【正文】 ，二級(jí)消化池為 10 天，共 30 天。計(jì)算溫度為35℃.1. 消化池容積計(jì)算一級(jí)消化池總?cè)莘eV= =7400m339。705/1Vp?采用 2 座一級(jí)消化池，則每座池子的有效容積為：，30740Vm?消化池直徑 D 采用 20m集氣罩直徑 d1采用 2m，池底下錐底直徑 d2采用 2m，集氣罩高度 h1采用 2m，上錐體高度 h2采用 3m，消化池柱體高度 h3應(yīng)大于 D/2=20/2=10m,采用 12m，下錐體高度 h4采用 1m，49則消化池總高度為 H=H1+H2+H3+H4= (符合規(guī)定 ～ ?間)消化池各部分容積的計(jì)算：⑴ 集氣罩容積為：V1= h1= 2=2d?.32?⑵ 弓形部分容積為：V2= ??243hD?? = 3(3202+432)41.=⑶ 圓柱體部分容積為：V3= h3= 12=3768m342D?4201.?⑷ 下錐體部分容積為：V4=22213dh????????????????????? = )10(.2?50=則消化池的有效容積為：Vo=V3+V4=3768+=＞3700m 32. 二級(jí)消化池　　按容積比為，一級(jí)：二級(jí)＝2:1，采用 1 座二級(jí)消化池，每 2 座一級(jí)消化池串聯(lián)一座二級(jí)消化池，則每座二級(jí)消化池的有效容積：V0= ,37402m?二級(jí)消化池各部分尺寸同一級(jí)消化池。 　 3. 消化池各部分表面積計(jì)算集氣罩表面積為：F1= d12+πd 1h1= 22+22= m24?池頂表面積為：F2= (4h22+D)= （43 2+20）= m 24?則池蓋表面積共為：F1+F2=+=池壁表面積為：F3=πDh 5=20=471m2（地面以上部分） ；F4=πDh 6=20=（地面以下部分） 。51　　池體表面積為　 F5=πl(wèi)(D/2+d 2/2)=(10+1)= F6=d22/4=4/4= m2　 所以消化池總表面積是 　　 F 總 =F5+F6=+= M2圖 消化池計(jì)算簡(jiǎn)圖消化池?zé)峁び?jì)算消化池的耗熱量可以根據(jù)冬季最大負(fù)荷來(lái)計(jì)算，耗熱量包括下列三部分:每天頭陪的新鮮污泥從原始溫度加熱到所需溫度的耗熱量；消化池池體的耗熱量，是由于池體內(nèi)的消化溫度與大氣溫度的溫差所引起的耗熱量。污52泥管的耗熱量。1. 提高新鮮污泥的耗熱量：中溫消化溫度 TD=35℃新鮮污泥年平均溫度為 Ts=℃日平均最低溫度為 Ts=12℃每座一級(jí)消化池投配的最大生物泥量為V〞=37005%=185m 3/d則全年平均耗熱量為Q1= (TD－T s)1000= (35－)100024?18524=136437kcal/h最大耗熱量為:Q（1）max = (35－12)1000=177291kcal/h85242. 消化池池體的耗熱量：消化池各部傳熱系數(shù)采用：池蓋 K=(.℃)池壁在地面以上部分為 K= kcal/(.℃)池壁在地面以下部分及池底為 K= kcal/(.℃)池外介質(zhì)為大氣時(shí), 全年平均氣溫為 TA=10℃冬季室外計(jì)算溫度為 TA=9℃53池外介質(zhì)為土壤時(shí)，全年平均溫度為 TB=℃ ,冬季計(jì)算溫度 TB=℃,① 池蓋部分全年平均耗熱量為　Q 2=FK(TDTA)=(3510)=最大耗熱量為　Q （2）max =〔35(9) 〕= kcal/h② 池壁在地面以上部分，全年平均耗熱量為　Q 3=FK(TDTA)　=471 (3510)　=8478 kcal/h　　 最大耗熱量為　Q （3）max =471(35+9)= kcal/h③ 池壁在地面以下部分，全年平均耗熱量為　Q 4=FK(TDTB)　= (3510)　= kcal/h最大耗熱量為54　（Q 4） max=(35+)= kcal/h④ 池底部分，全年平均耗熱量為　Q 5=FK(TDTB)　= (3510)　=4310 kcal/h　　　最大耗熱量為　Q （5）max =()　= kcal/h⑤ 每座消化池池體，全年平均耗熱量為　Q x=+8478++4310　= kcal/h　　　最大耗熱量為　Q max=+++= kcal/h3. 每座消化池總耗熱量全年平均耗熱量為∑Q=+136437=最大耗熱量為∑Q max=+177291= kcal/h4. 熱交換器的計(jì)算：消化池每天所需的熱量是由加熱循環(huán)泵將污泥通過(guò)熱交換器加熱提供。本設(shè)計(jì)采用池外套管式泥—水交換器，與回流的消化污泥進(jìn)行混合，再進(jìn)入一級(jí)消55化池，其比例為 1：2,全天均勻投配。進(jìn)入消化器的生污泥量為Qs1= =回流的消化污泥量為Qs2=2=進(jìn)入熱交換器的總污泥量為Qs=Qs1+Qs2=+=生污泥的日平均最低溫度為 Ts=12℃生污泥與消化污泥混合后的溫度為Ts= =℃3521??熱交換器的套管長(zhǎng)度按下式計(jì)算:L= ????DQ?其中，內(nèi)管管徑選用 DN80mm,外管管徑選用 DN125mm 時(shí)，則污泥在內(nèi)管中的流速為V= =（符合要求）2?? 熱交換器按最大耗熱量 Qmax=,熱交換器的入口熱水溫度56Tw=85℃△T w 采用 10℃，則熱水循環(huán)量為Qw= =??39。max??? 內(nèi)外管之間的熱水流速為:v= =??????????平均溫差的對(duì)數(shù)△T m 按下式計(jì)算 :△T m= )/ln(21T?△T 1= ℃。 T s=℃。 T s′=℃。 T w=85℃。 Tw′=75 ℃。 △T 2= ℃，則△ Tm= =℃21ln???熱交換器的傳熱系數(shù)選用 K=℃，則每座消化池的套管式泥 —水交換器的總長(zhǎng)度為:L= = =??ax ?設(shè)每根長(zhǎng) 4m，則其根數(shù)為n=,選用 8 根5. 消化池保溫結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算：57消化池各部傳熱系數(shù)允許值采用：池蓋為 K= kcal/(.℃)池壁在地上部分為 K= kcal/(.℃)池壁在地下部分及池底為 K= kcal/(.℃ )① 池蓋保溫材料厚度的計(jì)算：設(shè)消化池池蓋混凝土結(jié)構(gòu)厚度為 δ G=250mm鋼筋混凝土的傳熱系數(shù)為 λ G=℃采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù) λ B= kcal/. ℃.則保溫材料的厚度為δ B1= = ==25mmBGK??/?02./3157?② 池壁在地面以上保溫材料厚度的計(jì)算：設(shè)消化池池壁混凝土結(jié)構(gòu)厚度為 δ G=400mm采用聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料作為保溫材料，則保溫材料的厚度為δ B2= = ==27mmBGK??/?02./3146?池壁在地面以上的保溫材料延伸到地面以下的深度為凍土層加 。③ 池壁在地面以下部分以土壤作為保溫層時(shí)，其最小厚度的核算：消化池池底在地面以下的混凝土結(jié)構(gòu)厚度為 δ G=400mm，= ==1920mm?壁B?BGK??/??58④ 設(shè)池底以下土壤作為保溫層，其最小厚度的核算：消化池底混凝土結(jié)構(gòu)厚度為 δ G=700mmδ B3= = ==1700mmBGK??/??池下水位在池底混凝土結(jié)構(gòu)厚度以下，大于 米，故不加其他保溫措施。⑤ 池蓋、池壁的保溫材料采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。其厚度經(jīng)計(jì)算分別為 25mm 及 27mm,均按 27mm 計(jì)，乘以 的修正系數(shù)，故采用 50mm.二級(jí)消化池的保溫結(jié)構(gòu)材料及厚度均與一級(jí)消化池相同。6. 沼氣混合攪拌計(jì)算消化池的混合攪拌采用多路曝氣管式（氣通式）沼氣攪拌。⑴ 攪拌用氣量：?jiǎn)挝挥脷饬坎捎?6m3/（ 3 池容） ，則用氣量為：q=6 =。701⑵ 曝氣立管管徑計(jì)算：曝氣立管的流速采用 12m/s，則所需立管的總面積為 ，取 ?選用立管的直徑為 Dg60mm 時(shí)，每根斷面 A=，59所需立管的總數(shù)則為 根，采用 11 根。?核算立管的實(shí)際流速為v= =（符合要求 7～15 之間）?產(chǎn)氣量按污泥量的 8 倍計(jì)，V=8Q=8370=2960m3/d 沼氣罐沼氣罐設(shè)計(jì)計(jì)算采用低壓浮蓋式濕式沼氣罐，沼氣系統(tǒng)的壓力采用 1800Pa儲(chǔ)氣罐的容積為。 V=296030%=888 m3采用單級(jí)溫式儲(chǔ)氣罐 1 個(gè)，則：V 0=V/2=444m3 設(shè) D=10m, H=6m, 則： V= m3﹥444m 3?????上加一個(gè)球冠 R=3m,容積忽略不計(jì)。 高程計(jì)算　　污水處理廠污水處理高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過(guò)計(jì)算確定各部分的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動(dòng)，保證污水處理60廠的正常運(yùn)行。為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以按重力流考慮為宜（污泥流動(dòng)不在此例） 。為此，必須精確的計(jì)算污水流動(dòng)中的水頭損失，水頭損失包括：　　⑴污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失?！　、莆鬯鹘?jīng)連接前后兩處理構(gòu)筑物管渠（包括配水設(shè)備）的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失?！　、俏鬯鹘?jīng)量水設(shè)備的水頭損失。該水廠設(shè)計(jì)流量為：Qmax=以河水的最低水位作為控制水位，有水頭損失計(jì)算表中各部分損失可得： 水頭損失計(jì)算表 河邊水位 跌水位 跌水井水位 計(jì)量堰出水管損失 計(jì)量堰下游水位 計(jì)量堰堰上水頭 自由跌水 合計(jì) 61計(jì)量堰上游水位 接觸池出水管線總損失 m接觸池出口的水頭損失 m合計(jì) m接觸反應(yīng)池水位 m接觸池進(jìn)口的水頭損失 m合計(jì) m混合池水位 混合池進(jìn)水口損失 m混合池進(jìn)水管損失 m一號(hào)集配水井外井出水口的損失 合計(jì) m一號(hào)集配水井水位 一號(hào)集配水井外井進(jìn)水的損失 m二沉池出水總管的損失 m合計(jì) m二沉池出水總管起端水位 62二沉池出水槽堰上水頭 m自由跌水 m合計(jì) m 二沉池水位 二沉池進(jìn)水頭部的損失 m二沉池進(jìn)水管總損失 m一號(hào)集配水井內(nèi)井出水口損失 合計(jì) m一號(hào)集配水井內(nèi)井水位 一號(hào)集配水井內(nèi)井進(jìn)口損失 m一號(hào)集配水井進(jìn)水總管損失 合計(jì) 曝氣池集水槽水位 曝氣池集水槽堰上水頭 自由跌水 合計(jì) 63曝氣池水位 曝氣池進(jìn)口損失 曝氣池配水口水位 曝氣池進(jìn)水管線總損失 二號(hào)集配水井出口損失 合計(jì) 二號(hào)集配水井外井水位 二號(hào)集配水井外井進(jìn)口損失 初沉池出水總渠損失 合計(jì) 初沉池出水總渠起端水位 初沉池集水槽堰上水頭 自由跌水 合計(jì) 初沉池水位 64m初沉池進(jìn)水渠損失 初沉池進(jìn)水管的總損失 64二號(hào)集水井內(nèi)井出水口損失 合計(jì) 二號(hào)集水井內(nèi)井水位 二號(hào)集水井進(jìn)水管總損失 沉沙池出水管損失 合計(jì) 平流沉砂池出水堰水位 平流沉砂池出水堰堰上水頭 自由跌水 合計(jì) 平流沉砂池水位 平流沉砂配水口水頭損失 合計(jì) 平流沉砂池配水口水位 污泥部分高程計(jì)算　　污泥管均采用直徑 300mm 的鑄鐵管，污泥在管內(nèi)呈重力流，流速65,按下式計(jì)算各段水頭損失：　　()fLvD?濃縮池液面 貯泥池液面 一級(jí)消化池液面 二級(jí)消化池液面 污水泵站計(jì)算設(shè)計(jì)流量 ，選擇水池與機(jī)器間合間的矩形泵站，考慮 6 臺(tái)水泵（其中兩臺(tái)備用） ，每臺(tái)水泵的容量為 m3/s集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)水泵 5 分鐘的容量：W=300=90m3有效水深采用 H=，則積水池面積為 F=90/=60 m 2 經(jīng)過(guò)隔柵的水頭損失 ：（）=出水管管線水頭損失：每臺(tái)泵單用一根出水管，其流量為：Q0=300L/s，選用的管徑為 500mm 的鑄鐵管，查表得66v=。1000i=,設(shè)管總長(zhǎng)為 15m，局部損失占沿程的 30﹪，則總損失為：15（1+）泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮安全水頭為：水頭揚(yáng)程為： H=+++=，取 選用 6 臺(tái) 350ZZB15 型污水泵，每臺(tái) Q0=，H=，對(duì)水泵總揚(yáng)程進(jìn)行核算⑴吸水管路水頭損失計(jì)算：每根吸水管 Q=300L/s,選用 500mm 管徑，流速 v=，1000i=根據(jù)圖示：直管部分長(zhǎng)度 ，喇叭口（780mm400mm）ζ= ,Dg500mm90176。彎頭 1個(gè)（ζ=） ，Dg500mm 閘門一個(gè)（ζ=） ，Dg500350mm 偏心漸縮管（由大到?。│?=。沿程損失：直管部分長(zhǎng)度：，進(jìn)水（ζ=） ，Dg500 閘閥 1 個(gè)（ζ=） ，Dg500350 偏心管 1 個(gè)（ζ=）局部損失：（+） 2/2g+吸水管路水頭總損失：67+=⑵出水管路水頭損失計(jì)算：每根出水管 Q=300 L/s,選用 500 毫米的管徑，直管路總長(zhǎng)度為：，Dg500350 漸擴(kuò)管 1 個(gè) ζ=，Dg500 閘門 1 個(gè) ζ=，Dg500 止回閥1 個(gè) ζ=， 90176。彎頭 1 個(gè) ζ= 直管部分長(zhǎng)沿程損失： DN500 彎頭一個(gè) （