设计计算书.doc

3.1.1.1粗格栅设计参数：污水由市政管网自流入污水厂最高日最高时流量Qmax=812l/s；格栅设计两组每组数据，每组污水量Q1=406 l/s,过栅流速v=1.0m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.08m3栅渣/103m3污水3.1.1.2设计计算（1） 设过栅流速v=1.0m/s，格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽 栅前水深 m 栅前水深（2）栅条间隙数(取n=42)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（42-1）+0.0242=1.25m（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则取h1=0.13m其中=（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增长倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为锐边矩形时=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=4m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.45+4=4.45m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.45+0.127+4=4.58m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=1.1+0.55+0.5+1.0+（0.45+4）/tan60=5.62m（9）每日栅渣量=Q平均日1=3.75m3/d0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣3.1.1.1细格栅设计参数：最高日最高时流量Qmax=812 l/s；格栅设计两组每组数据，每组污水量Q1=406 l/s，过栅流速v=1.0m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.08m3栅渣/103m3污水3.1.1.2设计计算（2） 设过栅流速v=1.0m/s，格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽 栅前水深 m 栅前水深 （2）栅条间隙数(取n=118)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（84-1）+0.0184=1.67m（4）进水渠道渐宽部分长度（其中1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则取h1=0.32m其中=（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增长倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为锐边矩形时=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=1m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.45+1=1.45m;栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.45+1+0.32=1.77m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=1.68+0.84+0.5+1.0+（1+0.45）/tan60=4.86m（9）每日栅渣量=Q平均日1=3.75m3/d0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣3.1.3、沉砂池采用曝气沉砂池3.1.3.1 设计参数设计流量：（设计1组，分为2格）设计水平流速：v1=0.1m/s水力停留时间：t=2.5min解决每m污水的曝气量d=0.2m空气进水方向与池中旋流方向一致，出水方向与进水方向垂直并设挡板。3.1.3.2设计计算（1） 池子总有效容积V: （2）水流断面积A=Q/v1=0.812/0.1=8.12（3） 沉砂池设两格，设池深h1=2m；宽B=a/h=8.12/2=4.06m（4） 每格沉砂池宽b=B/2=4.06/2=2.03（5） 池长L：长宽比=15/2=7.5( 6 )每格沉砂池实际沉砂量：设沉砂量x为污水，排沙间隔时间，则沉砂槽所需容积 ：( 7 )沉砂池几何尺寸拟定：沉砂槽底宽0.5m，沉砂槽高h2=0.4m，与水平面夹角=60；沉砂槽上口宽b2=0.5+0.4*2/tan60=0.96m （8）每小时所需空气量q:设每m污水所需空气量d=0.2m （9）沉砂池总高设池底坡度为0.1坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为：h4=0.2*(2.03-0.96)0.2m; 超高h3=0.5m池子总高H=h1+h2+h3+h4=0.4+0.5+2+0.2=3.1 m （10）排砂方法：采用吸砂机排砂3.1.7、生物反映池设计计算本设计采用传统推流式曝气池。取污泥负荷率3.1.7.1、污水解决限度的计算取原污水BOD5值（S0）为200mg/L，污水通过格栅、沉砂池初级解决后，有机物（BOD5/COD)去除率按减少20计算，SS按40%计算。则进入曝气池的污水，其BOD5值So为：So200（1-20）160mg/L；Se=20mg/L；去除率进水总氮TN=45*0.8=36mg/l；3.1.7.2、生物反映池的计算与各部位尺寸的拟定 由GB50014-2023表6.6.20取污泥负荷Ls=0.2kgBOD5/（kgMLSSd），污泥浓度（MLSS）X=2.5g/l污泥回流比R=50%生物反映池总容积好氧池容积缺氧池容积厌氧池容积（2）缺氧池容积计算：生物反映池进水总凯氏氮浓度（mg/l)，由资料知40mg/l；生物反映池出水总氮浓度（mg/l)，由资料知20mg/l；排出生物反映池系统的微生物量（kgMLVSS/d）；脱氮速率，本次平均温度20采用20的值0.05；污泥总产率系数（kMLSS/kgBOD5），系统无初次沉淀池取0.8；MLSS中MLVSS所占比例，取0.75.计算:水力停留时间=3968*24/50000=1.9 h（3）厌氧池容积厌氧池水力停留时间（h），设为1h；（4）好氧池容积：-好氧区设计污泥龄（d）；F-安全系数，为1.5-3.0，取3；硝化菌比生长速率（）；生物反映池中氨氮浓度（mg/l）；硝化作用中氮的半速率常数，典型值1mg/l（mg/l）； T-设计温度（）。生物反映池总容积：V=3968+2083+8960=15011m总水力停留时间（HRT）H=15011*24/50000= 7.2h；混合液回流量：混合液回流量，；生物反映池进水总氮浓度，mg/l;生物反映池出水总凯式氮浓度，mg/l;回流污泥量，；算出来是负的待定。污泥回流内循环比（r）拟定：本设计采用鼓风曝气系统（1） 、需气量计算生物反映池出水硝态氮浓度，本工程为5mg/l;a-碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47；b-常数，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57；c-常数，细菌细胞的氧当量，取1.42。每日去除的BOD值：kg/d理论上，将1gNO3-N还原为N2需碳源有机物（BOD5表达）2.86g.一般认为，BOD5/TKN比值大于4-6时，认为碳源充足*11。原污水中BOD5含量为150-250mg/L，总氮含量为45-55mg/L,取BOD5为200mg/L，氮为50mg/L,则碳氮比为4，认为碳源充足。AAO法脱氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),3.43g/(gNH+3-N),1.14g/(gNO-2-N),分解1gCOD需NO-2-N0.58g或需NO-3-N0.35g*12。因解决NH+4-N需氧量大于NO-2-N，需氧量计算均按NH+4-N计算。原水中NH+3-N含量为35-45 mg/L，出水NH+4-N含量为25mg/L。平均每日去除NOD值，取原水NH+4-N含量为40 mg/L，则：kg/L日最大去除NOD值：kg/L日平均需氧量：O2=BOD+COD=21.681000+4.5715001000=4.0455107/d取4.1104/d，即1710/h。日最大需氧量：O2max=BOD+COD=21.21.681000+4.5720231000=4.946107/d即2060/h。最大时需氧量与平均时需氧量之比：3.1.7.4、供气量的计算本设计采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.3米处，淹没水深4.2米，计算温度定为30摄氏度。选用Wm-180型网状膜空气扩散装置*14。其特点不易堵塞，布气均匀，构造简朴，便于维护和管理，氧的运用率较高。每扩散器服务面积0.5，动力效率2.7-3.7O2/KWh，氧运用率12-15。查表*得:水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L.(1)空气扩散器出口的绝对压力（Pb）：PbP+9.8103H其中：P-大气压力 1.013105Pa H-空气扩散装置的安装深度，mPb1.013105Pa+9.81034.2=1.425103Pa(2)空气离开曝气池面时，氧的比例：其中，EA-空气扩散装置的氧转移效率，一般6-12对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12，代入得：（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度），即：其中，CS-大气压力下，氧的饱和度mg/L得mg/L（4）换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：取值0.85，0.95，C=1.875,=1.0;代入各值，得：kg/h取2250kg/h。相应的最大时需氧量为：kg/h取2700kg/h。（5）曝气池的平均时供氧量:（6）曝气池最大时供氧量：（7）每m3污水供气量：m3空气/ m3污水3.1.7.5、空气管系记录算选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设设计节点，统一编号列表计算。按曝气池平面图铺设空气管。空气管计算见图见图5。在相邻的两廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设50根曝气竖管，每根竖管供气量为：曝气池总平面面积为4000m3。每个空气扩散装置的服务面积按0.49m3计，则所需空气扩散装置的总数为：个为安全计，本设计采用9000个空气扩散装置，则每个竖管上的空气扩散装置数目为：个每个空气扩散装置的配气量为：将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图进行计算。根据表4计算，得空气管道系统的总压力损失为：网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失为：5880+603.686483.68Pa为安全计，设计取值9.8kPa。空气扩散装置安装在距曝气池底0.3米处，因此，鼓风机所需压力为：鼓风机供气量：最大时供气量：7.1104m3/h，平均时供气量：6.25104 m3/h。根据所需压力和供气量，决定采用RG-400型鼓风机8台，5用3备，根据以上数据设计鼓风机房。