城市污水处理工程设计.doc

城市污水处理工程设计 班 级环境监治101学生姓名蒋荣娜学 号100030409指导教师殷玉忠职 称助教导师单位化学工程技术学院设计提交日期 2011-11-28 制作人：蒋荣娜 徐州工业职业技术学院课程专题（设计）任务书课题名称： 城市污水处理工程设计 课题性质： 课程设计 班 级： 环境监治101 学生姓名： 蒋荣娜 学 号： 100030409 指导教师： 殷玉忠 导师职称： 助教 目录工程概况- 5 -设计污水水量、水质- 5 -方案选择- 6 -进水水质分析- 6 -工艺流程图- 6 -主要设备- 7 -设计计算- 8 -曝气池：- 8 -一曝气沉砂池的设计参数：- 8 -二曝气沉砂池的设计与计算- 8 -格栅：- 10 -粗格栅设计计算- 10 -细格栅设计计算- 12 -调节池- 13 -二沉池：- 14 -（一）运行方法- 15 -1、调试- 15 -2、操作- 15 -3.记录- 16 -（二）运行效果及状态检测方法- 16 -1.设施运行效果：- 16 -2.状态检测方法：- 16 -总结- 17 -参考文献- 18 -工程概况本设计题目为城市污水处理工程设计，该污水厂选址于东郊渭河北岸河堤与咸铜铁路交汇处的金家庄附近一块三角地带，场地地势平坦，由西北坡向东南，场地标高384.5383.5 米之间，位于城市中心区排水管渠未端。厂区南邻人民路和渭河大堤，西北向为咸铜铁路，东边紧靠建材路，交通便利。厂址面积35000m2。处理厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50 年一遇）为380.0m，常水位为378.0m，枯水位为375.0m。气象资料该市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。年平均气温913.2，最热月平均气温21.226.5，最冷月5.00.9。极端最高气温42，极端最低气温24.9。年日照时数2045 小时。多年平均降雨量毫米，集中于7、8、9 月，占总量的5060%，受季风环流影响，冬季多北风和西北风，夏季多南风或东南577风，市区全年主导风向为东北风，频率为18%，年平均风速2.55 米/秒。设计污水水量、水质（1）设计规模设计日平均污水流量Q=15000m3/d；（2）进水水质CODCr =500mg/L，BOD5 =300mg/L，SS = 300mg/L，NH3-N = 35mg/L方案选择进水水质分析1.比值：污水比值是判定污水可生化性的常用方法。一般地，当：0.45，可生化性较好0.3，可生化0.3，较难生化0.25，不易生化该污水处理厂进水水质，BOD=300,COD=500,所以，=300/5000.6，可生化性较好，生化法易于处理。工艺流程图细格栅调节池混凝剂初沉池池曝气池空气水解池初尘污泥回流污泥生化池鼓风机二沉池剩余污泥过滤池紫外消毒池排放进水粗格栅泵备注：采用传统活性污泥法工艺处理。主要设备格栅：格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作.调节池：为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响许在废水处理设施之前设置调节池。某主要作用是调节水量和均衡水质，还有调整PH值，降低水温，临时贮存事故排水及生物预处理（如曝气等作用；调节池有强制搅拌调节池，如曝气均和机械搅拌和水泵强制循环搅拌等；还有差流式调节池，如折流式调节池、对角线调节池等，形状有圆形、方形及（自然）多边形等，可建在地下或地上。沉淀池：沉淀是使水中悬浮物质（主要是可沉固体）在中立的作用下沉淀，从而与水分离，使水质得到澄清。这种方法简单易行，分离效果好，是水处理的重要工艺。紫外消毒池：紫外消毒是一种利用紫外线照射污水进行杀菌消毒的方法。紫外线可杀灭微生物的生长和胚胎细胞，对病毒也有致死作用。紫外线消毒与其波长有关。当紫外线波长为200295nm,有明显的杀菌作用，波长为260265nm的紫外线杀菌能力最强。曝气池：曝气池实际上是生化应器，在这个反应中，活性污泥、空气和污水充分混合，发生生物化学反应，使水质得到净化。设计计算曝气池：一曝气沉砂池的设计参数：（1）旋流速度应保持0.250.3m/s；（2）水平流速为0.080.12 m/s；（3）最大流量时停留时间为13min；（4）有效水深为23m，宽深比一般采用11.5；（5）长宽比可达5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板；（6）1污水的曝气量为0.2空气；（7）空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.60.9m，送气管应设置调节气量的阀门；（8）池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板；（9）池子的进口和出口布置，应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并考虑设置挡板；（10）池内应考虑设置消泡装置。二曝气沉砂池的设计与计算1. 最大设计流量QmaxQmax=KzQp式中的Kz为变化系数，Kz=1.55 Qmax=1.550.17=0.27 m3/s2. 池子的有效容积V=60Qmaxt式中 V沉砂池有效容积，m3； Qmax最大设计流量，m3/s； t最大设计流量时的流动时间，min，设计时取13min。所以 V=600.271.5=24.3m3水流断面面积A= 式中 A水流断面面积，m2 Qmax最大设计流量，m3/s； V水流水平流速，m3/s。所以 A=3m2取 A=3m24.池宽BB=h沉砂池的有效水深，m。取h=2m。所以B=3/2=1.5mB/h=0.75，满足要求。池长L=24.3/3=8.1m，取L=8.2m此时L/B=5.5满足要求6流速校核 Vmin=0.17/1.5=0.11m/s，在0.81.2m/s之间，满足要求，格栅：粗格栅设计计算1.设计流量的计算平均流量：Q=15000m/d=625m/h=0.17m/s总变化系数：K=1.55所以，设计流量2.粗格栅采用矩形断面粗格栅，设计为两组并列格栅，即N=2格，每组格栅的设计流量为0.27/2=0.135m/s（1）栅前水深：根据最优水力断面公式计算，得，取过栅流速V=0.9即：栅前槽宽为0.55m，栅前水深（2）格栅的间隙数（个）式中：格栅栅条间隙数（个） 格栅倾角（），取60 栅前水深() 过栅流速 设计流量（） 栅条间隙（），取60 (3)格栅栅槽宽度式中：格栅栅槽宽度（） 每根格栅栅条宽度（），取0.01（4）进水渠道渐宽部分的长度计算式中：进水渐宽部分长度 渐宽处角度（），取20（5）进水渠道渐窄部分长度（6）通过格栅的水头损失式中： 矩形断面时，取2.42 设计水头损失， 计算水头损失， 重力加速度，取9.81 系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3 阻力系数，其值与格栅条断面形状有关（7）栅后槽总高度 式中：格栅后渠道水深， 栅前渠道超高，一般采用0.3（8）栅槽总长度 （9）每日栅渣量式中：每日栅渣量， 单位栅渣量，污水，与栅条间距有关 格栅间隙为16-25mm时， 格栅间隙为30-50mm时，该设计中故采用机械除渣（当每日栅渣量0.2时，为了减轻工人劳动力强度，一般采用机械除渣）（10）格栅除污机选型：选用两台HG-900型回转式格栅除污机，有效宽度900mm，整机功率1.5KW,安装角度60。细格栅设计计算选用XG1000型细格栅，参数如下设备宽B：1000mm 有效栅宽B1：850 有效栅隙：5 耙线速度：2 m/min 电机功率：1.1kw 安装角度：60 渠宽B3：500 栅前水深h2：1.0m/s 流体流速：0.51.0m/s栅条宽度s=0.01m栅前后的水头损失水流断面面积A=1*500=500m2栅前流速 在0.40.9m/s范围内，复合要求设过栅流速为v=0.6m/s设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3 ,则通过格栅的水头损失为：。栅槽总长度栅前的渠道超高设为0.45m，所以渠道高度为1.45m因为安装高度是取60，所以格栅所占的渠道长为1.45ctg=1.45ctg60=0.84m栅后长1米。所以渠道的总长度L=0.5+0.84+1=2.34m调节池调节池，采用钢筋混凝土池，以防沉淀物在调节池中沉淀下来，设调节池有效水深2.5m，通常情况下，用于工业废水的调节池，可按6-8h的废水量计算，若水质水量变化大时，可取10-12小时的流量，甚至采用24小时流量计算，容积公式V=QT; 调节池：砖混，已知一个，停留时间t=8h,Q=2.08m3/h,所以V=16.64m3 设H=2m，B=L=即B=L=5.7m 示意图 二沉池：（1）.沉淀池有效水深h2 h2 =q.tq表面负荷，初次沉淀池采用1.53.0m3/(m2.h)；t停留时间，一般取13h；在本次设计中q=2m3/(m2.h)，t=1hh2=q.t=2m(2).沉淀区有效容积v1已知处理水量为Q=15000m3/d, t=1hv1=Qmax.tv1=0.27m3(3)沉淀区长度LL=3.6vtV污水处理中一般不大于5mm/s。v=5mm/s, t=1h=3600sL=6.5m(4).沉淀区总宽B B=A/L A=Q/q=0.27/2=0.135 B=0.135/6.5=0.02m运行与检测方法（一）运行方法1、调试厌氧段调试一般为3个月，第一天控制COD进水负荷为0.5，运行4h，第二天控制COD进水负荷也为0.5，同样运行4h，运行一个礼拜后，进水和出水变化在百分之七十左右，厌氧塔PH值在6.87.2左右，说明调试合理。然后增加进水时间到8h，连续运行24h，若正常就将进水负荷改为1.0，连续运行到正常为止即证明调试合理。2、操作1、调节池（1）调节池前格栅拦截的杂物必须经常清除，以免杂物赌塞后续设备。（2）注意气动泵和提升泵运转情况，防止异物吸入，管道堵塞。预处理工段（1）将PAC、PAM、PFS、石灰在药箱内配制成一定浓度的溶液，添加的药一般应过滤，及时将药箱内的杂物去除，防止堵塞加药管。（2）溶气系统压力控制在34kg/cm2之间，如压力突然下降，应检查溶气泵是否断水。 2、调节池：（1）生活污水井内杂物必须经常清除，防止杂物堵塞潜水泵。 （2）注意潜水搅拌机的运转情况，严防电缆过长缠入搅拌机内。 生化处理（1）微生物在PH值6.58.5之间才能正长生长。（2）保持曝气池中适当的溶解氧，进水同时必须进行曝气。（3）尽量保持废水中碳、氮、磷的10051的比例。 污泥处理（1）按规定的数量放置滤板，禁止在少于规定滤板的情况下开机操作。（2）安装滤布必须平整、不许折叠、新滤布使用前要先缩水。（3）滤板在主梁上移动时，施力应均衡，防止碰撞，以免损坏手把。3.记录（二）运行效果及状态检测方法1.设施运行效果：（1)调节池减少和控制废水水质（污染物浓度）及流量的波动，以便为后续处理提供最佳条件 (2)沉淀池去除悬浮于污水中可以沉淀的固体悬浮物(3)曝气接触氧化池微生物溶解有机物质。2.状态检测方法：检测项目检测方法检测频率BOD5五日培养法一周1-2次CODcr重铬酸钾法在线检测一 天一次PHPH试纸或在线仪表NH3-N 纳式试剂比色法一 天 一 次SS重量法总磷钼酸铵分光光度法总结简简单单的几天就过去了，我们水污染的课程设计也快过去了，对于这几天的感受，我深有体会，水污染处理是一门很深刻的学问，各项工作都需要严肃的工作态度和一丝不苟的精神。所以，我们更应该努力学好这门知识。这几天的制作过程使我学会了严谨的工作，努力和踏实的学习作风，对于我以后走上社会，走上岗位，走上生活，都有莫大的帮助，学了环境这门专业，我就觉得有一股很重要的责任，推动着我们的成长，帮助我们行动，使我们能够积极乐观的面对每一次的挫折与失败，同时，水污染处理，又是环境工程中很重要的一环，我们一定要学好水污染，才能掌握整个环境工程的精髓我们要更加相信科学是第一生产力，树立我们认真学习的乐观态度。我希望，以后还能有这样的机会，让我们走进生活，跳出课本，走近我们的工作，使我们能够更加深刻的感受到社会，我们同样也会积极的实习，努力的训练，来展示我们的风采。参考文献1. 赵毅,山程军主编. 流体力学.上海:同济大学出版社2. 上海市政工程设计研究室主编. 给水排水设计手册.第三册.城镇给水管网.北京:中国建筑工业出版社3. 中国市政工程华北设计研究室主编. 给水排水设计手册.第12册.器材与装置.第二版.北京:化学工业出版社4. 史惠祥主编. 实用水处理设备手册.北京:化学工业出版社5. 中国工程西北设计院主编. 给水排水设计手册.第11册.常用设备.北京:中国建筑工业出版社6. 中国市政工程西南设计院主编。给排水设计手册。第1册。常用资料。第一版。中国建筑工业出版社7. 汪岁羽主编.给水排水管网工程.北京:化学工业出版社8. 作者：刘强、李亚峰、蒋白懿 给排水工程识图 化学工业出版社 9. 作者：尹士君、李亚峰等 水处理构筑物设计与计算 化学工业出版社10. 作者：吕宏德 水处理工程技术 中国建筑工业出版社 11. 作者：史惠祥 陈杭飞 实用水处理手册 化学工业出版社 12