污水处理厂工艺设计计算书(案例)

设计计算书（案例）粗格栅1：粗栅的计算：设计流量：Q=Qmax=Kz×Q平均（由条件知：Q平均=100，00m3/d=4166.7m3/h=1.16m3/s,由规范查得：Kz=1.2）=1.2×100,00m3/d=5000m3/h=1.39m3/s选取格栅间隙:b=20mm(20mm～25mm)选取过栅流速:v=0.95m/s(0.1m/s～1.0m/s)选取格栅的安装倾角：α=75度（45度～75度，一般机械清污时≥70度）.选取格栅的栅条宽度:S=10mm.选取格栅前的水深:h=0.8m.格栅的间隙数：maxQsin2nbhvα==1.39sin7520.020.80.95×°×××≈45（1）：栅槽的宽度：B=S×(n-1)+b×n=0.01×(45-1)+0.02×45=1.33m选取B=1.2m与格栅机配套.(2)：通过格栅的水头的损失：（由手册取β=1.83,k=3）h1=4232sin()vgksbβα×××××÷=4320.9529.80.011.833sin750.02()×××××°=0.093≈0.1m.(3)：每日的栅渣量W：（取w1=0.07m3/（103m3污水×d））max18640021000QzwWK××=××=1.390.078640021.21000××××=3.5m3/d＞0.2m3/d故采用机械清渣.粗格栅的选型：选用江苏天雨集团的LHG型回转式格栅除污机.型号为：LHG—1.2×5.03,功率：1.5KW。选用的螺旋输送压榨机的型号：LYZ300，功率：3KW。详细内容：选用的格栅除污机的起吊设备是CD15—9D型电动葫芦。1电动葫芦的运行电机：型号为：ZDY121—4；功率：0.8KW；转速：1380r/min；电动葫芦的主起升电机：型号：ZD141—4；功率：7.5KW；转速：1400r/min；工字钢：型号：28a—63cGB706—65；电源：3相，380（220）V，50HZ。2：提升泵房的计算：采用潜污泵，泵房与集水池合建。集水池根据泵的安装要求决定。泵房的尺寸：9.3m×13.6m×4.5m。采用6台泵，4用2备,一台变频。泵的型号：CP3306/60575KW潜污泵。电压：380V；额定轴功率：75千瓦；输入配用功率：82千瓦；水利效率：82%；含偶合装置及10米潜水电缆。单价：人民币35万元（含增值税关税）。潜水搅拌机的型号：QJB2.2/8-320/3-740/C/S，两台，单台的功率：2.2KW。3：水头损失的计算：污水管进入溢流井的损失h1：根据流量Qmax=1.39m3/s，充满度0.8,管径DN1200，查水利计算表得流速v=1.43。h=22vgξ×=21.4329.81.0××=0.1米。通过格栅的水头损失：h1=0.1米。通过圆孔的水头损失：h2根据孔口出流的知识和给排水设计手册第一册查得：ξ=1.06,φ=11ε+。H0=1.46通过圆孔的流速：Vc=02gHφ×××通过试算得：h2=0.75米，开孔个数：maxQAcVcn==15，空的直径：DN350。泵的局部水头损失：渐扩段的水头损失：h3=22120.14Vgε××=×5.0429.8×=0.18米。90度弯头的水头损失：h4=2220.64Vgε××=×21.7729.8×=0.10米。阀门的水头损失：h4=2221.220.41Vgε×××=×779.8+21.7729.80.2××=0.10米。1.1.1.进水井1.功能污水处理厂与排水系统的衔接点。当污水处理系统出现故障或由于其它原因进入污水处理厂的流量大于最大设计流量时，污水由此直接排入泾河。2.设计参数设计流量：100,000×1.2m3/d23.构（建）筑物结构形式：钢筋混凝土地下结构尺寸：长×宽×深＝3×2.5×4.88m数量：1座4.主要设备电动圆闸板阀门及启闭机1台,型号:SYZφ1200型铸铁圆闸门.启闭机与闸板配套。1.1.2.粗格栅间1.功能去除污水中大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。2.设计参数粗格栅采用回转式格栅格栅数量：2台设计流量：100,000×1.2m3/d格栅间距：20mm栅前明渠流速：0.67m/s3.运行根据栅前栅后水位差，机械自动耙渣。4.主要工程内容粗格栅间的地上部分为一棚子。地下部分为渠道,栅渠为两条渠宽×渠深＝1.2×5.03m的地下式钢筋混凝土直壁平行渠道，渠道各装回转式LHG1200×5030型格栅除污机一台，单台格栅的功率：1.5KW。栅渣由LYZ300型的螺旋输送压榨机输送到2000×2000×1200的渣箱内。螺旋输送压榨机的功率：3KW。然后定期运往厂外填埋。每台格栅除污机前后加装方闸板CBZ1200×1200，共4台，配备与闸板配套的手动启闭机。1.1.3.提升泵房1.功能将入流污水提升至设计高度，以便自流进入各后续处理单元以及自流排入泾河。2.泵房形式选择提升泵房有干式和湿式两种。其中湿式泵房采用潜污泵，不仅占地少，投资小，而且安装管理也十分方便，是目前较为普遍和流行的选择。本设计采用潜污泵房。3.设计参数设计流量：120,000m3/d设计扬程：15m（依据集水池最低水位、出水最高水位之差以及管线沿程损失确定）3集水池容积：380m3（根据泵房的布置要求确定）潜污泵数量：6台（4用2备,一台变频。）4.运行根据集水池内污水水位变化，依次启停水泵，保证处理系统连续稳定工作，水泵的运行可自控或手动控制。5.主要工程内容泵房采用半地下式污水泵站，其中地下部分为钢筋混凝土矩形集水池用于安装水泵，地上部分为砖混结构，作为控制和检修。其中：地下部分的尺寸：9.6×13.9×8.18，地上部分:5.4×13.9×4.5。选用Q=1282m3/hr，H=15m，N=75kw的CP3306/60575kw的潜污泵6台，4用2备，其中一台变频控制。根据水量大小进行匹配启停泵。为了保证各水泵之间不互相干扰，独立工作，各泵均设置独立的出水管道直接与细格栅间的出水槽相连。细格栅及沉砂池1进水高位水槽：设槽宽1.2米,出水堰堰上水头：232321.39/40.4051.219.60.29QmbgHHHm==××⇒=堰上水头为0.3m,设自由跌落为0.1m。2细格栅间（4个细格栅）①设计水量=120000mmaxQ3/d栅条间隙b=6mm过栅流速1m/s栅前流速0.8m/s格栅倾角060α=栅前水渠h=0.78m栅条宽度10sm=m①设计计算4栅条间隙数maxsinQnbhαυ=01.39sin606940.0060.781×==×××栅槽宽度(1)Bsnbn=−+0.01680.006691.094×+×=通过格栅的水头损失2431()sin2shkbgυβα=4230.0111.67sin6030.390.00629.8m⎛⎞=××××=⎜⎟×⎝⎠，取0.4m。栅后水深1Hhh=+1.00.41.4=+=栅槽长度按格栅长度的3倍计每日栅渣量（单机）max186400'21000zQwwk××=××31.390.10864005/21.21000md××==××②设备选型江苏天雨集团XQ1.0×2.0。功率0.75KW。每台8.46万元，共4台。3旋流式沉砂池①设计水量3max120000/Qm=d②选型：《手册》-5P291江苏天雨集团，旋流沉砂池用鼓风机功率4KW;叶轮，功率1.1KW，转速15r/min;每套7.51万元，共两套。5砂水分离器功率0.37Kw，转速5r/min；每台6.60万元，共两台。除砂系统采用PLC自动控制洗砂，排砂周期。用电总负荷为14.74KW。细格栅间⑴功能：拦截污水中较小漂浮物⑵运行方式：根据栅前、栅后水位差，机械自动耙渣。⑶主要工程内容：细格栅与旋流沉砂池合建，5000m3/h设计，平面尺寸为17.02m×27.29m，在沉砂池前设4条渠道分别经细格栅入旋流沉砂池。安装细格栅水渠宽1.1m，长7.7m，共4条。栅渣经无轴螺旋输送机输送至螺旋输送压榨机压干后外运。格栅前后设手动渠道闸门以便于格栅检修。栅前水深0.78m，过栅流速1.0m/s，选用旋转式齿耙清污机。主要设备参数：栅宽：B=1000mm,栅隙：e=6mm,安装角度：600。旋流沉砂池：⑴功能：去除水中粒径0.2mm砂砾，保护后续处理构筑物及排泥管道不受堵塞，并减少污泥泵及闸门的磨损。≥⑵运行：沉砂池与进水同步运转，除砂系统采用PLC自动控制。⑶主要工程内容：沉砂池选用旋流沉砂池两台，主要设备参数处理水量2500m3/h，直径4870m，电机功率N=1.1KW，配套鼓风机2台，功率4KW/台。砂水分离器两台，功率0.37KW。泥砂经砂水分离器脱水后外运处置。6流量计：选用电磁流量计，安装在沉砂池出水管上。选择池1．功能进水与从二沉池回流的活性污泥快速混合、接触，利用活性污泥中异养菌对污水中的溶解态和胶态可生物降解有机物进行吸附，促进该部分微生物的增长和繁殖，选择有利于沉淀的菌胶团微生物，抑制污泥膨胀。选择池出水采用可调堰板，同时作为四组氧化沟的配水设施。2．设计参数设计污水流量：Q=100000m³/d水力停留时间：t=30min选择池采用钢筋混凝土半地上结构。分为两格，串联连续搅拌式，数量为1座。3．选择池的容积有效池容V=Qt=100000×30/（60×24）=2083.3m³设选择池的有效深度为5.5m，则长和宽分别为28m和14m。超高取0.5m。实际池容V′=28×14×6m³=2352m³实际有效水深H′=5.3m由于池子分为两格，则每格的尺寸为14×14×6m。4．水力计算选择池进水口水头损失212hgυξ=进其中ξ为1.0，υ1=1.78m/s,则：2211.781.00.16229.8hmgυξ==×=×进选择池中水头损失h池可忽略不计，即h池=0；选择池出水可调节堰水头损失，按最大损失计算，h堰=H+h其中H为堰前水头，这里取最大0.2m；h为跌落水头这里可以忽略不计，既h=0。则：7h堰=0.2m选择池出口水头损失22hgυξ=出其中ξ取进口没有修圆时的值为0.5，υ1=1.22m/s,则：221.220.50.04229.8hmgυξ==×=×出选择池中总水头损失为:h总=h进+h池+h堰+h出=0.16+0+0.2+0.04=0.40m5．附属设备（1）.可调堰板选择池的出水处设置四个TYZ-5000×500可调堰板，材质采用不锈钢，单机功率为N=0.55Kw。总功率为N总=4×0.55=2.2Kw。（2）.搅拌机为了进水和回流的活性污泥能够快速混合、接触，在选择池上加混合搅拌设备。搅拌机的型号为ZJ-2600型折浆搅拌机，材质为不锈钢，单机功率为N=7.5Kw,搅拌机的个数为2台，总功率为N总=2×7.5=15Kw。氧化沟1．功能卡鲁塞尔氧化沟为整个污水处理系统的主体和核心。其功能为利用培养的活性污泥生物絮凝能力对污水剩余的SS进行捕集，去除废水中的悬浮物；利用活性污泥中的硝化菌对污水中的氨氮进行生物硝化，去除废水中的氨氮；利用活性污泥中的异氧菌对硝酸盐进行反硝化、BOD降解以及生物除磷，从而保证出水中的SS、COD、BOD、NH4+-N、TN和TP达到规定的设计要求。2．曝气方式的选择氧化沟的曝气方式有机械曝气和鼓风曝气。其中，机械曝气设备相对简单，但效率低，因此，主要应用于小水量的场合；鼓风曝气效率高、能耗低，主要应用于中、大规模。此外，8曝气方式的选择还由气温决定，由于机械曝气的散水作用，当环境温度低于水温时，机械曝气会使废水降温，而鼓风曝气由于风机对空气的压缩，可使水温升高。而生物处理的效率，与温度关系密切，同样条件下，温度越高，处理效率越高，尤其当要求脱氮时，脱氮菌对温度较为敏感。因此，目前普遍的观点是我国北方最低气温低于零度的地区，氧化沟不宜采用机械曝气。西安市的极端最低气温为-20℃，一月份多年平均气温-0.5℃，西安市已建成的北石桥污水净化中心采用转刷机械曝气，冬季由于曝气作用转刷周围大量结冰，致使水温降低，碳、氮和磷的去除