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PAGE3水污染控制工程課程設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)：班級(jí)：目錄設(shè)計(jì)題目………………………3設(shè)計(jì)目的………………………3設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容………………3基本資料………………………3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)………………………35.1去除率計(jì)算………………45.2設(shè)計(jì)工藝的選擇…………55.3處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量……………………65.4污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)……………………75.4.1粗格柵和提升泵房（兩者合建在一起）…………75.4.2細(xì)格柵………………85.4.3沉沙池………………85.4.4SBR池………………105.4.5潷水器………………115.4.6污泥濃縮池…………125.4.7污泥脫水機(jī)房………125.4.8接觸消毒池…………12污水廠平面，高程布置………136.1.平面布置……………136.2管線布置………………146.3高程布置………………14設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目水污染控制工程課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握《水污染控制工程》的內(nèi)容，使學(xué)習(xí)的基本理論、基本知識(shí)、基本技能得到一次綜合性訓(xùn)練，能夠更好的掌握工業(yè)廢水處理的各種方法和構(gòu)建物的設(shè)計(jì)計(jì)算，鞏固和深化對(duì)多學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用，根據(jù)具體情況具體分析得到一個(gè)合理的污水廠設(shè)計(jì)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，是學(xué)生能夠更好的掌握工業(yè)廢水處理的各種方法和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容收集相關(guān)資料，確定廢水水量水質(zhì)及其變化特征和處理要求對(duì)廢水處理工藝進(jìn)行分析，提出設(shè)和的處理工藝方案和工藝?yán)锪鞒?。確定為滿足廢水排放的要求而所需達(dá)到的處理程度。結(jié)合水質(zhì)水量特征，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較，確定各主力構(gòu)筑物的形式。進(jìn)行全面的處理工藝計(jì)算，確定各構(gòu)筑物的尺寸和設(shè)備選型。繪制平面圖、高程圖。四、基本資料該地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。年平均風(fēng)速為1.8m/s。年平均氣溫為20℃，最高氣溫為27.3℃，年最低氣溫為0.2℃。年平均降水量為640.9mm，年平均冰凍期為30日。五、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978－1996）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。表1污水廠進(jìn)出水水質(zhì)單位：mg/LCODcrBOD5SSNH3－NTN進(jìn)水3501801004545出水50101015—5.1去除率計(jì)算5.1.1BOD5的去除率原污水BOD5值（S0）為180mg/L，出水BOD5為10mg/l，則BOD5的去除率為：＝5.1.2CODCr的去除率原污水CODCr為350mg/L，出水CODCr為50mg/L，則CODCr的去除率為：5.1.3SS的去除率原污水SS為100mg/L，出水SS為10mg/L，則SS的去除率為：5.1.4氨氮的去除率原污水水NH3－N為30mg/L，出水NH3－N為15mg/L，則NH3－N的去除率為：5.2污水處理工藝選擇該城市污水處理的方案，既要考慮污水達(dá)到出水水質(zhì)，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理，占地面積小等因素，故本設(shè)計(jì)采用SBR法。處理工藝流程如圖1所示。SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作。SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。排水消毒池中格柵提升泵房排水消毒池中格柵提升泵房細(xì)格柵沉砂池SBR池潷水器濃縮池污泥脫水進(jìn)水泥餅外運(yùn)優(yōu)點(diǎn)：（1）理想推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好；（2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好；（3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊；（4）工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活；（5）處理設(shè)備少、構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于操作和維護(hù)管理；（6）反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹；（7）脫氮除磷，通過(guò)適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果；（8）工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。缺點(diǎn)：（1）容積及設(shè)備利用率較低（一般低于50%）；（2）操作、管理、維護(hù)較復(fù)雜；（3）自動(dòng)化程度高，對(duì)工人素質(zhì)要求較高；（4）國(guó)內(nèi)工程實(shí)例少；（5）脫氮、除磷功能一般。5.3處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量(一級(jí))最高日最高時(shí)5973m3平均日平均時(shí)3300m35.4污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)5.4.1粗格柵和提升泵房（兩者合建在一起）粗格柵是用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流程過(guò)程中流過(guò)，從而達(dá)到污水的凈化。設(shè)計(jì)參數(shù)：格柵與水泵房合建在一起。（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：人工清除25～40mm機(jī)械清除16～25mm最大間隙40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應(yīng)采用機(jī)械清渣；（3）格柵傾角一般用45°～75°，機(jī)械格柵傾角一般為60°～70°；（4）通過(guò)格柵的水頭損失一般采用0.08～0.15m；（5）過(guò)柵流速一般采用0.6～1.0m/s。運(yùn)行參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=3300m3/d=38.2L/s柵前流速v1=0.5m/s過(guò)柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙e=20mm格柵傾角α=60°設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來(lái)取。提升泵房說(shuō)明：（1）泵房進(jìn)水角度不大于45°；（2）相鄰兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于0.8m。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW時(shí)，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m；（3）泵站為半地下式。（4）水泵為自灌式。5.4.2細(xì)格柵細(xì)格柵用以截留污水中相對(duì)較小的懸浮物或漂浮物。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=3300m3/d=38.2L/s柵前流速v1=0.6m/s，過(guò)柵流速v2=0.9m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm格柵傾角α=60°5.4.3沉沙池沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進(jìn)水流速控制在只能使比重大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶起。沉砂池設(shè)計(jì)中，必需按照下列原則：（1）城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格)，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。（2）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：①當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；②當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；③合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。（3）沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主。（4）城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計(jì)算，其含水率為60%，容量為1500kg/m3。（5）貯砂斗槔容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°排砂管直徑應(yīng)不小于0.3m。（6）沉砂池的超高不宜不于0.3m。（7）除砂一般宜采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長(zhǎng)度。說(shuō)明：采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，分兩格。運(yùn)行參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：38.2L/s沉砂池長(zhǎng)度:7.5m設(shè)計(jì)流速：0.25m/s池總寬度：1.2m水力停留時(shí)間：30s有效水深：0.125m5.4.4SBR池SBR法是在單一的反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行活性污泥處理工藝，并使污水處理的單元操作以時(shí)間的形式連續(xù)地進(jìn)行處理的方法。工序組成有：進(jìn)水→曝氣→沉淀→排水。SBR工藝脫氮除磷大致可分為五個(gè)階段：階段A為進(jìn)水?dāng)嚢?，在該階段聚磷菌進(jìn)行厭氧放磷；階段B為曝氣階段，在該階段除完成BOD5分解外，還進(jìn)行著硝化和聚磷菌的好氧吸磷；階段C為停止曝氣、混合攪拌階段，在該階段內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮；階段D為沉淀排泥階段，在該階段內(nèi)既進(jìn)行泥水分離，又排放剩余污泥；階段E為排水階段。在階段E后，有的根據(jù)水質(zhì)要求還設(shè)有閑置階段。序批式活性污泥法反應(yīng)池的容量，與設(shè)施運(yùn)行方法密切相關(guān)，運(yùn)行方法與反應(yīng)池的設(shè)計(jì)應(yīng)一起考慮。關(guān)于構(gòu)造尺寸的決定，必須注意處理廠的配置計(jì)劃，水位的設(shè)定必須注意處理廠整體的高程及水位的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)依據(jù)：（1）在序批池的一個(gè)工作周期內(nèi)，運(yùn)行程序依次為進(jìn)水、反應(yīng)（曝氣等）、靜置、排水；（2）完全混合型，水深約為4~6m，池寬與池長(zhǎng)之比約為1:1~1:2；（3）進(jìn)水裝置與排水裝置應(yīng)做到不產(chǎn)生短流，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置防止短流的導(dǎo)流板；（3）周期依負(fù)荷及出水要求而異，一般4~12h，其中反應(yīng)占40%，其余程序各占約20%；（4）序批池有效容積為周期內(nèi)進(jìn)水與所需污泥體積之和。運(yùn)行參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：每座1650m3/d，采用2座進(jìn)水時(shí)間：4h曝氣時(shí)間：2.7h沉淀時(shí)間：1.6h排泥時(shí)間：2h池長(zhǎng)：16m池寬：8m池深：5m5.4.5潷水器排水系統(tǒng)是SBR處理工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是其設(shè)計(jì)中最具特色和關(guān)系到該系統(tǒng)運(yùn)行成敗的關(guān)鍵部分。由于SBR工藝的最根本特點(diǎn)是其單個(gè)池子排水形式均采用靜止沉淀、集中排水的方式，因而在排水期間，SBR池中的水位是逐步下降的。為了保障澄清的排水，要求使用隨水位同步變化的可調(diào)節(jié)式出水堰裝置。理想的排水裝置應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：（1）單位時(shí)間內(nèi)出水量大，流速小，不會(huì)使沉淀污泥重新翻起；（2）集水口隨水位下降，排水期間始終保持反應(yīng)器的靜止沉淀狀態(tài)，并在整個(gè)斷面上均勻集水；（3）排水設(shè)備堅(jiān)固耐用且排水量可無(wú)極調(diào)控，自動(dòng)化程度高。隨著SBR工藝而開(kāi)發(fā)的潷水器可理想的滿足上述要求。潷水器一般由收水裝置、鏈接裝置和傳動(dòng)裝置構(gòu)成。其中收水裝置設(shè)有擋板、集水槽和浮子等，其作用是將SBR中經(jīng)沉淀后的上清液均勻收集至潷水器中，并通過(guò)導(dǎo)管排出SBR反應(yīng)器；由于排水時(shí)間較短，其瞬間收集流量較大，因而要是其做到即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)均勻、順暢的集水，同時(shí)又要隨SBR池中水位的下降而勻速下降，不干擾反應(yīng)器中的污泥，保證澄清的出水，必須十分重視和把握潷水器的設(shè)計(jì)、造型和運(yùn)行操作，同時(shí)需與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)自動(dòng)控制程序控制其操作。臺(tái)數(shù)：兩臺(tái)管徑400mm潷水高度2~5m排水時(shí)間1.5h5.4.6污泥濃縮池采用間歇式重力濃縮池。設(shè)計(jì)規(guī)定及參數(shù)：（1）進(jìn)泥含水率：當(dāng)為初次污泥時(shí)，其含水率一般為95%～97%;當(dāng)為剩余活性污泥時(shí)，其含水率一般為99.2%～99.6%。（2）污泥固體負(fù)荷：負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用80～120kg/(m2·d)；當(dāng)為剩余污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用30～60kg/(m2.d)。（3）濃縮時(shí)間不宜小于6h，但也不要超過(guò)18h。運(yùn)行參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：每座153.6kg/d，采用1座進(jìn)泥濃度7g/L污泥濃縮時(shí)間8h進(jìn)泥含水率99.2%出泥含水率97%泥斗傾角60°高度3.5m貯泥時(shí)間24h上部直徑8m濃縮池總高5.80m泥斗容積61.86m35.4.7污泥濃縮池機(jī)房按照污泥流程分為前后兩部分，前部分為投配池，用泵將絮凝劑加入污泥。后面部分選用DYQ300型皮帶運(yùn)輸機(jī)兩臺(tái),有效帶寬3m。采用帶式壓濾機(jī)將污泥脫水，設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)帶式壓濾機(jī)。5.4.8接觸消毒池城市污水經(jīng)過(guò)活性污泥法處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌的含量也大幅度減少，但其絕對(duì)值仍不理想，并有存在病原菌的可能，因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)流量Q=3300m3/d水力停留時(shí)間T=0.5h設(shè)計(jì)投氯量：3.0~5.0mg/L運(yùn)行參數(shù)：消毒池個(gè)數(shù)1個(gè)接觸消毒池長(zhǎng)10m接觸消毒池總寬6m接觸消毒池有效水深1.2