《水污染控制工程》课程设计(DOC)

第一章城市污水处1、设计题目5000t/d的城市污水处理厂。2、设计要求 ①工艺选择要求技术先进，在处理出水达到排放要求的基础上，激励采纳新技术； ②充分考虑污水处理与中水回用相结合； ③除磷脱氮是工艺选择中关键之一，方案设计中必需全面考虑； ④工程造价是工程经济比较的基础，限制工程总造价是小城镇生活污水处理技术之一； ⑤工程运行管理便利，处理成本低。3、设计步骤①水质、水量（发展须要、丰水期、枯水期、平水期）； ②地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）； ③出水要求、达到指标、污水处理后的出路； ④工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数； ⑤评价工艺； ⑥设计计算； ⑦建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）。4、设计任务 宁波浩浩污水处理厂处在宁波江东区，现有常住人口90000人。该地区规划期为十年（2005-2020），规划期末人口为120000人，生活污水排放定额为250升/人·天，拟建一城镇污水处理厂，处理全城镇污水。预料规划期末镇区工业污水总量为20000吨/日，同时，要求全部工业废水排放均依据《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）执行。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为50000吨/日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准，主要限制指标如下：项目COD（mg/L）BOD5(mg/L)石油类SSPH色度NH3·N总磷进水水质4002001002206-9≤30倍8出水水质≤60≤20≤3≤206-9≤30倍≤1.5mg/L排放标准60203206-9≤30倍1.5mg/L5、方案确定氧化沟工艺进水格栅→提升泵房→沉砂池→氧化沟→二沉池→消毒池→污泥泵房→污泥浓缩池→污泥脱水→干燥污泥 本工艺主要特点：①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合作用，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。②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。③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。④BOD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15~30天，为传统活性污泥系统的3~6倍。可以存活、繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物。假如运行得当，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。⑤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。⑥氧化沟只有曝气器和池中的推动器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用较低。设计中采纳改良型的carrousel氧化沟。Carrousel氧化沟运用立式表曝机，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，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，设计有效水深4.0－4.5米，沟中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可达95％－99％，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％。其次章污水处理工艺流程说明（1）排水现状： 城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流。（2）排放水体： 污水处理厂厂址位于镇西北角，厂区地面标高为25.3米，排放水体常年平均水位标高为22.2米，最高洪水位标高为24.2米。该水体为全镇生活与浇灌水源，镇规划确保其水质不低于三类水标准。二、工艺流程图第三章工艺流程设计计算设计流量： 平均流量： 依据内插法计算总改变系数： 所以，设计流量： 设备设计计算：格栅格栅由一组平行的金属栅或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂移物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。设计参数： 设栅前水深h=0.8m,过栅流速取v=0.9m,用中格栅，格栅间隙e=20mm,格栅安装倾角α=60° 栅条的间隙数： 过栅水头损失： 因栅条为矩形截面，取k=3,则： 栅后槽总高度： 取栅前渠道超高,栅前槽高栅槽总长度： 每日栅渣量：取 采纳机械清渣。提升泵房1、水泵的选择设计水量67500，选择用4台潜污泵（3用1备）所需扬程为6.0m选择350QZ-100型轴流式潜水电泵扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.52、集水池（1）、容积 按一台泵最大流量时6min的出水流量设计，则集水池的有效容积 （2）、面积 取有效水深，则面积 集水池长度取10m,则宽度，取4.5m 集水池平面尺寸 爱护水深为1.2m，实际水深为4.2m （3）、泵位及安装 潜水电泵干脆置于集水池内，电泵检修采纳移动吊架。沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。选型：曝气沉砂池 设计参数： 设计流量=,设水力停留时间t=2min 水平流速 每污水所需曝气量为（1）、总有效容积 取（2）、池断面积 （3）、池总宽度 （4）、池长 （5）、所需曝气量 四、氧化沟工艺拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和肯定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按近期设计分6座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为：设计参数设采纳最小泥龄：30d（稳定污泥）MLSS=4000mg/Lf=MLVSS/MLSS=0.7，则MLSS=2800mg/L曝气池：DO＝2mg/L二次沉淀池设计参数：表面负荷：固体负荷：堰负荷：二次沉淀池设计参数：中心进水，吸泥，有刮泥机；二次沉淀池最少2座；回流污泥浓度：10g/L设计出水所含的为20mg/L，则出水所含溶解性为采纳污泥龄30d，则日产泥量为：kg/d设其中有12.4％为氮，近似等于TKN中用于合成部分为：0.1242529=313.6kg/d即：TKN中有mg/L用于合成。故需用于氧化的NH3-N=35-4.6-2=28.4mg/L需用于还原的NO3-N=28.4-10=18.4mg/L碱度平衡计算（已知每去除1mg碳源BOD产生0.1mg碱度）设进水中碱度为280mg/L（以CaCO3）计剩余碱度=280-7.1×28.4+3.0×18.4+0.1×（200－4.6）=153.1mg/L（CaCO3）此值可使PH≥7.2mg/L计算硝化速度：故泥龄：d采纳平安系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.2=10.5d原假定污泥龄为30d，则硝化速率为：单位基质利用率：MLVSS=f×MLSS=0.74000=2800mg/L所需的MLVSS总量=曝气池容m3水力停留时间：h再计算脱硝所需池容及停留时间：15℃时，=0.0136kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d脱硝所需MLVSS=kg脱硝所需池容：m3水力停留时间：h故氧化沟的总池容为34134+32616=66750m3总水力停留时间为12.1+11.6=23.7h曝气器计算：实际需氧量（AOR）包括以下四项：去除：196×67500/（1－e-0.23×5）；所产污泥的：-1.42×2529硝化需氧：4.6×28.4×67500脱硝供应氧：-2.6×18.4×67500四项共合AOR=24946kg/日折算为标准需氧量：污泥计算： 回流污泥量: 故 R=62.7% 剩余污泥干重六、消毒接触池接触时间，设计接触池各部分尺寸（1）、接触池容积V （2）、采纳矩形隔板式接触池2座n=2，每座池容积（3）、接触池水深，单格宽，则池长 水流长度 每座接触池的分格数=（4）、加氯间①加氯量 按每平方米投加5g计，则②加氯设备选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h七、污泥泵房 设计污泥回流泵房2座设计参数污泥回流比100％设计回流污泥流量50000m3/d剩余污泥量2130m3/d污泥泵回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵集泥池①、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设取集泥池容积50m3②、面积 有效水深，面积集泥池长度取5m，宽度泵位及安装排污泵干脆置于集水池内，排污泵检修采纳移动吊架。八、污泥浓缩池 初沉池污泥含水率大约95％设计参数1、浓缩池尺寸2、浓缩后污泥体积采纳周边驱动单臂旋转式刮泥机。第五章高程布置及计算一