广安区肖溪镇汤镇污水处理站设计毕业设计说明书.doc

毕业设计说明书 题题 目目 广安市广安区肖溪镇场广安市广安区肖溪镇场 镇污水处理站设计镇污水处理站设计 学院学院 直属系直属系 食品与生物工程学院食品与生物工程学院 年级 年级 专业专业 20112011 级环境工程级环境工程 学生姓名学生姓名 朱鹏飞朱鹏飞 学学 号号 312011081001104312011081001104 指导老师指导老师 完成时间完成时间 20152015 年年 5 5 月月 2 西华大学毕业设计说明书 目目 录录 摘摘 要要 4 1 设计概论设计概论 6 1 1 设计依据和设计任务 6 1 2 设计水量 7 1 3 设计水质 7 2 工艺流程的确定工艺流程的确定 9 2 1 设计方案及可行性分析 9 2 2 工艺流程 13 3 污水处理构筑物设计计算污水处理构筑物设计计算 15 3 1 粗格栅 15 3 2 调节池 18 3 3 提升泵房 19 3 4 细格栅 20 3 5 平底沉砂池 22 3 6 生物接触氧化池 25 3 7 二沉池 28 3 8 消毒池 31 3 9 加氯间 32 3 10 污泥浓缩池 32 3 11 鼓风机房 36 3 12 贮泥池 36 3 13 污泥脱水机房 38 4 主要设备说明主要设备说明 41 5 污水处理厂布置污水处理厂布置 44 3 西华大学毕业设计说明书 5 1 污水处理厂平面布置 44 5 2 污水处理厂高程布置 46 6 工程概算与成本分析工程概算与成本分析 51 6 1 企业组织 51 6 2 投资概算 51 6 3 工程建设其他费用计算 54 6 4 预备费用计算 54 6 5 运行费用 54 结论与体会结论与体会 58 致谢致谢 59 参考文献参考文献 60 4 西华大学毕业设计说明书 摘摘 要要 我国最大的环境问题之一便是水污染问题 发展水处理技术对我国 能否实现可持续发展起重要作用 其中水资源的不合理利用和过度开发 最为严重 是水污染日益严重的主要因素 所以 污水处理工艺能否达 到效率高 设计合理 经济性能好是处理这些问题的关键所在 本设计是四川广安肖溪镇 850m3 d 生活污水处理站的初步设计 根 据肖溪镇所处的地理位置和污水站的规模 并结合在除磷脱氮方面的要 求 生物接触氧化工艺最适合该处理站处理污水 采用生物膜水处理废 水的生物接触氧化 利用附着在载体上的生物膜净化有机废水 是一 种高效率的污 水处理工艺 具有工艺稳定性高 处理构筑物少 投 资较少的优点 通过此工艺的处理后的出水水质 可以达到国家 城镇污水处理厂 污染物排放标准 GB18918 2002 一级 B 标 关键词关键词 污水处理站 生物接触氧化池 工艺流程 环境影响 Abstract Water pollution is one of the biggest environmental problems in China the development of water treatment technology play an important role to the realization of the sustainable development of our country The unreasonable utilization of water resources and development the worst is the main factor of water pollution is increasingly serious Sewage treatment process therefore high efficient reasonable and economic guarantee is the key to solve these problems This design is wont XiaoXi Town of 800 m3 d for preliminary design of sewage treatment station According to the XiaoXi Town of geographical location and the size of the sewage plant and combining in the field of biological nitrogen removal biological contact oxidation process is most suitable for the process sewage treatment station Using biological membrane water treatment of wastewater biological contact oxidation is attached to the carrier biofilm achieve organic wastewater purification water treatment 5 西华大学毕业设计说明书 technology with high efficiency high process stability less processing structures the advantages of less investment Through this process of treated effluent water quality and can meet the Level B of Class 1 innational urban sewage treatment plant pollutant discharge standard GB18918 2002 Key words sewage treatment station biological contact oxidation tank The process flow process of environmental impact 6 西华大学毕业设计说明书 1 设计概论设计概论 1 1 设计依据和设计任务设计依据和设计任务 1 1 1 原始依据原始依据 1 设计题目 广安市广安区肖溪镇场镇污水处理站设计生活污水处理厂初步设计 3 850 md 2 给定资料 1 污水水质 生活污水 工业生产废水一同排到水体 含有氮 磷等 详见表 1 1 表表 1 1 污水水质污水水质 项目 mg L CODcr BOD5 SS NH3 N TP 废水 300 210 250 503 5 2 出水水质要求 出水水质要求达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 中189182002GB 一级 B 标 设计工艺技术可行 并具有运作灵活 经济合理的特点 详见表 1 2 表表 1 2 出水水质出水水质 项目 mg L CODcr BOD5 SS NH3 N TP 废水6020 20 81 去除率 COD 80 00 BOD 90 48 SS 92 00 NH3 N 84 00 TP 71 43 3 流量变化系数 取 Kz 2 11 4 气象资料 四川广安市气候 中亚热带湿润季风气候 年平均气温 年平均降水量16 毫米 全年无霜期天 冬春雨量少 夏季雨集中 秋季阴雨1000 1500 310324 连绵以及风力较大 7 西华大学毕业设计说明书 1 1 2 设计的基本要求设计的基本要求 1 能够根据课题的原始资料 设计任务和要求 正确拟定设计方案 2 要求说明书内容系统完整 书写工整 文章通顺 装订整齐 数字不 得少于 8000 字 3 要求设计图纸正确清晰 布置合理 专业规范 专业规范 范绘制污 水处理厂平面布置图 高程图 构筑物详图 A3 5 8 张 1 1 3 设计原则设计原则 1 合法合规贯彻国家关于环境保护的政策 2 结合适应本地区条件的技术 废水处理工艺尽量满足高效节能原则 利用废水站站址地形 高管理水平 做到投资少 技术可靠 运行费低 运行稳 定 3 妥善处理 处置废水处理过程中产生的 3 废物质 以防产生二次污 染 4 在设备选型时 先进 可靠 高效 维修简单的排水设备和控制系 统优先选择 5 发挥项目的社会 经济和环境效益 合理利用水资源 对废水进行 有效回用 1 1 4 设计依据设计依据 1 污水综合排放标准 GB8978 2002 2 室外给水设计规范 GB50013 2006 3 CAD 工程制图规则 GB T18229 2000 1 2 设计水量设计水量 设计日处理能力即平均水量为 850m3 d 1 3 设计水质设计水质 污水经过生物处理后排放 出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 中一级 B 标 见表 1 3 189182002GB 表表 1 3 进水指标表进水指标表 项目 CODcr BOD5 SS NH3 N TP 8 西华大学毕业设计说明书 mg L 废水 300 210 250 503 5 出水水质经过三级处理后达到排放标准 其处理效率见表 1 4 表表 1 4 出水指标表出水指标表 处理后出水水质 主要性能指标 mg L 处理效果 520BOD 590 48BOD 60COD 80 00COD 20SS 92 00SS 1TP 71 43TP 3 NHN 3 84 00NHN 9 西华大学毕业设计说明书 2 工艺流程的确定工艺流程的确定 2 1 设计方案及可行性分析设计方案及可行性分析 本项目是对城镇污水进行处理 污水经消毒处理后方可进行回用 其污染物 包括了厨房 浴室 厕所等场以及部分工厂排出的污水污物 按其形态可分为 1 不溶物质 大概占总量的 它们有的浮在水中 有的沉积到水底 40 2 胶态物质 大概占总量的 10 3 溶解质 大概占总量的 50 有机物质有淀粉 纤维素 脂肪 糖类 蛋白质和尿素等 以及还含有各种 微量金属和清洁剂 微生物 以有机物为主的原水其 BOD COD 比值约为 0 6 有较好的可生化性 一般而言重金属及有毒有害物质不会超标 因此以除有机物 脱氮为主 除 P 外排的处理方式为主 根据出水要求和城镇污水处理技术工艺的特点 本次设计中磷的进水浓度是 出水要求是 经验表明生物膜法和活性污泥法以及的一般工艺3 5 mg L1 mg L 都可去除这些磷 所以不用刻意考虑除磷 进而根据出水质 处理规模以及出水 质要求达到 GB18918 2002 一级 B 标 算出 BOD 的去除效率应 90 48 COD 去除效率应 SS 的去除效率 有效地去除 BOD 和80 00 92 00 COD 以及该工程的造价运行成本 地理环境 包括地形 气候 水资源 污水水量及其变化动态 运行管理型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使 用条件 厌氧池中 UASB 反应器由于高的有机负荷 这个过程所进行的转化效率 和操作简单的优点而广泛处理 然而本次设计的生用于多种高浓度有机废水的 活污水不是高浓度的污水 通过查询大量的 850m3 d 的乡镇生活污水的工程实例 并且结合分析国内的工艺特点 于是本课题初步选择供选择的典型的工艺为 CASS 工艺 氧化沟 生物接触氧化 对于氧化沟而言 会出现污泥膨胀 泡沫 污泥上浮 流速不均及污泥沉积 等一系列问题在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解度浓度很难准确地加 以控制 因此对除氮的效果是有限的 而对除磷几乎不起作用 此外 在传统的单沟式氧化沟 在好氧 厌氧环境下 硝化细菌和反硝化细菌 的当前环境变化并不是它们最好的生长代谢环境 这就影响了单位体积结构的处 理能力 因此 氧化沟也不适合这个过程的要求 10 西华大学毕业设计说明书 特别是污泥膨胀 简单的丝状菌引起的污泥膨胀性发生是在废水中 N P 和有 机物不平衡 PH 值低 高污泥负荷 溶解氧浓度偏低的情况 当水温和污泥负荷 高时 丝状菌引起污泥膨胀 微生物负载高 细菌吸收了大量的营养物质 低温导 致代谢速率慢 高粘性物质产生 增加了水在污泥表面的附着量 高 形成SVI 污泥膨胀问题 以下通过对 CASS 工艺和生物接触氧化法的比较来说明 方案一 CASS 工艺 方案二 生物接触氧化工艺 2 1 1 CASS 工艺工艺 1 CASS 工艺原理 是将序批式活性污泥法的反直池沿长度方向分为两部分 前部为生物 SBR 选择区也称预反应区 后部为主反应区 在主反应区后部安装了可升降的滗水装 置 实现了连续进水间歇排水的周期循环运行 集曝气沉淀 排水于一体 工艺是一个好氧 缺氧 厌氧交替运行的过程 具有一定脱氮除磷效果 废CASS 水以推流方式运行 而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝 化和生物除磷 2 CASS 工艺的优点 设备安装简便 施工周期短 具有较好的耐水 防腐能力 设备使用寿命长 对原水的水质水量的变化有较强的适应能力 处理效果稳定 出水水质好 可 回用于污水处理厂内的如绿化 浇地 洗车等有关杂用用途 处理工艺在国内外 处于先进水平 设备自动化程度高 可用微机进行操作和控制 整个工艺运转 操作较为简单 维修方便 处理厂内不产生污染环境的臭气和蚊蝇 投资较省 处理成本低 工艺有推广应用价值 3 CASS 工艺的缺点 工艺为单一污泥悬浮生长系统 利用同一反应器中的混合微生物种群 CASS 完成有机物氧化 硝化 反硝化和除磷 多种处理功能的相互影响在实际应用中 限制了其处理效能 也给控制提出了非常严格的要求 工程中难以实现工艺的稳 定 高效的运行 1 微生物种群之间的复杂关系有待研究 11 西华大学毕业设计说明书 系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同 菌群主要由硝化菌 CASS 反硝化菌 聚磷菌和异氧型好氧菌组成 目前对非稳态系统中微生物种群CASS 之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系尚不甚了解 工艺理论只是从工艺CASS 过程进行一些分析探讨 而理清微生物种群之间的关系对工艺的优化运行CASS 是大有好处的 因此仍需加强对这方面的理论研究工作 2 生物脱氮效率难以提高 一方面硝化反应难以进行完全 硝化细菌是一种化能自养菌 有机物降解由 异养细菌完成 当两种细菌混合培养时 由于存在对底物和的竞争 硝化菌DO 的生长将受到限制 难以成为优势种群 硝化反应被抑制 此外 固定的曝气时 间也可能会使得硝化不彻底 另一方面就是反硝化反应不彻底 CASS 工艺有约 20 的硝态氮通过回流污泥进行反硝化 其余的硝态氮则通过同步硝化反硝化和 沉淀 闲置期污泥的反硝化实现 其效果不理想也是众所周知的 在沉淀 闲置 期中 由于污泥与废水不能良好的进行混合 废水中部分硝态氮不能与反硝化细 菌接触 故不能被还原 此外 在这一时期 由于有机物己充分降解 反硝化所 需的碳源不足 也限制了反硝化效率的进一步提高 这两方面的原因使得 工艺脱氮效率难以提高 CASS 3 除磷效率难以提高 污泥在生物选择器中的释磷过程受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大 在 CASS 工艺系统中难以继续提高除磷效率 4 控制方式较为单一 目前在实际应用中的工艺基本上都是以时序控制为主的 其缺点是显CASS 而易见的 因为污水的水质不是一成不变的 因此采用固定不变的反应时间必然 不是最佳选择 2 1 2 生物接触氧化工艺生物接触氧化工艺 1 生物接触氧化工艺工作原理 12 西华大学毕业设计说明书 俗称填料 上的生物膜为主 净化有机生物接触氧化法是以附着在载体 废水的 从生物废水生物处理法 生一种高效水处理工艺膜法派生出来的一种 物接触氧化法净化废水的基本原理与一般生物膜法相同 就是以生物膜吸附废水 中的有机物 在有氧的条件下 有机物由微生物氧化分解 触氧 利用栖附在填料上 废水得到净化即在生物接化池内装填一定数量的填料 的生物膜和充分供应的氧气 通氧化分解 达到 过生物氧化作用将废水中的有机物 净化目的 2 接触氧化工艺优点 池内加设适宜形状和比表面积较大的生物膜载体填料 这样在填料表面形成 生物膜 由于内部甚至处于厌氧状态 的缺氧环境势必形成生物膜内层供氧不足 这样在生物膜中形成了由厌氧菌 兼性菌和好氧菌以及原生动物和后生动物形成 的长食物链的生物群落 能有效地将不能好氧生物降解的部分厌氧降解为COD 可生化的有机物 充氧条件好 生物活性高 该工艺的特点是填料的比表面积大 生物量高 而且不需污泥回流 不存在污泥膨胀问题 运行管理方便 具有运行稳定 处 理效果好 操作管理简单 承受冲击负荷能力强 投资少 运行费用低的特点 3 接触氧化工艺缺点 由于池内填充了大量的生物膜载体填料 填料上下两端多数用网格状支架固 定 当填料下部的曝气系统发生故障时 维修工作将十分麻烦 填料易老化 一 般年需更换一次 由于前端化处理后废水中 SS 含量较低 生物膜固着的载4 6 体较少 导致生物膜比重较小 极易造成脱膜 挂膜不稳定 脱落的生物膜在二 沉池沉淀效果较差 易导致出水超出指标 SS 2 1 3 工艺比选工艺比选 将 CASS 工艺与生物接触氧化法进行比较 比较结果详见表 2 1 表 2 2 表表 2 1 投资 占地 耗电和处理成本比较投资 占地 耗电和处理成本比较 工艺 处理规模 m3 d 占地 m2 处理成本 元 吨 耗电 kw 12009620 2232 240013760 2839 480021830 2683 S BF 工艺 1200028350 33236 13 西华大学毕业设计说明书 2000038800 38400 12008800 2334 240017920 3857 480027280 3397 1200036000 39292 CASS 工艺 2000040000 44340 表表 2 2 方案对比方案对比 项目CASS 工艺接触氧化工艺 温度变化低温有影响不大 产泥量剩余污泥量少剩余污泥量少 污泥膨胀不易不存在 工艺 效果 流量变化不大不大 水头损失大少 曝气量大少 药剂量少少 电耗大小 运行 费用 总运行成本较低低 土建工程较少少 机电设备及仪表少少 征地费用少少 投资 费用 总投资亿元级百万级 自动化程度较简单简单运行 管理 维护方便方便 通过对比发现生物接触氧化工艺比 CASS 在工艺效果 投资费用 操作 简易程度方面占有优势 2 2 工艺流程工艺流程 经过两种工艺比选 生物接触氧化处理时间短 管理方便 投资少 占地面 积小等特点 因此本设计生化处理采用生物接触氧化工艺 工艺流程如图 2 1 14 西华大学毕业设计说明书 图图 2 1 工艺流程图工艺流程图 15 西华大学毕业设计说明书 3 污水处理构筑物设计计算污水处理构筑物设计计算 3 1 粗格栅粗格栅 3 1 1 设计说明设计说明 由平行的金属栅条组合构建制成在废水流经的渠道上以一定夹角放置的框架 称为格栅 它设在污水处理站所有的处理构筑物最前 一般设在泵站前 截留废 水中粗大的漂浮物和悬浮物 以防止后构筑物的水泵和管道阀门的堵塞是其主要 作用 格栅的设计 主要包括 栅槽的设计与计算 栅间隙 栅条断面尺寸 和 选择栅渣的清除方法 1 根据栅栅条间隙来选择清楚方式 1 人工清除 25 40 毫米 2 机械清除 16 25 毫米 3 最大间隙 40 毫米 2 污水处理站可设置粗 细两道格栅 3 栅渣量与处理站所处位置地理环境 处理量和下水道构造等有关 可参考 1 格栅间隙 16 25 毫米 0 10 0 05m3栅渣 污水 33 10m 2 格栅间隙 30 50 毫米 0 03 0 01m3栅渣 污水 33 10m 4 当污水处理站或大型格栅每日栅渣量大于 0 2m3 时应该采用机械清渣 方式 5 过栅流速一般采用 1 6 0 0m s 6 格栅前渠道内的水流速度一般采用 0 4 0 9m s 7 格栅倾角一般采用 4575 8 人工清渣倾角小时较省力 但占地多 3 1 2 设计参数设计参数 设计流量 ave Q 33 ave850m d33 3m h9 84 QL s 总变化系数 kz kz 2 11 设计最大流量 max Q 3 max 20 8 0 0208 ave zL sQQskm 16 西华大学毕业设计说明书 栅条宽度 S 10Smm 栅条间隙宽度 b 间隙宽度的范围一般为 0 01bm 10 40mm 过栅流速 v 过栅流速的范围一般取 0 6 vm s 0 6 1 0 m s 栅前渠道流速 v1 栅前渠道流速的范围为 1 0 4 vm s 0 4 0 9 m s 栅前渠道水深 h 0 1hm 格栅安装倾角 60 单位体积污水栅渣量 0 02 0 1 0 01 粗格WtWt 333 10mm 333 10mm 栅取小值 细格栅取大值 可根据实际情况调整确定数值 数量 1 座 3 1 3 设计计算设计计算 1 格栅尺寸 栅条间隙数 n 取 n 为 33 个 Qmax sin0 0208sin60 n32 3 bhv0 01 0 1 0 6 栅槽宽度 B BS n 1bn0 0133 10 01 330 65m 2 水头损失 本设计中采用格栅断面为锐边矩形 格栅水头损失 h1 4 2 3 1 Sv hsink b2g 式中 形状系数 2 42 系数 3 kk 44 22 33 1 Sv0 010 6 sink2 42sin6030 115 b2g0 012 9 81 hm 3 栅后槽总高度 H 栅前渠道超高 一般采用 2 0 3hm 17 西华大学毕业设计说明书 12 H0 1 0 1150 30 515hhhm 4 栅前渠道深 1 H 12 0 1 0 30 4Hhhm 5 进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽 B1 max 1 0 0208 0 35 0 1 0 6 Q Bm hv 渐宽部分展开角度 1 进水渠道的流速为 20 渠道渐宽部分长度 1 l 1 1 0 1 BB0 650 35 0 42 2tg220 lm tg 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2 l 1 2 0 42 0 21 22 l lm 栅槽总长度L 1 12 0 H0 4 Ll1 00 50 420 21 1 00 52 36 tg60 lm tg 6 每日栅渣量 33 max1 Z QW8640086400 0 0208 0 02 W0 017 0 2 K10001000 2 11 mdmd 故采用人工清渣 7 计算草图 计算草图见图 18 西华大学毕业设计说明书 栅条工作平台 1 2 图图 3 1 格栅计算草图格栅计算草图 3 2 调节池调节池 3 2 1 体积计算体积计算 1 设计参数 调节池的水停留时间 采用穿孔空气搅拌 气水比 3 5 1 长宽比为6th 4 6 1 2 设计计算 调节池有效体积 V 取 450 33 74 7 6448 2VQtmhm 2 m 式中 最大设计流量 Q 3 mh 调节池尺寸 设计调节池平面尺寸为矩形 有效水深为 3 米 则面积 F 2 450 3150FVhm 设池宽 池长 取B6m 150 625LFBm 25Lm 19 西华大学毕业设计说明书 3 3 提升泵房提升泵房 3 3 1 设计说明设计说明 提升泵房的作用是把废水的水位提高 使得废水能在整个废水处理过程中 流过能得到保证 进而达到净化废水的目的 本处理工艺较为简单 可以在优 化处理系统 管网布局后只提升一次废水 废水提升前流经粗格栅 调节池 在 提升过程之后自流通过整个构筑物 细格栅 平底沉砂池 水解酸化池 生物接 触氧化池 辐流式二沉池 消毒池 最后流入河流 3 3 2 设计参数设计参数 设计流量 Q 20 8L s 进水水面高程为 410m 出水管提升后的水面高度 为 420m 见水力计算及高程布置 3 3 3 设计计算设计计算 1 水泵选择 1 最大流量 选择集水池与机器间合建式方形泵站 考虑 2 台水泵 1 台备用 每台水 泵容量 所需的扬程为 420 410 10m 为安全计取扬程为 11m 根据设 3 75 mh 计流量 设计中选择 100ZZB 15 型潜水排污泵 泵的参数如表 3 2 所示 3 75 mh 表表 3 13 1 100ZZB 15100ZZB 15 型泵参数型泵参数 流量 3 mh 扬程 m 出水口径 mm 转速 r min 功率 kw 效率额定电压 V 1001510014501479 380 2 集水池的设计 采用相当于一台水泵 9min 的容量 则 取 3 9 84 3 6 60 9Wm 3 5 32m 有效水深 H m 集水池面积1 2 2 5 32 4 44 1 2 W Fm H 3 泵房的尺寸 本设计中采用细格栅与污水提升泵房合建 提升泵房的尺寸面积 2 52LBmm 20 西华大学毕业设计说明书 3 4 细格栅细格栅 3 4 1 设计参数设计参数 设计流量 ave Q 33 ave850m d33 3m h9 84 QL s 总变化系数 kz kz 2 11 设计最大流量 max Q max 9 84 2 1120 8 s Z QQKL 栅条宽度 S 4Smm 栅条间隙宽度 b 4bmm 过栅流速 v 过栅流速范围为 0 6 vm s 0 6 1 0 m s 栅前渠道流速 v1 栅前渠道流速范围为 1 0 4 vm s 0 4 0 9 m s 栅前渠道水深 h 0 1hm 格栅倾角 60 栅渣量 W 栅渣量以每单位产渣量计 0 07 0 1 0 01 粗格栅用最小值细格栅用最大值可根据实 333 10mm 333 10mm 际情况调整该数值 数量 1 座 3 4 2 设计计算设计计算 1 格栅尺寸 栅条间隙数 n max Qsin0 0208sin60 81 0 004 0 1 0 6 a n bhv 有效栅条宽度B B 取 0 65m n 10 00481 10 004 810 644BSbnm 2 水头损失 本设计中采用格栅断面为锐边矩形 格栅水头损失 1 h 4 2 3 1 Sv sink b2g h 21 西华大学毕业设计说明书 式中 形状系数 2 42 系数 3 kk 代入数据 得 44 22 33 1 0 0040 6 sin2 42sin6030 115 20 0042 9 81 Sv hkm bg 3 栅后槽总高度H 栅前渠道超高 一般采用 2 0 3hm 12 0 40 1150 30 815Hhhhm 4 栅槽总长度 栅前渠道深 1 H 12 0 1 0 30 4Hhhm 进水渠宽 1 B 取 0 35 max 1 0 0208 0 347 0 1 0 6 Q Bm hv 渐宽部分展开角度 1 1 20 渠道渐宽部分长度 1 l 1 1 0 1 0 650 35 0 42 2tg220 BB lm tg 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2 l 1 2 0 42 0 21 22 l lm 栅槽总长度L 1 12 0 0 4 L1 00 50 420 21 1 00 52 361 tg60 H llm tg 5 每日栅渣量 33 max1 Z 86400Q86400 0 0208 0 1 0 085 0 2 1000K1000 2 11 W Wmdmd 采用人工清渣 6 选择格栅 根据格栅宽度 B 选用背耙系列格栅除污机 其规格和性能见XWB 表 3 2 表表 3 2 XWB 系列背耙式格栅除污机性能参数表系列背耙式格栅除污机性能参数表 22 西华大学毕业设计说明书 型号格栅宽度耙齿有效长度格栅间距提升速度 电动机功 率 XWB 2 2 700mm50mm4mm 2m min 0 8KW 7 格栅间尺寸 2 52LBmm 3 5 平流沉砂池平流沉砂池 3 5 1 设计说明设计说明 在工艺中除去较大的如泥沙 煤渣等粒子直径 0 2mm 以上的无机颗粒便是 沉砂池的功能 该构筑物设于初次沉淀池之前 降低沉淀池负荷和使得分别无机 颗粒与有机颗粒分离便于之后的处理 以达到改善污水处理工艺性能的处理条件 的目的 曝气沉砂池 竖流沉砂池和旋流目前应用较多的沉砂池池型有平流沉砂池 沉砂池 又叫涡流沉砂池 本次设计选择平流式沉砂池 沉砂池设计一般规定 1 城市污水处理厂 站 一般都设沉砂池 2 设计沉砂池按去除相对密度至少为 2 65 粒径 0 2mm 3 污水自流进入按最大设计流量 4 污水提升进入按工作水泵最大组合流量 5 并宜按并联系列设计 一般应采取 2 个 当污水量较少时 可考虑一格 工作 一格备用 6 城市污水的沉沙量可按污水沉砂计算 其含水率为 3 106m 3 30m60 容量为 3 1500 Kg m 7 砂斗容积设计应按不大于的沉砂量计算 斗壁水平角不应小于2d 55 8 重力排砂时贮砂池和沉砂池尽量靠近 达到减短排砂管长目的 9 沉沙池的超高不宜小于 0 3m 3 5 2 设计参数设计参数 1 设计资料 1 最大流速 最小流速 0 3 m s0 15 m s 2 最大的停留时间不大于 一般采用 30s30 60ss 23 西华大学毕业设计说明书 3 有效水深一般不大于一般采用每格宽度不易小于 1 2m0 25 1 0m0 6m 4 池底坡度一般为 0 01 0 02 2 沉砂池长度 L 0 2 306Lvtm 式中 v Qmax时流速 取 m s 0 15 vm s t Qmax 时流动的时间 s 取30ts 3 水流断面面积 A 3 2 max 0 0208 0 104 0 2 Qms Am vm s 式中 最大流量 maxQ 3 ms 最大流量时的流速 取v 0 15 m s 4 有效水深 0 25 1 2m 取 0 5m 2 h 2 h 5 池总宽度 B 设格 每格宽2n 2 0 104 0 104 0 5 2 A bm h n 2 0 1040 208Bnbm 6 沉砂斗所需容积 V 33 max 33 864000 0208 2 0 03 86400 0 05110 052 102 11 10 Z QTX Vmm K 式中 X 城市污水沉砂量 一般取 0 03l m3 污水 T 排除沉砂的间隔时间 一般取2Td 每一个格有两个沉砂斗 则每个沉砂斗容积 0 V 3 0 0 052 0 013 2 2 Vm 7 沉砂斗尺寸 1 沉砂斗底的宽为 斗壁与水平面的倾角为 沉砂斗的 1 0 5bm 60 上口宽 取 1 3 21 220 5 0 51 08 6060 h bbm tgtg 1 0m 24 西华大学毕业设计说明书 式中 沉砂斗高度取 1 3 h 0 5m 沉砂斗底宽取 1 b 0 5m 斗壁与水平面的倾角取 60 a 2 沉砂斗容积 0 V 222233 3 01212 0 5 0 50 80 50 8 0 3050 013 33 h VSSS Smm 式中 沉砂斗高 取 0 5m 1 3 h 3 h 沉砂斗底面积 取 b 0 5m 1 S 1 沉砂斗上口面积 取 b2 0 8m 2 S 8 沉砂室高度 h3 采用重力排砂 坡向砂斗 沉砂室由两部分组成 坡向沉砂0 060 01i 斗长度 L2 为两沉砂斗间隔 2 1 2 262 1 0 13 9 1 95 222 Lbb Lm 1 b 壁厚取 0 1 式中 L 沉砂池总长 L 6m 两沉砂斗间隔壁 0 1m 1 b 1 b 1 332 0 060 50 06 1 950 629hhLm 9 沉砂池总高度 H 123 0 50 50 6291 6291 63Hhhhmm 10 校核最小流量时的流速 在最小流量 Qmin时 最小流量 只用一格工作 n1 1 大于最小流速 符合 min min 1min 0 00984 0 19 s0 15m s 1 0 5 0 104 Q Vm n A 要求 11 平流沉砂池的尺寸 6 0 208 1 63LBH 12 计算草图 计算草图见图 3 2 25 西华大学毕业设计说明书 出 出出 出 图图 3 23 2 平流沉砂池计算草图平流沉砂池计算草图 3 6 生物接触氧化池生物接触氧化池 生物接触氧化法也称淹没式生物滤池 经过充氧的废水与长满生物膜的填料 相接触 在生物膜的作用下 从而净化废水 具有体积负荷高 处理时间短 节 约占地面积 生物活性高的优点 软性纤维填料是一种生物接触氧化法和厌氧发酵法处理废水的生物载体 具 有比表面积大 利用率高 空隙可变不堵塞 污泥产量少 易管理 造价低 运 转费用省 组装方便耐 冲击负荷效果稳定等优点 此填模拟天然水草的自然形 态加工制成 生物接触氧化池是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物 它综合 了曝气池和生物滤池两者的优点 具有容积负荷高 停留时间短 有机物去除效 果好 运行管理简单和占地面积小等优点 生物接触氧化池已在我国城市污水和 工业废水处理中获得广泛应用 它除可以用于污水的二级处理外 尚可用污水的 三级处理和水源微污染的预处理 1 生物接触氧化池的一般规定 1 生物接触氧化池由池体 填料 及支架 布水系统和曝气装置等部 分组成 2 通常 氧化池填料高度为 底部布气厚度为 3 0 3 5m0 6 0 7m 顶部稳定水层为 池的总高约为 排泥所需的静水头不应小0 5 0 6m4 5 5 0m 于 1 2m 3 生物接触氧化池应不小于 2 个 4 池长一般不大于 长宽比为 10m1 2 1 1 26 西华大学毕业设计说明书 5 构造层为 填料层为 稳水层为 超0 6 1 2m2 5 3 5m0 4 0 5m 高不小于 有效水深 0 5m3 5m 6 进水导流槽宽度不小于 用导流墙分隔 其下缘至填料底部距0 8m 离 至池底距离不小于 0 3 0 5m0 4m 7 进水 BOD 浓度应控制在 当进水 BOD 为150300 mg L 时 总气水比为 120 150 mg L51 61 8 通过填料后 出水中溶解氧浓度为 2 3 mg L 9 可生化性较低的废水 BOD 负荷为 3 0 8 1 25 kgBODmd 10 为保证布水布气均匀 接触氧化池的单格面积一般不大于 2 25m 生物接触氧化池设计处理指标如表 3 4 表表 3 4 生物接触氧化池设计处理指标生物接触氧化池设计处理指标 项目CODcrBODSSNH3 N 进水水质 mg L 去除率 出水水质 mg L 300 80 60 210 90 48 20 250 92 20 50 84 8 2 基本工艺 按推流方式进行 详见下图 3 4 图图 3 43 4 推流式循环进水草图推流式循环进水草图 氧化池分格 微生物与负荷条件能较好的适应 对其的培养驯化有益 达到 提高处理效率的目的 3 填料的选择 结合实际情况 选取纤维软填料 氧化池内调料充满率为 75 4 池体的设计计算 27 西华大学毕业设计说明书 1 接触时间 t 0 nn 210 l3 08 l7 20 e S tKh S 0 46 0 0 33 753 08KpS 式中 K 为常数 为接触氧化池内填料充满率 0 60 pp 2 氧化池尺寸 容积 2 850 7122VQ tm 氧化池面积 2 3 122 340 7AVhm 池宽 B 取 5m 池长 L 为 40 7 58 2LA Bm 3 氧化池总高度H 1234 0 50 430 94 8Hhhhhm 式中 1 保护高 h0 50 6m 2 填料上水深 h0 40 5m 3 填料高 h3m 4 底部构造层高 h0 9m 4 容积负荷 3 0 8500 21 1 46 122 V QS Nkgmd V 5 需气量 接触氧气气水比 7 1 需气量 33 77 8505950 248 qi QQmdmh 曝气强度 远大于 2 32 248 6 1 40 7 qi qi qmmh Q A 32 mmh 不会淤积 采用微孔曝气头 单个曝气量 2 5m3 h 曝气头数量为 28 西华大学毕业设计说明书 个 1 248 2 5100 qiqi NQQ 3 7 二沉池二沉池 3 7 1 已知条件已知条件 设计最大流量 33 max 2 11 85074 7 Z QKQm dm h 2 11 z K 采用辐流式沉淀池 机械刮泥 3 7 2 设计参数设计参数 辐流式沉淀池的主要设计参数 1 池子直径与有效水深的比值为 12 6 2 池径不宜小于 10m 3 坡向泥斗的坡度不宜小于 当采用机械刮吸泥时 可不受此值限0 05 制 4 缓冲层高度非机械排泥时宜为 机械排泥时缓冲层上缘宜高出m5 0 刮泥板 m3 0 5 进 出水的布置方式 采用中心进水周边出水 整流板的开孔面积为池断面积的 在出水堰前应设置浮渣挡板 20 10 6 排泥装置 辐流式沉淀池多采用机械排泥 参照一下情况进行具体设 计 池径小于 一般采用中心传动的刮泥机 其驱m20 的走 道上 动装置设在池子中心 池径大于时 一般采用周边传动刮泥机 其驱动装置设在桁架的外缘 m20 7 刮泥机旋转速度一般为 外周刮泥板的线速不超过 hr3 1min3m 一般采用 min5 1m 3 7 3 设计计算设计计算 辐流式二沉池 1 池表面积 2 74 7 106 7 0 7 Q Am q 29 西华大学毕业设计说明书 式中 取 33 0 7qmmh 2 单池面积 本次设计采用是一座辐流式二沉池 2 106 7 106 7 1 A Am n 3 池直径 设计取 4 11 7 A Dm 12Dm 4 沉淀部分有效水深 2 0 7 2 71 89hq Tm 式中 沉淀时间 取 ThhT0 3 7 2 2 7Th 5 沉淀部分有效容积 22 3 2 3 14 12 3 3373 1 44 D Vhm 6 沉淀池底坡落差 取池底坡度05 0 i 则 4 20 05620 20 2 D him 7 沉淀池周边 有效 水深 0235 1 870 050 051 97Hhhhm 规范规定辐流式二沉池 0 6 1D H 12 6 0 HD 式中 缓冲层高度 取 3 hm0 05m 刮泥板高度 取 5 hm0 05m 8 沉淀池总高度 041 1 920 200 12 222 3HHhhmm 式中 沉淀池超高 取 1 hm 1 0 1hm 9 泥斗容积 1 V 3 m 2 221 2 1 5 1 3 rrrr h V 式中 污泥斗高度 5 hm 污泥斗上部半径 取 1 rmmr2 1 污泥斗下部半径 取 2 rmmr1 2 30 西华大学毕业设计说明书 mrrh73 160tan0 10 2tan 21 5 322 1 7 12 0 10 10 20 2 3 73 1 mV 10 污泥斗以上圆锥部分容积 2 V 3 m 2 11 2 4 2 3 rRrR h V 式中 底坡落差 0 2 4 hm 池子半径 6 Rm 池底可贮存污泥的体积为 223 2 3 14 0 2 66 228 17 4 Vm 11 共可贮存的污泥体积为 3 12 12 78 220 9VVm 3 8 消毒池消毒池 接触池是在水处理后即将排入水体前一步添加消毒剂使其与污水混合 进行 消毒的构筑物 杀死经过处理后污水中的病原微生物 保证消毒剂能正常发挥作 用 达到预期的杀菌效果便是其主要功能 污水处理厂常用消毒试剂 液氯 等 有效成分为次氯酸根 采用的消毒方法各有不同 NaClOCaClO 本设计采用的是平流式接触消毒池 3 8 1 设计参数设计参数 设计最大流量 max Q 3 74 7 mh 水力停留时间 T 0 5h 设计投氯量 3 0 5 0mg l 取 5 0 mg l 本设计采用 2 组 4 廊道平流式消毒接触反应池 3 8 2 设计计算设计计算 1 池体容积 V 3 max 74 7 0 537 35VQTm 2 毒池有效水深设计为 H1 1 5m 31 西华大学毕业设计说明书 3 池体表面积 F 取 2 1 37 35 24 9 1 5 V Fm H 2 25m 4 廊道宽为 2m 廊道的长B 25 12 5 2 Lm 长宽比 12 5 6 25 2 L B 5 10 5 实际有效体积 V B L H 2 12 5 1 5 37 5m3 在加上廊道以及池壁厚度 接触池的尺寸 3 132 5265LBHmmmm 6 消毒池计算草图 消毒池计算草图见图 3 5 图图 3 5 接触池草图接触池草图 3 9 加氯间加氯间 3 9 1 消毒剂消毒剂 本设计采用液氯 3 9 2 加氯量计算加氯量计算 1 本设计中取 5 0mg l 则加氯量为 850 2 11 0 001 5 00 38 24 Wkg h 32 西华大学毕业设计说明书 储存按一个月计算30 24270GWkg 2 加氯设备 选加氯机 2 台 1 用 1 备 加氯量因为污水处理站的实际出水达标情况以 及经济能力各有不同 因此设计是否用到实际当中还要依情况而定 加氯机性能 参数见表 3 5 表表 3 5 C202 型加氯机性能参数表型加氯机性能参数表 型号最大运送能力 Kg h 供水压力 MP a 平均耗水量 t h B20110 31 3 10 污泥浓缩池污泥浓缩池 污泥浓缩池可以降低污泥中的空隙水 因为空隙水占污泥水分的 故浓70 缩使得污 污泥浓缩的方法有一下 3 类 重力浓缩和气浮浓缩 机械浓缩 本设计选用 重力辐流式污泥浓缩池 3 10 1 设计参数设计参数 进泥为剩余污泥时 进泥含水率一般为 浓缩后污泥含水率99 2 99 6 为 97 98 进泥为初沉污泥时 进泥含水率一般为 浓缩后污泥含水率为95 97 92 95 进泥为混合污泥时 进泥含水率一般为 浓缩后污泥含水率为98 99 94 96 浓缩时间大于 小于 12hh24 浓缩池的有效水深不小于 一般为宜 m3m4 排泥间隔定期排泥时一般为 h8 集泥装置 根据不同排泥方式 不设刮吸泥机时 泥斗壁与液面的倾角 50 当采用吸泥机时 池底坡度为 0 003 当采用刮泥机时 池底坡度不宜小于 0 01 排泥管内管径不小于 mm150 重力浓缩池的设计参数见表 3 6 3 6 重力浓缩池设计参数重力浓缩池设计参数 污泥种类进泥含水率出泥含水率水力负荷固体通量溢流 33 西华大学毕业设计说明书 dmm 23 dmkg 2 LmgTSS 初沉池污泥95 9792 9524 3380 120300 1000 生物膜96 9994 982 0 6 035 50200 1000 剩余污泥99 2 99 697 982 0 4 010 35200 1000 混合污泥98 9994 964 0 10 025 80300 800 3 10 2 设计计算设计计算 1 计算污泥浓度 初沉池污泥量 dm P QC V 3 1 3 1 10010 100 式中 污水流量 取污水厂的平均日流量 Qdm3 进入初沉池污水中悬浮物浓度 SS CLmg 初沉池沉淀效率 城市污水厂一般去 50 污泥含水率 一般取 95 97 1 P 初沉池污泥密度 以 1000 3 mkg 3 1 3 100 250 50 850 2 1 10 100951000 Vm d 二沉池污泥量产泥量计算公式为 s Q 污泥干重 0 5 850 0 198500 250 7 0 250 03 119 Toeohe XYQ SSQ XXX kg d 式中 污泥产率系数 生活污水一般为 城市污水一般Y65 0 5 0 为 取 kgDS kg5 0 4 05 0 Y 5 BOD 进水中 SS 活性部分量 该设计