环境工程专业毕业设计：资中县污水处理厂工艺设计

1、环境工程专业毕业设计：资中县污水处理厂工艺设计 目 录摘 要51 前言62设计总则721设计依据722设计原则73 工程规划资料831 自然条件832 城市污水排放规划94 工程设计概况1041 设计水质1042 设计水量1243 厂址选择1344 工艺方案的比较和确定1345 工艺流程205 污水处理构筑物设计计算2151 粗格栅2152 污水提升泵房2453 细格栅2654 钟式沉砂池2955 A2O生化反应池3256辐流式二次沉淀池4457混凝反应池5158辐流式沉淀池5359接触池56510计量设备586 污泥处理构筑物设计计算6161污泥量计算6162 污泥浓缩池6263 污泥脱水机

2、房657 主要附属建筑设计6871生产管理用房6872行政办公用房6973化验室6974维修间6975仓库6976食堂6977浴室6978宿舍6979传达室70710设备仪器708 污水处理厂总体布置7281 污水处理厂平面布置7282污水处理厂高程布置739 组织管理7891 生产组织7892 人员编制7893 安全生产和劳动保护7810 工程投资及运行费用估算80101 工程投资估算80102 运行费用估算81结论82总结与体会83谢辞84参考文献85附图 图号1666 86总平面布置图86高程布置图86钟式沉砂池结构图86A2O生化反应池结构图86辐流式沉淀池结构图86接触消毒池结构图8

3、6摘 要本毕业设计是对处理量为2万m3d的污水处理厂进行工艺设计对进水水质为 BOD5 mglSS 0 mglTN mglCODCr mglTP 40 mgl NH3-N 30mglTN 40mgl的废水采用工艺处理后本设计对主要构筑物包括格栅污水泵房沉砂池池等进行了设计并对该污水处理厂进行了平面布置和高程布置最后对其进行经济分析结果表明对污水处理厂进行工艺设计无论在经济上还是技术上都非常可行A2O工艺脱氮除磷总体布置高程布置AbstractA2O coagulative precipitation process design of the Zi Zhong county sewage tr

4、eatment plant is made in the diploma project The flow is 20000 m3d The quality of influent is as follows BOD5 175mgL SS 230 mgL TN 40 mgL CODCr 340 mgLTP mgLNH3-N 30mglTN 40mgl It shows that the quality of effluent can be up to the states first-class A discharge standard of pollutants for for munici

5、pal wastewater treatment plantThe main structures of the plant are designed including grid sewage pumping house The bell-type sand pool A2O ditch sedimentation tank concentration tank and so on The elevation layout and the floor plan layout are made At last it also analyses the cost of building and

6、operation It shows that A2O coagulative precipitation process designed in the plant is feasible in both economy and technologyKey wordsA2O process itrogen and phosphorus removal Overall layout Elevation layout Investment cost1 前言如今随着经济飞速发展城市化进程的加快城市人口急剧膨胀居民生活污水量也不断增多境内用以进一步改善东平县水环境质量和提高全县人民的生活水平在经过对

7、东平县地理环境气候条件污水处理量以及城市规划等具体情况综合分析后决定采用A2O工艺该工艺在实际应用中表明对于不同水质条件的城市污水其均具有非常强的适应性该工艺既可用于新建城市污水厂和具有类似水质的工业废水处理厂也可用于现有不具备氮磷脱除功能的城市污水处理厂的改造并且基建投资较低运行管理方便比较适合中小型污水处理厂符合实际情况2设计总则1设计依据中华人民共和国水污染防治法 2008年6月1日开始实施 地表水环境质量评估 GB3838-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB8918-2002 室外排水设计规范 GB50101-2005 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31-8

8、9 给水排水设计手册第五册 污水处理厂工艺设计手册给水排水标准规范实施手册室外排水工程规范环境保护设备选用手册水处理设备2设计原则1 执行国家关于环境保护的政策符合国家地方的有关法规规范和标准2 采用先进可靠的处理工艺确保经过处理后的污水能达到排放标准3 采用成熟 高效优质的设备并设计较好的自控水平以方便运行管理4 全面规划合理布局整体协调使污水处理工程与周围环境协调一致5 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物以免造成二次污染6 综合考虑环境经济和社会效益在保证出水达标的前提下尽量减少工程投资和运行费用 工程规划资料1 com 地理位置12 地势地貌1 资中地处荣穹窿背斜西北翼为平缓倾斜岩层

9、岩层倾角2至5度褶皱和断裂均不发育露出地层有三迭系上统须家河组侏罗中统沙溪庙组和遂宁组沱江两岸零星分布的为第四系各组地层特征自下而上县境属浅丘地形西高东低海拔高程500-700米主要地质构造有三迭系上统须家河组侏罗系中下层自流井组侏罗系中统沙溪庙组侏罗系中统遂宁组第四系全新统及更新统2 地貌类型及分布资中县位于素威穹窿西北翼尾端 九宫山脉尾部 斜层地带受岩层影响地形西南高东及东北部低造成全县自西南向东北部倾斜坡形地势西南是低山窄谷深丘窄谷中部沿沱江沿岸属浅丘陵东北为缓丘宽谷地势平坦根据地表形态特征成因类型海拔高度和相对高度合全县可分为低山深丘浅丘缓丘四种地貌类五种地貌单位即低山窄谷区坪状高丘区

10、浅丘中谷区缓丘宽谷区和河谷平坝区县境属低山丘陵地貌西南西北高东南低无明显山脉走向而南低山源于绵阳逶迤至乐山一脉的龙泉山现分向威远县中新西坪山王场经黄荆沟伸入县内公民新桥区再向东转鱼溪归德等区东南走向银山镇区沱江左岸低山丘陵沿资阳安岳方向伸入县境双龙水南太平等镇区主要山峰有重龙山白云山观音岩青山庙山歇山庙山马鞍山老寨子山高禅寺山等十余座最高山峰海拔737m最低海拔402mcom 气候状况14 水文县境主要河流为沱江汇入沱江的主要支流有蒙溪河乌龙河龙结河太阳河麻柳河球溪河和石堰河项目废水受纳水体为沱江沱江是长江上游一级支流源于岷山南麓九顶山上源南流至成都金堂县接纳岷江分支毗河后穿龙泉山金堂峡过淮口

11、经简阳资阳后于球溪河口入资中县境2月份沱江处于枯水期此时最小流量为12m3s区域地下水储量为3770万立方米可开采量2259万立平米水质达到国家饮用水标准32 城市污水排放规划1 根据县地区地势情况自然地形条件各异特点排水规划原则确定为雨污分流分区排水污水集中处理雨水分散排放就近排河 整顿中心城区现有排水渠混乱的状况用排水管代替现有排水渠道结合旧城改造在现有排水渠道的基础上进行整顿建立独立的雨水排放系统建立雨污分流的城市排水体制分流制不健全的地区应积极配套建设雨污水管道旧城区原为合流制排水的地区要随着城市建设逐步改建为分流制 工业污水内部治理应与城市污水集中治理相结合工业污水必须先作预处理达到

12、排放标准后方可排入城市污水管道系统进入污水处理厂集中处理 处理污水量近期规模为 20万吨日远期为40万吨日5 县城区污水管网规划采用树状结构主要依据县城地形现状用重力流的方式使污水自流入污水处理厂在局部地区使用提升泵站助排 工程设计概况1 com 污水进水水质污水量的组成污水量的组成与污水收集系统有关通常由以下几个部分组成综合生活污水包括居民生活污水和公共设施污水工业废水必须达到污水综合排放标准GB8987-1996一级标准以上的工业废水城市市政公共污水根据污水水质监测报告现阶段资中县污水水质指标如下该水质数据符合雨污合流排水体制的中小城镇的污水特点表1 资中县城市污水水质监测统计表污染物名称

13、CODCrBOD5SSNH3-NT-NTP水质指标mgL3311752283728由于资中县产生的城市污水以生活污水为主根据室外排水设计com生活污水BOD5为20-35克人日SS为30-50克人日CODcr及PH值由统计资料分析一般城市污水CODcr 20BOD5TP 01由以上数据计算出城市污水的水质如表表 城市污水数值计算表污染物名称CODCrBOD5SSNH3-NTNTPmgL300150225202420根据全国各个典型城市污水水质的统计的数据可以确定资中县属于低中等浓度城市污水表 城市污水典型水质浓度单位mgL污染物名称CODCrBOD5SST-NNH3-NT-P高浓度污水1000

14、4006001005012中等浓度污水45020025040256低浓度污水25012015025154超低浓度污水1506010015102资中县污水处理厂水质表 进水水质设计指标mgL污染物名称CODCr BOD5SSNH3-NTNTP进水水质34017523030404012 工业污水情况及要求现有的企业废水工厂m3d废水量1701198万m3d尚有2988万m3d的富余容量本项目位于资中工业集中区下游为节约资源保护环境资中工业区新进驻企业在工业区污水厂建成前可就近排入本项目处理但必须满足以下条件接纳的废水为机械加工废水食品加工废水养殖废水等与生活废水水质相容的废水工业废水经过企业自行处

15、理达三级标准进入污水处理厂管网含一类污染物的废水必须在车间排口达污水综合排放标准中表1要求处理工业污水总量不得超过本项目的富余处理能力即近期2988m3d工业废水量占总处理量的15不会对污水处理厂生活污水的处理效果产生影响不能进入本项目的工业污水自建污水处理站处理com 出水水质污水经处理后尾水直接排入沱江根据省环保局等部门关于加强四川省地表水水域环境功能划类管理工作的意见没有水环境容量的地区或出水排入没有水环境容量的流域新建城镇污水处理厂执行城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 一级A标准本项目出水水质执行一级A标准各污染物浓度限值见表表 污水处理厂出水水质指标单位mgL项

16、目PHCODBOD5SSNH3-NT-PT-N一级A标695010105 8 0515表设计水质情况项 目BOD5CODcrSSNH3-NTNTP进水mgL1340230304040出水mgL0501051505处理程度42 设计水量本污水处理厂设计规模为2万m3d污水量总变化系数取1厂区附属设施及建筑预留远期扩容的发展需要1 平均日流量Q生活污水变化系数查表通过内插法计算得14表生活污水量总变化系数平均日流量LS461015254070120200400700160023222120189180169159151140130120 设计最大流量Q3 com 选址原则城市污水处理厂厂址选择前必

17、须明确任务进行充分的研究调查应根据工艺等实际情况综合考虑选出适用的系统优化的工程造价低施工及管理方便的厂址应遵循下列各项原则 与所采用的污水处理工艺相适应 少拆迁少占农田有一定的卫生防护距离 厂址位于集中给水水源下游且应设在城镇工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向 处理后的污水或污泥用于农业工业或市政时厂址应考虑与用户靠近以便于运输当处理水排放时则应与受纳水体靠近 要充分利用地形如有条件可选择有适当坡度的地区以满足污水处理构筑物高程布置的需要减少工程土方量 有良好的工程地质条件及方便的交通运输水电条件 厂址不应设在雨季易受水淹的低洼处靠近水体的处理厂要考虑不受洪水威胁厂址应尽量设在地形条

18、件好的地方 厂址的选择应考虑远期发展的可能性有扩建的余地32 厂址确定污水处理厂项目建设地点位于资中县沱江南岸松山坝距资中县城约3公里以南约200米是成渝铁路沱江从场址东北侧向西南流去场址西距资中火车站约12公里资中县靠近成渝高速公路交通便利本项目受纳水体沱江资中段20年一遇洪峰高程321米吴淞100年一遇洪峰高程32514米吴淞污水处理厂规划用地约4 工艺方案的比较和确定城市污水处理厂是对收集到的污水及其污泥进行处理的工厂包括污水处理系统和污泥处理系统两大部分前者是污水厂的主体污水处理厂的工艺流程是指在达到 所要求的处理程度的前提下污水处理各单元的有机组合以满足污水处理的要求41 工艺选择的

19、原则为污水处理工艺方案的优化选择是确保处理厂运行性能降低费用的关键了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省运行费用低的目的依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择1 技术成熟处理效果稳定可靠保证出水水质达到排放标准2 占地少投资低运行费用省以尽可能少的投入取得尽可能高的效益3 工程实施切实可行运行维护管理方便4 综合利用无二次污染5 选定工艺的技术设备先进可靠国产化程度高一致性好6 综合国情提高自动化管理水平42 污水处理工艺的选择1 采用生物脱氮除磷工艺的可行性分析A2O 工艺氧化沟工艺AB 法工艺及CAST 工艺本文通过技术经济对以上的工艺进行比较分析以便为城镇污水处理工程建设提供借鉴能

20、否采用生物除磷脱氮工艺即能否保证生物除磷脱氮过程的有效进行主要取决于生物处理过程中的自身营养能否平衡一般生物除磷脱氮处理工艺要求污水的相关指标见表4-8表4-8 生物除磷脱氮处理工艺相关指标项目BOD5NPBOD5CODBOD5TNBOD5TP指标10051 045 3 20 1 BOD5COD该指标是评价污水可生化性的最简单易行和最常用的方法一般认为指标值 045 时可生化性好适合采用生化处理法本设计项目中BOD5COD 0515 045 2 BOD5TN该指标是鉴定能否采用生物脱氮的主要参数由于生物脱氮系统主要依靠原污水中的基质作为反硝化的氢供体该值越大反硝化进行的越快理论上BOD5TN

21、286 反硝化过程才能进行可采用生物脱氮工艺实际运行资料表明BOD5TN 3 才能使反硝化过程正常进行BOD5TN 45 时氮的去除率 60在本设计项目中BOD5TN 4375符合要求 4 BOD5 TP该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要依据一般认为比值应大于20方可采用生物除磷工艺其比值越大除磷效果越明显在本设计项目中BOD5 TP 4375综上所述本设计项目可以采用生物脱氮除磷工艺2 污水处理工艺的比较现将4 种生物脱氮除磷工艺分述如下 1 A2O 工艺A2O 工艺是生物脱氮除磷效果较稳定的一种工艺工艺流程由厌氧段缺氧好氧段串联而成污水首先进入厌氧段兼性厌氧的发酵细菌将废水中可生物降解大分

22、子有机物转化为小分子VFA 类产物积磷细菌可将菌体内积贮的聚磷盐分解释放同时所释放的能量部分供专性好氧的积磷细菌在厌氧环境下维持生存另一部分供积磷菌主动吸收环境中的VFA 一类小分子有机物并以PHB 形式存贮在菌体内随后废水进入缺氧区反硝化菌利用来自好氧区回流混合液而带来的硝酸盐做为电子接受体进行反硝化将硝态氮还原成氮气释放出来达到同时去磷脱氮目的废水进入好氧曝气区磷积磷菌除了吸收利用废水中残留的可生物降解有机物外主要是分解体内积聚的PHB并释放出供自生生长繁殖所需的能量吸收周围环境中的磷并以聚磷盐的形式在体内贮存通过剩余污泥排放将磷排出系统在好氧区有机物进一步降解氨氮进一步硝化同时A2O 系

23、统好氧区的部分混合液回流至缺氧段以提供足够的硝酸盐利于反硝化作用进行二沉池部分污泥回流至厌氧及缺氧段A2O 工艺系统具有以下特点除磷脱氮和有机物生化降解过程巧妙地结合起来在厌氧段和缺氧段分别为除磷和脱氮提供了相应的反应条件基建投资和运行费用与常规二级处理相当的条件下处理出水可达到常规生物处理加脱氮除磷的三级处理工艺水平运行管理简便耐冲击负荷能力强水力负荷及有机负荷便于自动化控制 2 氧化沟工艺氧化沟工艺属于延时曝气活性污泥法的一种类型将连续环形反应池作为生物反应池混合液在反应池中连续循环污水进入氧化沟完全混合因此氧化沟工艺能够承受水量和水质的负荷冲击在氧化沟中曝气装置并不是沿池长均匀布置而只是

24、装在某几处在曝气器下游附近水流搅动激烈溶解氧浓度高远离曝气器处水流搅动缓慢溶解氧含量降低可能出现缺氧区这种水流搅动方式与溶解氧浓度沿池长变化的特征有利于污泥的生物凝聚有利于生物硝化反硝化作用进行实现生物脱氮的功能在氧化沟之前设置生物选择池及厌氧池其作用一是可拟制丝状菌的增长防止污泥膨胀改善污泥的沉降性能二是有利于细菌在厌氧段把磷从合状态下释放出来在好氧过程中细菌吸收释放的磷和原污水中的磷形成富含磷污泥利用排除剩余污泥达到磷的去除目的采用厌氧池加DE 型氧化沟工艺氧化沟由相同容积的AB 二池串联运行交替地作为好氧池和缺氧池通过控制曝气方式以达到除磷脱氮和降解有机物的目的目前氧化沟工艺在城市污水处

25、理中广泛应用它具有以下特点处理系统不需要设置初次沉淀池污水仅经格栅与沉砂池后即可直接流入氧化沟氧化沟中污泥总量较普通曝气池污泥量高10 多倍在供氧充足条件下氧化沟中污水污染物被完全净化处理效果好氧化沟中活性污泥处于高度矿化状况排出的污泥比较稳定无臭味脱水快不需要经过污泥消化可省去消化池与其它活性污泥法相比维护管理简单发生机械故障的可能性相对减少氧化沟是一种经济节省的处理系统一般情况下传统曝气池系统的污水处理成本是氧化沟系统的15 倍与其它生物法相比氮磷的去除率较高氧化沟工艺对磷去除效率较高处理出水总磷含量一般可降低到05l0 mgl 3 AB 法工艺AB 法工艺又称吸附生物降解法利用了活性污泥

26、中不同微生物群落的代谢特性采取了AB 段不同的生物环境来发挥各自微生物种类的优势与传统的活性污泥法相比AB 法具有下列特征 无需设初次沉淀池由吸附池和中间沉淀池组成的A 段为一级处理系统B 段由曝气池和二次沉淀池组成AB 两段完全分开各有独立的污泥回流系统和独立的微生物种群有利于脱氮除磷功能发挥在A 段利用了污泥微生物对有机污染物高效吸附的特性在低供氧高负荷的条件下进行吸附降解处理减少动力消耗与基建投资在B 段利用原生动物和菌胶团在好氧环境中进行生物降解使净化功能得以充分发挥处理出水水质比较稳定AB 工艺中有A 段的超高负荷运行为B 段的硝化作用创造了有利条件污水A 段吸附处理后出水BOD 大

27、为降低减轻了B 段污泥的有机负荷创造了硝化菌在微生物群体中存活的条件在B 段设计上亦有厌氧一好氧周期地或同时地存在的时空条件很方便地形成了厌氧一好氧活性污泥法脱氮工艺由于A 段的有效功能使B 段的处理效果得以提高不仅能进一步去除BODCOD而且提高了硝化效果AB工艺对BODCODSS磷和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法且可节省基建投资约20节省能耗15左右由于A 段的净化机理是以吸附去除为主因此污染物未被彻底氧化分解随剩余污泥排入污泥处理系统含有大量未被降解的有机污染物的生污泥极不稳定污泥必须经过稳定处理才能脱水外运 4 CAST 工艺CAST 工艺为循环式活性污泥法是SBR 的一种新的型

28、式该工艺将主反应区中部分剩余污泥回流至选择器中在运行方式上使出水稳定性得到保障CAST 池一般分为3 个反应区一区为生物选择器二区为缺氧区三区为好氧区各区之比一般为1530CAST 预反应区生物选择器设置和污泥回流的措施保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷阶段从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并可提高污泥活性使其快速地去除废水中溶解性易降解基质进一步有效地仰制丝状菌的生长和繁殖在沉淀阶段不进水保证了污泥沉降在静止环境中进行系统有良好的分离效果以上这些特点使CAST系统的运行不受进水水质的影反应器在完全混合条件下运行而不发生污泥膨胀CAST 方法的主要优点工艺流程简单基建及设备投资低无

29、初沈池和二沈池及较大规模回流污泥泵站能很好地适应进水水质水量的波动运行灵活在进行生物除磷脱氮操作时整个工艺运行可得到良好的控制处理出水水质尤其是除磷脱氮效果显著优于传统活性污泥法运行简单无需进行大量的污泥回流和内回流3 工艺适用性表4-9 4 种工艺技术比较分析项目A2O 工艺氧化沟工艺AB法CAST工艺技术可行性工艺先进成熟先进开发史70 年代美国开发有几十年历史70年代美国开发80年代美国开发国内用80年代用在广州80年代开发应用80年代开发应用近年逐渐推广国外用广泛应用规模适用各种规模耐冲击适于中小规模抗冲击适于较大规模适于中小规模抗冲击强适用性除磷氮负荷高除磷氮能力强同时去除磷氮击强磷

30、氮去除率高处理程度BOD5去除率9095NH3-N去除率7080去除率6070去除率6570TP去除率85去除率80去除率85出水指标出水水质好出水水质较好出水水质较稳定出水水质稳定运行管理运行稳定单元功能划分清楚便于操作管理对工艺系统的控制有较高要求运行稳定处理流程与机械设备较简单无初沉池和鼓风机房便于操作管理 工艺流程复杂处理单元多污水污泥回流系统比较复杂管理难度较大处理单元较少易维护管理运行稳定无需进行大量污泥回流和内回流社会环境效益出水可作为中水利用污泥稳定无害污染治理程度高出水可作为中水利用能耗低污染小污泥需稳定化处理出水可作为水资源利用污泥产量较少续表4-9项目A2O 工艺氧化沟工

31、艺AB法CAST工艺环境影响污泥量较大臭味较小鼓风设备噪音大臭味较小设备噪音小产泥量少污泥产量较大且不稳定臭味较小噪音较小产泥量少根据上述工艺特征分析在满足污水处理脱氮除磷要求与水质达标排放的前提下从技术经济环境影响运行管理工程实施及社会环境效益等方面就上述四种工艺的适用性及优缺点根据工程运行实例数据归纳分析比较见表4-94 处理工艺的确定通过表4-9 分析比较综上所述任何一种方法都能达到除磷脱氮的效果且出水水质良好但综合考虑本工程的建设规模进水特性处理要求运行费用和维护管理等情况经技术经济比较分析确定采用A2O法生物处理工艺判断是否可采用A2O法 符合条件通过多年的设计运行实践及改良A2O工

32、艺处理城市污水已表现为技术先进高效低能投资省运行稳定出水水质好的成熟工艺43 污泥处理与处置方法的选择目前污泥的最终处置有填埋焚烧堆肥和工农业利用四种途径该厂的污泥主要来源于城市污水完全可以再利用只需在厂内进行预处理将有害物质去除该厂的污泥用于农业是完全可能的目前暂时有困难也可将污泥用于园林绿化使污泥中的肥分得以充分利用污泥也可得以妥善处置在上述污水处理工艺中生物处理系统采用前置反硝化方式脱氮由于生物硝化系统属于低负荷工艺污泥可得到充分的好氧稳定因而污泥处理不设污泥消化系统综上所述决定污泥先进行浓缩处理再经机械脱水后运出厂外填埋或用作农肥45 工艺流程 图 污水处理厂工艺流程若在上述水处理工艺

33、流程中设置初次沉淀池假设BOD5经初次沉淀池的去除率为25则进入生物池的BOD5TN 3 40就不能满足生物脱氮对碳源的要求故本处理系统不设初次沉淀池既可以保持生物池较高的碳含量以利于脱氮除磷又可以减少工程投资降低水处理运行费用 污水处理构筑物设计计算1 com 设计说明格栅间与污水提升泵房合建栅前栅后各设闸板供格栅检修时用渠道采用钢筋混凝土结构格栅的渠道内设液位计控制格栅的运行本设计格栅间设组格栅N 1组格栅的设计流量为总的最大设计流量LS 0347ms com 设计计算1 栅条间隙数式中栅条间隙数个 格栅倾角° 取 60° 栅条间隙 取 002 栅前水深 取 04 过栅

34、流速 取 09 则 取 2 栅槽宽度式中 栅条宽度取001 则 001-100243 13233 通过格栅的水头损失式中设计水头损失计算水头损失重力加速度取 98系数格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数取 3阻力系数其值与栅条断面形状有关 形状系数取 242由于选用断面为锐边矩形的栅条则 为避免造成栅前涌水将栅后槽底下降作为补偿见图4 栅后槽总高度 式中栅前水深 取 04 设计水头损失栅前渠道超高取 03则 04009703 0797 取 08 5 栅槽总长度 式中进水渠道渐宽部分的长度 栅槽宽度取进水渠宽取 065进水渠道渐宽部分的展开角度°取 20°则 2 式中栅槽与进水渠

35、道连接处的渐窄部分长度一般为渐宽部分长度的12则 3 式中栅前渠道深 栅前水深 取 04 栅前渠道超高取 03 4 则 6 每日栅渣量式中单位栅渣量取 007则 因 02 宜采用机械清渣及皮带输送机采用机械栅渣打包机将栅渣打包汽车运走7 进水与出水渠道 城市污水通过DN1200的管道送入进水渠道设计中取进水渠道宽度 065进水水深 04出水渠道 048 计算草图如下图格栅计算图设备宽度Bmm有效栅宽B1mm有效栅隙bmm电机功率kw安装角度 ° 支座长度Lmm格栅槽深度Hmm格栅高度H1mm1200106020075603060200065052 污水com 设计说明泵房用以提升水头

36、高度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而且均衡了污水流量以保证处理的稳定 1 应根据远近期污水量确定污水泵站的规模泵站设计流量一般与进水管之间设计流量相同 2 根据污水经泵站抽升后出口入河道灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置 3 污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时集水池和机器间须用防水墙隔开允许渗漏做法按结构设计规范要求分建式集水井和机器间要保持的施工距离其中集水池多为圆形机器间多为方形 4 泵站构筑物不允许地下水渗入应设有高出地下水位05m的防水措施com 设计计算污水泵的选择设计水量为×104选用台潜污泵用备则单台流量为

37、30÷4 7500 3125 2 集水池 容积 按一台泵最大流量时5min的出流量设计则集水池的有效容积V 面积 取有效水深H为2m则面积F为集水池长度取15则宽度为5集水池平面尺寸为L×B 15×5保护水深取1则实际水深为3泵位安装污水泵直接置于集水池内经核算集水池面积大于污水泵的安装要求污水泵检修采用移动吊架式中 集水池经常水位与细格栅水位标高污水泵水头损失保护水头选用型潜水排污泵其主要技术参数见表表 CP519-250 l 型潜水排污泵主要技术参数型号流量 扬程 功率 d 71185250注d为通过的最大颗粒直径泵图如下图泵房图3 com 设计说明污水经污水

38、提升泵房后进入细格栅细格栅的作用是进一步截留污水中的漂浮物减轻后续处理单元的负荷防止阻塞排泥管道以保证后续构筑物和设备的安全本工程设计组格栅N 2组每组格栅与沉砂池合建即每组格栅的设计流量0 渠道采用钢筋混凝土结构32 设计计算1 栅条间隙数式中栅条间隙数个格栅倾角 取 60栅条间隙 取 001栅前水深 取 05 过栅流速取 08则 4036 取个2 栅槽宽度式中 栅条宽度取001 则 001-1001 081 3 通过格栅的水头损失 式中 设计水头损失计算水头损失重力加速度取 98系数格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数取 3阻力系数其值与栅条断面形状有关 形状系数取 242由于选用断面为锐边矩

39、形的栅条则 为避免造成栅前涌水帮将栅后槽底下降作为补偿见图4 栅后槽总高度式中 栅前渠道超高取 03则 0503021 101 5 栅槽部分总长度 式中 栅前渠道深 栅前水深 取 05 栅前渠道超高取 03则 0503 08 15 196 6 每日栅渣量式中 单位栅渣量取 01则 1999 02 宜采用机械清渣及皮带输送机采用机械栅渣打包机将栅渣打包汽车运走7 进水与出水渠道 城市污水通过提升泵房送入进水渠道格栅的进水渠道与格栅槽相连格栅与沉砂池合建一起格栅出水直接进入沉砂池进水渠道宽度 1渠道水深 05 8 计算草图如下图 细格栅计算草图设备宽度Bmm有效栅宽B1mm有效栅隙bmm电机功率k

40、w安装角度 ° 支座长度Lmm格栅槽深度Hmm格栅高度H1mm1000860100556030602000650栅渣压榨外运采用THL23-LZH2006型栅渣螺旋压榨机THL23-LZH2006型格栅机参数型号螺旋圈数螺距A螺距B螺距C螺距D螺距E螺距F功率KWLZH20066200mm363mm380mm1483mm1032mm400mm1154 钟com 设计说明沉砂池的形式按池型可以分为有平流式沉砂池竖流式沉砂池曝气沉砂池和涡流沉砂池平流式沉砂池是常用的形式具有截留无机可理效果较好工作稳定构筑简单运行费用低廉和排砂方便等优点其缺点是沉砂中含有15的有机物使沉砂的后续处理难度加

41、大竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内无机物颗粒借重力沉于池底处理效果一般较差曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气使污水沿池旋转前进从而产生与主流垂直的横向环流其优点是通过调节曝气量可以控制污水的旋流速度使除砂效果较稳定受流量变化的影响较小缺点就是构造成本相对较高维修和运行费用也较高按生物除磷设计的污水处理厂为了保证除磷效果一般不采用曝气沉砂池涡流式沉砂池也称旋流沉砂池钟式沉砂池是利用水力涡流泥砂和有机物分开加速砂粒的沉淀有机物则被留在污水中具有基建运行费用低和除砂效果好等优点通过综合考虑本工程采用2组旋流式沉砂池N 2组分别与格栅连接每组沉砂池设计流量为0 沉砂池采用钢筋砼结构com 设计

42、计算1 设计参数沉砂池水力表面负荷约为200水力停留时间约为2030s进水渠道直段长度应为渠道宽的7倍并且不小于45以创造平稳的进水条件进水渠道流速在最大流量的4080情况下为0609在最小流量时大于015但最大流量不大于12出水渠道与进水渠道的夹角大于以最大限度地处长水流在沉砂池内的停留时间达到有效除砂目的两种渠道均设在沉砂池上部以防扰动砂子出水渠道宽度为进水渠道的2倍出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度沉砂池前应设格栅沉砂池下游设堰板以便保持沉砂池内所需的水位2 钟氏沉砂池规格根据处理污水量的不同旋流式沉砂池可分为不同型号各部分尺寸见图及表可选供用表-5 钟式沉砂池型号及尺寸型号流量Ls

43、ABCDEFGHJKL5050183010003056103001400300300200800110010011021301000380760300140030030030080011002001802430100045090030013504003004008001150300310305010006101200300155045030045080013505505303650150075015004001700600510580800145090088048701500100020004002200100061060080018501300132054801500100024004002

44、2001000750630800185017501750580015001200240040025001300890700800195020002200610015001200335040025001300213075080019503 钟氏沉砂池的选择根据设计流量单座钟氏沉砂池的设计水量为 通过内插法由表计算出各尺寸选择旋流式沉砂池型号见表-6表-6 钟氏沉砂池尺寸 流量LsABCDEFGHJKL2402100044488730013553913003918001145因此选择型号为200的钟氏沉砂池表-7 型号200钟氏沉砂池尺寸 型号流量LsABCDEFGHJKL200180243010

45、00450900300135040030040080011504 进水格栅的出水送入沉砂池的进水渠道然后向两侧配水进入沉砂池进水渠道采用与旋流式沉砂池呈切线方式进水进水可以在沉砂池产生涡流式中 进水渠道宽度进水渠道水流速度进水渠道水深取 0则 5 出水出水渠道与进水渠道建在一起并且满足夹角大于以延长污水在涡流式沉砂池内流动距离式中 出水渠道宽度出水渠道水流速度出水渠道水深取 0则 6 钟式旋流沉砂池草图如下图钟沉砂池草图5 A2O生com 设计说明污水生物处理设计条件 进入反应池的平均流量 2×104 0 02 最大设计流量 ×104 0347 原污水中BOD5浓度为1 原

46、污水中TN浓度为40TP浓度为4水温T大于表-8 进出水水质及处理程度项 目BOD5COD5SSNH3-NTNTP进水mgL去除率9485938362580出水水质mgL本工程设计组A2O生化反应池其中好氧段采用推流式曝气曝气系统采用鼓风曝气微孔曝气器空气扩散装置安装在廊道底部的一侧52 设计计算设计参数 表-9 A2O工艺主要设计参数项目数值BOD5污泥负荷 0102TN负荷 005TP负荷 003006污泥浓度 20004000污泥龄 1520水力停留时间 68各段水力停留时间比例AAO112114污泥回流比R 25100混合液回流R内 100300CODTN8项目数值TP BOD5006

47、溶解氧浓度 好氧段DO 2缺氧段DO05厌氧段DO 0 1 水力停留时间HRTt 8 2 BOD5污泥负荷Ns 0 3 回流污泥浓度式中 回流污泥浓度污泥指数一般采用120系数一般采用 12 4 污泥回流比R 55 5 曝气池混合液浓度式中 污泥回流比 回流污泥浓度 6 TN去除率式中 TN去除率 进水TN浓度 出水TN浓度 625 7 内回流比 2 反应池尺寸 反应池总容积式中 V反应池总容积Q进水流量按平均流量计总水力停留时间 2 各段水力停留时间和容积缺氧厌氧好氧各段内水力停留时间的比值为113则各段的水力停留时间和池容分别为厌氧池内水力停留时间 16 缺氧池内水力停留时间 16 好氧池

48、内水力停留时间 48 校核氮磷负荷好氧段总氮负荷 符合要求厌氧段总磷负荷 符合要求 单组反应池容积设反应池2组单组池容 反应池总面积式中 反应池总面积 反应池有效水深设计中取h 35 6 单组反应池有效面积式中 每座曝气池面积 曝气池个数个 9525 7 单组反应池廊道长度采用5廊道推流式反应池第1廊道为缺氧段第2廊道为厌氧段后3个廊道为好氧段每个廊道宽取则单组反应池廊道长为式中 单组反应池廊道长 每个廊道宽度 廊道数设计中取b n 5 取L 8 校核长宽比和宽深比 满足 满足 反应池总高 式中 有效水深池子超高取05 则 10 A2O反应池的平面布置图如下图 A2O反应池的平面布置图进出水系

49、统1 进水设计进水管进水管设计流量 0 管道流速 08 进水管理论管径 取进水管管径为DN进水渠道来水通过反应池进水管送入A2O池首端的进水渠道在进水渠道内水流分别流向两侧从厌氧段进入进水渠道宽1渠道内水深08则渠道内的最大水流速度为式中 渠道内的最大水流速度 进水渠道宽度 进水渠道有效宽度设计中取 10 08 02反应池采用潜孔进水孔口面积式中 每座反应池所需孔口面积 孔口流速ms一般采用0215设计中取 02 0设每个孔口尺寸为04×04m则孔口数为式中每座曝气池所需孔口数个 每个孔口的面积 取孔口布置图如下 图 潜水孔布置图2 出水设计堰上水头A2O池的出水采用矩形薄壁堰跌落水

50、头堰上水头式中堰上水头 每组反应池出水量指污水最大流量0与回流污泥量回流量之和0×155 流量系数一般采用0405 堰宽与反应池宽度相等设计中取 04b 总出水管A2O反应池的最大出水流量为03470231×155 0705 管内流速为10 出水管理论管径取DN1000送往二沉池曝气系统1 需氧量平时需氧量式中 R混合液需氧量活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需的氧气kg数对于生活污水值一般采用042053之间Q污水的平均流量 被降解的BOD浓度每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧气kg数一般采用0188011挥发性总悬浮固体浓度设计中取 05 015 3500则有 26

51、25最大时需氧量每日去除的量 3300d1375BOD5去除负荷去除每千克的需氧量式中 BOD5r每日去除的BOD5的量最大需氧量与平均需氧量之比N 2 供气量本设计采用网状模型微孔空气扩散器每个扩散器的服务面积为049敷设于池底距池底02淹没深度33计算温度定为30查表得20和30时水中的饱和溶解氧值为 CS20 917CS30 763空气扩散出口处的绝对压力Pb 1103×1059800H式中 Pb出口处绝对压力Pa H扩散器上淹没深度 设计中取H 35-02 33mPb 1013×1059800×33 1336×105Pa空气离开曝气池池面时氧的百分比式中Ot氧的百分比EA空气扩散器的氧转移效率设计中取EA 121896曝气池内混合液中平均氧饱和度按最不利的温度条件考虑CS3030时鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值CS30时在大气压力条件下氧的饱和度换算为在20下脱氧清水充氧量式中 R混合液需氧量修正系数压力修正系数C曝气池出口处溶解氧浓度设计中取 082 095 10C 20平均时需氧量为 相应的最大时需氧量为曝气池平均时供气量为曝气池最大时供气量为 去除每kg的供气量 每污水的供气量 3 空气总用量除