10000m3d城镇生活污水处理厂设计方案9.doc

10000m3/d城镇生活污水处理厂设计方案目录一粗格栅与细格栅的设计二进水泵房参数与设计三沉沙池设计四SBR池设计(滗水器)五.鼓风机的选择六消毒池的设计七浓缩池的设计八.厂房设计（一）、设计进出水水质污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级标准的B标准,主要原水水质与排放控制指标如下：指标CODCrBOD5SSpHNH3-N总磷原水指标250-350120-180200-3006-9304排放指标60mg/L20mg/L20mg/L6-98mg/l1.0mg/L（二）、方案确定本项目污水处理特点为：1、污水以有机污染为主，BOD和COC浓度较低，可生化性较好；2、污水治理对脱氮除磷和去处SS的要求较高。通过几个工艺流程的技术经济比较可知，SBR法工艺过程中适当控制运行方式会具有良好的脱氮除磷效果，而且各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。该工艺流程简单，便于操作和维护管理。造价低、布置紧凑、占地面积省，非常适合处理小水量的中小城镇生活污水治理。所以SBR法较适用于该镇污水处理厂。（三）、废水处理的工艺流程及说明1工艺流程2.设计流量Qd=10000 m3/d =0.116 m3/s =416.67 m3/h; Kz=2.7/Qd0.11=1.39; Qmax=1.390.116 =0.16 m3/s一、各种构筑物的工艺设计参数粗格栅的计算1、格栅的间隙数N=9个式中: Qmax污水厂最大设计流量，0.16m3/s； 格栅倾角，60o； e栅条净间距，粗格栅e=50mm；h栅前水深（m），h=0.6m；v过栅流速，取v=0.6m/s；2、栅槽宽度设格条宽度S=0.01m,则栅槽宽度:B=S (n-1) +en=0.01(9-1)+0.059=0.53m格栅设两组，当一个出现故障时另一个可接替，则栅槽总宽:B=2B=20.53=1.06ml hj =32.24sin60(0.01/0.05) 4/30.62/(29.8)=0.01443、通过格栅的水头损失式中：k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3; 当为矩形断面时，=2.24 g重力加速度，（m/s2）； 其他字母含义同前4、栅槽总高度为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降hj作为补偿，则栅槽总高度为H=h+hj+h2=0.6+0.0144+0.3=0.9144 m式中：h2栅前渠道超高，m,一般采用0.3m=0.160.0586400/(1.391000)=0.497 m3/d5、每日栅渣量式中：W1栅渣量（m3/10m3）,取0.1-0.01，粗格栅用小值取0.05；则每日栅渣量 W=0.497 m3/d 0.2 m3/d,故采用机械清渣。6、格栅清污机的选型由于池深为中等深度，栅条间距为50mm，安装角度为60 ，所以格栅清污机宜选用2台CH型正耙回转格栅细格栅的计算1、栅条的间隙数N=41个式中: Qmax污水厂最大设计流量，0.16m3/s； 格栅倾角，60o； b栅条净间距，粗格栅e=5mm；h栅前水深（m），h=1.2m；v过栅流速，取v=0.6m/s；2、栅槽宽度设格条宽度S=0.01m,则栅槽宽度:B=S (n-1) +en=0.01(41-1)+0.00541=0.605m格栅设两组，当一个出现故障时另一个可接替，则栅槽总宽:B=2B=20.605=1.21m3、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2进水渠道渐宽部分的长度L1。设进水渠宽B1=0.65m，其渐宽部分展开角，进水渠道内的流速为0.77m/s=(1.21-0.65)/( 2tan20)=0.77mL2=L1/2=0.385mhj =32.24sin60(0.01/0.005)4/30.62/(29.8) =0.27m4、通过格栅的水头损失式中：k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3; 当为矩形断面时，=2.24 g重力加速度，（m/s2）； 其他字母含义同前5、栅槽总高度为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降hj作为补偿，则栅槽总高度为H=h+hj+h2=1.2+0.27+0.3=1.77m式中：h2栅前渠道超高，m,一般采用0.3m6、栅槽总长度LL=L1+L2+0.5+1.0+=0.77+0.385+1.5+1.5/tan60=3.52m式中：H1=h+h2=1.5m二进水泵房及集水池泵站形式本设计采用湿式矩形地下合建式泵房，它具有布置紧凑，占地少，结构较省的特点，集水池和机器由隔水墙分开，采用潜污泵。水泵的选择水泵的选择应以最大流量来选择，污水的最大流量为0.16 m3/s，采用3台污水泵，两用一备，每台泵的流量Q为416.67/2m3/h=208.3m3/h水泵扬程的估算各构筑物间的连接管以0.5m计，格栅损失以0.75m计,沉砂池的损失以0.7m计，沉砂池配水渠的损失以0.3m计，溢流堰的损失以0.3m计，配水井的损失以0.3m计，曝气池的损失以0.5m计，沉砂池与泵房间的水损为0.3m。0.5+0.75+0.7+0.3+0.3+0.3+0.5+0.3=3.65m综上，沿程水头损失为3.65m，泵房自由水头为1m。所以泵扬程约为5m。 因此采用3台300QW720-5.5-18.5型泵，两用一备。型号流量m3/h扬程m转速r/min功率kw效率kw出口直径mm重量kg300QW720-5.5-18.57205.597018.574.1300520生产厂家：南京制泵集团股份有限公司(WQ型11160kW)三沉砂池设计参数1)沉砂池的格数不应小于2格，并应按并列系列设计，水量较小时可考虑一格工作，一格备用。2)沉砂池按去除密度大于2.65t/ m3，粒径大于0.2mm的沙粒设计。3)设计流量的确定。当污水由水泵提升时按水泵的最大组合流量计算，当污水自流进入时，应按最大设计流量计算。4)设计流速的确定。设计流量时水平流速、最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s，最大设计流量时，污水在池内停留时间不应小于30s，一般为3060s。5)设计水深确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.251.0m，每格宽度不宜小于0.6m。6)沉砂量的确定。城镇污水的沉砂量，可按3m3/10104m3污水计算，沉砂含水率设为60%，容重为1.5t/m3。7)砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角5560。8)池底坡度为0.010.02。9)除砂一般采用机械方法，采用人工时，排砂管直径不应小200mm。沉砂池的计算1、沉砂池水流部分的长度 沉砂池两闸板之间的长度为水流部分长度：L=vt=0.330=9 m式中：L水流部分长度，m; V最大流速，m/s;t最大设计流量时的停留时间，s2、水流断面积A=Qmax/v=0.16/0.3=0.53 m23、池总宽度B=A/h2=0.53/0.5=1.06 m式中：h2设计有效水深=0.5m4、沉砂室容积=0.1630286400/（1.39106）=0.597 m3式中：X城市污水沉砂量，一般用30m3/106m3； T清除沉砂的间隔时间2d；每个沉砂斗容积V0=0.597/(22)=0.15 m35、沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面倾角为55，斗高h3=0.35m。沉砂斗上口宽：贮砂斗的容积：贮砂斗的高度：采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，则 L2=(L-2a-a1)/2=(9-21-0.5)/2=3.25 mh3=h3+0.06L2=0.35+0.063.25=0.545 m6、沉砂池总高度H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.45=1.345m式中：h1超高，0.3m. 四SBR池计算SBR反应器，既序批式反应器，指进水、反应、沉淀、排水等都在同一反应器中。Qd=10000m3/d,Kz=1.39运行周期：反应器个数n1=4，周期时间t=6h，周期数n2=4即每周期各工序分配的时间： 进水时间：te=6/4=1.5h 曝气时间：ta=2.5h 沉淀时间：ts=1h 滗水时间：td=0.5h 闲置时间：tx=0.5h反应时间比：e=t0/t=25/6=0.42曝气池容积：=20-7.10.060.7520=13.61mg/L出水溶解性BODSZ二沉池出水总量，取SZ=20mg/lKd活性污泥自身氧化系数，取0.06F 二沉池中出水SS中VSS所占比例，取0.75Ce二沉池出水SS，取20 mg/l曝气段污泥龄c=20d-1，污泥产率系数Y取0.6即曝气池容积为V=YQdc(S0-Se)/eXf(1+Kdc)= 0.61000020(120-13.61)/0.3350000.75(1+0.0620)=4689.4m1确定曝气池各部位尺寸：设计4座曝气池即n=4F1 = V/nH =4689.4/(45)=234.5m2设有效水深H=5m设计池宽B=1.55=7.5m设计池长度L=F1/B=234.5/7.5=31.3m f1复核污泥负荷：Ns=QdS0/eXv=10000120/(0.3350004689.4)=0.155(kgBOD5/kgMLSSgd)即满足要求。剩余污泥产量：剩余污泥是由生物污泥和非生物污泥组成的。剩余生物污泥T=18.5Xv =0.610000(120-13.61)/1000-0.330.0574689.40.755000/1000=307.56m3 剩余非生物污泥式中：C0进水SS，取280mg/lFb进水VSS中可生化部分比例，取0.65Xs=10000(1-0.650.75) 28020/1000=28700Kg/d剩余污泥总量为X=Xv+Xs=307.56+28700=29007.56kg/d剩余污泥含水率按99计算。（3）SBR剩余污泥泵的选择选3台DS3127型潜水涡流耐磨泵，两用一备，功率7.5KW。在反应池的建排泥坑。坡度为0.01复核出水BOD5: 即满足要求。复核出水氨氮： 式中：um(15) 标准温度（15）时硝化菌最大比增长速度d-1，取um(15)=0.5;D0曝气池内平均溶解氧，取2mg/l;K0溶解氧速度常数，取1.3PH污水PH值，取7.0硝化菌增长速度常数：硝化菌比增长速度：式中：硝化菌自身氧化系数=0.038 出水氨氮：需氧量计算：R=aQSr+bVXV生活污水的ab的取值a：0.420.53，b：0.110.18。此设计中a=0.5；b=0.15R=0.5100000.16+0.15100000.16/0.15=2400dQmax=Q1.4=10080kg/d曝气时间以4.5h计，则每小时的需氧量为： 10080/244.5=1890kgO2/h每座反应池的需氧量：=1890/4=472.5kg/h五鼓风曝气量及设备选型：设计算水温30，混合液DO浓度为2mg/L。池水深6m，曝气头距池底0.8m，则淹没水深为4.7m。根据需氧量、污水温度以及大气压的换算，供氧能力为EA=10%a. 计算曝气池内平均溶解氧饱和度，即 Pb=1.0131059.81034.8=1.48105Pa Ot=100%=19.3%确定20和30（计算水温）的氧的饱和度：CS(20)=9.17mg/L;CS(30)=7.63mg/LCSb(30)=7.63=9.09mg/LCSb(20)=9.17=10.95mg/Lb计算鼓风曝气池20时脱氧清水的需氧量：R0=323kgO2/hc求供气量：Gs=970m3/mimd选PBP型橡胶盘形微孔曝气头服务面积：3m2/个空气流量：1.53.0m3/（h个）曝气器阻力：180280mmH2O动力效率：4.465.19kgO2/KWh氧利用率：18.4%27.7%e空气管道的沿程阻力损失h1与局部阻力h2损失之和：h=h1+ h2=4.8kpaf空气扩散装置安装深度的的阻力：h3=4.89.8=47.04kpag空气扩散装置的阻力：h4=5.1kpah鼓风机所需要增加的压力为：H=h1+ h2+ h3+ h4=4.8+47.04+5.1=56.94kpa用六台鼓风机，4用2备，则每台鼓风机的供气量为：GS=970/4=240m3/min选RME-200型罗茨鼓风机，每台电动机功率为75KW。 空气管和曝气器的平面布置如上图，鼓风机房出来的干管在相临的SBR池边上设置两根分管，两根分管分别设置10根支管，每根支管设置50个曝气器，每池共计500个曝气器，全池2000个曝气器。上清液排出装置：撇水器污水进水量Qs=10000m3/d，池数N=5，周期数n=2，则每池的排出负荷量为:选5台SL600型连杆式旋摆滗水器。出水管直径500mm，滗水高度25m。设排水管的水平流速为2m/s则排水量为1395m3 出水时间为1.5h六接触消毒池与加氯间接触池设计廊道式接触反应池1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 V=Qt=0.163060=288m（2）接触池池深设计为2.5m，则接触池面积F=V/h=357.8（3）廊道宽 b=Q/hv=0.16/(2.50.2)=0.08m（4）接触池宽 采用六个隔板，则7个廊道B=72=14m接触池长度 L=F/B=357.8/14=17.48m，取18m加氯间（1）加氯量：每立方米污水投加5g，则每天需氯量W=520000/1000=100kg（2）加氯设备：选用两台ZJ-2型转子加氯机，一用一备，单台加氯量为10kg/h，加氯机尺寸 550mm310770mm七.浓缩池设计说明二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵将其提升至污泥处理系统.设置剩余污泥泵房两座.污水处理系统每日排出污泥干重为430.4t/d，按含水率99.0%计，污泥流量为Qw=4303.5/(1%1000)=430.4m3/d=17.9m3/h设计选型 污泥泵扬程幅流式浓缩池最高泥位为3.5m，剩余污泥集泥池最低泥位为-2.0m，则污泥泵静扬程为Ho=5.5mH2O。污泥输送管道压力损失为4.0mH2O，自由水头为1.5mH2O，则污泥泵所需扬程H为:H=H0+4.0+1.5=11.0mH2O 污泥泵选型污泥泵选用两台，两用两备。单泵流量QQw=16m3/h选用1PN污泥泵，Q=16m3/h，H=12mH2O，N=2.6KW。浓缩池面积A： 式中：Q污泥量，m3/dC0污泥固体浓度，kg/m3,取6 kg/m3G污泥固体通量，取30kg/(m3d)Q=4940.2/(1-99%)1000=494m/dA=4946/30=98.8m浓缩池直径D：D=（4A/）=(498.8/3.14) =11.2m浓缩池深度H:浓缩池工作部分的有效水深H2=QT/24A=49415/(2498.8)=3.125 m（1） 超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m浓缩池设机械刮泥。（2）池底坡度造成的深度式中：i池底坡度，取0.05D2污泥斗上底直径，取2.4m（3）污泥斗高度综上得，浓缩池深度：错误！未找到图形项目表。八、厂区平面及高程设计1厂区平面布置（1）各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置：贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求510m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规