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1、 水质工程学课程（下）设计计算说明书（生活污水处理构筑物设计）设计题目： 某市生活污水处理工艺初步设计 班 级： 排水082 姓 名： 张健 学 号： 0803120234 指导教师： 杨世东 2011年12月污水处理构筑物的设计计算1 格栅计算格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行1) 栅条的间隙数 设栅前水深为h0.6m , 过栅流速V=0.8m/s , 栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角602) 栅槽宽度 设栅条宽度s0.01mB=s（n1）+bn0.01（105-1）+0.021053.14m3) 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B11.
2、0m，其渐宽部分展开角为130 L1（B-B1）/2tg1（3.14-1.0）/2tg301.85m4) 出水槽与出水渠道连处的渐窄部分长度L2L1/2=1.85/20.925m5) 通过格栅的水头损失式中 形状系数，其值与栅条断面形状有关，取2.42 k系数，格栅受物物堵塞时水头损失增大倍数，一般取36) 栅槽总高度Hh+h2+0.6+0.1+0.31.0m式中 h2栅前渠道超高，一般取0.3m7) 栅槽总长度Ll1+l2+0.5+1+H1/tg604.8m式中 H1栅前槽高，H1h+ h20.6+0.30.9m8) 每日栅渣量式中 W1栅渣量，本设计取为0.08m栅渣/10m污水 K总生活
3、污水流量总变化系数，为1.3 2 沉砂池目前我国应用广泛的沉砂池有多种，并各自有其各自的特点，结合本设计实际情况综合考虑，决定选用平流沉砂池。采用平流沉砂池其优点是：污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单，截留无机颗粒效果好的优点。(1) 池子的长度：设v=0.30m/s，t=30s. L=vt=0.3030=9m.(2) 水流断面积：A=Qmax/v=1.04/0.30=3.5 m2(3) 池总宽度： 设n=2格，.每格宽度b=2.0m B=nb=22=4m (4) 有效水深：（5）沉砂室所需容积：设T=1d. X城市污水沉沙量，一般采用30 m3/ m3 V= = =2.07m3（6） 每
4、个沉砂斗的容积： 设每格有2个沉砂斗。 Vo= =0.52m3（7）沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面倾角为55，斗高h3=0.6m 沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：0.52 m3（8）沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗 （9）池总高度：设超高h1=0.35m 2.1m。（10）验算最小流速：最小流量时只用一格工作 0.15m/s（11）进水部分：采用潜孔进水，潜孔总面积为过水断面的20%m2共设有4个孔，则单孔面积为m2设计孔口尺寸为：0.355(m)，实际流速为1.55m/s。查阅给排水手册第一册，水流经孔口的局部阻力系数为，则计算孔口水头损失为m潜孔后
5、0.5m处设挡流板，挡流板深入水下0.35m。 （12）出水部分设计 出水堰采用实用堰，堰上水头和流量关系公式为： 则 Q=0.52， m取为0.4 ，堰宽b=1.6，令=1，=0.25m/s 代入后计算得H=0.32m。可见单堰出水会造成堰上水头太高，因此采用伸出出水槽的方法增加堰长b，进而降低堰上水头。 每格伸出两条出水槽，槽长2.0m，槽宽0.3m,槽深0.3m。 这样每条堰的出水流量降至0.07754，而堰长b=2.0m,v0=0.162m/s 计算得H=0.09m，设自由跌水0.06m，总跌落水头为0.15m。 3初沉池采用辐流式沉淀池，中心进水，周边出水，其特点是：多为机械排泥，运
6、行较好，管理较简单；排泥方法完善，设备已趋定型；池内水速不稳定，沉淀效果较差；机械排泥设备复杂，对施工要求较高。适用于地下水位较高的地区，适用于大、中型污水处理厂。1 初沉池主体设计(1) 沉淀部分水面面积式中 Q设计污水厂设计流量 n池数，n2个q表面负荷（23m3/m2h），取q2.0 m3/m2h(2) 池子直径 取D35m(3) 沉淀部分有效水深式中 t沉淀时间，t1.5hh22.01.53.0m(4) 沉淀部分有效容积 (5) 沉淀部分所需容积： 式中 S每人每日污泥量（0.30.8L/人d），取S0.5L/人d N设计人口数，取N=30万人 T污泥在污泥斗内贮存时间（日），t4h1
7、/6d 37.35m3其中，t为两次污泥清除时间间隔，为进水悬浮物浓度, 为出水悬浮物浓度，r为污泥密度，其值取1(6) 污泥斗容积 (7) 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设池底径向坡度为0.05，则坡底落差： 池底可贮存污泥体积V2为式中 R沉淀池半径，此处为17.5m 经计算得到V2280m3(8) 所以可贮存污泥总容积(9) 沉淀池总高度 设 h1=0.5m，h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.5+3.0+0.3+0.775+1.73=6.305(10) 沉淀池池边高度H= h1+h2+h3=0.5+3.0+0.3=3.8m(11) 径深比 (12) 刮泥选择由于池径较大
8、，故采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在桁架外缘，取外周刮泥板线速度为1.5m/min，则刮泥机转速刮泥机制作采用钢制桁架，驱动装置设在衍架的最外沿，刮泥板制作成直板，按与衍架底端成一定角度排列，池底接DN400排泥管，放空管DN600。(13) 浮渣收集：浮渣用浮渣刮板收集，定期清渣，刮渣板装在刮泥机桁架的一侧，高出水面0.15m，在出水堰前设置浮渣挡板，排渣管DN200，渣井设有格栅截留。2 进出水设计 辐流式沉淀池采用中心进水周边出水的方式，进水管出口处设穿孔挡板整流，出水 采用双边溢流堰出水槽，堰口采用三角堰，排泥管设在池子最低部，靠水的压力排泥。初沉池集配水采用集配水井，内侧配水，外
9、侧排水。尺寸为配水井直径1.8m，集水井直径3.3m。初沉池集配水井示意图如下：(1) 进水部分设计进水管流速污水自沉砂池出水井接DN800铸铁管进入配水井， 1000i3.16，管内流速(2) 出水部分设计 堰上负荷 初沉池出水堰最大堰上负荷不宜大于2.9L/sm,则每池所需堰长 L=1040/(22.9)=179.31m，D=L/=179.31/3.14=57.10m，远大于池径，故采用双侧集水。 出水槽尺寸 采用薄壁三角堰双侧集水，出水槽为双边进水，取出水槽外壁到池壁距离为0.4m,堰每侧集水量为：设过水断面面积 湿周 水力半径 流速 水力坡度 取出水槽外壁到池壁距离为0.4m(过小会增
10、加流速，带走沉泥)出水堰长 L=(35-0.8)+(35-1.6)=212.26m 三角堰尺寸堰为等腰直角三角形，堰高为0.06m，堰宽为0.11m。 实际堰数 n=212.26/0.11=1930个取堰上水头0.045m，堰上宽度0.1m 校核堰上负荷为了偏于安全，设三角堰水面宽为堰长，取安全堰上宽为0.1m，则实际堰长为：Ln0.119300.1193m179.31m 满足设堰后自由跌落为0.10m 水头损失： hi3.14（D-0.8+D-1.6）/2+0.10+0.045=0.1676 总水头损失：h0.13+0.170.3m(3) 初沉池集配水井设计 集水井直径设D3.3m，沉砂池总
11、出水管径为800V=Q/W=1.044/0.82=0.85m/s 配水井直径：设D1.8m ，则：上升流速为 V1=Q/W=1.044/1.12=1.60 m/s 进出入初沉池管径：DN=800 v0.97m/s I=1.64DN=800 v0.97m/s I=1.644. 氧化沟(Oxidation Ditch)本设计的生物处理系统严格上来讲应该是处理工艺，即厌氧池+缺氧池+Carrousel氧化沟，其设计方法主要来源于两处，一是华东勘测设计研究院的胡大锵著的Carrousel氧化沟脱氮除鳞工艺设计探讨一文，二是给水排水设计手册第五册城镇排水。1氧化沟总污泥龄 1)公式 (1)式中进、出水磷
12、浓度之差,mg/l 、 分别为进水浓度及其去除率,mg/l 、无量纲 污泥龄,d a 污泥产率,kgTS/kg a= (2) Z 活性污泥中异养菌体重量所占比例, 无量纲 (3) (4)式中 SS负荷,kg/(kgMLSSd) (5) 其中取为0.05式中进水中悬浮固体浓度,mg/lP0=8.6mg/l2) 沉砂池中单位体积水中除掉的悬浮物质量为：按经验平流沉砂池每水中会除去30悬浮物，其相对密度为2.65去除的悬浮物浓度=79.5mg/l其中有机物占15%，即去除的SS=79.5mg/l 去除的=79.515%=11.92mg/l则进入氧化沟的水质为： = -79.5=376-79.5=296.5mg/l =-11.92=391-11.92=379.08mg/l3) 的去除率计算 出水中的非溶解性值为： mg/l 出水中溶解性浓度=20-1.28=18.72mg/l 则的去除率=95.06%4) 污泥产率a a= = = 这里假设污水厂进水温度为155) 活性污泥中异养菌体所占的重量比 =
