污水处理厂基本设计

环境13沈洁33130010浙江建设职业技术学院水污染治理工程设计第一章设计内容第一节设计任务城市污水二级生化处理工艺设计第二节设计原始资料1.日平均污水量：20000m3/d，Kz：1.52.污水水质BOD5=200mg/l；CODcr=250mg/l；SS=200mg/l；NH3－N=30mg/l；；TN=40mg/l；TP=5.0mg/l；大肠杆菌数超标；；pH=6-93.出水水质要求：达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中的一级标准的B标准。4.场地与其它管内底标高57.21；污水厂地势基本平坦，地面标高60.34米；地下水位：54.21米；接纳水体：位于场区西边，二十年一遇最高水位：56.08米。5.气象资料年平均气温：23℃夏季主导风：东南风，台风最高达9~10级，10米以上构筑物应考虑台风影响。历年平均降水量为：1472.9mm；历年平均相对湿度为：81%。6.城市地质资料：厂区土层情况良好，地下2米深以内为粘土层，2~6.5米为砂粘土，6.5~88米为砾石层。厂区为地震6级区。设计内容设计完成后应提交设计说明书(含计算书)一份，设计图纸1张。设计说明书内容设计任务；设计资料；设计流量、处理效率等计算；污水、污泥处理流程确定。包括处理流程的阐述，主要处理构筑物的选型及理由，绘出工艺流程示意图；处理构筑物设计计算，包括设计流量计算、参数选择、计算过程、计算草图；处理构筑物一览表：名称、型式(型号)、主要尺寸、数量、参数；辅助建筑物一览表：名称、面积、尺寸。设计图纸内容总平面布置图一张(3#图纸)包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管、空气管路、污水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。第三节设计依据1.3.1出水水质要求污水处理厂的排放指标为：污染物CODBOD5SSNH3-NTPpH大肠菌群数排放浓度≤50mg/l≤10mg/l≤10mg/l≤5mg/l≤0.5mg/l6～9≤1×103个/l1.3.2设计流量最大流量Qmax＝1.5×20000m3/d=30000m3/d＝0.35m3/s处理效率EBOD5=（200－10）÷200×100%=95%ECODcr=（250－50）÷250×100%=80%ESS=（180－10）÷180×100%=94.44%ENH3-N=(49-5)÷49×100%=89.80%ETP=(4.9-0.5)÷4.9×100%=89.80%1.3.3参考资料(1)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002(2)、《给水排水设计手册》第05期.城镇排水.(ED2000.COM)(3)、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025—93(4)、《室外排水设计规范》GB50014—2006第二章设计计算书第一节污水处理工艺工艺流程图2.1.1粗格栅设计流量设水深h=0.5m，过栅流速度v=0.9m/s，栅条间隙e=70mm,安装倾角ɑ=60°。Q栅条的间隙数（n）n=栅槽宽度(B)取栅条宽度s=0.01mB=s（n-1）+en=0.01（10-1）+0.08×10=0.89m进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=0.7m,其渐宽部分展开角α1=20°（进水渠道前的流速为0.6m/s）则：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2l过格栅的水头损失（h1因栅条为矩形截面，取k=3，hh栅后槽总高度(H)H=h+格栅总长度(L)L=l每日栅渣量(W)取W1=0.01W=因为W>0.2m3/d，采用机械清栅0图2.1.2细格栅设计流量Q栅条的间隙数(n)水深h=0.4m,过栅流速取v=0.9ms,栅条间隙e=10mm，安装倾角n=栅条宽度B=s（n-1）+en=0.01（90-1）+0.01×90=1.79m进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=1.2m,其渐宽部分展开角α1=20°（进水渠道前的流速为0.5m/s）则：.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)过格栅的水头损失（h1，因栅条为矩形截面，取k=3，则：栅后槽总高度(H)HH=h+格栅总长度(L)L=每日栅渣量(W)取W1=0.1W=采用机械清栅0图2.1.3沉砂池选用平流式的沉砂池沉砂池长度(L)长度：设v=0.25m/st=30sL=vt=0.25×0=0.75m水流断面积(A)水流断面积：A=池总宽度(B)池总高度：设n=2格b=1mB=n×b=2×1=2m有效水深(h2有效水深：h沉砂室所需容积V设T=1.5dv=每个污泥沉砂斗容积（v0每个沉砂斗容积：设每一分格有2个沉砂斗（2个分格）v沉砂斗各部分尺寸及容积(v0设斗底宽a1=0.5m斗壁与水平面的倾角为55沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：沉砂池高度(h3)采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗h3=hd+0.06L2=0.5+0.06×2.55=0.653m池总高度(H)设超高hH=h验算最小流量时的流速在平均流量时，只用一格工作nv0设计草图2.1.4初沉池采用平流式沉淀池池子总表面积A沉淀部分有效水深（h2）h沉淀部分有效容积（v‘v池长（L）（设v=4.6m/s）L池子总宽度（B）B=池子个数(n)设每格池宽b=5mn=校核长宽比长宽比：L长深比：L污泥部分所需的总容积(v)设T=2d污泥含水率95%v===80.64每格池污泥部分所需容积(v’‘v污泥斗容积(V1VhV==33m0污泥斗以上梯形部分污泥容积(V2VhllV==15.51污泥斗和梯形部分污泥容积V2池子总高度(H)设缓冲层高度h3=0.4mH=hH=污水处理程度E=EEEEE2.1.5A2/O1.有效容积(V)设：日平均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD污泥负荷Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSS·d)污泥指数：SVI=150回流污泥浓度：Xr=10^6/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比为：R=100%曝气池内混合污泥浓度：Xr=R/(1+R)×Xr=×6667=3333.5mg/L则：V==2.缺氧池与好氧池的体积设：缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分两组则：缺氧池的体积为2475M3好氧池的体积为7425m3设：有效水深为6m则：缺氧池面积413m2好氧池面积1238m2缺氧池的宽为10m，每格为5m，长为42m好氧池的宽为20m，每格为10m，长为62m好氧池长宽比为62/10=6.2，在5-10之间,符合要求宽深比为10/6=1.7在1-2之间，符合要求3污水停留时间t==19799×24/20000/1.5=15.8A段停留时间是3.95h，O段停留时间是11.85h，符合要求。4．剩余污泥量W=aQ平Lr-bVXr+0.5Q平Sr（1）降解BOD5生成的污泥量W1=aQ平Lr=0.6×20000(0.35-0.02)=3960kg/d（2）内源呼吸分解泥量Xr=0.75×3333.5=2500mg/L，（fx=0.75）W2=bVXr=0.05×19799×2.5=2475kg/d（3）不可生物降解和悬浮物的量W3=0.5Q平Sr=0.5×20000×(0.35-0.02)=3300kg/d（4）剩余污泥量为W=W1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d湿污泥的体积污泥含水率为P=99.2%QS===600m3/d6．污泥龄为θc===33.3>10d(符合要求)7．计算需氧量查得：每去除1kgBOD5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN需氧4.6kg则：碳氧化硝化需氧量1.2×20000×(0.35-0.02)+4.6×0.04×20000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD5由于利用污水BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为2.9×(0.04－0.01)×20000=1740kg则：实际需氧量为11600-1740=9860kg/d考虑到安全系数为1.5,利用率为0.09,空气密度为1.201kg/m3,空气含氧量为23.2%,则理论需氧量为：=409m3/min曝气方式采用机械曝气2.1.5二沉池设有两座辐流式二沉池。Q平均进水Q=10000表面负荷q取1.5m沉淀池面积（A）A=沉淀池直径(D)直径D=有效水深为(h1t=2hh校核（介于6～12,符合要求）沉淀区有效容积(V1二沉池有效容积设回流比R=50%XVh二沉池总高度缓冲层高度h3池边高度h=设池底坡度为i=0.05h池中心深度H=h+7.校核堰负荷：径深比堰负荷以上各项均符合要求辐流式二沉池计算草图如下2.1.6重力浓缩池的设计日产剩余污泥量为：435m³/d设含水率po=99.2%，（即固体浓度Co=8kg/m³），初沉池的污泥量：54.43m³/d，1.浓缩池面积A根据查固体通量经验值，污泥固体通量选用40kg/(m2.d)。2.浓缩池直径D设计采用n=2个圆形辐流池。单池面积浓缩池直径，取D=10m3.浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深，式中，T为浓缩时间，h，取T=14h。超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20,污泥斗下底直径D1=1.2m，上底直径D2=2.5m。池底坡度造成的深度污泥斗高度浓缩池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.92+0.3+0.1875+1.13=4.84m浓缩后污泥体积污泥浓缩前含水率P1=99.2%，浓缩后含水率P2=95%则浓缩后每天产生污泥体积V：V=Qw（1－P1)÷(1－P2)=489.43（1-99.2%）÷（1-95%）=78.31m³2.1.7污泥消化系统1.设计参数剩余污泥量经浓缩后为78.31m³污泥头投配率为5%停留时间20天（投配率的倒数）消化池座数2座2.消化池尺寸1）有效容积V：V=39.16m³×20=784m³2）消化池尺寸采用圆柱形消化池柱体部分直径D取为14m,集气罩直径d1取3m,池底下锥底直径d2采用2m集气罩高度h1取2m，上椎体高度h2取3m，消化池柱体高度h3取8m，下椎体高度h4取1m则消化池总高度H=h1+h2+h3+h4=2+3+8+1=14m3）消化池容积集气罩容积：V1=(π×d1×h1)÷4=(3.14×4×3)÷4=9.42m³弓型部分容积：V2=h[+h]=V2=×9[+9]=766.55m³圆柱部分容积：V3=(π×D×h3)÷4=3.14×14×8÷4=1230.88m³下椎体部分容积:V4=π×h4[(D÷2)+(D÷2)×(d2÷2)+(d2÷2)]÷3=3.14×1[(14÷2)+(14÷2)×(2÷2)+(2÷2)]÷3=58.61m³则消化池有效容积：V0=V3+V4=1230.88m³+58.61m³=1289.49m³>784m³第二节污水处理厂总平面图目录第一章概述 1第一节设计任务 1第二节设计原始资料 1第三节设计依据 11.3.1出水水质要求 11.3.2设计流量 1处理效率 11.3.4场地与其他 21.3.5城市地质资料 21.3.6参考资料 2第二章设计计算书