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3015m3/d（2）设计进水水质（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。

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 3/(min*m 2) 3所需筛网面积A参数 水力负荷q= 2.0m 3/(min*m 2) 设计流量Q=3015m 3/d=2.1m 3/min 面积 2.11.052.0Q A q ===m 2 设计取A=1.1m 22.2调节池1在周期内的平均流量为 33015125.625/24W Q m h T ===设计取130m 3/h 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 V=Q ×t=130×8=1040 m 3 （2） 调节池尺寸该池设为矩形，其有效水深取4m 调节池的面积为2104026044V F m ===池宽取13m 则池长为2602013F L m B === 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 3/(m 2*h)，面积为260m 2 则空气量为2*260=520m 3/h=8.66m 3/min 设计取9 m 3/min2.3提升泵1设计水量为130m 3/h ，设离心泵3台，两用一备，则单台的流量为： 313065/2Q m h == 所需扬程为11m 2功率的估算主要参数Q=65m 3/h=18（L/s ） 扬程H=11m单位换算 102=1000/g0.6~0.85提升泵的效率，取0.8 0.85功率因素 * 2.86102*0.8*0.85Q HN kw ==取用3kw 扬程为11m ，流量为65m 3/h2.4中和池（1）设计参数 设计流量Q=130m 3/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 213032.54V F m h === 设计取33m 2 总高度 H=h+h1=4+0.3=4.3m2.5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 1：31241003413010.6100010004174171a Q a Q W mb n n ⨯⨯⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯⨯式中 a ——混凝剂最大投加量 mg/L Q ——处理水量 m 3/hb ——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, 置于室内地面上。

（2）溶液池容积溶解池容积为溶液池的0.2至0.3倍，即W 2=0.3W 1=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 ×1.8m PAC 、PAM 、硫酸亚铁池相同，中和液溶解池L ×B ×H:3.5m ×1.2m ×1.8m2.6多斗式平流沉淀池1池子总表面积 设表面负荷率q ′=1 m 3/(min*m 2) A=Q （max ） / q ′=130 m 2 2沉淀部分有效水深h 2 = q ′*t=1×3=3m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=390m34池长设水平流速u=1.8mm/sL=u×t×3.6=19.44m 设计取20m5池宽 B=A/L=130/20=6.5m6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0.3m 缓冲层高0.5m7产生的污泥量（1）SS产生的污泥设计流量 Q=130m3/h进水SS C=600mg/L出水SS C1=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×(C0-C1) ×24=130m3/h×420mg/L×24h=1310.4kg湿污泥产生量11310.443680 10.970.03WW kg===-体积 V=43.68m3（2）COD产生的污泥设计流量 Q=130m3/h进水SS L=2500mg/L出水SS L1=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=130m3/h×1500mg/L×24h=4680kg湿污泥产生量1468093600 10.950.05WW kg ===-2.7水解酸化池1设计参数容积负荷 N V =2.2kgCOD/(m 3*d) 设计流量 Q=3120m 3 /d 进水COD 1000mg/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 3131201418.182.2V S Q V m N ⨯⨯=== 设计取1420m 3 式中 S ——进水COD 浓度kg/m 3Q ——设计流量 m 3 /d分为2大格梅格尺寸（长×宽×深）12×10×6=720 m 3 每一大格再分2小格（长×宽×深）10×6×6=360 m 3水力停留时间14202410.923120V HRT h Q ==⨯= （2） 填料容积 312236024033V V m ==⨯=（3） 潜水搅拌器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 湿污泥产生量 1374.43744010.990.01w w kg ===-2.8一级生物接触氧化池1设计参数设计流量 Q=130m 3/h 设计容积负荷 N V =2kgCOD/(m 3*d) 进水COD L a =700mg/L 去除率 50％ 出水COD L b =350mg/L 2设计计算 （1）有效容积 ()()324241300.70.355462a b v Q L L V m N ⨯⨯-⨯⨯-===设计取550m 3，分为2个池子（2）单池面积 255091.6723V F m n H ===⨯⨯ 设计取92m 2，设计尺寸（长×宽）10×9.2=92 m 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 0.3mh 2——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 H 0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m （4）校核时间 29234.25130nFH t Q ⨯⨯===＞2h 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 w=1092×0.4=436.8kg 湿污泥重 1436.84368010.99w kg ==-体积约为 43.68m 3 6需氧量与空气量的计算 （1）需氧量D=аQL r +bVN wv 式中 L r ——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 3） 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=464.712kgO 2/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464.7121667.841.2010.232=⨯m 3/d则实际所需空气量为1667.848339.20.2= m 3/d=5.8 m 3/min 设计所需空气量为2×5.8=11.6m 3/min2.9二级生物接触氧化池1设计参数设计流量 Q=130m 3/h设计容积负荷 N V =1.5kgCOD/(m 3*d) 进水COD L a =350mg/L 去除率 73％ 出水COD L b =97mg/L 2设计计算 （1）有效容积 ()()324241300.350.097526.241.5a b v Q L L V m N ⨯⨯-⨯⨯-===设计取530m 3，分为2个池子（2）单池面积 253088.3323V F m n H ===⨯⨯ 设计取89m 2，设计尺寸（长×宽）10×8.9=89 m 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 0.3mh 2——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 H 0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m （4）校核时间 28934.11130nFH t Q ⨯⨯===＞2h 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=89×3×2=534m 34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 1315.74431574.410.99w kg ==- 体积约为 31.5744m 36需氧量与空气量的计算（1）需氧量D=аQL r +bVN wv式中 L r ——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=0.42b ——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 3）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（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335.26921203.271.2010.232=⨯m 3/d 则实际所需空气量为1203.276016.350.2= m 3/d=4.18 m 3/min 设计所需空气量为2×4.18=8.36 m 3/min2.10竖流式沉淀池1设计参数设计流量 331200.018/2243600q m s ==⨯⨯ 沉淀效率 60％进水SS C 0 =180mg/L出水SS C 1=72mg/L中心管内流速 v 1=0.02m/s沉速 u 0=0.33mm/s=0.00033m/s上升流速 u=0.0007m/s沉淀时间 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 31设计计算（1）中心管部分①中心管断面积：200.0180.60.03Q f m u ===（v 0取0.03m/s ） ②中心管直径：0.874d m === 取0.88m ③喇叭口直径：0 1.35 1.350.88 1.188d d m ==⨯= 取1.19m④反射板直径：101.30 1.30 1.19 1.547d d m ==⨯= 取1.55m⑤、中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：3100.0180.24080.02 3.14 1.19Q h m v d π===⨯⨯ 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：2130232.52Q F m V === (v 取2m/h) 2、沉淀部分直径：5.753D m == 取5.8m3、沉淀部分有效水深：22 1.6 3.2h vt m ==⨯= (t 取1.6h)4、径深比：2 5.833.2D h =p 符合要求 （3）污泥部分1、干污泥量W:()()0.5a b v a b W Q l l bVX Q S S α=-++-⨯降解BOD 5生成污泥量()()10.553120276.522.12437/a b W Q l l kg d α=-=⨯⨯-=内源呼吸分解泥量20.055340.75480.1/V W bVX kg d ==⨯⨯⨯=不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS ），该部分占TSS 的约50％()()350%31200.180.0720.5168.48/a b W Q S S kg d =-⨯=⨯-⨯=12343780.1168.48685.58/W W W W kg 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Q s ：()3685.5834.279/1000198%10000.02s W Q m d ===-⨯ 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:3434.2798.0617s V m =⨯= 4、圆截锥部分高度h 4—5和容积V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—5：45 5.80.646 2.62222D d h tg tg m -⎛⎫⎛⎫=-∂=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭o 截锥体部分容积：()22453s h V D Dd d π-=++ ()223.14 2.6 5.8 5.80.40.43⨯=+⨯+ 3398.298.06m m =≥ 截锥体污泥区以上多余部分作为缓冲层。