生活污水處理計(jì)算書(shū)

/一、設(shè)計(jì)規(guī)模平均流量：Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s地面標(biāo)高30m，進(jìn)入水廠污水干管D＝1000mm，管內(nèi)底標(biāo)高24m，充滿(mǎn)度為0.6最冷月平均水溫10oC，最熱月平均水溫25oC設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)時(shí),不考慮廢水流量的變化。二、處理程度計(jì)算生活污水經(jīng)過(guò)污水廠處理后，水質(zhì)達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（18918—2002）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)方可排放。進(jìn)出水質(zhì)如下表：?jiǎn)挝唬簃g/LCODcrBOD5SSTNNH3-NTP進(jìn)水33018015046377出水60202020811．BOD5的去除率2.CODcr的去除率3.SS的去除率4.總氮的去除率5.氨氮的去除率6.磷的去除率三、污水計(jì)算1、粗格柵（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s柵前流速v1=0.75m/s過(guò)柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙e=0.04m柵前部分長(zhǎng)度0.5m格柵傾角α=60°單位柵渣量ω1=0.03m3柵渣/103m3污水（2）設(shè)計(jì)計(jì)算由最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算計(jì)算得:柵前槽寬則柵前水深QUOTE柵條間隙數(shù)（取n=19）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（19-1）+0.05×19=1.13m取進(jìn)水渠展開(kāi)角α1=20°進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度過(guò)柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3柵條斷面為矩形斷面，取β=2.42柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m則柵前槽總高度H1=h+h2=0.48+0.3=0.78m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.48+0.04+0.3=0.82m柵條部分長(zhǎng)度H1/tanα=0.78/tan60°=0.45格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.28+0.14+0.5+1.0+0.45=2.3m總變化系數(shù)Kz==1.42每日柵渣量W===0.63m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣（3）計(jì)算草圖如下：2、污水提升泵房（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=30000t/d=1250m3/h=347.2L/s進(jìn)入水廠污水干管D＝1000mm，管內(nèi)底標(biāo)高24m，充滿(mǎn)度為0.6（2）設(shè)計(jì)計(jì)算采用SBR工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后經(jīng)過(guò)細(xì)格柵流入曝氣沉砂池，然后自流流入SBR池。污水提升前水位24.34m（即粗格柵后水面標(biāo)高）,提升后水位32.18m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。選擇集水池與機(jī)器間合建式的圓形泵站，設(shè)置3臺(tái)水泵，兩用一備，每臺(tái)水泵的流量Q1=Q/2=347.2/2=173.6L/s集水池容積，采用相當(dāng)于一臺(tái)泵6min的容量有效水深采用h=2m，則集水池面積為A=32m2提升凈揚(yáng)程Z=32.18-24.34=7.86m污水泵吸水和連接的管道的水頭損失取12.13m總揚(yáng)程H=8.66+12.13+1=20.97m（集水池有效水深2m，正常時(shí)按1m計(jì)）選用250WL1000-22型立式污水泵，該泵提升流量為1000m3/h，揚(yáng)程22m，轉(zhuǎn)速980r/min，功率110kW，出口直徑/進(jìn)口直徑250/300mm。泵房為自灌式污水泵房，泵房D＝10m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深7.66m。（3）計(jì)算草圖如下：3、細(xì)格柵（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s柵前流速v1=0.8m/s過(guò)柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙e=0.01m柵前部分長(zhǎng)度0.5m格柵傾角α=60°單位柵渣量ω1=0.10m3柵渣/103m3污水(2)設(shè)計(jì)計(jì)算由最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算計(jì)算得:柵前槽寬則柵前水深QUOTE柵條間隙數(shù)（取n=77）柵槽有效寬度B=s（n-1）+en=0.01（77-1）+0.01×77=1.53m取進(jìn)水渠展開(kāi)角α1=20°進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度過(guò)柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3柵條斷面為矩形斷面，取β=2.42柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m則柵前槽總高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.47+0.26+0.3=1.03m柵條部分長(zhǎng)度H1/tanα=0.77/tan60°=0.44格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.28+0.14+0.5+1.0+0.44=3.17m總變化系數(shù)Kz==1.42每日柵渣量W===2.11m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣（3）計(jì)算草圖如下：4、沉砂池采用曝氣沉砂池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s設(shè)計(jì)流速：v=0.1m/s水力停留時(shí)間：t=2min有效水深：H=2.0m（2）設(shè)計(jì)計(jì)算池子總有效容積：V=Q×t×60=0.3472×2×60m3=41.66m3池?cái)嗝婷娣e：A=Q/v=0.3472/0.1m2=3.47m2池總寬度：B=A/H=3.47/2.0m=1.74m池長(zhǎng)：L=V/A=41.66/3.47m=12m則沉砂池設(shè)兩格，每格斷面尺寸如上圖，池寬1.74m，池底坡度0.5，超高0.6m,全池總高3.77m。每格沉砂池實(shí)際進(jìn)水?dāng)嗝婷娣e：A1=1.74×2.0+0.57×(1.74+0.6)/2=4.15m3每格沉砂池沉砂斗容量：V0=0.6×0.6×12=4.32m3每格沉砂池實(shí)際沉砂量：設(shè)含砂量為20m3/106m3污水，每2天排砂一次，V1=20×0.1732×10-6×86400×2=0.6m3<4.32m3每小時(shí)所需空氣量：設(shè)曝氣管浸水深度為2.5m，查表5-8可得單位池長(zhǎng)所需空氣量為29m3/(m?h),q=28×12(1+15%)×2=772.8m3(3)計(jì)算草圖5、SBR反應(yīng)池（1）選定參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s周期數(shù)N=4周期長(zhǎng)Tc=6h反應(yīng)時(shí)間TF=4h沉淀時(shí)間TS=1h潷水時(shí)間Te=1h池?cái)?shù)M=6有效水深H=5m安全高Hf=0.7m確定泥齡以污泥同步穩(wěn)定來(lái)確定泥齡應(yīng)不小于20d，故取QUOTE（2）確定SVI污泥同步穩(wěn)定后無(wú)機(jī)化程度高，SVI降低，故取SVI=130mL/g（3）反應(yīng)時(shí)間為了污泥穩(wěn)定，不管夏天冬天都應(yīng)保持20d泥齡，應(yīng)按25oC和20天泥齡確定Oc值和?c值，從表2-4查得：Oc=1.33kgO2/kgBOD,從表2-5查得：?c=1.12設(shè)定QUOTE，滿(mǎn)足反硝化要求，QUOTE，由此可確定好氧時(shí)段：To=4×3/4=3h缺氧時(shí)段：QUOTE=4×1/4=1h（4）設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)計(jì)算污泥量反應(yīng)污泥量總污泥量計(jì)算池容排水深度污泥濃度可行。單池參數(shù)單池池容：?jiǎn)纬孛娣e：?jiǎn)纬刭A水容積：核算污泥負(fù)荷水力停留時(shí)間：計(jì)算需氧量、供氣量實(shí)際需氧量O2需降解BOD量St需硝化的氨氮量需反硝化的硝態(tài)氮濃度反硝化的硝酸鹽量實(shí)際需氧量單位需氧量為修正系數(shù)Ko25oC時(shí)清水的飽和溶解氧QUOTE標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下QUOTE=9.2mg/L取α=0.85,β=0.9，Co=0.5mg/L標(biāo)準(zhǔn)需氧量供氣量單池每小時(shí)供氣量主要設(shè)備計(jì)算曝氣器曝氣器數(shù)量安實(shí)際小時(shí)供氣量計(jì)算設(shè)每個(gè)曝氣器供氣量為QUOTE，每池需曝氣器數(shù)為:全廠需曝氣器：鼓風(fēng)機(jī)由SBR池的運(yùn)行圖可看出每個(gè)小時(shí)都有三個(gè)池在曝氣，故需4臺(tái)風(fēng)機(jī)，3用1備，每臺(tái)參數(shù)為：潷水器每池貯水量QUOTE就是潷水量。每池設(shè)一臺(tái)潷水器，全廠需6臺(tái)，選用XB-1400型潷水器，每臺(tái)參數(shù)為：出水管徑D=800mm堰負(fù)荷QUOTE堰長(zhǎng)QUOTE潛水?dāng)嚢杵鲾嚢韫β拾碤UOTE池容計(jì)算，每池設(shè)2臺(tái)，全廠共12臺(tái)，每臺(tái)功率為：取QUOTE6、接觸消毒池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=30000t/d=1250m3/h=0.3472m3/s接觸時(shí)間t=30min有效水深h=2.0m隔板間隔：b=3m池底坡度0.03（2）設(shè)計(jì)計(jì)算接觸池容積V=Qt=0.3472×30×60=625.0m3接觸池表面積A=V/h=625/2.0=312.5m2隔板數(shù)采用2個(gè)，即3個(gè)廊道，則廊道總寬為B＝33＝9m接觸池長(zhǎng)度L=A/B=312.5/9=34.7m，取35m校核長(zhǎng)寬比L/b=35/3=11.7m>10m，符合要求實(shí)際池容V1=LBh=3592=630m3>624m3池高H：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m,則H=h1+h=0.3+2.0=2.3m出水部分堰上水頭取流量系數(shù)m=0.42，堰寬b=2m加氯量計(jì)算設(shè)計(jì)最大投氯量為QUOTE,每天投氯量為：選用貯氯量為1000kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為0.18瓶，每臺(tái)投氯量5~10kg/h。四、污泥計(jì)算1、污泥泵（1）剩余污泥量計(jì)算每個(gè)SBR池一臺(tái)，需6臺(tái)。剩余污泥從反應(yīng)池排放，排泥時(shí)要注意不影響沉淀和潷水。全廠剩余污泥量為：反應(yīng)池中污泥濃度是變化的，我們按最不利的情況，即用QUOTE計(jì)算：每池每周期排泥量：排泥時(shí)間按0.5h計(jì)，剩余污泥泵的流量為：（2）污泥泵的選取SBR池池底標(biāo)高為26.34m，污泥濃縮池標(biāo)高為32.49m則凈揚(yáng)程h=32.49-26.34=6.15m而管道輸送過(guò)程的阻力和水頭損失為5.0m得總揚(yáng)程H=6.15+5=11.15m選用80XG-D-280型污泥泵，流量Q=42~198m3/h，揚(yáng)程H=6.6~42m，配帶最大功率為30KW。剩余污泥泵房占地面積L×B=6m×6m，高4.0m。以下工序需三臺(tái)污泥泵，所以全廠共需九臺(tái)污泥泵。2、污泥濃縮池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)SBR法為活性污泥法，其污泥含水率為99.3%，濃縮后污泥含水率為97%污泥固體負(fù)荷為M=30kg/(m2?d)剩余污泥量為QUOTE污泥濃度QUOTE濃縮時(shí)間T=12h超高h(yuǎn)1=0.3m,緩沖高度h3=m（2）設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮池面積：濃縮池直徑：濃縮池有效高度：濃縮后污泥剩余量?jī)纱闻拍嚅g隔8h則污泥停留所需體積為196.93×8/24＝65.63m3貯泥容積取泥斗的上口直徑QUOTE泥斗的下口直徑QUOTE坡度i=0.05泥斗容積濃縮池總高度：（3）計(jì)算草圖3、污泥消化池采用厭氧中溫兩級(jí)消化，分成一級(jí)和二級(jí)消化池。消化天數(shù)為30d，一級(jí)∶二級(jí)=2∶1，采用相同的池形。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)濃縮后污泥剩余量QUOTE投配率p=0.05（2）設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)置1座一級(jí)消化池,1座二級(jí)消化池每座消化池容積各部分尺寸的確定：主體部分的直徑D=16m集氣罩的直徑d1=2m下錐體池底直徑d2=1m集氣罩的高度h1=1m上錐體傾角α1=20°下錐體傾角α2=15°消化池主體高度h3=8m上錐體高度下錐體高度總高度：總高度與直徑比H/D=13.54/16=0.85，符合0.8~1的要求。各部分容積集氣罩容積弓形部分容積圓柱部分容積下錐體部分容積則消化池的有效容積為符合要求二級(jí)消化池結(jié)構(gòu)尺寸與一級(jí)消化池相同。消化后污泥量Q1消化前污泥量Q=196.93m3/d污泥含水率P1=97%污泥可消化程度Rd=50%污泥中有機(jī)物含量Pv=65%消化占可消化程度的比例m=80%二級(jí)消化后含水率P2=95%（3）計(jì)算草圖4、貯泥池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)消化后的污泥量Q=87.43m3/d（2）設(shè)計(jì)計(jì)算貯泥池的容積V：設(shè)儲(chǔ)泥時(shí)間t=8h貯泥池計(jì)算容積V=Qt/24=87.43×8/24=29.14m3貯泥斗傾角α=60°貯泥池邊長(zhǎng)a=3.5m貯泥斗底長(zhǎng)b=2.0m有效水深h2=3.0m設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m則：貯泥斗高度QUOTE貯泥池設(shè)計(jì)容積：貯泥池高度QUOTE5、污泥脫水房脫水前污泥含水率P1=95%脫水后污泥含水率P2=75%脫水前污泥量Q0=87.43m3/d脫水后污泥量設(shè)1座污泥脫水機(jī)房，1臺(tái)板框壓濾機(jī)每天開(kāi)啟一次，需脫水污泥量V=Qt/24=87.43×8/24=29.14m3機(jī)械脫水間平面尺寸為：L×B=5×5,高為3.0m。五、高程計(jì)算1、水頭損失計(jì)算沿程水頭損失經(jīng)驗(yàn)式局部水頭損失h1以沿程水頭損失的50%估算構(gòu)筑物水頭損失h2以工程經(jīng)驗(yàn)值估算SBR池按潷水深度估算水頭損失，即1.48+0.4=1.88m（加上出水管半徑）而細(xì)/粗格柵還要加上過(guò)柵水頭損失，即0.2+0.26=0.46m,0.2+0.04=0.204m接觸池水頭要再加上堰的水頭0.21m計(jì)算沿程水頭損失時(shí)均以最長(zhǎng)的流程計(jì)算，避免設(shè)計(jì)高度差過(guò)小，導(dǎo)致液體倒流等致命缺陷，具體結(jié)果見(jiàn)下表：水頭損失計(jì)算表名稱(chēng)設(shè)計(jì)流量Q（m3/s）管徑d（m）管長(zhǎng)L（m）糙率n沿程水頭損失hf(m)局部水頭損失h1(m)構(gòu)筑物水頭損失h2(m)總水頭損失Σh（m）出廠管0.34721.0800.0120.01430.00720.0215接觸池0.34720.7200.02400.01200.30.5460SBR池0.34720.81000.05880.02941.881.9682沉砂池0.34720.71000.11990.06000.20.3799細(xì)格柵0.