5000方生活污水处理

1、广东环境保护工程职业学院课 程 论 文（设 计） 题目： 系 部： 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成时间： 目录设计概述21.1设计原始资料21.2设计依据和原则21.3处理程度的计算22工艺流程的选择22.1工艺流程的选择原则22.2工艺流程的确定及说明2工艺的确定：23污水处理构筑物的设计计算23.1设计流量：23.2粗格栅的设计计算23.3集水井及提升泵房的设计23.4细格栅的设计计算23.5沉砂池的设计计算23.6初沉池23.2 A2/O工艺23.3二沉池的设计计算24.污泥处理构筑物的设计计算24.1回流污泥泵房24.2污泥浓缩池24.3贮泥池25.脱水间25.1压滤机

2、25.2加药量计算2设计概述1.1设计原始资料处理水量50000 m3/d；污水为佛山某城镇生活污水，无工业废水；排放标准：城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）2013年4月项目环评获得批复，污水经处理后，达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准后才能排放。表1-1设计进出水水质项目PHCODCr (mg/L)BOD5 (mg/L)悬浮颗粒物 (mg/L)氨氮(mg/L)总磷(mg/L)进水水质69250300100150130180203024出水水质6950101050.51.2设计依据和原则依据标准：城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 1

3、89182002)室外排水设计规范GB 50014-2006(2011版) 厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ 576-2010）设计原则：设计综合各方面考虑，选取出水水质稳定、可靠、卫生安全；污泥处理与处置简单；建设费和维护管理费低；占地面积小，维护管理简单方便的工艺。污水处理流程组合遵循先易后难、先简后繁的规律，即先去除大块垃圾和漂浮物质，然后在去除悬浮固体及溶解性污染物质。1.3处理程度的计算1、 的去除率为:2、 的去除率为:3、 SS的去除率为:4、 NH4-N的去除率为:5、 TP的去除率为: 2工艺流程的选择2.1工艺流程的选择原则 污水应达到的处理程度是选择处

4、理工艺的主要依据，污水处理程度主要取决于处理后水的出路和去向。在处理污水应达到的水质标准的前提下，根据处理的水质水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，从而择优确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺流程。污水量的大小也是选择工艺需要考虑的因素，水质、水量变化较大的污水，应考虑设置调节池或事故贮水池。 2.2工艺流程的确定及说明工艺的确定：本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市

5、污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。水处理工艺流程图: 图1-1污水处理工艺流程图3污水处理构筑物的设计计算3.1设计流量：平均流量总变化系数： （Qa-平均流量，L/S） 设计流量:Qmax1.3450000m3/d=67000m3/d0.775m3/s 3.2粗格栅的设计计算格栅斜置水泵前集水井处，用以截留污水中的大块悬浮物、漂浮物，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害，防止阻塞排泥管道。

6、3.2.1栅条的间隙数n设栅前水深h=0.8m，过栅流速为=1.0m/s，粗格栅条间隙宽度b=20mm，格栅安装角度=60n=设计两组格栅，每组格栅间隙数为n1=58条3.2.2格栅宽度B设栅条宽度为S=0.01m格栅宽 取B=1.732+0.2=3.66(考虑中间隔墙0.2m)3.2.3进水渠道渐宽部分长度l1设进水渠宽B1=1.2m，渐宽部分展开角=20l1=B-B12tg1=3.66-2.52tg20=1.61m3.2.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 3.2.5过栅水头损失设栅条为矩形断面，取k=3，（k为系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加的倍数，一般k=3）；为阻力系数，与栅条

7、断面形状有关，因栅条为矩形断面，=2.42。=32.42（0.010.02）431.0229.81sin60=0.092m3.2.6栅后槽总高度H取格栅前渠道超高，栅前槽高0.8+0.3=1.1m栅后槽总高0.8+0.092+0.3=1.192m3.2.7栅槽总长度L=1.61+0.81+0.5+1.0+=4.56m3.2.8每日栅渣量W为单位体积污水栅渣量，一般取0.10.01在此取0.07；Kz=1.34当栅渣量大于0.2时宜采用机械清渣，因此采用机械清渣。3.3集水井及提升泵房的设计3.3.1设计流量Qmax1.3450000m3/d=67000m3/d2791.67m3/h 考虑取用4

8、台潜水排污泵（3用1备），则每台泵流量为930.56m3/h。提升泵采用QW300-950-20-90系列潜水排污泵，3.3.2集水池容积设计流量根据GB 50014-2006(2011版) 室外排水设计规范，集水池容积不应小于最大一台水泵的5min出水量，故此设集水池容积相当于最大一台水泵的5min出水量，即m3，设计集水池的有效水深为5m,可将其设计为矩形，其尺寸为4m4.8m，则池容为96 。保护水深为1.2m，实际水深为4.2m3.3.3泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。3.4细格栅

9、的设计计算3.4.1栅条的间隙数n设栅前水深h=0.8m，过栅流速为=1.0m/s，粗格栅栅条宽度b=10mm，格栅安装角度=60n=设计两组格栅，每组格栅间隙数为n=45条3.4.2格栅宽度B设栅条宽度为S=0.01m单组格栅宽 总格栅宽B=0.892+0.2=1.98m(考虑中间隔墙厚0.2m）3.4.3进水渠道渐宽部分长度设进水渠宽=1.2m，渐宽部分展开角=20=1.081.1m3.4.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 3.4.5过栅水头损失设栅条为矩形断面，取k=3，（k为系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加的倍数，一般k=3）；为阻力系数，与栅条断面形状有关，因栅条为矩形断面，

10、=2.42。=32.42（0.010.02）431.0229.81sin60=0.102m3.4.6栅后槽总高度H取格栅前渠道超高，栅前槽高0.8+0.3=1.1m栅后槽总高0.8+0.092+0.3=1.192m3.4.7栅槽总长度L=1.7+0.85+0.5+1.0+=4.57m3.4.8每日栅渣量W为单位体积污水栅渣量，一般取0.10.01在此取0.05；当栅渣量大于0.2时宜采用机械清渣，因此采用机械清渣。3.5沉砂池的设计计算设水力停留时间t=50s, 水平流速v=0.25m/s3.5.1长度3.5.2水流断面面积m23.5.3池总宽度设n=2格，每格宽b=1.55m3.5.4有效水

11、深m3.5.5沉砂斗所需容积3.5.6每个沉砂斗的容积设每一个分格有2个沉砂斗3.5.7沉砂斗的各部分尺寸设斗底a1=0.5m,斗壁倾角600，斗高h3=1.0m,砂斗上口宽m3.5.8沉砂斗容积3.5.9沉砂室高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗，则3.5.10沉砂池总高度设超高h1=0.33.5.11验算最小流速在最小流量时，只用一格工作（n=1）3.6初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 选型：平流式沉淀池3.6.1设计参数1. 池子总面积A，表明负荷取q=2.0m3/(m2h)2. 沉淀部分有效水深h2=qt=21.5=3m 取t=1.5h3. 沉淀

12、部分有效容积V V =Qmaxt3600= 0.7751.53600=4185m34. 池长L 取水平流速V=4m/sL=vt3.6=41.53.6=21.6m5. 池子总宽度B B=A/L=1396.8/21.6=64.7m6. 池子个数，宽度取b=5mn=B/b=64.7/5=137. 校核长宽比 Lb=21.65=4.324（符合要求）8. 污泥部分所需容积V已知进水SS浓度c0=200mg/L初沉池效率设计50%，则出水SS浓度c=c01-0.5=2000.5=100设污泥含水率97%，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重r=1t/m3V=Qmax(c0-c)86400T100Kz(10

13、0-0)106=0.775(100-50)8640021001.34(100-97)106=167m39. 每格污泥所需容积VV=166/13=12.8m310. 污泥斗容积V1h,4=b-b12tg=5-0.521.73=3.89m3V1=13h,4b2+bb1+b12=3.89325+50.5+0.25=33.2m311. 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2L1=21.6+0.5+0.3=22.4mL2=5mh4,=21.60.3-50.01=0.163mV2=l1+l22h4,b=22.4+520.1635=11.2m312. 污泥斗和梯形部分容积V1+V2=33.2+11.2=44.4m3

14、22m313. 沉淀池总高度H 缓冲层高度h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4,+h4,=0.3+1+0.5+0.163+3.89=7.853m 取8m3.2 A2/O工艺3.2.1 设计最大流量Q=50000m3/d3.2.2 设计进水水质COD=300mg/L;BOD5(S0)=150mg/L;SS=180mg/L;氨氮=30mg/L；TP=4mg/L3.2.3设计出水水质COD=50mg/L；BOD5(Se)=10mg/L;SS=10mg/L;氨氮=5mg/L;TP=5mg/L3.2.4设计计算，采用A2/O生物除磷工艺1) BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSSd

15、)2) 回流污泥浓度XR=6600mg/L3) 污泥回流比R=100%4) 混合液悬浮固体X=R1+RXR=11+16600=33005) 反应池容积V V=QS0NX=500001500.133300=17482.5m36) 反应池总水力停留时间t=VQ=17482.550000=0.35d=8.39h7) 各段水利停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧=1:1:3 厌氧池水力停留时间t厌=0.28.39=1.687h,池容V厌=0.217482.5=3496.5m3缺氧池水力停留时间t缺=0.28.39=1.687h,池容V缺=0.217482.5=3496.5m3好氧池水力停留时间t好=0.6

16、8.39=5.03h，池容V好=0.617482.5=10489.5m38) 厌氧段总磷负荷=QTPXV厌=50000433003496.5=0.017kgTN/kgMLSSd9) 反应池主要尺寸反应池总容积V=17482.5m3设反应组2组，单组池容V单=V2=17482.52=8741.3m3有效水深h=4.0m单组有效面积S单=V单h=8741.34.0=2185.3m2采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m单组反应池长度L=S单B=2185.357.5=58.3m校核：b/h=7.5/40=1.9(满足b/h=12) L/b=58.3/7.5=7.8(满足L/b=510)取超高=

17、1.0m，则反应池总高H=4.0+1.0=5.0m10) 反应池进、出水系统计算1 进水管单组反应池进水管设计流量Q1=Q286400=50000286400=0.290m3/s管道流速v =0.8m/s管道过水断面面积A=Q1V=0.2900.9=0.32m2管径d=4A=40.32=0.64m取出水管管径DN700mm校核管道流速v=QA=0.290(0.72)2=0.2900.385=0.29m3/s2 回流污泥渠道 单组反应池回流污泥渠道设计流量QRQR=RQ=150000286400=0.29m3/s渠道流速v=0.7m/s取回流污泥管管径DN700mm3 进水井反应池进水孔尺寸：进

18、水孔过流量Q2=1+RQ2=1+150000286400=0.579m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面积A=Qv=0.5790.6=0.97m2孔口尺寸取1.2m0.9m进水竖井平面尺寸2.5m2.5m4 出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：Q3=0.422gbH32=1.866bH32Q3=1+R+R内Q2=1.158m3/s式中 b=7.5m 堰宽， H堰上水头高，m H=3(Q31.86b)2=3(1.1581.867.5)2=0.19m出水孔过流量Q4=Q3=1.158m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口过水断面积A=Qv=1.1580.6=1.93m2孔口尺寸取2.0m1.

19、0m进水竖井平面尺寸2.5m2.0m5 出水管。单组反应池出水管设计流量Q5=Q3=0.579m3/s管道流速v=0.8m/s管道过水断面积A=Q5v=0.5790.8=0.72m2管径d=4A=40.723.14=0.92取出水管管径DN900mm校核管道流速v=Q5A=0.579(0.92)2=0.9m/s11) 曝气系统设计计算O2=0.001aQ(sose)cXV+b0.001Q(NKNKe)0.12XV0.62b0.001Q(NtNkeNoe)0.12XV式中：O2 设计污水需氧量，KgO2/dA 碳的氧当量，当含碳物质以计时，取1.47;Q 污水设计流量，m3/dS0 进水五日生化

20、需氧量碳的氧当量，mg/LSe 出水五日生化需氧量碳的氧当量，mg/LC 细菌细胞的氧当量，取1.42； 排出生化池的微生物量，KgMLVSS/d b 氧化每公斤氨氮所需氧量,取4.57；NK生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；NKe生物反应池出水总凯氏氮浓度，mg/L；Nt生物反应池进水总氮浓度，mg/L；Noe生物反应池出水硝态氮浓度，mg/L；则总需氧量：O2=0.0011.4750000(15010)1.421465+4.570.00150000(405)0.1214650.624.570.00150000(30155)0.121465=14440KgO2/d最大需氧量与平均需氧量之

21、比为1.4，则AORmax=1.4O2=1.414440=20216KgO2/d=842KgO2/h 去除1kgBOD5的需氧量=AORQ(S0-S)15-0.1=5.76kgO2/kgBOD51 标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=25SOR=AORCs(20)(CsmT-CL)1.204(T-20)=144409.170.82(0.950.9099.12-2)1.2045=10871kgO2/d=453.96kgO2/h相应最大时标准需氧量SORmax=1.4SOR=15219

22、.4kgO2/d=635.54kgO2/h好氧反应池平均时供气量Gs=SOR0.3EA100=453.960.320100=7566m3/h最大时供气量Gsmax=1.4Gs=10592.4m3/h1 所需空气压力pp=h1+h2+h3+h4+h=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m式中 h1+h2=0.2m供风管到沿程与局部阻力之和 h3=3.8m曝气器淹没水头 h4=0.4m曝气器阻力 h=0.5m富裕水头2 曝气数量计算（以单组反应池计算）按供氧能力计算所需曝气器数量h1=SORmax2qc=635.5420.14=22703 供风管道计算共风干管道采用环状布置。流量Qs=12Gsm

23、ax=1210592.4=5296.2m3 /h=1.47 m3 /s流速v=10m/s管径d=4Qsv=41.47103.14=0.44m取干管管径微DN500mm 单侧供气（向单侧廊道供气）支管QS单=13Gsmax2=10592.46=1765.4m3 /h=0.49m3 /s流速v=10m/s管径d=4Qs单v=40.49103.14=0.25m取支管管径为DN300mm双侧供气QS双=2Qs单=0.98m3 /s流速v=10m/s管径d=4Qs双v=40.98103.14=0.35m取支管管径DN400mm12) 厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每

24、格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m3池容计算。厌氧池有效容积V厌=507.540=1500m3混合全池污水所需功率为51500=7500W13) 污泥回流设备污泥回流比R=100%污泥回流量QR=RQ=150000=50000m3 /d=2083.33m3 /h设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵（2用1备）单泵流量QR单=12QR=122083.33=1041.67m3 /h水泵扬程根据竖向流程确定。14) 混合液回流设备1 混合液回流泵混合液回流比R内=200%混合液回流量QR=R内Q=250000=100000m3 /d=4166.67m3 /h设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台

25、潜污泵（2用1备）单泵流量QR单=12QR2=4166.674=1041.67m3 /h2 混合液回流管混合液回流管设计Q6=R内Q2=0.579m3 /s泵房进水管设计流速采用v=1.0m/s管道过水断面积A=Q6v=0.5791.0=0.579m2 管径d=4A=40.5793.14=0.86m取泵房进水管管径DN900mm校核管道流速v=Q64d2=0.57940.862=1.0m/s3 泵房压力出水总管设计流量 Q7=Q6=0.579m3 /s设计流速采用v=1.2m/s管道过水断面积A=Q7v=0.5791.2=0.48m2管径d=4A=40.483.14=0.78m去泵房压力出水管

26、管径DN800mm3.3二沉池的设计计算本设计采用圆形辐流式二沉池，可达到池内水流稳定，进出水配水均匀，存泥、排泥方便等效果。二沉池为中心进水，周边出水，共设2座辐流式二沉池。二沉池面积按表面负荷法计算。水力停留时间t=2.5h,表面负荷为1.5m3/(m2h)3.3.1二沉池沉淀部分表面面积A=0.579360021.5=694.8m23.3.2二沉池表面直径D=4A=4694.83.14=29.75m, （取D=29.8m）3.3.3实际表面面积A=D24=3.1429.824=697m23.3.4实际表面负荷q=QnA=0.57936002697=1.50(m3/m2h)3.3.5单池设

27、计流量Q0=QN=0.57936002=1042.2m3/h3.3.6池体有效水深1.52.5=3.75m4m有效水深的校核 DH=29.83.75=7.95m（介于612,符合要求）3.3.6沉淀区的有效容积V=QmaxtN=0.57936002.52=2605.5m33.3.7污泥区所需的容积： 设：混合液浓度X=3000mg/L, 回流污泥浓度为XR=6000mg/L为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，TW=4.0h二沉池污泥区所需存泥容积VW3.3.8二沉池池边总高度:采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。二沉池缓冲区高度H3=0.5m,超高为H4=0.5

28、m，沉淀池坡度落差H5=0.63m则：H=H1+H2+H3+H4+H5=3.75+0.5+0.5+0.5+0.63=5.883.3.9进水管计算 进水设计流量Q进=Q单（1+R）=0.579/2（1+1）=0.2895m3/s选取管径 DN1000mm， 流速单组反应池进水管设计流量Q1=Q/2=50000/2=25000m3/d=0.29m3/s管道流速v=0.8管道过水断面面积A=Q1/V=0.29/0.8=0.36管径取出水管管径DN700mm校核管道流速V=Q/A=0.29/0.362 =0.713m/s4.污泥处理构筑物的设计计算4.1回流污泥泵房4.1.1设计参数流量：两座生物反应池设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为50000m3/d2083.3m3/h，污泥回流比100%，剩余污泥量21304.1.2 污泥泵回流污泥