城市生活污水處理氧化溝工藝計(jì)算方法

1、1 處理規(guī)模的確定21.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料21.2 設(shè)計(jì)計(jì)算32 污水處理物設(shè)計(jì)計(jì)算42.1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)42.2 進(jìn)水管道設(shè)計(jì)計(jì)算52.3 中格柵設(shè)計(jì)算52.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)52.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算62.4 進(jìn)水井的計(jì)算92.5 提升泵房和積水井設(shè)計(jì)計(jì)算92.6 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算102.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)102.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算102.7 沉砂池設(shè)計(jì)132.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù)132.7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算132.8 巴氏計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算152.9反應(yīng)池配水井設(shè)計(jì)計(jì)算172.9.1 設(shè)計(jì)條件172.10 氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算182.10.1 設(shè)計(jì)條件182.10.2 設(shè)計(jì)參數(shù)192.10.3 設(shè)計(jì)計(jì)算192.11

2、沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算272.11.1設(shè)計(jì)說明272.11.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算273 污泥處理部分構(gòu)筑物設(shè)計(jì)303.1 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算303.1.1 設(shè)計(jì)概述303.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算303.2 脫水設(shè)備的計(jì)算323.2.1 設(shè)計(jì)條件323.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算323.2.3 脫水附屬設(shè)備選型323.3 污泥干化廠的設(shè)計(jì)計(jì)算33第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1 處理規(guī)模的確定1.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料該直達(dá)市2009年末直達(dá)市建成區(qū)人口110000人。污水量210395l/人·d，從2010年往后，由于人們的生活水平越來越高，因此所用水量增加，從而污水量也隨著增加。根據(jù)該直達(dá)市的總體規(guī)劃，人口自然增長(zhǎng)率為6.

3、8，機(jī)械增長(zhǎng)率近期14。1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)an=p1(1+a+b)n,計(jì)算出2010年2030年的人口及污水處理廠處理規(guī)模如下表： 年份自然增長(zhǎng)率 （）機(jī)械增長(zhǎng)率 （） 總?cè)丝?（人）單位污水量（升/人·天）處理規(guī)模(萬m3/t）20116.8141122880.212.3620126.8141146240.212.4120136.8141170080.212.4620146.8141194420.222.6320156.8141219260.222.6820166.8141244620.222.7420176.8141270510.232.9220186.8141296940.2

4、32.9820196.8141323910.263.4420206.8141351450.263.5120216.8141379560.263.5920226.8141408060.304.2520236.8141437540.304.3120246.8141467450.304.4020256.8141497970.364.9420266.8141529130.335.0520276.8141560940.335.1520286.8141593400.365.7420296.8141626550.365.8620306.8141660380.365.98由上式計(jì)算可知道，此污水處理廠分兩期設(shè)

5、計(jì)，二期預(yù)留用地。一期為8年，二期為12年，一期處理量為3萬立方米/天，二期為6萬立方米/天。2 污水處理物設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) （1）設(shè)計(jì)流量 60000m3/d,其中一期為30000m3/d。查下表一可以計(jì)算出最大設(shè)計(jì)流量。表一 生活污水量總變化系數(shù)kz平均日流量l/s）4610152540701202004007501600km2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.301.20上表來自水處理工程設(shè)計(jì)（劉紅主編）84頁。查上表得：處理量為60000m3/t時(shí)，km=1.32，處理量為30000m3/t時(shí)，km=1.44。所以兩期的設(shè)計(jì)最大處理

6、量make=60000×1.32=79200m3/d=0.917 m3/s，一期的設(shè)計(jì)最大處理量make(1)=30000×1.44=43200m3/d=0.5m3/s。 （2）進(jìn)水水質(zhì)： bod5濃度s0=220mg/l；ss濃度x0=210mg/l；tn=45mg/l；堿度（以caco3 計(jì)）取280mg/l；norm=50mg/l；could=300mg/l；nh3n=40mg/l。 （3）出水水值：bod5濃度be20mg/l；ss濃度be20mg/l；could60mg/l；nh3n8mg/l；tp1mg/l；tn15mg/l。2.2 進(jìn)水管道設(shè)計(jì)計(jì)算取進(jìn)水管的流

7、速為v=0.8 m3/s，則進(jìn)水管的截面積進(jìn)水管管徑圓整后取1220mm。校核管道流速：2.3 中格柵設(shè)計(jì)算2.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)由于提升泵房采用潛污泵，為了使泵減少磨損，則選用柵條間隙為25mm。由于城市污水長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)轿鬯幚韽S，污水在運(yùn)輸過程中有損失，故當(dāng)污水送到污水處理廠后應(yīng)在地下，通過對(duì)當(dāng)?shù)氐貏?shì)及管網(wǎng)的安排取進(jìn)水口在地下6米處。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇如下：柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條寬度s=0.01m，格柵安裝高度傾角為75°。設(shè)計(jì)計(jì)算圖如下所示：（注）計(jì)算公式參考城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算31頁35頁。 圖2.3.1 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖2.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （

8、1）柵槽寬度 柵條間隙數(shù)n,個(gè) 式中 make 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵安裝傾角，（°）；取=75°； b 柵條間隙，m，取b=0.025m； v 過柵流速，m/s，取v=0.9 m/s h 柵前水深，取0.5m。格柵采用4臺(tái)，一期兩臺(tái)，二期兩臺(tái)。一次性施工完成。所以單個(gè)格柵的的流量=0.5/2=0.25 m3/s。則單個(gè)格柵的間隙數(shù)校核過柵流速： 柵槽寬度b柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.2m。設(shè)柵條寬度 s=10mm則柵槽寬度 （m）柵槽之間的墻的寬度為0.5m，所以格柵安裝的總寬度=0.96×4+3×0.5=5.34m。 （2）通過

9、格柵的水頭損失 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度l1。 設(shè)進(jìn)水渠道寬b1=0.75m,漸寬部分展開角1=20°，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.7m/s。柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度l2，m 通過格柵的水頭損失h1，m 式中 h 1通過格柵的水頭損失，m; h0計(jì)算水頭損失，m; k系數(shù)，格柵受柵渣堵塞時(shí)水頭損失增大的倍數(shù)，一般取k=3； 阻力系數(shù)，其值與格柵的斷面有關(guān)，按水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算一書中第107頁的表41選用。當(dāng)柵條斷面選用矩形時(shí)有： =2.42。 （3）柵后槽總高度h,m設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=6mh=h+h1+h2=0.5+0.09+6=6.59m （4）柵槽總長(zhǎng)度 l,ml=l1+l

10、2+1.0+0.5+=0.29+0.15+1.0+0.5+=3.68m （5） 每日柵渣量w據(jù)城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算35頁，取w1=0.07 m3柵渣/10 3m3廢水。w每日柵渣量，m3/d;w1柵渣量，m3柵渣/10 m3 廢水；km生活污水流量總變化系數(shù)，km=1.32。四臺(tái)格柵機(jī)的總柵渣量為1.15×4=4.6 m3/d >0.2 m3/d，故采用機(jī)械清渣。 （6）格柵除污設(shè)備選擇選用四臺(tái)gshz型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，每臺(tái)過水流量為0.25 m3/s，即21600 m3/d。根據(jù)設(shè)備制造廠商提供的回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)的有關(guān)技術(shù)資料，所選設(shè)備技術(shù)參數(shù)為： 安裝角度為75&#

11、176; 電機(jī)功率為1.5kw 溝寬960mm 柵前水深0.5 m 過柵流速0.89 m3/s 耙齒柵隙為25mm 過水流量為21600 m3/d2.4 進(jìn)水井的計(jì)算因?yàn)檫M(jìn)水井在粗格柵之前并和粗格柵連接，起到對(duì)各個(gè)格柵平均分配進(jìn)水的作用，故取進(jìn)水井的寬與格柵的總寬度相同，取寬度為5.34m，取長(zhǎng)度為2.50m。則進(jìn)水井的尺寸為2500 mm×5340mm。2.5 提升泵房和積水井設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）泵的選擇近期設(shè)計(jì)最大流量為0.5m3/s，近期、遠(yuǎn)期各選用三臺(tái)潛污泵，兩用一備。總的為六臺(tái)潛污泵，四用兩備。每臺(tái)泵的流量為900m3/h，抽升一般的廢水多采用pw型污水泵，對(duì)于有腐蝕性的廢水，

12、應(yīng)選擇合宜的耐腐蝕泵或耐酸泵。抽升泥渣多的廢水和污泥時(shí)，可選擇泥沙泵或污泵。本設(shè)計(jì)中，查污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)354頁可以選出適合該泵房的qw系列潛污泵。所選泵的型號(hào)及參數(shù)如下： 型號(hào)：350qw1000-8-37 排出口徑：350mm 流量：1000 m3/h 揚(yáng)程：8m 轉(zhuǎn)速：980 r/min 功率：37kw效率：83.2% 重量：1100kg （2） 集水井設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)要求機(jī)組布置時(shí)，在機(jī)組之間以及機(jī)組和墻壁間應(yīng)保持一定的距離。電動(dòng)機(jī)容量小于50kw時(shí)，機(jī)組凈距不小于0.8米；大于50kw時(shí)，凈距應(yīng)大于1.2米。機(jī)組于墻的距離不小于0.8米，機(jī)組至低壓配電盤的距離不小于1.5米?？紤]

13、到檢修的可能，應(yīng)留有足夠距離以抽出泵軸和電機(jī)轉(zhuǎn)子，如無單獨(dú)的檢修間，則泵房?jī)?nèi)應(yīng)留有足夠的場(chǎng)地。此外，泵站內(nèi)的主要通道應(yīng)并不小于1.01.2米。集水池的容積應(yīng)大于污水泵5分鐘的出水量。該設(shè)計(jì)中，取兩機(jī)組的中心距離為2.5米，最邊上的機(jī)組與墻的距離為1.5米，則泵房總長(zhǎng)=1.5×2+5×2.5=15.5米=15500mm。設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)上面選擇的泵，單臺(tái)泵的流量為為1000m³/h，即0.28m³/s，因此在二期四臺(tái)泵同時(shí)工作時(shí)，五分鐘內(nèi)的出水量為0.28×5×60=336，考慮到有效利用體積，取400m³，則集水池的平面面積集水

14、池的寬（3) 泵房設(shè)計(jì)泵房設(shè)計(jì)一座，建造集水池的上方，泵房的平面尺寸為長(zhǎng)15.5米，寬6.46米。2.6 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算2.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)由于提升泵房采用潛污泵，為了使泵減少磨損，則用粗格柵選用柵條間隙為25mm。由于城市污水長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)轿鬯幚韽S，污水在運(yùn)輸過程中有損失，故當(dāng)污水送到污水處理廠后應(yīng)在地下，通過對(duì)當(dāng)?shù)氐貏?shì)及管網(wǎng)的安排取進(jìn)水口在地下6米處。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇如下：柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條寬度s=0.01m，格柵安裝高度傾角為75°。2.6.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）柵槽寬度 柵條間隙數(shù)n,個(gè) 式中 make 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； 格柵安裝傾角，（&

15、#176;）；取=75°； b 柵條間隙，m，取b=0.008m； v 過柵流速，m/s，取v=0.8 m/s h 柵前水深，取0.5m。格柵采用4臺(tái)，一期兩臺(tái)，二期兩臺(tái)。一次性施工完成。所以單格柵的的流量=0.5/2=0.25 m3/s。則單個(gè)格柵的間隙數(shù) 校核過柵流速： 柵槽寬度b柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.2m。設(shè)柵條寬度 s=10mm則柵槽寬度 （m）柵槽之間的墻的寬度為0.5m，所以格柵安裝的總寬度=1.58×4+3×0.5=7.82m。（2）通過格柵的水頭損失進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度l1。設(shè)進(jìn)水渠道寬b1=1.0m,漸寬部分展開角1=20&#

16、176;，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.7m/s。柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度l2，m 通過格柵的水頭損失h1，m 式中 h 1通過格柵的水頭損失，m; h0計(jì)算水頭損失，m; k系數(shù)，格柵受柵渣堵塞時(shí)水頭損失增大的倍數(shù)，一般取k=3； 阻力系數(shù)，其值與格柵的斷面有關(guān)，按水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算一書中第107頁的表41選用。當(dāng)柵條斷面選用矩形時(shí)有： =2.42。 （3）柵后槽總高度h,m 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5m h=h+h1+h2=0.5+0.31+0.5=1.31m （4）柵槽總長(zhǎng)度 l,ml=l1+l2+1.0+0.5+=0.8+0.4+1.0+0.5+=2.97m （5）每日柵渣量w據(jù)

17、城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算35頁，取w1=0.08 m3柵渣/10 3m3廢水w每日柵渣量，m3/d;w1柵渣量，m3柵渣/10 m3 廢水；km生活污水流量總變化系數(shù)，km=1.32。>0.2 m3/d故采用機(jī)械清渣。（6）格柵除污設(shè)備選擇選用四臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，每臺(tái)過水流量為0.25 m3/s，即21600 m3/d。根據(jù)設(shè)備制造廠商提供的回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)的有關(guān)技術(shù)資料，所選設(shè)備技術(shù)參數(shù)為： 安裝角度為75° 電機(jī)功率為1.5kw 溝寬1580mm 柵前水深0.5m 過柵流速0.8m/s 耙齒柵隙為8mm 過水流量為21600 m3/d2.7 沉砂池設(shè)計(jì)2.7.1 設(shè)計(jì)參

18、數(shù)最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流速, m/s ,取v=0.20m/s最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間，s,取t=40s設(shè)計(jì)參數(shù)及公式來源于城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算中的第3740頁 圖2.7.1 平流式沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算圖2.7.2 設(shè)計(jì)計(jì)算此次設(shè)計(jì)沉砂池選用平流式的沉砂池，施工分兩期完成，即總共要建4格沉砂池，一期建兩格，二期再建兩格。設(shè)計(jì)水量根據(jù)一期的最大水量設(shè)計(jì)，而一期建兩個(gè)沉砂池，故每個(gè)沉砂池的最大設(shè)計(jì)流量為0.25 m3/s。設(shè)計(jì)計(jì)算中按一期流量計(jì)算。 （1）沉砂池長(zhǎng)度l，m （2）沉砂池每格水流斷面面積a （3）池總寬度b, m一期、二期各兩格，總的四格，設(shè)每格寬1.5米，則總寬為6.0米，一期為3.0米

19、。 （4）沉砂池的有效水深h2取沉砂池每個(gè)分格寬度為b=1.5m。則： <1.2m(合理) （5）每格沉砂池沉砂斗所需容積v 式中： v沉砂斗容積，m3; t 清除沉砂的時(shí)間間隔，d,取t=2天 x城市廢水中的沉砂量，取x=30 m3沉砂/106廢水； km生活污水流量總變化系數(shù)。 （6）每格沉砂斗所需容積v1 沉砂池的每一個(gè)分格設(shè)有兩個(gè)沉砂斗，則每個(gè)沉砂斗的容積為： （7）沉砂斗尺寸 a 沉砂斗上口寬a ,m 式中 斗高，m,取=1.0m； 斗底寬，m，取=0.5m。 b 沉砂斗容積v1，m3 =0.32 （8）沉砂室高度h3，m，采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗。沉砂室由

20、兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉砂池坡向沉砂斗得過渡部分，沉砂室的寬度為沉砂室寬度=2×（3.74+1.16）+0.2=10(m) （9） 沉砂池總高度h，m 取超高h(yuǎn)1=0.3米 h=h1+h2+h3=0.3+0.67+1.12=2.29(m) (10) 砂水分離器的選擇沉砂池的沉砂經(jīng)排砂裝置排除的同時(shí)，往往是砂水混合體，為進(jìn)一步分離砂和水，需配套砂水分離器。清除沉砂的間隔時(shí)間為兩天，根據(jù)該工程的排砂量，選用螺旋砂水分離器。該設(shè)備的主要技術(shù)性能參數(shù)為處理量：20l/s電機(jī)功率：0.37kw機(jī)體最大寬度：1420mm2.8 巴氏計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算巴氏計(jì)量槽安裝在沉砂池之后，設(shè)于總

21、出水干渠上。一期全部設(shè)計(jì)完工。計(jì)量槽分成三段：進(jìn)水收縮段、中間喉渠和出水?dāng)U大段。槽身及其前后的明渠均要求矩形斷面。前后明渠的底坡可以相等，也可以不相等。計(jì)算示意圖如下所示：（注：巴士計(jì)量槽的計(jì)算公式來自于水污染控制工程333頁） 圖2.8.1 巴式計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算圖喉渠有一對(duì)0.375的順坡，出水段的頭部有一段0.166的反坡，由此造成水流自由跌落。同時(shí)，為了保證計(jì)量準(zhǔn)確，對(duì)跌落度有如下要求：當(dāng)b=0.15m時(shí)，h2<0.5h1;當(dāng)b>0.3m時(shí)，h2<0.7h1。通過計(jì)量槽的流量與進(jìn)水段的水深有如下關(guān)系： q=mbh1式中：q通過計(jì)量槽的流量，m3/s； b喉寬，（一般取上游

22、渠寬的1/3-1/2），m； h1進(jìn)水段的正常水深，m； m 、系數(shù)，當(dāng)b=0.15m時(shí)，m=0.384, =1.58; 當(dāng)b=0.3-1.75m時(shí)，m=0.365, 由水污染控制工程中表23-6查出。不同喉寬時(shí)的值喉b(m)0.30.500.751.001.261.501.751.5221.541.5571.571.5781.5851.59進(jìn)水段側(cè)面有一觀察井，兩者開洞相連，測(cè)量水位h1的儀器可設(shè)于其內(nèi)。最好是自動(dòng)測(cè)量，謠傳指揮。計(jì)量槽的各部分尺寸和通過水量有關(guān)，由于通過最大數(shù)量為916.67l/s，可根據(jù)水污染控制工程p334中表23-7。得到：通過流量（l/s）b(mm)l1(mm)l2

23、(mm)l3(mm)b1(mm)b2(mm)a(mm)c(mm)k(mm)p(mm)最小最大1010005001450600900108080075225500500當(dāng)b=0.5m,查上表得=1.54,m=0.365,則有：一期進(jìn)水段正常水深 二期進(jìn)水段正常水深2.9反應(yīng)池配水井設(shè)計(jì)計(jì)算2.9.1 設(shè)計(jì)條件一期設(shè)計(jì)最大處理規(guī)模為0.5 m3/s，二期擴(kuò)建至1.0 m3/s，平流沉砂池的出水經(jīng)配水井流入氧化溝，氧化溝一期、二期各兩座，總的設(shè)四座氧化溝。（注：計(jì)算中公式和示意圖來自城市污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算第29頁）2.9.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 圖2.9.1 配水井設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖 （1）進(jìn)水井管徑d1,m 配水井

24、進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量q=1.0 m3/s。當(dāng)進(jìn)水管徑為d1=1200mm時(shí)，流速為0.885m/s1.0m/s，滿足設(shè)計(jì)要求。 （2）矩形寬頂堰 進(jìn)水從配水井中心進(jìn)入，經(jīng)等寬度堰流入2個(gè)水斗再由管道接入四座氧化溝，每個(gè)氧化溝的分配水量為q=1.0/4=0.5m3/s,配水井采用矩形寬頂溢流堰至配水管。 堰上水頭h，m 因單個(gè)出水溢流堰的流量為0.25 m3/s，一般大于100l/s采用矩形堰，小于100l/s采用三角堰，所以，本設(shè)計(jì)采用矩形堰。（堰高h(yuǎn)取0.5m） 矩形堰的流量 式中 q矩形堰的流量，m3/s； h堰上水頭，m； b堰寬，m，取b=1.0m； m0流量系數(shù)，通常取0.3270.332

25、，該設(shè)計(jì)中取0.33。則 堰頂厚度b,m 根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)資料，當(dāng)2.5b/h10時(shí)，屬于矩形寬頂堰，取b=0.8米，這時(shí)b/h=2.58（在2.510范圍內(nèi)），所以，該堰屬于矩形寬頂堰。配水管管徑d2,m設(shè)配水管管徑d2=900mm,流量=0.5 m3/s，可算得v=0.79m/s。（滿足要求） 配水漏斗上口口徑d，m，按配水井內(nèi)徑的1.5倍設(shè)計(jì)， d=1.5d1=1.5×1200=1800mm （3）配水井平面尺寸 根據(jù)上述計(jì)算，選擇配水井的平面尺寸為最大直徑為4400mm。2.10 氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算2.10.1 設(shè)計(jì)條件 （1）設(shè)計(jì)最大水量make為79200m3/t=0.917 m

26、3/s，一期的設(shè)計(jì)最大處理量make(1)=30000×1.44=43200m3/t=0.5m3/s。歷年平均溫度11，極端最高氣溫30，取最低水溫為14。ph=69。 （2）氧化溝進(jìn)水水質(zhì)：bod5濃度s0=220mg/l，ss濃度x0=210mg/l，tn=50mg/，堿度（以caco3 計(jì)）取280 mg/l，norm=50mg/l,could=300mg/l,nh3n=40mg/l。 （3） 出水水值：bod5濃度be20mg/l，ss濃度be20mg/l，could60mg/l,nh3n8mg/l,tp1mg/l，tn15mg/l。生物處理出水中生物不可降解溶解性有機(jī)氮和出

27、水vss 中喊有有機(jī)氮總量為2mg/l，no3-n= 5mg/l考慮），且污泥得到穩(wěn)定。2.10.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 一期、二期個(gè)設(shè)兩座氧化溝，單座氧化溝的最大設(shè)計(jì)流量為21600 m3/t。1) 污泥齡c =25 天（考慮污泥得穩(wěn)定化要求）；2) 混合液懸浮固體濃度(mlss)x=5000 mg/l；3) mlvss/mlss=0.7；4) 回流污泥含量 x1=10000 mg/l；5) 20時(shí)反硝化速率 （還原的no3n / mlvss）ad，20=0.035 kg/（kg.d）；6) 反硝化溫度校正系數(shù)=1.09；7) 污泥產(chǎn)率系數(shù)（vss / bod5） y=0.6kg /（kg.d）；8)

28、 內(nèi)源呼吸速率 ad=0.05 d-1 ；9) 剩余污泥含水率 99.4 % ；10) 曝氣池好氧量do=2mg/l。2.10.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （注：此部分的計(jì)算公式來自城市污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算199204頁）設(shè)計(jì)計(jì)算圖如下所示， 圖2.10.1 三溝式氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖 圖中 1進(jìn)水管； 2導(dǎo)流墻； 3曝氣轉(zhuǎn)刷裝置； 4出水調(diào)節(jié)堰 5出水井 6出水管； （1） 好氧區(qū)容積計(jì)算 1) 確定水中溶解性bod5確定出水中得溶解性bod5出水中vss=0.7ss=0.7×20=14 （mg/l）vss 所需的bod5=1.42×14（排放污泥中vss 所需的bod5通常為vss 的1.

29、42倍）。出水中vss 所構(gòu)成的bod5濃度 s1=1.42（vss/ss）×出水ss×（1-e-0.23×5） =1.42×0.7×20×(1- e-0.23×5) =13.59mg/ l出水中得溶解性bod5濃度s=be-s1=20-13.59=6.41 mg/ l （2） 好氧區(qū)容積 v好 好氧水力停留時(shí)間： （3）單座氧化溝剩余污泥量we =1230+361-32 （4）缺氧區(qū)容積的計(jì)算1）需氧化的氨氮量n1，氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.4%，則用于細(xì)胞合成的總氮量故需氧化的nh3n量 n1=進(jìn)水tn出水nh

30、3n生物合成所需氮 =45-8-7.06 =29.94mg/l 2) 脫氮量no=進(jìn)水tn出水tn生物合成所需氮 =45-15-7.06 =22.94mg/l 3）反硝化速率(t-20) 12時(shí),and(t)=0.035×1.08(14-20)=0.0224)缺氧區(qū)容積 （5）反應(yīng)區(qū)總?cè)莘e 總水力停留時(shí)間 （6） 堿度平衡計(jì)算硝化反應(yīng)需要保持一定的堿度，一般認(rèn)為，剩余堿度達(dá)到100mg/l即可保持ph7.2，生物反應(yīng)能夠正常進(jìn)行，每氧化1mg氨氮需要消耗7.14mg堿度，每氧化1mgbod5產(chǎn)生0.1mg堿度；每還原1mgno3n產(chǎn)生3.57mg堿度。硝化消耗堿度 ： 7.14

31、15;29.84=213.77（mg/l）反硝化產(chǎn)生堿度 ： 3.57×22.94=81.90（mg/l）去除bod5 產(chǎn)生堿度： 0.1（s0-s）=0.1×（220-6.41）=21.36（mg/l）剩余堿度=280-213.77+81.90+21.36=169.49100 （mg/l）滿足堿度需求，硝化和反硝化能夠正常進(jìn)行。 （7）需氧量計(jì)算設(shè)計(jì)需氧量aor aor=去除bod5需氧量-剩余污泥中bod5需氧量+去除氨氮耗氧量-剩余污泥中氨氮的耗氧量-脫氮產(chǎn)氧量 a. bod需氧量d1= aq(s0-s)+bvx =0.52×21600×(0.22

32、-0.00641)+0.12×15223×2.8 =7513.97kg/t b.剩余污泥中bod的需氧量d2(用于生物合成的那部分bod需量) d2=1.42×x1=1.42× =1.42×1230=1746.6kg/t c.去除氨氮的需氧量d3。每1kg氨氮硝化需要消耗4.6kgo2。 d3=4.6×（tn-出水氨氮）×q/1000 =4.6×（45-8）×21600/1000=3676.32 kg/t d. 剩余污泥中氨氮的耗氧量d4=4.6×污泥含氮率×氧化溝剩余污泥x =4.6

33、×0.124×1230=701.592 kg/te. 脫氮產(chǎn)氧量d5。每還原1kgn2產(chǎn)生2.86kgo2。d5=2.86×脫氮量=2.86×22.94×21600/1000=1417.14kg/t總需氧量aor=d1-d2+d3-d4-d5 =7513.97-1746.6+3676.32-701.592-1417.14 =8742kg/t考慮安全系數(shù)為1.4，則aor=1.4×9030=12642 kg/t去除1kgbod5的需氧量 標(biāo)準(zhǔn)需氧量：實(shí)際需氧量確定后，需轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量（r0）以選取曝設(shè)備。其轉(zhuǎn)化公式為： 式中 c曝

34、氣池溶解含量， mg/l； cub(t)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，t時(shí)清水中的飽和溶解氧含量，mg/l，取值可參照下表，本例取t=30時(shí)飽和溶解氧含量， cub(30)=8.38mg/l； cs(20)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，20清水中的飽和溶解氧含量， mg/l，cub(20)=9.17mg/l； 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，取值范圍為0.50.95，本例取 =0.85； 污水中飽和溶解氧與清水溶解氧含量之比，通常為0.900.97，本例取 =0.95。 = 20152.92kg/t去除1kgbod5的需氧量 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下清水中的飽和溶解氧含量水溫/123456飽和溶解氧含/(mg/l)14.2313.811

35、3.4813.1312.8012.48水溫/789101112飽和溶解氧含/(mg/l)12.1711.8711.5911.3911.0810.83水溫/131415161718飽和溶解氧含/(mg/l)10.6010.3710.159.959.749.54水溫/192021222324飽和溶解氧含/(mg/l)9.359.178.998.838.638.53水溫/252627282930飽和溶解氧含/(mg/l)8.388.228.077.927.777.63 注：其余溫度（030）的溶解氧含量根據(jù)內(nèi)插法確定，0時(shí)溶解氧含量為14.62mg/l。（8)氧化溝尺寸采用氧化溝四座，一期兩座，二期

36、兩座，三組溝道采用相同的容積。則每組溝道容積 v單溝=15223/3=5074.33m3 每組溝道單溝寬度b=9m,有效水深h=3.5米，超高為0.5米，中間分隔墻厚度b=0.25米。每組溝道面積=v單溝=5074.33/3.5=1449.81m2 =(9+0.25/2)2× 3.14 = 261.45m2 直線部分的面積a2=a-a1=1449.81-261.45 =1188.36 m2 直線段部分長(zhǎng)度l=a2/（2b）=1285.12/(2×9) =66.02米 （9）進(jìn)水管和出水管進(jìn)出水管流量q1=q/3=0.5/2=0.25m3/s,管道流速v=0.8m/s則管道過

37、水?dāng)嗝?q1/v=0.25/0.8=0.3125m/s查管子規(guī)格表，取外徑為402mm，壁厚為10mm的進(jìn)出水管校核管道流速v=0.25/(3.14×0.642/4)=0.78m/s（10）出水堰及出水豎井 a. 出水堰。出水堰計(jì)算按薄壁堰來考慮。 q=1.86be(3/2) 式中 b-堰寬 h-堰上水頭，取0.03米。 b=q/(1.86h(3/2) =0.25/(1.86×0.03(3/2) =25.87米 出水堰分為三組，每組寬度=25.87/3=8.62米b.出水豎井?？紤]可調(diào)試出水堰安裝要求，在堰兩邊各留0.3米的操作距離。出水豎井長(zhǎng)l=0.3×2+8.

38、62=9.22米 出水豎井寬b=2.5米（滿足安裝需要） 出水豎井平面尺寸l×b=9.22×2.5=23.05 （11) 設(shè)備選擇 a.轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)采用直徑d=1000mm的轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)，充氧能力為6.5kgo2/(m·h),單臺(tái)轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)有效長(zhǎng)度為9米，動(dòng)力效率為2.5kgo2/(kw·h)。據(jù)環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)第206頁，選用的轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)的參數(shù)為 轉(zhuǎn)刷型號(hào)：bq1x9.0id； 電機(jī)功率：32kw； 電機(jī)型號(hào)：yd250m614； 轉(zhuǎn) 速：72r/min； 浸沒深度：30cm。轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)有效長(zhǎng)度l=sor/6.5=(19115/24)/6.5=122.

39、53m所需曝氣轉(zhuǎn)刷臺(tái)數(shù)n=122.53/9=13.6，取14臺(tái)單臺(tái)轉(zhuǎn)刷軸功率=sor/(2.5×16)=19115/24/(2.5×16)=22.75(kw·h)單臺(tái)轉(zhuǎn)刷所需電機(jī)功率=22.75 kw·hb.潛水推流器。兩側(cè)邊溝各設(shè)三臺(tái)潛水推流器，共六臺(tái)，每臺(tái)電機(jī)功率為10.5kw。據(jù)環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)第227頁表5-34，選擇潛水推流器的型號(hào)如下所示： 型 號(hào):dqt075； 螺旋槳直徑:1800mm； 電機(jī)功率：4.5kw 轉(zhuǎn) 速:42r/min； 外形尺寸為：1300×1800×1800mm； 每圈刷片為12片，每米長(zhǎng)友七圈。

40、c.電動(dòng)可調(diào)旋轉(zhuǎn)堰門。氧化溝每個(gè)邊溝設(shè)電動(dòng)可調(diào)旋轉(zhuǎn)堰門3臺(tái)，共六臺(tái)。堰門寬度b=4米，可調(diào)高度h=0.3米，電機(jī)功率為n=0.55kw。9) 計(jì)算回流污泥量。氧化溝系統(tǒng)中，如果已知回流污泥的含量，就可以根據(jù)下面簡(jiǎn)單的質(zhì)量平衡式，計(jì)算出維持mlss 的回流污泥流量，即 qx0+qrx1=(q+or)x式中or 回流污泥量， m3/d ； q 污水流量， m3/d ； x0進(jìn)水ss 含量， mg/l； x1回流污泥含量， mg/l； x氧化溝中nlss 含量， mg/l。根據(jù)上式，可得 21600×21010000×or=（21600+or）×5000因此：or=20

41、693m3/d2.11 沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算2.11.1設(shè)計(jì)說明 對(duì)于大規(guī)模的城市污水處理廠，一般在設(shè)計(jì)沉淀池時(shí)，選用平流式和輻流式沉淀池。為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)（如避免橫向錯(cuò)流、異重流對(duì)沉淀的影響、出水束流等）、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池，采用周邊進(jìn)水、周邊出水，多年來的實(shí)際和理論分析，認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池，容積利用系數(shù)比普通沉淀池高17.4%，出水水質(zhì)也能提高20.0%24.2%（以出水ss和bod5指標(biāo)衡量）。該污水廠設(shè)計(jì)采用中心進(jìn)水周邊出水輻流式沉淀池。表面負(fù)荷 q=2.0m3/(m2·h)；固體負(fù)荷 as=200-250kiss/

42、(m2·d)；水力停留時(shí)間 t=1.5h；設(shè)計(jì)污泥回流比 r=50%100%；2.11.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 （注：設(shè)計(jì)所用公式來自城市污水廠設(shè)計(jì)計(jì)算394-398頁） 圖 2.11 沉淀池實(shí)際計(jì)算示意圖 （1） 沉淀部分水面面積f,f= make /( no)式中 make最大設(shè)計(jì)流量，m3/h, make =0.25m3/s=900 m3/h； n池?cái)?shù)，個(gè)，取4個(gè); q表面負(fù)荷，取q=2m3/(m2·h)。該廠一共設(shè)置四個(gè)沉淀池，一期兩個(gè)，二期兩個(gè)。單個(gè)沉淀池的最大流量為0.25m3/s。則 （2）池子直徑d,m取d=24米 （3）有效水深h2,m h2= qt式中 t為沉

43、淀時(shí)間，h,取t=1.5h。 h2=2×1.5=3(m) （4）沉淀池總高度每天污泥量v，m3 式中 s每人每日污泥量，l/(人·d)，一般采用0.30.8取s=0.5（人·d)。 n設(shè)計(jì)人口，n=129694人; t兩次清除污泥間隔時(shí)間，d，采用機(jī)械刮泥，取t=4h。 則 污泥斗容積v，m3 式中 h5污泥斗高度，m； r1污泥斗上部半徑，m，取r1=2m； r2污泥斗上部半徑，m，取r2=1m；污泥斗容積 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積設(shè)池徑向坡度為0.05，則圓錐體的高度 圓錐體部分污泥容積 污泥總?cè)莘e=12.7+90.0=102.7 m35.4 m3（可見池

44、內(nèi)有足夠的容積） 沉淀池總高度h,m 設(shè)h1=0.3m，h3=0.5m；則 h=0.3+3+0.5+0.5+1.73=6.03m （5） 沉淀池周邊高度h，m h=h1+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m （6） 徑深比校核 d/h2=24/3=8，在612范圍內(nèi)，滿足要求。 （7）集水槽堰負(fù)荷校核設(shè)集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負(fù)荷為 =1.662.9(符合要求) （8）采用機(jī)械刮泥 選用周邊傳動(dòng)式刮泥機(jī) 刮泥機(jī)的主要技術(shù)性能參數(shù)有： 池徑24米；周邊線速度2-3m/min；單邊功率0.75kw，周邊單個(gè)輪壓35kn。3 污泥處理部分構(gòu)筑物設(shè)計(jì)3.1 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1

45、設(shè)計(jì)概述污泥濃縮有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、微孔濾機(jī)濃縮及隔膜濃縮等方法。重力濃縮用于活性污泥、活性污泥與初沉污泥的混合體以及消化污泥的濃縮，不宜用于生物脫氮除磷工藝產(chǎn)生的剩余污泥。氣浮濃縮由于在好氧狀態(tài)中完成，而且持續(xù)時(shí)間較短，因此適用于脫氮除磷系統(tǒng)的污泥濃縮。離心濃縮是利用污泥中的固體與液體的密度差，在離心力場(chǎng)所受的離心力的不同而被分離濃縮，因此適用范圍較廣，但運(yùn)行與維修費(fèi)用較高。根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮，該設(shè)計(jì)采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，一期、二期各一座，按一期設(shè)計(jì)，二期預(yù)留用地。采用刮泥機(jī)機(jī)械排泥。3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）產(chǎn)生污泥量的計(jì)算 （2)濃縮污泥固體通量 由于沉淀池底部的污泥打入濃縮池，為活性污泥，按城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算435頁表11-7，取固體通量g=30kg/(·d)。 （3）濃縮池面積a， 式中 q泥污泥量，kg （4） 濃縮池直徑 取d=14.0米 （5） 濃縮池總高度h，m 污泥濃縮池工作部分的高度h1