日處理2000立方米的污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u28500日處理2000立方米的污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例分析 ②出水槽計(jì)算。接觸氧化池出口采用鋸齒形集水槽（兩側(cè)進(jìn)水）。集水池堰載q為2L/（s·m）。一氧池進(jìn)水單池集水槽總長Lj-1為公式（3-62）一氧池單池集水槽條數(shù)n1為公式（3-63）二氧池單池集水槽總長Lj-2為公式（3-64）二氧池單池集水槽條數(shù)n2為公式（3-65）1.2.7接觸沉淀池接觸氧化后應(yīng)用沉淀池，可選用各種沉淀池。但是，為了提高沉淀效果，以減少工程量，節(jié)約成本。因此本設(shè)計(jì)采用接觸沉淀池處理生物接觸氧化池產(chǎn)生的廢水。1.2.7.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）接觸沉淀池表面水力負(fù)荷宜采用5~7m3/（m2·h）；（2）污水在每座接觸沉淀池中的停留時(shí)間宜采用20~30min；（3）接觸沉淀池水面到導(dǎo)流墻下邊緣的有效水深宜采用1.8~2.5m；（4）接觸沉淀池濾層工作周期通常采用24h，濾料沖洗宜用空氣沖洗法，空氣沖洗強(qiáng)度可采用24~40m3/（m2·h），沖洗時(shí)間宜為10~15min；（5）接觸沉淀池污泥濃縮區(qū)容積按24h的污泥量計(jì)算；（6）接觸沉淀池排出的污泥含水率宜為96%~98%；1.2.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）接觸沉淀池面積A第一接觸沉淀池表面水力負(fù)荷Nq-1取5.5m3/(m2·h)，有效水深h1-2為2m，第二接觸沉淀池表面水力負(fù)荷Nq-2取5m3/(m2·h)，有效水深h2-2=1.8m。均選用爐渣作為二池濾料，濾料層高度為0.5m。A公式（3-66）二沉池面積A2為A公式（3-67）（2）水力停留時(shí)間t校核一沉池水力時(shí)間t1為t公式（3-68）二沉池水力停留時(shí)間t2為t公式（3-69）符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。接觸沉淀池尺寸計(jì)算單組一沉池寬B1=4m池長L1=A1/B1=7.58/4=2.0(m)公式（3-70）一沉池超高h(yuǎn)1-1取值為0.5m，有效水深h1-2為2m，泥斗斜壁60°設(shè)計(jì)，有效水深包括0.4m清水層、0.5m濾料層、0.5m緩沖層。泥斗底部長度為0.2m，泥斗高h(yuǎn)1-3h公式（3-71）一沉池高H1=h1-1+h1-2+h1-3=0.5＋2+1.5=6.0（m)公式（3-72）一沉池尺寸L1×B1×H1=2.0m×4m×6.0m。單組二沉池有效水深取1.8m，其他設(shè)計(jì)參數(shù)與單組一二沉池池長L2=A2/B2=8.33/4=2.1(m)公式（3-73）二沉池總高H2=h2-1+h2-2+h2-3=0.5＋1.8＋1.5=5.8(m)公式（3-74）二沉池尺寸L2×B2×H2=2.1m×4m×5.8m。（4）污泥量Qs根據(jù)（CECS128:2001），生物接觸氧化法產(chǎn)生的污泥按干污泥0.35～0.4kg/kgBOD5計(jì)算，含水率96%～98%，取含水率97%，WDS污泥量為公式（3-75）式中：Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgDS/kgBODWQ——設(shè)S0——進(jìn)水BOD5的值，mg/Se——出水BOD5的值，mg/X0——進(jìn)水總SS濃度值，mg/Xh——進(jìn)水中SS活性部Xe——出水SS濃度值，mg/設(shè)該污水中70%可為生物降解W污泥含水率按97%計(jì)算，濕污泥量：Q公式（3-76）（5）校核泥斗容積公式（3-77）式中Vs——泥斗容積，m3;h——泥斗高，m;A'——泥斗上口面積，m2;A"——泥斗下口面積，m2。單組一沉池泥斗容積為單組二沉池污泥斗容積為共有四個(gè)沉淀池，每一個(gè)沉淀池在扣除緩沖層后，可容納二十四小時(shí)污泥量。（6）接觸沉淀池進(jìn)出水設(shè)計(jì)進(jìn)水導(dǎo)流槽寬0.8m，導(dǎo)流墻下邊緣到濾料底面的距離；一沉池為1.1m，二沉池取0.9m。出水集水槽進(jìn)水負(fù)一沉池集水槽總長公式（3-78）一沉池集水槽條數(shù)公式（3-79）二沉池集水槽總長公式（3-80）一沉池集水槽條數(shù)公式（3-81）（7）計(jì)算接觸沉淀池需氣量﹐沖洗強(qiáng)度為30m3/(m2·h),沖洗時(shí)間為15min。工作24h。一沉淀池單池需氣量Q1-氣為Q1-氣=q氣×A1=30×7.58=227.4(m3/h=1.8(m3/min)公式（3-82）二沉池單池需氣量Q2-氣為Q2-氣=q氣×A2=30×8.33=249.9(m3/h)=4.2(m3/min)公式（3-83）（8）鼓風(fēng)機(jī)選型生物接觸氧化池單組需氣量6.0m3/min，兩組總需氣量12.0m3/min。接觸沉淀池單組反沖洗，需氣量為8.0m3/min，兩組需氣量16.0m3/min。采用4臺(tái)風(fēng)機(jī)，3用1備，根據(jù)風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇RC-80A型鼓風(fēng)機(jī)，參數(shù)如下表所示。型號(hào)口徑頻率風(fēng)壓風(fēng)量電動(dòng)機(jī)功率RC-80A80mm60HZ49KPa7.31m3/min11kw表3-8RC-80A型鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)1.2.8水平潛流人工濕地人工濕地是指人工池塘或溝渠，地面鋪設(shè)防水層，基層填充一定深度。在種植水生植物的地方，廢水通過基質(zhì)的三重協(xié)同作用得到凈化。本次設(shè)計(jì)采用水平潛流人工濕地。1.2.8.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）設(shè)計(jì)潛流人工濕地幾何尺寸，應(yīng)符合下列的要求:a）水平潛流人工濕地單元的面積宜小于800m2，垂直潛流人工濕地單元的面積宜小于1500m2;b）潛流人工濕地單元的長寬比宜控制在3∶1以下;c)規(guī)則的潛流人工濕地單元的長度通常為20~50m。對(duì)于不規(guī)則潛流人工濕地單元，應(yīng)考慮均勻布水和集水的問題;d）潛流人工濕地水深宜為0.4～1.6m;e）潛流人工濕地的水力坡度宜為0.5%~～1%，潛流人工濕地基質(zhì)層的初始孔隙率宜控制在35%～40%；（2）人工濕地面積應(yīng)按五日生化需氧量表面有機(jī)負(fù)荷確定，同時(shí)應(yīng)滿足水力負(fù)荷的要求；（3）穿孔管的長度應(yīng)與人工濕地單元的寬度大致相等。管孔密度應(yīng)均勻，管孔的尺寸和間距應(yīng)取決于污水流量和進(jìn)出水的水力條件，管孔間距不宜大于人工濕地單元寬度的10%；1.2.8.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）人工濕地面積：A=公式（3-84）式中：A——人工濕地面積，m2；Q——人工濕地設(shè)計(jì)流量，m3/d,本例為2000mS0——Se——qos——人工濕地BOD5去除負(fù)荷，kgBOD5/(hm2.d),根據(jù)HJ2005-2010中表3，取80kgBOD5A=人工濕地面積取最大A=4000m（2）濕地填料容積及水力停留時(shí)間根據(jù)HJ2005-2010，濕地設(shè)計(jì)水深h取1.5m，填料體積V為V=Ah=4000×1.5=6000公式（3-85）基質(zhì)層初始孔隙率ε取38%，水力停留時(shí)間T為T=公式（3-86）水力停留時(shí)間滿足HJ2005-2010表3中1~3d的要求。（3）水力負(fù)荷校核水力負(fù)荷qhs為qhs=Q÷A=2000÷4000=0.5[m3/(m公式（3-87）水力負(fù)荷滿足HJ2005-2010表3中小于0.5m3/(m2.d)的要求。（4）濕地布置根據(jù)HJ2005-2010，濕地分為6組，每組面積為667m2，則每單元格寬，B=19m寬，L=35m長（5）配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入濕地的污水日平均流量為2000m3/d，總變化系數(shù)為1.7，因此最大日最大設(shè)計(jì)流量為141.7m3/h，本設(shè)計(jì)采用穿孔管配水。單格人工濕地最大時(shí)的設(shè)計(jì)流量Q孔口淹沒出流公式Q公式（3-88）式中：QcA——孔口面積，，mεv所需孔口總面積A為A=孔徑取10mm，開孔個(gè)數(shù)n為n=公式（3-89）孔口流速v公式（3-90）式中：φ——流速系數(shù)配水所需水頭h單格人工濕地寬19m，配水管選用U-PVC管，開孔距離取0.20m，管穿孔位置均為斜向下45°，配水管長=(89＋1)×0.20=18(m)。穿孔集水管設(shè)置在人工濕地基床表面以下1.4m，距進(jìn)水端0.3m處，周邊鋪設(shè)粒徑較大的基質(zhì)。（6）集水系統(tǒng)設(shè)計(jì)集水管的設(shè)計(jì)計(jì)算同配水管計(jì)算相同，孔口流速為0.67m/s，出水所需水頭為0.024m。為了防止集水孔堵塞，集水管孔口直徑取15mm，集水管直徑取De100mm，開孔距離取0.20m，開孔數(shù)89個(gè)，管道穿孔穿孔集水管設(shè)置在基床以上1.0m，距進(jìn)水0.3m處；布置在基床以上0.25m，距進(jìn)水0.3m處，四周鋪設(shè)粒徑較大的基質(zhì)，設(shè)置旋轉(zhuǎn)彎頭和調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)床內(nèi)水位。（7）清淤倒膜裝置倒膜管的作用是排出人工濕地填料上脫落的生物膜，防止人工濕地堵塞。人工濕地出口端底部設(shè)置清淤裝置。倒膜管長18m，直徑DN250mm，開孔間距0.4m，孔口直徑20mm，開孔數(shù)30個(gè)，管道穿孔位置向下傾斜45°，另外，倒膜管出口設(shè)置閥門，定期清理淤泥。穿孔倒膜管設(shè)置在人工濕地基床底部以上0.25m，出口端1.0m處。1.2.9紫外消毒池1.2.9.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）紫外線消毒劑量是單位面積所接收的紫外線能量（mJ/cm2），是所有紫外線輻射強(qiáng)度和暴露時(shí)間的乘積。當(dāng)城市污水處理廠達(dá)到一級(jí)A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，紫外線有效劑量不小于20mJ/cm2;（2）光的接觸時(shí)間為10-100秒；（3）紫外線照射管內(nèi)的水流應(yīng)盡量保持推流。燈前后渠長度不應(yīng)小于1m。水位可采用固定溢流堰或自動(dòng)水位控制器控制;（4）水流速度最好不小于0.3m/s，以減小套管結(jié)垢，可采用串聯(lián)運(yùn)行，以保證所需的接觸時(shí)間；（5）紫外線照射渠一般設(shè)置2條，當(dāng)水量較小設(shè)置1條時(shí)，應(yīng)設(shè)置超越渠1.2.9.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）峰值流量（2）燈管數(shù)量初步選用UV3000PTP紫外消毒設(shè)備，每3800假設(shè)4根燈管為一個(gè)模塊，則模塊數(shù)N3.75個(gè)（3）消毒渠設(shè)計(jì)取渠道深度為30cm，設(shè)渠中水流速度為0.3m/s。渠道過水?dāng)嗝娣e為公式（3-91）渠道寬度，設(shè)計(jì)中取0.5m公式（3-92）校核流速公式（3-93）公式（3-94）假設(shè)燈管間距為2cm，則可以沿渠道寬度安裝5個(gè)模塊，因此選擇UV3000PTP系統(tǒng)，兩個(gè)紫外線燈組，每每個(gè)模塊的長度為2.46m，兩個(gè)燈之間的距離為1.0m。渠到出口采用堰板調(diào)復(fù)核輻射時(shí)間根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，取水頭損失h=0.2m。出水管采用管徑為DN300mm。1.2.10巴氏計(jì)量槽本設(shè)計(jì)計(jì)量裝置采用巴氏計(jì)量槽，最大污水量為0.039m3/s，參考《城市污水處理廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算（第三版）》表2-3，計(jì)量尺的尺寸可為：（1）上游渠道寬度B1上游渠道流速v1=0.7m/s，水深H1=1.3m上游渠道長度公式（3-95）（2）計(jì)量槽基本尺寸①咽喉寬度W。②上游渠道寬度校核公式（3-96）③漸擴(kuò)段出口的寬度B2公式（3-97）④下游渠道水深。取上下游水深比公式（3-98）⑤上游漸縮斷長度C公式（3-99）⑥上游水位觀測(cè)孔位置。上游漸變段渠壁長度為公式（3-100）水位觀測(cè)孔位置：公式（3-101）⑦巴氏槽長度。咽喉段長度0.6m，下游漸擴(kuò)護(hù)公式（3-102）（3）下游渠道長度公式（3-103）（4）上下游渠道及巴氏槽總長度公式（3-104）L/B1=8.675/0.78=11.12＞10，符合要求。（5）出水管設(shè)計(jì)采用重力出流，管1.3污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算1.1.1污泥量本污水處理工藝的污泥來源為首次沉淀的污泥量與生物接觸氧化池和接觸沉淀池相結(jié)合的濕污泥量之和。故每日處理的污泥量由前面算得為公式（3-105）1.1.2污泥濃縮池本次設(shè)計(jì)選用了一座輻流式濃縮池。濃縮池污泥含水率P1=99.5%，濃縮后污泥含水率P2=97%，每組濃縮池流量Q1=21.3m1.1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）通常污泥濃縮池時(shí)間為10~16h，活性污泥的含水率為99.2%~99.6%；（2）污泥固體負(fù)荷為30~60，濃（3）污泥濃縮（4）輻流式污泥濃縮池的池底坡度，使用吸泥機(jī)時(shí)，坡度可為0.003;；使用刮泥機(jī)時(shí)，坡度可為0.01；不使1.1.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算以下計(jì)算為單池濃縮池各部分尺寸。（1）濃縮池面積公式（3-106）式中Q1——污C0——流入濃G——污泥固體通量，kg/(m2·h),本A——單池面積（2）直徑本設(shè)計(jì)采用一座圓形輻流池，濃縮池直徑為：公式（3-107）（3）濃縮池的容積：公式（3-108）式中V——濃縮池的體T——濃縮池濃縮時(shí)間h，不小（3）濃縮池有效水深：公式（3-109）式中h2——沉淀池有效水深m；本次設(shè)計(jì)采用超高h(yuǎn)1=0.3m，緩沖層高度h3=0.3m，濃縮池機(jī)械刮泥，底坡i=0.05；當(dāng)泥斗上底直徑公式（3-110）污泥斗高度：公式（3-112）式中α——污泥斗壁傾角，本設(shè)計(jì)取55°；則濃縮池深度為：公式（3-113）（4）濃縮后剩余污泥量：公式（3-114）式中Q1-1——濃縮后剩P——濃縮前污P0——濃縮后污采用最小直徑為DN100mm的鋼管將污泥連續(xù)排放至貯泥池。（5）設(shè)備選型根據(jù)污泥濃縮池的計(jì)算直徑，選用ZCG-3型中心傳動(dòng)刮泥機(jī)，該型號(hào)的性能參數(shù)如下表所示。表3-9ZCG-3型中心傳動(dòng)泥機(jī)參數(shù)表池徑（m）功率（kW）周邊速度（m/min）推薦池深（m）質(zhì)量（kg）30.371~232500-上清液回流計(jì)算濃縮分離出的污水量為：公式（3-115）式中Q2——濃縮后分P1——濃縮前污泥含P2——濃縮后污上清液回流管：公式（3-116）所以上清液回流管取DN20mm。（7）出水堰設(shè)計(jì)濃縮池上清液通過三角堰單邊出水，上清液再出水堰后再進(jìn)入出水槽，最后匯入出水管輸送格柵前端，上清出水堰周長：公式（3-117）式中b——出水槽寬，m。出口堰采用單側(cè)90°三角堰寬0.16m，深0.08m。濃每個(gè)三角堰流量為：公式（3-118）由得：公式（3-119）出水槽的高度為：式中Q——出水堰的流量，m3/s；b——出水槽的超高。1.1.3貯泥池設(shè)計(jì)采用一座貯泥池，貯泥池的污泥量為：（1）貯泥池容積公式（3-200）式中V——