方生活污水处理 23页

广东环境保护工程职业学院课程论文（设计）题目：系部：专业：班级：姓名：指导教师：完成时间：23\n目录设计概述21.1设计原始资料21.2设计依据和原则21.3处理程度的计算22工艺流程的选择22.1工艺流程的选择原则22.2工艺流程的确定及说明2工艺的确定：23污水处理构筑物的设计计算23.1设计流量：23.2粗格栅的设计计算23.3集水井及提升泵房的设计23.4细格栅的设计计算23.5沉砂池的设计计算23.6初沉池23.2A2/O工艺23.3二沉池的设计计算24.污泥处理构筑物的设计计算24.1回流污泥泵房24.2污泥浓缩池24.3贮泥池25.脱水间25.1压滤机25.2加药量计算223\n设计概述1.1设计原始资料处理水量50000m3/d；污水为佛山某城镇生活污水，无工业废水；排放标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）2013年4月项目环评获得批复，污水经处理后，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准后才能排放。表1-1设计进出水水质项目PHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)悬浮颗粒物(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(mg/L)进水水质6~9250~300100~150130~18020~302~4出水水质6~9≤50≤10≤10≤5≤0.51.2设计依据和原则依据标准：《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)室外排水设计规范GB50014-2006(2011版)厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ576-2010）设计原则：设计综合各方面考虑，选取出水水质稳定、可靠、卫生安全；污泥处理与处置简单；建设费和维护管理费低；占地面积小，维护管理简单方便的工艺。污水处理流程组合遵循先易后难、先简后繁的规律，即先去除大块垃圾和漂浮物质，然后在去除悬浮固体及溶解性污染物质。23\n1.3处理程度的计算1、的去除率为:2、的去除率为:3、SS的去除率为:4、NH4-N的去除率为:5、TP的去除率为:2工艺流程的选择2.1工艺流程的选择原则污水应达到的处理程度是选择处理工艺的主要依据，污水处理程度主要取决于处理后水的出路和去向。在处理污水应达到的水质标准的前提下，根据处理的水质水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，从而择优确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺流程。污水量的大小也是选择工艺需要考虑的因素，水质、水量变化较大的污水，应考虑设置调节池或事故贮水池。2.2工艺流程的确定及说明工艺的确定：本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。水处理工艺流程图:23\n图1-1污水处理工艺流程图3污水处理构筑物的设计计算3.1设计流量：平均流量总变化系数：（Qa--平均流量，L/S）设计流量:Qmax＝1.34×50000m3/d=67000m3/d＝0.775m3/s3.2粗格栅的设计计算格栅斜置水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮物、漂浮物，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害，防止阻塞排泥管道。3.2.1栅条的间隙数n设栅前水深h=0.8m，过栅流速为=1.0m/s，粗格栅条间隙宽度b=20mm，格栅安装角度α=60°23\nn=设计两组格栅，每组格栅间隙数为n1=58条3.2.2格栅宽度B设栅条宽度为S=0.01m格栅宽取B=1.73×2+0.2=3.66(考虑中间隔墙0.2m)3.2.3进水渠道渐宽部分长度l1设进水渠宽B1=1.2m，渐宽部分展开角α=20°3.2.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度3.2.5过栅水头损失设栅条为矩形断面，取k=3，（k为系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加的倍数，一般k=3）；为阻力系数，与栅条断面形状有关，，因栅条为矩形断面，=2.42。==0.092m3.2.6栅后槽总高度H取格栅前渠道超高，栅前槽高0.8+0.3=1.1m栅后槽总高0.8+0.092+0.3=1.192m3.2.7栅槽总长度L23\n=1.61+0.81+0.5+1.0+=4.56m3.2.8每日栅渣量W为单位体积污水栅渣量，，一般取0.1～0.01在此取0.07；Kz=1.34当栅渣量大于0.2时宜采用机械清渣，因此采用机械清渣。3.3集水井及提升泵房的设计3.3.1设计流量Qmax＝1.34×50000m3/d=67000m3/d＝2791.67m3/h考虑取用4台潜水排污泵（3用1备），则每台泵流量为930.56m3/h。提升泵采用QW300-950-20-90系列潜水排污泵，3.3.2集水池容积设计流量根据GB50014-2006(2011版)室外排水设计规范，集水池容积不应小于最大一台水泵的5min出水量，故此设集水池容积相当于最大一台水泵的5min出水量，即m3，设计集水池的有效水深为5m,可将其设计为矩形，其尺寸为4m×4.8m，则池容为96。保护水深为1.2m，实际水深为4.2m3.3.3泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。3.4细格栅的设计计算3.4.1栅条的间隙数n23\n设栅前水深h=0.8m，过栅流速为=1.0m/s，粗格栅栅条宽度b=10mm，格栅安装角度α=60°n=设计两组格栅，每组格栅间隙数为n=45条3.4.2格栅宽度B设栅条宽度为S=0.01m单组格栅宽总格栅宽B=0.89×2+0.2=1.98m(考虑中间隔墙厚0.2m）3.4.3进水渠道渐宽部分长度设进水渠宽=1.2m，渐宽部分展开角=20°==1.08≈1.1m3.4.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度3.4.5过栅水头损失设栅条为矩形断面，取k=3，（k为系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加的倍数，一般k=3）；为阻力系数，与栅条断面形状有关，，因栅条为矩形断面，=2.42。==0.102m3.4.6栅后槽总高度H取格栅前渠道超高，栅前槽高0.8+0.3=1.1m栅后槽总高0.8+0.092+0.3=1.192m23\n3.4.7栅槽总长度L=1.7+0.85+0.5+1.0+=4.57m3.4.8每日栅渣量W为单位体积污水栅渣量，，一般取0.1～0.01在此取0.05；当栅渣量大于0.2时宜采用机械清渣，因此采用机械清渣。3.5沉砂池的设计计算设水力停留时间t=50s,水平流速v=0.25m/s3.5.1长度3.5.2水流断面面积m23.5.3池总宽度设n=2格，每格宽b=1.55m3.5.4有效水深m3.5.5沉砂斗所需容积23\n3.5.6每个沉砂斗的容积设每一个分格有2个沉砂斗3.5.7沉砂斗的各部分尺寸设斗底a1=0.5m,斗壁倾角600，斗高h‘3=1.0m,砂斗上口宽m3.5.8沉砂斗容积3.5.9沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，则3.5.10沉砂池总高度设超高h1=0.33.5.11验算最小流速在最小流量时，只用一格工作（n=1）3.6初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。选型：平流式沉淀池3.6.1设计参数1.池子总面积A，表明负荷取q=2.0m3/(m2·h)2.沉淀部分有效水深23\nh2=qt=2×1.5=3m取t=1.5h1.沉淀部分有效容积V’V’=Qmax×t×3600=0.775×1.5×3600=4185m32.池长L取水平流速4m/sL=vt×3.6=4×1.5×3.6=21.6m3.池子总宽度BB=A/L=1396.8/21.6=64.7m4.池子个数，宽度取b=5mn=B/b=64.7/5=135.校核长宽比（符合要求）6.污泥部分所需容积V已知进水SS浓度c0=200mg/L初沉池效率设计50%，则出水SS浓度设污泥含水率97%，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重r=1t/m37.每格污泥所需容积V’’V’’=166/13=12.8m38.污泥斗容积V19.污泥斗以上梯形部分污泥容积V223\n1.污泥斗和梯形部分容积2.沉淀池总高度H缓冲层高度h3=0.5m取8m3.2A2/O工艺3.2.1设计最大流量Q=50000m3/d3.2.2设计进水水质COD=300mg/L;BOD5(S0)=150mg/L;SS=180mg/L;氨氮=30mg/L；TP=4mg/L3.2.3设计出水水质COD=50mg/L；BOD5(Se)=10mg/L;SS=10mg/L;氨氮=5mg/L;TP=5mg/L3.2.4设计计算，采用A2/O生物除磷工艺1)BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)2)回流污泥浓度XR=6600mg/L3)污泥回流比R=100%4)混合液悬浮固体5)反应池容积V6)反应池总水力停留时间7)各段水利停留时间和容积厌氧：缺氧：好氧=1:1:323\n厌氧池水力停留时间t厌=0.2×8.39=1.687h,池容V厌=0.2×17482.5=3496.5m3缺氧池水力停留时间,池容好氧池水力停留时间，池容1)厌氧段总磷负荷=2)反应池主要尺寸反应池总容积V=17482.5设反应组2组，单组池容有效水深h=4.0m单组有效面积采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m单组反应池长度校核：b/h=7.5/40=1.9(满足b/h=1～2)L/b=58.3/7.5=7.8(满足L/b=5～10)取超高=1.0m，则反应池总高H=4.0+1.0=5.0m3)反应池进、出水系统计算①　进水管单组反应池进水管设计流量管道流速v=0.8m/s管道过水断面面积23\n管径取出水管管径DN700mm校核管道流速v=①　回流污泥渠道单组反应池回流污泥渠道设计流量渠道流速v=0.7m/s取回流污泥管管径DN700mm②　进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸2.5m×2.5m③　出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：式中b=7.5m——堰宽，H——堰上水头高，m出水孔过流量23\n孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面积孔口尺寸取2.0m×1.0m进水竖井平面尺寸2.5m×2.0m①　出水管。单组反应池出水管设计流量管道流速v=0.8m/s管道过水断面积管径取出水管管径DN900mm校核管道流速1)曝气系统设计计算O2=0.001aQ(so－se)－c△XV+b[0.001Q(NK－NKe)－0.12△XV]－0.62b[0.001Q(Nt－Nke－Noe)－0.12△XV]式中：O2——设计污水需氧量，KgO2/dA——碳的氧当量，当含碳物质以计时，取1.47;Q——污水设计流量，m3/dS0——进水五日生化需氧量碳的氧当量，mg/LSe——出水五日生化需氧量碳的氧当量，mg/LC——细菌细胞的氧当量，取1.42；——排出生化池的微生物量，KgMLVSS/db——氧化每公斤氨氮所需氧量,取4.57；23\nNK——生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；NKe——生物反应池出水总凯氏氮浓度，mg/L；Nt——生物反应池进水总氮浓度，mg/L；Noe——生物反应池出水硝态氮浓度，mg/L；则总需氧量：O2=0.001×1.47×50000×(150－10)－1.42×1465+4.57×[0.001×50000×(40－5)－0.12×1465]－0.62×4.57×[0.001×50000×(30－15－5)－0.12×1465]=14440KgO2/d最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则AORmax=1.4O2=1.4×14440=20216KgO2/d=842KgO2/h去除1kgBOD5的需氧量=①　标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25℃=10871kgO2/d=453.96kgO2/h相应最大时标准需氧量好氧反应池平均时供气量最大时供气量①　所需空气压力p式中h1+h2=0.2m——供风管到沿程与局部阻力之和h3=3.8m——曝气器淹没水头23\nh4=0.4m——曝气器阻力=0.5m——富裕水头①　曝气数量计算（以单组反应池计算）按供氧能力计算所需曝气器数量②　供风管道计算共风干管道采用环状布置。流量流速v=10m/s管径取干管管径微DN500mm单侧供气（向单侧廊道供气）支管流速v=10m/s管径取支管管径为DN300mm双侧供气流速v=10m/s管径取支管管径DN400mm1)厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计算。厌氧池有效容积23\n混合全池污水所需功率为5×1500=7500W1)污泥回流设备污泥回流比R=100%污泥回流量设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵（2用1备）单泵流量水泵扬程根据竖向流程确定。2)混合液回流设备①　混合液回流泵混合液回流比R内=200%混合液回流量设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵（2用1备）单泵流量②　混合液回流管混合液回流管设计泵房进水管设计流速采用v=1.0m/s管道过水断面积A=管径取泵房进水管管径DN900mm校核管道流速③　泵房压力出水总管设计流量23\n设计流速采用v=1.2m/s管道过水断面积管径去泵房压力出水管管径DN800mm3.3二沉池的设计计算本设计采用圆形辐流式二沉池，可达到池内水流稳定，进出水配水均匀，存泥、排泥方便等效果。二沉池为中心进水，周边出水，共设2座辐流式二沉池。二沉池面积按表面负荷法计算。水力停留时间t=2.5h,表面负荷为1.5m3/(m2·h)3.3.1二沉池沉淀部分表面面积3.3.2二沉池表面直径,（取D=29.8m）3.3.3实际表面面积3.3.4实际表面负荷3.3.5单池设计流量3.3.6池体有效水深1.5×2.5=3.75m<4m有效水深的校核23\nm（介于6～12,符合要求）3.3.6沉淀区的有效容积3.3.7污泥区所需的容积：设：混合液浓度X=3000mg/L,回流污泥浓度为XR=6000mg/L为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，TW=4.0h二沉池污泥区所需存泥容积VW3.3.8二沉池池边总高度:采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。二沉池缓冲区高度H3=0.5m,超高为H4=0.5m，沉淀池坡度落差H5=0.63m则：H=H1+H2+H3+H4+H5=3.75+0.5+0.5+0.5+0.63=5.883.3.9进水管计算进水设计流量Q进=Q单（1+R）=0.579/2×（1+1）=0.2895m3/s选取管径DN1000mm，流速´单组反应池进水管设计流量Q1=Q/2=50000/2=25000m3/d=0.29m3/s管道流速v=0.8管道过水断面面积A=Q1/V=0.29/0.8=0.36管径取出水管管径DN700mm校核管道流速V=Q/A=0.29/0.362π=0.713m/s23\n4.污泥处理构筑物的设计计算4.1回流污泥泵房4.1.1设计参数流量：两座生物反应池设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为50000m3/d＝2083.3m3/h，污泥回流比100%，剩余污泥量21304.1.2污泥泵回流污泥泵6台（4用2备)，选取型号200QW350-20-37潜水排污泵剩余污泥泵4台（2用2备），选取型号200QW350-20-37潜水排污泵4.1.3集泥池（1）、容积按1台泵最大流量时6min的出流量设计取集泥池容积50（2）、面积有效水深H=2.5m,面积集泥池长度去5m,宽度B=F/l=4m集泥池平面尺寸L×B=5m×4m集泥池底部保护水深为1.2m，实际水深为3.7m（3）、泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架4.2污泥浓缩池初沉池污泥含水率大约95%4.2.1设计参数设计流量23\n污泥浓度C=6g/L浓缩后含水率97%浓缩时间T=18h浓缩池固体通量M=30kg/(m2·d)浓缩池数量1座浓缩池池型：圆形辐流式4.2.2浓缩池尺寸（1）面积(2)直径（3）总高度工作高度取超高4.2.3浓缩后污泥体积采用周边驱动单臂旋转式刮泥机4.3贮泥池4.3.1污泥量剩余污泥量426，含水率97%初沉污泥量300，含水率95%污泥总量4.3.2贮泥池容积设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积23\n4.3.3贮泥池尺寸取池深H=4m，则贮泥池面积S=V/H=63.38㎡设计圆形贮泥池1座，直径D=6.3m4.3.4搅拌设备为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kw。5.脱水间5.1压滤机过滤流量253.5m³/d设置两台压滤机，每台每天工作18h，则每台压滤机处理量Q=253.5/(2×18)=7.04m³/h选择DY15型带式压滤脱水机5.2加药量计算设计流量253.5m³/d絮凝剂PAM投加量以干固体的0.4%计23