1、1目 录第一章 设计概论1.1 设计任务 11.2 设计原始资料 1第二章 污水处理厂规模及污水量确定2.1 污水厂的设计规模 22.2 水质 2第三章 污水厂工艺方案确定及技术比较 3.1 处理工艺流程选择应考虑的因素 33.2 工艺设计 7第四章 格栅的计算 4.1 粗格栅的设计计算 94.2 细格栅的设计计算 11第五章 沉砂池的设计计算5.1 平流沉砂池的设计计算 13第六章 初次沉淀池的设计计算 14第七章 A2/O 反应池的设计计算7.1 设计要点 177.2 A2/O 设计计算 18第八章 曝气池的设计计算8.1 设计要点: 2228.2 曝气池的设计: 23第九章 平流式二沉池
2、的设计计算 26第十章 清水池的设计计算 28第十一章 浓缩池的设计计算 11.1 设计要点 2911.2.浓缩池的设计: 29第十二章 污水处理厂总体布置12.1 本设计污水处理厂的平面布置见图 3012.2 污水厂的高程布置 3012.2.1 污水厂高程的布置方法 3112.2.2 本污水处理厂高程计算 3212.2.3 污水处理部分高程计算: 3212.2.4 污泥处理部分高程计算 33结 论 34参考文献 351第一章 设计概论1.1 设计任务1、根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些污水处理厂运转情况选定处理方案和确定处理工艺流程。 2、通过对比选定具体的构筑物。 3、拟定各种构筑
3、物的设计流量及工艺参数。 4、计算的构筑物的有关尺寸,数目。(设计时要考虑到构筑物及其构造、施工上的可能性。) 5、 编写设计说明书。说明书应有封面、目录、正文及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,打印装订成册。6、设计图纸 2 张(均为 1#图,要求均用 CAD 绘图),设计图纸分别为:(1)生物处理工艺图 1 张,包括平面图和剖面图;(2)污水处理厂平面图 1 张1.2 设计原始资料1.地形与城市规划资料(1)地形:拟建污水厂地区地形平坦,污水经处理后,就近排入厂区附近某河流(2)人口:6000002. 气象资料(1)气温资料:年平均 6 摄氏度,最高气温 36.6 摄氏度,最
4、低气温-34.6 摄氏度。 (2)常年主导风向:非采暖季节主导风向西南风;冬季多为 (3)冰冻时间约为 6 个月(10 月中旬次年 5 月初) (4)年平均降水量 656.8mm,日最大降雨量 154.1mm(5)年平均蒸发量 1347.5(6)相对湿度 662(7)最大积雪厚度 190mm(8)年平均日照 2771.2h3.地质资料地理位置 土壤性质 冰冻深度污水处理厂 黑土 一点四八米第二章 污水处理厂规模及污水量确定2.1 污水厂的设计规模由设计原始资料得到平均日流量 Q=60000(m )属于中型污水厂范围d/32.2 水质2.水质与排放要求(2)污水水质: 拟建污水处理规模是平均流量
5、为 60000 m3/d; 城市污水主要包括居民生活污水和工业废水; 城市混合污水变化系数:总变化系数 Kz=1.3。(3)进水水质 废水进水水质和排放标准 mg/L项 目水 质进水水质(mg/L) 出水水质 (mg/L)CODCr 350 60BOD5 250 20SS 200 20NH4 -N 40 20TP 3 1第三章 污水厂工艺方案及工艺流程确定3.1 处理工艺流程选择应考虑的因素31、城市污水处理应采用先进的技术设备,要求经济合理,安全可靠,出水水质好;保证良好的出水水质,效益高; 2、污水厂的处理构筑物要求布局合理,建设投资少,占地少;自动化程度高,便于科学管理,力求达到节能和污
6、水资源化,进行回用水设计; 3、为确保处理效果,采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物;提高自动化程度,为科学管理创造条件; 4、污水处理采用生物处理,污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂;污水采用季节性消毒; 5、提高管理水平,保证运转中最佳经济效果;充分利用沼气资源,把沼气作为燃料;最佳的处理方案要体现以下优点:保证处理效果,运行稳定; 基建投资省,耗能低,运行费用低;占地面积小,泥量少,管理方便。3.2 主要生产构筑物工艺设计1.粗格栅、细格栅和沉砂池,初沉池、二沉池见计算2. 泵房采用半地下室钢筋砼结构,平面尺寸:长 宽=8.00 米 16.60 米,地下埋深 4.33 米,采用立式污水泵抽
7、升污水,泵房内设四台型号为300WL I 93815.8 的立式污水泵(四用一备)。泵的参数见下图:4每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀,起吊设备采用电动单梁起重机,最大起重量为 5 吨。3. A2/O 池A2/O 生物池分两组(共 2 座),污泥负荷为 015kgBODs/(kgMLSSd),单池平面尺寸为 61m20m(不包括隔墙厚度),池深为 5.7m(有效水深为 5.0 m),每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区,每池设有 3 根进气总管,每根总管设有 1个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。A2/O 工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的 24 倍),这使得其能耗较高。为此,在设计
8、时结合了循环流式生物池的特点,采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型,省去了混合液回流以降低能耗,同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构,充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理,这大大提高了氧的利用率,在确保常规二级生物处理效果的同时,经济有效地去除了氮和磷。54. 鼓风机房鼓风机房的土建部分按 2015 。机房内设 6 台罗茨鼓风机(型号为 RF-350,2m电机功率为 220 kW ),该风机高效节能,转子平衡精度高,振动小,齿轮精度高,噪声低,寿命长,输送气体不受油污染。5. 配水集泥井集泥井内设有回流污泥泵和剩余污泥泵,均采用进口潜污泵。
9、采用钢筋砼结构。集泥井内设两台回流污泥泵,最大汇流比为 100%。6. 污泥浓缩池近期设浓缩池 1 座,每座池内径 17 米,池高 4.0 米,采用半地下式钢筋砼结构。7.脱水车间每日由浓缩池来的干泥泥量为 1498.8m ,污泥经离心脱水后,脱水后的污泥3外运。脱水车间内设 2 台离心脱水机,另预留一台机组位置,两台机组每天工作 12 小时。 第四章 格栅的计算4.1 格栅的设计计算 4.1.1 设计参数设计平均流量: Q =60000m3/d 0.69(m3/s) 总变化系数 Kz=1.3 平 均 则最大设计流量 Qmax=0.691.3 0.9(m3/s)格栅间隙取:b=20mm栅前流速
10、取:v 1=0.8m/s过栅流速取:v 2=0.9m/s格栅倾角取:60 0单位栅渣量取:0.07m 3/103m3格栅间工作台两侧的过道宽:1m6工作台正面过道宽:1m4.1.2 设计计算(1)确定栅前水深 h1根据最优水力断面公式:Q= , = = =1.5(m)21VB1maxvQ8.092= = =0.75(m)1h2B5.栅前进水渠宽1(2)栅条的间隙数 nn= 21simaxvbhQ式中 Qmax-最大设计流量,m3/s;-格栅倾角,取 =60;b -栅条间隙,m,取 b=0.02m;n-栅条间隙数,个;-栅前水深,0.75m;1hv-过栅流速,m/s,取 v=0.9 m/s;2v
11、则: 9.075.2.06sin9n62(个)则每组中格栅的间隙数为 62 个.(3)栅槽的有效宽带 B:栅槽宽度一般比格栅宽 0.20.3m,取 0.3m设栅条宽度 S=0.01m则栅槽宽度 B2= S(n-1)+bn =0.01(62-1)+0.0662+0.3 2.15m(4) 进水渠道渐宽部分的长度 L1.进水渠道 B1=1.5m,其渐宽部分展开角度 =20 0,17)(89.02tan5.1.tan211 mBL(5)格栅与出水总渠道连接处的渐窄部长度 L2 ,m )(46.021L(6)通过格栅的水头损失 h 2,mh2=h0 k 0 34)(,sinbSgv式中: h 2-设计水
12、头损失,m;h0-计算水头损失,m;g-重力加速度,m/s2k-系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般采用 3;-阻力系数,与栅条断面形状有关;设栅条断面为锐边矩形断面=2.42.gkvbSkh2sin)(3402 6.1930i)(.34=0.103(m)(7)栅槽总长度 L,mtan0.15121 H式中,H 1为栅前渠道深, m.31h=3.44(m)06tan.7.5.046.89.0L(8)栅后槽总高度 H,m设栅前渠道超高 h3=0.3m8+ + =0.75+0.1.3+0.3=1.153(m)1hH23(9) 每日栅渣量 W,m 3/ddKQZ /2.43.10798641
13、086431max 式中,W 1为栅渣量,取 0.074.2(m3/d)0.2(m 3/d)采用机械清渣.第五章 沉砂池的设计计算目前,应用较多的沉砂池型有平流沉砂池、曝气沉砂池和钟式沉砂池。本设计中选用平流沉砂池,它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。已知参数 Q max=0.9 m3/s 最大流量停留时间 t 取 50s。 (1)长度 设 v=0.25m/s则 (m)5.1205.vtL(2)水流断面积(A) 23max6./25.09msvQ(3)池总宽度 (B) 设 n=4 格,每格宽 b=1.0m(m)41nb(4)有效水深 mBAh9.046321(5)沉砂斗所
14、需容积 V设 T=2d (T 为清除沉砂的间隔时间,d)9366max 6.103.84290184mKTXQVZ X城市污水沉砂量, (污水),一般采用 30/m36310/(6)每个沉砂斗容积,设每一分格有 5 个沉砂斗)(18.0546.33V(7)沉砂斗各部分尺寸计算:设斗底宽 a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为 55,沉砂斗斗高 =0.35m2h沉砂斗上口宽: mtgatgh0.153.02521 沉砂斗容积: )(3.0)5.2.012(63.0)22(610 aahV (8)沉砂室高度 3采用重力排砂,设池底坡度为 0.06,坡向砂斗。maLl 15.205.12.02 h69
15、6.3 (9)池总高度设超高 0.3m4mhH86.130659.031 沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵,送至砂水分力气,脱水后的清洁砂砾外运,分离出来的水回流至泵房吸水井。第六章 初沉淀池的设计计算6.1.平流式初沉池设计中选择平流沉淀池,平流沉淀池设计流量为 0.9m3/s,从沉砂池流出来的污水进入配水井,经过配水井分配流量后流入平流沉淀池。101.沉淀池表面积 qQA360max式中 A沉淀池表面积()Qmax设计流量(m 3/s)q表面负荷m 3/(m 2h),一般采用 1.53.0 m3/(m 2h)设计中取 q=2 m3/(m 2h)=16203609.A2.沉淀部分有效水深q t1h
16、式中 h 1沉淀部分有效水深(m)t沉淀时间(h),一般采用 1.52.0h设计中取 t=1.5h21.5=3.0(m)1h3.沉淀部分有效容积 360maxtQV=4860(m )5.19034.沉淀池长度 6.tvL式中 L沉淀池长度(m)v设计流量时的水平流速(mm/s),设计中取 v=4.5mm/s )(3.246.35.1.4mL5.沉淀池宽度11LAB式中 L沉淀池宽度(m)m3.24160B7.6.沉淀池格数 bn1式中 n 1沉淀池格数(个)b沉淀池分格的每格宽度(m)设计中取 b=6m=11.1 个(取 12 个)67.1n7.校核长宽比及长深比长宽比 L/b=24.3/6=
17、4.054(符合 3-5 之间的要求,避免池内水流产生短流现象)。长深比 L/h1=24.3/3=8 8(符合长深比 812 之间的要求)8.污泥部分所需的容积:V 131 600625.mSNT式中:N设计人口数,人S每人每日污泥量 L/(人 d),一般采用 0.30.8L/(人 d) 设计取 S=0.5L/(人 d)T取 2d9.污泥斗容积:12污泥斗设在沉淀池的进水端,采用重力排泥,排泥管伸入污泥斗底部,为防止污泥斗底部积泥,污泥斗底部尺寸一般小于 0.5m,污泥斗倾角大于 60o)(31124ahV式中 V 1污泥斗容积(m 3)沉淀池污泥斗上口边长(m)a1沉淀池污泥斗下口边长(m)
18、 ,一般采用 0.405m污泥斗高度(m)4h设计中取 =6.3m, =5.0m, 1=0.5ma4ha=72.15 m3)5.036.36(512V10、沉淀池总高度 4321hhH式中 H沉淀池总高度(m)h1沉淀池超高(m),一般采用 0.30.5mh3缓冲层高度(m),一般采用 0.3mh4污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度 i=1%的高度之和设计中取 h 4=5m=8.6m53.0.H第七章 A2/O 反应池的设计计算7.1 设计要点1. 在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外,还应使混合液含有一定的剩余 DO 值,一般按 2mg/L 计.2.使混合液始终保持混合状
19、态,不致产生沉淀,一般应该使池中平均流速在0.25m/s 左右.3. 设施的充氧能力应该便于调节,与适应需氧变化的灵活性.134. 在设计时结合了循环流式生物池的特点,采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型,省去了混合液回流以降低能耗,同时在该池中独辟厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构,充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理,这大大提高了氧的利用率,在确保常规二级生物处理效果的同时,经济有效地去除了氮和磷.7.2 A2/O 设计计算1.判断是否可采用 A2/O 法:COD/TN=380/34=11.28TP/BOD5=4.2/175=0.0240.06符合要
20、求,故可采用此法.2.已知条件:设计流量 Q=68718m3/d 取 7 万(不考虑变化系数)设计进水水质:COD =380mg/L,BOD =175mg/L,SS =220mg/L,TN=34mg/L , 5TP= 4.2mg/L;最低水温 20 0C.设计出水水质: COD60mg/L,BOD520mg/L,SS20mg/L,NH3-N5mg/L,TP=1mg/L 3.设计计算(污泥负荷法)a有关设计参数b.BOD 污泥负荷 N=0.15kg BOD5/(kgMLSSd)5c.回流污泥浓度 X =10000(mg/L)Rd.污泥回流比 R=50%e.混合液悬浮固体浓度 )/(3015.01
21、LmgXR混合液回流比 R 内14TN 去除率 %6103815%00 TNe混合液回流比 1Rr取 R 内=200%回流污泥量 Qr: Qr=RQ=0.570000=35000m3/d循环混合液量 Qc: Qc=R 内70000=140000 m3/d脱氮速度 KD: 310/)(XNOCQr=(35000+140000)10/103=1750kg/d其中 =10mg/LXNOCb 反应池的计算AO 反应池容积 V,m3)(52.43015.730 mXNSQAOAO 反应池总水力停留时间:)(41.8)(.702.4hdVtAO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
22、停留时间 3m9.0452.41V,1.68h45厌厌 池 容t缺氧池水力停留时间 31,.缺缺 池 容t好氧池水力停留时间 37.452.3,5.0h843 好好 池 容tc 剩余污泥生成的污泥量 W115QSYWeo)(1式中:Y 污泥增殖系数,取 Y=0.6。将数值代入上式: dkgQSWeo /65107)02.15.(60)(1 内源呼吸作用而分解的污泥 W2VXkrd2式中:kd 污泥自身氧化率,取 kd=0.05。Xr 有机活性污泥浓度,X r=fX, (污泥试验法)75.0MLSVfX r=0.753300=2475mg/L dkgVkWd /5.1206.48.2052 不可
23、生物降解和惰性的悬浮物量(NVSS)W 3,该部分占 TSS 约 50%dkgQTSe /70%)(%)(3 剩余污泥产量 WW = W1 - W2 + W3 =6510-1520.5+7000 = 11990kg/d污泥含水率为 99.2%剩余污泥量: dmq/8.149%.03污泥龄 tsdWVXts 37.19026.d反应池主要尺寸反应池总容积 V=24524.52 (m3)16设反应池 2 组,单组池容 3m26.125.4V单有效水深 h 取 5.0m单组有效面积 25.45.0126单单S采用 5 廊道式推流式反应池,廊道宽 b 取 8m单组反应池长 mL3.168524.b单校
24、核:b/h=8/5=1.6(满足 b/h=12)L/b=61.3/8=7.66(满足 L/b=510)取超高为 0.6m,则反应池总高 H = 5.0 + 0.6 =5.6 me:反应池进、出水系统计算 进水管单组反应池进水管设计流量 smQ/517.02.3431取管道流速 v=0.8m/s管道过水断面积 2165.0.87vA管径 md9.4.3650取进水管管径 DN1000mm回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量 smQR/517.02.3413取管道流速 v=0.8m/s管道过水断面积 265.0.817vmQAR管径 d9.4.365017取进水管管径 DN1000mm 进水井:
25、进水井反应池进水孔尺寸:进水孔过流量 Q2=(1+R)Q/2=(1+1) 700008640020.61(m3/s)进水孔过流量 smQRQ/81.06472)1()1( 32 取孔口流速 v=0.8m/s孔口过水断面积 220.18.vA孔口尺寸取为 1m1m进水井平面尺寸取为 2m2m出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算:2/32/3386.14.0bHgQ式中:smQR/62.184027)1(2)1( 33 内b 堰宽,b=8m H 堰上水头,m, bH48.0)86.1().(3/23/2出水孔过流量 Q4=Q3=1.6m3/s取孔口流速 v=0.8m/s孔口过水断面积 248.061
26、mvA孔口尺寸取为 1.51.4m出水井平面尺寸取为 3m3m 出水管18反应池出水管设计流量 Q5=Q1=0.81m3/s取管道流速 v=0.8m/s管道过水断面积 25.08.vmA管径 d.14.3取进水管管径 DN1200mm校核管道流速 smQv/86.02.14A5第八章 曝气池的设计计算8.1 设计要点:1.在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外,还应使混合液含有一定剩余 DO 值,一般按 2mg/L 计.2.使混合液始终保持悬浮状态,不致产生沉淀,一般应使池中水流速度为0.25m/s 左右.3.设施的充氧能力应比较便于调节,有适应需氧变化的灵活性.4.在满足需氧要求的前提下
27、,充氧装备的动力效率和氧利用率应力求提高.8.2 曝气池的设计:设计需氧量 AORAOR = 去除 BOD5需氧量 - 剩余污泥中 BODu氧当量 + NH3-N 硝化需氧量 剩余污泥中 NH3-N 的氧当量 - 反硝化脱氮产氧量碳化需氧量 D1 )/(31.8792 )1520.-6(4.02.5.0)()(312.1dkgOeWSQo假设生物污泥中含氮量以 12.4%计,则:19每日用于合成的总氮=0.124(6510-1520.5)=618.7(kg/d)即,进水总氮有 用于合成。)/(84.701.68Lmg被氧化的 NH3-N = 进水总氮 出水总氮量 用于合成的总氮量= 20 5
28、8.84 = 6.16 mg/L需还原的硝酸盐氮量 LmgNT /2.431016.70硝化需氧量 D2)/(98.457.618.41053706)(%26.)(.2 22dkgOWQeo反硝化脱氮产生的氧量 D3D3 = 2.86NT = 2.86431.2 = 6464.86 kgO2/d总需氧量 AOR = D1+D2-D3 =8792.31+14559.98-1233.2 = 22119.1 kgO2/d= 921.6kgO2/h最大需氧量与平均需氧量之比为 1.4,则AORmax = 1.4AOR = 1.422119.1 =30966.7 kgO2/d = 1290.3 kgO2
29、/h去除每 1kgBOD5的需氧量: 52/85.)02.17.(0396)( kgBODSQAORo 标准需氧量氧转移效率 EA=6%,计算温度 T=30。将实际需氧量 AOR 换算成标准状态下的需氧量 SOR。)20()()20(4.1TLTsmSCORSR式中:20 气压调整系数, ,工程所在地区实际大气5103.所 在 地 区 实 际 气 压压约为 1.013105Pa,故此 .5CL 曝气池内平均溶解氧,取 CL=2mg/L;CS(20) 水温 20时清水中溶解氧的饱和度,mg/L;Csm(T) 设计水温 T时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度,mg/L; 污水传氧速率与清水传氧速率之比
30、,取 0.82; 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比,取 0.95。查表得水中溶解氧饱和度:C S(20) =9.17 mg/L,C S(30) =7.63 mg/L空气扩散气出口处绝对压为:p b = 1.013105+9.8103H = 1.013105+9.81034 = 1.405105 Pa空气离开好氧反应池时氧的百分比:%4810)6(2179%10)(2791 At EO好氧反应池中平均溶解氧饱和度:LmgOpCtbssm /9.13)42806.25(3.7)4106.2(5)30)30( 标准需氧量为:hkgOdARSRTLTsmS/1042.35 024.1)9.315
31、.0(827024.1)( )3()()( 相应最大时标准需氧量:SORmax = 1.4SOR = 1.424335.2 =34069.3 kgO2/d =1419.5 kgO2/h好氧反应池平均时供气量: hmESORGAs /.563103.4103. 最大时供气量:21Gsmax = 1.4Gs = 78866 m3/h2.鼓风机的选择:鼓风机所需供气量:最大时:Gsmax=78866 /h=1314 /min平均时:Gs=56333/h=938.8/min最小时:Gsmim=0.5Gs=28166.5/h=469.4 /min根据供气量和压力选用六台 RF-350 罗茨鼓风机第九章
32、平流式二沉池的设计计算设计中选择两组平流沉淀池,N=2 组,每组两座。每组平流沉淀池设计流量为 1.034 =0.517m3/s,从沉砂池流出来的污水进入配水井,经过配水井分配2流量后流入平流沉淀池。1.沉淀池表面积 360qQA式中 A沉淀池表面积()Q设计流量(m 3/s)q表面负荷m 3/(m 2h),一般采用 1.01.5m3/(m 2h)设计中取 q=1.0 m 3/(m 2h)=1861.2136057.A2.沉淀部分有效水深q t2h式中 h 2沉淀部分有效水深(m)t沉淀时间(h),一般采用 1.52.5h设计中取 t=2.0h12=2m2h223.沉淀部分有效容积 360 t
33、QV=3722.4 m32517.04.沉淀池长度 6.3tvL式中 L沉淀池长度(m)v设计流量时的水平流速(mm/s),小于等于 5 mm/s)设计中取 v=5mm/s mL36.255.沉淀池宽度 LAB式中 L沉淀池宽度(m)=51.7m362.186.沉淀池格数 bBn1式中 n 1沉淀池格数(个)b沉淀池分格的每格宽度(m)设计中取 b=6.5m=7.95 个(取 8 个)5.671n7.污泥部分所需的容积:V1362112.873.1)960( 408404. )(maxVnrTcQo 23式中: c1进水悬浮物浓度(t/m3) ,0.00022c2出水悬浮物浓度(t/m3) ,
34、0.00002r污泥密度,t/m3 其值约为 1T取 4d污泥含水率%o8.污泥斗容积:污泥斗设在沉淀池的进水端,采用重力排泥,排泥管伸入污泥斗底部,为防止污泥斗底部积泥,污泥斗底部尺寸一般小于 0.5m,污泥斗倾角大于 60o)(31124ahV式中 V 1污泥斗容积(m 3)沉淀池污泥斗上口边长(m)a1沉淀池污泥斗下口边长(m) ,一般采用 0.405m污泥斗高度(m)4h设计中取 =6.3m, =5.0m, 1=0.5ma4h a=72.15 m3)5.036.36(512V10、沉淀池总高度 4321hhH式中 H沉淀池总高度(m)h1沉淀池超高(m),一般采用 0.30.5mh3缓
35、冲层高度(m),一般采用 0.3mh4污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡度 i=1%的高度之和设计中取 h 4=5.32 m92.73.50.23H第十章 清水池的设计计算24经过二沉池出水进入清水池,水流经出水渠道进入河流,设有一座清水池,池高 3m,其形状为长方形,2030m,则清水池的平面尺寸为:20303m第十一章 浓缩池的设计计算11.1 设计要点1. 污泥在最终处置前必须处理,而处理的最终目的是降低污泥中有机物含量并减少其水分,使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度,并将其体积减小以便于运输和处置.2.重力式浓缩池用于浓缩二沉池出来的剩余活性污泥的混合污泥.3.按其运
36、转方式分连续流,间歇流,池型为圆形或矩形.4.浓缩池的上清液应重新回至初沉池前进行处理.5.连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式,一般为竖流式或辐流式.6. 浓缩后的污泥含水率可到 96%,当为初次沉淀池污泥及新鲜污泥的活性污泥的混合污泥时,其进泥的含水率,污泥固体负荷及浓缩后的污泥含水率,可按两种污泥的比例效应进行计算.7. 浓缩池的有效水深一般采用 4m,当为竖流式污泥浓缩池时,其水深按沉淀部分的上升流速一般不大于 0.1mm/s 进行核算.浓缩池的容积并应按 1016h进行核算,不宜过长.11.2.浓缩池的设计:1.初次沉淀污泥量:V=100 C0Q/10 3(100-p)=10035055
37、%90000/10 3(100-96)1000=433m3/d式中:V初次沉淀污泥量,m 3/d;Q污水流量,m 3/d;去除率,%;C0进水悬浮物浓度,mg/L;25p污泥含水率,%;沉淀污泥密度,以 1000kg/m3计。 该部分污泥含水率为 90%故不需进浓缩池进行浓缩.2.每日排除的剩余污泥量:其含水率为 99.2%99.6%,取其为 99.3%Qs=X/fX r=9767.75/0.75/10=1302.37 m3/d式中:Q s每日从系统中排除的剩余污泥量,m 3/d;X挥发性剩余污泥量(干重) ,kg/d;f=MLVSS/MLSS,生活污水约为 0.75,城市污水也可同此;Xr回
38、流污泥浓度,g/L。其中(a=0.50.65,b=0.050.1)且浓缩后的污泥含水率为 96%3.设两座重力式预浓缩池,则 n=2其面积为:A= Q 0 C0/nGl=55.112/235/24=226.7m2则每座池子的直径为:,D=17m)(9.16247.4mnAD4.核算其容积(根据 A,t)浓缩时间:t=Ah/ Q 0=226.74/55.1=15.46h, (符合 1016h 范围)5.故浓缩池的尺寸为D=17m,h=4m(池内有效水深 4m)第十二章 污水处理厂总体布置12.1 本设计污水处理厂的平面布置见图12.2 污水厂的高程布置12.2.1 污水厂高程的布置方法(1)选择
39、两条距离较低,水头损失最大的流程进行水力计算。(2)以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。26(3)在作高程布置时,还应注意污水流程与污泥流程积极配合。污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是:确定各处理构筑物和泵房的标高,确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高,通过计算确定各部位的水面标高,从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动,保证污水处理厂的正常运行。为了降低运行费用和便于维护管理,污水在处理构筑物之间的流动,以重力流考虑为宜(污泥流动不在此例)。为此,必须精确的计算污水流动中的水头损失,水头损失包括:(1)污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时
40、可按下表所列数据估算。但应当认识到,污水流经处理构筑物的水头损失,主要产生在进口和出口和需要的跌水(多在出口处),而流经构筑物本身的水头损失则很小。(2)污水流经连接前后两处构筑物管渠(包括配水设备)的水头损失。包括沿程与局部水头损失。(3)污水流经量水设备的水头损失。在对污水处理污水处理流程的高程布置时,应考虑下列事项:(1)选择一条距离最长,水头损失损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地,以保证在任何情况下,处理系统都能够运行正常。(2)计算水头损失时,一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量)作为构物和管渠的设计流量;计算涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期最大流量为设计流量,并酌加
41、扩建时的备用水头。(3)设置终点泵站的污水处理厂,水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算,以使处理后污水在洪水季节也能自流排出,而泵需要的扬程则较小,运行费用也较低。但同时考虑到构筑物的挖土深度不宜过大,以免土建投资过大和增加施工上的困难。(4)在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合,尽量减少抽升的污27泥量,在决定污泥干化场、污泥浓缩池,消化池等构筑物高程时,应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能。12.2.2 本污水处理厂高程计算本设计处理后的污水排入河流后,河流水面水位接近厂区高程,故以河流水面水位作为起点,逆流向上推算各
42、水面高程:1. 污水流经各处理构筑物的水头损失。在作初步设计时可按下表所列数据估算。但应当认识到,污水流经处理构筑物的水头损失,主要产生在进口和出口和需要的跌水(多在出口处),而流经构筑物本身的水头损失则很小。2. 各处理构筑物间连接管渠的水力计算表:管渠设计参数管渠名称设计流量L/s 尺寸 D(mm)或 BH h/D i流速v(m/s)长度L(m)出厂管 1049 1200 0.750.00231.66 150清水池到消毒池 1049 1000 0.750.00231.66 8二沉池到消毒池 1049 1000 0.750.00231.66 50AAO 池到二沉池1049 10000.750
43、.00231.66 192初沉池到 AAO 池 517 800 0.750.002 1.33 9028初沉池到 AAO 池 517 800 0.700.002 1.33 144沉砂池到细格栅 538 800 0.700.002 1.33 9012.2.3 污水处理部分高程计算:河面最高水位:-0.5m出水口水位:-0.1m出水厂管沿程损失:0.0023150=0.34m消毒池水位:-0.1+0.34=0.33m二次沉淀池出水口损失:0.29m二沉池到消毒池水头损失:0.002350=0.115m二沉池池水位:0.29+0.11+0.33=0.73 mAAO 池到二沉池损失:0.002396=0.134mAAO 池集水槽堰上水位:1.93mAAO 池水位:1.33mAAO 池进水口损失:0.29m初沉池到 AAO 池损失:0.002144=0.288m初沉池水位:1.91m沉砂池水位: 2.61+0.412+0.24=2.96 m沉砂池到细格栅损失: 0.00290=0.18m 局部水头损失: 14.08.9261.沉砂池进水水位:2.96+0.14+0.18=3.22m过细格栅水头损失损失:0.21m细格栅前水位:3.22-0.21=3.4m