第三章设计计算

.第三章 设计计算设计流量：10000=416.7由于进水水位太低，固在进水口位置设置提升井使得水位提升。提升内水力停留时间为5min。提升井大小为：35深度为：4m,超高为0.3m总深为：4.3m长宽为：3m3m3.1：格栅1：细格栅1）：栅条间隙数：设栅前水深0.5m ；过栅流速v=0.6m/s； 栅条间隙b=0.01m；栅条安装倾角细栅间隙数按公式 取n=38式中：最大设计流量 格栅倾角 ( )h 格栅水深 (m)v 过栅流速 ( )2）：栅槽宽度：设栅条宽度为S=0.01mB=S*(n-1)+b*n=0.01*（38-1）+0.02*38=0.753）：进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽=0.35m,其渐宽部分的展开角度4）：栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度5）：通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形 （查表得） =0.08m6）：栅后槽总高度：设栅前渠道超高H=0.5+0.08+0.3=0.887）：栅槽总长度： =0.55+0.275+0.5+1.0+=2.08m8）：每日栅渣量：在格栅间隙38mm的情况下，设栅渣量为每1000污水产0.01W=0.670.2式中 :W1 栅渣量标准(污水)当格栅间隙为：1625mm 时W1=0.05 到0.1当格栅间隙为：3050mm 时W1=0.01 到0.03Qmax最大设计流量（m3/s）所以采用机械格栅设一座细格栅间，其尺寸为4m5m。格栅选用：XGC型旋转式格栅除污机3.2：调节池：1)：中和池：1.1设计参数：设计流量：Q=10000m3/d=417m3/h中和时间：t=10min有效水深：h=3m超高h1=0.3m1.2：设计计算：有效容积设计取 设计为矩形（尺寸长）：4.84.8=23.1m2总高度H=h+h1=3.3mPH调节在中和池的上方设置PH监测仪调节装置。2）:调节池的计算：1)：有效容积V=QT=1666.4式中 ：V调节池的有效容积，（）Q平均进入流量，（）T停留时间，（6h）2.2：有效水深：取h=5.0m3): 表面积A调节池面积为A=500 池宽B取20m,则池长L=25m本设计里调节池内污水停留时间6小时4): 总高H设超高h1=0.5mH=h+h1 =5+0.5=5.5m5):.进水管径设进水流速为，取400mm6):.搅拌器的选型在调节池的对角线上设两台搅拌机，型号为MRPGS-100-2.2-3B1。7):.出水选择出水采用潜污泵出水。调节池计算示意图3.3：提升泵房：水泵的选择：1：设计水量为10000 m3/d，设离心泵3台，两开一备，则单台流量为所需扬程为9m2：型号：200WQ250-15-18.5主要性能参数：流量：250m3/h 扬程：15m功率：18.5kw转速：1470r/min泵重：520kg排出口径：200mm3.4：混凝沉淀池1：混凝沉淀池采用机械搅拌混合池，机械混合池借助搅拌桨的作用达到形成絮体的目的，其优点是能够适应水量变化，水头损失少，如配上无级变速传动装置，则更容易使反应状态达到最佳。机械絮凝池是利用电机经减速装置带动搅拌器对水流进行搅拌，使水中的颗粒相互碰撞，完成絮凝。目前我国大多数的机械絮凝采用旋转的方式，搅拌器采用桨板式，搅拌轴有水平式和垂直式两种。本设计采用的是垂直轴机械反应池。其结构见图3-3：图3-3：垂直轴机械反应池结构图1：反应池容积反应时间取t=20min,设计流量Q=10000m/d=416.7m/h，设为两组， Q1=Q/2=208.5 m/h总容积1):反应池尺寸确定采用二格串联，每池设置一台搅拌机每格容积V/2=33.75m则每个池平面尺寸为：长*宽：4.0m*4.0m则水深H=33.75/（4.0*4.0）=2.25m反应池超高取0.45m，则池总高度为2.8m反应池分格，中间设墙作为挡板，反应池分格隔墙上的过水孔道上下交错布置。：2)；叶轮直径叶轮直径取格宽的87%，其直径为D=4.0*0.873=3.48m 设计中取D=3.5m叶轮桨板中心点线速度采用：桨板长度取1.5m （桨板长度与叶轮直径之比1.5/3.50.75）桨板宽度取0.15m，每根轴上桨板数设8块，内，外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面之比为：，满足10%20%的要求。每块桨板宽度为桨板长度的0.1，满足1/101/15的要求。池壁设四块挡板，尺寸为0.2m*0.2m，其面积与过水断面面积之比为：3)：叶轮桨板中心点旋转直径及转速式中：叶轮桨板中心点旋转直径（mm）; 桨板轴中心至外桨板外缘的距离（mm）； 桨板轴中心至内桨板内缘的距离（mm）。设计中取=1750mm, =800mm式中：第一格叶轮转速（）； 第一格叶轮桨板中心线速度，（）； 叶轮桨板中心点旋转直径（mm）;叶轮线速度：v1=0.5m/s,v2=0.3m/s，v3=0.2 m/s ，D=2.55m第一格n1=3.75r/min, =0.375第二格n2=2.63r/min,=0.263桨板宽长比=4 符合要求（7）：总污泥量：本设计污泥产率以Y=0.35干污泥量用下式计算式中：污泥干重，； Y活性污泥干产率， Q污水量， , , 分别为进水总SS，出水中SS活性部分量，出水SS浓度 ，进出水值，湿污泥量：每个沉淀池污泥部分容积：沉淀池没8小时排次泥：沉淀池泥都污泥量为：（8）：污泥斗容积：污泥斗设在沉淀池的进水段，采用重力排泥，排泥管深入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积尘，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于。设计中取：沉淀池污泥斗上口尺寸=4.3m；沉淀池污泥斗下口边长=0.5m；污泥斗高度：=3.3m=22.8 17.9 利用重力，压到集泥井集泥井里的污泥每天使用直径200的管道排泥，直接排到污泥浓缩池，每8h一次。（9）：沉淀池的总高度h： h=h1+h2+h3+h4式中：h1沉淀池超高，m；取0.5m h2沉淀区的有效深度，3.0m； h3缓冲区高度，取0.3m h4污泥斗的高度，3.3m h=h1+h2+h3+h4=0.5+3.0+0.3+3.3=8.13m2.2):进水布置经过混凝反应池的污水到达过渡区，通过穿墙孔口流入沉淀池，在沉淀池离0.8m(一般为0.5m-1.0m)处设置档板，结构为钢体，防止短流。档板高出水面0.1-0.15m,取0.1m,浸没在水面部分，取0.2m，防止短流。2.3): 出水布置采用集水支渠，最后汇流到总的出水槽，出水堰符合为250立方米/dm。出水堰长度0.1157103/2.5=40m,设6条支渠，两边对称布置，那么每条支渠的长度2.6m,支宽度为0.6m，总的出水槽宽0.5m,深0.5m。采用90度三角堰集水，堰上水头为0.04m，跌水高度为0.5m混凝剂的选着，鉴于刚调节过PH ，选着硫酸亚铁做混凝剂3.5：水解酸化池：水解酸化的作用：降解、打断长链的大分子，提高废水的生化指标。设计参数来自三废处理工程技术手册废水卷，P679 废水种类COD去除率BOD去除率/BOD/COD比值变化水力停留时间/h污泥水解率印染废水20很低大为提高61050对于水解酸化反应器，为了保持其处理的高效率，必须保持池内足够多的活性污泥，同时要使进入反应器的废水尽量快地与活性污泥均匀混合，增加活性污泥与进水有机物的接触。为此，在此水解酸化池内设置软性组合填料。（1）.设计流量：（2）.水解酸化池的有效容积：式中：Q设计处理流量,( ); 进水有机物浓度，（）； 容积负荷，（），在此取0.45。（3）.水解酸化池的形状和尺寸：水解酸化池设2座反应器的有效水深：5.5m单个反应池的面积：反应池设计成矩形：长宽：20m10.1m水解酸化池高度计算：设计超高为填料离池底高度为：水解酸化池设计高度总反应容积：总有效容积：停留时间：（4）.填料设计填料设计：设计3层填料，每层填料高1.4m两层间兼局0.2m 底层填料高出池底0.7m，最上层填料离水面距离为0.9m 填料率为：填料用E2型软性填料有关填料的技术性主要指标为：型号纤维束长度束间距安装间距纤维束量数/单位重量成膜后基本重量空隙率%理论比表面积E2140mm70mm140mm7292.533999%1987（5）.水解酸化池的进出水系统：1）：水解酸化池的配水系统：1.1): 配水系统形采用多管多孔配水方式，每个反应器设1根D=200mm的总水管，20根d=50mm的支水管，支管分别位于总水管两侧，同侧每根支管之间的中心距为2.5m，配水孔径取20mm，孔距2m，每根水管有3个配水孔，每个孔的服务面积2.5*2=5（），孔口向下。1.2）布水孔孔径：流速布水孔 320=60个 ，出水流速为2.2，取20mm布水设置在离水解酸化池底部200mm处。(2)水解酸化池的出水系统：出水采用锯齿堰堰上出水：出水流速为水由管道送至配水井3.6：接触氧化池1：确定设计参数（1）：平均时污水量：（2）：进水浓度浓度=200（3）：出水浓度=25（4）：的去处效率：（5）：由给排水手册五查的：1）：填料容积负荷：M=600g2）：有效接触时间：t=7h3）：气水比： =152：生物接触氧化池的计算：（1）：有效容积（填料体积）：（2）：氧化池总面积：设H=3m，分3层，每层高1m。F=973（3）：每格氧化池面积：采用40格氧化池，每格氧化池面积为：f=24.425每格氧化池尺寸： LB=4.9m*5.0m（4）：校核有效接触时间：T=7.03h（5）:氧化池总高度：=3m, =0.6m, =0.5, =3, =0, =1.5m=3+0.6+0.5+(3-1)*0+1.5=5.6m（6）:污水在池内实际停留时间：（7）：选用软性组合式生物填料，所需填料体积：2.8）：采用多孔管鼓风曝气供氧，所需氧气量 （9）：每格氧化池所需空气量：（10):供气系统：1）：采用在填料下直接曝气方式，曝气充氧的扩散装置采用多孔管。管设在距池底0.7m出。孔径取10.0mm，孔在管的两侧交错排列。2）：布气主干管和支管的设计：接触氧化池设计成10组，每组4格串联池壁交错开孔，在第四个池子末端设置出水槽。外设1条主干管接鼓风机，主干管尺寸为D=350mm，主干管连接10条支管，每条支管再接4条支管到每格接触氧化池，接到每格接触氧化池的支管分成鼓风机采用离心鼓风机，型号SD60*48-120/7000罗茨鼓风机，参数见下表：SD60*48-120/7000罗茨鼓风机参数型号风量（）风压（毫米水柱）电动机型号电动机功率（KW）进出气风口尺寸D（mm）价格（元）JK122-21207000JS128-621535021200鼓风机房：10m5m5m干管空气流速支管管径设计支管设计空气流速，小支管流速10个支管的直径,取1504个小支管的直径，取100每格有4根支管，管长5m,管中心间距1.2m，孔距50mm，每根管有出气孔100个。每根支管所需空气量：孔口空气流速：（11）：布水系统：进水系统：进水由集水井配水集水井的水力停留时间为：10min配水井大小为：70设计成圆形设计高位5m设计超高为：0.3m直径D为：3.75m水解酸化池的来水汇集到配水井，污水由配水井进入两两合建的接触氧化池的进水堰，进水堰的水分别流入各个反应池，进水堰为薄壁堰。出水系统： 出水采用薄壁堰溢流出水，集水槽宽为0.5m,深为1.0m。（12）：进水系统接触氧化池出水通过DN250mm的管道送往生物接触氧化池，管道内的水流速度为0.60。然后分成两条DN150的管道进入进水总渠道，以保证配水均匀，管道内的水流速度为0.82。进水总渠道的宽度为500mm。3.7:二沉池设计参数和公式来自三废处理工程技术手册废水卷，P318采用竖流式沉淀池，四座共建合壁。(1)：每池最大的设计流量q Q=Q/n=10000/2436004=0.029 m/s,(2)：中心管面积f设中心管内流速为0.06 m/s (3)：中心管直径(4)：沉淀部分有效段面积A设表面负荷=2.52,则上升流速为(5)：沉淀池边长D(6)：沉淀池的有效水深设沉淀时间t=1.5h,则m(7)：较核池径水深比，符合要求。(8)：较核集水槽每米出水堰的过水负荷（）(9)：中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离喇叭口直径m(10)：污泥斗容积V污泥斗设在沉淀池的底部，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，污泥底部边长尺寸一般小于0.5，污泥斗倾角大于式中，污泥斗体积；，沉淀池污泥斗上口边长，沉淀池污泥斗下口边长，一边采用0.5m,污泥斗高度设计中取a取6.44m, 取4.9m，取0.5m.污泥部分所需容积：本设计污泥产率以Y=0.35计，含水率99.2%，则干污泥量用下式计算式中：污泥干重，； Y活性污泥干产率， Q污水量， , , 分别为进水总SS，出水中SS活性部分量，出水SS浓度 ，进出水值，湿污泥量：每4h排次泥：排泥量为：(11)：沉淀池总高度H出水设置：出水采用堰出水，堰前设置挡板，挡板水上高度为0.1m，水下长度为0.48m，距离出水堰距离为0.3m。出水堰设置为：高度为0.38m，宽度为：0.25m。四个池子的水最后汇合在一起，由管道送到混凝沉淀池。进水布置：来至接触氧化池的废水由主干管一份为4，由分别进入四个竖流式沉淀池，由沉淀池底部进水，中间出水。出水口出设置反射板，来减缓水的流态。(12).：排泥管:沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN200mm，排泥静水压头采用1.5m，连续将污泥排除池体外贮泥池内。3.8：混凝沉淀池采用机械搅拌混合池，机械混合池借助搅拌桨的作用达到形成絮体的目的，其优点是能够适应水量变化，水头损失少，如配上无级变速传动装置，则更容易使反应状态达到最佳。机械絮凝池是利用电机经减速装置带动搅拌器对水流进行搅拌，使水中的颗粒相互碰撞，完成絮凝。目前我国大多数的机械絮凝采用旋转的方式，搅拌器采用桨板式，搅拌轴有水平式和垂直式两种。本设计采用的是垂直轴机械反应池。其结构见图3-3：图3-3：垂直轴机械反应池结构图(1),反应池容积反应时间取t=20min,设计流量Q=10000m/d=416.7m/h，设为两组， Q1=Q/2=208.5 m/h总容积V=Qt/60=208.520/60=67.5m(2),反应池尺寸确定采用二格串联，每池设置一台搅拌机每格容积V/2=33.75m则每个池平面尺寸为：长*宽：4.0m*4.0m则水深H=33.75/（4.0*4.0）=2.25m反应池超高取0.45m，则池总高度为2.8m反应池分格，中间设墙作为挡板，反应池分格隔墙上的过水孔道上下交错布置。：(3), 叶轮直径叶轮直径取格宽的87%，其直径为D=4.0*0.873=3.48m 设计中取D=3.5m叶轮桨板中心点线速度采用：桨板长度取1.5m （桨板长度与叶轮直径之比1.5/3.50.75）桨板宽度取0.15m，每根轴上桨板数设8块，内，外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面之比为：，满足10%20%的要求。每块桨板宽度为桨板长度的0.1，满足1/101/15的要求。池壁设四块挡板，尺寸为0.2m*0.2m，其面积与过水断面面积之比为：(4). 叶轮桨板中心点旋转直径及转速+-式中：叶轮桨板中心点旋转直径（mm）; 桨板轴中心至外桨板外缘的距离（mm）； 桨板轴中心至内桨板内缘的距离（mm）。设计中取=1750mm, =800mm式中：第一格叶轮转速（）； 第一格叶轮桨板中心线速度，（）； 叶轮桨板中心点旋转直径（mm）;叶轮线速度：v1=0.5m/s,v2=0.3m/s，v3=0.2 m/s ，D=2.55m第一格n1=3.75r/min, =0.375第二格n2=2.63r/min,=0.263桨板宽长比=4 符合要求（7）：总污泥量：本设计污泥产率以Y=0.35干污泥量用下式计算式中：污泥干重，； Y活性污泥干产率， Q污水量， , , 分别为进水总SS，出水中SS活性部分量，出水SS浓度 ，进出水值，湿污泥量：每个沉淀池污泥部分容积：沉淀池没8小时排次泥：沉淀池泥都污泥量为：（8）：污泥斗容积：污泥斗设在沉淀池的进水段，采用重力排泥，排泥管深入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积尘，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m，污泥斗倾角大于。设计中取：沉淀池污泥斗上口尺寸=4.3m；沉淀池污泥斗下口边长=0.5m；污泥斗高度：=3.3m=22.8 17.9 利用重力，压到集泥井集泥井里的污泥每天使用直径200的管道排泥，直接排到污泥浓缩池，每8h一次。（9）：沉淀池的总高度h： h=h1+h2+h3+h4式中：h1沉淀池超高，m；取0.5m h2沉淀区的有效深度，3.0m； h3缓冲区高度，取0.3m h4污泥斗的高度，3.3m h=h1+h2+h3+h4=0.5+3.0+0.3+3.3=8.13m（10）：出水堰设计：设计堰上负荷为堰长为10000/250=40m设计成指形堰，堰长伟2.6m，宽为0.6m。（11）：刮泥机选着：刮泥机选着HJG-4型行车刮泥机。2 .排泥单池泥斗的尺寸：梯形上底长4.3m，宽4.3m，设下底长1m,宽1m。泥斗斜角为60o泥斗高度 h4=tg60o(4.3-1)/2=2.9m单池泥斗体积 V=23m3利用重力，压到集泥井集泥井里的污泥每天使用直径100的管道排泥，直接排到污泥浓缩池，每天一次。3 进水布置经过混凝反应池的污水到达过渡区，通过穿墙孔口流入沉淀池，在沉淀池离0.8m(一般为0.5m-1.0m)处设置档板，结构为钢体，防止短流。档板高出水面0.1-0.15m,取0.1m,浸没在水面部分，取0.2m，防止短流。4.药剂选着选着PAC，作为混凝结。忧点有价格合适，PAC特点 1、不需加其它助剂，絮凝体形成快而粗大，活性高，沉性高，沉淀快。因而对高浊度水的净化效果特别明显。2、适应PH值范围宽，降低原水中PH值小，因而对管道设备无腐蚀作用。3、脱色、去污力强。净水效果是AL2（SO4）3的4-6倍，ALCL3的3-5倍。用量小，效力大；成本低，效益高。3.9污泥浓缩池 采用间歇式重力浓缩池，示意图为：（1）、浓缩池面积A采用间歇式重力沉淀池，浓缩污泥固体通量G取45kg/md,污泥固体浓度8g/l浓缩池面积：A=QC/G=157.58/4528m（2）、浓缩池边长D设计采用2个方形池子，则浓缩池边长a=3.7m（3）、浓缩后污泥体积V=35.1m（4）、浓缩池工作部分高度h 取污泥浓缩时间T=24h,h=3.2m（5）、污泥斗高度h污泥斗上部尺寸a=3.7m,下部尺寸b=0.8m.取污泥斗壁与水平面的夹角为60，不设刮泥装置，则，h=m（6）、浓缩池总高度H超高h=0.3m,缓冲层高h=0.3mH=h+h+h+h=0.3+2.5+0.3+2.0=5.1m（7）、进泥管直接用管道进泥，选用进泥管管径为DN300。（8）、排水浓缩池内上清液利用重力排放，接入调节池进水口，进行重新处理。设四根上清液排放管，每根管径为100mm，每隔0.8m设置一根，每根都设有阀门。(9)、排泥由于污泥斗较陡，所以不需设刮泥设备，采用静压排泥。所产生的污泥抽送到集泥井，再抽送到污泥脱水机房进行压滤。3.10：污泥脱水（1）采用带式过滤机进行脱水。计算：浓缩池每天排一次泥，设计每次脱水工作4小时，则进泥流量：压滤机带宽：式中：k：压滤系数，k=0.3p：进泥含水率，p=0.97Q：进泥流量，Q=11.7m3/h（2）压滤机选型根据以上计算，选择压滤机型号为：DYQ1000主要参数：带宽（mm）:1000 处理量（m3/h）:5-10功率（kw）:1.1 带速（m/min）:1.5-7冲洗水耗量(m3/h):14 冲洗水压(Mpa):0.5气压(Kpa):0.3-0.7 泥饼含水率(%):70-78设计压滤机尺寸为：5.750m1.856m2.683m压滤机房为：8m4m4m无锡通用机械厂产品。 脱出的水接入调节池。3.11：消毒池消毒剂的投加1加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒时，液氯投加量一般为510，本设计中液氯投加量采用6。每日加氯量为：式中每日加氯量； 液氯投量 污水设计流量2加氯设备液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计一台。每小时加氯量：2.5本设计采用一个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下：1. 消毒接触池容积式中接触池容积 池污水设计流量 消毒接触时间，一般采用40min,取V=2782. 消毒接触池表面积 式中消毒接触池表面积消毒接触池有效水深设计中取3. 消毒接触池池长式中消毒接触池廊道总长B消毒接触池廊道单宽设计中取B=2.5 消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长： ,取L=12.54. 池高式中 超高，一般采用0.3m有效水深。5. 进水部分消毒接触池的进水管管径，6. 混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接的静态混合器。7. 出水部分 式中 堰上水头 消毒接触池个数； 流量系数，一般采用0.52； 堰宽，数值等于池宽0.055m精品