城市污水处理厂污水处理工艺设计计算书课程设计

某城市污水处理厂污水处理工艺设计

设

计

计

算

书

专业：环境工程

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完成日期：

目录

第一节格栅--------------------------------------------------------3 1．1计算依据----------------------------------------------------------------------3 2．2计算方法----------------------------------------------------------------------3 1．3计算过程----------------------------------------------------------------------4 第二节曝气沉砂池-----------------------------------------------6 2．1一般规则----------------------------------------------------------------------6 2．2设计参数----------------------------------------------------------------------7 2．3计算过程----------------------------------------------------------------------7 2．4沉砂室设计计算-------------------------------------------------------------8 第三节初沉池------------------------------------------------------9 3．1一些参数的选定--------------------------------------------------------------9 3．2初沉池选型--------------------------------------------------------------------9 第四节曝气池------------------------------------------------------11 4．1工况参数-----------------------------------------------------------------------11 4．2设计过程-----------------------------------------------------------------------12 第五节二沉池------------------------------------------------------17 5．1设计参数-----------------------------------------------------------------------17 5．2主要尺寸计算-----------------------------------------------------------------17 5．3进水系统的计算--------------------------------------------------------------18 5．4出水部分设计-----------------------------------------------------------------19 5．5溢流堰设计--------------------------------------------------------------------19 5．6排泥部分设计-----------------------------------------------------------------20 第六节消毒接触池------------------------------------------------21 6．1设计参数-----------------------------------------------------------------------21 6．2计算过程-----------------------------------------------------------------------21 第七节污泥浓缩池------------------------------------------------22 7．1设计参数-----------------------------------------------------------------------22 7．2计算过程-----------------------------------------------------------------------22第八节污泥厌氧消化池------------------------------------------24 8．1设计参数-----------------------------------------------------------------------24 8．2一级消化池计算--------------------------------------------------------------24 8．3二级消化池计算--------------------------------------------------------------25

8．4表面积计算--------------------------------------------------------------------25

第九节 污泥脱水设备----------------------------------------------26

第一节 格栅

1． 1计算依据 重要参数的取值依据 取值 安装倾角一般取60o～70o θ=60o 栅前水深一般取0.3～0.5m

h=0.4m 栅条间距宽：粗：>40mm 中：15～25mm 细：4～10mm

b 1=40mm b 2=25mm

水流过栅流速一般取0.6～1.0m/s

v=0.9m/s 格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3 k=3 栅前渠道超高一般采用0.3m

h 2=0.3m 进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20o K f =1.5

栅条断面形状

阻力系数计算公式

形状系数 栅条尺寸（mm ）

迎水背水面均为锐边矩形 ξ=β(s/b) 4/3 β=2.42

长=50，宽S=10

1． 2计算方法 主要的计算公式

（1） 格栅的间隙数 0.5

(sin )/n Q bvh θ=

（2） 格栅宽度

(1)B S n bn =-+

（3） 通过格栅的水头损失 10h h k =

2

0sin 2v h g

ξθ=

（4） 栅后槽总高度

12H h h h =++ （5） 栅前扩大段长度 11()/2tan L B B α=- （6） 栅后收缩段长度 21/2L L = （7） 栅前渠道深 112H h h =+

（8） 栅槽总长度

21210.51.0/tan L L L H θ=++++

（9） 每日栅渣量 max 1/1000f W Q W k = 1． 3计算过程 1） 粗格栅：

（1） 1.157(sin60)/0.040.40.9n =????=74.77

取75根

（2）0.01740.0475 3.74B =?+?=m

(3) 渐宽部分取1 3.50B m =，20α=?（进水渠道内的流

速为0.8/m s ）

1(3.74 3.50)/2tan 200.33L m =-?=

（4）20.33/20.165L m ==

（5）4/3

1102.42()0.38340

ξ=?=

2

10.930.383sin 600.04129.81

h m =???=?

2(7) 0.7

0.330.1650.50.1 2.40tan60L m =++++=?

（8）10.40.30.7H m =+=

（10） b=40mm 时, 1W =0.025(3

33/10m

m 污水)，

53100.025 1.67/10001.50

W m d ?==?>30.2/m d

选用机械清渣。 2） 细格栅：

（1） 1.157(sin60)/0.0250.40.9n =????=111.3 取112根

（2）0.011110.025112 3.91B m =?+?=

（3）渐宽部分取1 3.70B m =，20α=?（进水渠道内的流速为0.8/m s ）

1(3.913.70)/2tan 200.29L m =-?=

（4）20.29/20.145L m ==

（5）4/3

1102.42()0.71525

ξ=?=

2

10.930.715sin 600.07729.81

h m =???=?

（6）0.40.0770.30.777H m =++=

（7）0.7

0.290.1450.50.1 1.44tan60L m =++++=?

1（9）b=25mm 时，10.02W =(3

33/10m

m 污水)，

53100.02

1.33/10001.50

W m d ?=

=? >30.2/m d 选用机械清渣。

α1

进水

α

α

中格栅计算草图

第二节

曝气沉砂池

2.1一般规则

1）空气扩散装置设在池的一侧，距池底为0.60.9m ，送气管应设置调节气量的阀门

2）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角。池宽与池深比为

11.5，池长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横

向挡板。

3）池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致；出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。 4）池内考虑消泡装置。

5）曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5 6.0mm ，距池底约0.60.9m 。 2.2设计参数

3min

2． 3计算过程

1．曝气沉砂池的尺寸设计

1） 池子总有效容积 取停留时间2min t =，

3max 601.157260138.84V Q t m ==??=

2） 水流断面面积 取水平流速10.1/v m s =，

2max 1 1.157

11.570.1

Q A m v ===

3） 池子总宽度 取有效水深

2 3.0h m =，

211.57 3.863.0

A B m h ===

取池子格数2n =格，每个池子宽度 3.86

1.932

B b m n ===

4）池长 138.841211.57

V L m A =

== 5） 每小时所需空气量 取

330.2/d m m =，

max 36000.21.1573600q dQ ==??=3833.04/m h

3． 沉砂室设计计算 1） 沉砂斗所需容积

53

max 66

10230410 1.5010

z Q T V m K ???===? 2）沉砂室坡向沉砂斗的坡度0.10.5i =，取0.5i =。每个分

格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗，则3

014

V V m ==

沉砂斗各部分尺寸：

a ??

设斗底宽11.0a m =，斗壁与水平面的倾角为60?，斗

高h =0.6m ，砂斗上口宽，沉砂斗容积

223011(222)6

h V a aa a =++=31(22.8921.72)1.121m ??+?+=≈

b ?? 沉砂室高度：本设计采用重力排砂，池底坡度为0.05坡

向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗；另一部分为沉砂

池

坡

向

沉

砂

斗

的

过

渡

部

分

。

220.2 3.862 1.70.2

0.1322

B a l m ---?-=

==（0.2为两沉砂斗之间隔壁厚）

3320.050.60.050.130.61h h l m ι=+?=+?=

超高10.3h m =，总高度1230.3 3.00.61 3.91H h h h m =++=++=

第三节 初沉池

3．1一些参数的选定 参数 取值

表面负荷 332.5/q m m d = 沉淀时间 1.2t h =

每人每日污泥量 0.5/()S L d =人

设计人口数 35万

有效水深 3.0H m = 池座数

2n = 两次清除污泥间隔时间 4T h =

3．2初沉池的选型

初沉池选用辐流式沉淀池，采用机械刮泥。 1) 沉淀池表面积

5

2max 110833.324242 2.5

Q A m nq ===??

池径

1

44833.3

32.58A D m

ππ

?=

=

= （取32.6D m =）

2) 有效水深 取沉淀时间 1.2t h = 2 2.5 1.2 3.0h qt m ==?=

3) 每天污泥量 430.53510414.610001000224

SNT V m n ???===??

4) 污泥斗容积

512()tan (21)tan 60 1.73h r r m α=-=-?=

22235

11122 1.73

()(2211)12.73

3

h V r r r r m ππ?=

++=

?+?+= 池底坡度

取 0.05i =

41()(16.32)0.050.715h R r i m =-?=-?=

5) 池底可储存污泥的体积 224

2()3

h V R Rr r π=

++=

2230.715

(16.216.222)223.643

m π+?+=

共可储存污泥的体积为31212.7223.64236.3V V m +=+=>314.6m （足够）

6） 沉淀池总高度

12345H h h h h h =++++=0.330.50.715 1.75 6.245m ++++= 3h ---缓冲层高度

7） 沉淀池周边的高度 1230.3 3.00.5 3.8h h h m ++=++=

8） 径深比校核

2/32.6/310.9D h ==

（合格）

进水

排泥

出水

辐流式沉淀池

第四节曝气池

本设计采用推流式曝气池

4．1工况参数

项目参数

曝气时间68h

MLSS 150020001

mg L-

回流污泥率2030%

BOD容积负荷31

--

0.30.8kg m d

BOD-MLSS负荷1

kg kgMLSS d-

0.20.4()空气量33-1

m m流入废水）

37(

污泥龄24d

BOD去除率95%

4．2计算过程

1）水处理程度 120a S =

20e S =

100a e a S S S η-=

?%12020

100120

-=?%84.7=% 2）曝气池的计算

采用BOD —MLSS 负荷法计算。 A ． BOD —MLSS 负荷率的确定 拟采用BOD —MLSS 负荷率为10.3()kg

kgMLSS d -，校核

0.0185200.75

0.3280.847

Z e s K S f

N η

??=

=

=

（z K 取值0.0185，f 取值0.75）s N 取0.3最适宜

B ． 确定混合液污泥浓度（X ）

根据已确定的s N 查表，查得相应的SVI 值为100150之间，取SVI 120=

66

41010 1.210/120

r X r mg L SVI ===

r X --回流污泥浓度（/mg L ）

R --回流污泥比，取0.5

污泥浓度40.5103333/3300/10.51

r R X X mg L mg L R =

==≈++ C. 确定曝气池容积

5310130

12010.350.3283300

a s QS V m N X ?===?

D. 确定曝气池各部位尺寸 设2组曝气池，每组容积312010.356005.1722

V V m =

==单 取池深 4.2h m =，则每组曝气池面积为26005.17

1429.802 4.2

V F m =

=

=单 取池宽8B m =，/ 1.90B h =。介于12之间，符合规定。扩散装置设