水污染控制工程课设

1、目录一设计题目二设计资料三设计内容第一节 格栅第二节 曝气沉砂池第三节 初沉池第四节 曝气池第五节 二沉池第六节 消毒接触池第七节 污泥浓缩池 第八节 污泥厌氧消化池第九节 污泥脱水设备4 污水厂总体布置5 心得体会一设计题目某城市污水处理厂设计二设计资料华北地区某城市面积307.00公顷，人口密度500人/公顷。该河流水体等级为类水体。污水总流量Q=0.463 m3s，生化需氧量BOD5180mgL（折合BOD20257.1mgL），SS=350mg/L。污水处理厂的设计地面标高为0.00m，河水最高洪水位较设计地面标高低3.00m。1 常年主干风向，夏季为东南风，冬季为西北风2 冰冻深度为

2、1.6m3 设计内容1 确定原始设计数据 污水水质水量、排放标准、去除率(处理程度)等。 若处理程度小于90%，取90%作为污水处理厂的设计依据2.排定污水处理工艺流程； 考虑污水水质，处理程度和出水水质要求，污水可生化性，气候情况，结合各种处理工艺的处理程度，功能特点，适用条件，基建费用，运行管理费用和难易情况拟订处理工艺方案，经经济技术比较后确定处理工艺流程方案。 本设计污水采用二级处理。一级处理选用格栅，沉砂池，初次沉淀池；二级处理选用活性污泥法，二次沉淀池，经消毒后排放或灌溉。污泥处理采用重力浓缩脱水，厌氧消化，机械脱水后利用或其它最终处置。 3.构筑物选型及计算； 格栅采用粗、中两道

3、平面格栅，采用机械刮渣，栅渣经小车外运；采用暴气沉砂池，沉砂用机械排砂装置排出；选用幅流式初次沉淀池，通过静水压力排砂法排除沉砂；选用传统廊道式暴气池活性污泥处理工艺，该处理工艺是本设计的核心处理单元；污水经漂白粉消毒后排放或利用。如果初沉池污泥含水率较低可直接消化处理，否则应与二沉池污泥混合先进行浓缩处理，采用连续流重力浓缩池，上清夜回流生物池处理；经浓缩处理的污泥通过污泥投配池进入厌氧消化池稳定处理，降解污泥中的有机物，还可起到灭菌的作用；再经过机械脱水后利用或其它最终处置。同时要设置污水配水构筑物和计量设备，污泥需排泥泵，回流泵等。现代污水处理工艺还配有在线控制设备，课程设计不要求。4.

4、进行水厂的总平面布置与高程布置； 依据设计地区的地形、地质条件，进出水位置，工艺流程，构筑物间 距，厂内交通，绿化面积，气象条件等确定处理单元、鼓风机房、泵房、 办公室、宿舍、食堂等的位置。在布置时应为远期工程留有余地。3.1 处理方法的选择 一般城市生活污水的处理工艺包括传统活性污泥法、生物接触氧化法和SBR工艺等，下列将它们分别进行比较传统活性污泥法 污水集水池泵站初沉池曝气池二沉池排放 根据本项目的原水水质和处理要求，必须采用生化处理方能达到排放所要求的处理程度，在大规模的城市污水处理厂中应用最为广泛的生化法处理是传统活性污泥法工艺以及由此派生出来、种类繁多的变形工艺。传统活性污泥法处理

5、污水基本原理是：首先利用生活污水中的好氧微生物进行培养，形成适于降解污染介质，并具有相当规模微生物群落，即活性污泥；再通过这些好氧微生物群落（活性污泥）来代谢有机污染介质，达到处理和净化污水的目的。 但传统的活性污泥法耐冲击负荷低，泥量大，占地面积大，土建投资高等缺点，已逐渐被新的生化处理工艺所代替。 生物接触氧化法 污水集水池泵站曝气沉砂池接触氧化池二沉池排放 生物接触氧化法是在池内设置填料，池底曝气，充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。填料上长满生物膜，污水与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下，污水得到净化。因此，生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物膜法之间的处理工艺，又

6、称为“淹没式生物滤池”。 生物接触氧化池法的中心处理构筑物是接触氧化池，接触氧化池是由池体、填料、布水装置和曝气系统等几部分组成，生物膜受到上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。 生物接触氧化法对废水的水质、水量的变化有较强的适应性，和活性污泥法相比，管理较方便，生态系稳定，剩余污泥量少。 SBR工艺 污水集水池泵站曝气沉砂池SBR池排放 常规活性污泥系统由曝气池、沉淀池、回流污泥系统和供养设备四部分组成。进入70年代以来，随着科技的发展、微机与自控技术设备的进步与普及，人们对常规活性污泥法工艺进行改革，推出序批式活性污泥法、即SBR工艺。 SBR工艺采用可

7、变容器间歇式反应器，省去了回流污泥系统及沉淀设备，曝气与沉淀在同一容器中完成，利用微生物在不同絮体负荷条件下的生长速率和生物脱氮除磷机理，将生物反应器与可变容积反应器相结合而成的循环活性污泥系统。这是SBR工艺的一种革新形式。SBR工艺是在同一生物反应池中完成进水、曝气、沉淀、撇水、闲置四个间段，其所经历时间周期，根据进水水质水量预先设定或及时调整。实践证明，这种工艺过程，其处理效果可达到常规活性污泥法处理标准。SBR工艺具有工艺简单，运行可靠，管理方便，造价低廉等优点，电脑自控要求高，对设备、阀门、仪表及控制系统的可靠性要求高。方案定夺 综观以上几点可知每个方案都能达到处理水质的要求，BOD

8、5，SS，CODcr，NH3-N去除都能达到出水水质，在技术上都是可行的。由于传统活性污泥法运行方便，投资省，该污水处理要去除BOD5与SS，CODcr，NH3-N，所以采用传统活性污泥法。再考虑到厌氧池+氧化沟处理工艺占地较大，投资较多，生活杂用水等,水质及其稳定性要求高,因此根据小区生活污水水质、水量以及小区功能和环境要求, 长期安全可靠地运行，我们选择合理、可靠的传统活性污泥法处理工艺。 3.2处理工艺特点 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

9、的污水处理。运行方式灵活，日常运行费用较低，但管理要求较高。活性污泥法本质上与天然水体的自净过程相似，二者都为好氧生物过程，只是它的净化强度大，因而活性污泥法是天然水体自净作用的人工化和强化。该污水处理系统所处理的是小区的生活污水，设计流量为80000吨/ 天，属于中小型污水处理厂。废水主要来源于小区居民的日常生活排放的卫生间粪便冲洗水、淋浴水、厨房废水以及日常清洗废水。污水中多为用机污染物，无机物污染物、重金属以及氮、磷含量甚少。活性污泥法由曝气池，沉淀池，污泥回流系统和剩余污泥排除系统所组成，各级处理效果与总处理效果比较好，出水水质达标。3.3 工艺流程砂外运栅渣外运风机房出水曝气池二沉池

10、污水泵房计量槽沉砂池格栅原污水回流污泥剩余污泥污泥池泥饼外运污泥浓缩池污泥脱水机房污泥泵房图2.1 工艺流程第一节 格栅1.1计算依据重要参数的取值依据取值安装倾角一般取60º70º=60º栅前水深一般取0.30.5mh=0.4m 栅条间距宽：粗：>40mm中：1525mm细：410mmb=40mmb=25mm 水流过栅流速一般取0.61.0m/sv=0.9m/s 格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3k=3 栅前渠道超高一般采用0.3mh=0.3m 进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20ºK=1.5 栅条断面形状阻力系数计算公式形状系数栅条尺寸

11、（mm） 迎水背水面均为锐边矩形=(s/b) 4/3=2.42长=50，宽S=101.2计算方法主要的计算公式（1） 格栅的间隙数 （2） 格栅宽度 （3） 通过格栅的水头损失 （4） 栅后槽总高度 （5） 栅前扩大段长度 （6） 栅后收缩段长度 （7） 栅前渠道深 （8） 栅槽总长度 （9） 每日栅渣量 1.3计算过程1） 粗格栅：（1）74.77 取75根（2）m (3)渐宽部分取，（进水渠道内的流速为）（4）（5） （6） (7) （8）(9) b=40mm时, =0.025(污水)，>选用机械清渣。2） 中格栅：（1） 取112根（2）（3）渐宽部分取，（进水渠道内的流速为）（4

12、）（5）（6）（7） （8） （9）时，(污水)， >选用机械清渣。第二节 曝气沉砂池2.1一般规则1）空气扩散装置设在池的一侧，距池底为，送气管应设置调节气量的阀门。2）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角。池宽与池深比为，池长宽比可达5，当池长宽比大于5时，应考虑设置横向挡板。3）池子的进口和出口布置应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致；出水方向应与进水方向垂直，并宜考虑设置挡板。4）池内考虑消泡装置。5）曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为，距池底约。2.2设计参数水平流速一般取污水在池内的停留时间为；雨天最大流量时为池的有效水深为，清除沉砂间隔时间总变化系数每污水的曝气量为空

13、气城市污水沉砂量(污水)池个数2.3计算过程1曝气沉砂池的尺寸设计1） 池子总有效容积（取停留时间） 2） 水流断面面积 （取水平流速） 3） 池子总宽度 （取有效水深） 取池子格数格，每个池子宽度 4）池长 5） 每小时所需空气量 （取） 2 沉砂室设计计算1) 沉砂斗所需容积 2）沉砂室坡向沉砂斗的坡度，取。每个分格有2个沉砂斗，共有4个沉砂斗，则 沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽，斗壁与水平面的倾角为，斗高=，沉砂斗容积 沉砂室高度：本设计采用重力排砂，池底坡度为坡向砂斗，沉砂室含两部分：一部分为沉砂斗；另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分。（为两沉砂斗之间隔壁厚）超高，总高度第三节 初沉池3

14、1一些参数的选定参数取值表面负荷沉淀时间每人每日污泥量设计人口数15.35万有效水深池座数两次清除污泥间隔时间32初沉池的选型 初沉池选用辐流式沉淀池，采用机械刮泥。1) 沉淀池表面积 池径 2) 有效水深 （取沉淀时间） 3) 污泥区的容积 4) 污泥斗容积 （ 池底坡度取 ） 5) 池底可储存污泥的体积 共可储存污泥的体积为>（足够）6） 沉淀池总高度 -缓冲层高度7） 沉淀池周边的高度 8） 径深比校核 （合格）第四节 曝气池本设计采用推流式曝气池3 1工况参数项目参数曝气时间MLSS回流污泥率%BOD容积负荷BOD-MLSS负荷空气量污泥龄BOD去除率%42计算过程1）水处理程度

15、 %2）曝气池的计算 采用BODMLSS负荷法计算。A BODMLSS负荷率的确定 拟采用BODMLSS负荷率为，校核（取值，取值）取最适宜B 确定混合液污泥浓度（） 根据已确定的查表，查得相应的SVI值为之间，取SVI -回流污泥浓度（）-回流污泥比，取污泥浓度C. 确定曝气池容积 D. 确定曝气池各部位尺寸 设2组曝气池，每组容积取池深，则每组曝气池面积为取池宽，。介于之间，符合规定。扩散装置设在廊道一侧。池长 > 符合规定 设三廊道式曝气池，单廊道长，介于之间，合理。 取超高，则池总高度3）剩余污泥量 干污泥： -污泥增殖系数，取 -污泥自身氧化率，取湿污泥量：污泥量：4） 曝气系

16、统的计算 采用鼓风曝气，有关各项系数如下：氧化每公斤BOD需养公斤数´污泥自身氧化需氧率´污水中氧的总转移系数修正系数污水中氧的饱和度修正系数压力修正系数%A 平均需氧量 ´´ B 最大时需氧量´ 因此，最大时需氧量与平时需氧量之比为 C 每日去除值 D 去除每千克的需氧量第五节 二沉池 本设计二沉池池型采用辐流式，进水方式为周边进水，周边出水，以提高沉淀效果。4.1设计参数表面负荷沉淀时间有效水深污泥区容积连续排泥，不大于污泥量池个数池表面污泥体积负荷污泥指数回流污泥比52主要尺寸计算1） 池表面积 2） 单池面积 3） 池直径 ，设计取 4

17、） 沉淀部分有效水深 5） 沉淀部分有效容积 6） 沉淀池底底坡落差 取池底坡度，则 7） 沉淀池周边（有效）水深>（，规范规定辐流式二沉池） -缓冲层高度，取 -刮泥板高度，取8）沉淀池总高度 -沉淀池超高53进水系统的计算 1） 进水配水槽的计算单池设计污水流量 出水端槽宽 （取）槽中流速取进水端水深出水端水深2） 校核 当水流流速增加一倍时， 槽宽（取） 取槽宽；槽深54出水部分设计1） 环形集水槽内流量：2） 环形集水槽设计 采用周边集水槽，单侧集水。每池只有一个总出水口。集水槽宽度为（取）为安全系数，采用 集水槽起点水深为：集水槽终点水深为：槽内均取55出水溢流堰设计 采用出水

18、三角堰（）1） 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度）2） 每个三角堰的流量3） 三角堰个数 设计取个4） 三角堰中心距 56排泥部分设计1）单池污泥量：总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量： 剩余污泥量： -污泥产率系数，城市污水（取）-污泥自身氧化率，城市污水左右（取）2）集泥槽沿整个池径为两边集泥，故其设计泥量为 集泥槽宽（取） 起点泥深（取） 终点泥深（取） 集泥槽深均取（超高）第六节 消毒接触池 本设计采用六组四廊道式平流式消毒接触池，消毒采用投加液氯的方式。6.1设计参数水力停留时间设计投氯量为消毒池有效水深设计为设计一座消毒池，分为3格，接触池超高，池底坡度为6.2计算

19、过程1）接触池的容积为 消毒池池长，每格池宽 ，符合要求。接触消毒池总宽 2）实际消毒池容积 满足有效停留时间的要求。 接触池的高度为 第七节 污泥浓缩池本设计采用带有刮泥机及搅动栅的圆形辐流式的重力浓缩池。71设计参数混合污泥含水率一般为%混合污泥固体负荷宜采用浓缩后污泥含水率宜为%浓缩停留时间不宜小于，不超有效水深定期排泥间隔污泥固体浓度72计算过程1） 初沉池污泥量 二沉池污泥量 总泥量 浓缩池面积 采用1个污泥浓缩池，浓缩池直径 2）浓缩池工作部分高度 3）超高取4）缓冲层高度取5）有效水深 6）浓缩后污泥体积 7）污泥斗上底直径，下底直径。 污泥斗高度 池底坡度造成的深度 8）污泥池

20、总深度 第八节 污泥厌氧消化池本设计采用二级消化工艺。一级消化池为污泥搅拌与加热，消化温度为，设有集气设备，不排出上清液，有机物的分解主要在此进行，产气量占总产气量的% 。污泥重力排入二级消化池，二级消化池不加热和搅拌，消化温度保持在，池子设集气设备并撇除上清液，产气量占总产气量的%。消化池的池型选圆柱型。81设计参数 1）消化池直径D取，集气罩直径取2）池底下锥底直径取 3）集气罩高度取 4）上锥体高度取 5）消化池柱体高度应大于 采用 6）下锥体高度采用 消化池总高度为 82一级消化池各部分容积的计算1） 一级消化池的总容积 2） 一级消化池的有效容积为 3） 集气罩的容积为 4） 弓形部

21、分容积为 5） 圆柱部分容积 下锥体部分容积为 则消化池的有效容积为83二级消化池的计算 二级消化池各部分尺寸同一级消化池。1） 二级消化池总容积为 取一座二级消化池，有效容积 8. 4消化池各表面积计算1） 池盖表面积 2） 池顶表面积3） 池盖总面积 4） 池壁表面积 5） 池底表面积 第九节 污泥脱水设备 本设计采用带式压滤机，加压过滤是通过对污泥加压，将污泥中的水分挤出，作用于泥饼两侧压力差比真空过滤时大，因此能取得含水率较低的干污泥。此处选用板框压滤机对污泥进行机械脱水，该设备构造简单、推动力大，适用于各种性质的污泥，且形成的滤饼含水率低。板框压滤机的设计主要包括其面积的设计。过滤压

22、力为0.3920.49Mpa,污泥经污泥泵直接压入。污泥在消化过程中由于分解而使污泥体积减少，按消化污泥中有机物含量占60%，分解率50%，污泥含水率95%来计算，则由于含水率降低而剩余的污泥量为： 分解污泥容积 消化后剩余污泥量四污水厂总体布置4.1污水处理厂平面布置 污水处理厂的总体布置时支为达到污水处理厂所规定的处理目标，对污水处理厂内构（建）筑物及工用设施的空间布置。当然，污水处理厂的各处理构筑物必须按照污水处理厂的处理水量，水质及处理后的出水要求等通过计算并结合实际情况比较后确定。在选着过程中，需要从技术可靠性，维护管理是否方便，经济上是否合理作比较。在进行平面布局时候，必须考虑如下几个方面。布置基本原则：（1）减少水头损失，节约能量损耗，降低运行成本；（2）因地制宜，结合地形，注意土方平衡；（3）顺应进出水方向，方便巡视、维护和维修；（4）考虑远近结合；4.2 污水厂排水的设计水面标高根据设计资料，该区地势是西北高,东南低。常年主导风向为南风；取污水厂厂址处的地坪标高为0.0米，相对而言河流最