建宁县某污水处理厂初步设计计算书 精品.docx
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建宁县某污水处理厂初步设计计算书 精品.docx
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建宁县某污水处理厂初步设计计算书精品
福州大学至诚学院
水污染控制工程课程设计
题目:
建宁县某污水处理厂初步设计
专业:
环境工程
年级:
小组成员:
指导教师:
2012年5月28日
项目概况及相关数据……………………………………………………1
工艺比选………………………………………………………………4
工艺流程………………………………………………………………5
进水泵房设计……………………………………………………………6
格栅计算、曝气沉砂池设计……………………………………………6
OBARL氧化沟设计…………………………………………………18
幅流式沉淀池设计……………………………………………………30
总平图布置……………………………………………………………33
高程图布置及相关计算………………………………………………34
建宁县某污水处理厂初步设计
一、项目概况及相关数据
1、设计规模:
根据当地提供的近期自来水用量为28000m3/d,远期自来水用量为55000m3/d,收集系数为0.9。
数据整理如下:
近期
自来水用量为28000
,收集系数为0.9
近期自来水用量
=289.4L/s
总变化系数
最大设计流量
=
远期
自来水用量为55000
,收集系数为0.9
远期自来水用量
=578.7L/s
总变化系数
L/s
最大设计流量
2、自然条件
气候:
该城镇气候为亚热带海洋性季风气候,常年主导风向为东南风(见附–风向玫瑰图)。
水文:
最高潮水位289.26m(罗零高程,下同)
高潮常水位281.90m
低潮常水位280.10m
3、进水水质
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)并参照福建某污水处理厂的进水水质,主要指标如表1-1:
表1-1进水水质(单位:
mg/L)
污染物指标
CODCr
BOD5
SS
氨氮
TP
pH
设计进水水质(mg/L)
300
160
180
35
3.5
6~9
出水水质要求达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准,主要指标如下表1-2:
表1-2出水水质(单位:
mg/L)
污染物指标
CODCr
BOD5
SS
氨氮
TP
pH
设计出水水质(mg/L)
60
20
20
8
1
6~9
4、厂址及地貌情况
1)根据该城镇规划局提供的规划红线图,污水处理厂规划控制点坐标(m)为:
序号
X(m)
Y(m)
序号
X(m)
Y(m)
1
2972686.606
485464.810
2
2972486.286
485476.562
3
2972502.621
485291.969
4
2972604.319
485308.550
5
2972715.287
485227.570
6
2972755.587
485240.600
2)标高:
自然地面标高为290m,西侧市政道路中心标高290m,结合周围地形和厂区土方量平衡,确定污水处理厂平整后地面标高为290m。
5、进水点数据
市政污水管网总进水口在距厂址的东北角14m处。
进水管管径为DN1000mm,水面标高为281.65m,管顶标高为282m。
二、
三、工艺比选
从上面比较可以看出,本次设计使用OBRAL氧化沟工艺、CAST工艺和A2/O工艺,三者在技术上都是可行的,通过比选可以看出A2/O工艺在占地面积,环境影响和运行管理方面都略逊前两个工艺;CAST工艺虽具有较多优点,但CAST工艺对电控自动化系统要求较高,初期投资较大,且此工艺在国内运行的实例并不多,很多参数需要进一步根据实践检验。
通过上表不难发现Orbal型氧化沟具有节省投资、运行费、能耗、占地等优点并且操作管理简单,对于中小规模的污水地处理具有很强的适应性,决定采用orbal型氧化沟工艺。
三、工艺流程
四、进水泵房设计
1.集水池
①根据远期和近期的流量,共选用3台泵;近期1台(一用一备),远期1台。
②根据泵的数量可知,每台泵的流量为300L/s
③集水池采用方形集水池,按照最大一台泵停留6min时的流量计算。
即300×60×6=108m3
④集水池的有效水深取2米,宽度为6米,长度为9m。
2.选泵
①集水池的最低工作水位与所需提升的最高工作水位的高差为:
10.65m
②出水管采用管径为400mm的铸铁管
③选用潜污泵
五、格栅计算、曝气沉砂池设计
1、格栅计算
1.0粗格栅
按远期自来水用量最大设计流量计算
1.1栅槽宽度
栅条间隙数量
式中:
:
最大设计流量,0.7754
:
格栅倾角,取70°
b:
栅条间隙,取20mm
h:
栅前水深,取0.5m
v:
过栅流速(通过格栅的水流速度),取0.8m/s
栅条应取93个
栅槽宽度
取2.8m
取2个栅槽每个栅槽的宽度是1.4
式中:
S:
栅条宽度,取0.01m
n:
栅条间隙数,93个
b:
栅条间隙,20mm
1.2通过格栅的水头损失
h2=Kζv2sinα/2g
m
式中:
k:
格栅阻力增大系数(=3.36v-1.32);
:
栅条间隔局部阻力系数(=
(s/b)4/3,对于矩形栅条断面
为2.42)
V:
通过格栅的水流速度,0.8m/s
g:
重力加速度,9.8
1.3栅后槽总高度
0.5+0.3+0.04=0.84m
式中:
h:
栅前水深,m
栅前渠道超高,一般采用0.3m
:
格栅的水头损失,m
进水渠道渐宽部分的长度
m
式中:
:
栅槽宽度,2.8m
:
进水渠宽,取0.5m
:
进水渠道渐宽部分的展开角度,一般可采用20°
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
m
式中:
:
进水渠道渐宽部分的长度
格栅前槽高
0.5+0.3=0.8m
式中:
h:
栅前水深,m
:
栅前渠道高度,一般采用0.3m
格栅总长度
m
取8.5m
1.5每日栅渣量W
b=20㎜,取
=0.01(m3渣/m3污水)
(m3/d)
>0.2m3/d,可选用机械清除格栅
2、细格栅
2.1按远期自来水用量最大设计流量计算
最大设计流量
栅条间隙取5mm
2.1.1栅槽宽度
栅条间隙数
式中:
:
最大设计流量,
:
格栅倾角,取70°
b:
栅条间隙,取5mm
h:
栅前水深,取0.5m
v:
过栅流速(通过格栅的水流速度),取0.8m/s
栅条应取375个
栅槽宽度
m取6m
式中:
S:
栅条宽度,取0.01m
n:
栅条间隙数,375个
b:
栅条间隙,5mm
取4个栅槽每个栅槽的宽度是1.5m
2.1.2通过格栅的水头损失
h2=Kζv2sinα/2g
m
式中:
k:
格栅阻力增大系数(=3.36v-1.32);
:
栅条间隔局部阻力系数(=
(s/b)4/3,对于矩形栅条断面
为2.42)
V:
通过格栅的水流速度,m
g:
重力加速度,
2.1.3栅后槽总高度
0.5+0.3+0.749=1.549m
式中:
h:
栅前水深,0.5m
栅前渠道高度,一般采用0.3m
:
通过格栅的水头损失,0.749m
2.1.4栅前总长度
进水渠道渐宽部分的长度
m
式中:
:
栅槽宽度,6m
:
进水渠宽,取0.5m
:
进水渠道渐宽部分的展开角度,一般可采用20°
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
m
式中:
:
进水渠道渐宽部分的长度
格栅前槽高
0.5+0.3=0.8m
式中:
h:
栅前水深,0.5m
:
栅前渠道高度,一般采用0.3m
格栅总长度
2.1.5每日栅渣量W
b=5㎜,取
=0.01(m3渣/m3污水)
(m3/d)
>0.2m3/d,可选用机械清除格栅
2.2按近期自来水用量最大设计流量计算
最大设计流量
=
栅条间隙取5mm
2.2.1栅槽宽度
栅条间隙数
式中:
:
最大设计流量,0.4196
:
格栅倾角,取70°
b:
栅条间隙,取5mm
h:
栅前水深,取0.5m
v:
过栅流速(通过格栅的水流速度),取0.8m/s
栅条应取169个
栅槽宽度
m取3m
式中:
S:
栅条宽度,取0.01m
n:
栅条间隙数,169个
b:
栅条间隙,6mm
取2个栅槽每个栅槽的宽度是1.5m
2.2.2通过格栅的水头损失
h2=Kζv2sinα/2g
式中:
k:
格栅阻力增大系数(=3.36v-1.32);
:
栅条间隔局部阻力系数(=
(s/b)4/3,对于矩形栅条断面
为2.42)
V:
通过格栅的水流速度,m
g:
重力加速度,
2.2.3栅后槽总高度
0.5+0.3+0.749=1.549m
式中:
h:
栅前水深,m
栅前渠道高度,一般采用0.3m
:
通过格栅的水头损失,m
2.2.4栅前总长度
进水渠道渐宽部分的长度
m
式中:
:
栅槽宽度,m
:
进水渠宽,取0.5m
:
进水渠道渐宽部分的展开角度,一般可采用20°
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
m
式中:
:
进水渠道渐宽部分的长度
格栅前槽高
0.5+0.3=0.8m
式中:
h:
栅前水深,m
:
栅前渠道高度,一般采用0.3m
栅槽总长度
2.2.5每日栅渣量W
b=20㎜,取
=0.01(m3渣/m3污水)
(m3/d)
>0.2m3/d,可选用机械清除格栅
3、沉砂池
选型:
曝气式沉砂池
方案的对比
平流式沉砂池:
(优点)具有截留无机颗粒效果较好;构造较简单;工作稳定;
(缺点)不易控制流速;沉砂中有机颗粒含量较高,对被有机物包裹的砂粒的截留效果不高;排沙常需要洗砂处理;
曝气沉砂池:
(优点)沉砂中含有机物的量低于5%;由于池中设有曝气设备,它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离的作用;对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的最终处置提供了有利条件
(缺点):
耗能高,对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行存在不利影响
钟式沉砂池:
(优点):
占地面积小,有机物与砂粒的分离效果好
(缺点):
不宜用于大流量,应用于中小型的城市污水厂
结论:
通过以上的对比,根据处理的水量大且属于城市污水,所以选择曝气式沉砂池
设计参数:
自来水用量为55000
,收集系数为0.9
远期自来水用量
=578.7L/s
总变化系数
L/s
最大设计流量
设计水力停留时间
水平流速
总有效容积:
V=60Qmaxt=60×0.7754×1.5=69.786m3
式中:
V:
总有效容积,m3
Qmax:
最大时设计流量,m2/s
t:
最大设计流量时停留时间,min
池断面面积:
A=
式中:
Qmax:
最大时设计流量,m2/s
v:
最大设计流量时水平流速,m/s
池总宽度:
式中:
B:
池中宽度,m
H:
有效水深,m
超高0.5m
每格池子宽度:
b=B/n=3.877/2=1.9385m取2米
池长:
L=V/A=69.
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