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文檔簡介
某城市污水處理廠AO處理工藝設計目錄TOC\o"1-2"\h\u277981.緒論 -1-12981.1任務來由 -1-258401.2工程概況 -2-238281.3設計依據(jù) -2-128981.4設計原則 -2-108721.5設計基礎資料 -2-17002.污水處理工藝的選擇和確定 -4-244532.1處理工藝的選擇 -4-73342.2污水處理工藝流程圖 -8-77132.3工藝流程說明及特點 -8-323953.主要處理構筑物設計說明 -12-164983.1主體構筑物規(guī)格一覽表 -12-236103.2各部分構筑物說明 -12-9204.平面及高程布置 -18-327184.1平面布置原則 -18-196974.2高程布置原則 -18-56734.3各構筑物高程布置 -19-1739結束語 -19-300685設計計算說明 -20-142035.1中格柵 -20-62315.2進水泵房 -22-199975.3細格柵 -23-317845.4曝氣沉砂池 -25-150075.5平流式初沉池 -27-167435.6A/O曝氣池 -29-211765.7輻流式二沉池 -33-105565.8豎流式污泥濃縮池 -35-214955.9污泥脫水機房 -37-8155G''=G'16=95.98416=6.0(t/d)1.緒論1.1任務來由福安市近年來隨著經濟持續(xù)發(fā)展,人口不斷增加,從而對城市進行擴建,因此對環(huán)境造成的污染也日益嚴重,其中人們平時生產、生活排放的污水也對城市周邊的河流水體造成了不小的污染。從環(huán)境保護與滿足人們對環(huán)境質量的要求這兩個方面出發(fā),福安市需對日漸嚴重的水污染進行治理,所以說需要建造一個全新的污水處理廠以滿足該市對城市污水處理的要求。1.2工程概況福安市隸屬于寧德市,位于福建省的東北部。本工程為福安市某城市污水處理廠設計,該縣人口規(guī)模約為60萬人,按照每人每天排放污水量125L計算,日產生生活污水量75000m3/d,另外還有少量的工業(yè)廢水,則日處理污水量約為100000m3/d。污水廠出水水質要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級標準中的B標準。1.3設計依據(jù)《室外給水設計標準》(GB50013—2018);《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)(2018年版);《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002);《第二冊排水工程》(2020年版);《水污染控制工程課程設計及畢業(yè)設計》;《給水排水設計手冊》(第二版第09冊專用機械);《城市污水廠處理設施設計計算》(第二版)。1.4設計原則(1)遵守國家與環(huán)境相關的法律及標準政策,凈化后的廢水能夠低于限制的污染排放總量;(2)結合項目實際污水情況和出水要求,使設計的工藝流程合理化,減少不必要的支出,方便管理;(3)查閱與設計相關的廢水的處理工藝,參考其水質水量區(qū)別和去除率高低,通過比較擇優(yōu),選擇合適的工藝進行改善組合,保證處理效果的同時,采用低成本且技術相對成熟的設計工藝,并合理規(guī)劃布局;(4)選用的處理設備應容易操作,避免操作失誤帶來的影響;(5)處理過程中可對其進行資源化回收利用,實現(xiàn)一定的經濟效益;(6)盡可能選擇較簡單、便于管理的工藝,減少管理支出。1.5設計基礎資料1.5.1污水量的計算本工程所建污水處理廠主要處理該地區(qū)的綜合生活污水及工業(yè)廢水。該污水處理廠綜合生活污水和工業(yè)廢水的設計流量按下表中的計算式進行計算:表1-1污水量計算序號分類名稱Q-污水量(L/s)計算公式變量說明數(shù)值參數(shù)取值范圍說明1綜合生活污水1128.472QN-人口,人600000近五年規(guī)劃人口n-污水定額,L/(人*d)125根據(jù)《室外給水設計標準》(GB50013-2018)表4.0.3-4Kz-總變化系數(shù)1.3根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)表3.1.32工業(yè)廢水376.157Qm-生產過程中每單位產品的廢水量,L/單位產品25.00由規(guī)劃所得M-產品的平均日產量500000由規(guī)劃所得T-每日生產時數(shù),h12由規(guī)劃所得Kz-總變化系數(shù)1.3根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)表3.1.3Q=10?Q1.5.2進出水水質表1-2進出水水質比較項目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)進水水質350200250301.5出水水質602020151去除率82.86%90%92%50%33.33%1.5.3污水排水接納河流資料接納水體:位于污水廠北面的A河。2.污水處理工藝的選擇和確定2.1處理工藝的選擇2.1.1工藝流程選擇的原則保證處理后城市污水出水的水質達到預計的要求;污水處理的效果穩(wěn)定,選用先進的技術;盡可能減少所需的費用與能源消耗;工藝的日常運行與人工管理方便;所用的工藝要適合設計所在地的實際情況。2.1.2各工藝優(yōu)缺點的比較表2-1常用生物處理方法比較比較項目工藝方法BOD5去除率N、P去除率污泥負荷投資能耗占地受納水體環(huán)境要求城市經濟活性污泥法90%-95%低中、低大高大不嚴格要求控制N、P不發(fā)達AB工藝90%-96%較高高、中一般一般一般嚴格要求控制N、P發(fā)達氧化溝92%-98%較高高、中較小低較大嚴格要求控制N、P發(fā)達A/O工藝90%-95%高中一般一般大嚴格要求控制N、P發(fā)達A2/O工藝90%-95%高中一般一般大嚴格要求控制N、P發(fā)達SBR85%-95%一般中、低小較低較小不嚴格要求控制N、P不發(fā)達CASS90%-95%較高低一般一般較小不嚴格要求控制N、P不發(fā)達水解-好氧法90%-95%一般高較小較低較小不嚴格要求控制N、P發(fā)達生物接觸氧化法90%-95%一般高、中一般較高較小不嚴格要求控制N、P發(fā)達高負荷生物濾池75%-85%較低高、中大低較小不嚴格要求控制N、P發(fā)達本工程根據(jù)設計的污水處理廠進出水水質要求,由上表經過多方面因素的比較后,選出了以下幾個城市污水處理工藝分別對它們的優(yōu)點與缺點進行比較。(1)SBR工藝(序批式活性污泥法)SBR工藝的處理過程主要包括:污水處理初期對水中污染物的去除和吸附作用;對污水中包含的微生物進行代謝;對污水進行處理使得污水中懸浮微粒轉化為絮凝體,之后通過絮凝的沉淀性質對其進行去除最終使污水得到凈化的過程。SBR工藝的優(yōu)點:①工藝運行過程十分平穩(wěn),污水經處理后出水的水質好。②對沖擊負荷的承受度高,且該工藝過程中的反應池內會滯留部分處理過的污水,能夠對之后的污水進行稀釋,并起到緩沖的作用。③工藝處理的過程中每個處理的流程都能夠通過水質以及水量的變化分別對其進行調整,管理起來十分靈活多變。④該工藝所需要的構筑物數(shù)量不多,整體結構十分簡單,便于工人對其進行操作與維護。⑤該工藝的構筑物建造方法為組合式,通過該方法建造完之后再對該污水廠擴大建造與改造更加方便。⑥能夠去除污水中N、P污染物,對該工藝的運行方式進行合適的控制后就能夠取得較好的處理效果。⑦整體的工藝流程十分簡易,構筑物數(shù)量不多,所需占地面積小,因此造價不高。SBR工藝的缺點:①需要對水位進行變化運行,電能消耗大。②總體來說對污水中的N、P污染物去除效果不太好。③工藝過程中產生的污泥其穩(wěn)定性不夠好。(2)A2/O工藝A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝基礎建設費用和日常的運行費用都要比一般方法要高出許多,且對于平日里污水廠的管理要求也十分高。A2/O工藝優(yōu)點:①經過該工藝處理后,污水中所含的污染物大部分都能被有效去除,且該工藝對沖擊負荷的承受度高。②工藝過程中所產生的污泥沉降性能十分良好。③能夠有效除去污水中的N、P污染物。④工藝過程中所產生的污泥其磷的含磷很高,一般來說≥2.5%。⑤產生污泥不易發(fā)生膨脹。A2/O工藝缺點:①相較于A/O工藝來說,其反應池所占的面積要大上許多。②處理過程中會產生大量的污泥,所以污泥的內回流量變大,則能源的消耗也增大。③在建設中小型污水處理廠應用該工藝會使得建設費用偏高。(3)A/O工藝A/O工藝是Anoxic/Oxic的縮寫,也市厭氧好氧工藝的簡稱,A(Anoxic)是厭氧段,主要是用于去除污水中的N、P污染物;O(Oxic)是好氧段,主要是用于去除污水中包含的有機物。A/O工藝優(yōu)點:①只需要花費較低的成本,就能夠十分有效地去除污水中的有機物。②該工藝整體的流程十分簡單,構筑物數(shù)量不算多,所以投資建設費用不高,同時日常的管理與操作花費的費用也低。③工藝過程中所產生的污泥沉降性能十分良好。④該工藝對沖擊負荷的承受度高。A/O工藝缺點:①沒有自己單獨的能對污泥進行回流的系統(tǒng),因此很難去得到具備自己特別功能的污泥,污水中的難降解污染物去除效率偏低。②為了提高污水中污染物的處理效率,需要額外投入較大的資金用以提高處理過程中的內循環(huán)比。此次城市污水廠設計的處理水量為:10*104m3/d,通過上述的幾個城市污水處理工藝的比較,并結合水流量與水體質量的特點,可以得出A/O工藝和A2/O工藝可以同時滿足污水中BOD等有機污染物的去除和污水中N、P污染物的去除,使城市污水的出水水質各種指標都能夠達到排放的要求。但考慮到本次設計是中型污水處理廠,這兩種工藝中A/O工藝相較來說更普遍、穩(wěn)定,并且本次設計對出水中含磷污染物去除的要求不是很高,所以本設計采用A/O工藝。2.2污水處理工藝流程圖圖2-1污水處理廠工藝流程圖2.3工藝流程說明及特點2.3.1中格柵本設計中格柵的主要作用是用以截留污水中比較大的懸浮物或者漂浮物,之后就能夠防止后續(xù)的水泵以及處理構筑物的機械設備和管道被這些懸浮物或者漂浮物磨損或堵塞,從而減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。本次設計采用中細兩道格柵對污水中這些較大的懸浮物進行去除。特點:①操作容易、設備簡單、動力消耗低。②工作壽命長、可按要求定制、維修簡單,發(fā)生故障時可自動暫停。③具有高自動化程度,可以自行循環(huán)卸渣。2.3.2進水泵房進水泵房是用于提升進入該污水處理廠的污水,能夠保證需要處理的污水能在沉砂池、A/O曝氣池等后續(xù)的處理構筑物中暢通的流動。進水泵房主要包括:機械放置間、污水集水池、輔助間等。其一般按一天24h均勻工作,供水泵房出水穩(wěn)定。特點:①占地面積小,處理污水量多;②建設周期短,時間成本低。2.3.3細格柵細格柵的作用是攔截中格柵未能夠截留的懸浮物或漂浮物。2.3.4曝氣沉砂池在污水處理廠對污水進行預處理的設施中沉砂池是不可缺少的一環(huán),一般來說沉砂池都建造在格柵之后,用以去除經格柵處理后污水中所含有的比重較大的無機顆粒物。這樣既能夠讓沉淀池所受負荷得減輕,又能夠確保之后的污水處理構筑物能夠正常的運作。雖說沉砂池相較于其他的污水處理構筑物來說在投資以及占地等幾個方面所占據(jù)的比重不大,但是它的作用卻是不能夠忽視的。本次設計中采用的是曝氣沉砂池,相較于普通沉砂池處理污水后所得的沉砂中包含有機物,而與有機物混合在一起的砂粒對其的截留效果也并不好這一個較為嚴重的缺點,采用曝氣沉砂池就能夠很好的解決。并且污水經過曝氣沉砂池處理之后,還能對污水起到預曝氣的作用。2.3.5平流式初沉池平流式沉淀池的進水槽后設有淹沒孔-穿孔整流墻,污水流入后能夠十分均勻地分布在整個初沉池的水流斷面上,之后污水中的固體顆粒會在沉淀區(qū)一邊向出水區(qū)前行一邊向下沉降,最后廢水通過出水槽流出池外。沉淀池內設有可用來收集儲存污泥的污泥斗和鏈板式刮泥機,刮板在兩條平行鏈條的循環(huán)運行帶動下,不僅能夠將池底的污泥刮到泥斗里,還可刮除表面的浮渣,而沉淀池泥斗中的污泥將通過污泥泵房進入污泥濃縮池進行后續(xù)處理。該設備程序簡單,且對污水擾動較小。此沉淀池調節(jié)沉砂池的出水,使水流沿截面均勻分布,分離懸浮顆粒并穩(wěn)定流向出水口。本設計沉淀池的主要作用是緩沖沉砂池出水,為保證后續(xù)A/O工藝進水穩(wěn)定創(chuàng)造良好的條件。特點:①構造簡單、施工方便。②刮板在池中連續(xù)回轉移動速度平穩(wěn),可減小對污水造成的擾動。③耐沖擊負荷、環(huán)境溫度變化對其幾乎沒有影響。④沉淀效果好。2.3.6A/O曝氣池脫氮作用:在好氧池內,污水中的氨氮被硝化菌硝化為硝態(tài)氮,大量的硝態(tài)氮回流至厭氧池中,厭氧條件下通過兼性厭氧反硝化菌的反硝化作用,使硝態(tài)氮還原為沒有污染的N2,散逸至大氣中從而達到最終脫氮的目的。除磷作用:厭氧池中流入經初沉池處理的污水及同時進入由二沉池回流的含磷污泥,回流污泥在進入?yún)捬醭匚沼袡C物并釋放磷,在進入好氧池后污泥中儲存的有機物得到好氧降解,同時聚磷菌吸收磷,而后含磷污泥以剩余污泥的形式排出,從而實現(xiàn)磷的去除。特點:①只需要花費較低的成本,就能夠十分有效地去除污水中的有機物。②該工藝整體的流程十分簡單,構筑物數(shù)量不算多,所以投資建設費用不高,同時日常的管理與操作花費的費用也低。③工藝過程中所產生的污泥沉降性能十分良好。④該工藝對沖擊負荷的承受度高。當污水的進水水體質量有比較大的波動或者污水中污染物濃度過高時,該工藝還是能夠保持正常的運行處理。A/O曝氣池的設計草圖如下:圖2-2A/O工藝簡圖2.3.7輻流式二沉池本次設計中采用輻流式二沉池,該池污水由中心進入,流到周后流出,這樣不僅能夠對池內的容積進行有效的利用,而且還能有很好的污泥沉淀效果。該池的主要作用就是分離污水中的泥和水,使得出水變得澄清,同時對污泥進行濃縮并讓一部分污泥回流到A/O曝氣池。該池整體的運行效果將會直接影響到本工藝最終出水水質的好壞以及回流污泥的濃度。特點:①多為機械排泥,運行可靠,管理簡單。②排泥設備已定型化。2.3.8混合污泥泵房混合污泥泵房的作用是將初沉池和二沉池所收集的污泥進行完全混合,而后送入污泥濃縮池中進行后續(xù)的處理。2.3.9豎流式污泥濃縮池本設計采用的是豎流式污泥濃縮池,其作用是利用污泥自身重力作用,對由混合污泥泵房所進入的污泥進行濃縮,降低其含水率。濃縮池底部設有泥斗,用來收集掉落下的污泥,之后通過安裝在脫水機房的排泥泵進行抽吸,將污泥從泥斗中抽至壓濾機內進一步泥水分離。上清液從頂部的溢流堰流至集水槽,再通過管道回流至沉淀池。特點:①結構簡單,操作方便。②豎流式濃縮池內部一般不安裝刮泥設備。2.3.10污泥脫水機房在脫水機房內設有壓濾機,混合液從過濾介質上流過后,固體物質會被濾布所截留,經過一段時間的堆積后,濾布上會形成過濾泥餅。而濾液則可以滲透到濾布的下側,變成不含有固體物質的清液。特點:①機器設備的過濾面積大,過濾后的污泥含液量少。②適用范圍廣,固體回收率高。③耐腐蝕,運轉費用低。3.主要處理構筑物設計說明3.1主體構筑物規(guī)格一覽表表3-1主體構筑物規(guī)格一覽表序號名稱規(guī)格材質數(shù)量備注1中格柵L×B=10.02m×1.31m鋼砼4半地下式2進水泵房L×B×H=10m×6.77m×2m鋼砼4地上式3細格柵L×B=15.3m×1.95m鋼砼4半地下式4曝氣沉砂池L×B×H=18m×3.01m×2.5m鋼砼2半地下式5平流式初沉池L×B×H=27m×8.36m×10.8m鋼砼12半地下式6A/O曝氣池L×B×H=60m×30m×6m鋼砼3半地下式7輻流式二沉池D×H=47m×7.172m鋼砼4半地下式8豎流式污泥濃縮池D×H=20.4m×5.1m鋼砼2地下式9污泥脫水機房L×B=10.0m×4.0m鋼砼1地上式3.2各部分構筑物說明3.2.1中格柵中格柵池體主體尺寸L×B=10.02m×1.31m數(shù)量4座結構鋼混結構過柵流速0.9m/s柵后槽總高度H0.758m每日柵渣量3m3/d格柵除污機型號GH-1400數(shù)量4臺格柵寬度1400mm格柵間隙25mm安裝傾角60o過柵流速0.9m/s電機功率1.1-1.5kW3.2.2進水泵房集水池池體主體尺寸L×B×H=10m×6.77m×2m數(shù)量4座結構鋼混結構有效水深2m集水池容積135.36m3潛污泵型號500WQ2700-16-185數(shù)量1臺流量2700m3/h轉速725r/min揚程16m功率185kW效率82%出水口直徑500mm3.2.3細格柵細格柵池體主體尺寸L×B=15.3m×1.95m數(shù)量4座結構鋼混結構過柵流速0.9m/s柵后槽總高度H0.956m每日柵渣量10m3/d格柵除污機型號XWB-Ⅲ-2-2數(shù)量4臺格柵寬度2000mm格柵間隙10mm安裝傾角60o過柵流速0.9m/s電機功率0.8kW3.2.4曝氣沉砂池曝氣沉砂池池體主體尺寸L×B×H=18m×3.01m×2.5m數(shù)量2座結構鋼混結構流速0.1m/s水力停留時間3min有效水深2.5m總有效容積270.9m3每小時所需空氣量1083.6m3/h鼓風機型號RD-127數(shù)量2臺(1用1備)口徑125Amm轉速1750r/min進口流量20.4m3/min所需軸功率14.1kW所配電機功率18.5kW吸砂機型號SXS-4×2.0數(shù)量1臺軌道預埋件間距1000mm行駛速度2-5min池寬6800mm驅動功率0.5kW提耙裝置功率0.37kW砂水分離器型號LSSF-320數(shù)量1臺電動機功率0.37kWH1700mm機體最大寬度1420mmL4380mm3.2.5平流式初沉池平流式初沉池池體主體尺寸L×B×H=27m×8.36m×10.8m數(shù)量12座結構鋼混結構表面負荷2.0m3/(m2·h)沉淀時間1.5h流速5mm/s沉淀部分有效容積8127m3污泥斗容積168.63m3污泥斗以上部分污泥容積28.57m3刮泥機型號GMN-6000數(shù)量17臺輪距6500mm刮板長度5800mm池寬6000mm池深2000-4000mm撇渣板中線高700mm3.2.6A/O曝氣池A/O曝氣池池體主體尺寸L×B×H=60m×30m×6m數(shù)量3座結構鋼混結構厭氧池容積8024.7m3厭氧池水力停留時間1.48h好氧池容積24074.1m3好氧池水力停留時間4.44h污泥回流比60%曝氣池混合污泥濃度4500mg/L污泥負荷0.18kgBOD5/(kgMLSS×d)剩余污泥量17244.445kg/d濕污泥量2155.556m3/d污泥齡17.602d鼓風機型號CM75L數(shù)量2臺(1用1備)進口流量1400m3/min進口壓力0.098MPa排空壓力0.17MPa軸功率1750kW電機功率2000kW3.2.7輻流式二沉池輻流式二沉池池體主體尺寸D×H=47m×7.172m數(shù)量4座結構鋼混結構表面負荷0.8m3/(m2·h)污泥區(qū)容積3636.364m3沉淀部分有效容積5412.89m3可貯存污泥體積1099.256m3刮泥機型號ZBGS45-55數(shù)量3臺池徑45-55m池深3.5-4.5m周邊線速度2.0m/min驅動功率0.75×2kW3.2.8豎流式污泥濃縮池豎流式污泥濃縮池池體主體尺寸D×H=20.4m×5.1m數(shù)量2座結構鋼混結構污泥濃縮時間16h污泥斗有效容積48.18m3有效水深3.27m刮泥機型號CG18A數(shù)量2臺池直徑18m周邊線速度1.5m/min池深2.5,3.0,3.5m電動機功率1.5kW運行一周時間40min3.2.9污泥脫水機房污泥脫水間主體尺寸L×B=10.0m×4.0m數(shù)量1座結構鋼混結構干污泥量95.984m3/d出水污泥含水率≤75%壓濾機型號DYL-3000數(shù)量3臺(2用1備)工作時間16h濾帶寬度3000mm濾帶速度0.5-4m/min主傳動1.5kW進機污泥含水率95-98%出機濾餅含水率70-80%泥餅厚度5-7mm產量(干泥)90-300kg/(m*h)投藥比(純藥量/干泥量)0.18-0.24質量7t外形尺寸(長×寬×高)6500×3700×2120(mm×mm×mm)4.平面及高程布置4.1平面布置原則污水處理工藝應依據(jù)各構筑物所計算出的尺寸確定平面位置,布置內容包括各種構筑物的相對位置、構筑物之間的其它輔助建筑物如綠化、道路等,對整體工藝系統(tǒng)的相對位置進行一定的調整,最終使得平面布置合理可行、美觀舒適,減少不必要的經濟成本。平面布置的原則如下:(1)應參照工藝設計流程的順序進行,使得工藝流程順暢,構筑物之間管道連接合理方便,管線布置最好在同一方向,減少不必要的拐彎和曲折,避免額外增加總損失和管道之間的互相干擾;(2)構筑物之間的距離應盡量緊湊,符合機械設備擺放和管線埋設的要求,避免浪費土地面積;(3)工藝設計布置應盡量利用當?shù)氐牡匦翁攸c,減少建造施工成本;(4)構筑物之間需要留有充足的間距,能夠鋪設管道和通道,便于運輸,特殊的處理工藝的間距應按照有關規(guī)定要求進行設計;(5)布置部分有特殊要求的構筑物時,需要考慮風向問題,防止風向因素帶來的對其它構筑物的不良影響4.2高程布置原則(1)根據(jù)各個構筑物的高度尺寸,可設計合理的高度落差,減少運輸成本;(2)高程布置的時候,如果構筑物之間是通過水流自流排水,應確定水頭損失和計算管路總損失,設計合理的自流高度差;(3)構筑物的高程布置應合理可行,盡量減少不必要的損失,選擇最接近的大于所需揚程的水泵,減少額外的運行成本;(4)在處理工藝的水路、泥路銜接中,如果能夠通過自流達到的,盡可能不采用水泵抽??;(5)經過一系列處理后排放的出水,需能自流排放。4.3各構筑物高程布置表4-1水力損失及高程計算表構筑物名稱水頭損失(m)連接管徑(mm)流速(m/s)沿程損失(m)局部損失(m)總損失(m)液面標高中格柵0.45000.80.0000.0000.4000.250進水泵房0.35000.80.0120.0060.327-0.150細格柵0.55000.60.0090.0050.5213.400曝氣沉砂池0.35000.80.0060.0030.3092.879平流式初沉池0.25000.80.0240.0120.2542.570A/O曝氣池0.55000.60.0100.0050.5234.000輻流式二沉池0.35000.80.0120.0060.3273.477結束語本設計通過查閱大量相關文獻與資料后,在熟悉了城市污水的水質特點與當前常見的處理工藝后,再結合本項目污水水質情況及出水要求,采用A/O工藝,該工藝耐沖擊負荷、處理效果穩(wěn)定、能適應并有效處理該項目廢水。經過處理后出水水質能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準,即COD≤60mg/L,BOD≤20mg/L,SS≤20mg/L,NH3-N≤15mg/L,TP≤1mg/L。處理后的污水能夠進行回用,帶來一定的經濟效益。附錄一5設計計算說明5.1中格柵此次中格柵設計為4個格柵并排建立,兩個格柵之間的間隔為0.1m。5.1.1柵條間隙數(shù)n單個格柵的流量:Q'maxn=式中:Qmax—最大設計流量,mb—柵條間距,設b=0.03m;h—柵前水深,設h=0.4m;α—格柵傾角,設傾角α=60○v—污水流經格柵的速度,設v=0.9m/s。5.1.2實際過柵流速vv=在0.6~1.0之間,符合要求。式中:n—柵條間隙數(shù),根。5.1.3柵槽寬度B單個格柵的寬度:B’=S(n?1)+bn=0.01柵槽總寬度:B=4B'+0.1式中:S—柵條寬度,設S=0.01m。5.1.4進水渠道漸寬部位的長度L1L1式中:B1—進水渠道寬,設B1=1.6m;α1—為進水渠道寬部位的展開角度,一般α1=20o。5.1.5格柵的水頭損失h2h2h0選取柵條斷面形狀為銳邊矩形,則柵條阻力系數(shù)ξ=β(對于銳邊矩形的斷面:ξ=2.42過柵水頭損失:h2式中:h0—計算水頭損失,m;—阻力系數(shù),其值與柵條斷面的幾何形狀有關;g—重力加速度,設g=9.81m/s2;k—考慮到格柵受污染物堵塞后阻力增大的系數(shù),一般采用k=3。5.1.6柵后槽的總高度HH=h+h式中:h1—格柵前渠道超高,取h1=0.3m。5.1.7格柵的總長度LL=L式中:L2—格柵與出水渠道連接處的漸窄部位的長度,一般L2=0.5L1;H1—格柵前的渠道深度,m;5.1.8每日柵渣量WW=86400式中:W1—柵渣量,取W1=0.03m3/(1000m3污水)Kz—生活污水總流量變化系數(shù);5.1.9設備選型根據(jù)計算結果,設計選用GH-1400鏈條回轉式多耙平面格柵除污機,共4臺。其技術參數(shù)見下表:型號格柵寬度格柵間隙安裝傾角過柵流速電機功率GH-14001400mm25mm60o0.9m/s1.1-1.5kW5.2進水泵房5.2.1選泵(1)進水管管底高程為5m,管徑DN=500mm,充滿度h/D=0.75。(2)出水管提升后的水面高程為12.80m。(3)泵房選定位置不受附近河道洪水淹沒和沖刷,原地面高程為10.0m。5.2.2污水平均秒流量Q=1157.407L/s5.2.3污水最大秒流量Q=1504.629L/s(取1504L/s)5.2.4集水池容積選擇集水池與機械間合建式泵站,考慮4臺水泵(1臺備用)每臺水泵的容積為1504/4=376L/s。采用相當于一臺水泵6min的容量:W=376有效水深采用H=2m,則集水池面積為F=67.68m2。5.2.5選泵前揚程估算經過格柵的水頭損失取0.1m。集水池正常工作水位與所需提升最高水位之間的高差為:12.8?(5+0.5×5.2.6水泵總揚程總水利損失為2.80m,考慮安全水頭0.5m。H=2.8+9.53+0.5=12.83m5.2.7設備選型根據(jù)總揚程和水量選用500WQ2700-16-185型潛污泵型號流量轉速揚程功率效率出水口直徑500WQ2700-16-1852700m3/h725r/min16m185kW82%500mm5.3細格柵此次細格柵設計為4個格柵并排建立,兩個格柵之間的間隔為0.1m。5.3.1柵條間隙數(shù)n單個格柵的流量:Q'maxn=式中:Qmax—最大設計流量,mb—柵條間距,設b=0.01m;h—柵前水深,設h=0.4m;α—格柵傾角,設傾角α=60○v—污水流經格柵的速度,設v=0.9m/s。5.3.2實際過柵流速vv=在0.6~1.0之間,符合要求。式中:n—柵條間隙數(shù),根。5.3.3柵槽寬度B單個格柵的寬度:B’=S(n?1)+bn=0.01柵槽總寬度:B=4B'+0.1式中:S—柵條寬度,設S=0.01m。5.3.4進水渠道漸寬部位的長度L1L1式中:B1—進水渠道寬,設B1=1.6m;α1—為進水渠道寬部位的展開角度,一般α1=20o。5.3.5格柵的水頭損失h2h2h0選取柵條斷面形狀為銳邊矩形,則柵條阻力系數(shù)ξ=β(對于銳邊矩形的斷面:ξ=2.42過柵水頭損失:h2式中:h0—計算水頭損失,m;—阻力系數(shù),其值與柵條斷面的幾何形狀有關;g—重力加速度,設g=9.81m/s2;k—考慮到格柵受污染物堵塞后阻力增大的系數(shù),一般采用k=3。5.3.6柵后槽的總高度HH=h+h式中:h1—格柵前渠道超高,取h1=0.3m。5.3.7格柵的總長度LL=L式中:L2—格柵與出水渠道連接處的漸窄部位的長度,一般L2=0.5L1;H1—格柵前的渠道深度,m;5.3.8每日柵渣量WW=86400式中:W1—柵渣量,取W1=0.1m3/(1000m3污水)Kz—生活污水總流量變化系數(shù);5.3.9設備選型根據(jù)計算結果,設計選用XWB-Ⅲ-2-2系列背耙式格柵除污機,共4臺。其技術參數(shù)見下表:型號格柵寬度格柵間隙安裝傾角過柵流速電機功率XWB-Ⅲ-2-22000mm10mm60o0.9m/s0.8kW5.4曝氣沉砂池5.4.1設計參數(shù)(1)最大設計流量:Qmax(2)最大時流量的停留時間:t=3min(設計,一般是1-3min);(3)有效水深:h2(4)每立方米水所需曝氣量:d=0.2m3(設計,一般是0.1-0.2m(5)分格數(shù):n=2(設計);(6)最大時流量水平流速:v15.4.2曝氣沉砂池總有效容積V=Q5.4.3水流斷面積A=Q5.4.4池總寬度B=A5.4.5每個池子寬度b=B寬深比:bh25.4.6池長L=V5.4.7每小時所需空氣量q=dQ5.4.8設備選型(1)鼓風機選定根據(jù)所需壓力及空氣量,設計采用RD-127型羅茨鼓風機2臺。正常條件下,1臺工作,1臺備用。其技術參數(shù)見下表:風機型號口徑轉速進口流量所需軸功率所配電機功率RD-127125Amm1750r/min20.4m3/min14.1kW18.5kW(2)行車泵吸式吸砂機的選定由于池寬6.02m,設計采用SXS型行車泵吸式吸砂機1臺。其技術參數(shù)見下表:型號軌道預埋件間距行駛速度池寬驅動功率提耙裝置功率SXS-4×2.01000mm2-5m/min6800mm0.5kW0.37kW(3)砂水分離器設計采用LSSF-320型砂水分離器。其技術參數(shù)見下表:型號電動機功率H機體最大寬度LLSSF-3200.37kW1700mm1420mm4380mm5.5平流式初沉池5.5.1設計參數(shù)(1)最大設計流量:Qmax(2)表面負荷:q'=2.0m(3)沉淀時間:t=1.5h;(4)最大設計流量時的水平流速:v=5mm/s;(5)池子個數(shù):n=12個;(6)進水懸浮物濃度:C1(7)出水懸浮物濃度:C2(8)污泥室儲泥周期:T=2d;(9)生活污水量總變化系數(shù):Kz(10)污泥容重:r=1t/m(11)污泥含水率:p=96%;(12)超高:h1(13)緩沖層高度:h3(14)污泥斗上口邊長:f1(15)污泥斗下口邊長:f25.5.2池子總面積A=Q5.5.3沉淀部分有效水深h25.5.4沉淀部分有效容積V'=Q5.5.5池長L=vt×5.5.6池子總寬度B=A5.5.7每個池子寬度b=B5.5.8校核長寬比Lb5.5.9污泥部分需要的總容積V=Q5.5.10每格池污泥所需容積V''=V5.5.11污泥斗容積污泥斗高度:h4V1=15.5.12污泥斗以上部分污泥容積污泥斗以上梯形部分上底長度:l污泥斗以上梯形部分下底長度:l污泥斗以上梯形部分高度:hV25.5.13污泥斗和梯形部分污泥容積V15.5.14池子總高度h4H=h5.5.15設備選型根據(jù)計算結果,本設計采用GMN-6000型行車提板刮泥機,共17臺。其技術參數(shù)見下表:型號輪距刮板長度池寬池深撇渣板中線高GMN-60006500mm5800mm6000mm2000-4000mm700mm5.6A/O曝氣池5.6.1設計參數(shù)(1)污泥負荷:Ns(2)污泥指數(shù):SVI=100;(3)回流污泥濃度:Xr(式中r是考慮污泥在二沉池中的停留時間、池深、污泥層厚度等因素有關的系數(shù),一般取1.2左右。)(4)污泥回流比:R=60%;(5)曝氣池混合污泥濃度:X=R(6)TN去除率:ηTN(式中,TN0為進入缺氧池污水總氮,mg/L;TNe為出水總氮,mg/L)(7)混合液的內回流比:R內(8)回流污泥量:Qr5.6.2生化反應池總容積V=Q式中:S0—生化反應池進水BOD5濃度,kg/m35.6.3好氧、厭氧反應容積V1好氧段容積:V厭氧段容積:V5.6.4反應池總有效面積A=V式中:H1—有效水深,取H15.6.5單座反應池有效面積設計1組反應池,每組3座A/O池,則每座面積:A15.6.6水力停留時間t=VA段停留時間:t1O段停留時間:t25.6.7單座反應池池長采用3廊道式推流式反應池,單廊道寬b=10m,總寬B=3*10=30m。L1=校核:每廊道寬深比=b反應池總長L=3L5.6.8剩余污泥量W=YQ(式中:Y—污泥產率系數(shù),kg/kgBOD5,一般為0.5-0.7,取Y=0.6;Kd—污泥自身氧化系數(shù),d-1,一般為0.05;W—剩余污泥量,kg/d;S0-Se—生化反應池去除BOD5濃度,kg/m3;Q—平均日污水流量,m3/d;L0-Le—反應器去除的SS濃度,kg/m3;XV—揮發(fā)性懸浮固體濃度,kg/m3,XV=0.7X。(1)降解BOD生成污泥量W1S0W(2)內源呼吸分解泥量W2f=MLVSSMLSSXW(3)不可生物降解和惰性懸浮物量(NVSS)W3NVSS約占TSS的50%。LW(4)剩余污泥量WW=每日生成的剩余活性污泥量:
X5.6.9濕污泥量QS式中:P—污泥含水率,取P=98.5%。5.6.10污泥齡θc=5.6.11曝氣池所需空氣量(1)需氧量計算O=×=1?4.6=11483.677(kg/d)式中:a’—活性污泥微生物氧化分解有機物過程的需氧量,取1,kgO2/kg;b’—活性污泥好氧與厭氧分解氨氮過程的需氧率,取4.6,kgO2/kg;c’—污泥的氧當量系數(shù),取1.42;Lr—生化反應池去除BOD5濃度,kg/m3;Nr—氨氮去除量,kg/m3;ND—硝態(tài)氮去除量,kg/m3。(2)曝氣池供氣量計算OtPbCsmK0Os好氧反應池平均時供氣量為:Gs5.6.12空氣管道系統(tǒng)計算在相鄰的兩個廊道的隔墻上設一根干管,共18根干管,取立管間的間距為6.0m,一條干管上設16對配氣豎管,共32條配氣豎管
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