污水处理系统构筑物设计.doc

第1章 污水处理系统构筑物设计1.1 粗格栅1.1.1 设计参数城市污水最大设计流量为：Q=2105 m3/d；生活污水总变化系数：KZ=1.35；设栅前水深：h=1.4m；过栅流速取：v=1.0m/s；用粗格栅，栅条间隙e=50mm；格栅安装倾角：。图3-1 粗格栅计算图1.1.2 工艺尺寸1、 栅条的间隙数 2、 栅槽宽度 取栅条宽度，则栅槽宽度为： B=s(n-1)+en=8.69m3、进水渠道渐宽部分长度若进水渠宽，渐宽部分展开角，此时进水渠道内有流速为：Qmax/B1h=2.31.35/1.80.4=4.33m/s。则： 槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： 4、过栅水头损失因栅条为矩形面积，取，取系数，5、栅后槽总高度取栅前渠道超高，栅前槽高，6、 栅槽总长度 1.1.3 栅渣量取，则每日栅除的泥渣量为： 采用机械清渣。根据要求选择合适的刮泥机。1.2 提升泵房 水泵选择设计水量为Qmax=2.68105m3/d，选择用3台潜污泵（2用1备），则单台流量为：Q1=Qmax/2=268000/24/2=5583m3/h根据要求选择合适的水泵。1.3 细格栅1.3.1 设计参数污水最大设计流量为：；生活污水总变化系数：；设栅前水深：；过栅流速取：；用细格栅，栅条间隙；格栅安装倾角：。1.3.2 工艺尺寸 1、栅条的间隙数. 2、栅槽宽度 取栅条宽度，则栅槽宽度为： B=s(n-1)+en=14.51m3、进水渠道渐宽部分长度若进水渠宽B1=3m，渐宽部分展开角，此时进水渠道内有流速为： 。则： 槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： 4、过栅水头损失因栅条为矩形面积，取，取系数，5、栅后槽总高度取栅前渠道超高，栅前槽高，6、栅槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tan60=15.89+7.945+1.5+0.4=25.74m1.3.3 栅渣量 取，则每日栅除的泥渣量为： 采用机械清渣。根据要求选择合适的刮泥机。 1.4 曝气沉砂池1.4.1 设计参数最大设计流量：；水平流速：；最大设计流量时的停留时间：；旋流速度：；沉砂量：； 图3-2 曝气沉砂池计算图1.4.2 曝气沉砂池尺寸1、总有效容积2、沉砂池断面面积 3、沉砂池总宽度有效水深为，设有效水深为，则池总宽度为： 设曝气沉砂池分四格，每格池子宽度，： 宽深比：，满足要求。4、沉砂池总长度长宽比： ，符合要求。则平面尺寸：5、集砂区集砂斗倾角，高为。6、沉砂量。1.4.3 曝气系统1、所需曝气量每污水所需曝气量为，则：2、风机选择 根据所需的曝气量选择合适的风机。 1.5 初沉池本次设计初沉池选用的是辐流式沉淀池，其进出水方式为中心进水，四周出水。图3-3 初次沉淀池计算图1.5.1 设计参数设计流量（最大流量）： 表面负荷：；沉淀时间：；出水堰负荷：；池底坡度：；沉淀池的数量为沉淀池型：圆形辐流式。1.5.2 沉淀池尺寸1、沉淀部分水面面积2、池子直径3、沉淀部分有效水深： 4、沉淀部分有效容积：污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为SS=150mg/L，出水中悬浮物要求达到的浓度为，初沉池污泥含水率为，本设计中初次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为。则每天产生的污泥量为： 污泥斗容积：设，。则：5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为,则6、污泥总容积： 7、 沉淀池总高度：设超高，缓冲层高度 8、沉淀池池边高度：9、排泥量污泥量按初沉池对悬浮物SS的去除率计算：进水SS为150mg/l，初沉池SS的去除率按50%计算。干污泥量为： 污泥含水率设计为，污泥密度为，则污泥体积为： 单池泥量为： 采用连续排泥，集泥斗的作用是收集污泥。1.6 曝气池1.6.1 设计参数计算本设计城市污水设计流量为，处理要求如下：原水水质为： 出水水质：达到国标GB18918-2002城镇污水处理厂一级A排放标准。也即：根据处理水质要求，可知工艺能满足最终的处理要求，且有较好的经济性。1）水力停留时间HRT为：；2）BOD污泥负荷为：；3）回流污泥浓度为：；4）污泥回流比：；5）曝气池混合液浓度：6）求内回流比 取。图3-4 曝气池平面草图1.6.2 曝气池容积计算1、有效容积2、池有效深度：一般为：，本设计取池有效深度为3、曝气池有效面积：，介于之间，符合要求。4、本设计中曝气池分两组，则每组有效面积为：5、采用5廊道推流式曝气池，廊道宽单组曝气池长度： ，取校核长宽比：，介于之间，满足要求。取超高为，则反应池总高度为：。6、各段停留时间和容积则厌氧池停留时间为：，池容： 则缺氧池停留时间为：， 池容： 则好氧池停留时间为：，池容： 。7、校核氮磷负荷，与工艺好氧段TN负荷相同，满足要求。，小于，符合要求。1.6.3 剩余污泥量1、降解产生的污泥量为： 式中：W1降解BOD产生的污泥量，kg/d；a污泥增值系数，0.5-0.7；Q设计流量，m3/d；S0进水BOD的浓度，mg/l；Se出水BOD的浓度，mg/l。2、内源呼吸分解泥量： 式中：XV挥发性悬浮固体浓度MLVSS（kg/m3）；fMLVSS与MLSS之间的比值，0.8；X污泥浓度MLSS（kg/m3）；W2内源呼吸分解的污泥量，kg/d；b污泥自身氧化率，0.04-0.1；V曝气池体积，m3.3、不可生物降解和惰性悬浮物量（）。该部分占总的约： 4、剩余污泥量每日生成活性污泥量： 5、湿污泥量（剩余污泥含水率为）6、泥龄 1.6.4 曝气池的需氧量：1、根据式： 式中：1.42污泥的氧当量系数，完全氧化1个单位细胞（以C5H7NO2表示细胞分子数），需要1.42单位的氧。2、 供气量的计算 根据式 式中：GS 供气量； EA 氧利用效率，采用微孔曝气，取20% 1.7 二沉池二沉池的选取同初次沉淀池一样，也是辐流式沉淀池，中心进水，周边出水。图3-5 二次沉淀池计算图1.7.1 设计参数设计流量（最大流量）：；表面负荷：；沉淀时间：；中心进水管：下部管内流速取；上部管内流速取；出管流速取；出水堰负荷：；池底坡度：；沉淀池的数量为；沉淀池型：圆形辐流式。1.7.2 沉淀池尺寸1、沉淀部分水面面积： 2、池子直径。3、沉淀部分有效水深： 径深比为：4、沉淀部分有效容积： 污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为，出水中悬浮物要求达到的浓度为，二沉池污泥含水率为，本设计中二次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为。则每天产生的污泥量为：污泥斗容积：设。则：5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为,则6、污泥总容积：,符合要求。7、沉淀池总高度：设超高，缓冲层高度8、沉淀池池边高度： 9、径深比：，在范围内，满足要求。1.8 接触消毒池1、加氯量 氯量按每立方米污水投加5g计，则每天需要的氯量为：2、加氯设备每小时加氯量 3、储量 仓库储量按10d消耗计。 4、加氯机和氯瓶采用投加量为050kg/h加氯机3台，两用一备，并轮换使用。液氯的储备选用容量为1000kg的钢瓶共12台。5、加氯间和氯库加氯间和氯库合建，加氯间内布置3台加氯机及其配套的投加设备，两台加压水泵。氯库中12只氯瓶两排配置。设3台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库内设置CD2-6单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。6、氯库外设置事故池池中长期贮水，水深1.5m，加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班控制室内，为方便观察，值班室与加氯间设大型观察窗及连通的门。1.8.1 接触池设计廊道式接触反应池2座，水力停留时间t为30min，廊道水流速度为0.2m/s。1、接触池容积： 2、接触池表面积 接触池有效水深设计为，则接触池面积为： 3、廊道宽： 。实际流速 。4、单个接触池宽（采用2个隔板，则有3个廊道） 5、接触池长度： ，取57m。 长宽比：符合要求。 6、接触池总高度：设超高为，则：7、混合采用管道混合的方式，加氯管线直接进入消毒接触池进水管。 1.9 巴氏计量槽咽喉式巴氏计量槽的精确度达95%-98%，其优点是水头缺失小，底部洗刷力大，不易沉积杂物。计量槽颈部有一较大坡底的底，颈部后的扩大部分则具有较大的反坡。当水流至颈部时产生临界水深的急流，而当流至后面的扩大部分时，便产生水跃。因此，在所有其他条件相同时，水深仅随流量而变化。量得水深后，便可按有关公式求得其流量。图3-6 巴氏计量槽计算图1、依据设计手册，当测量范围为时，喉宽取2.1，则喉宽长度为： 2、计量槽总长度 计量槽上游直线长度: 计量槽下游直线总长度： 总长度L： 在自由流条件下，计量槽的流量，按下列公式计算： 式中 喉宽，； 上游水深，。第2章 污泥处理系统构筑物设计本设计中污泥处理部分选定的工艺流程为：图4-1 污泥处理部分工艺流程图2.1 污泥泵房设计污泥回流泵房两座，分别位于两座沉淀池之间，每个泵房承担两座沉淀池的污泥回流和剩余污泥排放。2.1.1 设计参数污泥回流比 正常回流比为50%，泵房回流能力按100%计；设计回流污泥流量为：； ；曝气池每日排出的剩余污泥量： 式中：Qw-曝气池每日排出的剩余污泥量(m3/d)； f-0.75； XR-回流污泥浓度（mg/L） 2.1.2 污泥泵污泥回流和剩余污泥排放分别独立运行，便于操作。根据生产工艺要求选择合适的水泵。2.2 污泥浓缩池由于初沉污污泥含水率大约为95%，可以不经过浓缩直接进行消化处理，因此，污泥浓缩仅处理剩余活性污泥。图4-2 浓缩池计算图2.2.1 设计参数设计流量 ；污泥浓度 ；浓缩后含水率 ；浓缩前含水率 ；浓缩时间 ；浓缩池固体通量 ；浓缩池数量 1座；浓缩池池型 圆形辐流式。2.2.2 浓缩池尺寸1、面积2、直径3、浓缩池容积 4、 有效水深 5.浓缩后剩余污泥量 6、 池底高度 式中 -池底高度（m） I-池底坡度，一般采取0.01. 7、总高度取超高，缓冲层高度，则总高度为： 2.3 污泥消化池初次沉淀池排出的污泥为126，二次沉淀池排出的剩余污泥量经浓缩后为1094，则两者总计；含水率为95%，设干污泥比重1.01，挥发性有机物占污泥总量的70%。根据要求设计合适的污泥消化池。2.4 贮泥池2.4.1 消化污泥量剩余污泥量为：，含水率为97%；初沉池污泥量为：126，含水率为95%。消化前污泥总量为：设消化后污泥的含水率为92%，则消化后污泥