某市污水處理廠實用工藝設(shè)計

1、環(huán)境工程綜合設(shè)計大作業(yè)（2017-2018年度第一學期）名稱：環(huán)境工程綜合設(shè)計院 系： 動力工程系 班 級：學 號：學生：成 績：日期：2017年 12月目錄一、設(shè)計水質(zhì)水量11 設(shè)計處理水質(zhì)水量及排放標準 12 排放標準13 進行污水處理工藝的比較分析，確定污水處理工藝； 2二、污水主要處理構(gòu)筑物或設(shè)施所采用的設(shè)計參數(shù)和計算數(shù)據(jù)； 31 格柵3（1 ）設(shè)計參數(shù)3（2 ）設(shè)計計算32 初沉池5（1 ）設(shè)計參數(shù)5（2 ）設(shè)計計算5（3）設(shè)計圖83 生物接觸氧化池 8（1 ）設(shè)計參數(shù)8（2 ）設(shè)計計算9（3）結(jié)構(gòu)圖104 二沉池10（1 ）設(shè)計參數(shù)10（2 ）設(shè)計計算11（3）設(shè)計圖135 接觸消

2、毒池與加氯間 13三、污水處理工藝流程圖 15四、進行污水處理廠的效益分析和主要技術(shù)經(jīng)濟指標分析。 16五、附錄17設(shè)計水質(zhì)水量1設(shè)計處理水質(zhì)水量及排放標準某污水處理廠服務(wù)約30萬人，匯水面積為40km,設(shè)計處理能力100000riVd （最大可 處理130000riT/d ）。城市污水中，生活污水占35%工業(yè)污水占65%污水廠實際進水質(zhì)見F表。項BODCOD(mSS(mpH有毒重金目(mg/L)g/L)g/L)值物質(zhì)屬進水100-150-380-27-9-微量20050002排放標準污水經(jīng)處理后通過管道排放到市郊，再經(jīng)15km的明渠排入周圍河流。出水水質(zhì)達到國家二級排放標準，設(shè)計出水水質(zhì)為B

3、ODK 20mg/L COD < 60mg/L SS < 20mg/L pH 值 6-9城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水，由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠進 行處理。城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能 力，確定污水的處理程度及相應(yīng)的處理工藝。處理后的污水，無論用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)或是回 灌補充地下水，都必須符合國家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標準?，F(xiàn)代污水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理工藝。污水 一級處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水 二級處理主要是應(yīng)用生物處理方法，即通過微生物的代謝作用進行物質(zhì)轉(zhuǎn)

4、化的過程，將污 水中的各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質(zhì)。生物處理對污水水質(zhì)、水溫、水中的溶 氧量、pH值等有一定的要求。污水三級處理是在一、二級處理的基礎(chǔ)上，應(yīng)用混凝、過濾、 離子交換、反滲透等物理、化學方法去除污水中難溶解的有機物、磷、氮等營養(yǎng)性物質(zhì)。 污水中的污染物組成非常復雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達到處理要求。污水一級處理為預處理，二級處理為主體，處理后的污水一般能達到排放標準。 三級處理為深度處理，出水水質(zhì)較好，甚至能達到飲用水質(zhì)標準，但處理費用高，除在一 些極度缺水的國家和地區(qū)外，應(yīng)用較少。目前我國許多城市正在籌建和擴建污水二級處理廠，以解決日益嚴重的水污染問題3進行污

5、水處理工藝的比較分析，確定污水處理工藝;類型優(yōu)點缺點適用條件活性 污泥法處理程度咼；負荷 高；占地面積小；設(shè)備 簡單能耗高；運行管理要求 高；可能發(fā)生污泥膨脹；生 物脫氮功能只能在低負荷 下實現(xiàn)城市污水處理； 有機工業(yè)污水處理； 適用于大中小型污水處理廠生物膜法運行穩(wěn)定；操作簡 單；耐沖擊負荷能力 強；能耗較低；產(chǎn)生污 泥量少，易分離；凈化 能力強，具有脫氮功能負荷較低；處理程度較 低；占地面積較大；造價較 高城市污水處理； 有機工業(yè)污水處理； 特別適用于低含量 有機廢水處理；適用 于中、小型污水處理 廠厭氧法運行費用低，可回 收沼氣；耐沖擊負荷， 對營養(yǎng)物質(zhì)要求低處理程度低，出水達不 到排放

6、要求；負荷低，占地 面積大；產(chǎn)生臭氧，啟動時 間長咼有機廢水處 理；污泥處理穩(wěn)定塘充分利用地形，工 程簡單，投資省；能耗 低，維護方便，成本低； 污水處理和利用相互 結(jié)合占地面積大；污水處理 效果受季節(jié)、氣候影響；防 滲漏處理不當，可能污染地 下水；易散發(fā)臭氣和滋生蚊 蠅作為二級處理 的深度處理；城市污 水處理；有機工業(yè)廢 水處理結(jié)合上表分析，選擇生物膜法處理工藝污水主要處理構(gòu)筑物或設(shè)施所采用的設(shè)計參數(shù)和計算數(shù)據(jù);1 格柵（1）設(shè)計參數(shù)最大設(shè)計流量 QaFl30000m/d=1505L/s柵前流速Vi=0.7m/s過柵流速V=0.9m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙b=20mm柵前部分長度0

7、.5m格柵傾角a =60°單位柵渣量 W=0.05m3/ （103m污水）（2）設(shè)計計算1）確定格柵水深2）柵條數(shù)目3）格柵有效寬度B1=V( 2QU V 1) =2.07mh= B1/2=1.?=竺需?=? 165.55取n=166B=s (n-1 ) +bn=4.95m4）進水渠道漸寬部分長度11= ( B-Bi) / (2 tan a 1) =3.63m5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度12=1 i/2=1.815m6）過柵水頭損失（hi）因柵條邊為矩形截面，取k=3hi=kho=O.1O3m7） 柵后槽總高度H。取柵前渠道超高h2=0.3mH=h+h=1.335mH= h

8、+hi+h2=1.438m8）格柵總長度L=11+12+0.5+1.0+Hi/ tan a =7.7m9）每日柵渣量（匕=1.5）W=Q平均 W=0.5 m3/d>0.2 m 3/d所以采用機械清渣。0.440.712初沉池(1) 設(shè)計參數(shù)表面水力負荷q=1.5m3/ (mlh)沉淀時間t=1.5h最大設(shè)計時水平流速v=3.7mm/s污泥容重丫 =1000kg/m3污泥含水率p°=95%兩次排泥時間間隔T=2d沉淀池超高hi=0.3m緩沖層咼度h3=0.3m(2) 設(shè)計計算1) 沉淀區(qū)的表面積AA=Qa/qA=GWq=1505/1.5=1003m22) 沉淀區(qū)有效水深h2h2=

9、qth23) 沉淀區(qū)有效容積VV=Qa)*tV=QaX*t=1505*1.5=2257.5m 34) 沉淀池長度LL=3.6v*t園整取 20m5) 沉淀區(qū)的總寬度BB=A/LB=A/L=1003/20=50.15m6) 沉淀池的數(shù)量nn=B/b設(shè) b=4.8mn=B/b=50.15/4.8=10驗算 L/b=20/4.8=4.2>47) 污泥區(qū)的容積VwVw= T* (QaX24 (co-cj *100) / (100-Po) *1000 丫)Vw= T* (QaX24 (C0-C1) *100) / (100-P。)*1000 丫)=2*(1505*24 (200-100) *100

10、) / (100-95) *1000*1000)=144m每個沉淀池污泥容積 V ' =V/n=144/10=14.4m38）沉淀池的總高度HH=h+h2+h3+h4 +h4設(shè)污泥斗斗底1m*1m上口 5m*5m斗壁傾角60°h4= (5-1) /2*tan60 0=3.46m設(shè) i=0.01h4='( 20-3.6)*0.01= 0.16mH=h+h2+h3+h4 +h4 =0.3+2.25+0.3+3.46+0.16=6.47m9) 儲泥斗的容積VV1=1/3hu' * (S+S+2( S*S2)M=1/3h4 * (S+S+2( S*S2) =1/3*3

11、.46* (5*5+1*1 + V( 25*1) ) =35.7m310) 儲泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2= (L1+L2 ) /2*h 4'' *bV2= ( L1+L2 ) /2*h 4' ' *b= (20+5) 311) 儲泥區(qū)容積V=V1+V2=35.7+9.6=45.3 m 3>14.4m3(3)設(shè)計圖3 生物接觸氧化池(1)設(shè)計參數(shù)填料容積負荷Lv=2kgB0D/ (nd)填料高度ho=3m池數(shù)N=5超高 hi=0.5m填料層上水深h2=0.5m填料至池底的高度h3=0.5m(2)設(shè)計計算1)有效容積VV=Q(S-Se) /Lv *10-

12、3V=Q(So-Se) /Lv*10-3=1505* (200-20) /2*10-3=.45m32)總面積A和池數(shù)NA=V/h。N=A/A3A=V/h0=.45/3=45.15mN=A/A A=A/N=45.15/5=9.03m3<25 m33) 池深hh=h°+hi+h2+h3h=h0+hi+h2+h3=3+0.5+0.5+0.5=4.5m4) 有效停留時間tt=V/Qt=V/Q=45.15/1505*24=0.72h5) 供氣量DD=DQD=DQ=17*1505=25585L/s(3)結(jié)構(gòu)圖4二沉池(1)設(shè)計參數(shù)表面水力負荷q=1mV (vmh)沉淀時間t=2h最大設(shè)計時

13、水平流速v=3.6mm/s污泥容重丫 =1000kg/m3污泥含水率p°=96%兩次排泥時間間隔T=4h沉淀池超高hi=0.3m（2）設(shè)計計算1）沉淀區(qū)的表面積AA=Qa/qA=QaJq=1505/ 仁 1505m22）沉淀區(qū)有效水深h2h2=qth2=qt=1*2=2m3）沉淀區(qū)有效容積VV=QaXlV=QaX*t=1505*2=3010m34）沉淀池長度LL=3.6v*t園整取 26m5）沉淀區(qū)的總寬度BB=A/LB=A/L=1505/26=58m6）沉淀池的數(shù)量nn=B/bn=B/b=58/5.5=11驗算 L/b=26/5.5=4.7>47) 污泥區(qū)的容積VwVw= T

14、* (QaX24 (C0-C1) *100) / (100-Po) *1000 丫)V= T* (QaX*24 (C0-C1) *100) / (100-P。)*1000 丫)=4/24* (1505*24 (100-20) *100) / (100-96) *1000*1000)=12.04m每個沉淀池污泥容積=V/n=27.09/11=1.09m8）沉淀池的總高度HHrh+hb+hb+h/ +h40設(shè) i=0.01hk'' = (26-5.5 ) *0.0仁0.2mH=h+b+h3+h4' +h/'=0.3+2+0.3+0.86+0.2=3.66m9) 儲泥

15、斗的容積VV1=1/3hu' * (S+S+2( S*S2)M=1/3h4 * (S+S+V(S*S2) =1/3*0.86* ( + "() =0.88m310) 儲泥斗以上梯形部分污泥容積 V2V2= (L1+L2) /2*h 4'' *bV2= (L1+L2) /2*h 4'' *b= (26+0.5) 11) 儲泥區(qū)容積V=V+V2=0.88+14.6=15.5 m 3>1.09m3(3)設(shè)計圖5接觸消毒池與加氯間1. 設(shè)計說明設(shè)計流量 Q=100000md=4166.6 nVh ;水力停留時間 T=0.5h ;設(shè)計投氯量為 C=

16、6.010.0mg/L2. 設(shè)計計算a設(shè)置消毒池一座池體容積V3V=QT=4166.6< 0.5=2043.3 m消毒池池長L=60m,每格池寬b=10.0m,長寬比L/b=6接觸消毒池總寬B=nb=3X 5.0=15.0m接觸消毒池有效水深設(shè)計為H =2m實際消毒池容積V'為V'=BLHi=1200X 15.0 X 2=3600用滿足要求有效停留時間的要求。b加氯量計算設(shè)計最大投氯量為5.0mg/L;每日投氯量為 W=500kg/d=20.8kg/h。選用貯 氯量500kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為 0.5瓶，共貯用20瓶。每日加氯 機3臺，2用一備；單臺投氯量為1020

17、kg/h。配置注水泵兩臺，一用一備，要求注水量 Q36ri/h，揚程不小于20m HQ C混合裝置在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機兩臺?；旌蠑嚢铏C功率No為No=卩 QTG1003式中Q混合池容，m；卩 水力黏度，20E時卩=1.06 X 10-4kg.s/m2；G 攪拌速度梯度，對于機械混合G500S1。_4No=1.06 X 10 X 0.58 X 30X 500X 500/(3 X 5X 100)=0.30kw實際選用JBK 2200框式調(diào)速攪拌機，攪拌器直徑為2200mm高度H2000mm電動機 功率4.0KW污水處理工藝流程圖污泥回流四、 進行污水處理廠的效益分析和主要技

18、術(shù)經(jīng)濟指標分析。效益分析建設(shè)污水處理廠主要是三大效益：1. 環(huán)境效益該城市位于華中地區(qū)，屬于陸經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，環(huán)境治理的好壞直接影響到城市的良性 發(fā)展。城市中有50%左右的水經(jīng)瀏陽河排入湘江，使得湘江水體的有機污染進一部加重。 湘江江段的出市水中的SS DO TP、TN NH3-N等指標均超出了地面水環(huán)境質(zhì)量標準 中III類水體水質(zhì)標準值。保護和利用湘江水資源，使其滿足和達到漁業(yè)，飲用水源水質(zhì)標準的良好狀態(tài)，有利 于生活飲用、工農(nóng)業(yè)和漁業(yè)用水，以及河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該污水處理廠處理的污水包括生活污水和工業(yè)污水。其中工業(yè)污水大部分是可生化的 有機廢水。經(jīng)該廠處理后的出水可達到一級排放標準。這樣在減少城市對湘江水體污染的 同時又滿足了下游地區(qū)的飲用水和景觀用水的質(zhì)量。2. 社會效益工程的實施對湘江河段水質(zhì)有明顯的改善，也會對該市的社會生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響。 水質(zhì)的改善將會促進該市的旅游業(yè)發(fā)展，有利于該市在經(jīng)濟全方面的發(fā)展，在國及國際聲 譽將會進一步提高。同時對下游地區(qū)也會帶來巨大的經(jīng)濟效益，保證當?shù)丶跋掠蔚貐^(qū)的人 民的身體健康，保證湘江兩岸社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展