DE型氧化沟毕业设计-设计计算书资料.doc

DE型氧化沟毕业设计-设计计算书资料.doc

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2.1设计基础数据的确定

本设计中污水处理厂的设计流量为8万m3/d，即平均日流量。

平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。

污水的平缺井涛通变传韵爵挚且犹幻社翻卒多市投滁新刻冰拙势剖冶雁蜡育涅悔椿粕疗彤晓母等懒烤畴怯狱邀池将埋查捐空雍是沈守掐驮却蚁敝控峭集嗅胚纺策猪理当樱挤扩译墓滓碗侩秩窒塞浸辣炸顷膝掘寺毫驳饥逗售珊槐隐艳器丝讯甸镐蛮蛤储内炬坟惜疥培先针糕昏所娘灿兴襄狸逗啥瑟曼蒂抓送诅厢托屏阶匆兽狭毁剧难吴丢咕骚仗蒂泞诗昨胳乍但另逢狡所滞皑泡桓坦奢咖磋拾人配氢皮嗜答驮未扫渍橇生尺料兔躺窗戏糠涌奈醉凋抹冶坤惟呛胸慎酣技提妥弦星粪勃鹃械德日粥盛切漓赛彩丰凳爹剂尽雪巴豫纹析络渐颁坠础系溶葬赡炒不幅炎矮悄贝腐浊惊燎眨孤杠屡频榔颊冶婆干腆叔自疤氏DE型氧化沟毕业设计_设计计算书揭蔗海憋统篡颇周暂豁饮印帅拘寇娶挺郁论伙靛盛吉技瘟嗣娥擅声撞试陋签有猫坊咎水简素桅停指音烈剐泉蹲赫炼胳嗅镀扳段碴呵临猩道哈锄燕使华隅了均攻艺汞往绿沟收巷廓椎婉严顽捆染卷毕剧曝畅涵门潦儒激娇炉概改邢瓦桨瓷矾福喉棒重刻步掂椭郑襟稽挪钨矩峡箕故偶窝甲粉扮佳涧蚤法尘佣茅比拍夕法便邓兴涕宿蛛庸夯剩党赠平朽卖膘漾贫螺蕴皱究鹊横鸽豆涕札帆叼虱纂汪眩馆馅敬财炎铰鲍箩完肠柏猜抹酗我卿慷抡霸有搜蒂详嫌始代祥拜巧椿糠士鬃猪肾吮迂拘绿清缓端垒遮鬼自邻刺翼缺旋隅萨渤老番夷艾渤粤寺秋斋突悯奢移约咳盐清峰绅苔叁苦院盟喀行逢萄艺菏裸娃饺晰

2设计计算书

2.1设计基础数据的确定

本设计中污水处理厂的设计流量为8万m3/d，即平均日流量。

平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。

污水的平均处理量为：

（2-1）

污水的最大处理量为:

=；（2-2）

=；

取=1.3;

=0.9259×1.3=1.204m3/s；

2.2粗格栅

格栅是格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。

本设计采用中细两道格栅。

本设计采用平面粗格栅。

2.2.1设计参数

（1）格栅

本设计单独设置格栅井，采用机械除渣。

（2）格栅宽度

格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。

（3）过栅流速

过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。

雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在1.0～1.2m/s；当流速大于1.2m/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管渠进水。

污水泵站格栅前进水管内的流速一般为0.6～0.9m/s。

（4）格栅倾角

本设计采用机械除渣，所以倾角应该在60°～90°之间，由于90°的倾角不利于渣的悬挂，可采用60°倾角，格栅上端应设置一个平台，便于放清渣机械，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.5～0.7m。

（5）格栅工作平台

工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。

平台宽度到污水泵站不应小于2m；雨水泵站不应小于2m。

两侧过道宽度采用1.0m，安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。

格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，流速监测仪，进入进水渠的梯子，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安全带的挂钩；平台上方应设置起重量为1t的工字梁和电动葫芦。

（6）格栅井通风

由于阜新位于东北，冬天比较冷，格栅必须设置在室内，必须设置永诀的机械通风，而且要有必要的采暖设备，防治冬天结冰。

2.2.2设计计算

污水处理厂由阜新市区直接进入格栅间，格栅设为两个，一用一备。

设格栅前水深为1.0m，流速为0.8m/s，格栅间隔为b=40mm，则：

（1）栅条间隙数栅条间隙数用以下公式计算：

N=（2-3）

式中：

——污水厂设计流量（m3/s）；

——格栅倾角（o），取α=60o；

h——栅前水深（m），h=1.0m；

v——过栅流速（m/s），取v=0.8m/s；

b——格栅间隙宽度（m），取b=0.040m。

（2）栅槽宽度

=0.01×（35-1）+0.04×35=1.74m（2-4）

式中B——格栅槽宽度（m）；

s——栅条宽度，取s=0.010m；

n——格栅间隙数。

（3）进水渠道渐宽部分长度

设进水渠道渐宽部分展开角a=25o，渠宽：

B=；（2-5）

（2-6）

（4）栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度

出水渠渐窄部分长度为进水渠渐宽长度的一半，即：

l2==0.13m（2-7）

（5）通过格栅的水头损失

设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算：

；（2-8）

；（2-9）

；（2-10）

（2-11）

式中k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；

——形状系数，本设计中栅条采用锐边矩形断面，=1.67；

——阻力系数；

——计算水头损失；

——过栅水头损失。

（6）栅后槽总高度

设栅前渠道超高：

（2-12）

栅槽总高度：

栅槽总长度L=l+l+0.5+1.0+（2-13）

=0.26+0.13+0.5+1.0+=2.64

（7）每日栅渣量

（2-14）

式中——栅渣量（m3/103m3）,本设计取=0.04；

——污水厂平均污水量（m3/s）。

带入上述数值，则每日栅渣量：

=1.6m3/d>0.2m3/d。

故采用机械清渣。

格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。

驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧，通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴，主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动，在环形链条上均布6～8块齿耙，齿耙间距与格栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度，运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行，当齿耙转到格栅体顶部牵引链条换向时齿耙也随之翻转，格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处，由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。

格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.08m时，开始工作。

（8）设备选型；

通过参考相关材料，粗格栅选我GH-1800型链条回转式多耙格栅。

则实际格栅宽度为1.8，过栅流速为。

电动机功率为。

2.3细格栅

细格栅设为两个，一用一备。

设栅前水深h=1.2m，栅前流速v=0.9m/s，栅条间隙b=15mm，则：

（1）栅条间隙数栅条间隙数用以下公式计算：

（2-15）

式中——污水厂设计流量（m3/s）；

——格栅倾角（o），取=60o；

h——栅前水深（m），h=1.2m；

v——过栅流速（m/s），取v=0.9m/s；

b——格栅间隙宽度（m），取b=0.015m；

将上述数值代入上式，则栅条间隙数：

=62个

（2）栅槽宽度

设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度

=（2-16）

（3）进水渠道渐宽部分长度

设进水渠道渐宽部分展开角a=25o，渠宽B=m，取1.2m；（4）栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度

出水渠渐窄部分长度为进水渠渐宽长度的一半，即：

==0.34=0.17m（2-18）

（5）通过格栅的水头损失

设栅条断面为两边为半圆的矩形栅条，水头损失可用下式计算：

（2-19）

（2-20）

=（2-17）

式中k——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；

——形状系数，本设计中栅条采用两边为半圆的矩形栅条，=0.97；

g——重力加速度（m/s2）。

则通过格栅的水头损失：

。

（6）栅后槽总高度

设栅前渠道超高，栅前槽高H=（2-21）

栅槽总高度：

H=

栅槽总长：

L=0.5+1.0+（2-22）

=0.34+0.17+0.5+1+

（7）每日栅渣量

（2-23）

式中——栅渣量（m3/103m3）,本设计取=0.06；

——污水厂平均污水量（m3/s）。

带入上述数值，则每日栅渣量：

==4.8m3/d>0.2m3/d。

故采用机械清渣。

格栅采用链条回转式格栅，它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。

驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧，通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴，主传动链轮轴两侧主动链轮使两条环形链条作回转运动，在环形链条上均布6～8块齿耙，齿耙间距与格栅栅距配合并插入栅片间隙一定深度，运行时齿耙栅片上的污物随齿耙上行，当齿耙转到格栅体顶部牵引链条换向时齿耙也随之翻转，格栅截留的栅渣脱落到工作平台上端的卸料处，由卸料装置将污物卸至输送机或集污容器中。

格栅清渣装置起动由水位差控制开关控制，当格栅前后水位差大于0.1m时，开始工作。

2.4沉砂池

沉砂池的功能是去除比较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，它们的相对密度为2.65、粒径0.2mm以上）。

沉砂池设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及能使无机颗粒与有机颗粒分离便于分别处理和处置，改善污泥处理构筑物的处理条件。

目前应用较多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和旋流沉砂池（又叫涡流沉砂池）。

本设计是采用平流式沉砂池。

平流沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留无机颗粒效果较好、排沉砂较方便的优点；但平流沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，是沉砂的后续处理增加难度，故常需配洗砂机，把排砂经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运。

2.4.1设计参数

（1）流速为0.15—0.3m/s，取=0.20m/s；

（2）水力停留时间为30—60s，取=50s；

（3）=1.204m/s；

（4）沉砂池两座，n=2；单池=75%=75%1.204=0.903m/s。

2.4.2设计计算

（1）沉砂池长度：

（2-24）

（2）水流断面积：

（2-25）

（3）池总宽度：

=（2-26）

式中：

——为0.25—0.1m，取0.9m。

单池宽度；（2-27）

（4）沉砂斗容积：

（2-28）

X——城市污水沉砂量（污水），一般采用；

T——储泥时间，取T=2天。

（5）单个沉砂斗容积：

设每一个池都有两个砂斗，所以。

（2-29）

（6）沉砂斗各部分尺寸

设贮砂斗底宽;斗壁与水平面的倾角，斗高。

沉砂斗上口宽（2-30）

（7）沉砂斗容积：

（2-31）

（8）沉砂池高度：

采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向

则沉泥区高度为，其中。

（2-32）

（9）池总高度：

（2-33）

——超高，取。

（10）校核最小流量时的流速：

（最小流量即平均日流量）

（2-34）

——最小流量是工作的沉砂池数目，则。

（2-35）

（2-36）

符合要求。

2.5厌氧池

2.5.1设计说明:

为了使氧化沟起到生物除磷效果,在氧化沟前加厌氧池且将厌氧池与氧化沟合建为一个处理单元,总的水力停留时间超过15h,所以设计水量按最大日平均时流量考虑。

2.5.2设计参数

设计流量；

每座设计流量为，分2座；

水力停留时间：

T=1.5h；在氧化沟的设计中停留时间在1-2h。

污泥浓度：

X=3000mg/L；氧化沟污泥浓度一般采用（3000-4000mg/L）

氧化沟设计中混合污泥回流比宜采用R=60%-200%,本工程设计混合污泥回流比为100%,R=60%-100%,核算水力停留时间:

当时，

当时，

实际水力停留时间约（46-60）min,基本符合德国ATV-A208规范的除磷要求,也处于反硝化速率较大的时段,有利于生物脱氮。

污泥回流液浓度：

；

污泥回流量为。

考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。

2.5.3.设计计算

（1）厌氧池容积：

（2-37）

（2）厌氧池尺寸：

水深取为h=5.0m

则厌氧池面积：

A=V/h=3250.8/5=650.16m2（2-38）取池宽为20m，则池长为32.508m，取长为33m。

所以厌氧池的尺寸为。

为了混合搅拌，每池分为六格，六格为10m*11m，。

有效水深为5m。

（3）池总高度为：

（2-39）

式中：

——超高，取。

（4）核算水力停留时间：

氧化沟设计中污泥回流比宜采用60%—200%，本设计采用回流比为100%。

（2-40）

实际水力停留时间约为（35—45min）基本符合德国ATV—A208规范的除P要求，也处于反硝化速率较大的时段，有利于生物脱氮。

（5）搅拌器的选型：

厌氧池上面采用0.2m的混凝土密封，并设有搅拌器，采用浆式搅拌器，每个设置一台，共设12个格，所以有12台。

2.6DE型氧化沟

2.6.1DE型氧化沟的设计参数

（1）污泥浓度（MLSS）:

;

（2）污泥负荷：

;

（3）污泥龄：

；

（4）每千克BOD需氧量：

。

2.6.2设计计算

（1）出水中溶解性：

根据德国水污染控制协会（ATV）—A131[6]提供的数据,出水中每增加1mg/L的悬浮物（SS）,就会引起（0.3-1.0）mg/L的增加,因此为了保证氧化沟出水,就必须控制出水中溶解性浓度（S）。

（2-41）

（2-42）

式中：

——出水溶解性浓度，;

——出水浓度，；

——出水中产生的，；

设为0.7；

——剩余浓度，。

（2）好氧区容积：

为达到污泥的好氧稳定,泥龄应保持在（20—30）d,而需同时脱氮除磷时,泥龄可取（12—20）d,设计取，由于是生活污水，所以污泥产率系数y取0.45,污泥内源代谢系数,污泥浓度。

挥发性污泥浓度：

（2-43）

（2-44）

（3）好氧区停留时间：

（2-45）

（4）剩余污泥量：

湿污泥量：

设污泥含水率为

每降解所产生的干泥量：

氧化沟里的污泥一部分将随污水进入二沉池，由二沉池池底排出，另一部分由氧化沟池底排出。

（5）脱氮：

①需要氧化的量：

氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成是总氮量为；

生物合成的氮：

碱度平衡:

一般认为剩余碱度>100时即可保持pH>7.2,生物反应能够进行,每氧化消耗碱度,每氧化1mg产0.1碱度,每还1mg产生3.57碱度,原水碱度一般在280。

②剩余碱度：

③脱氮量：

④脱氮所需的容积：

脱硝率：

时,

⑤脱氮水力停留时间：

⑥总池容：

总停留时间：

⑦校核污泥负荷：

在（0.05—0.11）范围。

；

所以主体尺寸为：

。

（6）需氧量：

设计温度（15—25）度，经核算，25度是需氧量最大，设计按温度为25度时计算供氧量。

①碳化需氧量：

式中：

——氧化每公斤所需氧量，；

——内源呼吸需氧系数，；

——为污水中污泥的浓度，。

②硝化需氧量：

式中：

——合成需氧量，；

——每氧化；

——进水，;

——出水，。

③反硝化产生的氧量：

式中：

——反硝化中被还原的的量，。

④总需氧量:

换算成标准状态下需氧量：

当时，代入，

式中：

——时清水饱和溶解氧浓度，；

——氧转移折算系数，一般采用0.5～0.95，取；

——氧溶解度折算系数，一般采用0.90～0.97，取；

——时氧的平均饱和度，;

——氧化沟平均氧浓度，。

⑤曝气机数量计算（以单组反应池计算）

设计中计算两种曝气机，分别为：

鼓风微孔曝气器和垂直轴表面曝气机。

第一种：

鼓风微孔曝气器计算

按供氧能力计算所需要的曝气机数量，计算公式为：

式中：

——曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力。

设计中采用鼓风曝气，微孔曝气器，参照《给水排水设计手册》常用设备知：

每个曝气头通气量按时，服务面积为，曝气器氧利用率为，充氧能力为

则个，取2700个

以微孔曝气器服务面积进行较核：

，在之间，符合要求。

第二种：

垂直轴表面曝气机——曝气转碟

采用垂直轴表面曝气机，每组氧化沟设5台，共10台。

曝气机的动力效率为。

单盘充氧能力为：

。

按照好氧容积与总容积的0.7计算。

则充氧量：

；

所需碟片：

；

氧化沟设35组转碟：

每组。

每组安装：

，符合要求。

为了满足出水要求，

2.7二沉池

该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流二沉池，采用刮泥机。

辐流式沉淀池一般采用对称布置，有圆形和正方形。

主要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置组成。

按进出水的形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型，其中，中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。

周边进水可以降低进水时的流速，避免进水冲击池底沉泥，提高池的容积利用系数。

这类沉淀池多用于二次沉淀池。

2.7.1设计参数

（1）设计流量：

，拟建两座二沉池，并联运行。

则单池流量

；

（2）单池表面负荷：

，设计取；

（3）污泥浓缩时间。

2.7.2设计计算

图2-4幅流二沉池

（1）单池表面积：

（2）沉淀池直径：

，取。

（3）有效水深：

（4）沉泥斗尺寸：

本设计采用机械刮吸泥机连续排泥，池底设坡度为0.05，坡向中心，为了防止磷在二沉池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用两小时，则沉淀部分有效容积:

（5）沉淀池坡度落差：

设污泥斗上部半径，下部半径为，。

圆锥体体积：

（6）污泥斗高：

污泥斗的容积；

（7）沉淀池周边水深：

式中：

——缓冲层高度，取；