设计计算书
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第一章城市概况。
大庆,是我国重要的石油石化生产基地,犹如一颗璀璨的明珠镶嵌在松嫩平原。全市下辖五区四县,面积2.1万平方公里,人口262.
2万,其中,市区面积5107平方公里,人口121.2万。在近半个世纪的开发建设中,英雄的大庆人,一次创业,在一片荒原上开发建成了世界级的特大油田,为民族争了光,为国家做出了重要贡献;二次创业,在这片神奇的土地上,又崛起了一座繁荣美丽、文明和谐的现代化城市,续写着一个又一个新的辉煌。
其年平均气温为3.2摄氏度,最高温度38.3摄氏度,最低温度-39.
3摄氏度。年平均降水量为432.9毫米,年最多风向是西南偏南风,最大冻土深度为214厘米,最大积雪深为21厘米。
第二章污水处理工艺的选择。
1.设计水量:80000m3/d=3333.33m3/h=0.926m3/s
2.设计水质。
3.工艺的选择。
微生物所需的碳、氮、磷营养有一定比例,一般为 bod:n:p=100:
5:1。根据进水的水质可知,微生物所需的氮源为10mg/l,磷为2mg/l。
根据出水标准可知所选工艺不必进行除磷,只需进行脱氮即可。因此,可选工艺有:a/工艺,sb工艺。
sb工艺的优点是可以同时脱氮除磷,静置沉淀可获得低ss出水,耐水力冲击负荷能力强,操作灵活性好。但本工艺存在几点不足:同时脱氮除磷操作复杂;设计过程复杂;维护要求高,运行对自动控制依赖性高,池体容积较大,基建费用较高。
因此,选择a/o工艺,其优点是:本工艺流程比较简单,装置少,无须外加碳源。所以,建设费用和运行费用均较低,对现有设备的改造比较容易,脱氮率在 70%左右。
4.流程:前置缺氧-好氧生物脱氮工艺。
第三章污水处理构筑物的设计计算。
一、粗格栅。
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。一般情况下,分粗细两道格栅。
设计参数:栅条宽度s=0.01m 栅条间隙宽度d=0.02m 栅前水深h=0.5m
过栅流速u=1.0m/s 按装倾角α=60°
1.格栅建筑宽度b
2.进水渠道渐宽部分的长度(l1):
设进水渠宽b1=0.65m 其渐宽部分展开角度α=20°
3.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2):
4.通过格栅的水头损失 :
格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则:
5.栅后槽总高度(h总):
设栅前渠道超高。
6.栅槽总长度(l):
7.每日栅渣量w:
设每日栅渣量为0.06m3/1000m3,取kz=1.28
采用机械清渣。
二、提升泵房。
1.水泵选择。
设计水量80000m3/d=3333.33m3/h,选择用4台潜污泵(3用1备)
2.集水池
容积按一台泵最大流量时6min的出流量设计,则集水池的有效容积。
面积取有效水深,则面积。
、泵位及安装。
潜水电泵直接置于集水池内,电泵检修采用移动吊架。
三、细格栅。
1.栅条的间隙数(n)
设:栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.01m,格栅倾角a=60
则:栅条间隙数取n=178
设计两组格栅,每组格栅间隙数n=89条。
2.栅槽宽度(b)
设:栅条宽度s=0.01m
则:b=s(n-1)+bn=0.01×(89-1)+0.01×89=1.77m
所以总槽宽为b=1.77×2+0.2=3.74m(考虑中间隔墙厚0.2m)
3.进水渠道渐宽部分长度。
设:进水渠宽b1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°(进水渠道前的流速为0.6m/s)
则: 4.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2)
5.过格栅的水头损失(h1)
设:栅条断面为矩形断面,所以k取3
则:其中ε=βs/b)4/3
k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3
h0--计算水头损失,m
ε--阻力系数(与栅条断面形状有关,当为矩形断面时形状系数β=2. 42),将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值。
6.栅后槽总高度(h)
设:栅前渠道超高h2=0.3m
则:栅前槽总高度h1=h+h2=0.5+0.3=0.8m
栅后槽总高度h=h+h1+h2=0.5+0.26+0.3=1.06m
7.格栅总长度(l)
l=l1+l2+0.5+1.0+ h1/tanα=5.23+2.61+0.5+1.0+0.8/tan60°=5.71m
8.每日栅渣量(w)
设:单位栅渣量w1=0.10m3栅渣/103m3污水。
则: 因为w>0.2 m3/d,所以宜采用机械格栅清渣。
9.计算草图如下:
四、沉砂池。
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒,保证后续处理构筑物的正常运行。
选型:平流式沉砂池。
设计参数:
设计流量,设计水力停留时间水平流速。
1. 长度。
2. 水流断面面积:
池总宽度有效水深。
3. 沉砂斗所需容积:t=2d,x=30m3/106m3
4. 每个沉砂斗的容积(v0)
设每一分格有2格沉砂斗,则
5. 沉砂斗各部分尺寸:
设贮砂斗底宽b1=0.5m;斗壁与水平面的倾角60°,贮砂斗高h’3=1.0m
7.贮砂斗容积:(v1)
8.砂室高度:(h3)
设采用重力排砂,池底坡度i=6%,坡向砂斗,则。
9.总高度:(h) 取超高
记算草图如下:
五、 初沉池。
初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。
选型:平流式沉淀池。
设计参数:1. 池子总面积a,表面负荷取。
2. 沉淀部分有效水深h2
取t=1.5h
3. 沉淀部分有效容积v’
4. 池长l 取v=4mm/s
5. 池子总宽度b
6. 池子个数,宽度取b=5 m
7. 校核长宽比。
(符合要求)
8. 污泥部分所需总容积v
已知进水ss浓度=100mg/l
初沉池效率设计50%,则出水ss浓度
设污泥含水率97%,两次排泥时间间隔t=2d,污泥容重。
代入数值,得
9. 每格池污泥所需容积v’
10.污泥斗容积v1,13.沉淀池总高度h
取h=7.7m
14.草图如下:
六、a/o池。
1.有效容积(v)
设:日平均时流量为q=80000m3/d=3333.3m3/h=0.926m3/s
bod污泥负荷ns=0.15kgbod5/(kgmlss·d)
污泥指数:svi=140
回流污泥浓度:xr=10^6/svi*r(r=1)=7143mg/l
污泥回流比为:r=100%
曝气池内混合污泥浓度:x=r/(1+r)×xr=×7143=3571.5mg/l
则。代入数值,得
2.缺氧池与好氧池的体积。
设:缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分两组。
则:缺氧池的体积为3360m3
好氧池的体积为10080m3
设:有效水深为6m
则:缺氧池面积560m2
好氧池面积1680m2
缺氧池的宽为10m,每格为5m,长为56m
好氧池的宽为20m,每格为10m,长为84m
好氧池长宽比为84/10=8.4,在5-10之间,符合要求。
宽深比为10/6=1.7在1-2之间,符合要求。
3.污水停留时间。
t==26880*24/80000=8.1h
a段停留时间是2h,o段停留时间是6.1h,符合要求。
4.剩余污泥量。
1)降解bod5生成的污泥量。
2)内源呼吸分解泥量。
3)不可生物降解和悬浮物的量。
4)剩余污泥量为。
w=w1-w2+w3=8640-4320+7200=11520kg/d
5. 湿污泥的体积。
污泥含水率为p=99.2%
6.污泥龄为。
污泥去除负荷
代入数值,得
泥龄代值,得
7.计算需氧量。
查得:每去除1kgbod5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgn需氧4.6kg
则:碳氧化硝化需氧量1.2×80000×(0.2-0.02)+ 4.6×(0.055-0.02)×80000=30160kg
反硝化1gn需2.9克bod5
由于利用污水bod作为碳源反硝化会消耗掉一部分的bod,这一部分需氧为2.9×(0.055-0.02)×80000=8120kg
则:实际需氧量为30160-8120=22040kg/d
设氧的利用率为0.09,空气密度为1.201kg/m3,空气含氧量为23.2%,则理论需氧量为:
曝气方式采用机械曝气。
七、二沉池。
设计参数。为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便,常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水,周边出水,幅流式沉淀池,共2座。二沉池面积按表面负荷法计算。
1.沉淀池面积(a)
设:进水量(单个沉淀池)q=40000m3/d
表面负荷:q范围为1.0—2.0 m3/ ,取q=2.0 m3/
2.沉淀池直径(d)
3.有效水深为(h1)
设:水力停留时间(沉淀时间):t=2 h
则: h1=qt=1.52=3m
水污染控制工程课程设计
第一章总论 1 一 课程设计题目 1 二 课程设计内容 1 三 基本资料 1 第二章污水处理工艺流程说明 2 一 污水厂设计进出水水质 2 二 污水处理工艺的选择 2 三 主要工艺参数 3 第三章处理构筑物设计计算 4 一 格栅的设计计算 4 二 污水提升泵房 6 三 沉砂池的设计计算 7 四 初沉...
水污染控制工程课程设计
目录。一 设计依据。二 设计范围。三 项目概况。四 废水的水质和水量。五 排放标准。六 废水处理工艺的确定。七 构筑物设计及设备选型。八 工程造价估算。九 运行费用估算。一十 技术经济指标。一十一 其他需要说明的问题。一十二 附件。工艺流程图 附件 平面布置图。1.设计依据 1 杭州武林机器厂系国家...
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