污水处理厂课程设计(氧化沟工艺)

《污水处理厂课程设计(氧化沟工艺)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污水处理厂课程设计(氧化沟工艺)（46页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 前言城市污水主要为生活污水和工业废水的混合污水。目前城市污水的排放已造成了对水环境生态系统的严重污染，做好城市污水的处理及再生利用是主要任务之一，解决城市污水对水环境污染的重要途径之一，就是修建污水处理厂。污水处理是经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。污水处理在发达国家已有较成熟的经验。如英国，德国，芬兰，荷兰等欧洲国家均已投巨资对因工业革命和经济发展带来的水污染进行治理，日本，新加波，美国，澳大利亚等国家也对污水处理给予了较大投资，特别是新加波并没有走先污染后治理的道路，而是采取经济与环境协调发展的政策，使该国不仅在经济上进入发达国家的行列，而且还是一个绿树成荫，蓝天碧水，环境优美的国

2、家。我国在建国初期只有几个过去由外国租界留下来的城市污水处理厂，主要集中在上海，日处理量不过几万吨，解放后，城市污水处理厂有了较大的发展，特别是“六五”期间，发展较为迅速。截止1985年底，据不完全统计，已在19个省的30多个城市和30多个直辖市建有污水处理厂63座，截止1987年底，全国城市污水处理厂建成投产的已有78座。至1990年，有污水处理石拱的城市56个，省和直辖市增加到21个。1999年全国建成污水处理地398座，处理率29.65%。城建系统内187座，处理率16.18%。目前全国共有17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，全国城市污水处理率仅达到20%左右。而且，由于

3、二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。针对目前的情况，国家提出至2010年我国平均污水处理率要达到40%，设市城市的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%，因此探索适合中小城市的经济适用的污水处理工艺，以较少的投资建成污水处理厂，以较低的运行费用运转污水处理厂，达到消除污染，保护环境是我们目前最紧迫的任务。目录一、设计任务书41.1设计任务41.2 设计资料41.2.1、设计规模41.2.2、污水水质41.2.3、其它有关资料5二、设计说明书62.1 工程概况62.1.1 基本情况62.2 污水处理

4、厂工艺的选择62.2.1 污水水质分析62.2.2 处理工艺的选择72.2.3 氧化沟工艺的选择92.2.4 污泥处理工艺选择11 2.2.5 污水、污泥处理工艺流程图122.3 污水处理厂工程设计122.3.1污水处理厂总平面设计122.4 各主要构筑物及设备说明142.4.1 粗格栅间142.4.2 污水提升泵房142.4.3 集水井142.4.4 曝气沉砂池152.4.5 厌氧选择池152.4.6 氧化沟152.4.7 二沉池152.4.8 接触池162.4.9 污泥浓缩池162.4.10 污泥脱水间172.4.11 其他建筑物17三、构筑物的设计计算及附属设备的选型173.1 设计流量

5、173.2 溢流井的设计183.3 粗格栅的设计计算183.3.2 附属设备的选型213.4 集水池的设计213.5 污水提升泵的设计223.6 细格栅的设计计算223.6.2 附属设备的选型243.7 曝气沉砂池的设计253.7.1 设计说明253.7.2 设计参数253.7.3 设计计算263.7.4 附属设备选型273.8 厌氧选择池的设计283.8.1 厌氧池配水井283.8.2 厌氧选择池283.9 三沟氧化沟的设计计算293.9.1 设计参数293.9.2 设计计算293.9.3 附属设备的选型333.10 二沉池配水井343.10.1 设计参数343.10.2 设计计算343.1

6、1 辐流式二沉池353.11.1 设计参数353.11.2 设计计算363.11.3 附属设备的选型373.12 消毒池373.12.1 设计参数373.12.2 设计计算373.13 液氯投配系统383.13.1 设计参数383.13.2 设计参数38（1）投加量383.14 污泥回流泵房383.15 污泥浓缩池393.15.1 设计参数393.15.2 设计计算393.16 污泥脱水间41四、污水处理厂成本概算424.1 水厂工程造价424.1.1 计算依据424.1.2 单项构筑物工程造价计算424.2 污水处理成本计算43个人小结45 一、设计任务书 1.1设计任务1、根据设计原始资料

7、提出合理的处理方案及处理工艺流程，包括各处理构筑物型式的选择、污泥的处理及处置方法、处理后废水的出路；2、进行各处理构筑物的工艺设计计算，确定其基本工艺尺寸及主要构造（用单线条画草图并注明主要工艺尺寸）；3、进行废水处理厂（站）的总体平面布置（包括各处理构筑物、辅助建筑物平面位置的确定，主要废水和污泥管道的布置），并绘制平面布置图（比例尺1：2001：500）；4、进行各处理构筑物的高程计算并绘制废水处理厂（站）的流程图（比例尺纵向1：501：100；横向1：5001：1000）；5、进行废水处理厂（站）初步的工程概算；6、编制工艺设计计算说明书。 1.2 设计资料根据城市总体规划，华东某市决

8、定在其城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。 1.2.1、设计规模设计流量见设计题目，总变异系数1.5。 1.2.2、污水水质污水主要为城镇市政生活污水，具体水质参数见下表。处理水质应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准排放要求。 表1 进水水质 （单位：mg/L）项 目CODCrBOD5SSNH3-NTP进水水质380190238494.9出水水质602020150.5 1.2.3、其它有关资料规划中初步划定污水设在该地区西南部，厂区距运河尚有1.5公里。受纳河流常年平均水位1.4m（黄海基准标高，

9、下同），最高洪水位2.50m，河床平均标高为-1.50m。该地区夏季主导风向为东南风。按照城市竖向规划，厂区地面标高应为2.76m。污水管由北向南进入污水厂区，管径d600mm，管底标高-1.80m。厂区地基承载力满足污水处理厂一般要求，地下水位为-1.5m。- 46 -二、设计说明书2.1 工程概况 2.1.1 基本情况设计名称：某城镇6.5万m3/d污水处理厂设计。设计规模：日处理城镇污水6.5万m3，包括生活污水和城市工业废水。处理工艺：污水处理采用厌氧选择池加氧化沟工艺，污泥处理采用机械浓缩压滤处理工艺。设计内容：污水处理厂一座，及其他附属建筑物，包括综合楼、配电室、锅炉房、传达室、食

10、堂、浴室、篮球厂等。设计结果：1、设计计算说明书一份；设计图纸4张，包括总体平面布置图、高程图、两个主要构筑物三视图。根据设计任务书提供的进出水水质指标情况，特别是对氮、磷的去除，在初步讨论阶段，通过对A2/O工艺、CASS工艺和氧化沟在实际运行条件下的运行状况进行了详细的比较论证，最终确定选用厌氧池加奥贝尔氧化沟工艺作为污水处理主体工艺，用于脱氮除磷并去除CODCr、BOD5。对污水、污泥处理的其他阶段工艺，也都经过了详细的比较论证，最终确定出了一套系统、完整、高效的处理工艺流程。主要包括粗细格栅、曝气沉淀池、厌氧池、奥贝尔氧化沟、辐流式二沉池、污泥浓缩池、污泥脱水间等。污水处理厂其他辅助构

11、建筑物也在力求简单、方便、实用的原则下，进行了细致的计算规划，做到主辅互不影响但又相互协调配合。本设计污水处理厂出水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(B标准)，排入距厂区1500m处某河,该河符合中的III类标准。2.2 污水处理厂工艺的选择 2.2.1 污水水质分析 （1）此废水具有如下特点：（a）BOD5/CODCr=190/380=0.5，说明废水可生化性很好；（b）废水N、P含量较高，出水N、P应符合要求。 （2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具有一定的BOD5去除能力；（b）具备一定的脱N除P功能，使出水N、P达标；

12、（c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。 2.2.2 处理工艺的选择目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O法，A-B法，SBR法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺三种工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺的比较分析：（a） A2/O工艺一般在A2/O工艺中，为同时实现脱N除P的要求，必须满足如下条件：BOD5/TKN=5-8 实际进水中：BOD5/TKN=190/49=3.83521m3/h，可以满足

13、要求。3.6 细格栅的设计计算（1)栅条间隙数的计算 n细= 式中：n细 格栅间隙数； Qmax 最大设计流量，m3/s； e 栅条间隙，取8mm； h栅前水深，取1.2m； v过栅流速，取1.0m/s 格栅安装倾角度； 所以：；取n=95。（2）栅槽宽度B B=S(n细1)bn 式中：B栅槽宽度，m； S格条宽度，取0.01m。 栅槽宽度一般比栅条宽0.20.3m，取0.2m。 则栅槽宽度 B=S(n1)+bn+0.2 =0.01 =2.09m(3) 通过格栅的水头损失h： 进水渠道渐宽部分的长度L若进水渠宽B1=1.2m，减宽部分展开角1=20。，则此进水渠道内的流速 m 细格栅栅槽后与出

14、水渠道连接处渐窄部分长度： 过栅水头损失： h细=k式中：h细细格栅水头损失，m；系数，当栅条断面为矩形时取2.42；k系数，一般取k=3。 h细=0.43m（4） 栅后槽总高度H 取栅前渠道超高h0=0.3m 栅前槽高H1=h0+h1=0.31.2=1.5m（5） 栅槽总长度L L=L1+0.5+1.0+L2式中：L栅槽总长度，0.5细格栅距格栅前进水渠减宽部分长度；1.0细格栅距格栅后出水渠减窄部分长度；L1格栅距出水渠连接处减宽部分长度；L2细格栅距出水渠连接处减窄部分长度。 L=0.55+0.50+1.0+0.275=3.48m 取3.5m（6） 每日栅渣量W w= 式中：w每日栅渣量

15、，m3/d； w0 栅渣量m3/103m3污水，一般为0.10.01 m3/103m3，细格栅取0.08 m3/103m3。 3.6.2 附属设备的选型 根据有效栅宽选择XGS型旋转格栅除污机XGS型旋转格栅除污机为新型的细格栅除污设备，可拦截并连续自动清除污水中的各种形状的固体杂物。它不仅适用深池格栅井中的颗粒悬浮物的截留，对线池也同样适用。该机分为不锈钢网齿和非金属网齿两种，最大特点是能自动固液分离。此结构设计合理，正常运行时有自净作用，无堵塞现象。设备动力消耗少，工作时无噪声。 主要技术参数：3.7 曝气沉砂池的设计3.7.1 设计说明 常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。

16、普通沉砂池的沉砂中约有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池可克服这一缺点，曝气沉砂池能够在一定程度上使沙粒在曝气的作用下互相摩擦，可以大量去除沙粒上附着的有机污染物；同时由于曝气的气浮作用，污水中的油脂物质会升至水面形成浮渣而被去除。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时还对污水起到预曝气的作用，可减轻后续处理构筑物的负荷，并改善其运行条件。3.7.2 设计参数 表3-2 曝气沉砂池的设计参数旋流速度 水平流速 最大停留时间 有效水深 宽深比0.250.30 m/s 0.060.12m/s 13min 23m

17、11.5 3.7.3 设计计算 （1）池子总有效容积V 设计污水停留时间t=2min , 则 V=Qt60=0.979260=117m3 （2）水流断面积A 设v1=0.1m/s, 则 A=Q/v1=0.979/0.1=9.8m2 （3）池总宽度B 设有效水深h2=2.0m B=A/h2=9.8/2.0=4.9m （4）每格池子宽度b 设每组池子为两格，则b=B/n=4.9/2=2.45m b/h2=2.45/2.0=1.225介于1.01.5之间(符合规定)（5）池长 L=V/A=117/9.8=12m（6）每小时所需空气量q 设每立方污水所需空气量d=0.2m3/m3污水 , 则 q=dQ

18、3600=0.20.9793600=704.88m3/h（7）沉砂室沉砂斗体积Vo 设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道， 则沉砂斗体积 其中：a为沉砂斗上顶宽，a1为沉砂斗下顶宽 （a）沉砂斗上口宽a 取斗高h4=0.42m，斗底宽a1=0.55m，斗壁于水平面的倾角a=60 （b）沉砂斗体积Vo Vo=（1.180.55）/20.42124.36m3（8）沉砂室高度h3 设沉砂室颇向沉砂斗的坡度为i=0.2 有 计算得h3=0.48m （9）沉砂池总高度 取超高h1=0.6m H=h1h2h3h4=0.62.00.480.42=3.5m（10） 曝气系统 曝气量 其中，d为每立方米污水所需的

19、空气量，取 q为每小时所需空气量， 则 3.7.4 附属设备选型 吸砂机的选型选用BXS-型行车吸砂机。该机适用于污水处理工程中曝气沉砂池的沉砂排除。该机为中心传动行车式，靠液下泵排砂，控制线可采用电缆。 表3-3 BXS-型行车吸砂机的主要技术参数3.8 厌氧选择池的设计3.8.1 厌氧池配水井设一座厌氧池配水井用于向两个厌氧池中配水，承接来自沉砂池的污水与回流污泥，进行混合。采用配水堰配水。厌氧池配水井设计参数如下：来自沉砂池进水管径：D1=1500mm回流污泥管管径：D3=800mm配水管管径：D2=800mm配水漏斗上口口径：D=2.0D1=2.01500=3000mm堰顶宽：B=10

20、00mm堰上水头：h=0.3m3.8.2 厌氧选择池（1） 设计参数厌氧选择池设两座，分别与两座氧化沟相连。设计有效水深：h=5.0m设计水力停留时间：t=2.0h则厌氧池总容积： V=Qt=650001.32/24=7041m3单座厌氧池面积： S1=V/2h=7041/(25)=704m2（2） 实际参数厌氧池直线段长度:L=30m两边半圆半径：r=8.0m单座池实际面积： 厌氧池总容积：V=2hs1=25.0680.96=6809.6m3水力停留时间： t=V/Q=6809.624/60000=2.724h厌氧池中间设导流墙，导流墙宽200mm。3.9 三沟氧化沟的设计计算3.9.1 设

21、计参数（1） 设计水量Q=650001.3=84500m3/d （2） 设计进水水质 BOD5浓度=190mg/L； TSS浓度 =238mg/L； VSS=167mg/L (VSS/TSS=0.7)；TN=49 mg/L；TP=4.9mg/L （3）出水水质 BOD5浓度Se=20 mg/L； TSS浓度Xe=20mg/L； TN=15mg/L3.9.2 设计计算（1）基本设计参数 污泥产率系数Y0.55混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=4000 mg/L混合挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）Xv =3000 mg/L(MLVSS/MLSS=0.75)污泥龄Qc=25d，内源呼吸系数Kd=0.

22、055，200C时脱氮率qdn=0.035kg(还原的NO3N)/(kgMLVSSd)（2）去除BOD计算（a）氧化沟出水BOD5浓度为了保证一级出水BOD5浓度Se20mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度: （b）好氧区容积V1 （c）好氧区水力停留时间t1 （d）剩余污泥量X 去除1kgBOD5产生的干污泥量为： 剩余污泥量为： （3） 脱氮量计算 （a）氧化沟的氨氮量氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为： （b）脱氮量Nr=进水总氮量TN-出水总氮量TN-生物合成所需的氮量No =35-20-5.0=10mg/L（c）碱度平衡。 每氧化1mg/

23、LBOD5产生0.1mg/L碱度；每还原1mgNO3N产生3.75mg/L碱度。 剩余碱度SALK1=原水碱度+硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度280+3.7510+0.1（180-6.4）334.86mg/L （d）计算脱氮所需池容V2及停留时间t2脱消率qdn(t)= qdn(20)1.08(T-20) qdn(20)=0.035T=15oC时，qdn(15)= qdn(20)1.08(14-20)=0.020脱氮所需容积： 停留时间: t2=V2/Q=1408.3/84500=0.167d=4.0h （e）氧化沟总容积及停留时间 V总V1+V2=32142+14083.

24、3=46225.3m3 t=t1+t2=9.1+4.0=13.1h 校核污泥负荷 设计规程规定氧化沟污泥负荷应为0.050.15kgBOD5/(kgVSS.d)，设计符合要求（4）需氧量计算（a）设计需氧量AOR。 氧化沟设计需氧量AOR=去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5的需氧量脱氮产氧量 （b）去除BOD5需氧量D1 D1=a/Q(S0-S)+b/VX 其中a微生物对有机底物氧化分解的需氧率，取0.50；b活性污泥自身氧化需氧率，取0.10； D1=0.5084500(0.18-0.0064)+0.1046225.3323509.7kg/d （c）剩余污泥量BOD需氧量D2（用于合成的那一部分） D2=1.42YQX/(1+Kd)=1.420.55845000.16/(2.375)=4303.9kg/d （d）脱N产氧量D3D3=2.861084500/1000=2430.8 kg/d 总需氧量18509.7-4103.9-2230.812175kg/d考虑安全系数1.4，则AOR1.4121751704