污水处理厂基本设计.docxVIP

浙江建设职业技术学院 水污染治理工程设计2014级环境监测与治理技术专业课程设计课 程 水污染治理技术 班 级 环境14班 姓 名 祝佳娣 指导教师 马静颖 时 间 2016. 06 城 市 建 设 工 程 系目录第一章 概述1第一节 设计任务1第二节 设计原始资料1第三节 设计依据11.3.1 出水水质要求11.3.2 设计流量1处理效率11.3.4 场地与其他21.3.5 城市地质资料21.3.6 参考资料2第二章 设计计算书3第一节 污水处理工艺32.1.1粗格栅32.1.2细格栅52.1.3沉砂池62.1.4初沉池72.1.5二沉池112.1.6重力浓缩池的设计132.1.7污泥消化系统15第二节 污水处理厂总平面图16Error! No text of specified style in document.Error! No text of specified style in document.第一章 设计内容第一节 设计任务城市污水二级生化处理工艺设计第二节 设计原始资料1. 日平均污水量：20000 m3/d，Kz：1.52. 污水水质BOD5 =200mg/l；CODcr=250mg/l；SS=200mg/l；NH3N=30mg/l；TN=40mg/l；TP=5.0mg/l；大肠杆菌数超标；pH=6-93. 出水水质要求：达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的一级标准的B标准。4. 场地与其它(1) 管内底标高57.21；(2) 污水厂地势基本平坦，地面标高60.34米；(3) 地下水位：54.21米；(4) 接纳水体：位于场区西边，二十年一遇最高水位：56.08米。5. 气象资料(1) 年平均气温：23(2) 夏季主导风：东南风，台风最高达910级，10米以上构筑物应考虑台风影响。(3) 历年平均降水量为：1472.9mm；历年平均相对湿度为：81%。6. 城市地质资料：厂区土层情况良好，地下2米深以内为粘土层，26.5米为砂粘土，6.588米为砾石层。厂区为地震6级区。一、 设计内容设计完成后应提交设计说明书(含计算书)一份，设计图纸1张。1、 设计说明书内容(1) 设计任务；(2) 设计资料；(3) 设计流量、处理效率等计算；(4) 污水、污泥处理流程确定。包括处理流程的阐述，主要处理构筑物的选型及理由，绘出工艺流程示意图；(5) 处理构筑物设计计算，包括设计流量计算、参数选择、计算过程、计算草图；(6) 处理构筑物一览表：名称、型式(型号)、主要尺寸、数量、参数；(7) 辅助建筑物一览表：名称、面积、尺寸。2、 设计图纸内容总平面布置图一张(3#图纸) 包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管、空气管路、污水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。第三节 设计依据1.3.1 出水水质要求污水处理厂的排放指标为：污染物CODBOD5SSNH3-NTPpH大肠菌群数排放浓度50mg/l10mg/l10mg/l5mg/l0.5mg/l691103个/l1.3.2 设计流量最大流量Qmax1.520000m3/d=30000m3/d0.35m3/s处理效率EBOD5=（20010）200100%=95%ECODcr=（25050）250100%=80%ESS=（18010）180100%=94.44%ENH3-N=(49-5) 49100%=89.80%ETP=(4.9-0.5) 4.9100%=89.80%1.3.3 参考资料(1)、城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002(2)、给水排水设计手册第05期.城镇排水.(ED2000.COM) (3)、城市污水处理厂污水、污泥排放标准CJ302593(4)、室外排水设计规范GB500142006第二章 设计计算书第一节 污水处理工艺工艺流程图2.1.1粗格栅设计流量设水深h=0.5m，过栅流速度v=0.9m/s，栅条间隙e=70mm,安装倾角=60。Qmax=20000m3d1.5=3104m3/d0.35m3/s栅条的间隙数（n）n=Qmaxsinaehv=0.35sin600.070.50.9栅槽宽度(B)取栅条宽度s=0.01mB=s（n-1）+en=0.01（10-1）+0.0810=0.89m进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=0.7m,其渐宽部分展开角1=20（进水渠道前的流速为0.6m/s）则：栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2)l2=l12=0.262=0.13m过格栅的水头损失（h1）因栅条为矩形截面，取k=3，h1=2.420.010.07430.9229.81sin603=0.19mh2=0.3m栅后槽总高度(H)H=h+h1+h2=0.5+0.19+0.3=0.99m格栅总长度(L)L=l1+l2+0.5+1+H1tan60=0.26+0.13+0.5+1+0.5+0.3tan60=2.35m每日栅渣量(W) 取W1=0.01m3/103m3W=QmaxW186400K总1000=0.350.01864001.51000=0.2016m3d因为W0.2 m3/d，采用机械清栅0图2.1.2细格栅设计流量Qmax=20000m3d1.5=3104m3/d0.35m3/s栅条的间隙数(n)水深h=0.4m,过栅流速取v=0.9ms,栅条间隙e=10mm，安装倾角=60n=Qmaxsinehv=0.35sin600.010.40.990栅条宽度B=s（n-1）+en=0.01（90-1）+0.0190=1.79m进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=1.2m,其渐宽部分展开角1=20（进水渠道前的流速为0.5m/s）则：.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)过格栅的水头损失（h1），因栅条为矩形截面，取k=3，则：栅后槽总高度(H)H1=h+h2=0.4+0.3=0.7mH=h+h1+h2=0.96m格栅总长度(L)L=l1+l2+0.5+1+H1tan60=0.81+0.405+0.5+1+0.7tan60=3.12m每日栅渣量(W) 取W1=0.1m3/103m3W=QmaxW186400K总1000=0.350.1864001.51000=2.016m3d采用机械清栅0图2.1.3沉砂池选用平流式的沉砂池沉砂池长度(L)长度：设v=0.25m/s t=30s L=vt=0.250=0.75m水流断面积(A)水流断面积：A=Qmaxv=0.350.25=1.4m池总宽度(B)池总高度：设n=2格 b=1m B=nb=21=2m有效水深(h2)有效水深：h2=AB=1.42=0.7m沉砂室所需容积V设T=1.5dv=QmaxxT86400kz106=0.35301.5864001.5106=0.90m每个污泥沉砂斗容积（v0）每个沉砂斗容积：设每一分格有2个沉砂斗（2 个分格）v0=0.9022=0.225m沉砂斗各部分尺寸及容积(v0)设斗底宽a1=0.5m斗壁与水平面的倾角为55。斗高hd=0.5m沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：沉砂池高度(h3 )采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.55=0.653m池总高度(H)设超高h1=0.3mH=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.653=1.453m验算最小流量时的流速在平均流量时，只用一格工作n1=1 vmin=Qminn1min=0.231.41=0.160.15ms0设计草图2.1.4初沉池采用平流式沉淀池池子总表面积A= m沉淀部分有效水深（h2）设t=1.5h2=qt=21.5=3m沉淀部分有效容积（ v） v=Qt3600=0.351.53600=1890m池长（L）（设v=4.6m/s）L,==24.84m池子总宽度（B） B=AL=63020.52=30.7m池子个数(n)设每格池宽b=5m n=Bb=30.75=6个校核长宽比 长宽比：Lb=24.845=4.9684符合要求 长深比：Lh2=24.843=8.288符合要求污泥部分所需的总容积(v)设T=2d 污泥含水率95% v =Q平C1-C286400100T100-0 =0.35180-9086400100210-61100-95 =80.64m3 每格池污泥部分所需容积(v) v=Vn=80.646=13.44m污泥斗容积(V1)V1=13h4f1+f2+f1f2h4=5-0.52tan60=3.90mV1=13h4f1+f2+f1f2 =133.9055+0.50.5+520.52 =33m0污泥斗以上梯形部分污泥容积(V2)V2=l1+l22h4bh4=24.84+0.4-50.01=0.2024m l1=24.84+0.4+0.5=25.74m l2=5m V2=l1+l22h4b =25.74+520.20245 =15.55m1污泥斗和梯形部分污泥容积V1+V2=33+15.55=49.55m318m2池子总高度(H)设缓冲层高度h3=0.4m 超高h1=0.3m H=h1+h2+h3+h4 h4=h4+h4=0.2024+3.90=4.1024m H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.4+4.1024=7.8024m 污水处理程度E=C0-CC0100%EBOD5=200-10200100%=95%ECODcr=250-50250100%=80%ESS=180-10180100%=94.4%ENH3-N=49-549100%=89.80%ETP=4.9-0.54.9100%=89.80% 2.1.5 A2/O1.有效容积(V)设：日平均时流量为Q=20000m3/d=232L/sBOD污泥负荷Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSSd)污泥指数：SVI=150回流污泥浓度：Xr=106/SVI*r(r=1)=6667mg/L污泥回流比为：R=100%曝气池内混合污泥浓度：Xr=R/(1+R)Xr=6667=3333.5mg/L 则：V= 2.缺氧池与好氧池的体积 设：缺氧池与好氧池的体积比为1:3,分两组则：缺氧池的体积为2475M3好氧池的体积为7425m3设：有效水深为6m则：缺氧池面积413m2 好氧池面积1238m2缺氧池的宽为10m，每格为5m，长为42m好氧池的宽为20m，每格为10m，长为62m好氧池长宽比为62/10=6.2，在5-10之间,符合要求宽深比为10/6=1.7在1-2之间，符合要求 3污水停留时间t=1979924/20000/1.5=15.8A段停留时间是3.95h，O段停留时间是11.85h，符合要求。4剩余污泥量W=aQ平Lr-bVXr+0.5Q平Sr（1）降解BOD5生成的污泥量W1=aQ平Lr=0.620000(0.35-0.02)=3960kg/d（2）内源呼吸分解泥量Xr=0.753333.5=2500mg/L，（fx=0.75）W2=bVXr=0.05197992.5=2475kg/d（3）不可生物降解和悬浮物的量W3=0.5Q平Sr=0.520000(0.35-0.02)=3300kg/d（4）剩余污泥量为W=W1-W2+W3=3960-2475+3300=4785kg/d5 湿污泥的体积污泥含水率为P=99.2%QS=600m3/d6污泥龄为c=33.310d(符合要求)7计算需氧量查得：每去除1kgBOD5需氧1.0-1.3kg,取1.2kg,去除1kgN需氧4.6kg则：碳氧化硝化需氧量1.220000(0.35-0.02)+4.60.0420000=11600kg反硝化1gN需2.9克BOD5由于利用污水BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧为2.9(0.040.01)20000=1740kg则：实际需氧量为11600-1740=9860kg/d考虑到安全系数为1.5,利用率为0.09,空气密度为1.201kg/m3,空气含氧量为23.2%,则理论需氧量为：=409m3/min 曝气方式采用机械曝气2.1.5二沉池设有两座辐流式二沉池。Qmax=200001.52=0.17m3s平均进水 Q=10000m3d=0.116m3s表面负荷 q取1.5m3m2d沉淀池面积（A）A=Qmaxq=100001.524=278m沉淀池直径(D)直径D=4A=18.8m有效水深为(h1)t=2hh1=qt=1.52=3m校核 （介于612,符合要求）沉淀区有效容积(V1)二沉池有效容积 设回流比R=50% Xr=10000mgLV1=2Tw1+RQXX+X2=221+0.510002436003200+10000=682m3h2=VWA=682278=2.5m二沉池总高度缓冲层高度h3=0.4m，超高h4=0.3m。池边高度h=h1+h2+h3+h4=3+2.5+0.4+0.3=6.2m设池底坡度为i=0.05。h5=b-d2i=19-220.05=0.425m池中心深度H=h+h5=6.2+0.425=6.625m7.校核堰负荷： 径深比 堰负荷以上各项均符合要求辐流式二沉池计算草图如下2.1.6重力浓缩池的设计 日产剩余污泥量为：435 m/d设含水率po=99.2%，（即固体浓度Co =8kg/m），初沉池的污泥量：54.43 m/d，1.浓缩池面积A根据查固体通量经验值，污泥固体通量选用40kg/(m2.d)。2.浓缩池直径D设计采用n=2个圆形辐流池。单池面积浓缩池直径，取D=10m3.浓缩池深度H浓缩池工作部分的有效水深，式中，T为浓缩时间，h，取T=14h。超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20,污泥