毕业设计计算书.docx
《毕业设计计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计计算书.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
毕业设计计算书
3
3
毕业设计计算书
1污水处理工程初步设计说明
1.1设计要求
（1）设计规模
污水处理厂处理能力3015m/d
（2）设计进水水质
表1设计水质
项目
排水量
水温
pH
COD
BOD
5
SS
色度
平均浓
度
（mg/L）
3015
（m/d）
35℃
8
2500
500
600
500
排放浓
度
（mg/L）
－
30℃
6～9
≤100
≤25
70
40
（3）设计出水水质
经污水处理工程处理后出水水质主要指标应达到《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287-92）要求的一级水质标准，主要水质指标如表2所示。
表2处理后排水水质指标
指
标
COD
Cr
（mg/L）
BOD
5
（mg/L）
SS
（mg/L）
pH
色度
（倍数）
限
值
100
25
70
6~9
40
1.2工艺简介及工艺流程
针对*****有限公司生产废水和生活污水混合后形成综合废水的水质水量特征，采用以“絮凝沉淀—水解酸化池—交叉流好氧接触氧化池—脱色反应池”为主体的工艺对综合废水进行处理。
其工艺流程图如下：
生产废水
毕业设计计算书生活污水
压滤水及清洗水
泵
污泥回流
脱水污泥焚烧或填埋
生产废水和生活污水先经过格栅、格网，截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入调节池；再经泵提升后，污水进入中和池，调节污水pH值；加入絮凝剂，出水进入初沉池沉淀大部分COD、SS和色度；出水流入水解酸化池，水解酸化池主要是分解大的有机物，然后进入二级好氧池进行生物处理，二级好氧池主要是去除COD、色度。
从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性炭池进行进一步
3
32
33
3
毕业设计计算书
脱色，达标后出水排放。
生化污泥浓缩池的污泥一部份用于污泥回流，剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥和物化污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机进行脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则进入调节池。
2主要构筑物计算
2.1筛网
设计说明
1选定网眼尺寸
污水中的悬浮物为纤维素类物质，所以筛网的网眼应小于2000um。
2筛网的种类
根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，材料为不锈钢，水力负
荷0.6~2.4m/（min*m
2
）
3所需筛网面积A
参数
水力负荷q=2.0m/（min*m）设计流量Q=3015m/d=2.1m/min
面积
A
Q
q
1.05m
2.0
设计取A=1.1m
2.2调节池
2
1在周期内的平均流量为
Q
W
T
125.625m/h设计取130m/h24
2水力停留时间t=8h
3池宽B取13m
5设计计算
（1）调节池的有效容积
（2）调节池尺寸
V=Q×t=130×8=1040m
该池设为矩形，其有效水深取4m调节池的面积为
F260m44
2
322
3
3
3
3
毕业设计计算书
池宽取13m则池长为L
F
B
20m
13
保护高度h=0.5m
调节池总高度H=4+0.5=4.5m
（3）曝气系统的计算
调节池的曝气强度为q=2m/（m*h），面积为260m
则空气量为2*260=520m/h=8.66m/min
设计取9m/min
2.3提升泵
1设计水量为130m/h，设离心泵3台，两用一备，则单台的流量为：
Q65m/h
2
所需扬程为11m
2功率的估算
主要参数Q=65m/h=18（L/s）
扬程H=11m
单位换算
102=1000/g
0.6~0.85提升泵的效率，取0.80.85功率因素
N2.86kw102*0.8*0.85
取用3kw扬程为11m，流量为65m/h2.4中和池
（1）设计参数
设计流量Q=130m/h中和时间t=1h有效水深h=4m
超高
h
1
=0.3m
（2）设计计算有效容积
V=Q*t=130m
3
设计为矩形则面积为
F32.5m设计取33mh4
总高度
H=h+h1=4+0.3=4.3m
3
32
3
2
毕业设计计算书
2.5药剂池
（1）溶解池容积W
2
根据原水水质，选项PAM为助凝剂，最大投加量u为34mg/l,PAM投加浓
度为了10%，采用计量泵湿式投加，一天调制次数n=1,则溶液池调节容积W
1
：
24100aQaQ34130
W110.6m10001000bn417n4171
式中a——混凝剂最大投加量mg/L
3
Q——处理水量m/h
b——溶液浓度（按商品固体重量的百分率计）n——每日调制次数，一般不超过3次
有效水深为1.5m,超高0.3m,实际尺寸L×B×H:
3.5m×2.0m×1.8m,室内地面上。
（2）溶液池容积
溶解池容积为溶液池的0.2至0.3倍，即
置于
W2=0.3W1=0.3×10.6=3.18m
3
有效高度取1.4m,超高0.4m,设计尺寸为L×B×H:
1.5m×1.5m×1.8mPAC、PAM、硫酸亚铁池相同，中和液溶解池L×B×H:
3.5m×1.2m×1.8m
2.6多斗式平流沉淀池
1池子总表面积
设表面负荷率q′=1m/（min*m）
A=Q
（max）
/q′=130m
2
2沉淀部分有效水深h
2
=q′*t=1×3=3m
表面水力负荷
q′m/（min
*m）
沉淀时间t（h）
H=2.0m
H=2.5m
H=3.0m
H=3.5m
H=4.0m
3.0
1
1.17
1.33
2.5
1
1.2
1.4
1.6
2.0
1
1.25
1.5
1.75
2.0
1.5
1.33
1.67
2
2.33
2.67
3
3
3
3
3
毕业设计计算书
沉淀时间与表面负荷的关系
3沉淀部分有效容积
V=Q×t=130×3=390m
4池长
设水平流速u=1.8mm/s
L=u×t×3.6=19.44m
5池宽B=A/L=130/20=6.5m
设计取20m
6总高
设计采用多斗式平流沉淀池，池底共设8个泥斗，倾角47°则泥斗高度h=2.5m
总高H=0.3+3+0.5+2.5=6.3m
超高0.3m7产生的污泥量
（1）SS产生的污泥
缓冲层高0.5m
设计流量Q=130m/h进水SSC0=600mg/L
出水SSC
1
=180mg/L
实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计，则
W=Q×（C
0
-C
1
）×24=130m/h×420mg/L×24h=1310.4kg
湿污泥产生量
W143680kg10.970.03
体积
（2）COD产生的污泥
V=43.68m
3
设计流量Q=130m/h
进水SSL
0
=2500mg/L
出水SSL
1
=1000mg/L
实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计，则
W=Q×（L0-L1）×24=130m/h×1500mg/L×24h=4680kg
3
3
3
毕业设计计算书
湿污泥产生量
W193600kg10.950.05
体积
V=93.6m
3
2.7水解酸化池
1设计参数
容积负荷NV=2.2kgCOD/（m*d）设计流量Q=3120m/d进水COD1000mg/L
去除率30％
保护高度h
1
=0.3m
2设计计算
（1）水解酸化池尺寸
有效容积
V
SQ13120
1418.18m
NV2.2
3
设计取1420m
式中
S——进水COD浓度kg/mQ——设计流量
m/d
3
分为2大格梅格尺寸（长×宽×深）12×10×6=720m
3
每一大格再分2小格（长×宽×深）10×6×6=360m
3
水力停留时间HRT
V
Q
2410.92h3120
（2）填料容积
（3）潜水搅拌器
V1V360240m33
3
厌氧池底部可能积泥，按每立方米池容10W功率配备潜水搅拌器共2小格4台潜水搅拌器，每台功率为
N=（10×360）/1000=3.6Kw
（4）污泥产生量
水解酸化池的去除率为30％，污泥的产生量按照每公斤生0.4kg干污泥进行计算
干污泥产生量
w=1.0×30％×3120×0.4=374.4kg
3
3
3
2
毕业设计计算书
湿污泥产生量
w137440kg10.990.01
体积
2.8一级生物接触氧化池1设计参数
设计流量
V=37.44m
Q=130m/h
3
设计容积负荷NV=2kgCOD/（m*d）进水CODLa=700mg/L
去除率
50％
出水CODLb
=350mg/L
2设计计算
（1）有效容积
V
24QLaLbNv
546m
2
3
设计取550m，分为2个池子
（2）单池面积
F
V
nH
91.67m
23
2
设计取92m，设计尺寸（长×宽）10×9.2=92m
2
（3）氧化池高度
H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4
式中
H——填料高度
h1——超高
3m
0.3m
h2——填料上部的稳定水层深0.5m
h
3
——填料层间隙高度0.3m
m——填料层数
3
h
4
——配水区高度1.5m
H0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m（4）校核时间
3
3
毕业设计计算书
t
nFH
Q
2923
4.25＞2h130
合格
3填料与安装
采用Ф25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为
V
2
=92×3×2=552m
3
4进水设施
前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出5污泥的产生量
按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为w=（0.7-0.35）×3120=1092kg
干污泥重
湿污泥重
体积约为
w=1092×0.4=436.8kgw143680kg
10.99
43.68m
6需氧量与空气量的计算
（1）需氧量
D=аQL
r
+bVN
wv
式中
Lr
——去除COD浓度
D——系统每日需氧量（kgO2/d）
а——氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD）,а=0.42b——污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1
Nwv——混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m）已知沉淀池出水悬浮浓度为0.155g/L，f=0.7
则
N
wv
=0.155×0.7=0.11kg/m
3
则
D=0.42×3120×0.35+0.1×552×0.11=464.712kgO2/d
（2）所需空气量
设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2％
则所需理论空气量为
3
3
3
3
2
毕业设计计算书
464.712
1.2010.232
则实际所需空气量为
1667.84m/d
1667.84
0.2
8339.2m
/d=5.8m
3
/min
设计所需空气量为
2×5.8=11.6m/min
2.9二级生物接触氧化池
1设计参数
设计流量
Q=130m/h
设计容积负荷N
V
=1.5kgCOD/（m*d）
进水CODLa=350mg/L
去除率
73％
出水CODLb=97mg/L2设计计算
（1）有效容积
V
24QLaLbNv
526.24m
1.5
3
设计取530m
（2）单池面积
，分为2个池子
F
V
nH
88.33m
23
2
设计取89m，设计尺寸（长×宽）10×8.9=89m
2
（3）氧化池高度
H
0
=H+h
1
+h
2
+（m-1）h
3
+h
4
式中
H——填料高度
3m
h
1
——超高
0.3m
h
2
——填料上部的稳定水层深0.5m
h3——填料层间隙高度0.3m
m——填料层数
3
3
3
毕业设计计算书
h4——配水区高度1.5m
H
0
=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m
（4）校核时间
t
nFH
Q
2893
4.11＞2h130
合格
3填料与安装
采用Ф25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为
V2=89×3×2=534m
3
4进水设施
前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出5污泥的产生量
按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为w=（0.35-0.097）×3120=789.36kg
干污泥重
w=789.36×0.4=315.744kg
湿污泥重
w1
31574.4kg
10.99
体积约为
31.5744m
6需氧量与空气量的计算
（1）需氧量
D=аQLr+bVN
wv
式中
Lr
——去除COD浓度
D——系统每日需氧量（kgO2/d）
а——氧化每kgCOD需氧量（kgO
2
/kgCOD）,а=0.42
b——污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1
N
wv
——混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m）已知沉淀池出水悬浮浓度为0.1g/L，f=0.7
则
N
wv
=0.1×0.7=0.11kg/m
3
则
D=0.42×3120×0.253+0.1×534×0.07=335.2692kgO
2
/d
3
毕业设计计算书
（2）所需空气量
设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2％
则所需理论空气量为
335.2692
1.2010.232
则实际所需空气量为
1203.27m/d
1203.27
0.2
设计所需空气量为
6016.35m/d=4.18m/min
2.10竖流式沉淀池1设计参数
设计流量
2×4.18=8.36m/min
q0.018m/s2243600
沉淀效率60％
进水SS
C
0
=180mg/L
出水SSC
1
=72mg/L
中心管内流速
v
1
=0.02m/s
沉速
上升流速
沉淀时间
u0=0.33mm/s=0.00033m/s
u=0.0007m/s
t=1.6h
污泥含水率
P
0
=98％
污泥容重r
0
当P
0
≥95％时，r
0
=1000kg/m
3
1设计计算
（1）中心管部分①中心管断面积：
f
Q
u0
0.6m（v0.03
0
取0.03m/s）
②中心管直径：
毕业设计计算书
d
4f
40.6
0.874m
3.14
取0.88m
③喇叭口直径：
d01.35d1.350.881.188m④反射板直径：
d11.30d01.301.191.547m
取1.19m
取1.55m
⑤、中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：
h3
Qv1d0
0.2408m0.023.141.19
取0.25m
（中心管喇叭口与反射板之间缝隙的流速v
1
取0.02m/s）
（2）沉淀部分
1、沉淀部分有效断面积：
130
F32.5m（v取2m/h）V2
2、沉淀部分直径：
DFf
3、沉淀部分有效水深：
32.50.65.753m
取5.8m
h2vt21.63.2m
（t取1.6h）
4、径深比：
D
h2
p3
3.2
符合要求
（3）污泥部分
1、干污泥量W:
WQl
albbVXvQSaSb
0.5
降解BOD5生成污泥量
W1
Q
l
alb
0.553120
276.522.12
437kg/d
内源呼吸分解泥量
33
毕业设计计算书
W2
bVX
V
0.055340.75480.1kg/d
不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS），该部分占TSS的约50％
W3QSaSb
50%31200.180.0720.5168.48kg/d
WW1W2W343780.1168.48685.58kg/d
2、湿污泥量Q
s
生物膜法后，污泥含水率可取为98％,则湿污泥量Qs：
Qs34.279m/d
1000198%10000.02
3、污泥部分需要容积V
s
′
取两次排泥的时间间隔为4h,则二沉池所需污泥斗容积Vs:
Vs34.2798.06m
17
4、圆截锥部分高度h4—5和容积V
3
设截锥体下底直径d=0.4m,截锥体侧壁倾角46°,则截锥体高度h
4—
5
：
h45
Dd5.80.6
tg462.6m
截锥体部分容积：
Vs
h
DDdd
3
3.142.6
5.85.80.40.43
98.29m8.06m
截锥体污泥区以上多余部分作为缓冲层。
（4）池子总高度
H=h
1
+h
2
+h
3
+h
4-5
=0.3+3.2+0.25+2.6
=6.35m
（5）进出水部分计算①集水槽部分
0.40.4
3
2
毕业设计计算书
采用周边环形集水槽单侧集水，设一个总出水口，集水槽宽度为：
b0.9
kQ0.91.40.018
0.206m
取0.21m
K为安全系数，采用1.5~1.2，取1.4
集水槽起点水深为：
h起0.750.210.1575m取0.16m
集水槽终点水深为：
h终
1.250.210.2625m
槽深均取0.3m
②进出水管径：
选用无缝钢管，取设计充满度a=0.45,管内水流速度v=0.66m/s,则
D
aV0.018
4
代入得水管管径D：
D
0.01840.0184
0.277aV0.450.663.14
取D=300mm
2.11生物活性炭池1设计参数
设计流量
空塔流速
接触时间
气水比
炭种类
使用周期
Q=130m/h
V=4m/h
t=1h
4：
1
8’净水炭T=2年
反冲洗强度q=8L/（mgs）反冲洗时间t’=10min反冲洗周期T’=24h
炭层高度
H=3m
毕业设计计算书
2计算过程
（1）炭床有效容积
（2）炭床表面积
V=q×t=130×1=130mF43.33m
H3
3
2
设计取44m
（3）活性炭池设置为矩形，（长×宽）8×6=48m（4）分为2层
2
每层炭床层高H1=1.5m，炭床下面设有0.5m高砂层（5）校核时间
t0.75hV4
（6）总高
基本满足要求
H
0
=H+h
1
+h
2
+h
3
+h
4
式中
H——炭层高度
3m
h
1
——超高
0.3m
h2——炭层上部水深
h3——承托层高度
0.5m
0.5m
h
4
——反冲布水高
0.3m
H0=3+0.3+0.5+0.5+0.3=5.2m（7）每日反冲洗水量
60qt
wF
1000
60810
48230.4m1000
2.12生化污泥浓缩池
1污泥量
3
污泥总量（体积）为沉淀池和厌氧好氧池所产生的所有污泥之和，Q=V水解酸化+V一级+V二级+V沉
=37.44+43.68+31.5744+34.279
=146.9734m
2浓缩池面积
3
3
2
3
3
2
毕业设计计算书
A
式中
QC
146.973411
53.89m
M
30
Q——污泥量
C——污泥固体浓度
M——浓缩污泥池固体通量
2
m/d
11g/L
30kg/md
3浓缩后污泥体积
V2
48.99m1P210.97
3
式中P
1
——进泥含水率99%
4浓缩池尺寸
P
2
——出泥含水率97%
物化浓缩池做为矩形，（长×宽×深）6×6×4=160m总体积量大于产生的污泥量
超高h2=0.3m
浓缩池总高
H=h
1
+h
2
=4+0.3=4.3m
2.14物化污泥浓缩池
1污泥量
污泥总量（体积）为初次沉淀池和生化污泥浓缩池产生的所有污泥之和，
Q=V
生化污泥浓缩池
+V
初次沉淀池
=48.99+43.68+93.6
升级会员 