氧化沟工艺污水厂设计计算书

1设计计算书第一章构筑物设计计算第一节污水处理系统1格栅与提升泵1.1格栅设计计算1.1.1主要设计参数日均污水量：Qd为15万m3/d总变化系数KZ：1.3（平均日流量大于1000L/s的KZ为1.3）设计流量Qmax=KzQd=1.3*15万m3/d=2.26m3/s栅条宽度S=10mm=0.01m（矩形断面）栅条间隙宽度b=20mm=0.02m过栅流速v=0.8m/s栅前水深h=1.2m格栅倾角=60。（∈(45。~75。)超高h=0.3m1.1.2设计计算由水力最优断面公式Q=（B1^2*v）/2得到B1=2.38，h=B1/2=1.19实际中取1.2计算（1）栅条的间隙数(分两组）：49实际数目为n-1=48个sin——考虑格栅倾角的经验系数（2）栅槽宽度栅槽宽度B一般比格栅宽0.2~0.3m也可以不加，此取加0.2每组栅槽宽B’=10.2Snbn=0.01*（49-1）+49*0.05+0.2=1.66m设每组栅槽间隔0.10m，总长度栅槽宽度：B=2B’+0.10=3.42m进水渠道渐宽部分的长度L12设进水渠宽B1=2.1m,其渐宽部分展开角度1=20o（进水渠道内的流速为2.26/(2.38*1.2)=0.791m/s，在0.4～0.9范围内，符合要求）L1=(B1-B2)/2tan1=1.43m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=L1/2=0.715mh损=0.0815m（3）栅后槽总高度H因粗格栅间隙较大，水利损失很少，可忽略不计设栅前渠道超高h2=0.3mH=h损+h1+h2=1.2+0.3=1.58(m)（4）格栅总长度（L）L=L1+L2+0.5+1.0+1.30/tanα=1.43+0.715+0.5+1.0+(1.2+0.30)/tan60°=4.51m（5）每日栅渣量（W）污水流量总变化系数为1.3，则每日栅渣量W=（Qmax*W1*86400)/(Kz*1000)=3m3/d0.2m3/d式中：Kz--总变化系数，取1.3；W——每日栅渣量,m3/d；1W——栅渣量333m/10m污水一般为每31000m污水产3.31m3；W0.2m3/d所以采用机械清渣。1.2提升泵站1.2.1泵站流量计算选用6台泵（4用2备）。每台泵的最大流量Q=(Qmax*Kz)/N=(150000*1.3)/4=4850m3/d=0.564m3/s1.2.2集水池计算（1）集水池容积V3集水池容积不小于最大一台泵的5min出水量V=Q*t=0.564*5*60=169.2，设计中取170m3（2）集水池面积S集水池有效水深一般为1.5~2.0m，本设计中取2.0m,超高0.3m即2.3mS=V/h=85m2（3）集水池长度L设计集水池宽B=5mL=S/B=85/5=17m，设计17m中取（4）提升水泵扬程一个水泵用一条管径，单台水泵的流量Q=0.564m3/s=2030m3/h选用550QW3500-7-110型潜污泵。详细参数见下表：型号排出口径(mm)流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(kw)效率(%)重量(kg)550QW3500-7-1105503500774511077.523001.3细格栅1.3.1主要设计参数栅条宽度S=0.01m栅条间隙宽度b=0.01m(细格栅b在0.005~0.01m范围内)过栅流速v2=1m/s（v在0.6~1.0范围内）格栅倾角=60。（∈(45。~75。)超高h=0.3mB1为2Q/v的平方根=2.126栅前渠道水深h=B1/2=1m1.3.2设计计算（1）栅条的间隙数格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核，则（2）栅条间隙数N=105取105/组4sin——考虑格栅倾角的经验系数（3）每个栅槽宽度B’=10.2Snbn=2.29m所以总槽宽为B=2.29×2+0.15＝4.73m（考虑中间隔墙厚0.15m）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=2.126m,其渐宽部分展开角度1=20o（进水渠道内的流速为2.26/2.12*0.8=0.97m/s，符合要求）L1=(B1-B2)/2tan1=3.45m（4）栅槽与进水渠道连接处渐窄部分长度L2=L1/2=1.73m（5）通过格栅的水头损失h1设栅条断面是锐边矩形断面=2.424/321sin2Svhkbg=0.32(m)取h1为0.32mK——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数。一般采用3g—重力加速度9.8（m/s2）（6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.8+0.32+0.3=1.42(m)（7）栅槽总长度L=1120.51.0HLLtg=3.45+1.73+0.5+1.0+1.1/tg60°=7.43(m)H1——栅前渠道深（m）（8）每日栅渣量W=（Qmax*W1*86400)/(Kz*1000)=10.5m3/d5W0.2m3/d宜采用机械清渣，采用回转式格栅除污机HF1200型，功率为0.7KW（9）格栅间占地面积10X4.1=41m32沉砂池2.1主要设计参数设计中选择2座平流式沉砂池，每座取2格，分别与格栅连续，每座沉砂池设计流量为1.13m³/s。2.2设计计算2.2.1沉砂池长度L=v·t式中，L——沉砂池的长度（m）；v——设计流量时的流速（m/s），一般采用0.15-0.30m/s；t——设计流量时的流行时间（s），一般采用30-60s。设计中取v=0.25m/s，t=50s。mL5.125025.02.2.2水流过水断面面积vQA式中，A——水流过水断面面积（m²）；Q——设计流量（m³/s）。252.425.013.1mA2.2.3沉砂池宽度2hAB式中，B——沉砂池宽度（m）；2h——设计有效水深（m），一般采用0.25-1.0m。设计中取2h=1.0m，mB52.40.152.42.2.4贮砂室所需容积6ZKTXQV100086400式中，X——城市污水沉砂量3/mL（污水），一般采用0.033/mL污水；T——清除沉砂的间隔时间（d），一般采用1-2d；ZK——污水流量总变化系数，为1.2。设计中取T=2d，X=0.033/mL（污水）388.42.1100086400203.013.1mV2.2.5每个贮砂斗容积nVV0式中，0V——每个贮砂斗容积（m³）；n——贮砂斗格数（个）。设计中取每一个分格有2个贮砂斗，共有8222n个贮砂斗3061.0888.4mV2.2.6贮砂斗高度贮砂斗高度应能满足贮砂斗储存沉砂的要求，贮砂斗的倾角α60°。2211033ffffVh式中，3h——贮砂斗的高度（m）；1f——贮砂斗上口面积（m²）；2f——贮砂斗下口面积（m²），一般采用mmmm6.06.0~4.04.0。设计中取贮砂斗上口面积为mm24.124.1，下口面积为mm5.05.0mh6.25.05.05.024.124.124.161.033校核贮砂斗角度0.75.024.123htg，α=82°60°2.2.7贮砂室高度72223233bbLihilhh式中，3h——贮砂室高度（m）；i——沉砂池底坡度；2l——沉砂池底长度（m）；2b——贮砂斗的上口宽（m）；b——两个贮砂斗之间的间隔壁厚，取0.2m。设计中采用重力排砂，取i=1%mh65.222.024.125.1201.06.232.2.8沉砂池总高度321hhhH式中，H——沉砂池总高度（m）；1h——沉砂池超高（m），一般采用0.3-0.5m。设计中取mh3.01mH95.365.20.13.02.2.9验算最小流速min1minminAnQV式中，minV——最小流速（m/s），一般采用smV/15.0；minQ——最小流量（m²/s），一般采用平均日流量5.1QKQQ日平均；1n——沉砂池格数（个），最小流量时取1；minA——最小流量时的过水断面面积（m²）。smsmV/15.0/167.052.45.1113.1min，符合要求2.2.10进水渠道格栅的出水通过DN1200的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道，污水在渠道内的流速为：111HBQV8式中，1V——进水渠道水流流速（m/s）；1B——进水渠道宽度（m）；1H——进水渠道水深（m）。设计中取1H=0.8m，1B=1.0msmV/4.18.0113.112.2.11出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头为：32212gmbQH式中，1H——堰上水头（m）；m——流量系数，一般采用0.4-0.5；2b——堰宽（m），等于沉砂池宽度。设计中取4.0m，mb4.32mH33.06.194.34.013.1321出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽，出水槽宽1.0m，有效水深0.8m，水流流速0.8m/s，出水流入出水管道。出水管道采用钢管，管径DN1200。2.2.12排砂管道采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN1200。平流式沉砂池平面布置图如下：93配水井3.1配水井内中心管直径224VQDπ式中，2D——配水井内中心管直径（m）；2V——配水井内中心管上升流速（m/s），一般采用2V≥0.6m/s。设计中取2V=0.6m/smD55.16.014.32126.2423.2配水井直径22334DVQDπ式中，3D——配水井直径（m）；3V——配水井流速（m/s），一般采用3V=0.2-0.4m/s。设计中取3V=0.2m/smD6.955.12.014.32126.2423取3D=9.6m。103.3配水井高度设计中取停留时间为5min，无效面积占5%，确定配水井体积33565602126.205.105.1mQtV配水井高度mDVh9.46.914.34135641222π设计中取h=5m。平流沉砂后污水进入配水井向氧化沟配水，每两组氧化沟设配水井一座，同时回流污水也经配水井向氧化沟分配。配水井尺寸Φ9.6×5m。配水井设分水钢闸门两座，选用SYZ型闸门规格为Φ800mm，配手摇式启闭机两台（2t）。4氧化沟4.1主要设计参数氧化沟设计流量：Q=150000m3/d=6250m3/h=1.74m3/s进水水质：BOD=210mg/LCOD=390mg/LSS=210mg/L出水水质：BOD=20mg/LCOD=60mg/LSS=20mg/L4.2设计计算出水BOD为20mg/L，处理水中非溶解性BOD，用下列公式求得：=13.6mg/LCe-----出水中BOD浓度故处理水中溶解性BOD为20-13.6=6.4mg/L采用污泥龄20d，则日产污泥量为：=8329kg/dQ-----氧化沟设计流量a-----污泥增长系数，一般为0.5~0.7，取0.611b-----污泥自身氧化率，一般为0.04~0.1，取0.06Lt-----(L0-Le)去除的BOD浓度mg/Ltm-----污泥龄d4.2.1硝化区容积计算：µn-----硝化菌的生长率；d-1（µn）max-----硝化菌最大生长率；d-1N-----出水中NH4+-N的浓度，取15mg/LKn-----硝化的半速常数T-----温度（取最不利8℃）O2-----氧化沟中溶解氧浓度，取2.0mg/LKO2-----氧的半速率常数，取1.3mg/L可算得µn=0.171L/d则泥龄tw=1/µn=5.86d安全系数取3.0，则设计污泥龄为原设定污泥龄为20d，故硝化速率为：µn=1/20=0.05d-1单位基质利用率：12a-----污泥增长系数一般为0.5~0.7，取0.6b-----污泥自身氧化率一般