污水处理厂设计方案

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1、第一章 绪论11 基础资料 风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm,蒸发量多年平均为每年1800mm, 地下水水位为地下67m 年平均水温:20摄氏度1。 2水质水量特点水质特点：COD W 350mg/l,BOD5 W 200mg/l , SS W 200mg/l,氨氮 W 45mg/l,磷W 6mg/l,PH:6-9水量特点：每人每天平均用水量：1201/d总人数： 150000每天平均用水量：1。8 X 107l/d总变化系数： 1。 5每天最大用水量： （1。 8X107）X1.5 l/d =2。 7X107l/d1。3 处理后的出水水质标准：出水水质应符合

2、城镇污水处理厂污染物排放标准级 B 标准：CODW60mg/l,BOD5W20mg/l,SS W20mg/l，氨氮W8mg/l,磷Wlmg/l,PH:6-9第二章 总体设计21 设计方案的选择与设计： 污水粗格栅集水提升泵房 -细格栅旋流沉沙池 -CASS二沉池消毒池出水 污泥：污泥浓缩池脱水22 根据原水水质及出水标准：SS 的去处率：（200-20）/200X100% =90%BOD5的去处率：出水的bod5有可生物降解的bod5和随出水漂 走的浮固体所占 BOD5随出水漂走的浮固体所占bod5的计算： 悬浮固体中可生物降解部分： 20X0.65mg/l=13mg/ 可生物降解悬浮固体最终

3、： BODL=13X1。 42mg/l=18。 46mg/l 可生物降解悬浮固体BODl换算为:：BOD5=18。46X0.68mg/l =12。 55mg/l出水中可生物降解的:BOD5=20-12.55mg/l=7。45mg/l则 BOD5 的去处率：(200-7.45) /200X100%=96。3%格栅:用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物沉砂池：用来去除污水中泥沙，煤渣等相对密度较大的无机颗粒 选择区：释放磷兼性区：进一步促进磷的释放和反硝化作用 主反应区：主要的生化反应区 消毒池：去除出水中的细菌和病毒 浓缩池:减少污泥体积第三章 工艺流程的计算污水的设计流量为:Q =2。7X107

4、1/d=0.312m3/smax1.粗格栅的计算:设栅前水深 h=0.4m过栅流速 v=0.8m栅条间隙 b=50mm格栅安装倾角二600.312 sin 60= 18。 10.05 x 0.4 x 0.8Q Xylsin a 栅条间隙数：n = maxbhv取 n=19a）栅槽宽度：（取栅条宽度S=0。01m）B=S (n-1)+bXn=0。01X(191) +0。05X19=1.13mb）栅槽总长度:取进水渠宽度B1=1.0m则进水渠的水流速度为Qv= ax =m/s=0o 78m/s1 Bh 1.0 x 0.410.312tax =取渐宽部分展开角。1=20,则进水渠道渐宽部分长为:l

5、= B - B = 1.13 -1.012 tan 202 tan 20 m=0.18m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l =1 = 018 = 0.09m222取栅前渠道超高h2=0。3m,则栅前槽高为:H=h+h2=0。7m 则栅槽总长度为:L=l1+l2+1.0+0。H5+4=0.18+0。09+1.0+0。5+m=2。17mtanatan600.7c）过栅水头损失:栅条为矩形断面，取0 = 2。42,g=9。81m/s2s 4/30.01 4/3阻力系数为:E = pC）=2。42X（）e0.05=0。12v20.82计算水头损失为:h 二 0sin a = 2.42 xx sin

6、60 = m02 g2 x 9.81取K=3，则过栅水头损失为：h=kh=3X0o 034m=0.102md）栅槽总高度：10H二h+h+h=0。4+0。3+0。102m=0。802me）每日栅渣量:粗格栅取W=0o 01Q W 864000.312x0.01x86400W= 破 1= 0.312 0.01 x 86400 = 1。8m3/d0。2 m3/dK x 100-总1.5 x 100匸kG/Ck匸/X-a、粗格栅水力计算简图所以采用机械清渣2.细格栅的计算：设栅前水深h=0。4m 过栅流速v=0.8m 栅条间隙b=10mm 格栅安装倾角60栅条间隙数：n = HE二O312心罰=90

7、。1bhv0.01 x 0.4 x 0.8取 n=91a)栅槽宽度：(取栅条宽度S=0。01m)B=S(nl)+b*n=0.01X(911) +0。01X91=1.81mb)栅槽总长度：取进水渠宽度B1=1.2m则进水渠的水流速度为Q 0.312v= mx =m/s=0。65m/s1 B h 1.2 x 0.41取渐宽部分展开角。1=20,则进水渠道渐宽部分长为:l =注=1812 =0。84m1 2 tan 202 tan 20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度:l10.841 = 1 = 0.42m222取栅前渠道超高h2=0。3m,则栅前槽高为：H=h+h2=0。7m 则栅槽总长度为：L

8、=l+12+1.0+0。c) 过栅水头损失:栅条为矩形断面,取 B = 2.42, g=9。81m/s207 m=3.16mtan60H5+1=0.84+0.42+1.0+0。5+tan a阻力系数为：8=()eS、4/31=2。42X（ 丿=2.42OUT、V20&计算水头损失为：h = p sin a = 2.42 xx sin 60 = 0.068m02 g2 x 9.81取K=3，则过栅水头损失为：h=kh=3X0o 068m=0。20md）栅槽总高度：10H=h+h +h =0。4+0。3+0.2m=0.9m1 2e）每日栅渣量：细格栅取W=0O 09Q W 864000 312 x

9、 0 09 x 86400W= 0.312 x 0.09 x 86400 = 16。2m3/d0。2 m3/d1.5 x 100K x 100-总所以采用机械清渣C 1 二 1?:UUr；-：9 rinn斗I斗inrin4?0细格栅水力计算简图3. 格栅集水设计流量 Q =0.312m3/s=18.72 ms/min集水池有效容积V=18。72X15m3=280。8 m3设集水池有效水深h,=3m则集水池断面面积为S, =280.8 m33m=93。6m2设集水池断面为正方形，则边长为a，= “93.6 m=9.7m泵房高度 h =4.2m 则泵房体积 V 二 S,Xh =93。6X4.2m3

10、=393。12m3 由资料可知：地面标高为155。00m，进水管底标高为151。75m 管径 D=500mm栅前水深 h=0.4m,AH=155。00150.8m=4。2mV=4。2X93。6m3=393.12m34。沉砂池的计算（旋流沉砂池-一钟式沉砂池）因为Q =312 l/s选择型号为300的钟式沉砂池型 号流 量(l/s)maxABCDEFGHJKL3003123.051.00.6101。2000.301。550。450。0。450.81.35钟式沉沙池各部分尺寸5. CASS池计算BOD5 的去处率：(2007.45) /200X100%=96.3%1.S 负荷率 Ns f=0。65

11、 k2=0。020s fk 0.02 x 7.45 x 0.65,SS 负何率 N= 2 =kgB0D5/ (kgMLSS.d)耳0.963656=0.10kgB0D5/ (kgMLSS.d)2.CASS池容积设计流量 Q =0.312m3/s=26956.8 ms/d 取 X=4kg/m3=4000mg/l 则CASS池容积为V：Q x (s - s )26956.8 x (200 - 7.45) 19963 60 e = 19963。6 m3N x X x f 0.10 x 4000 x 0.65S式中：s进入CASS池有机物的浓度,mg/leSCASS池排放有机物的浓度,mg/lX混合液

12、污泥的浓度,mg/l, 般将X控制在2.54.0 kg/m33.CASS池各部分容积组成及最高水位V二n x (V + V + V )1123H= H + H + H一个运行周期为123设CASS池的个数为片=10,池内最高水位H=5,24Tc=4h，则一日内循环周期n2=一c 2 4单池面积A=399.3m2H x n5 x 101B取池宽 B=8.5m 则 1 一 =1.72H则池长L=46.98m,则4- = 4698=5。56满足要求 B 8.5验证：LXB=46O 98 H=8。5=399.3 m2=AV 19963.6 L x B x H = 46.98 x 8.5 x 5 = 1

13、996.3 = = 1996.3 m3n 101 则池内水位至滗水器排放最低水位之间的高度为：H1=nn A1226956.810 x 6 x 399.3查生活污水BOD污泥负荷率与污泥指数(SVI)值的关系图得知： Ns=0.10kgBOD5/(kgMLSS.d),SVI 为 100,则滗水结束时泥面高度 为：H3=H X X X SVI X 10-3=5 X 4 X 100 X 103=2m滗水水面和泥面之间的安全距离为:H2=H(H+H3)=5-(1.13+2)=1.87m CASS 池的总高度:H0=H+0.5=5+0.5=5.5m (0.5 为超高)变动容积为：V1=AXH1=399

14、.3X1.13 m3=451。2 m3安全容积为：V2=AXH2=399.3X1。87 m3=746.7 m3 污泥沉淀浓缩容积：V3=AXH3=399。3X2 m3=798.6m3满足V = n x(V + V + V )=10X(451.2+746。7+798.6) =19663 m31123式中:V-CASS总有效容积，m3变动容积，即池内最高设计水位至氵笔水后最低水位之间的容积，m3V -安全容积，即氵笔水水位和泥面之间的容积,m32V -污泥沉淀浓缩容积，即活性污泥最高泥面至池底的容积,m33H池内最高液面，一般为3-5mHCASS 总高，mH 池内最高设计水位至氵笔水后最低水位之间

15、的高度，m1H氵笔水水位和泥面之间的高度，m2H氵笔水结束时泥面高度,m3n CASS池子的个数，这里为10一一日内循环周期数，这里为4次211 预反应区计算:L= L = x 46.98 = 2.04m1 2323选择器容积计算：污泥回流比为 0.2,选择器的容积为主反应区的 6%，则 选择器的长度 L=0。06X46。98=2。82m 隔墙底部连通空口尺寸：取孔口数n3=4，孔口流速u=30m/h，则隔墙底部连通口尺寸为：24n n u 213BL H+ i_1u26956.824 x 10 x 4 x 3028.5 x 2.04 x 1.1330=0.68m 2空口高取0。68m，宽度取

16、1m曝气时间的确定：需氧量计算:取a，=0。45，b，=0。15，单位换算1 kg/m3=1000mg/l,则需200 - 7 45氧量为 O 二a，Q (s s ) + b,VX=0.45X26956。8X () +0.152 o- e 1000X 19963。3X4=14313.8kg/d=596.4kg/h式中：O混合液需氧量2a，-微生物对氧化分解过程的需氧量，即微生物每代谢lkgBOD所 需的氧气量,kg，生活污水为0.420。53b，活性污泥微生物自身氧化的需氧量，每千克活性污泥每天自身氧化的需氧量，kg，生活污水为0。110。188标准条件下脱氧清水充氧计算：微孔曝气头装在距池底

17、0。3m处，淹没水深H=4.7m，其绝对压力为：P 二P+9。8X103H=1.013X 103+9.8X 103X4.7=1.47X 103 P 微孔曝气头的氧转移效率E为20%,气泡离开水面时的含氧量为：A21 x (1 - E )a79 + 21 x (1 E )a21 x (1 - 0.2)79 + 21 x (1 - 0.2)=17.5%年平均水温为20C,清水氧饱和度查表得C =9.17mg/L,则CASSS(20)池内的溶解氧饱和度的平均值为:Csb(PO )f 1.47 x 10517.5 )b+t= 9.17 x+12.066 x 10542 J2.066 x 10542丿q

18、(20)= 10.35mg / L标准条件下，转移到曝气池内混合液的总氧量为：RCsb(20 )=596.4 x 9.17024(20-20) = 0.85 x(0.95 x 1 x 10.35 -式中：R水温20C，气压1。013*105P时，转移到曝气池内混合液的 0a总需氧量,kg/h;R在实际条件下，转移到曝气池内混合液的总需氧量，kg/h；C - 20C时，氧在清水中的饱和度，查表得9.17mg/L;S(20)a污水中杂质影响修正系数，取0.85B-污水含盐影响修正系数，取0. 95；P气压修正系数，这里为1C-混合液溶解氧浓度，取2mg/L；T设计水温，本设计水温为20CC一设计水

19、温条件下CASS池内曝气时溶解氧饱和度的平均值，mg/Lsb(T)C -设计水温条件下氧在清水中的饱和溶解度，mg/Ls(T)P 空气扩散装置出口处的绝对压力,PH空气扩散装置的安装深度，m &O -气泡离开水面时的含氧率， %Et-空气扩散装置的氧转移效率，可由设备本身查得. 供气量计算：R 821.46G = -o=:=13691.04m3 /h = 228.18m3/min0.3 x E0.3 x 0.2A最大气水比=13691。04*24/26956。8=12.19 鼓风机及鼓风机室的设置选用RD-150罗茨鼓风机3台，二用一备，其转速为1450r/min，长度为 1.5m,宽度为0.

20、58m，三台鼓风机并排排放，鼓风机之间的距离取0.8m，鼓 风机距墙面的距离取1.2m，则鼓风机室的平面尺寸为：长度：L=0.58*3+0。8*2+1。2*2=5。74m宽度：B=1。5+1.2*2=3.9ma) 曝气器的布置： 曝气器均匀布置在主反应区，布置10列，55排，则10座池子共布置5500 个。每个曝气器的服务面积=A/ (10*55) =399。3/550=0.73m2/个满足曝气器服务面积0。3-0。75 m2/个b) 污泥产量计算：剩余生物污泥量为：Y取0.6, K =0.06dX 二 Y(s -s )Q-kVXf = 0。6X(2007。45)1000X26956.80。V

21、 0 e d v06X19963。6X0.65=2335。74kg/d剩余非生物污泥为：X=Q(1ff)XsbC - C200 - 20-0e = 26956.8 x (1 - 0.65 x 0.7) x -00一0 二 2644.46kg/d1000 1000剩余污泥总量：X=AX +X =2335.74+2644。46=4980.2kg/dVs污泥回流量的计算：污泥回流比R=20%,则污泥回流量为Q =QR=26956.8X0.2 m3=5391。36 m3R采用污泥泵使污泥回流到选择器 R单个CASS池如下进水回泥王卫应工I普Jiun止石勺1CX宫池平而图&白卓般融啓空剖面图卄试呂if宵

22、j06. 污泥浓缩池的计算(气浮浓缩池)：剩余污泥总量为： X=4980。2kg/d=4。980t/d,取剩余污泥含水率为 99.5%,则剩余污泥含泥浓度为0.5%，则剩余污泥流量为：Q=竺 x 100 二 4.980 x 100 二 996.04m3/d0.50.5设计两座气浮池，则每座流量 Q=996.04/2m3/d =498。 02m3/d=20.75m3/hv100m3/h采用矩形气浮池，以下均按每座气浮池进行计算。a)气浮浓缩池的面积：污泥负荷取80kg/(m2d),污泥密度为1000kg/m3，含水率为99。5%,人 498.02x 1000 x(1 - 99.5%)c80设 L

23、/B=4L=11.16m4B*B=31.13B=2。79mb)回流比： 据经验，气固比取0。02 采用装设填料的压力罐，f=0.9，表压p为3*105Pa/ p 1)20C 时，空气饱和溶解度 Sa=0.0187X 1.164=0。0218g/L=21。8mg/L 流入的污泥浓度为7000g/m3Q RSg = aQc0R x 21.8 x(0.9 x 3 1)0.02 =5000R = 2.7 沁 270%Q 总=(1+R)Q=498。02* (1+270%) =1842。67m3/d=76。78m3/h 所需空气量为：A=Sa (fP-1) R=21。8* (0.9*3-l)*2。7=10

24、0。06kg/d 水平流速 v=5mm/s=18m/h过水断面为：w=Q 总/v=76.78/18=4。27m2d1=w/B=4。27/2。79=1。53md2=0.3B=0.3*2。79=0。837md3=0.1m气浮池高度：H=d1+d2+d3=1.53+0。837+0.1=2。46m2.5m以水力负荷进行核算：76.7831.13=2.47 m 3/Cm2 - h)按停留时间进行核算：T=(B*L*H)/Q 总=(2.79*11。16*3)/76.78=1.23h 以上均接近一般设计规定.溶气罐净体积(不包括填料)按溶气水停留3min计算，则:V=20.75 X 2.7 X 3/60=2

25、.8m3罐高度采用4m时，罐直径为：D卡三匹=1.2m兀 H3.14 x 2.5罐高度与直径之比为：H/D=2.5/1。2=2。08 (符合设计规定)7.好氧硝化池的计算：经 浓 缩 后 污泥 含 水 率 以96% 计硝化池简图干污泥为5391.36kg/d湿污泥为134.78m3/d有机物为60%运行方式:采用连续运行停留时间和温度：t=20d, 20Ca) 按停留时间计算：池的容积为每天投入的污泥量与消化天数的乘积：V=Qt=134.78*20=2695。6m3b) 按有机负荷计算:有机负荷取l.lkgVSS/血* d)V=5391.36/l。l=4901.24m3，取 4900m3取大者

26、池容为4900m3设水深h=5miV x 4i14900 x 4池子直径:D=35。33m加 5 x3.14考虑到泥水分离室的容积，取D=38m 池超高取1. 0mc) 供气量计算：取空气需要量为0.1m3/(m3min)每池空气量：4900*0。1=490m3/min机械曝气所需功率，取0.03kW/m3则所需供气功率:N=4900*0。03=147kWd) 鼓风机选择:根据风量和压力选择鼓风机：风量为490m3/min，风压为水深5m,管道及曝气器阻力 损失取0。5m,所以鼓风机压力取60kPa,选择5台低速多级离心鼓风机：C4001。7型， 流量为400m3/min，出口压力为0.17M

27、Pa8臭氧消毒池的计算： 优点：消毒效率高，并能有效地降解污水中的残留的有机物、色、味等，污 水的PH、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物积累性残余物. 适用于出水水质较好，排入水体卫生条件条件高的污水处理厂。臭氧与污泥的反应时间为30min污水体积：26956。8-1842。67=25114.13m3/d=1046.42m3/h用4个消毒池(1个备用)，则每个消毒池的体积为：1046.42/3=348.81m3/h 需要臭氧的量：348。81*5=1744.05mg/h=0。48mg/s消毒池的高度为3m,有效高度为2。8m污泥消毒池的面积：348。81*0。5/3=58。14m2

28、消毒池的底面为正方行，则长度为：&8.14 =7.6m9.巴氏计量槽的计算:巴氏计量槽尺寸见下表测量范围W(m)B (m)A (m)2/3A (m)C (m)D (m)0.0300.4000。251。3251.3520。9010。550.78上有水深的计算：由公式W=0。25时，流量Q=0.562H 1。514则上有水深1Q鋼：0.5620-1.514 0.562=0.68下游水深计算：当喉宽WWO。25时,H2 0.64为自由流，大于此数时为潜没流,H1本设计将其设为自由流,其计H则取 H =1.18m，此时 2 = 0.58 0.642H1算图如巴氏计量槽10）污泥脱水机（带式压滤机）采用带式压滤机，脫水后的污泥外运:一V W 100 - P污泥经浓缩池后，含水率为96%，由公式十=1 =2V W 100 - P2 2 1则污泥量=5391。36X100 - 99.5100 - 96=673。 92kg/d压滤机每天工作8小时，则脫水机处理量=673.92/8=84.24kg/h采用带式脫水机4台（0。5m宽带）。每台处理量为3540kg/m。h（3用1备）