4000 m3d大学城污水回用工艺设计 环境工程毕业设计

本科毕业设计（论文）4000M3/D大学城污水回用工艺设计魏占超燕山大学2011年6月本科毕业设计（论文）4000M3/D大学城污水回用工艺设计学院（系）环境与化学工程学院专业07级环境工程学生姓名魏占超学号070110030010指导教师贺君答辩日期2011624燕山大学毕业设计（论文）任务书学院环境与化学工程学院系级教学单位环境科学与工程系学号070110030010学生姓名魏占超专业班级07级环境工程1班题目名称4000M3/D大学城污水回用工艺设计题目性质工程设计题目类型毕业设计题目题目来源自选题目主要内容1查阅文献及撰写综述2利用给定的资料,确定污水处理厂的工艺流程3设计计算主要构筑物及主要设备的规格、型号、数量及工艺参数4完成处理系统的高程设计。5绘制全厂配置平面图、部分主要构筑物平、断面图详图基本要求1掌握污水回用技术2设计计算说明书2万字3相关翻译3000字4设计图纸折合A0图15张。参考资料1环境保护设备选用手册（水处理设备），化学工业出版社，20022三废处理工程技术手册废水卷主编聂永丰，化学工业出版社，20003污水处理新工艺与设计计算实例，主编孙力平，科学出版社，20014环境工程设计手册主编魏先勋，湖南科学技术出版社，2002周次第13周第45周第69周第1016周第17周应完成的内容查阅收集资料，撰写文献综述，并完成开题报告。选定设计方案，做总体工艺设计完成设计计算说明书完成规定的图纸论文定稿，准备答辩指导教师贺君职称讲师2011年1月7系级教学单位审批年月日日摘要随着大学城人口的增长，大学城污水的排放量不断增加，大学城污水的净化问题日益严峻，如何高效地处理是大学城污水成为大学城发展所要面临的重要挑战。本课题开展大学城污水回用的工艺设计。本设计中，污水的进水指标为CODCR380MG/L，BOD5280MG/L，SS200MG/L，PH46。出水需满足指标达到COD60MG/L，BOD520MG/L，SS20MG/L，PH69。经过此工艺处理后，BOD和SS的去除率均已超过90。废水的各项指标均已达到城市污水再生利用城市杂用水水质（GB189202002）中的城市绿化的排放要求，可以直接排放或进一步回用。该工艺不仅节省占地，而且可以减少污泥回流，具有节能效果。另外，该工艺采用水解酸化和接触氧化，可以获得较好的沉淀效率和较好的水质。关键词大学城；污水；回用ABSTRACTWITHTHEGROWINGOFTHEPOPULATIONINCITIES,THEEMISSIONVOLUMEOFTHEDOMESTICWASTEWATERHASINCREASEDCONTINUOUSLY,ANDTHETREATMENTOFTHEWASTEWATERHASBEENMOREANDMOREURGENTSEQUENCINGBATCHREACTORACTIVATEDSLUDGEPROCESSTECHNIQUEISADOPTEDTOTREATTHEWASTEWATERCODCR,BOD5,SSANDPHOFTHEINFLUENTWERE380MG/L,280MG/L,200MG/L,46,RESPECTIVELYTHEEFFLUENTSHOULDMEETTHEREQUIREMENTSCODISNOMORETHAN60MG/L,BOD5ISNOMORETHAN20MG/L,SSISNOMORETHAN20MG/L,PH69THROUGHTHETREATMENTPROCESS,BODANDSSALLHAVEREACHED90WASTEWATERINDICATORSHAVEREACHEDTHESTANDARDTHEURBANSEWAGEREUSECITYMISCELLANEOUSWATERGB189202002OFTHECITYGREENREQUIREMENTS,YOUCANUSETHEDIRECTDISCHARGEORFURTHERBACKTHISTECHNOLOGYNOTONLYOCCUPYLESSSPACE,BUTREDUCETHESLUDGEREFLUX,SAVINGALOTOFENERGYMOREOVER,THISPROCESSISHYDROLYSISACIDIFICATIONANDCONTACTOXIDATIONSOTHEPRECIPITATIONISMOREEFFICIENTANDTHEWATERQUALITYISMUCHBETTERKEYWORDSUNIVERSITYSEWAGEREUSE目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111课题背景112国内外现状313设计内容3第2章工艺设计说明521大学城污水处理及技术概述522水质水量和处理要求623设计范围624设计原则625水回用处理工艺的选择7第3章处理构筑物的设计计算1131格栅间的设计计算1132水解酸化池的设计计算1333接触氧化池的设计计算1534竖流式二沉池设计计算1835双层滤料过滤池设计计算2136浓缩池设计计算2337板框压滤机设计计算2638接触池与漂白粉用量设计计算2739泵房及集水池设计计算29310设备的选择31第4章污水处理厂总体布置3641污水厂平面布置3642污泥管道的计算36结论47参考文献48致谢50附录1开题报告51附录2文献综述54附录3外文文献译文59附录4英文文献原文65第1章绪论11课题背景随着我国社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健康，已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来，国家和地方政府非常重视污水处理事业，正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设，有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中，预计到2010年，我国要新建城市污水处理厂1000余座，污水厂的投资将达1800亿元。在这一进程中，城市污水处理工艺的选择，将是工程界面临的首要问题。决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是污水处理工艺的选择。目前，在城市污水处理领域，南方城市普遍存在着追求“新工艺”的倾向，而且在工艺选择上似乎还有“一窝蜂”的现象。例如80年代,南方城市污水处理工艺多选择氧化沟；到了90年代末，SBR工艺几乎要“一统天下”了。一座城市污水厂处理工艺的选择,虽然应由污水水质、水量、排放标准来确定，但是，忽略污水处理厂投资和运行成本，过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。实际上，有些南方城市采取的高投资、高运行费的“新工艺”由于水质浓度低等缘故，并未收到理想的处理效果。生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术。目前，国内仅用于中水杂用水处理以及解决地表水源微污染的治理上,应用于城市污水处理，却鲜有报道。事实上，城市污水处理事业发达的美国，在70年代主要采取生物膜法处理城市污水，70的城市污水处理厂采用造价低、运行费用省的高负荷生物滤池。我国是一个发展中国家，污水治理的基本原则是要以有限的财力，解决日益严重的水污染问题。我们最常遇到的主要是由学生公寓、食堂、实验室、生活小区等一种多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的大学城污水处理。人类每天都产生大量生活污水。它有几种主要的有害成分BOD、悬浮固体、N和P等。最近几年中，人们越来越多地采用一些先进技术，进行污水处理，尤其是除大量的生活污水以及大量的洗涤剂废水也排入污水处理厂。但目前日益严格的环境法规使得企业不得不通过循环和现场处理等方法减少废水的产生。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对水资源的需求量越来越大。我国为水资源贫乏的国家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一，再加上时空分布不均，致使部分地区供求矛盾加剧。为节约用水，充分发挥现有水资源的利用率，有些城市相继指定了水回收利用的有关规定，将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水，经处理后用于冲洗厕所、洗车、绿化等。为了把所学的东西与实际想结合，在此我将水污染处理中的大学城生活污水处理问题做一个较为简单的介绍。大学城污水不同于城市污水（常包括部分工业废水），属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，处理难度小。大学城污水的处理工艺依据大学城污水排入水体的功能不同而异，常用处理方法有化粪池、一级处理（初次沉淀池）、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。由于大学城污水处理水量较小，管理MANAGE水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处理不善造成。目前，较为常用的处理工艺有污水调节池初次沉淀池池二沉池出水，是应用最广泛的方法，主要优点是停留时间短、易挂膜，尤其适合设备化，埋地建设倍受环保公司及用户青睐，但由于维修管理MANAGE及设备防腐等方面的问题，近年来应用受到限制。但如果建成地下钢筋混凝土形式，设置人员通道以便维修，此种地下建设方式在大学城水处理中具有较大市场，但这种方式一般处理规模较小，每天排放污水量小于几百吨的大学城较为理想。对上千吨的大学城污水处理，推荐采用地面建设方式，生物处理部分可采用接触氧化，也可采用SBR或其改进型CASS工艺，方式提议采用低噪音的风机或水下机。污水调节池混凝沉淀过滤出水，对处理程度要求不高，且水量较小时，可采用此工艺，具有占地面积小，异味小，管理MANAGE简单等优点。另外，在好氧生物处理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系统的总去除率。大学城生活小区通常有较大的绿地面积，如果把污水处理后回用于浇灌绿地、道路、冲洗汽车，应在上述处理出水后加上消毒或其它补充措施。活性污泥法是处理城市生活污水最广泛使用的方法,它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解的有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其它一些物质它既适用于大流量的污水处理,也适用于小流量的污水处理运行方式灵活,日常运行费用较低。12国内外现状随着我国改革开放，经济的快速发展和城市化进程的加快，水资源的短缺尤为突出，因此国家极为重视污水资源化问题。在我国北方，随着国民经济持续增长和生活水平的提高，在用水量大幅度增长，造成水资源的短缺。在南方不少水资源日益被污染，可使用水资源日趋不足。在我国很多地方已经阻碍和制约着国民经济的持续增长。目前迫切需要做的事情就是寻找一条可靠合理的途径解决这一问题。一方面增加污水处理量，减少污水对水体的污染；另一方面为了减少新建水厂供水量，降低造价，节省成本，将污水处理后再予回用。目前世界各国相继开展了污水再生与回用研究，多年的实践已证明，再生后的污水不仅可以用于农业、工业，还可更广泛地作为城市用水，我国污水回用工作起步较晚，更缺乏系统研究和实践经验，大学城污水量大且集中，就近可取，基建投资省，处理成本低，是可开发利用的重要水源，因此进行大学城污水回用工艺设计具有一定的现实意义。13设计内容本设计研究的主要内容主要有1对工艺构筑物选型作说明；2主要处理设施（格栅、水解酸化池、生物接触氧化池、过滤池、二沉池）的工艺说明；3主要设备（水解酸化池、生物接触氧化池、过滤池、二沉池）的选择计算；4污水处理厂平面和高程布置。该设计主要解决的问题是由于大学城生活而产生的污水废水并对其进行处理设计处理水量为4000M3/D。经过处理后的水质应达城市污水再生利用城市杂用水水质（GB189202002）中的城市绿化的排放要求。第2章工艺设计说明21大学城污水处理及技术概述我们最常遇到的主要是由居住区、教学楼、宿舍公寓、食堂等一种多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的大学城污水处理。大学城污水不同于城市污水（常包括部分工业废水），属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，处理难度小。大学城污水的处理工艺依据大学城污水排入水体的功能不同而异，常用处理方法有化粪池、一级处理（初次沉淀池）、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。由于小区污水处理水量较小，管理MANAGE水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处理不善造成。目前，较为常用的处理工艺有污水调节池初次沉淀池池二沉池出水，是应用最广泛的方法，主要优点是停留时间短、易挂膜，尤其适合设备化，埋地建设倍受环保公司及用户青睐，但由于维修管理MANAGE及设备防腐等方面的问题，近年来应用受到限制。但如果建成地下钢筋混凝土形式，设置人员通道以便维修，此种地下建设方式在大学城水处理中具有较大市场，但这种方式一般处理规模较小，每天排放污水量小于几百吨的小区较为理想。对上千吨的小区污水处理，推荐采用地面建设方式，生物处理部分可采用接触氧化，也可采用SBR或其改进型CASS工艺，方式提议采用低噪音的风机或水下机。污水调节池混凝沉淀过滤出水，对处理程度要求不高，且水量较小时，可采用此工艺，具有占地面积小，异味小，管理MANAGE简单等优点。另外，在好氧生物处理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系统的总去除率。大学城通常有较大的绿地面积，如果把污水处理后回用于浇灌绿地、道路、冲洗汽车，应在上述处理出水后加上消毒或其它补充措施。22水质水量和处理要求该废水处理工程的设计规模4000M3/D，处理后水质要求达到城市污水再生利用城市杂用水水质（GB189202002）中的城市绿化的排放要求，进水水质和排放标准见表21。表21废水的污染状况及执行的排放标准序号污染物进水设计值排放标准1COD（MG/L）380502BOD5（MG/L）280203SS（MG/L）200204PH466923设计范围1、生产废水流入污水处理场界区至全处理流程出水达标排放为止，设计内容包括水处理工艺、土建、排水等；2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两部分。24设计原则1本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定，废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到城市废水排放要求。2针对本工程的具体情况和特点,采用成熟可靠的处理工艺和设备，尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主。3处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量变化。4管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少劳动强度。5在不影响处理效果的前提下，充分利用原有的构筑物和设施,节省工程费用，减少占地面积和运行费。6降低噪声，改善废水处理站及周围环境。7本处理工艺流程要求耐冲击负荷，有可靠的运行稳定性。25水回用处理工艺的选择水回用是利用人们生产和生活中应用过的优质杂排水，经过一定的再生处理后，应用于工业生产，农业灌溉，生活杂用水及补充地下水。251水回用工艺流程为了将污水处理成符合中水水质标准的水，一般要进行三个阶段的处理（1）预处理该阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质。（2）主处理该阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物。（3）后处理该阶段主要以消毒处理为主，对出水进行深度处理。保证出水达到中水水标准。252主处理的方法按目前已被采用的方法大致可分为三类（1）生物处理法利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括好氧和厌氧微生物处理，一般以好氧处理较多。（2）物理化学处理法以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附相结合为基本方式，与传统的二级处理相比，提高了水质，但运行费用较高。（3）膜处理采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是SS去除率很高，占地面积与传统的二级处理相比，减少了很多。但目前对此工艺在实际应用上还存有一定争议。253工艺流程的选择确定工艺流程时必须掌握中水原水的水量、水质和中水的使用要求，应根据上述条件选择经济合理、运行可靠的处理工艺；在选择工艺流程时，应考虑装置所占的面积和周围环境的限制以及噪声和臭气对周围环境带来的影响；水源的主要污染物是有机物，目前大多数以生物处理为主处理方法；在工艺流程中消毒灭菌工艺必不可少，一般采用含氯消毒剂进行消毒。水处理的工艺流程主要取决于水源和中水的用途，水源不仅影响处理工艺的选择，而且影响处理成本，因此，水源的选择十分关键；目前，我国主要以大学城污水作为水源。（1）生物化学法原水格栅调节池接触氧化池沉淀池过滤消毒出水。运转时应考虑到反应速率和污泥沉降性能，活性污泥浓度不应太大。（2）物理化学法原水格栅调节池絮凝沉淀池超滤膜消毒出水，以超滤膜分离技术代替上述工艺中沉淀、过滤部分，超滤技术具有适应性强、对细菌和洗涤剂的去除率，高出水稳定等特点。（3）膜生物反应器技术（物化生化结合法）原水格栅调节池活性污泥池超滤膜消毒出水膜生物反应器技术既MBR技术是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合的污水处理及回用工艺。该工艺最引人注意的是利用膜技术实现固液分离取代传统的沉淀池，而且不需要回流污泥。膜的高截留率使生物反应器内可以维持很高的生物浓度，因此反应器具有较高的容积负荷，因此可以大大缩小占地面积、提高出水水质，适合较高水质要求的污水处理与回用。膜生物反应器很可能成为传统工艺的替代者，从而将污水处理与回用提高到一个新的层次。通过以上的论述及对比我所采用的简捷工艺流程如下污水中格栅水解酸化池生物接触氧化池二沉池双层滤料过滤池消毒池回用水由于污水量不大，最终出水对水质要求较高，且最终出水作为回用水。因此拟采用以下工艺流程图21工艺流程图泥饼外运污泥浓缩池机械脱水过滤池回用水消毒池反冲洗泵提升泵水解酸化池接触氧化池中格栅二沉池上清液流程说明该流程为物理，化学，生物化学的组合工艺。首先，污水进行预处理，中格栅用来截留较大颗粒悬浮物，如纤维，果皮等制品，而后进入水解酸化池，水解酸化池可以改善生物处理构筑物运行条件并降低有机物运行负荷，去除大部分悬浮物。预处理后的污水进入二级处理，在生物接触氧化池中进行生物氧化，降解去除大部分有机物，同时对N,P也可以有效去除。经生物氧化污水进入二沉池，二沉池用以澄清混合液和浓缩活性污泥，从而使污水得以净化。由于生活小区对水质要求高需进行深度处理，出水由过滤池进行过滤但水质仍未达到标准，因此须进一步消毒，消毒可用来杀灭各种方法处理后残留的细菌，病毒等微生物，经消毒后的部分水可用作反冲洗水来节省水源，剩余最终出水可用作中水进行回用。经初沉池，生物接触氧化池，二沉池处理后的污泥和脱落生物膜一起排入污泥浓缩池，经浓缩脱水后的污泥可用作肥料。经浓缩池，机械脱水后的上清液可回流到初沉池来循环使用。经处理后回用水可以用于冲洗厕所、洗车、绿化等。26本章小结本章根据污水的原始设计资料，结合污水特点，提出了水解酸化处理工艺。该流程为物理，化学，生物化学的组合工艺，且处理后的水可作回用水源。第3章处理构筑物的设计计算31格栅间的设计计算311格栅的作用和位置格栅有一组平行的金属栅条，或筛网制成，安装在污水渠道，泵房等的进口处或污水处理厂的端部。用以截留较大悬浮物或漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，木屑等，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行，被截留物质为栅渣。312格栅的选型及设计参数1型式平面型倾斜安装机械格栅2格栅的栅前流速一般为SM/90/43格栅过栅流速不宜小于，不宜大于6/14山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应5格栅尺寸参见设备说明书，在本次设计中可采用中间值的方法HB,313格栅的设计数据1污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求（1）人工清除（2）机械清除（3）最大间隙M4025M2516M402如水泵前格栅间隙不大于时，污水处理系统前可不在设置格栅53栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行资料时，可采用（1）格栅间隙2516051污水栅渣330/（2）格栅间隙M503污水栅渣33/4机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用5格栅倾角一般采用0746通过格栅的水头损失一般采用M587栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位，工作台上应50有安全冲洗设备8设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施9格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。314计算过程设栅前深H04M，过栅流速V09M/S，用中格栅，栅条间隙，ME25格栅倾角601、栅条间隙数4000M3/D0046M/SMAXQN个EVHSIN5409256SIN2、栅槽宽度取栅条宽度S001MB001S1M160213、进水渠道渐宽部分长度若进水渠道B，渐宽部分展开角1M021TGTL89265214、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L0489125、过栅水头损失因栅条为矩形截面,为矩形断面时，3K34,ESMKGVH0976SIN8192052SIN23416、栅后槽总长度取栅前渠道超高H栅前槽高HH7217904307格栅总长度MTGL03827105408960151217、每日栅渣量在格栅间隙为25MM情况下，设栅渣量33/MWDMKWQ/20/2301286407410863MAX总可采用机械清渣32水解酸化池的设计计算采用本设计，需密闭，不设三相分离器，需搅拌器。水解酸化池设计草图如图33所示。图31水解酸化池设计草图321设计说明表面负荷Q15M3/M2H；水力停留时间HRT30H；厌氧污泥产率Y015KGSS/KGBODR322设计计算1水解酸化池尺寸1池表面积及尺寸QQA式中，Q为表面负荷，M3/M2H。代入数值，采用正方形池，边长L11M。40125M2有效水深QHRT540超高05M，则水解酸化池总高度50M。3有效容积319VA4D反应器上升流速4015/23QVMHAHRT水解酸化池的酸化池上升流速一般为0518M/H，符合要求。2反应器配水系统单孔布水负荷Q10M2，出水孔处设导流板，45则布水点个数1ANQ管道设计采用分枝式配水方式，一共设6根总管，管径D4150MM，每2米布设一根；每根总管上6根支管，管径D550MM，每2米布设一根；每根支管设2根支管，管径D635MM。配水管道设计草图如图34所示。图32配水管道设计草图3出水收集系统（1）出水渠宽40219QB（2）代入数值，取B05M。6328M设出水流速03M/S，出水渠中水深046315HBV取H05M，则出水渠断面设计为HB05M05M。（3）溢流堰设计流量Q4000M3/D46L/S，溢流堰负荷Q28L/MS。则溢流堰出水断面总长度46128QLMQ采用90三角堰，设堰上水头H30MM，每个堰口水面宽度B60MM所需堰口数量164270LNB出水堰周长C5M出水断面处每个堰齿宽度01648CLSMN取S90MM，则实际堰口数279B校核溢流堰负荷，符合要求4/0627QQS图33溢流堰草图4污泥量YQSWR式中，为水解酸化去除的BOD5量，KG/M3；Y为厌氧污泥产率，R015KGSS/KGBODRY假设水解酸化池前BOD5去除率20，水解酸化对的去除率20，5BOD则RS4012064/GL代入数值318/KSD假设含水率99，密度为1G/CM3，则污泥体积为384M3/D。33接触氧化池的设计计算331作用该池是污水处理系统的重要组成部分，具有脱氮除磷的功能，不用污泥回流，也不存在污泥膨胀的问题。管理方便。本设计选用直流式接触鼓风氧化池。332设计数据1、生物接触氧化池填料体积按填料容积计算容积负荷应通过试验确定，一般城市污水为1018KGBOD/MD532、污水在池内停留时间一般约为3080H，但也需要根据实际情况而定。3、曝气装置供气量按气水比（1520）1考虑。4、填料总高度一般为3M，每格生物接触池面积不宜大于25M。保证2布水、布气平均。333接触氧化池设计计算Q4000M/D，BOD进水L260MG/L，出水L20MG/L35ATBOD去除率Y923TA260设气水比D容积负荷M1500GBOD/MD0废水气3/1M53接触时间T2H1、滤池体积V640M（31）MLQTA15026432、滤池总面积F256MHV623、池格数F25M取F16M216格NF1654、格滤池面积设LB445、校核接触时间2424384H2H（32）TQNFH40526、滤池总高度H超高0607MH填料上深0405H填料层间隙高1230203MH配水区高深采用多孔曝气时，进入检修者取15M4HHHH（M1）HH250704021553M012347、填料总体积V161625NFH3640M8、污水在池内实际停留时间T210QHF707H4473569、所需空气量D为供气量气水比（1520）1设D15M/D003DD/D310、每格需气量D1DMN/7506311、接触池需气量设气水比为61Q6400024000M/D1000M/H气33HMAQ/2/92502气气由于采用半软性纤维填料不会堵塞，曝气强度，也不会淤泥，所以选用可变孔曝气软管，HMHM/913232远大于单个曝气量为，曝气头个数为4个气气501QN出水管进水管空气管污泥管图34生物接触氧化池示意图34竖流式二沉池设计计算341二沉池设计数据1二沉池面积按表面负荷法计算，选用表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，应小于初沉池一般为QHM/0251232设计中心进水管，应考虑回流污泥，且只取大值。中心进水管水流速度可选SM/503二沉池酌水停留时间一般为H04池径水深比宜为1265利泥板外缘线速度不宜大于，一般采用。MIN/3MIN/51342二沉池作用二次沉淀池是活性污泥系统重要组成部分，它的作用是泥水分离，是混凝土合液澄清，浓缩和回流活性污泥。其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。本次毕业设计选用的是圆形竖流式二沉池，它适用于小型污水处理厂。343二沉池设计计算1设中心管内流速，采用池数，则每池最大设计SMV/034N流量KQZ/52146MAXQN50S830460AAXV32M2沉淀部分有效断面积设表面负荷，则上流速HQ/2HMV/223S/05AVMAX0518673二沉池直径D40A5024894二沉当有效水深设沉淀时间HT51MVH7236003625校核当径水深比符合要求27/98/D6校核集水槽每米出水堰过水负荷SLQ/9/0103MAX0符合要求，不需另设辐射式水槽。7污泥体积设污泥清除间隔时间,每人每日产先湿污泥量HT4DLS/50人（33）368021850MSNV8每池污泥体积3174/6/N9池子圆载锥部分实有容积设圆锥底部直径为，载锥高度为，载锥侧壁倾角D05H05AMTGTGDDHO9835240982/,53226805170133MRRV可见池内足够容纳污泥量10中心管直径MAD704640011中心管嗽叭下缘至反射板的垂直距离，设流过该缝隙的污水流速3HSMV/21喇叭口直径1D017350MQH228AX312二沉池总高度设池子保护高度，缓冲层高（因泥面很低）则H50104HMH39782174321反射板中心管排泥管集水槽图35竖流式二沉池示意图35双层滤料过滤池设计计算351双层滤料过滤池的作用过滤池在污水深度处理中应用较多。此池型不含污能力强而且在好氧状态下，易于生物膜生长，可使二级处理水在去除悬浮物质的同时，降解溶解性的有机物，大幅度提高出水水质，满足用户需求。352设计数据1从过滤开始到结束所延续的时间称滤池的工作周期，一般应大于，H8最长可达以上。H482常用的石英砂和无烟煤的容隙率分别为和。4053双层滤料的滤速一般采用，反冲洗强度采用HM/162,历时。/1632SMLIN86353设计计算1、设计废水量DQ/400513考虑了水厂自用水（包括反冲洗水）52、设计数据滤速，冲洗强度HMV/1632MSLQ冲洗时间IN63、计算（1）滤池面积及尺寸滤料工作时间24H，每次冲洗6MIN，停留40MIN，滤料实际工作时间为HTT623026410535MVQF滤池工作周期时间0H滤池停运后停留时间T滤池反冲洗时间1采用2个滤池，每个滤池面积2781MNFF设计滤池长度比BL滤池尺寸为24校核强制滤速HNRV/10（2）滤池高度承托层高计,，滤料层高度无烟煤层，砂层为MH4501M450，总高度，滤料上水深为，超高，M3072H13H614滤板高度，5滤池总高2543213滤池反冲洗水头损失A管式大阻力配水系水头损失，孔眼D为，孔口MB壁厚M9流量，配水系统开孔比680250A2/14SLQ（34）GUQH5389614212B经砾石支随层水头损失计算（为层厚）1HMQHH4050013C滤料层水头损失及写作水头为H2D反冲水泵和扬程滤池高计清水池深度管道、滤层水头损失06132405342根据冲洗流量和扬程选择反冲洗水泵出水管反冲洗管进水管图35双层滤料过滤池示意图36浓缩池设计计算361重力浓缩池的作用本设计采用的是重力，浓缩池中的圆形浓缩池主要用于浓缩初次污泥及初次污泥和剩余污泥的混合污泥。362设计数据1进泥含水率当为实次污泥时，其含水率一般为9597；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为6922污泥固体负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷采用；当为剩余活性污泥时，污泥固体负荷采用DMKG/12082633浓缩后污泥含水率由二沉池进入污泥浓缩池的污泥含水率，当采用99。299。6时，浓缩后污泥含水率为97981浓缩时间不宜小于12小时，但也不超过24小时；2有效水深一般宜为4M，最低不小于3M污泥室容积和排泥时间应根据排泥方法和两次排泥间隙时间而定，当彩间歇排泥时，两次排泥间隔一般采用8小时。363计算初沉池、接触氧化池，二沉池排泥量1、（1）初沉池按SS去除率计算（35）021XYCQVS（平C1,C2SS进出水浓度T/M3,去除率4060SYX0002005T/M3初沉污泥浓度DM/2705124362接触氧化池按BOD5去除率计算设每去除1KGBOD5产生0304KG污泥LR为BOD5进出水浓度差值，Y为BOD5去除率80，污泥容量，以1000计3/KGDQYLWR/207410826410设污泥含水率P99，则MPV/39372二沉池污泥量按B0D5去除率计算污泥含水率为992996,LRBOD5进出水差值污泥产率系数（OBY）804经生物接解氧化池后的二沉池BOD5进水浓度为LMG/52126DKGQLYWROB/8710403污泥干重/8120948763DMPV浓缩池总处理污泥量DMQ/25081723032、浓缩池直径浓缩污泥固体通量M取,污泥浓度C取，则浓缩池面KG/LG/6积2712650MMQCA采用1个污泥浓缩池,则深缩池直径D48343、浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间,则HT15MAQH82740214、超高H取35、缓冲层高取6、污泥升容积设池底坡度，污泥斗下底直径，上05IMD01底直径，池底坡度造成的深度D02MIH234污泥斗高度TGTGDH714051520157、浓缩池总高度MH9238543218、浓缩后污泥体积为经二沉池进入浓缩池污泥含水率1P69972污泥浓缩后污泥含水率32114005MQV图36重力浓缩池示意图37板框压滤机设计计算371作用由重力浓缩后的污泥含水量水率毕较高，需将污泥进行脱水之后外运。本高等选用的是水平自动板杠压滤机。372设计数据1通过试验确定或参考类似的压滤运行数据，夺滤机产率一般为。HMKG/4222压滤脱水周期。H451373计算1压滤机过滤面积（36）LQPA0P污泥含水率Q污泥量L污泥产率HM/32174209712根据压滤机面积选择性能如下表31压滤机性能表型号过滤面积2M滤板厚度滤板数片滤框数（片）最大滤饼厚度MBAJZ15A/800501550131220型号最大过滤压滤AMP滤布规格M宽长主电机功率（KW）外形尺寸高宽长（）MBAJZ15A/8005060930751753804953由于从浓缩池流出污泥需靠污泥泵将其提升到压滤机，因此污泥泵选型表32污泥泵性能表型号额定流量（）MIN/3额定扬程（）M转速（R/MIN）CVD31100B00924870型号出口直径（）额定功率KW外形尺寸长宽高（）MCVD31100B100114993070038接触池与漂白粉用量设计计算381作用污水经过一级或二级处理后，水质大大改善，但细菌含量仍须进一步去除，并存在有病原菌的可能，因此，在排放水体前或中水回用、农因灌溉时，应进行消毒处理。382设计数据1、加氯量为，接触时间LMGL/05/1MIN302、每包的漂白粉先加水搅拌成溶液，再加水KG50K415调成，浓度溶液澄清后，由计量设备投加以滤后水中。2383计算1、漂白粉用量由给排水工程快速设计手册查表137，得最大投氯量，LMGP/02水量时，所用漂白粉量DMQ/403DKGW/252、接触池容积（1）3AX85024MTV2采用矩形隔板工接触池1座，则每座池容积为318（3）取接触池水深,单格宽,则H5B21池长,水流长度M029ML436每座接触池分格数格48123（4）复核池容由以上计算，接触池宽B8长，水深8105所以332764MV接触池出水不用设溢流堰3、投药方式，搅拌设备造型根据所投药量宜采用重力投加，挂壁式搅拌设备U水动力粘度（PAS）T混合时间（）一般1MING设计速度梯度1051S在接触消毒液第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式）混合搅拌机功率0125KW2242010538606153UQTGN根据搅拌机功率，则选用搅拌机性能如下表33搅拌机性能表型号桨板深度M桨板直径桨叶宽度M功率KW转速（）MIN/RJWH310115031094300搅拌机出水管进水管图37接触消毒池示意图39泵房及集水池设计计算391作用本设计采用自灌式矩形提升泵房，根据设计中污水水量可知为小型处理厂，因此易采用合建式的矩形泵房，水泵设置为1用1备。水泵机组的排列决定泵房建筑面积大小，机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则，机组布置应保证运行安全，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并考虑泵站有扩建的余地，本设计采用横向排列。392设计数据配电设备图38水泵机组布置示意图1净距等于最大设备宽加1米，但不得小于2米，取2米；1A2净距应按管件安装需要确定，但水泵出水侧为操纵主通道，不宜B小于3米，取35米；3净距原则上为电机轴长加03米，对低压配电设备米，1C51C取20米4净距应根据安装需要确定，但米，取10米；1D015为两相邻机组间距不宜小于12米，取12米。E393设计计算（4）集水池容积设计流量QHMH/43/53相当一台泵6MIN容量，设有效水深为，则每台泵流量Q2SM/031容积取341604MV36容积28HF宽度取2MLB52泵房总长及总宽总宽MBD025301201总长MAECL5260132026011（1）泵房总高图39泵房水位示意图1从管道到格栅水处理自由跌落005M2从格栅出水经管道到达集水池，此过程中水位自由跌落05，即集水M池最高水位63501353最高水位与最低水位差值为1520,取15，即最低水位M496504最低水位与泵房底有安全水损，取；泵房底标高M738715泵房埋深为；泵房地上部分一般为45，取405M即泵房总高H14310设备的选择3101平流式初沉池刮泥机设备的选型平流式初沉池刮泥板设备的尺寸如下表表34平流式初沉池刮泥板设备的尺寸表型号池长（）M标准池长（）池深（）M周边线速度（）IN/驱动功率（KW）2016NBX16202035501005523102鼓风机设备选型鼓风机设备的尺寸如下表表35鼓风机设备的尺寸表型号口径MIN转速IN/RQSMIN/3TSE2002008002610型号LAKWP0PAK外形尺寸（）TSE2009411147150020653103曝气头设备的选型曝气头设备的尺寸如下表表36曝气头设备的尺寸表型号曝气量（）MIN/3氧利用率E（）AHA8050416303104软性纤维填料设备的选型软性纤维填料设备的尺寸如下表表37软性纤维填料设备的尺寸表型号纤维束丝量（根）单位质量（3/MKG）成膜质量（）3/MKGR120608102526580型号理论比表面积（）32/M正常负荷KGCOD/3冲击负荷R1206024742353105反冲洗泵设备的选型反冲洗泵设备的尺寸如下表表38反冲洗泵设备的尺寸如下表配带电动机配带电动机型号流量HM/3功率（KW）型号扬程MBJIS25035411Y90S415型号转速MIN/R外形尺寸（）BJIS2503145010104053106搅拌机的设备选型搅拌机的设备尺寸如下表表39搅拌机的设备尺寸表型号桨板深度M桨板直径桨叶宽度M功率KW转速（MIN/R）JWH3101150310943003107压滤机的设备选型压滤机的设备尺寸如下表表310压滤机的设备尺寸表型号过滤面积2M滤板厚度滤板数片滤框数（片）最大滤饼厚度MBAJZ15A/800501550131220型号最大过滤压滤AMP滤布规格M宽长主电机功率（KW）外形尺寸高宽长（）MBAJZ15A/800506093075175380493108污泥泵的设备选型污泥泵的设备尺寸如下表表311污泥泵的设备尺寸表型号额定流量（MIN/3）额定扬程（）转速（R/MIN）出口直径（）M额定功率KW外形尺寸长宽高（）MCVD31100B00092487010011499307003109浓缩池挂泥板的设备选型浓缩池挂泥板的设备尺寸如下表表312浓缩池挂泥板的设备尺寸表型号池径M标准池径池深M周边线速度IN/驱动功率KWZXN4102442840061503731010提升泵的设备选型提升泵的设备尺寸如下表表313升泵的设备尺寸表型号转速MIN/R流量H/3扬程M电压V功率KW4MFBC9701541271911型号效率口径M安装尺寸长宽高M4MFBC70226605201922311本章小结本章完成了污水处理主要构筑物的计算及主要设备的选择，并对废水中污染物的去除率进行了理论计算，本章且完成了污泥处理主要构筑物的计算及相关设备的选择。水解酸化池污泥产量都很少，且消化程度高，为污泥后续处理节省了大量费用，优势明显。废水经一系列处理后，水质达到了排放回用标准。第4章污水处理厂总体布置41污水厂平面布置在污水处理厂厂区有各处理单元构筑物，连同个处理构筑物之间的管及其他管线，辅助性建筑物，道路，及绿地等。411总体布置规定根据污水厂的处理级别，一级处理或二级处理（生物膜法）和污泥处理流程，各种构筑物的形状，大小及组合，结合厂址地形，气候和地质条件等，综合确定布置形式。总体布置恰当，可为今后施工，维护和管理等提供良好条件。412布置的具体要求1平面布置重点考虑厂区功能区划；处理构筑物布置，构筑物与管渠之间关系。2厂区平面布置时，除处理工艺管道外，还应有空气管，反冲洗管及污泥管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。3污水厂厂区主要车行道路68米。次要车行道34米，道路两旁留有绿化带及适当空间。4水厂厂区适当规划设计机房（水泵风机剩余活性污泥配电用房）办公用房，机修及仓库等辅助建筑5厂区总面积要求选择，比例1200，图面参考给水排水制图标准GBJ10687，重点表达建筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。42污泥管道的计算421污泥的水力特性水处理系统都要产生一定量的污泥。通常情况下，污泥大多采用管道输送，包括重力输送和压力输送。与水流不同，污泥的性质变化很大，所以水力特性也各不相同。污泥的水力特性受很多因素的影响，如温度、污水水质、流速、黏度等。但归纳起来主要受黏度的影响。为方便起见，常以污泥含水率来表征污泥的水力特性。在污泥含水率一定的情况下，污泥中固体的密度越小，则污泥的黏度越大。污泥的黏度与污泥的浓度以及挥发物的含量成正比，与温度成反比。而它与流速的关系比较复杂当污泥在管道内以低流速（一般以1015M/S）流动时，处于层流状态，污泥黏度大，流动阻力比水大；当流速增大至15M/S以上时，处于紊流状态，流动阻力比水小。在设计输泥管道时，应采用较大的流速，以使污泥处于紊流状态。污泥的性质与污泥的含水率有直接关系。当污泥含水率为99995时，污泥在管道中的水力特性与污水相似；当含水率为9092时，与污水相比水头损失增加很多；当污泥管道直径为100MM和150MM时，污泥管道的水头损失是污水管道的68倍。422污泥管道的水力计算说明（1）在污水处理厂中，重力输泥管道的设计坡度采用001002。采用压力流管道输送污泥时，一般采用表37的最小设计流速。表41压力流输泥管道最小设计流速最小设计流速/（M/S）污泥含水率/管径150250MM管径300400MM901516911415921314931213941112951011960910970809980708因在设计输泥管道时，要使污泥处于紊流状态，则流速应取大于15M/S（2）污泥管道水力损失计算1水解酸化池至污泥浓缩池取管长L12M，管内流速V16M/S，管道D100MM的铸铁管，90弯头一个（114）干固体浓度与CH值的关系见表38，局部阻力系数见表39。污泥含水率为95，污泥处于紊流状态，其水头损失可按下式计算HF249（L/D117）（V/CH）185CHHARSENWILLIANS系数，其数值与污泥浓度有关根据查表得，CH61管道沿程损失为HF1249（12/01117）（16/61）185049M污泥管道的局部损失为HF11V2/2G114162/298015M则H1049015064M水解酸化池的水头损失为01M2接触氧化池至污泥浓缩池取管长L210M，管道内流速V2M/S，D100MM污泥含水率为995，则水力特性与污水相似取坡度为002则管道沿程损失为HF20021002M局部损失为HF220822/298016M则H202016036M沉淀池的水头损失为015M3二沉池至污泥浓缩池取管长L28M，管道内流速V2M/S，D100MM污泥含水率为995，则水力特性与污水相似取坡度为002则管道沿程损失为HF30028016M局部损失为HF330822/298016M则H3016016036M沉淀池的水头损失为015M4污泥浓缩池到贮泥池取管长L3