污水处理厂构筑物工艺计算

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资源描述

1一、粗格栅1.设计流量Q=20000m3/d,选取流量系数Kz=1.5则:最大流量Qmax=1.5×20000m3/d=30000m3/d=0.347m3/s2.栅条的间隙数(n)设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60°则:栅条间隙数85.449.04.002.060sin347.0sin21bhvQn(取n=45)3.栅槽宽度(B)设:栅条宽度s=0.01m则:B=s(n-1)+bn=0.01×(45-1)+0.02×45=1.34m4.进水渠道渐宽部分长度设:进水渠宽B1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°(进水渠道前的流速为0.6m/s)则:mBBL60.020tan290.034.1tan21115.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)mLL30.0260.0212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:mgvkkhh102.060sin81.929.0)02.001.0(4.23sin2234201其中ε=β(s/b)4/3k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3h0--计算水头损失,mε--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=2.4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)2设:栅前渠道超高h2=0.3m则:栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.89.每日栅渣量(W)设:单位栅渣量W1=0.05m3栅渣/103m3污水则:W=QW1=05.0105.130000100031maxZKWQ=1.0m3/d因为W0.2m3/d,所以宜采用机械格栅清渣二、集水池设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范,集水池的容积应大于污水泵5min的出水量,即:V>0.347m3/s×5×60=104.1m3,可将其设计为矩形,其尺寸为3m×5m,池高为7m,则池容为105m3。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。三、细格栅1.设计流量Q=20000m3/d,选取流量系数Kz=1.5则:最大流量Qmax=1.5×20000m3/d=30000m3/d=0.347m3/s2.栅条的间隙数(n)设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角α=60°则:栅条间隙数7.899.04.001.060sin347.0sin21bhvQn(取n=90)设计两组格栅,每组格栅间隙数n=90条3.栅槽宽度(B)设:栅条宽度s=0.01m则:B2=s(n-1)+bn=0.01×(45-1)+0.01×45=0.89m3所以总槽宽为0.89×2+0.2=1.98m(考虑中间隔墙厚0.2m)4.进水渠道渐宽部分长度设:进水渠宽B1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°(进水渠道前的流速为0.6m/s)则:mBL48.120tan290.098.1tan2B1215.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)mLL74.0248.1212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:mgvkkhh26.060sin81.929.0)01.001.0(42.23sin2234201其中ε=β(s/b)4/3k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3h0--计算水头损失,mε--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=2.42),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=0.3m则:栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=1.48+0.47+0.5+1.0+0.7/tan60°=3.85m9.每日栅渣量(W)设:单位栅渣量W1=0.10m3栅渣/103m3污水则:W=QW1=1.0105.130000100031maxZKWQ=2.0m3/d因为W0.2m3/d,所以宜采用机械格栅清渣4四、沉砂池采用平流式沉砂池1.沉砂池长度(L)设:流速v=0.25m/s水力停留时间:t=30s则:L=vt=0.25×30=7.5m2.水流断面积(A)设:最大流量Qmax=0.347m3/s(设计1组,分为2格)则:A=Qmax/v=0.347/0.25=1.388m23.池总宽度(B)设:n=2格,每格宽取b=1m则:池总宽B=nb=2×1=2m4有效水深(h2):h2=A/B=1.388/2=0.69m(介于0.25~1.0m之间,符合要求)5.贮砂斗所需容积V1设:T=2d则:35511112.1105.186400230347.01086400mKTXQVz其中X1--城市污水沉砂量,一般采用30m3/106m3,Kz--污水流量总变化系数,取1.56.每个污泥沉砂斗容积(V0)设:每一分格有2个沉砂斗则:V0=V1/(2*2)=1.2/4=0.3m37.沉砂斗各部分尺寸及容积(V)设:沉砂斗底宽b1=0.5m,斗高hd=0.45m,斗壁与水平面的倾角为55°则:沉砂斗上口宽:mbhbd13.15.055tan45.0260tan212沉砂斗容积:532221122231.0)5.025.013.1213.12(645.0)222(6mbbbbhVd(略大于V1=0.3m3,符合要求)8.沉砂池高度(H)采用重力排砂设:池底坡度为.06则:坡向沉砂斗长度为:mbLL26.2213.125.72222则:沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.45+0.06×2.26=0.59m则:池总高度H设:超高h1=0.3m则:H=h1+h2+h3=0.3+0.45+0.59=1.34m9.验算最小流量时的流速:在最小流量时只用一格工作,即n=1,最小流量即平均流量Q=20000m3/d=0.232m3/s则:vmin=Q/A=0.232/1.388=0.17m/s沉砂池要求的设计流量在0.15m/s—0.30m/s之间,符合要求五、A/O池1.有效容积(V)设:日平均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD污泥负荷Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSS·d)污泥指数:SVI=150回流污泥浓度:Xr=10^6/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比为:R=100%曝气池内混合污泥浓度:Xr=R/(1+R)×Xr=111×6667=3333.5mg/L6则:V=XNQLs0=197995.333315.05.1)20350(200002.缺氧池与好氧池的体积设:缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分两组则:缺氧池的体积为2475M3好氧池的体积为7425m3设:有效水深为6m则:缺氧池面积413m2好氧池面积1238m2缺氧池的宽为10m,每格为5m,长为42m好氧池的宽为20m,每格为10m,长为62m好氧池长宽比为62/10=6.2,在5-10之间,符合要求宽深比为10/6=1.7在1-2之间,符合要求3污水停留时间t=QV=19799×24/20000/1.5=15.8A段停留时间是3.95h,O段停留时间是11.85h,符合要求。4.剩余污泥量W=aQ平Lr-bVXr+0.5Q平Sr(1)降解BOD5生成的污泥量W1=aQ平Lr=0.6×20000(0.35-0.02)=3960kg/d(2)内源呼吸分解泥量Xr=0.75×3333.5=2500mg/L,(fx=0.75)W2=bVXr=0.05×19799×2.5=2475kg/d(3)不可生物降解和悬浮物的量W3=0.5Q平Sr=0.5×20000×(0.35-0.02)=3300kg/d(4)剩余污泥量为W=W1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d5.湿污泥的体积7污泥含水率为P=99.2%QS=)1(1000PW=)992.01(10004785=600m3/d6.污泥龄为θc=XwVXr=14855.219799=33.310d(符合要求)7.计算需氧量查得:每去除1kgBOD5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN需氧4.6kg则:碳氧化硝化需氧量1.2×20000×(0.35-0.02)+4.6×0.04×20000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD5由于利用污水BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为2.9×(0.04-0.01)×20000=1740kg则:实际需氧量为11600-1740=9860kg/d考虑到安全系数为1.5,利用率为0.09,空气密度为1.201kg/m3,空气含氧量为23.2%,则理论需氧量为:602409.0232.0201.15.19860=409m3/min曝气方式采用机械曝气六、二沉池该沉淀池采用中心进水,周边出水的辐流式沉淀池,采用刮泥机进行刮泥。设计2座辐流式二沉池。1.沉淀池面积(A)设:最大进水量(单个沉淀池)QmaxQmax=25.1/200003dm=15000m3/d=0.17m3/s平均进水量为Q=10000m3/d=0.116m3/s表面负荷:q范围为1.0—2.0m3/m2.h,取q=1.5m3/m2.h278245.110000maxqQAm282.沉淀池直径(D)mAD19278443.有效水深为(h1)设:水力停留时间(沉淀时间):t=2h则:h1=qt=1.52=3m校核3.63191hD(介于6~12,符合要求)4.沉淀区有效容积(V1)V1=A×h1=278×3=834m35.贮泥斗容积:设:污泥回流比为R=50%回流污泥浓度Xr=10000mg/L为了防止磷在池中发生厌氧释放,贮泥时间采用Tw=2h则:二沉池污泥区所需存泥容积:368210000320036002410000)5.01(22)1(2mXXQXRTVrww则污泥区高度为mAVhw5.227868226.二沉池总高度:设:二沉池缓冲层高度h3=0.4m,超高为h4=0.3m则:池边总高度为h=h1+h2+h3+h4=3+2.5+0.4+0.3=6.2m设:池底坡度为i=0.05则:池底坡度降为midbh425.005.0221925则:池中心总深度为H=h+h5=4.8+0.425=5.23m97.校核堰负荷:径深比6.54.31931hhD2.39.519321hhhD堰负荷)./(2)./(9.1)./(1781914.3100003msLmsLmdmDQ以上各项均符合要求

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