60000td的城市污水处理厂设计书

东北大学秦皇岛分校 0 60000t/d 的城市污水处理厂设计书 计题目 60000t/d 的城市污水处理厂设计 计目的 （ 1）温习和巩固所学知识，原理 （ 2）掌握一般水处理构筑物的设计计算 计任务 设计参数为日处理 6万吨，进水水质和出水水质如表 指 标 单位 进水水质 出水水质 mg/l 400 60mg/l mg/l 160 20mg/l SS mg/l 180 20mg/l mg/l 30 2mg/l TP mg/l 3 1mg/l 计工艺流程图 东北大学秦皇岛分校 1 2 设计流量和处理效率计算 计流量计算 平均流量： 6 9 3 6 0 024/(6 0 0 0 0/6 0 0 0 0/6 0 0 0 0Q 333a 总变化系数： . 71 10 设计流量 9 1 8 6/ 8 7 9/6 0 0 0 333m a x 理效率计算： 1 0 0 % 式中： 进水水质浓度 出水水质浓度 1) 理效率： 85%100%400 602) 理效率： 8 7 . 5 %100%160 203) 理效率： 8 8 . 9 %100%180 20出水 进水 图 1物脱氮除磷工艺流程图 回流活性污泥 好氧（硝酸盐）回流 二沉池 缺氧回流 中格栅 提升泵房 细格栅 旋流沉砂池 厌氧反应池 缺氧反应池 好氧反应池 东北大学秦皇岛分校 2 4) 理效率： 93 . 3%10 0%30 25) 理效率： 66 . 7%10 0%3 13 主体设备计算 栅 格栅是有一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或者污水处理厂的端部，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以保护进水泵的正常运转，并尽量处理那些不利于后续 处理的杂物。一般情况下，分粗细两道格栅。 (1) 栅条的间隙数 ：设栅前水深 h=栅流速 v=s，栅条间隙宽度 b=格倾角 =60，设置两组粗格栅， m a xQ s i n 0 . 9 1 3 s i n 6 0n 4 02 0 . 0 2 0 0 . 6 0 . 9nN b h v 个 (2) 栅槽宽度 ：设栅条宽度 S= B S n - 1 0 . 0 1 4 0 1 0 . 0 2 0 4 0 1 . 1 9b n m 取 B=3) 进水渠道渐宽部分的长度 ： 进水渠道宽 渐宽部分展开角度 =20 11 B - B 1 . 2 1 . 0l 0 . 2 8 m2 t g 2 t g 2 0 (4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 ：12 l 0 . 2 8l 0 . 1 4 (5) 通过格栅的水头损失 ：设栅条断面为锐边矩形断面，故 K=3, = i . 60 . 90 . 0 2 00 . 0 12 . 4 2Ks i 342341 取 6) 栅后槽总高度 ：设栅前渠道超高 H=h+h1+m (7) 栅槽总长度 ： 112 H 0 . 6 0 . 3L l l 0 . 5 1 . 0 0 . 2 8 0 . 1 4 0 . 5 1 . 0 2 . 4 4 mt g t g 6 0 (8) 每日栅渣量 ：在格栅间隙 情况下，设栅渣量为每 1000北大学秦皇岛分校 3 / 2 m/ 0 6 4 0 0 0K 8 6 4 0 03a x 宜采用机械清渣， 格栅采用链条回转式格栅 (9)计算草图如下 ： 泵站设计流量和扬程的确定 设 污水提升前水位 泵站吸水池最底水位） ， 提升后水位 细格栅前水面标高）。 所以，提升净扬程 Z=泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为 由水头损失为 此水泵扬程 H=又根据设计流量： 3m a x 3 2 8 6 . 6 1 0 9 5 . 5 /33QQ m h 查水泵样本， 选用 300污水泵 4 台， 3 用 1 备。单泵的性能参数如下：流量为 1328 m3/h，扬程为 15m，转速为 n=980 r/功率为 69率为 =90%，汽蚀余量为 量为 1800水池 (1)容积 按一台泵最大流量时 6出流量设计，则集水池的有效容积 361 0 9 5 . 5 1 0 9 . 5 560 取 1102)面积 取有效水深 ，则面积2110 3 6 . 53 取面积为 36m 3666 6 集 水 池 长 度 取 ， 则 宽 度 集水池平面尺寸 L B=6 6 最高最低水面高差 H=3m (3)泵位及安装 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架 东北大学秦皇岛分校 4 格栅设计 (1)栅条的间隙数 ：设栅前水深 h=栅流速 v=s，栅条间隙宽度 b=格倾角 =70，设置两组格栅。 0s i s i m a x (2)栅槽宽度 ：设栅条宽度 S= 取 B=3)进水渠道渐宽部分的长度 ： 进水渠道宽 渐宽部分展开角度 =20 2 t 1 (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 ： 2 (5)通过格栅的水头损失 ：设栅条断面为锐边矩形断面，故 K=3, =i . 60 . 80 . 0 0 80 . 0 12 . 4 2Ks i 342341 (6)栅后槽总高度 ：设栅前渠道超高 H=h+h1+7)栅槽总长度 ： 21 故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅 。 (8)计算草图如下 ： 砂池 东北大学秦皇岛分校 5 本设计采用旋流沉砂池，设置两组沉砂池，由设计流量 m a x 选型号为 900 的池子，其流量为 880L/s 表 3型号 900 钟式沉砂池尺寸 (m) 流量（ L/s） A B C D E F G H J K L 880 沉池 初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物，在生物处理构筑物前面。处理的对象是悬浮物（英文缩写 可去除 40% 55%以上），同时可去除部分 占总 20% 30%，主要是悬浮性 可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 荷。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和幅流式。 本设计选 辐流式沉淀池采用中心进水周边出水的方式，进水管出口处设穿孔挡板整流，出水采用双边溢流堰出水槽，堰口采用三角堰，排泥管设在池子最低部 ，辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边速度为2污泥推入污泥斗，然后用静水压力连续将污泥排出池外。 故可以不设计污泥斗容积。 (1) 沉淀池水面面积： 采用两座向心式辐流式沉淀池，表面负荷取 2 n=2 个， 2m a x 1223 2 8 6 东北大学秦皇岛分校 6 进水 排泥出水辐流式沉淀池(2) 池子直径 D： 144，取 33m (3) 沉淀部分有效水深 ：设沉淀池沉淀时间 t= (4) 污泥斗总容积 ： 1+11.4 5) 沉淀池总高度 ： H=h1+h2+h3+h4+中 沉淀池超高，取 沉淀池缓冲层高度，取 =h1+h2+h3+h4+6) 沉淀池池边高度 ： h1+h2+7) 径深比核校 ： D/3/3=11 在 6 间，设计符合要求。 良艺计算 污水进处理厂前的 160， 400，经初次沉淀池的处理按降低 25考虑，则进入曝气池污水的 60（ 1 =120，00（ 1 =300。 首先判断是否可以采用 改良 ： 400/30=8 符合条件。 1)水力停 留时间 t=8h 2) d） 3)回流污泥浓度 东北大学秦皇岛分校 7 610式中 回流污泥浓度， 污泥指数，取 100， r 系数，一般采用 r = 610 1 . 2 1 2 0 0 0 /100RX m g L 4)污泥回流比 为 R=50% 5)曝气池内活性污泥的浓度 )/( 7) 1 0 0 %93 . 3%10 0%30 28)内回流 比 R= E/(1100%=(100%=100% 设计中 好氧段 R 内 =100% 缺氧段 R 内 =200% 好氧池按 1) 拟定采用的 d)，但为稳妥计，需加以校核，校核公式为 取 0mg/l，由于前面构筑物去除一部分 入好氧池的 度 160(1=120 m/l =(120120=f= 入各值 0误 !未找到引用源。 0. 36d) 计算结果确证， 取 适宜的 2) 确定混合液污泥浓度 X 根据已确定的 ，查资料得相应的 值为 100120，取值 100 X=错误 !未找到引用源。 (Rr106) /(1+R) 对此 r=R=50%，代入各值得 东北大学秦皇岛分校 8 X=(06)/(1+100=4000mg/l 3) 确定好氧池各部位尺寸 曝气池总容积 V=Q a =16075%=120 mg/l 则 V=60000120/000= 两 组好氧池，每组容积为 深取 每组好氧池的面积为 F=错误 !未找到引用源。宽取 5m， B/H=5/于 12 之间，符合规定 池长： L=F/B=m） L/B=10 错误 !未找到引用源。 符合规定 设 三 廊道好氧池，廊道长 ，则池总高度为 设计流量采用最高日平均流量 60000m3/d。 排出生 物反应池系统的微生物量计算。 2020 d 式中， 时的衰减系数， 0时的衰减系数， ，取 T=30；为温度系数，采用 带入数据计算得 ) c b 式中， 污水需氧量， d； Q 为生物反应池的进水流量， m3/d； e 分别为生物反应池进出水 ； 生物反应池排出系统的微生物量， kg/d； 生物反应池进水 ； 生物反应池出水 ； 生物反应池进水 ； 生物反应池硝态氮浓度， ； kg/d；a 为碳物质以 时，取 b 为常数，氧化 1氮所需氧量，东北大学秦皇岛分校 9 c 为常数，细菌细胞 的氧当量，取 )其中表观产率系数 Y= 00 . 5 6 0 0 0 0 0 . 1 2 0 . 0 2 0 . 0 7 1 6 5 1 4 2 . 8 6 3 1 8 9 5 . 3 k g / dv s s e d T Q S S K X V 60000 (60000 (3060000 (30=d=h 同理，最大时需氧量为 kg/d=h 3)设计采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底 ，算温度为 30查书中附录 1 得，水中溶解氧饱和度： 20） =l； 30） =l (1)空气扩散器出口处的绝对压力（ ： +03H=05+03052)空气离开曝气池面时，氧的百分比，即 ： 2 1 (1 ) 100%7 9 2 1 (1 )a 空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值 12，代入 ，得 (3)最不利的温度条件考虑）最不利温度条件，按 300C 考虑： T） =2 . 0 2 6 * 1 0 4 230） =551 . 4 8 3 1 0 1 8 . 9 62 . 0 2 6 1 0 4 2 =l (4)换算成在 20 时条件下，脱氧清水充氧量，即： ( 2 0 )( 3 0 2 0 )()( ) 1 . 0 2 4b 取值 =c=0=( 3 0 2 0 )2 4 4 . 8 2 9 . 1 70 . 8 2 ( 0 . 9 5 1 . 0 9 . 0 3 2 . 0 ) 1 . 0 2 4 =h 东北大学秦皇岛分校 10 相应的最大时的需气量： =( 3 0 2 0 )3 4 8 . 4 9 9 . 1 70 . 8 2 ( 0 . 9 5 1 . 0 9 . 0 3 2 . 0 ) 1 . 0 2 4 =h (5)曝气池平均时供气量： ( 100 3 2 8 . 3 1 0 0 9 1 1 9 . 4 40 . 3 1 2 m3/h (6)曝气池最大时供气量 ： = 4 6 7 . 3 2 1 0 0 1 2 9 8 1 . 1 10 . 3 1 2 m3/h (7)供气量 Q 每日去除的 值： 09 1 1 9 . 4 42 4 2 4 3 6 . 4 8 m( ) 6 0 0 0 0 ( 0 . 1 2 0 . 0 2 ) S 5空 气 /)每 水的供气量： 9 1 1 9 . 2 42 4 2 460000 =容积： 厌氧池 :缺氧池 :好氧池 =1： 1： 3 所以，厌氧池容积 =缺氧池容积=氧池和缺氧池分别设 两 组 ，每组容积为 深 H=每组池的面积为 F=错误 !未找到引用源。 m 2 池宽取 5m， B/H=5/于 12 之间，符合规定 。 池长： L=F/B=取 38m L/B=10 符合规定 取超高 池总高度为 缺氧池为了防止污泥沉淀选用推进式搅拌机 ，该搅拌机适用与混合池和反应池的搅拌与混合，常用深水搅拌，由于缺氧池水深较深，故采用。 片形式螺旋桨，叶片直径为 3 m，转速为 134r/功率为 共计 6 台 。 东北大学秦皇岛分校 11 沉池 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池，排泥采用吸泥机吸泥。二沉池为周边进水，周边出水，幅流式沉淀池，共 4座。二沉池面积按表面负荷法计算。 (1) 沉淀池水面面积： 采用两座向心式辐流式沉淀池 3600QF 式中 F 沉淀部分有效面积， Q 设计流量， m3/s q 表面负荷， h)，一般采用 h)。 设计中取 q =1.4 h)。 20 . 9 1 3 3 6 0 0 5 8 6 . 9 34 1 . 4 (2) 池子直径 D： 4 F 4 5 8 6 . 9 3D 2 7 . 3 4 1 4 2 ，取 28m (3) 沉淀部分有效水深 ： 2 h q t2h 沉淀池有效水深 ， m ； t 沉淀时间； h，一般采用 沉淀池沉淀时间 t=h q t 1 . 4 2 . 5 3 . 5 m 混合液的浓度 X=4000mg/l 回流污泥浓度为 610 1 . 2 1 2 0 0 0 /100RX m g L 为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于 2h， 二沉池污泥区所需存泥容积12 20(1 ) 4 1 . 5 0 . 9 1 3 3 6 0 0 4 0 0 0 1 2 3 2 . 5 5( ) ( 4 0 0 0 1 2 0 0 0 ) 4 Q N 式中1V 污泥部分所需容积， 0Q 污水流量， m3/s R 污泥回流比（ %）； X 曝气池中污泥浓度，（ ） 二沉池排泥浓度，（ ）