万吨城镇污水处理设计计算书.docx
- 文档编号:23576455
- 上传时间:2023-05-18
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:23.02KB
万吨城镇污水处理设计计算书.docx
《万吨城镇污水处理设计计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《万吨城镇污水处理设计计算书.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
万吨城镇污水处理设计计算书
12万吨城镇污水处理设计
前言……………………………………………………………………………..1
第一部分设计说明书………………………………………………………2
第一章原始资料……………………………………………………2
第二章工艺流程的确定……………………………………………………3
第三章主要构筑物………………………………………….…………....3
第四章平面布置……………………………………………………….4
第五章高程布置……………………………………………………….5
第二部分计算说明书……………………………………………………….7
第一章格栅………………………………………………………………….7
第二章提升泵房……………………………………………………………9
第三章沉砂池……………………………………………………………….10
第四章初沉池……………………………………………………………….12
第五章……………………………………………….14
第六章二沉池……………………………………………………………….20
参考文献…………………………………………………………………………25
第一部分设计说明书
一、原始资料
<一)自然条件
1地理位置:
某县地处东经115019'~115043',北纬35023'~35043'。
县城东西长32公里,南北宽37公里。
2风向
春夏秋冬三季主导风向为东南风,频率为12%,其次为北风,频率为10%,平均风速3.2m/s,总面积1032平方公里。
3气温
某县常年平均气温13.50°C,历年极端最高气温41.50°C,历年极端最低气温-20.30°C。
4地形地貌及工程地质:
某县位黄河冲积平原,受黄河决口影响,急流冲刷,缓流淤积,形成自然流沟108条,多为西南东北流向。
某县地势西南高,东北、东南部低,最高处海拔高程55.5M,最低处海拔高程46.2M,中部地面高程一般为49.5M。
自然坡降为五千分之一到七千分之一。
某县地基承栽力为80~12kpa。
某县地震烈度为7度,土壤最大冻结深度0.50~0.60m。
<二)社会条件
1人口
2002年城区现状人口为7.5万人。
城区近期(2005年>规划人口为9万人,远期(2018年>规划人口为12万人。
2污水及水质情况
污水处理厂的进水水质为:
COD<420mg/LBOD5<200mg/L
SS<200mg/LTN<45mg/L
NH3-N<30mg/LTP<3mg/L
处理后的出水水质指标为:
COD≤60mg/LBOD5≤20mg/L
SS≤20mg/LTN≤20mg/L
NH3-N≤8mg/LTP≤1.5mg/L
二、工艺流程的确定
该工程污水处理的特点为:
①污水以有机污染为主,BOD/COD=0.48,可生化性较好,其它难以生物降解的污染物一般不超标:
②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。
针对以上特点及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,以采用生化处理最为经济。
由于将来可能要求出水回用.考虑到出水要求脱氮除磷目地,根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,可采用“A2/O活性污泥法”。
工艺流程:
三、主要构筑物
序号
名称
规格 数量(座> 设计参数 主要设备 1格栅L×B=3.16×1.652计流量Q=165600m3/d 栅条间隙b=15mm过栅流速v=1.0m/s机械除渣机两套 2提升泵房L×B×H=10×8×51计流量Q=165600m3/d 单泵流量Q=2400m3/h潜污泵4台手动起闭机 3沉砂池L×B=18×3.222计流量Q=165600m3/d 水平流速v=0.3m/s有效水深h=1.0m砂水分离器 4初沉池L×B=27×62计流量Q=165600m3/d q=2.0m3/(m2·h>停留时间t=1.5h刮泥机贮渣斗 5 曝气池L×B×H=71.5×7.55×52计流量Q=120000m3/dBOD=200,去处效率90%鼓风机微孔曝气器 6二沉池D×H=46.1×6.152计流量Q=120000m3/d q=1.5m3/(m2·h> 停留时间t=2.5h刮泥机出水堰板 四、平面布置 1总平面布置原则 该污水处理厂厂为新建工程,总平面布置包括: 污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置,各种管线、管道及渠道的平面布置,各种辅助建筑物与设施的平面布置。 总图布置时应遵从以下几条原则。 <1)处理构筑物与设施的布置直顺应流程、集中紧凑.以便于节约用地和运行管理。 <2)_工艺构筑物与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异,分别相对独立布置,并协调好与环境条件的关系(如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等。 <3)构<建>之间的间距应满足交通、管道(渠>敷设、施工和运行管理等方面的要求。 <4)管道(线>与渠道的平面布置,应与其高程布置相协调,应顺应污水处理厂各种介质输送的要求,尽量避免多次提升和迂回曲折,便于节能降耗和运行维护。 <5)协调好辅建筑物,道路,绿化与处理构(建>筑物的关系,做到方便生产运行,保证安全畅通,美化厂区环境。 2总平面布置结果 污水由北边排水总干管截流进入,经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。 总平面布置参见附图(平面布置图>。 五、高程布置 1高程布置原则 <1)充分利用地形地势及城市排水系统,使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑,排出厂外。 <2)协调好高程布置与平面布置的关系,做到既减少占地,又利于污水、污泥输送,并有利于减少工程的投资和运行成本。 <3)做好污水高程布置与污泥高程布置的配合,尽量同时减少两者的提升次数和高度。 <4)协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计,既便于正常排放,又有利于检修排空。 2.高程布置时,应注意事项: <1)选择一条距离最大,水头事实最大流程计算。 <2)计算水头损失时,一般应以近期最大流量<或泵的最大水量)作为设计流量。 <3)污水流程与泥流程的配合。 尽量减少抽升污泥量。 3.高程布置的方法: 实质上讲: 进行高程计算,以接受水体的最高水位<设计洪水位)为起点,逆污水处理流程向上推计算,最后确定出提升泵站的扬程。 4高成计算 高程计算表 构筑物名称构筑物水头损失构筑物的间距流量(m3/d>连接管径/mm流速m/s坡度沿程损失/m局部损失/m水头损失/m总损失/m水面标高/m地面标高/m水面与地面差/m 进水管16560010001.020000-30-3 进水井0.201656000000.2-3.20-3.2 格栅间0.301656000000.3-3.50-3.5 提升泵房0.201656000000.2-3.70-3.7 沉砂池0.5301656000.33.50.1050.0530.1580.6581.701.7 初沉池0.620165600553.50.070.0350.1050.7051.301.3 曝气池0.4251200001000 ×21.13.50.0880.0440.1320.5321.001.0 二沉池0.6251200001300 ×21.14.50.1130.0120.0570.6570.800.8 出水井0.32012000025000.3440.080.040.120.42-1.320-1.32 第二部分计算说明书 一格栅 泵前设置格栅的作用是保护水泵,而名渠格栅的作用是保证后续处理系统的正常工作。 目前普通的做法是将泵前格栅均做成明渠格栅。 一般泵前格栅为粗格栅<间距10-25mm),采用机械清渣时,由于机械连续工作,格栅余渣较少,阻力损少几乎不变,通常不设渐变段。 格栅型号: 链条式机械格栅 (1>水泵处理系统前格栅栅条间隙,应符合下列要求: 1>人工清除25-40mm 2>机械清除16-25mm 3>最大间隙40mm (2>在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3/d>,一般应采用机械清渣。 (3>格栅倾角一般用45°~75°,机械格栅倾角一般为60°~70° (4>通过格栅的水头损失一般采用o.08~O.15m (5>过栅流速一般采用0.6~1.Om/s。 1主要设计参数 设计流量日平均污水量Q为120000m3/d,总变化系数K=1.38,则设计流量Q=165600m3/d, 栅条宽度S=10mm, 栅条间隙宽度B=15mm, 过栅流速1.0m/s, 栅前流速0.9m/s, 栅前渠道水深1.2m, 格栅倾角60°C, 数量2座, 栅渣量格栅间隙为15mm,栅渣量W按1000m3污水产渣0.05m3计。 2工艺尺寸 格栅尺寸过栅流量Q1 m3/s=0.9584m3/s 栅条间隙数n (取n=47> 栅条建筑宽度B B=s(n一1>+bn=0.01X(47-1>+0.0015×47=1.165m 通过格栅的水头损失 格栅断面为迎背水面均为半圆形断面(β=1.167>,格栅水头损失h1 (取h1=0.13m> 栅后槽总高度H H=h+h1+h2=1.2+0.13+0.3=1.63m 格栅的总建筑长度L 取进水渠道宽B1=1,其渐宽部位展开角为,取进水倾角进水渠道宽部位长度 则L2=0.5L1=0.5m L=L1+L2+1.0+0.5+ (5>每日栅渣量计算 栅渣量W= 格栅设计示意图 二、提升泵房 1、水泵选择 设计水量165600m3/d,选择用4台潜污泵(3用1备> 所需扬程为 选择500Qw-22-220型潜污泵,泵的参数见下表 出口直/mm流量/m3/h扬程转速r/min功率/kw效率/% 50024002274022084.65 2、集水池 (1>、容积: 按一台泵最大流量时6min的出流量设计,则集水池的有效容积 V (2>、面积: 取有效水深H=3m,则面积F=V/H=240/3=80m2 集水池长度取10m,则宽度B=F/L=80/10=8m 集水池平面尺寸L×B=10m×8m 保护水深为1.2m,实际水深为4.2m (3>、泵位及安装 潜污泵直接置于集水池内,潜污泵检修采用移动吊架。 三沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。 沉砂池可以分为平流式、竖流式、和暴气式沉砂池等三种基本型式。 沉砂池设计中,必需按照下列原则: 1.城市污水厂一般均应设置沉砂池,座数或分格数应不少于2座(格>,并按并联运行原则考虑。 2.设计流量应按分期建设考虑: (1>当污水自流进入时,应按每期的最大设计流量计算; (2>当污水为用提升泵送入时,则应按每期工作水泵的最大组合流量计算; (3>合流制处理系统中,应按降雨时的设计流量计算。 3.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65,粒径为0.2以上的颗粒为主。 4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算,其含水率为60%,容量为1500kg/m。 5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算,贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55,排砂管直径应不小于0.3m。 6.沉砂池的超高不宜不于0.3m。 7.除砂一般宜采用机械方法。 当采用重力排砂时,沉砂池和晒砂厂应尽量靠近,以缩短排砂管的长度。 1、设计参数: 设计流量Qmax=165600m3/d=6900m3/h=1.917m3/s,设计水力停留时间t=60s 水平流速v=0.3m/S (1>长度L=vt=0.3×60=18m (2>水流断面面积 A=Qmax/v=1.917/0.3=6.39m2 (3>池总宽度 B=A/h2=,有效水深h2=1m <4)贮砂斗所需容积: V= T=2d,X=30m3/106m3。 (5>每个沉砂斗的容积 设每一分格有2格沉砂斗,则 V1= (6>沉砂斗各部分尺寸: 设贮砂斗底宽bl=O.5m;斗壁与水平面的倾角60。 ,贮砂斗高, 贮砂斗上口宽度 (7>贮砂斗容积 <8)贮砂室高度 设采用重力排砂,池底坡度i=6%,坡向砂斗,则 <9)池总高度: H=h1+h2+h3=O.3+1.0+1.92=3.22m <10)核算最小流速 (符合要求> 平流式沉砂池示意图 四、初沉池 初沉池的作用是对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 沉淀池一般分为平流式、竖流式、和辅流式三种。 每个沉淀池分为进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。 选型: 平流式沉淀池 1、设计参数: 统计流量<最大流量) 表面水力负荷: 沉淀时间: 1.5h 水平流速: 5mm/s 初沉池型: 平流式 2尺寸计算 <1)池子总面积表明负荷取q=2.Om3/(m2·m> <2)沉淀部分有效水深 h2=qt=2×1.5=3m取t=1.5h (3>沉淀部分有效容积 V=Qmax×t×3600=1.917×1.5×3600=1035.8 (4>沉淀池长度 B=A/L=3.450.6/27=127.8m (5>池子总宽度 B=A/L=3450.6/27=127.8m (6>池子个数,宽度取b=6m n=B/b=127.8/6=22 (7>校核长宽比 L/b=27/6=4.5>4(符合要求> (8>污泥部分所需总容积 初沉池效率设计为50%, 设污泥含水率97%,两次排泥时间间隔T=2d,污泥容重 <9)每格池污泥斗所需容积 =800/22=36.4 (10>污泥斗的容积 <11)污泥斗以上梯形部分污泥容积 L1=27+0.5+0.3=2708m L2=6m (12>污泥斗和梯形部分容积 V1+V2=62.3+21.6=83.9m3>36.4m3 (13>沉淀池总高度 H=取9M 五、 首先判断是否可采用 COD/TN=420/45=9.33>8 TP/BOD5=3/200=0.015<0.06符合条件 1、设计参数 设计最大流量Q=120000m3/d池型: 廊道式 进水水质, 出水水质 BOD5污泥负荷N=0.2kgBOD5/(kgMLSS·d> 回流污泥浓度XR=8000mg/L污泥回流比R=100% 2曝气池的设计计算 <1)混合液悬浮固体浓度 <2)反应池容积 <3)反应池总水力停留时间 t=V/Q=30000/120000=0.25d=6h (4>各段水力停留时间和容积 厌氧: 缺氧: 好氧=1: 1: 3 厌氧池水力停留时间t厌=0.26=1.2h,池容V厌=0.230000=6000m3 缺氧池水力停留时间t缺=0.26=1.2h,池容V缺=0.230000=6000m3 好氧池水力停留时间t好=0.66=3h,池容V好=0.630000=18000m3 <5)厌氧段总磷负荷 (6>、反应池主要尺寸 反应池总容积V=30000m3,设两组V单=V/2=15000m3 取有效水深h=4.0m,则S单=V单/2=15000m3 采用7廊道式推流式反应池,廊道宽b=7.5m 校核: b/h=7.5/4.0=1.9(满足b/h=1~2> L/b=71.5/7.5=9.54(满足L/B=5~10> 取超高为1.0m,则反应池总高H=4.0+1.0=5.0m 2反应池进、出水系统计算 <1)进水管 单组反应池进水管设计流量Ql=Q/2=12000/2×86400=0.695m3/s 管道流速v=1.0m/s 管道过水断面面积A=Ql/V=0.695/1.0=0.695m2 管径 取出水管管径DN=1000mm 校核管道流速 <2)回流污泥渠道 单组反应池回流污泥渠道设计流量QR 渠道流速, 取回流污泥管管径DN=800mm <3)进水井 反应池进水孔尺寸: 进水孔流量 孔口流速v=0.7m/s 孔口过水断面积A=Q/V=1.39/0.7=1.986m2 孔口尺寸取1.2m×0.9m 进水竖井平面尺寸2.5m×2.5m 出水堰及出水竖井 按矩形堰流量公式: 堰上水头高 出水孔过流量 孔口流速v=0.7m/s 孔口过水断面积A=Q/v=2.4325/0.7=3.475m2 孔口尺寸取2.0m×1.0m 进水竖井平面尺寸2.5m×2.0m 出水管 单组反应池出水管设计流量Q5=Q3=2.4325m3/s 管道流速v=O.8m/s,管道过水断面积 取出水管管径DN=2500mm 校核管道流速 3曝气系统的设计计算 <1)平均需氧量 取,则 ==28800kg/d=1200kg/h 每日去除的 去除每千克BOD5的需氧量=28800/21600=1.3kgO2/kgBOD5接近与经验数值(2>最大需氧量 在不利条件下运行,最大需要量与平均需氧量之比为1.7,则 O2=1.7O2=1.7×1200=2040kg/h (3>供气量 采用鼓风曝气,微孔曝气器。 曝气器铺设于池底,距池底0.2m,淹没深度3.8m,氧转移效率EA=20%,计算温度T=30C。 微孔曝气器出口处绝对压力 空气离开曝气池时氧的百分比为 曝气池中平均溶解氧饱和浓度为 20C脱氧清水的充氧量: 取 相应最大时标准需氧量 曝气池平均供气量 相应最大时供气量 <4)所需空气压力p P=h1+h2+h3+h4+h=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m (5>曝气器数量计算(以单组反应池计算>。 按供氧能力计算所需曝气器数量。 (6>供风管道计算 供风干管道采用环状布置 流量 流速v=10m/S 管径 取干管管径为DN=1000mm 单侧供气<向单侧廊道供气)支管 流速v=10m/s 管径 取支管管径为DN=400mm 双侧供气, 管径取支管管径DN=550mm <7)污泥回流设备 污泥回流比R=100% 污泥回流量QR=RQ=1×120000=120000 设回流污泥泵房l座,内设3台潜污泵(2用l备> 单泵流量 水泵扬程根据竖向流程确定。 <8)混合液回流设备 ①混合液回流泵 混合液回流比 混合液回流量 设混合液回流泵房2座,每座泵房内设3台潜污泵(2用l各> ②混合液回流管 混合液回流管设计 泵房进水管设计流速 管道过水断面积 管径 取泵房进水管管径DN=1200mm 校核管道流速 ③泵房压力出水管设计流 , 管道过水断面积 管径取泵房压力出水管径DN=950mm 六、二沉池 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便,常采用圆形辐流式二沉池。 二沉池为中心进水,周边出水,幅流式沉淀池,共2座。 1.设计参数 设计流量1.39,表面负荷为1.5,沉淀时间2.5h 2.池体设计计算 (1>二沉池表面面积 A=Q/2=1.39×3600/1.5=3336 (2>单池面积 <3)二沉池直径 <设计取46.1m) (4>池体有效水深 =qt=1.5×2.5=3.75m (5>沉淀部分有效容积 <6)沉淀池底坡度落差 <取池底坡度i=0.05) (7>沉淀池周边有效水深 校核径深比: (符合要求6—12> <8)沉淀池总高度 <9)二沉池污泥区所须存泥容积 取存泥时间不宜小于2h,T=4.0h 3.进水系统计算 <1)进水管计算 单池设计污水流量 进水管设计流量 管径 流速坡降为1000i=1.83 (2>进水竖井 进水竖井采用=1.5m, 出水口尺寸0.45×1.5,共6个沿井壁均匀分布。 出水口流速=1.39/0.45×1.5×6=0.344m/S (3>稳流筒计算 取筒中流速=0.03m/s 稳流筒过流面积 稳流筒直径 4.出水部分设计 (1>单池设计流量 (2>环形集水槽内流量 (3>环形集水槽设计” 采用周边集水槽,单侧集水,每池只有一个总出水口,安全系数k取I.2 集水槽宽度取b=0.65m 集水槽起点水深为 集水槽终点水深为 槽深取1.0m,采用双侧集水环形集水槽计算,取槽宽b=1.0m,槽中流速v=0.6m/s 槽内终点水深: 槽内起点水深: 校核: 当水流增加一倍时,q=0.4875,v’=O.8m/s 设计取环形槽内水深为1.0m,集水槽总高为1.0+0.3<超高)=1.3m。 采用三角堰。 (4>出水溢流堰的设计 采用出水三角堰<),堰上水头<三角楼底部止上游水面的高度) 每个三角堰的流量 三角堰个数 三角堰中心距<单侧出水)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 城镇 污水处理 设计 计算