水污染课程设计

湖北理工学院 水污染控制工程湖北理工学院 水污染控制工程---经校核，设计符合要求进水口处设置挡流板，距池边0.5m，出水口也设置挡流板，距出水口0.3m。3.6除油设备选用传统的平流式隔油池。废水从池的一端流入池内，从另一端流出。在隔油池中，由于流速降低，比重小于1.0而颗粒较大的油珠上浮至睡眠，比重大于1.0的杂质沉降至池底。3.7计量槽的设计本设计的计量设备选用巴士计量槽， 适用大中小型污水厂，优点是水头损失小，不易发生沉淀，操作简单，缺点是施工技术要求高，不能自己记录数据。计量槽主要部分尺寸：L,=0.5b1.2mL2二0.6mL3二0.9mB,=1.2b0.48mB2=b0.3mLi—上游渐缩段长度（mL2—喉部长度（mL3—上游渐扩段长度（mBi—上游渠道宽度（mB2—下游渠道宽度（m3.7.1、设计上游渠道W=1.2叹 ，上游水深Hi=0.5m。上游渠道宽度：B1=9樂二0.958=1.6mv1H1 1公0.5上游渠道长度：L^2.5B^4.0m3.7.2、 计量槽喉宽：b=0.58B1=0.581.6-0.93m校核上游渠道长度： B1=1.2b0.48=1.20.930.48=1.6m下游渠道宽度：B2=b0.3=0.930.^1.23m

④取生=0.6（自由流土岂0.7）H1 H1下游水深：日2=0.60.5=0.3m⑤上游渐缩段长度：L1=0.5b1.^0.50.93•1.2=1.66m⑥上游水位观测口位置。上游渐缩段渠道壁长度为:人二円异）2人二円异）2（1.5-0.93）21.7^1.72m2水位观测空位置:D/A二21.7=1.15m3⑦巴氏计量槽长度：L2=0.6（m）L3=0.9（m）总长度：L=1.70.60.9=3.2m3.7.3、下游渠道长度：L5=5B1=51.6=8.0m3.7.4、上下游渠道及巴氏槽总长度：匚总=LL4 =3.24.08.0=15.2mL总B,=15.21.6=9.58，符合要求。3.8、曝气池的设计曝气池的活性成分为活性污泥，活性污泥是细菌，真菌，原生动物和后生动物等不同的微生物组成的。在净化废水时，它们与废水中的有机营养物形成了极为复杂的食物链。活性污泥对废水中悬浮性或溶解性有机污染物（少数无机污染物）的净化，是由活性污泥吸附与凝聚和氧化与合成两个活性作用完成的。说明：本设计采用平推流式曝气池，平推流式曝气池处理效率高，适于处理要求高而水质稳定的废水。曝气池工作流程图如下:溶解氧回流污泥剩余污泥

回流污泥剩余污泥设计计算：381、曝气池进水BOD5浓度的确定经由一级处理，对BOD5的去除率取35%则进入曝气池的BOD5浓度为S一=150-1500.35=97.5mg/L382、确定曝气池对BOD5的去除率由于二级处理的出水要求BOD5二20mg/L，处理水中的非溶解性BOD5的浓度为：BOD5=7.1bX_C=7.10.090.420=5.112mg/L式中：b――微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，这里取0.09Xa――活性卫生我在处理水中所占的比例，取 0.4Ce――处理水中悬浮固体浓度，取20mg/L处理水中溶解性BOD5的值为=20-5.112=14.89mg/L则二级处理对BOD5的去除率为975_1489二 100%=84.7%97.5污泥负荷0.3kgBOB/kgMLVSSd污泥浓度混合液污泥浓度RrX103X二1RSVI式中SVI――污泥指数。根据Ns值，取SVI=120r ――二沉池中污泥综合指数，取r=1.2R污泥回流比。取R=50%0.51.21030.51.210312010.5二3333.3Mg/L混合液挥发性悬浮物浓度(MLVSSX=fX式中f——系数，MLVSS/MLSS取f=0.7X'=0.7X3333.3=2333.3mg/L污泥回流浓度103 103Xr r 1.2=10000mg/LSVI 120容积负荷NzN=X'NS=0.3X2333.3=0.69kgBOD5/m3•d2.曝气池容积V=Q(LaLt)=11143m3X'Ns式中Q 设计流量水力停留时间理想停留时间tm=V 空43=0.186d=4.46hQ60000实际停留时间V11143 小—,小一s-(1R)Q0.124d=2.98h(1 0.5)60000剩余污泥量△X=aQLr—bVX式中式中a——污泥产率系数，取a=0.6b――污泥自身氧化率，取b=0.05△X=0.6X60000X0.13-0.05X11143X2.3=4478.6kg/d污泥龄VX'△X11143VX'△X11143X2.3=5.72d4478.63.8.3、确定混合液污泥浓度(X)污泥回流率为R=50%,最大污泥回流比「胡.2。混合液污泥浓度为:

Rr106Rr1061RSVI0.51.210610.5 120二3333mg/L3.8.4、平均时需氧量的计算平均时需氧量为：Q2=a‘QSrbVXvQ=0.5X60000X0.13+0.15X11143X2.3=7744.34kg/d=322.68kg/hf f=MLVSS=0.75式中：f MLSSXv――回流污泥浓度，其值为2.3Sr――活性污泥代谢活动被降解的有机污染物的（BOD5）量：1000a'――活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率a'=0.5kgO2/kgb'――活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率。b^1.5kgO2/kgd3.8.5、最大时需氧量为：，Qma尸a'QLrK+b'VX取最大需氧量变化系数K=1.4Qma=0.5X60000X0.13X1.4+0.15X11143X2.3=22828.34kg/h=951.18kg/h3.8.6、供气量的计算采用Wm—180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器服务面积0.49m2,敷

设于距池底0.2m处，淹没深度3.8m，计算温度定为30C。查表得20C和30T，水中饱和溶解氧值为：Cs(20)=9.17mg/L;Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力：P.=1.0131059800H=1.01310598003.8=1.385105pa空气离开曝气池池面时，氧的百分比(Ea=12%)Ot=21(1_Ea)/(7921(1_Ea))=18.96%式中：Ea—空气扩散装置氧的转移效率，取12%曝气池混合液中平均氧饱和浓度8.74mg/L二38.3mg/hCsb（3。）=CsR/2.026105 0昇42=7.63（1.405/8.74mg/L二38.3mg/h式中：Cs—鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度平均值， mg/L换算为在20度条件下，脱氧清水的冲氧RCs（20） _ 27.3X9.17爲*Csb（T）—C1.024T'0一0.821.0.951.08.74—2.0】1.0243°^°取值―=0.82,1：=0.95,C=2.0,亍=1.0.相应的最大需氧量为R 30.02x9.17 Omax_0.82〔0.951.08.74—2.0】1.02430^0- .盹曝气池平均供氧量：R） 38.3 3Gs 0 100 100=1063.9m3/h0.3Ea 0.312曝气池最大时供氧量：R= 951.189.17 0max_0.80.918.84-2.0】1.024（30如=1441.42kg/h去除1kgBOD5的供氧量泊空=0.5泊空=0.5吐Ns 0.3二1kgO2/kgBOD51m3污水的供气量Gs~QGs~Q958060000/24=3.832m3/m3污水387、空气管计算按曝气池平面图布置空气管道，在相邻两个廊道的隔墙上设一根空气干管，共6根干管。在每根干管上设6对配气竖管，共12条配气竖管。全曝气池共设72条配气竖管。每根竖管的供气量〔Smax72〔Smax722669372=370.74m3/h空气扩散器总数曝气池平面面积50x60=3000rn取微孔曝气器服务面积im曝气器总数：3000个每根竖管上安设的曝气器数目3000/72=42个每个曝气器的配气量26693/3000=8.9m/h3.9、鼓风机选用总风量确定最大时：GSTma=3GSmax=3X26693用/人=1334.65m3/min平均时：GSt=3G=3X9055.4m3/h=452.77m3/min(2)风压确定H=(h,h2h3h4)x9.8式中h1-空气管道沿程损失，mHOh2空气局部阻力，mHOh3—曝气头安置深度h4空气扩散阻力(曝气装置)H-鼓风机所需压力

H=(hi+h2+h3+h4)x9.8=(6-0.2+1.0)x9.8=66.64KPa选型号选用高速空气悬浮离心鼓风机5台，风机风压为70KPa风量15万mVmin,正常条件下3台工作2台备用。3.10、二次沉淀池二次沉淀池有别于其他沉淀池，首先在作用上有其特点。它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩；并由于水量，水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩作用，所需要的池面积大于进行泥水分离所需要的池面积。其次，进入而出沉淀池的活性污泥混合液在性质上有其特点。 活性污泥混合液的浓缩高(2000~4000mg/L)，具有絮凝性能，属于成层沉淀。沉淀时泥水有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初浓度C有关［u=f(c)］。3.10.1、尺寸计算(采用普通辐流式沉淀池)：沉淀池表面积：取q=1.0m3/(m2h)，N=2A=Q设计二1725m2Nq2W24池直径：②池子直径D:4A= ；4域1725= 3.14=46.8 (m):取D=47m;有效水深：取污水在沉淀池内的沉淀时间t=2.5hh2=qt=2.0x2.5=5(m)按4h计算二沉池污泥部分所需容积:4(1R)QXXXr4(1R)QXXXr二5175m3636+10909

式中Xr=106r/SVI=1061.2/110=10909mg/L为回流污泥浓度Xr=106r/SVI=1061.2/110=10909mg/L沉淀池底坡度落：取i=0.05D 47h4=i( -2)=0.05( —2)=1.07522沉淀池围边有效水深：取缓冲层高度h3=0.5m，刮泥板高度hs=0.5mH0=hthjh5=2.50.50.5=3.5m校核：D二勺=9.4,介于6—12之间，符合要求。h2 5沉淀池总高度：取保护高度=0.3mH=hh4H^0.30.33.5=4.1m3.10.2、校核槽内水流速度：沉淀池的出水采用锯齿堰，堰前设挡板，拦截污渣。出水采用双侧集水，取水槽宽为B=0.3m水深h=1.0m,二0.798m/s.0.3m/s，符合要求。堰上负荷：二0.798m/s.0.3m/s，符合要求。堰上负荷：取堰沿宽度为B=0.3mQ设计2BhN0.95820.31.02Q设计0.9581000N二[(D—2B)(D—2B-2)] 23.14[(47-21.0)(47-21.02)]=1.6L/(ms)：：1.7L/(ms)符合要求计算结果：二沉池直径47m高度4.1m。3.11、污泥泵房设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。

⑵设计参数设计回流污泥量为Q=1250〜2500mVh污泥回流比R=50%r100%⑶回流污泥泵设计选型二沉池水面相对地面标高为0.50m,由二沉池污泥回流氧化沟时，抽送污泥一般要求静水头0.9—1.8m,总扬程1.8—4.5m。流量两组氧化沟设一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量为 625—1250mVh。选泵选用LXB-1500螺旋泵2台，每座回流污泥泵房一台，单台提升能力2100—2300nVh，提升高度为2.0—2.5m,电动机转速42r/min，电动机功率N=55KW回流污泥泵房一座占地面积： LXB=10.0X5=50.0m23.12、消毒接触池说明：本设计采用两组三廊道平流式消毒接触池，接触时间t=30min,液氯消毒.3.12.1、接触池的尺寸设计每座接触池的溶积为=345m2Qmaxt 3450=345m2v=n 5设有效水深h2=1.5m，则每座接触池的表面积为VA=—VA=—h23455=69m2设接触池每廊道宽B=2.5m,则廊道总长为：A69L= = =27.6mB2.5设廊道长:27.6327.63二9.2m效核长宽比为:汽十04(符合要求)3.12.2、加氯间设计(1)、加氯量：按每立方米投加5g计，则W=5咒60000"0°=300kg/d（2）、加氯设备：选用5台REGAL-210C型负压加氯机（4用1备），单台第四章污水处理厂的总体布置加氯量为75kg/h。第四章污水处理厂的总体布置4.1、 厂址选择选择城市污水处理厂建设场地时，应在整个废水处理系统设计方案中全面规划、综合考虑，必须进行现场勘察，经多方案比较而确定。在确定场址时，一般应考虑以下几点：（1） 在地形条件方面利于处理构筑物的平面与高程布置，地质条件比较好，地下水位底，岩石少，便于施工。（2） 少占或不占良田，同时考虑为今后发展留余地。（3） 考虑对周围环境的影响，如处理设备对环境没有显著影响，并应设在居住区和生产区的下风向，与居住区保持一定距离并用绿化带隔离。（4） 处理厂应设在交通方便，靠近电源的地方，并考虑给水、排水、排泥的方便。（5） 污水处理厂占地面积是选择装置建设场地的重要条件，占地面积与处理水量、处理工艺的选择等因素有关。4.2、 平面布置421、总平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。（1） 、处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。（2） 、工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。（3） 、构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。（4） 、管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。（5） 、协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。422总平面布置结果污水处理厂呈长方形，设计长L为320m宽B为250m总占地面积80000吊。厂区道路宽16m构（建）筑物之间间距不小于 10rn其中构筑物占地面积为68600吊；两个设备间占地面积为1920吊，一个设备间放有鼓风机房、回流污泥泵房，另一设备间放有剩余污泥泵、浓缩污泥提升泵；办公楼、绿化带等辅助建筑物占地面积约为3496吊。污水从西北角进，东南角出。布置考虑了以上各种因素，设计基本符合要求。城市污水处理厂平面布置图见图纸。4.3、高程布置431、高程布置原则（1） 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经过一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。（2） 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。（3） 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。（4） 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。432、高程布置结果采用氧化沟工艺，氧化沟、二沉池的占地面积很大，如果埋深设计过大，既不利于施工，也不利于土方平衡，故应尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，接触消毒池水面相对高程定为-0.00m，贝U相应二沉池、氧化沟、配水池、曝气沉砂池，格栅水面相对标高分别为0.50m、1