2.3.1 设计说明
由于不采用池底空气扩散器形成曝气,故格栅的截污主要对保护后续处理构筑物,拟采用细格栅,为减少栅渣量,格栅栅条间隙已拟定为5mm。
设计参数:栅条间隙e=5mm,栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅倾斜角度?=60°。 2.3.2 格栅计算
(1) 栅条间隙数(n)为 n?Qmaxsin??0.122?sin60??63eh?0.005?0.4?0.9条
(2) 栅槽有效宽度(B)
设计采用φ10圆钢为栅条,即S=0.01m。
B?S(n-1)?en?0.01?(63-1)?0.021?63
=0.94m
(3) 进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠宽B1=0.65m,其渐宽部分展开角度?1=20°
l1=
B?B12tg?1=
0.94?0.652tg20?=0.40m
(4) 栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度 l2=
l12?0.402?0.20m
(5) 过栅水头损失(h1)
0.014/30.9?S???sina.k?2.42()?()?sin60??3 h1???????b2g0.0052?9.81??22 =0.66m
(6) 栅后槽总高度 设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.66+0.3=1.36m (7) 栅槽总长度
L=l1+l2+0.5+1.0+
H1tg?
=0.40+0.20+1.50+
0.4?0.3tg60?=2.50m
(8) 每日栅渣量计算
对于栅条间隙e=5mm的中格栅,对于城市污水,每单位体积污水拦截污物为
9
W1=0.10m3/103 m3。每日栅渣量为
W=
QmaxW1?86400K2?1000?0.122?0.10?864001.712?1000?5.53 m/d
3
拦截污物量大于0.2m3/d,须机械清渣。
污物的排除采用机械装置:φ300螺旋输送机,选用长度l=8.0m的一台。
30012136040060°500104001000155010°4001900200940
图2-细格栅(单位mm)
2.4 平流式沉砂池
2.4.1 设计说明
污水经泵提升后进入平流式沉砂池,共一组,分为两格。
设计流量为Qmax=468.0 m3/h=0.122 m3/s,Qav=277.0 m3/h=0.077m3/s 2.4.2 池体设计计算
(1) 长度
设v=0.25m/s,t=30s,
L=vt=0.25×30=7.5m (2) 水流断面积
A=
Qmaxv=0.1220.25=0.49m
(3) 池总宽度
设n=2格,每格宽b=0.6m
B=nb=2×0.6=1.2m (4) 有效水深 h2=
AB?0.491.2=0.41m
(5) 沉砂斗所需容积 设T=2d V?QmaxXT?86400KZ?106=0.122?30?2?864001.712?106
10
=0.37m3 (6) 每个沉砂斗所需容积 设每一分格有2个沉砂斗 V0?V2?2=0.372?2=0.09m3
(7) 沉砂斗各部分尺寸
设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为55°,斗高h3'=0.3m。沉砂斗上口宽:
a=沉砂斗容积 V0? ?h360.36'2h3tg55?'+a1=2?0.3tg55??0.5=0.9m
(2a?2aa1?2a1)
22(2?0.9?2?0.9?0.5?2?0.5)
22 =0.15m3 (8) 沉砂室高度
采用重力排砂,设池底坡度为0.06,坡向砂斗 h3=h3'+0.06l2=0.3+0.06×1.65=0.4m (9) 池总高度
设超高h1+h2+h3=0.3+0.41+0.4=1.11m ⑩验算最小流速
在最小流量时,只用一格工作(n1=1)
vmin=Qminn1wmin?0.0771?0.6?0.41?2?0.16m/s?0.15m/s
详见图3:
7500
图3-沉砂池(单位mm)
11
2.5 氧化沟
2.5.1 设计说明
拟用卡鲁塞氧化沟,去除COD与BOD之外,还应具备硝化和一定的脱氮作用。 氧化沟采用垂直轴曝气机进行搅拌、推进、充氧,部分曝气机配置变频调速器。相应于每组氧化沟内安装在线溶解氧测定仪,溶解氧讯号传至中控室微机,给微机处理后再反馈至变频调速器,实现曝气根据溶解氧自动控制。
设计流量Q= 6640.0m3/d=0.077m3/s 2.5.2 池体设计计算
氧化沟设计为1组,总处理规模为6640.0m3/d,按最大日平均流量设计,总污龄一般为10~30d左右,取18d。 (1) 氧化沟池体计算 ①碱度平衡计算
由于设计的出水BOD5为30mg/L,处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求 得,此公试适用于氧化沟。
BOD5f=0.7?Ce?1.42?(1?e?0.23?5) =0.7?30?1.42?(1?e?0.23?5)
=20.4mg/L
式中Ce——出水中BOD5的浓度,mg/L。
因此,处理水中溶解性BOD5为30-20.4=9.6mg/L
采用污泥龄18d,则日产泥量据公式
aQLr1?btm=0.6?6640?(250?9.6)=504.1kg/d
1000?(1?0.05?18)式中Q——氧化沟设计流量,m3/d;
a——污泥增长系数,一般为0.5~0.7,这里取0.6,kg/kg; b——污泥自身氧化率,一般为0.04~0.1,这里取0.05,l/d; Lr——(L0-Le)去除的BOD5浓度,mg/L; tm——污泥龄,d;
L0——进水BOD5浓度,mg/L;
Le——出水溶解性BOD5浓度,mg/L。
一般情况下,其中有12.4%为氮,近似等于总凯氏氮(TKN)中用合成部分为 0.124×504.1=62.57kg/d
TKN中有
62.51?10006640=9.4mg/L用于合成;需用于还原的NO3-N=23.6-11.1=
12.5mg/L;需用于氧化的NO3-N=35-9.4-2=23.6mg/L。
一般去除BOD5所产生的碱度(以CaCO3计)约为0.1mg碱度/去除1mgBOD5,进水中碱度为250mg/L。所需碱度一般为7.1mg碱度/mgNH3-N氧化,还原为硝酸盐;氮所产生碱度3.0mg/mgNO3-N还原。
12
剩余碱度=280-7.1×29.6+3.0×18.5+0.1×2.14=146.74mg/L ②硝化区容积计算
硝化所需的氧量NOD=4.6mg/mgNH3-N氧化,可利用氧2.6mg/mgNO3-N还原。 脱氮速率:qDN=0.0312kgNO3-N/(kgMLVSS.d)。 硝化速率为
uN=?0.47e0.098(T?15)????故t?=
??2?1020.05?15?1.158?????2??2?1.3???=0.204L/d
10.204=4.9d
118采用安全系数为2.5,故设计污泥龄=2.5×4.9=12.5d。 原假定污泥龄为18d,则硝化速率uN=单位基质利用率 u=uN?ba=0.056?0.050.6=0.177kg/(kg.d)
=0.056L/d。
式中uN——硝化速率,1/d;
a——污泥增长系数,一般为0.5~0.7,取0.6;
b——污泥自身氧化率,一般为0.04~0.1,取0.05,1/d。
活性污泥浓度MLSS一般为2000~4000mg/L(也可用高达6000mg/L),这里取MLSS=4000mg/L。在一般情况下,MLVSS(混合液可挥发性悬浮固体浓度)与MLSS的比值是比较固定的,在0.75左右,在这里取0.7。
故MLVSS=0.7×4000=2800mg/L;
所需MLVSS总量=硝化容积VN??250?9.6??66400.177?1000=9018.4kg;
9018.42800?1000?3220.9m3;
水力停留时间tN???3220.9???24?11.64?6640?h。
反硝化区容积12°C时,反硝化效率为 qDN??0.03???0.029???12?20?
M??????F?? =0.014kg/(kg.d)
F——有机底物降解量,即BOD5的浓度,mg/L; M——微生物量,mg/L;
?——脱硝温度修正系数,取1.08。
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