某城镇污水处理厂工艺设计_环境污水处理毕业论文.doc

某城镇污水处理厂工艺设计 I 某城镇污水处理厂工艺设计 摘 要 本次设计所处理的对象是某城镇的城镇污水 本次设计总水量为 45000m3 d COD 450mg L BOD5 290mg L SS 250mg L PH 6 9 TN 45 mg L TP 4 0 mg L NH3 N 30 通过一定合适的工艺处理后达到城镇 污水处理厂一级 A 排放标准 即 COD 50mg L BOD5 10mg L SS 10mg L PH 6 9 TN 15 mg L TP 0 5 mg L NH3 N 5 通过查阅一定的参考资料 并在导师的精心指导下 决定采 用氧化沟工艺作为本次设计的处理方案 在处理过程中 最终使之达标排放 确定工艺流程后 根据本设计处理规模 45000m3 d 再对各个水处理构筑 物进行了选型及工艺参数的取值 论文中对整个废水处理工艺的选型作了详细的论述和说明 在设计计算说 明书中对各个处理构筑物进行了必要的工艺计算 通过对本方案在处理效果和经济效果上的分析比较 可以得出该方案使可 行的 设计成果包括毕业设计论文和设计计算说明书各一份 设计图纸 10 张 关键词 城镇污水 氧化沟工艺 脱氮除磷 某城镇污水处理厂工艺设计 II Some cities sewage treatment plant project technological design Abstract The object of this design is domestic water The total capacity of water is 45000m3 d chemical oxygen demand COD 450mg L biological oxygen demand BOD5 290mg L suspend solid SS 250mg L PH 6 9 total nitrogen TN 45 mg L total phosphate TP 4 0 mg L ammonia nitrogen NH3 N 0 2 宜采用机械清渣dm 3 dm 3 5 25 2 泵房泵房 通过高程计算 从吸水面到泵后细格栅栅栅前水深之间距离为 10 579m 水 泵自身水头损失 2 0 和安全水头损失为 2 0m 所以提升扬程在 15m 左右 参照选 泵的依据 选择潜水泵型号为 350QW1500 15 90 型潜污泵 电动机功率 90 0kw 990 r min 出口直径 50mm 泵重 60kg 两用一备 某城镇污水处理厂工艺设计 13 5 35 3 细格栅细格栅 1 设计参数 细格栅的栅条间距为 3 10mm 设置细格栅的目的主要是截留污水中的悬浮 固体 对后续生物池等处理设施起保护作用 栅前流速 v1 0 7m s 过栅流速 v2 0 8m s 栅条宽度 s 0 01m 格栅间隙 e 0 06m 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 75 单位栅渣量 1 0 02m3 栅渣 103m3 污水 渐扩部位展开角 1 20 设栅前水深 h 1 0m 某城镇污水处理厂工艺设计 14 细格栅计算草图 2 计算过程 设有两台细格栅并联运行 进水由两条渠道经过细格栅 1 格栅的间隙数 n 50 551 个 bhv Q sin max 0 521 sin60 2 0 006 1 0 0 8 o 2 格栅的宽度 设计采用锐边矩形钢条为栅条 即栅条宽度 s 10mm B S n 1 bn 0 01 51 1 0 006 51 0 806m 3 进水渠道渐宽部分的长度 1 l 设进水渠宽 0 45m 其渐宽部分展开角度 1 B 1 20o 0 806 0 45 2tg 0 49m 111 2lBBtg 20o 4 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2 l 21 2 0 49 20 245llm 5 通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面 4 32 1 sin 2 hs bkvg 2 42 0 01 0 006 sin60 3 0 41m 4 3 2 0 8 19 6 6 栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2 0 3m 为避免造成栅前涌水 故将栅后槽底下降 h1作为补 偿 H h h1 h2 1 0 0 41 0 3 1 71m 7 格栅总长度 L 1 0 0 5 H1 tg 1 l 2 l 0 49 0 245 1 0 0 5 1 0 0 3 tg75o 2 25m H1为栅前渠道深 h h2 8 每日栅渣量的计算 某城镇污水处理厂工艺设计 15 在格栅间隙 6mm 时 设栅渣量为 0 02 m3 103m3污水 有 5 11000 02 0 521 0 86400 k1000 w86400 z 1max Q W 0 6 0 20 宜采用机械清渣dm 3 dm 3 5 45 4 旋流沉砂池旋流沉砂池 设计计算 1 旋流沉砂池选择 该污水厂设计流量 Q 45000 521 l s 设有 2 座旋流沉砂池并联运行 dm 3 根据设计水量 单座沉砂池的设计水量为 260 5L s 查 给水排水设计手册 第 05 册 城镇排水 第二版中 P291 表 5 10 和给水排水工程快速设计手册 P84 表 4 6 选择单座旋流沉砂池的各部分尺寸和规格如下 旋流沉砂池计算草图 旋流沉砂池型号及尺寸 mm 型号流量 L s ABCDEFGHJKL 30031030501000610120030015504503004508001350 某城镇污水处理厂工艺设计 16 计水量 104 m3 d 沉砂池直径 m 沉砂池深度 m 砂斗直径 m 2 25 3 05 1 35 1 00 砂斗深度 m 驱动机构 W 桨板转速 N min 1 55 0 75 14 2 排砂方法 旋流沉砂池排砂有三种方式 第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除 第二种是用空气提升器 即在桨板传动轴中插入一空气提升器 第三种是在传动 轴中插入砂泵 泵及电机设在沉砂池顶部 本工程采用空气提升器排砂 该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应 5 55 5 厌氧池厌氧池 1 设计参数 设计流量 考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元 总的水力停留时间超过 15h 设计水量按最大日平均时考虑 每座设计流量为 Q1 100 2L s 分 4 座 水力停留时间 T 2h 污泥浓度 X 3000mg L 污泥回流液浓度 Xr 10000mg L 2 设计计算 1 厌氧池容积 V Q1 T 100 2 10 3 2 3600 721 44m3 2 厌氧池尺寸 水深取为 h 4 0m 则厌氧池面积 A V h 721 44 4 180 36m2 设计厌氧池长约为宽的 2 倍 则可取 L 19 0m B 9 50 厌氧池的总容积 V 9 5 19 5 902 5m3 有效容积为 721 44m3 则体积有效系数 为 79 94 符合有机负荷要求 水力负荷率 V2 Q 24 721 44 0 6m3 m2 h 对于颗粒污泥 水力负荷 V2 0 1 0 9 m3 m2 h 符合要求 5 65 6 氧化沟氧化沟 某城镇污水处理厂工艺设计 17 1 设计参数 拟用卡鲁塞尔 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 氧化沟设计分 4 座 按 最大日平均时流量设计 每座氧化沟设计流量为 Q1 100 2L s 8657 28m3 d 总污泥龄 20d MLSS 3600mg L MLVSS MLSS 0 75 则 MLVSS 2700 a 0 48 b 0 05 曝气池 DO 2mg L 脱氮速率 qdn 0 0312kgNO3 N kgMLVSS d K1 0 23 l d Ko2 1 3mg L 剩余碱度 100mg L 保持 PH 7 2 所需碱度 7 1mg 碱度 mgNH3 N 氧化 产生碱度 3 0mg 碱度 mgNO 3 N 还原 硝化安全系数 2 5 硝化温度修正系数 1 08 2 设计计算 1 碱度平衡计算 1 设计的出水 BOD5为 10 mg L 则水中非溶解性 BOD5的值为 BOD5f 0 7 Se 1 42 1 e 0 23 5 6 8mg L 因此 处理水中的溶解性 BOD5 为 10 6 8 3 2mg L 2 采用污泥龄 30d 则日产泥量为 kg d 0 48 8657 28 2903 2 595 9 11000 1 0 05 20 r m aQS bt 一般情况下 其中有 12 4 为氮 近似等于 TKN 中用于合成部分 为 0 124 595 9 73 89kg d 即 TKN 中有mg L 用于合成 73 89 1000 8 54 8657 28 需用于氧化的 NH3 N 30 8 54 2 19 46 mg L 需用于还原的 NO3 N 19 46 10 9 46 mg L 3 碱度平衡计算 某城镇污水处理厂工艺设计 18 已知产生 0 1mg L 碱度 除去 1mg BOD5 且设进水中碱度为 25 0mg L 剩余碱度 250 7 1 19 46 3 0 9 46 0 1 290 3 2 168 89 mg L 计算所得剩余碱度以 CaCO3计 此值可使 PH 7 2 mg L 2 硝化区容积计算 硝化速率为 2 2 158 1 05 0 15098 0 2 10 47 0 OK O N N e O T T n 23 1 2 102 2 47 0 158 1 1505 0 1515098 0 e 0 204 l d T 12 故泥龄 d9 4 204 0 11 n w t 采用安全系数为 2 5 故设计污泥龄为 2 5 4 9 12 5d 原假定污泥龄为 20d 则硝化速率为 l d 1 0 05 20 n 单位基质利用率 kg kgMLVSS d 0 050 05 0 208 0 48 n b u a 5 BOD MLVSS f MLSS 0 75 3600 2700 mg L 所需的 MLVSS 总量 2903 2 8657 28 11937 06 0 208 1000 kg 硝化容积 m3 11937 06 10004421 13 2700 n V 水力停留时间 h 4421 13 2412 26 8657 28 n t 3 反硝化区容积 12 时 反硝化速率为 某城镇污水处理厂工艺设计 19 20 029 0 03 0 T dn M F q 12 20 290 0 03 0 0291 08 16 3600 24 0 018kgNO 3 N kgMLVSS d 还原 NO 3 N 的总量 kg d 9 46 8657 2881 9 1000 脱氮所需 MLVSS kg 81 9 4549 88 0 018 脱氮所需池容 m3 4549 88 10001685 14 2700 dn V 水力停留时间 h 1685 14 244 67 8657 28 dn t 4 氧化沟的总容积 总水力停留时间 h12 264 6716 93 ndn ttt 总容积 m34421 13 1685 146106 27 ndn VVV 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 6106 27 249 24 3 5 7 m 4421 13 180 46 3 5 7 m 缺氧段长度为 1685 14 68 78 3 5 7 m 弯道处长度 m6621 2 21 2 7 3 则单个直道长 取 46m 249 2466 45 81 4 m 故氧化沟总池长 46 7 14 67m 总池宽 7 4 28m 未计池壁厚 某城镇污水处理厂工艺设计 20 校核实际污泥负荷 8657 28 290 0 11 3600 6106 27 a s QS NkgBOD kgMLSS d XV 6 需氧量计算 采用如下经验公式计算 32 6 26 4 NONMLSSBSAdkgO rr 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 19 46 8657 28 10 3 168 47kg d R 0 5 8657 28 0 29 0 0032 0 1 4421 13 2 7 4 6 168 47 2 6 81 9 2997 18kg d 124 88kg h 采用表面机械曝气时 20 时脱氧清水的充氧量为 取 T 30 查表得 0 8 0 9 氧的饱和度 7 63 mg L 30 s C 20 s C 9 17 mg L 20 20 0 024 1 T Ts s CC RC R 30 20 124 88 9 17 0 800 9 1 7 6321 024 231 8 kg h 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 0 231 8 1 85 125125 R n 7 回流污泥量 可由公式求得 XX X R r 式中 X MLSS 3 6g L 回流污泥浓度取 10g L 则 r X 50 100 实际取 60 56 0 6 310 6 3 R 某城镇污水处理厂工艺设计 21 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 595 9240 0 25 8657 281313 97 0 751000 w Qkg d 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 3 1313 97 131 4 10 md 9 氧化沟计算草草图如下 出水管至 二沉池 走道板 走道板 钢梯 氧化沟计算草图 进水管DN400 来自配水井 5 75 7 二沉池二沉池 采用两座中心进水 周边出水的幅流式沉淀池 1 设计参数 设计进水量 每座沉淀池流量 Q 937 5m3 h 表面负荷 qb范围为 1 0 1 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 3 h 堰负荷 取值范围为 1 5 2 9L s m 取 2 0 L s m 2 设计计算 某城镇污水处理厂工艺设计 22 二沉池计算草图 1 单池沉淀部分水面面积 A 根据生物处理段的特性 选取二沉池表面负荷 q 1 0m3 m2 h 沉淀时间为 T 3h A 937 5m2 q Q937 5 1 0 2 池体直径 D 34 56m 取 D 35m F4 3 沉淀部分的有效水深 h2 q T 3m 4 污泥区的容积 为了防止磷在池中发生厌氧释放 故贮泥时间采用 Tw 2h V 1588 24m3 r 2 1 X 24XX T RQ 2 2 6937 5 3600 3600 10000 1 0 5 污泥区的高度 h4 污泥斗高度 设池底的径向坡度为 i 0 05 污泥斗底部直径 D2 2 0m 泥斗 上部直径 D1 4 0m 污泥斗倾角 60 泥斗区高度 1 73m 4 h 12 2 2 tanDD 0 4 22 2 tan60 泥斗的容积 V1 12 69m3 22 41122 3242 hDD DD 锥体区高度 i 0 775m 4 h 22 1 DD 17 52 0 05 锥体体积 V2 209 25m3 2 4 2 3 21214 DDDDh 竖直部分的高度 1 46m 4 h F VVV 21 1588 24209 25 12 69 937 5 某城镇污水处理厂工艺设计 23 泥区的总高度 h4 1 73 0 775 1 46 3 965m 4 h 4 h 4 h 6 沉淀池的总高度 H 设沉淀池的超高 h1 0 3m 缓冲层的高度 h3 0 5 H h1 h2 h3 h4 0 3 3 0 5 3 965 7 765m 7 确定出水堰的尺寸构造 校核堰上水力负荷 二沉池采用双侧环形集水槽 槽宽度取 b 0 6m 堰上水头 出水堰长度 L 209 8m 1 h 2 22 21 sDsbDLL 堰上水力负荷 q 1 24L s m 1 7 L s m 符合要求 L Q 出水堰的形式和尺寸 采用 90 度三角堰出水 每米堰板设 5 个堰口 每个 堰口出流量 q 0 248 L s 0 000248 5 q1 24 5 3 ms 三角个数 n 1050 07 取 n 1051 个 Q Q 0 26 0 000248 假设堰上水头 0 021 0 200 时 每个三角堰出流量由公式 1 h q 1 40 式中 q 为过堰流量 52 h 3 ms 0 032 m 算出堰上水头在 0 021 0 200 之间 1 h 2 5 1 4 q 2 5 0 000248 1 4 符合要求 集水槽临界水深 0 32 m k h 2 3 2 Q gB 2 3 2 1 3 0 26 9 8 0 60 集水槽启端水深 1 73 1 73 0 32 0 55 m 0 h k h 设出水槽自由跌落高度 0 2m 2 h 则集水槽总深度 h 0 032 0 2 0 55 0 782 m 1 h 2 h 0 h 设计取环形槽内水深为 0 80m 5 85 8 混凝反应池混凝反应池 常规的好氧生物处理工艺主要功能是出去废水中的有机碳化物 废水中的含 某城镇污水处理厂工艺设计 24 磷化合物除少部分用于微生物自身生长繁殖的需要外 在常规的生物处理工艺 中大部分难以去除而以磷酸盐的形式随二级处理出水排入受纳水体 废水的二 级生物出水中的磷含量常常超过 0 5 1 0mg l 故在二级处理后加一混凝反应 池 采用投加石灰的化学除磷法去除污水中的剩余磷 出水磷能达标排放 本设计采用机械混凝反应池 机械混凝池是利用电机经减速装置带动搅拌 器对水流进行搅拌 使水中的颗粒相互碰撞 完成混凝 机械混凝采用旋转的 方式 搅拌器采用桨板式 搅拌轴为垂直式 机械搅拌混凝池采用多格串联 适应 G 值的变化 提高混凝效果 机械混凝池的混凝效果好 可以根据水质水 量的变化随时改变桨板的转速 水头损失 缺点是增加机械维修工作 机械混 凝池适用于各种水质 水量及变化较大的原水 与平流式沉淀池合建 1 设计要点 1 混凝池不少于两组 每组混凝池内一般放 3 6 挡搅拌机 各搅拌机之 间用隔墙分开 隔墙上 下交错开孔 2 混凝时间为 15 20min 3 机械混凝池的深度一般为 3 4m 4 叶轮桨板中心处的线速度一般由第一挡 0 4 0 5m s 逐渐减少 最后一 挡为 0 1 0 2m s 各挡搅拌速度梯度值 G 一般取 20 30s 1 5 每一搅拌轴上的桨板总面积为混凝池水流断面的 10 20 每块桨板 的长度不大于叶轮直径的 75 宽度一般为 100 300mm 6 垂直搅拌轴设于混凝池的中间 上桨板顶端设在水面下 0 3m 处 下桨 板底端设于池底 0 3 0 5m 处 桨板外缘距离池壁小于 0 25m 为避免产 生短路 设置固定挡板 7 水平搅拌轴设于池身一半处 搅拌机上的桨板直径小于池水深 0 3m 桨扳的末端距池壁不大于 0 2m 2 设计计算 1 每个池的容积 V QT 60n 取混凝时间为 15min 容积为 V 1875 15 60 2 234 375m3 取两格 每格尺寸为 5 0m 5 0m 某城镇污水处理厂工艺设计 25 2 水深 H V F 234 375 2 5 5 4 7m 取超高为 0 3m 则混凝池总高度为 5 0m 3 搅拌设备 混凝池种每一格设置一台搅拌设备 分格墙上过水孔道上下交错布置 叶轮直径取池宽的 80 采用 4 0m 叶轮桨板中心点线速度采用 v1 0 5m s v2 0 35m s 桨板长度取 l 1 4m 桨板宽度取 b 0 12m 每根轴上板数 16 块 内外各 8 块 旋转桨板面积与混凝池过水断面之 比 16 0 12 1 4 5 4 7 11 44 池子周围设 8 块固定挡板 固定挡板宽为 0 2m 高为 1 2m 8 块挡板 的 面积与混凝池过水断面之比为 8 0 2 1 2 5 4 7 8 17 桨板总面积占过水断面之比为 11 44 8 17 19 61 4 符合要求 长深比 L h2 36 4 9 8 符合要求 表面负荷 q Qmax A 1875 36 26 2 0 m3 m2 h 符合要求 6 污泥部分的容积 V 污泥区的容积按不小于 2h 的贮泥量计算 则 V 4 1 R QX X Xr 24 式中 Q 日均污水流量 m3 d X 混合污泥浓度 mg l Xr 回流污泥浓度 mg l R 回流比 V 4 1 50 8058 3500 3500 10000 24 373 m3 每格沉淀池所需污泥部分的容积 V 373 2 186 5 m3 7 污泥斗的容积 采用污泥斗的尺寸如图所示 每格沉淀池设一个泥斗 则每斗容积 V0 V0 1 3 h4 f1 f2 21ff 某城镇污水处理厂工艺设计 27 式中 f1 污泥斗上口面积 m3 f2 污泥斗下口面积 m3 h4 污泥斗高度 m 污泥斗为方斗 50 则 h4 6 5 0 5 2 tan50 3 21m f1 6 5 6 5 42 25m2 f1 0 5 0 5 0 25m2 V0 1 3 h4 f1 f2 12 ff 52 2 m3 8 污泥斗以上梯形部分的容积 V2 V2 L l 2 h4 b 式中 L 梯形上部的长度 即沉淀池长 m l 梯形下部的长度 m h4 梯形部分的高度 m 由上可知 L 36m l 6 5m h4 36 6 5 0 5 0 01 0 29m V2 36 6 5 2 0 29 6 5 40 06m3 9 污泥区的总高度 h4 h4 h4 h4 h4 污泥层厚度 h4 V V1 V2 A 式中 A 为单池面积 即 A A 2 365 2 h4 V V1 V2 A 0 65m 所以 h4 h4 h4 h4 3 21 0 29 0 65 4 15 m 10 沉淀池总高度 H 设缓冲层高度 h3 0 3m 超高 h1 0 3m H h1 h2 h3 h4 0 3 4 0 3 4 15 8 75m 2 进水花墙 采用砖砌进水花墙 孔眼形式为半砖孔洞 尺寸为 0 125m 0 063m 单孔面积 A1 0 125 0 063 0 00788 m2 孔眼流速一般为 0 2 0 3m s 取 v1 0 2m s 孔眼总面积 A0 Q0 v1 583 2 3600 0 2 0 405m3 s 某城镇污水处理厂工艺设计 28 孔眼数 n0 A0 A1 0 405 0 00788 51 4 取 n0 52 个 则孔眼实际流速 v Q0 n0 A1 0 081 52 0 00788 0 198 m s 3 出水堰 1 堰长 L 设计出水堰负荷 q 1 6L s m 则 L Q0 q 0 084 1000 1 6 50 6 m 2 出水堰的形式和尺寸 采用 90 三角堰出水 每米堰板设 5 个堰口 详细尺寸见图 q q 5 1 6 5 0 32 L s 0 00032 m3 s 3 堰上水头 h1 每个三角堰出水流量 q 1 4h15 2 h1 2 0 035 m 5 4 1 q 4 集水槽宽度 B B 0 9 Q0 4 为了保证安全 集水槽设计流量 Q 1 2 1 5 Q0 B 0 9 Q0 4 0 9 1 3 0 081 0 4 0 35 m 5 槽深度 集水槽临界水深 hk 0 28 m 3 22 Q g B 集水槽起端水深 h0 1 73 hk 1 73 0 28 0 48 m 设出水槽自由跌落高度 h2 0 1m 则集水槽总深度 h h1 h2 h0 0 035 0 1 0 48 0 615 m 5 105 10 滤滤池池 1 设计参数 设计流量 Q 45000m3 d 计算水量 Q 1 05 45000 47250 m3 d 冲洗时间 t0 6min 0 1h 冲洗周期 T 12h 滤速 v 5m h 冲洗强度 q 14L s m2 2 设计计算 1 滤池工作时间 T 滤池 24 小时运转 其有效工作时间为 某城镇污水处理厂工艺设计 29 T T t0 24 0 1 24 12 23 8h 式中未考虑排放初滤水 2 滤池总面积 F F Q v T 47250 5 23 8 397 06m2 滤池个数采用 N 6 用双行排列 则每个滤池面积为 f F N 397 06 6 66 18 m2 3 单池平面尺寸 滤池长宽比采用 L B 1 5 则滤池平面尺寸为 L 1 4B 9 63m B 6 88m 4 校核强制滤速 v Nv N 1 6 5 6 1 6m h 5 滤池高度 H 采用承托层厚度 H1 0 45m 滤料层厚度 H2 0 70m 沙面上水深 H3 1 70m 滤池超高 H4 0 30m 则滤池总高度为 H H1 H2 H3 H4 3 15m 5 115 11 接触消毒池接触消毒池 采用矩形隔板式接触反应池 1 设计参数 设计流量 Q 45000m3 d 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 m3 45000 30 937 5 24 60 表面积m2 937 5 468 75 2 V A h 采用 5 个隔室 单隔宽 b 3 5m 则池总宽 B 3 5 5 17 5 接触池长度 L 取 27m 468 75 26 79 17 5 A m B 长宽比 符合池形要求 26 79 7 65 3 5 L b 某城镇污水处理厂工艺设计 30 池深取 2 0 3 2 3m 0 3m 为超高 经校核均满足有效停留时间的要求 27000 17500 3500 进水 出水 加氯池草图 设计最大加氯量为 max 4 0mg L 每日投氯量为 maxQ 4 45000 10 3 180kg d 7 5kg h 5 125 12 污泥泵房污泥泵房 二沉池剩余污泥 m 2876 2 kg d 含水率 99 4 污泥浓度 6kg m3 浓缩后使 污泥固体浓度为 30kg m3 即污泥含水率 P 97 一 回流污泥泵房 1 设计说明 二沉池活性污泥由吸泥管吸入 由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀 井中 然后由管道输送至回流泵房 其他污泥由刮泥板刮入污泥井中 再由排 泥管排入剩余污泥泵房集泥井中 设计回流污泥量为 QR RQ 污泥回流比 R 50 100 按最大考虑 即 QR 100 Q 231 5L s 20000m3 d 2 回流污泥泵设计选型 1 扬程 某城镇污水处理厂工艺设计 31 二沉池水面相对地面标高为 0 6m 套筒阀井泥面相对标高为 0 2m 回流污 泥泵房泥面相对标高为 0 2 0 2 0 4m 氧化沟水面相对标高为 1 5m 则污泥 回流泵所需提升高度为 1 5 0 4 1 9m 2 流量 两座氧化沟设一座回流污泥泵房 泵房回流污泥量为 20000m3 d 833m3 h 3 选泵 选用 LXB 900 螺旋泵 3 台 2 用 1 备 单台提升能力为 480m3 h 提升 高度为 2 0m 2 5m 电动机转速 n 48r min 功率 N 55kW 4 回流污泥泵房占地面积为 9m 5 5m 二 剩余污泥泵房 1 设计说明 二沉池产生的剩余活性污泥由剩余污泥泵 地下式 将其提升至污泥浓缩 池中 处理厂设一座剩余污泥泵房 两座二沉池共用 污水处理系统每日排出污泥干重为 2 1334 4kg d 即为按含水率为 99 计 的污泥流量 2Qw 2 133 44m3 d 266 88m3 d 11 12m3 h 2 设计选型 1 污泥泵扬程 辐流式浓缩池最高泥位 相对地面为 0 4m 剩余污泥泵房最低泥位为 5 34 0 3 0 6 4 53m 则污泥泵静扬程为 H0 4 53 0 4 4 13m 污泥输送管道 压力损失为 4 0m 自由水头为 1 0m 则污泥泵所需扬程为 H H0 4 1 9 13m 2 污泥泵选型 选两台 2 用 1 备 单泵流量 Q 2Qw 2 5 56m3 h 选用 1PN 污泥泵 Q 7 2 16m3 h H 14 12m N 3kW 3 剩余污泥泵房 占地面积 L B 4m 3m 5 135 13 污泥浓缩池污泥浓缩池 采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池 用带栅条的刮泥机刮泥 采 用静压排泥 剩余污泥泵房污泥送至浓缩池 1 设计参数 某城镇污水处理厂工艺设计 32 进泥浓度 10g L 污泥含水率 P1 99 4 每座污泥总流量 Q 262 8m3 d 10 95m3 h 设计浓缩后含水率 P2 97 0 污泥固体负荷 qs 45kgSS m2 d 污泥浓缩时间 T 15h 贮泥时间 t 4h 2 设计计算 1 浓缩池面积 A 浓缩污泥为剩余活性污泥 取两座 每座的面积 A 58 4m2 W s Q q 2627 94 45 2 浓缩池直径 D 设计采用 n 2 个圆形辐流池每座的直径 D 8 63m 取 4A D 9 0m 3 浓缩池深度 H 浓缩池工作部分的有效水深 h2 QT 24A 2 58m 浓缩池的超高 h1取 0 5m 缓冲层的高度 h3取 0 3m 浓缩池设机械刮泥 池 底坡度 i 0 05 污泥斗下底直径 D1 1 0m 上底直径 D2 2 0m 池底坡度造成的深度 h4 0 2miDD 2 2 1 污泥斗高度 h5 0 714m 0 21 2 2 tan55DD 浓缩池总高度 H h1 h2 h3 h4 h5 0 5 2 58 0 3 0 2 0 714 4 294m 某城镇污水处理厂工艺设计 33 浓缩后污泥的体积 V浓缩 52 56m3 d 2 1 1 1 P PV 262 8 1 99 4 1 97 每日排出上清液 V上清液 1 V V浓缩 210 24m3 d 5 145 14 贮泥池贮泥池 1 设计参数 设一座贮泥池 总泥量 V 2 52 56 105 12 m3 d 贮泥周期 T 为 1d 2 设计计算 1 贮泥池的容积 V TV 105 12m3 2 贮泥池直径 取贮泥池尺深 h 3 5m 面积 S 30 03m2 直径 D 6 19m 取 D 6 2m h V S4 为防止污泥在池内沉降 采用均匀搅拌机 5 155 15 脱水机房脱水机房 过滤流量 Q 1313 97 4 5255 88 kg d 219 0 kg h 污泥含水率 97 型号为 DY 1000 型带式压滤机 性能尺寸如下表 型号滤带 有效 宽度 mm 滤带运 行速度 m min 进料污 泥含水 率 产泥量 kg h m 电动机 功率 kw 重量 kg 外形尺寸 mm 滤饼 含水 率 DY 1000 10000 4 4 095 9850 5002 240004520 1890 175070 80 选用的机器设计污泥脱水负荷即产泥量为的 110kg h m 选用压滤机的数量为 n 219 0 110 1 991 选用 3 台 2 用 1 备 每日 2 班工作 24 小时连续工作 每日加药量的计算 按照污泥量的 0 3 计算 故每日的加药量为 某城镇污水处理厂工艺设计 34 219 0 24 0 3 15 77kg 配制成溶液为 1 的溶液 体积为 15 77 0 01 1577 L d 脱水机房每日三班工作 每班配药 1 次 则每次的配药的体积为 1 58 3 0 53m3 考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高 故设计选用 2 个容积为 0 4m3的药箱 配置 2 台 JBK 型反应搅拌机 桨叶的直径为 d 1000mm 功率 0 75kw 桨板外缘 线速度 4 5m s 聚丙烯酰胺投加浓度为 0 1 选用 3 套在线稀释装备 包括 3 台水射器和 3 台流量计量仪 以及配套的调节控制阀件 聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵 3 台 2 用 1 备 反冲洗泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度 每台脱水机反冲洗的耗水量 为 5 5 11 0m h 压力为 0 4 0 6MPa 选用 3 台离心清水泵 2 用 1 备 型号为 IS65 50 160 脱水后泥饼的含水率在 70 左右 则外运的泥饼的体积为 52 56m3 d 排出的上清液 V上清液 2 473 04m3 d 某城镇污水处理厂工艺设计 35 6 6 污水处理厂总体布置与高程计算污水处理厂总体布置与高程计算 6 16 1 污水处理厂的平面布置污水处理厂的平面布置 1 处理单元构筑物的平面布置 处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物 在作平面布置时 应根据各构筑物 的功能要求和水力要求 结合地形和地质条件 确定它们在厂区内平面的位置 对此 应考虑 1 贯通 连接各处理构筑物之间的管 渠便捷 直通 避免迂回曲折 2 土方量做到基本平衡 并避开劣质土壤地段 3 在处理构筑物之间 应保持一定的间距 以保证敷设连接管 渠的要求 一般的间距可取值 5 10m 某些有特殊要求的构筑物 如污泥消化池 消化气 贮罐等 其间距应按有关规定确定 4 各处理构筑物在平面布置上 应考虑适当紧凑 5 考虑到安全问题 厂内的高压线尽量减少其长度 所以变配电间设置在厂 区边缘与泵房相近 6 较深的构筑物由于地下部分较深 其周围附近不宜设其他构筑物 距离最 好 10 米以上 7 出水地方靠近厂区南边河体 能够使出水较近的排放 2 管 渠的平面布置 1 在各处理构筑物之间 设有贯通 连接的管 渠 此外 还应设有能够使 处理构筑物独立运行的管 渠 当某一处理构筑物因故障停止工作时 其后接 处理构筑物 仍能够保持正常的运行 2 应设超越全部处理构筑物 直接排放水体的超越管 3 在厂区内设有的各种管线有的敷设在地下 但大部都在地上 对它们的安 排 既要便于施工和维护管理 但也要紧凑 少占用地 也可以考虑采用架空 的方式敷设 4 在污水处理厂区内 应有完善的排雨水管道系统 必要时应考虑设防洪沟 渠 3 辅助建筑物 污水处理厂内的辅助建筑物有 泵房 办公室综合楼 控制室 维修间 某城镇污水处理厂工艺设计 36 仓库 车库等 其建筑面积大小应按具体情况与条件而定 有可能时 可设立试验车间 以不断研究与改进污水处理技术 辅助构筑 物的位置应根据方便 安全等原则确定 在污水处理厂内应合理的修筑道路 方便运输 广为植树绿化美化厂区 改善卫生条件 改变人们对污水处理厂 不卫生 的传统看法 按规定 污水处 理厂厂区的绿化面积不得少于 30 4 本设计污水处理厂的平面布置 根据污水处理厂平面布置的原则 本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法 共分四区 厂前区 水区 提标改造区 泥区 6 26 2 高程计算高程计算 计算污水厂出水处设计水面标高 根据式设计资料 该新区的小河自东向 西流向 小河最大洪水位为 0 90m 平均水位为 0 50m 枯水位为 0 10m 而 污水厂厂址处的地坪标高为 3 40m 大于该小河最高水位 0 50m 污水经接触池 后自流排出 由于不设污水厂终点泵站 从而布置高程时 确保接触池的水面 标高大于 0 90m 同时考虑挖土埋深 整个污水处理部分的高程主要围绕三部分损失来进行 沿程阻力损失 局 部水头损失及构筑物自身损失 其中局部水头损失主要是管道弯头 三通 阀 门等具有阻力带来水头损失 由此可以算出每一段管路上的损失 并且依次推 算前一个构筑物的水面标高 从而定出每一个构筑物相对于地面的位置 选最长的流程计算 高程计算结果见下表 污水厂高程计算表 名 称 设 计 流 量 L s 管 径 mm I V m s 管 长 m IL m g v 2 2 m h m 出厂管 52110000 800 73200 0160 050 0010 017 接触消毒室 0 3 接触消毒室至 滤池 52110000 80 73340 0270 050 0010 028 滤池 2 5 滤池至平流式 沉淀池 130 2510000 650 85430 0283 270 1210 149 平流式沉淀池 0 2 某城镇污水处理厂工艺设计 37 混凝反应池 0 2 混凝反应池至 二沉池 260 5 1000 0 45 0 90 990 0452 77 0 114 0 159 二沉池 0 5 二沉池至配水 井 2 52110000 80 73180 0141 340 0360 050 配水井 2 0 25 配水井 2 至氧 化沟 130 2510000 650 851550 1016 170 2280 329 氧化沟 0 3 氧化沟至配水 井 1 52110000 80 73110 0081 870 0510 059 配水井 1 0 25 配水井 1 至厌 氧池 130 2510000 650 851280 0834 550 1680 251 厌氧池 0 1 厌氧池至沉砂 池 52110000 80 73400 0323 860 1050 137 沉砂池 0 15 细格栅 0 15 提升泵房 2 0 中格栅 0 1 7 928 各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高 构筑物名称水面标高 m 池底标高 m 构筑物名称水面标高 m 池底标高 m 进水管 3 39 3 77二沉池 4 953 2 812 细格栅 6 979 6 229混凝反应池 4 294 0 406 旋流沉砂池 6 829 6 229平流式沉淀池 4 094 0 094 厌氧池 6 542 2 542滤池 3 745 0 595 氧化沟 5 882 2 382接触池 1 217 0 783 某城镇污水处理厂工艺设计 38 7 7 工程概预算和经济技术指标工程概预算和经济技术指标 7 17 1 土建费用土建费用 土建费用造价列表土建费用造价列表 序号构筑物名称尺寸单池有效 容积 m3 单位造 价 元 m3 数量投资 万元 备注 1粗格栅2 641 013 5m 9 334502 座0 84钢混 2潜污泵房666 5m 2344501 座10 53钢混 3细格栅间2 250 8061 65m 2 994502 座2 69钢混 4旋流沉砂池D 2 43 H 3 5m16 225002 座1 62钢混 5厌氧池199 54 0m 7224504 座129 96钢混 6氧化沟67283 5m 65664504 座1181 88钢混 7二次沉淀池D 35 0m H 7 765m7467 025002 座746 70钢混 8混凝反应池5 55 54 7m 142 185004 座28 44钢混 9平流沉淀池366 54 0m 9365004 座187 2钢混 10快滤池9 636 883 15m 208 705006 座62 61钢混 11接触消毒池27 017 52 0m 9454001 座37 8钢混 12污泥浓缩池D 9 0m H 4 3m273 424502 座24 61钢混 13贮泥池D 6 2m H 4 0m120 704501 座5 43钢混 14脱水机房24 012 04 0m 11523001 间34 56砖混 15污泥泵房6 06 05 5m 1984501 间6 48钢混 16加氯间8 06 06 0m 2525001 间12 6砖混 17机修室18 012 04 0m 8643001 间25 92砖混 18控制室20 015 08 0m 24004001 间96 0砖混 19办公室15 014 08 0m 16804001 间67 2砖混 20车库15 05 02 5m 187 52001 座3 75砖混 土建费小计2666 82 万元 7 27 2 设备费用设备费用 设备费用总计 780 66 万元 某城镇污水处理厂工艺设计 39 7 37 3 工程总费用概算工程总费用概算 直接费用 土建费用 2666 82 万元 设备材料费用 780 66 万元 直接费用 3447 48 万元 间接费用 运输和安装费用 直接费用 5 172 37 万元 方案设计费用 直接费用 3 103 42 万元 调试费用 直接费用 3 103 42 万元 验收费用 直接费用 2 68 95 万元 其他建设费用 直接费用 15 517 12 万元 总投资 4412 76 万元 7 47 4 技术经济指标技术经济指标 7 4 1 各项污染物去除率各项污染物去除率 构筑物浓度变化 CODBODSSTNTP 进水浓度450 290 250454 0 去除率0 0 0 0 0 格栅 出水浓度450 290 250454 0 去除率0 0 10 0 0 旋流沉 砂池 出水浓度450 290 225454 0 去除率86 0 94 8 86 4 72 55 厌氧池 到二沉 池出水浓度6315 0830 612 6 1 8 某城镇污水处理厂工艺设计 40 去除率25 35 69 14 8 73 3 出水浓度47 259 8029 48610 730 48 混凝沉 淀及快 滤池 达标要求 50 达 标 10 达 标 10 达 标 15 达 标 0 5 达 标 7 4 2 运行费用运行费用 项目费用 元 m3天 备注 电费0 85按 0 80 元 KWH 计 药剂费0 20包括加氯以及污泥脱水加药 人工费0 08按照平均每天 60 元 人计算 维护费0 034年维护费用按照直接费用的 1 计算 设备折旧0 05按照使用 15 年期限折旧 处理成本1 214 某城镇污水处理厂工艺设计 41 结论与体会结论与体会 毕业设计是大学学习的最后一次考核 是对四年所学知识的一次综合 是 我们走向社会前的一次实践 通过这次毕业设计 我不仅进一步掌握住了所学 的专业知识 而更能从设计中认识到实际工程与书本知识的联系及不同 对我 以后更好的工作和学习有很大的帮助 这次毕业设计 我的任务是设计处理城市生活污水的完整工艺 通过查找 资料 结合书本知识 采取一套可行的处理方案 氧化沟废水处理工艺 它是 传统工艺的改进版 在工艺中加上厌氧池和混凝沉淀池 从而保证了最终废水 总磷 总氮的达标排放 设计计算中 参考了一些国内外的资料 但由于工程经验的不足 专业知 识的限制 对于主要的设计参数 基本上依据设计手册为主 对于一些各文献 都不一致的设计参数 依照赵丹等老师的工程经验加以取值及计算 从检索资 料及设计计算过程中 我充分认识到环保知识在国内的发展与限制 及环保事业 重要性 同时也认识到一个工程的设计是一个反复的过程 必须适当的调整 设计过程中 得到了导师赵丹的精心指导及多位同学的帮助 在此 对他们表 示衷心感谢 某城镇污水处理厂工艺设计 42 参参 考考 文文 献献 1 高廷耀 顾国维 水污染控制工程 第二版 高等教育出版社 2005 2 北京水环境技术与设备研究中心 北京市环境保护科学研究院 国家城市环境污染控制 工程技术研究中心 三废处理工程技术手册废水卷 化学工业出版社 1999 3 韩洪军 污水处理构筑物设计与计算 哈尔滨工业大学出版社 2002 4 韩洪军 杜茂安 水处理工程设计计算 中国建筑工业出版社 2006 5 聂梅生