城市污水处理厂工艺设计及计算

第三章 污水处理厂工艺设计及计算第一节 格栅进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。1.1 设计说明 栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为 0.6～1.0m/s，槽内流速 0.5m/s 左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的 80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为 25.00mm。1.2 设计流量：a.日平均流量Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s Kz取 1.4b. 最大日流量Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s1.3 设计参数：栅条净间隙为 b=25.0mm 栅前流速 ν1=0.7m/s过栅流速 0.6m/s 栅前部分长度：0.5m格栅倾角 δ=60° 单位栅渣量：ω1=0.05m3栅渣/103m3污水1.4 设计计算：1.4.1 确定栅前水深根据最优水力断面公式计算得： 所以栅前槽宽约 0.66m。栅前水深 h≈0.33m1.4.2 格栅计算说明： Qmax—最大设计流量，m3/s； α—格栅倾角，度（°）；h—栅前水深，m； ν—污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（n）为 =栅槽有效宽度（）设计采用 ø10 圆钢为栅条，即 S=0.01m。=1.04(m)通过格栅的水头损失 h2h0—计算水头损失； g—重力加速度；K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取 3；ξ— 阻 力 系 数 ， 其 数 值 与 格 栅 栅 条 的 断 面 几 何 形 状 有 关 ， 对 于 圆 形 断 面 ， 所以：栅后槽总高度 HH=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1—栅前渠超高，一般取 0.3m）栅槽总长度 L ＝0.3+0.33＝0.63L1—进水渠长，m； L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；B1—进水渠宽，； α1—进水渐宽部分的展开角，一般取 20°。图一 格栅简图1.4.3 栅渣量计算 对于栅条间距 b=25.0mm 的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为=0.4m3/d拦截污物量大于 0.3m3/d，宜采用机械清渣。二、沉砂池采用平流式沉砂池1. 设计参数设计流量：Q=301L/s（按 2010 年算，设计 1 组，分为 2 格）设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=30s2. 设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.25×30=7.5m（2）水流断面积：A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2（3）池总宽度：设计 n=2 格，每格宽取 b=1.2m>0.6m，池总宽 B=2b=2.4m（4）有效水深：h2=A/B=1.204/2.4=0.5m （介于 0.25～1m 之间）（5）贮泥区所需容积：设计 T=2d，即考虑排泥间隔天数为 2 天，则每个沉砂斗容积（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中 X1：城市污水沉砂量 3m3/105m3，K：污水流量总变化系数 1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽 a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为 60°，斗高 hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积： （略大于 V1=0.26m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为 0.06，坡向沉砂斗长度为 则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m 池总高度 H ：设超高 h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）进水渐宽部分长度:（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m（10）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q 平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s则 vmin=Q 平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：第三节 沉淀池3.1 采用中心进水辐流式沉淀池：图四 沉淀池简图3.2 设计参数：沉淀池个数 n=2；水力表面负荷 q’=1m3/(m2h)；出水堰负荷 1.7L/s·m(146.88m3/m·d)；沉淀时间 T=2h；污泥斗下半径 r2=1m，上半径 r1=2m；剩余污泥含水率 P1=99.2%3.2.1 设计计算：3.2.1.1 池表面积3.2.1.2 单池面积 （取 530）3.2.1.3 池...