四沟式氧化沟设计计算.docx

设计计算书污水处理厂构筑物和机械设备有粗格栅、污水提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、四沟式氧化沟、曝气设备、二级提升泵房、气水反冲洗滤池、紫外消毒池等。机械设备平均工作时间按IOh设计。1粗格栅的设计污水处理厂设计水量Q平=0.5×105m3d=578.71s=0.579m3s总变化系数Kz=2.7Qr0,08=1.36最高时：Qmax=Kz×Qr=1.36×578.7=787.0321s=0.787m3s1.设计参数最大设计流量Qmax0.787m3s过栅流速V0.7ms栅条净间隙b25.0mm栅前流速VI0.6m/s栅条宽度S0.01m格栅倾角60°2.设计计算说明：Qnm最大设计流量，为0.787m3s；设计采用。10圆钢为栅条，即栅条宽度为S=0.01mR2V根据最优水力断面公式QmaX=子计算得:B1=Jg=1.50m=3=0.75m所以栅前槽宽约为150m0栅前水深约为0.75m。格栅的间隙数量=2皿叵2=0.7877sin60°=56(条)bhv0.025X0.75×0.7栅槽宽度B：B=SCn-D+b×n=0.01×(56-1)+0.025×56=1.95m过栅水头损失h2：-W'2g设栅条断面形状为锐边矩形4=户=3.79其中=2.42h2=k×h0=0.253mK一系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用K=3。栅后槽的总高度Hhi格栅前渠道超高，一般去h=0.3mH=h+h1+h2=0.75+0.3+0.253=1.3m©格栅的总长度1：£=11+2÷0.5z+1.Ozn+tan1=一4=0.618m1,=J=0.039M2tan12H1=h÷hi=0.75÷0.3=1.05m式中：11进水渠渐宽部位的长度，m；12栅槽与出水渠连接处渐窄局部长度，m；B1一进水渠宽度，栅前槽宽，m；a1进水渐宽局部的展开角，一般取20。每日栅渣量W计算拦截污物量远大于0.3mOd,宜采用机械清渣。式中：W每日栅渣量，m3d;W1一单位体积污水栅渣量，m3（103m3污水），一般取0.10.01,细格栅取大值，粗格栅取小值，此处取0.03。%污水流量总变化系数。2进水泵房的设计粗格栅并与提升泵房合建，建设采用地下钢筋混凝结构，选用的设备类型是可提升式无堵塞潜水污水泵。1.设计资料设计流量最大设计流量Qmax=Kz×Q平=1.36x0.5x105td=68000td=0787m3s泵站地理位置泵站位于管网末端的粗格栅后，污水处理厂的前段，地面标高140m。2.设计计算提升的初始水位：5.2m提升后的水位：5.75m提升净扬程：1095m设泵的水头损失为：Im所需的扬程H为：11.95m采用潜水房，一用两备,单泵提升流量Q=IOoom3h,N=55KW,扬程12m,转速1250rmin,排出口径21Omm1281。泵房的设计为地上局部6m,地下局部7m,钢筋混凝土结构。设有闸门以便检修。3细格栅的设计Qmax=0.787m3s1.设计参数最大设计流量Qmax0.787m3s过栅流速V1.2ms栅条净间隙b10.0mm栅前流速Vi0.7m/s栅条宽度S0.01m格栅倾角80°2.设计计算说明：QmaX最大设计流量，为0.787m3s；R2V根据最优水力断面公式QnWt=号计算得：B1=5mh=0.57mVV2所以栅前槽宽约为1.15m。栅前水深约为0.57m。格栅的间隙数量=QmaXXa过=0787xJsi丝=U5(条)bhv0.003×0.57×1.2栅槽宽度B：B=S(n-1)+b×n=0.01×(115-1)+0.01×115=2.3m过栅水头损失h2：4设栅条断面形状为锐边矩形J=-=2.42其中=2.42h2=k×h0=0.525mK一系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用K=3。栅后槽的总高度Hhi格栅前渠道超高，一般去h=0.3mH=h+h+h2=0.57+0.3+0.525=1.4m格栅的总长度1：1=11÷1,+0.5/w+1.0m÷11=tana2tana11.58m12=-=0.79wH1=h÷h=0.57+0.3=0.87m式中：1一进水渠渐宽部位的长度，m；12一栅槽与出水渠连接处渐窄局部长度，m；Bi一进水渠宽度，栅前槽宽，m；cu一进水渐宽局部的展开角，一般取20。每日栅渣量W计算拦截污物量远大于0.3mOd,宜采用机械清渣。式中：W每日栅渣量，m3d;W1一单位体积污水栅渣量,H?/(103n3污水),一般取0.10.01,细格栅取大值,粗格栅取小值，此处取0.07。kz污水流量总变化系数。4旋流沉砂池的设计i .设计参数i.外表水力负荷：200(m2.h)HRTmax>30sii .有效水深12m,池径与池深比为2.02.5miii .进水渠道流速：在最大流量的40%80%的情况下为0.60.9ms,在最小流量时大于0.15ms,在最大流量时不大于1.2msiv .进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5mV.出水渠道与进水渠道的夹角大于270。，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，到达除砂的目的。vi.出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽度。图7钟式沉砂池剖面图2.设计计算设计流量：Qmax=0.787m3s1）沉砂池的直径式中：Q设计流量，TH3/5；q一外表负荷，m3/（m2/?）；那么。=4.25m/4x0.787X3须V-200x3.142）沉砂池有效水深式中：t水力停留时间，设计中取t=36s那么4X0.787X=1998/?,取h2=2.0m3.14×4.2523）沉砂室所需容积式中:Q平=0.5×105m3d=578.71s=0.579m3sT一清触沉砂的时间，间隔设计中取T=Id。X一城市污水沉砂量，m31（）6zw3,污水一般采用30加3/1（）6加3污水;4）沉砂斗容积式中：d一沉砂斗上口直径，m,设计中取d=1.4m;生一沉砂斗圆柱体的高度，m,设计中取力4=15m;4一沉砂斗圆台体的高度，m；%=2：；5°=°$（比）r一沉砂斗下底直径，m,一般采用0.40.6m,设计中取r=0.4m°5）沉砂室高度式中：h一沉砂池超高，m,一般采用0.30.5m,设计中取4=0.3m;%沉砂池缓冲层高度，m；H=0.3+1.998÷1.425+1.5+0.5=5.72m6）进水渠道进水渠与涡流式沉砂池呈切线方向进水，以提供涡流的初速度。进水渠道宽度：B1=咽式中：灯一进水流速，一般采用1.61.2ms,设计中取匕二1Om/S；九一进水渠道水深，m,设计中取九二Im。进水渠道长度11=7B1=7X0.79=5.53m5厌氧混合池与氧化沟的设计1 .根底资料处理规模：Q=50000m3d进水水质：BOD5=130mg1,COD=220mg1,SS=180mg1,NH4+-N=25mg1,TN=30mg1,TP=45mg1,水温最高30,最低10；出水水质：BOD5IOmgZ1,COD<50mg1,SS<10mg1,NH4+-N<5mg1,TN<15mg1,TP<0.5mg/1o2 .设计参数考虑污水处理厂脱氮除磷的要求，设计污泥龄取20d<,为提高系统抗负荷变化能力，选择混合液污泥浓度M1SS=3000mg1(M1VSS=0.650M1SS=1950mg1),考虑所选污水处理工艺不设初沉池，取有效性系数f=0.60,溶解氧浓度好氧区取2.0mg1,缺氧区取0.2mg1,根据设计经验值，取污泥产率系数Y=0.60kgVSSkgBOD5,内源代谢系数Kd=O.05,K=k=0.038,设置三组氧化沟，每组设计流量1.67x1013/351。3 .设计计算(1)氧化沟确定污泥龄综合考虑到脱氮除磷的要求，确定各参数为：Kd=0.05d1,Y=O.6OkgVSSkgBOD5,取SRT=20do确定出水溶解性BoD5考虑到该工艺无初沉池，所以取f=VSSSS=0.60,由于总出水的BOD5总应包括出水溶解性BOD5和由于出水带出的VSS所构成的BODs这两局部。因此，最终出水BODs的应当是:总出水的BOD5(mg1)=出水溶解性B0D5(mg1)+出水中VSS的BOD5(mg1)实际上VSS只有77%是可生物降解的,23%是惰性的。因此，ImgVSS只有0.77mgBOD50那么出水中SS所占Be)D5=出水SSxfxfb=10×0.60×0.77=4.62mg/1出水总BOD5=Se+出水VSS产生的BOD5=4.39+4.62=9.01mg1<10mg/1符合要求。确定氧化沟好氧区容积根据劳伦斯-麦卡蒂方程：水力停留时间HRT=06454=0.386J=9.3Q1.67×IO4污泥负荷如下式：满足F/M值在0.10.2kgBOD5(kgM1SSd),符合脱氮除磷的要求。四沟式氧化沟的产泥量表观产率系数Yobs=-=0.3加1+KcQ1+0.05×20又QXSrXYObS=XW=QX(So-Se)XYObS,那么剩余污泥量为：Xw=Q×Sr×Yobs=5.0×104×(130-4.39)×10'3×0.3=1884.2kgd(干污泥量)硝化校核实际硝化速率r=fnq式中，fn为硝化菌在活性污泥中所占的比例，原污水中B0D5TKN13030=4.33o表3BOD5TKN与活性污泥中硝化菌的比率BOD5ZTKN硝化菌的比率fBOD5/TKN硝化菌的比率f0.50.3550.05410.2160.04320.1270.03730.08680.03340.06490.029此时对应fn=0.061(由表3采用内插法计算)；qn为单位质量的硝化菌降解NH4+-N的速率。硝化菌比增长速率/=£-=焉=0.05上，那么4=%=05式中Yn为硝化菌产率系数，¾Yn=0.1kgVSSkgNH4+-No所以实际硝化速率r=fnq=0.061×0.5=0.0305dd可见设计HRTN=9.3h能够满足硝化要求。缺氧区设计计算采用负荷法。1.67×104×(30-5-5)4-1_.=0.124×471=275.6kgd1000式中，出水中的NOANe按5mg1计。取反硝化速率qd=0.06kgN3-N(kgVSSd)那么反硝化所需容积Vdft=W=275,6X1O3=2355.5zn30.06×1950VXSSS水力停留时间HRT=二J=0.141J=3.4力Q1.67×IO4TN去除率Vz7j=TN1TN,x100%=3015×100%=