水污染-課程設(shè)計(jì).

1、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)某市污水處理廠設(shè)計(jì)院 系：地球與環(huán)境學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)地球與環(huán)境學(xué)院院系環(huán)境工程教研室學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)（班級(jí)）設(shè)計(jì)題目某市污水處理廠設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 參 數(shù)1輸入污水廠的污水干管直徑為900mn，管底埋深為地面以下5.3m,充滿度為0.5 ；2. A區(qū)地面由北向南坡度為 1%污水處理廠擬用場(chǎng)地選在A區(qū)南段，此處由西北向東南方向的坡度為0.5%，進(jìn)入污水廠的 A區(qū)排水管端點(diǎn)的地面標(biāo)高為220.00m。3. 據(jù)連續(xù)觀測(cè)，河道的最高洪水位標(biāo)高為214.00m，常水位標(biāo)高為 211.00m，枯水位標(biāo)高為209.00m。經(jīng)

2、當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)商定：城市二級(jí)污水處理廠排水（BOD$30mg/l , SSc 30mg/l）滿足河水水質(zhì)要求。設(shè) 計(jì) 要 求1. 確定污水處理廠的工藝流程，選擇處理構(gòu)筑物并通過(guò)計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖）；2. 污水廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括：標(biāo)出水廠的范圍、全部處理構(gòu)筑物及輔助建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性（A3號(hào)紙打?。?. 污水廠工藝流程高程布置，表示原水、各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、水位高度以及污水廠排 放口的標(biāo)高（A3號(hào)紙打印）；4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)。工作量4k1.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份2.圖紙2張3.設(shè)計(jì)成果打印并裝訂好，與圖紙一起放入專門(mén)的牛皮紙袋中。

3、工 作 計(jì) 劃1. 資料收集與整理1天2. 設(shè)計(jì)計(jì)算5天3. 繪制有關(guān)圖紙2天4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2天參考資1.給排水手冊(cè)2.水污染控制工程（下冊(cè)）顧國(guó)維編料指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字年月日學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：課程設(shè)計(jì)題目：某市污水處理廠設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):成績(jī)：指導(dǎo)教師：目錄1總論 -4 -1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 -4 -1.2基本資料 -4 -規(guī)劃水量及水質(zhì) -4 -氣象資料 -5 -1.2.3 污水排水接納河流資料 -5 -1.2.4 工程地質(zhì)資料 -6 -2污水處理工藝流程 -6 -3水處理設(shè)計(jì)計(jì)算 -8 -3.1設(shè)計(jì)流量的確定 -8 -3.2中格柵計(jì)算 -8 -3.3污水提升泵房設(shè)

4、計(jì)計(jì)算 -10 -3.4細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 -11 -3.5平流式沉砂池 -12 -3.6平流式沉淀池 -15 -3.7傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算 -17 -曝氣池設(shè)計(jì) -17-曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) -19-3.8二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算 -21 -3.9消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算 -22 -4污泥處理及構(gòu)筑物計(jì)算 -23 -4.1污泥濃縮池 -23 -4.2貯泥池 -25 -4.3厭氧消化池 -26 -4.4機(jī)械脫水間設(shè)計(jì) -27 -5 污水廠平面布置 -27 -6污水處理廠高程布置 -28 -6.1控制點(diǎn)高程的確定 -28 -6.2各處理構(gòu)筑物及連接管渠水頭損失計(jì)算 -28 -7結(jié)論 -30 -參考文獻(xiàn) -30 -1

5、總論本次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟有了更進(jìn)一步的了解，更讓我深刻體會(huì)到作為一名工科學(xué)生，掌握軟件制圖有多重要。由于對(duì)CAD軟件不熟 悉，在制圖的過(guò)程中存在很大阻力，導(dǎo)致制圖進(jìn)程緩慢。這次課程設(shè)計(jì)使我深深 地認(rèn)識(shí)到：在熟練掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用。 本次設(shè)計(jì)為某市污水處理廠 設(shè)計(jì)，是一個(gè)真實(shí)性課題，在重新熟悉課本和認(rèn)真查閱資料的基礎(chǔ)上，并結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，我對(duì)本設(shè)計(jì)生活污水處理的工藝流程提出了多種方案，在反復(fù)的比較下，最終確定了一個(gè)最優(yōu)方案。在這個(gè)過(guò)程中，我逐漸懂得了如何運(yùn)用專 業(yè)性眼光去看待問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。這次的課程設(shè)計(jì)，主要是設(shè)計(jì)一個(gè)城市生活污水處理廠，目的是讓我

6、們能了 解污水處理的過(guò)程，以及每個(gè)主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)過(guò)程。我主要設(shè)計(jì)了格柵、泵房、 沉砂池、沉淀池、曝氣池、消毒池、污泥濃縮池、厭氧消化池、機(jī)械脫水間這些 構(gòu)筑物，利用傳統(tǒng)活性污泥法，是污水處理達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1.1設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容根據(jù)規(guī)劃和所給的其它原始資料，設(shè)計(jì)污水處理廠，具體內(nèi)容包括：1. 確定污水處理廠的工藝流程，選擇處理構(gòu)筑物并通過(guò)計(jì)算確定其尺寸 （附 必要的草圖）；2. 污水廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括：標(biāo)出水廠的范圍、全部處理構(gòu)筑物 及輔助建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性（ A3號(hào)紙 打印）；3. 污水廠工藝流程高程布置，表示原水、各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、水位高

7、度以及污水廠排放口的標(biāo)高（A3號(hào)紙打印）；4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)。1.2基本資料規(guī)劃水量及水質(zhì)根據(jù)城市總體規(guī)劃，該衛(wèi)星城將在近期內(nèi)建成以輕工、 科研和文教事業(yè)為主 的小城鎮(zhèn)，其中：工業(yè)以五個(gè)工廠為主體，人口（ A）為22萬(wàn)人。環(huán)保規(guī)劃及水 量、水質(zhì)如下：1 排水系統(tǒng)：雨水與污水采用分流制，生活污水與工業(yè)廢水為合流制，污水處理廠只考慮處理生活污水與工業(yè)廢水，輸入污水廠的污水干管直徑為900mm管底埋深為地面以下5.3m,充滿度為0.5 ；表1-1類別3流量(m /d)COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)pH生活污水2700040030020067工業(yè) 廢 水甲廠480060

8、035040067乙廠130010005007006.87.5丙廠1200496185中性丁廠3700657281131中性戊廠500047819199中性注：（1）表中數(shù)值為日平均值；（2）工業(yè)廢水的時(shí)變化系數(shù)為1.3，生活 污水總變化系數(shù)為1.4 ； （ 3）污水平均水溫為25oC（夏季）和15oC左右（冬季）；（4）工業(yè)廢水的水質(zhì)不影響生物處理。3. A區(qū)地面由北向南坡度為1%污水處理廠擬用場(chǎng)地選在 A區(qū)南段，此處 由西北向東南方向的坡度為0.5%，進(jìn)入污水廠的A區(qū)排水管端點(diǎn)的地面標(biāo)高為 220.00m。氣象資料表1-2風(fēng)向全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)年平均風(fēng)速3.3m/s降雨

9、量年平均9001200mm其中2/3集中在夏季，7月15日至8月10日為暴雨集中期溫度年平均11oC，極端溫度：最高 37.3oC，最低-20oC土壤冰凍深度0.70.83m地基承載力各層均在120Kpa以上地下水位地面下2.0m污水排水接納河流資料據(jù)連續(xù)觀測(cè)，河道的最高洪水位標(biāo)高為214.00m,常水位標(biāo)高為211.00m,枯水位標(biāo)高為209.00m。經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)商定：城市二級(jí)污水處理廠排水(BOD空30mg/l , SS< 30mg/l)滿足河水水質(zhì)要求。124工程地質(zhì)資料地質(zhì)鉆探結(jié)果表明，沿河地質(zhì)結(jié)構(gòu)(由上而下)由表土層、亞粘土層、細(xì)砂中砂層、卵石層以及基巖層構(gòu)成。其中表土層2m

10、以下，亞粘土層3.56.5m?；鶐r層最淺7m以下，最深12m以下，地基計(jì)算強(qiáng)度建議采用 2.1kg/cm2，地下水 質(zhì)對(duì)各類水泥均無(wú)侵蝕作用，地震基本烈度為7度。2污水處理工藝流程工藝流程的選擇2.1 設(shè)計(jì)原則(1) .本設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，廢水處理后必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到城市廢水排放要求。(2) .針對(duì)本工程的具體情況和特點(diǎn)，采用成熟可靠的處理工藝和設(shè)備，盡量采用 新技術(shù)、新材料，實(shí)用性與先進(jìn)性兼顧，以實(shí)用可靠為主。(3) .處理系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。(4) .管理、運(yùn)行、維修方便，盡量考慮操作自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。(5)

11、.在不影響處理效果的前提下，充分利用原有的構(gòu)筑物和設(shè)施，節(jié)省工程費(fèi)用， 減少占地面積和運(yùn)行費(fèi)。(6) .降低噪聲,改善廢水處理站及周?chē)h(huán)境。(7) .本處理工藝流程要求耐沖擊負(fù)荷，有可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性。2. 2處理方法的選擇一般城市生活污水的處理工藝包括傳統(tǒng)活性污泥法、生物接觸氧化法和SBR工藝等，下列將它們分別進(jìn)行比較(1) 傳統(tǒng)活性污泥法污水集水池泵站初沉池曝氣池二沉池排放根據(jù)本項(xiàng)目的原水水質(zhì)和處理要求，必須采用生化處理方能達(dá)到排放所要求 的處理程度，在大規(guī)模的城市污水處理廠中應(yīng)用最為廣泛的生化法處理是傳統(tǒng)活 性污泥法工藝以及由此派生出來(lái)、 種類繁多的變形工藝。傳統(tǒng)活性污泥法處理污 水基本原

12、理是：首先利用生活污水中的好氧微生物進(jìn)行培養(yǎng)， 形成適于降解污染 介質(zhì)，并具有相當(dāng)規(guī)模微生物群落，即活性污泥；再通過(guò)這些好氧微生物群落（活 性污泥）來(lái)代謝有機(jī)污染介質(zhì)，達(dá)到處理和凈化污水的目的 。但傳統(tǒng)的活性污泥法耐沖擊負(fù)荷低， 泥量大，占地面積大，土建投資高等缺 點(diǎn)，已逐漸被新的生化處理工藝所代替。（2）生物接觸氧化法污水集水池泵站曝氣沉砂池接觸氧化池二沉池排放生物接觸氧化法是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣，充氧的污水浸沒(méi)全部填料， 并以一定的流速流經(jīng)填料。填料上長(zhǎng)滿生物膜，污水與生物膜相接觸，在生物膜 微生物的作用下，污水得到凈化。因此，生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法 和生物膜法之間的處理工

13、藝，又稱為“淹沒(méi)式生物濾池”。生物接觸氧化池法的中心處理構(gòu)筑物是接觸氧化池，接觸氧化池是由池體、 填料、布水裝置和曝氣系統(tǒng)等幾部分組成，生物膜受到上升氣流的沖擊、攪動(dòng)， 加速脫落、更新，使其經(jīng)常保持較好的活性，可避免堵塞。生物接觸氧化法對(duì)廢水的水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，和活性污泥法 相比，管理較方便，生態(tài)系穩(wěn)定，剩余污泥量少。（3）SBR工藝污水集水池泵站曝氣沉砂池SBRfe排放常規(guī)活性污泥系統(tǒng)由曝氣池、沉淀池、回流污泥系統(tǒng)和供養(yǎng)設(shè)備四部分組成。 進(jìn)入70年代以來(lái)，隨著科技的發(fā)展、微機(jī)與自控技術(shù)設(shè)備的進(jìn)步與普及， 人們對(duì) 常規(guī)活性污泥法工藝進(jìn)行改革，推出序批式活性污泥法、即 SBRE藝。

14、SBR工藝采用可變?nèi)萜鏖g歇式反應(yīng)器，省去了回流污泥系統(tǒng)及沉淀設(shè)備，曝 氣與沉淀在同一容器中完成，利用微生物在不同絮體負(fù)荷條件下的生長(zhǎng)速率和生 物脫氮除磷機(jī)理，將生物反應(yīng)器與可變?nèi)莘e反應(yīng)器相結(jié)合而成的循環(huán)活性污泥系 統(tǒng)。這是SBRE藝的一種革新形式。SBRX藝是在同一生物反應(yīng)池中完成進(jìn)水、曝氣、沉淀、撇水、閑置四個(gè)間 段，其所經(jīng)歷時(shí)間周期，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量預(yù)先設(shè)定或及時(shí)調(diào)整。實(shí)踐證明，這 種工藝過(guò)程，其處理效果可達(dá)到常規(guī)活性污泥法處理標(biāo)準(zhǔn)。SBR工藝具有工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，管理方便，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，電腦自控要求高，對(duì)設(shè)備、閥門(mén)、 儀表及控制系統(tǒng)的可靠性要求高。2.3方案定奪綜觀以上幾點(diǎn)可知每個(gè)方

15、案都能達(dá)到處理水質(zhì)的要求，BOD SS CODc,PH去除都能達(dá)到出水水質(zhì)，在技術(shù)上都是可行的。由于傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行方 便,投資省，該污水處理要去除BOD與 SS CODcr所以采用傳統(tǒng)活性污泥法2。 再考慮到厭氧池+氧化溝處理工藝占地較大，投資較多，生活雜用水等，水質(zhì)及其 穩(wěn)定性要求高，因此根據(jù)小區(qū)生活污水水質(zhì)、水量以及小區(qū)功能和環(huán)境要求，長(zhǎng) 期安全可靠地運(yùn)行，我們選擇合理、可靠的傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝。2.4 工藝流程圖圖2.1水處理工藝流程圖3水處理設(shè)計(jì)計(jì)算3.1設(shè)計(jì)流量的確定（1）平均日流量Q=27OOO+48OO+13OO+12OO+37OO+5OOO=43OO0m=1791.7m

16、3/h=O.5Om3/s最大日流量QMaxKz X Q=2.2 X 43000=94600d=3941.7m3/h=1.09m3/s3.2中格柵計(jì)算泵前格柵主要用于截留大漂浮物和懸浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù) 荷，用來(lái)處理可能堵塞后續(xù)設(shè)備的懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施能夠正常運(yùn)行。圖3.1中格柵計(jì)算草圖柵條工作平臺(tái)進(jìn) 水.1格柵傾角a 03過(guò)柵流速V=0.7m/sW i=0.05m3柵渣/10 3吊污水參數(shù)選擇：格柵間隙b=20mm3柵前流速V1=0.9m/s柵條寬度S=10mm柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q maxB2Vi2'2Q2工1 09. B_Qmax= 2 1.09 =i.

17、56m h=B i/2=0.779m ViV 0.9(2) 格柵間隙數(shù)量nn /max sin：=工=86.6 (n 取 87)bhv0.02 漢 0.779 沢 0.7(3) 柵槽寬度BB=S( n-1)+b* n=0.01*(87-1)+0.02*87=2.6m(4) 過(guò)柵水頭損失44二- (s) 3 =2.42 ()3 =0.96b0.02h02=sin= 0.96 2gsin602 9.81=0.02mh2 = K ho =3 0.02 = 0.06m(5) 柵后槽總高度H (h 1=0.3m)H=h+h+h2=0.779+0.3+0.06=1.139m(6) 格柵總長(zhǎng)度(a 1 0)

18、B - B12ta n ： 12 tan20=1.43mL2 = 0.5l = 0.72mH1 = h h1 = 0.7790.3 = 1.079mH11 079L = L1 L20.5 11.430.720.5 1=6.61mtan atan 20每日柵渣量W心 Qmax W1 86400WKz "000選用機(jī)械清渣1.09 0.05 864002.2 1000= 2.14m3/d 0.2m3/d3.3污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 設(shè)計(jì)說(shuō)明污水處理工藝師傳統(tǒng)的活性污泥法，處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，污水只需考慮一次提升。 污水經(jīng)一次提升后直接進(jìn)入平流式沉砂池，然后自流通過(guò)初沉池、二沉池、曝氣池、接

19、觸池，最后由出水管道流入河道。設(shè)計(jì)流量CU=1.14m7s.(2) 設(shè)計(jì)計(jì)算污水提升前水位為214.44m,提升后的水位為227.33m,提升了 12.89m。水泵的水頭損失取2m所以需要揚(yáng)程為12.89+2=14.89m。這屬于大流量小揚(yáng)程的情 況，選擇如下泵，2臺(tái)，一備一用。污水泵房尺寸為10*12*12m。表3-1水泵參數(shù)表型號(hào)流量揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(KW效率汽蝕 余量(m)重量(Kg)排出口 徑/吸入 口徑m3/hl/s軸功 率配用 功率29281.115.3147014.118.5753.9874150/200格柵傾角a 0過(guò)柵流速V=0.7m3 4/sW i=0.1m

20、3 柵渣 /103m 污水2BlVi3.4細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算污水由提升泵房提升進(jìn)入細(xì)格柵，進(jìn)一步去除較小的懸浮物，設(shè)計(jì)過(guò)程與中 格柵相似。參數(shù)選擇：格柵間隙b=10mm柵前流速V1=0.9n1/s柵條寬度S=10mm(1) 柵前水深2max(2)格柵間隙數(shù)量nh=Bi/2=0.778m Qmaxbhv法先詐=173.3 (n取 174)根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式44=：(S)3 =2.42 (吸戶=2.42m b0.01ho2gsin： =2.420.722 9.81sin 60二 0.052mh2 = K ho =3 0.052 = 0.16m(5) 柵后槽總高度H (h i=0.3m)H=h+h+h

21、2=0.778+0.3+0.16=1.238m(6) 格柵總長(zhǎng)度 (a 1 0)L1 =3.47 -1.562 tan 20=2.62mL2 = 0.5 L1 = 1.31mH1 =h h1 =0.778 0.3 = 1.078mH11.078L 7 L2 0.5 1-2.62 1.31 0.5 1=8.39mtan atan 20(7) 每日柵渣量WQmax W1 86400Kz 10001.09 0.1 864002.2 1000= 4.28m3/d 0.2m3/d選用機(jī)械清渣3.5平流式沉砂池平流式沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常用的一種形式， 它具有截留無(wú)機(jī)顆粒效 果較好、構(gòu)造較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，

22、但也存在流速不易控制、沉砂中有機(jī)顆粒含量較高， 排砂需要洗砂處理等缺點(diǎn)。由入流渠、沉砂區(qū)、出流渠、沉砂斗等部分組成。平 流式沉砂池的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：污水在池內(nèi)的最大流速為 0.3m/s，最小流速應(yīng)不小于0.15m/s;最高時(shí)流量 時(shí)，污水在池內(nèi)停留時(shí)間不應(yīng)小于 30s, 般取30s-60s;有效水深不應(yīng)大于1.2m， 一般采用，每格寬度不應(yīng)小于0.6m;池底坡度一般為，當(dāng) 設(shè)置除砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，確定池底的形狀。本設(shè)計(jì)分為2個(gè)沉砂池，每個(gè)池子分為2格圖3.3平流式沉砂池計(jì)算草圖水設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量1.14m3/s設(shè)計(jì)流速v=0.25m/s水力停留時(shí)間40s每格寬度取2.5m(1)

23、沉砂部分長(zhǎng)度LL =vt =0.25 40 = 10m(2) 水流斷面面積AQmaxV1.092 0.25= 2.18m2(3) 池總寬度B每個(gè)池子的寬度B=2b=5m(4) 有效水深A(yù) 2.18 h20.436mB 5(5) 沉砂斗所需容積(介于0.25-1m之間)86400QmaxTX1000KZ_86400 1.09 2 0.031000 漢 2.2= 2.57(6) 沉砂斗各部分尺寸計(jì)算每個(gè)分格有兩個(gè)沉砂斗，則每個(gè)沉砂斗容積為V 2.57心24 =8=0.32 m設(shè)沉砂斗底寬bi=0.5m ,斗高為1m,斗壁與水平面的傾角為60。，則沉砂斗上口 寬b2為2 h32 1b2 bi0.5

24、= 1.65mtana tan60沉砂斗容積為V1 冷h3(S1 S2 V)冷1(0.52 F、1.65 0.5八1.29m3 0.32m3符合條件(7) 貯砂室的高度h3假設(shè)重力排砂，池底設(shè)6觀度坡向砂斗L - 2hp bh3 卄3 0.06L2 二 h3 0.06嚴(yán)21 0.062=1.195m(8) 池總高度HH 二 h1 h2 h3 =0.3 0.46 1.19 1.955m(9) 進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度B - B12ta n : “5-2.142 tan 203.93m(10) 出水漸窄部分長(zhǎng)度L3 二 L1 二 3.93m(11) 最小流量校核，一般最小流量為 0.75QaVminQ m

25、inn1 Amin0.75 0.50.5 2=0.375m /s 0.15m /s符合要求3.6平流式沉淀池平流式沉淀池呈長(zhǎng)方形，污水從池的一端流入，水平方向流過(guò)池子，從池的 另一端流出，在池的進(jìn)出口底部設(shè)置貯泥斗，其他部位池底設(shè)有坡度，坡向貯泥 斗。初沉池的去除對(duì)象是懸浮固體，可以去除 SS40%-55%同時(shí)可去除20%-30% 的BOID,可降低后續(xù)處理構(gòu)筑物的有機(jī)負(fù)荷。 初沉池中的沉淀物質(zhì)被稱為初次沉 淀污泥。圖3.4平流式沉淀池計(jì)算草圖a1.5mn.m .1 £由原始資料可知，進(jìn)水SS濃度為c 200 27000400 4800700 1300131 370099 5000C

26、0=215mg/L43000設(shè)計(jì)平流式沉淀池的去除率為50%設(shè)計(jì)流量為 3941.7m3/h,表面水力負(fù)荷為2n1/(m2*h)，水力停留時(shí)間為t=1.5h(1) 沉淀區(qū)表面積Qmax = 3941.7 = 1970.9m2取 2000吊q 2(2) 沉淀區(qū)有效水深h2 = qt = 2 1.5 = 3m(3) 沉淀區(qū)有效容積V = A h2 二 2000 3 = 6000 m3(4)沉淀池長(zhǎng)度L水平流速v取5mm/sL = 3.6vt =3.6 5 1.5 = 27 m(5) 沉淀區(qū)總寬度B2000 “74m27(6)假設(shè)每座沉淀池的寬度為6 m,則B 74沉淀池座數(shù)n 二74 =12.3

27、=13座 b 6(7) 長(zhǎng)寬比：L = 27 =4.5 4，符合條件b 6L 27長(zhǎng)深比：±=9 8，符合條件 h23(8) 污泥區(qū)的容積，污泥含水率為 96%VwQmax 24(G0-O)100 丁K T1000 (100-P。)3941.7 24 (215-107.5) 1001000 1000 (100-96)2 = 508.5 m3則每座沉淀池所需容積為508.5-13 =39.1m3(8) 貯泥斗容積V設(shè)計(jì)污泥斗上口邊長(zhǎng)為5m,面積S;下口邊長(zhǎng)為0.5m,面積為S2,坡度為60 h4 =(5 -0.5) tan60 / 2 =3.9mV1 =；h4(S1 S2S1S2)3.

28、9(52 0.52 52 0.52)= 36.1m'3 3(9) 貯泥斗以上梯形部分污泥容積 V2梯形上底邊長(zhǎng)L1 =L hr 0.5 =27 0.3 0.5 = 27.8m梯形下底邊長(zhǎng)L2 =b =5mh； =(L h2-b)i =(27 3-5) 0.01 = 0.25m(27.85) 0.25 52=20.5m3符合條件則貯泥斗的容積為36.1 20.5 = 56.6m3 40.9m3(10) 沉淀池的總高度HH = h1 h2 h3 h4 h4 = 0.3 3 0.3 3.9 0.25 二 7.75m3.7傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通活性污泥法。污水

29、從池子首端進(jìn)入，二沉池回流 污泥也進(jìn)入，廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端， 接著流入二沉池，進(jìn)行泥水 分離。污水在推流過(guò)程中，有機(jī)物在微生物作用下得到降解，濃度逐漸降低。傳 統(tǒng)活性污泥法對(duì)微生物的去除效率高，可達(dá) 90沖上。是沿用至今的一種運(yùn)行方 式。圖3.5曝氣池計(jì)算草圖rrk *-kkF1Fr廠tfF1F12341 5廠廠tt£rITb3fLF<-F>t1t5+f曝氣池設(shè)計(jì)(1) 水中溶解性BOD濃度：初沉池對(duì)BOD的去除率按25%f算，進(jìn)入初沉池的BOD為則經(jīng)過(guò)初沉池后，進(jìn)入曝氣池的濃度為So=So (1-25%) =220.5mg/L出水中的BOD包括兩部分，一部

30、分是沒(méi)有被生物降解的溶解性的 BOD,部分是沒(méi)有沉淀下來(lái)隨水飄走的懸浮固體，懸浮固體所占BOD#算：處理水中非溶解性的BOD含量為B0D5 =5 (1.42KdXeCe) =7.lKd XeCe = 7.1 0.08 0.4 30 = 6.82mg/L則處理水中溶解性的BOD含量為BOD5 = 30 6.82 = 23.18mg / L去除率 二 S° - Se = jg05 空8 =89.5%So220.5(2) 曝氣池內(nèi)混合液濃度計(jì)算106SVI0 5101.2 =3333.33mg/ L1 0.5120式中：X-曝氣池混合液濃度mg/LR-污泥回流比,取50%SVI-污泥容積指

31、數(shù)r-綜合一些參數(shù)考慮，取1.2(3) 計(jì)算曝氣池容積按污泥負(fù)荷計(jì)算：參考表 12-1，取污泥負(fù)荷 0.3k gBOD*(kgMLSS*d)-1,QS043000 汽 220.53怖3V 已9481.5m3取 9600mLsX0.3 3333.33(4) 曝氣池各部分尺寸的確定本設(shè)計(jì)設(shè)置4個(gè)曝氣池，則每個(gè)曝氣池的容積為 2400用，取池深為4m,則每個(gè)池子的面積為A = 2400 = 600m2，取池寬為6m,則寬深比為=6 = 1.2 ,介于1-2之間，符合4 H 5條件,A 600 L 二B 6則長(zhǎng)寬比為 曝氣池長(zhǎng)度L= 100m符合條件L = 100 =16.67 10B 6 本設(shè)計(jì)設(shè)置

32、5廊道式曝氣池，則每個(gè)廊道的長(zhǎng)度為L(zhǎng) 100Li20m55 本設(shè)計(jì)取超高0.5m,則曝氣池的總高度為H =5 0.5 = 5.5m(5) 曝氣池的水力停留時(shí)間丄 V 2400 24t1.34hQ 43000(6) 確定曝氣池的構(gòu)造形式本設(shè)計(jì)設(shè)置四個(gè)五廊道曝氣池，在曝氣池的進(jìn)水端和出水端各設(shè)橫向的配水管 道，各曝氣池之間設(shè)置配水管道與橫向配水管道相連。曝氣池平面圖如下：(7)每天排出的剩余污泥量按表觀污泥產(chǎn)率計(jì)算: 根據(jù)表 12-1，取污泥齡為 4 天，根據(jù)表 12-2，K=0.08d-1, ,Y=0.6gVSS/gBOD,MLSS 0.8MLVSS, VX 2400X3333.33X2000

33、kg/d0c4則：Xv= X 0.8 =2000 0.8 = 1600kg/d剩余污泥含水率按99燉算，則每天排放濕污泥量: 鬻2 (干污泥),麗FmSOm3曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng),(1) 需氧量的計(jì)算02 =Q( So-Se) _ 1.42 .= 43000(22°.5 一23.18)_1.42 1600 1000kg/d0.68 0.68=10205.6kg/d(2) 供氣量計(jì)算本設(shè)計(jì)使用管式曝氣器BZ-GJ69,氧轉(zhuǎn)移效率為29.96%,將曝氣器設(shè)置在距池底0.2m處，曝氣池水深為4m,則擴(kuò)散器上靜水壓3.8m,其他相關(guān)參數(shù)選擇如下：溫度為 20E 時(shí)，a =0.8

34、2，B =0.95，亍=1.0，Q=2.0mg/L,C s(20)=9.17mg/L,當(dāng)溫度為 30C 時(shí)，CS(30)=7.63mg/L 空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力Pd二 p 9.8103H=(1.0131059.81033.8) = 1.39105Pa離開(kāi)曝氣池水面時(shí)，氣泡含氧體積分?jǐn)?shù)比211-Ea)21x 1-29.96%“0 =匸丿 100%15.7%79 21(1 -Ea)79 21 仁 29.96% 曝氣池混合液中平均氧飽和度空叫旦)=9.72mg/L2.026 1 0542-p®Cs = Cs(5) = 9.17 (2.026 10542將計(jì)算需氧量換算成為標(biāo)準(zhǔn)狀況下(2

35、0 C，脫氧清水)的充氧量:02 CS(20)102056 9.17Os 二叫B 況 PCs(T)Cl" .024(20)0.82 X (0.95x1江 9.72 2) X1.024( 2°°0)-15777kg/ 657kg/h 曝氣池供氣量Os6573Gs7832 m3/ h0.28 Ea 0.28T9.96%選擇3臺(tái)風(fēng)機(jī)，兩用一備，則每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為：3916m3/h,選擇長(zhǎng)沙鼓風(fēng) 機(jī)廠有限公司生產(chǎn)的ARF-245型號(hào)的鼓風(fēng)機(jī)，則鼓風(fēng)機(jī)房尺寸為 L*B=40m*30m表3-2鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)表轉(zhuǎn)速r/min理論流量m3/min升壓kpa流量m3/min軸功率Kw配

36、套電機(jī)機(jī)組最 大重量kg73078.619.871.417.9型號(hào)功率kw3800Y225M-822(3) 鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓計(jì)算選擇1條最不利空氣管路計(jì)算空氣管的沿程和局部壓力損失，如果管路壓力損失5.5KPa(計(jì)算省略)，擴(kuò)散器壓力損失 4KPa則出口風(fēng)壓p：p 二 H hd hf =3.8 9.8 4 5.5 3 = 49.74kPa3.8二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)，進(jìn)出配水更均勻，排泥更加方便，二沉池采用輻流式 沉淀池。中心進(jìn)水，周邊出水。圖3.6二沉池計(jì)算草圖(1) 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇根據(jù)表10-5，表面水力負(fù)荷取1.5m3/(m2*h),沉淀時(shí)間取3h,污泥含水率取99.4%,

37、沉淀池個(gè)數(shù)n=4(2) 沉淀池尺寸設(shè)計(jì) 每個(gè)池子表面積A = q =3941.7 丸57 m2 取 700m2 nq 4 1.5池子的直徑。=妙=輕亟=30m3.14 沉淀池有效水深h2h2=q t =1.5 3 = 4.5m徑深比校核：=-30 =6.67 介于6-12之間，符合條件h24.5 污泥斗容積4(1 + R)QX 4 漢(1+0.5) "030.2 匯 3333.33 一" 3 Vs1766 mX Xr3333.33 8333.33每個(gè)沉淀池設(shè)置兩個(gè)污泥斗，則每個(gè)污泥斗的容積為Vs二也二1766二883m32 2 污泥斗的高度h3V 88 1.26mh3 :A

38、 70030/2 一40.05 = 0.275m4 1.09-1.41m池底坡度0.05，池底進(jìn)口處4m.,則池底坡降h4二 二沉池總高度HH 二 hi h2 h3 h4 二 0.3 4.5 1.26 0.275 二 6.335m(3) 進(jìn)水級(jí)配水井 配水中心管徑V2-配水井內(nèi)中心管上升流速(m/s), 般0.6m/s,取0.7m/s4 1.093.14 0.3 配水井直徑=2.15mV2-配水井內(nèi)污水流速(m/s), 般介于0.2-0.4m/s, 取0.3m/s3.9消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)二次沉淀池后，水流經(jīng)消毒池與氯接觸達(dá)到消毒的目的。 采用4座隔板式接 觸消毒池。(1) 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)流量

39、Qa>=1.09m/s 水力停留時(shí)間T=0.5h設(shè)計(jì)投氯量=6mg/L平均水深h=2m隔板間隔b=3.5m(2) 接觸池容積V =QmaxT =1.09 30 60 = 1962m3則每個(gè)接觸池的容積為1962 = 491m34接觸池的表面積為 竺=245.5m22(3) 廊道總寬 隔板數(shù)采用4個(gè)，貝U廊道總寬為B =(4 + 1)b= (4+1) *3.5 = 17.5m(4) 接觸池長(zhǎng)度L245.517.5= 14m長(zhǎng)寬比丄二竺=4B 3.5(5) 接觸池高度HH = h1 h = 2 0.=2.3m(6) 加氯量計(jì)算每日投加氯量為 q =唇Qmax =6mg/L 1.09 m3/s

40、 = 565kg/d庫(kù)存按15d計(jì)算，則庫(kù)存量為15q =15 565 =8476kg氯瓶的選擇表3-3氯瓶參數(shù)表容量(公斤)直徑(mm)長(zhǎng)度(m)瓶自重(公斤)氯瓶總重(公 斤)10008382.28001800由上表參數(shù)得，所需氯瓶總數(shù)為n= 8.476取9個(gè)10004污泥處理及構(gòu)筑物計(jì)算4.1污泥濃縮池采用輻流式污泥重力濃縮池，用帶有柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥圖4.1污泥濃縮池計(jì)算草圖(1) 污泥量的確定初沉池的污泥量：532 m3/d 二沉池的污泥量：200 m3/d則總的污泥量為532，200 =732m3/d(1)濃縮池池體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)參數(shù)確定污泥固體濃度為5 kg/m3進(jìn)泥含水

41、率Pi =99.4%出泥含水率P2 =97%污泥濃縮時(shí)間T -16h固體通量M = 30kg / m2 d 每座濃縮池需要的表面積200 530=33.3 m2本設(shè)計(jì)采用2個(gè)污泥濃縮池，1用1備 濃縮池的直徑二 6.5m取7m濃縮池的有效水深一 TQs 16 8.33h4mA 33.3 確定污泥斗的尺寸 每個(gè)污泥斗濃縮后的污泥體積Vi= 40m'/dQs(1-Pi)200 (1 -0.994)n(i_p2) 一 10.97 池底高度輻流式沉淀池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)，池底設(shè)置1%勺坡度，刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入污泥斗，池底高度D.7h4 i 0.01 = 0.035m2 2故池底可貯存污泥

42、1223.1422qV2 = Eth4(R2 +Ra+a2)=汽 0.035漢(3 52 + 3.5漢 2 + 22) = 0.85 m33 3 污泥斗容積h5 =tan ： (a _ b) = tan60 (2 _ 1) =1.73ma -泥斗傾角，本設(shè)計(jì)取 0a-污泥斗上口半徑，本設(shè)計(jì)取 2mb-污泥斗下口半徑，本設(shè)計(jì)取1m污泥斗容積：Vi h5(a2 ab b21 3.14 1.73 (22 2 1 12) =12.68m333污泥斗總?cè)莘e為 V212.68 0.85 = 13.53m3 8.33m3 符合條件 濃縮池總高度H 本設(shè)計(jì)取濃縮池超高為h2=0.3m,緩沖層高度ha=0.3m

43、H 二 h h2 h3 h4 h40.3 0.3 0.035 1.73 二 6.365m4.2貯泥池(1)設(shè)計(jì)參數(shù)確定初沉池的污泥量為532nVd,濃縮后的二沉池污泥為 40nVd,則每日生產(chǎn)污泥量為3532+40=572md，貯泥時(shí)間 t=12h(2) 貯泥池容積24n572 1224= 286m3設(shè)計(jì)為正方形，邊長(zhǎng)為7m,則實(shí)際貯泥池的容積為337X 7X 7=343m>286m符合條件4.3厭氧消化池(1)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定使用中溫消化，投配率取4%污泥量為572m/d，設(shè)置兩座消化池圖4.2厭氧消化池計(jì)算草圖二c1b n(2) 消化池容積Pn5720.04 2= 7150 m3(3)

44、 消化池各部分尺寸計(jì)算池頂圓截錐部分高度 消化池直徑取25m,集氣罩直徑為2m,高h(yuǎn)=2m消化池池頂傾角為0hi =(一 i-tan： (一 -) tan20 = 4.2m2 2 2 2消化池柱體高度h3應(yīng)大于D/2=12.5，所以取13m池底圓截錐部分高度 池底直徑為2m,消化池池底坡度取8%h2 =()i =( -)0.08 =0.92m2 2 2 2 池頂圓截錐部分容積1 _ 2 2 1 2 2 3Vi = 口 hi( R + R 門(mén) +)=一 漢 3.14 漢4.2 漢(12.51 +1 )= 746.2m33 池底圓截錐部分容積1 2 2 1 2 2 3V2 = Uh2(R2 + R

45、2 +2 ) = X3.14 X0.92X (12.52 + 12.5如 +12) = 163.5m3 33 池圓柱部分容積13 =6378.1 m3n D23.14 父252V 3h3 =4 4 消化池總高度H = h h1 h2 h24.2 0.92 13 = 20.12m符合設(shè)計(jì)條件符合設(shè)計(jì)條件高徑比 二202 =0.80 介于之間D 25 消化池有效容積V -V1 V2 V3 =746.2 163.5 6378.1 = 7287.8m3 7150m3 4.4機(jī)械脫水間設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用滾壓脫水方式使污泥脫水，脫水設(shè)備選用DY-3000型帶式壓濾機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)為：干污泥產(chǎn)量為 600kg

46、/L，泥餅含水率可達(dá)到75%-78%單臺(tái) 過(guò)濾機(jī)的產(chǎn)率為24.6-29.4kg/(m2*h),選用3臺(tái)，2用1備，工作周期定為12h。 機(jī)械脫水間尺寸為L(zhǎng) B =40m 12m。5污水廠平面布置該污水處理廠中的污水處理構(gòu)筑物包括，中格柵、提升泵房、細(xì)格柵、平流 式沉砂池、平流式初沉池、鼓風(fēng)曝氣池、輻流式二沉池、消毒池、污泥濃縮池、 貯泥池、污泥消化池、脫水機(jī)房及若干輔助建筑物。該污水處理廠在滿足工藝流程的前提下， 利用原有的地形布置，大致分為生 活區(qū)，污水處理區(qū)，污泥處理區(qū)。應(yīng)布置緊湊，水流順暢，節(jié)省占地。其中，生活區(qū)在大門(mén)一側(cè)，方便職工辦公及出行。格柵間氣味大，污泥區(qū)氣味較刺鼻，設(shè) 置在主導(dǎo)

47、風(fēng)向的下風(fēng)向，脫水間應(yīng)設(shè)置在后門(mén)處，方便外運(yùn)，也不影響生活環(huán)境。表6-1各輔助構(gòu)筑物尺寸表序號(hào)名稱尺寸規(guī)定卅1綜合樓3002變電站703機(jī)修間1004汽車(chē)庫(kù)705鍋爐房706門(mén)衛(wèi)值班室207化驗(yàn)室308器皿與藥品貯藏室159辦公室3010機(jī)修間2511倉(cāng)庫(kù)256污水處理廠高程布置污水處理廠高程布置主要任務(wù)是，確定各構(gòu)筑物及各泵房的標(biāo)高。選定各 連接管渠的尺寸并確定其標(biāo)高。計(jì)算各水面標(biāo)高，使污水能順暢的在各構(gòu)筑物間 流動(dòng)，保證污水廠能順利運(yùn)行。6.1控制點(diǎn)高程的確定(1) 進(jìn)入污水廠的干管為1根，流量為1.09m/s,選用900mm勺鋼筋混凝土 圓管道1根。(2) 考慮出水排入附近的河流，河道的

48、洪水位標(biāo)高為214m,因此可以確定 出水管的管內(nèi)底標(biāo)高，出水管選擇 1100mm勺鋼筋混凝土圓管，出水點(diǎn)距離河流 100m，總水頭損失為0.67m,出廠水排放點(diǎn)的水位標(biāo)高應(yīng)不低于 214+0.67=214.67m6.2各處理構(gòu)筑物及連接管渠水頭損失計(jì)算污水廠的水流主要依靠重力自流，以減少運(yùn)行費(fèi)用。選擇1條最長(zhǎng)的流程計(jì) 算水頭損失。沿程水頭損失按下列公式計(jì)算:2hf局部水頭損失按下列公式計(jì)算:2hm表6-2各構(gòu)筑物高程計(jì)算表管渠管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失/m水面標(biāo)咼/m地面標(biāo)高/mD(m)i %ov(m/s)L/m沿程局部構(gòu)筑 物合計(jì)上游下游出廠管11.20.981000.120.050.17224.45224.28224.45消毒池0.200.20224.65224.45226.41消毒池-二 沉池11.20.981000.120.050.17224.82224.65224.82二沉池0.300.302