污水处理厂课程设计报告书

1.1设计任务和容1.1.1设计任务为某城市设计一座日处理为12万m3/d的二级污水处理厂1.1.2设计容②主要处理设施(格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池)的工艺计算1.2任务的提出目的及要求1.2.1任务的提出及目的模：日处理量大于10万m₃为大型处理厂，1---10m₃万为中型污水处理厂，小械浓械浓5进水水质出水水质污水处理量：12万m₃/d,污水处理厂设计进出水质：(如下表)(1)气象风向：多年主导风向为北北东风气温：最冷月平均为5℃最热月平均为32.5℃极端气温，最高为41.9℃;最低为-1℃;最大冻土深度为0.05m(2)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5～6m(1)设计计算说明书一份；2污水处理工艺流程说明该城市排放的污水主要含COD、BOD、SS等污染物，所以本污水处理厂拟采用传统活性污泥法工艺处理，主要流程如下图(图2—1)所示：填埋图2—1污水处理厂工艺流程图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3.2格栅3.2.1设计说明格栅的作用是拦截悬浮物或漂浮物，以便保护水泵。本设计采用中格栅，提升水泵采用螺旋泵。栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.6~1.0m/s,槽流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽将发生沉淀。所以，本设计格栅的栅条间隙拟定为20.00mm。3.2.2设计计算设计流量：a.日平均流量：b.日最大流量：进水进水a图3—1格栅水力计算简图格栅倾角α=60°(1)栅前水深h,m过栅流速v=0.7m/s栅前部分长度0.5m单位栅渣量w=0.05m3栅渣/10₃m₃污水栅条数：n-1=107-1=106(个)(3)过栅水头损失h,m式中：K——受污染物堵塞时水头损失增大倍数β——形状系数，矩形：2.42;圆形：1.79设计栅条断面为圆形断面，β=1.79,则(4)栅后槽的总高度H,m设栅前渠道超高,则(5)格栅的总长度L,m则格栅的总长度为式中：污水。格栅间隙为16~25mm时，3.3沉砂池3.3.1设计说明沉砂池的设置目的是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以在沉砂池设计中，可参考下列设计原则：1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格),并2.设计流量应按分期建设考虑：①当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；②当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；3.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65,粒径为0.2以上的颗粒为主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%,容量为1500kg/m3。5.贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°,排砂管直径应不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜小于0.3m。说明：3.3.2池体设计计算计算草图(图3—2):图4平流式沉砂池计算草图图3—2平流式沉砂池计算草图①污水在池的流速v取为0.25m/s(0.15~0.3m/s);③有效水深h不应大于1.2m,取为1.0m(0.25~1.0m),每格宽度取为2④池底坡度一般为(0.01~0.02),当设置除沉砂设备时，可根据除砂设备沉砂池设2座，每座取2格，每格宽b=1m(1)沉砂部分的长度L,m(2)水流断面面积A,m₂(3)池总宽度B,m(4)贮砂斗所需容积V,m₃设每一个分格有2个沉砂斗，有4个分格，则每个沉砂斗容积为：(5)贮砂斗各部分尺寸计算设贮砂斗的底宽b=0.5m;斗壁与水平面的倾角为60°;贮砂斗的高度(6)贮砂室的高度(7)池总高度H,m沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。竖流式池子深度大，施工困难，对冲击负荷和温度变化的适应能力较差，而且造价较高。而平流式对冲击负荷和温度变化的适应能力较好，施工简单，造价低。辐流式采用机械排泥，运行较好，管理也简单，排泥设备已有定型产品。所以在本次设计中3.4.2平流式沉淀池设计计算沉淀池设计参数选取中需要注意的：①沉淀池不得少于2座；②沉淀池的超高不应小于0.3m;③排泥管的直径应按计算确定，但一般不宜小于200mm,污泥斗壁与水平面的倾角不应小于45°,对二沉池，则不能小于55°;④沉淀区的有效水深宜采用2.0——4.0m;水质的要求；⑥池子长宽比不小于4,以4-5为宜。(1)沉淀区的表面积A,m2设计流,则(5)沉淀区的总宽度B,m(6)沉淀池的数量n已知进水SS浓度,污边长取0.5m),贮泥斗坡角α=50o,则贮泥斗高度h为：则梯形下底边长：梯形部分的高度：(10)沉淀池的总高度H,m3.5曝气池3.5.1设计说明①处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%;3.5.2.1污水处理程度的计算及曝气(1)污水处理程度的计算按降低25%考虑，按降低25%考虑，5b——微生物自身氧化率，一般介于0.05~0.1之间，取值0.09去除率：=0.893=89.3%(2)曝气池的运行方式曝气池按BOD-污泥负荷法计算(1)BOD-污泥负荷率的确定K2值取0.0245(介于0.0168~0.0281之间)S=13.6mg/L根据已确定的N值，查相关资料得SVI值为100-120,取值120。计算确定混合液污泥浓度值×。对此r=1.2,R=50%,代入各值，得：(3)确定曝气池容积(4)确定曝气池各部位尺寸设4组曝气池，每组容积为：池宽B取7.5m,=1.67,介于1-2之间，符合规定。池长：≈57m介于50-70之间，符合规定；=7.6,符合规定L≤5~8B。取超高0.5m,则池总高度为(5)水力停留时间(1)平均时需氧量的计算(2)最大时需氧量的计算(4)去除每千克BOD的需氧量5(5)每千克污泥每天的需氧量(6)最大时需氧量与平均时需氧量之比23.5.2.4供气量的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,代入各值，得：(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比按下式计算，即：式中取值12%。一般为0.8~0.85,取α=0.82;(5)曝气池平均时供气量，按下式计算，即：(6)去除每千克BOD的供气量：5(7)每立方米污水的供气量：(8)本系统的空气总用量回流污泥量的6倍考虑，污泥回流比R取值60%,这样，提升回流污泥所需空(1)干泥量：(2)湿污泥量：3.6二沉池本设计采用中心进水，周边出水的辐流式二次沉淀池。简图如下图3—3。图3—3沉淀池简图辐流式沉淀池分区及池深示意图(图3—4):A贮存区h图3—4辐流式沉淀池分区及池深示意图沉淀池个数n=4沉淀时间t=2.5h剩余污泥含水率取99.2%设计计算：(1)沉淀池的表面积A,m2水力表面负荷h为挂泥板高度，取0.5m50共设4个二沉池，则单池的表面面积为：F=A/4=1250m₂(2)池体直径D,m(4)沉淀部分有效容积V,m₃(7)污泥斗容积(8)沉淀池的总高度H,m进水管设计流量(回流比R=50%):进水井径C2采用1.5m(一)环形集水槽的流量：(二)环形集水槽设计(k为安全系数，采用1.2~1.5,本设计取1.3)设槽中流速v=0.6m/s设计取环形槽水深为0.6m,集水槽总高度为0.6+0.3(超高)=0.9m,采用90°三角堰。(三)出水溢流堰的设计(采用出水三角堰900)(1)堰上水头(即三角口底部至上游水面的高度):(2)每个三角堰的流量：(3)三角堰个数(4)三角堰中心距(单侧出水):3.6.5排泥部分设计(1)单池污泥量式中：Y——污泥产率系数，生活污水为0.5~0.65,城市污水0.4~0.5(取K——污泥自身氧化率，生活污水0.05~0.1,城市污水0.07左右(取规模BOD₅进水水质出水水质4.2进出水水质4.3处理工艺流程4.4各构筑物设计说明格栅倾角α=60°进水渠道设2个栅前部分长度0.5m(1)设计参数：①污水在池的流速v取为0.25m/s(0.15~0.3m/s);(2)沉砂池设2座，每座取2格。b=0.5m,(4)采用重力排砂。4.4.4初沉池约可去除40%~55%以上),同时可去除部分BOD(约占总BOD的20%～30%主要是非溶解(1)设表面负荷(2)指导书中停留时间为1.5~2.0h,现取t=2.0h,则沉淀部分有效水深(3)最大设计流量时的水平流速，初沉池一般取7mm/s,二沉池一般取5(5)每格池子污泥所需体积,(取两次排泥的时间间隔为2d),斗上口边长取5.0m,斗下口边长取0.5m,贮泥斗坡角α=50o。去除率可达到90%以上，但其脱氮除磷效果很差，对氮的去除率只能达到20%～40%左右，对磷的去除率只能达到10%～20%左右。(2)根据已有资料得相应的SVI值为120～150之间，取SVI=120,污水回(3)曝气池容积V=15456m₃。(R取值围为30%～80%,现取50%)(4)曝气池各部位尺寸的计算。(5)曝气系统的需氧量和压力的计算二次沉淀池设在生物处理构筑物(传统活性污泥法)的后面，用于沉淀分离(1)设计参数：剩余污泥含水率取99.2%污泥斗下,上半径r=2m沉淀池面积A=5000m2,单池面积F=A/4=1250m₂沉淀部分有效容积：(2)二沉池总高度。紊流筒中流速,紊流筒过流面f=17.3m2,(4)出水部分的设计环形集水槽的设计，采用单侧集水环形集水槽计算，集水槽宽为集水槽总高度为0.6+0.3(超高)=0.9m,采用90°三角堰。(5)出水溢流堰的设计(采用900三角堰)堰上水头(即三角口底部至上游水面的高度):每个三角堰的流量：5污水处理厂总体布置5.1主要构筑物与附属构筑物5.1.1主要构筑物沉砂池：采用平流式，个数为2个，池长12.5m,宽3.5m。初沉池：采用平流式，个数为10个，每个池子长52m,宽6.0m。二沉池：采用辐流式，个数为4个，每个池子直径40m。5.1.2附属构筑物进(出)水方向相反安排，各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置，尽厂);f)构(建)筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构(建)(3)污水厂厂区主要车行道宽6-8m,次要车行道3-4m,一般人行道1-3m,道占地面积的20%-30%。(6)厂区总面积控制在(280*380)m2以，比例1:1000。图面参考《给5.2.3污水厂平面布置图(见附图1)d)污水处理后污水应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节(一般按25(3)构筑物连接管(渠)水头损失包括沿程与局部水头损失，其计算参见(6)污水泵、污泥泵应分别计算静扬程、水头损失(局部水头损失估算)(7)高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1:1000左右，纵向1:500左右。污水厂选址在64—66m之间，平均地面标高为64.5m。平均地