基于延時爆氣法的污水處理工藝構(gòu)筑物的設(shè)計計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1076基于延時爆氣法的污水處理工藝構(gòu)筑物的設(shè)計計算過程案例 1309981.1泵前中格柵 1111681.1.1設(shè)計參數(shù) 1263401.1.2設(shè)計計算 2269111.2污水提升泵房 4761.2.1設(shè)計流量 5295301.2.2集水間計算 5312041.2.3水泵揚程 5273491.2.4選泵 5243851.3泵后細格柵 6280171.1.1設(shè)計參數(shù) 6319891.1.2設(shè)計計算 6273611.4平流式沉砂池 8111761.4.1設(shè)計參數(shù) 8271071.4.2設(shè)計計算 833101.4.2砂水分離器的選擇 11113341.5厭氧池 1140331.5.1設(shè)計參數(shù) 11204731.5.2設(shè)計計算 12453（1）厭氧池容積： 12158001.6氧化溝 12234941.6.1設(shè)計參數(shù) 13312601.6.2設(shè)計計算 13110211.7輻流式二沉池 19215161.7.1設(shè)計參數(shù) 19180531.7.2設(shè)計計算 1910021.8紫外線消毒間 21137571.8.1設(shè)計參數(shù) 21104781.8.2設(shè)計計算 211.1泵前中格柵中格柵是用于截留水中的大體積懸浮物和漂浮物，以減少后續(xù)過程中構(gòu)筑物的負荷，用以除去一些堵塞水泵機組駐管道閥門的大顆粒懸浮物，確保后續(xù)處理構(gòu)筑物能狗正常運行的設(shè)備。1.1.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：；柵前流速：；過柵流速：；柵條寬度：；柵條凈間距：；柵前槽寬：；格柵間隔數(shù)：；格柵間隙：；柵前部分長度：；格柵傾角：；水頭損失：；單位柵渣量：；1.1.2設(shè)計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式：計算得柵前槽寬：（3-1）式中Q1：最優(yōu)水力斷面；v1：柵前流速，取。則柵前水深：（3-2）（2）柵條間隙數(shù)：（3-3）（取39）式中：格柵傾角，；e：格柵間隙，。（3）柵槽有效寬度：（3-4）式中S：柵條寬度，。（4）進水渠道漸寬部分長度：（3-5）式中B1：柵前槽寬。（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：（3-6）（6）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3，則：（3-7）式中；h0：計算水頭損失；K：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取；Ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時。（7）柵后槽總高度（H）若取柵前渠道超高：h2=0.35m，那么柵前槽總高度：（3-9）式中h1：過柵水頭損失；柵后槽總高度：（3-10）（8）格柵總長度：（3-11）每日柵渣量：ω=>（3-12）式中：單位柵渣量。故宜采用機械格柵清渣。中格柵計算草圖見圖3-1：圖3-1格柵計算草圖1.2污水提升泵房提升泵房是起到提高污水的水位的作用的，用以確保在整個污水處理流程過程中污水流動，實現(xiàn)凈化污水。本次設(shè)計采用布局占地緊湊、結(jié)構(gòu)簡便的半地下合建式泵房。泵站地下埋深5.0m，水泵采用潛污泵。1.2.1設(shè)計流量按照規(guī)定排水泵站的設(shè)計流量均按最高日最高時污水流量計算：1.2.2集水間計算選擇下面水池和上面機器間式合建式的方形泵站(1)集水間的容積：采用約1臺泵5分鐘的容量。（3-13）(2)集水池面積有效水深采用，則集水池面積為：(3-14)泵房尺寸取1.2.3水泵揚程(1)提升凈揚程。(2)出水管線的水頭損失約0.2m。(3)泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為2.0m，考慮自由水頭為0.5m。(4)水泵總揚程為：取，11m。1.2.4選泵由Q=463L/s，H=11m，再根據(jù)設(shè)計流量，采用2臺MF系列污水泵，單臺提升流量624m3/h。采用ME系列污水泵（8MF-13B）3臺，二用一備。該泵提升流量610～630m3/h，揚程11.9m，轉(zhuǎn)速970r/min，功率30kW?？刹槭謨缘茫哼x用20sh-28型潛水排污泵，其各項性能參數(shù)見表3-1：表3-1選泵各項性能參數(shù)型號流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)電動機功率(kW)效率(%)出口管徑(mm)重量(kg)20sh-281274516086.0550032141.3泵后細格柵1.1.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量；柵前流速；過柵流速；柵條寬度；格柵間隙；柵前部分長度0.5m；格柵傾角α=60°；取柵前槽寬；單位柵渣量。1.1.2設(shè)計計算（1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式：柵前槽寬：（3-19）柵前水深：（3-20）（2）柵條間隙數(shù): （3-21）（3）柵槽有效寬度：（3-22）所以總槽寬：。（4）進水渠道漸寬部分長度：（6-36）（5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度：（6-37）（6）過柵水頭損失(h1)因柵條邊為矩形截面，取，則：（6-38）式中；ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時；h0：計算水頭損失；k：格柵受堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取。（7）柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高：（6-39）則柵前槽總高度：（6-40）柵后槽總高度：（6-41）（8）格柵總長度：（6-42）（9）每日柵渣量：ω1=>（6-43）故宜采用機械格柵清渣1.4平流式沉砂池沉砂池原理即是利用物理原理去除污水中密度較大的顆粒污染物，如泥砂，煤渣等。本設(shè)計采用平流式沉砂池，具有處理效果優(yōu)，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。沉砂池按去除相對密度大于2.65、粒徑大于0.2mm的砂粒設(shè)計。污水自流進入，因此要按照最大設(shè)計流量來計算。1.4.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：(設(shè)計1組，分為2格)；設(shè)計流速：；水力停留時間：。1.4.2設(shè)計計算（1）沉砂池長度：（6-44）水流斷面積：（6-45）沉砂池計算草圖見圖3-2：圖3-2沉砂池計算草圖(3)池總寬度：設(shè)計，每格寬取>，池總寬(4)有效水深：（6-46）（5）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則沉砂斗容積：（6-47）（每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共四個沉砂斗）其中：城市污水沉砂量；：污水流量總變化系數(shù)。（6）沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計斗底寬，斗壁與水平面的傾角為，斗高,則沉砂斗上口寬：（6-48）沉砂斗容積：（6-49）（符合略大于的要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長度為：（6-50）則沉泥區(qū)高度為:（6-51）池總高度H:設(shè)超高，（6-52）（8）進水漸寬部分長度:（6-53）（9）出水漸窄部分長度:（6-54）（10）校核最小流量時的流速：(最小流量即平均日流量)（6-55）則：>，符合要求（6-56）1.4.2砂水分離器的選擇沉砂池的沉砂經(jīng)排砂裝置排除的同時，往往是砂水混合體，為了進一步分離出砂和水，需配套砂水分離器。清除沉砂的時間間隔為，根據(jù)該工程的排砂量，選用一臺螺旋砂水分離器。設(shè)備的主要性能參數(shù)為：進入砂水分離器的流量為；容積為；進水管直徑為;出水管直徑為;配套功率為。1.5厭氧池1.5.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：2021年最高日平均時流量為：（6-57）共分2座,每座設(shè)計流量則為：水力停留時間：污泥濃度：污泥回流液濃度：因考慮厭氧池與氧化溝為一個處理單元，總的水力停留時間大于15h，所以設(shè)計水量按最高日平均時設(shè)計。1.5.2設(shè)計計算（1）厭氧池容積：（6-58）（2）厭氧池尺寸：水深取為則厭氧池面積：（6-59）厭氧池直徑：(取D=22.6m),考慮0.3m超高，故池總高為：（6-60，6-61）（3）污泥回流量計算：回流比計算：（6-62）污泥回流量:（6-63）1.6氧化溝預(yù)使用質(zhì)優(yōu)價廉、性能抗檢、管理方便和運行維護便宜等優(yōu)勢的卡羅塞爾氧化溝工藝。BOD去除率高達95%以上，脫氮效果亦可達90%以上，除磷率約為50%，使出水NH3-N低于排放標準?？_塞爾氧化溝是一個數(shù)溝串聯(lián)的系統(tǒng)，進水與活性污泥混合后于溝內(nèi)不停地循環(huán)運動?？_塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠均安裝兩個，均在同一端，因而形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū)。1.6.1設(shè)計參數(shù)氧化溝按設(shè)計分為組，照著最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為：總污泥齡：θc=30d；選擇混合液污泥濃度；；則：溶解氧濃度。設(shè)計溫度：℃NOD=4.6mgO2/mgNH3—N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3—N還原，α＝0.9,β＝0.98其他參數(shù)：,脫氮速率：K1=0.23d-1Ko2=1.3mg/L剩余堿度所需堿度氧化；產(chǎn)生堿度還原硝化安全系數(shù)：；脫硝溫度修正系數(shù)：1.6.2設(shè)計計算(1)堿度平衡計算：1)設(shè)計的出水：，則出水中溶解性：采用污泥齡30d，則日產(chǎn)泥量為：式中Q—每座氧化溝設(shè)計流量；—污泥增長系數(shù),一般為；—污泥自身氧化率,一般為；—CBOD5去除，；—污泥齡；Lo—CBOD5進水，；Le—CBOD5出水溶解性，。設(shè)其中有為氮，近似等于TKN中用于合成部分為：即：TKN中有用于合成。需用于氧化的NH3-N：需用于還原的NO3-N：(2)堿度平衡計算：已知產(chǎn)生，設(shè)進水中堿度為，則剩余堿度：計算所得剩余堿度以計，此值可使2)硝化區(qū)容積計算：硝化速率為:=0.197d-13)故泥齡：采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計污泥齡為：原假定污泥齡為30d，則硝化速率為：單位基質(zhì)利用率：所需的MLVSS總量：硝化容積：水力停留時間：(3)反硝化區(qū)容積：1)25℃時，反硝化速率為：=0.003kgNO3-N/kgMLVSS·d還原NO3-N的總量：脫氮所需MLVSS：脫氮所需池容：水力停留時間：氧化溝的總?cè)莘e：總水力停留時間：(4)氧化溝的尺寸：1)采用改良款四廊道式卡羅塞爾氧化溝，取池深，超高，中間分隔墻厚度為，單溝寬度2)氧化溝面積為：氧化溝總長:其中好氧段長度：缺氧段長度：彎道處長度:則單個直道長:彎道長度：直道長度：故氧化溝總池長：總池寬：校核實際污泥負荷:(5)需氧量計算1)采用經(jīng)驗公式計算:其中：第一項為活性污泥消化需氧量；第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量；第三項為硝化污泥需氧量；第四項為反硝化污泥需氧量。經(jīng)驗系數(shù)：需要硝化的氧量：3)取，查表得氧的飽和度：采用表面機械曝氣時，25℃時脫氧清水的充氧量為：查手冊，選用DY335型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑，電機功率,單臺每小時最大充氧能力為，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則：（6）回流污泥量：根據(jù)公式式中：X=MLSS=4g/L，回流污泥濃度取10g/L。則：考慮到回流至厭氧池的污泥為，則回流到氧化溝的污泥總量為。（5）剩余污泥量：如果污泥由底部排除，且二沉池的排泥濃度為，則每個氧化溝的產(chǎn)泥量為：(8)設(shè)計采用的曝氣機選型DS325的速度可調(diào)試的倒傘型葉輪曝氣機五臺，該種機子的技術(shù)參數(shù)如下所示：；；電動機轉(zhuǎn)速：；充氣量：；設(shè)備重量：1.7輻流式二沉池沉淀池擬定使用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池（二座），采用刮泥機。1.7.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計進水量：Q=11538m3/d（每組）（按最高日平均時流量）；表面負荷：；固體負荷：；水力停留時間（沉淀時間）：；堰負荷：取值范圍為；設(shè)計進水量：Q=47716/24=1988m3/h；沉淀池二座，每組q=994m3/h。1.7.2設(shè)計計算（1）沉淀池面積:按表面負荷算：m2（2）沉淀池直徑：有效水深為：<（3）貯泥斗容積：為防止磷在池中厭氧釋放，貯泥時間設(shè)為，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：則污泥區(qū)高度為：（4）二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度，超高為h4=0.3m，則池邊總高度為:設(shè)池底度為，