沈阳市污水处理厂概预算计算书.docx

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沈阳市污水处理厂概预算计算书

沈阳市某市政污水处理厂施工图预算

一．项目概况

下表为污水处理厂所在地的水质指标：

流量

（m3/s）

流速

（m/s）

水位

（m）

水温

（℃）

Do

（mg/L）

BOD

（mg/L）

SS

（mg/L）

最小流量时

1.5

1.0

49

9

8.0

3.0

10

最高水位时

3.1

1.5

55

16

8.5

2.0

15

常水位时

2.0

1.2

53

12

8.4

2.5

13

结合当地的水质指标以及对出水水质的要求，本污水处理厂采用活性污泥法来处理市政污水，日处理能力为50万吨。

二．施工图绘制

1.工艺流程

污水处理流程简图：

污水处理厂流程简图

处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择。

两者是相互联系，互为影响的。

水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。

设计中既要充分地利用水体的自净能力，又要防止水体遭受污染，破坏水体的正常使用价值。

城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法-----活性污泥法。

生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能够把所有的污染物质去除，一种往往需要通过有几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。

按处理程度化，污水处理可分为一级、二级和三级处理。

一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物质处理的方法是物理处理法，它大部分只能完成一级处理的要求。

经过一级处理后的污水，BOD只去除25%左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。

二级处理的主要任务是大幅度的去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，去除率可达90%以上，处理后的BOD5的含量可能降到20----30mg/l。

一般地说，经二级处理后，污水已具备排放水体的标准。

一级和二级处理法，是城市污水经常采用的，属于常规处理法。

当对处理过的污水有特殊要求时，才继续进行三级处理。

污泥是污水处理后的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余生物污泥等。

这些污泥如不加以妥善处理，就会造成二次污染。

污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气是宝贵的能源，可用来发电等。

消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水，干化处理。

本工程采用的污泥处理流程如下流程图所示：

2计算书

一．沉砂池

本工程的横向恒速环流。

曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量可以控制污水的旋转速度使出砂效率较稳定受流量变化的影响小。

设两个曝气沉砂池并按并联设计。

当污水水量较小时，可考虑一个工作，一个备用。

污水是用泵抽送入池内，按工作水采用曝气沉砂池，在池的一侧同入空气，使污水沿池旋转从而产生与主流垂直泵的最大组合流量1235.7L/s计算，曝气沉砂池计算简图：

1、池子总有效容积

设最大时停留时间为t=2min,则：

V=Qmax×t×60=1.235×2×60=149

2、水流断面面积

A=Qmax/v=1.235.7/0.1=12.357m

3、池总宽度

设有效水深h=2.2m

B=A/h=12.357/2=5.62m

4、每个池子的宽度

设n=2格,则：

b=B/n=5.62/2=3

5、池长

L=V/A=149/12.357=12.1m

6、每小时所需空气量

设d=0.2m3/m3

q=d×Qmax×3600=0.2×1.2357×3600=889.704m3/h

7、沉砂斗所需容积

设T=2d，则：

V=Qmax×X×T×86400/K2×106=1.2357×30×2×86400/1.3×106=4.928m3

8、每个沉砂斗容积

设每1个分格有1个沉砂斗

V0=4.928/2×1=2.464m3

9、沉砂斗个部分尺寸

设斗底宽a1=1.2m,斗壁与水平面的倾角为600,斗高h3’=0.9m则沉砂斗上口宽为：

a=2×h3’/tg600＋a1=2.24m,取3.00m

沉砂斗容积为：

V0=h3’（2a2×＋2×a×a1＋2×a12）/6=2.743m3>2.464m3（符合要求）

10、沉砂室的高度

采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，则：

h3=h3’＋0.06×l2=0.9＋0.06×（3-2.24）=0.9456m

11、池总高度

设超高h1=0.3m

H=h1＋h2＋h3=0.3＋2.2＋0.95=3.45m

二、初沉池工艺计算

1、沉淀部分水面面积

设表面负荷q’=1.5m3/m2hn=4个，则：

F=Qmax/（nq’）=1.2357×3600/（4×1.5）=741.42m2

2、池子直径

D=

=

=30.73m取D=31m

3、沉淀部分有效水深

设t=2小时

h2=q

t=2×1.5=3m

4、沉淀部分有效容积

V’=（Qmax/n）t=（1.2357×3600/4）×2=2224.26m3

5、污泥部分所需容积

设S=0.5升/人日T=4小时则：

N=N实际＋NⅠ

N实际=NⅠ×Ⅰ区的人口密度＋NⅡ×Ⅱ区的人口密度

=1189.2×260＋455.22×240=41.844×104

NⅠ=（754×550＋630×550）×24/40=45.67×104

N实际＋NⅠ=57.723×104

V=SNT/1000n=0.50×57.723×104×4/1000×4×24=24.05m3

6、污泥斗容积

设r1=3m，r2=1.80m，α=450，则：

h5=（r1-r2）tgα=（3-1.8）tg450=1.2m

V1=πh5（r12＋r1r2＋r22）/3=18.39㎡

7、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积

设池底径向坡度为0.05

h4=（R-r1）×0.05=（29/2-2）×0.05=0.625m

V2=πh4（R2+Rr1+r12）/3=191.33m3

8、污泥总容积

V1+V2=209.72m3＞15.76m3

9、沉淀池总高度

设h1=0.3mh3=0.5m

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3＋3＋0.5＋0.625＋1.2=5.625m

10、沉淀池池边高度

H’=h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m

11、径深比

D/h2=31/2=15.5（符合要求）

12、堰口负荷计算

q=Qmax/4πD=1235.7/（4×π×31）=3.85L/ms>2.9L/m.s

要设双边进水的集水槽。

.

三、辅助流初沉池计算

采用辐流沉淀池，机械刮泥机。

由SS来确定人口数（其中包括生活人口数、工厂人口数）

生活人口数：

Ⅰ区：

230×347.4=86112；Ⅱ区：

210×1304.5=273937

工厂人口数：

（7000×280+6000×290+5000×3000）/45=（1960000+1740000+1500000）/45=115556

总人口数：

N=86112+273937+115556=41.844（万人）

1.沉淀部分水面面积

设表面负荷qˊ=1.5m3/m2.h，n=4个

F=

=

=741.42m2

2.池子直径

D=

=

=30.73m，取D=31m

3.沉淀部分有效水深

设t=2h（1-2h），h2=qˊt=1.5×2=3m

4.沉淀部分有效容积

V′=

t=

×2×3.6=2224.26m3

5.污泥部分所需的容积

设S=0.5L/cap.d（0.3-0.8），T=4h

V=

=

=24.05m3

6.污泥斗容积

设r1=3m，r2=1.8m，α=45o,则

h5=（r1-r2）tgα=（3-1.8）×tg45o=1.2m

V1=

（r12+r1r2+r22）=

（32+3×1.8+1.82）

=12.7m3

7.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积

设池底径向坡度为0.05，则

h4=（R-r）×0.05=（18.5-2）×0.05=0.825m

V2=

（R2+Rr1+r12）=

（18.52+18.5×2+22）=330.93m3

8.污泥总容积

V1+V2=12.7+330.93=343.64m3＞19.8m3

9.沉淀池总高度

设h1=0.3m，h3=0.5m

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.6+0.5+0.825+1.73=6.96m

10.沉淀池池边高度

H′=h1+h2+h3=0.3+3.6+0.5=4.4m

11.径深比

D/h2=37/3.6=10（符合要求6-12）

四、曝气池

设每人每天产生BOD5值为30g/rap.d，SS值为45g/rap.d，则原水中BOD5的值为

=197.22mg/L

1.污水处理程度的计算及曝气池的运行方式

⑴污水处理程度的计算

原水的BOD5值（S0）为197.22mg/L，经初次沉淀池处理，BOD5按降低25%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（Sa）为:

Sa=197.22×（1-25%）=147.92mg/L

计算去除率，对此，首先按公式BOD5=7.1bXaCe计算处理水中非溶解性BOD5值，即：

BOD5=7.1×0.09×0.4×25=6.39≈6.4mg/L，处理水中溶解性BOD5值为：

25-6.4=18.6mg/L，去除率：

η=

=0.87

⑵曝气池的运行方式

在本设计中应考虑曝气池运行的灵活性和多样化。

即：

以传统系统活性污泥法系统作为基础，又可按阶段曝气系统和再生——曝气系统运行。

2.曝气池的计算与各部分尺寸的确定

曝气池按BOD——污泥负荷法计算

⑴BOD——污泥负荷率的确定

拟定采用的BOD——污泥负荷率为0.3kgBOD5/（kgMLSS.d）。

但为稳妥计，需加以校核，校核公式为：

Ns=

K2值取0.0185，Se=18.6mg/L，η=0.87，f=

=0.75

代入各值：

Ns=

=0.30kgBOD5/（kgMLSS.d）

≈0.3kgBOD5/（kgMLSS.d）

计算结果确证，Ns值取0.3是适宜的。

⑵确定混合液污泥浓度（X）

根据已确定的Ns值，查BOD——污泥负荷率图，得相应的SVI值100-120，取120，由公式计算确定混合液污泥浓度值X,对比r=1.2,R=50%,代入各值，得：

X=

=

=3333mg/L≈3300mg/L

⑶确定曝气池容积

V=

=

=18245m3

⑷确定曝气池各部位尺寸

设4组曝气池，每组容积为18245/4=4561.25m3

池深取4m,则每组曝气池的面积为：

F=4561.25/4=1140.31㎡

池宽取6m，B/H=6/4=1.5（介于1—2之间），符合规定。

池长：

L=F/B=1140.31/6=190.052

L/B=38/5=7﹥10，符合要求。

设五廊道式曝气池，廊道长：

L1=L/5=190.052/5=38m

取超高0.5m,则池总高度为：

4+0.5=4.5m

在曝气池面对初沉池和二沉池的一侧，各设横向配水渠道，并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接，在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有五个进水口。

在面对初次沉淀池的一侧（前侧），在每组曝气池的一端，廊道Ⅰ进水口处设回流污泥井，井内设螺旋泵污泥提升器，回流污泥由污泥泵站送入井内，由此通过螺旋泵污泥提升器回流曝气池。

3.曝气系统的计算与设计

本设计采用鼓风曝气系统

⑴平均时需氧量的计算

由公式O2=a′QSr+b′VXv

查表得a′=0.5,b′=0.15

代入各值：

O2=0.5×84292.032×（

）+0.15×18245×3000/1000

=4419.85+4105.125=12630.1kg/d=526.254kg/h

⑵最大时需氧量的计算

根据原始数据，Kz=1.33

代入各值：

O2（max）=0.5×84292.032×1.33×（

）+0.15×18245×3000/1000

=6114.01+4190.4=13956.06kg/d=581.5kg/h

⑶每日去除的BOD5值

BOD5=

=8839.71kg/d

⑷去除每kgBOD5的需氧量

⊿O2=84292.032/8839.17=1.43kgO2/kgBOD

⑸最大时需氧量与平均时需氧量之比

O2（max）/O2=410.46/355.2=1.105

4.供气量的计算

采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设距池底0.2m处，淹没水深4.3m,计算温度为30℃。

查排水工程下册附录1，得水中溶解氧饱和度

Cs（20）=9.17mg/L，Cs（30）=7.63mg/L

⑴空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）按公式计算，即：

Pb=1.013×105+9.8×103HPa

代入各值，得：

Pb=1.013×105+9.8×4×103=1.405×105Pa

⑵空气离开曝气池面时，氧的百分比，按公式计算，即：

Ot=

×100%

其中EA取值12%，代入上式，得：

Ot=

×100%=19.3%

⑶曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按公式计算，即：

Csb（T）=Cs（

+

）

最不利温度条件，按30℃考虑，代入各值，得：

Csb（30）=7.63（

+

）=8.798mg/L

⑷换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量，按式计算，即：

R0=

取值α=0.85；β=0.95；C=1.9；ρ=1.0

代入各值，得：

R0=

=693.55kg/h

R0/R=511.65/366.1=1.4（1.33-1.61）

相应的最大时需氧量为：

R0（max）=

=766.143kg/h

⑸曝气池平均时供气量

按公式计算，即：

Gs=

×100

代入各值，得：

Gs=

×100=2311.67m3/h

⑹曝气池最大时供气量

Gs（max）=

×100=25538.1m3

⑺去除每kgBOD5的供气量

×24=37.1m3空气/kgBOD

⑻每m3污水的供气量

×24=4.56m3空气/m3污水

五、二次沉淀池

采用辐流式二沉池

1.沉淀部分水面面积

设表面负荷q′=1.3m3/m2.h，n=4个

F=

=

=855.48m2

2.池子直径

D=

=

=33.01m,取D=34m。

3.沉淀部分有效水深

设t=2h,h2=q′t=1.3×2=3.75m

4.沉淀部分有效容积

V′=

t=

×2.5=2580m3

5.污泥部分所需的容积

贮泥时间按2小时计算

V=

=

=3707.1m3

单池容积V′=V/4=3707.1/4=463.34m3

6.圆锥体部分污泥容积

设池底径向坡度为0.05，则

h4=（R-r）×0.05=（15-1.5）×0.05=0.775m

V1=

（R2+Rr1+r12）=

（18.52+15×1.5+1.52）

=176.5m3

7.池体加高

V-V1=774-176.5=597.5m3

h6=597.5×4/3.14×302=0.85m﹤1m，（符合要求）。

8.沉淀池总高度

设h1=0.3m,h3=0.5m

H=h1+h2+h3+h4+h5+h6=0.3+3.75+0.5+0.675=5.23m

9.沉淀池池边高度

H′=h1+h2+h3=0.3+3.75+0.5=4.55m

10.径深比

D/h2=30/3.75=8（在6—12之间，符合要求）

六、污泥浓缩池

该浓缩池仅浓缩二沉池的污泥

ΔX=aSr-Bx

ΔX─活性污泥微生物的净增量kg/d

Sr─在活性污泥微生物作用下，污水中被降解、去除的有机污染物（BOD）量kg/d

Sr=Sa-Se

Sa─经预处理技术后，进入曝气池污水含有的有机物污染（BOD）量kg/d

Se─经活性污泥处理系统后，处理水中残留的有机物污染物（BOD）量kg/d

a─微生物合成代谢产物的降解有机污染物的污泥转移率，即污泥产率

b─微生物内源代谢反应的自身氧化率

X─曝气池内混合液含有的活性污泥量kg

ΔX=

=3144.8kg/d

其中：

a=0.6（0.41-0.73）;b=0.072（0.07-0.075）]

Xr=X（1+R）/R=300×1.5/0.5=9.9

Qs=

=

=423.5m3/d

其中：

Qs─每日从系统中排除的剩余污泥量

设剩余污泥含有率为99.4%，污泥浓度为6g/l,浓缩后污泥浓度为30g/l,含水率P2=97.8%

1.中心管面积

设V0=0.02m/s，采用2个竖流式浓缩池，每池最大设计流量

Qmax=QS/n=423.5/86400×2=0.0025m3/s

f=Qmax/v0=0.125m2

2.中心管直径

d0=

=

=0.4m

3.中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度

d1=1.35d0=0.54m,h3取0.3m（按最小规定0.3m）

4．浓缩部分有效断面面积

污水向上流动，污泥向下沉淀，浓缩后排出污水流量：

Q1=Qs（1－p1）/（1－p2）

=423.5×（1－0.994）/（1－0.978）=115.5m3/d

Q=423.5－115.5=408m3/d,设上升流速V=0.0001m/s，则

F=Q/v=308/86400×0.0001=35.65m2

5.沉淀池直径

D=

=

=6.75m,故取D=7m

6．浓缩后部分有效水深

设t=12h,则h2=vt×3600=0.0001×12×3600=4.32m

3h2=12.96>7m（符合要求）

7.浓缩部分所需容积：

浓缩后污泥体积：

V1=115.5m3/d

设T=12h，则V2=V1/24×12=57.8m3

则每个浓缩池所需污泥体积为V=57.8/2=28.9m3

8.圆锥部分体积

设圆锥体下底直径为0.4m，

则h5=（R－r）×tg55º=（3.5-0.2）.tg55º=4.71m

V1=пh5（R2+Rr+r2）/3=64m3>28.9m3

9.沉淀池总高度

设超高为h1=0.3m，缓冲层h4=0.3m

H=h1＋h2＋h3＋h4＋h5=0.3＋4.32＋0.3＋0.3＋4.71=9.92m

七、贮泥池

1.贮泥时间T=12h,总的污泥量为：

2×19.8×24÷4=237.6m3/d

设有两个贮泥池，每个设计进泥量为

Qw=（237.6+115.5）×12/24=88.3m3/d

2．贮泥池尺寸如图所示：

（1）斜板以下容积

V1=

=

=35.83m3

（2）斜板以下容积

V2=h2×L×B=2.3×6×4.5=62.1m3

（3）贮泥池的总体积

V1+V2=35.83+62.1=97.93m3＞88.8m3（符合要求）

7—15之间）

3施工图纸

初沉池、生物反应池、二沉池和污泥浓缩池的图纸详见附图

三．投资估算结果

1估算依据

（1）《辽宁建筑工程2008计价定额》；

（2）《中华人民共和国环境保护法》；

（3）《市政工程投资估算指标》；

2工程预算

工程项目总价表

序号

单项工程名称

金额（万元）

1

初沉池

310

2

生物接触池

780

3

二沉池

290

4

污泥浓缩池

185

合计

1565