某污水處理工程課程設(shè)計(jì)

1、目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)說明與計(jì)算書第一章設(shè)計(jì)資料的確定及污水、污泥處理工藝的選擇 (2 第一節(jié)設(shè)計(jì)流量的確定 (2第二節(jié)污水、污泥的處理工藝流程確定 (2第二章污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (4第一節(jié)泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 (4第二節(jié)污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 (7第三節(jié)泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 (8第四節(jié)沉砂池設(shè)計(jì)與計(jì)算 (10第五節(jié)輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 (13第六節(jié)傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算 (16第七節(jié)向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 (19第八節(jié)計(jì)量槽設(shè)計(jì)與計(jì)算 (22第三章污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 (24第一節(jié)污泥量計(jì)算 (24第二節(jié)污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算 (24第三節(jié)污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 (25第四節(jié)貯泥池

2、設(shè)計(jì)計(jì)算 (27第五節(jié)污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算 (28第六節(jié)機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)計(jì)算 (29第四章污水處理廠的平面布置 (30第五章污水廠的高程布置 (31第一節(jié)高程控制點(diǎn)的確定 (31第二節(jié)各處理構(gòu)筑物及連接管渠的水頭損失計(jì)算 (31第三節(jié)污水處理系統(tǒng)高程計(jì)算 (32第四節(jié)污泥處理系統(tǒng)高程計(jì)算 (33設(shè)計(jì)體會(huì) (35參考文獻(xiàn) (36附:設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說明與計(jì)算書第一章設(shè)計(jì)資料的確定及污水、污泥處理工藝的選擇第一節(jié)設(shè)計(jì)流量的確定1.平均日流量平均日流量為Q a = (2.5+8/2³104 m3/d=7.50萬m3/d2.最大日流量污水日變化系數(shù)取K日= 1.20 ,而Q d =K日³

3、;Q a,則有:最大日流量Q d =K日³Q a= 1.20³7.50 =9萬m3/d3.最大日最大時(shí)流量(設(shè)計(jì)最大流量時(shí)變化系數(shù)取K時(shí)= 1.08 ,而Q h =K時(shí)³Q d/24,則有:最大日最大時(shí)流量Q h =K時(shí)³Q d/24 =1.08³9/24 =0.405萬m3/h第二節(jié)污水、污泥的處理工藝流程確定1. 進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)原始資料,污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見下表:城市污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì):單位:(mg/LCODcr BOD5SS NH3-N 磷酸鹽進(jìn)水150-220 150-220 200-320 15-40 6.8-9.4出水60

4、20 20本工程設(shè)計(jì)中氮、磷的去除不作要求,其他各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB189182002中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),即要求出水BOD5降至20mg/L以下,COD Cr降至60mg/L以下,SS 降至20mg/L以下。經(jīng)分析,原污水各項(xiàng)指標(biāo)均不是很高,采用傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)污水處理工藝即可達(dá)到處理要求。2. 污水、污泥處理工藝的確定:2.1污水處理工藝選擇教師批閱: 根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征,污水處理工程沒有脫氮除磷的特殊要求,主要的去除目的是BOD 5,COD Cr 和SS ,本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法生物處理,曝氣池采用傳統(tǒng)的推流式曝氣池。工作原理:1流入工序:原污水從曝氣池首端進(jìn)入,由

5、二沉池回流的回流污泥也同步注入,2曝氣反應(yīng)工序:壓縮機(jī)通過管道輸送到設(shè)在池底的空氣擴(kuò)散裝置,成為氣泡彌散逸出,在氣液界面把氧氣溶入水中,污水和回流污泥形成的混合溶液在池內(nèi)呈推流形式流動(dòng)至池的末端.3沉淀工藝:處理后的污水和活性污泥在二沉池內(nèi)分離,4排放工序:處理后的部分污泥作為剩余污泥排除系統(tǒng)進(jìn)行污泥處理,另一部份活性污泥則回流到進(jìn)水端。 特點(diǎn): 污水處理效果好,BOD 5去除率可達(dá)到90%以上; 通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié),可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng); 不易發(fā)生污泥膨脹;污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥,有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定,易腐化,并含有寄生蟲卵,若不妥善處理和處置,將造成二次污染。 污泥處理要

6、求如下:減少有機(jī)物,使污泥穩(wěn)定化;減少污泥體積,降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用; 減少污泥中有毒物質(zhì);利用污泥中有用物質(zhì),化害為利;教師批閱:進(jìn)水 中 格 柵 污水提 升泵房細(xì)格柵平流式沉砂池輻流式初沉池計(jì)量槽向心輻流式二沉池傳統(tǒng)活性污泥曝氣池出水 因選用生物脫氮除磷工藝,故應(yīng)避免磷的二次污染。(1:生污泥濃縮消化機(jī)械脫水最終處置(2:生污泥濃縮機(jī)械脫水最終處置(3:生污泥濃縮消化機(jī)械脫水干燥焚燒最終處置(4:生污泥濃縮自然干化堆肥農(nóng)田由于該工藝選用傳統(tǒng)活性污泥法,污泥較多,不穩(wěn)定,且污水中重金屬含量較多,不易采用農(nóng)田處置方式,干燥焚燒方式?jīng)]有必要,因此綜合比較各處理工藝選用(生污泥重力濃縮厭氧消化機(jī)械

7、脫水最終處置如下圖。其中污泥濃縮,機(jī)械脫水污泥含水率能達(dá)到80%以下。3. 處理構(gòu)筑物選擇污水處理構(gòu)筑物形式多樣,在選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)其適應(yīng)條件和所在城市應(yīng)用情況選擇。選用平流沉砂池,普通輻流式初沉淀池,傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣,向心輻流式二沉池,巴氏計(jì)量槽,污泥泵房,豎流式污泥濃縮池,正方形貯泥池,固定蓋式消化池,采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水。第二章污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié)泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算中格柵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,用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。1.格柵的設(shè)計(jì)要求(1水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條

8、間隙,應(yīng)符合下列要求:1人工清除 2540mm2機(jī)械清除 1625mm3最大間隙 40mm(2過柵流速一般采用0.61.0m/s.教師批閱:初沉池污泥貯泥池厭氧消化池重力濃縮池機(jī)械脫水二沉池污泥泥餅外運(yùn)(3格柵傾角一般用450750。機(jī)械格柵傾角一般為600700 . (4格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s.(5柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵間隙的大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí),可采用:1格柵間隙1625mm 適用于0.100.05m 3柵渣/103m 3污水;2格柵間隙3050mm 適用于0.030.01m 3柵渣/103m 3污水. (6通過格柵的水

9、頭損失一般采用0.080.15m 。 1進(jìn)水工作平臺(tái)柵條 圖1 中格柵計(jì)算草圖2. 格柵尺寸計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)確定:設(shè)計(jì)流量Q 1=0.565m 3/s (設(shè)計(jì)2組格柵,以最高日最高時(shí)流量計(jì)算; 柵前流速:v 1=0.7m/s , 過柵流速:v 2=0.9m/s ; 渣條寬度:s=0.01m , 格柵間隙:e=0.02m ; 柵前部分長度:0.5m , 格柵傾角:=60° 單位柵渣量:w 1=0.05m 3柵渣/103m 3污水。 設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。(1確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式21211v B Q =計(jì)算得:柵前槽寬1112Q B v =2B h m

10、=教師批閱:Q n ehv =(取n=46 (3柵槽有效寬度:B 0=s (n-1+en=0.01³(46-1+0.02³46=1.37m考慮0.4m 隔墻:B=2B 0+0.4=3.14m(4進(jìn)水渠道漸寬部分長度:進(jìn)水渠寬: max 1 1.13(其中1為進(jìn)水渠展開角,取1=20(5柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度120.850.4322L L m =(6過柵水頭損失(h 1 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面,取k=3,則通過格柵的水頭損失: 422(/s e = h 0:水頭損失;k :系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3;:阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩

11、形斷面時(shí)=2.42。 (7柵后槽總高度(H 本設(shè)計(jì)取柵前渠道超高h(yuǎn) 2=0.3m ,則柵前槽總高度H 1=h+h 2=0.64+0.3=0.94mH=h+h 1+h 2=0.64+0.103+0.3=1.04m (8柵槽總長度L=L 1+L 2+0.5+1.0+(0.64+0.30/tan =0.85+0.43+0.5+1.0+(0.64+0.30/tan60°=3.32m(9每日柵渣量在格柵間隙在20mm 的情況下,每日柵渣量為: max 33Z Q W m d m d K =>= 所以宜采用機(jī)械清渣。 教師批閱:第二節(jié) 污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算1. 提升泵房設(shè)計(jì)說明本設(shè)計(jì)采用傳

12、統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng),污水處理系統(tǒng)簡單,只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池,然后自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及,最后由出水管道排入涪江。設(shè)計(jì)流量:Q=4050m 3/h 1130L/s 1.泵房進(jìn)水角度不大于45度。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0.8。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.泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式,尺寸為15 m ³12m ,高12m ,地下埋深7m 。4.水泵為自灌式。進(jìn)水總管中格柵吸水池最底水位圖2 污水提

13、升泵房計(jì)算草圖-4.23-4.70-4.41-3.92±0.002. 泵房設(shè)計(jì)計(jì)算各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計(jì)算見第五章的高程計(jì)算。污水提升前水位61.2m (既泵站吸水池最底水位,提升后水位71.92m (即細(xì)格柵前水面標(biāo)高。 所以,提升凈揚(yáng)程Z=71.92-61.2=10.72m 水泵水頭損失取2m ,安全水頭取2 m 從而需水泵揚(yáng)程H=15m教師批閱:再根據(jù)設(shè)計(jì)流量 1.13m 3/s ,屬于大流量低揚(yáng)程的情形,考慮選用選用5臺(tái)350QW1200-18-90型潛污泵(流量1200m 3/h ,揚(yáng)程18m ,轉(zhuǎn)速990r/min ,功率90kw ,四用一備,流量:334/Q Q

14、 m m h s '= 集水池容積: 考慮不小于一臺(tái)泵5min 的流量:310175584.756060Q W m '=取有效水深h=1.3m ,則集水池面積為:2W A m h = 泵房采用圓形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為15 m ³12m,泵房為半地下式 地下埋深7m ,水泵為自灌式。第三節(jié) 泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1.細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池,細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似。 2.設(shè)計(jì)參數(shù)確定:已知參數(shù):Q =75000m 3/d ,K p =1.3,Q max =4050m 3/h=1.13 m 3/s

15、 。柵條凈間隙為3-10mm ,取e=10mm ,格柵安裝傾角600 過柵流速一般為0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,柵條斷面為矩形,選用平面A 型格柵,柵條寬度S=0.01m ,其漸寬部分展開角度為200設(shè)計(jì)流量Q=1.13m 3/s=1130L/s柵前流速v 1=0.7m/s , 過柵流速v 2=0.9m/s ; 柵條寬度s=0.01m , 格柵間隙e=10mm ; 柵前部分長度0.5m , 格柵傾角=60° 單位柵渣量1=0.10m 3柵渣/103m 3污水。 計(jì)算草圖如圖2 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算污水由兩根污水總管引入廠區(qū),故細(xì)格柵設(shè)計(jì)兩組,每組的設(shè)計(jì)流量為:Q=565 L

16、/s=0.565 m 3/s 。 (1 確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式21112B v Q =計(jì)算得柵前槽寬111Q B m v =2B h m =教師批閱: (2柵條間隙數(shù)12Q n ehv =91.3(取n=92(3柵槽有效寬度B=s (n-1+en=0.01(92-1+0.01³92=1.83m (4進(jìn)水渠道漸寬部分長度111=(其中1為進(jìn)水渠展開角,取1=20(5柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度120.770.3922L L m = (6過柵水頭損失(h 1因柵條邊為矩形截面,取k=3,則m g v k kh h 26.060sin 8134201=其中:4/3(/s

17、 e =h 0:計(jì)算水頭損失k :系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3 :阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42 (7柵后槽總高度(H 取柵前渠道超高h(yuǎn) 2=0.3m ,則柵前槽總高度H 1=h+h 2=0.64+0.3=0.94m 柵后槽總高度H=h+h 1+h 2=0.64+0.26+0.3=1.20m (8格柵總長度L=L 1+L 2+0.5+1.0+ H 1/tan =0.77+0.39+0.5+1.0+(0.64+0.30/tan60° =3.20m(9每日柵渣量所以宜采用機(jī)械格柵清渣。教師批閱:教師批閱:第四節(jié)沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算1.沉砂池的選型:

18、沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂粒,以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有占地小,能耗低,土建費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn);豎流式沉砂池污水由中心管進(jìn)入池后自下而上流動(dòng),無機(jī)物顆粒借重力沉于池底,處理效果一般較差;區(qū)旗沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣,使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn),從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用,可使沙粒上懸浮性有機(jī)物得以有效分離,且不使細(xì)小懸浮物沉淀,便于沉砂和有機(jī)物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池。2 設(shè)計(jì)資料1沉砂池表面負(fù)

19、荷200m3/(m2h,水力停留時(shí)間40s;2進(jìn)水渠道直段長度為渠道寬度的7倍,并不小于4.5 米,以創(chuàng)造平穩(wěn)的進(jìn)水條件;3進(jìn)水渠道流速,在最大流量的40%-80%的情況下為0.6-0.9m/s,在最小流量時(shí)大于0.15m/s;但最大流量時(shí)不大于1.2m/s;4出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于270 度,以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時(shí)間,達(dá)到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部以防止擾動(dòng)砂子。5出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的兩倍。出水渠道的直線段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。6沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板,以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。計(jì)算草圖如下頁圖4所示:2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定設(shè)計(jì)流量:Q

20、=1130L/s(設(shè)計(jì)2組池子,每組分為2格,每組設(shè)計(jì)流max量為Q=565L/s=0.565m3/L設(shè)計(jì)流速:v=0.25m/s水力停留時(shí)間:t=40s2.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算(1沉砂池長度:L=vt=0.25³40=10m(2水流斷面面積:A=Q/v=0.565/0.30=1.88m 2(3沉砂池總寬度:設(shè)計(jì)n=4格,每格寬取b=1.5m>0.6m ,每組池總寬B=2b=3.0m (4有效水深:h 2=A/B=1.88/3=0.63m (介于0.251m 之間(5貯泥區(qū)所需容積:設(shè)計(jì)T=2d ,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個(gè)沉砂斗容積431557.5010230.568108

21、10p Q TX V m =(每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗,四格共有八個(gè)沉砂斗 其中城市污水沉砂量:X=3m 3/105m 3. (6沉砂斗各部分尺寸及容積:設(shè)計(jì)斗底寬a 1=0.50m ,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn) d =1.0m ,則沉砂斗上口寬:沉砂斗容積:教師批閱:LL 3L 2a L 2L 1h 3h dh 2h 1進(jìn)水圖4 平流式沉砂池計(jì)算草圖出水B 1DN200閘閥H 1B22223d h V a aa a =+=+= 1.27m 3(大于V 1=0.56m 3,符合要求 (7沉砂池高度:采用重力排砂,設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長度:22102 1.653.3

22、522L a L m -=則沉泥區(qū)高度為h 3=h d +0.06L 2 =1.0+0.06³3.35=1.20m池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn) 1=0.3m ,H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.63+1.20=2.13m(8進(jìn)水漸寬部分長度: 113 1.272.382tan 202tan 20B B L m -=(9出水漸窄部分長度:L 3=L 1=2.38m(10校核最小流量時(shí)的流速: min min 1minQ n A =最小流量一般采用即為0.75Q a ,則min min 1min1.882Q m s m s n A =>,符合要求.(11進(jìn)水渠道格柵的出水通過DN1

23、200mm 的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道,然后向兩 側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: 111Q v m s B H =式中: B 1進(jìn)水渠道寬度(m ,本設(shè)計(jì)取1.5m ; H 1進(jìn)水渠道水深(m ,本設(shè)計(jì)取0.5m 。 (12出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定,堰上水頭為:213(22Q H mb g=m 教師批閱: 式中: m 流量系數(shù),一般采用0.4-0.5;本設(shè)計(jì)取0.4; (13 排砂管道本設(shè)計(jì)采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管徑DN=200mm 。第五節(jié) 輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算輻流式初沉池?cái)M采用中心進(jìn)水,沿中心管四周花墻出水,污水由池中心向池

24、四周輻射流動(dòng),流速由大變小,水中懸浮物流動(dòng)中在重力作用下沉降至沉淀池底部,然后用刮泥機(jī)將污泥推至污泥斗排走,澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進(jìn)水裝置、中心管、穿孔花墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。本設(shè)計(jì)選擇四組輻流式沉淀池,每組設(shè)計(jì)流量為0.28m 3/s ,從沉砂池流出來的污水進(jìn)入集配水井,經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。計(jì)算草圖如圖5:1. 沉淀部分水面面積表面負(fù)荷一般采用 1.5-3.032/(m m h ,本設(shè)計(jì)取q '=2.032/(m m h ,沉淀池座數(shù)n=4。2Q F m nq ='r 1Ri =0.05r 2h 1h 2h 3h 4h

25、5圖5 輻流式沉淀池計(jì)算草圖2. 池子直徑D =4F =24508.525.45m=(D 取26m 3. 沉淀部分有效水深 設(shè)沉淀時(shí)間t = 2h ,有效水深: h 2 =q t =2³2=4m 教師批閱: 4. 沉淀部分有效容積Q = Q H n t =39720022025244m =5. 污泥部分所需的容積設(shè)進(jìn)水懸浮物濃度C 0為0.24kg/m 3,出水懸浮物濃度C 1以進(jìn)水的50%計(jì),初沉池污泥含水率p 0=97%,污泥容重取r=1000kg/m 3,取貯泥時(shí)間T=4h ,污泥部分所需的容積:V= Q(C 0 - C 1T ³100(100- p 0 =36. 污

26、泥斗容積設(shè)污泥斗上部半徑r 1=2m ,污泥斗下部半徑r 2=1m ,傾角取=60°,則 污泥斗高度:h 5 = (r 2- r 1tg =(2-1³tg60°=1.73m 污泥斗容積:V 1 = h 53 (r 12+r 2r 1+r 22= 3.14³1.733 ³(22+2³1 +12=12.68m 37. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積池底坡度采用0.05-0.10,本設(shè)計(jì)徑向坡度i=0.05,則圓錐體的高度為:h 4 = (R- r 1i=(13-2³0.05 = 0.55m圓錐體部分污泥容積:V 2 = h 43

27、(R 2+Rr 1+r 12=m += 污泥總體積:V=V 1+ V 2=12.68+114.56 =127.24 m3>16.2m 3,滿足要求。 8. 沉淀池總高度 設(shè)沉淀池超高h(yuǎn) 1=0.3m ,緩沖層高h(yuǎn) 3=0.5m ,沉淀池總高度: H = h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=0.3+4+0.5+0.55+1.73=7.08 m 9. 沉淀池池邊高度 H=h 1+h 2 + h 3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m 10. 徑深比 D/ h 2 = 26/4 = 6.5 (符合要求 11. 進(jìn)水集配水井 輻流沉淀池分為二組,在沉淀池 進(jìn)水端設(shè)集配水井,污水在集配水井

28、中部的配水井平均分配,然后流進(jìn)每組沉淀池。教師批閱:配水井中心管徑:2244 1.131.430.7QD mv=式中: v2配水井內(nèi)中心管上升流速(m/s,一般采用v20.6m/s;取0.7m/s配水井直徑:2max32344 1.130.3QD Dv=+=+式中:v3配水井內(nèi)污水流速(m/s,一般采用v3=0.2-0.4m/s;取0.3m/s.12. 進(jìn)水管及配水花墻沉淀池分為四組,每組沉淀池采用池中心進(jìn)水,通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動(dòng)。進(jìn)水管道采用鋼管,管徑DN=600mm ,進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為800mm 。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水,穿孔花墻位于沉淀池中心管上部,

29、布置6個(gè)穿孔花墻,過孔流速:40.28Q v m s B h n '=''' 式中: B ' 孔洞的寬度(m ; h ' 孔洞的高度(m ; n '孔洞個(gè)數(shù)(個(gè)。v 4 穿孔花墻過孔流速(m/s ,一般采用0.2-0.4m/s ;13. 集水槽堰負(fù)荷校核設(shè)集水槽雙面出水,則集水槽出水堰的堰負(fù)荷為:q 0 = Q h 2n D =m 3/(m ²s = 1.72L/(m ²S< 2.9 L/(m ²S 符合要求 14.出水渠道出水槽設(shè)在沉淀池四周,雙側(cè)收集三角堰出水,距離沉淀池內(nèi)壁0.4m ,出水槽寬0.

30、5m ,深0.6m ,有效水深0.5m ,水平速度0.8m/s ,出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道,出水管道采用鋼管,管徑DN600mm 14. 排泥管沉淀池采用重力排泥,排泥管管徑DN200,排泥管伸入污泥斗底部,排泥靜壓頭采用1.0m ,連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。教師批閱:第六節(jié) 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算1. 處理工藝說明傳統(tǒng)活性污泥法,又稱普通活性污泥法,污水從池子首段進(jìn)入池內(nèi),二沉池回流的污泥也同步進(jìn)入,廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端,流出池外進(jìn)入二次沉淀池,進(jìn)行泥水分離。污水在推流過程中,有機(jī)物在微生物的作用下得到降解,濃度逐漸降低。傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)污水處理效率高,BO

31、D 去除率可待90%u 以上,是較早開始使用并沿用至今的一種運(yùn)行方式。本工藝設(shè)計(jì)曝氣池采用廊道式,二沉池為輻流式,采用螺旋泵回流污泥。 2. 處理程度計(jì)算初沉池對(duì)BOD 5的去除率按25%計(jì)算,進(jìn)入曝氣池的BOD 5濃度(S 0為: S 0 = 220 ³(1-25%= 165(mg/L 處理水中非溶解性BOD 5 濃度:BOD 5 = 7.1K d X e C e = 7.1³0.08³0.4³20 = 4.54 mg/L式中: K d 微生物自身氧化率,一般在0.05-0.1之間,取0.08;X e 活性微生物在處理水懸浮物中所占比例,取0.4; C

32、 e 處理水中懸浮物固體濃度,取20mg/L 。處理水中溶解性BOD 5 濃度: BOD 5 = 20-4.54 = 15.46mg/L 去除率: 0016515.46165e S S S -=0.906=90.6%3. 設(shè)計(jì)參數(shù) (1BOD 5污泥負(fù)荷率 0.26/(0.906e K S fN kgBOD kgMLSS d s =式中 2K 有機(jī)物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值,一般采用0.0168 0.0281之間;本設(shè)計(jì)取0.02;f MLVSS/MLSS 值,一般采用0.7-0.8,本設(shè)計(jì)取0.77; e S 處理后出水中BOD 5濃度(mg/L ,本設(shè)計(jì)應(yīng)為15.46mg/L (2

33、曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度 教師批閱:根據(jù)N S 值,查排水工程下冊(cè)圖4-7得:SVI =120,取R =50%,r =1.2。 66100.5 1.2103333.3/(1(10.5120R r X mg L R SVI=+4.平面尺寸計(jì)算(1 曝氣池容積的確定 0750001653a s Q S V m N X=按規(guī)定,曝氣池個(gè)數(shù)N 不少于2個(gè),本設(shè)計(jì)中取N=4,則每組曝氣池有效容積為4.2V F m H =F L m B=L/B =169.99/5=34 >10 (符合設(shè)計(jì)要求 本設(shè)計(jì)設(shè)五廊道式曝氣池,廊道長度為: L 1 = L/5=169.99/5 = 34m 本設(shè)計(jì)取超高為0.5

34、 m ,則曝氣池總高為: H = 4.2+0.5 = 4.7m (3 確定曝氣池構(gòu)造形式本設(shè)計(jì)設(shè)四組5廊道曝氣池,在曝氣池進(jìn)水端和出水端設(shè)橫向配水渠道,在兩池中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連,污水與二沉池回流污泥從第一廊道進(jìn)入曝氣池。曝氣池平面圖如圖6所示:回流污泥進(jìn)水出水前配水渠去二沉池圖6 曝氣池平面圖教師批閱: 5.需氧量計(jì)算本工程設(shè)計(jì)中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。(1平均時(shí)需氧量計(jì)算20e vO a Q S S b VX''=-+=-+=10879.94(kg/d=453(kg/h式中:a'每代謝1kgBOD所需氧量(kg,本設(shè)計(jì)取0.5;b'1kg活性污泥(MLV

35、SS每天自身氧化所需氧量(kg,取0.15.(2最大時(shí)需氧量:20maxe vO a Q S S b VX''=-+=-+=12489.44(kg/d=520(kg/d最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量的比值為:2max25201.15453OO=(3 每日去除的BOD5 值75000(16520108751000(kg/drBOD-=453 (kg/h(4去除1 kg BOD5 需養(yǎng)量222510879.941.00(/10875rOO kgO kgBODBOD=6. 供氣量計(jì)算本設(shè)計(jì)中采用YHW-型微孔曝氣器,氧轉(zhuǎn)移效率(E A為20%。敷設(shè)在距池底0.20m處,淹沒水深為4m,計(jì)

36、算溫度定為30。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的選用:溫度為20時(shí),=0.82,=0.95,=1.0,C L=2.0mg/L,C S(20=9.17 mg/L。溫度為30時(shí),C S(30=7.63 mg/L。(1空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力:P b =1.013³105+9.8³103H=1.013³105+9.8³103³4= 1.405³105 (P a(2空氣離開曝氣池水面時(shí)氧的百分比:Q t =21³(1-E A79+21(1-E A³100% =21³(1-0.2079+21(1-0.2³100% = 17

37、.54%(3氣池混合液平均氧飽和度:C Sb = C S(P b2.026³105+Q t42= 7.63³(1.405³1052.026³105+17.5442= 8.48 mg/L換算成20條件下脫氧清水的充氧量:教師批閱: (2001020(4539.17660(/1.024sTs TRCR kg ha C C-=-(R 為平均時(shí)需氧量(4相應(yīng)的最大時(shí)需氧量:0maxR = 1.16660 =765.6(kg/h(5曝氣池平均時(shí)供氣量:03S660G = 100 =100 = 11000( m/hARE(6曝氣池最大時(shí)供氣量:0max3SmaxAR

38、765.6G =100=100= 127600(m/h(7去除1kg BOD5 的供氣量:3551100024/1087524.28(/kgBOD m BOD=空氣(81m3污水的供氣量:331100024/75000 3.52(m/m=空氣污水第七節(jié)向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便,常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進(jìn)水,中心出水的幅流式沉淀池,采用吸泥機(jī)排泥。計(jì)算草圖如圖81.設(shè)計(jì)參數(shù)的選取表面負(fù)荷:q b范圍為1.01.5 m3/ m2.h ,取q=1.5 m3/ m2.h,出水堰負(fù)荷設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定取值范圍為1.52.9L/s.m,取2.

39、0 L/(s.m;沉淀池個(gè)數(shù)n=4;沉淀時(shí)間T=2h2.沉淀池尺寸設(shè)計(jì)(1每組池子表面積為:297200675244 1.5QF mnq=(2池子直徑4467529.32FD m=(取32 m(3池子實(shí)際表面積22232803.8444DF m=教師批閱:實(shí)際的表面負(fù)荷 32224497200 1.26/(42432Q Q q m m h nF n D = 圖8 二沉池計(jì)算草圖Dh 1h 2h 3h 4d(4 單池設(shè)計(jì)流量0972003324300/1012.5/44Q Q m d m h =(5 校核堰口負(fù)荷 011012.51.40/(.2 3.62 3.632Q q L s m D =&

40、lt;1.7L/(s.m校核固體負(fù)荷 02(1242149.94kg/( m .d803.84R Q N w q F+=小于150 kg/( m 2.d ,符合要求 (6沉淀部分有效水深混合液在分離區(qū)泥水分離,該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程,分離區(qū)的沉淀過程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響,沉淀時(shí)間采用1.5-3.0h ,本設(shè)計(jì)取t=2.5h 。2 1.26 2.5 3.15h q t m =(7 流入槽:Q = 1012.5+ 0.5³1012.5=1518.75m 3/ h 。本設(shè)計(jì)設(shè)流入槽寬0.8m s =取導(dǎo)流絮凝區(qū)停留時(shí)間為600s ,G m = 20S -1,水溫以20計(jì),=1.06

41、79;10-6m 3/ s,6226001.061020t v G m m -=0.71m/s孔徑用50mm,每座池流入槽內(nèi)的孔數(shù): 1518.75302.82n=個(gè)(取303個(gè)孔距(320.80.34303D Bl mn+=導(dǎo)流絮凝區(qū):導(dǎo)流絮凝區(qū)的平均速度21518.750.005/Qm sD B B=+核算G m值:221122219.91622600 1.0610v vG smtv-=-G m 在1030之間,設(shè)計(jì)符合要求。(8澄清區(qū)高度本設(shè)計(jì)設(shè)t=1.5h,則21012.5 1.51.89803.84Q th mF'=(9污泥區(qū)高度本設(shè)計(jì)設(shè)t'=1.5h,則21.61u

42、R Q XthF X C''+''=+m(10 沉淀池周邊(有效水深:h2 = h2+h2“+0.3 = 1.89+1.61+0.3 = 3.8m(11沉淀池高度:本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)池底坡度為0.05,污泥斗直徑取2m,則池中心與池邊落差h3為332222D dh m-=超高h(yuǎn)1取0.5 m,污泥斗高度h4為1.0m,則有:1234H h h h h m=+=+=(12集配水井設(shè)計(jì)計(jì)算1配水井中心管直徑2244 1.131.430.7QD mv=,本設(shè)計(jì)取1.5m。式中 v中心管內(nèi)污水流速(m/s,本設(shè)計(jì)取0.7m/s。教師批閱:2配水井直徑2Q D D m v =+=

43、+=,本設(shè)計(jì)取2.7m 。式中 v 3配水井內(nèi)污水流速(m/s ,本設(shè)計(jì)取0.3m/s 。 3集水井直徑2213144 1.132.7Q D D m v =+=+=,本設(shè)計(jì)取3.6m 。 式中 v 1配水井內(nèi)污水流速(m/s ,本設(shè)計(jì)取0.25m/s 。 4進(jìn)水管管徑取進(jìn)入二沉池的管徑DN400mm 。 校核流速:22440.28=>,符合要求。5出水管管徑由前面可知,DN=1000m ,v=0.75m/s. (13排泥裝置沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī),周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min ,刮吸泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管,利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽,沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至

44、分配井中。排泥管采用DN200mm.第八節(jié) 計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算污水測(cè)量裝置的選擇原則是精密度高、操作簡單,水頭損失小,不宜沉積雜物,污水廠常用的計(jì)量設(shè)備有巴氏計(jì)量槽、薄壁堰、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、渦流流量計(jì)。其中巴氏計(jì)量槽應(yīng)用最為廣泛且具備以上特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的計(jì)量設(shè)備選用巴氏計(jì)量槽,選用的測(cè)量范圍為:0.2-1.5m 3/s 計(jì)算草圖如圖9所示B 1L bB 2KP1L 2L 3H 1H 2C圖9 巴氏計(jì)量槽計(jì)算草圖教師批閱:出水排放渠的設(shè)計(jì)考慮最佳水利斷面:12v Q B =2750000.8243600=1.47m ,H 1 = B 2 = 0.74 m ,因此計(jì)量槽上游水深為0.74 m

45、。流量取75000 m 3/ d =0.868 m 3/ s 。在自由流條件下,根據(jù)公式試算選取喉寬b = 0.90 m 的巴氏槽。 1.主要部分尺寸設(shè)計(jì)為:漸縮部分長度:A 1 = 0.5b+1.2 =0.5³0.9+1.2= 1.65m喉部寬度: A 2 = 0.6m 漸擴(kuò)部分長度:A 3 = 0.9m上游渠道寬度: B 1 = 1.2b+0.48= 1.2³0.9+0.48 = 1.56m 下游渠道寬度: B 2 = b+0.3= 0.9+0.30 = 1.20m 2.計(jì)量槽總長度計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上,直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8-10倍,在計(jì)量槽上游,直線

46、段不小于渠寬的2-3倍,本設(shè)計(jì)取3;下游不小于4-5倍,本設(shè)計(jì)取5;計(jì)量槽上游直線段長為:1133 1.56 4.68L B m = 計(jì)量槽下游直線段長為:2255 1.20 6.0L B m = 計(jì)量槽總長:教師批閱:第三章 泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié) 污泥量計(jì)算1.曝氣池內(nèi)每日增加的活性污泥量:2.曝氣池每日排出的剩余污泥量為 323750.42468.8/8r X Q m d fX =第二節(jié) 污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算1. 污泥泵房設(shè)計(jì)說明 二沉池水面相對(duì)地面標(biāo)高為0.7m,套筒閥井泥面相對(duì)標(biāo)高為0.2m ,回流污泥泵房泥面相對(duì)標(biāo)高為-0.2-0.2=-0.4m ,曝氣池水面相對(duì)標(biāo)高為1.8m

47、,則污泥回流泵所需提升高度為:1.8-(-0.4=2.2m (2流量:設(shè)計(jì)回流污泥量為Q R =RQ,污泥回流比R=50%,即Q R =50%Q=468.8 m 3/d= 130.22L/s 本設(shè)計(jì)四座曝氣池設(shè)2臺(tái)回流污泥泵。 (3選泵:選用LXB-700螺旋泵3臺(tái)(2用1備,單臺(tái)提升能力為300m 3選用LXB-700螺旋泵3臺(tái)(2用1備,單臺(tái)提升能力為300m 3/h ,提升高度為2.0m -3.0m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW側(cè)污泥泵房占地面積設(shè)計(jì)為10m ×8m教師批閱: 第三節(jié) 污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力濃縮池,用帶有柵

48、條的刮泥機(jī)刮泥,采用靜壓排泥。計(jì)算草圖如圖10所示:d 1圖10 濃縮池計(jì)算草圖d 2Hi =0.05Dh1. 設(shè)計(jì)參數(shù)污泥總量計(jì)算及污泥濃度計(jì)算二沉池排放的剩余污泥量: Q =468.8m 3/d,本設(shè)計(jì)含水P 率取為99.2%,濃縮后污泥含水率97% ,污泥濃度C 為8g/L ,二沉池污泥固體通量M 采用30kg/(m 2²d。 采用中溫二級(jí)消化處理,消化池停留天數(shù)為30d ,其中一級(jí)消化20d ,二級(jí)消化10d 。消化池控制溫度為3335C,計(jì)算溫度為35C。 2. 濃縮池面積QC F m G =式中: C 流入濃縮池的剩余污泥濃度(kg/s ,本設(shè)計(jì)取10kg/m 3Q 二沉

49、池流入剩余污泥流量(m 3/h ,G 固體通量2/(kg m h ,一般采用0.8-1.22/(kg m h ;取1.0.本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)污泥濃縮池,單個(gè)池面積為 97.67m 23. 濃縮池的直徑4497.6711.15FD m =,本設(shè)計(jì)取12.0m4. 濃縮池的容積 3468.816156.272242QT V m = 式中:T 濃縮池濃縮時(shí)間(h ,一般采用10-16h ,本設(shè)計(jì)取16h 。教師批閱:5. 沉淀池有效水深 2156.27V h m F =6.濃縮后剩余污泥量31010010099.2468.8125/10010097P Q Qm d P -=-7. 池底高度輻流沉淀池采用

50、中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī),池底需做成1%的坡度,刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn) 動(dòng)將污泥推入泥斗。池底高度:412 D h i m = = 8. 污泥斗容積式中: 泥斗傾角,為保證排泥順暢,圓形污泥斗傾角本設(shè)計(jì)取55a 污泥斗上口半徑(m ;本設(shè)計(jì)取1.25m ;b 污泥斗底部半徑(m,本設(shè)計(jì)取0.25m 。污泥斗的容積:2222315119. 濃縮池總高度剩余含水率P 1為99.2%,濃縮后的污泥含水率P 2為96%,濃縮后的污泥體積為: 312(1468.8(199.2%93.76/1196%Q P V m d P -=-11.排泥管采用污泥管道最小管徑DN150mm ,間歇將污泥排出貯泥池。教師批閱:第四節(jié) 貯泥池

51、設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮后的剩余污泥和初沉池污泥進(jìn)入貯泥池,然后經(jīng)投污泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用1座貯泥池,貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。 1. 污泥量的計(jì)算初沉池污泥量為64.8³6 = 388.8 m 3/d ,濃縮后的二沉池污泥為 125m 3/d 。貯泥時(shí)間為12h,即0.5d 。 每日產(chǎn)生污泥量:3513.810214.0824241Qt V m n = 貯泥池設(shè)計(jì)容積:03(/260(81/2 6.06h tg a b tg m =-=-= 22222332311式中: h 2 貯泥池有效深度,本設(shè)計(jì)取3.0m ; h 3 污泥斗高度(m ;a 污泥貯池邊長,本設(shè)計(jì)取8.0m ;

52、b 污泥斗底邊長,1.0m ;n 污泥貯泥池個(gè)數(shù),本設(shè)計(jì)采用1個(gè); 污泥斗傾角,本設(shè)計(jì)取600. 3. 貯泥池的高度:貯泥池中設(shè)DN=200mm 的吸泥管一根,共設(shè)有2根進(jìn)泥管,1根來自初沉池,管徑DN200,另1根來自污泥濃縮池,管徑為DN200mm 。教師批閱:第五節(jié) 污泥厭氧消化池設(shè)計(jì)計(jì)算1.一級(jí)消化池設(shè)計(jì)計(jì)算(1. 一級(jí)消化池計(jì)算草圖如下頁圖11d H1h 3V1V 2V 3V 4圖11 厭氧消化池計(jì)算草圖h 2h 1h 4h 5h 6d 2(2消化池容積 3513.8Q V m nP = 式中: Q 污泥量(m 3/d P 投配率(%,中溫消化時(shí)一級(jí)消化池采用5%-8%,本設(shè)計(jì)取8%。 n 消化池個(gè)數(shù),本設(shè)計(jì)設(shè)置2座。 (3.各部分尺寸確定:消化池直徑D 采用19