污水处理厂毕业设计全套计算书样本.doc

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一、 城市污水雨水管网的设计计算 ………………………………01
1.1、 城市污水管网的设计计算……………………………………01
1.1.1、 确定城市污水的比流量……………………………………01
1.1.2、 各集中流量的确定…………………………………………01
1.2、 城市雨水管网的设计计算……………………………………01
二、 城市污水处理厂的设计计算 …………………………………03
2.1、 污水处理构筑物的设计计算…………………………………03
2.1.1、 中格栅………………………………………………………03
2.1.2、 细格栅………………………………………………………04
2.1.3、 污水提升泵房………………………………………………06
2.1.4、 平流沉沙池…………………………………………………09
2.1.5、 厌氧池………………………………………………………11
2.1.6、 氧化沟………………………………………………………12
2.1.7、 二沉池………………………………………………………17
2.1.8、 接触池………………………………………………………20
2.2、 污泥处理构筑物的设计计算…………………………………22
2.2.1、 污泥浓缩池…………………………………………………22
2.2.2、 储泥池………………………………………………………25
2.2.3、 污泥脱水间…………………………………………………25
三、 处理构筑物高程计算 …………………………………………25
3.1、 水头损失计算…………………………………………………25
3.2、 高程确定………………………………………………………27
四、 污水厂项目总投资, 年总成本及经营成本估算 ……………27
4.1、 项目总投资估算………………………………………………27
4.1.1、 单项构筑物工程造价计算…………………………………27
4.1.2、 第二部分费用………………………………………………28
4.1.3、 第三部分费用………………………………………………28
4.1.4、 工程项目总投资……………………………………………29
4.2、 污水厂处理成本估算…………………………………………29
4.2.1、 药剂费………………………………………………………29
4.2.2、 动力费( 电费) ……………………………………………29
4.2.3、 工资福利费 ………………………………………………30
4.2.4、 折旧费 ……………………………………………………30
4.2.5、 摊销费………………………………………………………30
4.2.6、 大修理基金提成率…………………………………………30
4.2.7、 检修维护费…………………………………………………31
4.2.8、 利息支出……………………………………………………31
4.2.9、 其它费用……………………………………………………31
4.2.10、 工程项目年总成本 ………………………………………31
4.2.11、 项目年经营成本 …………………………………………32
4.3、 污水处理厂综合成本…………………………………………32

第1章 城市污水雨水管网的设计计算
1.1、 城市污水管网的设计计算
1.1.1 确定城市污水的比流量:
由资料可知, XX市人口为41.3万( 1987年末的统计数字) , 属于中小城市, 居民生活用水定额( 平均日) 取150l/cap.d。而污水定额一般取生活污水定额的80-90%, 因此, 污水定额为150l/cap.d*80%=120 l/cap.d。则可计算出居住区的比流量为
q0=864*120/86400=1.20( l/s)
1.1.2 各集中流量的确定:
市柴油机厂
450*10*3.0=15.624( l/s)
新酒厂取用9.69( l/s)
市九中取用15.68 ( l/s)
火车站设计流量取用6.0( l/s)
总变化系数K=( Q为平均日平均时污水流量, l/s) 。当Q<5l/s时, K=2.3; 当Q〉1000l/s时, K=1.3; 其余见下表:
Q
5
15
40
70
100
200
500
K
2.3
2.0
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
对于城市居住区面积及街坊的划分可见蓝图所示, 而对城市污水管段的计算由计算机计算, 其结果可见后附城市污水管网设计计算表。
1.2、 城市雨水管网的设计计算:
计算雨水管渠设计流量所用的设计暴雨强度公式及流量公式可写成: q=167A1( 1+clgP) /( t1+mt2+b) n
式中: q——设计暴雨强度 ( l/( s·ha) )
P——设计重现期 ( a)
t1——地面集水时间 ( min)
m——折减系数
t2——管渠内雨水流行时间 ( min)
A1﹑b ﹑c ﹑n——地方系数。
首先, 确定暴雨强度公式: 由资料可计算径流系数ψ
ψ=5%*0.9+15%*0.9+5%*0.4+17%*0.3+13%*0.15
=0.68
暴雨强度公式: 参考长沙的暴雨强度公式:
q=3920( 1+0.68lgp) /( t+17) 0.86
重现期 p=1年,地面集水时间取t1=10 min, t=t+mt,
折减系数取m=2.0,
因此 能够确定该地区的暴雨强度公式为:
q0=ψ*q=0.68*3920*( 1+0.7lg1.0) /( 27+2∑t2) 0.86
=2665.6/( 27+2∑t2) 0.86
对于城市雨水汇水面积及其划分可见蓝图所示, 而对城市雨水管段的计算由计算机计算, 其结果可见后附的城市雨水管网设计计算表。特别说明: 将雨湖设为一个雨水处理调节水池, 雨湖的面积约为11000m3, 根据雨湖两侧的地面标高差约为0.2m 则: 设雨湖的有效调节水深为0.1m, 因此调节水池的容积为 1100m2。
设调节水池24h排空一次 则: 进入雨湖外排管段的集水井的调节水量为: 11000000/86400=12.73 (l/s)

第2章 城市污水处理厂的设计计算
2.1、 污水处理构筑物的设计计算
2.1.1中格栅设计:
为保证后续污水提升泵房的安全运行, 隔除较大的漂浮物质及垃圾, 在污水提升泵房前端设有中格栅。格栅的间距为e=40mm, 栅前部分长度0.5m, 中隔栅设2组, 水量小时可只开一组, 水量大时两组都开启。配置自动除渣设备。
栅前流速取0.6m/s,栅前水深根据最优水力断面公B=2h===1.13m, 则h=0.56m,过栅流速取v=0.7m/s, 栅条间隙e=20mm, 格栅的安装倾角为60°, 则栅条的间隙数为:
n=Qmax*sinа0.5/ehv
=0.382*( sin60°) 0.5/( 0.02*0.56*0.7)
=45.3 n取46
栅槽宽度: 取栅条宽度为S=0.01 m
B=S*( n-1) +e*n
=0.01*( 23-1) +0.02*23=0.68m, 即每个槽宽为0.68m, 则槽宽度B=2*0.68=1.36m( 考虑了墙厚) 。
栅槽总长度: L=L+L+1.0+0.5+,
L==(1.36-1.13)/(2*tg20°)=0.32m]
L= L/2=0.16m H=h+h=0.56+0.3=0.86m
则, L=L+L+1.0+0.5+
=0.32+0.16+1.0+0.5+0.86/tg60°=2.48m
每日栅渣量: ( 单位栅渣量取W=0.05 m栅渣/10 m污水)
W=Q*W=3*10*0.05/10=1.5m/d 〉0.2 m/d
宜采用机械清渣方式。
栅槽高度:
起点采用h=0.5m, 则栅槽高度为H=0.56+0.5=1.06m。由于格栅在污水提升泵前, 栅渣清除需用吊车。为了便于操作, 将栅槽增高0.8m, 以便在工作平台上设置渣筐, 栅渣直接从栅条落入栅筐, 然后运走。
2.1.2细格栅设计:
设栅前水深h=0.56m, 进水渠宽度B=2h=1.13。过栅流速取v=0.8m/s, 栅条间隙e=10mm, 格栅的安装倾角为60°, 则
栅条的间隙数为:
n=Qmax·sinа0.5/ehv
=0.382*( sin60°) 0.5/( 0.01*0.56*0.8)
=79.35 n取80
栅槽宽度: 取栅条宽度为S=0.01 m
B=S*( n-1) +e*n
=0.01*( 80-1) +0.01*80
= 1.59m 取1.60m
进水渠道渐宽部分长度:
L= ( B- B) /2tg=( 1.59-1.13) /2tg20°=0.65m
—进水渠展开角, B=B—栅槽总宽, B—进水渠宽度。
栅槽与出水渠连接渠的渐宽长度:
L= L/2=0.65/2=0.32m
过栅水头损失:
设栅条为矩形断面, h=k*ξ*v *sin /2g
k—系数, 格栅受污物堵塞后, 水头损失增大的倍数, 取k=3;
v—过栅流速;
ξ—阻力系数, 与栅条断面形状有关, ξ=( s/e) , 当为矩形断面时, =2.42。
代入数据得: h=3*2.42*( 0.01/0.01) *0.8*sin60°/( 2*9.81)
=0.21m
为避免造成栅前涌水, 故将栅后槽底下降h作为补偿。
栅后槽总的高度:
取栅前渠道超高为h2=0.3 ( m) , 栅前槽高H1=h+h2=0.86 m
H= h1+h+h2=0.21+0.56+0.3=1.07m
栅槽总长度:
L= l2+l1+0.5+1.0+ H1/tg60°
=0.32+0.65+1.0+0.5+0.86/tg60°
=2.97m
每日栅渣量: 取W1=0.1 m3/( 103*m3)
W=Qmax* W1*86400/( K总*1000)
=0.382*0.1*86400/( 1.4*1000)
=2.4 m3/d 〉0.2 m3/d 宜采用机械清渣方式
中格栅和细格栅均采用型号为JT的阶梯式格栅清污机, 并选用Ø285型长度为5m的无轴螺旋运送机两台。
2.1.3污水提升泵站
设计参数:
平均秒流量Q=261.564( l/s)
最大秒流量Q=261.564*1.46=381.88( l/s)
进水管管底标高31.624m, 管径D=900mm, 充满h/d=0.3,
水面标高31.957m, 地面标高38.300m。
出水管提升后的水面标高38.800m经100m管长至污水处理构
筑物。选择集水池与机器间合建式的圆型泵站, 考虑3台水
泵( 其中1台备用) 。
设计内容:
每台水泵的容量为Q/2=381.88/2=190.94( l/s) ,集水池容积相当于采用一台泵6min的容量: W=190.94*60*6/1000=68.74( m) 。有效水深采用H=2.0m, 则集水池面积为34.37m。
选泵前总扬程估算:
经过格栅的水头损失为0.1m, 集水池最低工作水位与所需提升的最高水位之间的高差为:
38.800-( 31.624-0.9*0.37-0.1-2.0) =9.609( m)
出水管管线水头损失:
a) 总出水管: Q=381.88l/s, 选用管径500mm, v=1.94m/s, 1000i=9.88。当一台水泵运转时, Q=190.94l/s, v=0.97m/s 〉0.7m/s。设总出水管管中心埋深1.0m, 局部损失为沿程损失的30%,则泵站外管线水头损失为:
[320+( 38.800-38.300+1.0) ]*9.88*1.3/1000=4.129m
b) 水泵总扬程:
泵站内的管线水头损失假设为1.5m, 考虑自由水头为1.0m, 则水泵的总扬程为:
H=1.5+4.129+9.609+1.0=16.239( m)
c) 选泵:
选用250WD污水泵3台( 其中1台备用) , 水泵参数如下:
Q=180.5—278l/s H=12—17m 转数n=730转/分 轴功率N=37—64KW 配电动机功率70KW 效率=69.5—73% 允许吸上真空高度H=4.2—5.2m 叶轮直径D=460mm
d) 泵站经平剖面布置后, 对水泵总扬程进行核算:
吸水管路水头损失计算:
每根吸水管Q=190.94l/s, 选用管径450mm, v=1.21m/s, 1000i=4.41。
根据图示, 直管部分长度为1.2m, 喇叭口(=0.1),D=450mm90º弯头1个( =0.67) , D=450mm闸门1个( =0.1) , D=450×d200mm渐缩管1个( =0.21)
沿程损失: 1.2*4.41/1000=0.0053m
局部损失: ( 0.1+0.67+0.1) *1.21/2g+0.21*6.5/2g=0.518( m)
则吸水管路水头总损失为: 0.518+0.0053=0.523( m)
出水管路水头损失计算: ( 计算图见泵房平剖面图)
每根出水管Q=190.94l/s, 选用管径400mm, v=1.53m/s, 1000i=8.23。从最不利点A点起, 沿A、 B、 C、 D、 E线顺序计算水头损失:
A—B段
D200×400mm渐放管1个( =0.30) , D400mm单向阀1个( =1.40) , D400mm90º弯头1个( =0.60) , D400mm阀门1个( =0.10) 。
局部损失: 0.30*6.5/2g+( 1.40+0.60+0.10) *1.53/2g=0.90( m)
B—C段
选用D500mm管径, Q=190.94l/s, v=0.97m/s, 1000i=2.60, 直管部分长0.70m, XX字管1个( =1.5, 转弯流) 。
沿程损失: 0.70*2.60/1000=0.002( m)
局部损失: 1.5*1.53/2g=0.179( m)
C—D段
选用D500mm管径, Q=381.88l/s, v=1.94m/s, 1000i=9.88, 直管部分长0.70m, XX字管1个( =0.10, 直流) 。
沿程损失: 0.70*9.88/1000=0.007( m)
局部损失: 0.10*1.94/2g=0.019( m)
D—E段
直管部分长5.0m, XX字管1个( =0.10) , D500mm90º弯头2个( =0.64) 。
沿程损失: 5.0*9.88/1000=0.049( m)
局部损失: ( 0.10+2*0.64) 1.94/2g=0.265( m)
综上, 出水管路总水头损失为:
4.128+0.90+0.002+0.179+0.007+0.019+0.049+0.265=5.549( m)
则水泵所需总扬程:
H=0.523+5.549+9.609+1.0=16.688(m)
故选用250WD型污水泵是合适的。
2.1.4 平流沉砂池( 设2组)
长度:
设平流沉砂池设计流速为v=0.25 m/s停留时间t=40s, 则,
沉砂池水流部分的长度( 即沉砂池两闸板之间的长度) :
L =v*t=0.25*40=10m
水流断面面积:
A=Qmax/v=0.382/0.25=1.52m
池总宽度 : 设n=2 格, 每格宽b=1.2m, 则,
B=n*b=2*1.2=2.4m( 未计隔离墙厚度, 可取0.2m)
有效深度:
h2=A/B =1.52/2.4=0.64m
沉砂室所需的容积:
V= Qmax*T*86400*X/( kz*10)
V—沉砂室容积, m; X—城市污水沉砂量, 取3 m砂量/10m污水;
T—排泥间隔天数, 取2d; K—流量总变化系数, 为1.4。
代入数据得: V=86400*0.382*2*3/( 1.4*10) =1.41 m, 则每个沉砂斗容积为V=V/( 2*2) =1.41/(2*2)=0.35 m.
沉砂斗的各部分尺寸:
设斗底宽a1=0.5 m, 斗壁与水平面的倾角为55°, 斗高h3ˊ=0.5m, 则
沉砂斗上口宽: a=2 h3ˊ/tg55°+a1
=2*0.5/1.428+0.5
=1.2m
沉砂斗的容积: V0 = ( h3ˊ/6) *( a2+ a* a1+ a12)
=0.5/6*( 1.22+ 1.2* 0.5+ 0.52)
=0.35m3 = V

这与实际所需的污泥斗的容积很接近, 符合要求;
沉砂室高度:
采用重力排砂, 设池底坡度为0.06, 坡向砂斗,
L=(L-2*a)/2=(10-2*1.2)/2=3.8m
h3 = h3ˊ+0.006 L=0.5+0.06*3.8
=0.728m
池总高度:
设沉砂池的超高为h1=0.3m,则
H= h1+h2+h3=0.3+0.64+0.728=1.67m
进水渐宽及出水渐窄部分长度:
进水渐宽长度 L=( B-B) /2tg
=( 2.4-1.0) /(2*tg20°)=1.92m
出水渐窄长度 L= L=1.92m
校核最小流量时的流速:
最小流量为Q=261.564/2=130.782l/s, 则
V= Q/A=0.130782/0.76=0.172m/s 〉0.15m/s符合要求
另外, 需要说明的是沉砂池采用静水压力排砂, 排出的砂子可运至污泥脱水间一起处理。
2.1.5厌氧池
设计参数
进入厌氧池的最大流量为Qmax=0.382 m3/s, 考虑到厌氧池和氧化沟可作为一个处理单元, 总的水力停留时间超过了20h, 因此设计水量按最大日平均时考虑: Q=Qmax/kz=0.382/1.46=0.26 m3/s。共设两座厌氧池, 每座设计流量为0.13m3/s, 水力停留时间: T=2.5h, 污泥浓度: X=3g/l, 污泥回流浓度为: XR=10g/l;
设计计算
a. 厌氧池容积:
V=Q*T=130*10-3*2.5*3600=1170m3
b. 厌氧池的尺寸
水深取h=5m, 则
厌氧池的面积为: A= V/h=1170/5=234m2
厌氧池的直径为: D=( 4A/3.14) 1/2=( 4*234/3.14) 1/2
=17.26m, 取D=18m
考虑到0.3m的超高, 因此池子的总高度为H=h+0.3=5.3m
c. 污泥回流量的计算:
回流比的计算:
R=X/( Xe-X) =3/( 10-3) =0.42
污泥回流量:
QR=R*Q=0.42*130*10-3*86400=4717.4m3/d=196.56m3/h
选用型号为JBL800- 型的螺旋浆式搅拌机, 两台
该种型号的搅拌机的技术参数如下;
浆板直径: 800- mm, 转速: 4-134 ( r/min) ,
功率: 4.5-22KW, 浆叶数: 3 个。
2.1.6氧化沟
设计参数
氧化沟设计为两组。氧化沟按照最大日平均时间流量设计, 每个氧化沟的流量为130l/s, 即11232m3/d。
进水BOD5: So=200mg/l 出水BOD5: Se=20mg/l
进水NH3-N: 40mg/l 出水NH3-N: 15mg/l
总污泥龄; 22d MLSS: 4000mg/l f=MLVSS/MLSS=0.7
曝气池: DO=2mg/l NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化,
可利用氧2.6 mgO2/mgNO-3-N还原 α=0.9 β=0.98
其它参数:
a=0.6 kgoss/kg BOD5, b=0.051/d
脱氮效率: qdn=0.0312kgNO-3-N/( kgMLVSS*d)
k1=0.231/d k02=1.3mg/l
剩余碱度: 100mg/l( 保持PH≥7.2)
所需要的碱度: 7.1mg碱度/mgNH3-N氧化;
产生碱度: 3.0mg碱度/mgNO-3-N还原
硝化安全系数: 2.5, 脱硝温度修正系数: 1.0
设计计算
a) 碱度平衡计算
I. 由于设计的出水BOD5为20mg/l, 则出水中溶解性BOD5为:
20-0.7*20*1.42*( 1-ｅ-0.23*5) ＝6.4mg/l
II. 采用污泥龄22d, 则日产泥量为: aQlr/1+btm ＝0.6*11232*( 200-6.4) /1000( 1+0.051*22) ＝1304.71/2.122=614.85kg/ld
设其中有12.4%的为氮, 近似等于TNK中用于合成部分为:
12.4%*614.85=76.24kg/d
TNK中有76.24*1000/11232=6.8mg/l
需要用于氧化的NH3-N: 40-6.8-5=28.2mg/l
需要还原的NO-3-N: 28.2-10=18.2mg/l
III. 碱度平衡计算
已知产生0.1mg碱度/去除1mgBOD5, 进水中碱度为280mg/l
剩余碱度: 280-7.1*28.2+3.0*18.2+0.1*( 200-6.4)
=280-200.22+51.6+19.36=150.74mg/l( caco3)
此值能够保证PH≥7.2。
计算硝化速度:
μn =[0.47*ｅ0.098*( T-15) ]* [2/( 2+100.05*15-1.158) ]* [2/( 2+1.3) ]
=0.204l/s( T=12℃)
故泥龄为: tw=1/0.204=4.9d
采用的安全系数为2.5, 故设计污泥龄为: 2.5*4.9=12.5d
原来假定的污泥龄为22 d, 则硝化速度为:
μn =1/22=0.045l/d
单位基质利用率为:
μ =μn+b/a=0.045+0.05/0.6=0.158 kg BOD5/( kgMLVSS*d)
而 MLVSS=0.7*4000=2800mg/l
则, 所需要的MLVSS的总量为
11232*194/( 0.158*1000) =13791.2kg
硝化容积: Vn=13791.2/2800*1000=4925.42m3
水力停留时间为: tn=4925.42/11232*24=10.52h
b) 反硝化区的容积:
当温度为12℃时, 反硝化速度为
qdn=[0.03*( f/m) +0.029]( T-20) 取1.08
=[0.03*( 200*24/4000*16) +0.029]1.08( 12-20)
=0.03125*1.08-8
=0.017 kg NO-3-N/( kgMLVSS*d)
还原NO-3-N的总量为: 18.2/1000*11232=204.42kg
脱氮所需要的MLSS: 204.42/0.017=12024.85kg
脱氮所需要的容积: Vdn=12024.85*1000/2800=4294.59m3
水力停留时间: tdn=4294.59/11232*24=9.176h
总的池容积为: V= Vn +Vdn=4925.42+4294.59=9220.01m3
c) 氧化沟的尺寸:
氧化沟采用改良式的carrousel六沟式的氧化沟。取池深为3 m, 单沟宽为6m, 则沟总的长度为: 9220.01/( 3*6) =512.22m,
其中好氧段的长度为260.11m, 缺氧段的长度为252.11m, 弯道处的长度为5*3.14*6+12+2*3.14*6=143.88 m, 则, 单个直道长度为( 512.22-143.88) /6=61.39m, 则
氧化沟的总沟长为: 61.39+6+12=79.39m, 总的池宽为: 6*6=36m
d) 需氧量计算:
采用以下的经验公式Q2( kg/d) =A*lr+B*MLSS+4.6*NR-2.6NO3
经验系数为: A=0.5, B=0.1
NR需要硝化的氧量为: 28.2*11232*10-3=316.74kg/d
R =0.5*11232*( 0.2-0.0064) +0.1*2.8*4294.59+4.6*316.74
-2.6*204.42
=1087.258+1202.485+1457.004-531.492
=3215.255kg/d
=133.97kg/h
当温度为20℃时, 脱氧清水的充氧量为:
取T=30℃, α=0.8, β=0.9, Cs( 20) =9.17mg/l, Csb( 30) =7.63
则R0=R Cs( 20) /{α*[β*ρ* Csb( T) -C]*1.024( T-20) }
=133.97*9.17/[0.8*( 0.9*1.0*7.63-2) *1.024( 30-20) ]
=248.9kg/h
e) 回流污泥量
X=MVLSS=4g/l Xr=10g/l
则, R=4/( 10-4) =0.67
因为回流到厌氧池的污泥为11%, 则回流到氧化沟的污泥总量为51.7%Q
f) 剩余污泥量
Qw=614.85/0.7+( 200-180) /1000*11232
=878.357+224.64
=1102.997kg/d
如果污泥由底部排除, , 且二沉池的排泥浓度为10 g/l, 则
每个氧化沟的产泥量为1102.997/10=110.3m3/d
设计采用的曝气机选用型号为DS325的可调速的倒伞型叶轮曝气机五台, 该种机子的技术参数如下所示:
叶轮的直径为3250 mm, 电动机额定功率为55 kw,
电动机转速: 33 r/min, 充气量: 21-107 kg/h,
设备重量: 4400 kg
曝气机所需要的台数为
n=488.56/100=4.9 取n=5 台
因此, 每组共设的曝气机为5 台, 全部的机子都是变频调速的。为了保证氧化沟在缺氧状态下混合液不发生沉淀, 还设有型号为SK4430的淹没式搅拌机13 台, 即每个廊道设置2台, 功率为4.0 KW。而为了保证氧化沟内部水流的循环形成, 在进水处的下方设置了一台淹没式搅拌机, 能起到推进水流流向的作用。
2.1.7二沉池
设计参数
该污水处理厂采用周边进水周边出水的幅流式沉淀池, 共设了两座; 设计流量为: 11232 m3/d( 每组) , 表面负荷: qb=0.8 m3/( m2*h)
固体负荷: Ng= kg/( m2*d) , 堰负荷: 2.2l/( s*m)
设计计算:
a) 沉淀池的面积:
按照表面负荷计算: F1=11232/( 24*0.8) =585m3
b) 二沉池的尺寸计算:
I. 沉淀池的直径为: D=( 4A/3.14) 0.5=( 4*585/3.14) 0.5=28m
II. 沉淀池的有效水深:
沉淀时间取2.5 h, 则, 沉淀池的有效水深为
h1= qb *t=0.8*2.5=2m
III. 存泥区的所需的容积
为了保证污泥的浓度, 存泥时间Tw不宜小于2.0 h,
则, 所需要的存泥容积为
VW =2*T*( 1+R) *Q*X/( X+Xr) =2*2*( 1+0.67) *11232*4000*2/
[( 4000+10000) *24]=1786.423m3
以下计算存泥区的高H2:
每座二沉池的存泥区的容积为VW1=1786.423/2=893.211m3
则存泥区的高度为: H2= VW1/A1=893.211/585=1.53m
IV. 二沉池的总高度H:
取缓冲层H3=0.4 VM , 超高H4=0.5 m
则, H= H3+H4+H2+H1=0.4+0.5+1.53+2.0=4.43m
设二沉池池底坡度为I=0.010, 则池底的坡降为
H5=( 28-2.5) /2*0.010=0.13m
池中心总深度为∑H= H+H5=4.43+0.13=4.56m
池中心的污泥斗深度为H6=1m, , 则二沉池的总高度H7为:
H7=∑H+H6=4.56+1=5.56m, 取H7=5.6m
V. 校核径深比:
二沉池的直径与池边总水深之比为:
D/( H3+H2+H1) =28/( 0.4+1.53+2.0) =7.12 满足在区间( 6, 12) , 符合条件;
校核堰负荷:
Q/( 3.14*D) =11232/( 3.14*28) =127.75m3/( d*m)
<190 m3/( d*m) =2.2 l/( s*m) 满足条件。
C) 进水配水渠的设计计算;
采用环行平底配水渠, 等距设置布水孔, 孔径100mm, 并加了直径是100mm长度是150mm的短管。配水槽底配水区设置挡水裙板, 高0.8 m, 以下的计算是以一个二沉池的数据计算的。
配水槽配水流量
Q=( 1+R) Qh=( 1+0.67) *11232=18757.44m3/d
设配水槽宽1.0 m, 水深为0.8 m, 则配水槽内的流速为
v1=Q/l*b=18757.44/( 86400*1.0*0.8) =0.22/0.8*1.0=0.3m/s
设直径为0.1m的配水孔孔距为S=1.10 m,
则, 配水孔数量为n=( D-1) /S=( 28-1) *3.14/1.10=77.07 条,
取 n=78条, 则实际S=1.10 m, 与题设一致, 满足条件。
配水孔眼流速为v2
v2=4Q/( n*3.14*d2) =0.87/( 78*3.14*0.12) =0.4m/s
槽底环行配水区的平均流速为 v3
v3=Q/nLB=0.22/( 0.78*3.14*1.0*27) =3.33*10-3m/s
环行配水速度梯度G
G =[( v22-v23) /2t*]0.5
={[0.42-( 3.33*10) ]/( 2*600*1.06*10-6) }0.5
=11.22 S-1且<30 S-1
GT=11.22*600=6729<105, 符合要求。
c） 出水渠设计计算:
池周边设出水总渠一条, 另外距池边2.5 m处设置溢流渠一条, 溢流渠出水总渠设置有辐流式流通渠, 在溢流渠两侧及出水总渠一侧设置溢流堰板。
出水总渠宽1.0 m, 水深0.6 m。
出水总渠流速为:
V1=Q/( h*b) =11232/( 86400*1.0*0.6) =0.22m/s
出水堰溢流负荷q=2.07 l/( m*s)
则, 溢流堰总长为:
l=Q/q=11232*1000/86400*2.07=62.8m
出水总渠及溢流渠上的三条溢流堰板总长为
L =( 28-2*3.14+2) *( 28-2.5*2) *3.14
=109.9+200.96
=310.86 m
每个堰口长150 mm, 共设2100个堰口, 单块堰板长3 m, 共105块。
每堰堰口流量为
Qi=Q/n=20736/86400*2100=1.14*10-4 m3/s
每堰上水头h为:
h=( Qi/1.4) 0.4=( 1.14*10-4/1.4) 0.4=0.023 m
d） 排泥方式与装置:
设计中采用机械排泥, 刮泥机将污泥装置送到池中心, 再由管排出池外, 采用的型号为CG40A型的辐流式沉淀池中心传动垂架刮泥机, 该种刮泥机的设计参数如下:
适用的沉淀池的池子内径为40 m, 池深H=3.5 m, 周边线速度: 3.0 n/min, 驱动功率: 1.5*2 KW。
2.1.8接触池
采用隔板式接触反应池。
设计参数:
水力停留时间: t=30 min, 平均水深: h=2.4m,
隔板间隔: b=1.4 m, 池底坡度: 2%-3%, 排泥管: 直径为150 mm
设计计算
a） 接触池容积
V=Q*t=22464*0.50/24=468m3 取470m3
b） 水流速度
v=Q/( h*b) =22464/( 2.4*1.4*86400) =0.08m/s
c） 表面积
F=V/h=470/2.4=195.8m2
d） 廊道总宽: 隔板数目采用8个, 则总的廊道宽度为
B=9*1.4=12.6m
e） 接触池长度
L=F/B=195.8/12.6=15.5m
以下计算加氯量:
设计最大的投加氯量为ρmax=3.0 mg/l, 则每日投氯量为W=ρmax*Q=3.0*22464*10-3=67.4kg/d=2.8kg/h
选用储氯量为1000 kg的液氯钢瓶, 每日加氯量为75%瓶, 共储存了8 瓶, 每日加氯机设置两台, 单台投氯量为1-5 kg/h, 该种加氯机的型号为LS80-3, 机子的外形尺寸为: 350*620*150 mm, 而且还配置了两台注水泵, 一用一备, 要求该种型号的注水泵的注水量为3-6 m3/h, 扬程不小于20 mh2o
f） 混合装置的设计:
在接触池的第一格和第二格起端设置混合搅拌器两台( 立式) 。混合搅拌器的功率计算如下:
N0=μ*Q*T*G2/103
式中: Q*T——混合池容积 m3,
μ——水力粘度 , 20℃时, μ=1.06*10-4 kg*s/m2
G ——搅拌速度梯度, 对于机械搅拌混合, G=500 s-1
带入数据得:
N0 =1.06*10-4*5002*0.26*30*60/1000
=12.4KW
根据计算出来的混合搅拌机的功率数, 能够挑选适合的搅拌机设