环境工程课程设计正文

辽辽 宁宁 科科 技技 学学 院院 20102010 级 级 本科课程设计 题目 山东某市污水处理厂工艺设计 专 业 环境工程 班 级 环境 BG101 姓 名 刘 琪 学 号 6411110112 指导教师 兴 虹 说明书 28 页 图纸 2 张 辽宁科技学院本科生课程设计 第I页 摘要摘要 本设计任务是采用SBR法处理城市污水工艺设计 进水水质指标为 BOD5 190mg L CODcr 380mg L SS 220mg L TN 40mg L NH3 N 25mg L TP 8mg L pH 6 5 7 5 重金属及有毒物质 微量 对生化处理无不良 影响 冬季污水平均温度为14 夏季污水平均温度为22 出水水质要求达到 BOD5 30mg L CODcr 100mg L SS 30mg L 该工艺污水处理流程为 进水 粗格 栅 提升泵房 细格栅 沉砂池 SBR池 接触消毒池 巴氏计量槽 出水排放 污泥 处理流程为 污泥 污泥浓缩池 污泥提升泵房 污泥消化池 污泥脱水间 泥饼外 运 通过此工艺的处理 出水水质将达到设计要求 本设计要求对主要处理构筑物进行选型和设计计算 绘制出污水处理厂平面布置 图和高程图 关键词 关键词 城市污水处理 构筑物 设计计算 辽宁科技学院本科生课程设计 第II页 Abstract The design task is using SBR process design of city sewage The water quality index BOD5 190mg L CODcr 380mg L SS 220mg L TN 40mg L NH3 N 25mg L TP 8mg L pH 6 5 7 5 heavy metals and toxic substances trace no adverse effects on the biochemical treatment of sewage winter average temperature is 14 the summer average temperature is 22 sewage The effluent quality meets the requirement of BOD5 30mg L CODcr 100mg L SS 30mg L The technology of wastewater treatment process for water coarse grid pumping station fine grid sand pool SBR pool disinfecting tank PAP metering tank the effluent discharge The sludge treatment process for sludge sludge sludge thickening tank pumping station sludge digestion tank sludge dewatering room sludge cake sinotrans Through this process the effluent quality can meet the design requirements The design requirements of the main structure selection and design calculation draw the sewage treatment plant layout and elevation map Keywords city sewage treatment structure design and calculation 辽宁科技学院本科生课程设计 第III页 目 录 1 前言 1 1 1 课程设计目的 1 1 2 设计原则及设计任务 1 1 2 1 设计原则 1 1 2 2 设计任务 2 1 3 设计原始资料 2 1 4 污水处理量计算 3 1 4 1 平均日流量 3 1 4 2 最大流量 3 2 确定污水 污泥处理方法及工艺流程图 4 3 处理构筑物设计与计算 4 3 1 泵前中格栅的设计计算 4 3 1 1 格栅的设计要求 5 3 1 2 格栅尺寸计算 6 3 2 污水提升泵房设计计算 7 3 2 1 提升泵房设计说明 7 3 2 2 泵房设计计算 8 3 3 泵后细格栅设计计算 8 3 3 1 细格栅设计说明 8 3 3 2 设计参数确定 8 3 3 3 设计计算 9 3 4 沉砂池设计计算 10 3 4 1 沉砂池选型 10 3 4 2 参考资料 11 3 4 3 设计参数确定 12 辽宁科技学院本科生课程设计 第IV页 3 4 4 池体设计计算 12 3 5 SBR 池设计计算 14 3 5 1 参数拟定 14 3 6 接触消毒池的计算 17 3 7 计量槽设计计算 18 3 7 1 主要设计尺寸 18 3 7 2 计量槽总长度 19 3 8 污泥重力浓缩池设计计算 19 3 8 1 设计参数 19 3 9 柱体容积污泥厌氧消化池设计计算 20 3 9 1 一级消化池设计计算 20 3 9 2 二级消化池设计计算 22 3 10 机械脱水间设计计算 24 3 10 1 污泥机械脱水设计说明 24 3 10 2 脱水机选择 24 4 污水处理厂高程布置 24 4 1 污水高程布置 24 4 1 1 连接管段水头损失 24 4 1 2 各构筑物水头损失 25 4 2 污泥高程布置 26 参考文献 28 辽宁科技学院本科生课程设计 第1页 前言 SBR Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process 是一种好氧微生 物污水处理技术 是连续进水 间歇排水的周期循环间歇曝气系统 该工艺集调节 初 沉 曝气 二沉 生物脱氮等过程于一池 按不同的时间顺序进行各种目的不同的操作 全 部过程都在一个池体内周而复始地进行 工艺流程简洁 布局紧凑合理 是一种先进的污 水处理系统 该技术适用于处理市政生活污水和中低浓度有机工业废水 能有效地去除 废水中 5 和悬浮固体 将废水中的氮化合物转成硝酸盐 进而转成氨气 使 出水的氨氮 3 含量大大降低 与之相比较 传统的连续流水处理系统 Continuous Flow System 是在空间上设置不同的设施而在同一时间内进行各种操作 该工艺将调节 初沉 曝气 二沉 生物脱氮等过程设于多个池内进行 限制了反应器 的功能 扩大了使用空间和占地面积 使运行速度迟缓 空间和地面的有效利用率降低 不适应于大中城市工业废水 生活污水和其它多种复杂环境中各种废水处理的需要 1 1 课程设计目的 1 掌握城市污水厂的计算和设计 复习和消化课程讲授的内容 2 掌握设计与制图的基本技能 3 了解并掌握城市污水厂设计的一般步骤和方法 具备初步的独立设计能力 4 提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力 1 2 设计原则及设计任务 1 2 1 设计原则 1 工艺可靠 灵活 卫生 节能 综合运行成本低廉 操作管理方便 节省投 资且能保证长期稳定运行的原则 2 电器设备尽可能采用简易半自动化控制 最大限度减轻劳动强度 3 考虑节省成本 设施建成半地下结构 4 降低噪声 改善废水处理站及周围环境 辽宁科技学院本科生课程设计 第2页 1 2 2 设计任务 1 要求采用 SBR 工艺 并对各主要构筑物进行设计计算 2 污水处理厂平面布置 高程计算 3 绘制污水处理厂平面布置图 高程图 1 3 设计原始资料 1 该城市地处我国 山东 地区 排水系统采用分流制 2 污水量 1 城市设计人口8万 居住建筑内设有室内给排水卫生设备淋浴设备 2 工业污水量为2 103m3 d 其中包括工业企业内部生活淋浴污水 总变化系 数为1 2 3 混合污水水质 BOD5 190mg L CODcr 380mg L SS 220mg L TN 40mg L NH3 N 25mg L TP 8mg L pH 6 5 7 5 重金属及有毒物质 微量 对生化处理无不 良影响 冬季污水平均温度为14 夏季污水平均温度为22 4 出水水质 污水处理厂出水水质控制为 BOD5 30mg L CODcr 100mg L SS 30mg L 5 气象资料 常年主导风向为东南风 冰冻期为 30d 土壤冰冻深度最大 80cm 6 水体 水文地质资料 水体资料 污水厂出水排入河流 河底标高为 360 00m 平均水深 2 7m 平均流量为 11m s 洪水位为 366 0m 枯水位为 361 5 米 7 工程地质资料 1 地基承载力特征值 1 8kg cm2 设计地震烈度 8 度 2 土层构成 由亚黏土 亚砂土和粉 细 中砂组成 辽宁科技学院本科生课程设计 第3页 8 污水处理厂地形资料及进水干管数据 厂区地平设计标高为 368 5m 污水处理厂进水干管管内底标高 363 0m 9 有关设计参数如下 1 污泥产率系数 Y 0 55 kgMLVSS kg BOD5 2 污泥自身氧化率 Kd 0 065 1 d 3 氧化每公斤 BOD5 所需氧的公斤数 a 0 48 kg02 kgBOD5 4 污泥自身氧化需氧率 b 0 162 1 d 5 有机物降解常数 K2 0 0185 6 污水充氧修正系数 0 86 0 92 10 设计项目 根据排入水体要求 SS 30mg L BOD5 30mg L 处理厂应 采用二级处理 为此处理构筑物应为 1 格栅 2 沉砂池 3 SBR 池 4 接触消毒池 5 污泥泵房 空压机房 6 污泥浓缩池 7 消化池 8 污泥脱水 1 4 废水水量 1 4 1 平均日流量 依据设计任务书之已知 经查 城市居民生活用水量标准 可知该地区人均用 水定额为 150L 人 d 依我国 室外排水设计规范 规定 居民生活污水定额可按当 地用水定额的 80 90 计算 本设计取 90 则平均人均污水量为 0 15 90 0 135 m3 人 d 生活污水量 8 10 0 135 1 08 10 m3 d 125L s 1 Q 44 工业污水量 2 10 m3 d 2 Q 3 平均日流量为 1 28 10 m3 d 平均 Q 1 Q 2 Q 4 0 1481m3 s 148 1L s 1 4 2 最大流量 辽宁科技学院本科生课程设计 第4页 1 1 生活污水总变化系数取 污水总变化系数取 59 1 125 7 27 2 11 0 11 0 1 Q KZ Z K 1 2 则有 Q maxZ K 11 Q Z K 2 Q 1 08 10 1 59 2 10 1 2 43 1 957 10 m3 d 4 0 227 m3 s 227 0 L s 2 确定污水 污泥处理方法及工艺流程图 此设计采用 SBR 法处理污水 用污泥消化池来处理污泥 工艺流程图如下 粗格栅泵房细格栅S B R 池 污 水 沉 砂 池 计量槽 剩 余 污 泥 出 水 污泥脱水污泥消化污泥浓缩 缩 污 泥 泵 污 泥 泵 泥 饼 外 运 滤液 SBR 法污水处理工艺流程图 3 污水处理构筑物的设计与计算 3 1 泵前中格栅设计计算 鼓风机房 消 毒 池 辽宁科技学院本科生课程设计 第5页 中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物 以减轻后续处理构筑物的负荷 用 来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物 并保证后续处理设施能 正常运行的装置 3 1 1 格栅的设计要求 1 水泵处理系统前格栅栅条间隙 应符合下列要求 1 人工清除 25 40mm 2 机械清除 16 25mm 3 最大间隙 40mm 2 过栅流速一般采用 0 6 1 0m s 3 机械格栅倾角一般为 600 900 4 格栅前渠道内的水流速度一般采用 0 4 0 9m s 5 栅渣量与地区的特点 格栅间隙的大小 污水量以及下水道系统的类型等因素 有关 在无当地运行资料时 可采用 1 格栅间隙 16 25mm 适用于 0 10 0 05m3 栅渣 103m3污水 2 格栅间隙 30 50mm 适用于 0 03 0 01m3 栅渣 103m3污水 3 通过格栅的水头损失一般采用 0 08 0 15m 图1 中格栅计算草图 栅条工作平台 进 水 1 图 1 粗格栅计算草图 辽宁科技学院本科生课程设计 第6页 3 1 2 格栅尺寸计算 设计参数确定 设计流量以最高日最高时流量计算 栅前流速 v1 0 9m s 过栅流速 v2 0 9m s 渣条宽度 s 0 01m 格栅间隙 e 0 02m 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 w1 0 05m3栅渣 103m3污水 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的 1 确定格栅前水深 h 根据最优水力断面公式计算得 2 1 2 1 1 vB Q 栅前槽宽 0 57m 1 1 1 2Q B v 9 0 148 0 2 则栅前水深 h 0 29m 2 1 B 2 栅条间隙数 n 40 4 取 n 41 v eh Q 2 max sin 9 029 0 02 0 60sin227 3 栅槽有效宽度 B s n 1 en 0 01 41 1 0 02 41 1 22m 4 进水渠道渐宽部分长度 0 98m 1 L 1 10 tan2 BB 20tan2 57 0 22 1 其中 为进水渠展开角 取 20 5 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 0 49m 2 L 2 1 L 6 过栅水头损失 h1 设栅条断面为锐边矩形截面 取 k 3 则通过格栅的水头损失 h kh k s e v 2g sin 10 3 42 辽宁科技学院本科生课程设计 第7页 3 2 42 0 01 0 02 0 9 2 9 81 sin60 3 420 0 097m h0 水头损失 k 系数 格栅受污物堵塞后 水头损失增加倍数 取 k 3 阻力系数 与栅条断面形状有关 当为矩形断面时 2 42 7 栅后槽总高度 H 本设计取栅前渠道超高 h2 0 3m 则栅前槽总高度 H1 h h2 0 29 0 3 0 31m H h h1 h2 0 29 0 097 0 3 0 407 m 8 栅槽总长度 L L1 L2 0 5 1 0 H tan 1 0 98 0 49 0 5 1 0 0 31 tan60 3 15m 9 每日栅渣量 在格栅间隙在 20mm 的情况下 每日栅渣量为 W 0 90m3 d 0 2 m3 d 1000 86400 wQ平均 1000 8640007 0 1481 0 所以宜采用机械清渣 3 2 污水提升泵房设计计算 3 2 1 提升泵房设计说明 本设计采用SBR法工艺系统 污水处理系统简单 只考虑一次提升 污水经提升后 入平流沉砂池 然后自流通过SBR池 接触消毒池 巴氏计量槽 最后由出水管道排入 河流 设计流量 Q 0 227 m3 s 227L s 1 泵房进水角度不大于 45 度 2 相邻两机组突出部分得间距 以及机组突出部分与墙壁的间距 应保证水泵轴 或电动机转子再检修时能够拆卸 并不得小于 0 8 如电动机容量大于 55KW 时 则不 得小于 1 0m 作为主要通道宽度不得小于 1 2m 辽宁科技学院本科生课程设计 第8页 3 泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式 尺寸为 12 m 5m 高 20m 地下 埋深 12m 4 水泵为自灌式 3 2 2 泵房设计计算 各构筑物的水面标高和池底埋深计算见后续的高程计算 污水提升前水位 218 6m 既泵站吸水池最底水位 提升后水位 233 52m 即细格 栅前水面标高 所以 提升净扬程 Z 373 40 358 6 14 80m 水泵水头损失取 2m 其他水头损失取 2m 从而需水泵扬程 H 18 80m 再根据设计流量 0 227m3 s 属于小流量低扬程的情形 考虑选用选用 2 台 350QW1200 18 90 型潜污泵 流量 1200m3 h 扬程 20m 转速 990r min 功率 90kw 一用一备 集水池容积 考虑不小于一台泵 5min 的流量 W 3 96 675 60 5 815 5 60 m Q 取有效水深 h 1 6m 则集水池面积为 A m 47 42 6 1 96 67 h W 泵房采用矩形面钢筋混凝土结构 尺寸为 12 m 5m 泵房为半地下式 地下埋深 12m 水泵为自灌式 3 3 泵后细格栅设计计算 3 3 1 细格栅设计说明 污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池 细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒 悬浮 漂浮物 细格栅的设计和中格栅相似 3 3 2 设计参数确定 设计流量 Q 以最高日最高时流量计算 栅前流速 v1 0 9m s 过栅流速 v2 0 9m s 辽宁科技学院本科生课程设计 第9页 渣条宽度 s 0 01m 格栅间隙 e 0 01m 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 w1 0 10m3栅渣 103m3污水 栅条断面为矩形 选用平面 A 型格 栅 其渐宽部分展开角度为 20 图1 中格栅计算草图 栅条工作平台 进 水 1 图 2 细格栅计算草图 计算草图如图 2 所示 3 3 3 设计计算 设计流量为 Q 227 L s 0 227m3 s 1 确定格栅前水深 根据最优水力断面公式计算 栅前槽宽 2 11 1 2 B v Q 0 71m 则栅前水深 1 1 1 2Q B v 9 0 227 0 2 h 0 36m 2 1 B 2 栅条间隙数 n 59 个 v eh Q 2 sin 9 040 0 01 0 60sin227 0 3 栅槽有效宽度 B0 s n 1 en 0 01 59 1 0 01 59 1 17m 4 进水渠道渐宽部分长度 2tan 1 17 0 71 1 L 0 B 1 B 1 2tan20 1 26m 辽宁科技学院本科生课程设计 第10页 其中 1为进水渠展开角 取 1 20 5 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 0 63m 2 L 2 1 L 2 26 1 6 过栅水头损失 h1 因栅条边为矩形截面 取 k 3 则 m g v kkhh26 060sin 81 92 9 0 01 0 01 0 42 2 3sin 2 2 3 4 2 01 其中 4 3 s e h0 计算水头损失 k 系数 格栅受污物堵塞后 水头损失增加倍数 取 k 3 阻力系数 与栅条断面形状有关 当为矩形断面时 2 42 7 栅后槽总高度 H 取栅前渠道超高 h2 0 3m 则栅前槽总高度 H1 h h2 0 4 0 3 0 70m 栅后槽总高度 H h h1 h2 0 4 0 26 0 3 0 96m 8 格栅总长度 L L1 L2 0 5 1 0 H1 tan 1 26 0 63 0 5 1 0 0 7 tan60 3 8m 9 每日栅渣量 W w 12800 0 1 1 28m3 d 0 2 m3 d 平均 Q 3 10 所以宜采用机械清渣 3 4 沉砂池设计计算 3 4 1 沉砂池的选型 沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0 2mm 密度2 65t m3的砂粒 以保护管道 阀门等设施免受磨损和阻塞 沉砂池有平流式 竖流式 曝气式和旋流式四种形式 由于旋流式沉砂池有占地小 能耗低 土建费用低的优点 竖流式沉砂池污水由中心 管进入池后自下而上流动 无机物颗粒借重力沉于池底 处理效果一般较差 区旗沉 辽宁科技学院本科生课程设计 第11页 砂池则是在池的一侧通入空气 使污水沿池旋转前进 从而产生与主流方向垂直的横 向恒速环流 砂粒之间产生摩擦作用 可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离 且不 使细小悬浮物沉淀 便于沉砂和有机物的分别处理和处置 平流式沉砂池具有构造简 单 处理效果好的优点 本设计采用平流式沉砂池 3 4 2 设计资料 1 沉砂池表面负荷200m3 m2h 水力停留时间40s 2 进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍 并不小于4 5 米 以创造平稳的进水条 件 3 进水渠道流速 在最大流量的40 80 的情况下为0 6 0 9m s 在最小流量时 大于0 15m s 但最大流量时不大于1 2m s 4 出水渠道与进水渠道的夹角大于270 度 以最大限度的延长水流在沉砂池中的 停留时间 达到有效除砂的目的 两种渠道均设在沉砂池的上部 以防止扰动砂子 5 出水渠道宽度为进水渠道的两倍 出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度 6 沉砂池前应设格栅 沉砂池下游设堰板 以便保持沉砂池内需要的水位 辽宁科技学院本科生课程设计 第12页 图3 平流式沉砂池计算草图 计算草图如图3所示 3 4 3 设计参数确定 设计流量 227L s 设计 1 组池子 每组分为 2 格 每组设计流 max Q 量为 Q 0 227m3 L 设计流速 v 0 25m s 水力停留时间 t 40s 3 4 4 池体设计计算 1 沉砂池长度 L vt 0 25 40 10m 2 水流断面面积 A Q v 0 227 0 25 0 91m2 3 沉砂池总宽度 设计 n 2 格 每格宽取 b 0 6m 每组池总宽 B 2b 1 2m 4 有效水深 h2 A B 0 91 1 2 0 455m 1 2m 介于 0 25 1m 之间 L L3L2aL2L1 h3 hd h2h1 出出 出4 出出出出出出出出出出 出出 B1 DN200 闸阀 H1 B 辽宁科技学院本科生课程设计 第13页 5 贮泥区所需的容积 设计 T 2d 即考虑排泥间隔天数为 2 天 0 77 m3 V 5 max 10 X86400 总 k tQ 其中城市污水沉砂量 X 3m3 105m3 每个沉砂斗的容积 V Vn 0 77 4 0 193 m3 0 6 沉砂斗各部分尺寸及容积 设计斗底宽 a1 0 50m 斗壁与水平面的倾角为 50 斗高 hd 0 4m 则沉砂 斗上口宽 a 2h tan55 a 2tan50 0 5 1 17m d 0 1 4 0 0 沉砂斗容积 V h a a b 2 0 4 0 5 1 17 0 6 2 0 20 m3 0d1 大于 V 0 193m3 符合要求 0 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 L L 2a 0 2 2 10 2 1 17 0 2 2 3 73m 2 则沉泥区高度为 h3 hd 0 06L2 0 4 0 06 3 37 0 624m 池总高度 H 设超高 h1 0 3m H h1 h2 h3 0 3 0 6 0 62 1 52m 8 进水渐宽部分长度 2tan 1 2 0 79 1 L 0 B 1 B 1 2tan20 0 56m 9 出水渐窄部分长度 L3 L1 0 56m 10 校核最小流量时的流速 min min 1min Q n A 最小流量一般采用即为 0 75Qa 则 辽宁科技学院本科生课程设计 第14页 0 30 m s 0 15 m s min V min1 min An Q 72 0 2 1 148 075 0 符合要求 11 进水渠道 格栅的出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道 然后向两侧配水进入 进水渠道 污水在渠道内的流速为 0 12 m s v1 11 HB Q 5 05 1 0889 0 式中 B1 进水渠道宽度 m 本设计取1 5m H1 进水渠道水深 m 本设计取0 5m 12 出水管道 出水采用薄壁出水堰跌落出水 出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定 堰上 水头为 H 0 12m gmb Q 2 1 3 2 8 926 024 0 0889 0 3 2 式中 m 流量系数 一般采用0 4 0 5 本设计取0 4 13 排砂管道 本设计采用沉砂池底部管道排砂 排砂管道管径DN 200mm 3 5 SBR 池设计计算 污水进水量 12800m3 d 进水 BOD 190 mg L 水温 14 22 出水水质 BOD 55 30 mg L 3 5 1 参数拟定 BOD 污泥负荷 0 21kgBOD5 kgMLSS d s L 反应池数 N 4 反应池水深 H 6 0m 排出比 1 m 1 2 辽宁科技学院本科生课程设计 第15页 曝气时间 3 62h 取 3 7h A T XmL S s a 24 3000221 0 19024 1 根据实际工程经验设计反应池运行周期各工序时间 进水 曝气 沉淀 排水排泥 闲置 1 5h 3 7 h 1 3h 1 h 0 5 h 2 故一周期所需时间 T 1 5 3 7 1 3 1 0 5 8 0h 每天运行周期数 n 3 8 24 3 反应池容积计算 V 2134 m Nn Qm 平均 43 128002 3 SBR 池的平面尺寸 F 356m 长 宽 20m 18m H V 6 2134 2 4 SBR 池的总高度 H 6m 超高取 0 5m 则总高 H 6 0 0 5 6 5m SBR 池每日活性污泥微生物的净增殖量为 X Y Q V ea SS 平均d K V X 0 065 2160 1000 128003019055 0 1000 3000 1126 4 421 2 705 2Kg d 取 0 5 则总污泥量fMLSSMLVSS MLSS X f 705 2 0 5 1410 4kg d 污泥含水率 99 2 容重 约为 1000kg m 3 则湿污泥体积 V MLSS 1000 1 99 2 1410 4 1000 1 99 2 176 3m 3 设计需氧量 X 取 4000mg L 氧化有机物和污泥需氧量 AOR 为 辽宁科技学院本科生课程设计 第16页 AOR a Q b V 1 ea SS X 0 48 12800 190 30 1000 0 162 2160 4000 1000 2383kg d 2 O 进水总氮 N 25mg L 出水氨氮 N 15mg L 硝化氨氮需氧量 AOR 为 0e2 AOR 4 6 Q 524 4 kg d 2 12 0 1000 0 evxfNN e 2 O 反硝化产生的氧量 AOR 2 86 Q 321 6 kg d 3 c eVNwf TNN ej 1000 12 0 1000 2 O 总需氧量 AOR AOR AOR AOR 2383 524 4 321 6 2582 6 kg d 107 6kg h 22 1232 O 2 O AOR aQ 14 6 61000 75 0 25002160 42 1 1000 30190 1280047 1 10001000 14 0 VXf c ss e 2158kg d 89 9kg h 2 O 2 O 供气量计算 0 85 0 95 1 0 取 10 6 12 A E 曝气池出口处溶解氧浓度 C 2mg L SBR 池有效水深 6m 曝气头安装在距池底 0 2m 处则淹没水深为 5 8m 计算曝气 池内平均溶解氧饱和度 C C sbs 5 10026 2 b P 42 t O 1 空气扩散器出口处绝对压力 Pb 1 013 10 9 8 10 5 8 1 58 10 55 2 空气离开池表面时氧的百分比 O 100 100 19 3 t 1 2179 1 21 A A E E 1 01 2179 1 01 21 3 确定 22 和 14 计算水温 的氧的饱和度 C 22 8 83mg L C 14 10 37mg L ss 22 8 83 10 95mg L sb C 5 5 10026 2 10582 1 42 3 19 辽宁科技学院本科生课程设计 第17页 14 10 37 12 86mg L sb C 5 5 10026 2 10582 1 42 3 19 1 计算在夏天 22条件下 脱氧清水的标准需氧量 如下 C SOR 22 20 22 22 024 1 T Tsb Cs CC CAOR 3045 126 9kg h 2022 024 1 295 10195 0 85 0 83 86 2582 dkg 式中 0 85 0 95 1 供气量的计算 min 5 70 4230 1 03 0 9 126 3 0 33 22 22 mhm E SOR Q A F 每池每天供气量 hm Q Q f F 5 1057 4 4230 4 3 22 2 计算在冬天 14条件下 脱氧清水的标准需氧量 如下 C SOR 14 20 14 14 024 1 T Tsb Cs CC CAOR 2014 024 1 286 12195 0 85 0 37 102158 2970 9 123 8kg hdkg 式中 0 85 0 95 1 供气量的计算 min 8 68 2 4126 1 03 0 8 123 3 0 33 14 14 mhm E SOR Q A F 每池每天供气量 hm Q Q f F 6 1031 4 2 4126 4 3 14 3 6 接触消毒池的计算 辽宁科技学院本科生课程设计 第18页 本设计采用两组 3 廊道平流式消毒基础池 两组平行运行 接触时间 t 0 5h 液氯消毒 SBR 池间歇出水 所以在接触消毒池前设置配水井 533 4 m h 2 266 7m h 排水时间为 1 0 小时 则每秒流量为 Q 266 7 3600 0 074m s 3 1 加氯量计算 一般 5 10mg L 本设计中液氯投量采用 8 0mg L 每日加氯量为 q q Q 1000 8 12800 1000 102 4kg d 0平均 2 加氯设备 液氯由真空转子加氯机取入 加氯机设计两台 一用一备 3 消毒池尺寸 容积 V Q t 533 4m h 0 5h 266 7m 3 消毒接触池表面积 F V h 2 设计取 h 3 0m 2 F 266 7 3 88 9m 2 消毒池廊道长 L F B 设廊道单宽 B 2m 则 L 88 9 2 44 5m 采用 3 廊道 则池长 L L 3 44 5 3 14 8m 校核长宽比 L B 44 5 2 22 3 10 合乎要求 接触消毒池 池高 H h h 0 3 3 0 3 3m 12 池宽 B B 3 6m 3 7 计量槽设计计算 污水测量装置的选择原则是精密度高 操作简单 水头损失小 不宜沉积杂物 污水厂常用的计量设备有巴氏计量槽 薄壁堰 电磁流量计 超声波流量计 涡流流 量计 其中巴氏计量槽应用最为广泛且具备以上特点 辽宁科技学院本科生课程设计 第19页 本设计的计量设备选用巴氏计量槽 选用的测量范围为 0 2 1 5m3 s B1 L b B2 K P 1 L2 L3 H1 H2 C 图9 巴氏计量槽计算草图 图 4 巴氏计量槽计算草图 巴氏计算槽计算 出水排放渠设计考虑最佳水利断面 0 76m H1 0 38 m 1 2 v Q B 9 0 148 0 2 B 2 即计量槽上游水深为 0 38m 流量取 533 4m3 h 0 148m3 s 在自由流条件下 B 1 2b 0 48m 得 b 0 23m 1 取 b 0 5 m 的巴氏槽 3 7 1 主要部分尺寸设计为 渐缩部分长度 L1 0 5b 1 2 0 5 0 5 1 2 1 45m 喉部宽度 L2 0 6m 渐扩部分长度 L3 0 9m 上游渠道宽度 B1 1 2b 0 48 1 2 0 5 0 48 1 08m 下游渠道宽度 B2 b 0 3 0 5 0 30 0 80m 3 7 2 计量槽总长度 辽宁科技学院本科生课程设计 第20页 计量槽应设在渠道的直线段上 直线段的长度不应小于渠道宽度的 8 10 倍 在计 量槽上游 直线段不小于渠宽的 2 3 倍 本设计取 3 下游不小于 4 5 倍 本设计取 5 计量槽上游直线段长为 A 3 B 3 1 08 3 24m 11 计量槽下游直线段长为 A 5 B 5 0 8 4 0m 22 计量槽总长 L L L L A A 1 2 31 2 1 45 0 6 0 9 3 24 4 0 10 19m 3 8 污泥重力浓缩池设计计算 采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池 用带有栅条的刮泥机刮泥 采用静压排泥 计算草图如图 5 所示 d1 图10 浓缩池计算草图 d2 H i 0 05 D h 图 5 浓缩池计算草图 3 8 1 设计参数 浓缩后的污泥含水率取为 p2 97 污泥浓度 C 为 8g L 浓缩前固体浓度 333 11 810 992 0 1 10 1 mkgpC 浓缩后固体浓度 333 22 3010 97 0 1 10 1 mkgpC 浓缩污泥为剩余活性污泥 故取污泥固体通量选用 M 1kg m2 h 浓缩池面积 2 1 8 58 124 8 3 176 m M CQ A 本设计采用两座浓缩池 则每座面积 A A 2 29 4 m2 1 辽宁科技学院本科生课程设计 第21页 则浓缩池直径为 本设计取 6 2m m A D12 6 14 3 4 294 14 3 4 1 浓缩池高度 浓缩池工作部分的有效水深 m A TQ h03 2 4 2924 1622 176 24 1 2 式中 T 为浓缩时间 取为 16h 超高 h1 0 3m 缓冲层高度 h3 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 2 0m 上底直径 d2 1 0m 池底坡度造成的深度 mi DD h10 005 0 2 4 2 2 2 6 22 1 4 污泥斗高度 污泥斗斗壁与水平面m DD h87 0 3 2 0 1 2 0 2 60tan 22 0 12 5 形成的角度取为 60 浓缩池的高度 取为 3 6mmhhhhhH60 3 87 0 10 0 3 003 2 3 0 54321 浓缩后的污泥体积 剩余含水率 P1为 99 2 浓缩后的污泥含水率 P2为 97 浓缩后的污泥体积为 V V 100 99 2 100 97 47m d 213 3 9 柱体容积污泥厌氧消化池设计计算 3 9 1 一级消化池设计计算 1 一级消化池计算草图如下页图 6 d H 1 h3 V1 V2 V3 V4 图11 厌氧消化池计算草图 h2h1 h4 h5h6 d2 辽宁科技学院本科生课程设计 第22页 图 6 厌氧消化池计算草图 2 消化池容积 V 47 1 5 940m nP Q 3 式中 Q 污泥量 m3 d P 投配率 中温消化时一级消化池采用 5 8 本设计取 5 n 消化池个数 本设计设置 1 座 3 各部分尺寸确定 消化池直径 D 采用 13m 集气罩直径 d1 1m 高 h1 2m 池底锥底直径 d2 1m 上锥体 倾角 150 1 消化池柱体高度 h3应大 D 2 6 5m 下锥体高 h tan tan15 1 61m 42 2 2 dD 2 113 上锥体高 h h 1 61 m 24 消化池总高度为 H h h 2 1 61 7 1 61 12 22m 12 h 34 h 消化池各部分容积 上盖容积 V 1 57m 11 1 4 h d 2 4 114 3 2 3 上锥体容积 V 71 2m 22 2 4 3 1 h D 3 1 61 1 4 132 3 下椎体容积等于上锥体容积 v 71 2m 4 3 柱体容积 V D 4 h 3 14 13 4 7 928 7m 3 2 3 23 消化池有效容积 V V V V 71 2 928 7 71 2 1071 1 m 940m 0234 33 辽宁科技学院本科生课程设计 第23页 3 9 2 二级消化池设计计算 二级消化池容积 1 V V 2 940 2 470m 1 3 2 各分尺寸确定 消化池直径 D 采用 10m 集气罩直径 d1 1m 高 h1 2m 池底锥底直径 d2 1m 上锥体 倾角 150 1 h tan tan15 1 21m 42 2 2 dD 2 110 A D 4 78 5m 22 上锥体高 h h 1 21m 24 消化池柱体高度 h3应大 D 2 5 0m 本设计采用 6m 消化池总高度为 H h h 2 1 21 6 1 21 10 42m 12 h 34 h 消化池各部分容积 上盖容积 V 1 57m 11 1 4 h d 2 4 114 3 2 3 上锥体容积 V 31 7m 22 2 4 3 1 h D 3 1 21 1 4 102 3 下椎体容积等于上锥体容积 v 31 7m 4 3 柱体容积 V D 4 h 3 14 10 6 4 471m 3 2 3 23 消化池有效容积 V V V V 31 7 471 31 7 534 4m 470m 0234 33 式中 Q 污泥量 m3 d n 消化池个数 本设计设置 1 座 辽宁科技学院本科生课程设计 第24页 P 投配率 本设计取 10 气罐计算 中温消化条件下 挥发性有机物负荷为 0 6 1 5kg m d 产气 32 量约为 1 1 3 m m d 33 本设计取 1 0 m m d 33 气量 dmaxq 9409400 1 3 按 8h 平均产气量设计污泥贮罐 则气罐体积为 940 24 8 313 3 m 取 320m 33 设计高 H 12m 直径 D 6m V D 4 H 6 4 12 339 1 m 320 m 2233 熟污泥含水率 92 即 得 V 352 5 m d 3 2 2 3 100 100 V V P P 3 940 97100 92100 V 3 3 污泥脱水 采用带式压流机 设压流后泥饼含水率为 75 得 V 112 8 m d 4 3 5 352 92100 75100 V m 4 3 进泥量 4 7 m m h 湿泥 3 进泥同体负荷 150 250 kg m h 设带宽为 4m 则 设进泥量为 6 m m h 允许进泥量为 6 4 24m m h 33 设计中采用 2 台带式压滤机 周期 4h 3 10 机械脱水间设计计算 3 10 1 污泥机械脱水设计说明 污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约 95 左右 体积很大 因此为了便于综合利用和最终处置 需对污泥做脱水处理 使其含水率降至 60 80 从而大大缩小污泥的体积 辽宁科技学院本科生课程设计 第25页 1 污泥脱水机械的类型 应按污泥的脱水性质和脱水要求 经技术经济比较后 选用 2 污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于 98 3 经消化后的污泥 可根据污水性质和经济效益 考虑在脱水前淘洗 4 机械脱水间的布置 应按规范有关规定执行 并应考虑泥饼运输设施和通 道 5 脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存 污泥堆场或污泥料仓的容量 应根 据污泥出路和运输条件等确定 6 污泥机械脱水间应设置通风设施 每小时换气次数不应小于 6 次 3 10 2 脱水机选择 本设计采用滚压脱水方式使污泥脱水 脱水设备选用我国研制的 4 污水处理厂高程布置 污水处理厂高程布置的任务是 确定各处理构筑物和泵房等的标高 选定各连接 管渠的尺寸并决定其标高 计算决定各部分的水面标高 以使污水能按处理流程在处 理构筑物之间通畅地流动 保证污水处理厂的正常运行 4 1 污水高程布置 4 1 1 连接管段水头损失 污水处理厂的水流常依靠重力流动 以减少运行费用 为此 必须精确计算其水 头损失 初步设计或扩初设计时 精度要求可较低 水头损失包括 1 水流流过各处理构筑物的水头损失 包括从进池到出池的所有水头损失在内 在作初步设计时可按下表估算 2 水流流过连接前后两构筑物的管道 包括配水设备 的水头损失 包括沿程与局 辽宁科技学院本科生课程设计 第26页 部水头损失 3 水流流过量水设备的水头损失 水力计算可查 给水排水设计手册 来进行计算 表表 1 1 污水管渠水力计算表污水管渠水力计算表 管径 mm I V m s 管长 m 沿程局部合计 出水口至计量槽1485000 500 95000 250 176 0 43 计量槽至消毒池1485001 200 960 010 147 0 15 消毒池至SBR池1485001 200 91860 220 168 0 39 SBR池至沉砂池2275001 001 239 60 050 096 0 15 沉砂池至细格栅2275501 800 9250 010 304 0 31 配水井至沉砂池2276001 600 8750 120 308 0 43 名称 设计流 量 L s 管段设计参数水头损失 m 4 1 2 各构筑物水头损失 表表 2 2 污水