.0/19.0155.12579.0min＝(符合要求)四、初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。选型：平流式沉淀池设计参数：1、池子总面积A，表明负荷取)/(0.223hmmq2max8.139623600776.03600mqQA2、沉淀部分有效水深h2mqth35.122＝取t＝1.5h3、沉淀部分有效容积V’3max4.419036005.1776.03600'mtQV4、池长LmvtL6.216.35.146.35、池子总宽度BmLAB7.646.21/8.1396/6、池子个数，宽度取b＝5m135/7.64/bBn7、校核长宽比432.456.21bL(符合要求)8、污泥部分所需总容积V已知进水SS浓度0c=200mg/L初沉池效率设计50％，则出水SS浓度100)5.01(200)5.01(0cc设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重3/1mtr36600max16710)97100(34.1100286400)50100(776.010)100(10086400)(mKTccQVZ＝9、每格池污泥所需容积V’38.1213/166'mV10、污泥斗容积V1，389.373.125.052''14mtgbbh32112412.33)25.05.0525(389.3)(''31mbbbbhV11、污泥斗以上梯形部分污泥容积V2mL4.223.05.06.211mL52mh163.001.0)53.06.21('4342122.115163.0)254.22(')2(mbhllV＝＝12、污泥斗和梯形部分容积3321224.442.112.33mmVV13、沉淀池总高度HmhhhhhH853.789.3163.05.033.0'''44321取8m五、工艺OA/2设计参数1、设计最大流量Q=50000m3/d2、设计进水水质COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L3、设计出水水质COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L4、设计计算，采用A2/O生物除磷工艺⑴、BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)⑵、回流污泥浓度XR=6600mg/L⑶、污泥回流比R=100%⑷、混合液悬浮固体浓度330066001111RXRRX⑸、反应池容积V305.1748233000.1315050000NXQSmV＝⑹、反应池总水力停留时间hdt39.835.05000017482.5QV⑺、各段水力停留时间和容积厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3厌氧池水力停留时间ht678.139.82.0＝厌，池容35.34965.174822.0mV＝厌；缺氧池水力停留时间ht678.139.82.0＝缺，池容35.34965.174822.0mV＝缺；好氧池水力停留时间ht03.539.86.0＝好，池容35.104895.174826.0mV＝好⑻、厌氧段总磷负荷dkgMLSSkgTNXVTPQ/017.05.349633004500000＝厌⑼、反应池主要尺寸反应池总容积35.17482mV设反应池2组，单组池容33.87412/5.174822/mVV单有效水深mh0.4单组有效面积23.21854.03.8741hVmS＝单单采用5廊道式推流式反应池，廊道宽mb5.7单组反应池长度mBSL3.585.753.2185单校核：9.10.4/5.7/hb(满足2~1/hb)8.75.7/3.58/bL(满足105/～bL)取超高为1.0m，则反应池总高mH0.50.10.4＝＝⑽、反应池进、出水系统计算①进水管单组反应池进水管设计流量smQQ/290.0864002/500002/31管道流速smv/8.0管道过水断面面积2132.09.0/290.0/mVQA管径mAd64.032.044＝取出水管管径DN700mm校核管道流速smAQv/75.0385.0290.0)27.0(290.02②回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QRsmQRQR/29.08640025000013渠道流速smv/7.0取回流污泥管管径DN700mm③进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量smQRQ/579.086400250000)11(2)1(32＝孔口流速smv/6.0孔口过水断面积297.06.