某南方城市污水处理厂毕业设计

第一章说明书一.设计原始资料(一).概况:某城市污水是由生活污水和工业废水组成，工业废水在排入城市管网前要求进行无公害处理。厂区地形平均地面坡度为0.3%～0.5%,地势为西北高,东南低。第二部分计算书------主要构筑物的计算一、厂设计流量处理污水量：Q=150000m3/d=1.74m3/s二、闸门井为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。尺寸：LBH=443三、细格栅Q=1.74m3/s设栅前水深h＝1.0m(h=0.8～1.0m)，过栅流速取＝0.8m/s(v=0.4～0.9m/s),用细格栅、栅条间隙e＝10mm,格栅安装倾角a＝60°栅条的间隙数n＝Q（sina）1/2/eh＝1.74（sin60°）1/2/0.011.00.8≈202栅槽的宽度设栅条宽度S＝0.01mB＝S（n-1）+en＝0.01（202-1）+0.01202＝4.03m进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1＝0.8m，渐宽部分展开角a1＝20°，此时进水渠道内的流速为0.80m/s(v=0.6~1.0m/S)l1＝(B-B1)/2tga1＝（4.03-0.8）/（2tg20°）＝4.44m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2＝L1/2＝2.22m通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，取k＝3β＝2.42(形状系数)£=β（s/e）4/3=2.42（0.01/0.01）4/3=2.42(£为阻力系数，其值与栅条断面形状有关)h0＝£2sina/（2g）＝2.420.82sin60°/（29.8）＝0.07mh1=h0k=0.073=0.21m栅后槽总高度设栅前渠道超高h2＝0.3m，栅前槽高H1＝h+h2＝1.0+0.3＝1.3mH＝h+h1+h2＝1.0+0.21+0.3＝1.51m栅槽总长度、宽度L＝1＋2＋1.0＋0.5＋H1/（tga）＝4.44＋2.22＋1.0＋0.5＋1.3/（tg60°）＝11.73m8.每日栅渣量取栅渣量W1＝0.05m3/d103mW＝QW186400/（K21000）＝1.740.0586400/（1.351000）＝5.57m3/d>0.2m3/d宜采用机械清渣9.用钢丝绳式格栅污机采用两台型号为SG-1000的格栅污机四．平流沉沙池1.设计参数最大设计流量时的流速v＝0.25m/s(v=0.15～0.30m/s)，最大设计流量时的流行时间t=30s(t=30～60s)设计流量Q＝15万m3/d=1.74m3/s,城市污水沉沙量X＝30m3/106m3污水2.设计计算平流式沉砂池计算示意图沉沙池设两座，每座取2格，每格宽b=1.0m沉沙池长度：L=vt=0.2530=7.5m水流断面面积：A=Q/v=1.74/0.25=6.96m2池总宽：B=nb=31.0=3.0有效水深：h2＝A/2B=6.96/(23.0)=1.16m沉沙斗容积：V=86400QXT/Kz106=864001.74302/1.35106=6.68m3(T为清除沉沙时间间隔，取2d)每个沉沙斗容积：Vo=V/(42)=6.68/(42)=0.84m3(设每一个分格有2个沉沙斗，有4个分格)沉沙斗上口宽:a=2/tan55°+a1=1.0m(斗高取=0.35m，斗底宽取a1=0.5m,斗避与水平面倾角取55°)沉沙斗容积：V0=(2+2aa1+2)/6=0.2m沉沙室高度：L2=(L-2a-0.2)/2=2.65mh2=+0.06L2=0.51m(池底坡度取0.06,两个沉沙斗之间间隔壁厚取0.2m)沉沙室总高度：H=h1+h2+h3=2.17m(超高h1取0.5m)验算最小流速:Vmin=Qmin/n1wmiN=(Q/2)/(n/2·A/2)=0.17m/s＞0.15m/s五．初沉池（平流沉淀池）1.池子总面积设表面负荷=2/(m2·h),设计流量Q=1.74/sA=3600Q/=3132m22.沉淀部分有效水深:h2=t=4.0m(停留时间t=2.0h)3.沉淀部分有效容积:=3600Qt=62644.池长：设水平流速v＝7mm/s则：L=3.6vt=50.4m5.池子总宽度:B=A/L=62.14m6.池子个数，设每个池子宽b＝4m,则n=B/b=16个7.校核长宽比:L/b=50.4/4=12.6＞4.0(符合要求)8.污泥部分需要的总容积:进水SS浓度=250mg/L其处理效率为50%,则出水SS浓度=250×50%=125mg/L生活污水量总变化系数=1.35,污泥含水率=97%,污泥容量r=1t/,两次清除污泥相隔时间T=2d,则=[86400×100QT(－)]/[r（100－）]=928每个池子污泥所需容积：=/n=58污泥斗容积：斗上口面积为（其边长取3.0m）,斗下口面积为(其边长取0.5m),斗坡=,=(3.0－0.5)tan/2=0.72m=[++]/3=2.58污泥斗以上梯形部分污泥容积：池底坡度i=0.01(i=0.01～0.02),池子超高=0.3m,则=L++0.5=51.2m,=b=4m,=(L+－b)i=0.467m=(+)b=51.56污泥斗和梯形部分污泥容积:V=+=54.14m池子总高度：设缓冲层高度=0.5m(=0.3～0.5m),=+=1.19mH=+h2++=5.99m六.曝气池(鼓风曝气)水处理程度计算进水的浓度=200mg/L,出水的浓度要求为=20mg/L,即E=100%(－)/=90%,而初沉池的除率为30%对,则进入曝气池的为:=200×(1－30%)=140mg/L曝气池的去除率为90%,则有E=100%(－)/即==14mg/L＜20mg/L（达标）2．曝气池的计算（按BOD污泥负荷法计算）BOD—污泥负荷率的确定拟采用的BOD—污泥负荷率为0.3kg/(kgMLSS·d),但为稳妥需要加以校正,较核公式:负荷率=f/E=0.26kg/(kgMLSS·d)≈0.3kg/(kgMLSS·d)(=0.0168～0.0281,此处取为0.02)f=MLVSS/MLSS=0.85计算结果证明,取值0.3是适宜的.确定混合液污泥浓度根据已定的查表得相应的SVI值为100～150之间,取SVI=120回流污泥浓度:=r/SVI=10000mg/L=10g/L(污水回流比r一般取1.2)污泥浓度X=R/(1+R)=3333mg/L≈3300mg/L确定曝气池容积:V=(250－125)Q/(X)=33333.33确定曝气池个部位尺设30组曝气池,每组容积为:=V/30=1111.11取池深h=4.0m,则每组曝气池面积为:F=/h=277.78取池宽B=5.0m,则B/h=1.25,介于1～2之间,符合规定,扩散装置可设在廊道的一侧池长:L=F/B=55.56mL/B=11.11﹥10,符合规定,L≥(5～10)B设单廊道式曝气池,单廊道长L=55.56m,介于50～70之间,合理.取超高0.5m,则池总高度为:H=0.5+h=4.5m水力停留时间:T=V/Q=5.33h3.剩余污泥的计算干泥量:W=(0.14-0.014)Aq-bV=5710kg/d=237.92kg/h(污泥增值系数a=0.5～0.7,取0.5污泥自身氧化率(1/d):b=0.04～0.1MLSS浓度:=Xf=2.81湿泥量:=V/W=15.37d≈15d,介于5～15d符合要求4.曝气系统的计算(鼓风曝气)平均需氧量:R＝O2）´Q/＋´V=20994.44kg/d=874.77kg/h氧化每kgBOD需氧公斤数(kgO2/kgBOD),一般取0.42～0.53,取´=0.5污泥自身氧化需氧率(1/d),亦即(kgO2/kgMLVSS·d),一般取0.188～0.11,取´=0.15生活污水量总变化系数=1.35②最大时需氧量:O2max＝[(0.25-0.125)´Q＋´V]/24=976.04kg/h每日去除的BOD5:BODr＝(0.25-0.125)Q/＝13888.89kg/d去除每千克BOD的需氧量:O2＝O2/BODr≈1.51kgO2/kgBOD5最大需氧量与平均需氧量之比：O2max/O2＝1.12③计算曝气池内平均溶解氧饱和度设曝气池出口处溶解氧浓度C＝2.0mg/L采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于池底0.2m，淹没水深H＝4.5m(空气扩散装置的安装深度)，计算温度为30°C。在正常运行的曝气池中，当混合液在15°～30°C范围内时，混合液溶解氧浓度C能够保持在1.5～2.0mg/L附近，最不利的情况将出现在温度30°～40°C的盛夏，故计算水温选择30°C，大气压力P=1.013105Pa,空气扩散装置的氧的转移效率一般在6%～12%之间,取EA=10%,则:ⅰ.空气扩散器出口处的绝对压力:Pb＝P＋9.8103H=1.454105Paⅱ.空气离开曝气池面时，氧气的百分比为:Ot＝21（1－EA）×100%/[79＋21（1－EA）]=19.3%ⅲ.查表确定20°C时水中溶解氧饱和度Cs(20c)＝9.20mg/L,30°C时水中溶解氧饱和度Cs(30c)＝7.63mg/L鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（按最不利的温度条件考虑）,则:Csb(30c)＝Cs(30c)（Pb/2.026105＋Ot/42）=8.88mg/LCsb(20c)＝Cs(20c)（Pb/2.026105＋Ot/42）=10.70mg/L④.计算鼓风曝气池20°C时脱氧清水的需氧量，则:取＝0.85＝0.95＝1.0C＝2.0RO＝RCsb(20c)/{1.02430－20[Csm(30)－C]}=5013.40kg/d=208.89kg/h曝气池供气量，则:G5＝R0100/0.3EA＝6963m3/h=116.05m3/min⑤.去除每千克BOD5的供气量:13888.8924/5710.0＝58.38m3空气/kgBOD5⑥.每立方米污水的供气量:13888.8924/150000＝2.22m3空气/kgBOD5七.二沉池（竖流式沉淀池）设中心管内流速=0.03m/s,采用池数n=60,则每池最大设计流量:=Q/n=0.029m3/s中心管面积:=/=0.97m2沉淀部分有效断面积设污水在池内的上升流速为0.7mm/s,则:F=/v=41.43m2沉淀池直径:D==7.35m﹤8m沉淀池有效水深设沉淀时间T=1.5h,则=3600vT=3.78m校核池径水深:D/=1.94﹤3(符合要求)校核集水槽每嘧=米出水堰的进水负荷:=/D=1.26L/s﹤2.9L/s(符合要求,可不另设辐射式集水槽)①剩余污泥干重设进水SS浓度==250×550%=1225mg/LL,出水SS浓度=20mmg/L=/f=[(－)aaQ－bV]/f=5551.33kkg/d剩余污泥的体积量量(湿泥量),设污水含水水率p=99..5%,则V=T/10000(1－p)=1110.27mm3/d污泥量为:=+VV=871..60m3/d设污泥清除间隔TT=2d,则二沉池中中的总泥量为为:=T=17443.2m3/d每池污泥体积:==/n=299.05m3池子圆锥部分有效效容积设圆锥底部直径dd=0.4mm,截锥高度为为,截锥侧壁倾倾角为==(D－d)taan/2=44.96m=(+Rr+)/3==74.144m3﹤29.055m3(可见池内足足够容纳2d的污泥量)10.中心管直径径:==1.111m11.中心管喇叭叭口下缘至反反射板的垂直直距离设流速该缝隙的污污水流