毕业论文—现代化的城镇污水处理厂

1、精品论文下载尽在我的主页目录文献综述：2第一章总论6第一节 设计任务和内容6第二节 基础资料6第二章 污水处理工艺流程说明8第三章 处理构筑物设计9第一节.格栅的设计：9第二节.污水提升泵房设计12第三节.沉砂池的设计(设两个沉砂池)15第四节.初沉池的设计(平流式)17第五节.曝气池设计:20第六节.二沉池的设计：27第七节.污泥浓缩池的设计:29第八节自动板框压滤机的设计：31第四章 主要设备选择与计算33第一节格栅33第二节提升泵33第三节 曝气池的鼓风曝气设备33第四节 板框压滤机设备34第五章 污水厂总体布置35第一节 污水厂平面布置35第二节 污水厂高程布置36参考文献:38文献综

2、述：现代化的城镇污水处理厂 摘要：随着污水处理技术的不断发展，本文就几种常见的污水处理方法进行论述，并对它们的优缺点进行分析和比较。关键词： sbr法 a/o法 氧化沟法 一 随着城镇城镇化进程的加快，村镇人口不断集中，乡镇企业迅速发展，城镇污水排放量也不断增加，然而由于过去"重建设，轻环保"的旧观念，城镇基础设施建设远远落后于城镇建设的发展，缺乏必要的污水收集系统和污水处理设施，污水无序乱流，不仅直接污染了城镇自身生态环境，而且造成了河湖水体的严重污染，已成为区域性水环境的重要污染源。同时，由于城镇紧临农村，畜禽养殖，水产养殖、农药及化肥等面源污染也极为严重，均对城镇饮用

3、水安全和居民生存环境构成严重威胁，制约了经济发展及城镇可持续发展。城镇在城镇总数中所占比例大，且呈分散型，是继大中城市污水治理后的一个新的战略目标。有关资料介绍太湖流域建有不同规模的7座污水处理厂，而该流域内的小城镇就达978个，并且分布范围很广。如果只注重大、中城市污水处理工程的建设，而忽视数量多、分布广的城镇的污水治理，其结果必然是太湖流域污染防治不可能达到预期目标。根据有关报导，预计今后我国70以上的生活污水将来自城镇及小区。由此可见城镇的污染治理关系到我国环境状况和可持续发展的战略目标，是十分重要和必要的，也是非常有前途和极具生命力的。 现有的活性污泥法和生物膜法工艺一般都未考虑除磷脱

4、氮,作为活性污泥法的发展的氧化沟法和sbr ,虽然能起到除磷脱氮的作用,但是对小型污水来说处理效果不佳。因此小型污水处理设备应考虑除磷脱氮的功能。然而,我国针对大型污水处理厂的除磷脱氮的研究虽然已经取得了许多成果,并进行了实际应用,但是具有除磷脱氮功能的小型污水处理设备的研制和开发还处于研究阶段。因此,要使我国城镇生活污水能达标排放,并且能够完成我国近期污水处理目标，研究开发具有除磷脱氮功能的小型生活污水处理设备是目前迫切需要解决的问题。同时，随着环境要求的提高和管理水平的限制，城镇小型生活污水处理设备向着除磷脱氮的方向发展的同时，还应进一步向组装系列化、密闭性、自动化、高效的处理效率方向发展

5、。 小城镇的具体条件是关键。技术路线如何选择应对症下药。工艺需要结合当地的情况而定，而不能用同一个工艺死搬硬套。如今在传统的工艺如氧化沟、a2o等工艺外，又新增了一些新工艺如人工快滤、百乐卡工艺、unitank工艺等等，但是新工艺并不一定都是成熟稳定的工艺。设计时工艺选择一定要因地制宜。 此外，很多小城镇的资金缺乏，而污水处理工程往往是规模越小，价格就越高。因此国家应该重视小城镇污水这一块，进行投融资，解决资金的问题，选择经济、合适的工艺。二、 中小型生活污水处理工艺 前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。 由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工

6、艺是特指这部分，如接触氧化法、sbr法、a/o法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。 1、 无能耗地埋式小型生活污水装置 即改进型化粪池，工艺流程如下： 污水-厌氧水解池 - 厌氧过滤池- 氧化沟-出水 厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池，内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的

7、优点是运行费用为零。出水水质可达到国家污水综合排放标准中的二级标准。 该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。 2、 a/o法 即厌氧-好氧污水处理工艺，流程如下： 污水-前处理-厌氧水解池-接触氧化池-沉淀池 -过滤池-出水 设计要点： a：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为24小时。 厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在11.2m之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。 污泥床平均浓度为3035g/l,则污泥负荷为0.350.30kgcodcr/kg(ss).d。 b

8、：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgbod5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgbod5/m3.d。 a/o法的主要特点是：适应能力强；耐冲击负荷；高容积负荷；不存在污泥膨胀；排泥量非常少；具有较好的脱氮效果。 由a/

9、o法衍生的a2/o、a3/o污水处理工艺，原理上是相似的。 3、sbr法 即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。sbr法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。 前处理-sbr反应器 -过滤-出水 污泥处置 设计要点：理论上sbr反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.11.3 kgbod5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgbod5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束

10、时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。 sbr工艺的主要特点有：出水水质较好；占地少；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。 4、氧化沟 氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：a：卡罗塞式；b：奥巴尔型；c：交替工作式氧化沟；d：曝气-沉淀一体化氧化沟 氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；bod负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有

11、脱氮的功能。 设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除bod5时，取58天，当要求硝化反应时取1030天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；bod-ss负荷（ns）为0.030.07kgbod/（kgmlss.d）；bod容积负荷（nv）为0.10.2 kgbod/（m3.d）；污泥回流比为50150%；混合液在渠内的流速为0.40.5m/s；沟底流速为0.3 m/s。结语：水是我们人类所共有的、有限的资源。大气中的水分变成雨水降到地表，其中一部分蒸发或者渗入地下，而大部分泄入江河，流到大海，再通过江、海、河、湖返回大气中，形成完

12、整的大自然水循环体系。在这一循环过程中，人类所利用的水被污染，而被污染的水只有经过处理得到净化，才能重新回到大自然的水循环体系中。因此，污水处理的作用是极为重要的，是保护人类水环境，提供舒适的生活空间及作为资源有效利用所必须的和必不可少的重要环节。城市污水处理工程设计是一个综合性极强的系统工程，涉及的学科多，相关部门多，其中任何一个环节不合理都会给工程设计带来影响和造成不同程度的损失。 参考文献 1 彭定一，林少宁大气污染及其控制、北京中国环境科学出版社，1991288-291） 2 李志强，刘旭宗，王建利，生物除臭技术，中国给水排水1999 vol15 3 森一夫等，改良型土壤脱臭装置开发，

13、(日)资源环境对策，2000（3）：4855 4 李立清，杨建康，恶臭污染及其治理技术化工环保第3期411995.15 5 福山丈二有机溶剂脱臭方法，(日)资源环境对策，1993（8）：23256 环境技术(日)，1982，12(57)：23-32第一章总论第一节 设计任务和内容污水处理课程设计是环境监测专业专科毕业生在进行毕业设计之前不可缺少的重要实践教学过程,是教学计划的重要组成部分,是对学生进行初步综合训练的重要阶段.通过污水处理课程设计,能够培养学生综合运用所学的水处理专业知识及相关知识的能力和工程实践能力,使学生受到基础的工程制图训练,在资料收集及调查研究,工程设计,图纸绘制,设计计

14、算说明书的撰写等方面的能力等到一定程度的提高,进而为毕业设计的完成奠定坚实的基础.一.污水处理工程课程设计基础要求1. 在设计过程中,要发挥独立思考工作的能力;2. 本课程设计的重点训练,是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置;3. 课程设计不要求对设计方案作比较,处理构筑物选型,按其技术特征加以说明;4. 设计计算说明书,要求内容完整(包括计算草图),简明扼要,文字通顺,字迹端正;5. 设计图纸应按标准绘制,内容完整,主次分明.二 设计内容：对工艺构筑物选型作说明；主要处理设施（格栅间、沉沙池、初沉池、曝气池、二沉池）的工艺设计；主要设备（格栅、曝气池、二沉池）的选着与计算；污水处理厂平面

15、和高程布置。第二节 基础资料一.设计题目某城市日处理水量24万m3污水处理厂工艺设计二.基础资料污水水量与水质污水处理水量：24万m3/d污水水质：bod5:200mg/l,codcr:390mg/l,ss:240mg/l,nh3-n25mg/l。处理要求：污水经二级处理后应符合以下具体要求：codcr<=100mg/l,bod5<=30mg/l,ss<=30mg/l,nh3-n<=5mg/l。处理工艺流程:气象与水文资料:风向：多年主导风向为南东南风；气温：最冷月平均为3.5； 最热月平均为32.5；极端气温，最高为41.9，最低为17.6，最大冻土深度为0.18m；

16、水文：降水量多年平均为每年728mm； 蒸发量多年平均为每年1210mm； 地下水水位，地面下56m。厂区地形污水厂选址区域海拔标高在6466m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.35，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 380m，南北长280m。第二章 污水处理工艺流程说明污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：污水格栅间污水泵房出水井沉砂池初沉池曝气池二沉池出水 回流污泥 剩余污泥污水经格栅初步处理，除去水中较大的悬浮物或漂浮物。然后污水通过污水泵房的提升泵提升后，在后续工艺中按重力自流，这样可以节省能耗。污水流入沉砂池，再进入平流式初沉池，曝气池和二次沉淀池

17、逐步处理。二次沉淀池中的污泥一部分作为回流污泥回流到曝气池中继续处理，一部分污泥作为剩余污泥排出，剩余污泥经污泥浓缩池和板框压滤机处理。第三章 处理构筑物设计第一节.格栅的设计：1.1格栅的作用. 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道,泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物,如纤维,碎皮,毛发,木屑,果皮,蔬菜,塑料制品等,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷,并使之正常运行.1.2格栅的设计数据:(1) 水泵前格栅栅条间隙,应根据水泵要求确定.(2) 污水处理系统前格栅栅条间隙,应符合下列要求: 1)人工清除 2540mm.2)机械清除 1625mm3)

18、最大间隙 40mm污水处理厂亦可设置粗细两道格栅,粗格栅栅条间隙50150mm.(3) 如水泵前格栅间隙不大于25mm时,污水处理系统前可不再设置格栅.(4) 栅渣量与地区的特点,格栅的间隙大小,污水量以及下水道系统的类型等因素有关.在无当地运行资料时,可采用:1)格栅间隙1625mm 0.100.15m3栅渣/103m3污水2)格栅间隙3050mm 0.03m3栅渣/103m3污水栅渣的含水率一般为80%,容重约为960kg/m3(5) 在大型污水处理厂或泵房前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣.(6) 常用的机械清渣设备可分为3种类型:1)链条式格栅除污机,2)移动

19、式伸缩臂格栅除污机,3)钢丝绳牵引式格栅除污机.(7)机械格栅不应小于2台,如为1台时,应设人工清除格栅备用.(8)过栅流速应采用0.61.0m/s.(9)格栅前渠道内的水流流速一般采用0.40.9m/s.(10)格栅倾角一般采用45°75°(11)人工清除的格栅倾角小时,较省力,但占地多.机械格栅倾角一般为60°70°,特殊类型可达90°.(12)通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m.(13)格栅间必须设置工作台,台前应高出栅前最高设计水位0.5m.工作台上应有安装和冲洗设施.(14)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m.工作台正

20、面过道宽度:1)人工清除 不应小于1.2m2)机械清除 不应小于1.5m(15)机械格栅的动力装置一般宜设在室内,或采取其他保护设备的措施.(16)设置格栅装置的构筑物,必须考虑设有良好的通风设施.(17)格栅间内应安设吊运设备,以进行格栅及其他设备的检修,栅渣的日常清除.1.3格栅的设计计算：解：设栅前水深h=1.4m，过栅流速取v=0.9m/s，用粗格栅，栅条间隙e=70mm，格栅安装倾角=60°,k总=1.2, q=24万m3/d, qmax=q=k总=240000/86400×1.2=3.33m3/s,设粗,细两个格栅,则栅条的间隙数:n=栅槽宽度:取栅条宽度s=0

21、.01m b=s(n-1)+en=0.01(35-1)+0.07×35=2.79m进入渠道渐宽部分长度:若进水渠宽b1=0.65m,渐宽部分展开角=20o,此时进水渠道内的流速为3.66m/s l1=栅槽与出水渠道连接处的秒年渐窄部分长度l2=过栅水头损失因栅条为距形截面,取k=3,则 h1=2.42(栅后槽总高度取栅前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高h1=h+h2=1.7m h=h+h1+h2=1.4+0.019+0.3=1.72m栅槽总长度: l=l1+l2+0.5+1.0+每日栅渣量:取w1=0.01m3/103m3 w=应采用机械清渣(2)细格栅解:设栅条间隙e=7mm,则栅

22、条的间隙数: n=栅槽宽度:取栅条宽度s=0.01m b=s(h-1)+en=0.01(176-1)+0.007×176=3m进水渠道渐宽部分长度:若进水渠宽b1=0.65m,渐宽部分展开角,此时进水渠道内的流速为3.66m/s l1=m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度: l2=过栅水头损失:因栅条为距形截面,取k=3,则 h1=2.42(栅后槽总高度:取栅前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高h1=h+h2=1.7m h=h+h1+h2=1.4+0.42+0.3=2.12m栅槽总长度: l=l1+l2+0.5+1.0+每日栅渣量: 取w1=0.1m3/103m3 w=应采用机械清渣第

23、二节.污水提升泵房设计2.1泵房的作用:本设计中采用自灌式矩形提升泵房，根据本设计中污水处理量可知为大型污水厂，因此易采用自灌式的矩形泵房，水泵设置为4用2备，这种泵房便于机组的布置，易于实现水泵操纵自动化，操作及管理较为方便。水泵机组的排列决定泵房建筑面积的大小，机组间距以下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，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并应考虑泵站有扩建的余地。2.2泵房的设计数据:(1) 水泵突出部分到墙壁的净间距，等于最大设备的宽度加1米，但不得小于2米 。(2)两相邻机组基础间的净间距不宜小于1.2米，一般采用1.51.6米。(

24、3)出水侧水泵基础与墙壁的净间距不宜小于3米。(4)进水侧水泵基础与墙壁的净间距不宜小于1米。(5)作为主要通道的宽度不得小于1.2米，一般取1.52米。(6)楼梯宽度不宜小于0.8米，平台宽度不宜小于1.0米。(7)电机凸出部分与 配电设备的净间距应大于2.0米。2.3.泵房的设计计算:(1) 流量:qmax=q.kz=(2) 扬程:设厂内的各管道损失为2m; 出厂后到河流的管道损失为2m; 压水及吸水管损失为2m各构筑物的水头损失 格栅:0.019+0.42=0.439m 沉砂池:0.3m;初沉池:0.4m(平流);曝气池:1.5m(跌入水池) 有效水深:4.5m;埋深:1.5m 二沉池:

25、0.6m(辐流)地面标高:64.5m 进水管底标高:61.5m 管内水深(充满度):0.8m 集水池有效水深:2m扬程:h=h静+自由水头+管路损失曝气池水面高程=地面高程+(有效水深-埋深)=64.5+(4.50-1.50)=67.5m泵提升后的水位=曝气池的水面高程+初沉池水头损失+沉砂池水头损失=67.5+0.40+0.30=68.2mh静=泵提升后水位-(管底标高+水深-格栅损失-集水池有效水深)=68.2-(61.5+0.8-0.439-2)=8.34mh=h静+自由水头+管路损失 =8.34+1.00+2.00 =11.34m所以查给水排水工程快速设计手册2可知,应选用600qw-

26、3500-12型污水泵根据泵房设计规范(1) 净距a为最大设备宽度加1m,取650mm+420mm+1m=2m(2) 两相邻机组基础间的净间距取1.5m(3) 净距b应不小于3m,取3.5m(4) 净距d应不小于1m,取1.5m(5) 净距c应大于2m,取2.5m集水池设计: 容积v相当于最大一台水泵6分钟的出水量则v=3.1/4×6×60 =0.78×360 =280.8m3 取280m3 则面积为280/2=140m2泵房总高度(1) 集水池的最高水位即细格栅后水位: 管底标高+水深-过栅损失 =61.5+0.8-0.439 =61.8m(2) 集水池的最低水

27、位集水池的最高水位-有效水深=61.8-2=59.8m(3) 集水池池底标高最低水位-(0.5_1.0)-吸水管径-(吸水管底到池底标高)=59.8-0.5-0.6=58.1m(4) 泵站地下部分高度: 64.5-58.1=6.4m(5) 泵站地上部分高度h=b+c+d+e+f=0.45+0.69+0.84+1.00+1.50=4.5m(6) 泵房总高度h=6.4+4.5=10.9m(7) 泵房屋顶标高为h=64.5+4.5=69m第三节.沉砂池的设计(设两个沉砂池)3.1沉砂池的作用及设计依据沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒(如泥砂,煤渣等,它们的相对密度为2.65).沉砂池一般设于泵站

28、,倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵,管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流式沉砂池,曝气式沉砂池,多尔式沉砂池和钟式沉砂池等. 本次课程设计采用的是平流式沉砂池.平流式沉砂池由入流渠,出流渠,闸板,水流部分及沉砂斗组成,它具有截留无机颗粒效果好,工作稳定,构造简单,排砂较方便等优点.3.2沉砂池的设计参数(1) 最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s;(2)最大流量时停留时间不小于30s,一般采用3060s;(3)有效水深不应小于0.2m,一般采用0.251m,每格宽度不应小于0.6m;(4)进水头部应采取消能和整流措施;(

29、5)池底坡度一般为0.010.02,当设置初砂设备时,可根据设备要求考虑池底形状. 3.3沉砂池的设计计算 解:(1)长度:设v=0.25m/s,t=50s l=v.t=0.25×50=12.5m(2)水流断面积 : a=(3)池总宽度:设n=2格,每格宽b=40mb=nb=2×4.0=8m(4)有效水深 h2=(5)沉砂斗所需容积:设t=2dv=(6)每个沉砂斗的容积: 设每一分格有两个沉砂斗 vo=m3 (7)沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为55o,斗高h3/=0.7m,沉砂斗上口宽: a= 沉砂斗容积:vo= = =0.4m3 (8)沉砂

30、室的高度:采用重力排砂,设池底坡度为0.06坡向砂斗h3=h3/+0.06l2=0.7+0.06×5.17=1.01m (9)池的总高度: 设超高h1=0.3m h=h1+h2+h3=0.3+0.83+1.01=2.14m (10)验算最小流速: 在最小流速时,用一格工作(n1=1) vmin=第四节.初沉池的设计(平流式)4.1初沉池的作用 初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物,或作为二级污水处理厂的与处理构筑物在生物处理构筑物的前面.处理的对象是悬浮物质(英文缩写为ss,约可去除40%-50%以上),同时可去除部分bod5(约占总bod5的20%-30%,主要是悬浮性bod

31、5),可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其bod5的负荷.初次沉淀池中沉淀物质称为初次沉淀污泥.初次沉淀池按照池内水流方向的不同,可分为平流式沉淀池,辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。本次课程设计选择的初次沉淀池为平流式沉淀池.平流式沉淀池由流入装置,流出装置,沉淀区,缓冲区,污泥区及排泥装置组成,它具有沉淀效果好,对冲击符合和温度变化适应性强,施工方便,平面布置紧凑,占地面积小等优点.4.2初沉池的设计数据(1) 池子的长宽比以35为宜.大型沉淀池可考虑设导流墙.(2) 采用机械排泥时,宽度根据排泥设备确定.(3) 池子的长深比一般采用812.(4) 池底纵坡:采用机械刮泥时,不小于0.005,

32、一般采用0.010.02.(5) 一般按表面负荷计算,按水平流速校核.最大水平流速:初次沉淀池为7mm/s;二次沉淀池为5mm/s.(6) 刮泥机的行进速度不小于1.2m/min,一般采用0.60.9m/min.(7) 进口处应设置挡板,高出池内水面0.10.15m.挡板淹没深度:进口处视沉淀池深度而定,不应小于0.25m,一般为0.51.0m;出口处一般为0.30.4m.挡板位置:距进水口为0.51.0m;距出水口为0.250.5m.(8) 在出水堰前应设收集与排除浮渣的设施.(9) 当沉淀池采用多斗排泥时,污泥斗平面呈方形或接近于方形的矩形,排数一般不多于两排.4.3初沉池的计算: 解(1

33、)池子总表面积设表面负荷q/=2.0m3/(m2.h) 设计流量:3.33m3/s a= (2)沉淀部分有效水深: h2=q/.t=2×2.0=4m(3) 沉淀部分有效容积:v/=qmax×l×3600=3.33×2×3600=23976m3(4) 池长:设水平流速v=3.70mm/s l=vt×3.6=5.0×2.0×3.6=36m(5) 池子总宽度:b=a/l=5994/36=166.5m(6) 池子个数设每个池子宽5.6m n=b/b=166.5/5.6=30个(7) 校核长宽比:长宽比:l/b=36/5.6

34、=6.4>4.0(符合要求)(8) 污泥部分需要的总容积:设t=2.0d,污泥含水率为95%,则 v=1491m3(9) 每格池污泥所需容积: v/=(10) 污泥斗容积:v1=h4/=v1=(11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积:v2= h/=(36+0.3-5.6)×0.01=0.307m l1=36+0.3+0.5=36.8m l2=5.6m v2=(12) 污泥斗和梯形部分污泥容积: v1+v2=50.58+36.44=87.02>74.55(13) 池子总高度:设缓充层高度h3=0.60m h=h1+h2+h3+h4 =0.3+4.0+0.6+0.307+4.41

35、 =9.617m第五节.曝气池设计:5.1曝气池的作用及依据 传统活性污泥法,又称为普通活性污泥法,其主要处理构筑物为曝气池.传统活性污泥法的具体处理过程为:原污水从曝气池首端进入池内,由二沉池回流的回流污泥也同步注入.污水和回流污泥形成的混合也在池内呈推流形式流动至池的末端,流出池外进入二沉池.从混合液流动形态方面,曝气池可分为推流式,完全混合式和循环混合式3种.本次课程设计的生物处理工艺选择为传统活性污泥法,其中曝气池的形式采用推流式曝气池.本工艺具有以下优点:有机污染物在曝气池内的降解,经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程,活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长,经减速增长到池末

36、端的内源呼吸期的完全生长周期.因此,对污水处理的效果较好,bod降低率可达900/0以上,适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水5.2曝气池的设计数据(1)曝气池进水配水点除起端外,沿流长方向距池的起点1/23/4池长以内可增加23个配水点.(2)曝气池污泥负荷宜选0.3kgbod5/(kgmlss.d),再按计算法校核.(3)污泥回流比r250/0750/0,在计算污泥回流设施及二沉池出泥量时,r取最大值.(4)svi值选120150ml/g,污泥浓度可计算确定,但不宜大于3500mg/l.(5)曝气池的数目由处理量而定,一般在结构上可分为若干个单元,每个单元包括一座或几座曝气池,每座曝气

37、池长由一个廊道或25个廊道组成.当廊道数目为单数时,污水的进出口分别位于曝气池的两端,而当廊道数为双数时,则位于廊道的同一侧.(6)曝气池廊道的长度在考虑不产生短流的情况下,以50m70m之间为宜.(7)曝气池的长度(l)与池宽之间以保持下列关系为宜:l>(510)b(8)当空气扩散装置设在廊道底部的一侧时,池宽与池深(h)之间宜保持下列关系为宜:b=(12)h(9)曝气池深度应结合总体高程,选用的曝气扩散器及鼓风机,地质条件而定.一般为35m.(10)曝气池应布置并计算空气管,并确定所需供风的风量和风压.(11)曝气池的超高设计为0.5m. 5.3曝气池的设计计算 解:1.污水处理程度

38、的计算及曝气池的运行方式(1) 污水处理程度的计算原污水的bod值(so)为200mg/l,经初次沉淀池处理,bod5按降低25%考虑,则进入曝气池的污水,其bod5值(sa)为: sa=200(1-25%)=150计算去除率对比,首先按式(4-116)计算处理水中非溶解性bod5值,即: bod5=7.1bxace=7.1×0.09×0.4×30=7.67处理水中溶解性bod5值为: 30-7.67=22.33mg/l去除率 2.曝气池的计算与各部位尺寸的确定:曝气池按bod-污泥福荷法计算(1) bod-污泥负荷率的确定拟定采用的bod-污泥负荷率为0.3kg

39、bod5/(kgmlss.d),但为稳妥计,需加以校核,校核公式为:ns=k2值取0.0168 se=22.33mg/l =0.85 f=0.8代入各式:ns=计算结果确证,ns值取0.3是适宜的.(2) 确定混合液污泥浓度(x)设svi值为150,r=1.2,r=70%,代入各值,得x=(3) 确定曝气池容积,得v=3.曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统(1) 平均时需氧量的计算o2=a/asr+bvxv查表4-19,得a/=0.5,b/=0.15代入各值 o2=0.5×240000( =20160+13500=33660kg/d÷24=1402.5kg/h(2)

40、 最大时需氧量的计算根据原始数k=1.4代入各值: o2(max)=0.5×240000×1.4 =1402.5kg/h(3)每日去除的bod5值 bodr=(4)去除每kgbod的需氧量 (5)最小时需氧量与平均时需秧量之比 4.供气量的计算 采用网状膜型中微孔空气扩散器,敷设于距池底0.2m处,淹没水深4.0m,计算温度定为30 查附录1,得水中溶解氧饱和度: cs(20)=9.17mg/l, cs(30)=7.63mg/l(1) 空气扩散器出口处的绝对压力(pb)的计算,即: pb=1.013×105+9.8×103hpa 代入各值得 pb=1.0

41、13×105+9.8×4.0×103=1.405×105pa(2) 空气离开曝气池面时,氧的百分比,即 ot=18.43%(3)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的条件考虑),即csb(t)=cs( 最不利温度条件,按30考虑,代入各值得:csb(30)=7.63( =8.54mk/l(4)换算为在20条件下,脱氧清水的充氧量,即:ro= 取值a=0.82,=0.95,c=2.0,=1.0 代入各值,得 ro= 相应的最大时需氧量为:ro(max)=(5)曝气池平均时供气量,即gs= 代入各值,得 gs=(6)曝气池最大时供气量: gs(max)=(7

42、)去除每kgbod5的供气量: (8) 每m3污水的供气量:(9) 本系统的空气总用量:除采用鼓风曝气外,本系统还采用在回流污泥井提升污泥空气量按回流污泥量的8倍看考虑,污泥回流比r取值60%,这样,提升回流污泥所需空气量为:5.空气管系统计算： 按图4-89所示的曝气池平面图,布置空气管道,在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管,共40根干管.在每根干管上设5对配气竖管,共400条配气竖管.每根竖管地供气量为: 曝气池平面面积为: 14×65=910m2 每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计,则所需空气扩散器的总数为: 为安全计,本设计采用2000个空气扩散器,每个竖管上按设的空气

43、扩散器的数目为: 每个空气扩散器的配气量为:6.空气机的选定空气扩散装置在距曝气池池底0.2m处,因此,空气机所需压力为: p=(5-0.2+1.0)×9.8=57kpa 空压机供气量:最大时:56083+48000=104083m3/h=1724.7m3/min平均时:46500+48000=94500m3/h=1575m3/min第六节.二沉池的设计：6.1二沉池的作用二次沉淀池是活性污泥系统重要的组成部分,它的作用是泥水分离,是混合液澄清,浓缩和回流活性污泥.其工作效果能直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度.在原则上,用于初次沉淀池的平流式沉淀池,辐流式沉淀池,竖流式沉

44、淀池都可以作为二次沉淀池使用.本次设计选用的二次沉淀池是辐流式沉淀池,它可适用于大型污水处理厂,沉淀池个数较少,比较经济,便于管理;具有机械排泥设备已定型,排泥较方便等优点.6.2二沉池的设计参数(1 )q表面负荷取1.5m3/m2.h(2 )t沉淀时间一般取1.5h(3)生活污水量总变化系数kz1.2，污泥容重r,其值约为1t/m3, 污泥含水率为99.4%(4) 中心进水管水流速度可选0.20.5m/s，配水窗水流流速可选0.50.8m/s. 6.3二沉池的设计计算：解：沉淀池表面积： 取qo=1.5m3/(m2·h)；n=8座； a1=999m2 池径d=36m 有效水深： 取

45、沉淀时间t=2h h2=q0t=1.5×2=3m 沉淀池总高度 每个池子每天污泥量计算，得： w1=156m3 污泥斗容积用几何公式： h5=(r1-r2)tg=(4-3)tg60°=1.73mv1= = =67m3 底坡落差h4=(18-4)×0.05=0.7 因此，池底可贮存污泥的体积为： v2=227m3共可贮存污泥体积为v1+v2=67+227=294m3>156m3,足够。沉淀池总高度h=0.3+3+0.3+0.7+1.73=5.73m沉淀池周边外的高度为： h1+h2+h3=0.3+3.0+0.3=3.6m径深比 校核： d/h2=36/3=12

46、第七节.污泥浓缩池的设计: 重力浓缩池主要用于浓缩初次污泥与和剩余活性污泥的混合污泥。7.1设计规定与数据:(1)进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%97%；当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%99.6%。(2)污泥固体负荷：当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80120kg(m2.d)。(3)浓缩后污泥含水率：由曝气池后二次沉淀池进入污泥浓缩池的污泥含水率，当采用99.2%99.6%时，浓缩后污泥含水率宜为97%98%。(4)浓缩时间不宜小于12h；但也不要超过24h。(5)有效水深一般宜为4m，最低不小于3m。(6)污泥室容积和排泥时间：应根据排泥方法和两次排泥时间而定，

47、当采用定期排泥时，两次排泥间隔可采用8h。(7)集泥设施：辐流式污泥浓缩池的集泥装置，当采用吸泥机时池底坡度可采用0.003；当采用刮泥机时，不宜小于0.01。不设刮泥设备时，池底一般泥斗。其泥斗与水平面的倾角，应不小于50度。刮泥机的回转速度为0.754rh，吸泥机的回转速度为1rh，其外援线速度一般宜为12mmin。同时在刮泥机上可安设删条，以便提高浓缩效果，在水面设除浮渣装置。(8)构造以及附属设施 一般采用水密性钢筋混凝土建造。设污泥投入管、排泥管、排上清液管，排泥管最小管径采用150mm，一般采用铸铁管。(9)竖流式浓缩池：当浓缩池较小时，可采用竖流式浓缩池，一般不设有刮泥机，污泥室

48、的载缀体斜壁与水平面所形成的角度，应不小于500，中心管按污泥流量计算。污泥区按浓缩分离出来的污水流量进行设计。(10)上清液：浓缩池的上清液，音符重新回流到初沉池前进行处理。其数量和有机物含量应参与全厂的物料平衡计算。(11)二次污染：污泥浓缩池一般均散发臭气，必要时应考虑7.2浓缩池的计算:解:q=24万m3/d，含水率p1=99.6%，污泥浓度6g/l，浓缩后污泥浓度30g/l,含水率p2=94%。(1)剩余污泥干重xtxt= = =26960kg/d v2=6740m3/d 浓缩池面积 每个池面积为a=1498m2 采用两个浓缩池：a1=749m2(2)浓缩池工作高度h1，取污泥浓缩时

49、间t=16hh1=(3)超高h2取0.3m，缓冲高度为h3取0.3。(4)h=h1+h2+h3=3.6m(5)浓缩后污泥体积：v2=第八节自动板框压滤机的设计：设采用化学调节法预处理，加石灰20%，铁盐7%，实验室试验装置的滤室厚度d=20mm,过滤面积a=400cm2,压滤时间tf=20min,所用辅助时间td=20min,过滤压力p=39.24n/cm2.压滤体积v=280ml。生产用压滤机的滤室厚度d=30mm,过滤压力p=98.1n/cm2.1、过滤产率l 已知：泥饼占水量pk=50%，滤液中固体物质浓度ck=50%=0.5g/ml,原污泥含水率p0=96%，污泥中固体物质浓度c0=4

50、0%=4g/ml。得 干固体重量 （1） 因实验所用压力与生产用压力不同，需对过滤时间进行压力修正（2） 因实验装置面积a=400cm2所以单位面积滤液体积若用辅助时间tb=30min,则平均过滤为vu=求的过滤l=wvu=0.04×0.168=0.007g/(cm2min)=4.2kg(m2h)(2)求压滤面积与台数，设压滤机每天工作4h因用化学调节预处理 ，加石灰20%，铁盐7%，所以污泥量应增加，安全系数a=1.15原污泥干固体重量w(kg/h)=v0c0=34×0.04×1000=1360kg/h.。药剂投加量f=1+20%+7%=1.27每小时吃力的污泥

51、量为waf=第四章 主要设备选择与计算第一节格栅设备尺寸见表：型号格栅宽度mm格栅净距mm安装角0过栅流速m/s电机功率kw台数粗格栅gh-3000279080600.92.2共2台，备用1台细格栅gh-3000300025600.92.2共3台备用1台第二节提升泵设计尺寸见下表：泵型号流量m3/h扬程m转速r/min效率%配用功率kw台数600qw3500-1235001274087.131853台第三节 曝气池的鼓风曝气设备设计尺寸见下表：型号进口工况出口压力（绝对大气压）所需功率(kw)主轴转速(r/min)电动机重量(kg)台数流量（m3/min）压力（绝对大气压）温度c0介质比重(k4/m3)功率(kw)电压(v)d210-412001201.162.03852975500600063001第四节 板框压滤机设备设计尺寸见下表：型号过滤面积(m2)框内尺寸(mm)滤框厚度(mm)滤板数(片)滤框数(片)装料容积(m3)最大滤饼厚度(mm)bajz20a/800-5020800×8005017160.420型号最大过滤