污水处理工程初步设计说明.doc 18页

'毕业设计计算书1污水处理工程初步设计说明1.1设计要求（1）设计规模污水处理厂处理能力3015m3/d（2）设计进水水质表1设计水质项目排水量水温pHCODBOD5SS色度平均浓度(mg/L)3015（m3/d）35℃82500500600500排放浓度(mg/L)－30℃6～9≤100≤257040（3）设计出水水质经污水处理工程处理后出水水质主要指标应达到《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287-92）要求的一级水质标准，主要水质指标如表2所示。表2处理后排水水质指标指标CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH色度（倍数）限值10025706~9401.2工艺简介及工艺流程针对*****有限公司生产废水和生活污水混合后形成综合废水的水质水量特征，采用以“絮凝沉淀—水解酸化池—交叉流好氧接触氧化池—脱色反应池”为主体的工艺对综合废水进行处理。其工艺流程图如下： 毕业设计计算书格栅、格网调节池初沉池加药装置水解酸化池二级生物接触氧化池规划化排放口出水生化污泥浓缩池带式压滤机脱水污泥焚烧或填埋污泥回流污泥物化污泥浓缩池泵生产废水生活污水加药池竖流式沉淀池生物活性炭池压滤水及清洗水一级生物接触氧化池 毕业设计计算书生产废水和生活污水先经过格栅、格网，截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入调节池；再经泵提升后，污水进入中和池，调节污水pH值；加入絮凝剂，出水进入初沉池沉淀大部分COD、SS和色度；出水流入水解酸化池，水解酸化池主要是分解大的有机物，然后进入二级好氧池进行生物处理，二级好氧池主要是去除COD、色度。从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性炭池进行进一步脱色，达标后出水排放。生化污泥浓缩池的污泥一部份用于污泥回流，剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥和物化污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机进行脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则进入调节池。2主要构筑物计算2.1筛网设计说明1选定网眼尺寸污水中的悬浮物为纤维素类物质，所以筛网的网眼应小于2000um。2筛网的种类根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，材料为不锈钢，水力负荷0.6~2.4m3/(min*m2)3所需筛网面积A参数水力负荷q=2.0m3/(min*m2)设计流量Q=3015m3/d=2.1m3/min面积m2设计取A=1.1m22.2调节池1在周期内的平均流量为设计取130m3/h2水力停留时间t=8h3池宽B取13m5设计计算（1）调节池的有效容积V=Q×t=130×8=1040m3（2）调节池尺寸该池设为矩形，其有效水深取4m调节池的面积为 毕业设计计算书池宽取13m则池长为保护高度h=0.5m调节池总高度H=4+0.5=4.5m（1）曝气系统的计算调节池的曝气强度为q=2m3/(m2*h)，面积为260m2则空气量为2*260=520m3/h=8.66m3/min设计取9m3/min2.3提升泵1设计水量为130m3/h，设离心泵3台，两用一备，则单台的流量为：所需扬程为11m2功率的估算主要参数Q=65m3/h=18（L/s）扬程H=11m单位换算102=1000/g0.6~0.85提升泵的效率，取0.80.85功率因素取用3kw扬程为11m，流量为65m3/h2.4中和池（1）设计参数设计流量Q=130m3/h中和时间t=1h有效水深h=4m超高h1=0.3m（2）设计计算有效容积V=Q*t=130m3设计为矩形则面积为设计取33m2总高度H=h+h1=4+0.3=4.3m 毕业设计计算书2.5药剂池（1）溶解池容积W2根据原水水质，选项PAM为助凝剂，最大投加量u为34mg/l,PAM投加浓度为了10%，采用计量泵湿式投加，一天调制次数n=1,则溶液池调节容积W1：式中a——混凝剂最大投加量mg/LQ——处理水量m3/hb——溶液浓度（按商品固体重量的百分率计）n——每日调制次数，一般不超过3次有效水深为1.5m,超高0.3m,实际尺寸L×B×H:3.5m×2.0m×1.8m,置于室内地面上。（2）溶液池容积溶解池容积为溶液池的0.2至0.3倍，即W2=0.3W1=0.3×10.6=3.18m3有效高度取1.4m,超高0.4m,设计尺寸为L×B×H:1.5m×1.5m×1.8mPAC、PAM、硫酸亚铁池相同，中和液溶解池L×B×H:3.5m×1.2m×1.8m2.6多斗式平流沉淀池1池子总表面积设表面负荷率q′=1m3/(min*m2)A=Q（max）/q′=130m22沉淀部分有效水深h2=q′*t=1×3=3m表面水力负荷q′m3/(min*m2)沉淀时间t（h）H=2.0mH=2.5mH=3.0mH=3.5mH=4.0m3.011.171.332.511.21.41.62.011.251.51.752.01.51.331.6722.332.671.02.02.533.54.0 毕业设计计算书沉淀时间与表面负荷的关系3沉淀部分有效容积V=Q×t=130×3=390m34池长设水平流速u=1.8mm/sL=u×t×3.6=19.44m设计取20m5池宽B=A/L=130/20=6.5m6总高设计采用多斗式平流沉淀池，池底共设8个泥斗，倾角47°则泥斗高度h=2.5m总高H=0.3+3+0.5+2.5=6.3m超高0.3m缓冲层高0.5m7产生的污泥量（1）SS产生的污泥设计流量Q=130m3/h进水SSC0=600mg/L出水SSC1=180mg/L实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计，则W=Q×(C0-C1)×24=130m3/h×420mg/L×24h=1310.4kg湿污泥产生量体积V=43.68m3（2）COD产生的污泥设计流量Q=130m3/h进水SSL0=2500mg/L出水SSL1=1000mg/L实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计，则W=Q×(L0-L1)×24=130m3/h×1500mg/L×24h=4680kg湿污泥产生量体积V=93.6m3 毕业设计计算书2.7水解酸化池1设计参数容积负荷NV=2.2kgCOD/(m3*d)设计流量Q=3120m3/d进水COD1000mg/L去除率30％保护高度h1=0.3m2设计计算（1）水解酸化池尺寸有效容积设计取1420m3式中S——进水COD浓度kg/m3Q——设计流量m3/d分为2大格梅格尺寸（长×宽×深）12×10×6=720m3每一大格再分2小格（长×宽×深）10×6×6=360m3水力停留时间（2）填料容积（3）潜水搅拌器厌氧池底部可能积泥，按每立方米池容10W功率配备潜水搅拌器共2小格4台潜水搅拌器，每台功率为N=(10×360)/1000=3.6Kw（1）污泥产生量水解酸化池的去除率为30％，污泥的产生量按照每公斤生0.4kg干污泥进行计算干污泥产生量w=1.0×30％×3120×0.4=374.4kg湿污泥产生量体积V=37.44m3 毕业设计计算书2.8一级生物接触氧化池1设计参数设计流量Q=130m3/h设计容积负荷NV=2kgCOD/(m3*d)进水CODLa=700mg/L去除率50％出水CODLb=350mg/L2设计计算（1）有效容积设计取550m3，分为2个池子（2）单池面积设计取92m2，设计尺寸（长×宽）10×9.2=92m2（3）氧化池高度H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4式中H——填料高度3mh1——超高0.3mh2——填料上部的稳定水层深0.5mh3——填料层间隙高度0.3mm——填料层数3h4——配水区高度1.5mH0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m（4）校核时间＞2h合格3填料与安装采用Ф25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为V2=92×3×2=552m3 毕业设计计算书4进水设施前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出5污泥的产生量按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为w=（0.7-0.35）×3120=1092kg干污泥重w=1092×0.4=436.8kg湿污泥重体积约为43.68m36需氧量与空气量的计算（1）需氧量D=аQLr+bVNwv式中Lr——去除COD浓度D——系统每日需氧量（kgO2/d）а——氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD）,а=0.42b——污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1Nwv——混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m3）已知沉淀池出水悬浮浓度为0.155g/L，f=0.7则Nwv=0.155×0.7=0.11kg/m3则D=0.42×3120×0.35+0.1×552×0.11=464.712kgO2/d（2）所需空气量设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2％则所需理论空气量为m3/d则实际所需空气量为m3/d=5.8m3/min设计所需空气量为2×5.8=11.6m3/min 毕业设计计算书2.9二级生物接触氧化池1设计参数设计流量Q=130m3/h设计容积负荷NV=1.5kgCOD/(m3*d)进水CODLa=350mg/L去除率73％出水CODLb=97mg/L2设计计算（1）有效容积设计取530m3，分为2个池子（2）单池面积设计取89m2，设计尺寸（长×宽）10×8.9=89m2（3）氧化池高度H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4式中H——填料高度3mh1——超高0.3mh2——填料上部的稳定水层深0.5mh3——填料层间隙高度0.3mm——填料层数3h4——配水区高度1.5mH0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m（4）校核时间＞2h合格3填料与安装采用Ф25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为V2=89×3×2=534m3 毕业设计计算书4进水设施前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出5污泥的产生量按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为w=（0.35-0.097）×3120=789.36kg干污泥重w=789.36×0.4=315.744kg湿污泥重体积约为31.5744m36需氧量与空气量的计算（1）需氧量D=аQLr+bVNwv式中Lr——去除COD浓度D——系统每日需氧量（kgO2/d）а——氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD）,а=0.42b——污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1Nwv——混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m3）已知沉淀池出水悬浮浓度为0.1g/L，f=0.7则Nwv=0.1×0.7=0.11kg/m3则D=0.42×3120×0.253+0.1×534×0.07=335.2692kgO2/d（2）所需空气量设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2％则所需理论空气量为m3/d则实际所需空气量为m3/d=4.18m3/min设计所需空气量为2×4.18=8.36m3/min 毕业设计计算书2.10竖流式沉淀池1设计参数设计流量沉淀效率60％进水SSC0=180mg/L出水SSC1=72mg/L中心管内流速v1=0.02m/s沉速u0=0.33mm/s=0.00033m/s上升流速u=0.0007m/s沉淀时间t=1.6h污泥含水率P0=98％污泥容重r0当P0≥95％时，r0=1000kg/m31设计计算（1）中心管部分①中心管断面积：（v0取0.03m/s）②中心管直径：取0.88m③喇叭口直径：取1.19m④反射板直径：取1.55m⑤、中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：取0.25m(中心管喇叭口与反射板之间缝隙的流速v1取0.02m/s) 毕业设计计算书(2)沉淀部分1、沉淀部分有效断面积：(v取2m/h)2、沉淀部分直径：取5.8m3、沉淀部分有效水深：(t取1.6h)4、径深比：符合要求（3）污泥部分1、干污泥量W:降解BOD5生成污泥量内源呼吸分解泥量不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS），该部分占TSS的约50％2、湿污泥量Qs生物膜法后，污泥含水率可取为98％,则湿污泥量Qs：3、污泥部分需要容积Vs′取两次排泥的时间间隔为4h,则二沉池所需污泥斗容积Vs: 毕业设计计算书4、圆截锥部分高度h4—5和容积V设截锥体下底直径d=0.4m,截锥体侧壁倾角46°,则截锥体高度h4—5：截锥体部分容积：截锥体污泥区以上多余部分作为缓冲层。（4）池子总高度H=h1+h2+h3+h4-5=0.3+3.2+0.25+2.6=6.35m（5）进出水部分计算①集水槽部分采用周边环形集水槽单侧集水，设一个总出水口，集水槽宽度为：取0.21mK为安全系数，采用1.5~1.2，取1.4集水槽起点水深为：取0.16m集水槽终点水深为：槽深均取0.3m②进出水管径：选用无缝钢管，取设计充满度a=0.45,管内水流速度v=0.66m/s,则 毕业设计计算书代入得水管管径D：取D=300mm2.11生物活性炭池1设计参数设计流量Q=130m3/h空塔流速V=4m/h接触时间t=1h气水比4：1炭种类8’净水炭使用周期T=2年反冲洗强度q=8L/（m2gs）反冲洗时间t’=10min反冲洗周期T’=24h炭层高度H=3m2计算过程（1）炭床有效容积V=q×t=130×1=130m3（2）炭床表面积设计取44m2（3）活性炭池设置为矩形，（长×宽）8×6=48m2（4）分为2层每层炭床层高H1=1.5m，炭床下面设有0.5m高砂层（5）校核时间基本满足要求（6）总高H0=H+h1+h2+h3+h4 毕业设计计算书式中H——炭层高度3mh1——超高0.3mh2——炭层上部水深0.5mh3——承托层高度0.5mh4——反冲布水高0.3mH0=3+0.3+0.5+0.5+0.3=5.2m（7）每日反冲洗水量2.12生化污泥浓缩池1污泥量污泥总量(体积)为沉淀池和厌氧好氧池所产生的所有污泥之和，Q=V水解酸化+V一级+V二级+V沉=37.44+43.68+31.5744+34.279=146.9734m32浓缩池面积式中Q——污泥量m3/dC——污泥固体浓度11g/LM——浓缩污泥池固体通量30kg/m2d3浓缩后污泥体积式中P1——进泥含水率99%P2——出泥含水率97%4浓缩池尺寸物化浓缩池做为矩形，（长×宽×深）6×6×4=160m3总体积量大于产生的污泥量 毕业设计计算书超高h2=0.3m浓缩池总高H=h1+h2=4+0.3=4.3m2.14物化污泥浓缩池1污泥量污泥总量(体积)为初次沉淀池和生化污泥浓缩池产生的所有污泥之和，Q=V生化污泥浓缩池+V初次沉淀池=48.99+43.68+93.6=186.27m32浓缩池面积式中Q——污泥量m3/dC——污泥固体浓度11g/LM——浓缩污泥池固体通量30kg/m2d设计取面积为69m23浓缩后污泥体积式中P1——进泥含水率99%P2——出泥含水率97%4浓缩池尺寸物化浓缩池做为矩形，（长×宽×深）8×6×4=192m3总体积量大于产生的污泥量超高h2=0.3m浓缩池总高H=h1+h2=4+0.3=4.3m为方便施工和处理单元的设置，将物化浓缩池设置在带式压滤机下方，在调节池内。由此调节池的宽度增加2.5m以满足被物化浓缩池占用的体积。 毕业设计计算书'