污水處理廠設(shè)計方案

1、第一章 緒論1 1基礎(chǔ)資料風(fēng)向：多年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)；水文：降水量多年平均為每年2370mm,蒸發(fā)量多年平均為每年1800mm， 地下水水位為地下67m 年平均水溫:20攝氏度 1. 2水質(zhì)水量特點水質(zhì)特點：COD350mg/l,BOD5200mg/l,SS200mg/l,氨氮45mg/l,磷6mg/l,PH:6-9水量特點：每人每天平均用水量：120l/d總?cè)藬?shù)：150000每天平均用水量：1.8×107l/d總變化系數(shù)：1.5每天最大用水量：（1.8×107）×1.5 l/d =2.7×107l/d 1. 3 處理后的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：出水水質(zhì)應(yīng)符合城鎮(zhèn)

2、污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)<GB18918-2002>一級B標(biāo)準(zhǔn) ：COD60mg/l,BOD520mg/l,SS20mg/l,氨氮8mg/l,磷1mg/l,PH:6-9第二章 總體設(shè)計21設(shè)計方案的選擇與設(shè)計：污水粗格柵集水提升泵房細(xì)格柵旋流沉沙池CASS二沉池消毒池出水污泥：污泥濃縮池脫水22根據(jù)原水水質(zhì)及出水標(biāo)準(zhǔn)：SS的去處率：（200-20）/200×100% =90%BOD5的去處率：出水的BOD5有可生物降解的BOD5和隨出水漂走的浮固體所占BOD5 隨出水漂走的浮固體所占BOD5的計算： 懸浮固體中可生物降解部分：20×0.65mg/l=13mg/可

3、生物降解懸浮固體最終：BODL=13×1.42mg/l=18.46mg/l可生物降解懸浮固體BODL 換算為:：BOD5=18.46×0.68mg/l =12.55mg/l 出水中可生物降解的：BOD5=20-12.55mg/l=7.45mg/l則 BOD5的去處率：(200-7.45)/200×100%=96.3%污泥排放23工藝流程說明旋流沉沙池細(xì)格柵集水提升泵房粗格柵 污水CASS池主反應(yīng) 兼性區(qū) 選擇區(qū)消毒池出水濃縮池 回流污泥 消化池脫水機(jī)房 污泥外運 格柵：用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物 沉砂池：用來去除污水中泥沙，煤渣等相對密度較大的無機(jī)顆粒 選

4、擇區(qū)：釋放磷 兼性區(qū)：進(jìn)一步促進(jìn)磷的釋放和反硝化作用 主反應(yīng)區(qū)：主要的生化反應(yīng)區(qū) 消毒池：去除出水中的細(xì)菌和病毒 濃縮池：減少污泥體積第三章 工藝流程的計算 污水的設(shè)計流量為：Qmax= 2.7×107l/d=0.312m3/s 1.粗格柵的計算：設(shè)柵前水深h=0.4m 過柵流速v=0.8m 柵條間隙b=50mm 格柵安裝傾角° 柵條間隙數(shù)：=18.1取n=19a)柵槽寬度：（取柵條寬度S=0.01m） B=S(n-1)+b×n=0.01×（19-1）+0.05×19=1.13mb)柵槽總長度：取進(jìn)水渠寬度B1=1.0m 則進(jìn)水渠的水流速度為v

5、1=m/s=0.78m/s取漸寬部分展開角=20°，則進(jìn)水渠道漸寬部分長為： m=0.18m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度： 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽高為：H1=h+h2=0.7m則柵槽總長度為： L=l1+l2+1.0+0.5+=0.18+0.09+1.0+0.5+m=2.17mc）過柵水頭損失： 柵條為矩形斷面，取2.42，g=9.81m/s2阻力系數(shù)為：=2.42×=0.12計算水頭損失為：h0=m取K=3，則過柵水頭損失為：h1=kh0=3×0.034m=0.102m d)柵槽總高度： H=h+h1+h2=0.4+0.3+0.102m=0

6、.802m e)每日柵渣量:粗格柵取W1=0.01 W=1.8m3/d>0.2 m3/d 粗格柵水力計算簡圖 所以采用機(jī)械清渣 2.細(xì)格柵的計算：設(shè)柵前水深h=0.4m 過柵流速v=0.8m 柵條間隙b=10mm 格柵安裝傾角° 柵條間隙數(shù)：=90.1取n=91a)柵槽寬度：（取柵條寬度S=0.01m） B=S(n-1)+b*n=0.01×（91-1）+0.01×91=1.81mb)柵槽總長度：取進(jìn)水渠寬度B1=1.2m 則進(jìn)水渠的水流速度為v1=m/s=0.65m/s取漸寬部分展開角=20°，則進(jìn)水渠道漸寬部分長為： =0.84m柵槽與出水渠道連

7、接處的漸窄部分長度： 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，則柵前槽高為：H1=h+h2=0.7m則柵槽總長度為： L=l1+l2+1.0+0.5+=0.84+0.42+1.0+0.5+m=3.16mc）過柵水頭損失： 柵條為矩形斷面，取2.42，g=9.81m/s2阻力系數(shù)為：=2.42×=2.42計算水頭損失為：h0=0.068m取K=3，則過柵水頭損失為：h1=kh0=3×0.068m=0.20m d)柵槽總高度： H=h+h1+h2=0.4+0.3+0.2m=0.9m e)每日柵渣量:細(xì)格柵取W1=0.09 W=16.2m3/d>0.2 m3/d 所以采用機(jī)械清渣 細(xì)

8、格柵水力計算簡圖3.格柵集水 設(shè)計流量Qmax=0.312m3/s=18.72 m3/min 集水池有效容積V=18.72×15m3=280.8 m3 設(shè)集水池有效水深h，=3m 則集水池斷面面積為S，=280.8 m3÷3m=93.6m2 設(shè)集水池斷面為正方形，則邊長為a，=m=9.7m泵房高度h，=4.2m 則泵房體積V，= S，×h，=93.6×4.2m3=393.12m3由資料可知：地面標(biāo)高為155.00m，進(jìn)水管底標(biāo)高為151.75m管徑D=500mm柵前水深h=0.4m，H=155.00-150.8m=4.2m V=4.2×93.6

9、m3=393.12m34.沉砂池的計算（旋流沉砂池鐘式沉砂池） 因為Qmax=312 l/s 選擇型號為300的鐘式沉砂池 型號流量（l/s）ABCDEFGHJKL3003123.051.00.6101.2000.301.550.450.30.450.81.35 鐘式沉沙池各部分尺寸5CASS池計算 BOD5的去處率：(200-7.45)/200×100%=96.3% 1.S負(fù)荷率Ns f=0.65 k2=0.020 SS負(fù)荷率Ns=kgBOD5/(kgMLSS.d)=0.10kgBOD5/(kgMLSS.d) 2.CASS池容積 設(shè)計流量Qmax=0.312m3/s=26956.8

10、 m3/d 取X=4kg/m3=4000mg/l則CASS池容積為V： 19963.6 m3式中：se進(jìn)入CASS池有機(jī)物的濃度，mg/l s0CASS池排放有機(jī)物的濃度，mg/lX混合液污泥的濃度，mg/l，一般將X控制在2.54.0 kg/m3 3.CASS池各部分容積組成及最高水位 H= 設(shè)CASS池的個數(shù)為n1=10，池內(nèi)最高水位H=5，一個運行周期為Tc=4h，則一日內(nèi)循環(huán)周期n2= 單池面積A=399.3m2 取池寬B=8.5m則1<=1.7<2 則池長L=46.98m，則4<=5.5<6滿足要求 驗證：L×B=46.98 H1=8.5=399.3

11、 m2=A m3 則池內(nèi)水位至潷水器排放最低水位之間的高度為： H1=1.13m 查生活污水BOD污泥負(fù)荷率與污泥指數(shù)（SVI）值的關(guān)系圖得知：Ns=0.10kgBOD5/(kgMLSS.d)，SVI為100，則潷水結(jié)束時泥面高度為： H3=H ×X×SVI×10-3=5×4×100×10-3=2m 潷水水面和泥面之間的安全距離為：H2=H-（H1+H3）=5-(1.13+2)=1.87m CASS池的總高度：H0=H+0.5=5+0.5=5.5m（0.5為超高） 變動容積為：V1=A×H1=399.3×1.13

12、m3=451.2 m3 安全容積為：V2=A×H2=399.3×1.87 m3=746.7 m3 污泥沉淀濃縮容積：V3=A×H3=399.3×2 m3=798.6m3滿足=10×（451.2+746.7+798.6）=19663 m3式中:VCASS總有效容積, m3V1變動容積,即池內(nèi)最高設(shè)計水位至氵筆水后最低水位之間的容積, m3V2安全容積,即氵筆水水位和泥面之間的容積,m3V3-污泥沉淀濃縮容積,即活性污泥最高泥面至池底的容積,m3H池內(nèi)最高液面,一般為3-5mH0CASS總高，mH1-池內(nèi)最高設(shè)計水位至氵筆水后最低水位之間的高度，m

13、H2-氵筆水水位和泥面之間的高度，mH3-氵筆水結(jié)束時泥面高度，mn1CASS池子的個數(shù)，這里為10n2一日內(nèi)循環(huán)周期數(shù)，這里為4次 預(yù)反應(yīng)區(qū)計算：L1=2.04m 選擇器容積計算：污泥回流比為0.2，選擇器的容積為主反應(yīng)區(qū)的6%，則選擇器的長度Lo=0.06×46.98=2.82m 隔墻底部連通空口尺寸： 取孔口數(shù)n3=4，孔口流速u=30m/h，則隔墻底部連通口尺寸為： 空口高取0.68m，寬度取1m 曝氣時間的確定： 需氧量計算：取a，=0.45，b，=0.15，單位換算1 kg/m3=1000mg/l，則需氧量為O2=a，Q（so-se）+ b，VX=0.45×26

14、956.8×（）+0.15×19963.3×4=14313.8kg/d=596.4kg/h式中：O2混合液需氧量 a，微生物對氧化分解過程的需氧量，即微生物每代謝1kgBOD所需的氧氣量，kg，生活污水為0.420.53 b，活性污泥微生物自身氧化的需氧量，每千克活性污泥每天自身氧化的需氧量，kg，生活污水為0.110.188標(biāo)準(zhǔn)條件下脫氧清水充氧計算： 微孔曝氣頭裝在距池底0.3m處，淹沒水深H=4.7m，其絕對壓力為： Pb=P+9.8×103H=1.013×103+9.8×103×4.7=1.47×103 P

15、a 微孔曝氣頭的氧轉(zhuǎn)移效率EA為20%，氣泡離開水面時的含氧量為: 年平均水溫為20，清水氧飽和度查表得CS(20)=9.17mg/L,則CASS池內(nèi)的溶解氧飽和度的平均值為：標(biāo)準(zhǔn)條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池內(nèi)混合液的總氧量為：式中：R0水溫20，氣壓1.013*105Pa時，轉(zhuǎn)移到曝氣池內(nèi)混合液的總需氧量，kg/h;R在實際條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池內(nèi)混合液的總需氧量，kg/h;CS(20)- 20時，氧在清水中的飽和度，查表得9.17mg/L;污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取0.85污水含鹽影響修正系數(shù)，取0.95；p氣壓修正系數(shù),這里為1C混合液溶解氧濃度，取2mg/L;T設(shè)計水溫，本設(shè)計水溫為20Csb(

16、T)設(shè)計水溫條件下CASS池內(nèi)曝氣時溶解氧飽和度的平均值，mg/LCs(T)- 設(shè)計水溫條件下氧在清水中的飽和溶解度，mg/LPb空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對壓力，PaH-空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，mOt氣泡離開水面時的含氧率，%EA-空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，%，可由設(shè)備本身查得。供氣量計算：最大氣水比=13691.04*24/26956.8=12.19鼓風(fēng)機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)室的設(shè)置 選用RD-150羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺，二用一備，其轉(zhuǎn)速為1450r/min，長度為1.5m,寬度為0.58m,三臺鼓風(fēng)機(jī)并排排放，鼓風(fēng)機(jī)之間的距離取0.8m,鼓風(fēng)機(jī)距墻面的距離取1.2m，則鼓風(fēng)機(jī)室的平面尺寸為：長度：L=0.58

17、*3+0.8*2+1.2*2=5.74m寬度：B=1.5+1.2*2=3.9ma) 曝氣器的布置：曝氣器均勻布置在主反應(yīng)區(qū)，布置10列，55排，則10座池子共布置5500個。每個曝氣器的服務(wù)面積=A/(10*55)=399.3/550=0.73m2/個滿足曝氣器服務(wù)面積0.3-0.75 m2/個b) 污泥產(chǎn)量計算： 剩余生物污泥量為：Y取0.6，Kd=0.06XV= 0.6×（200-7.45）÷1000××19963.6×0.65=2335.74kg/d剩余非生物污泥為： Xs =Q(1-ffb)×2644.46kg/d 剩余污泥總

18、量：X=XV+Xs=2335.74+2644.46=4980.2kg/d污泥回流量的計算： 污泥回流比R=20%，則污泥回流量為QR=QR=26956.8×0.2 m3=5391.36 m3采用污泥泵使污泥回流到選擇器單個CASS池如下6.污泥濃縮池的計算（氣浮濃縮池）：剩余污泥總量為： X=4980.2kg/d=4.980t/d，取剩余污泥含水率為99.5%，則剩余污泥含泥濃度為0.5%，則剩余污泥流量為: Q=m3/d設(shè)計兩座氣浮池，則每座流量Q=996.04/2m3/d =498.02m3/d=20.75m3/h<100m3/h采用矩形氣浮池，以下均按每座氣浮池進(jìn)行計算。

19、a）氣浮濃縮池的面積：污泥負(fù)荷取80kg/(m2·d),污泥密度為1000kg/m3,含水率為99.5%，設(shè)L/B=4 4B*B=31.13 B=2.79m L=11.16mb)回流比：據(jù)經(jīng)驗，氣固比取0.02采用裝設(shè)填料的壓力罐，f=0.9，表壓p為3*105Pa20時，空氣飽和溶解度Sa=0.0187×1.164=0.0218g/L=21.8mg/L流入的污泥濃度為7000g/m3 Q總=（1+R）Q=498.02*（1+270%）=1842.67m3/d=76.78m3/h 所需空氣量為： A=Sa（fP-1）R=21.8*(0.9*3-1)*2.7=100.06kg

20、/d水平流速v=5mm/s=18m/h過水?dāng)嗝鏋椋簑=Q總/v=76.78/18=4.27m2d1=w/B=4.27/2.79=1.53md2=0.3B=0.3*2.79=0.837md3=0.1m氣浮池高度：H=d1+d2+d3=1.53+0.837+0.1=2.46m2.5m以水力負(fù)荷進(jìn)行核算：按停留時間進(jìn)行核算：T=(B*L*H)/Q總=（2.79*11.16*3）/76.78=1.23h以上均接近一般設(shè)計規(guī)定。溶氣罐凈體積（不包括填料）按溶氣水停留3min計算，則：V=20.75×2.7×3/60=2.8m3罐高度采用4m時，罐直徑為： 罐高度與直徑之比為：H/D=

21、2.5/1.2=2.08(符合設(shè)計規(guī)定)7好氧硝化池的計算：經(jīng)濃縮后污泥含水率以96%計 硝化池簡圖干污泥為5391.36kg/d濕污泥為134.78m3/d有機(jī)物為60%運行方式：采用連續(xù)運行停留時間和溫度：t=20d,20a) 按停留時間計算：池的容積為每天投入的污泥量與消化天數(shù)的乘積： V=Qt=134.78*20=2695.6m3b) 按有機(jī)負(fù)荷計算：有機(jī)負(fù)荷取1.1kgVSS/(m3d)V=5391.36/1.1=4901.24m3，取4900m3取大者池容為4900m3設(shè)水深h=5m池子直徑：D=35.33m考慮到泥水分離室的容積，取D=38m池超高取1.0mc) 供氣量計算：取空氣需要量為0.1m3/(m3·min)每池空氣量：4900*0.1=490m3/min機(jī)械曝氣所需功率，取0.03kW/m3則所需供氣功率：N=4900*0.03=147kWd) 鼓風(fēng)機(jī)選擇：根據(jù)風(fēng)量和壓力選擇鼓風(fēng)機(jī)：風(fēng)量為490m3/min,風(fēng)壓為水深5m,管道及曝氣器阻力損失取0.5m,所以鼓風(fēng)機(jī)壓力取60kPa,選擇5臺低速多級離心