毕业设计计算书.docx

1、毕业设计计算书1 污水处理工程初步设计说明1.1 设计要求（1）设计规模 污水处理厂处理能力3015m3/d（2）设计进水水质表1设计水质项目排水量水温pHCODBOD5SS色度平均浓度(mg/L)3015（m3/d）3582500500600500排放浓度(mg/L)3069100257040（3）设计出水水质 经污水处理工程处理后出水水质主要指标应达到纺织染整工业水污染排放标准（GB4287-92）要求的一级水质标准，主要水质指标如表2所示。表2 处理后排水水质指标指标CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH色度（倍数）限值100257069401.2工艺简介及工艺流

2、程针对*有限公司生产废水和生活污水混合后形成综合废水的水质水量特征，采用以“絮凝沉淀水解酸化池交叉流好氧接触氧化池脱色反应池”为主体的工艺对综合废水进行处理。其工艺流程图如下： 生产废水和生活污水先经过格栅、格网，截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入调节池；再经泵提升后，污水进入中和池，调节污水pH值；加入絮凝剂，出水进入初沉池沉淀大部分COD、SS和色度；出水流入水解酸化池，水解酸化池主要是分解大的有机物，然后进入二级好氧池进行生物处理，二级好氧池主要是去除COD、色度。从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性炭池进行进一步脱色，达标后出水排放。

3、生化污泥浓缩池的污泥一部份用于污泥回流，剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥和物化污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机进行脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则进入调节池。2 主要构筑物计算2.1筛网设计说明1选定网眼尺寸 污水中的悬浮物为纤维素类物质，所以筛网的网眼应小于2000um。2筛网的种类根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，材料为不锈钢，水力负荷0.62.4m3/(min*m2) 3所需筛网面积A 参数 水力负荷q= 2.0m3/(min*m2) 设计流量Q=3015m3/d=2.1m3/min 面积 m2 设计取A=1.1m2 2.2调节池1在周期内的平均流量为 设计取

4、130m3/h2水力停留时间t=8h3池宽B取13m5设计计算（1） 调节池的有效容积 V=Qt=1308=1040 m3 （2） 调节池尺寸该池设为矩形，其有效水深取4m调节池的面积为 池宽取13m则池长为 保护高度h=0.5m 调节池总高度H=4+0.5=4.5m（3） 曝气系统的计算调节池的曝气强度为q=2m3/(m2*h)，面积为260m2 则空气量为2*260=520m3/h=8.66m3/min 设计取9 m3/min2.3提升泵1设计水量为130m3/h，设离心泵3台，两用一备，则单台的流量为： 所需扬程为11m2功率的估算 主要参数Q=65m3/h=18（L/s） 扬程H=11

5、m 单位换算 102=1000/g 0.60.85提升泵的效率，取0.8 0.85功率因素 取用3kw扬程为11m，流量为65m3/h2.4中和池（1）设计参数 设计流量Q=130m3/h 中和时间t=1h 有效水深h=4m 超高 h1=0.3m（2）设计计算 有效容积 V=Q*t=130m3 设计为矩形则面积为 设计取33m2 总高度 H=h+h1=4+0.3=4.3m2.5药剂池（1）溶解池容积W2根据原水水质，选项PAM为助凝剂，最大投加量u为34mg/l,PAM投加浓度为了10%，采用计量泵湿式投加，一天调制次数n=1,则溶液池调节容积W1： 式中 a混凝剂最大投加量 mg/L Q处理

6、水量 m3/h b溶液浓度（按商品固体重量的百分率计） n每日调制次数，一般不超过3次有效水深为1.5m,超高0.3m,实际尺寸LBH:3.5m2.0m1.8m, 置于室内地面上。（2）溶液池容积溶解池容积为溶液池的0.2至0.3倍，即W2=0.3W1=0.310.6=3.18m3有效高度取1.4m,超高0.4m,设计尺寸为LBH:1.5m1.5m1.8mPAC、PAM、硫酸亚铁池相同，中和液溶解池LBH:3.5m1.2m1.8m2.6多斗式平流沉淀池1池子总表面积 设表面负荷率q=1 m3/(min*m2) A=Q（max） / q=130 m22沉淀部分有效水深h2 = q*t=13=3m

7、表面水力负荷qm3/(min*m2)沉淀时间t（h）H=2.0mH=2.5mH=3.0mH=3.5mH=4.0m3.011.171.332.511.21.41.62.011.251.51.752.01.51.331.6722.332.671.02.02.533.54.0沉淀时间与表面负荷的关系3沉淀部分有效容积 V=Qt=1303=390m34池长 设水平流速u=1.8mm/s L=ut3.6=19.44m 设计取20m5池宽 B=A/L=130/20=6.5m6总高 设计采用多斗式平流沉淀池，池底共设8个泥斗，倾角47则泥斗高度h=2.5m 总高H=0.3+3+0.5+2.5=6.3m 超高

8、0.3m 缓冲层高0.5m7产生的污泥量 （1）SS产生的污泥 设计流量 Q=130m3/h 进水SS C0=600mg/L 出水SS C1=180mg/L实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计，则W=Q(C0-C1) 24=130m3/h420mg/L24h=1310.4kg湿污泥产生量 体积 V=43.68m3（2）COD产生的污泥 设计流量 Q=130m3/h 进水SS L0=2500mg/L 出水SS L1=1000mg/L实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计，则W=Q(L0-L1) 24=130m3/h1500mg

9、/L24h=4680kg湿污泥产生量 体积 V=93.6m32.7水解酸化池1设计参数 容积负荷 NV=2.2kgCOD/(m3*d) 设计流量 Q=3120m3 /d 进水COD 1000mg/L 去除率 30 保护高度 h1=0.3m2设计计算（1） 水解酸化池尺寸有效容积 设计取1420m3 式中 S进水COD浓度kg/m3 Q设计流量 m3 /d 分为2大格梅格尺寸（长宽深）12106=720 m3 每一大格再分2小格（长宽深）1066=360 m3水力停留时间（2） 填料容积 （3） 潜水搅拌器厌氧池底部可能积泥，按每立方米池容10W功率配备潜水搅拌器共2小格4台潜水搅拌器，每台功率

10、为N=(10360)/1000=3.6Kw（4） 污泥产生量水解酸化池的去除率为30，污泥的产生量按照每公斤生0.4kg干污泥进行计算干污泥产生量 w=1.03031200.4=374.4kg湿污泥产生量 体积 V=37.44m32.8一级生物接触氧化池1设计参数 设计流量 Q=130m3/h 设计容积负荷 NV=2kgCOD/(m3*d) 进水COD La=700mg/L 去除率 50 出水COD Lb=350mg/L2设计计算 （1）有效容积 设计取550m3，分为2个池子（2）单池面积 设计取92m2，设计尺寸（长宽）109.2=92 m2 （3）氧化池高度 H0=H+h1+h2+（m-

11、1）h3+h4 式中 H填料高度 3m h1超高 0.3m h2填料上部的稳定水层深0.5m h3填料层间隙高度0.3m m填料层数 3 h4配水区高度1.5m H0=3+0.6+0.5+（3-1）0.3+1.5=6.2m （4）校核时间 2h 合格3填料与安装 采用25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为 V2=9232=552m34进水设施 前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出5污泥的产生量 按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为 w=（0.7-0.35）3120=1092kg 干污泥重 w=10920.4=436.8kg 湿污

12、泥重 体积约为 43.68m36需氧量与空气量的计算 （1）需氧量 D=QLr+bVNwv 式中 Lr去除COD浓度 D系统每日需氧量（kgO2/d） 氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD）, =0.42 b污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1 Nwv混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m3） 已知沉淀池出水悬浮浓度为0.155g/L，f=0.7 则 Nwv=0.1550.7=0.11kg/m3 则 D=0.4231200.35+0.15520.11=464.712kgO2/d （2）所需空气量 设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1

13、.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2 则所需理论空气量为m3/d 则实际所需空气量为m3/d=5.8 m3/min 设计所需空气量为 25.8=11.6m3/min2.9二级生物接触氧化池1设计参数 设计流量 Q=130m3/h 设计容积负荷 NV=1.5kgCOD/(m3*d) 进水COD La=350mg/L 去除率 73 出水COD Lb=97mg/L2设计计算 （1）有效容积 设计取530m3，分为2个池子（2）单池面积 设计取89m2，设计尺寸（长宽）108.9=89 m2 （3）氧化池高度 H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4 式中 H填料高度 3m h1超高 0.3

14、m h2填料上部的稳定水层深0.5m h3填料层间隙高度0.3m m填料层数 3 h4配水区高度1.5m H0=3+0.6+0.5+（3-1）0.3+1.5=6.2m （4）校核时间 2h 合格3填料与安装 采用25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为 V2=8932=534m34进水设施 前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出5污泥的产生量 按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为 w=（0.35-0.097）3120=789.36kg 干污泥重 w=789.360.4=315.744kg 湿污泥重 体积约为 31.5744m36需氧

15、量与空气量的计算 （1）需氧量 D=QLr+bVNwv 式中 Lr去除COD浓度 D系统每日需氧量（kgO2/d） 氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD）, =0.42 b污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1 Nwv混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m3） 已知沉淀池出水悬浮浓度为0.1g/L，f=0.7 则 Nwv=0.10.7=0.11kg/m3 则 D=0.4231200.253+0.15340.07=335.2692kgO2/d （2）所需空气量 设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23

16、.2 则所需理论空气量为m3/d 则实际所需空气量为m3/d=4.18 m3/min 设计所需空气量为 24.18=8.36 m3/min2.10竖流式沉淀池1设计参数 设计流量 沉淀效率 60 进水SS C0 =180mg/L 出水SS C1=72mg/L 中心管内流速 v1=0.02m/s 沉速 u0=0.33mm/s=0.00033m/s 上升流速 u=0.0007m/s 沉淀时间 t=1.6h污泥含水率 P0=98 污泥容重r0 当P095时，r0=1000kg/m31设计计算（1）中心管部分中心管断面积：（v0取0.03m/s）中心管直径： 取0.88m喇叭口直径： 取1.19m反射

17、板直径： 取1.55m、中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度： 取0.25m(中心管喇叭口与反射板之间缝隙的流速v1取0.02m/s)(2)沉淀部分1、沉淀部分有效断面积：(v取2m/h)2、沉淀部分直径： 取5.8m3、沉淀部分有效水深： (t取1.6h)4、径深比： 符合要求（3）污泥部分1、干污泥量W:降解BOD5生成污泥量内源呼吸分解泥量不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS），该部分占TSS的约50 2、湿污泥量Qs生物膜法后，污泥含水率可取为98,则湿污泥量Qs：3、污泥部分需要容积Vs取两次排泥的时间间隔为4h,则二沉池所需污泥斗容积Vs:4、圆截锥部分高度h45和容积V设截锥体下底

18、直径d=0.4m,截锥体侧壁倾角46,则截锥体高度h45：截锥体部分容积： 截锥体污泥区以上多余部分作为缓冲层。（4）池子总高度H=h1+h2+h3+h4-5 =0.3+3.2 +0.25+2.6 =6.35m（5）进出水部分计算集水槽部分采用周边环形集水槽单侧集水，设一个总出水口，集水槽宽度为： 取0.21mK为安全系数，采用1.51.2，取1.4集水槽起点水深为：取0.16m集水槽终点水深为：槽深均取0.3m进出水管径：选用无缝钢管，取设计充满度a=0.45,管内水流速度v=0.66m/s,则代入得水管管径D： 取D=300mm2.11生物活性炭池1设计参数 设计流量 Q=130m3/h

19、空塔流速 V=4m/h 接触时间 t=1h 气水比 4：1 炭种类 8净水炭 使用周期 T=2年 反冲洗强度 q=8L/（m2gs） 反冲洗时间 t=10min 反冲洗周期 T=24h 炭层高度 H=3m2计算过程 （1）炭床有效容积 V=qt=1301=130m3 （2）炭床表面积 设计取44m2 （3）活性炭池设置为矩形，（长宽）86=48m2 （4）分为2层 每层炭床层高H1=1.5m，炭床下面设有0.5m高砂层 （5）校核时间 基本满足要求 （6）总高 H0=H+h1+h2+h3+h4 式中 H炭层高度 3m h1超高 0.3m h2炭层上部水深 0.5m h3承托层高度 0.5m h

20、4反冲布水高 0.3mH0=3+0.3+0.5+0.5+0.3=5.2m （7）每日反冲洗水量 2.12生化污泥浓缩池1污泥量 污泥总量(体积)为沉淀池和厌氧好氧池所产生的所有污泥之和， Q=V水解酸化 +V一级 +V二级+V沉 =37.44+43.68+31.5744+34.279 =146.9734m32浓缩池面积 式中 Q污泥量 m3/d C污泥固体浓度 11g/L M浓缩污泥池固体通量 30kg/m2d3浓缩后污泥体积 式中P1进泥含水率 99% P2出泥含水率 97%4浓缩池尺寸 物化浓缩池做为矩形，（长宽深）664=160m3总体积量大于产生的污泥量 超高h2=0.3m 浓缩池总高

21、 H=h1+h2 =4+0.3=4.3m2.14物化污泥浓缩池1污泥量 污泥总量(体积)为初次沉淀池和生化污泥浓缩池产生的所有污泥之和， Q=V生化污泥浓缩池+V初次沉淀池 =48.99+43.68+93.6 =186.27m32浓缩池面积 式中 Q污泥量 m3/d C污泥固体浓度 11g/L M浓缩污泥池固体通量 30kg/m2d 设计取面积为69m23浓缩后污泥体积 式中P1进泥含水率 99% P2出泥含水率 97%4浓缩池尺寸 物化浓缩池做为矩形，（长宽深）864=192m3总体积量大于产生的污泥量 超高h2=0.3m 浓缩池总高 H=h1+h2 =4+0.3=4.3m 为方便施工和处理单元的设置，将物化浓缩池设置在带式压滤机下方，在调节池内。由此调节池的宽度增加2.5m以满足被物化浓缩池占用的体积。