某市污水處理廠工藝設(shè)計

科技學院《環(huán)境工程綜合設(shè)計》大作業(yè)(2017--2018年度第一學期)名稱：環(huán)境工程綜合設(shè)計院系：動力工程系班級：學號：學生姓名：成績：日期：2017年12月目錄一、 設(shè)計水質(zhì)水量 11 設(shè)計處理水質(zhì)水量及排放標準 12 排放標準 13 進行污水處理工藝的比較分析，確定污水處理工藝； 2二、 污水主要處理構(gòu)筑物或設(shè)施所采用的設(shè)計參數(shù)和計算數(shù)據(jù)； 31格柵 3（1）設(shè)計參數(shù) 3（2）設(shè)計計算 32 初沉池 5（1）設(shè)計參數(shù) 5（2）設(shè)計計算 5（3）設(shè)計圖 83 .生物接觸氧化池 8（1）設(shè)計參數(shù) 8（2）設(shè)計計算 9（3）結(jié)構(gòu)圖 104 二沉池 10（1）設(shè)計參數(shù) 10（2）設(shè)計計算 11（3）設(shè)計圖 135 接觸消毒池與加氯間 14三、 污水處理工藝流程圖 15四、 進行污水處理廠的效益分析和主要技術(shù)經(jīng)濟指標分析。 16五、 附錄 17設(shè)計水質(zhì)水量設(shè)計處理水質(zhì)水量及排放標準某污水處理廠服務(wù)約30萬人，匯水面積為40km2，設(shè)計處理能力100000m3/d（最大可處理130000m3/d）。城市污水中，生活污水占35%，工業(yè)污水占65%，污水廠實際進水質(zhì)見下表。項目BOD5（mg/L）COD(mg/L)SS(mg/L)pH值有毒物質(zhì)重金屬進水100-200150-35080-2007-9-微量排放標準污水經(jīng)處理后通過管道排放到市郊，再經(jīng)15km的明渠排入周圍河流。出水水質(zhì)達到國家二級排放標準，設(shè)計出水水質(zhì)為BOD5≤20mg/LCOD≤60mg/LSS≤20mg/LpH值6-9城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水，由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進行處理。

城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力，確定污水的處理程度及相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回灌補充地下水，都必須符合國家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標準。

現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理工藝。污水一級處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級處理主要是應(yīng)用生物處理方法，即通過微生物的代謝作用進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，將污水中的各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質(zhì)。生物處理對污水水質(zhì)、水溫、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三級處理是在一、二級處理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝、過濾、離子交換、反滲透等物理、化學方法去除污水中難溶解的有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)。污水中的污染物組成非常復雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達到處理要求。

污水一級處理為預處理，二級處理為主體，處理后的污水一般能達到排放標準。三級處理為深度處理，出水水質(zhì)較好，甚至能達到飲用水質(zhì)標準，但處理費用高，除在一些極度缺水的國家和地區(qū)外，應(yīng)用較少。目前我國許多城市正在籌建和擴建污水二級處理廠，以解決日益嚴重的水污染問題。進行污水處理工藝的比較分析，確定污水處理工藝；類型優(yōu)點缺點適用條件活性污泥法處理程度高；負荷高；占地面積?。辉O(shè)備簡單能耗高；運行管理要求高；可能發(fā)生污泥膨脹；生物脫氮功能只能在低負荷下實現(xiàn)城市污水處理；有機工業(yè)污水處理；適用于大中小型污水處理廠生物膜法運行穩(wěn)定；操作簡單；耐沖擊負荷能力強；能耗較低；產(chǎn)生污泥量少，易分離；凈化能力強，具有脫氮功能負荷較低；處理程度較低；占地面積較大；造價較高城市污水處理；有機工業(yè)污水處理；特別適用于低含量有機廢水處理；適用于中、小型污水處理廠厭氧法運行費用低，可回收沼氣；耐沖擊負荷，對營養(yǎng)物質(zhì)要求低處理程度低，出水達不到排放要求；負荷低，占地面積大；產(chǎn)生臭氧，啟動時間長高有機廢水處理；污泥處理穩(wěn)定塘充分利用地形，工程簡單，投資?。荒芎牡?，維護方便，成本低；污水處理和利用相互結(jié)合占地面積大；污水處理效果受季節(jié)、氣候影響；防滲漏處理不當，可能污染地下水；易散發(fā)臭氣和滋生蚊蠅作為二級處理的深度處理；城市污水處理；有機工業(yè)廢水處理結(jié)合上表分析，選擇生物膜法處理工藝。污水主要處理構(gòu)筑物或設(shè)施所采用的設(shè)計參數(shù)和計算數(shù)據(jù)；1格柵（1）設(shè)計參數(shù)最大設(shè)計流量Qmax=130000m3/d=1505L/s柵前流速V1=s過柵流速V=s柵條寬度s=格柵間隙b=20mm柵前部分長度格柵傾角α=600單位柵渣量W1=（103m3污水）（2）設(shè)計計算1）確定格柵水深B1=√（2Qmax/V1）=h=B1/2=2）柵條數(shù)目n取n=1663）格柵有效寬度B=s（n-1）+bn=4）進水渠道漸寬部分長度l1=（B-B1）/（2tanα1）=5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度l2=l1/2=6）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3h1=kh0=7）柵后槽總高度H。取柵前渠道超高h2=H1=h+h2=H=h+h1+h2=8）格柵總長度L=l1+l2+++H1/tanα=9）每日柵渣量（Kz=）W=Q日平均W1=m3/d>m3/d所以采用機械清渣。600200200初沉池（1）設(shè)計參數(shù)表面水力負荷q=（m2h）沉淀時間t=最大設(shè)計時水平流速v=s污泥容重γ=1000kg/m3污泥含水率p0=95%兩次排泥時間間隔T=2d沉淀池超高h1=緩沖層高度h3=（2）設(shè)計計算1）沉淀區(qū)的表面積AA=Qmax/qA=Qmax/q=1505/=1003m22）沉淀區(qū)有效水深h2h2=qth2=qt=*=3）沉淀區(qū)有效容積VV=Qmax*tV=Qmax*t=1505*=4）沉淀池長度LL=*tL=*t=**=園整取20m5）沉淀區(qū)的總寬度BB=A/LB=A/L=1003/20=6）沉淀池的數(shù)量nn=B/b設(shè)b=n=B/b==10驗算L/b=20/=>47）污泥區(qū)的容積VwVw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）Vw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）=2*（1505*24（200-100）*100）/（（100-95）*1000*1000）=144m3每個沉淀池污泥容積V’=V/n=144/10=8）沉淀池的總高度HH=h1+h2+h3+h4’+h4’’設(shè)污泥斗斗底1m*1m，上口5m*5m，斗壁傾角600h4’=（5-1）/2*tan600=5m設(shè)i=h4’1m600h4’’=（）*=H=h1+h2+h3+h4’+h4’’=++++=9）儲泥斗的容積V1V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））=1/3**（5*5+1*1+√（25*1））=10）儲泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2=（L1+L2）/2*h4’’*bV2=（L1+L2）/2*h4’’*b=（20+5）/2**=11）儲泥區(qū)容積V=V1+V2=+=m3>（3）設(shè)計圖20m600.生物接觸氧化池（1）設(shè)計參數(shù)填料容積負荷Lv=2kgBOD5/（m3d）填料高度h0=3m池數(shù)N=5超高h1=填料層上水深h2=填料至池底的高度h3=1m3污水需氧量D0=17（2）設(shè)計計算1）有效容積VV=Q（S0-Se）/Lv*10-3V=Q（S0-Se）/Lv*10-3=1505*（200-20）/2*10-3=2）總面積A和池數(shù)NA=V/h0N=A/A1A=V/h0=3=N=A/A1A1=A/N=5=<25m33）池深hh=h0+h1+h2+h3h=h0+h1+h2+h3=3+++=4）有效停留時間tt=V/Qt=V/Q=1505*24=5）供氣量DD=D0QD=D0Q=17*1505=25585L/s（3）結(jié)構(gòu)圖穩(wěn)定水層出水渠池體出水填料空氣格柵支架進水布氣裝置二沉池（1）設(shè)計參數(shù)表面水力負荷q=1m3/（m2h）沉淀時間t=2h最大設(shè)計時水平流速v=s污泥容重γ=1000kg/m3污泥含水率p0=96%兩次排泥時間間隔T=4h沉淀池超高h1=緩沖層高度h3=（2）設(shè)計計算1）沉淀區(qū)的表面積AA=Qmax/qA=Qmax/q=1505/1=1505m22）沉淀區(qū)有效水深h2h2=qth2=qt=1*2=2m3）沉淀區(qū)有效容積VV=Qmax*tV=Qmax*t=1505*2=3010m34）沉淀池長度LL=*tL=*t=**2=園整取26m5）沉淀區(qū)的總寬度BB=A/LB=A/L=1505/26=58m6）沉淀池的數(shù)量nn=B/b設(shè)b=n=B/b=58/=11驗算L/b=26/=>47）污泥區(qū)的容積VwVw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）Vw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）=4/24*（1505*24（100-20）*100）/（（100-96）*1000*1000）=每個沉淀池污泥容積V’=V/n=11=8）沉淀池的總高度HH=h1+h2+h3+h4’+h4’’設(shè)污泥斗斗底*，上口*，斗壁傾角6000.5mh4’=（）/2*tan600=h4’600設(shè)i=h4’’=（）*=H=h1+h2+h3+h4’+h4’’=+2+++=9）儲泥斗的容積V1V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））=1/3**（*+*+√（*））=10）儲泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2=（L1+L2）/2*h4’’*bV2=（L1+L2）/2*h4’’*b=（26+）/2**=11）儲泥區(qū)容積V=V1+V2=+=m3> m3（3）設(shè)計圖262600接觸消毒池與加氯間1.設(shè)計說明設(shè)計流量Q=100000m3/d=m3/h；水力停留時間T=；設(shè)計投氯量為C=~L2.設(shè)計計算a設(shè)置消毒池一座池體容積VV=QT=×=m3消毒池池長L=60m,每格池寬b=，長寬比L/b=6接觸消毒池總寬B=nb=3×=接觸消毒池有效水深設(shè)計為H1=2m實際消毒池容積V`為V`=BLH1=1200××2=3600m3滿足要求有效停留時間的要求。b加氯量計算設(shè)計最大投氯量為L；每日投氯量為W=500kg/d=h。選用貯氯量500kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為瓶，共貯用20瓶。每日加氯機3臺，2用一備；單臺投氯量為10~20kg/h。配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量Q3~6m3/h，揚程不小于20mH2O。C混合裝置在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機兩臺?；旌蠑嚢铏C功率No為No=μQTG2/100式中QT——混合池容，m3；μ——水力黏度，20℃時μ=×m2；G——攪拌速度梯度，對于機械混合G500s-1。No=×10-4××30×500×500/(3×5×100)=實際選用JBK—2200框式調(diào)速攪拌機，攪拌器直徑∮2200mm，高度H2000mm，電動機功率。污水處理工藝流程圖污水中格柵中格柵初沉池初沉池接觸氧化池接觸氧化池 污泥回流二沉池二沉池出水進行污水處理廠的效益分析和主要技術(shù)經(jīng)濟指標分析。效益分析建設(shè)污水處理廠主要是三大效益：1.環(huán)境效益該城市位于華中地區(qū)，屬于內(nèi)陸經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，環(huán)境治理的好壞直接影響到城市的良性發(fā)展。城市中有50%左右的水經(jīng)瀏陽河排入湘江，使得湘江水體的有機污染進一部加重。湘江江段的出市水中的SS、DO、TP、TN、NH3-N等指標均超出了〈〈地面水環(huán)境質(zhì)量標準〉〉中III類水體水質(zhì)標準值。保護和利用湘江水資源，使其滿足和達到漁業(yè)，飲用水源水質(zhì)標準的良好狀態(tài)，有利于生活飲用、工農(nóng)業(yè)和漁業(yè)用水，以及河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該污水處理廠處理的污水包括生活污水和工業(yè)污水。其中工業(yè)污水大部分是可生化的有機廢水。經(jīng)該廠處