污水處理廠初步方案設計分析說明書模板

1、設計任務書一、設計項目某污水廠初步設計二、設計資料1 .基本資料設計流量：Q=30000+ n x 1000 m3/d （n 學號，1 30 號）污水水質：COD=380mg/L , BOD5=250 mg/L , SS=200mg/L pH=6 9。夏季水溫 25 C,冬季水 溫15 C,常年平均水溫20 C。納污河流：位于城市的東側自南向北，20年一遇洪水水位標高322.5m，常水位標高320.3m。根據(jù)城市總體規(guī)劃，污水廠擬建于該城市下游河流岸邊，地勢平坦，擬建處的地面標高 326.30m。該城市污水主干管終點（污水廠進水口）的管內底標高321.00m 。氣象資料：該地區(qū)全年主導風向為西

2、南風。地勢平坦，地質情況良好，滿足工程地質要求，平均氣溫13C, 冬季最低氣溫-12 C,最大冰凍深度0.85m，夏季最高氣溫37 C，年平均降雨量1010mm , 蒸發(fā)量1524mm。處理要求：處理水水質滿足：BOD5 20mg/L ; COD 60 mg/L ; SS0.2m 3/d所以宜采用機械格柵清渣。第五節(jié)沉砂池設計計算1. 沉砂池的選型:沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于 0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。平流式沉砂池具有構造簡單、處理效果好的優(yōu)點。本設計采用平流式沉砂池2設計資料1）沉砂池水

3、力停留時間30-60s ；2）有效水深不大于1.2m ；3）水流速，0.15-0.3m/s ；4）每格寬度不小于0.6m 。計算草圖如下頁圖4所示:2.1設計參數(shù)確定設計流量：Qmax=551L/S （設計1組池子）設計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=40s2.2 池體設計計算進水出水圖4平流式沉砂池計算草圖(1) 沉砂池長度：L=vt=0.25 X 40=10m(2 )水流斷面面積：A =Q/v =0.551/0.25 =2.2卅(3 )沉砂池總寬度：設計n=2格，每格寬取b=2m0.6m，每組池總寬B=2b=4.0m(4)有效水深：h2=A/B=2.2/4=0.55m(小于 1.

4、2m)(5)貯泥區(qū)所需容積：設計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積V1QpTX2K 1053.4 104 2 32 1.5 105二 0.68m(每格沉砂池設兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗)其中城市污水沉砂量：X=3m 3/10 5m3.(6) 沉砂斗各部分尺寸及容積：設計斗底寬ai=0.50m，斗壁與水平面的傾角為 60，斗高hd=1.0m，則沉砂斗上口寬：2 1.0a -a10.50 = 1.65mtan 60 * tan 60 沉砂斗容積：h- 22 1.022V -(a aa! a! )(1.652 1.65 0.50 0.50 )33=1.27m 3 (大于 V“=

5、0.56m 3，符合要求)(7) 沉砂池高度：采用重力排砂，設計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度：L2=10一2 1.65 = 3.35m2 2則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =1.0+0.06 x 3.35=1.20m池總高度H :設超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.63+1.20=2.13m(8) 進水漸寬部分長度：B Bt31.27L1-2.38m2 tan202 tan20(9) 出水漸窄部分長度：L3=Lr =2.38m(10) 校核最小流量時的流速：i=_Qmin_ min 口 Amin最小流量一般采用即為0.75Qa，則min Qmin 0.75 1

6、.25 =0.99m/s0.15m/s，符合要求.Amin1 1.882(11) 進水渠道格柵的出水通過DN1200mm的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩Q 0.936側配水進入進水渠道，污水在渠道內的流速為：V1.25m / sB H11.5x0.5式中：B1進水渠道寬度(m )，本設計取1.5m ；H1進水渠道水深(m)，本設計取0.5m。(12) 出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保證沉砂池內水位標高恒定，堰上水頭為:H =(2=( )3 = 0.31m2 0.4 1.5；2 9.80.936式中：m流量系數(shù)，一般米用0.4-0.5 ;本設計取0.4;(13)排砂管道本設計采

7、用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管徑 DN=200mm。第八節(jié)輻流式初沉池設計計算輻流式初沉池擬采用中心進水，沿中心管四周花墻出水，污水由池中心向池四周輻射流 動，流速由大變小，水中懸浮物流動中在重力作用下沉降至沉淀池底部，然后用刮泥機將污 泥推至污泥斗排走，澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進水裝置、中心管、穿孔花 墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。本設計選擇兩組輻流式沉淀池，每組設計流量為0.28m 3/s，從沉砂池流出來的污水進入集配水井，經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。1. 沉淀部分水面面積表面負荷采用1.2-2.0 m3 /(m2 h)，本設計取q =2.0 m3

8、/(m2 h)，沉淀池座數(shù)n=2F =QJ600551 3600 495m2nq2 2圖5 輻流式沉淀池計算草圖h22. 池子直徑-25.1m（ D 取 25m）3. 沉淀部分有效水深設沉淀時間t = 2h ,有效水深：h2=qt =2 x 2=4m4. 沉淀部分有效容積小 Qh6750Q =- t =1983.6m3hn 25. 污泥部分所需的容積由任務書知進水懸浮物濃度 C。為0.20kg/m 3，出水懸浮物濃度 6以進水的50%計，初沉池污泥含水率po=97%，污泥容重取r=1OOOkg/m 3，取貯泥時間T=4h，污泥部分所需的容積：V=Q(C o- CJTX 100丫 ( 100-

9、p 0)1983.6(0.20-0.10)4 100100(100 -97)= 26.45 m3則每個沉淀池污泥所需的容積為13.2m6. 污泥斗容積設污泥斗上部半徑幾二2m ,污泥斗下部半徑D=1m，傾角取a =60 ,則污泥斗高度:h5 =(a- A) tg a = (2-1) x tg60 =1.73m污泥斗容積：3.14 x 1.733x( 22+2 x 1 +12) =12.68m 3n 人522V1 =(1 +2幾+2 )7. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積池底坡度采用0.05-0.10，本設計徑向坡度i=0.05，則圓錐體的高度為:h4 =(R- r1) i= (13-2) x 0

10、.05 = 0.55m圓錐體部分污泥容積：V2 =A ( R2+RA+rj) =3.14漢0.55 匯(132 十13漢2 +22) =114.56m333污泥總體積：V= V1+ V2=12.68+114.56 =127.24 m 3 16.2m 3，滿足要求。8. 沉淀池總高度設沉淀池超高h1=0.3m，緩沖層高h3 =0.5m，沉淀池總高度:H = h 1+h 2 +h 3+h 4 +h 5= 0.3+4+0.5+0.55+1.73 = 7.08 mH = h 1+h 2 + h3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m10.徑深比D/ h 2 = 26/4 = 6.5 （符合要求）c輻

11、流沉淀池分為二組，在沉淀池進水端設集配水井，污水在集配水井中部的配水井平均 分配，然后流進每組沉淀池。配水井中心管徑：式中：V2配水井內中心管上升流速m/s），一般采用 V20.6m/s ;取 0.7m/s配水井直徑:D3 二 4QmaxDf = 4 1.87 1.842 = 3.37m二 V3二 0.3式中：V3 配水井內污水流速（m/s ），般采用V3=0.2-0.4m/s ;取0.3m/s.12.進水管及配水花墻沉淀池分為四組，每組沉淀池采用池中心進水，通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動 進水管道采用鋼管，管徑 DN=600mm，進水管道頂部設穿孔花墻處的管徑為 800mm。沉淀池中心管配

12、水采用穿孔花墻配水，穿孔花墻位于沉淀池中心管上部，布置6個穿孔花墻，過孔流速:V4Q _0.28B hn 0.3 0.6 6=0.26m/s式中： B 孔洞的寬度（m）；h 孔洞的高度（m）；n 孔洞個數(shù)（個）。V4穿孔花墻過孔流速（m/s），一般采用0.2-0.4m/s ；q。=Qh2n n D設集水槽雙面出水，則集水槽出水堰的堰負荷為:0.0028 m 3/(m s)3600 2 4 3.14 26=2.8L/(m S)10（符合設計要求）本設計設五廊道式曝氣池，廊道長度為:L1 = L/5=115/5 = 23m本設計取超高為0.5 m，則曝氣池總高為：H = 4.0 + 0.5 = 4

13、.5m(3) 確定曝氣池構造形式本設計設四組5廊道曝氣池，在曝氣池進水端和出水端設橫向配水渠道，在兩池中間設 配水渠道與橫向配水渠相連，污水與二沉池回流污泥從第一廊道進入曝氣池。曝氣池平面圖 如圖6所示：回流污泥圖6曝氣池平面圖5.需氧量計算本工程設計中采用鼓風曝氣系統(tǒng)。(1 )平均時需氧量計算O2 =aQ( -Se) bVXv =0.5 34000 (0.1875-0.020) 0.15 7355.84 3.3=6488.64 ( kg/d)=270.36 ( kg/h)式中：a 每代謝1kgBOD所需氧量(kg )，本設計取0.5 ；b 1kg活性污泥(MLVSS)每天自身氧化所需氧量(k

14、g )，取0.15.(2)最大時需氧量：O2max =aQ (So -Se) bVXv =0.5 47606.4 (0.1875-0.020) 0.15 7355.84 3.3=7628.18 ( kg/d)=317.84 ( kg/h)最大時需氧量與平均時需氧量的比值為:Q2max317.84Q2- 270.36= 1.18每日去除的BOD5值BODr34000 (1875 -20)1000= 5695( kg/d)237.3(kg/h)(4)去除1 kg BOD 5需養(yǎng)量O2O2BODr6488.6456951.14(kgO2/kgBOD5)6.供氣量計算本設計中采用YHW- U型微孔曝氣

15、器，氧轉移效率(Ea )為20%。敷設在距池底0.20m處，淹沒水深為4m，計算溫度定為30C。相關設計參數(shù)的選用：溫度為 20C時，a =0.85 ,B =0.95，p =1.0，CL=2.0mg/L ，CS(20)=9.17 mg/L。溫度為 30 C時，Cs( 30) =7.63 mg/L。(1 )空氣擴散器出口處絕對壓力:Pb =1.013 X 105 + 9.8 X 103H=1.013 X 105 + 9.8 X 103X4= 1.405 X 105 ( Pa)曝氣池水面時氧的百分比：(2 )空氣離開21 X (1 EA)21 X (1 0.20)X100% =79 + 21(1-

16、Ea)79 + 21(1-0.2)X 100% = 17.54%(3)氣池混合液平均氧飽和度:PbQt1.405 X 10517.54Csb = cs(2.026 X 105 + 42 )= 7.63 X (2.026 X 105 + 42)= 8.48 mg兒換算成20 C條件下脫氧清水的充氧量:RCs(20): FCs(t)-C 1 .024t270.36x9.17100.85 (0.95 8.48 - 2) 1.024= 380(kg/h)(R為平均時需氧量)(4) 相應的最大時需氧量：R0max =1.18 380 =448.4(kg/h)(5) 曝氣池平均時供氣量：r380Gs010

17、0100 =6333.3(m/h)0.3Ea0.3 20(6) 曝氣池最大時供氣量：GSmaxR 1004484 100 =7473.3(m/h)0.3Ea0.3 20(7) 去除1kg BOD 5的供氣量：BOD5 =6333.3 24/5695 =26.69(m3空氣 /kgBOD5)(8) 1m3污水的供氣量：6333.3 24/34000 =4.47(m3空氣 /m3污水)第八節(jié)向心輻流式二沉池設計計算為了使沉淀池內水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進水，中心出水的幅流式沉淀池，采用吸泥機排泥。計算草圖如圖 81. 設計參數(shù)的選取表面負荷

18、：qb范圍為0.6 1.0 m 3/ m 2.h，取q=1.0 m 3/ m 2.h，出水堰負荷設計規(guī)范規(guī)定取值范圍為1.5 2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m);沉淀池個數(shù)n=4 ;沉淀時間T=2h2. 沉淀池尺寸設計(1)每組池子表面積為:nq1000024 2 1.0-208m2(2 )池子直徑4F 4 208= 16.28m(取 20 m)(3) 池子實際表面積兀D2F =2二 2024= 314m2實際的表面負荷Q _ 4Q_ 2 nF n 二D4 10002 24 ： ： ： 20= 0.66m3/(m2h)圖8二沉池計算草圖(4) 單池設計流量Q0 =Q 二10000 =5

19、000m3/d =208.3m3/d 2 2Q02 3.6二D(5) 校核堰口負荷0.46L(sm) 2.0L/(s.m)2 3.6 二D校核固體負荷(1 R)QNw 24F(1 0.5) 208.3 3.3 24314= 78.81kg /(m2.d)小于150 kg/( m 2.d)，符合要求(6) 沉淀部分有效水深混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，沉淀時間采用1.5-3.0h，本設計取t=2.5hh2 = qt = 0.66 2.5 = 1.65m(7)澄清區(qū)高度本設計設t=1.5h，則h2 0=10125! 1亦F 803.84(8

20、)污泥區(qū)高度本設計設t =1.5h，則污泥容積丄100002t(1 R)QXX Xr2 1.5 (1 0.5)3600=506.25m 243333.3+10000則污泥區(qū)高度也譯二506行仙（9）沉淀池高度：本設計設計池底坡度為0.05,污泥斗直徑取2m,則池中心與池邊落差h3為h3 =0.05 D d =0.05 40 - =0.95m2 2超高hi取0.5 m，污泥斗高度h4為1.0m，則有:H = 0h2 h3 h4 = 0.5 _1.65 1.00 1.61 = 4.76m（11）集配水井設計計算1）配水井中心管直徑D2 = |竺= J4.87 =1.77m，本設計取 1.8m o

21、二 V2二 0.7式中V中心管內污水流速（m/s ）,本設計取0.7m/s o2）配水井直徑D343 D；二 4_1.87 . 1.82 = 3.34m，本設計取 3.4m 。 二V3二 0.3式中 V3配水井內污水流速（m/s ），本設計取0.3m/s 3211.25m 3符合設計要求.2.二級消化池設計計算(1) 二級消化池容積V Q 737921.25m3np 1x0.08式中：Q污泥量(m3/d );P投配率(%),本設計取8%;n消化池個數(shù)，本設計設置1座。由于二級消化池單池容積與一級消化池相同，因此二級消化池各部份尺寸同一級消化池。第六節(jié)機械脫水間設計計算1. 污泥機械脫水設計說明：污水處理廠污泥二級消化后從二級消化池排出污泥的含水率約 95%左右，體積很大。因此 為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥做脫水處理，使其含水率降至 60%-80%，從而大大 縮小污泥的體積。(1) 污泥脫水機械的類型，應按污泥的脫水性質和