安波污水处理工程设计计算书.docx
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安波污水处理工程设计计算书
安波污水处理工程设计计算说明书
一、说明部分
1.污水处理规模
2.污水处理厂设计规模为3000m3/d，考虑规划预留地用于将来扩建。
处理程度
2.1进水水质
COD=350mg/L，BOD=180mg/L，SS=220mg/L,NH3-N+=30mg/L
2.2出水水质
欺骗≤100mg/L，泥团≤30mg/L，SS≤30mg/L，NH3-N+≤25mg/L
3.处理工艺
污水处理工艺：
曝气生物滤池工艺（粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、初沉池、生物滤池、贮水池、砂滤池、接触池）。
污泥处理工艺：
机械浓缩、机械脱水。
4.污水处理构筑物设计流量表：
项目
设计规模（m3/d）
流量系数
设计流量（m3/d）
校核流量（m3/d）
粗格栅
3000
1.85
3000
5550
提升泵房
3000
1.85
3000
5550
细格栅
3000
1.85
3000
5550
沉砂池
3000
1.85
3000
5550
初沉池
3000
1.85
3000
5550
生物滤池
3000
1.2
3000
3600
贮水池
3000
1.2
3000
3600
砂滤池
3000
1.2
3000
3600
接触池
3000
1.2
3000
3600
说明：
粗格栅，提升泵房，细格栅，沉砂池,初沉池按最大日最大时设计，K=1.85，所以流量系数为1.85。
生物滤池，贮水池，砂滤池,接触池按最大日平均时设计，K=1.2，所以流量系数为1.2。
污泥处理构筑物按产泥构筑物相应设计流量产生的污泥量进行设计。
5.污水中各项指标处理情况表：
项目
原水
毫克/l
粗格栅、细格栅、沉砂池、初沉池
曝气生物滤池
砂滤池
出水
毫克/l
总去
除率
%
出水
去除率%
出水
去除率%
出水
去除率%
雪
350
280
20
120
57
100
17
100
71.4
泥团
180
135
25
35
74
30
14
30
83.3
SS
220
121
45
45
62
30
33
30
86.4
NH3-N+
30
25
17
25
25
17
二、污水处理厂计算部分
（一）.粗格栅（人工）
1.设计参数：
Qmax=QK=3000*1.85=5550m3/d=0.064m3/s
S=0.01m栅条宽度
b=0.02m栅条间隙
v=0.8m/s（0.6~1.0m/s）过栅流速
α=40°（30°~45°）格栅倾角
h=0.3m栅前水深
N=1台格栅数量
2.栅条间隙数：
n=［Qmax（犯α）1/2］/Nbhv=［0.064*（sin40°）1/2］/（1*0.02*0.3*0.8）≈12
3.栅槽宽度：
B=S（n－1）＋bn=0.01*（12－1）＋0.02*12=0.35m，设计有效栅宽取0.35m，超高0.3，水渠高0.6m
4.每日栅渣量：
W1=0.03m3/103m3（单位栅渣量）
W=86400QmaxW1/（1000K）=86400*0.064*0.03/（1000*1.85）=0.09m3/d
5.设备选：
选用一台人工格栅，栅宽0.35m，栅条间隙0.02m
6.其它设备：
超声波液位计（0-6妈）
7.粗格栅间：
平面尺寸：
5m*5m，地下部分2m，地上高3.5m
（二）.提升泵房
1.设计参数：
Qmax=QK=3000*1.85=5550m3/d=231m3/h
2.集水池计算：
取集水池容积为V=100m3，停留时间为t=V/Qmax=100/231=0.43h=26min
集水池尺寸：
3m*7m*5m=105m3
3.设备选型：
（1）、潜污泵：
100QW130-20型污水泵三台，两用一备，每台Q=130m3/h,H=20m，单台电机功率15kw，泵自重340kg。
（2）、超声波液位计（0-6mA），一套
（3）、电磁流量计DN200，一套
（4）、温度仪，一套。
（5）、电控柜，一套
（6）、电动胡芦，起重量0.5t，一台
4.泵房尺寸：
平面尺寸：
7m*5m，地下深5m，地上部分3.5m。
粗格栅间与泵房合建。
（三）.细格栅间
1.设计参数：
Qmax=QK=3000*1.85=5550m3/d=0.064m3/s
S=0.008m栅条宽度
b=0.008m栅条间隙
v=0.8m/s（0.6~1.0m/s）过栅流速
α=40°格栅倾角（人工清渣30°~45°）
h=0.35m栅前水深
N=1台格栅数量
2.栅条间隙数：
n=［Qmax（sinα）1/2］/Nbhv=［0.064*（sin40°）1/2］/（1*0.008*0.35*0.8）≈23
3.栅槽宽度：
B=S（n－1）＋bn=0.008*（23－1）＋0.008*23=0.37m，设计有效栅宽取0.4m，
槽超高取0.3m，槽总高0.6m。
4.每日栅渣量：
W1=0.06m3/103m3（单位栅渣量）
W=86400QmaxW1/（1000K）=86400*0.064*0.06/（1000*1.85）=0.18m3/d
5.设备选型：
（1）、选用一台旋臂式弧形格栅除污机，栅宽0.4m，栅条间隙0.008m，栅条宽度0.008m，回转半径0.5m，电动机功率0.37KW。
（2）、选用一台人工格栅备用，栅宽0.4m，栅条间隙0.008m，栅条宽度0.008m。
（3）、超声波液位计（0-6mA），一套。
（4）、电控柜，一套。
6.细格栅间布置：
（1）、平面尺寸：
5m*5m。
（2）、立面尺寸：
房顶高11.5m，细格栅平台标高8.5m槽底标高8.5m，槽顶标高9.1m，在细格栅间设楼梯和排渣通道。
（四）.钟式沉砂池（旋流沉砂池）
1.设计参数：
Qmax=QK=3000*1.85=5550m3/d=231m3/h
2.沉砂池尺寸：
D=1.83m沉砂部分直径
d=1.0m砂斗直径
V1=1m3砂斗容积
V2=2.8m3池容积
H=2.8m沉砂池总高
3.设备选型：
选用WLCS-50A型钟式沉砂池两台，每台处理能力Q=180m3/h=50L/s
4.配套设备：
（1）、排砂泵：
1PN型排砂泵，三台，两用一备，每台流量Q=7.2m3/h,扬程H=14m,单台电机功率3KW。
（2）、LX5C-5.0型螺旋砂水分离器一台，最大处理水量5.0m3/h，最大除砂量（湿）
2.0m3/h，出砂量（干）0.30m3/h，锥形体容积0.65m3/h，电机功率0.75KW
（3）、电控柜，两套。
5.沉砂间：
（1）、平面尺寸：
5m*9m，房顶高11.5m；
（2）、立面尺寸：
钟式沉砂池平台标高8.4m；1PN排砂泵平台标高6m；
LX5C-5.0型螺旋砂水分离器标高0.5m。
（五）.初沉池（斜板沉淀池）
1.设计参数：
设计流量：
Qmax=231m3/h
表面负荷：
3m3/m2·h
沉淀时间：
t＜15min
斜板倾斜度：
60°
规格尺寸：
6.0m*7m*8.2m
2.设备选型：
选用Hxc-120型斜板沉淀池两台，单台处理水量120m3/h
3.配备设备：
（1）、螺旋排污泵两台，每台配电机功率5.5KW
（2）、浊度仪，一套。
（3）、电控柜，一套。
4.初沉池间：
（1）、平面尺寸：
18m*9m。
（2）、房顶高11.5m，斜板沉淀池顶端标高8.5m，走台标高8.0m。
5.污泥量计算：
污泥清除间隔时间：
t=24h
污泥容重：
γ=1000kg/m3
污泥含水率：
p0=96%
进水的悬浮物浓度：
C0=0.22kg/m3
初沉池悬浮物去除率：
45%
进水BOD值：
S0=0.18kg/m3
初沉池BOD去除率：
25%
合成系数：
a=0.6
沉淀出水的悬浮物浓度：
C1=C0（1－45%）=0.121kg/m3
沉淀出水的BOD值：
S1=S0（1－25%）=0.135kg/m3
由悬浮物产生的污泥量：
W1=[100Qmax（C0－C1）t]/[γ（100－p0）]=13.8m3
BOD产生的污泥量：
W2=[100aQmax（S0－S1）t]/[γ（100－p0）]=3.74m3
初沉池日产生的总污泥量：
W=W1＋W2=17.54m3
每个沉淀池污泥量（泥斗容积）：
V=17.54/2=8.77m3，取9m3
六.上向流曝气生物滤池
1.设计参数：
进水流量：
Q=3000*1.2=3600m3/d
生物滤池进水BOD：
Sa=135mg/L
生物滤池出水BOD：
Se=35mg/L
BOD容积负荷率：
（2~4）Nw=3kgBOD/（m3滤料·d）
滤料层高度：
（2.5~4.5m）H=3.5m
滤池（圆形）个数：
n=4
配水室高度：
h1=1.2m
承托层高度：
h2=0.3m
清水区高度：
h3=1.0m
超高：
h4=0.5m
圆形陶粒滤料层的空隙率：
e=0.5
2.滤池尺寸计算：
所需滤料体积：
W=QΔS/（1000Nw）=Q（Sa－Se）/（1000Nw）=120m3
生物滤池总面积：
A=W/H=120/3.5=32.3m2，取35m2
每座滤池面积：
A1=A/n=35/4=9m2
每池直径：
D=（4*A1/3.14）1/2=（4*9/3.14）1/2=3.4m，D取3.6m
滤池总高度：
H0=H＋h1＋h2＋h3＋h4=6.5m
污水流过滤料层的实际停留时间：
t=24eAH/Q=0.42h
3.污泥量计算：
生物滤池进水悬浮物：
C1=0.121kg/m3
生物滤池出水悬浮物：
C2=0.045kg/m3
BOD容积负荷：
3kg/（m3·d）
污泥产量：
0.58kg/kgBOD
污泥容重：
γ=1000kg/m3
污泥含水率：
99%
滤池去除BOD：
ΔS=Sa－Se=135－35=100mg/l=0.100kg/m3
滤池每天去除的BOD量：
ΔBOD=ΔS·Q=0.10*3600=360kg
滤池每天由BOD产泥量：
M1=360*0.58=208.8kg
滤池去除悬浮物：
ΔC=C1－C2=0.121－0.045=0.076kg/m3
滤池每天去除的悬浮物量：
M2=ΔSS=ΔC·Q=0.076*3600=273.6kg
每天产干泥重量：
M=M1＋M2=208.8＋273.6=482.4kg
每天产干泥体积：
W’=M/γ=482.4/1000≈0.5m3
每天污泥产量：
W=W’/（1－99%）=50m3
4.生化供气量计算：
滤池单位时间内去除的BOD量：
ΔBOD=360kg/d
生物滤池进水BOD：
Sa=0.135kg/m3
生物滤池进水悬浮物：
C1=0.121kg/m3
滤池水面压力：
p=1.013×105Pa
曝气装置安装在液面下的深度：
H=4.8m
滤池氧的利用率：
EA=25%
最不利水温：
10℃
10℃清水中的饱和溶解氧浓度：
Cs（10）=11.33mg/l
氧的水质转移系数：
α=0.8
饱和溶解氧修正系数：
β=0.92
修正系数：
ρ=1
滤池出水中的剩余溶解氧浓度：
C1=2.5mg/l
滤池单位时间内进入的BOD量：
BOD=SaQ=0.135*3600=486kg/d
滤池单位时间内进入的悬浮物的量：
X0=C1Q=0.121*3600=435.6kg/d
生物滤池每kgBOD的需氧量：
OR=0.82*（ΔBOD/BOD）＋0.32*（X0/BOD）=0.82（360/486）+0.32（435/486）=0.9
微生物需氧量：
R=OR·ΔBOD=0.9*360=324kg/d
曝气装置安装在滤池液面下H深度时的绝对压力：
Pb=P＋9.8*103*H=1.013*105＋9.8*103*4.8=1.483*105Pa
从滤池中溢出气体中含氧量的百分率：
Qt=21*（1－EA）/[79＋21*（1－EA）]=16.6%
水温10℃时曝气装置在水下深度处至池液面的平均溶解氧值：
Csm（10）=Cs（10）[（Qt/42）＋（Pb/2.026*105）]=11.33（16.6%/42+1.483/2.026）=8.34mg/l
当最不利水温T时，曝气生物滤池实际需氧量：
Rs=RCsm（10）/[α*1.02410－20（βρCs（10）－C1）]=324*8.34/[0.8*1.024－10
*（0.92*1*11.3-0.121）]=417kg/d
供气量：
Gs=Rs/（0.3EA）=417/（0.3*0.25）=5560kg/d=43103m3/d=3m3/min
5.生化鼓风所需压力计算：
空气管道的沿程损失：
h1=13kPa
空气管道的局部阻力损失：
h2=4kPa
空气扩散装置安装深度：
h3=39.2kPa
空气扩散装置的阻力：
h4=3.0kPa
所在地区大气压：
h5=101.3kPa
鼓风机所需压力：
H=h1＋h2＋h3＋h4=59.2kPa
6.反洗风量计算：
反洗气速为60-80m/h，反洗风量Q1=3.14*（3.6/2）2*80=813m3/h
7.反洗水水量：
反洗水速为15-25m/h，反洗水量Q2=3.14*（3.6/2）2*25=254m3/h
8.配备设备：
（1）、差压表，四套；
（2）、电磁流量计，四套。
（3），溶解氧仪，四套。
9.生物滤池间：
内置四座生物滤池。
平面尺寸：
23.5m*9m，房顶高8.5m
七、风机控制室与风机
1、设备
（1）、生化处理风机：
设置JAS-80-2500型两台，一用一备（其中一部分风量用
于贮泥池搅拌），单台风量7.2m3/min，风压78.4Kpa，两台中设置一台变频调速风机。
电机功率18.5kw。
（2）、反洗风机：
设置JAS-125-1750型两台，一用一备，每台风量15.5m3/min，风压88.2Kpa，电机功率37kw。
（3）、电控柜，一个。
（4）、空气流量计：
规格0-10m3/min一台；规格0-15m3/min，一台。
（5）、压力表，四个。
2、风机控制室：
平面尺寸10m*5m，房高3.5m。
变电所与风机控制室合建。
3、风机布置：
平面尺寸14.8m*5m
八.反洗泵房
1.设备：
（1）.反洗水泵：
两台一用一备，水泵型号AOSh125-230A，流量273.6，扬程14.8m，配电机Y180M-4（18.5kw），泵净重249kg。
（2）.压力表两个。
（3）.电磁流量计DN250，一套。
2.泵房：
平面尺寸：
5m*5m，高3.5m。
与加氯间合建。
九.反洗贮水池
1.设计参数：
Q=3000*1.2=3600m3/d=150m3/h，室外贮水池（圆形）：
一座
2.贮水池（圆形）尺寸：
容积：
V=200m3
直径：
D=7m
高：
H=6m
3.配备设备：
超声波液位计（0-6mA），一套。
十.砂滤池
1.设计参数：
Q=3000*1.2=3600m3/d=150m3/h，两台砂滤池，单台流量100m3/h
2.砂滤池尺寸：
直径：
D=4m
高：
H=5.7m
滤速：
8-10m/h
反洗风量：
800m3/h
反洗水量：
260m3/h
3.滤池间：
内置两座砂滤池占地平面尺寸：
12m*9m，房顶高8.5m
十一.接触池
1.设计参数：
Q=3000*1.2=3600m3/d=150m3/h
圆形接触池：
一座
直径：
D=4m
池高：
H=4.5m
2.接触池计算：
容积：
V=HπD2/4=60m3
接触时间：
t=V/Q=60/150=0.4h=24min
3.设备：
（1）.余氯测定仪，型号CCS-140，量程0.05-5mg/l；
（2）.水泵（为余氯测定仪提供水样，为二氧化氯发生器提供压力水），流量Q=4-8m3/h，扬程H=0.3Pma。
4.接触池间：
平面尺寸7m*9m，高8.5m
十二.加氯间
1.药量计算：
（1）.采用二氧化氯做消毒剂
二氧化氯通过氯酸钠和盐酸在二氧化氯发生器内反应制得
二氧化氯投加量：
a=10mg/L=10g/m3（5～10mg/L）
加药量为：
q=0.001×a×Q=150×0.001×10=1.5kg/h
（2）.需盐酸量：
纯盐酸w1=1.5×2=3kg/h=72kg/d，工业盐酸浓度33%，
工业盐酸W2=218kg/d=0.218/1.19=0.185m3
20天工业盐酸量：
W=0.185×20=3.7m3
（3）.需氯酸钠量：
纯氯酸钠W1=1.5×2.2=3.3kg/h=79.2kg/d，
工业氯酸钠纯度99.9%，按100%考虑。
20天工业氯酸钠量：
W=79.2×20=1589kg
配制浓度33%，6天配制一次，药量50kg，溶液量1.51m3
2.配备设备：
（1）.采用H2000-2000型二氧化氯发生器一台，每台产气量2000g/h，
外形尺寸：
800mm×600mm×1550m
（2）.盐酸贮槽，直径D1500，高H=2.3m
（3）.卸酸泵（耐腐蚀自吸泵）：
流量Q=5m3/h，扬程H=10m
（4）.氯酸钠搅拌溶解槽：
直径D1500，直壁高H1=1m，锥高H2=0.43m，容积V=2m3
（5）.氯气探测报警仪，型号GDS-2B，规格0-20ppm
3.加氯间：
加氯房平面尺寸为16m×5m，高3.5m，分以下四个房间：
氯酸钠贮存间：
平面尺寸4m*5m
复合型二氧化氯发生器间：
平面尺寸3m*5m
盐酸贮存间：
平面尺寸4m*5m
泵房：
平面尺寸5m*5m
十二.贮泥池
1.设计参数：
圆形贮泥池：
一座
初沉池每天产泥：
W1=17.54m3
生物滤池每天产泥：
W2=55m3
贮泥时间：
T=24h
2.贮泥池计算：
滤池反洗水排放至进水提升泵房集水池。
贮泥池每天进泥量：
W=W1＋W2=17.54＋50=69.54m3
圆柱部分直径：
D=4m
圆柱部分高：
H1=3m
锥体部分高：
H2=2.8m
锥体倾角：
α=55°
贮泥池容积：
V=50m3
3、设备：
泥面液位检测仪；
十三.污泥浓缩脱水间
1.设计参数：
处理系统每天产泥：
69.54.54m3
浓缩脱水前污泥浓度：
98%
脱水后污泥含水率：
75%-80%
工作时间：
8h/d
2.设备选型：
选用DNY1000型带式浓缩压滤机两台，每台处理量20~40m3/h
主机功率3.75KW，系统功率19.00KW
主机外形尺寸4850mm×1500mm×2050mm
清洗水流量12~15m3/h，清洗水压力≥0.5Mpa
3.配备设备：
（1）.溶解装置一套
絮凝剂为阳离子型聚丙稀酰胺，药液浓度0.5%，加药量为干泥量的0.2-0.4%，
投加量W=0.4%×40×（1-98%）/0.5%=640L/h
（2）.加药计量泵：
两台，一用一备，型号为JLBM-414×2/0.3，流量824L/h，压力0.3MPa，电机功率1.5kw。
加入到带式浓缩压滤机的静态混合器。
（3）.偏心螺杆泵污泥泵：
两台，一用一备。
流量Q=20-40m3/h，扬程H=15m。
4.污泥浓缩脱水间：
平面尺寸为16m*5m，房高3.5m。
其中
溶解装置、计量泵和贮药占平面尺寸6m*5m
带式浓缩压滤机和偏心螺杆泵污泥泵占平面尺寸10m*5m
十四.主要设备清单
表3-1主要设备一览表
序号
名称
规格性能
单位
数量
价格（万元）
单
总
一、工艺设备
1.粗格栅间
（1）
人工格栅
B=350，b=20
套
1
0.1
0.2
（2）
电动闸门及启闭机
套
1
1.0
1.0
2.进水泵房
（1）
潜污泵
100QW130-20，P=15KW
套
3
4.0
12
（2）
电动葫芦
0.5T
套
1
1.0
1.0
（3）
电磁流量计
DN200
套
1
2.5
2.5
3.细格栅
（1）
旋臂式弧形细格栅
B=40，b=8，P=0.37KW
套
1
5.0
5.0
（2）
人工格栅
B=40，b=8
个
1
0.2
0.2
4.旋流沉砂池
（1）
旋流沉砂池
φ1800，P=KW
套
2
6.0
12
（2）
闸板门
套
2
0.3
0.6
（3）
闸板门
套
2
0.3
0.6
（4）
砂水分离器
LX5C-5.0，P=0.75KW
套
2
5.0
10
（5）
排砂泵
1PN，Q=7.2m3/h，H=14m，P=3KW
套
2
0.5
1
5.初沉池
（1）
横流组合式斜板沉淀池
6m×7m
套
2
22
44
（2）
螺旋排污泵
P=5.5kw
套
2
2.5
5
6.生物滤池
（1）
生物滤池
φ4m，H6.5m
套
4
25
100
7.反洗储水池
（1）
反洗储水池
φ7m，H=6m
套
1
19
19
8.砂滤池
（1）
砂滤池
φ4m，H=5.5m
2
10
20
9.接触氧化池
（1）
接触氧化池
φ4m，H=5m
套
1
9
9
10加氯间
（1）
二氧化氯发生器
H2000-2000，P=2kw
套
1
13
13
（2）
盐酸储槽
φ1.5m，H=2m
套
1
1
1
（3）
卸酸泵
25TSF-100，Q=3.6m3/h，扬程16m，P=1.5kw
套
1
1
1
（4）
氯酸钠溶解储存槽
φ1.5m，H=2m，P=1.1kw
套
1
1.5
1.5
（5）
轴流风机
30K-11N21/2-2900
P=0.18kw
套
2
0.2
0.4
（6）
排气系统
P=0.75kw
套
1
1
1
11、鼓风机间
（1）
生化鼓风机
JAS-80-2500，风量7.2m3/min，风压78.4kpa，P=18.5kw
套
2
7
14
（2）
变频器
18.5kw
套
1
2
2
（3）
反洗鼓风机
JAS-125-1750，风量7.2m3/
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