1、 水污染控制工程计算书1. 格栅的设计计算Q=1104m3/d=0.116m3/s 又变化系数KZ=1.4Q峰=0.16m3/s0.2m3/s(1) 栅槽宽度B图1-1 格栅设计计算示意(单位:mm)栅条的间隙数n,(个)。式中:Qmax-最大设计流量,m3/s -格栅倾角,取为60。 b-栅条间隙,m,(根据污水水质情况粗格栅取0.021m;细格栅取0.002m.) h-栅前水深,m,取h=0.4m; n-栅条间隙数,个;v-过栅流速,m/s,取0.9m/s 设计栅条宽度S=10mm=0.01m即 又 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m,取0.2m。B=B0+0.2=0.765+0.2=1.
2、0m (2) 通过格栅的水头损失h1设计水头损失h1=h0k计算:取格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数为k=3取2.42(设栅条断面为锐边矩形断面)(3) 栅后槽总高度H,m设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3 =0.797(m)0.8(m)(4) 栅槽总长度L,m 进水渠道渐宽部分的长度L1。设进水渠宽B1=0.85m,其渐宽部分展开角度1=20,进水渠道内的流速为0.77m/s。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2,m式中,H1为栅前渠道深,H1=h+h2,m。(5) 每日渣量W,m3/d,由于取b=0.021m,则W1=0.07m/103m3污水。采
3、用机械清渣。 由于每日栅渣量为0.7m3/d0.2m3/d需采用机械清渣。 格栅选用2台旋转式齿耙格栅除污机,一用一备循环使用,过水量为10000m3/d。 根据某设备制造厂提供的有关技术条件,故选设备的技术参数如下:安装角度为70;电机功率为1.5KW;设备宽度为800mm;沟宽为900mm;栅前水深1.0m;过栅流速为0.51.0m/s;耙齿栅隙为20mm;过水流量为1000030000m3/d。细格栅计算过程如上。取h=0.4m,v=0.9m/s,b=10mm,=60,Qmax=0.2m3/sS=0.01m,栅槽宽度比格栅宽取0.2m。水头损失栅后槽总高度H,设栅前渠道超高h2=0.3m
4、H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96(m)栅槽总长度L进水渠道渐宽部分长度L1,m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2,mH1为栅前渠道深,H1=h+h2,m每日渣量W,m3/d取W1=0.08m3/103m3污水采用机械清渣。2.巴氏流量槽由于Q=10000m3/d,变化系数KZ=1.4所以Q峰=583.3m3/h 图2-1 巴氏计量槽计算示意故选用型号为LMZ-50的计量槽。其安装尺寸为:参数BLL1L2H单位(mm)380750202315003003.钟氏沉砂池由于Q=1.4104m3/d,故而选用2座钟氏沉砂池循环使用,由钟氏沉砂池规格可以选择其尺寸为:型号流量/
5、m3h-1重要尺寸/mABCDEFGHJKLZXS-6.05842.421.00.4500.9000.31.550.400.300.400.801.15本设计采用空气提高器排沙,该提高器装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应。图3-1 钟式沉砂池设计计算及安装尺寸1栏杆;2驱动装置;3除砂管;4平台;5驱动管轴;6叶轮;7吸砂系统4.配水井(1) 进水管管径D1由于其设计流量为1.4104m3/d=583.3m3/h=161.98L/s进水管管径D1=500mm时,查水力计算表,得知u=0.95m/s,满足设计规定。(2) 矩形宽顶堰 进水从配水井井底中心进入,经算宽度堰流入4个水斗再由管道接入4
6、座后续构筑物,每个后续构筑物的分派水量应为q=583.3m3/h,配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。图4-1 配水井计算示意1进水管;2配水池;3内部为圆形管道;4锥体导流嵌入物;5配水漏斗;6配水器;7堰;8出水管堰上水头H。由于出水溢流堰的流量为q=583.3m3/h=161.98L/s,一般大于100L/s采用矩形堰,小于100L/s采用三角堰,因此本设计采用矩形堰(堰高h去0.5m)矩形堰的流量式中Q矩形堰的流量,m3/sH堰上水头,mB堰宽,m,取堰宽b=0.6m。m0流量系数,通常采用0.3270.332,取0.33则堰顶厚度B。根据资料,当时,属于矩形宽顶堰。取B=0.6m,这时(
7、在2.510范围之内)所以该堰属于矩形宽顶堰。(3) 配水管管径D2,设该配水管管径D2=300mm,流量q=416.67m3/h,查水力计算表,得知u=0.7m/s。(4) 配水漏斗上口口径D,按配水井内径的1.5倍设计D=1.5D1=1.5500=750mm。5.CASS池由于Q=10000m3/d,总变化系数为1.4,CODcr=400mg/L,BOD5=250mg/L,SS=250mg/L,NH3-N=25mg/L出水水质达成城乡为谁解决厂污染物排放标准(GB18918-2023):CODcr=60mg/L,BOD5=20mg/L,SS=20mg/L,NH3-N=15mg/L.(1)
8、曝气时间ta设混合液污泥浓度X=2500mg/L,污泥负荷Nc=0.1kgBOD5/kgMLSS,充水比=0.24,则曝气时间ta为:,式中ta曝气时间,h。充水比。S0曝气池进水的平均BOD5值,mg/L。NS污泥负荷,kgBOD5/kgMLSS。X混合液污泥浓度,mg/L(2) 沉淀时间 当污泥浓度小于3000mg/L时,污泥界面沉降速度为u=7.4104TX-1.7。式中:u污泥界面沉降速度,m/s。 T污水温度,C。 X混合液污泥浓度,mg/L。设污水温度为T=10C,则污泥界面沉降速度u=7.4104TX-1.7=7.4104102500-1.7=1.24(m/h)设曝气池水深H=5
9、m,缓冲层高度=0.5m,沉淀时间ts为:(3)(4) 曝气池容积V曝气池个数n2=4,没座曝气池容积(5) 复核出水溶解性BOD5,根据设计出水水质,出水的溶解性BOD5小于10.55mg/L。计算结果满足设计规定。(6) 计算剩余污泥量取冬季的平均温度为100C100C时活性污泥自身氧化系数:剩余生物污泥量:剩余非生物污泥:剩余污泥总量:剩余污泥浓度:剩余污泥含水率按99.7计算,湿泥泥量:742.5m3/d(7) 复核污泥龄:计算结果表白,污泥龄可以瞒足氨氮完全硝化需要。(8) 复核滗水高度h1,曝气池有效水深H=5m。滗水高度h1: 复核结果与设定值相同。(9) 设计需氧量:按照夏季时
10、高水量计算需氧量。根据室外排水设计规范GBJ14-1987(1991年版)第6.7.2条,设计需氧量AOR:式中,第二部分为氨氮硝化需氧量,a、b、c为设计系数:a=1.47,b=4.6,c=1.42(10) 标准需氧量:标准需氧量计算公式:式中:Cs(20)200C时氧在清水中饱和溶解度,取Cs(20)=9.17mg/L(查氧在蒸馏水中的溶解度)。 氧总转移系数,取=0.85。 氧在污水中的饱和溶解度修正系数,取=0.95。 因海拔高度不同而引起的压力系数。 P所在地的大气压力Pa。 T设计水温,冬T=100C,夏T=300C。 Csb(T)设计水利条件下曝气池内平均溶解氧饱和度。 Pb空气
11、扩散装置处的绝对压力Pa。Pb=P+9.8103H。 H空气扩散装置淹没深度,m。 Qt气泡离开水面时含氧量,。EA空气扩散装置氧转化效率,可由设备样本查得。C曝气池内平均溶解氧浓度,取C=2。工程所在地海拔高度300m,大气压力P为1105Pa,压力修正系数: 微孔曝气头安装在距池底0.3m处,淹没在深度4.7m,其绝对压力位: 微孔曝气头氧转移效率EA为20,气泡离开水面时含氧量:水温300C时,清水饱和度Cs(30)为7.3mg/L曝气池内平均溶解氧饱和度: 标准需氧量SOR: 空气用量: 最大气水比=361224/14000=6.192(11) 曝气池布置:CASS曝气池共设4座,每座
12、曝气池长61m,宽16m,水深5m,超高0.5m。有效体积为4880m3。其中预反映区长10m,占曝气池容积16.4,单座布置如图:图5-1 CASS曝气池布置示意紫外线消毒工艺计算(1) 峰值流量由于Q=10000m3/d,k=1.4所以Q=Q.k=14000m3/d(2) 灯管数:初步选用UV3000PLUS紫外消毒设备,3800m3/d需要14根灯管,故 拟选用4根灯管为一个模板,则模板数N: (3) 消毒渠设计:按设备规定渠深度为61cm,设渠中水流速度为0.3m/s渠道过水断面面积: 渠道宽度: 若灯管间距为8.89cm,沿渠道宽度可安装10个模板,故选取用 UV3000PLUS系统,两个UV灯组,每个UV灯组6个模板。渠道长度:每个模板长度为2.46m,两个灯组间距为1.0m,渠道出水设堰板调节。调节堰与灯组间距1.5m,则渠道总长L为: 复核辐射时间: (符合规定)紫外线消毒渠道布置如下图所示:1104m3/d