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msbr dest工艺设计计算书

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'湖南大学毕业设计(论文)第91页第二部分设计计算书(目录)第二部分设计计算书(目录)I1.MSBR工艺11.1.处理水量11.2.泵前中格栅21.2.1.设计参数21.2.2.设计计算21.3.污水提升泵房51.3.1.设计参数51.3.2.设计计算51.4.泵后细格栅81.4.1.设计参数81.4.2.设计计算81.5.沉砂池111.5.1.设计参数111.5.2.设计计算111.6.水解酸化池131.6.1.设计参数141.6.2.设计计算141.7.MSBR系统181.7.1.设计参数181.7.2.设计计算191.8.紫外线消毒渠391.8.1.设计参数391.8.2.设计计算401.9.计量设施421.9.1.巴氏计量槽(沉砂池前)421.9.2.电磁流量计(出水计量)43 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.10.污泥处理构筑物的设计计算441.10.1.剩余污泥量441.10.2.污泥提升泵房441.10.3.贮泥池451.10.4.污泥浓缩脱水间451.11.MSBR工艺高程计算471.11.1.污水部分471.11.2.污泥部分481.12.MSBR工艺经济分析491.12.1.建设投资491.12.2.项目总成本542.DSTE工艺562.1.泵前中格栅562.2.污水提升泵房562.3.泵后细格栅562.4.沉砂池562.5.水解酸化池562.5.1.设计参数572.5.2.设计计算572.6.DSTE系统612.6.1.设计参数612.6.2.设计计算612.7.配水井662.7.1.设计参数662.7.2.设计计算662.8.二次沉淀池672.8.1.设计参数672.8.2.设计计算672.9.接触消毒池71 湖南大学毕业设计(论文)第91页2.9.1.设计参数712.9.2.设计计算712.10.计量设施742.11.污泥处理构筑物的设计计算742.11.1.污泥量742.11.2.污泥泵房752.11.3.贮泥池752.11.4.污泥脱水间752.12.DSTE工艺高程计算782.12.1.污水部分782.12.2.污泥部分792.13.DSTE工艺经济分析802.13.1.建设投资802.13.2.项目总成本85致谢87参考文献88附录90 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.MSBR工艺图1MSBR系统工艺流程图1.1.处理水量已知设计流量:根据《室外排水设计规范》(GBJ14-87):式中:—总变化系数;—设计流量,;则最大时流量:为保证设计中,各构筑物可以承担最大时流量的负荷,设计中一级处理构筑物均以作为设计流量计算,二级及污泥处理构筑物以作为设计流量计算。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.泵前中格栅1.1.1.设计参数设计流量栅前流速过栅流速栅条宽度格栅间隙栅前部分长度格栅倾角单位栅渣量1.1.2.设计计算1)栅槽宽度①栅条间隙数:式中—最大设计流量,;—格栅倾角,,取;—栅条间隙,,取;—栅条间隙数,个;—栅前水深,,取;—过栅流速,,取;格栅设两组,按两组同时工作设计,一格停用,一格工作校核。则栅条间隙数:②栅槽有效宽度设计采用圆钢为栅条,即,且一般栅槽比格栅宽则:③栅前槽宽根据最优水力断面公式,则栅前槽宽: 湖南大学毕业设计(论文)第91页式中—栅前槽宽,;①栅前流速已知栅前水深,栅前槽宽,则栅前流速②校核用设计流量校核栅前流速1)通过格栅的水头损失式中—设计水头损失,;—计算水头损失,;—重力加速度,;—系数,格栅受污染堵塞时水头损失增大倍数,一般采用3;—阻力系数,本设计中选用断面为锐边矩形的栅条;2)栅后槽总高度设栅前渠道超高,则栅前渠道高度 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)栅槽总长度①进水渠道渐宽部分的长度式中—渐宽部分展开角,,取;②栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度格栅总长2)每日栅渣量式中—栅渣量,污水,取污水,则故采用机械清渣。3)拦污机械设备高链式格栅清污机主要由电动减速机装置、机架、回转链条、齿耙、栅条等部件组件。高链式格栅除污机装有单个齿耙在链条的驱动下作回转运动,即当链条由顶部的驱动装置带动做顺时针运转时,齿耙架受链条和导轨的约束作平面运动,在链条运行一周内完成齿耙闭合取渣,输渣、卸渣及换位的一整套循环动作,并通过顶部卸渣装置和除污耙的相对运动,将污物卸至输送机运走。工作时,污水从栅条的栅隙处流过,截流在栅条面上的垃圾在回转链带动的耙齿捞起后由下向上输送,耙斗到出料口时,由机架下方的橡胶清污板刮下。高链式格栅清污机链条及链轮全部在水面以上工作,防腐性好,便于维护保养 湖南大学毕业设计(论文)第91页本设计选用高链式格栅除污机PZ1200两台。1)计算简图:图1.2.1中格栅示意图1.1.污水提升泵房1.1.1.设计参数1.1.2.设计计算1)选泵前总扬程估算吸水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为①出水管管线水头损失:每台泵单用一根出水管,流量为,选用管径,。设管长为10m,局部损失占沿程的30%,则总损失为:泵站内管线水头损失假设为1.5m,考虑自由水头2米,水泵扬程为:则选取泵型号参数如下: 湖南大学毕业设计(论文)第91页型号流量()扬程(m)转速()功率()效率()台数250QW600-15-45600159804582.64①吸水井容积不小于于一台水泵5min的容量,则泵站平面布置后,平面尺寸取,则吸水井水深为1)泵站经平剖面布置后,对水泵总扬程核算:①吸水管路水头损失计算每根吸水管,选用管径,,。根据图示:直管部分长度喇叭口弯头闸门沿程损失局部损失吸水管路总水头损失②出水管路水头损失计算每根吸水管,选用管径,,。根据图示:直管部分长度弯头渐扩管闸门弯头 湖南大学毕业设计(论文)第91页沿程损失局部损失吸水管路总水头损失则水泵所需扬程:所选水泵满足扬程要求。1)水泵出水管设计根据水泵吸水流量和规范对流速的要求,设计水泵出水管选择焊接钢管,管径为,流速为。钢管的防腐措施:所有明露钢管外壁均刷防锈漆两遍、面漆两遍;埋地钢管外壁采用一遍防锈漆、玻璃纤维布两布三油(沥青漆)防腐;钢管内壁均采用涂两道防锈漆、两道面漆防腐。图1.3.1提升泵房示意图 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.泵后细格栅1.1.1.设计参数设计流量栅前流速过栅流速栅条宽度格栅间隙栅前部分长度格栅倾角单位栅渣量1.1.2.设计计算1)栅槽宽度①栅条间隙数:式中—最大设计流量,;—格栅倾角,,取;—栅条间隙,,取;—栅条间隙数,个;—栅前水深,,取;—过栅流速,,取;格栅设两组,按两组同时工作设计,一格停用,一格工作校核。则栅条间隙数:②栅槽有效宽度设计采用圆钢为栅条,即,且一般栅槽比格栅宽则:③栅前槽宽根据最优水力断面公式,则栅前槽宽: 湖南大学毕业设计(论文)第91页式中—栅前槽宽,;①栅前流速已知栅前水深,栅前槽宽,则栅前流速②校核用设计流量校核栅前流速1)通过格栅的水头损失式中—设计水头损失,;—计算水头损失,;—重力加速度,;—系数,格栅受污染堵塞时水头损失增大倍数,一般采用3;—阻力系数,本设计中选用断面为迎背水面均为半圆形的栅条;2)栅后槽总高度设栅前渠道超高,则 湖南大学毕业设计(论文)第91页栅前渠道高度1)栅槽总长度①进水渠道渐宽部分的长度式中—渐宽部分展开角,,取;②栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度格栅总长2)每日栅渣量式中—栅渣量,污水,取污水,则故采用机械清渣。3)拦污机械设备阶梯式机械格栅除污机是一种安装在城市给排水泵站或污水处理厂中以清除水中漂浮物的除污装置,由箱体、定格栅、动格栅和传动机构组成。阶梯形定格栅通过箱体倾斜安装于入水口处,动格栅安装在定格栅的后下方,其栅条亦为阶梯形,交叉插入定格栅的栅条间并可由传动机构驱动由下至上、由后至前周期运动,从而将水中漂浮物逐阶上推到污物出口。本实用新型结构巧妙,可靠性好,无锈蚀和打齿现象,并可避免大块漂浮物卡阻在格栅的栅条中。 本设计选用阶梯式格栅除污机JT1500两台。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)计算草图图1.4.1细格栅示意图1.1.沉砂池沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/的砂粒,以保护管道,阀门等设施免受磨损和阻塞。钟式沉砂池及其吸砂设备是一种新型引进技术,用于给排水工程中去除水中的砂及粘在砂上的有机物质,它可以去除直径0.2mm以上绝大部分砂。ZXS型沉砂池吸砂机的向上倾斜的叶轮旋转时,产生离心力,不仅使水中砂粒沿池周及斜坡沉于池底的砂门中,同时将砂粒上粘附的有机物撞击下来。砂门的砂粒通过高压气或砂泵提升到倾斜的螺旋砂水分离机进行砂水分离。有节省能源、占地面积小,有多种提升除砂方法和砂水分离方法;转速低,结构简单便于保养维护的优点。1.1.1.设计参数设计流量表面负荷停留时间进水渠长进出水渠夹角进水流速出水流速1.1.2.设计计算1)根据国内ZXS型钟式沉砂池及其吸砂设备外形及安装尺寸表选定沉砂池: 湖南大学毕业设计(论文)第91页型号ZXS1.83.661018304660700设计水量()180360600100018003000460060007800沉沙区直径A(m)1.832.132.433.053.654.875.485.806.10贮砂区直径B(m)0.910.910.911.521.521.521.521.521.83进水渠宽C(m)0.310.380.460.610.721.071.221.371.68出水渠宽D(m)0.610.760.911.221.522.132.442.743.35锥斗底径E(m)0.310.310.310.460.460.460.550.550.55贮砂区深度F(m)1.521.521.521.682.032.082.132.442.44沉沙区底坡降G(m)0.300.300.400.450.601.001.001.301.30进水渠水深H(m)0.200.250.380.450.650.750.951.101.10沉砂区水深J(m)0.800.800.801.001.101.451.451.501.50超高K(m)0.300.300.350.350.350.400.400.450.45沉砂区深度L(m)1.101.101.151.351.451.851.851.951.95驱动机构(kW)0.560.860.860.750.751.51.51.51.5桨板转速()202020141413131313据表中数据及设计流量选择两套型号为ZXS10的钟式沉砂池,具体数据为:型号流量ABCDEFGHJKLZXS1010003.051.520.611.220.461.680.450.451.000.351.351)计算草图: 湖南大学毕业设计(论文)第91页图1.5.1旋流沉砂池示意图1)参数校核①表面负荷,满足②水力停留时间沉砂区体积停留时间,满足③进水渠道流速④出水渠道流速满足要求。1.1.水解酸化池该工艺以功能水解池取代功能专一的初沉池,水解池对各类有机物去除率远远 湖南大学毕业设计(论文)第91页高于传统初沉池,因此,降低了后续构筑物的负荷;将不溶性有机物水解成溶解性有机物,使污水更适宜于后续的好氧处理;在处理水的同时也完成了对污泥的处理,简化了传统处理流程。1.1.1.设计参数设计流量池体体积池表面积停留时间池体高度1.1.2.设计计算1)设计出水水质设水解酸化池的去除率是,的去除率是的去除率是进水进水2)水解池表面积式中—水解酸化池个数,座,取;—水解池表面负荷,,取;3)有效水深式中—停留时间,,取;4)有效容积采用正方形反应器,故池长与池宽相等5)池体高度设超高,则池体总高度 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)出水堰负荷式中—出水堰总长度,;—出水堰负荷,,取;设三角形堰板角度为,堰上水位深度为①单齿流量②齿个数③齿间距则设计个出水堰。每个堰长,宽。2)出水渠设计①出水渠渠宽式中—出水渠宽度,;为了确保安全,出水渠设计流量,则②出水渠渠深出水渠的临界水深集水槽起端水深设出水槽自由跌落高度 湖南大学毕业设计(论文)第91页则集水槽总深度1)剩余污泥量①自身衰减系数时,②生物污泥量式中—污泥产率系数,设计中取;—混合液挥发性悬浮固体浓度,,取;因生物污泥量,证明在内源呼吸期,污泥已经完全自我消耗,故不考虑这部分污泥产量。③非生物污泥量则总污泥量2)配水系统为保证水解酸化池配水均匀,采用以穿孔管形式配水的大阻力配水系统。配水强度,冲洗流量①干管采用钢筋混凝土渠道。断面尺寸,长。起端流速②支管支管中心距采用,支管数,支管长 湖南大学毕业设计(论文)第91页。每根支管进口流量,支管直径,则支管起端流速①孔口孔口直径采用,孔口数个,则孔口总面积考虑干管顶开两排孔,每排69个孔,孔口中心距每根支管孔口数100个,分两排布置,孔口向下与中垂线夹角45°交错排列,每排50个孔,孔口口中心距。②配水系统校核实际孔口数个实际孔口总面积实际孔口流速符合配水均匀性达到95%以上的要求。1)排泥系统采用静压排泥装置,沿矩形池纵向多点排泥,排泥点设在污泥区中上部。污泥排放采用定时排泥,每日1次。另外,由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂砾,需在水解池底部设排泥管。2)设计简图 湖南大学毕业设计(论文)第91页图1.6.1水解酸化池计算示意图1.1.MSBR系统MSBR即改良型SBR(ModifiedSBR),其工艺经过不断改进和发展已经成为MABR的第三代技术,其专利技术属于美国Aqua-AcrobicInc所有。MSBR系统实质是由A2/O工艺与SBR系统串联而成,具有生物除磷脱氮功能,可以连续进水,连续出水,与传统的SBR有着很大的区别。1.1.1.设计参数设计流量好氧区缺氧区厌氧区外回流比内回流比周期时间周期数进水时间排水时间沉淀时间反应时间 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.设计计算下图为MSBR系统平面布置图,其中1和7为SBR池,2池为污泥浓缩池,3池为预厌氧池,4池为厌氧池,5池为缺氧池,6池为好氧池。池体计算分为三部分:A2/O部分,SBR部分,其他池体部分。图1.7.1MSBR系统计算示意图1.1.1.1.A2/O部分1)设计参数设计流量设计污泥龄好氧区缺氧区厌氧区 湖南大学毕业设计(论文)第91页外回流比内回流比1)进水水质设水解酸化池的去除率是,的去除率是的去除率是进水进水2)污泥龄设计计算①反硝化氮浓度式中—需要反硝化的氮,;—生化池进水的浓度,;—出水中氨氮浓度,;—出水中有机氮浓度,,取;②反硝化速率参照德国ATV标准,详见附表1,取式中—用于硝化和反硝化所需的反应池体积,;—反应池体积,;③硝化泥龄式中—硝化污泥龄,d;—考虑进水中氨氮浓度波动的影响采用的安全系数,它与污水厂的规模大小有关,水量大时氨氮浓度波动小,反之波动大,规模大小用进水总量衡量,随值的变化取值的经验如下: 湖南大学毕业设计(论文)第91页,取;3.4—水温时保证消化的最小泥龄,它硝化菌在时的最大生长速率的倒数2.13d再乘以1.6的经验系数,这是为了保证活性污泥中能生长和保持足够的硝化菌,如果只有2.13d的泥龄,实际工程中无法实现硝化反应;—设计水温,,按最不利的低温条件计算,故取一年中的最低月平均温度,设计中取;①总污泥龄式中—总污泥龄,d;—硝化污泥龄,d;—反硝化污泥龄,d;由可得1)计算产率系数式中—产率系数;—结合我国情况的修正系数,设计中取=0.9;—进水悬浮固体SS浓度,;—设计水温,同前;核算污泥负荷 湖南大学毕业设计(论文)第91页满足1)回流污泥浓度①已知污泥负荷,则取式中:—浓缩时间,,取;②确定污泥回流比:③好氧池中为式中:—混合液中占,取;2)求总氮(TN)去除率内回流比取,即,则TN去除率为则出水总氮为,符合要求。3)反应池平面尺寸计算①反应池容积式中—生化反应池座数,座,取;—衰减系数,设计中取;②6#单元(好氧池)容积:设水深6,则6#单元表面积 湖南大学毕业设计(论文)第91页6#单元水力停留时间①5#单元(缺氧池)容积:设水深8则5#单元表面积5#单元水力停留时间②4#单元(厌氧池)计算式中—厌氧池容积,;0.75—保证厌氧的最小水力停留时间,;设水深8则4#单元表面积4#单元水力停留时间③反应池总体积1)剩余污泥量①生物污泥量②非生物污泥量则总污泥量2)需氧量、供气量计算设夏季水 湖南大学毕业设计(论文)第91页①去除含碳有机物单位耗氧量考虑一个安全系数,取,从附录中查得,对应的,而不是污泥龄对应的1.24;另一方面,如按水温及计算,,比小,故取②的去除量式中:—的去除量,;—波动系数,查(附表2-5),取;③需硝化的氨氮量④反硝化的硝酸盐量⑤实际需氧量⑥标准需氧量式中:—标准需氧量,;—需氧量修正系数,按下式计算;—混合液中值与清水中值之比,取; 湖南大学毕业设计(论文)第91页—混合液饱和溶解氧值与清水饱和溶解氧值之比,取;—最热日平均水温,,计算时采用的水温同一温度;—标准条件下清水中饱和溶解氧,本设计取;—清水在曝气装置安装处至水面的平均溶解氧,;—混合液剩余溶解氧值,,本设计取;—清水在时的饱和溶解氧,,查表;—曝气装置处绝对压力,;;—空气扩散装置的安装深度,,取;—曝气池逸出气体中含氧,%;—曝气设备氧利用率,设计中取;①需气量最大需气量②曝气器数量的计算选用可升降式微孔曝气器,单套供气量为,则曝气器数量为: 湖南大学毕业设计(论文)第91页,考虑两侧池边均匀布置,取16套。①供风管道计算好氧池两边各布置8套曝气器设备,供风管道布置如上图所示。管径计算:每套曝气器供风量按,干管流速,查《排水工程》下册附录2、3,得各段管径及摩阻损失如下:管段编号管段长度Lm空气流量空气流速v(m/s)管径Dmm配件管段当量长度L0(m)管段计算长度L0+L(m)压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8Pa/m9.8(Pa)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)0~1942071210090°弯头1个2.111.110.0111.01~25.342071210090°弯头1个2.17.410.074.02~35.38401412150三通1个,渐缩1个,90°弯头1个7.412.75.063.53~45.312602112200三通1个,渐缩1个,90°弯头1个10.515.82.234.74~55.316802812200三通1个,90°弯头1个9.314.64.058.25~65.321003512250三通1个,渐缩1个,90°弯头1个13.719.02.037.9 湖南大学毕业设计(论文)第91页6~75.325204212250三通1个,90°弯头1个12.117.43.153.97~85.329404912300三通1个,渐缩1个,90°弯头1个17.022.32.044.68~920.433605612300三通1个,90°弯头1个15.035.42.278.09~1043.5672011212400三通1个,渐缩1个,90°弯头1个24.067.52.0135.110~1144.81344022415600三通1个,渐缩1个,90°弯头1个39.183.91.083.9合计774.8故空气管道的总压力损失:则鼓风机所需空气压力为:式中—曝气器淹没水头,;—微孔曝气器阻力,,取;—富余水头,,取;①鼓风机的选择2座MSBR池则包括2个好氧池,风量为,选用三台(两用一备)罗茨鼓风机,则单台流量为查《常用设备手册》,所选风机型号参数如下图所示:型号风量风压轴功率电动机功率口径转速RG-350162.878.4274315350A5901)系统处理程度校核根据硝化泥龄来校核氨氮在系统中的去除率,以确定序批池中的负荷。式中:—硝化时的安全系数,一般取值之间,设计中取;—亚硝酸菌在时的比增长速率,; 湖南大学毕业设计(论文)第91页式中:—亚硝酸菌的最大比增长速率,—设计温度,,设计中取;—出水中的氨氮浓度,;—亚硝酸菌氧化氨氮时的饱和常数,;—混合液中溶解氧的浓度,,取;—溶解氧的饱和常数,取;即系统出水氨氮不达标,原因是污泥龄较短,导致系统中硝化反应进行不充分。为节省主曝气的容积,保持系统中污泥龄不变,剩余氨氮的去除,在序批池的计算中设计。1.1.1.1.SBR部分1)设计参数:设计流量周期时间周期数进水时间排水时间沉淀时间反应时间2)进水水质 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)污泥龄设计计算①反硝化氮浓度②反硝化速率参照德国ATV标准,取③硝化泥龄④总污泥龄由可得,;好氧时段:缺氧时段:2)计算产率系数3)序批池容积计算①反应污泥量②总污泥量 湖南大学毕业设计(论文)第91页①实际沉淀时间②池容计算式中:—安全高度,m,设计中取;—污泥指数,100~150,设计中取;—池内水深,,设计中取;即系统1#和7#池子的体积设序批池水深6m,表面积水力停留时间1)排水深度2)污泥浓度,满足要求;3)核算污泥负荷 湖南大学毕业设计(论文)第91页满足1)剩余污泥产量①生物污泥量因生物污泥量,证明在内源呼吸期,污泥已经完全自我消耗,故不考虑这部分污泥产量。②非生物污泥量式中—进水中可生化部分的比例,设计中取;则剩余污泥量2)复核出水硝化作用夏季强于冬季,所以只需复核冬季出水满足要求即可。①亚硝酸菌在时的比增长速率②亚硝酸菌的最大比增长速率③亚硝酸菌氧化氨氮时的饱和常数 湖南大学毕业设计(论文)第91页满足要求;1)序批池需氧、供气量计算①去除含碳有机物单位耗氧量考虑一个安全系数,取,从附录中用内插法求得,对应的,而不是污泥龄对应的1.28;另一方面,如按水温及计算,,比1.07大,故取②的去除量③需硝化的氨氮量④反硝化的硝酸盐量⑤实际需氧量⑥标准需氧量 湖南大学毕业设计(论文)第91页曝气装置处绝对压力曝气池逸出气体中含氧清水在曝气装置安装处至水面的平均溶解氧需氧量修正系数标准需氧量①需气量最大需气量池为阶段曝气(非连续曝气),每一座池中两个池,每天各曝气六次,每次,则单池曝气量为:(平均时)(最大时)②曝气器数量的计算选用可升降式微孔曝气器,单套供气量为,则曝气器数量为:,考虑两侧池边均匀布置,取10套。 湖南大学毕业设计(论文)第91页①供风管道计算好氧池两边各布置5套曝气器设备,供风管道布置如上图所示。管径计算:每套曝气器供风量按,干管流速,查《排水工程》下册附录2、3,得各段管径及摩阻损失如下:管段编号管段长度Lm空气流量空气流速v(m/s)管径Dmm配件管段当量长度L0(m)管段计算长度L0+L(m)压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8Pa/m9.8(Pa)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)0~1742071210090°弯头1个2.19.110.091.01~25.542071210090°弯头1个2.17.610.076.02~35.58401412150三通1个,渐缩1个,90°弯头1个7.412.95.064.53~45.512602112200三通1个,渐缩1个,90°弯头1个10.516.01.523.94~55.516802812200三通1个,90°弯头1个9.314.84.00.15~65.521003512250三通1个,渐缩1个,90°弯头1个13.719.22.00.06~743.5842007012350三通1个,渐缩1个,90°弯头1个20.564.11.7108.97~825.2840014020400三通1个,渐缩1个,90°弯头1个24.049.24.0196.9合计561.4故空气管道的总压力损失:则鼓风机所需空气压力为: 湖南大学毕业设计(论文)第91页式中—曝气器淹没水头,;—微孔曝气器阻力,,取;—富余水头,,取;①鼓风机的选择2座MSBR池则包括4个SBR池,风量为,选用四台(三用一备)罗茨鼓风机,则单台流量为查《常用设备手册》,风机型号如下表所示:型号风量风压轴功率电动机功率口径转速RF-290128.078213250300A9801.1.1.1.其他池体部分1)污泥浓缩池2#池的外回流量,,通过污泥回流泵将回流污泥直接从SBR池回流至污泥浓缩池,在这里起到储存污泥和泥水分离的作用。泥水分离后,上清液则进入缺氧池,被浓缩的活性污泥则进入预缺氧池。根据类似工程案例,水力停留时间取,则浓缩池体积为:设水深8则3#单元表面积2)预缺氧池3#预缺氧池的作用是使回流污泥中的溶解氧在本单元消耗掉,同时污泥中的硝酸盐也被微生物的自身氧化所消耗。池中3#单元中上清夜进入5#(缺氧池),其流量为,则进入3#单元的浓缩污泥量为,水力停留时间取,用于去除回流污泥中硝态氮的容积,则预缺氧池体积为:设水深8则3#单元表面积3)MSBR池进出水系统计算 湖南大学毕业设计(论文)第91页①配水总渠经平面布置后确定,两座MSBR池合建。两座MSBR池共一条进水总渠。流量为,渠内流速,水深取,则渠宽;②污泥浓缩池出水污泥浓缩池后端设0.5m宽上清液出水槽,,取,则水深,采用三角堰出水。出水槽中水用钢管连通送至好氧池(6池),钢管沿池壁敷设,用支架固定。,查水力计算表,取DN500钢管,。③出水空气堰SBR池用空气堰出水,每个SBR池规模为,滗水高度为4.0m。根据需要,选择宜兴市海承环保设备有限公司的KQY-5000型号空气堰,规格为5000t/d,长度5m,空气压力<0.01Mpa,设备功率<0.5KW,不锈钢材质。每个SBR池4台。空气堰构造图如下图所示:图1.7.2.3.1空气堰罩示意图④出水总渠SBR池出水为非连续出水,流量最大时为,流速取 湖南大学毕业设计(论文)第91页,水深取,则渠宽。①MSBR池设备选型a.搅拌设备MSBR系统各单元设置浮筒式搅拌器,以改善系统中各单元的MLSS的均匀性。每单元中搅拌器所需功率按污水计算,各单元浮筒式搅拌器功率见下表:单元134567功率/1559102115数量/台211122单元1、3、4、5、7设置带除渣浮筒式搅拌器,带除渣式浮筒搅拌器如下图一所示,其包括电机、浮筒、进料螺旋室、除渣传动装置、回流管。单元6设置不带除渣浮筒式搅拌器,不带除渣浮筒式搅拌器如下图二所示,其包括点击、浮筒、进料螺旋室。图1.7.2.3.2带除渣浮筒式搅拌器 湖南大学毕业设计(论文)第91页图1.7.2.3.3不带除渣浮筒式搅拌器搅拌器用三条聚丙烯绳固定在池壁上,固定处池壁上应预埋316SS不锈钢埋件,以便锚环焊在预埋件上。搅拌器浮在水面上,维修时很方便就可以将其拉到池边,同时运行十分平稳,不会将氧气带入水体。安装有搅拌器的池子干弦高度>=0.61m,搅拌器下方2.5米范围内不应有任何障碍物。a.污泥回流设备污泥回流比,则回流量为,每个SBR池内设污泥回流泵一台,查《常用设备手册》,选用芬兰沙林QW型低扬程污泥回流泵,型号400QW1250-5-30,扬程5m。b.混合液回流设备内回流比,则污泥回流量为,在好氧池内设混合液回流泵一台,查《常用设备手册》,选用芬兰沙林SR型低扬程污泥回流泵,型号SR066,扬程0.75m。c.微孔曝气器曝气器采用可升降式微孔曝气器,包括电动升降装置、垂直升降支架、曝气管支架、橡胶模曝气器、曝气管调平装置(如下图所示)。曝气器上的橡胶膜为激光打孔,曝气时膜孔自动张开,停止曝气时自动关闭。电动升降装置可以将曝气器整体升至水面上可作360°旋转。为了便于起吊,应将曝气器处栏杆做成活动或将曝气器垂直支架加高,以便起吊时曝气管能越过栏杆。 湖南大学毕业设计(论文)第91页图1.7.2.3.4微孔曝气器示意图a.底部挡板MSBR系统中SBR池中间设置一个高3.0m的底部挡板(做法见下图所示)。底部挡板使得SBR池前端有一个稳定的污泥层,同时底部挡板也改善了水力状态,使得SBR池前端的水流是由下而上经过悬浮污泥层,使污水得到了生物过滤,从而提高了出水质量。图1.7.2.3.5底部档板示意图1.1.紫外线消毒渠1.1.1.设计参数设计流量停留时间设备选型UV4000PLUS 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.设计计算1)峰值流量2)灯管数初步选用UV3000PLUS紫外消毒设备,每3800需14根灯管,每根灯管的功率为2800W,故(设两个渠道)根根拟选用6根灯管为一个模块,则模块数3)消毒渠设计按设备要求渠道深度为129cm,设渠中水流速度为。①渠道过水面积②渠道宽度,取③复核流速若灯管间距为8.89cm,沿渠道宽度可安装16根灯管,故选取用UV3000PLUS系统,两个UV灯组,一个UV灯组15个模块。每个模块长度2.46m,两个灯组间距1.0m。渠道出水设堰板调节,调节堰到灯组间距1.5m,进水口到灯组间距1.5m,则④渠道总长为: 湖南大学毕业设计(论文)第91页①复核辐射时间属于10~100s,符合要求。1)出水渠设计①出水渠渠宽式中—出水渠宽度,;为了确保安全,出水渠设计流量,则②出水渠渠深出水渠的临界水深集水槽起端水深设出水槽自由跌落高度则集水槽总深度。2)紫外线消毒渠布置如下图:图1.8.1紫外线消毒槽示意图 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.计量设施1.1.1.巴氏计量槽(沉砂池前)1.1.1.1.设计参数1.1.1.2.设计计算1)上游渠道宽度上游渠道流速,水深,采用两组计量槽,则①渠宽②上游渠道长度2)计量槽基本尺寸①咽喉宽度计量槽咽喉宽度取渠道宽度的0.35倍,则②校核上游渠道宽度③渐扩段出口宽度④下游渠道水深下游与上游的水深比取0.6,则下游渠道水深⑤上游渐缩段长度⑥上游水位观测孔位置上游渐缩段渠道壁长度为 湖南大学毕业设计(论文)第91页水位观测孔位置:①巴氏槽长度咽喉段长度,下游渐扩段长度,巴氏槽总长度1)下游渠道长度2)上下游渠道及巴氏槽总长度,符合要求。图1.8.1巴氏计量槽计算示意1.1.1.电磁流量计(出水计量)1.1.1.1.设计参数1.1.1.2.设计计算选用湖南凌慧仪表科技有限公司生产的电磁流量计,口径,流量范围,其主要技术参数见下表。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.污泥处理构筑物的设计计算1.1.1.剩余污泥量剩余污泥来自水解酸化池,系统的好氧池和SBR池(一同由SBR池排泥管排出),则总剩余污泥量为,剩余污泥含水率按99.6%计算,则湿污泥量为1.1.2.污泥提升泵房贮泥池旁边设一个小型污泥提升泵房,每个泵房设一台泵,设计流量为。经污泥高程布置后,查《常用设备手册》选择QW型潜水排污泵,参数见下表。取泵房平面尺寸为。型号流量扬程(m)转速功率()效率()台数100QW100-7-410071440477.42 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.贮泥池贮泥池设计储存8h污泥量,则储泥池有效容积为,水深取4.0m,超高取0.5m,则贮泥池平面尺寸:。1.1.2.污泥浓缩脱水间带式浓缩脱水一体机是专门为市政污水厂、造纸、印染、电力、冶金、煤炭和精细化工等污水处理厂污泥脱水而研究开发生产的,用于降低含水率较高的污泥的含水量,以方便直接进行最终处置,它集浓缩压榨脱水于一体,是一个带两级预压更有针对性完善的浓缩压滤脱水系统。本设计采用污泥浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水。机组每天工作两班,每班8h,则每小时污泥处理量为。1)设备选型选用诸城市博宇环保设备有限公司生产的BYDTY系列全封闭带式污泥浓缩脱水一体机4台(3用1备),型号BYDTY-3000。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)絮凝剂的选取根据《给水排水设计手册》第5册,选择聚丙烯酰胺作为絮凝剂,需要溶解搅拌机,搅拌后溶液浓度(药剂投加量)为,搅拌时间,混凝剂每日配置次数次,药剂的溶液浓度为,则溶液池有效容积溶液池的有效容积为。2)溶液池的尺寸根据上述计算,设1个溶液池,每个溶液池的有效容积为,溶液池采用矩形池子,超高取0.3m,其尺寸为:。池旁设工作台,宽1.0~1.5m,池底坡度为0.02。底部设置放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管,按1h放满考虑。3)溶解池溶解池容积可按溶液池容积的计算,则:溶解池进出水流量式中—溶解池进水时间,,设计中取;采用矩形钢筋混凝土结构,内壁用环氧树脂进行防腐处理,与溶液池合建,尺寸为,超高取,溶解池的有效容积为。高度中包括超高0.3m,底部沉渣高度0.2m,池底坡度采用。查水力计算表得放水管管径,相应流速,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径的排渣管一根,采用硬聚氯乙烯管。溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。4)药剂投加本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加混凝剂,耐酸泵型号50FYS-25选用3台,两备一用。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)药剂库规范规定储量按15-30天,本次设计按30天来计。投加的混凝剂为PAM,每袋体积为,质量为。①聚丙烯酰胺袋数袋②有效堆放面积式中—药剂堆放高度,,设计中取;—每袋药剂体积,,设计中取;—堆放孔隙率,设计中取;药剂应整齐放置于药剂架上,保持阴凉干燥。房内留有2.0m宽的过道,考虑到远期发展,同时考虑到卸货,所以库房设计尺寸为:。药库层高设4.5m,顶部设置电动单梁悬挂起重机。药库与加药间之间采用单轨吊车运输药剂。1.1.MSBR工艺高程计算1.1.1.污水部分序号管渠及构筑物名称设计流量(L/s)管渠设计参数水头损失(m)水面标高(m)尺寸Dmm或BHmh/D或hm坡度i‰流速vm/s长度Lm沿程iL局部构筑物合计上游下游构筑物1出水管463.007001.002.501.2034.000.080.030.000.11565.11565.002紫外线消毒池463.000.300.30565.41565.11565.413MSBR463.007001.002.501.207.410.020.010.02565.43565.41 湖南大学毕业设计(论文)第91页池到紫外线消毒池4MSBR池231.503.603.60569.03565.43569.035水解酸化池211.331.001.00570.03569.03570.036旋流沉砂池到水解酸化池634.008001.002.301.2626.600.060.020.08570.11570.03422.677001.002.081.1020.800.040.010.06570.17570.11211.335001.003.131.0825.800.080.020.11570.28570.177旋流沉砂池317.000.250.25570.53570.28570.538巴氏计量槽317.000.190.19570.71570.53570.719细格栅317.000.050.240.29571.00570.71571.0010调节池0.100.10571.10571.00合计6.001.1.1.污泥部分序号管渠及构筑物名称设计流量(L/s)管渠设计参数水头损失(m)水面标高(m)尺寸Dmmh/D或h(m)坡度i(‰)流速v(m/s)长度L(m)沿程iL局部合计上游下游123456789101213141MSBR池底到检查井112.090.090.09569.03568.132检查井1到检查井312.092000.4013.881.0327.400.380.110.49568.13567.64 湖南大学毕业设计(论文)第91页3检查井3到检查井524.172500.4511.041.1337.300.410.120.54567.64567.104检查井5到检查井624.172500.4511.041.1353.310.590.180.77567.10566.335检查井6到检查井727.413000.408.211.0456.420.460.140.60566.33565.736检查井7到提升泵房27.413000.408.211.0416.940.140.040.18565.73565.557污泥泵房到贮泥池提升5.0m合计3.841.1.MSBR工艺经济分析1.1.1.建设投资详见第53页,表1.12.1 湖南大学毕业设计(论文)第91页表1.12.1MSBR工艺建设投资估算表序号估算金额/元技术经济指标/元备注工程项目及费用名称建筑安装工程费设备购置费工器具及生产用具购置费其他费用合计单位数量指标(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(12)AI.工程费用         1中格栅井257594.02061914.0  2319508.0元/(m3/d)4000058.04B-2-24-12污水泵房2466951.0551340.0  3018291.0元/(m3/d)4000075.54B-2-1-113细格栅井257594.02061914.0  2319508.0元/(m3/d)4000058.04B-2-24-14旋流沉砂池340057.0   340057.0元/(套)2170028.54B-2-2-145水解酸化池1258968.0   1258968.0元/(套)3419656.03B-2-5-136MSBR系统7709959.0803699.0  8513658.0元/(套)24256829.04B-2-6-137紫外线消毒渠648362.050082.0  698444.0元/(套)1698444.04B-2-10-98贮泥池166395.0   166395.0元/m3210792.44B-2-19-29污泥输送泵房336706.0371048.0  707754.0元1707754.04B-2-12-310污泥浓缩脱水一体机190000.0   190000.0元/台538000.0 11污泥浓缩脱水机房1363736.0   1363736.0元/(m3/d)4000034.14B-2-15-2 湖南大学毕业设计(论文)第91页12综合业务楼420179.080205.0  500384.0元/m24901021.23B-2-11-1813配电间128717.01003941.0  1132658.0元/m21209438.83B-2-11-914控制间+化验室598668.65226486.5  5825155.1元/m222625775.04B-2-29-115机修车间+仓库+车库125947.08319.0  134266.0元/(m3/d)400003.43B-2-11-2316鼓风机房550685.0584380.0  1135065.0元/m21259080.53B-2-11-417锅炉房372719.0147992.0  520711.0元/m22421696.33B-2-11-218传达室+大门63772.0   63772.0元/m2150425.13B-2-11-3119总图道路+广场214730.0   214730.0元/m2613333.5 20总图围墙33150.0   33150.0元/m2613330.5 21总图土方平整300000.0   300000.0元/m2613334.9 22总图给排水管道371600.0   371600.0元/m2613336.1 23化验设备 120000.0  120000.0    24交通运输设备 760000.0  760000.0    25机修设备 300000.0  300000.0    26园林绿化300000.0   300000.0元/m2613334.9 合计18476489.614131320.5  32607810.1    BII.其他费用          湖南大学毕业设计(论文)第91页1征地拆迁费   27600000.027600000.0元/亩92300000 2供电增容费   228254.7228254.7  I×0.70%3可行性研究、环境评估费   97823.497823.4  I×0.30%4工程勘测费   163039.1163039.1  I×0.50%5工程设计费   652156.2652156.2  I×2.00%6预算编制费   65215.665215.6  工程设计费×10.00%7竣工图编制费   6521.66521.6  工程设计费×1.00%8设备及三材标书编制费   65215.665215.6  工程设计费×10.00%9建设单位管理费   652156.2652156.2  I×2.00%10生产人员培训费   163039.1163039.1  I×0.50%11办公及生活用具购置费   32607.832607.8  I×0.10%12工器具及生产用具购置费  282626.4 282626.4  设备购置费×2.00%13工程建设监理费   423901.5423901.5  I×1.30%14工程质量监理费   81519.581519.5  I×0.25%15联合试车运转费   32607.832607.8  I×0.10% 合计  282626.430264058.130546684.5                湖南大学毕业设计(论文)第91页CIII.基本预备费   6315449.56315449.5  (I+II)×10.00%DIV.价差预备费   1894634.81894634.8  (I+II)×3.00%E固定资产投资18476489.614131320.5282626.438474142.471364578.9元 I+II+III+IV            FV.贷款利息    7136457.9元 (I+II+III+IV)×10.00% 工程建设总投资18476489.614131320.5282626.438474142.478501036.8元   每吨水处理费用为元。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.项目总成本1)制水成本估算①药剂费聚丙烯酰胺投加量为,每天投加,商家报价15000元/吨,则药剂费用元②动力费总装机功率约为,当地电价元/度。则每天运行电费元③工资福利费根据《城市污水处理工程项目建设标准》,本水厂建设规模为II类,取人员70,其中生产工人50人,辅助生产人员10人,后勤人员5人,行政技术管理人员5人。人均工资2500元/月,则元④折旧费元⑤摊销费元⑥大修理提成金元⑦检修维护费元⑧利息支出元⑨其他费用 湖南大学毕业设计(论文)第91页综合以上各项费用,排水项目年总成本万元/年1)年处理水量万吨/年2)单位处理成本3)经营成本估算万元/年 湖南大学毕业设计(论文)第91页DSTE工艺图2DSTE系统工艺流程图1.1.1.泵前中格栅同MSBR工艺计算1.2.污水提升泵房同MSBR工艺计算1.3.泵后细格栅同MSBR工艺计算1.4.沉砂池同MSBR工艺计算1.5.水解酸化池该工艺以功能水解池取代功能专一的初沉池,水解池对各类有机物去除率远远高于传统初沉池,因此,降低了后续构筑物的负荷;将不溶性有机物水解成溶解性有机物,使污水更适宜于后续的好氧处理;在处理水的同时也完成了对污泥的处理,简化了传统处理流程。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.设计参数设计流量池体体积池表面积停留时间容积负荷1.1.2.设计计算1)设计出水水质设水解酸化池的去除率是,的去除率是的去除率是进水进水2)有效容积(填料体积)式中—容积负荷,,取;3)水解池表面积式中—水解酸化池个数,座,取;—填料高度,,取;采用正方形反应器,故池长与池宽相等4)停留时间5)池体高度式中—填料层总高度,,取;—超高,,取;—填料上水深,,取; 湖南大学毕业设计(论文)第91页—填料层间隙高,,取;—配水区高度,,取;—填料层数,层,取层;1)污水在池内实际停留时间2)出水堰负荷式中—出水堰总长度,;—出水堰负荷,,取;设三角形堰板角度为,堰上水位深度为①单齿流量②齿个数③齿间距则设计5个出水堰,每个堰长,宽,每个堰中心间距3)出水堰设计①出水堰堰宽式中—出水堰宽度,;为了确保安全,出水堰设计流量,则②出水堰堰深出水渠的临界水深 湖南大学毕业设计(论文)第91页集水槽起端水深设出水槽自由跌落高度则集水槽总深度①出水出水渠共设一条出水集水槽,出水在这里汇合。取流速,水深,则渠宽。1)配水系统为保证水解酸化池配水均匀,采用以穿孔管形式配水的大阻力配水系统。配水强度,冲洗流量①干管采用钢筋混凝土渠道。断面尺寸,长。起端流速②支管支管中心距采用,支管数,支管长。每根支管进口流量,支管直径,则支管起端流速③孔口孔口直径采用,孔口数个,则孔口总面积考虑干管顶开两排孔,每排53个孔,孔口中心距每根支管孔口数80个,分两排布置,孔口向下与中垂线夹角45° 湖南大学毕业设计(论文)第91页交错排列,每排40个孔,孔口口中心距。①配水系统校核实际孔口数个实际孔口总面积实际孔口流速符合配水均匀性达到95%以上的要求。1)排泥系统采用静压排泥装置,沿矩形池纵向多点排泥,排泥点设在污泥区中上部。污泥排放采用定时排泥,每日1次。另外,由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂砾,需在水解池底部设排泥管。2)设计简图图2.5.1水解酸化池计算示意图 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.DSTE系统1.1.1.设计参数设计流量污泥负荷好氧区缺氧区厌氧区1.1.2.设计计算1.1.2.1.池体主要部分计算1)进水水质设水解酸化池的去除率是,的去除率是的去除率是进水进水2)有效容积(填料体积)式中—容积负荷,,取;3)各池体尺寸设计厌氧、缺氧和好养的体积比例是,则比例填料体积填料高度填料面积缺氧池1654.294.5145.40厌氧池1654.294.5145.40好氧池53271.434.5726.984)池体格数式中—池体格数,个,规定个;—单格池体面积,,规定; 湖南大学毕业设计(论文)第91页比例填料面积池体格数格数取值单格面积缺氧池1145.405.82624.23厌氧池1145.405.82624.23好氧池5726.9829.083024.23单格尺寸1)校核有效接触时间比例格数取值单格面积接触时间缺氧池1624.230.39厌氧池1624.230.39好氧池53024.231.96其中,好氧池接触时间,属于,符合要求。2)池体高度式中—填料层总高度,,取;—超高,,取;—填料上水深,,取;—填料层间隙高,,取;—配水区高度,,取;—填料层数,层,取层;3)污水在池内实际停留时间比例格数取值单格面积停留时间缺氧池1624.230.31厌氧池1624.230.31 湖南大学毕业设计(论文)第91页好氧池53024.231.55式中—经过池体的总流量,,为了达到更好的脱氮除磷效果,采用曝气池内混合液回流如缺氧池的办法,回流量,故;1)好氧池需气量计算①采用多孔管鼓风曝气供养式中—每立方米污水需气量,,取;②每格氧化池供气量③每格氧化池需氧量2)曝气系统设计①所需空气压力(相对压力):式中—供风管道沿程与局部阻力之和,,取;—曝气器淹没水头,,取;—曝气器阻力,,取;—富裕水头,,取;②曝气器数量计算(以单组反应器计算)选用KBB型可变微孔曝气器,其技术指标如下图所示服务面积/()0.5~0.8氧吸收率/()20~27通气量/()2~3动力效率/()4.0~6.0阻力损失/()1500~4000气孔密度/(个/只)2200充氧能力/()0.10~0.20微孔直径250每格布置个微孔曝气头以微孔曝气器服务面积进行校核 湖南大学毕业设计(论文)第91页,符合要求;以微孔曝气器通气量进行校核,符合要求;1)供风管道计算好氧池供风管道布置如上图所示。查《排水工程》下册附录2、3,得各段管径及摩阻损失如下:管段编号管段长度Lm空气流量空气流速v(m/s)管径Dmm配件管段当量长度L0(m)管段计算长度L0+L(m)压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8Pa/m9.8(Pa)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)0~10.4120.03-32三通1个0.50.90.10.11~20.8240.07-32四通1个0.51.30.10.12~30.8280.131.150四通1个0.81.70.10.2 湖南大学毕业设计(论文)第91页3~40.82120.201.650四通1个0.81.70.30.54~50.82160.272.450四通1个0.81.70.50.85~60.82200.33350四通1个2.63.40.82.66~71.74240.403.250四通2个,弯头1个0.82.61.43.67~811.27721.203.850弯头2个1.813.12.026.28~95.171442.405100三通一个1.97.11.510.69~105.172163.605100三通一个1.97.13.021.310~115.172884.804.8150三通一个3.18.30.75.811~127.213606.005.5150三通1个,弯头1个6.613.81.013.812~135.1772012.006.8200三通一个4.49.61.09.613~145.17108018.0010200三通一个4.49.62.019.214~155.17144024.0012200三通一个4.49.64.038.415~165.17180030.009250三通一个5.811.01.516.416~179.13216036.0012250三通一个5.814.92.029.8合计199.0故空气管道的总压力损失:则鼓风机所需空气压力为:式中—曝气器淹没水头,;—微孔曝气器阻力,,取;—富余水头,,取;1)鼓风机的选择DSTE池共包括30个好养池,风量为,选用六台(五用一备)罗茨鼓风机,则单台流量为查《常用设备手册》,风机型号如下表所示:型号风量风压轴功率电动机功率口径转速RF-390113.668.6169185300A880 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.1.其他池体部分1)预反应区预反应区用于DSTE工艺进水。设预反应区宽度。2)进水渠道进水渠道与水解酸化池出水渠道合建,3)出水渠道共设一条出水集水槽,出水先在这里汇合。取流速,水深,则渠宽。1.2.配水井本设计配水设施采用水力配水,不仅构造简单操作也很方便,无需人员操作即可自动均匀地配水。1.2.1.设计参数1.2.2.设计计算1)进水管径配水井进水管的设计流量,当进水管径,进水流速,满足设计要求。2)矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入,经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续构筑物,每个后续构筑物的分配水量应为。配水采用矩形宽顶溢流堰至配水管。①堰上水头因出水溢流堰的流量为,一般大于采用矩形堰,小于采用三角堰。所以本设计采用矩形堰。(取堰高)矩形堰的流量 湖南大学毕业设计(论文)第91页式中—矩形堰的流量,;—堰上水头,;—堰宽,m,取;—流量系数,取;①堰顶厚度根据有关实验资料,当时属于矩形宽顶堰。取,这时(在范围内)所以该堰属于矩形宽顶堰。1)配水管管径该配水管管径,流量,查水力计算表得知2)配水漏斗上口口径按配水井内径的1.5倍设计,3)计算示意图如下:图2.7.1配水井计算示意图1.1.二次沉淀池1.1.1.设计参数1.1.2.设计计算1)沉淀池部分水面面积采用两座周进周出向心辐流式沉淀池,表面负荷取,则 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)池子直径,取2)校核堰口负荷3)校核固体负荷式中—混合液固体悬浮浓度,,取;4)池总高①澄清区高度设沉淀池沉淀时间②污泥区高度设污泥停留时间,污泥区浓度③池边水深④污泥斗高设污泥斗底直径,上口直径,斗避与水平夹角,则⑤池总高二次沉淀池拟采用单管吸泥机排泥,池底坡度取0.01,排泥设备中心立柱的直径为。池中心与池边落差 湖南大学毕业设计(论文)第91页设超高,故池总高1)流入槽设计采用环形平底槽,等距设布水孔,孔径,并加100mm长短管。①流入槽设流入槽宽,槽中流速取,则槽中水深②布水孔数布水孔平均流速计算公式为式中—布水孔平均流速,,一般为;—导流絮凝区平均停留时间,,取;—污水的运动粘度,,水温为,;—导流絮凝区的平均速度梯度,,取;布水孔数③孔距④校核式中—布水孔收缩断面流速,,,因设短管,取;—导流絮凝区平均向下流速,,;—导流区环形面积,;设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽,则 湖南大学毕业设计(论文)第91页属于之间,满足要求。1)出水堰负荷式中—出水堰总长度,;—出水堰负荷,,取;故采用三出水堰设三角形堰板角度为,堰上水位深度为①单齿流量②齿个数③齿间距则设计一个出水槽,中心线距池壁0.9m,出水槽宽0.6m。2)出水渠设计①出水渠渠宽式中—出水渠宽度,;为了确保安全,出水渠设计流量,则②出水渠渠深出水渠的临界水深 湖南大学毕业设计(论文)第91页集水槽起端水深设出水槽自由跌落高度则集水槽总深度1)进出水管设计设计流量,共有两组二次沉淀池,则每组,根据水力计算查表,采用管径的钢筋混凝土管作为进出水管,。2)计算草图图2.8.1二次沉淀池示意图1.1.接触消毒池1.1.1.设计参数设计流量接触时间加药量1.1.2.设计计算1)接触消毒池池体计算①有效池容设计采用两座接触消毒池 湖南大学毕业设计(论文)第91页①水池表面积取有效水深②池宽取廊道宽,隔板厚度,共三条廊道③池长④池高取安全高度采用钢筋混凝土结构,每池分为三个廊道,净尺寸为:1)进出水计算①进水两座接触池共设一条配水渠,与MSBR系统出水渠合建。2个进水口,进水采用淹没方孔进水,孔口尺寸:,则进水流速为,选用2套SFZ型钢制水阀门启闭机,尺寸。②出水两座接触池共设一条出水集水槽,出水先在这里汇合。取流速,水深,则渠宽,出水采用淹没方孔出水,孔口尺寸,出水流速。 湖南大学毕业设计(论文)第91页图2.9.1接触消毒池示意图1)加氯间和氯库计算①储氯量加药量计算按储存30d用量计:②加氯机和氯瓶采用投加量为4~40kg的加氯机2台,并轮换使用。液氯储存选用容量为1000kg的钢瓶,共12只。③加氯间和氯库加氯间和氯库合建。加氯间内布置3台加氯机及其配套投加装备,两台水加压泵。氯库中12只氯瓶两排布置,设6只称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便,氯库内设单轨电动葫芦一个,轨道在氯瓶上方,并通到氯库大门外。氯库外设事故池,池中长期贮水,水深1.5m。加氯系统的电控制柜,自动控制系统均安装在值班控制室内,值班室与加氯间设大型观察窗及连通的门。④加氯间及氯库的通风设备根据加氯间、氯库工艺设计,加氯间总容积,氯库容积。为保证安全每小时换气8~12次。加氯间每小时换气量 湖南大学毕业设计(论文)第91页;氯库每小时换气量故加氯间选用一台T30-3通风轴流风机,配用功率0.25KW;氯库选用两台T30-3通风轴流风机,配用功率0.4KW,各安装一台漏氯探测器,位置在室内地面以上20cm。图2.9.2加氯间平面布置示意图1.1.计量设施同MSBR工艺计算1.2.污泥处理构筑物的设计计算1.2.1.污泥量本工艺污泥来自于二次沉淀池。式中—原污水中悬浮物浓度,,取;  —初沉池沉淀效率,取;  —污泥含水率,取;  —二沉池污泥容重,以计。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.污泥泵房贮泥池旁边设一个小型污泥提升泵房,每个泵房设一台泵,设计流量为。经污泥高程布置后,选泵如下。①污泥泵选型查《常用设备手册》选择KVR型无堵塞立式离心泵,型号如下:型号流量()扬程(m)转速()功率()效率()台数100QW100-7-410071440477.42②剩余污泥泵房取泵房平面尺寸为3.0m×4.0m。与污泥浓缩脱水间合建。1.1.2.贮泥池贮泥池设计储存8h污泥量,则储泥池有效容积为,水深取4.0m,超高取0.5m,则贮泥池平面尺寸:。1.1.3.污泥脱水间带式浓缩脱水一体机是专门为市政污水厂、造纸、印染、电力、冶金、煤炭和精细化工等污水处理厂污泥脱水而研究开发生产的,用于降低含水率较高的污泥的含水量,以方便直接进行最终处置,它集浓缩压榨脱水于一体,是一个带两级预压更有针对性完善的浓缩压滤脱水系统。本设计采用污泥浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水。机组每天工作两班,每班8h,则每小时污泥处理量为。1)设备选型选用诸城市博宇环保设备有限公司生产的BYDTY系列全封闭带式污泥浓缩脱水一体机4台(3用1备),型号BYDTY-3000。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1)絮凝剂的选取根据《给水排水设计手册》第5册,选择聚丙烯酰胺作为絮凝剂,需要溶解搅拌机,搅拌后溶液浓度(药剂投加量)为,搅拌时间,混凝剂每日配置次数次,药剂的溶液浓度为,则溶液池有效容积溶液池的有效容积为。2)溶液池的尺寸根据上述计算,设1个溶液池,每个溶液池的有效容积为,溶液池采用矩形池子,超高取0.3m,其尺寸为:。池旁设工作台,宽1.0~1.5m,池底坡度为0.02。底部设置放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管,按1h放满考虑。3)溶解池溶解池容积可按溶液池容积的计算,则: 湖南大学毕业设计(论文)第91页溶解池进出水流量式中—溶解池进水时间,,设计中取;采用矩形钢筋混凝土结构,内壁用环氧树脂进行防腐处理,与溶液池合建,尺寸为,超高取,溶解池的有效容积为。高度中包括超高0.3m,底部沉渣高度0.2m,池底坡度采用。查水力计算表得放水管管径,相应流速,管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径的排渣管一根,采用硬聚氯乙烯管。溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。1)药剂投加本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加混凝剂,耐酸泵型号50FYS-25选用3台,两备一用。2)药剂库规范规定储量按15-30天,本次设计按30天来计。投加的混凝剂为PAM,每袋体积为,质量为。①聚丙烯酰胺袋数袋②有效堆放面积式中—药剂堆放高度,,设计中取;—每袋药剂体积,,设计中取;—堆放孔隙率,设计中取;药剂应整齐放置于药剂架上,保持阴凉干燥。房内留有2.0m宽的过道,考虑到远期发展,同时考虑到卸货,所以库房设计尺寸为:。药库层高设4.5m,顶部设置电动单梁悬挂起重机。药库与加药间之间采用单轨吊车运输药剂。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.DSTE工艺高程计算1.1.1.污水部分序号管渠及构筑物名称设计流量(L/s)管渠设计参数水头损失(m)水面标高(m)尺寸Dmm或BHmh/D或hm坡度i‰流速vm/s长度Lm沿程iL局部构筑物合计上游下游构筑物1出水管463.007001.002.501.2034.000.080.030.000.11565.11565.00 2接触消毒池231.50     0.000.000.300.30565.41565.11565.413集配水井到接触消毒池               231.505001.003.761.1819.500.070.02 0.10565.51565.41   463.007001.002.501.2070.300.180.05 0.23565.73565.51 4集配水井231.50       0.300.30566.03565.73566.035沉淀池到集配水井231.505001.003.761.185.500.020.01 0.03566.06566.03 6二次沉淀池154.33       0.500.50566.56566.06566.567DSTE系统到二沉池               231.505001.003.761.1820.800.080.020.000.10566.66566.56   463.007001.002.501.2018.000.040.010.000.06566.72566.66 8DSTE系统77.17       3.003.00569.72566.72569.729水解酸化池634.00       1.501.50571.22569.72571.22 湖南大学毕业设计(论文)第91页10旋流沉砂池到水解酸化池               317.006001.002.671.1220.000.050.02 0.07571.29571.22   634.008001.002.301.2630.800.070.02 0.09571.38571.29 11旋流沉砂池317.00       0.250.25571.63571.38571.6312巴氏计量槽317.00       0.190.19571.82571.63571.8213细格栅317.00     0.000.050.240.29572.11571.82572.1114调节池        0.100.10572.21572.11  合计 7.21   1.1.1.污泥部分序号管渠及构筑物名称设计流量(L/s)管渠设计参数水头损失(m)水面标高(m)尺寸Dmmh/D或hm坡度i‰流速vm/s长度Lm沿程iL局部合计上游下游123456789101213141二沉池底到检查井113.830.900.90566.56565.662检查井1到检查井213.832000.4511.891.0136.200.430.130.56565.66565.103检查井2到检查井327.653000.408.351.0513.040.110.030.14565.10564.964检查井3到检查井427.653000.408.351.0543.520.360.110.47564.96564.495检查井4到提升泵房27.653000.408.351.051.160.010.000.01564.49564.476提升泵房到到贮泥池提升7.1合计2.09 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.DSTE工艺经济分析1.1.1.建设投资详见第84页,表2.13.1 湖南大学毕业设计(论文)第91页表2.13.1DSTE工艺建设投资估算表序号估算金额/元技术经济指标/元备注工程项目及费用名称建筑安装工程费设备购置费工器具及生产用具购置费其他费用合计单位数量指标(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(11)(12)AI.工程费用         1中格栅井257594.02061914.0  2319508.0元/(m3/d)4000057.994B-2-24-12污水泵房2466951.0551340.0  3018291.0元/(m3/d)4000075.464B-2-1-113细格栅井257594.02061914.0  2319508.0元/(m3/d)4000057.994B-2-24-14旋流沉砂池340057.0   340057.0元2170028.504B-2-2-145水解酸化池1258968.0   1258968.0元/(套)2629484.003B-2-5-136DSTE系统7709959.0803699.0  8513658.0元/(套)24256829.004B-2-6-177二次沉淀池3243509.01204391.0  4447900.0元/(套)22223950.004B-2-5-148集水井352109.0   352109.0元/(套)1352109.003B-2-8-29接触消毒池648362.050082.0  698444.0元/(套)2349222.004B-2-10-910贮泥池166395.0   166395.0元/m3200831.984B-2-19-411污泥输送泵房336706.0371048.0  707754.0元1707754.004B-2-12-3 湖南大学毕业设计(论文)第91页12污泥浓缩脱水一体机190000.0   190000.0元/台538000.00 13污泥浓缩脱水机房1363736.0   1363736.0元11363736.004B-2-15-214综合业务楼420179.080205.0  500384.0元/m24901021.193B-2-11-1815配电间128717.01003941.0  1132658.0元/m21209438.823B-2-11-916控制间+化验室598668.65226486.5  5825155.1元/m222625775.024B-2-29-117机修车间+仓库+车库125947.08319.0  134266.0元/(m3/d)400003.363B-2-11-2418鼓风机房550685.0584380.0  1135065.0元/m21259080.524B-2-28-119锅炉房372719.0147992.0  520711.0元/m22421696.293B-2-11-1420传达室+大门63772.0   63772.0元/m2150425.153B-2-11-221总图道路+广场214730.0   214730.0元/m2613333.503B-2-11-3122总图围墙33150.0   33150.0元/m2613330.54 23总图土方平整300000.0   300000.0元/m2613334.89 24总图给排水管道371600.0   371600.0元/m2613336.06 25化验设备 120000.0  120000.0    26交通运输设备 760000.0  760000.0    27机修设备 300000.0  300000.0    28园林绿化300000.0   300000.0元/m2613334.89  湖南大学毕业设计(论文)第91页合计22072107.615335711.5  37407819.1    BII.其他费用         1征地拆迁费   31200000.031200000.0元/亩104300000 2供电增容费   261854.7261854.7  I×0.70%3可行性研究、环境评估费   112223.5112223.5  I×0.30%4工程勘测费   187039.1187039.1  I×0.50%5工程设计费   748156.4748156.4  I×2.00%6预算编制费   74815.674815.6  工程设计费×10.00%7竣工图编制费   7481.67481.6  工程设计费×1.00%8设备及三材标书编制费   74815.674815.6  工程设计费×10.00%9建设单位管理费   748156.4748156.4  I×2.00%10生产人员培训费   187039.1187039.1  I×0.50%11办公及生活用具购置费   37407.837407.8  I×0.10%12工器具及生产用具购置费  306714.2 306714.2  设备购置费×2.00%13工程建设监理费   486301.6486301.6  I×1.30%14工程质量监理费   93519.593519.5  I×0.25%15联合试车运转费   37407.837407.8  I×0.10% 湖南大学毕业设计(论文)第91页 合计  306714.234256218.834562933.1               CIII.基本预备费   7197075.27197075.2  (I+II)×10.00%DIV.价差预备费   2159122.62159122.6  (I+II)×3.00%E固定资产投资22072107.615335711.5306714.243612416.681326949.9元 I+II+III+IV            FV.贷款利息    8132695.0元 (I+II+III+IV)×10.00% 工程建设总投资22072107.615335711.5306714.243612416.689459644.9元   每吨水处理费用为元。 湖南大学毕业设计(论文)第91页1.1.1.项目总成本1)制水成本估算①药剂费聚丙烯酰胺投加量为,每天投加,商家报价15000元/吨,则药剂费用元②动力费总装机功率约为,当地电价元/度。则每天运行电费元③工资福利费根据《城市污水处理工程项目建设标准》,本水厂建设规模为II类,取人员80,其中生产工人60人,辅助生产人员10人,后勤人员5人,行政技术管理人员5人。人均工资2500元/月,则元④折旧费元⑤摊销费元⑥大修理提成金元⑦检修维护费元⑧利息支出元⑨其他费用 湖南大学毕业设计(论文)第91页综合以上各项费用,排水项目年总成本万元/年1)年处理水量万吨/年2)单位处理成本3)经营成本估算万元/年 湖南大学毕业设计(论文)第91页致谢整个毕业设计得以顺利完成,给予我最大帮助的是指导老师王涛老师,在此衷心的向他致谢。从设计初期开始,王老师就为我们制定了合理的进度安排表,并严格按要求执行,还推荐了许多有用的参考书籍,指导我们怎么正确的开始一个设计。三个月以来,每周两次答疑及检查从未间断,有不懂的还可以通过电话或者QQ随时请教,老师总是耐心细致的为我们解答。此外,王老师还针对每个人的设计提出合理的建议和推荐,但需要抉择时大都是以商量、讨论的方式决定,明确这是我们自己的设计,而不是按老师的方法完成任务。老师严谨、求实的作风也深深地影响了我们,对我们以后的学习生活都将有很大的帮助。其次,要感谢的是本组一起奋斗的组员们。借这次毕设的机会,本来不是很熟悉的我们组成了一个团结合作的团队,设计过程中出现的各种问题我们一起讨论一起想办法,纵使每个人的课题并不相同,但只要是知道的,都会帮忙去解决。组员们丰富的知识,让我在交流过程中更是学到了很多本设计之外的知识。同时,由于本组组员都很积极认真,对我也起到了很大的督促作用,确保了我能及时跟上老师安排的进度。最后要感谢的是同寝室成员,虽然我们处于不同的课题组,但是当遇到共有问题时,比如天正给排水的应用、文档格式的调整等等,她们都会积极的帮助我。在设计的过程中,我们相互加油鼓劲,相互关心照顾,为宿舍营造了良好、轻松的学习氛围,这对于设计的按时完成同样非常关键。 湖南大学毕业设计(论文)第91页参考文献[1]马遵权.给水排水设计手册.第1册.常用资料(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2000.[2]张中和.给水排水设计手册.第5册.城市排水.北京:中国建筑工业出版社,1986.[3]李金根,姚永宁.给水排水设计手册.第9册.专用设备(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2000.[4]徐扬纲.给水排水设计手册.第10册.经济分析第二版).北京:中国建筑工业出版社,2001.[5]田钟荃,杨喜明.给水排水设计手册.第12册.常用设备(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2002.[6]余健等.给水排水技术经济评价与概预算.北京:化学工业出版社,2002.[7]张智,张勤等编著.给水排水专业毕业设计指南.北京:中国水利水电出版社,2000[8]崔玉川等.城市污水厂处理设施设计计算(第二版).北京:化学工业出版社,2011.[9]孙慧修.排水工程上册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,1999.[10]张自杰.排水工程下册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2000.[11]姜乃昌.水泵及水泵站(第四版).北京:中国建筑工业出版社,1998.[12]给排水设计规范.2006.[13]王社平,高俊发.污水处理厂工艺设计手册(第二版).北京:化学工业出版社,2011.[14]聂梅生等.水工业工程设计手册.废水处理及再用,北京:中国建筑工业出版社,2002.[15]郑俊,吴浩汀,陈寒飞.曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例.北京:化学工业出版社,2002.[16]张统,方小军,张志仁.SBR及其变法污水处理与回用技术.北京:化学工业出版社,2003.[17]赵志富,黄慎勇,任梨,孟锦根.盐田污水处理厂的设计与运行.给水排水,Vol.33,No.9,2007. 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湖南大学毕业设计(论文)第91页附录附表1反硝化设计参数表反硝化工艺设缺氧区的反硝化间歇或同步反硝化0.200.110.0600.300.130.090.400.140.120.500.150.15附表2反应池MLSS浓度取值范围处理目标MLSS()有初沉池无初沉池无硝化2.0~3.03.0~4.0有硝化(和反硝化)2.5~3.53.5~4.5污泥稳定4.5附表3降解含碳有机物单位耗样量表(时有效)单位:T()泥龄(d)4810152025100.850.991.041.131.181.22120.871.021.071.151.211.24150.921.071.121.191.241.27180.961.111.161.231.271.30200.991.141.181.251.291.32251.071.211.241.301.331.35301.141.261.291.341.361.38附表4BOD负荷波动系数污泥龄468101525波动系数1.31.251.21.21.151.1 湖南大学毕业设计(论文)第91页附表5SVI设计值表处理目标SVI(mg/L)含有利的工业废水含不利的工业废水无硝化100~150120~180硝化(反硝化)100~150120~180污泥稳定70~120120~150'