污水工艺设计计算书.xlsx
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1、进水管设计计算 设计平均流量Q=300 m3/d=0.003472 m3/s 变化系数KZ=1.5 最大设计流量Qmax=450 m3/d=0.005208 m3/s(1)设计参数 最小设计管径100 mm本设计取D=0.1 m 最大设计充满度0.55 最大设计流速10 m/s 最小设计流速0.6 m/s本设计取v=0.6 m/s 进水管粗糙度n=0.014 设计坡度i=0.004(2)设计计算 进水管有效断面面积A=Qmax/v=0.008681 m2水力半径R=(vn)(3/2)/i(3/4)0.048403 m 湿周=A/R=0.179339 m 角度=360/(3.14*D=)205.
2、611 角度余弦值=cos(/2)=-0.22164 有效水深h=(D/2)(1-cos(/2)=0.061082 m 充满度h/D=0.610821格栅设计计算 设计平均流量Q=25 m3/d=0.000289 m3/s变化系数KZ=1.5最大设计流量Qmax=37.5 m3/d=0.000434 m3/s(1)设计参数 栅前流速v1=0.40.9m/s0.5 m/s过栅流速v2=0.61.0m/s0.8 m/s 栅条净间隙b=1650mm0.005 m 格栅倾角457560 正玄值= 0.866025 正切值=1.732051 栅条宽度S=10mm0.01 m 水头损失增大系数k=3 阻力
3、系数2.42 重力加速度g=9.8 m/s2渐宽部分展开角120 正切值=0.36397.(1)b=1625mm时,栅渣量w0=0.10.05m3栅渣/103m3污水0.075 m3栅渣/103m3污水.(2)b=3050mm时,栅渣量w0=0.030.01m3栅渣/103m3污水0.01 m3栅渣/103m3污水(2)设计计算 栅前槽宽B1=(2*Qmax/v1)(1/2)=0.0416667 m栅前水深h=B1/2=0.0208333 m栅条间隙数n=Qmax*(sin)(1/2)/(bhv2)4.8469003 条 栅槽宽度B=S*(n-1)+b*n0.0627035 m 过栅水头损失h
4、2=k(S/b)(4/3)*(v2/2g)*sin0.5173262 m栅后槽总高H=h+h1+h20.8381595 m,超高h1=0.3 m渠道渐宽部长L1=(B-B1)/(2*tan1) 0.0288991 m渠道渐窄部长L2=L1/20.0144496 m栅槽总长L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan1.7285819 m每日栅渣量w=Qmax*w0*86400/(KZ*1000) 0.001875 m3/d4.0(符合要求) 污泥部分需要的总体积V1=S*N*T/10000.5 m3每格池子的污泥容积V0=V1/n0.5 m3 2.竖流沉淀池设计计算 (1)设计参数 中心管流速
5、v030mm/s0.03 m/s 反射板底面距泥面至少0.3 m 喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35 倍 反射板的直径为喇叭口直径的1.3 倍 中心管下端距反射板之间的缝隙高在0.250.50m0.3 m 沉淀池个数n=1 个 表面负荷q=1.5 m3/(m2h) 沉淀时间t=3 h 进水SS浓度C0=600 mg/L,出水SS浓度C1=200 mg/LSS去除率90 %,污泥含水率P0= 99.3 %污泥密度=1000 kg/m3,排泥时间间隔T=1 d 污泥斗底部直径d=5 m 污泥斗倾角=30 ,倾角正切值tan=0.57735 中心管下端之反射板表面之间的缝隙中污水流速v130mm
6、/s0.01 m/s池子保护高度h1=0.3 m,缓冲层高度h4=0.3 m(2)设计计算 中心管面积f=qmax/v00.7633102 m2每池最大设计流量qmax=Qmax/n0.0228993 m3/s沉淀池部分有效断面面积F=qmax/v54.958333 m2 上升流速v=q/36000.0004167 m/s 沉淀池直径D=(4*(F+f)/3.14)(1/2)8.4251401 m 沉淀池有效水深h=vt4.5 m 校核池径水深比D/h31.8722534 校核集水槽每米出水堰过水负荷q0=1000*qmax/(3.14*D)2.90.8655966 L/s污泥总体积V=Q*(
7、C0-C1)T/(*10*(100-P0)75.371429 m3,每池污泥体积V1=V/n75.37143 m3污泥斗高度h2=(D/2-d/2)*tan0.9887528 m污泥斗容积V=(3.14*h2/3)*(D/2)2+(d/2)2+(D/2)*(d/2)35.731982 m3中心管直径d0=(4*f/3.14)(1/2)0.9860881 m喇叭口直径d1=1.35d01.3312189 m中心管喇叭口下缘至反射板的垂直距离h3=qmax/(3.14*v1*d1)0.5478267 m沉淀池总高度H=h+h1+h2+h3+h46.6365795 m3.辐流沉淀池设计计算 (1)设
8、计参数 表面负荷q=0.2 m3/(m2h) 池子个数n=1 个 沉淀时间t=8 h 进水SS浓度C0=700 mg/L,出水SS浓度C1=400 mg/LSS去除率90 %,污泥含水率P0= 99.3 %污泥密度=1000 kg/m3,排泥时间间隔T=2 d污泥斗上部半径r1=2.5 m,污泥斗下部半径r2=1 m 污泥斗倾角=60 ,倾角正切值tan=1.732051 坡向泥斗的坡度i0.050.05 缓冲层高度h2=0.5 m,超高h1=0.3 m(2)设计计算 沉淀部分水面面积F=3600*Qmax/(n*q) 412.1875 m2池子直径D=(4F/3.14)(1/2)22.914
9、616 m 有效水深h=qt1.6 m 污泥总体积V=Q*(C0-C1)T/(*10*(100-P0)113.05714 m3污泥斗高度h4=(r1-r2)*tan2.5980762 m污泥斗容积V1=(3.14*h2/3)*(r12+r1r2+r22)26.513368 m3底坡落差h3=(D/2-r1)*i0.4478654 m池底储泥体积为V2=(3.14*h3/3)*(D/2)2+(D/2)*r1+r12)77.89161 m3总储泥体积=V1+V2104.40498 m3池子总高度H=h1+h+h2+h3+h45.4459416 m 径深比校核D/h=61214.321635 刮泥机
10、的主要技术性能参数:池径11m;周边线速度23m/min;单边功率0.75kw;周边单个轮压35kN。4.斜板沉淀池设计计算 (1)设计参数 斜板净距(斜管孔径)=80100mm0.08 m 斜板(管)斜长L=1.01.2m1.2 m 斜板(管)倾角=60 ,倾角的正弦值sin=0.866025 斜板(管)区底部缓冲层高度h41 m,池子超高h1=0.3 m斜板(管)区上部水深h2=0.71.0m0.8 m 沉淀池格数n=1 个 表面负荷q=1 m3/(m2h) k斜板(管)区面积利用系数0.91 进水SS浓度C0=700 mg/L,出水SS浓度C1=400 mg/LSS去除率90 %,污泥含
11、水率P0= 99.3 %污泥密度=1000 kg/m3,排泥时间间隔T=2 d污泥斗底部边长a1=1 m 污泥斗倾角=45 ,倾角正切值tan=1(2)设计计算 池子水面面积F=3600*Qmax/(n*q*k)90.590659 m2池子边长a=F(1/2)9.5179126 m斜板(管)高度h3=L*sin1.0392305 m池内停留时间t=(h2+h3)/q1.8392305 h污泥总体积V=Q*(C0-C1)T/(*10*(100-P0)113.05714 m3污泥斗高度h5=(a/2-a1/2)*tan4.2589563 m污泥斗容积V1=(3.14*h5/3)*(a2+a*a1+
12、a12)450.71245 m3沉淀池总高H=h1+h2+h3+h4+h57.3981868 m 水解酸化池设计计算设计平均流量Q=500 m3/d=0.005787 m3/s变化系数KZ=1.5最大设计流量Qmax=750 m3/d=0.008681 m3/s(1)设计参数 停留时间T=410h10 h COD去除率15%70%40 % 反应器高度H=46m5.5 m 长宽比2:12 上升流速v=0.51.8m/h0.5 m/h 清水区高度=0.51.5m1 (2)设计计算 水解池容积V=KZ*Q*HRT312.5 m3 有效水深h=qT5 m 接触氧化池设计计算 设计平均流量Q=1200
13、m3/d=0.013889 m3/s变化系数KZ=1.5最大设计流量Qmax=1800 m3/d=0.020833 m3/s(1)设计参数 填料容积负荷Mc=0.7 kgBOD5/(m3d) 填料填充比=60 % 进水BOD5浓度S0350 mg/L,出水BOD5浓度Se6 mg/L 污泥回流比40 % 填料高度h=3 m 氧化池格数n=4 格 ;氧转移折算系数=0.80.850.8 ;氧溶解折算系数=0.90.970.9 空气扩散装置氧转移效率15 % X;混合液污泥浓度2000 mg/L;污泥密度=1000 kg/m3 ;液体密度1 kg/L;液体温度T=25 C0;废水中剩余溶解氧浓度2
14、 mg/L;CS(20);标况下清水中饱和溶解氧浓度9.17 mg/L;CS(T=25)设计温度下清水的饱和溶解氧浓度8.38 mg/La;去除1kgCOD的需氧量0.75 kgO2/kgCOD;b微生物自身氧化系数0.12 kgO2/kgMLSS (2)设计计算 氧化池有效容积V=Q(S0-Se)/(Mc*1000)982.85714 m3 水力停留时间T=V/(Q/24)19.657143 h 有效填料容积V=Q*(S0-Se)/(Mc*1000)589.71429 m3填料面积A=V/h196.57143 m2每格池子填料面积=A/n49.142857 m225m2符合布水要求 接触时间
15、T=V/(Q/24)11.794286 h 需氧量Oa=a*Q*(S0-Se)/1000+b*X*V/1000545.48571 kg/d充氧量O0=Qa*CS(20)/(*(*Cs(T=25)-C0)*1.024(T-20)1002.0662 kg/d=41.75276 m3/h供气量Qa=O0/(0.3*E)22268.138 m3/d=927.8391 m3/h=15.46398 m3/min 最大气水比=18.556782 浸没式膜生物反应池设计计算 设计平均流量Q=1000 m3/d=0.011574 m3/s变化系数KZ=1.5最大设计流量Qmax=1500 m3/d=0.0173
16、61 m3/s(1)设计参数 污泥负荷LS=0.050.150.1 kgBOD5/(kgMLSSd) 混合悬浮液固体浓度X=6000200006 g/L 进水BOD5浓度S0=400 mg/L;出水BOD5浓度Se=200 mg/L f;混合液MLVSS/MLSS=0.70.80.7 E;空气扩散装置氧转移效率15 % a;系数0.421.01 b;微生物自身氧化系数0.110.180.18 kgO2/(kgMLVSSd)Y;污泥产率系数0.6 kgMLVSS/kgBOD5Kd;污泥自身氧化速率0.040.0750.04 d-1 污泥含水率99.3 % (2)设计计算 混合液挥发性悬浮固体平均
17、浓度XV=X*f4.2 g/L有效容积V=Q*(S0-Se)/(1000*LS*XV) 476.19048 m3 水力停留时间t=24*V/Q11.428571 h 需氧量OD=(a*Q*(S0-Se)/1000)+b*V*X*f560 kg/d空气量QD=OD/(0.3*E)12444.444 m3/d=518.5185 m3/h=8.641975 m3/min剩余污泥量X=Y*Q*(S0-Se)-Kd*V*X 5.7142857 kg/d=0.816327 m3/d UASB厌氧设计计算设计平均流量Q=1200 m3/d=0.013889 m3/s变化系数KZ=1.5最大设计流量Qmax=
18、1800 m3/d=0.020833 m3/s(1)设计参数 容积负荷NV=36kgCODcr/(m3d)2 kgCODcr/(m3d)表面负荷q0.8m3/(m2h)0.5 m3/(m2h)进水CODcr浓度S0=1600 mg/L;出水CODcr浓度Se=800 mg/L污泥产率系数YV=0.1 kgVSS/kgCODcr污泥浓度=1000 kg/m3;污泥含水率P=99 % 内循环比100 %;污泥回流比50 % UASB池数n=2 (2)设计计算 有效容积V=Q*S0/(1000*NV)960 m3;单池有效容积V1=V/n480 m3有效断面面积A=Q/q100 m2;单池有效面积
19、50 m2 有效水深h=V/A9.6 m 污泥量V0=Q*(S0-Se)*YV/(1000*(1-P)9.6 AB法设计计算设计平均流量Q=20000 m3/d=0.231481 m3/s变化系数KZ=1.5最大设计流量Qmax=30000 m3/d=0.347222 m3/s(1)设计参数 污泥负荷Na=343 kgMLSSd容积负荷NV=6108 kgBOD5/(m3d) 混合液浓度X=232 gMLSS/L 污泥龄SRT=0.40.70.5 d 水力停留时间HRT=0.50.750.7 h 污泥回流比7040 %;进水SS浓度X0= 300 mg/L溶解氧DO=0.21.50.5 mg/
20、L;出水SS浓度Xe=75 mg/L气水比=(34):14 进水BOD5浓度S0= 200 mg/LSVI=609070 mg/L;出水BOD5浓度Se=80 mg/L 沉淀时间t=121.5 h 沉淀池表面负荷q=121 m3/(m2h)需氧量系数a=0.40.60.5 kgO2/kgBOD5污泥增值系数a=0.30.50.4 kg/kgBOD5 污泥含水率P=98%98.7%98.7 % f;混合液MLVSS/MLSS=0.70.80.7(2)设计计算 A段曝气池容积V=Qmax*(S0-Se)/(1000*Na*f*X)857.14286 m3曝气时间T=V/(Q/24)*KZ)0.68
21、57143 hA段剩余污泥量WA=Q*(X0-Xe)/1000+a*Q*(S0-Se)/10005460 kg/d湿污泥量QS(A)=WA*100/(1000*(100-P)420 m3/d A段沉淀池以沉淀池设计 按污泥负荷法设计推流式曝气池设计平均流量Q=1200 m3/d=0.013889 m3/s一期平均流量Q=变化系数KZ=1.5变化系数KZ=最大设计流量Qmax=1800 m3/d=0.020833 m3/s一期最大流量Qmax=(1)设计参数 SL;出水BOD5浓度200 mg/L;进水BOD5浓度S0=500 mg/LKN(15);标准水温(15)时硝化菌半速度常数Kd;活性污
22、泥自身氧化系数0.06 污泥指数SVI=150m(15);标准水温(15)时硝化菌最大比生长速率f;出水SS中VSS所占的比例0.75 r;二沉池修正系数1.2bN(20);20时硝化菌自身氧化系数Ce;出水SS浓度200 mg/L;进水SS浓度C0=500 mg/LDO;曝气池内平均溶解氧K2;动力学参数=0.01680.02810.018 曝气池池数4 座K0;溶解氧半速度常数 混合液污泥浓度X=3000 mgMLSS/LpH;污水pH值 Kd(20);20自身氧化系数0.06 夏季水温T=25 Y;活性污泥产率系数0.6 冬季水温T=10 fb;进水VSS中可生化比例0.7 污泥含水率P
23、=99.2 %c;污泥泥龄315d进水氨氮浓度N0=30 mg/L;氧转移系数0.85 20氧在清水中的饱和溶解度;CS(20)9.17 mg/L;氧在污水中饱和溶解度修正系数0.95 曝气池中平均溶解氧浓度;C02 mg/Lp;大气压力91000 Pa;夏季清水氧饱和度CS(夏);8.4 mg/LEA;微孔曝气器氧转移效率20 %;冬季清水氧饱和度CS(冬)11.33 mg/L H;微孔曝气头淹没深度4.8 m(2)设计计算考虑消化作用,出水氨氮计算 出水溶解性BOD5浓度Se=SL-7.1*Kd*f*Ce136.1 mg/LKN(夏)=0.5*e(0.118*(T夏-15)污泥负荷NS=K
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