某城市渗滤液处理厂设计

1、水污染控制工程课程设计报告某城市生活垃圾填埋场渗滤液处题目理厂设计系部环境科学与学院专业班级环境工程组员指导教师设计时间二G一四年六月八日小组任务分配水污染控制工程课程设计报告3 |、八 刖言随着城市建设的发展、居民生活水平的有所提高，城市生活垃圾产生量与日俱 增。这些垃圾不仅污染环境、破坏了城市景观，同时传播着疾病，威胁人类的生命安 全，以成为社会公害之一。因此，城市生活垃圾问题是我国和世界各大城市面临的重 大环境问题。到 1999年，我国的城市生活垃圾已达 1.4 亿吨，并且以每年 8%10%的 速度递增，人均日产生的垃圾已超过 1kg，接近工业发达国家水平。根据我国垃圾处理无害化、减量化

2、、资源化的原则，将有一大批生活垃圾卫生 填埋场要新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放，是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的 重要指标之一。一个不合格的垃圾填埋场，就是一个大的污染源，如不及时对其进行收 集、处理，将造成对地下水、地表水及垃圾填埋场周围环境的污染和影响。尤其是它对 地下水源和土壤的污染更为严重。一些旧的垃圾填埋场由于没有采取防渗措施，产生的 渗滤液渗入地下水中，造成对地下水的严重污染。其污染延续时间可以长达数十年，甚 至上百年。一旦地下水源和周围土壤被其污染，想用人工方法实施再净化，技术上将非 常困难，其费用也极其昂贵，难以实施，从而严重威胁到人的生活和生产。我国卫生填埋起步较晚，起

3、初主要以氨吹脱 +厌氧+好氧为主，运行成本较高（15 20元/吨），出水一般可达到垃圾渗滤液三级标准。2000 年以后，由于经济的飞速发展，新建的渗滤液处理厂一般远离城区， 渗滤液没 有条件排入城市污水管网，因此处理要求也相应提高，一般需要处理到二级甚至一级排 放标准。此时的渗滤液若仅靠生物处理无法达到处理要求，一般采取生物处理+深度处 理的方法。代表性的工程实例有广州新丰、重庆长胜桥等。广州新丰渗滤液处理厂采用的是 UASB+SBR+反渗透处理工艺，处理规模为 500 m3/d,工程投资约 6000 万，处 理成本约 25 元/m3。重庆长胜桥渗滤液处理厂采用的是反渗透的处理工艺，处理规模

4、500m3/d，工程投资约 3700 万，处理成本约 10 元/m3。北京市垃圾填埋场主要以反渗透 为主。水污染控制工程课程设计报告1目录第一章设计任务书. 31.1 设计目的. 31.2 设计任务及内容. 31.3 设计资料. 5第二章 工艺流程的设计及说明 . 72.1 工艺流程的选择与确定 . 72.1.1渗滤液处理工艺现状 . 72.1.2渗滤液处理工艺比较 . 72.2 工艺流程说明. 8第三章处理构筑物的设计计算. 93.1 污水处理部分 . 93.1.1 格栅的设计计算. 93.1.2调节池设计计算 . 113.1.3吹脱塔设计计算 . 123.1.4 ABR 池设计计算 . 1

5、43.1.5 SBR 池设计计算 . 163.1.6 混凝沉淀池的设计计算. 233.2 污泥处理部分. 343.2.1污泥浓缩池设计计算. 343.2.2吸附塔设计计算 . 393.2.3 消毒池的设计计算. 41第四章管道设计与计算. 424.1污水管道水力计算. 424.2污水管道水头损失的计算 . 43第五章污水处理厂的总体布置. 435.1 平面布置设计. 43水污染控制工程课程设计报告25.1.1平面布置原则 . 43水污染控制工程课程设计报告35.1.2平面布置图. 445.2 高程布置设计. 455.2.1高程布置原则. 455.2.2高程布置图. 46第六章总结. 466.1

6、 结论.466.2 个人心得.错误!未定义书签主要参考文献.47水污染控制工程课程设计报告4第一章设计任务书1.1 设计目的1、通过课程设计，使学生掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置 图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握设计说明书的写作规范。2、本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有 关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。1.2 设计任务及内容设计任务：根据已知资料，进行污水处理厂的设计。要求确定污水处理方案和流程，计算各处 理构筑物的尺寸和选择设备，布置污水处理厂总平面图和高程图。要求污泥处理工艺采用： 污泥浓缩

7、污泥消化污泥脱水”或 污泥前浓缩污泥 消化污泥后浓缩污泥脱水”或污泥浓缩污泥一级消化污泥二级消化污泥脱 水”工艺。设计要求：需上交的设计成果包括 1、设计说明书；2、设计图纸（平面图、流程高程图、主要 构筑物图）。设计说明书和图纸的具体要求如下：1.设计说明书主要内容：（1） 说明城市基础资料、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程和选择理由， 根据规范选择设计参数、计算主要构筑物的尺寸和个数、确定主要设备（特别是曝气设 备及系统的计算和选型）的型号和数量等；（2） 要求对各构筑物进行计算各构筑物的计算过程、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程 计算（各构筑物内部的水头损失查阅

8、课本或手册，构筑物之间的水头损失按管道长度计 算）等；说明书中应画出构筑物简图、标注计算尺寸。水污染控制工程课程设计报告5要求：（1） 计算步骤要详细，先给出完整的计算公式和列出设计参数，然后带入公式进 行认真计算。（2）书写认真、语句通顺。要杜绝字迹潦草的现象。（3）封面及正文用纸规格、格式要符合规定。（4）说明书采用左侧装订（一律用订书机装订）。（5）严禁抄袭。特别提示：对于计算错误、书写不认真、字迹潦草、用纸及装订不规范、不符合要 求的说明书，一律要求进行重新计算和重写；对于雷同的说明书全部返回重做。否则不 能考核成绩。2.设计图纸（1）污水处理厂总平面布置图 1 张（1#图）。1要求以

9、计算或选定尺寸按一定比例绘出全部处理构筑物、及附属建筑物、道路、绿化、厂界。厂区内构筑物布置要合理，可按功能划分成几个区域（如：污水 处理区、污泥处理区、办公及辅助区等）。标注构筑物外形尺寸、平面位置（可用相对 坐标（x, y）表示，以某点的相对坐标为零点）。2绘出各种管渠、阀门、检查井等（例如：污水管、放空管、排泥管、回流污泥管、超越管、总事故管、空气管、上清液管、沼气管等）。标注管径、渠道尺寸、长度和坡度。3在右上角绘出指北针。4绘制管线等图例5列表说明图中构（建）筑物的名称、数量和尺寸。6图纸布局要美观。（2）污水处理厂高程布置图 1 张（1#图）。1在污水与污泥处理流程中，要求沿污水、

10、污泥在处理厂中流动的最长路程绘制 流程中各处理构筑物、连接管渠的剖面展开图（从污水进厂的粗格栅起，至处理后的排 水渠）。2图中要画出设计地面线、构筑物中水面线及标高，标注各构筑物的顶部、底部 及水面线标高，标注构筑物名称、连接管的管径。3在图纸左侧画出高程标尺线。4图纸布局要美观。水污染控制工程课程设计报告6图纸严禁抄袭。对于图面（平面图、流程高程图）雷同的图纸全部返回重做。对于设计错误较多、绘图不认真、不符合要求者要求重画，否则不能考核成绩。（3）选取污水处理厂的一个主要核心构筑物， 绘制其平面、立面和剖面图（1#图）。1.3 设计资料1. 基本情况城市生活垃圾卫生填埋场的渗滤液来自进场垃圾

11、的含水和降雨。渗滤液的水质特点是随不同地区垃圾组成的不同而变化；随季节不同，降水量的大小而变化；随填埋场投 入使用年限不同而变化（渗滤液的 B0D5/C0D 由 0.6 降为 0.1 左右； COD 值由 20000 mg/L 降为 1000 mg/L左右；NH4+-N 由 1000 mg/L 上升至 20002500 mg/L 左右等）。2. 设计依据（1）废水水量及水质：废水水量：500 m3/dC0D=7000 mg/LB0D5=2000 mg/LSS=6167 mg/LNH4+-N : 2000 mg/LC=2388 mg/LpH: 6.2水温 20oC色度：2000 倍重金属离子不超

12、标（2）气象水文资料：风向：春季：南风（东南）夏季：南风（东南、西南）秋季：南风、北风水污染控制工程课程设计报告7冬季：西北风气温：年平均气温：78C最高气温：34C最低气温：-10C冻土深度：60 cm地下水位：4-5 m地震裂度：6 级地基承载力：各层均在 120 kPa 以上（3）拟建污水处理厂的场地：为 40X30 平方米的平坦地，位于填埋场人员办公室的南方。 渗滤液自流到污水厂边 的集水池（V=20 m3,池底较污水厂地平面低 6.00 m）。处理后出水管的管底标高比污水 厂低 5 米。3.处理后出水水质要求处理后水质要求：CODK150 mg/LBOD5 60 mg/LSS8=23

13、3.6m3(2)调节池尺寸：调节池的有效水深一般为 1.5m2.5m,设该调节池的有效水深为 2.5m,调节池出水 为水泵提升。采用矩形池，调节池表面积为：AV(3-8)H式中：A调节池表面积，m2;V-调节池体积，m3;H-调节池水深，m。计算得：调节池表面积A233693.4m2，取 95m22.5取池长 L=19m，则池宽 B=5m。考虑调节池的超高为 0.3m，则调节池的尺寸为：19nrK5mX2.8m=266 m3，在池底设 集水坑，水池底以 i=0.01 的坡度滑向集水3.1.3 吹脱塔设计计算1、设计说明吹脱塔是利用吹脱去除水中的氨氮，在塔体中，使气液相互接触，使水中溶解的游离

14、氨分子穿过气液界面向气体转移，从而达到脱氮的目的。NH3溶解在水中的反应方程式为：NH3+H2=NH4+OH从反应式中可以看出，要想使得更多的氨被吹脱出来，必须使游离氨的量增加，则 必须将进入吹脱塔的废水 pH 值调到碱性，使废水中 OH-量增加，反应向左移动，废水 中游离氨增多，使氨更容易被吹脱。所以在废水进入吹脱塔之前，用石灰将pH 值调至11,使废水中游离氨的量增加，通过向塔中吹入空气，使游离氨从废水中吹脱出来。水污染控制工程课程设计报告10016吹脱塔内装填料，水从塔顶送入，往下喷淋，空气由塔底送入，为了防止产生水垢，所以本次设计中采用逆流氨吹脱塔，采用规格为25&5&

15、.5mm 的陶瓷拉西环填料乱堆方式进行填充。吹脱塔示意图如图 3.1 所示。表 3-1 吹脱塔进出水水质单位：(mg/L )项目CODBOD5NH3-NSS进水水质7000200020006167去除率30%40%80%50%出水水质490012004003083.52、设计参数设计流量Qmax=500m3/d=29.2 m3/h=8.11 W3m3/s设计淋水密度 q=100 m3/ (m2d)气液比为 2500m3/m3废水3、设计计算(1)吹脱塔截面积A=Qmax(3-9)q式中：A 吹脱塔截面积，m2;Qmax-设计流量，m3/d;q- 设计淋水密度，m3/ (m2d)。计算得：吹脱塔

16、截面积 A=200=7m2水污染控制工程课程设计报告17(2) 空气量设定气液比为 2500 m3/m3水，则所需气量为：700 2500=1.75 采 06m3/d=20.25m3/s(3) 空气流速 v=20.25/7=2.89m/s(4) 填料高度采用填料高度为 5.0m，考虑塔高对去除率影响的安全系数为1.4,则填料总高度为5X1.4=7.0 m.3.1.4 ABR 池设计计算1、设计说明ABR 池采用常温硝化。废水在反应器内沿折流板作下向流动。下向流室水平截面仅 为上向流室水平截面的四分之一，所以，下向流室水流速大，不会堵塞。而上向流室过 水截面积大，流速慢，不仅能使废水与厌氧污泥充

17、分混合，接触反应，又可截留住厌氧 活性污泥，避免其流失，保持反应器内厌氧活性污泥咼浓度。在上、下向流室隔墙下端 设置了一个 45。转角，起到对上向流室均匀布水的作用，共设计了 6 个上下向流室，11 块 挡板。ABR 池示意图如图 3.4.1 所示。图 3.2 ABR 池示意图表 3-2 ABR 进出水水质 单位：(mg/L)4 7=2.98m吹脱塔直径 D=、4A水污染控制工程课程设计报告18项目CODBOD5NH3-NSS进水水质490012004003083.5去除率85%30%5%90%出水水质735840380308.352、设计参数有效水深设为 Hh=2.5m，超高 H2=0.3m

18、停留时间 HRT=465/29.2=16h。e产气率，取 e=0.25m3气/kgCOD ；E COD 去除率，去 E=85%。3、设计计算（1） 上向流室截面积 A1AiQmax（ 3-10）24V1式中：A1-上向流室截面积，m2;Qmax-设计流量，m3/d ；V1上向流室水流上升速度，一般为 13m/h,取 V1=1.5m/h。 计算得：上向流式截面积A119.44m224 1.5取上向流室宽度 B1=4m,则其长度 L1=5m。反应上向流室和下向流室的水平宽度比为 5:1，即下向流室宽度 B2=0.8m，长度与上 向流室相同为 L2=5m。（2） 下向流室流速 V2式中：V2- -下

19、向流室流速， m/h；3/d；CQma设计流量，mB2下向流室宽度， m；L2-下向流室长度， m。计算得：下向流室流速 V2= 7007.29m/hQmax24B2L2(3-11)水污染控制工程课程设计报告19顶部厚度 0.2m，贝 U 总水深 H=3.0m, ABR 池尺寸为：3im(840-84) W3=529.2kgO2/d周期数 n=2,反应池数 N=2,则每个池一个周期的需氧量0-0=29.2132.3kgO2/dN n 2 2以曝气时间 TA=8.4h 为周期的需氧量为O 132 3 0D15.75 kgO2/dTA8.42供氧量设计算水温为 20 C，混合液 DO 浓度 CL=

20、1.5mg/L，微孔曝气器的氧转移率 EA=15%，设曝气头距池底 0.2m，则淹没水深为 4.8m。查表得：20C 时溶解氧在水中饱和溶解度：Cs(20)=9.17mg/L30C 时溶解氧在水中饱和溶解度：Cs(30)=7.63mg/L微孔曝气器出口处的绝对压力Pb:Pb=P0+9.8(03XHA(3-19)式中：Pb曝气器出口处的绝对压力 Pb，Pa；P0大气压力，P0=1.013 (05Pa；HA曝气器装置的安装深度，本设计采用HA=4.8m。(3-18)水污染控制工程课程设计报告25计算得:水污染控制工程课程设计报告26曝气器出口处的绝对压力 Pb=1.013 采 05+9.8X03X

21、4.8=1.483W5Pa则空气离开曝气池时氧的百分比为式中：Ot空气离开反应池时氧的百分比， %；EA空气扩散器的氧转移效率，对于微孔曝气器，取15%计算得： 空气离开反应池时氧的百分比Ot=792121110.10515100=1843%曝气池中的平均溶解氧饱和度为式中：Csm鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L;Cs在大气压条件下氧的饱和度，mg/L;Pb空气扩散装置出口处的绝对压力，Pa；Ot空气离开反应池时氧的百分比。计算得：30C 时混合液溶解氧饱和度的平均值1.483 10518.43Csm（30）=7.635=8.82 mg/L2.066 1054220C 时混合液

22、溶解氧饱和度的平均值Csm(20)=9.171.483 1051843=10.61 mg/L2.066 10542温度 20C 时，脱氧清水的充氧量为式中：Ro脱氧清水的充氧量，kgO2/h；Rt- 需氧量，kg/L;Csm鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值，mg/L氧转移折算系数，一般=0.80.85,取 =0.85;Ot21(1 EA)7921(1 EA)X100%(3-20)Csm(T)Cs52.066 10Ot42(3-21)R。RtCsm(20)sm(30)CL 1.02430 20(3-22)水污染控制工程课程设计报告27氧溶解折算系数，一般=0.90.97,取 =0.97;密

23、度，kg/L，为 1.0 kg/L;CL废水中实际溶解氧浓度，mg/L; 计算得：3供风量鼓风空气量:式中：GS鼓风空气量，m3/h;EA空气扩散器的氧转移效率，对于微孔曝气器，取15%Ro-脱氧清水的充氧量，kgO2/h;计算得：鼓风空气量 Gs=21坐 =523kg/h=406m3/h（空气密度为 1.29kg/m3）0.28 0.154布气系统单个反应池平面面积为 10nrK6m，设每个曝气器的服务面积为 2m2。曝气器的个数： 乂6260 个，取总曝气器个数为 64 个。2每个 SBR 池需要曝气器 32 个。设空气干管流速 U1=15m/s，干管数量 n1=1;支管流速 U2=10m

24、/s,，支管数量 n2=3;小支管流速 u3=5m/s，小支管数量 n3=8。管道直径：4Gsn 3600 u式中:充氧量 Ro=0.8515.75 10.610.97 1.0 8.82 1.51.O2410=21.98 kg 02/hGsR。0.28EA(3-23)(3-24)水污染控制工程课程设计报告28D 管道直径，m； n管道数量；水污染控制工程课程设计报告29u- 管道内空气流速，m/sGS鼓风空气量，m3/h；计算得:式中：一一阻力损失系数，取 4.4。取空气干管长 L 为 60m，管内气体流速 V1=15m/s 则2其沿程阻力损失h14.4 105-60色1.19kPa0.252

25、取空气支管长 L 为 5m，管内气体流速 V2=10m/s,则5102其沿程阻力损失h24.4 105一0.055kPa0.20 2取空气支管长 L 为 7.5m，管内气体流速 V3=5m/s 则其沿程阻力损失h34.4 1050.0275kPa，所以0.152空气干管直径4 406Di=屮3600 3.14 15=0.098m,选用 DN120mm 钢管空气支管直径4 406D2=3 3600 3.14 10=0.069m，选用 DN80mm 钢管空气小支管直径D3=4 4068 3600 3.14 5=0.060m，选用 DN70mm 钢管5鼓风机供气压力估算曝气器的淹没深度 H=4.8m

26、空气压力估算P=9.8(1.5+H)=61.74(kPa)校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失估算(3-25)水污染控制工程课程设计报告30h h1 h2 h3 1.19 0.055 0.0275 1.27kPa设空气管道的局部阻力损失为h 0.5kPa,则空气管路的压力损失总和为h 1.270.51.77 kPa空气管路沿程阻力损失为水污染控制工程课程设计报告31取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为hf=2.9kPa,则鼓风机的供气压力为:P 9.8H h hf9.8 4.8 1.77 2.9 51.71（kPa）V61.74（kPa）故鼓风机的供气压力可采用 61.74kPa 选择一台风机曝

27、气，则风机能力为：G=Gs=2434m3/h（10）上清液排出装置池数 N=2,周期 n=2d,排出时间 Td=2h,则每池的排水负荷式中：QD每个反应池的排水负荷，m3/h;Qmax-设计流量，m3/d;n周期数；TD排水时间，hN-反应池数；计算得：每池的排水负荷 QD=70=87.5 m3/h2 2 23.1.6 混凝沉淀池的设计计算1、设计说明本次设计的渗滤液色度为 2000 倍，pH 值为 6 左右。由于高分子混凝剂具有良好的絮 凝效果、脱色能力和操作简单等优点，一般优先考虑使用高分子混凝剂。根据常用混凝剂 的应用特性，选用聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，混凝剂的投加采用湿投法。聚合

28、氯化铝 适宜pH59,对设备腐蚀性小，效率高，耗药量小、絮体大而重、沉淀快，受水温影响 小，投加过量对混凝效果影响小，适合各类水质，对高浊度废水十分有效，因此适合本次 设计。本次选择的聚合氯化铝混凝剂为液态。表 3-4 混凝沉淀池进出水水质单位：（mg/L）项目（单位）COD (mg/L)BOD5(mg/L ) NH3-N (mg/L)SS (mg/L)色度（倍）进水水质110.25845730.92000去除率50%50%20%60%95%出水水质55.14245.612.41002、设计参数QDQmaxNnfD(3-26)水污染控制工程课程设计报告32- 混凝剂最大投量，取=40mg/Ln

29、每日配制次数，一般为 26 次，取 n=2C喷口出流系数，一般为 0.90.95,取 C=0.9g- 重力加速度，9.81m/s2溶液质量分数，一般取2、设计计算(1)混凝剂用量计算(2)混合设备混合方式有水泵混合、 隔板混合和机械混合等。 本次设计处理水量较小， 因此采用桨 板式机械混合池，设置两个混合池，一用一备。1混合池有效容积 WWQmaxT60 24式中：W 混合池有效容积，m3;Q-设计流量，m3/d;T混合时间，取 T=1min。W=700 1=0.49m360 24(2)混合池高度 H有效水深:式中：H有效水深，m；D 混合池直径，D=0.7m10%20%，取 =10%设计中取

30、日处理水量401000301000计算得：TmaxTaQTQmax1000Qmax=700m3,最大投加量 amax=40mg/L，平均 amax=30mg/L。700 28kg/d700 21kg/d(3-27)(3-28)计算得：混合池有效容积H4WD2(3-29)W混合池有效容积,m3；水污染控制工程课程设计报告33计算得：有效水深H=4 0.493.14 0.72=1.3m水污染控制工程课程设计报告34混合池池壁设 4 块固定挡板，每块宽度 b=1/10D=0.07m,其上、下边缘离静止液面和池底皆为 0.15m,挡板长 h=1.3 20.15=1m。混合池超高取H=0.5m,则混合池

31、总 高度为：H= H+H=1+0.5=1.5m(3)絮凝设备：由于本次设计使用的混凝剂为液态聚合氯化铝。根据本次设计的水量和水质，选择垂 直轴式等径叶轮机械絮凝池，絮凝池设置两个，一备一用。池体尺寸a.单池有效容积 VVQmaxT60n式中：V絮凝池有效容积，m3;Qmax设计流量，m3/h；T 絮凝时间，一般为 1015min，取 T=15min ;n-絮凝池数，n=2。计算得：单池有效容积 V 空1560b.池平面尺寸B=0.6m，则长度 L=3X0.8=2.4m。c.池高 h(3-31)式中：h絮凝池高，m；V 絮凝池有效体积，L 絮凝池长度，m。计算得：池高h0.6 2.4絮凝池超高取

32、 0.17m，则絮凝池总高度 H=2.7m。(2)搅拌设备叶轮构造参数叶轮直径 D 取池宽的 75%，采用 D=0.45m；为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为三格, 每格尺寸为0.8mX).8m，即絮凝池的宽度(3-30)=3.65m322.53mVBL水污染控制工程课程设计报告35叶轮桨板中心点线速度采用：1=0.5m/s，2=0.35m/s，3=0.2m/s；水污染控制工程课程设计报告236计算得：第一格叶轮角速度第二格叶轮角速度第三格叶轮角速度-0=3.12rad/s0.322 0.35=2.19rad/s0.32=1.25rad/s0.32桨板长度 I =0.32m（桨板长度与叶轮直径之比

33、I /D=0.32/0.45=0.7）;桨板宽度 b=0.1m；叶轮桨板中心点旋转直径 D0=0.32m。每根轴上桨板数 8 块，内、外侧各 4 块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面 面积之比为：8bl100%=8 0.1 0.32100%=17.8%， 符合 25%要求。 Bh0.6 2.42叶轮转速 n60nDo式中：n-叶轮转速，r/min ；-叶轮桨板中心点线速度，m/s；D0-叶轮上桨板中心点旋转直径，m计算得叶轮转速分别为：n1=6-L=60 0.5=29.8r/minDo3.14 0.323叶轮旋转的角速度式中：叶轮旋转角速度，rad/s；叶轮桨板中心点线速度，m/s;D0D0叶轮上

34、桨板中心点旋转直径，m(3-32)602n2=D。=60 0.35= 3.14 0.32=20.9r/min603n3=D。=600.2= 3.14=11.9r/min(3-33)水污染控制工程课程设计报告37第一格桨板功率P01=2.17X0-3+4.22X0-4=2.59X0-3kW桨板功率 POn由桨板宽长比 b/l =0.1/0.32=0.3160=2.82X04经核算，G 值均在 2070范围之内，符合要求;符合要求。(3-38)GT 值在 1X1041X105的范围内,9.18 104103,1.03 1031.22第三格速度梯度:G3=1.71 104103，1.03 1031.

35、22水污染控制工程课程设计报告41由于反应阶段生成了较大絮体， 因此废水从絮凝池出来后送入混凝沉淀池进行沉淀 分离。经过一段沉淀时间，处理后的水被澄清后流出，污泥沉在池底，进而达到分离目 的。根据处理水的水量水质，选择竖流式沉淀池，沉淀池设置两个。沉淀池为钢筋混凝 土结构，池底设计成截头圆锥。竖流式沉淀池结构如图3.3 所示。（1）中心管计算a. 最大秒流量 qmax式中：qmax-最大秒流量，m3/s；n-沉淀池数，取 n=2。Qmax-设计流量，m3/d;b. 中心管有效过水断面积 A1qmaxA103.混凝沉淀池:图 3.3 竖流式沉淀池qmaxQmaxn(3-39)计算得：最大秒流量q

36、max=8.11 10233=4.055 10 m3/s(3-40)水污染控制工程课程设计报告42式中：A1中心管有效过水断面积，m2;水污染控制工程课程设计报告431污水由中心管与反射板之间缝隙的出流速度，取i=0.02m/s；计算得：中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3=8.11 100.02 3.14 0.63=0.22mqmax-最大秒流量，m3/s ；计算得：中心管有效过水断面积八心驾詐心珈2c. 中心管有效直径 dod0/A1式中：d0中心管有效直径，m；A1 中心管有效过水断面积，m2。喇叭口直径 d11.35d0=0.6m；反射板直径d?1.30d1=0.78 m(2) 中心

37、管高度 h2(沉淀池的工作高度)h2t 3600式中：h2中心管高度，m；污水在沉淀区的上升速度，取=0.0005m/s；t- 沉淀时间，取 t=1.5h。计算得:中心管高度 h2=0.0005 1.5 %600=2.7m(3) 中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度 h3qmaxha1d1式中：h3中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；qmax -最大秒流量，m3/s；d1喇叭口直径，m。0污水在中心管内的流速，一般取0.03m/s。(3-41)计算得：中心管有效直径竝Sy740 135=0.41m,取 d0=0.45m(3-42)(3-43)水污染控制工程课程设计报告44沉淀池工作部分有效断

38、面积 A2qmax2式中：A2沉淀池工作部分有效断面积,qmax -最大秒流量，m3/s；3计算得： 沉淀池工作部分有效断面积 A2=8.11 10=16.22m2沉淀池总面积 A= A 什 A2=0.135+16.22=16.355n?式中：D 沉淀池直径，m；A 沉淀池总面积，m2。校核池径水深比qmax-最大秒流量，m3/s；A(6) 沉淀池直径 D4A(3-45)(3-44)污水在沉淀区的上升速度，取=0.0005m/s。0.0005(5)计算得：沉淀池直径 D=4 16355=4.56mD/ h2=4.56/2.7=1.693, 符合要求。(8)校核集水槽出水堰负荷qoq。qmax1

39、03D(3-46)式中：q0集水槽出水堰负荷,L/(s m)；水污染控制工程课程设计报告45D- 沉淀池直径，m。计算得：集水槽出水堰负荷8.11 103q0=1000 1.53L/(s m) 2.9L/(s m)3.14 1.69符合要求，可不另设辐射式水槽。(9) 污泥量 V水污染控制工程课程设计报告46qmaxCiC2T 86400 100KZ100 Po式中： V污泥量，m ；Kz 污水总变化系数，Kz =1.5；污泥密度，=1000kg/m3；qmax-最大秒流量，m3/s；Ci、C2进出水悬浮物浓度，kg/m3; P0污泥含水率，取 P0=9O%;T 两次清除污泥相隔时间，取 T=

40、2d。设混凝沉淀池对悬浮物的去除率为 80%，混凝阶段产生的絮体浓度为 60 mg/L,混 凝后污水的本体的 SS 浓度为 60 mg/L :进水悬浮物浓度 C1=60+60=120mg/L=0.12kg/m3出水悬浮物浓度 C2=0.12 魁一 0.8)=0.024 kg/m338.11 100.120.0242 86400 1003=0.90m31.5 1000100 90每池污泥体积 V=0.90/2=0.45 m3(10)池子圆截锥部分实有容积 V1(3-48)V1旦R2Rr r2(3-49)3式中：V1圆截锥部分容积，m3;h5污泥室圆截锥部分的高度，m;D 沉淀池直径，m；截椎侧壁

41、倾角，取55R 圆截锥上部半径，R=1.06m；r圆截锥下部半径，r=0.05m。d圆锥底部直径，取 d=0.1m；4 560 1计算得：污泥室圆截锥部分的高度 h5= 一 一tan55=3.19m(3-47)计算得污泥量 V=h5水污染控制工程课程设计报告472 2圆截锥部分容积 Vi=3.14 3.191.0621.06 0.05 0.052=3.94m33（11）沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5（ 3-50）式中：H 沉淀池总高度，m；h1-超高，取 h1=0.5m；h2-中心管高度，m；h3中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；h4-缓冲层高，h4=0m ；h5污泥室圆截

42、锥部分的高度，m。计算得：沉淀池总高度 H=0.5+2.7+0.22+0+3.19=6.61m3.2 污泥处理部分3.2.1 污泥浓缩池设计计算1、设计说明污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥 的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。污泥浓缩的操作方法有间歇式 和连续式两种。通常间歇式主要用于污泥量较小的场合，而连续式则用于污泥较大的 场合。污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮浓缩、和离心浓缩，其中重力浓缩应用最 广。其浓缩原理是污泥在重力浓缩池中，污泥依次通过自由沉降、絮凝沉降、区域沉 降、压缩沉降的过程来脱去部分水分。即是通过自身重力来压密的过程。污泥浓

43、缩池 采用钢混结构。根据本次设计知整个工艺流程产泥量较小，因此选择一个不带中心管 的间歇式重力浓缩池，其结构如图 3.4 所示。水污染控制工程课程设计报告48本次设计的污泥来源：(1) SBR 工艺产生的剩余污泥；(2) 竖流式混凝沉淀池产生的污泥。由于 ABR 池将产生的污泥送入污泥浓缩池的同时，污泥浓缩池中的污泥又有部分 回流至 ABR 池中，因此，ABR 池中污泥进出同步进行时，进入的污泥量可抵消产生的 污泥量。2、 设计参数a， b-计算系数，取 a=0.9, b=0.05;污泥密度，=1000kg/m3;Pi剩余污泥含水率，一般为 99.2%99.6%,取 Pi=99.5%;沉淀池中

44、悬浮物的去除率，取=80%;P浓缩前含水率，取 P=99%;泥斗侧壁倾角，取55Pt出泥含水率，取 Pt =97%。3、 设计计算(1)污泥量的确定及计算a. SBR 池产生剩余污泥量 Vi(3-51)图 3.4 污泥浓缩池水污染控制工程课程设计报告49X aQmaxSrbWX水污染控制工程课程设计报告50X fX式中： X-每日排放的剩余污泥量，kg/d;Qmax设计流量，m /d;Sr-BOD5降解量，kg/ m ;W曝气池有效容积，m3;Xv-MLVSS 浓度，kg/ m3;a，b计算系数，取 a=0.9,b=0.05;V1-SBR 池产生剩余污泥量，m3/d;污泥密度，=1000kg/

45、m3;f-系数，f=0.8;X反应器内混合液平均 MLSS 浓度，kg/ m3;Pi剩余污泥含水率，一般为 99.2%99.6%,取 Pi=99.5%。计算得：MLVSS 浓度 Xv=0.8 4000XI0_3=3.2 kg/ m3每日排放的剩余污泥量X=0.9X300X(840-84)/1000-0.05 500X6.2=49.2kg/dSBR 池产生剩余污泥量 V 仁492=9.82 m3/d10001 0.995b.竖流式混凝沉淀池产生污泥量(3-52)ViX1Pi(3-53)100C0Qmax1000100 P2(3-54)水污染控制工程课程设计报告51Qmax设计流量，m3/d;P2

46、污泥含水率，取 P2=90%; 污泥密度，=1000kg/m3式中： V2竖流式混凝沉淀池产生污泥量，m3/d;C0进水悬浮物浓度，mg/L;沉淀池中悬浮物的去除率，取=80%;V2水污染控制工程课程设计报告52计算得：竖流式混凝沉淀池产生污泥量 V2=100 120 0.8 500=0.48m3/d1000100 901000c.浓缩前污泥总量 V= V1+ V2=9.82+0.48=10.3m3/d(2) 污泥固体浓度 CC=1 P式中：C污泥固体浓度，kg/m3;P浓缩前含水率，取 P=99%；污泥密度，=1000kg/m30.5=10.4m3校核：接触池长 L=5m，消毒池宽 B=2m

47、，每格池宽 b=1m长宽比 L/b=5/1=5，符合要求。实际消毒池容积 V=LBh= 2X2=20m3o经校核满足有效停留时间的要求。(2) 取消毒池超高 h=0.3m，接触池总高度 H=h+ h=2.0+0.3=2.3m(3) 加氯量 WWmaxQmax(3-67)式中：W-加氯量，kg/d;max-设计最大加氯量，kg/ m3;Qmax-设计流量，m3/do水污染控制工程课程设计报告59计算得：加氯量 W=4.0X10-3500=2 kg/d选用储氯量为 60kg 的液氯钢瓶，每日加氯量为 0.03 瓶，共储用 2 瓶第四章管道设计与计算4.1污水管道水力计算表 4-1 管道水力计算表序

48、号管道名称设计流量 m3/s公称直径h/Di %o流速m/s长度m1厂区一-集水池0.0081900.956.230.632集水池调节池 10.0081906.230.653调节池 1 - -吹脱塔0.0081906.230.6254吹脱塔调节池 20.0081906.230.655调节池 2ABR 池0.0081906.230.646ABR 池一 SBR 池0.0081906.230.6267SBR 池一 混合池0.0081906.230.678混合池一絮凝池0.0081906.230.679絮凝池沉淀池0.0081906.230.61210沉淀池吸附塔0.0081906.230.62511

49、吸附塔消毒池0.0081906.230.61512消毒池-排水0.00811106.230.284水污染控制工程课程设计报告604.2 污水管道水头损失的计算表 4-2各构筑物间水头损失表序号管道名称流速 m/s长度 m沿程损失hi=iL(m)局部损失hf=( m)总水头损失 h (m)(hi+hf)1厂区-集水池0.630.018690.0180.036692集水池调节池 10.650.031150.0180.049153调节池 1 -吹脱塔0.6250.155750.1550.310754吹脱塔一 调节池 20.650.031150.1550.186155调节池 2 -ABR 池0.640

50、.024920.1190.143926ABR 池一 SBR 池0.6260.161980.1920.353987SBR 池一 -混合池0.670.043610.1550.198618混合池絮凝池0.670.043610.1550.198619絮凝池沉淀池0.6120.074760.1190.1937610沉淀池吸附塔0.6250.155750.1550.3107511吸附塔一 消毒池0.6150.093450.1370.23045第五章 污水处理厂的总体布置5.1 平面布置设计5.1.1 平面布置原则污水处理厂的平面布置应包括：1、要根据各构筑物(及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等)的功能

51、要求和 流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。2、联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迁回曲折，运行时工人的巡回路线简 短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。水污染控制工程课程设计报告613、 布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主 要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。4、 构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取 5-8m，某些有特殊要求的构筑物 （如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。5、 必须敷设接连人厂污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情况下可通过此超越 管将污水直接排人水体，但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、 消化气管和蒸气管等。6、 辅助建筑物的布置辅助建筑物包括泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、化 验室、变电所、机修、仓库、食堂等。7、 辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附 近以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。&操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处