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文档简介

1、北京理工大学珠海学院16届本科生毕业设计深圳市某市政污水处理厂工程设计摘 要在如今社会,水资源的需求量越来越大。水污染已经被联合国列为一项非常严重的自然灾害,与空气污染和化学污染并列。水污染的危害极大,它会危害人体的健康、渔业和农业生产,也会增加清洁水供应的支出。水污染还会对生态系统构成危害:水体的富营氧化以及动植物物种的损失。此设计主要根据城市规划,地形条件,气候条件,河流的水文条件,依据排水管道系统的布置原则确定排水管网的平面设计,在保证排水安全通畅的前提下,使工程的造价最低。再根据生活污水的水量、水质条件及工业污水的水量以及受纳水体可接受的污染物的量确定污水的处理程度,进而确定污水处理工

2、艺,并进行技术经济比较。为达到污水厂要求的排放标准,本工程设计选择氧化沟工艺结合深度处理和氧化沟工艺结合MBR技术两种方案。通过对这两种具有脱氮除磷功能的污水处理工艺设计并进行经济技术比选,确定氧化沟工艺为较优方案。而污泥处理则采用浓缩、脱水工艺。 关键字:城市污水处理厂;氧化沟工艺;脱氮除磷;污泥处理; MBR 2AbstractIn todays society, the demand for water resources is increasing. Water pollution has been listed by the United Nations as a very seri

3、ous natural disaster, alongside air pollution and chemical pollution. Water pollution is so harmful that it endangers human health, fisheries and agricultural production, and increases spending on clean water supplies. Water pollution can also be harmful to ecosystems: the rich oxidation of water bo

4、dies and the loss of plant and animal species. Therefore, it is urgent to control the water pollution. This design is mainly based on the urban planning condition, climate condition, river hydrology condition, according to the layout principle of drainage pipe system, determine the layout design of

5、drainage pipe net, make the cost of the system lowest under the premise of ensuring the drainage safe and smooth. Then according to the quantity of domestic sewage, the water quality conditions and the quantity of industrial sewage and the amount of pollutants acceptable to the receiving water, the

6、treatment degree of sewage can be determined, and then the sewage treatment process can be determined, and the technology and economic comparison are made. The specific content of the design includes: the initial design of the drainage network expansion; Design of sewage pump station process; Design

7、 of sewage treatment process; Design of sludge treatment process; Estimated engineering costs for the drainage network and the entire sewage treatment plant.Keywords:Wastewatertreatment plant; oxidation ditch process; Nitrogen and phosphorus removal; Sludge treatment; MBR目 录摘 要1Abstract2目 录3第1章 前言5第

8、2章 工程概况62.1 项目背景62.2 污水量计算62.3 污水水质指标72.4 污水厂设计规模和污水处理程度72.5 设计依据82.6设计内容8第3章 工艺流程比选93.1 确定处理方案的原则93.2 污水处理方案的选择93.3 污水处理工艺路线11第4章 一级处理124.1 概述124.2中格栅124.3 污水提升泵房144.4 细格栅164.5 平流式沉砂池184.5.1 主要设计参数:194.5.2 平流式沉砂池计算过程19第5章 二级处理225.1.氧化沟工艺225.1.1设计参数225.1.2 设计计算235.2 辐流式沉淀池27第6章 污泥处理286.1污泥泵房286.2污泥浓

9、缩池286.3 贮泥池306.4 污泥脱水30第7章 污水厂总体布置327.1 污水处理厂平面布置327.2 污水厂的高程布置32参考文献34致 谢35附录1污水处理厂高程计算表364第1章 前言近些年我国经济得到了迅猛的发展,环保事业的发展速度也随之逐步提升,越来越多的城市都进行了污水处理厂的建设,并且很多大型工业企业也在自己的厂区设置了工业废水处理装置,污水处理已经成为社会关注的热点。随着建设的开展,越来越多的新技术、新工艺被应用起来,包括各种效率高能耗低的污水处理技术、土地处理系统等等。另一方面,水污染处理工艺和技术也成为很多高校和研究机构关注的热点,随着越来越多相关研究项目的开展,我国

10、的污水处理技术将会得到更快的进步。虽然我国国土面积较大,但是水资源的拥有量却不是很多,尤其是人均占用量更是很少,很多北方的一些城市的发展都受到了水资源短缺的限制。因此能够看得出来,未来的一个很大趋势就是对污水进行深度处理,从而实现二次利用。对于本设计而言,由于该地区采用分流制排水系统,雨水经收集后就近排放附近水体,而生活污水则需要通过城市污水处理厂进行处理后再排放至河流。第2章 工程概况2.1 项目背景项目所在地区总面积约为10平方公里,现状户籍总人口为3862人,流动人口约5300人。根据当地政府规划,在未来10年(2020年-2030年)将发展成为以居住、商贸为主的新型城镇,规划人口约10

11、万人。该地区目前尚无系统排水设施,雨污混流就近排放附近沟渠,最后经区内排洪沟排入地区以东的河道。该地区西、南、北三面环山,大部分地面标高在3.0-7.0米之间。西部山坳内有小型水库,该水库兼具防洪和供水的功能。始发于水库的排洪渠由西向东贯穿整个地区,是该地区最主要的排水通道。为配合该地区未来的经济发展和保护当地水环境,因此开展本污水处理厂设计项目。2.2 污水量计算根据室外排水设计规范,生活污水标准为160L/capd,其总变化系数为1.5,该地区已居住,商贸为主,没有工业,所以本地区总污水量:近期为100000.161.5+5800=8200m3/d,2020年为1000000.161.5+

12、5800=29800m3/d。根据本项目的污水管网规划,该地区全部污水均进入设计污水厂进行处理。据此,该厂按远期2020年一期3.0万吨/天的处理规模进行设计。针对当地发展情况进行了全方位的考虑之后,在针对设计方案进行确定的时候,需要对下面这些原则进行考虑:可以满足适用的要求。通常情况下在最开始需要确保厂区所完成处理之后的污水能够满足排放标准。对于对经济条件以及技术水平进行考虑,同时还要和当地情况相结合,选择最为合理的方案,包括处理工艺的具体流程,处理工艺所涉及构筑物所对应的型式,工艺过程所涉及的设备,还有设计参数,这些都需要满足污水处理厂功能需求,确保出水能够满足相应的排放标准。在设计污水处

13、理厂处理工艺的时候,在能够满足设计要求的前提下,需要对性价比进行考虑。并且在设计污水处理厂处理方案的时候,一定要结合近期规划以及远期规划,对于最好不要进行分期进行建设的部分,例如泵房、配水井还有加药间等等,其所对应的土建部分需要进行一次建成;如果没有远期的规划,那么在进行设计的时候,下对后续的扩展条件进行考虑。另外在设计污水处理厂的时候,一定要对安全运行条件进行充分的考虑,比如进行超越管线以及分流设施的建设29。2.3 污水水质指标根据监测化验数据,进水水质:BOD5=190mg/L,SS=238mg/L,CODcr=380mg/L,TP=4.9mg/L,NH3-N=49mg/L由于设计污水厂

14、的尾水最终排向地区以东的河道,根据深圳市水体功能区划,该河道属于地表水类功能水域,因此设计污水厂的出水水质需要达到应该执行城镇污水处理厂污染物排放标准-GB 18918-2002BOD520mg/L,SS20mg/L,CODcr60mg/L,TP0.5mg/L,NH3-N15mg/L。另一方面,根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的规定,城镇污水处理厂出水排入地表水类功能水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外)时,执行一级标准的 B 标准:BOD520mg/L,SS20mg/L,CODcr60mg/L,TP1 mg/L,NH3-N8mg/L。两者中取较严者。即出水水

15、质指标需要达到:BOD520mg/L,SS20mg/L,CODcr60mg/L,TP1 mg/L,NH3-N8mg/L。2.4 污水厂设计规模和污水处理程度2.4.1 设计流量 最大设计流量: (2-4)式中: 最大设计流量代入数据得:Qmax=300001.41.34=657.21L/s=56782.94m3/d2.4.2设计出水水质在下面的表格当中给出了本文的出水水质要求。表5.1 生活污水出水水质Tab.5.1 Influent quality of domestic sewageBOD5mg/LSSmg/LCODmg/LTPmg/L氨氮mg/L2020600.582.5 设计依据(1)

16、室外排水设计规范 GBJ14-87;(2)污水综合排放标准 GB8978-1996;(3)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)(4)地表水环境质量标准 GB3838-00;(5)污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-99;(6)给水排水设计手册;(6)深圳市水体功能区划;(7)土建、市政工程估算定额标准。2.6设计内容(1) 应根据原始资料与城市规划情况,合理地选择污水处理厂的位置。(2)根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件,如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。(3)根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分,选择合适的污

17、泥处理工艺方法,进行各单体构筑物的设计计算。(4)污水处理厂平面布置要紧凑合理,节省占地面积,同时应保证运行管理方便。(5)在确定污水处理工艺流程时,同时选择合适的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算。(6)对污水与污泥处理系统要做出比较准确的水力计算与高程计算。(1)污水泵站工艺设计要确定水泵机组的台数、水泵的型号、泵站的结构形式以及集水池的容积,泵站的建筑与结构设计可参考标准图大致来确定。8北京理工大学珠海学院16届本科生毕业设计第3章 工艺流程比选3.1 确定处理方案的原则城市污水处理的目的是使之达标排放使环境不受污染,污水回用于农田灌溉,城市景观或工业生产等,以节约水资源

18、。城市污水处理及污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则:1、城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况,经全面技术经济比较后优先确定。2、工艺选择的主要技术经济指标包括:处理单位水量投资,削减单位污染物投资,处理单位水量电耗和成本,削减单位污染物电耗和成本,占地面积,运行性能,可靠性,管理维护难易程度,总体环境效益。3、应切合实际地确定污水进水水质,优先工艺设计参数必须对污水的现状,水质特征,污染物构成进行详细调查或测定,做出合理的分析预测。3.2 污水处理方案的选择污水处理工艺流程的选择是根据原水水质、出水要求、及当地

19、环境状况等因素综合确定的。该污水处理厂的出水中, 对氨氮及磷的要求较高, 因而, 选择的污水处理工艺流程要求具有良好的除磷脱氮功能, 以下就几种常用的污水处理工艺比较如下:1、厌氧/缺氧/好氧 (A2/O)法:对于有除磷脱氮要求的城市污水处理厂,传统上往往考虑首选A2/O工艺。A2/O工艺应用较为广泛,已积累有一定的设计和使用经验,通过精心的控制和调节,一般可以获得较好的磷脱氮效果,出水水质较稳定,但A2/O工艺需分别设置污泥回流系统和内回流系统,尤其是内回流系统,其设计回流比往往在200一300或更大,这将增加投资和运行能耗。而且内回流的控制较复杂,对管理的要求较高。2、普通厌氧/好氧活性污

20、泥法(即A/O法):该法具有曝气时间较短、能耗较低、不易发生污泥膨胀、对磷有一定的去除效果等优点,但BOD5的去除率不高(约为60%70% ) , 且氮的去除率很低,难使出水达标排放,如要提高BOD5的去除率,则需延长曝气时间,这样也就失去了它的优点。3、吸附生物降解法(即AB法):该法不需设置初沉池,A段和B段回流系统分开,其优点是工艺稳定、抗冲击负荷性能好、对BOD5的去除率大于80%,但处理构筑物较多、投资高很高、运行费用也很高,虽有一定的除磷脱氮效果,却难以保证出水中所含的磷氮以达到排放标准。4、传统氧化沟法:该法工艺成熟可靠,对污水水质适应性强、抗冲击负荷性能好;处理构筑物较少、基建

21、投资较低、管理相对简单;剩余污泥较少且较稳定、无需经消化处理、具有良好的脱水性能,目前在我国已广泛采用,但该工艺虽有一定的除磷脱氮效果,却难以保证出水中所含的磷、氮达到排放标准。5、厌氧/缺氧/卡鲁塞尓-2000氧化沟(A2/C)法:该法在普通卡鲁塞尔氧化沟前增加一个厌氧池和一个缺氧池而形成的一个具有良好除磷脱氮效果的污水处理工艺,它综合了A2/O法和氧化沟法的优点,具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、不易发生污泥膨胀、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、便于自动化控制等优点。厌氧/缺氧/卡鲁塞尓-2000氧化沟脱氮除磷的基本原理:污水首先进入厌氧池与回流污泥混合,在兼性厌氧发酵菌的作用下,部分易生物降

22、解的大分子有机物被转化成小分子的挥发性脂肪酸(VFA),聚磷菌吸收这些小分子有机物合成PHB并储存在细胞内,同时将细胞内的聚磷水解成正磷酸盐,并释放到水中,释放的能量可供专性好氧的聚磷菌在厌氧的压抑环境下维持生存;随后污水进入缺氧池,反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化,达到脱氮的目的(脱氮效果可以达到95),同时还去除一部分碳;当污水进入氧化沟时,有机物浓度逐渐减小,此时,聚磷菌主要是依靠分解体内储存的PHB来获取能量供自身生长、繁殖,同时超量吸收污水中的溶解性磷以聚磷酸盐的形式储存在体内:随后污水进入二沉池,经过沉淀,含磷高的污泥从水中分离出来,并以剩余污泥的形式送至

23、污泥脱水系统,从而除磷效果可以达到80。综合考虑出水水质(包括脱氮除磷效率)、占地面积、管理难易程度、建设成本等因素,选择氧化沟法工艺作为本项目的设计处理工艺。3.3 污水处理工艺路线对于本文所设计的污水处理厂而言,所采取的主体工艺是氧化沟和深度处理相结合,在下面给出了选用工艺:首先是一级处理工艺:第一步是中格栅的处理,第二步是提升泵房的处理,第三步是细格栅的处理,第四步是平流沉砂池的处理;然后是二级处理工艺:第一步是氧化沟的处理,第二步是辅流式二沉池的处理;接下来是程度处理工艺:第一步是隔板絮凝池的处理,第二步是平流沉淀池的处理,第三步是普通快滤池的处理,第四步是接触消毒的处理;最后是污泥处

24、理工艺:第一步是浓度处理,第二步是机械脱水处理。污水处理工艺流程图第4章 一级处理4.1 概述通常情况下对于一级处理而言,在整个污水处理厂的处理工艺当中属于是第一步,通常情况下通过一级处理工序进行处理之后,那么对于BOD而言,能够实现25%到35%之间的去除,对于SS而言,能够实现40%到70%之间的去除。对于本文所设计的工程而言,其一级处理工艺主要涉及到的构筑物有四个,第一个是粗格栅,第二个是污水提升泵房,第三个是泵后细格栅,第四个是沉砂池30。4.2中格栅 中格栅会针对一些尺寸较大的悬浮物进行截留,这样就能有效的防止这些物质进入到后续的构筑物当中对构筑物进行损坏。对于本文所设计的污水处理厂

25、而言,设置了一组中格栅。4.2.1 设计参数(1)设计两组粗格栅,Qmax=0.66 m3/s,Q平均时=0.49 m3/s(2)本设计取栅条间隙为20mm,即0.02m(3)所对应的过栅流速大小是(4)所对应的格栅倾角大小本设计中取604 .2.2 设计计算(1)针对栅条所具有的间隙数大小进行计算 (4-1)在上面的式子里:对于这个参量而言,其所表示的是格栅的倾角大小;对于e这个参量而言,其所表示的是栅条的间隙大小;对于这个参量而言,其所表示的是栅前的水深大小n=0.663220.020.41=39个(2)栅槽宽度设栅条宽度S=10mm(0.01m)则栅槽宽度 B=S(n-1)+bn+0.2

26、 (4-2)式中:B格栅槽宽度(m);S每根格栅条的宽度(m);则栅槽宽度 B=0.01(39-1)+0.0239=1.16m,取B=1.20 m(3)针对渐宽部分所对应的长度大小进行计算L1=B-B12tan1=1.2-0.82tan20=0.55m式中:n 栅条间隙数,个;B格栅槽宽度 ,m; B1进水明渠宽度 ,m,B1=0.8m; 1渐宽处角度 ,一般采用1030,取20(4)针对渐窄部分长度大小进行计算(5)针对水头损失大小进行计算 (4-2) h=k(sb)43v22gsin (4-3) 在上面的式子里:对于h1这个参量而言,其所表示的是过栅所造成的水头损失大小;对于h0这个参量而

27、言,其所表示的是计算水头损失大小;对于k这个参量而言,其所表示的是系数大小,在这里取为3;对于g这个参量而言,其所表示的是重力加速度大小;对于这个参量而言,其所表示的是阻力系数大小。 h=k(sb)43v22gsin =2.420.010.02431229.8sin603=0.058m(6)栅后槽总高度H=h+h1+h2H=0.4+0.058 +0.3=0.83m(7)栅后槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+H1tan式中,H1为栅前渠道深,H1=h+h2mL=0.56+0.28+0.5+1.0+0.9tan60=2.86m(8)每日栅渣量 W=Q平均86400W11000 (4-4)那么

28、就可以通过下面的式子进行计算得出:W=0.66864000.061000=3.42m3/d0.2m3/d采用机械清渣。4.3 污水提升泵房4.3.1 集水池的设计计算通常情况下对于所使用的集水池而言,其所对应的容积大小是通过很多因素来进行综合确定的。污水泵房与集水池合建,减少占地面积。本工艺设计,对于污水而言,会通过提升作用之后,进到细格栅井里面,接下来利用自流经过一系列构筑物,中途提升泵站、深度处理单元,最后由出水管道排出。这里,在对相关资料进行查阅之后,本文所选择的是一种立式污水泵,所对应的型号是,一共使用了三台其中有一台是处于一种备用状态。下面给出参数:(1)本设计一共选择了四台,那么通

29、过下面的式子能够计算出每一台水泵所对应的流量大小Q1Q1=657.813=219.29L/s(2)集水池的容积 V=560219.29=65787L=65.72187,取V=66m3集水池面积 F=VH=662=33m2 (4-5)(3)水泵扬程估算水泵提升静扬程为细格栅井水位981.518m,和水泵集水池所对应的最低水位H2之差,对于集水池而言,其所对应的有效水深大小是2米,在这里对于格栅而言,经过其所造成的水头损失大小是0.1米,对于集水池而言,其最低水位是。对于集水池而言,其最高水位H1在这里所取的是进水管所对应的水位,进水管充满度为0.8,则H1=(980.518+0.90.1)m=9

30、79.318m,H2=(982.318-2)=977.318。静扬程H静 =(977.318-969.563)=8.7m(4)选泵及泵房尺寸由流量及扬程,选水泵型号:采用4台300WL800-20-75 型号水泵,其各项性能参数如表14.1所示图6.1 WL型污水泵性能曲线范围图FIG 6.1 WL sewage pump performance curve in FIG range表6.1 300WL800-20-75型号水泵性能参数Tab. 6.1 Performance parameters of 200QWL480-13 model water pump4.4 细格栅通常情况下对于细格

31、栅而言,其核心的作用就是针对污水里面所包含的悬浮物进行一个深入的去除,确保后续工艺正常运行,在本文的设计中,使用了两座细格栅,一个是备用的。设计计算(1)针对栅条所具有的间隙数大小进行计算 n= (4-15)在上面的式子里:对于这个参量而言,其所表示的是格栅的倾角大小;对于e这个参量而言,其所表示的是栅条的间隙大小;对于这个参量而言,其所表示的是栅前的水深大小则:n=0.663220.010.41=77个(2)栅槽宽度设栅条宽度S=10mm(0.01m)B=S(n-1)+bn+0.2则栅槽宽度 B=0.01(77-1)+0.0277=1.53m,取B=1.60 m(3)针对渐宽部分所对应的长度

32、大小进行计算L1=B-B12tan1=1.2-0.82tan20=0.55m (4-16) 式中:n 栅条间隙数,个;B格栅槽宽度 ,m; B1进水明渠宽度 ,m,B1=0.8m;(4)针对渐窄部分长度大小进行计算L2=L12=0.5520.28m (4-17)(5)针对水头损失大小进行计算 (4-18) h=k(sb)43v22gsin (4-19)在上面的式子里:对于h1这个参量而言,其所表示的是过栅所造成的水头损失大小;对于h0这个参量而言,其所表示的是计算水头损失大小;对于k这个参量而言,其所表示的是系数大小,在这里取为3;对于g这个参量而言,其所表示的是重力加速度大小;对于这个参量而

33、言,其所表示的是阻力系数大小。 h=k(sb)43v22gsin (4-20) =2.420.010.01431229.8sin603=0.321m(6)栅后槽总高度 H=h+h1+h2 (4-21)H=0.4+0.321+0.3=1.02m(7)栅后槽总长度 L=l1+l2+0.5+1.0+H1tan (4-22)式中,H1为栅前渠道深,H1=h+h2,mL=0.55+0.28+1.0+0.5+0.7tan60=2.73m(8)每日栅渣量 W=Q平均86400W11000 (4-23)那么就可以通过下面的式子进行计算得出:W=0.66864000.11000=5.70m3/d0.2m3/d采

34、用机械清渣。(9)GH-500回转式除污机,1台,N=2.0kw4.5 平流式沉砂池现阶段主流的沉砂池一共有四种,第一种是平流沉砂池,第二种是曝气沉砂池,第三种是旋流沉砂池,第四种是多尔沉砂池。平流沉砂池构造简单、管理方便,且水力条件较好,因此在本文的设计中选用平流沉砂池。在本文的污水厂里面,平流沉砂池一共设置了两组。4.5.1 主要设计参数: 设计流量 Qmax =0.657 m3/s,水力停留时间t=40s,池数2座每个沉砂室容积0.345 m34.5.2 平流式沉砂池计算过程 (1)沉砂池水流部分的长度沉砂池量闸板之间的长度为水流部分长度:L=vt (4-24) T最大设计流量的停留时间

35、(s),一般为30s60s,取t=40s。L=400.3=12m(2)水流断面积 A=Qmaxv (4-25)式中:A水流断面积(m2);Qmax最大设计流量(m3/s)。 A=0.660.30=2.2m2 (6-26) (4-26)(3)池总宽度设n=2格,取格宽b=1.1mB =21.1=2.2m(4)有效水深 h2=AB=2.22.2=1.0m (4-27)(5)沉砂斗容积 V=QmaxXT86400KZ106 (4-28)代入数据,得:V=0.66302864001.44106=2.38m3每个沉沙斗的沉沙量V0(m3),设每一分格有2个沉沙斗,共4个沉沙斗,则:V0=V22=2.38

36、4=0.60m3(6)针对沉砂斗的各部分尺寸大小进行计算底部的宽度大小是a1=0.5m,对于斗壁而言,其和水平面两者之间的倾角大小是60,同时假设斗高h3=1.0m,那么就可以通过下面的式子计算出:a=2h3tan60+a1=20.35tan60+0.5=1.0m可以通过下面的式子计算出沉砂斗容积大小是:V0=h33a2+aa1+a12=0.3531.72+1.70.5+0.52=0.47m3计算沉砂室所对应的高度:对于本文污水厂而言,所选择的是一种重力排砂方式,对于池体而言,其底部所对应的坡度大小是0.06,同时坡向砂斗。对于沉砂室而言,是通过两个部分所构成的,第一个部分就是沉砂斗,第二个部

37、分就是沉砂池坡往沉砂斗进行过渡的那个部分,对于沉砂室而言,其所对应的宽度大小是。0.2 m为两个沉砂斗之间隔壁厚。L2=L-2a-0.22=9-21-0.22=3.4mh3=h3+0.06L2=0.35+0.063.4=0.55m(7)沉砂池的总高度H(m) (4-29)式中:h1超高,取0.3 m h2有效水深,为1.0 m h3污砂室高度,为0.55 m代入数据,得:H=0.3+1.0+0.55=1.85 m第5章 二级处理5.1.氧化沟工艺 对于污水厂所设置的二级处理工艺就是生物处理工艺,简单的说就是通过微生物所具有的一种代谢作用,针对污水里面的一些有机污染物进行转化,使其成为一种具有稳

38、定性质的无害物质。一般情况下都是针对污水里面所含有的一些胶体或者是溶解状态的污染物进行处理,能够达到超过90%的去除率。5.1.1设计参数共设2座,则每个池子的最大设计流量为 1.选择池的容积: (5-1) 在上面的式子里, 所表示的是厌氧池所对应的容积大小,; 所表示的是厌氧池所对应的水力停留时间大小。 对于本文污水厂而言 (5-2) 2. 计算污泥回流量大小: 对于本文污水厂而言,所对应的污泥回流比大小是 (5-3) 4. 选择搅拌机 对于本文污水厂而言,所选择的是一种低速潜水推流器,所对应的型号是。 5.1.2 设计计算 1计算内源呼吸系数大小 (5-4) 在上面的式子里 所表示的是内源

39、呼吸系数大小,; 所表示的是的情况下,所对应的内源呼吸系数大小,通常情况下都是处在0.04到0.075这个范围内; 所表示的是温度系数大小,通常情况下在1.02到1.06这个范围内。这里,在的时候 2 计算出水对于本文污水厂而言,所对应的去除率大小是97%,对于氨氮而言,所对应的去除率大小是95.65%那么能够通过这个式子计算出 那么能够通过这个式子计算出去除的的浓度大小是: 3.计算污泥龄大小 (5-5) 这里, 4.计算好氧区所对应的有效容积大小 (5-6) 5.计算缺氧区所对应的有效容积大小 那么能够通过这个式子计算出反消化区所对应的脱氮量大小是: (5-7) 那么能够通过这个式子计算出

40、缺氧区所对用的有效容积大小是: (5-8) 在上面的式子里 所表示的是反消化速率大小 6计算氧化沟所对应的有效容积大小 (5-9)在上面的式子里 所表示的是活性污泥比例大小。这里 7.计算氧化沟所对应的平面尺寸大小对于本文所设计的氧化沟而言,其所对应的有效水深大小是,所对应的超高大小是2米,那么就能够得出对于氧化沟而言,其高度大小是5米。 可以通过这个式子计算出氧化沟所对应的面积大小是: (5-9)这里能够得出按照手册,确定氧化沟壁厚为240mm。8.进出水系统计算: a、DE型氧化沟的进水设计沉砂池的出水通过2根管道送入每组的厌氧池+DE型氧化沟,送水的管径为DN600 mm,管内的流速为v

41、=0.92 m/s。对于回流污泥而言,同样也是同步流入。b、设计氧化沟所对应的出水对于本文所设计的氧化沟而言,其所对应的出水所选择的是一种矩形堰跌落出水,可以通过下面的式子计算出堰上水头大小: (5-10) 在上面的式子里 所表示的是堰上水头大小,; 所表示的是氧化沟所对应的出水量大小,; 流量系数,一般取0.40.5; 堰宽,。设计中取 =0.4 =5.0出水总管管径采用2根DN600管道将水送到配水井里面,同时管内所对应的污水流速大小是,对于回流污泥管而言,其使用的管径大小是,管内的污泥流速为0.68 m/s。 9剩余污泥量计算: 湿污泥量:设污泥含水率为 (5-11) 10.计算需氧量大

42、小:在这里假设对于生物污泥而言,里面存在着的氮元素,这些氮元素的作用就是实现细胞的合成,那么能够计算出一天的时间里面用来进行合成的总氮量大小是 也就是里面存在着用来针对细胞进行合成处理。在这里按照最不利的情况来进行考虑,假设在出水里面量大小以及量大小都是,那么 应该进行氧化的量大小是: 应该进行还原的量大小是:计算需氧量大小:这里 那么就可以通过下面的式子计算出平均需氧量大小是: (5-12) 那么就可以通过下面的式子计算出最大需氧量大小是: (5-13)那么就可以通过下面的式子计算出最大需氧量大小和平均需氧量大小两者之间所对应的比值大小是: 11.曝气机数量(以单组反应池计算)对于本文污水厂

43、而言,所选择使用的是一种倒伞形表面曝气机,对于每一组氧化沟而言,都设置了两台,因此一共设置了四台。对于曝气机而言,其所对应的动力效率大小是,那么对于曝气机而言,其所对应的功率大小是76。5.2 辐流式沉淀池二次沉淀池的功能是对生物处理单元出水里面所含有的可沉固体悬浮物质进行去除。本设计采用辐流式沉淀池。对于这种沉淀池而言,通常情况下都是通过对称的结构来进行布置的,一种是圆形,另外一种是正方形。一般是由沉淀区、进水管、污泥区、出水管还有排泥装置所构成的。如果是根据进出水所对应的不同形式来进行类别划分的话,那么一共有三种,第一种是中心进水周边出水式,第二种是周边进水中心出水式,第三种是周边进水周边

44、出水式,目前使用率最广的就是第一种。对于周边进水而言,能够使得进水时所对应的流速降低,这样就能够有效的防止进水对池底沉泥造成冲击,使得池子的容积利用系数得到提升。它常用于二次沉淀池。本设计采用中心进水周边出水的向心式圆形辐流沉淀池,采用机械吸泥 35。第6章 污泥处理通常情况下对于污泥生物处理工序而言,在运行的时候会有很多生物污泥形成,对于这些污泥而言,具有较高的有机物含量,同时性质的稳定性较差,特别容易出现腐化,里面还会存在一定的寄生虫卵,假如没有对这些生物污泥进行有效的处理,那么就会导致二次污染问题出现。对于剩余污泥而言,在经过提升泵房的作用之后,就会进到机械浓缩机里面,浓缩后污泥进人入贮

45、泥池、消化池、带式脱水机继续进行脱水处理。6.1污泥泵房通常情况下对于污泥泵房而言,其设计工作分为两个部分,第一个部分就是回流污泥泵的选择工作,第二个部分就是剩余污泥泵的选择工作。回流污泥量:剩余污泥量:总污泥量:集泥池容积:集泥池的面积: (取有效水深2 m)集泥池的尺寸: LBH=5 m2 m2 m对于回流污泥单台泵而言,其所对应的流量大小是对于本文污水厂而言,所选择的是一种潜污泵,所使用的型号是,所对应的扬程大小是20米,所对应的转速大小是,所对应的功率大小是 对于剩余污泥单台泵而言,其所对应的流量大小是 选用潜污泵50 Q30-30-7.6,扬程30 m,转速1440 r/min,功率

46、7.6 kw6.2污泥浓缩池通常情况下通过浓缩处理能够使得污泥实现第一步的体积减小,这样便于后续工艺进行处理。目前主要有四种污泥浓缩方法,第一种是重力浓缩法,第二种是气浮浓缩法,第三种是离心浓缩法,第四种是机械浓缩法,使用最广泛就是重力浓缩法。它的优势在于贮泥能力强,动力消耗小,所以本设计采用竖流式重力浓缩池。污泥中有机成分含量大小=对于有机成分而言,其含量超过35%的话,那么就适合进行浓缩脱水,对于污泥而言,其质量相对来说较为稳定。1、 目前主要的絮凝剂都是固体的,主流的就是聚丙烯,对于本文污水厂而言,所使用的就是固体絮凝体。 可以通过这个式子计算出浓缩比大小: 可以通过这个式子计算出固体回

47、收率大小:在上面的式子里:P出所表示的是浓缩出泥所对应的含水率大小(%),这里是97% P进所表示的是浓缩进泥所对应的含水率大小(%),这里是99.3% P滤所表示的是浓缩进泥所对应的含水率大小(%),这里是99.88%通常情况下在超过85%,f超过2.0的时候,那么对于系统而言,具有较高的运行效率。对于本文污水厂而言,所设计的竖流浓缩池一共一两个,在下面给出了具体的参数:对于中心进泥管而言,其所对应的面积大小是:对于中心进泥管而言,其所对应的直径大小是:对于中心进泥管而言,其喇叭口和反射板两者间所对应的缝隙高度大小是:在完成浓缩处理之后,所分离出的污水量大小是:对于浓缩池而言,其所对应的有效

48、面积大小是:对于浓缩池而言,其所对应的直径大小是:在完成浓缩处理之后,所对应的剩余污泥量大小是:对于浓缩池而言,其所对应的污泥斗容积大小是:对于污泥而言,其在泥斗里面所对应的停留时间大小是:对于浓缩池而言,其所对应的总高度大小是:6.3 贮泥池 贮泥池设计容积贮泥池高度 H=2.66 m 贮泥时间一般采用812 h,本设计取8 h;排泥时间取30 min,贮泥池个数,本设计取2。6.4 污泥脱水通常情况下污水处理的过程当中,都会有一定量污泥的形成,对于这些污泥进行浓缩出来之后,那么所对应的含水率通常情况下是97%,即便体积小了很多,可是相对而言体积还是很大,处理起来非常的困难,所以还需要进行脱

49、水处理。对于浓缩工序而言,主要的作用就是针对污泥里面所含有的空隙水进行分离,但是对于脱水工序而言,主要的作用就是分离污泥里面所含有的毛细水以及吸附水,这些水的占比一般情况是15%到25%这个范围内。对于污泥而言,在完成脱水工序之后,那么其所对应的体积大小仅仅为没有进行浓缩之前的十分之一,能够减少到进行脱水处理之前的五分之一,使得后续污泥处理工序所具有的难度大大提升。对于本文污水厂而言,所选择的是一种带式压滤机,它主要的特点就是出泥具有较低的含水率,同时不会耗费太多的能源,并且性质相对而言较为稳定。对于污泥而言,在进行消化的时候,因为受到了分解,因此所对应的体积大幅度减小,这里对于消化污泥而言,

50、所对应的有机物含量大小所占的比例是60%,所对应的分解率大小是50%,所对应的污泥含水率大小是95%,那么能够计算出含水率在降低之后所对应的剩余污泥量大小是:可以通过这个式子计算出分解污泥所对应的容积大小Q1是 可以通过这个式子计算出消化后所对应的剩余污泥量大小Q2是 对于本文污水厂而言,所选择的是一种双网带式压滤机,一共使用了两台,其中有一台是处于备用状态的,所对应的处理污泥能力大小是6.04 m3/h,在一天中会有十三个小时的工作时间,在完成脱水处理之后,污泥所对应的含水率大小是75%,污泥所对应的体积大小是5.64 m3。第7章 污水厂总体布置7.1 污水处理厂平面布置1、处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是水处理厂的主体建筑物,在作平面布置时,应根据各构筑物的功能要求和水力要求,结合地形和地质条件,确定它们在厂区内平面的位置,对此,应考虑:(1)功能分区明确,管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。(2)构筑物布置力求紧凑,以减少占地面积

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