【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3 水力及高程計(jì)算表Table 3 Hydraulic and elevation calculation table構(gòu)筑物名稱構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物間距 連接管道水頭損失總損失水面標(biāo)高地面標(biāo)高水面與地面差流量連接管徑流速坡度沿程損失局部損失水頭損失進(jìn)水管1200001100200進(jìn)水井01200000中格柵間01200000提升泵房01200000細(xì)格柵間12000080020沉砂池01200000配水井8212000080020氧化溝12000050060配水井12000080040二沉池12000050060出水井12000060040接觸池12000010000巴氏計(jì)量槽512000010000受納水體4212000010000材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6設(shè)備選擇與計(jì)算6 設(shè)備選擇與計(jì)算 設(shè)計(jì)流量平均流量：設(shè)計(jì)流量： 中格柵城市污水含有大量懸浮物和漂浮物，故需要設(shè)置格柵以攔截較大的懸浮固體物質(zhì)。格柵的間隙大小對(duì)污水處理運(yùn)行有直接關(guān)系，目前設(shè)計(jì)采用格柵的間隙可分為三級(jí)：~10mm，中格柵凈間隙為10~40mm，粗格柵凈間隙為50~100mm[9]。格柵的間隙應(yīng)根據(jù)水體的實(shí)際需要設(shè)置，想用一種規(guī)格格柵截留各種漂流物是行不通的，進(jìn)水格柵的間隙和道數(shù)應(yīng)根據(jù)處理要求設(shè)計(jì)。從城市污水處理廠實(shí)際運(yùn)行資料表明，一般設(shè)計(jì)中多采用中格柵和細(xì)格柵二道[9]。 設(shè)計(jì)參數(shù)柵條寬度 S=10mm； 柵條間隙寬度 b=30mm；過(guò)柵流速 v2=； 柵前渠道流速 v1 =；柵前渠道水深 h=； 格柵傾角 75176。；數(shù)量 座； 單位柵渣量取W1=。 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù)n個(gè) 其中 （2）柵槽寬度B （3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1設(shè)進(jìn)水渠道寬 B1=，漸寬部分展開(kāi)角α1=20o， （4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2 （5）通過(guò)格柵的水頭損失h1 = 式中，h1為設(shè)計(jì)水頭損失，m；ho為計(jì)算水頭損失，m；g為重力加速度，m/s2；k為系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；為阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊(cè)提供的計(jì)算公式和相關(guān)系數(shù)計(jì)算，設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面。（6）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2= （7）柵槽總長(zhǎng)度L 式中，為柵前渠道深，m。（8）柵渠過(guò)水?dāng)嗝娣eS 柵渠尺寸（寬深）。（9） 每日柵渣量 W W1為柵渣量，m3/1000m3污水；KZ為總變化系數(shù)。格柵間隙為16~25mm時(shí)，W1=~；格柵間隙為30~50mm時(shí)，W=~。本工程格柵間隙為30mm，取W1=，KZ=，代入數(shù)據(jù)得： 采用機(jī)械清渣 （10）除渣機(jī)選擇 根據(jù)流量及設(shè)備選型表，選擇兩臺(tái)XHG1200型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)實(shí)際過(guò)流速度： （11）中格柵計(jì)算草圖 圖3 中格柵計(jì)算草圖Figure 3 Calculated sketches of grille 進(jìn)水泵房設(shè)計(jì)水量為120000m3/d，選擇用臺(tái)潛污泵（用備）[10]，則單臺(tái)泵的流量為： ，高出地面；，低于地面（地面標(biāo)高3m）。提升泵房最高水位與最低水位差為，則提升泵揚(yáng)程為： H=++3=。選擇CP(T)5110400型沉水式污水泵，泵的性能參數(shù)表4。表4 CP(T)5110400型沉水式污水泵參數(shù)Table 4 CP (T) 5110400 type Submersible sewage pump parameters出口直徑/mm流量m3/h揚(yáng)程/m極數(shù)效率﹪功率/kW 細(xì)格柵 設(shè)計(jì)參數(shù)柵條寬度 S=10mm 柵條間隙寬度 b=10mm過(guò)柵流速 v1=柵前渠道水深 h=； 格柵傾角 數(shù)量 2座 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù)n個(gè)（2）柵槽寬度B（3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1 設(shè)進(jìn)水渠寬B1=，其漸寬部分展開(kāi)角度，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為。（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2（5）柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高（6）柵槽總長(zhǎng)度L 式中，為柵前渠道深。（7）柵渠過(guò)水?dāng)嗝鍿柵渠尺寸（寬深）。（8）通過(guò)格柵的水頭損失h1 = =（9）每日柵渣量WW1為柵渣量，m3/1000m3污水；KZ為總變化系數(shù)。格柵間隙為16~25mm時(shí)，W1=~；格柵間隙為30~50mm時(shí)，W=~。本工程格柵間隙為10mm，取W1=，KZ=，代入數(shù)據(jù)得：采用機(jī)械除渣。（10）除渣機(jī)選擇根據(jù)流量及設(shè)備選型表，選擇兩臺(tái)XHG1800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。 實(shí)際過(guò)柵流速為： （11）細(xì)格柵計(jì)算草圖 圖4 細(xì)格柵計(jì)算草圖Figure 4 Fine grid puting sketch 沉砂池沉砂池一般分為平流式、豎流式、環(huán)流式（離心式）和曝氣式。由于曝氣沉砂池和環(huán)流式沉砂池對(duì)流量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，除砂效果好且穩(wěn)定，條件許可時(shí)，建議盡量采用曝氣式沉砂池和環(huán)流式沉砂池。曝氣沉砂池還可以克服普通平流式沉砂池的缺點(diǎn)：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包裹的砂粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化發(fā)臭，難于處置，故本次設(shè)計(jì)選用曝氣式沉砂池[10]。 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量（按最大流量設(shè)計(jì)） Qmax=；停留時(shí)間 3min；水平流速 ；沉砂量 30m3/106m3（污水）；曝氣量 （空氣）/m3（污水）；主干管空氣流速 12m/s；支管空氣流速 。 沉砂池尺寸（1）有效容積V （2）水流斷面積 A （3）池總寬度B取有效水深為，則 ：（4） 每個(gè)池子寬度b沉沙池分為兩格，則（5）平面尺寸池長(zhǎng)：；平面尺寸：。（6）每小時(shí)所需空氣量qd為每立方米污水所需空氣量，m3，取d= （7）沉砂室沉砂斗體積V0 為清除沉砂的間隔時(shí)間取，為城市污水沉砂量，取污水。 ① 每個(gè)沉砂斗容積V1設(shè)每一分格有2個(gè)沉砂斗，共有4個(gè)沉砂斗。② 沉砂斗上口寬 式中：為斗高，?。欢返讓?，取；斗壁與水平面的傾角。③ 沉砂室高度采用重力排砂，設(shè)池底坡度為，坡向砂斗。沉砂室由兩部分組成：一部分為沉砂斗，另一部分為沉沙池坡向沉砂斗的過(guò)渡部分，沉砂室的寬度為。 （式中為兩沉砂斗隔壁厚） ④ 沉沙池總高度H取超高 （8）集油區(qū) 集油區(qū)寬，上部與沉砂區(qū)隔斷，以便集油；下部與沉砂區(qū)相通，以便沉砂返回集砂斗。（9）曝氣沉砂池草圖圖5 曝氣沉砂池計(jì)算草圖Figure 5 Aeration sink sand pool calculation sketch 集砂量及排砂設(shè)備（1）每天沉砂量V 采用行車式排砂機(jī)，配備一臺(tái)型沉砂池吸砂機(jī)，每2d排砂一次，有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表5。表5 XS6型沉砂池吸砂機(jī)技術(shù)參數(shù)Table 5 XS6type grit chamber, sand suction machine technical parameters池寬/mm池深/mm整機(jī)功率/kW行車速度/mmin160001000~30002~5 曝氣系統(tǒng)（1）曝氣量q （2）風(fēng)機(jī)選擇選用兩臺(tái)型羅茨鼓風(fēng)機(jī)（一備一用），配以型電動(dòng)機(jī)（功率為），鼓風(fēng)機(jī)性能見(jiàn)表6。表6 RE145型羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能Table 6 RE145 type Roots blower performance 口徑/mm轉(zhuǎn)速 /(r/min1)排氣壓力/kPa流量Qs/m3min1軸功率La/kW電機(jī)功率P0/kW（3）空氣管道計(jì)算 按風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量計(jì)算 干管管徑D1，取。 驗(yàn)算氣流速度，符合要求。 每隔一米分出兩格支管，則總支管數(shù)為個(gè)，每一支管氣量。 取支管氣流速度為，則支管管徑，取為。 驗(yàn)算氣流速度，符合要求。 氧化溝擬用卡魯賽爾（Carrousel）2000型氧化溝，去除BOD5與CODcr之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水NH3N達(dá)到排放要求。 設(shè)計(jì)參數(shù)(1) 設(shè)計(jì)水量 Q=120000m3/d；(2) BOD5 濃度 S0=200mg/L， Se≤15 mg/L；(3) TSS濃度 X0=190(150%)=95mg/L，VSS= mg/L (VSS/TSS=)，Xe≤20 mg/L；(4) 進(jìn)水NH3N=28 mg/L，出水NH3－N≤5mg/L；(5) 進(jìn)水TN=48mg/L，出水TN≤12mg/L；(6) 有效水深h≥5m；(7) 污泥負(fù)荷N=～(kgMLVSSd)；(8) 污泥泥齡θC = 25 ~ 30d ；(9) 水力停留時(shí)間18～48h；(10) 污泥產(chǎn)率系數(shù)Y＝；(11) 混合液懸浮固體濃度（MLSS）X=4000 mg/L；(12) 混合揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）XV=3000 mg/L(MLVSS/MLSS=)；(13) 污泥齡QC=30d；(14) 內(nèi)源呼吸系數(shù)Kd=；(15) 20℃ 時(shí)脫氮率qdn=。 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 去除BOD5計(jì)算1　 氧化溝進(jìn)水BOD5濃度S0，為了保證二級(jí)出水BOD5濃度Se ≤ 15mg/L,必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD5濃度S 式中，S1為沉淀池出水中的VSS所構(gòu)成的BOD5濃度2　 好氧區(qū)容積V13　 水力停留時(shí)間t14　 剩余污泥量ΔX去除每1kg BOD5產(chǎn)生的干污泥量=(2) 脫氮1　 需氧化的氨氮量N1%,則用于生物合成的總氮量為N0=（）/(1+30)=需要氧化的氨氮量N1=進(jìn)水TKN出水NH3N 生物合成所需氮量N0則：N1==2　 脫氮量NrNr=進(jìn)水TKN出水TN用于生物合成所需的氮N0==3　 堿度平衡 一般認(rèn)為，剩余堿度達(dá)到100mg/L(以CaCO3計(jì))，即可保持pH≥，生物反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。 每氧化1mgNH3N ； 每氧化1mg/； 每還原1mgNO3N 。 剩余堿度SALK1=原水堿度－硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD5產(chǎn)生 =++（） =此值可保持pH≥，硝化和反硝化反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。4　 脫氮所需池容V2 及脫氮水力停留時(shí)間T2 脫硝率qdn（t）= qdn（20）（T20） 考慮最不利的條件水溫，最低水溫為5℃ qdn（5）= qdn（20）（T20） =（520）= kg(還原