污水处理课程设计汇本

1、1工程概况1.1设计原始资料污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为-1.60 m , 最低水位约为-3.2 m，常年平均水位约为-2.00 m。污水处理厂的污水进水总管 管径为DN800，进水泵房处沟底标高为绝对标高-4.3 m，坡度1.0 %。，充满度 h/D = 0.65。处理量为3万吨/天。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。1.2设计要求污水处理厂污水的水质以及预期处理后达标的数据如表所示:表1.1 污水原水和处理后的数据污水水质A组COD mg/LBOD mg/LSS mg/LPH处理前水质40020020068处理后水质20502068去除率80

2、%75%90%一处理后的标准符合？城镇污水处理厂污染物排放标准？ GB18918 2002 中规定城市二级污水处理厂二级标准。1.3选定处理方案和确定处理工艺流程1020m 3/d污水处理根据？城市污水处理和污染防治技术政策？条文中规定，日处理大于20 万立方的污水处理厂一般可以采用常规活性污泥法工艺，厂可以采用传统活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺本次设计只需除去COD、BOD、SS不用考虑除氮和除磷工艺，而且BOD/COD=0.5可生化性较好，所以选择两种方案进展选择。方案一：传统活性污泥法普通活性污泥法是指系统中的主体构筑物曝气生物反响池的水流流态属推流式。工艺流程见图1.1。方案

3、二：AB法污水处理工艺AB法污水处理工艺是指吸附一生物降解工艺，该工艺将曝气池分为上下负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20 40分钟，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较 长。工艺流程见图1.2。污水錘® 提升禎站I 丽辆十 畑be mi1提升泵站i细格栅1出水淀 itk 集泥池曝气池一沉砂池图1.1传统活性污泥法工艺流程图图1.2 AB法污水工艺流程图1.4方案的优缺点比拟传统活性污泥法AB法污水处理工艺优点：缺点：优点：缺点：处理较好，BOD去0曝气池首端有机物2对有机底物去除效0段在运行中如果除率可达90%以上，负荷咼，

4、耗氧速率率咼。控制不好，很容易产适宜处理净化程度高。2系统运行稳定。生臭气和稳定要求较咼生(2曝气池大，基建费2有较好的脱氮除磷2污泥产率咼，A段物污水；对污水比拟用咼。效果。产生的污泥量较大，灵活，可以根据需要2供氧速率难于与其2AB法工艺较传统这给污泥的最终稳调节。吻合，不平衡。的一段法工艺节省定化处置带来了较运行费用大压力。20%25%。两种方案都可行，按最终选择 AB法污水处理工艺2污水工艺设计2.1设计流量计算污水平均流量：Q30000m3 d 0.347 m3 s243600污水总变化系数：2. 71.42污水最高日流量:Q QKz0.493 mf s2.2格栅格栅是安装在污水渠道

5、、泵房的进口处的顶端，用于截留较大悬浮物，主要 作用是将污水中的大块污水拦截，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。设计参数：1、 栅条间隙：机械清洗为1625mm ，人工清洗为2540mm 。2、 格栅栅渣量：空隙为1625mm 时，栅渣量为0.100.05m 3/103m3污 水：空隙为2540mm 时，栅渣量为0.030.01m 3/10 3m3污水。3、 污水过栅流速0.610m 3/d，格栅前渠道流速0.40.9m 3/d。4、 清渣方式：当栅渣量大于0.2m 3/d时，采用机械清渣格栅。机械清渣格 栅倾角90 °60 ° o5、 栅条宽度s=0.01m ;栅条

6、间隙b=50mm6、 栅前水深h=0.8m ;倾角0=60 °。7、过栅流速v=0.8m/s o格栅设计计算1、格栅间隙数Q sinnbhv0. 493、sin600. 050. 80. 8202、格栅槽宽度B Sn 1 bn0.0152010.05201.285m3、进水渐宽局部长度BB12 tan 11.2851.032 tan 200. 35m式中0渐宽处角度，一般取10 °30 ° ；B1 -进水明渠宽度，B1QmaxGh ；4、栅槽与出水渠道连接处的渐缩局部长度L2L0.18m25、过栅水头损失h1h。kh°2gsin式中 h1过栅水头损失，m

7、 ；ho 计算水头损失，m ；k=3 ;k系数，格栅受到污染堵塞后，水头损失增大的倍数,E阻力系数，与栅条断面形状有关,当格栅为矩形断面时，B =2.42h12. 42 聾0. 050. 822_9.81sin 6030. 085m6、栅槽总高度0. 81. 185mh20. 0850. 3式中 h2栅前渠道超高,m，一般取 0.3m ；7、栅前槽高&栅槽总长度L1H1 h h20. 80. 31. 1mL21.0 0. 50. 350. 181. 0H1tan1. 1 0. 51.732. 67m9、每日栅渣量WQmaX/V86400K 总 10000. 4930. 011. 421

8、0000. 30 m3 d 0. 2 mi d86400式中W1 每103m3污水的栅渣量，取0.10.01，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值。格栅采用机械清渣方式。10、格栅示意图图2.1格栅计算简图2.3提升泵站泵房的选择选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房，这种泵房布置紧凑，占 地少，机构省，操作方便。本设计设三台水泵，其中两天备用。设计计算1、每台泵的流量QQmax0.4830.242 m3 s2 22、集水池容量按规定集水池的容量不能小于一台泵 6分钟进水的容积WW Q 6 6088m33、集水池面积HH 有效水深，2m。A44 m2234扬程计算h hohi hD

9、h H式中h 集水池最低工作水位与所需要水位的高差；ho出水管提升后的水面高程，0.182m ；h D充满度，0.65 ；h 经过格栅的水头损失，0.25m。h 0.184.3 0.52 0.25 26.2m参照设计手册的各构造物的水头损失，本设计污水构造物的水头损失为4.5m。沿程损失为0.54m。HZ 6.24.50.5411.24m选用550TU L型污水水泵三台，每台 Q=1350L/s，扬程1045m 。2.4曝气沉砂池普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物，使后续处理难度加大。采用曝气沉砂池可以克制这一点。优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受

10、流 量变化的影响较小；同时对污水起到预曝气作用。设计参数1、旋流速度保持0.250.3m/s2、水平流速 vi=0.060.12m/s。3、最大流量时停留时间13min 。4、 有效水深h2=23m，宽深比一般采用125、1m 3污水的曝气量为0.2m3空气。2.4.1设计计算池子总有效容积VQmxX600.493 259. 16Mi60式中t停留时间，一般取13min水流过水断面面积3、沉砂池宽度宽深比为：£h24、沉砂池长度Qnax0.493V10. 1A4. 93h22V59. 16A4. 93AB2.47mL12m1.25224. 93m5、每小时需空气量360%d3600

11、0.493355 m3 . h0. 2式中 d1m 3污水的曝气量，一般采用0.10.2m 3/m3污水6、沉砂室所需容积QXT864000. 374302864001. 8m37、沉砂斗上口宽度2削tanai式中 h'沉砂斗高度;21.4tan 602. 12m0. 5沉砂斗壁与水平的倾向，矩形沉砂池a =60 ° ；a1沉砂斗底宽度，一般米用 0.40.5m设计中取 h =1.4m , a1=0.5m。&沉砂斗有效容积a2aa11 422.12232. 120.50. 522. 71m39、沉砂室高度h3h3il 211. 40. 021222. 4721. 54

12、 m10、沉砂池总高度Hh1 h2 h30. 321.543. 84m式中 h i沉砂池超高，一般米用 0.30.5m 。10、出水和排砂装置 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池水位标高恒定。出水管采用DN800的钢管。采用沉砂池底部管道排砂，排砂管 DN200mm。2.5 AB 法1、 全系统分为预处理段、A段、B段等三段、预处理段只设格栅、沉砂池 等简单设备，不设初次沉淀池。2、 A段有曝气吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和最终沉淀池组成3、A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开。段设计参数对处理城市污水，A段的主要设计与运行参数建议值为：1、BOD

13、污泥负荷Ls2 6kgBOD/ kgMLSS ，为普通活性污泥 法的1020倍；2、污泥龄B c0.30.5d ;3、水力停留时间t30min ；4、吸附池溶解氧DO丨浓度0.20.7mg/L。5、 A段曝气池的混合液污泥浓度 MLVSS 般采用20003000mg/L 。6、A段曝气池的污泥回流比Ra 一般采用40%70%段设计参数去除有机物是B段的主要净化功能。B段承受负荷为总负荷的30%60%，与 普通活性污泥法比，曝气池的容积可减少 40%左右。1、BOD 污泥负荷Ls0.15 0.3kgBOD/ kgMLSS ；2、污泥龄B c1520d ;3、水力停留时间t23h ;4、吸附池溶解

14、氧DO丨浓度12mg/L 。5、A段曝气池的混合液污泥浓度 MLVSS 般采用20004000mg/L。6、A段曝气池的污泥回流比Rb 一般采用50%100%。2.5.3 A、B段去除率A段的BOD去除率一般为50%60%，本设计取60%，那么A段出水BOD浓度Sae 20( 160%)80mg/ L虽然本设计最终要求BOD=50mg/L,但根据一级标准排放要求，经过B段处 理后出水BOD浓度应小于20mg/L80 208075%2.5.4 平面尺寸计算1、A段曝气池容积24SrAQVansaxva241201738.8320001252m3式中SrA A段去除的BOD浓度；NsaA 段 BO

15、D 污泥负荷率kgBOD/ kgMLSS :;Xva MLSS 浓度mg/L。2、B段曝气池容积24SbQNsbXvb24601738. 807230004173 1m3式中SrB B段去除的BOD浓度;Q最大流量m3/h；N sbB段BOD污泥负荷率kgBOD/kgMLSS d;Xvb MLSS 浓度mg/L。3、 A段水力停留时间TaVaQ12521738. 80. 72h介于0.50.75之间，符合要求。4、 B段水力停留时间TbVbQ4173. 11738. 82. 4h介于2.06.0之间，符合要求。5、 A段曝气池平面尺寸Va1252475278m2式中Fa A段曝气池的总面积m2

16、HaA段曝气池的有效水深mA段曝气池采用推流式，共两组，每组 2廊道，廊道宽为5米Laa -Na nAbA2782_2_514m4173. 14. 56、 B段曝气池平面尺寸927. 4m2式中Fb B段曝气池的总面积m2Hb B段曝气池的有效水深mB段曝气池采用推流式，共两组，每组 4廊道，廊道宽为5米FbNBn BbB927. 42 4 523. 1m设计取24m曝气池的进出水系统1、A段曝气池的进水系统沉砂池的出水通过DN800的管道进入A段曝气池进水渠道,渠道的水流速ViWbAhA0. 4832_i_i0. 29 m s度为0.96m/s。进水渠道，水分成两段，流向两侧的进水廊道渠道的

17、宽度为1.0m ,渠道有效水深1.0m，那么渠道的最大水速NaV20.4832_0.30. 81M2式中 bA进水渠道宽度;hA进水渠道有效水深。曝气池采用潜孔进水，孔口面积AA设每个孔为你仙，那么孔口数乔% 5个2、A段曝气池的出水设计A段曝气池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头Qmb 2g式中 H 堰上水头;0.483m 3/s 与Q A段每组反响池出水量m3/s，指污水最大流量回流污泥量0.347X50%m 3/s ；m 流量系数，0.40.5 ；b 堰宽，一般等于池宽20. 4830. 3470. 5 勺 门 0. 17m0.45-29. 8设计中取0.2m两组A段曝气池出水，通

18、过DN1000的出水管，送到A段沉淀池，出水管的流速0.62m/s。3、B段曝气池的进水系统沉砂池的出水通过DN800的管道进入B段曝气池进水渠道，渠道的水流速度为0.96m/s。进水渠道，水分成两段，流向两侧的进水廊道渠道的宽度为1.0m，渠道有效水深1.0m，那么渠道的最大水速ViNabAhA0. 4832_1 _10. 29 m s式中 bA进水渠道宽度;hA进水渠道有效水深。曝气池采用潜孔进水，孔口面积QiaxNaV20.4832_0?30. 81M2设每个孔为0.4X0.4m，那么孔口数0. 810.4 0745个。4、B段曝气池的出水设计B段曝气池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰

19、上水头2H Q 3mb；2g式中H 堰上水头；QB段每组反响池出水量m3/s，指污水最大流量0.483m 3/s与回流污泥量0.347X100%m 3/s ；流量系数，0.40.5 ;b 堰宽，一般等于池宽20. 21m0. 4830. 34730.4529. 8两组B段曝气池出水，通过DN1000的出水管，送到A段沉淀池，出水管 的流速0.62m/s。剩余污泥量1、A段剩余污泥量vy 0 L_rA式中LrA A段SS的去除浓度kg/m 3:;SrA A段BOD的去除浓度kg/m 3；a A段污泥增长系数，一般用0.40.6。A段曝气池对SS的去除率一般70%80%，设计中采用75%。设沉砂池

20、对SS的去除率为20%，那么A段去除SS浓度为：La0.2 (1 0.2) 75% 0. 12 kg设计中取污泥增长系数a=0.4W 29981 (0.12 0.4 0.1250368 kg dA段产生的湿泥量Q_WA_1 PA 10005036. 810.991000503. 7 m3 d式中Qa湿泥产量m3/hPa污泥含水率。设计中 A段污泥的含水率为99% <2、 B段剩余污泥量W1QS式中LrB B段SS的去除浓度kg/m 3:;SrB B段BOD的去除浓度kg/m 3ai B段污泥增长系数，一般用 0.40.6。设计取0.5。VB0.5 29981 0.06 8994 kg d

21、B段产生的湿泥量cWB1 P1000899.410.9951000180 m3 d式中Qb湿泥产量m3/hPb 污泥含水率。设计中B段污泥的含水率为99.5%。3、总剩余污泥量WW WB5036 8899 45936 2 kg d每天产生的湿泥量Q为；QQ Q503 7180683 7 nf/d剩余A段和B段曝气池产生的剩余量污泥通过排泥管送至污泥处理构筑物, 污泥通过汇总成DN200的总管排出，管污泥平均流速为 0.32m/s 。18 / 36cAA式中OcaA段污泥龄;aA A段污泥增长系数。取0.6cA0. 56d0. 63在0.40.7之间，满足要求5、B段污泥龄cBB式中OcbB段污

22、泥龄；aB B段污泥增长系数。取0.5cBq?5_qT210d在1025之间，满足要求2.5.71、A段最大需氧量Qa QA0.61738 80. 12125 2卅/>1式中QaA段最大需氧量kg/ha需氧量系数，一般 0.40.6 ;Q最大流量m3/hSrA A段去除BOD浓度kgBOD/m 32、B段最大需氧量QBa QSrB bQN1.23 1738 8 0.06128 3 mi/h式中QbB段最大需氧量kg/ha需氧量系数，B段一般1.23 ;Q最大流量m3/h丨；SrB B段去除BOD浓度kgBOD/m 3B硝化需氧量系数，取 4.57 ;NrB段去除NH3 N浓度，取0。A、

23、B段总需氧量O为：。Q OB125.2128.3243. 5 m/h2.6中间沉淀池本次设计采用圆形辐射式沉淀池，设两座。泥斗设在池中，池底向中新社倾 斜，污泥通常用刮泥机或吸泥机排除。设计参数1、沉淀时间：1.02.0h ；2、 外表水力负荷：1.54.5m 3/m 2*h ；3、每人每日污泥量：0.350.83L/ 人*d4、污泥含水率：9597% 。5、池子直径与有效深度的比值 612m，池径不宜大于50m。6、缓冲高度，非机械排泥时为0.5m ;机械排泥时，缓冲层上缘宜高于刮泥板 0.3m。7、坡向泥斗高度不小于0.05设计计算1、每座沉淀池外表积和池径AiQnaxnqi匹空 434.

24、7m22 2Di23. 5m式中Ai沉淀池的外表积，m2 ；Di沉淀池的直径，m ；N池数；Qi外表水力负荷， m3/m 2*h。2、沉淀池有效水深b qt 2 i. 53.0m3、沉淀池污泥区容积W Oiax C0 Ci i00i00 P。式中C0，Ci分别为进水沉淀池和最终出水的SS浓度kg/m 3；P0污泥含水率，9597% ；P污泥密度，kg/m 3,含水率95%以上时，取i000kg/m 3 ；”4i73i20020 i0 3i0060%3W90.2mi000i00954、污泥斗的容积h52, ,2/i- rir 1r 2 r 231. 73244 22 2 11312. 7m51r

25、2 tan21 tan 601.73m污泥斗高度：h5R ri 0. 0511.75 20.050.5mh2有效水深,3.0m ;h3缓冲高度，取0.5m ;h4坡底洛差,0.5m ;h5污泥斗高度，1.73mH0. 33.0o0. 50. 51.736. 03m5、池底的容积V2h4 R23Rr-!220. 511. 752211. 7522386. 6 m3所以，总储存污泥体积:V vV212 786.699. 3m390.2n?6、沉淀池总高度Hh1h2h3 h4 h5式中h1超咼，0.3m ;坡底落差：h4图22 中间沉淀池计算简图2.7最终沉淀池二次沉淀池的主要作用是泥水别离，使混合

26、液澄清、污泥浓缩和回流活性污 泥。因为最终沉淀池是在活性污泥法之后，所以设计参数跟初次沉淀池不同。设计参数1、沉淀时间：1.54.0h ；2、 外表水力负荷：0.51.5m 3/m 2*h ；3、每人每日污泥量：0.350.83L/ 人*d4、污泥含水率：99.299.6% 。5、池子直径与有效深度的比值 612m，池径不宜大于50m。6、缓冲高度，非机械排泥时为0.5m ;机械排泥时，缓冲层上缘宜高于刮泥板 0.3m。7、坡向泥斗高度不小于0.05设计计算1、每座沉淀池外表积和池径nq21738.821.52580mD227.2m式中 A2沉淀池的外表积，m2；D2沉淀池的直径，m ；q池数

27、;q2外表水力负荷，m3/m 2*h。2、沉淀池有效水深b qt 1.5 34.5m3、沉淀池污泥区容积V2Q1 RX-Xr X N2 r式中R污泥回流比 50100% ；Xr污泥回流浓度mg/L ；X混合液污泥浓度mg/L ；20. 347360010. 53333 门“ 3V926m3133331000022其中X106rSVI10000mg L ； XrRX1 R3333ng L式中SVI污泥体积指数，70150，本设计取120 ；r 修正系数，取1.24、污泥斗的容积珀2Rr-jr 220.6313. 5213. 5222142. 6卅坡底落差：h4R r1 0. 0513 5 20.

28、050.6m污泥斗高度：h5V V2A926142 . 65801.37 m所以，总储存污泥体积：V v V?12 786 699.3m36、沉淀池总高度H 6 也 1% d式中hi超高，0.3m ;h2有效水深，4.5m ;h3缓冲高度，取 0.6m ;h4坡底落差，0.5m ;h5污泥斗高度，1.37m。H 0.34.50.50.51.377. 1m.R-blfflz1IJ|/ Lr匸m图2.3最终沉淀池计算简图2.7消毒设备城市污水经过二级处理后，水质已经改善，但细菌值会超标。根据？城镇污水处理厂污染物排放标准？GB18918 2002规定，深度处理的再生水必须进展 消毒。污水消毒的主要

29、方法是向污水中投入消毒剂。目前污水消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。本设计采用次氯酸钠消毒。设计参数接触池的接触时间T不应该小于30min，沉降速度采用11.3mm/s 。保证 余氯不小于0.5mg/L 。1、加氯量Q0. 001 aQ0. 001530000150 kg d式中 a加氯量2、 接触池时间要求计算消毒池有效容积VV QaT0.483 3600 0.7 1217?3、消毒池的平面布置消毒池分为3格；有效水深为H=3米；消毒池池长L=25m，每格宽为6m。4、校核消毒池实际有效容积V BLH 25 18 3 1350 m31217m33污泥处理计算3.1浓缩池污泥中含有大量的

30、水分。初次沉淀污泥含水率95%97%，剩余活性污泥高 达99%以上。因此污泥的体积大，对后续的处理造成困难。通过浓缩池减少污 泥的体积，污泥浓缩池目的在于减容。本次设计采用重力浓缩。重力浓缩是利用污泥中固体颗粒与水之间的相对密度差来实现污泥浓缩，一般含水率可由96%98.5% 降至93%96% 。对于没有除磷要求的污水厂比拟适宜。设计参数：1、污泥固体负荷采用30kg/(m 2d)60kg/(m 2d);2、浓缩时间不小于12h ;3、浓缩池的有效水深宜为4米。4、 污泥室容积和排泥时间，两次排泥的时间一般为8h，池底向泥斗的坡5、 采用栅条浓缩机是，其外缘线速度一般为12m/min 度不宜小

31、于0.05。浓缩池计算1、重力浓缩池面积计算A WC M式中 A浓缩池总面积，m2 ；W湿泥污泥量m3/dC污泥固体浓度，g/L ；M浓缩池污泥固体负荷，kg/(m 2d)1140 m2A 6845030设计两组浓缩池，A11140 570 m2。22、浓缩池直径27m3、浓缩池工作高度hiTW24 A式中hi 浓缩池工作局部高度，m ；T设计浓缩时间，h126842411400. 3m4、浓缩池总高度H h d 削 S式中hi浓缩池工作局部高度，0.3m ;h2有效水深，4 m ;h3缓冲高度，取0.6m ；h4超高，0.3m ；H 0.340.60.35.2m5、浓缩后污泥量V2Qi R1

32、 PT式中Pi 进泥含水率，% ；F2 进泥含水率， %。V2684i 995%ii4m3di 97%3.2污泥消化池从污水处理厂排出的污泥，含有大量的有机物，细菌，病原体等有机污染物,易污染，不利于运输和处置，而浓缩、脱水不能去除的污染物，所以在污泥处置前要进展稳定化处理。污泥的消化就是进一步的减少污泥中的污染物。本次设计采用厌氧消化，厌氧消化食利用兼性菌和厌氧菌进展厌氧生化处理 的工艺。污泥经过处理，可以降解当中的有机物。进一步减少水和固体，经过处 理更容易脱水。单级厌氧消化池污泥温度应保持 3335 °C,为中温消化。设计参数1、设计温度：中温消化温度 3335 C,2、消化时

33、间：中温消化 2030d 投配率3.3%5%丨，3、有机负荷：对于重力浓缩后的污泥，相对应的厌氧消化池挥发性固体容积宜采用 0.61.5kgVSS/(m 3 d)。° 消化池设计计算1、消化池的容积W nP式中 W湿泥污泥量m3/d;n消化池座数；P投配率，3.3%5%设计中，投配率采用5%，设计4座消化池，污泥量由前面可知 684m 3/d68445%3420 m32、各局部尺寸1丨消化池直径D采用20m2丨集气罩直径d1 一般采用12m，设计用2m3池底圆锥直径d2 一般采用0.55m，设计用2m 4集气罩高度hi 一般采用12m，设计用2m。5丨消化池柱体高度h3应大于D/2=10m ，用11m3、上椎体高度h2D d1tan式中D 消化池直径m； g 集气罩直径m；15 °30消化池斜顶与