污水处理厂计算手册.docx
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污水处理厂计算手册
Documentnumber:
NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
污水处理厂计算手册
污水厂设计计算书
一、粗格栅
1.设计流量
a.日平均流量Qd=30000m3/d≈1250m3/h=s=347L/s
Kz取
b.最大日流量
Qmax=Kz·Qd=×30000m3/d=42000m3/d=1750m3/h=s
2.栅条的间隙数(n)
设:
栅前水深h=,过栅流速v=s,格栅条间隙宽度b=,格栅倾角α=60°
则:
栅条间隙数(取n=32)
3.栅槽宽度(B)
设:
栅条宽度s=
则:
B=s(n-1)+en=×(32-1)+×32=
4.进水渠道渐宽部分长度
设:
进水渠宽B1=,渐宽部分展开角α1=20°
5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)
6.过格栅的水头损失(h1)
设:
栅条断面为矩形断面,所以k取3
则:
其中ε=β(s/b)4/3
k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3
h0--计算水头损失,m
ε--阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时形状系数β=将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值
7.栅后槽总高度(H)
设:
栅前渠道超高h2=
则:
栅前槽总高度H1=h+h2=+=
栅后槽总高度H=h+h1+h2=++=
8.格栅总长度(L)
L=L1+L2+++H1/tanα=++++tan60°=
9.每日栅渣量(W)
设:
单位栅渣量W1=栅渣/103m3污水
则:
W1==d
因为W>d,所以宜采用机械格栅清渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣
二、细格栅
1.设计流量Q=30000m3/d,选取流量系数Kz=则:
最大流量Qmax=×30000m3/d=s
2.栅条的间隙数(n)
设:
栅前水深h=,过栅流速v=s,格栅条间隙宽度e=,格栅倾角α=60°
则:
栅条间隙数(n=105)
设计两组格栅,每组格栅间隙数n=53
3.栅槽宽度(B)
设:
栅条宽度s=
则:
B2=s(n-1)+en=×(53-1)+×53=
所以总槽宽为×2+=(考虑中间隔墙厚)
4.进水渠道渐宽部分长度
设:
进水渠宽B1=,其渐宽部分展开角α1=20°(进水渠道前的流速为s)
则:
5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)
6.过格栅的水头损失(h1)
设:
栅条断面为矩形断面,所以k取3
则:
其中ε=β(s/b)4/3
k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3
h0--计算水头损失,m
ε--阻力系数(与栅条断面形状有关,当为矩形断面时形状系数β=),将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值。
7.栅后槽总高度(H)
设:
栅前渠道超高h2=
则:
栅前槽总高度H1=h+h2=+=
栅后槽总高度H=h+h1+h2=++=
8.格栅总长度(L)
L=L1+L2+++H1/tanα=++++tan60°=
9.每日栅渣量(W)
设:
单位栅渣量W1=栅渣/103m3污水
则:
W==d
因为W>d,所以宜采用机械格栅清渣
三、沉砂池
本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。
建议设两组沉砂池。
每组设计流量Q=s
(1)池子总有效容积:
设t=2min,
V=t×60×2=×2×60=
(2)水流断面积:
A===
沉砂池设两格,有效水深为,单格的宽度为。
(3)池长:
L===12m,取L=12m
(4)每小时所需空气量q:
设m3污水所需空气量d=
q=××3600=h=min
(5)沉砂池所需容积:
式中取T=2d,X=30污水
=
(6)每个沉砂斗容积
(7)沉砂池上口宽度
设计取,,
(8)沉砂斗有效容积
(9)进水渠道
格栅的出水通过DN1000的管道送入沉砂池的进水渠道,然后向两侧配水进入沉砂池,进水渠道的水流流速
设计中取
(10)出水装置
出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头
设计中取m=,
=
四、辐流沉淀池
设计中选择两组辐流沉淀池,N=2组,每组平流沉淀池设计流量为,从沉砂池流来的污水进入配水井,经过配水井分配流量后流入平流沉淀池
1.沉淀部分有效面积
A=
——表面负荷,一般采用设计中取=2
A==
2.沉淀池有效水深
t——沉淀时间(h),一般采用设计中取t=
3.沉淀池直径
=
4.污泥所需容积
按去除水中悬浮物计算
V=
式中Q——平均污水流量;
——进水悬浮物浓度;
——出水悬浮物浓度;一般采用沉淀效率40%-60%
——生活污水量总变化系数;
——污泥容重,约为1
——污泥含水率
设计中取T=,
V=
=
辐流沉淀池采用周边传动刮泥机,周边传动刮泥机的线速度为2-3m/min,将污泥推入污泥斗,然后用进水压力将污泥排除池外。
5.污泥斗容积
=
设计取
=
沉淀池底部圆锥体体积
=
设计取,r=1m
==
沉淀斗总容积
=
11.沉淀池总高度
H=+
式中H——沉淀池总高度
沉淀池超高,一般采用——缓冲层高度,一般采用
——污泥部分高度
设计中取,
H=+3++1/+=
12.进水配水井
沉淀池分为两组,每组分为4格,每组沉淀池进水端设进水配水井,污水在配水井内平均分配,然后流进每组沉淀池。
配水井内中心管直径
——配水管内中心管上升流速(m/s),一般
设计中取=s
=
配水井直径
=
13.进水渠道
沉淀池分为两组,每组沉淀池进水端设进水渠道,配水井接出的DN800进水管从进水渠道中部汇入,污水沿进水渠道向两侧流动,通过潜孔进入配水渠道,然后由穿孔花墙流入沉淀池。
式中进水渠道水流流速,一般采用;
——进水渠道宽度;
——进水渠道水深,
设计取
=
14.进水穿孔花墙
进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水,配水渠道宽,有效水深,穿孔花墙的开孔总面积为过水断面6%-20%,则过孔流速为
设计取
s
15.出水堰
沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道,然后汇入出水管道排走。
出水堰采用矩形薄壁堰,堰后自由跌落水头,堰上水深H为
Q=
式中流量系数,一般采用;
b——出水堰宽度;
H——出水堰顶水深。
4=
H=
出水堰后自由跌落采用,则出水堰水头损失为
16.出水渠道
沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接,将污水送至集水井。
设计中取=
s>s
出水管道采用钢管,管径DN=800mm,管内流速v=s,水力坡降i=%。
17.进水挡板出水挡板
沉淀池设进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔花墙,挡板高出水面,伸入水下,出水挡板距出水堰,挡板高出水面,
伸入水下,在出水挡板处设一个浮渣收集装置,用来收集拦截的浮渣。
18.排泥管
沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN300mm,排泥时间20min,排泥管流速s,排泥管伸入污泥斗底部。
排泥管上端高出水面,便于清通和排气。
19.刮泥装置
沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板伸入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
五、污水的生物处理
污水生物处理的设计条件为:
进入曝气池的平均流量Q=30000,最大设计流量=s
污水中的BO浓度为250mg/L,假定一级处理对BO的去除率为25%,则进入曝气池中污水的BO浓度为L
污水中SS浓度为250mg/L,假定一级处理对SS的去除率为50%,则进入曝气池中污水的SS浓度为125mg/L
污水中TN浓度为40mg/L,TP浓度为5mg/L,水温T=20。
1.污水处理程度计算
按照污水处理程度计算,污水经二级处理后,出水浓度BO浓度小于20mg/L,SS浓度小于20mg/L。
由此确定污水处理程度为:
=
2.设计参数
(1)BO-污泥负荷率
式中——有机物最大比降解速度与饱和常数的比值,一般采用之间;
——处理后出水中BO浓度,按要求应小于20mg/L;
f——MLVSS/MLSS值,一般采用设计中取,=20mg/L,f=,n=%
=BO
(2)曝气池内混合液污泥浓度
X=
式中R——污泥回流比,一般采用25%-75%;
r——系数;
SVI——污泥容积指数,SVI=120。
设计中取R=50%,r=
X=
3.平面尺寸计算
(1)曝气池的有效容积
式中Q——曝气池的进水量,按平均流量计算。
设计中Q=30000,=,X=L
=
按规定,曝气池个数N不应少于2,本设计中取N=2,则每组曝气池有效容积
=
===
(2)单座曝气池面积
F=
式中H——曝气池有效水深
设计中取H=
F==
(3)曝气池长度
L=
式中B——曝气池宽度
设计中取B=,=,介于1-2之间,符合规定。
==
长宽比为>10,符合规定
曝气池共设7廊道,则每条廊道长==
设计中取20m
(4)曝气池总高度
=H+h
式中h——曝气池超高,一般采用设计中取h=
=+=
4.进出水系统
(1)曝气池进水设计
初沉池的出水通过DN1000mm的管道送入曝气池进水渠道,然后向两侧配水,污水在管道内的流速
=
设计中取d=,=s
=
=s
最大流量时,污水在渠道内的流速
式中b——渠道的宽度;
——渠道的有效水深。
设计中取b=,。
==s
曝气池采用潜孔进水,所需孔口总面积
式中——孔口流速,一般采用设计中取
A==
设每个孔口面积为,则孔口数
N==5
在两组曝气池之间设中间配水渠,污水通过中间配水渠可以流入后配水渠,
在前后配水渠之间都设配水口,孔口尺寸为*,可以实现多点进水。
中间配水渠宽,有效水深,则渠内最大流速为:
=s
设计中取中间配水渠超高为,则渠道总高:
+=
(2)曝气池出水设计
曝气池出水采用矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头
=
式中Q1——曝气池内总流量,
m——流量系数,一般采用;
b——堰宽;一般等于曝气池宽度。
设计中取m=,b=
==
每组曝气池的出水管管径为800mm管内流速为s,两条出水管汇成一条直径为DN1000mm的总管,送往二次沉淀池,总管内流速为s。
5.其他管道设计
(1)中位管
曝气池中部设中位管,在活性污泥培养驯化时排放上清液。
中位管管径为DN600mm。
(2)放空管
曝气池检修时,需要将水放空,因此应在曝气池底部设放空管,放空管管径为DN500mm。
(3)污泥回流管
二沉池的污泥需要回流至曝气管首端,因此应设污泥回流管,污泥回流管管径
=
式中Q2——每组曝气池回流污泥量;
——回流污泥管内污泥流速,一般采用设计中取
==,设计中取为400mm
六、二沉池计算
本次设计二沉池采用辐流沉淀池,辐流沉淀池一般采用对称布置,配水采用集配水井,这样各池之间配水均匀,结构紧凑。
辐流式沉淀池排泥机械已定型化,运行效果好,管理方便。
辐流式沉淀池适用于大.中型污水厂。
设计中选择二组辐流沉淀池,N=2,每次设计流量为s,从曝气池流出的混合液进入集配水井,经过集配水井分配流量后最后流进辐流沉淀池。
1.沉淀池表面积
F=
式中F——沉淀部分有效容积;
Q——设计流量
q——表面负荷取
F=沉淀池直径
D===
设计中取直径,则半径为
3.沉淀池有效水深
=
式中t——沉淀时间(h),一般采用。
设计中取t=
=径深比
=,合乎要求。
5.污泥部分所需容积
=
式中X——曝气池中污泥浓度
——二沉池排泥浓度。
设计中取=,R=50%。
r
X=
式中SVI——污泥容积指数,一般采用70-150
r
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