某化工區(qū)2.5萬m3／天污水處理廠設計任務書

1、目錄設計任務書 2第一章 環(huán)境條件 4第二章 設計說明書 5第三章 污水廠工藝設計及計算 7第一節(jié) 格柵 7 第二節(jié) 推流式曝氣池 9第三節(jié) 沉淀池 11第四節(jié) 混凝絮凝池 14第五節(jié) 氣浮池 15第六節(jié) 污泥濃縮池 17第七節(jié) 脫水機房 19第八節(jié) 其他 19第四章 水頭損失 21第五章 總結與參考文獻 22 設計任務書1 設計任務：某化工區(qū)2.5萬m3/d污水處理廠設計2 任務的提出及目的，要求：2.1 任務的提出及目的：隨著經濟飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來越多的污水處理后達標排放。在全國乃至世界范圍內，正在興建及待建的污水廠也日益增多。有學者曾根據日處

2、理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于10萬m3為大型處理廠，1-10m3萬為中型污水處理廠，小于1萬m3的為小型污水處理廠。近年來，大型污水處理廠建設數量相對減少，而中小型污水廠則越來越多。如何搞好中、小型污水處理廠，特別是小型污水廠，是近幾年許多專家和工程技術人員比較關注的問題。根據所確定的工藝和計算結果，繪制污水處理廠總平面布置圖，高程圖，工藝流程圖。2.2 要求：2.2.1 方案選擇合理，確保污水經處理后的排放水質達到國家排放標準2.2.2 所選廠址必須符合當地的規(guī)劃要求，參數選取與計算準確2.2.3 全圖布置分區(qū)合理，功能明確；廠前區(qū)，污水處理區(qū)污泥處理區(qū)條塊分割清

3、楚。延流程方向依次布置處理構筑物，水流創(chuàng)通。廠前區(qū)布置在上風向并用綠化隔離帶與生產區(qū)隔離，以盡量減少對廠前區(qū)的影響，改善廠前區(qū)的工作環(huán)境。2.2.4 構筑物的布置應給廠區(qū)工藝管線和其他管線設有余地，一般情況下，構筑物外墻距道路邊不小于6米。2.2.5 廠區(qū)設置地坪標高盡量考慮土方平衡，減少工程造價，同時滿足防洪排澇要求。2.2.6 水力高程設計一般考慮一次提升，利用重力依次流經各個構筑物，配水管的設計需優(yōu)化，以盡量減少水頭損失，節(jié)約運行費用，2.2.7 設計中應該避免磷的再次產生，一般不主張采用重力濃縮池，而是采用機械濃縮脫水的方式，隨時將排出的污泥進行處理。2.2.8 所選設備質優(yōu)、可靠、易

4、于操作。并且設計必須考慮到方便以后廠區(qū)的改造。2.2.7 附有平面圖，高程圖各一份。3 設計基礎資料：該區(qū)為a市重要的工業(yè)及化工區(qū)，化工業(yè)門類比較齊全，主要為石油化工類，并規(guī)模較大，具有的化工廠目前為十多家，每天排出生活污水量8000m3左右，工業(yè)廢水量為18000m3，污水bod、cod、ss、酸、堿、硫化物、石油、苯等濃度較高，若未經處理處理直接排海，將會對生態(tài)環(huán)境造成重大影響，根據化工區(qū)規(guī)劃，必須建設一座污水處理廠。3.1 水量最大時水量：1042m3/h總設計規(guī)模為25000m3/d。(遠期設計規(guī)模為：100000 m3/d) 3.2 水質：進水水質（進入生化池時的水質）正常最高ss

5、mg/l2365流量 m3/h486521tkn mg/l1117溫度 0c2535硝酸鹽 mg/l35ph6-96-90酚 mg/l710cod mg/l571753硫酸鹽 mg/l27193007bod mg/l283367cl- mg/l2763cod kg/d66569905tds mg/l889510356bod kg/d32984827t-p mg/l78cod/bod22.06油類 mg/l49處理后出水水質主要性能指標/mg/l一般性能指標/ mg/l其他/ mg/l處理效果bod30nh3-n15t-n20bod=91.8%cod100石油類10t-p3cod=86.2%ss

6、150揮發(fā)酚0.5硫化物1.0總磷酸鹽1.0甲醛2氰化物0.5 第一章 環(huán)境條件1.1 環(huán)境條件狀況1.1.1 降雨全年雨量1149毫米，降雨日數132天,占全年總日數的36%。因冬夏季風交替，降水受其影響，形成了全年3個多雨期和3個少雨期，即春雨期、梅雨期和秋雨期為多雨期；盛夏、秋后期和冬季為少雨期。 1.1.2 氣溫全年平均氣溫15.8攝氏度，1月最冷平均為3.6攝氏度,7月最熱為27.8攝氏度。1.1.3 風向年主導風向 東南1.1.4 地質該工業(yè)區(qū)總面積23.4平方公里，其中一半為圍海造地新圍墾形成的陸域，地勢平坦。1.2 廠區(qū)地形1.2.1 污水廠選址區(qū)域海拔標高在+4.40m。1.

7、2.2 地面平坦。1.2.3 廠區(qū)征地面積為東西長300m,南北長250m。 第二章 設計說明書該化學工業(yè)區(qū)污水處理廠主要是用于處理石油化工廢水和區(qū)內生活污水。由于各個企業(yè)都具有不定量不定時排放廢水，并且水質變化很大，污水廠所處理的廢水水量波動都較大，根據這一特征，可見對污水必須進行較好的預處理，活性污泥法的處理效果較好，所以污水廠的主要工藝流程設計為：緩沖池均化池中和池推流式曝氣池池沉淀池混凝絮凝池氣浮池污泥緩存池污泥濃縮池污泥脫水間污泥回流池出水調節(jié)池排海1. 污水廠的工業(yè)廢水與生活污水分流進入，由于工業(yè)廢水不含大的垃圾，進水處不設格柵，格柵只是設在生活污水進水處，對生活污水進行預處理。2

8、由于采用的是活性污泥法，水質水量的不穩(wěn)定都會對活性污泥造成沖擊，影響處理能力，所以對于廢水的預處理就至關重要，而緩沖池均化池配水中和池就是這個重要環(huán)節(jié)。在流程之首就為各個工業(yè)用戶配有專門的獨立的一級緩沖池，而二級緩沖池將對幾個用戶進行混合，在二級緩沖池中配有在線測毒儀（toximeter）,它是模擬生化池的生物發(fā)應器，進行對混合廢水的毒性在線監(jiān)測，若檢測到二級緩沖池的水質不符合設計的出水水質（將可能造成抑制或毒害活性污泥），池中的水將會切換到事故池中，另有一臺測毒儀將對每個用戶的水質進行調查，找出造成毒性的根源后，將根源的廢水切換至事故池進行緩存。在事故池的超標廢水將進行曝氣處理，并將按一定的

9、比例與生活污水一起排放到均化池中。進水儀表間主要設備： 在線測毒儀：3臺 采樣泵：5臺，分別為 功率1.1kw，流量110650l/h，壓力2pa 功率0.55kw，流量535l/h，壓力2pa （2臺） 功率0.55kw，流量1050l/h，壓力2pa （2臺）事故池主要設備： 輸送泵：2臺（1備一用），能力200m3/h，功率7.5kw，壓力0.6pa3全部二級緩沖池的出水將匯集在均化池中進行充分的混合，另外還有生活污水直接排放在這。均化池具有4臺潛水攪拌器，并還有4臺水射器，其目的在于使池中的廢水具有一定的溶解氧，避免硫酸鹽（so4-）還原成硫化物，可以避免對生化池的影響和對設備的腐蝕。

10、 主要設備：潛水泵：2臺（1備一用），能力548m3/h，功率22kw，壓力0.8pa 潛水攪拌器：4臺，功率13kw 水力射流器：4臺，功率13.5kw4配水中和池將對均化池的出水進行中和（采用98的h2so4，30的naoh），使出水的ph值在7-9之間。 主要設備：攪拌機(1臺，11kw) 5生化池采用階段曝氣式活性污泥法（曝氣系統(tǒng)是表曝機）使用了二廊道設計，在池中不同地方設置了三個在線溶氧儀，對池中水的do值進行監(jiān)測，并控制六臺表曝機的運行時間（保持do值在24mg/l范圍內）。主要設備： 潛水攪拌器：6臺，功率13kw 表面曝氣機：6臺，功率35kw 6二沉池為中心進水輻流式，刮泥橋

11、的轉速為60r/h，沉淀下的污泥先收集在污泥回流井中，剩余的污泥將進入污泥緩存池。 主要設備： 橋驅動：1臺，功率0.37kw 污泥回流泵：2臺（1備1用），能力548 m3/h，功率22kw，揚程10m 排污泵：2臺（1備1用），能力25 m3/h，功率1.7kw，揚程12m7混凝絮凝池分為兩個相連的池子，廢水先經過混凝池，進行快速攪拌，投加fecl3作為混凝劑使油滴，膠體和懸浮固體脫穩(wěn)產生小礬花，再進入絮凝池進行低速攪拌，添加pam（聚丙烯酰胺）將礬花聚集較大的牢固的礬花。 主要設備：攪拌機：3臺，功率分別為0.37 kw，1.5 kw，5.5 kw 8氣浮的主要設備有空氣干燥機，空壓機，

12、壓力溶氣罐，豎流式氣浮池。溶氣罐的運行壓力為5105pa，空氣注入罐后在水中溶解，然后飽和空氣的水通過一個釋壓裝置送至氣浮池入口，保證產生50-80微米的氣泡。產生的污泥有沉淀下的污泥和浮渣，這些污泥將收集到污泥緩存池。主要設備： 橋驅動：1臺，0.37 kw 循環(huán)泵：2臺（1備1用），能力170 m3/h，功率55kw，揚程6m 空壓機：2臺（1備1用），能力30 m3/h，額定壓力1mpa 水壓力容器：1套，額定壓力600kpa，容量2000l 污泥泵：2臺（1備1用），能力210 m3/h，功率3kw，壓力2pa 潛水排污泵：1臺，23.6 m3/h，功率1.2kw，壓力0.8pa9污泥

13、濃縮的目的是使污泥初步脫水、縮小污泥體積為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。濃縮脫水方法有重力沉降濃縮、上浮濃縮以及其他濃縮方法。這里使用重力濃縮輔流式污泥濃縮池。濃縮后的污泥采用帶式壓濾機處理污泥，最后產生的干泥運往垃圾焚燒廠處理。主要設備： 帶式壓濾機：型號：dy1000；濾帶有效寬：1000mm；濾帶速度：0.8m/min；壓榨過濾面積：4.6m2；清洗水壓力0.5mpa；產泥量：50kg/hm外型：575018562683mm；功率3kw 10出水調節(jié)池可以穩(wěn)定水質，保證水質達到排放標準。 第三章 污水處理廠工藝設計及計算第一節(jié) 格柵進水中格柵是污水處理廠第一道預處理設施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物

14、，以保護進水泵的正常運轉，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。擬用回轉式固液分離機。回轉式固液分離機運轉效果好，該設備由動力裝置，機架，清洗機構及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，結構緊湊，調整維修方便，適用于生活污水預處理。1.1 設計說明 柵條的斷面主要根據過柵流速確定，過柵流速一般為0.61.0m/s，槽內流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應注意設計過流能力只為格柵生產廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。1.2 設計

15、流量：a.日平均流量qd=8000m3/d333m3/h=0.093m3/s=93l/s b. 最大日流量qmax=kzqd=1.64333m3/h=546.12m3/h=0.153m3/s1.3 設計參數：柵條凈間隙為b=25.0mm 柵前流速1=0.7m/s過柵流速0.6m/s 柵前部分長度：0.5m格柵傾角=60 單位柵渣量：1=0.05m3柵渣/103m3污水1.4 設計計算：1.4.1 確定柵前水深根據最優(yōu)水力斷面公式計算得： 所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h0.33m1.4.2 格柵計算說明： qmax最大設計流量，m3/s； 格柵傾角，度（）；h柵前水深，m； 污水的過柵流速

16、，m/s。柵條間隙數（n）為 =柵槽有效寬度（）設計采用10圓鋼為柵條，即s=0.01m。=1.04(m)通過格柵的水頭損失h2h0計算水頭損失； g重力加速度；k格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數，一般取3；阻力系數，其數值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關，對于圓形斷面， 所以：柵后槽總高度hh=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1柵前渠超高，一般取0.3m）柵槽總長度l 0.3+0.330.63l1進水渠長，m； l2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m；b1進水渠寬，； 1進水漸寬部分的展開角，一般取20。圖一 格柵簡圖1.4.3 柵渣量計算 對于柵條間距b=

17、25.0mm的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水爛截污物為w1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為=0.4m3/d攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清渣。第二節(jié) 推流式曝氣池采用活性污泥法是現(xiàn)今比較成熟的污水處理工藝，并且處理效果好，但是對于污水的水質，do，ph，溫度等要求比較嚴格。通過比較，該廠采用階段曝氣法，曝氣系統(tǒng)采用倒傘式表曝機，該法對于池中不同階段的需氧量能夠靈活控制，活性污泥法要求水中的do24mg/l,bod：n：p=100：5：1，在這范圍內處理能力較好。2.1 設計參數：la=367 mg/l， le=30 mg/l進水q=25000m3/d=1042 m3/d

18、 =0.29 m3/d mlss：x=2.9g/l， 回流比r=0.5池體超高h1=0.7m， 有效水深h2=4.5m微生物每代謝1kgbod5所需的氧量a=0.75 （以kg計）每kg活性污泥每天自身氧化所需的氧量b=0.16 （以kg計）污泥增長系數a=0.6 kgvss/kg bod5污泥自身氧化率b=0.05 kgvss/ kgvssd時變化系數f=0.8 完全混合系數kz=0.00672 2.2 采用推流式：圖二 曝氣池簡圖2.3 計算：2.3.1 bod去除率：2.3.2 污泥負荷：svi= (合50150)2.3.3 曝氣池總體積： （設計取18000）2.3.4 單池計算： 單

19、池有效體積：v=v/2=18000/2=9000 有效面積：s=v/h2=9000/4.5=2000m2 單廊道：w=18.25, 總高:h=h1+h2=0.7+4.5=5.2m水力停留時間: 理論 hrt=v/q=18000/1042=17.3h 實際 hrt=v/(1+r)q2.3.5 總需氧量：日去除bod5=每公斤污泥每天需氧量去除每公斤bod需氧量2.3.6 表曝機的選用：采用固定倒傘式，包括電動機，傳動裝置，曝氣葉輪單池具有6部曝氣機，單機充氧量r=73.43kg/h取直徑d=1.5m，校核：d/水深=1.5/4.5=0.33 d/池邊長=1.5/18.25=0.08 （k1，k2

20、為池型修正系數）葉輪直徑錐體直徑葉片寬葉片高葉片數n=18片圖三 倒傘式曝氣葉輪結構簡圖2.3.7 污泥產量：2.3.8 泥齡：2.3.9 剩余污泥排放量： 第三節(jié) 沉淀池3.1 采用中心進水輻流式沉淀池：圖四 沉淀池簡圖3.2 設計參數：沉淀池個數n=2；水力表面負荷q=1m3/(m2h)；出水堰負荷1.7l/sm(146.88m3/md)；沉淀時間t=2h；污泥斗下半徑r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率p1=99.2%3.2.1 設計計算：3.2.1.1 池表面積3.2.1.2 單池面積 （取530）3.2.1.3 池直徑 （取530m）3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混

21、合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，取3.2.1.5 沉淀池部分有效容積3.2.1.6 沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05）待添加的隱藏文字內容13.2.1.7 沉淀池周邊（有效）水深 3.2.1.8 污泥斗容積池底可儲存污泥的體積為：3.2.1.9 沉淀池總高度h=0.47+4+1.73=6.2m3.3 進水系統(tǒng)計算3.3.1 單池設計流量521m3/h（0.145m3/s）進水管設計流量：0.145(1+r)=0.1451.5=0.218m3/s管徑d1=500mm，3.3.2 進水豎井 圖六 進水豎井示意圖 進水井徑采用1.2m，

22、出水口尺寸0.301.2m2，共6個沿井壁均勻分布出水口流速 3.3.3 紊流筒計算 筒中流速 紊流筒過流面積 紊流筒直徑 3.4 出水部分設計3.4.1 環(huán)形集水槽內流量=0.145 m3/s3.4.2 環(huán)形集水槽設計采用單側集水環(huán)形集水槽計算。設槽中流速v=0.5m/s設計環(huán)形槽內水深為0.4m，集水槽總高度為0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設計（采用出水三角堰90）3.4.3.1 堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度） h1=0.04m3.4.3.2每個三角堰的流量q13.4.3.3三角堰個數n13.4.3.4三角堰中心距圖七 溢流堰簡圖 第四

23、節(jié) 混凝絮凝池4.1 設計參數： 4.1.1 混凝池：（池數：2個） 單池流量q=1042/2=521 m3/h停留時間hrt=1min，水深h=3.9m，超高h=0.42m （取9 m3）s=9/3.9=2.31m2設計池為方形，l=w=1.52m4.1.2 絮凝池：（池數：2個） 單池流量q=1042/2=521 m3/h停留時間hrt=15min，水深h=4.5m，超高h=0.72ms=260.5/4.5=28.9 m2設計池長w=5m，l=28.9/5=5.78m第五節(jié) 氣浮池5.1 設計參數：水力負荷q=3.73 m3/(m2h)，分離區(qū)原水懸浮物濃度sa=600mg/l=0.6kg

24、/m3溶氣壓力p= pa，水溫（溶解度系數kt=0.0206，105pa時空氣飽和量ca=7.63mg/l）溶氣效率：f=0.9，過流密度：i=2500 ， 污泥含水率p2=96%單池流量q=1042/2=521m3/h，氣固比：aa/s=0.0185.2 每天產生污泥量： 干泥量：wa=qsa=5210.6=312.6 kg/m3 濕污泥量：w2= （取8 m3/h）5.3 回流水量：5.4 空壓機的額定氣量：5.5 氣浮池：（輻流式底部進水，池數：2個）5.5.1 面積計算： 設計上浮速度vc=10mm/s，下沉速度vs=1.8mm/s接觸區(qū)面積： （取20 ） 分離區(qū)面積： （取110）

25、總面積：a=20+110=130 直徑：d=13m5.5.2 體積計算：分離部分有效水深： h2=qt=3.730.64=2.4m分離部分有效容積：5.5.3 周邊有效水深：h0=h2+h3=2.4+0.5=2.9m（）5.5.5 池底計算取池底坡度i=0.15池底體積：5.5.6 污泥斗：上部邊長為：l=1.5m，下部邊長為：l=0.8m，傾角斗高： 5.5.7 總體積： 總高 h=h1+h0+h4+h5=0.29+2.9+0.9+0.96=5.05m 5.5.8 浮渣斗計算：第六節(jié) 污泥濃縮池6.1 總泥量：w=w1+w2=419.6+192=611.6 m3/d=25.48 m3/h脫水

26、后污泥的含水率p3=95%6.2 沉淀池剩余污泥濃縮后體積：6.3 氣浮池污泥濃縮后體積：6.4 總產泥量：6.5 濃縮池設計計算：（懸掛式中心傳動）設兩座輻流式濃縮池，池內設一臺帶攪動柵的中心傳動刮泥機，并帶工作橋。，進泥管采用上部進泥，每池進泥管上設手、電動閘閥一個，可控制兩池進泥狀態(tài)。6.5.1 參數：污泥量q污泥=611.6m3/d=25.48m3/h，表面水力負荷q=0.66 m3/m2。h，停留時間7h池底傾角；底部泥斗：上直徑d1=3m，下直徑d2=2m，6.5.2 池體計算：單池面積：，直徑d=5m有效水深：h2=4m，有效體積：池底落差：池底體積：泥斗高：泥斗體積：單池總有效

27、體積：總高：h=h1+h2+h3+h4=6.03m （h1為超高，取0.3m） 雙池總體積：178.94 m3校核：,合乎要求第七節(jié) 脫水機房脫水機房由污泥混合池、脫水機房及泥餅堆放間合建而成。污泥混合池平面尺寸為2m1.5m，有效水深2m。為了避免剩余污泥在混合貯池內沉淀，設有攪拌機一臺。脫水間平面尺寸為18.74m12m，安裝有制藥液裝置一套，最大制備能力10kg/hr聚合物粉末，采用plc作為混凝劑，藥液濃度0.5%，投藥泵2臺(1用1備)，選用計量泵，q=0.51.5m3/hr，h=20m。另外設螺桿泵兩臺（一用一備），從混合池抽吸污泥到脫水機。設帶式壓濾機2臺(一用一備，與螺桿泵和投

28、藥泵對應)，處理能力為30m3/hr，脫水后污泥通過無軸螺旋輸送機，輸送至污泥堆放間，運到污水廠附近的垃圾焚燒場進行處理。污泥堆放間與脫水機房合建。帶式壓濾機：脫水后污泥含水率p4=80%，成泥餅狀脫水后泥餅體積： 泥餅運輸采用td75型皮帶運輸機。第八節(jié) 其他8.1 一級緩沖池：各池體積iu1=1500m3；iu2=100 m3；iu3=300 m3；iu4=2000 m3 iu5=700 m3；iu6=100 m3；iu7=50 m3； iu8=220 m38.2 二級緩沖池：各池體積iu123=2500 m3；iu59=1300 m3；iu45678=4000 m3（iu池子代號，詳細見附平面圖）8.3 事故池：3個，單池體積為4800 m38.4 生活污水泵房：半地下式結構，房底標高為-2.30m，集水池液面標高為0.90m，進水管直徑dn5