水污染控制工程课程设计

1、水污染控制工程生活污水处理站工艺设计 -水污染控制工程课程设计专业:班级：姓名：学号：指导老师:时间:水污染控制工程目录第一部分 设计说明书 1第一章 设计概况 11.1设计资料 11.2 设计水质 21.3设计目的 21.4 设计要求 21.5 设计方案比较 31.6 厂址选择 7第二章 污水处理主要构筑物及设备 82.1 粗格栅 82.2提升泵房 82.3 细格栅 92.4 平流式沉砂池 92.5曝气池(卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟) 102.6 辐流式二沉池 112 .7消毒接触池 112 .8计量槽 122 .9污泥泵房 122.1 0污泥浓缩池 122.11污泥消化池132.

2、12贮泥池132.13污泥脱水机房 132.14附属建筑物 14水污染控制工程第二部设计计算书 15第三章工艺设计计算过程153.1粗格栅设计153.2提升泵站设计 163.3细格栅设计173.4平流式沉砂池193.5曝气池(卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟) 203.6辐流式二沉池233.7消毒接触池253.8计量槽263.9污泥泵房263.10污泥浓缩池 273.11污泥消化池283.12贮泥池293.13污泥脱水机房 30第四章污水处理厂的高程设计 31314.1污水处理厂的平面布置314.2污水水头损失计算4.3污水处理厂的高程布置 32致谢 34参考文献35附图：1.污水处理厂平

3、面布置图2. 污水处理厂高程布置图3. 污水处理厂处理构筑物和设备图水污染控制工程第一部分设计说明书第一章设计概况1.1设计资料(1) 地形地貌河南工程学院位于新郑市龙湖镇，新郑市龙湖镇位于豫西山区向东过渡地带，地势西高东低，中部高，南北低。山、丘、岗和平原兼有。西部、西南部为侵蚀低 山区，峡谷或谷峰相间。低山外围和西北部为山前坡洪集岗地。岗地地势起伏较大。(2) 工程地质情况该地区地质地震等级为7级以下，电力供应良好。(3) 气象资料新郑市龙湖镇属于暖温带大陆性季风气候，冬半年受冬季风控制，多刮北风，夏半年受夏季风控制，多刮南风，全年平均风速为2.1m/s。冷暖适中，四季分明。春暖、夏热、秋

4、爽、冬寒。年平均气温 144C极端最高气温为42.5C极端最， 低气温为-17.9C。年均日照时数为2114.2h。19712000年中平均降水量为 676.1mm。年均霜期为152d。(4) 设计规模现在以河南工程学院(西区、南区)及其周边的地区(沙窝李、荆垌村、连庄等 三个村庄)现有人口约3.0万人，预计10年后发展到7.5万人。考虑到学校周边 的理发店、饭店等大量用水的单位较多，所以平均每人每天用水量为0.23考虑到雨水的因素，综合考虑得：。再m/d4333/s/d=0.191 m0.2+1500 m/d=16500 m7.5平均处理日水量 Q= (x 10X表 1-1 生活污 水量总变

5、化系数/(L/s)生活污水平均日流量5154070100200500>=1000Kz2.32.01.81.71.61.51.41.31水污染控制工程由内插法可以算出生活污水总变化系数 Kz=1.5033/s /d=286.46L/s=0.286m=Kz X Q=24750 m 所以设计流量 Qmax1.2设计水质由于污水处理厂的最终出水直接排入到河流中，该河流的水域适用于地表水环境质量标准(GB3838-2002)V类功能区，根据城镇污水处理厂污染物排放 标准(GB181918-2002)中规定：城镇污水处理厂出水排入地表水W、V类功 能水域或海水三、四类功能海域，执行一类标准。该处理厂

6、应执行一类出水标准。由城镇污水处理厂污染物排放标准(GB181918-2002) 一级标准日排放最高 允许浓度规定，设计出水污水处理厂进、出水水质如表 1-2。表1-2设计进出水水质表序号项 目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)1BOD5500202COD800603SS10030注：出水水质由GB8978-1996 一级排放标准而设定的1.3设计目的课程设计是水污染控制工程课程教学的一个重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解废水处理工程设计的一般程序和基本步骤；熟悉根据原始资料(废水的水质、水量资料和处理要求)确定处理方案、选择工艺流程的基本原 则；深化对本课程中基本概念、基本原理和

7、基本设计计算方法的理解和掌握； 掌 握各种处理工艺和方法在处理流程中的作用、 相互联系和关系以及适用条件、处 理效果的分析比较；了解设计计算说明书基本内容和编制方法； 掌握平面布置图、 高程图及主要构筑物的绘制方法；掌握有关工程设计文件的编写方法；培养学生 具备一定的工程制图和设计能力。通过较为全面的工艺设计计算练习，为今后的 毕业环节及从事水污染控制工程实际工作打下良好的基础。1.4设计要求2水污染控制工程（1）根据提供的原始设计资料和设计要求，查阅相关文献资料，确定废水处理工艺流程；）对各构筑物和设备进行工艺计算；2 （3）对废水处理站的定型设备进行设计 和选型；（4）编制设计说明书。（5

8、）绘制废水处理站的平面布置图、高程图；（6）绘制主要构筑物和设备工艺图。1.5设计方案比较当前流行的污水处理工艺有：普通活性污泥法、氧化沟法、CASS处理工艺法、SBR法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。下列是对这几种工艺的简单介绍及比较。（1 ）普通活性污泥法普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经 验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法 在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可2/0” 工艺，从而实现脱N和除PA/0以成为“”或“ A。在设备方面，开发了各种微 孔曝气池，使氧转化

9、效率提高到 20%以上，从而节省了运行费。其特点为： 工艺相对成熟； 有机物去除效率高，传统活性污泥法处理效果较好，B0D去除率可达590%95%。 适用于处理的进水水质比较稳定，适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的 废水，对废水的处理程度比较灵活。 耐冲击负荷低，有机负荷在 0.20.5kgBOD/（kgMLVSS d）之间，对冲击负荷 适应性较弱。 需氧与供氧矛盾大，活性污泥在曝气池内经历从对数增长到减衰增长以至于到 内源优化期，需氧速率沿池长逐渐降低，混合液中溶解氧含量沿池长逐渐增高， 在曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象。3水污染控制工程 容积大、占地面多，基建费用高，电耗

10、大、脱 N和除P效率低，通常只有 10%30%。该工艺适用于中小规模的污水处理厂， 在处理过程中能降低水中BOD、5C0D的 含量。对N、P有一定的处理能力，但是达不到该厂所要求的去除率。（2）氧化沟工艺本工艺主要特点： 在流态上，氧化沟介于完全混合和推流之间。氧化沟的这种独特的水流状态， 有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，有以进 行硝化和反硝化，取得脱氮的效果。 可考虑不设置初沉池，原污水经过格栅和沉砂池预处理，已经有效防止污水中无机沉渣沉积，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度。 可考虑不单独设置二沉池，使氧化沟与二沉池合建，可省去污泥回流装置。 BO

11、D负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统对比，具有下列各项效益：a、对水温、水质、水量的变动有较强的适应性b、污泥龄一般可达1530天，为传统活性污泥系统的36倍。可以存活、繁殖 世代时间长、增殖速度慢的微生物。如果运行得当，氧化沟能够具有反硝化脱氮 的效果。c、污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行硝化处理。 脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分取决于内循环量， 要提高脱氮效果势必要增加内循环量。 而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不 受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。 氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费 用较低。（3）CASS处理工艺

12、传统CASS由选择区、厌氧区和主反应区组成。运行方式由现有资料来看有两 种：一是进水阶段时间明显，在曝气反应阶段时间内进水；二是进水、沉淀期间 均可进水，直至水位达到最高设计水位止； 其运行过程为冲水一曝气、充水一泥 水分离、上清夜滗除、充水闲置。在整个过程中，污泥回流一直在运行，回流4水污染控制工程量约为日平均流量的20% 0缺点： 容积利用率低，每周期接纳废水约占总有效容积的30%，使污水的实际停留时间延长至13.3小时左右。 同步硝化和反硝化效率不高，因此，有人在生物选择区和主反应区之间加了 一个兼氧区，以提高脱氮效率。 污泥在生物选择区中释磷受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在传

13、统的CAST工艺中难以提高除磷效率（为了提高除磷效率采 用了同步沉淀除磷的方法）。（4）SBR 法1980年在美国EPA资助下，在印第安纳州 Culver建立了第一座SBR工艺的污 水处理厂，1984年通过美国EPA技术评估。SBR已成为美国中小型污水处理厂 的首选工艺。我国1985年上海建成第一座肉类加工污水处理，现已在城市污水和其他污水处 理中得到应用。目前，SBR已在国内外广泛应用，主要应用城市污水及其味精、 啤酒、制药、焦化、餐饮、造纸、印染、洗涤、屠宰等工业废水的处理。其优点为： 工艺流程简单。SBR工艺的主要反应器是序批式间歇反应器，与传统的活性 污泥法相比，不需要另外设置二次沉淀

14、池、 污泥回流及污泥回流设备，调节池小 或可以不设置调节池，多数情况下可以省去初次沉淀池。 占地面积小、造价低。SBR工艺处理系统布置紧凑、工艺简洁，因此占地面积小。由于省去二沉池及污泥回流设备，调节池的容积小或可以省去，因此SBR 工艺的建设费用和运行费用都比较低，采用SBR工艺处理小城镇污水时，比普通活性污泥法节省基建投资30%以上。 处理效果好。SBR工艺的主要特点之一是处理效果好，SBR反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化， 而且反应过程是不连续的。因此运行过 程是典型的非稳态过程。在运行期间，反应器中活性污泥处于一种交替的吸附、 吸收、生物降解和活化过程的不断变化过程。由

15、于实践可知，用SBR工艺5水污染控制工程处理城市污水，可以大大缩减反应时间，并取得良好的处理效果。 脱氮除磷效果好。SBR工艺运行操作灵活，可以根据不同的处理要求，通过 调节不同的控制手段，来达到净化处理的目的。 污泥沉降性能好。SBR工艺的污泥易于沉淀，SVI值较低。在一般情况下，不 产生污泥膨胀现象。SBR工艺处理系统中存在着较大的浓度梯度，在反应器中 缺氧和好氧状态并存，反应器中有较高的底物浓度、污泥龄短、比增长速率大。 因此，可以有效地控制丝状菌的过量繁殖， 避免污泥产生膨胀现象，取得良好的 污泥沉降现象。 良好的适应性。SBR处理工艺对进水水质水量的波动具有较好的适应性。当 进水水质

16、水量急剧变化时，SBR工艺仍可获得良好的处理效果，运行稳定性较 好。SBR工艺的进水期内，曝气池起到了调节池的作用，通过曝气，可使污水 与原污泥充分混合，进行反应。可通过调节进水时间，调整污水调节和反应的时 间，也可通过调节闲置时间，调整活性污泥的吸附和吸收能力， 提高污泥活性从 而提高污染物被处理的程度。 易于维护管理。SBR处理工艺如果管理得当，处理水水质将优于连续式活性 污泥法，易于实现系统优化运行的自动控制。尽管SBR有众多的优点，但自身也存在一些缺点： 连续进水时，对单一 SBR反应器来说需要较大的调节池； 对于多个SBR反应器，进水和排水阀门切换频繁，容易造成阀门磨损，对自 动化要

17、求较高； 适用于中小型污水处理项目，无法达到大型污水处理项目连续进水、 连续排水 的要求； 设备的闲置率较高； 污水提升水头损失较大。综合考虑SBR法的优点和缺点，在管理和技术上可能有一定难度。总的说来，上述方案都能够达到要求处理的效果， 而且工艺简单，污泥处理的难 度较小，在技术上都是可行的。但结合实际的工程要求来看，氧化沟对污水的脱 氮除磷率有较高要求(脱氮率要求达到 87.5%，除磷率要求达到80%)，而且设 计中可采用改良型的氧化沟。Carrousel 6水污染控制工程Carrousel氧化沟使用立式表曝机，曝气机安装在沟的一端，因此形成了靠近曝 气机下游的富氧区和上游的缺氧区， 有利

18、于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，设 计有效水深4.0 4.5m，沟中的流速0.3m/& BOD的去除率可达95% 99%, 5 脱氮效率约为90%，除磷效率约为50%，如投加铁盐，除磷效率可达 95%。 有证据表明，城市污水经改良型氧化沟处理后，污水中各项污染物平均去除率能 满足上面的脱氮除磷的要求；而且经过多年实践证明，改良型的氧化沟Carrousel二级处理工艺具有工艺简单成熟、操作管理简便，处理效果好，出水水质稳定， 脱氮除磷性能好的特点，同时，该工艺省去了初沉，也不必、像其他方法脱氮除 磷工艺那样需要大量混合液回流和多个池子，因此工艺布置紧凑，可省地、省电、降低运行费用，是城市

19、污水处理厂比较理想的处理工艺。综上所述，本设计米用改良型的氧化沟工艺。Carrousel1.6厂址选择(1) 处理厂厂址选择，应遵循以下原则： 污水处理厂应选在城镇水体下游， 污水处理厂处理后出水排入的河段， 应对上 下游水源的影响最小。 厂址选择要便于污泥处理和处置。 厂址一般应位于城镇夏季主风向的下风侧，保持一定的卫生防护距离。 厂址应有良好的工程地质条件。 应尽量少拆迁、少占农田，使污水厂工程易于实施。 厂址选择应考虑远期发展的可能性。 厂区地形不应受洪涝灾害影响，不应设在雨季易受水淹的低洼处。 有方便的交通、运输和水电条件，有利于缩短污水厂建造周期和污水厂的日常 管理。(2) 厂址及场

20、地现状污水处理厂选址于郑州市第三污水处理厂附近，是一块长方形地带，地势平坦， 处理后的水直接排入附近的十八里河。水污染控制工程第二章污水处理主要构筑物及设备2.1粗格栅(1) 由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作 用，拟采用粗格栅，而提升水泵房选用混流泵，为减少栅渣量，格栅栅条间隙拟 定为b=20mm，过栅流速v=0.8m/s，安装倾角a =60 °，栅条宽s=10mm。(2) 粗格栅的尺寸：3.45mx 1.25m x 0.76m (长X宽X高)(3) 格栅类型：选择GH1400型机械格栅，技术参数见表 2-1 表2-1 GH1400型机械格栅技术参数/

21、mm设备宽度1400/(m/s)水流速度0.8有效栅宽/mm1300/kW电动机功率0.85有效间隙/mm20安装角度60°备)用)数量：(42座(11)为了便于维护检修，每台格栅前、后设置电、手 动两用闸板，格栅上(5截留的杂物采用机械清渣，经螺旋输送，压榨机压榨后 外运出厂。2.2提升泵站(1) 考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充分利 用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置紧凑，占地少， 机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其优点是启动及时可靠， 不需引水的辅助设备，操作简便。采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建

22、污水处理厂，工艺线可以充 分优化，股污水直考虑一次提升。污水提升后如格栅，然后自流通过沉砂池、氧 化沟、二沉池等后续构筑物。(2) 由后边的高程计算可知，泵的扬程至少为 H=3.69m。(3) 水泵的选择：QW300-600-20型潜污泵，技术参数见表 2-2表2-2QW300-600-20型潜污泵技术参数8水污染控制工程出口直径(mm)流量3(m/h)转速(r/min)扬程(m)电动机功率(kW)效率(%)300600980205575(4) 提升泵的数量：3台(2用1备)(5) 集水池的尺寸：L x B=6mX 3.5m(6) 保护水深为1.2m，实际水深为4.2m2.3细格栅(1) 格栅

23、截污主要对后面的管道及构筑物起保护作用，经过粗格栅的过滤，采用细格栅。栅条间隙b=10mm,过栅流速v=0.8m/s,安装倾角a =60 °,栅条宽 s=10mm。(2) 细格栅的尺寸：3.16mx 1.11mx 0.76m (长x宽x高)(3) 格栅类型：选择GH1300型机械格栅，技术参数见表 2-3表2-3 GH1300型机械格栅技术参数/mm设备宽度1300/(m/s)水流速度0.8/mm有效栅宽1200/kW电动机功率0.80有效间隙/mm10安装角度60°24 ()数量：3座(用1备)为了便于维护检修，每台格栅前、后设置电、手 动两用闸板，格栅上(5截留的杂物采

24、用机械清渣，经螺旋输送，压榨机压榨后 外运出厂。2.4平流式沉砂池(1) 污水进入平流式沉砂池，沉砂池池底采用两个贮砂斗集砂，沉砂有螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器， 砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升 泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。(2) 贮砂池的尺寸：L x Bx H=10m x 1.5mx 1.37m (长x宽x高)(3) 沉砂池数量：1座9水污染控制工程(4)采用车式排砂机，设备型号 40PV-SP型液下渣浆泵，技术参数见表 2-4 表2-4 40PV-SP型液下渣浆泵技术参数出口直径)(mm流量3(m/h)转速(r/min)扬程(m)最大功率(kW)叶轮直径mm4017-4

25、3.21000-2200151882.5曝气池(卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟)本设计采用的是卡鲁塞尔(Carrouse )氧化沟。(1) 二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱 氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。(2) 氧化沟尺寸：L X BX H=28m X 24mX 5.0m (长X 宽 X 高)(3) 曝气池的数量(氧化沟)：3座(1座4条沟)(4) 给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共 七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可 能的提高膜式曝气管得使用寿命。(5) 出水系统：采用双边

26、溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过 溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完 毕后，出水闸门关闭。(6) 曝气系统：采用型号为 HWB-3微孔曝气机。项目指标 =/4 3% A项目指标2个)(m服务面积/(%)氧利用率通气量3)m/(h 个3动力效率h)kg/(kW 阻力损失3.0m5101527/3=509每条氧化沟应布置 依据微孔曝气器的规格大小可计算出，取,个个。10水污染控制工程3/min,120m四D-120-61型多级离心鼓风机4台，单台风量(7)风机：选用用两 备。(8)排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，

27、 转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量 少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。2.6辐流式二沉池(1) 沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式沉 淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉淀池具有池子配水不易 均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂， 而且具 有运行简便，管理简单，污泥处理技术稳定的优点。所以，本设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池。(2) 二沉池的数量：3座(3) 二沉池尺寸：直径 D=22m，高H=4.7m(4) 出水堰：采用三角堰，堰宽15cm,两个堰顶之间的距离为

28、24cm。(5) 导流筒的深度 h=1.25m,直径D=3.74m0(6)每个二沉池应该布置的出水堰总数 N= 136个，两个出水堰之间的间距 B'= 24cm(7) 二沉池的集水渠位于距池壁(1/10)R处，集水渠内、外环形的直径分别为17m和19m，环形集水渠宽0.6m，末端水深y=0.06m co=O.O87m cos30h=0.1X三角堰的高度2= 0.4m集水渠的高度为H(8) 刮泥设备：选择ZBX-37型周边传动刮泥机4台。22.7消毒接触池设计(1) 污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌数量也大幅减少， 但是细菌的绝对值依然十分客观， 并有存在病原菌的可能，

29、因此，污水在排放水 体前，应进行消毒处理。消毒的方式有物理法和化学法。物理处理法主要11水污染控制工程有加热、冷冻等，化学的处理方法是用化学药剂，主要是液氯。氯价格便宜，消 毒可靠且经济成熟，所以本设计采用液氯消毒。本设计中采用平流式消毒接触池。(2) 消毒接触池的数量：1座(1座3条沟)(3) 消毒接触池的尺寸：L x BX H=43m x 4m x 2.8m (长X宽X高)(4) 加氯设备：选用3台ZJ-2型转子加氯机，2用1备，单台加氯量为10kg/h,(5) 加氯机尺寸：L X BX H=550mX 310mX 770m (长X 宽 X 高)2.8巴氏计量槽(1) 消毒接触池的末端设咽

30、喉式巴氏计量槽，以便对污水处理厂的流量进行监 控。(2) 计量槽的数量：1座3/s时，吼宽取1.0m2.1 m。(3)依据设计手册，当测量范围在 0.31.5563/s。m4)依据上游水位H，按以下公式求出流量 Q=1.777H (11 (5) 上游水位通过超 声波液位计自动计量，并转换为相应的流量。2.9污泥泵房(1) 设计污泥回流泵房，负责对 3座二沉池的污泥回流和剩余污泥的排放。(2) 泵房的数量：1座(3) 污泥泵型号：回流污泥泵4台(2用2备)，型号250QW700-11型潜水排污泵250QW700-11型潜水排污泵2用备)，型号 4剩余污泥泵台(2 (4)集泥池尺 寸：LX BX

31、H=10m X 4mX 3.7m (长X宽X高)2.10污泥浓缩池（1）浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是 污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法， 按运行方式分为连续式和间歇式，前 者适用于大中型污水厂，后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂。从适用对象和经济上考虑，故本设计采用重力浓缩池。形式采用连续式的，其特12水污染控制工程点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强。采 用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。（2）采用辐流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静 压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩

32、池。（3）污泥浓缩池的数量：1座（4）浓缩池的尺寸：直径 D=26m,高H=3.35m（5）浓缩时间T=18h2.11污泥消化池（1）污泥消化是城市污水二级处理除氧化沟工艺外必须的处理单元，其功能是通过消化使污泥稳定。污泥消化分为好氧消化和厌氧消化两种方式。其中厌氧消化是传统的消化方法，其原理是通过厌氧微生物的作用将污泥中的有机物、贮存在微生物体内的有机物以及部分生物体转化为甲烷，从而达到污泥稳定。本设计采用厌氧消化法。（2）污泥消化池的数量：1座（3）污泥消化池的尺寸：直径 D=26m，高H=16.5m2.12贮泥池（1）贮泥池的作用是调节消化池排泥和污泥脱水两个处理单元的污泥平衡。贮 泥池

33、的体积越大，贮泥时间越长，脱水间的工作灵活性越大。（2）本设计的贮泥池设计为圆形，内置搅拌机，防止污泥结块和沉淀影响污泥 从贮泥池到脱水机间的输运。（3）贮泥池的数量：1座（4）贮泥池尺寸 ：L x BX H=5.0m x 5.0mx 5.0m （长X宽X高）（5）搅拌机的型号：垂直搅拌轴2.13污泥脱水机房（1）污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不 水污染控制工程受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、 加压过滤脱水机及带式 压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪 音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机

34、高分子混凝 剂。另外，为防止突发事故，设置污泥干化场，使污泥自然干化。（2）脱水机房的数量：1座（3）过滤机的数量：3台（2用1备），每天工作12h，每天的加絮凝剂的量为8.55kg。2.14辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：鼓风机房、办公室、集中控制室、水质分析化 验室、变电所、污泥干化场、机修、仓库、食堂、道路、绿化、围墙、大门等。 它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。 其建筑面积大小应按具体情况与条件而 定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。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

35、附近等。化验室应远离机器间和污泥 干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当 距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风相处。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理构筑物运行情况的位置。在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善 卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂 厂区的绿化面积不得少于 30%。14水污染控制工程设计计算书第二部工艺设计计算过程第三章粗格栅的设计3.1、设计参数1、设 计流量：a3334 /d=16500 m/s 7.5X 10/d=0.191 mX 0.2+1500） m

36、 平均处理日水量 Q= （33/s Q=24750 m/d=286.46L/s=0.286m所以设计流量：Q=Kz X max、设计参数：b栅前进水渠宽B=0.5m 1栅前水深h=0.4m=0.7m栅前渠道深度h1=0.3m栅前 渠道超高h3v=0.8m/s过栅流速b=20mm栅条间隙宽度S=10mm栅条厚度o a=60格栅倾角K=3格栅水头损失增大系数3 33m/10W=0.06m每日栅渣量10进水 渠渐开角a =201 B =1.83迎水面为半圆的矩形格栅，、格栅计算：2、栅条数目 n 为：asinQ sin600.286 max （条）=41.6n= 42 0.80.02 0.4 bhv

37、 B: b、栅槽有效宽度 42=1.25m(42-1)+0.02 XB=S( n-1)+b n=0.01 X 15水污染控制工程c、过栅水头损失 h: 242vS_ h= K )(sin32 _ bg2420.80.01 ()0.06m =sin60°X = 3X 1.83X 39.8120.02 d> 栅后槽总高度 H :H = h + h + h 21= 0.40 + 0.30 + 0.06=0.76mH1 1.0m+ + LL + 0.5m + e、栅槽总长度L: L = 21tg :进水渠道渐宽部分的长度式中：L1B B1.25 0.501= = L=1.03m 1tg

38、202tg21L :格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度2一般取L = 0.5L= 0.52m 12H:格栅前槽高，H = h+ h=0.7m1110.70= 3.45m + 1.0 + 1.03 + 0.52 + 0.5 =所以：I tg60 Q W 86400max = f、栅渣量计算： WK 1000z0.286 0.06 864003/d=0.99m=1.50 10003/d，所以采用机械清渣。0.2m拦截污物量大于3.2提升泵站的设计1、水泵的选择33/sX Q=24750 m/d=286.467L/s=0.286m=Kz设计流量为Qmax本设计以地面以50m为标高，进行计算。由后

39、边的高程计算可知泵的扬程为H=3.69m。设选择用3台潜污泵（2用1备）16水污染控制工程Q2475Oax/h515.6m12375m/d Q单 222、集水池V a、容积的出水流量设计，则集水池的有效容积按一台泵最大流量时 6min600360m 6V 60 Fb、面积 60V?m F 20 m3H 取有效水深，则面积3H20Fm B 3.33 3.5m，取则宽度集水池长度取6m_6lm 3.5 B 6.0mL集水池平面尺寸4.2m1.2m,实际水深为 保护水深为细格栅的设计3.3、设计参数 1、设计流量：a3343 0.2+1500) m/d=0.191 m/d=16500 m/s 7.5

40、平均 处理日水量 Q=(X 10X 33/s /d=286.46L/s=0.286mX Q=24750 m=Kz 所以设计流量:Qmax b、设计参数：B=0.5m栅前进水渠宽1 h=0.3m栅前水深=0.7m栅前渠道深度hi=0.3m栅前渠道超高h3v=0.8m/s过栅流速b=10mm栅条间隙宽度17水污染控制工程S=10mm栅条厚度0 a =60格栅倾角K=3格栅水头损失增大系数333m/10W=0.1m每日栅渣量10 =20进水渠渐开角a 1迎水面为半圆的矩形格栅，B =1.83 2、格栅计算：n为：a栅条数目sinQ0.286 sin60 max=55.44" 56=n=(条

41、)0.8 0.01 2 bhv0.3 : b、栅槽有效宽度B56=1.11m(56-1)+0.01 X B=S( n-1)+b n=0.01 X:c、过栅水头损失 h242vS_= )(sir)32 _ bg2420.010.8 )(0.16m=3X 1.83X = sin60°X 39.81 20.01 H : d、栅后槽总高度 + h=h + hH210.16=0.76m 0.30+= 0.30 +H1 + 1.0mL + + L + 0.5mLe、栅槽总长度：L = 21 tg :进水渠道渐宽部分的长度式中：L1B B0.501.11 1 L=0.84m= = 12tg20tg

42、21 :格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度L2 =般取L12=0.7mh+:格栅前槽高，H = hHm0.703.16m 1.0 + = + + +=所以：L0.840.420.5tg60 18水污染控制工程Q W 86400imax W = f、栅渣量计算：K 10000.286 0.1 864003/d=1.65m=1.50 10003/d,所以采用机械清渣。拦截污物量大于 0.2m3.4平流式沉砂池的设计1、设计参数a、设计流量：4333/s 0.2+1500) m/d=0.191 m 平均处理日水量 Q= (7.5X 10/d=16500 mX 33/sQ=24750 m/d=28

43、6.46L/s=0.286m所以设计流量：Q=Kz X maxb、设计参数： 流速 v=0.2m/s停留时间t=50s超高h=0.3m 1有效水深h=1.0m 23 X=0.03L/m沉砂量1=0.5m两个贮砂斗之间的距离b贮砂斗的容积按T=2d计算2. 沉砂池计算a、沉砂池水流部分的长度：L=vt=0.2m/sX 50s=10m2 /v=0.286/0.2=1.43mb 水流断面面积：A= Qmaxc、池总宽度：B=A/ h=1.43/1.0=1.43m>0.6m 2Q X T 864000.286 0.03 2 86400=、沉砂斗所需容积 dV= 10001.50 1000K z3

44、=0.99 me、贮砂斗的深度：设计贮砂斗的底宽b=0.4m,上口宽b=1.4m，斗壁与水平面2叱-312=，所以贮砂斗的深度 h的倾角为=0.87m tanXaa =603 2 19水污染控制工程'hJ223、贮砂斗的容积 f)bVbb (b 212113 0.8刈22 1.4 0.40.4(1.4)= 33=0.78m33 >0.99mV=0.782=1.56 m采用两个贮砂斗，所以V=2 內、采用重力排砂，池底坡度 i=0.06,坡向砂斗，贝册砂室的高度b-L-2b10-2 1.4-0.52=0.87+0.06X +0.06X h= h=1.07m33 22h、沉砂池的总高

45、度 h=h+h+h=0.3+1.0+1.07m=1.37m321Q0.191= i、核算最小流速 V= min min5 0.991A nmin=0.2m/s>0.15m/s所以设计合理3. 5氧化沟的设计、设计参数1a设计流量4333/s /d=16500 m X0.2+1500） m/d=0.191 m平均处理日水量 Q= （7.5X 10 b、设计参数20d污泥泥龄=500mg/L S 进水 BOD 浓度 05=20mg/L浓度S 出水BOD e 5d） L污泥负荷=O.15kgBOD/（kgMLVSS 5sX=MLSS=5000mg/L曝气池中的MLSS=3750mg/L X=M

46、LVSS=5000 X f=0.75曝气池中v回流污泥浓度为Xr=10g/L活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率a'=0.5b'=0.15活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率污泥增值系数60a .20水污染控制工程污泥自身氧化率05.0b氧化沟设计有效水深为H = 4.0m 1曝气池的超高H=1.0m 22、池体设计计算a曝气池所需总容积V （按污泥负荷计算）：Q SV =LXs3,kg/m经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD）量，式中：S5S= S S= 50020=480 mg/L = 0.48g/L; eroX曝气池混合液污泥浓度，5g/L。所以：16

47、500 0.483 V = 10560m= 0.15 53 3520 m10560/3= V = V/n =共设氧化沟三组，每组容积为ib、氧化沟平面面积为 A i氧化沟设计有效水深为H=4.0m,则 1V3520 21880m= = = A14.0H1 c、氧化沟的尺寸计算，宽氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深 4m6m 1-2B/H=6.0/4.0=1.5 （在之间），满足要求1mB H4.06.0m每条氧化沟的断面尺寸为，满足要求/B=880/6=146.67mL氧化沟总长有：L=A，L/B=146.67/6=24>101弯道处长度L94.2m 3 6+2 12 0.530

48、1=LL 1，取=13.12m每条氧化沟的直线段长度为 L14m2 4氧化沟总池长L=6+14+6m=28m3氧化沟总池宽B=6x4m=24m （未计池壁厚）1L B 28m 24m所以，氧化沟 的尺寸为13 21水污染控制工程=4.0+1.0m=5.0m H=H+ Hd、曝气池的高度 21V34.0 24 2824 =11.7h-=、水力停留 时间t=e 01650Q 3、曝气池需氧量的计算“bVXa QS、日平均需氧量 0= a/r 3.75 10560 16500 0.48 0.15 0.5=412.5kg/hd9900kg/ "bVX aQSKz O=b、日最大需氧量 max

49、vr3.7510560 1.5 0.15 0.5 16500 0.48=11880kg/d=495kg/h/O=495/412.5=1.2 所以：Omax=20%、采用可变微孔曝气器，氧转移效率 EcA9.17mg/L20T时，清水的溶解氧饱和浓度为 C:温度为,20s）（ c8.38mg/L25C时，清水的溶解氧饱和浓度为：温度为（25）S，为污水传质系数修正系数，0.82范围内，取0.61.0值在0.95之间变化，通常取值约在 1为压力 修正系数，对于本设计，取值为1F为曝气扩散设备堵塞系数，本设计取值为:所以标准需氧量 R0Rcs（20） = R020T）（F . c c0241）s（t

50、412.5 9.1720）（25 10.82 0.9518.382.0 1.02422水污染控制工程=687.3kgO/h 2R687.33°/h 11455 m= 所以日平均供气量 G=sA3/h 1.2=13746 m= GX Kz=11455X 最大供气量Gssmax4、曝气器3/h,则曝气器数量为3 m单个曝气器的通气量为 n=G/3=13746/3=4582个smax则 每组氧化沟设置的曝气器数量为4582/3=1527个曝气器的布置 每条氧化沟应布置1527/3=509个，取510个2/个每个曝气器服务面积为S= A/(510X 3)=0.58 m校核i5、剩余污泥量计算

51、 X5=回流污泥量 R=100%X Xr5 10aQS bVX0.6 16500 0.48 0.08 10560 3.75=剩余污泥量 YMd=1584 m3.6辐流式二沉池的设计1、设计参数3 /s设计流量Q=Q(1+R)=2Q=0.382m23h) /(m 表面负荷 q=1.25 mm) 1.5L/(s 出水堰负荷 t=2.0h水力停留时间=1.2m/s中心管进水，下部管内流速 v1=1.0m/s上部管内流速v2=0.8m/s v出水管流速3i=0.05池底坡度=0.3m h池超高1=0.5m缓冲层高度h3座沉淀池的数量3圆形辐流式池型23水污染控制工程1.25 3n2、尺寸计算0.382

52、 3600Q2 366.72m=a、单池面积 A=1=b、单池直径 21.6m=22m /366.72 4 D 4A/c 有效水深h=qt=1.252.0m=2.5m2 Q36006 0.383 02. d、有效容积 V=916.8m=t_ 3ne、集泥斗I设上部直径为3.5m,下部直径为1.5m,集泥斗高h=1.0m 0 1.0/22 1.75 0(1.75.75 0.75) V 所以集泥斗的有效容积 =0 33=5.17 mf、沉淀池池边总高 H= h+ h+ h=0.3+2.5+0.5m=3.3m312'=H+ h+0.05H (20-3.5)=3.3+1.0+0.41m=4.7

53、m g、沉淀池中心高度 0h、中心进水 0.318vD Qm/，取 D 下部管径=320mm 111”： 0.348v Qm/D，取D=350mm上部管径22222 的出水孔12个，设置面积为出流面积 A=Q0.01 m/4 v=0.12 m单孔尺寸3为100mm80mm i、导流筒导流筒的深度h为池深的一半即h=1.25m，导流管的面积为沉淀池面积的3%V所以导流筒的直径Dm3.74 0j出水堰(三角堰)0 =60,三角堰的角度B采用正三角形的出水堰，设计堰上水头H=0.05mw由三角堰堰上水头（水深）和过流堰宽B之间的关系B 得 B=5.77cm =2/tan 2Hw 5/2H,则单堰过堰

54、流量15cm设计堰宽为，流量系数 Cd=0.62w88.II5/25/2 tan60/2）52） 2（CdgHtan/ 0.6229.80.0q=_ _ w151524水污染控制工程3/S=0.00047m0.l91=135.5个，取136个 每个二沉池应该布置的出水堰总数 N= 700043 0. 沿环形集水渠壁内侧（单侧）布置出水堰，集水渠内、 外环形的直径分别为17m和19m=53.41mL=17所以出水总周长出水堰的总长 L=136X 0.15m=20.4m<L 满足要求153.41 20.4=0.24m需要间隔布置出水堰，所以两个出水堰之间的间距B'=,13624cm取

55、k、集水渠，集0.6m辐流式沉淀池的集水渠位于距池 壁（1/10） R处，设环形集水渠宽3依据下式可确定水渠总流量为 0.191/3=0.064m 当集水渠末端为自由泄水时，/s，水槽起始端水深H和末端水深y为 c1/32 ）（ql 0.056 m，取 y0.06mc 2gb 1/322 l2q2 y 0.185m，取 =H0.2mc2ygb c为保证三角堰自由出留，集水槽的起始端（水深为H时）水面距离三角堰口高度h=0.1mi0=0.087mcos30h 三角堰的高度 =O.1X2=H+ h+ h=0.2m+0.1m+0.087m=0.387m,取 集水渠的高度为H0.4m21l、排泥管 二沉池的排泥量等于剩余污泥量与回流污泥量之和。33/d 1584+8250m =9834m所以，沉淀池的总泥量为3/d折合成每个沉淀池则为3278 m3.7消毒接触池的设计条廊