217镇污水处理工艺设计 36页

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217镇污水处理工艺设计

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'水污染控制工程课程设计说明书217镇污水处理厂设计院、部:安全与环境工程学院学生姓名:李婷指导教师:聂艳秋职称教授专业:环境工程班级:1002班完成时间:2013年06月20日 摘要SBR是序列间歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的简称,是一种按间歇曝气方式來运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用吋间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的冇序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求,可以直接排放。产生的污泥经过浓缩、压滤等处理后,进行堆肥产生一定的经济效益。关键词:序批示活性污泥;SBRT艺;有序间歇操作 目录1.设计任务11.1设计任务12.设计要求12」污水处理厂设计原则12.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则13.原始数据及工艺方法确定13.1设计资料13.2工艺比綾分析34原始设计参数44.1中格珊设计说明54.2设计参数55.污水提升泵房和集水井75.1提升泵75.2集水井错误!未定义书签。5.3沉砂池8531设计说明85.3.2设计参数85.3.3设计计算错误!未定义书签。6.配水井设计计算107.SBR反应池117」SBR反应池容积计算137.2SBR反应池运行时间与水位控制147.3排水口高度和排水管管径157.4排泥量及排泥系统157.5需氧量及曝气系统设计计算167.6空气管计算188.接触消毒池198.1设计说明198.2设计参数198.3设计计算209.污泥处理系统的设计209」污泥水分去除的意义209.2产泥量2()9.3集泥井2110.污水处理站平面布置和高程布置2110」污水处理厂平面布置2210.1.1平面布置原则22 10」.2平面布置2210.2污水处理厂高程布置及原则221021主要任务2310.2.3水头损失计算23.参考文献24.附录23 一•设计任务1.1设计任务本设计方案的编制范围是荣成市生活污水处理工艺,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、管道铺设、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、剖面图1个、一个主要构筑物的详图。二.设计要求2.1污水处理厂设计原则(1)污水厂的设计和其他工程设计一样,应符合适用的耍求,污水处理厂(站)设计必须符合经济的要求。,(2)污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和口控技术,但要确保安全可靠。(3)污水厂设计必须注意近远期的结合,不宜分期建设的部分,如配水井、泵房及加药间等,其土建部分应一次建成;在无远期规划的情况F,设计时应为今后发展留冇挖潜和扩建的条件。(4)污水厂设计必须考虑安全运行的条件,如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。2.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同吋,正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系,合理安排水资源的综合利用,节约用地,节约劳动力,考虑污水处理厂的发展前景,尽量采用处理效果好的先进工艺,同时合理设计、合理布局,作到技术可行、经济合理。三.原始数据及工艺方法确定3.1设计资料3.1.1城市概况一一某城镇位于长江冲击平原,占地约10km2,呈椭圆形状, 一•设计任务1.1设计任务本设计方案的编制范围是荣成市生活污水处理工艺,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、管道铺设、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、剖面图1个、一个主要构筑物的详图。二.设计要求2.1污水处理厂设计原则(1)污水厂的设计和其他工程设计一样,应符合适用的耍求,污水处理厂(站)设计必须符合经济的要求。,(2)污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和口控技术,但要确保安全可靠。(3)污水厂设计必须注意近远期的结合,不宜分期建设的部分,如配水井、泵房及加药间等,其土建部分应一次建成;在无远期规划的情况F,设计时应为今后发展留冇挖潜和扩建的条件。(4)污水厂设计必须考虑安全运行的条件,如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。2.2污水处理工程运行过程中应遵循的原则在保证污水处理效果同吋,正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系,合理安排水资源的综合利用,节约用地,节约劳动力,考虑污水处理厂的发展前景,尽量采用处理效果好的先进工艺,同时合理设计、合理布局,作到技术可行、经济合理。三.原始数据及工艺方法确定3.1设计资料3.1.1城市概况一一某城镇位于长江冲击平原,占地约10km2,呈椭圆形状, 最宽处为3km,最氏处为3.5kmo3.1.22口然特征——该镇地形由南向北略有坡度,平均坡度为0.5%。,地面平整,海拔高度为黄海绝对标高3.9〜5.0m,地坪平均绝对标高为4.80m。属长江冲击粉质砂土区,承载强度7〜11t/m2,地震裂度6度,处于地震波及区。全年最高气温40°C,最低-10°C。夏季主导风向为东南风。极限冻土深度为17emo全年降雨量为1000mm,当地暴雨公式为i=(5.432+4.383*lgP)/(t+2.583)°-622,采用的设计暴雨重现期P=1年,降雨历时t=1.4-01t2,其中地面集水时间S为10min,延缓系数m二2。污水处理厂出水排入距厂150ni的某河中,某河的最高水位约为4.60m,最低水位约为1.80m,常年平均水位约为3.00mo3.1.3规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施,其中排水系统采用完全分流制体系。规划人口:近期32500人,2030年发展为43400人,生活污水量标准为日平均200L/人。工业污水量近期为5000m3/d,远期达10000m:7d,工业污水的时变化系数为1.3,污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为:B0D5=200mg/L,SS=250mg/L,COD=400mg/L,NH「-N=30mg/L,总P二4mg/L;耍求出水水质达到国家污水综合排放二级标准。污水处理厂可用地面积约50000m2,厂区设计地坪绝对标高采用5.00m,处理厂四角的坐标为:X—0,Y—0;X—270,Y—0;X—0,Y—200;X—230,Y—200。污水处理厂的污水进水总管管径为DN800,进水泵房处沟底标高为绝对标高0.315m,坡度1.0%。,充满度h/D二0.65。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置最大生活污水设计流盼总益•心总变化系数心=().11Q、=q「N=爲。=100.46(〃$)代入式中口J求得KZ=1.Q生活污水设计流量Q=K总=100.46x1.6=160.7(//$)=0.1607(加7$) 工业废水最人设计流量Q-10000X1,3-O.15O5(/773A)_24x3600、/7所以设计流量emax=0.1607+0.1505=0.3112(必)同样的方法可求得Qmhl=0.2015(m3A)3.21艺比较分析(1)传统活性污泥法传统活性污泥法,又称推流式活性污泥法,它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后,进入推流式曝气池,在曝气和水力条件下,曝气池中的水均匀地流动,污水从入口流向出口,前端液流不与后端液流混合。在曝气池中,污水中的冇机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解,生成无机物,然后进入沉淀池。在这个过程中,随着环境的变化,生物反应速度是变化的,F/M值也是不断变化的,微生物群的量和质不断地变动,后行污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断的变化,其沉降一浓缩性能也不断地变化。(2)SBR工艺流程图该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为吋间上的分布,形成一•体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,冇节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。BR工艺一次性投资较少,SVI值较低,易于沉淀,一般不会出现污泥膨胀,自动化程度较高。运行得当,处理效果优于连续式。并且SBR系统可在生物处理后 进行物化处理,不需要增加设施,便于水的冋收利用,并且工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省,适用于中小城镇的工程设计。但是,SBR工艺也有一些缺点。它对自动化控制要求很高,并需要大量的电控阀门和机械撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能,相关设备不得已而闲置,曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池了总体容积也不减小。另外,由于撇水深度通常有1.2〜2米,出水的水位必须按最低撇水水位设计,故总的水力高程较一般工艺要高1米左右,能耗将有所提高。SBR(序批式活性污泥法)工艺早在1914年即己开发,但由于当时监测手段落后,并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究,并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现,同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表,污水处理厂的运行管理逐渐实现了口动化,加之SBR具有均化水质、工艺简单,处理效果稳定,耐冲击负荷力强,岀水质好,操作灵活、占地而积少等优点而成为包括美、德、口、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例,近10多年來建成采用SBRT艺的污水处理厂就达近600座之多。SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。所以选用SBR工艺。 SER■洒饼运|污泥和b泵—体机池「集泥井二.原始设计参数4.1中格珊设计说明格栅一般斜置在进水泵站之前,主要对水泵起保护作用,截去生活水屮较大的悬浮物,它本身的水流阻力并不大,水头损失只有几厘米,阻力主耍产生于筛余物堵塞栅条,一般当格栅的水头损失达到10~15厘米吋就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种,按格栅栅条间隙可分为粗格栅(50"100mm),中格栅(10~40mm),细格栅(3~10mm)三种。根据清洗方法,格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类,当污染物量大时,一般应采用机械清渣,以减少人工劳动量。木设计栅渣量大于0.2m7d,为改善劳动与一卫生条件,选用机械清渣,出于设计流量小,悬浮物相对较少,采用-•组屮格栅,既可达到保护泵房的作用,又经济可行,设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故榊,便于排除故障。4.2设计参数设过栅流速:v=0.9(/n/5)(取0.6~1.0m/s)栅前水深:/?=0.4m(取0.3~0.5m)格栅安装倾角:a=60(取60。~75。) 机械清渣设备:选择旋转式格栅格栅计算草图4・3设计计算(3个,2用1备)(1)格栅间隙数n=0皿碍=0.3112jsin60°=口个1~2bhv~2x0.03x0.4x0.9-Q忖最大废水设计流量m7sa——格栅安装倾角60°~75°取60°h——栅前水深0.4mb——栅条间隙宽度取30nmiv过栅流速0.9m/s验算平均水量流速v二0.87m/s符合(0.4—0.9m/s)(2)栅槽宽度BB=+=0.83ms——栅条宽度取0.02m B——格栅宽度m (1)进水渠道渐宽部分长度门进水渠宽渐宽部分展开角度6Z,=20°Bi=hxvV近水渠内流速取0.7m/s=B、-B?2tana=0.25/ti(2)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分1212=%=0」25加(3)栅槽总长度HL=l.+/?+0.5+1.0+——=2.28/??*-tan60°(8)栅渣量(总)—86400%““点厶口加1000K总叭——栅渣量,由格栅间隙决定,查表得0.03,W=0.65m3/d>0.2m3/d宜采用机械清渣。选择旋转式格栅除污机GH-1000一台格栅宽度(mm)栅条间距(mm)整机功率(KW)栅条截面积(mmXmm)格栅倾角100010—500.75—310X5060°—75° 五•污水提升泵房和集水井5.1提升泵根据污水流量,泵房设计为LXB=10X8mo提升泵选型:采用300QW800-12型潜水排污泵转速:980r/min流量Q:875m7h提升高度:12m功率:45Kw购买3台,2台工作,1台备用。5.2沉砂池5.2.1设计说明5.2.2设计参数3.5沉砂池3.5.1设计说明沉砂池有4种:平流式、竖流式、曝气式、钟式和多尔式。本设计采用平流式沉砂池,其具有截留无机颗粒效果好,工作稳定,结构简单,排沙方便等特点。3.5.2设计参数设计流量0叭=0.4196m3最大流量时停留时间t=30s最大流量时水平流速v=0.25m/s有效水深h?=0.9m清除沉砂间隔时间T=2d3.5.3设计计算(1)长度L L=vt=0.25x30=7.5/n(1)水流断而积(A)A=Gnm=03112=1.678加$V0.25 (1)池总宽度(B)AL678.»B=二h2==1.86,770.9(4)每格池子宽度(b)设n=2格,则1.86=0.93/n(5)沉砂斗所需容积V隘杯6400I"X城市污水沉砂量,取30m3/106m3(污水)T——清除沉砂时间间隔,2dK,——1.45V=1.50m3每个沉砂斗容积%,每一个分格有两个沉砂斗Vo=1.5O/2X2=O.375m3(6)沉砂斗各部尺寸斗底宽aj=0.5/77,斗壁与平而倾角60°,斗高h3=0.6m沉砂斗上口宽“爲+心遍沉砂斗容积V。—(2a2+2aa}+2q:)=0.504m3>0.375m3(7)沉砂室高度hs木设计采用重力排砂,设池底坡度为0.06坡向沉砂斗的长度“今=空严=2莎h3=h3+0O6/2=0.5+0.06x2.55=0.653/n(8)池总咼度H,设超咼h,=0.3mW=hj+h9+h3=0.3+0.9+0.653=1.853n? (9)验算最小流速VmE在最小流量时■只用一格工作。比=1Q・V=Sinmin77JV■IminQmn——最小流量Q/K:=0A993m3/swmin最小流量沉砂池水流断面面积,为g=0.837/=0.24m/5>0.15m/sIA『昵、7AID.V200unn平流式沉砂池计算草图六.配水井设计计算在沉砂池后设两配水井,负责向六个SBR池配水。1、设计参数:水力停留时间:t二lmin2、设计计算: (1)冇效容积v=2maxr=21.83m3(2)池面积取有效水深h=3m人=%=7.27加$Iaa(3)池平面尺寸Q=J——=3.04m(取3.Im)V71(4)池总高度取超高h严0・5mH二h+h产3.0+0.5二3.5m(5)矩形宽顶堰进水从配水井底部中心进入,经等宽度堰流入6个水斗曲管道接入,每个后续处理构筑物的处理水量Q=0唤/6=0.060加7$,配水渠采用矩形宽顶溢流堰至配水管,①过堰水深h因为单个出水溢流堰的流量为q=0.0606(m7s)=60.6(L/s),一•般大于lOOL/s采用矩形堰,一般小于lOOL/s采用三角堰,所以本设计采用三角堰。②配水管管径D?设配水管管径D尸400mm,流量采用q=0.0606(m3/s)③配水渠斗上口径D按照配水井内径的1・5倍设计D=1.5D.=1.5X3100=4650(mm)七.SBR反应池根据工艺流程论证,SBR法具有比其他好氧处理法效果好,占地面积小,投资省的特点,因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。污水连续按顺序进入每个池,SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程,也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程,包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段,如图3・3。这种操作周期是周而复始进行的,以达到不断进行污水处理的口的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换,即达到多种功能的要求,非常灵活。 进水期反应期沉淀期排水期闲置期SBR工艺操作过程SBRT艺特点是:(1)工程简单,造价低;(2)时间上有理想推流式反应器的特性;(3)运行方式灵活,脱N除P效果好;(4)良好的污泥沉降性能;(5)对进水水质水量波动适应性好;(6)易于维护管理。SBR工艺的操作过程如下:①进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期,所以此时反应器中剩冇高浓度的活性污泥混合液,这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水,即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器,待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此,充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程,不仅水位提高,而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气(边曝气边充水)、限制曝气(充完水曝气)半限制曝气(充水后期曝气)。 ①反应期在反应阶段,活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中,反应器相应地形成厌氧一缺氧一好氧的交替过程。 虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态,但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率,抗冲击负荷,防止污泥膨胀。①沉淀期相当于传统活性污泥法屮的二次沉淀池,停止曝气搅拌后,污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池,避免了泥水混合液流经管道,也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外,SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的,所以受干扰小,沉降吋间短,效率高。②排水期活性污泥大部分为下周期回流使用,过剩污泥进行排放,一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右,污水排出,进入卜•道工序。③闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其屮微生物恢复其活性,并起反硝化作用而进行脱水。7.1SBR反应池容积计算参数选取周期数,=2%=3SBR处理污泥负荷设计为N=OAkgBODjkgMLSSd设SBR运行每一周期时间为8h,进水l.Oh,反应(曝气)(4.0~5.0h)取4h,沉淀2.Oh,排水(0・5h~l・0h)取lh°根据运行周期时间安排和口动控制特点,SBR反应池设置4个。(1)污泥量计算SBR反应池所需污泥量为MLSS=MLVSS0.755=12285蚣 设计沉淀后污泥的SVT(污泥容积指数)二90ml/g,(SBR工艺屮一般取80~150)SVI在100以下沉降性能良好。 则污泥体积为Vv=2・SVI・MLSS=1326.8m3(2)SBR反应容积V二叫+匕+匕Vsi——代谢反应所需污泥容积m3——反应池换水容积(进水容积)m"Vb——保护容积m3Vr=x1=378加24x4V=2740.5m33则单池污泥容积为Vsi=匕/4=685m3V=685+378+Vb=1063+7,(3)SBR反应池构造尺寸SBR反应池为满足运行灵活及设备安装需要,设计为长方形,一端为进水区,另一端为出水区SBR反应池单池平面(净)尺寸为24mX12m(长比宽在1/1〜2/1))水深为5.Om池深5.5m单池容积为V=24x12x5=1440m3则保护容积为Vb=377m36个池总容积=4x1440=5760m37.2SBR反应池运行时间与水位控制SBR池总水深5.Om,按平均流量考虑,则进水前水深为3.2m,进水结束后5.Om,排水时水深5.Om,排水结束后3.2mo5.Om水深中,换水水深为1.8m,存泥水深2.Om,保护水深1.2m,保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。 进水开始与结束由水位控制,曝气开始由水位和时间控制,曝气结束由时间控制,沉淀开始与结束出时间控制,排水开始由吋间控制,排水结束出水位控制。7.3排水口高度和排水管管径(1)排水口高度为保证每次换水你=1510.4n?的水量及时快速排出,以及排水装置运行的需要,排水口应在反应池最低水位之下约0.5〜0.7m设计排水口在最高水位之下2.5mo(2)排水管管径每池设口动排水装置一套,出水口一个,排水管1根;固定设于SBR墙上。排水管管径DN700mm设排水管排水平均流速为0.9m/s,则排水量为:q=兰d、工x0.72X0.9=0.34加/s44则每周期(平均流量时)所需排水时间为:Z=2ZL=0.30/?VMq12467.4排泥量及排泥系统(1)SBR产泥量SBR的剩余污泥主要来自微牛物代谢的增值污泥,还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为 =a-Q-Sr-b-Xf.V=aQSr-b丝=(a-b/N)QS「sa——微生物代谢增系数,kgVSS/kgBOD;b——微生物自身氧化率,1/d根据生活污泥性质,参考类似经验数据,设a二0.70,b二0.05,则冇:AX=(0.7-—)x31120x1.45x210x10-3=4377.2kg/d0.4假定排泥含水率为98%,则排泥量为八AX4377.2=218.86w3/f/(P=98%)()—=103(l-P)10*(1-98%)=437.72m3/J(P=99%)或,0=以二4377.2"s1O"(1—P)103x(1-99%)考虑一定安全系数,则每天排泥量为500m3/d(2)排泥系统剩余污泥在重力作用下通过污泥管路排入集泥井。7.5需氧量及曝气系统设计计算(1)需氧量计算SBR反应池需氧量6计算式为02=a+b"XV=aQS「+b(QS」N)a——微生物代谢有机物需氧率,kg/kgb——微生物自氧需氧率,1/d5r——去除的B0D.5(kg/m3)Sr=240-30=21OmgII经杳有关资料表,取a=0.50,b=0.190,需氧量为:r=o2=0.5x25000xl.45x210xl0-3+0」9Ox川恥L45x21°%即0.4=7422.19kgO2/rf=309.2如2/h(2)供气量计算 设计采用塑料SX-1型空气扩散器,敷设SBR反应池池底,淹没深度IM.5moSX-1型空气扩散器的氧转移效率为Ea二8%。查表知20°C,30°。时溶解氧饱和度分别0何)=9.17mg//,C,(30)=7.63mg//空气扩散器出口处的绝对压力R为:7;=1.013xl054-9.8xl03xW=1.013xl05+9.8xl03x4.5=1.454xl05pa空气离开曝气池时,氧的百分比为O,=21(1-阳=21(1-8%)“96%179+21(1-6)79+21(1-98%)曝气池屮溶解氧平均饱和度为:(按最不利温度条件计算)C(吃"2.006xlO5+菩)二8.93说水温20°C时曝气池中溶解氧平均饱和度为:4(2。)=L17Cg=1.17x9.17=10.73加g//20°C时脱氧清水充氧量为:r_^Qb(20)°~^Q,(n-C.]xl.O247-20式屮:a——污水中杂质影响修正系数,取0.8(0.78~0.99)P——污水含盐量影响修正系数,取0.9(0.旷0.97)q——混合液溶解氧浓度,取2P气压修正系数,取1=1.75O2=541.9m3/hO2x10,730.8x(0.9x1.0x8.93-2.0)x1.02430"20SBR反应池供气量足为:G,==22579m3/h=376m3/mins0.3®0.3x0.08每立方污水供气量为:G/1510.4=22579/1510.4二14.9m3/莎污水 去除每千克BOD的供气量为:而吋J.2曲如如去除毎千克B0D的供氧量为541.91510.4x0.21=1.71kgO2/BOD57.6空气管计算空气管的平而布置如图所示。鼓风机房出来的空气供气干管,在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管,为4个SBR池供气。在每根支管上设30条配气竖管,为SBR池配气,4池共2根供气支管,60条配气管竖管。每条配气管安装SX-I扩散器13个,每池共195个扩散器,全池共780个扩散器。空气支管供气量为:Gsi=376x1.25x-xl=117.5m3/min=1.96m3/ss,41.25——安全系数由于SBR反应池交替运行,2根空气支管不同时供气,故空气干管供气量亦为82.5X2=165m3/min。选用SX-I型盆形曝气器,氧转移效率6〜9%,氧动力效率1.5~2.2kg/(kW・h),供气量20〜25n?/h,服务面积1〜2n?/个。SBR池底扩散器示意图 3.7.8淳水器现在的SBR工艺一般都米用淳水器排水。淳水器排水过程屮能随水位的下降而下降,使排出的上清液始终是上层清液。为防止水而浮渣进入淫水器被排走,淫水器排水口一般都淹没在水下一定深度。目前SBR使用的淳水器主要有旋转式淳水器,套筒式淳水器和虹吸式淳水器三种。木工艺采用旋转式薄水器。旋转式薄水器属于有动力式薄水器,应用广泛,适合大型污水处理厂使用。旋转式洗水器示意图本工艺采用XB-1800型旋转式淫水器。八.接触消毒池8.1设计说明城市污水经过一•级或二级处理后,水质改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病源菌的可能。因此,污水排入水体前应进行消毒,特别是医院、生物制品以及屠宰场等有致病菌污染的污水,更应严格消毒。目前常用的污水消毒剂是液氯. 8.2设计参数(1)水力停留时间T=0.5h(2)设计投氯量一般为3.0〜5.Omg/1本工艺取最大投氯量为pmax=5.()mg//8.3设计计算(1)设计消毒池一座,池体容积v=27=1510.4x0.5=755m3设消毒池池长L=20m,冇3格,每格池宽b=5.0mo设有效水深H】二4m,接触消毒池总宽B=nb=2x5=i5m实际消毒池容积V"=BL/7,=15x20x4=1200/h3满足有效停留时间的要求。(2)加氯量的计算最大投氯量为Qmax=5.0mg/1W=pniaxe=5.0X31120X1.45X1o-3=181.25kg/J=7.6kg//?选用贮氯量为200kg的液氯钢瓶,每H加氯量1瓶,选用加氯机两台。(3)混合装置在消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台。选用JBK-2200框式调速搅拌机,搅拌直径2200mm,高2000mm,电动机功率4.0kWo九.污泥处理系统的设计9.1污泥水分去除的意义污水处理厂的污泥是出液体和固体两部分组成的悬浮液。污泥处理最重要的步骤就是分离污泥屮的水分以减少污泥体积,否则其他污泥处理步骤必须承担过量不必要的污泥体积负荷。9.2产泥量根据前面计算所知,有以下构筑物排泥。 SBR反应池500m3/dP=99%则每日的总排泥为V=500(m3)9.3集泥井参数选取:停留时间HRT二6h,设计总泥量Q=500m3/d采用圆形池子,池子的有效体积为V=QxHRT/24=125m?池子有效深取7m,则池面积为:A=V/7=I7.9n?=18加$则集泥井的直径:取D=5m,实际面积A=19.6m"水面超咼0.3m,则实际高度为7.3m9.4污泥浓缩脱水一体机(1用1备)本设计采用FXDY1500浓缩脱水一体机具体技术参数如下滤带宽度(mm):1600泥饼含水率(%):66—81有效率带面积(nf):29.8履带运行速率(m/min):采用无级调速,正常运行速度浓缩段为3—18.5,压榨段为1.3—6.5主机功率(KW):0.75+1.5外形尺寸(mm)(LXWXH):3750X2050X1950十•污水处理站平面布置和高程布置在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物;连通各处理构筑物之间的管、渠极其他管线;辅助性建筑物;道路以及绿地等。因此,耍对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。 10.1污水处理厂平面布置污水处理厂的平面布置包扌乩生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、•药剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内述冇道路系统、室外照明系统和美化的绿地设施。10.1.1平面布置原则1、污水厂的厂区面积,应按项口总规模控制,并作出分期建设的安排,合理确定近期规模,近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60%。2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求,结合厂址地形、气候和地质条件,优化运行成本,便于施工、维护和管理等因素,经技术经济比较确定。3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观,节省材料,选材适当,并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。10.1.2平面布置1、工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形,采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短,水头损失小,管理方便,且有利于日后扩建。2、构(建)筑物平面布置按照功能,将污水处理厂布置分成三个区域:1)污水处理区2)污泥处理区3)生活区。3、污水厂管线布置污水厂管线布置主要有以下管线的布置:1)污水厂工艺管道污水经总泵站捉升后,按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。2)污泥工艺管道污泥主要是剩余污泥,按照工艺处理后运出厂外。 3)厂区排水管4)空气管道5)超越管道9.2污水处理厂高程布置及原则为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动,以保证处理厂的正常运行,需进行高程布置,以确定各构筑物及连接管高程;认真计算管道沿程损失、局部损失,各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失;考虑最大时流量、西天流量和事故时流量的壇加,并留右一定的余地;还应考虑当某座构筑物停止运行时,与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。10.2.1主要任务污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是:1、确定各处理构筑物和泵房的标高;2、确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高;3、通过计算确定各部分的水面标高,从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物Z间畅通地流动,保证污水处理厂的正常运行。3、考虑远期发展,水量增加的预留水头。4、选择一条距离最长,水头损失最大的流程进行水力让算。10.2.2水头损失计算本设计屮构筑物的标咼为和构筑物的相对标咼。设计地而的标咼为0.0m(相对污水厂地面标高),然后根据各处理构筑物的Z间的水头损失,推求其它构筑物的设计水面标高,同时考虑远期发展,为水量壇加一定的预留水头。查相关手册,根据经验值取水头损失如下:(1)出水口至接触池h二0.Im接触池h二0.3m(1)接触池至SBR池h=0.05m ⑷SBR池h二0.5m。(5)SBR池至配水井h二0.04m(6)配水井h=0.3m(7)配水井至平流沉砂h二0.25m(8)平流沉砂池h=0.3m(9)平流沉砂池一细格栅h=0.15m(10)屮格栅水头损失为0.15m;(ID细格栅一提升泵房h二0.2m(12)提升泵房水头提升高度12m(13)污水提升泵房一屮格栅h二0.05m参考文献[1]高廷耀等主编•水污染控制工程(下册).北京:高等教育出版社⑵孙慧修主编.排水工程(上册)(笫四版)•北京:中国建筑工业出版社[3]张白杰等主编.排水工程(下册)(第四版).北京:中国建筑工业出版社[4]张白杰主编.环境工程手册(水污染防治卷).北京:高等教育出版社,1996[5]张忠祥、钱易主编.废水生物处理新技术.北京:清华大学出版社⑹建筑制图标准汇编.北京:中国建筑工业出版社[7]严煦世主编.给水排水工程快速设计手册.北京:中国建筑工业出版社[8]张智等编著.给水排水工程专业毕业设计指南.北京:中国水利水电出版社 附表附表一构筑物和建筑物主要设计参数序号名称平面尺寸/点备注1中格栅2.28x0.83砖混2污水泵房10x8钢筋混凝土3细格栅2.95x1.23砖混4平流沉砂池7.5x1.86砖混 5配水井D二3.1砖混5SBR池24x12钢筋混凝土6鼓风机房10.8x5.4砖混7加氯接触池20x15砖混8集泥井D=5砖混附表二污水处理厂高程计算表序号名称流量(m3/h)流速(m/s)管径(mm)坡度1000i长度(m)沿程损失局部损失构筑物损失合计19-81510.41.097002.34200.0540.0160.07281510.40.30.338-71510.41.097002.34150.0540.0160.07471510.40.50.557-6377.60.544001.147150.0230.0070.18661510.40.30.376-51510.40.838001.052200.0270.0080.035851510.40.30.395-41510.42.0650010.95100.1420.0430.191041510.40.150.15114-31510.42.0650010.95150.2130.640.277 1231510.4■5133-21510.42.0650010.9530.0430.0130.0561421510.40.150」5152-11510.40.12注:1——进水口、2——屮格栅、3——捉升泵房、4——细格栅、5——平流沉砂池、6——配水井、7——SER池、8——接触池、9——出水渠水头损失池底标高池顶标高水面标高'