水污染課程設(shè)計(jì)

湖北理工學(xué)院 水污染控制工程湖北理工學(xué)院 水污染控制工程---經(jīng)校核，設(shè)計(jì)符合要求進(jìn)水口處設(shè)置擋流板，距池邊0.5m，出水口也設(shè)置擋流板，距出水口0.3m。3.6除油設(shè)備選用傳統(tǒng)的平流式隔油池。廢水從池的一端流入池內(nèi)，從另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，比重小于1.0而顆粒較大的油珠上浮至睡眠，比重大于1.0的雜質(zhì)沉降至池底。3.7計(jì)量槽的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的計(jì)量設(shè)備選用巴士計(jì)量槽， 適用大中小型污水廠，優(yōu)點(diǎn)是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是施工技術(shù)要求高，不能自己記錄數(shù)據(jù)。計(jì)量槽主要部分尺寸：L,=0.5b1.2mL2二0.6mL3二0.9mB,=1.2b0.48mB2=b0.3mLi—上游漸縮段長(zhǎng)度（mL2—喉部長(zhǎng)度（mL3—上游漸擴(kuò)段長(zhǎng)度（mBi—上游渠道寬度（mB2—下游渠道寬度（m3.7.1、設(shè)計(jì)上游渠道W=1.2嘆 ，上游水深Hi=0.5m。上游渠道寬度：B1=9樂二0.958=1.6mv1H1 1公0.5上游渠道長(zhǎng)度：L^2.5B^4.0m3.7.2、 計(jì)量槽喉寬：b=0.58B1=0.581.6-0.93m校核上游渠道長(zhǎng)度： B1=1.2b0.48=1.20.930.48=1.6m下游渠道寬度：B2=b0.3=0.930.^1.23m

④取生=0.6（自由流土豈0.7）H1 H1下游水深：日2=0.60.5=0.3m⑤上游漸縮段長(zhǎng)度：L1=0.5b1.^0.50.93?1.2=1.66m⑥上游水位觀測(cè)口位置。上游漸縮段渠道壁長(zhǎng)度為:人二円異）2人二円異）2（1.5-0.93）21.7^1.72m2水位觀測(cè)空位置:D/A二21.7=1.15m3⑦巴氏計(jì)量槽長(zhǎng)度：L2=0.6（m）L3=0.9（m）總長(zhǎng)度：L=1.70.60.9=3.2m3.7.3、下游渠道長(zhǎng)度：L5=5B1=51.6=8.0m3.7.4、上下游渠道及巴氏槽總長(zhǎng)度：匚總=LL4 =3.24.08.0=15.2mL總B,=15.21.6=9.58，符合要求。3.8、曝氣池的設(shè)計(jì)曝氣池的活性成分為活性污泥，活性污泥是細(xì)菌，真菌，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等不同的微生物組成的。在凈化廢水時(shí)，它們與廢水中的有機(jī)營養(yǎng)物形成了極為復(fù)雜的食物鏈?；钚晕勰鄬?duì)廢水中懸浮性或溶解性有機(jī)污染物（少數(shù)無機(jī)污染物）的凈化，是由活性污泥吸附與凝聚和氧化與合成兩個(gè)活性作用完成的。說明：本設(shè)計(jì)采用平推流式曝氣池，平推流式曝氣池處理效率高，適于處理要求高而水質(zhì)穩(wěn)定的廢水。曝氣池工作流程圖如下:溶解氧回流污泥剩余污泥

回流污泥剩余污泥設(shè)計(jì)計(jì)算：381、曝氣池進(jìn)水BOD5濃度的確定經(jīng)由一級(jí)處理，對(duì)BOD5的去除率取35%則進(jìn)入曝氣池的BOD5濃度為S一=150-1500.35=97.5mg/L382、確定曝氣池對(duì)BOD5的去除率由于二級(jí)處理的出水要求BOD5二20mg/L，處理水中的非溶解性BOD5的濃度為：BOD5=7.1bX_C=7.10.090.420=5.112mg/L式中：b――微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之間，這里取0.09Xa――活性衛(wèi)生我在處理水中所占的比例，取 0.4Ce――處理水中懸浮固體濃度，取20mg/L處理水中溶解性BOD5的值為=20-5.112=14.89mg/L則二級(jí)處理對(duì)BOD5的去除率為975_1489二 100%=84.7%97.5污泥負(fù)荷0.3kgBOB/kgMLVSSd污泥濃度混合液污泥濃度RrX103X二1RSVI式中SVI――污泥指數(shù)。根據(jù)Ns值，取SVI=120r ――二沉池中污泥綜合指數(shù)，取r=1.2R污泥回流比。取R=50%0.51.21030.51.210312010.5二3333.3Mg/L混合液揮發(fā)性懸浮物濃度(MLVSSX=fX式中f——系數(shù)，MLVSS/MLSS取f=0.7X'=0.7X3333.3=2333.3mg/L污泥回流濃度103 103Xr r 1.2=10000mg/LSVI 120容積負(fù)荷NzN=X'NS=0.3X2333.3=0.69kgBOD5/m3?d2.曝氣池容積V=Q(LaLt)=11143m3X'Ns式中Q 設(shè)計(jì)流量水力停留時(shí)間理想停留時(shí)間tm=V 空43=0.186d=4.46hQ60000實(shí)際停留時(shí)間V11143 小—,小一s-(1R)Q0.124d=2.98h(1 0.5)60000剩余污泥量△X=aQLr—bVX式中式中a——污泥產(chǎn)率系數(shù)，取a=0.6b――污泥自身氧化率，取b=0.05△X=0.6X60000X0.13-0.05X11143X2.3=4478.6kg/d污泥齡VX'△X11143VX'△X11143X2.3=5.72d4478.63.8.3、確定混合液污泥濃度(X)污泥回流率為R=50%,最大污泥回流比「胡.2。混合液污泥濃度為:

Rr106Rr1061RSVI0.51.210610.5 120二3333mg/L3.8.4、平均時(shí)需氧量的計(jì)算平均時(shí)需氧量為：Q2=a‘QSrbVXvQ=0.5X60000X0.13+0.15X11143X2.3=7744.34kg/d=322.68kg/hf f=MLVSS=0.75式中：f MLSSXv――回流污泥濃度，其值為2.3Sr――活性污泥代謝活動(dòng)被降解的有機(jī)污染物的（BOD5）量：1000a'――活性污泥微生物氧化分解有機(jī)物過程的需氧率a'=0.5kgO2/kgb'――活性污泥微生物內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率。b^1.5kgO2/kgd3.8.5、最大時(shí)需氧量為：，Qma尸a'QLrK+b'VX取最大需氧量變化系數(shù)K=1.4Qma=0.5X60000X0.13X1.4+0.15X11143X2.3=22828.34kg/h=951.18kg/h3.8.6、供氣量的計(jì)算采用Wm—180型網(wǎng)狀膜微孔空氣擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器服務(wù)面積0.49m2,敷

設(shè)于距池底0.2m處，淹沒深度3.8m，計(jì)算溫度定為30C。查表得20C和30T，水中飽和溶解氧值為：Cs(20)=9.17mg/L;Cs(30)=7.63mg/L空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力：P.=1.0131059800H=1.01310598003.8=1.385105pa空氣離開曝氣池池面時(shí)，氧的百分比(Ea=12%)Ot=21(1_Ea)/(7921(1_Ea))=18.96%式中：Ea—空氣擴(kuò)散裝置氧的轉(zhuǎn)移效率，取12%曝氣池混合液中平均氧飽和濃度8.74mg/L二38.3mg/hCsb（3。）=CsR/2.026105 0昇42=7.63（1.405/8.74mg/L二38.3mg/h式中：Cs—鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度平均值， mg/L換算為在20度條件下，脫氧清水的沖氧RCs（20） _ 27.3X9.17爲(wèi)*Csb（T）—C1.024T'0一0.821.0.951.08.74—2.0】1.0243°^°取值―=0.82,1：=0.95,C=2.0,亍=1.0.相應(yīng)的最大需氧量為R 30.02x9.17 Omax_0.82〔0.951.08.74—2.0】1.02430^0- .盹曝氣池平均供氧量：R） 38.3 3Gs 0 100 100=1063.9m3/h0.3Ea 0.312曝氣池最大時(shí)供氧量：R= 951.189.17 0max_0.80.918.84-2.0】1.024（30如=1441.42kg/h去除1kgBOD5的供氧量泊空=0.5泊空=0.5吐Ns 0.3二1kgO2/kgBOD51m3污水的供氣量Gs~QGs~Q958060000/24=3.832m3/m3污水387、空氣管計(jì)算按曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根空氣干管，共6根干管。在每根干管上設(shè)6對(duì)配氣豎管，共12條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)72條配氣豎管。每根豎管的供氣量〔Smax72〔Smax722669372=370.74m3/h空氣擴(kuò)散器總數(shù)曝氣池平面面積50x60=3000rn取微孔曝氣器服務(wù)面積im曝氣器總數(shù)：3000個(gè)每根豎管上安設(shè)的曝氣器數(shù)目3000/72=42個(gè)每個(gè)曝氣器的配氣量26693/3000=8.9m/h3.9、鼓風(fēng)機(jī)選用總風(fēng)量確定最大時(shí)：GSTma=3GSmax=3X26693用/人=1334.65m3/min平均時(shí)：GSt=3G=3X9055.4m3/h=452.77m3/min(2)風(fēng)壓確定H=(h,h2h3h4)x9.8式中h1-空氣管道沿程損失，mHOh2空氣局部阻力，mHOh3—曝氣頭安置深度h4空氣擴(kuò)散阻力(曝氣裝置)H-鼓風(fēng)機(jī)所需壓力

H=(hi+h2+h3+h4)x9.8=(6-0.2+1.0)x9.8=66.64KPa選型號(hào)選用高速空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)5臺(tái)，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為70KPa風(fēng)量15萬mVmin,正常條件下3臺(tái)工作2臺(tái)備用。3.10、二次沉淀池二次沉淀池有別于其他沉淀池，首先在作用上有其特點(diǎn)。它除了進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮；并由于水量，水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)貯存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥濃縮作用，所需要的池面積大于進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。其次，進(jìn)入而出沉淀池的活性污泥混合液在性質(zhì)上有其特點(diǎn)。 活性污泥混合液的濃縮高(2000~4000mg/L)，具有絮凝性能，屬于成層沉淀。沉淀時(shí)泥水有清晰的界面，絮凝體結(jié)成整體共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不變，僅與初濃度C有關(guān)［u=f(c)］。3.10.1、尺寸計(jì)算(采用普通輻流式沉淀池)：沉淀池表面積：取q=1.0m3/(m2h)，N=2A=Q設(shè)計(jì)二1725m2Nq2W24池直徑：②池子直徑D:4A= ；4域1725= 3.14=46.8 (m):取D=47m;有效水深：取污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時(shí)間t=2.5hh2=qt=2.0x2.5=5(m)按4h計(jì)算二沉池污泥部分所需容積:4(1R)QXXXr4(1R)QXXXr二5175m3636+10909

式中Xr=106r/SVI=1061.2/110=10909mg/L為回流污泥濃度Xr=106r/SVI=1061.2/110=10909mg/L沉淀池底坡度落：取i=0.05D 47h4=i( -2)=0.05( —2)=1.07522沉淀池圍邊有效水深：取緩沖層高度h3=0.5m，刮泥板高度hs=0.5mH0=hthjh5=2.50.50.5=3.5m校核：D二勺=9.4,介于6—12之間，符合要求。h2 5沉淀池總高度：取保護(hù)高度=0.3mH=hh4H^0.30.33.5=4.1m3.10.2、校核槽內(nèi)水流速度：沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截污渣。出水采用雙側(cè)集水，取水槽寬為B=0.3m水深h=1.0m,二0.798m/s.0.3m/s，符合要求。堰上負(fù)荷：二0.798m/s.0.3m/s，符合要求。堰上負(fù)荷：取堰沿寬度為B=0.3mQ設(shè)計(jì)2BhN0.95820.31.02Q設(shè)計(jì)0.9581000N二[(D—2B)(D—2B-2)] 23.14[(47-21.0)(47-21.02)]=1.6L/(ms)：：1.7L/(ms)符合要求計(jì)算結(jié)果：二沉池直徑47m高度4.1m。3.11、污泥泵房設(shè)計(jì)說明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中，然后由管道輸送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。

⑵設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)回流污泥量為Q=1250?2500mVh污泥回流比R=50%r100%⑶回流污泥泵設(shè)計(jì)選型二沉池水面相對(duì)地面標(biāo)高為0.50m,由二沉池污泥回流氧化溝時(shí)，抽送污泥一般要求靜水頭0.9—1.8m,總揚(yáng)程1.8—4.5m。流量?jī)山M氧化溝設(shè)一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量為 625—1250mVh。選泵選用LXB-1500螺旋泵2臺(tái)，每座回流污泥泵房一臺(tái)，單臺(tái)提升能力2100—2300nVh，提升高度為2.0—2.5m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速42r/min，電動(dòng)機(jī)功率N=55KW回流污泥泵房一座占地面積： LXB=10.0X5=50.0m23.12、消毒接觸池說明：本設(shè)計(jì)采用兩組三廊道平流式消毒接觸池，接觸時(shí)間t=30min,液氯消毒.3.12.1、接觸池的尺寸設(shè)計(jì)每座接觸池的溶積為=345m2Qmaxt 3450=345m2v=n 5設(shè)有效水深h2=1.5m，則每座接觸池的表面積為VA=—VA=—h23455=69m2設(shè)接觸池每廊道寬B=2.5m,則廊道總長(zhǎng)為：A69L= = =27.6mB2.5設(shè)廊道長(zhǎng):27.6327.63二9.2m效核長(zhǎng)寬比為:汽十04(符合要求)3.12.2、加氯間設(shè)計(jì)(1)、加氯量：按每立方米投加5g計(jì)，則W=5咒60000"0°=300kg/d（2）、加氯設(shè)備：選用5臺(tái)REGAL-210C型負(fù)壓加氯機(jī)（4用1備），單臺(tái)第四章污水處理廠的總體布置加氯量為75kg/h。第四章污水處理廠的總體布置4.1、 廠址選擇選擇城市污水處理廠建設(shè)場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)在整個(gè)廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中全面規(guī)劃、綜合考慮，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，經(jīng)多方案比較而確定。在確定場(chǎng)址時(shí)，一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1） 在地形條件方面利于處理構(gòu)筑物的平面與高程布置，地質(zhì)條件比較好，地下水位底，巖石少，便于施工。（2） 少占或不占良田，同時(shí)考慮為今后發(fā)展留余地。（3） 考慮對(duì)周圍環(huán)境的影響，如處理設(shè)備對(duì)環(huán)境沒有顯著影響，并應(yīng)設(shè)在居住區(qū)和生產(chǎn)區(qū)的下風(fēng)向，與居住區(qū)保持一定距離并用綠化帶隔離。（4） 處理廠應(yīng)設(shè)在交通方便，靠近電源的地方，并考慮給水、排水、排泥的方便。（5） 污水處理廠占地面積是選擇裝置建設(shè)場(chǎng)地的重要條件，占地面積與處理水量、處理工藝的選擇等因素有關(guān)。4.2、 平面布置421、總平面布置原則該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置?？倛D平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則。（1） 、處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。（2） 、工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。（3） 、構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。（4） 、管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。（5） 、協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。422總平面布置結(jié)果污水處理廠呈長(zhǎng)方形，設(shè)計(jì)長(zhǎng)L為320m寬B為250m總占地面積80000吊。廠區(qū)道路寬16m構(gòu)（建）筑物之間間距不小于 10rn其中構(gòu)筑物占地面積為68600吊；兩個(gè)設(shè)備間占地面積為1920吊，一個(gè)設(shè)備間放有鼓風(fēng)機(jī)房、回流污泥泵房，另一設(shè)備間放有剩余污泥泵、濃縮污泥提升泵；辦公樓、綠化帶等輔助建筑物占地面積約為3496吊。污水從西北角進(jìn)，東南角出。布置考慮了以上各種因素，設(shè)計(jì)基本符合要求。城市污水處理廠平面布置圖見圖紙。4.3、高程布置431、高程布置原則（1） 充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)過一次提升便能順利自流通過污水處理構(gòu)筑物，排出廠外。（2） 協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。（3） 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。（4） 協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有利于檢修排空。432、高程布置結(jié)果采用氧化溝工藝，氧化溝、二沉池的占地面積很大，如果埋深設(shè)計(jì)過大，既不利于施工，也不利于土方平衡，故應(yīng)盡量減少埋深。從降低土建工程投資考慮，接觸消毒池水面相對(duì)高程定為-0.00m，貝U相應(yīng)二沉池、氧化溝、配水池、曝氣沉砂池，格柵水面相對(duì)標(biāo)高分別為0.50m、1