格栅设计.pdf

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1、 1 南通职业大学 污水处理工艺设计流程 班级：环境 091 姓名：唐国政 学号:090305127 2 目录 第一节 格栅-11 计算依据-22 计算方法-13 计算过程-第二节 曝气沉砂池-21 一般规则-22 设计参数-23 计算过程-24 沉砂室设计计算-第三节 初沉池-31 一些参数的选定-32 初沉池选型-第四节 曝气池-41 工况参数-42 设计过程-第五节 二沉池-51 设计参数-52 主要尺寸计算-53 进水系统的计算-54 出水部分设计-55 溢流堰设计-56 排泥部分设计-第六节 污泥脱水设备-3 第一节 格栅 1 1 计算依据 重要参数的取值依据 取值 安装倾角一般取

2、6070 =60 栅前水深一般取 0.30.5m h=0.7m 栅条间距宽：粗：40mm 中：1525mm 细：410mm b1=40mm b2=25mm 水流过栅流速一般取 0.61.0m/s v=0.9m/s 格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用 3 k=3 栅前渠道超高一般采用 0.3m h2=0.3m 进水渠道渐宽部分的展开角度一般为 20 Kf=1.4 栅条断面形状 阻力系数计算公式 形状系数 栅条尺寸（mm）迎水背水面均为锐边矩形=(s/b)4/3=2.42 长=50，宽 S=10 1 2 计算方法 主要的计算公式（1）格栅的间隙数 0.5(sin)/n Qbvh（2）格栅宽度

3、 (1)B S nbn （3）通过格栅的水头损失 10hh k 20sin2vhg 4（4）栅后槽总高度 12H h hh （5）栅前扩大段长度 11()/2tanLB B（6）栅后收缩段长度 21/2LL（7）栅前渠道深 112Hhh（8）栅槽总长度 21210.5 1.0/tanLLLH （9）每日栅渣量 max1/1000fW QWk 1 3 计算过程 1）粗格栅：（1）n=47.6 取 48 根（2）B=3.47m(3)渐宽部分取13.50Bm，20（进水渠道内的流速为0.8/m s）L=3.272m（4）L2=0.188m（5）4/31102.42()0.38340 210.93 0

4、.383sin600.0412 9.81hm （6）L2=0.188m(7)L=3.79m（8）H=1m 5（10）b=10mm 时,1W=0.025(333/10mm污水)，W=0.33m3/d30.2/md 选用机械清渣。2）细格栅：（1）n=111.3 取 112 根（2）0.01 111 0.025 112 3.91Bm（3）渐宽部分取13.70Bm，20（进水渠道内的流速为0.8/m s）1(3.91 3.70)/2tan200.29Lm（4）20.29/2 0.145Lm（5）4/31102.42()0.71525 210.93 0.715sin600.0772 9.81hm （6

5、）0.4 0.077 0.3 0.777Hm（7）0.70.29 0.145 0.5 0.11.44tan60Lm（8）10.4 0.3 0.7Hm（9）b=25mm时，10.02W(333/10mm污水)，W=0.44 m3/d 30.2/md 选用机械清渣。6 1进水工作平台栅条中格栅计算草图 7 第二节 曝气沉砂池 2.1 一般规则 1）空气扩散装置设在池的一侧，距池底为0.60.9m，送气管应设置调节气量的阀门 2）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角。池宽与池深比为1 1.5，池长宽比可达 5，当池长宽比大于 5 时，应考虑设置横向挡板。3）池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向

6、应与池中旋流方向一致；出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。4）池内考虑消泡装置。5）曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5 6.0mm，距池底约0.6 0.9m。2.2 设计参数 水平流速一般取0.060.12/m s 10.1/Vm s 污水在池内的停留时间为1 3min；雨天最大流量时为1 3min t=3min 池的有效水深为2 3m，23.0hm 清除沉砂间隔时间 2Td 总变化系数 1.50ZK 每3m污水的曝气量为30.10.2m空气 330.2/dmm 8 城市污水沉砂量 36330/10(Xmm污水）池个数 2n 2 3 计算过程 1曝气沉砂池的尺寸设计 1）池子总有

7、效容积 取停留时间2mint，V=27.78 m3 2）水 流 断 面 面 积 取 水 平 流 速10.1/vm s，A=2.315m2 3）池子总宽度 取有效水深 h2=2m，B=1.158m 取池子格数2n格，每个池子宽度 b=0.579m 4）池长 L=18m 5）每 小 时 所 需 空 气 量 取330.2/dmm，q=dQmax3600=166.68m3/h 3 沉砂室设计计算 1）沉砂斗所需容积 V=0.8m3 2）沉砂室坡向沉砂斗的坡度，取0.5i。每个分格有 2 个沉砂斗，共有 4 个沉砂斗，则 V0=0.2m3 沉砂斗各部分尺寸：a 设斗底宽11.0am，斗壁与水平面的倾角为

8、60，斗高h=0.6m，砂斗上口宽，沉砂斗容积 9 223011(222)6hVaaaa31(2 2.89 2 1.7 2)1.12 1m b 沉砂室高度：本设计采用重力排砂，池底坡度为0.05坡向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗；另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。220.23.862 1.70.20.1322Balm（0.2为两沉砂斗之间隔壁厚）3320.050.60.050.130.61hhlm 超高10.3hm，总高度 h3=0.3+2.0+0.61=2.91m 第三节 初沉池 31 一些参数的选定 参数 取值 表面负荷 Q=1.2m3/m3-h 沉淀时间 1.2th 每人每日污

9、泥量 S=0.5L/(人-d)设计人口数 35 万 有效水深 3.0Hm 池座数 2n 两次清除污泥间隔时间 4Th 32 初沉池的选型 10 初沉池选用辐流式沉淀池，采用机械刮泥。1)沉淀池表面积 A1=347.2m2,池径 D=21.03m 2)有效水深 取沉淀时间1.2th h2=1.2*1.2=1.44m 3)每天污泥量 V=14.6m3 4)污泥斗容积 512()tan(21)tan601.73hrrm 22235111 221.73()(22 1 1)12.733hVrrrrm 池底坡度取 0.05i 41()(16.32)0.050.715hRrim 5)池底可储存污泥的体积 2

10、242()3hVRRrr 226.2m3 共可储存污泥的体积为 V1+V2=238.9m314.6m3,所以够。6）沉淀池总高度 12345Hhhhhh0.3+1.44+0.5+0.715+1.75=4.715m 3h-缓冲层高度 7）沉淀池周边的高度 h1+h2+h3=0.3+1.44+0.5=2.24m 8）径深比校核 D/h2=14.6(合格)进水排泥出水辐流式沉淀池 11 第四节 曝气池 本设计采用推流式曝气池 4 1 工况参数 项目 参数 曝气时间 68 h MLSS 150020001mg L 回流污泥率 2030%BOD 容积负荷 310.30.8kg md BOD-MLSS 负

11、荷 10.20.4()kg kgMLSS d 空气量 33-137(mm 流入废水）污泥龄 24d 12 BOD 去除率 95%42 计算过程 1）水处理程度 120aS 20eS 100aeaSSS%12020100120%84.7%2）曝气池的计算 采用 BODMLSS 负荷法计算。A BODMLSS 负荷率的确定 拟采用 BODMLSS 负荷率为10.3()kg kgMLSS d，校核 0.018520 0.750.3280.847ZesK S fN（zK取值0.0185，f取值0.75）sN取0.3最适宜 B 确定混合液污泥浓度（X）根据已确定的sN查表，查得相应的SVI 值为1001

12、50之间，取SVI120 66410101.210/120rXrmg LSVI rX-回流污泥浓度（/mg L）R-回流污泥比，取0.5 污泥浓度40.5103333/3300/10.5 1rRXXmg Lmg LR C.确定曝气池容积 V=2402.07m3 D.确定曝气池各部位尺寸 设 2 组曝气池，每组容积 V单=1201.04m3 取池深4.2hm，则每组曝气池面积为 F=285.96m2 13 取池宽8Bm，/1.90B h。介于12之间，符合规定。扩散装置设在廊道一侧。池长 L=F/B=35.75m 符合规定 L 大于或等于 510B 设三廊道式曝气池，单廊道长 L1=11.92m

13、.介 于5070之间，合理。取超高0.3m，则池总高度0.34.5Hhm 3）剩余污泥量 干污泥：rVWaQSbVX50.5 10(0.130.02)0.07 12010.353.3 0.753419.21 /kg d 142.51/kg h a-污泥增殖系数0.50.7，取0.5 b-污泥自身氧化率0.040.1，取0.07 湿污泥量：QS=91.2m3/d 污泥量：Qc=8.693d 4）曝气系统的计算 采用鼓风曝气，有关各项系数如下：氧化每公斤 BOD 需养公斤数 a20.5/kgOkgBOD 污泥自身氧化需氧率 b20.15/kgOkgMLSS d 污水中氧的总转移系数修正系数 0.8

14、5 污水中氧的饱和度修正系数 0.95 压力修正系数 1 AE 20%14 A 平均需氧量30.7533002475/2500/2.5/VXfXmg Lmg Lkg m RarQSbvVX=1634.11kg/d 340.44/kg h B 最大时需氧量 2maxORa rQ Sb设VVX=1153.7kg/h 因此，最大时需氧量与平时需氧量之比为 1.42 C 每日去除5BOD值 BODr=QSr=1466.66kg/d D 去除每千克5BOD的需氧量O2=1.11kgO2/kg-D 5）计算曝气池内平均溶解氧饱和度 本设计采用网状膜型微孔空气扩散器，敷设于池底0.2m，淹没深4.0m，计算

15、温度为30 C。在运行正常的曝气池中，当混合液在1530 C范围内，混合液溶解氧浓度 C 能够保持在1.52.0/mg L左右，最不利情况将出现在温度为3035 C的盛夏。故计算水温采用30 C。5()2.066 1042tsbsOPbCC A5351.013 109.8 104.01.41 10bPPa B21(1)1007921(1)AtAEOE%21(1 0.2)17.57921(1 0.2)%C20 C和30 C的氧的饱和度 (20)9.2/sCCmg L (3 0)7.6 3sCCm gL 551.41 1017.5(20)9.2()10.12/2.066 1042sbCCmg L

16、551.4 11 01 7.5(3 0)7.6 3()8.3 9/2.0 6 61 04 2sbCCmg L 20 C计算鼓风曝气池时的脱氧清水的需氧量 15 0(20)(20)()1.024sbTsbRCRCTC(30 20)8170.58 10.120.85 0.95 1 8.392 1.024 12859.45/535.81/kg dkg h 0(max)15744.86/656.04/Rkg dkg h 供氧量：01000.3sARGE%535.811000.3 20%338930.17/148.84/minmhm 33(max)10934/182.23/minsGmhm 6）空气管路

17、计算 A去除每5kgBOD的供氧量：38930.172429.23/7333.33mkgBOD空气 B每立方米污水的供氧量：3358930.17242.14/10mm空气污水 C本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的 8 倍考虑，污泥回流比 R 取值50%。这样，提升回流污泥所需空气量为 3333.334m3/h 总需氧量：10933.94+3333.334=14267.334m3/h 8）空气管系统 在相邻的 2 个廊道的隔墙上设 1 根干管，共 5 根干管。每根干管上设 7 对配气竖管，共 14 根配气竖管。全曝气池总共设 70条配

18、气竖管，每根竖管的供气量为 310933.94156.20/70mh 曝气池平面面积为 25 9.5 88 04 7 6 6.4m 每个空气扩散管的服务面积按20.49m计，则需空气扩散器的总数 16 为4766.497280.49个 为安全计，本设计采用 9800 个空气扩散器，每个竖管上按设的空气扩散器的数目为980014070个 每个空气扩散器的配气量为310933.941.12/9800mh 9）空气机的选定 空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此空压机所需压力为(4.20.21.0)9.849PKPa 空压机供氧量 最大时：14267.34m3/h 平均时：8930.17+3

19、333.334=12263.504m3/h 根据所需压力与空气量，决定采用 LG60 型空压机 9 台，该型空压机风压 50Kpa,风量360/minm。正常条件下，7 台工作，2 台备用；高负荷时，8 台工作，1台备用。17 第五节 二沉池 本设计二沉池池型采用辐流式，进水方式为周边进水，周边出水，以提高沉淀效果。5 1 设计参数 表面负荷 321.5/qmm d 沉淀时间 2.33th 有效水深 3.5Hm 污泥区容积 连续排泥，不大于2h污泥量 池个数 2n 池表面污泥体积负荷 2450/svqL m h 污泥指数 100/SVImg g 回流污泥比 0.5R 52 主要尺寸计算 1）池

20、表面积 A=555.6m2 2）单池面积 A单=277.8m2 3）池直径 D=18.8m,D 取 19m 4）沉淀部分有效水深 21.52.333.5hq Tm 5）沉淀部分有效容积 V=283.385m3 6）沉淀池底底坡落差 取池底坡度0.05i，则 h4=0.375m 7）沉淀池周边（有效）水深02353.50.50.54.5Hhhhm4m（0/9.56D H，规范规定辐流式二沉池0/612D H）18 3h-缓冲层高度，取0.5m 5h-刮泥板高度，取0.5m 8）沉淀池总高度H=H0+h4+h1=4.5+0.375+0.3=5.175m 1h-沉淀池超高0.3m 53 进水系统的计

21、算 1）进水配水槽的计算 单池设计污水流量 Q单=0.1741m3/s 出水端槽宽 B=0.593m(取 0.6)槽中流速取 0.6m/s 进水端水深 H1=0.24m 出水端水深 H2=0.357m 2）校核 当水流流速增加一倍时，Q=0.174m3/s 3）槽宽 B1=0.85 取 0.9m,4）H1=0.32m 5）H2=0.4152m 6）54 出水部分设计 1）环形集水槽内流量：q 集=0.087m3/s 2）环形集水槽设计 采用周边集水槽，单侧集水。每池只有一个总出水口。集水槽宽度为 b=1.755m（取 b=1.8m）集水槽起点水深为：h 起=1.31625m 集水槽终点水深为：

22、h 终=1.25b=2.1875m 槽内均取 2.5m 19 55 出水溢流堰设计 采用出水三角堰（90）1）堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）120.05()Hm H O 2）每个三角堰的流量 2.472.473111.3431.3430.050.0008213/qHms 3）三角堰个数 n1=211.37 个取 212 个 4）三角堰中心距 l1=0.239m 56 排泥部分设计 1）单池污泥量：总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量：QR=416.7m3 剩余污泥量：()oedvsrrY SS QK VXXQfXfX Y-污泥产率系数，城市污水0.40.5（取0.5）dK-污

23、泥自身氧化率，城市污水0.07左右（取0.065）30.75330024752500/2.5/vXfXmg Lkg m 66310101.21200/12/100rXrmg Lkg mSVI QS=66.1m3 Q泥总=416.7+66.11=483m3/h Q单=Q泥总/2=242m3/h 2）集泥槽沿整个池径为两边集泥，故其设计泥量为 q=0.0336m3/s 集泥槽宽0.40.40.9()0.9(0.146)0.417bqm（取0.5bm）20 起点泥深10.750.750.50.375hbm（取10.4hm）终点泥深21.251.250.50.625hbm（取20.7hm）集泥槽深均取0.9m（超高0.2m）第六节 污泥脱水设备 本设计采用带式压滤机，污泥在消化过程中由于分解而使污泥体积减少，按消化污泥中有机物含量占 60%，分解率 50%，污泥含水率 95%来计算，则由于含水率降低而剩余的污泥量为：012(100)/(100)QQPP3110.8(10097)/(10095)66.48/md 分解污泥容积 3166.480.60.519.944/Qmd 消化后剩余污泥量33266.4819.94446.536/1.94/Qmdmh 选用压滤机为 DYQ-1000B 型，处理量为335/mh，功率为1.5kw。