水污染控制工程課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的的污水處理廠的處理規(guī)模為5.6萬m3d

1、第一部分 設(shè)計(jì)說明書1.設(shè)計(jì)概況1.1 處理規(guī)模設(shè)計(jì)的的污水處理廠的處理規(guī)模為5.6萬m3/d。1.2 設(shè)計(jì)原則：(1)處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；(2)工藝先進(jìn)，工藝流程盡可能簡單，構(gòu)筑物盡可能少，運(yùn)行管理方便；(3)污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定；(4) 基建投資少，占地面積少。1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)：室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范gb50014-2006；給水排水設(shè)計(jì)手冊第1、5、9、11冊；給排水工程快速設(shè)計(jì)手冊第2冊；城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)cjj31-89；給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)gb-t50106-2001；水污染控制工程高廷耀。1.4 設(shè)計(jì)要求：城市污水要求處理后水質(zhì)達(dá)到 bod530mg/l；ss

2、30mg/l。污泥處理后外運(yùn)填埋。2. 原始資料原始資料及主要參數(shù)：1. 服務(wù)人口 15 萬。有a、b兩廠的污水進(jìn)入市政系統(tǒng)。資料如表：2. 排水系統(tǒng)采用截流式合流制。截留倍數(shù)n0 4 。3. 水質(zhì)：進(jìn)水bod5250mg/l，ss280mg/l；出水bod530mg/l，ss30mg/l。4. 污水由水廠西南方進(jìn)廠，水面高程40.0m。5. 廠區(qū)地形：基本平坦，原高程43.5m。6. 工程地質(zhì)資料：（略）7. 水文及水文地質(zhì)資料：受納水體在水廠北面，距廠150m。最高洪水位：36.00m(其它略)8. 氣象資料： 風(fēng)向（自繪風(fēng)玫瑰）氣溫（略）凍土深度：0.7m3. 流量計(jì)算（1）晴天設(shè)計(jì)流量

3、： （2）雨天校核：4. 污水處理工藝流程說明4.1 傳統(tǒng)活性污泥法流程:污水格柵提升泵房沉砂池初沉池曝氣池二沉池接觸池處理水排放第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書1 隔柵（1） 柵條的間隙數(shù)取雨天進(jìn)入格柵前的速度v雨=1.9m/s，則面積b1h=/v雨=3302.510-3/1.9=1.74；進(jìn)水渠道寬度b1取1.1m，則h=1.74/1.1=1.58m; 由公式 v=1nr23i12，n取0.013, i取0.002；晴天時(shí)設(shè)入柵前的速度為v0,則：用晴天流量來設(shè)計(jì) 雨天污水流經(jīng)格柵速度格柵寬度b=s(n-1)+dn,取柵條寬度s=0.01m,柵條間距d=0.02m單格b=(42-1)0.01+420.

4、02=1.25m;設(shè)備數(shù)2，確保檢修時(shí)仍正常工作；選用gt1400除污機(jī)配合，b=1.4m,b=2.8m,n=47,（2） 過柵的水頭損失 其中: k考慮到由于格柵受污物堵塞后，格柵阻力增加的系數(shù)，取k=3h0計(jì)算水頭損失mj 阻力系數(shù)，取圓形斷面時(shí)=1.79（4）柵后槽的總高度（取雨天），取柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m， h=h+h1+h2=1.58+0.3+0.1=1.98m（5）格柵總長度l=l1+l2+0.5+1.0+ h1/tanl1= =（2.8-1.1）/(2tg20) =2.34m，l2=0.5l1=1.17m,l=2.34+1.17+0.5+1.0+(1.58+0.3)/tg6

5、0=6.10m.(6) 每日格柵量w=計(jì)算，取柵渣量w1=0.03m3/103m3污水0.2 采用機(jī)械格柵清渣。2污水提升泵房(1) 污水提升前水位-5.9m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位2.69m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。水泵水頭損失取2m最大設(shè)計(jì)流量q=3302.5l/s=采用螺旋泵8臺(tái)，每臺(tái)提升流量q1=1486,查閱給水排水常用設(shè)備 第11冊 常用設(shè)備199頁表1-96“l(fā)xb型螺旋泵性能”,采用lxbz-1500-2.5型螺旋泵10臺(tái)，8用2備，該泵提升流量1600，轉(zhuǎn)速42r/min,揚(yáng)程2.5m，功率22kw，查閱室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范，考慮:1水泵機(jī)組基礎(chǔ)間的凈距不宜小于1.0m

6、。2機(jī)組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2m。3 主要通道寬度不宜小于1.5m。4 配電箱前面通道寬度，低壓配電時(shí)不宜小于1.5m，高壓配電時(shí)不宜小于2.0m。當(dāng)采用在配電箱后面檢修時(shí)，后面距墻的凈距不宜小于1.0m。綜合考慮，確定泵房面積為46=24（3） 提升泵房：螺旋泵泵體室外安裝，電機(jī)，減速機(jī)，電控柜，電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定檢修時(shí)間，占地面積（15.0+0.5+11.0）10.0=265.0，其工作間占地面積為11.010.0=110.0.（4） 泵房為半地下式，地下埋深7m，總高12m,水泵為自灌式。3. 曝氣沉砂池本設(shè)計(jì)采用的沉沙池為曝氣沉砂池；沉砂池個(gè)數(shù)4個(gè)，沉砂

7、曝氣池示意圖： (1) 沉砂池總有效容積v：雨季最大設(shè)計(jì)流量的停留時(shí)間t=4min； (2) 水流斷面面積a取雨季最大設(shè)計(jì)流量時(shí)水平前進(jìn)流速v=0.1m/s，則 (3) 池總寬b取有效水深h=2.5m，則b=a/h=33.025/2.5=13.2m當(dāng)池的總數(shù)n=4時(shí)，每個(gè)池的寬度b=13.2/4=3.3m,則b/h=3.3/2.5=1.325,設(shè)置橫向擋板。（5）沉砂斗所需容積v2設(shè)沉砂池貯砂時(shí)間t=2d沉砂部分所需容積式中：x城市污水沉沙量，設(shè)每個(gè)沉砂池里做一個(gè)沉砂斗，排砂方法用重力排砂，則單個(gè)斗的容積v=12.14/4=3.0.砂斗部分做成長方體，取d=1.5m,d=6m,h=0.5m,得

8、則沉砂池的總高度h=（6）所需曝氣量q=60dqmax=600.13.3025=19.815m3/min,其中d取0.1.（7） 每小時(shí)所需的空氣量其中：a 處理每立方米污水曝氣量，取a=0.2m3/m3污水經(jīng)上述計(jì)算后，復(fù)核當(dāng)晴天最大設(shè)計(jì)流量q=0.8778時(shí),曝氣沉砂池的停留時(shí)間，滿足要求曝氣管采用多孔管曝氣。4初沉池（1）沉淀區(qū)的表面積a 由表取q=2.0 ，（2）沉淀區(qū)有效水深設(shè)污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時(shí)間t為2h.則沉淀池的有效水深 h2=q0t=22=4.0m（3）沉淀區(qū)有效容積v=ah2=1580.44.0=6321.6m3（4）沉淀區(qū)長度l=vt3.6=623.6=43.2m,l/

9、 h2=43.2/4=10.88,滿足要求（5）沉淀區(qū)總寬度b=a/l=1580.04/21.6=73.15m（6）沉淀池的數(shù)量，分為12格，則每格b=73.15/12=6.1m取兩格為一座沉淀池，滿足要求。（7）污泥區(qū)容積取即每格175/12=14.6m3污泥斗，每格兩個(gè)，方斗取坡向泥斗得底板;取沉淀池超高h(yuǎn)1 0.3m,緩沖層高度h3 0.5m,則總高度h= 污泥斗容積 式中 -污泥斗高度（）， -污泥斗傾角，60 -污泥斗上部半徑 -污泥斗下部半徑，1.0污泥斗以上梯形部分容積則，滿足要求校核：雨天qmax=3.3025m3/s，a=3.30253600/2=5944.5，v=ah2,則

10、h2=v/a=6321.6/5944.5=1.06h,t=h2/q=1.06/2=32min30min,滿足要求。（8）污泥區(qū)的計(jì)算：污泥量設(shè)污泥含水率98%，=1000kg/m3,采用重力排泥，t取1d,c0=164.5mg/l,初沉池的去除率按50%計(jì)算，則c1=164.5（1-50%）=82.25mg/l,代入上式有。初沉池尺寸示意圖：5. 曝氣池（1）污水處理程度的計(jì)算污水中的設(shè)一級(jí)處理對(duì)的去除率為25%，則進(jìn)入曝氣池中污水的濃度計(jì)算去除率，首先計(jì)算處理水中溶解性bod5值，se=sz-7.1bxace 式中:se出水溶解性bod5sz二沉池出水總bod5,sz=30mg/l;b活性污

11、泥自身氧化系數(shù)，典型值為0.08xa活性微生物在處理水中所占比例，一般取0.4ce二沉池出水ss,ce=30mg/l代入數(shù)值 se=30-7.10.080.430=23.18(mg/l)取23mg/l去除率 =88%（2）曝氣池的計(jì)算與各部位尺寸的確定曝氣池按bod污泥負(fù)荷法計(jì)算1） bod污泥負(fù)荷率的計(jì)算擬定采用的bod污泥負(fù)荷率為0.33 kgbod5/(kgmlss.d)，但為穩(wěn)妥計(jì)需加以校核 ns=式中 kz系數(shù) 其值在0.0168-0.0281之間，取0.0183 se 經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物bod量 對(duì)城市污水值一般為0.75 代入數(shù)值 ns=0.36k

12、gbod5/(kgmlss.d) 2） 確定混合液污泥濃度(x)根據(jù)已確定的ns值，查圖4-7 得相應(yīng)的svi值為100-120，取值100x=式中 r= 污泥回流比 取0.3是考慮污泥在二次沉淀池中停留時(shí)間，池深，污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取值1.2左右svi污泥指數(shù)，值取100代入數(shù)值 x=3000mg/l3） 確定曝氣池容積v=式中 v- 曝氣池容積m3 sa-原污水的bod5值 mg/l sa=187.5mg/lx-曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度(mlss)mg/l x=3000mg/l代入數(shù)值 v=9722m3水力停留時(shí)間=3000/9722=0.31d=7.4h6h, 故用平均日流

13、量(m3/d)作為曝氣池的設(shè)計(jì)流量滿足要求。4） 確定曝氣池各部位尺寸設(shè)有4組曝氣池，每組容積為9722/4=2430m3 ，池深取4m，則每組曝氣池的面積為f=2430/4=608m2 ,廊道寬b取6m，寬深比b/h=6/4=1. 5,滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求要求廊道總長l=f/b=608/6=101m設(shè)每組曝氣池共3廊道，每組廊道長 l1=l/3=101/3=34m長寬比校核l1/b=34/6=5.7,滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。曝氣池超高取 0.5m 則池總高度為4+0.5=4.5m曝氣池尺寸草圖：校核：污泥齡 ，滿足36d的要求。名義停留時(shí)間考慮回流的停留時(shí)間（3）曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣

14、系統(tǒng)1）平均日需氧量的計(jì)算o2=aqsr+bvxv式中 o2 混合液需氧量（kgo2/d）; a活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧率，即活污泥微生物每代謝1kgbod所需要的氧量，以kg計(jì),查表取a=0.5 q污水平均流量（m3/d） sr經(jīng)活性污泥微生物代謝活動(dòng)被降解有機(jī)污染物量，以bod值b活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取 b=0.15v曝氣池容積(m)3xv單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(mlvss)量 kg/m3代入數(shù)值計(jì)算 o2=0.556000(187.5-23)+07

15、5=7887kg/d=329kg/h2）最大時(shí)需氧量的計(jì)算根據(jù)原始數(shù)據(jù)，k=1.41最大時(shí)o2(max)=0.5560001.41164.5+075=9776kg/d=407kg/h3） 最大時(shí)需氧量與平均日需氧量之比o2(max)/o2=407/329=1.21.3,滿足要求。4）采用微孔曝氣，氧轉(zhuǎn)移效率設(shè)計(jì)為10%，曝氣頭到池底距0.2m,則淹沒水深為4-0.2=3.8m;溫度為20時(shí)清水中的飽和溶解氧為9.17mg/l. 溫度為30時(shí)清水中的飽和溶解氧為7.63mg/l.擴(kuò)散器出口壓力空氣離開池氧的分壓值曝氣池30時(shí)，平均溶氧飽和度氧的離開口壓力nzu5）平均時(shí)

16、氧量r=式中 修正系數(shù) = (0.8 0.85) 取=0.82修正系數(shù) = （0.9 0.97）取=0.950曝氣前水中溶解氧濃度，取2.0mg/l; 代入數(shù)值計(jì)算：則最大時(shí)供氧量rs(max)= 5） 供氣量 6）曝氣器采用華北市政院江都水處理設(shè)備廠生產(chǎn)的型號(hào)為hwb-3微孔曝氣器。風(fēng)機(jī)選擇采用唐山環(huán)保機(jī)械工程公司生產(chǎn)的d-120-61型多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)4臺(tái)，單臺(tái)風(fēng)量120 m3/min7）剩余污泥量 取產(chǎn)率系數(shù)y=0.6.6. 二沉池采用普通輻流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，共2座，沉淀池表面負(fù)荷q一般為1.0-1.5m3/(m2.h)，沉淀時(shí)間t=2h,q=0.65 m3/s（1）單池表面

17、面積aa=975m2（2）池子直徑d=35.2m取d=36m（3）沉淀池的有效水深h2=qt=1.22=2.4m（4）沉淀部分有效容積v= （5）沉淀池底坡落差i=0.05 ，則（6）沉淀池周邊有效水深緩沖層高 ，取0.5污泥斗高度 取0.5m即=2.4+0.5+0.5=3.4m,而d/=36/3.4=10.6滿足612要求。（7）沉淀池總高式中 超高取0.3沉淀池底坡落差m 由0.05坡度計(jì)算為0.8代入數(shù)據(jù)得h=3.4+0.3+0.8=4.5m（8）泥斗容積取得v=（9）二沉池計(jì)算草圖：沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣，出水槽采用雙側(cè)集水，出水槽寬度為0.5m，水深0.4m，槽

18、內(nèi)水流速度0.59m/s，堰上負(fù)荷為1.46l/(m.s)10，滿足要求。 （4）消毒接觸池池高： h=h1+h2 式中：h1消毒池超高(m)，一般采用0.3m； 設(shè)計(jì)中取h1=0.3m，計(jì)算得 h=0.3+2.5=2.8m。（5）進(jìn)水部分： 每個(gè)消毒接觸池的進(jìn)水管管徑d=800mm，v=1.0m/s。（6）混合：采用管道混合的方式，加氯管線直接接入消毒接觸池進(jìn)水管，為增 強(qiáng)混合效果，加氯點(diǎn)后接d=800mm的靜態(tài)混合器。8污泥濃縮池 采用座一座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥濃度：6g/l 污泥含水率p19

19、9.0，設(shè)計(jì)流量: q2712m3/d=113m3/h 設(shè)計(jì)濃縮后含水率p2=96.0 固體通量m取30kg/( m2/d) 污泥濃縮時(shí)間：t=13h （2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）濃縮池池體計(jì)算：濃縮池所需表面積 a= m2 濃縮池直徑 有效水深h 取緩沖層高超高為， 則總高為h=2.7+0.3+0.3+0.5=3.8m 2）濃縮池計(jì)算草圖： 9 貯泥池及污泥泵（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥量：消化前污泥量為506.8 m3/d，設(shè)計(jì)消化后污泥的含水率為93%，則消化后的污泥量為q= 設(shè)計(jì)貯泥周期為t=1d.（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 池容 v=qt=290 貯泥池尺寸（將貯泥池設(shè)計(jì)為正方形） lbh=6.86.86.8m 有效容積v=314m3 濃縮污泥輸送至泵房 污泥提升泵 泥量q=66.72m3/d=2.78m3/h 揚(yáng)程h=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m 選用1pn污泥泵兩臺(tái)，一用一備，單臺(tái)流量q7.216m3/h,揚(yáng)程h1412m