3万吨污水厂设计t

1、第 1 章总论1.1 给水处理课程设计任务及要求 1.1.1 设计题目某城市日处理水量 3 万 m3污水处理厂工艺设计1.1.2 基本资料1、 污水水量、水质（1）设计规模设计日平均污水流量 Q=30000m3/d设计最大小时流量 Qa=1500m3/h（2）进水水质污水水质：CODc450mg/L, BOD5200mg/L , SS250mg/L，氨氮 15mg/L。2、 污水处理要求污水经一级处理后应符合以下具体要求：CODcrW260mg/L , BOD5W150mg/L , SS 125mg/L，氨氮不变污水经二级处理后应符合以下具体要求：CODcrW70mg/L , BOD5W20m

2、g/L , SS初沉池 曝气池 - 二沉池- 混合池-配水井 -|- 回流泵-辐流接触池出水4、气象资料风向：多年主导风向为东北风；气温：最冷月平均为-3.5C;最热月平均为 32. .5C；极端气温，最高为 41.9C,最低为-17.6C,最大冻土深度为 0.18m；水文：降水量多年平均为每年728mm 蒸发量多年平均为每年1210mm 地下水水位，地面下56m。5、污水排水接纳河流资料：污水厂选址区域海拔标高在6466m 之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度 0.3%o0.5%o,地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m,南北长 280m。场地坐标：X 0.00380.0

3、00.00380.00Y 0.000.00280.00280.00来水方位：X： 100.00 Y: 50.00管内底标高：57.21 米；管径180mm 充满度 h/D=0.7接纳水体：位于厂区西边，最高水位：56.08m1.1.3 设计任务1、 总体要求(1)在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；(2)本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。(3)课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。(4)设计计算说明书，应内容完整(包括计算草图)，简明扼要，文句通顺，字迹端正。设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。2、 设计要点(1)

4、污水处理设施设计一般规定1该市排水系统为合流制， 基本资料里为平均流量，污水流量总变化系数取 1.2，截留雨季污水经初沉池可直接排入水体。2处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后(包括曝气池)，构筑物按平均日平均时流量设计。3处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。4管渠设计流量：按最大日最大时流量设计。5各处理构筑物不应小于2 组(个或格)，且按并开设计。(2)格栅1型式：平面型，倾斜安装机械格栅。2城市排水系统为暗管系统，且有中途泵站，仅在泵前格栅间设计中格栅。3格栅过栅流速不宜小于0.6m/s，不宜大于 1.5 m/s。4格栅水深应

5、与入厂污水管规格(DN1800mm )相适应，一般取管径 0.7 倍。5格栅尺寸计算的参数选择宜选中间值。6具体参数确定和计算参见环保设备设计与应用相关章节。(3)沉砂池1型式：平流式，建议选用曝气沉淀池。2水力停留时间宜选 50s。3沉砂量可选 0.030.1L/m3，贮砂时间为 2d,宜重力排砂。4贮砂斗不宜太深，应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。5最小流量取平均流量的0.75。(4)初沉池1型式：平流式。2除原污水外，还有浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入。3表面负荷可选 2.03.0m3/ ( mb h),沉淀时间 1.52.0h , SS 去除率 50%60%。4排泥方式：机械刮

6、泥，静压排泥。5沉淀池贮泥时间应与排泥方式适应，静压排泥时贮泥时间为2d。6污泥斗容积参考沉砂池中计算公式7对进出水整流措施作说明。(5)曝气池1型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。2曝气池进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点1/23/4 池长以内可增加 23 个配水点。3曝气池污泥负荷宜选 0.3kgBOD5/ （kgMLSS d）,再按计算法校核。4污泥回流比 R30%80%，在计算污泥回流设施及二沉池贮泥量时，R 取最大值。5SVI 值选 120150mi/g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3500mg/L。6曝气池深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进

7、水时可稍长些，一般控制L10 符合要求。设每组曝气池共 5 廊道，每组廊道长 Li=L/5=214.3/5=43m曝气池超高取 0.5m 则池总高度为 H=4.2+0.5=4.7m在曝气池面对初沉池和二次沉淀池的一侧， 各设横向配水渠道， 并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接， 在两侧 横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有5 个进水口。在面对初沉池的一侧， 在每组曝气池的一端， 廊道I进水口处设回流污泥井， 井内设污泥空气提升器， 回流污泥由污泥泵站送入井内, 由此通过空气提升器回流曝气池。如图6.2 曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统(1)平均时需氧量的计算02=aQS

8、r+b VXv式中 a-活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢IkgBOD 所需要的氧量，a =0.5b-活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg 活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg 计,查表取kg 计，查表取去二次沉淀池出水后配水渠b=0.15Sr-经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量，以BOD 值Xv-单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体（MLVSS）量 kg/m3代入数值200-203333 7.7502=0.530000+0.159001=6075.0kg/d=253.1kg/h1000 1000（2）最大时需氧量的计算根据原

9、始数据，K=1.2200 -2033330 75O2（max）=0.50.41667 360020）+0.1590013333 0 5=275.6kg/h10001000 74（3）每日去除的 BOD5值30000（200 - 20）BODr=5400kg/d1000（4）去除每 kgBOD 的需氧量O2=6O75.O/54OO=O.13kgO/kgBOD（5）最大时需氧量与平均时需氧量之比O2（max）/O2=275.6/253.1=1.096.3 供气量计算采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m 处，淹没水深 4.0m,计算温度为 30C，查表得水中溶解氧饱和度Cs（2 o尸

10、9.17mg/LCs（3o）=7.63mg/L（1）空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）计算得Pb=P+9.8103H式中 P-大气压力 P=1.013105PaH-空器扩散装置的安装深度m 取 4m代入数值 Pb=1.0 1 31 05+9.81 034=1.4051 05Pa（2）空气离开曝气池面时，氧的百分比计算式中EA-空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空器扩散器故Ot=792+121(10.102)2)100%=186%（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）计算式中 CS-在大气压力条件下氧的饱和度mg/L ,最不利温度条件按 30C考虑，代入各值得Ot=21

11、(1-EA)79 21(1-EA)100%,取 12%,5(5)曝气池平均时供氧量1.405X1018.96、Csb(3o)=7.63(5+)=8.74mg/L2.026X0542(4)换算为在 20r条件下，脱氧清水的充氧量R=RCsb(20)aBCsb(T)CX.024T20式中a-修正系数污水中的 Kraa =清水中的 Kraa(0.8 0.85) 取a=0.82B-修正系数污水中的 Cs清水中的 Cs卩(0.9 0.97 )取卩=0.95代入数值 R=_ 253.仆9.170.820.95 1.0 8.74-2.0 1.024(30-20)=354.2kg/h相应的最大时需氧量为R0(

12、max)=275.6 9.170.820.95 1.0 8.74-2.0 1.024(30-20)=385.7kg/h24G=x100=354.2x 100=9839nr/h0.3EA0.3 12(6)曝气池最大时供氧量GS(max)=385.7x 100=10714nVh0.32去除每 kgBOD 的供气量98393一924=43.7m 空气/kgBOD 5400(8)每 m 污水的供气量益24=7.9m3空气/m3污水(9)本系统的空气总用量除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的50%这样，提升回流污泥所需空气量为0.30000=5000riT/h3-

13、5 倍计算，取 8 倍，污泥回流比 R 取值总需气量 10714+5000=15714協116.4 空气管系统计算按图所示的曝气池平面图，布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共5 根干管，在每根干管上设 7 对配器竖管共10 条，全曝气池共设 70 条配气竖管，每根竖管的供气量为10714/70=153.1m3/h曝气池平面面积为38 50=1900rn每个空气扩散器的服务面积按 0.49m3计，则需孔器扩散器的总数为1900/0.49=3878 个每个竖管上安设的空器扩散器的数目为3878/70=55 个,每个空气扩散器的配气量为10714/(7055)=2.78m3/h6.5

14、 空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池底 0.2m 处，因此，空压机所需压力为P=(4.2-0.2+1.0)9.8=49KPa空压机供气量：最大时：10714+5000=15714m/h=261.9m3/min平均时:9839+5000=14839m/h=247.3m3/min根据所需压力及空气量， 决定采用 LG60 型空压机 6 台。 该型空压挤风压 50KP, 风量 60nVmin，正常条件下，4 台工作，2 台备用，高负荷时 5 台工作，1 台备 用。曝气池的出水通过管道送往二沉池集配水井， 输水管道内的流量按最大时流量加上回流的污泥量进行设计，回流比为50%则输水管的管径为 100

15、0mm 管内最大流速为 0.9m/s，二沉池集配水井的结构同初沉池级配水井。第 7 章二次沉淀池采用普通辅流式沉淀池，中心进水，周边出水，共取 1.5m3/(m2.h)。7.1 单池表面面积 AAQ设计=Nq亠41667 3600=500.0m22 1.5池子直径。一卜雲仙取D=26m7.2 沉淀池的有效水深设污水在沉淀池内的沉淀时间 t 为 2h，则沉淀池的有效水深 h2=qt=1.52=3.0m (1.53.0) 符合要求径深比 D/h2=26/3.0=8.7(612)符合规范要求 7.3 污泥部分所需容积按4h计 算，则 由V=4汉（1 +R）Qx=4汇（1 + 0.5）汉0.41667

16、疋36002 座，沉淀池表面负荷 q=1956.4m3汇3333X+XR3333 +12000可见污泥所需容积较大，无法设计污泥斗容纳污泥。所以在设计中采用机械刮吸泥机连续排泥，而不设污泥斗存泥，只按构造要求在池底设0.05 坡度及一个放空时的泥斗，设泥斗高度为 0.5m 7.4 沉淀池高度H = h|+ h2+ h3+ h4+ h5式中h1-保护高取 0.3 mh2-有效水深取 3.0 m h3-缓冲层咼，取 0.5 mh4-沉淀池底坡落差 m 由 0.05 坡度计算为 0.68 mhs-污泥斗高度取 0.5m代入数值 H=0.3+3.0+0.5+0.68+0.5=4.98m径深比校核D/h

17、2=26/39 (符合要求)沉淀池的出水采用锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣，出水槽采用双侧集水， 出水槽宽度为0.5m， 水深0.4m， 槽内水流速度0.59m/s， 堰上负荷为 1.46L/(m.s)1.7L/(m.s)符合要求。二沉池的出水通过渠道流回二沉池集配水井的外层套筒，渠道宽 700mm 渠 道内水深为 0.5m， 水流速度为 0.67m/s， 然后通过管径为 800mm 的管道送往消毒 接触池，管内流速为 0.93m/s第 8 章污水处理厂高程的计算污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房 的标高，确定各构筑物之间连接管的尺寸及其标高， 通过计算确定各部位

18、的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动, 厂的正常运行。污水高程计算表见表 7-1保证污水处理污水高程计算表管渠及构筑物名称QL s1管渠设计参数水头损失/m水面标高/m地面标高/mBXH(D)H/Di/%oV/(m/s)L/m沿程局部构筑物合计上游下游构筑物上游下游岀水口至计量堰417900X8000.707.00.801000.700.1050.80551.92351.11864.564.5计量堰4170.200.20052.12351.92352.02364.564.5计量堰至接触池417900X8000.707.00.80200.140.0210.16152.28452.12364.564.5接触池2080.300.30052.58452.28452.43464.564.5接触池至集配水井4178000.707.00.90400.280.0420.32252.90652.58464.564.5集配水井至二沉池208700X7000.707.00.85400.280.