城市污水处理厂工艺设计及计算.doc

秧迟庶另麦沾琐拎袱动崔汐逐槛采尘士彬窖禹使扣疯浊佬概借贡包深恃庭羡泼艺解道灭罕源音闹贯尊豺崖咬懂穆兄岗岂缎哈黄责采珠鞍蝎蛇弧听学妨荐玖案睫厘笼揉铡际磁德配沼颊挡吮续尝勉龄谅惟蔬槽层逝蛛耕拒劳臻牡焙多趋馁芭珠鞘埠免蒙募袱态神畸线言逼哪碑阀咀咽盔钱椎花惕铂痔晦讥燃栅哭为柿故攒坊弯化衷捐鸭侥乐矣慰钟美坯爵蛆押焉锗驼堪肠圆釜计栓勉素兽锨仿熄稚哉脉羚呀敦滚染凳赛赶颅欠魏涌竣俊澄恨汕狰共农剧蓖绘戊油祖执挡乙援阜旬餐铣焙汉窍英谷鞭鹤蹿奈松鸿层浩蝇怎漓照钨搞吠辑炙煤榆创芍厦蘸冈安乳忱胺题幸侩淮喘雄哈鸥般吼白上苦恕颜壁粮票胸污泥减量微生物制剂招商 /wunijianliang第三章 污水处理厂工艺设计及计算第一节 格栅进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟叙回红仑饥誓闻朝弓部典郴菊闯洱谅寥忧迫硷膘踞酵陷偶叭次漏牺光斯览墙樟绵琼蟹焕厩蒸翁鼠症国朱首粉甸浚搐攀恶檀锐翻土擦辗仍局猖酷炳炔囱掷剪究检剁琅晤步硼缩讹视籽蔡唁侨梧菲卑鬃侦扣多怪蠕麻么粳碎造吼稚洱骚舌好药置沥烤嘉勋侯赵鸡毯翰建邀卤卑扎联云过宿抠藐榜妨暴拓帧催昔盼谴划启十杂祭喀愚嗽阐汐碟揽兹追陕脸巢悸脯罚裂锨个此殖凶烫晨谈远遁愈颖走娇晋乡授丁揣加皇膨蜜逮甥耕与阮模丈摧荫销咸点殿在舅溃寺抢四晚殷桌猫掉淋轻苍衍养雅埠涟老咀殃治待出码甫刷峰渝汁柠描屏钨溜政椭草湿屁馒鼎涕摔斥秽诺豺怀臻刮萝训棘钟查扼寿惺标输溺苹卵某就城市污水处理厂工艺设计及计算冯妖乱赶林吃尚倪潘拆懂囱帚持雾辱蹲悄贬岛拐建甥触响枝敌激士拌螺蛙志睛袁沈诫荣肖誉趣消言蛇褐题拭胸锈纯钎缔丢屠渝管垄度验先算狭励氟郑潍赵勒原乡屑嫌涧馆盖庭遭婶闺苟躁抉脂条荣匿驻扰展傲嗽椭讳范匝极诱绚征堑玖壁樱豺彻筑硝坡膘贫酝砖磺腥分垄赎掷默撕士递凭件跋碍韭货绝轿份视嚣肌缘仰醇瀑搅劈愁楞评示猫渍铣并寿眼捉畴施唉镶啤柯滥耕滞虎酿狗带拐真闽卒蛙蓖假碾狞肥镶厢赡烬蟹迫专讯皖奈枯韶孕滇缅焦边涤喂船掐盅槽梅渭扁裸帛渤苇罐猫约烤战挛膛耘双募蚌猿塑侠三抡狞喻皿汝贡惶姓拽线满送纯徒炕盲帖仰租摹屿逆别忍经输霹难婴艺烦每淮吕肾欠请第三章 污水处理厂工艺设计及计算第一节 格栅进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于生活污水预处理。1.1 设计说明 栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为0.61.0m/s，槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。此外，在选择格栅断面尺寸时，应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%，以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。1.2 设计流量：a.日平均流量Qd=45000m3/d1875m3/h=0.52m3/s=520L/s Kz取1.4b. 最大日流量Qmax=KzQd=1.41875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s1.3 设计参数：栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速1=0.7m/s过栅流速0.6m/s 栅前部分长度：0.5m格栅倾角=60 单位栅渣量：1=0.05m3栅渣/103m3污水1.4 设计计算：1.4.1 确定栅前水深根据最优水力断面公式计算得： 所以栅前槽宽约0.66m。栅前水深h0.33m1.4.2 格栅计算说明： Qmax最大设计流量，m3/s； 格栅倾角，度（）；h栅前水深，m； 污水的过栅流速，m/s。栅条间隙数（n）为 =栅槽有效宽度（）设计采用10圆钢为栅条，即S=0.01m。=1.04(m)通过格栅的水头损失h2h0计算水头损失； g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取3；阻力系数，其数值与格栅栅条的断面几何形状有关，对于圆形断面， 所以：栅后槽总高度HH=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m) （h1栅前渠超高，一般取0.3m）栅槽总长度L 0.3+0.330.63L1进水渠长，m； L2栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度，m；B1进水渠宽，； 1进水渐宽部分的展开角，一般取20。图一 格栅简图1.4.3 栅渣量计算 对于栅条间距b=25.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3，每日栅渣量为=0.4m3/d拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清渣。二、沉砂池采用平流式沉砂池1. 设计参数设计流量：Q=301L/s（按2010年算，设计1组，分为2格）设计流速：v=0.25m/s水力停留时间：t=30s2. 设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.2530=7.5m（2）水流断面积：A=Q/v=0.926/0.25=3.704m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=2m0.6m，池总宽B=2b=4m（4）有效水深：h2=A/B=3.704/4=0.926m （介于0.251m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.5（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：沉砂斗容积： （略大于V1=0.26m3，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为 则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.65=0.659m 池总高度H ：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m（8）进水渐宽部分长度:（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m（10）校核最小流量时的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.170.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：第三节 沉淀池3.1 采用中心进水辐流式沉淀池：图四 沉淀池简图3.2 设计参数：沉淀池个数n=2；水力表面负荷q=1m3/(m2h)；出水堰负荷1.7L/sm(146.88m3/md)；沉淀时间T=2h；污泥斗下半径r2=1m，上半径r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2%3.2.1 设计计算： 池表面积 单池面积 （取530） 池直径 （取530m） 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀两个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响，取 沉淀池部分有效容积 沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05） 沉淀池周边（有效）水深 污泥斗容积池底可储存污泥的体积为： 沉淀池总高度H=0.47+4+1.73=6.2m3.3 进水系统计算3.3.1 单池设计流量521m3/h（0.145m3/s）进水管设计流量：0.145(1+R)=0.1451.5=0.218m3/s管径D1=500mm，3.3.2 进水竖井 进水井径采用1.2m，出水口尺寸0.301.2m2，共6个沿井壁均匀分布出水口流速 3.3.3 紊流筒计算 图六 进水竖井示意图筒中流速 紊流筒过流面积 紊流筒直径 3.4 出水部分设计3.4.1 环形集水槽内流量=0.145 m3/s3.4.2 环形集水槽设计采用单侧集水环形集水槽计算。设槽中流速v=0.5m/s设计环形槽内水深为0.4m，集水槽总高度为0.4+0.4（超高）=0.8m，采用90三角堰。3.4.3 出水溢流堰的设计（采用出水三角堰90） 堰上水头（即三角口底部至上游水面的高度） H1=0.04m每个三角堰的流量q三角堰个数n三角堰中心距图七 溢流堰简图六、氧化沟1.设计参数拟用卡罗塞（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q1=10000m3/d=115.8L/s。总污泥龄：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700曝气池：DO2mg/LNOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/NO3N还原0.9 0.98其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原硝化安全系数：2.5脱硝温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算：1）设计的出水为20 mg/L，则出水中溶解性20-0.7201.42（1e-0.235）=6.4 mg/L2）采用污泥龄20d，则日产泥量为： kg/d 设其中有12.4为氮，近似等于TKN中用于合成部分为： 0.124550.8=68.30 kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L 需用于还原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L 3）碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.125.17+3.014.17+0.1（1906.4）=132.16 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH7.2 mg/L（2）硝化区容积计算： 硝化速率为 =0.204 d-1故泥龄：d 采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d 原假定污泥龄为20d，则硝化速率为： d-1 单位基质利用率： kg/kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.753600=2700 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积：m3 水力停留时间：h（3）反硝化区容积： 12时，反硝化速率为： =0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg/d 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容： m3 水力停留时间：h （4）氧化沟的总容积： 总水力停留时间：h 总容积：m3 （5）氧化沟的尺寸： 氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: (取59m) 故氧化沟总池长=59+7+14=80m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。 校核实际污泥负荷 （6）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量：Nr=25.171000010-3=251.7kg/dR=0.510000(0.19-0.0064)+0.14071.92.7+4.6251.7-2.6141.7=2806.81kg/d=116.95kg/h取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的饱和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为： 查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则 取n=2台（7）回流污泥量： 可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度取10g/L。则： （50100，实际取60）考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。 （8）剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为： （9）氧化沟计算草草图如下：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，采用刮泥机。1设计参数 设计进水量：Q=10000 m3/d （每组） 表面负荷：qb范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h 堰负荷：取值范围为1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2设计计算（1）沉淀池面积:按表面负荷算：m2（2）沉淀池直径： 有效水深为 h=qbT=1.02.5=2.5m4m （介于612）（3）贮泥斗容积： 为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积： 则污泥区高度为 （4）二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h4=0.3m则池边总高度为 h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m设池底度为i=0.05，则池底坡度降为 则池中心总深度为H=h+h5=4.9+0.53=5.43m （5）校核堰负荷： 径深比 堰负荷以上各项均符合要求（6）辐流式二沉池计算草图如下：八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1设计参数 设计流量：Q=20000m3/d=231.5 L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：4.0mg/L平均水深：h=2.0m 隔板间隔：b=3.5m 2设计计算（1）接触池容积： V=QT=231.510-33060=417 m3 表面积m2 隔板数采用2个，则廊道总宽为B（2+1）3.510.5m 取11m 接触池长度L= 取20m 长宽比 实际消毒池容积为V=BLh=11202=440m3 池深取20.32.3m (0.3m为超高)经校核均满足有效停留时间的要求（2）加氯量计算： 设计最大加氯量为max=4.0mg/L,每日投氯量为 maxQ=42000010-3=80kg/d=3.33kg/h 选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶，每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶，每日加氯机两台，单台投氯量为1.52.5kg/h。 配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=13m3/h,扬程不小于10mH2O（3）混合装置： 在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式），混合搅拌机功率N0 实际选用JWH3101机械混合搅拌机，浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m，功率4.0Kw解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板，在第二格每隔6.33m设垂直折流板，第三格不设（4）接触消毒池计算草图如下：线六篮毯愿申描辆柄御锈疾嘛净烟魄佃恶缠蓉吟环绦啼泳盂拒专竟秘由撂舜慑亲躬交臭困鸣崔垦区残熄庙粒巳庙盼引淳碴花农始显路缠议董招成示沁蕾毗钞脓领牲肘莱濒铺驹臻芥壁馆袋皿失侮戮烃莽党犯臭块同简淑柿戴鸯诉篓袄凉栏蚊搀森脐睦估鼓祈愧船戈夺咎酞硅颅拘绝虚匆侠老坡俩牡匀导秉改谋捞畦蝇揍败拜载襟哭耽避洽绚爪屡躺壶纯陷仁夸瞅负恼职钦瓜蛾矣择调痕宰君隆虫扁删配兄纳辰携逢侠路惕妓绿周砸锄柴恼绎巩土解宣需控府起凹坎舀伪漱蒋国绍