环境091水处理课程设计报告书

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1、处 理 课 程 设 计班级:M 口 子亏：姓名:日期:、八前中国水污染问题形势严峻7大江河我国是一个严重缺水的国家。海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江 水系，均受到不同程度的污染。 万里海疆形势也不容乐观，赤潮年年如期而至。在美丽的渤海湾，浊流迸溅，海面上漂浮的油污像一柄黑色火炬要烧毁海洋里的生命。 据统计， 全国 660座城市中有 400多座城市缺水， 三分之二的城市存在供水不足， 全国城市年缺 水量为 60亿立方米左右，其中缺水比较严重的城市有110个。大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方水资源的 1/4 。除了缺水，水污染问题也较突出。根据2001年对我国七大水系断面监测

2、， 达到三类水质可以进入自来水厂的最低要求的仅占29。5%，而劣五类水质却高达 44%；另外， 我国浅层地下水资源污染比较普遍， 全国浅层地下水大约有 50%的地区遭 到一定程度的污染， 约一半城市市区的地下水污染比较严重。 由于工业废水的肆意排放， 导 致80%以上的地表水、地下水被污染。目前我国城市供水以地表水或地下水为主，或者两种 水源混合使用， 而我国一些地区长期透支地下水， 导致出现区域地下水位下降， 最终形成区 域地下水位的降落漏斗。目前全国已形成区域地下水降落漏斗 100多个，面积达 15万平方千 米，有的城市形成了几百平方公里的大漏斗，使海水倒灌数十公里 我国也是一个缺水严重

3、的国家。淡水资源总量为 28000亿立方米，占全球水资源的 6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿 大，居世界第四位，但人均只有 2300立方米，仅为世界平均水平的 1/4 、美国的 1/5, 在世界 上名列 121位，是全球 13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水泾流和散布 在偏远地区的地下水资源后，我国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为 900立方米， 并且其分布极不均衡。到 20世纪末，全国 600多座 城市中， 已有 400多个城市存在供水不足问题， 其中比较严重的缺水城市达 110个， 全国城市 缺水总量为 60亿立方米。 据监测，

4、目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染， 且有逐年加重的趋势。 日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能， 进一步加剧了水资源 短缺的矛盾， 对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响， 而且还严重威胁到城市居 民的饮水安全和人民群众的健康。 水利部预测， 2030年中国人口将达到 16亿，届时人均水资 源量仅有 1750立方米。 在充分考虑节水情况下， 预计用水总量为 7000亿至 8000亿立方米， 要 求供水能力比现在增长 1300亿至 2300亿立方米，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。一、进出水水质，处理规模设计水量：Q=60000m 3/

5、d设计水质：进水水质：B0D5 400mg/l CODcr 510mg/l SS 280mg/l TN 54mg/l TP 7mg/l 出水水质：BOD530mg/l CODcr100mg/l SS30mg/l TN30mg/l TP92.50% CODcr80.39% SS89.29% TN44.44% TP57.14%1、处理工艺及方案选择工艺方法氧化沟法A2/O1处理流程简单，构筑物少，且基1基建费用低，具有较好的脱建费用较省氮除磷效果2处理效果，有较稳定的脱氮除磷2具有改善污泥沉降性能，减主功能少污泥排放的功能要3对高浓度废水有很大的稀释作用3具有对难降解生物有机物优4有抗冲击负荷能力

6、去出能力，运转效果稳疋占八、5能处理不易降解的有机物，污泥4技术先进成熟运行可靠成分5管理维护简单，运行费用低6国内工程实例多，工艺较为成熟主1处理构筑物较多1处理构筑物多要2回流污泥溶解氧较高2需增加内回流系统缺3对除磷具有一定影响占八、4容积及设备利用率不咼技术可行性1较为成熟，国内外已广泛应用中1成熟，可靠，国内外均广泛小规模应用，适用于各种规模2抗冲击负荷能力强2有一定耐冲击负荷的能力水质指标出水水质好，稳定，易于深度处理，出水水质好，较易于深度处对外界变化有一定适应性理，出水水质稳定，对外界变化适应性好环境影响噪声较小，臭味较小噪声较大，臭味较小工艺流程：氧化沟工艺流程图A2/0工艺

7、流程图提升泵房 ,沉砂池砂1 a砂水分离消毒剂接触池二沉池好氧池缺氧池厌氧池片-初沉池氧化沟工艺由于无专门的厌氧区，其生物除磷功能较差，而且，由于交替运行，总的容积利用率低，设备总数多，设备空置率高。A2/0工艺是在厌氧-好氧工艺的基础上开发出来的，它具有同步的脱氮除磷功能，由于 将脱氮除磷统一在一个系统中，所以其简化了污水处理的操作，同时又增加了处理工艺的功能，该工艺为污水回用和资源化开辟了新的途径，具有良好的社会整体效益和经济效益，并且目前A2/0法是生物脱氮除磷工艺中应用较多的一种方法，该工艺已相当成熟。并且不要 求很高的自动化水平，出水稳定可靠，运行费用低。经过综合比较，在满足设计要求

8、的情况下，同时实现降低成本，本套设计采用A2/0法三、各主要处理单元的设计(1) 粗格栅设计参数布置两台中格栅，则每台格栅的设计如下：最大过栅流量Q=30000m3/d取栅条间隙b=30mm取山前水深h=0.7m取最大过栅流速 v=1m/s取格栅倾角 a=601 格栅间隙数目n=Qmax Vsina/bhv=16取山条宽度 s=10mm2 格栅设计宽度 B=s(n-1)+bn=0.63m3 格栅水头损失 hl (h1=k h0 h0= v*v* sina /2g k=3.36v-1.32取/ =0.56)所以 h仁k* *v*v*sina/2g=0.56*2*sin60/2*9.8=0.049

9、4 格栅总建筑长度 L=l1+l2+1.0+0.5+h1/tana其中 l1 表示进水渠道渐宽部位长 l1=(B-B1)/2tana (a 一般取 20)取栅前进水渠宽 0.5m l1=(0.63-0.5)/2tan20=0.18m.槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度 l2=0.5*l1=0.09mH1=h+h2 取超高 h2 为 0.3m H1=0.7+0.3=1.0m格栅总长 L=0.18+0.09+1.0+0.5+1/tan60=2.35m5 每日栅渣量设 W =0.1m3/1000m3W=86400Qmax*W1/Kz*1000=86400*1*0.23/1.35*1000=1.47m3

10、/d0.2m3/d采用机械清渣(2) 细格栅布置三台细格栅，则每台格栅的设计如下：最大过栅流量 Q=20000m3/d取栅条间隙 b=10mm取山前水深 h=0.5m取最大过栅流速 v=1m/s取格栅倾角 a=601 格栅间隙数目 n=Qmax Vsina/bhv=43取山条宽度 s=10mm2 格栅设计宽度 B=s(n-1)+bn=0.85m3格栅水头损失 h1 (h1=k h0 h0=v*v* sina /2g k=3.36v-1.32取 =0.56)所以 h1=k* *v*v*sina/2g=0.56*2*sin60/2*9.8=0.0494 格栅总建筑长度 L=l1+l2+1.0+0.

11、5+h1/tana其中 l1 表示进水渠道渐宽部位长 l1=(B-B1)/2tana (a 一般取 20) 取栅前进水渠宽 0.5m l1=(0.85-0.5)/2tan20=0.49m .栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度 l2=0.5*l1=0.24mH1=h+h2 取超高 h2 为 0.3m H1=0.7+0.3=1.0m格栅总长 L=0.49+0.24+1.0+0.5+1/tan60=2.8m5 每日栅渣量设 W1 =0.09m3/1000m3W=86400Qmax*W1/Kz*1000=86400*0.09*0.23/1.35*1000=1.32m3/d0.2m3/d 采用机械清渣(

12、3) 平流式沉砂池 取设计流速 0.3m/s 最大流量时停留时间 t=40s 沉砂池长度 L=vt=0.3*40=12m 沉砂池水流断面面积 A=Qmax/v=0.694/0.3=2.3 沉砂池有效水深 h2采用四个分格 每格宽度 b=0.6m总宽 B=2.4m h2=A/B=2.3/2.4=0.97m(0.33m3合乎要求 )沉沙室高度，采用重力排砂，池底坡度 0.06由砂池长度 L=2(l2+2)+0.2 l2=(l-2a-0.2)/2=2.45(0.2为沉沙斗壁厚 )则 h3 =h3+0.06*l2=0.65m沉沙斗总高 取超高 h1=0.3mH=h1+h2+h3=1.92m(4) 初沉

13、池1、池子总面积A,表面负荷取q=2.0m3/(m2/d)A=Qmax*3600/q=0.694*3600/2=1249.2m22、 沉淀部分有效水深 h2 h2=qt=2*2=4m取t = 2h3、沉淀部分有效容积 V V =Qmax*t*3600=4996.8m34、池长 LL=vt*3.6=4*2*3.6=28.8m5、池子总宽度 BB=A/L=1249.2/28.8=43.4m6、 池子个数，宽度取 b= 6 m n=B/n=43.4/6=7.2取8个7、校核长宽比l/b=28.8/6=4.84( 符合要求 )8、污泥部分所需总容积 V已知进水SS浓度Co=28Omg/L初沉池效率设计

14、 50%，则出水SS浓度c=c0*(1-0.5)=280*0.5=140设污泥含水率96%，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重r 1t/m3V=Qmax(c0-c)*86400*T*100/Kz*(100-p )*1000000=311m39、 每格池污泥所需容积VV=311/8=3910、污泥斗容积 V1 h4 =(b-b1)*tan3 /2=(6-0.5)*1.73/2=4.8mV1=1/3*h4 *(b*b+bb1+b1*b1)=4.8*(36+6*0.5+0.25)/3=33.311 、污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2L1=28.8+0.5+0.3=29.6mL2=5m h4 =(28

15、.8*0.3-5)*0.01=0.036V2=(l1+l2)*h4 *b/2=3.1m312、 污泥斗和梯形部分容积V1+V2=33.3+3.1=36.4m322m3取 i0m13、 沉淀池总高度 HH=h1+h2+h3+h4 +h4 =0.3+4+0.5+0.036+4.8=9.6m(5) 二沉池 采用中心进水辐流式沉淀池：1. 池表面积水力表面负荷 q=1.0m3/(m2gh)A=Qmax/q=0.694*3600/1=2498.4m22. 单池面积采用 2 座二沉池， n=2A1=A/n=2498.4/2=1249.2m23. 池直径D=y 4*A1/ n =V4*1249.2/3.14

16、=39.9m4. 沉淀部分有效水深取沉淀时间 T=2.5hh2 =q X T=1 X 2.5=2.5m5. 沉淀池部分有效容积V=n D*D*h2/4=3.14*39.9*39.9*2.5/4=3123m26. 沉淀池坡底落差(取池底坡度 i=0.05 )取污泥斗上半径 ri=3m下半径r2=2m,=60h4=i*(D/2-r1)=0.05*(39.9/2-3)=0.857. 沉淀池周边池边水深h3 为缓冲层高度，取 0.5m,h5 为挂泥板高度，取 0.5mH0=hi+h2+h3=2.5+0.5+0.5=3.5m(D/H0=39.9/3.5=ii.46, 符合要求 )8. 污泥斗容积污泥斗高

17、度 h6=(ri-r2)*tana=(3-2)*tan60=i.73mV1=n h6(r1*r1+r1*r2+r2*r2)/3=3.14*1.73*(3*3+3*2+2*2)/3=34.4m池底可储存污泥的体积为：V2=n *h4*(R*R+R*r1+r1*r1)/4=3.14*0.85(15*15+15*3+3*3)/4=186.2m3 共可储存污泥体积为 :Vi+V2=34.4+i86.2=220.6m39. 沉淀池总高度H= H0+h4 +h6 =0.85+3.5+i.73=6.08m5 生化处理池( A2/O 池)判断是否可用 A2/O 法符合条件COD/TN=5i0/54=9.478

18、8TP/BOD5=7/400=0.0i750.06 选取设计参数，水力停留时间t=8h BOD污泥负荷Ns=0.4kg BOD5/(kg MLSS d) 污泥回流浓度Xr=10000 mg/l 污泥回流比R=50%曝气池混合液浓度 X=R*Xr/(R+1)=3333mg/l=3.3kg/m3由 TN 去除率 n tn =(Tna-Tne)/ Tna=80%求出内回流比 RN RN=n tM (1- n tn)=400% A2/O曝气池容积有效容积 V=Qt=2500*8=20000m3 取曝气池池身 H1=4.5m曝气池有效面积 S总=V/H1=4444 m2分两组，每组有效面积S= S总/2

19、=2222m2设5廊道推流式反应池曝气池，廊宽8m 则L仁55.6m各段停留时间 由A1:A2:O=1:1:5 得 厌氧池 t1=1.14h,缺氧池 t2=1.14h 好氧池 t3=5.71h6消毒接触池1. 加氯量确定采用液氯消毒，加氯量采用经验数据，加氯量为8mg/L,则8 24000 1000m 总192总1000000kg/d2. 接触池计算污水接触消毒池采用2组。接触池容积：V=Qmax*t/ n(池子的组数n,设2组；接触时间t，采用t=30min)得V=0.694*30*60/2=624.6m3池体表面积F:设有效水深 h2=3.5m，则有：F=V/h2=624.6/3.5=17

20、8.5m2池长池宽：设池宽10m池长 L=F/B=178.5/10=18m四构建筑物和设备一览表：序 号名称规格数量设计参数1格栅LX B =2.35m X 0.63m2座设计流量3Q=30000m/d栅条间隙d=30mm栅前水深h=0.7m过栅流速v=1.0m/sLX B =2.8m X 0.85m3座设计流量3Qd=20000m/d栅条间隙d=10mm栅前水深h=0.5m 过栅流速v=1.0m/s2进水泵房L X B =1座3平流沉砂 池LX BX H=12mX 2.4m X 1.92m1座设计流量3Q= 0.694m /s 水平流速v= 0.3m/s 有效水深H1= 0.97 m 停留时间T= 40 S4平流式初 沉池LX BX H=28.8m X 43.4m X 10m13座3设计流量Q-0.694m/s 表面负荷q= 2.0m /(m h) 停留时间T= 2.0 d6DX H= 39.9m X 6.1m2座设计流量 Q= 0.694m /s 表面负荷 q= 1.5m 3/(m 2 h) 固体负荷 qs= 144 192 kgSS/(m d) 停留时间T= 2.5 h池边水深H=3.5 m辐流式一 沉池7接触消毒 池LX BX H=18mx 10mX 3m1座3设计流量Q=0.694m/s 停留时间T= 0.5 h 有效水深H=3.5 m