平明计算22.doc

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设计计算书

1设计基础数据的确定

本设计中污水处理厂的设计流量为1500m3/d，即平均日流量。

平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模，用来计算污水厂的栅渣量、污泥量、耗药量及年抽升电量；最大设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物计算。

污水的平均处理量为Q=1500/（24×3600）=0.0174m3/s；

污水的最大处理量为Qmax=1.34×0.0174=0.023m3/s；总变化系数取为1.34。

待处理污水主要水质指标（污水排入城市下水道水质标准）

CODCr500mg/l，BOD300mg/l，SS400mg/l，氨氮35mg/l，总氮45mg/l，TP8mg/l，

处理后主要污染物指标达到城镇污水厂污染物排放标准一级A标准，标准为：

PH6～9，CODCr≤50mg/l，BOD10mg/l，SS10mg/l，氨氮8mg/l，总氮15mg/l，TP0.5mg/l

2粗格栅的设计

格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。

本设计采用中细两道格栅。

2.1设计参数

（1）格栅

可单独设置格栅井或与泵房合建设置在集水池内，一般大中型泵站或污水管埋深较大时，格栅可以设在泵房的集水池内。

采用机械除渣是，一般采用单独的格栅井。

（2）格栅宽度

格栅的总宽度不宜小于进水管渠宽度的2倍，格栅空隙总有效面积应大于进水管渠有效断面积的1.2倍。

（3）栅条间隙

栅条间隙可根据进水水质和水泵性质确定。

一般卧式和立式离心泵其最大间隙宽度可按下表取值，轴流泵宜采用70mm。

格栅间隙具体见表1。

表1格栅栅条最大间隙宽度

水泵型号

14MN以上，12PWL

螺旋泵、废水泵、潜水泵

栅条间隙宽度（mm）

≤20

≤30

≤40

≤50

≤100

（4）过栅流速过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。

雨水泵站格栅前进水管内的流速应控制在1.0～1.2m/s；当流速大于1.2m/s时，应将临近段的入流管渠断面放大或改建成双管渠进水。

污水泵站格栅前进水管内的流速一般为0.4～0.9m/s。

（5）格栅倾角

在人工清渣时，格栅倾角不应大于70°；机械清渣时，宜为70°～90°，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距离池壁0.5～0.7m，或按机械除渣的安装和操作需要确定。

（6）格栅工作平台

人工清渣时，工作平台应高出格栅前设计最高水位0.5m；机械清除时，工作平台应等于或稍高于格栅井的地面标高。

平台宽度到污水泵站不应小于1.5m；雨水泵站不应小于2.5m。

两侧过道宽度采用0.6～1.0m，机械清除时，应有安置除渣机减速箱，皮带输送机等辅助设施的位置。

常用的机械格栅有链条式格栅除污机钢丝牵引式格栅除污机。

格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设置具有活动盖板的检修孔；平台靠墙面应设挂安全带的挂钩；平台上方应设置起重量为0.5t的工字梁和电动葫芦。

（7）格栅井通风

格栅井内可能存在硫化氢、氢氰酸等有害气体。

为了保护操作、检修、维修人员的健康和安全须考虑通风换气措施，在室外的格栅井，采用可移动的机械通风系统；在格栅室内，设置永久性的机械通风系统。

室内通风换气次数为8次/h，格栅井内为12次/h；格栅井内的通风换气体积应包括格栅井的进水管和出水管空间。

格栅井的进水管空间指格栅井至井前闸门之间的管段空间。

出水管空间指格栅井至水泵集水池之间的管段空间，通风管应采用防腐阻燃材料制成。

2.2设计计算

污水厂的污水由一根Ф1000钢筋混凝土管从城区直接接入格栅间。

粗格栅设1个，则粗格栅设计流量为0.035m3/s。

栅前流速：

；过栅流速：

；栅条宽度：

；格栅间隙宽度：

；格栅倾角：

（1）栅前断面水力计算：

根据最优水力断面公式

栅前槽宽

栅前槽宽，取0.3m

栅前水深

（2）栅条间隙数：

个，取8个

（3）栅槽宽度：

栅条宽度

栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m,取0.2m；

=0.01（8-1）+0.03×8+0.2=0.51m

（4）进水渠道渐宽部分长度：

进水渠道宽，渐宽部分展开角度

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：

≈0.15m

（6）通过格栅的水头损失：

，

h0—计算水头损失，m；

g—重力加速度，m/s2；

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，对于锐边矩形断面，形状系数β=2.42；=0.027m

（7）栅槽总高度：

设栅前渠道超高

H=h+h1+h2=0.15+0.027+0.3=0.477m，取0.5m

（8）栅槽总长度：

H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m

=0.29+0.15+0.5+1.0+=2.20m

（9）每日栅渣量：

格栅间隙30～50mm时，W1=0.10～0.03m3/103m3污水；本工程格栅间隙为30mm，取栅渣量W1=0.03。

=86400×0.023×0.03/（1000×1.34）=0.0445<0.2

所以宜采用人工清渣。

（10）计算草图如下：

图1粗格栅计算草图

1.3泵房

1.3.1泵房形式选择

泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。

泵房形式选择的条件：

（1）由于污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。

（2）流量小于时，常选用下圆上方形泵房。

（3）大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。

（4）一般自灌启动时应采用合建式泵房。

综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。

自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。

自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。

集水池：

集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。

闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。

3.2选泵

（1）进水管管底高程为4.5，管径DN500，充满度0.75。

（2）出水管提升后的水面高程为4.2m。

（3）泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为7.9m。

3.3设计计算

（1）污水流量

选择集水池与机器间合建式泵站，考虑2台水泵（1台备用）每台水泵的容量为。

（2）集水池容积：

采用相当于一台泵20min的容量。

有效水深采用，则集水池面积为

（3）选泵前扬程估算：

经过格栅的水头损失取

集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差：

4.2+4.5*（1-0.75）+1+0.5=6.825m（集水池有效水深，正常按计）

（4）水泵总扬程：

总水力损失为，考虑安全水头

H=6.825+2.80+0.5=10.125m=10.13m

一台水泵的流量为

根据总扬程和水量选用天津奥特潜水泵有限责任公司的QW型潜污泵2台，分别为QW100-100-15-7.5KW和QW100-80-20-7.5KW（备用）

表2-3WQ型潜污泵参数

型号

流量

转速

扬程

功率

出水口

直径

QW100-80-20-7.5KW

80

1450

20

7.5

100

QW100-100-15-7.5KW

100

1450

20

7.5

100

1.3.4泵房草图

泵房草图如下：

1.4细格栅

1.4.1设计参数

最大流量：

栅前流速：

（）

过栅流速：

（）

栅条宽度：

，格栅间隙宽度

格栅倾角：

1.4.2设计计算

格栅设1个，则每台格栅设计流量为=0.023。

（1）栅前断面水力计算：

根据最优水力断面公式

栅前槽宽

设栅前流速v1=0.6m/s

则栅前槽宽，取0.3m

栅前水深

（2）栅条间隙数：

=17.8个，取18个

（3）栅槽宽度：

设栅条宽度

栅槽宽度一般比格栅宽0.2～0.3m,取0.2m；

=0.01（18-1）+0.01×18+0.2=0.55m，取0.6m

（4）进水渠道渐宽部分长度：

设进水渠道宽，渐宽部分展开角度

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：

（6）通过格栅的水头损失：

，

h0—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，对于锐边矩形断面，形状系数β=2.42；

=0.21

（7）栅槽总高度：

设栅前渠道超高

H=h+h1+h2=0.15+0.21+0.3=0.66m

（8）栅槽总长度：

H1为栅前渠道深，H1=h+h2，m

=0.41+0.21+0.5+1.0+=2.38m，取2.4m

（9）每日栅渣量：

格栅间隙情况下，每污水产。

=86400×0.023×0.1/（1000×1.34）=0.148<0.2

所以宜采用人工清渣。

（10）计算草图同粗格栅

1.5沉砂池

1.6曝气池（A/O）

1.6.1设计参数

（1）污泥负荷：

（2）污泥指数：

（3）回流污泥浓度：

—回流污泥泥浓度

—与停留时间、池身、污泥浓度有关的系数，取

（4）污泥回流比：

（5）曝气池内混合液污泥浓度：

（6）去除率：

—总氮去除率

—原废水总氮浓度

—处理水总氮浓度

（7）内回流比：

取内回流比R内：

r=200%（即R内）

回流污泥量Qr：

Qr=RQ=1×1500=1500m3/d

循环混合液量：

Qc=R内×1500=3000m3/d

脱氮速度KD：

=（1500+3000）×10/103

=45kg/d

其中：

=10mg/L

1.6.2A/O池主要尺寸计算

（1）厌氧池容积：

厌氧池计算公式：

式中：

—厌氧池容积，m3

—厌氧池水力停留时间，h取2h

—污水设计流量，m3/d

可降解和惰性悬浮物量占总悬浮物量的百分数比：

0.5-0.65gMLVSS/gMLSS，取为0.5gMLVSS/gMLSS。

厌氧池容积：

有效水深h=4.0m,

厌氧池的表面积A厌=31.25㎡

分两组，每组表面积A1=15.625㎡

（2）好氧池（O池）容积：

污泥负荷计算：

式中：

—好氧池容积，m3

—污水设计流量，

—生物反应池进水五日生化需氧量，

—生物反应池出水五日生化需氧量，，当去除率大于90%时可不计

—生物反应池混合液悬浮固体（MLSS