广州大学污水厂毕业设计

第一章原始资料分析1、城市概况该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协调发展，城市的污水处理率仅仅为34，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该城市的污水处理厂已经迫在眉睫了。该市人口30万人，规划10年后发展到60万人。该市是一个以轻工业、冶金、家电、外贸为主题的新兴现代化城市。2、自然条件1地形、地貌该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低。2工程地质该市地质岩层出露白垩系地层，市区地层覆盖层为第四纪近代冲击层，厚4060米，上层一般为耕植土，淤土、砂质粘土、亚粘土、细中砂和残积粘土，地基承载力为1235KG/CM2，地震等级为6级以下，电力供应良好。3气象资料该市地处亚热带，面临东海，海洋性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高气温38OC，最低气温4OC，年平均温度为24OC，常年主导风向为南风；4水文资料该市内河流最高洪水位49米，最低水位47米，平均水位为48米，地下水位为离地面20米，厂区内设计地面标高为51米3、工程设计规模（1）污水总量市政公共设施及未预见污水量9万，总污水量为生活污水量、工业3/MD污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。（2）污水水质进水水质生活污水BOD5为140MG/L；SS为120MG/L；出水水质BOD520MG/L，SS20MG/L。混合污水温度夏季28OC，冬季10OC，平均温度20OC。（3）工程设计规模污水处理厂的设计规模主要按远期需要考虑，以便预留空地以备城市的发展。六、方案选择1、工艺的确定由于该污水处理只需去除BOD5与SS，不考虑脱氮与除磷方面，采用传统活性污泥法，其流程为污水中格栅提升泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒处理水排放工艺流程方案的比较和选择1传统活性污泥法氧化沟优点1有机物经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也历了一个从池道端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期2在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低3效果好，BOD除率达90以上缺点1曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高2曝气池溶积大，基建费用高。3供氧与需氧不平衡4对进水水质，水量变化的适应性较低，动行效果易受水质，水量变化的影响优点1可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化化沟内能太到好氧稳定的程度2可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟和二沉池合建，可少去污泥回流装置。3BOD负荷低缺点1占地面积较大两个方案都能太到处理水质的要求，BOD5，SS去除都能达到出水水质，工艺都是比较简单的，在技术上都是可行的。考虑到厌氧池氧化沟处理工艺占地较大，投资较多，采用传统活定污泥法。二沉池的比较和选择2类型优点缺点适用条件平流式处理水量可大可少，有效沉淀区大，沉淀效果好，对水量水质变化适应性强，造价低，平面布置紧凑占地面积大，排泥因难人工排泥，工作繁杂，机械刮泥易锈，配水不均地下水位高，施工困难地区，适用流动性差比重大的污泥，不能用静水压力排泥，污水量不限辐流式处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格适用处理水量大，地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区经上面的图表，可以看出，平流式与辐流式沉淀池都是可选的。平流式沉淀池对水质冲击变化效果好，但占在面积大，排泥因难，要人工排泥，所以不是太好。虽然辐流式沉淀池排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格，但是这些问题对于这个发展型的城市来说，这点问题并不是太大，管理方面可以请高技术人才。并且看到了它的优点处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好。所以选择辐流式沉淀池作为二沉池是好的选择。2、设计污水量Q9104103/（243600）104167L/S由于居民生活用水总变化系数1072QKZ所以6171042QKZQMAXKZQ104167126130961L/S接入管的选取管径D1400MMH/D07I008V114M/S第三章附属构筑物的设计与计算一、泵前中格栅泵前中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。设2座格栅1、设计参数设计流量Q9M3/D栅前流速V108/S，过栅流速V209M/S栅条宽度S001M，格栅间隙E20MM栅前部分长度05M，格栅倾角60单位栅渣量1005M3栅渣/污水310M2、设计计算A确定格栅前水深HH/DD0714098MB栅条间隙数N条269082/SIN361/SI2MAXEHVQC栅槽有效宽度BS（N1）EN001（261）00226077MD进水渠道渐宽部分长度1LMBL702TAN6570TA211其中1为进水渠展开角为,进水渠宽B1065ME栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2LML082712F过栅水头损失（H1）因栅条边为矩形截面，取K3，则MGVK1036SIN89201423SIN23401其中（S/E）4/3H0计算水头损失K系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取K3阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时242G栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高H203M栅前槽总高度09803128M1HH栅后槽总高度0980103031383M2H格栅总长度LLL1L20510H1/TAN0170080510128/TAN60249MI每日栅渣量WDMKWQ/20/49102685391086433MAX总126总宜采用机械清渣J计算草图如下1进水工作平台栅条二、污水提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。1、设计参数设计流量Q130961L/S，按远期流量设计2、泵房设计计算该污水处理工艺采用传统曝气活性污泥处理，污水处理系统简单，所以污水只需一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入河道。污水提升前水位465M（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位56M（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z5646595M水泵水头损失取2M从而需水泵扬程HZH115M采用广州市博三泵机有限公司生产的型号为500WQ200015110的ZWB系列自吸污水泵，该泵提升流量6667L/S，扬程12M，转速730R/MIN，功率110KW,效率81。占地面积为527854M2，即为圆形泵房D10M,高12M,泵房为半地下式，地下埋深7M，水泵为自灌式。泵房草图进水总管中格栅吸水池最底水位0污水提升泵房计算草图三、沉砂池沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。本设计采用平流式沉砂池1、设计参数设计流量QQMAX/265481L/S远期设计流速V030M/S水力停留时间T60S2、设计计算A沉砂池长度LVT036018MB水流断面积AQ/V65481103/03218M2C池总宽度BA/H2218/1218M其中有效水深H2一般为02510M,取10ME贮泥区所需容积设计T2D，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积3661170154808084MKQTXV总其中X1城市污水沉砂量3M3/105M3，K污水流量总变化系数126每格沉砂池设两个沉砂斗，则每格沉砂斗的体积315027VF沉砂斗各部分尺寸及容积设计斗底宽A105M，斗壁与水平面的倾角为55，斗高HD035M，则沉砂斗上口宽MHD015TAN3025TAN1沉砂斗容积322212050163506MAAHVD（大于V0135M3，符合要求）G沉砂池高度采用重力排砂，设计池底坡度为006，坡向沉砂斗长度为MAL972018202则沉泥区高度为H3HD006L2035006790824M池总高度H设超高H103M，HH1H2H303108242124MH计算草图如下出出4出四、初沉池本设计选用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。1、设计参数设计流量Q4725M3/H人口总量N60万远期考虑设4座。2、设计计算A池子总表面积污水表面负荷Q20M3/（M2H）N4座26590247MNQQA,取28M4B有效水深取水力停留时间T15HH2QT2153MC沉淀池总高度取S05L/PD机械刮泥T4H每池每天污泥量3415121065WMNSNT污泥斗容积3222125171373RRHVMTGT160215坡底落差坡度I005H4RR1I14200506M因此,池底可储存污泥的体积32221242614143603MRRHV，足够3215M9547沉淀池总高度HH1H2H3H4H50330306173593MD沉淀池周边的高度H1H2H30330336ME长宽比的校核D/H228/393介于612之间合格F计算草图五、曝气池采用传统曝气法曝气池为廊道式1、设计参数远期考虑,设计流量Q9万M3/D设4座。2、曝气池各部分尺寸的计算原污水的BOD值为140MG/L,经初次沉淀池处理BOD5按降低25考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值为SA140（125）105MG/LA按BOD污泥负荷率计算曝气池容积V,则每座曝气池的容积为344593019MXNQSSAV0954545/4238636M3B曝气池各部分尺寸的确定近期设4座曝气池取池高42M每组面积2018562438MHVF廊道取45米，B/H45/42107介于12之间符合规定池长LF/B56818/4512626ML/B12626/45280110符合规定设五廊道式曝气池，廊道长取26MML256151取超高为05米，则池总高度为420547ME曝气时间TM出出符合要求HQV524109524TMF计算草图如下4、曝气系统的计算与设计采用鼓风曝气A平均需氧量的计算HKGDKGVXBQSAOVR/8735/81540295418012754095302查表得053,0188；XV取25KG/M3；经初次沉淀池处理BOD5按AB降低25考虑。B最大需氧量的计算时变化系数K126,则HKGDKGQ/793/095524918012754026MAX2C最大时需氧量与平均时需氧量之比12873592MAXOD每天去除的BOD5的值BODR900000140750027650KG/DE去除每KGBOD的需氧量O2/KGBOD21765084KGO5需氧量和充氧量的设计计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设与距池底02M处，淹没水深40M,计算水温28，查表知CS（20）917MG/L，CS（28）792MG/L，A空气扩散器出口处的绝对压力PB值PBP98103H101105981034PA51042B氧的转移效率EA取12，则空气离开曝气池时氧的百分比为OT189610279112079C曝气池混合液中平均饱和度LMGOTPBCSSB/64210685D换算为在20条件下，脱氧清水的充氧量，即2020TTSOR修正系数，取082修正系数，取095C混合液溶解氧浓度，取20MG/L压力修正系数，取10HKGRO/2549802169015827838相应的最大需氧量HKGO/74590241690158273MAX8F曝气池平均时供气量HMERGAOS/2813400549833G曝气池最大时供气量HAOS/4165920375903MAXAXH去除每KGBOD5的供气量KGBOD/476281343空气I每M3污水的供气量污水空气33/990MJ本系统的空气总用量6、空气管系统计算在相邻的两个廊道之间的隔墙上设一根干管，共10根干管。在每段干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共1010100条竖管。A每根竖管供气量为1665944/10016659。HM/3B曝气池平面面积为2645202340M2C每个空气扩散器的服务面积按2M2计，则所需空气扩散器的总数为2340/21170（个），取1200个D每根竖管上安设的空气扩散器数为1200/10012（个）计算草图如下七、二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。1、设计参数设计进水量Q90000M3/D表面负荷QB范围为1015M3/M2H，取Q10M3/M2H；水力停留时间T15H设4座2、设计计算A每座沉淀池面积按表面负荷算259374104MQQAB直径取35MD3597B有效水深为H1QOT11515MC污泥斗容积取回流比60R污泥回流浓度3/960153MKGXR污泥区所需存泥容积36140239552412QRTWVRD污泥区高度为MAVH751936402池底坡度为005池底进口处4M池底坡度降85E二沉池总高度缓冲层高度H305M,取超高为H403则池边总高度为1H1H2H3H4151750503405MH池中总高度为H1H550308485MF辐流式二沉池计算草图如下出出八、接触消毒池与加氯间采用隔板式接触反映池，设4座。1、设计参数设计流量Q104167L/S水力停留时间T30MIN05H平均水深H20M隔板间隔B35M设计投氯量为60MG/L对二级处理水排放时，投氯量为510MG/L，这里取60MG/L2、接触池计算A接触池容积3187560341MQTV分4座4/B表面积21382756MHVFC廊道总宽隔板数采用4个,则廊道总宽为，取18M。MB51734D接触池长度MBFL02138/24/F计算草图进进水出水3加氯量计算每日投氯量WQ69100001000540KG/D225KG/H第四章污泥处理构筑物设计计算一、污泥浓缩池采用幅流式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥1、设计参数进泥浓度5G/L进泥含水率P1994，出泥含水率P2970浓缩后污泥浓度QS30G/L污泥浓缩时间T20H贮泥时间T6H固体通量M1KG/M2H2、污泥浓缩池设计计算A、初沉池污泥量M3/D10597102549710631QCWB二沉池污泥量QSVFXSE2043157MG/L，XV取25KG/M3YSASEQKDVXV05（105157）90000/100000725459234805KG/DF075R回流比06则QS33556M3/DFXR397502483浓缩池池体计算设2座每座浓缩池所需表面积M24513029563MCAS每个池的面积A113045/26523M2浓缩池直径取10MD19436541C浓缩池有效水深H1MATQS294365201D校核水力停留时间浓缩池有效体积3162794HV污泥在池中停留时间符合要求DQTS8053E确定污泥斗尺寸每个泥斗浓缩后的污泥体积DMPNQVS/56397012456312每个贮泥区所需容积31248256346MV泥斗容积32124RRHM341587022式中H4泥斗的垂直高度，H4R1R2TG60087MR1泥斗的上口半径，取15MR2泥斗的下口半径，取10M设池底坡度为005，池底坡降为H5M175030故池底可贮泥容积321254RRV322765701M因此，总贮泥容积为（满足要求）3234348106VVWF浓缩池总高度浓缩池的超高H2取030M，缓冲层高度H3取050M则浓缩池的总高度H为54321H4290300500870175614MG浓缩池计算草图浓缩池计算草图出泥进泥上清液二、贮泥池1、设计参数进泥量初沉池污泥量M3/D10597102549710631QCW经浓缩排出含水率的污泥流量2PDMV/653231总泥量DQW/127103贮泥时间T20H2、贮泥池的设计计算贮泥池容积34/0MTV贮泥池尺寸设为正方形，取边长为55M则池的有效容积为V15555551663814343符合要求三、厌氧消化池两相消化中，第一相消化池容积用投配率100，第二相消化池用投配率用1517，在此采用16。1、第一相消化池（设2座）A有效容积进入总污泥量DMQ/173有效容积V17212/10017212M3/DP则每座容积V0V/217212/28606M3/DB消化池各部分尺寸的确定消化池直径取4M集气罩直径D1取2M池底下锥底直径D2取2M集气罩高度H1取1M上锥体高度H2取2M消化池柱体高度H3应大于D/22M,取7M小锥体高度H4取1M则消化池总高度为HH1H2H3H412418MC消化池各部分容积的计算集气罩容积为V1321144MD弓形部分容积为V232227613MHD圆柱部分容积为V33239784M下锥体部分容积为32222247413MDDH则消化池的有效容积为343006895378MV2、第二相消化池（设2座）A有效容积进入总污泥量DMQ/173有效容积V17212/16107575M3/DP则每座容积V0V/2107575/253788M3/D,取540M3。B消化池各部分尺寸的确定消化池直径取8M集气罩直径D1取2M池底下锥底直径D2取2M集气罩高度H1取2M上锥体高度H2取3M消化池柱体高度H3应大于D/24M,取11M小锥体高度H4取1M则消化池总高度为HH1H2H3H42311117MC消化池各部分容积的计算集气罩容积为V1321864MD弓形部分容积为V23222548943MHD圆柱部分容积为V332395148M下锥体部分容积为322222491813MDD