污水处理厂毕业设计说明书

毕业设计说明书 题 目 达州市某污水处理厂工艺设计达州市某污水处理厂工艺设计 学院 直属系 年级 专业 姓 名 学 号 指 导 教 师 完 成 时 间 毕 业 设 计 说 明 书 摘要 3 引言 4 1 设计总则 5 1 1 设计范围 5 1 2 设计依据 5 1 3 设计原则 5 2 工程概况 6 2 1 地理位置 6 2 2 自然条件 6 2 3 设计规模 6 2 4 设计进出水水质 7 3 工艺的比选 7 3 1 污水特点 7 3 2 工艺选择 7 3 3 处理工艺流程 11 4 工艺设计计算 12 4 1 设计流量的计算 12 4 2 中格栅 12 4 3 集水池提升泵房 15 4 4 细格栅 16 4 5 沉砂池 19 4 6 A2O 池 20 4 7 二沉池 28 4 8 往复式隔板絮凝池 31 4 9 普通快滤池 35 4 10 消毒池 38 4 11 污泥泵房 39 4 12 污泥处理设计 40 毕 业 设 计 说 明 书 4 13 加药间 43 5 其他辅助构筑物 43 6 污水处理厂平面布置 43 6 1 平面布置原则 43 6 2 具体平面布置 45 7 污水处理厂高程布置 46 7 1 各构筑物水头损失 hg 46 7 2 污水高程布置 46 7 4 污泥高程布置 49 7 5 各构筑物标高 50 8 建设投资概算 51 8 1 主要设备报价清单 51 8 2 工程总投资 53 8 组织管理 53 8 1 组织机构和定员 53 8 2 建设进度 54 9 运行成本 环境效益分析 54 9 1 运行成本 54 9 2 环境效益 55 10 总结与体会 55 致谢 56 参考文献 56 毕 业 设 计 说 明 书 摘要摘要 本次设计项目是达州市某污水处理厂工艺设计工艺设计 城镇污水是最常见的污水种类 城镇污水的特点主要是有浮渣 可生化性好 水量大等 本次设计综合考虑城镇污水的水质特征 排水要求 工程项目投资 运营管理等相关因素 结合厂区的污水水质水量的特点 决定采用 A2O 作为二级 处理生化处理部分 再设计 絮凝 过滤 作为深度处理单元 以保证达到排放 标准 本设计污水的日处理规模为 m3 d 设计处理后出水达 GB8996 1996 污水综合排放排放标准 一级 A 标 在设计中将进行工艺选择 方案论证 各 主要构筑物及附属建筑物的设计计算 对应设备的选型 工程经济投资估算 工 程图纸的绘制等相关工作 最终完成本次设计 关键词 关键词 城镇污水 A2O 脱磷除氮 絮凝深度处理 Summary The design project is Dazhou a sewage treatment plant process design process design Urban sewage water is the most common species The main characteristic of urban wastewater is scum good biodegradability water and large The design features the urban sewage water quality into account the relevant factors in the drainage requirements project investment operation and management combined with the characteristics of the plant effluent water quality and quantity decided to adopt A2O biological secondary treatment process as part of the re engineering flocculation filtration As the depth of the processing unit in order to guarantee the achievement of emission standards The design of sewage daily processing scale is m3 d after the design of the treated effluent GB8996 1996 Integrated wastewater discharge emission standards an A standard In the design 毕 业 设 计 说 明 书 process will be conducted to select design verification the major structures and outbuildings calculation selection of the corresponding equipment engineering economic investment estimation engineering drawings drawing and other related work the final completion of the design Keywords urban sewage A2O dephosphorization denitrification flocculation depth of treatment 引言引言 城镇污水的水质特征是城市污水中 90 以上都是水 其余的是固体物质 主要有四类 污染物 分别是病原体 包括细菌 病毒 寄生虫 悬浮物 有机物和植物营养素 氮 磷等 随着污染源的不同 城镇污水还可能含有多种有机污染物和无机污染物 现代污水处理技术发展较成熟 按处理的程度划分 可分为一级 二级和三级处理 按处理方法划分 可以分为物理法 活性污泥法 厌氧生物处理法 生物处理法 我国的城市污水处理发展始于二十世纪的 70 年代 开始时一些城市通过利用自然环 境建成稳定塘 对城市的污水进行净化的处理 这个时期我国开始重视去引进国外的先进 技术和先进设备 加强与国外的技术学习和交流 逐步地探索出了适合我国国情的污水处 理的工程技术 我国目前污水处理发展趋势为新建和在建的城市污水处理厂所采用的工艺 中 活性污泥法仍是主流工艺 占 90 以上 其它则为一级处理 强化一级处理 生物 膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术 从国情来说 我国 城镇污水处理发展的趋势有 氮 磷等营养物质的去除目前还是重点也同样是难点 处理 方式从以前单独分散的处理转为城市污水集中的处理 处理后的水质控制的指标越来越严 由原来的单纯工艺技术的研究转向工艺 设备 工程的结合与产业化和经济 政策 标准 的综合性的研究 污水再生受到关注 中小城镇的污水治理问题开始受到更多重视 1 1 设计总则设计总则 毕 业 设 计 说 明 书 1 11 1 设计范围设计范围 设计该污水处理厂主要是为了辅助解决简阳市的生活污水处理问题 本设计说明书内 容主要是相应工艺选择及主要构筑物的尺寸计算 其中包括各构筑物配置的设备选型和管 道设计等 图纸主要为厂区的平面布置 高程布置及主要构筑物细节图 对于厂区其他辅 助建筑物只确定并适当留出区域面积 合理安排布置它们但不做具体设计 并粗略安排污 水处理厂人员配置和工程投资及运行估算 1 21 2 设计依据设计依据 1 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB8918 2002 2 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 3 室外排水设计规范 GB50101 2005 4 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31 89 5 室外排水工程规范 1 31 3 设计原则设计原则 1 遵守国家对环境保护 城市污水治理制定的法规 标准及规范 服从达州市的总体 规划 2 因地制宜地选择污水处理的工艺 做到技术先进实用 安全可靠且处理效果稳定 经这些处理后水质能达标 并尽量减少占地面积 3 尽可能地减少污水处理厂对周围环境的不良影响 防止二次污染 4 适当地考虑自动化操作 以简化操作管理和减轻工人的劳动强度 并易于维护保养 5 节约能源 最大限度降低运行费用 工程投资少 占地面积小 见效快 6 尽量采用新材料 新产品以延长设备的使用寿命 2 2 工程概况工程概况 毕 业 设 计 说 明 书 2 12 1 地理位置地理位置 达州有 4 县 1 市 2 区 面积为 1 66 万平方公里 人口有 690 万 它是四川省的人口 大市 其资源丰富 也是工业重镇和商贸中心 具有 中国气都 巴人故里 之称 达州 处在四川东北部的大巴山南麓 跨东经 106 39 45 到 108 32 11 北纬 30 19 40 到 32 20 15 东西长 177 5 公里 南北长 223 8 公里 地貌为山 丘 谷 坝都有 以中低山和丘陵地貌为主 占其面积的 98 8 该地地势东北高西南低 地形复 杂且高差悬殊大 2 22 2 自然条件自然条件 达州市属于亚热带湿润季风气候的类型 海拔为 800 米以下的低山 丘陵 河谷地区 气候温和 冬暖春早夏热秋凉 四季很分明 海拔为 800 1000 米的低山 中山气候温凉 阴湿 具有回春迟 夏日酷热 秋凉早 冬寒长的特点 海拔在 1000 米以上的中山区 光热资源不够 寒冷期比较长 春寒和秋霜非常突出 达州市的平均气温为 14 7 17 6 多年的平均降水量约为 1100mm 无霜期为 258 到 300 天 达州市主风向为东北 风 污水处理厂排放河流为州河 它是长江支流嘉陵江的支流渠江的支流 或河源 最 低水位 269 56 米 最高水位 286 71 米 平均枯水位 270 米 2 32 3 设计规模设计规模 污水厂的处理量为 Qm 10 104m3 d 主要处理城市生活污水以及部分工业废水 变化 系数为 1 25 故 Qa 1 25 105m3 d 2 42 4 设计进出水水质设计进出水水质 表 2 4 设计进出水水质 水质指标 BOD5CODcrNH3 NTNSSTP 设计进水水质 mg L 26038036483404 设计出水水质 mg L 10 50 5 15 10 0 5 毕 业 设 计 说 明 书 出水执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准 3工艺的比选工艺的比选 3 1污水特点污水特点 本次处理污水多为生活污水 少量为工业污水 水量较大但变化量较小 水中 BOD COD SS 浓度较高 出水达到一级 A 标需要深度处理 其污水 BOD5 COD 比值大于 0 4 属生化性较好的污水 采用以生化为中心的处理工艺是合适的 3 2工艺选择工艺选择 工艺的选择是污水处理达标的关键 优化选择不仅能保证处理厂的稳定高效运行 还 能降低费用 选择原则 1 要求技术成熟 处理后效果稳定且可靠 保证该工艺处理后出水水质达到要求排 放的标准 2 在保证效果的同时占地面积尽量少 工程投资低 操作运行费用省 即低投资高 效益 3 保证该工艺在工程实施上可行性 且考虑运行维护管理是否方便 4 结合考虑周边环境 考虑影响 保证无二次污染 5 在合理的布局下 尽量提高厂区自动化管理的水平 3 2 1 生化处理单元选择生化处理单元选择 该污水 B C 比值大于 0 4 属生化性较好的污水 采用以生化为中心的处理工艺是合 适的 其对 COD 去除率一般为 85 90 当前常用的生化处理法有 活性污泥法 生物接 触氧化法 氧化沟 SBR CASS 等 根据相关资料 活性污泥法处理城镇生活污水的 COD 去除率在 90 以上 接触氧化法可达 85 以上 当今国内较普遍使用的 SBR CASS 工艺则 可高达 95 考虑到水量大等水质条件 自控要求不高 投资较低的特点本设计采用以生 物接触氧化为中心的生化处理工艺 1 生物接触氧化法又称生物膜法 是 20 世纪 50 60 年代发展起来的生化处理工艺 毕 业 设 计 说 明 书 发展至今其技术已经非常成熟了 其形式多种多样 主要有高负荷生物滤池 塔式生物滤 池 生物转盘 以及后来发展的接触氧化 曝气生物滤池 BAF 和流化床等工艺 生物 接触氧化法是一种介于活性污泥与生物滤池之间的生物膜法工艺 生物膜法的工作原理在 于生物膜具有较大的表面积 能够大量吸附污水中的有机物 而且具有较强的氧化能力 在有机物被分解的同时 微生物的机体则在不断增长和繁殖 也就是增加了生物膜的数量 而老化死亡的生物膜从滤料表面脱落下来 然后随处理出水流出池外 池中污水的净化过 程很复杂 它包括污水中复杂的传质过程 氧的扩散和吸收 有机物的分解和微生物的新 陈代谢等各种过程 在这些过程的综合作用下 废水中的有机物含量大大减少 因此得到 了净化 为了满足生活污水氨氮和 TP 的去除排放要求 该接触氧化池必须按的工艺过程来考 虑 即在接触氧化池前端增设了厌氧区 并实施混合液回流和沉淀池污泥回流等措施 使 整个工艺过程能完成硝化 反硝化 形成 A A O 运行方式 最终达到除磷脱氮的目的 A2O 工艺具有如下优点 通过厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同微生物菌群的有机配合使其具备 降低有机污染物和除磷脱氮的功能 也不存在污泥膨胀问题 运行管理较简便 由于填料的比表面积大 池内的充氧条件良好 池内单位容积的生物固体量高 在 加上污泥回流 反应池内活性污泥浓度较高 因此有兼有活性污泥法的特点 因此具有较 高的容积负荷 由于池内生物固体量多 水流属完全混合型 因此对水质水量的骤变有较强的适应 能力 由于生物固体量多 当有机容积负荷较高时 其 F M 比可以保持在一定水平 因此 污泥产量可相当于或低于活性污泥法 因固着生长于填料上的生物不断进行新陈代谢 其出水中悬浮物浓度较高 故必须 配置二沉池来沉淀废水中的悬浮物以实现达标排放的目的 系统运行稳定 流程较其他能同时脱氮除磷的工艺中较为简单 总停留时间也小于 其他类似工艺 由于它采取连续进水方式 故可省去像 CASS 工艺中的一些中间贮水池 节约工程投 资 此外 采用了部分污泥回流措施 故其有机物去除效率将比单纯接触氧化会更高更稳 定 COD 去除率可达 85 90 因此 选定 A2O 作为本方案生物处理的主导单元是可靠的 毕 业 设 计 说 明 书 3 2 23 2 2 深度处理工艺选择深度处理工艺选择 由于污水处理厂要求处理污水后的出水水质达 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准 故生化处理后还需设置深度处理以保证出水 BOD COD SS 达 到标准 深度处理采用絮凝加过滤的方式 絮凝作用主要是通过化学剂深度去除 BOD COD 而过滤池则是深度去除 SS 是出水水质更好 由于污水处理厂水量较大 根据絮凝池的使用条件及优劣势选择使用往复式隔板絮凝 池 投加药剂选用三氯化铁 同理 过滤池选用普通快滤池 3 2 3 物化处理单元选择物化处理单元选择 1 格栅工艺单元 生活污水在通过管网收集过程中 通常会混杂一些塑料袋等杂物和悬浮固体 因此污 水在进入处理站前必须将其去除 以保证处理站设备运行的安全 本污水处理站需设置中 格栅 并通过水泵一次提升后续单元 在其后需再设细格栅进一步拦截浮渣 2 沉淀池工艺单元 由于 A2O 池出水悬浮物含量较高 必须经沉淀处理以去除大部分的悬浮物 其选择的 沉淀工艺方法很多 主要有平流式沉淀池 辐流式沉淀池 斜管 板 沉淀池 竖流式沉 淀池等 综合考虑 本设计选择辐流式沉淀作为 A2O 池后的二次沉淀池 3 2 4 消毒工艺单元消毒工艺单元 生活污水中含有大量对人体致病的细菌和病毒 生活污水经过处理后 水质改善 细菌含量大幅度减少 但细菌的绝对值仍然相当可观 并存在病原菌的可能 为防止对人 类健康产生危害和对生态造成污染 在污水排入水体前应进行消毒 污水消毒工艺计有氯 消毒 氧化剂消毒 辐射消毒三种 其杀菌效果一般可达99 99 有关常用消毒方法的优 缺点比较 可详见下表 表 3 1 常用消毒方法比较 方法优点缺点消毒效果 氯 CL2 具有持续消毒作用 工艺简单 技术成熟 产生具致癌 致畸作用 的有机氯化物 THMs 能有效杀菌 但杀灭病毒效 毕 业 设 计 说 明 书 操作简单 投量准确 处理水有氯或氯酚味 氯气腐蚀性强 运行管 理有一定的危险性 果较差 次氯酸钠 NaOCl 无毒 运行 管理无 危险性 产生具致癌 致畸作用 的有机氯化物 THMs 使水的 PH 值升高 与 C12杀菌效 果相同 二氧化氯 CLO2 具有强烈的氧化作用 不产生有机氯化物 THMs 投放简单方 便 不受 pH 影响 C102运行 管理有一定 的危险性 只能就地生 产 就地使用 制取设 备复杂 操作管理要求 高 较 C12杀菌效 果好 臭氧 O3 有强氧化能力 接触 时间短 不产生有机 氯化物 不受 pH 影 响 能增加水中溶解 氧 臭氧运行 管理有一定 的危险性 操作复杂 制 取臭氧的产率低 电能 消耗大 基建投资较大 运行成本高 杀菌和杀灭病 毒的效果均很 好 紫外线 无有害的残余物质 无臭味 操作简单 易实现自动化 运行 管理和维修费用低 电耗大 紫外灯管与石 英套管需定期更换 对处 理水的水质要求较高 无 后续杀菌作用 效果好 但对 悬浮物浓度有 要求 有关上述几种常用消毒方法的成本分析 可见下表3 2 表 3 2 几种常用消毒方法的成本分析 元 m3 项目加氯机次氯酸钠发生器臭氧发生器二氧化氯发生器 投资成本 408018088 运转成本 0 10 20 60 2 综合成本 0 20 650 80 75 本设计采用二氧化氯消毒 毕 业 设 计 说 明 书 3 2 3 2 5 5 污泥脱水工艺单元污泥脱水工艺单元 生化处理单元产生的污泥含水率一般高达 99 以上 必须经脱水处理以便于装卸和运 输 污泥处理的目的是减量 稳定 无害化以及为最终处置与利用创造条件 典型的污泥 处理工艺包括四个阶段 第一阶段为污泥浓缩 主要目的是使污泥初步减容 缩小后续处 理构筑物的容积或设备容量 第二阶段为污泥消化 使污泥中的有机物分解 使污泥趋于 稳定 第三阶段为污泥脱水 使污泥进一步减容便于运输 第四阶段为污泥处置 采用某 种适宜的途径 将最终的污泥予以消纳和处置 以上各阶段产生上清液或滤液其中含有大 量的污泥物质 因而应返回污水处理系统中继续处理 综上所述 污水处理采用 A A O 深度处理 的工艺 污泥采用 污泥浓缩 污泥脱 水 的处理工艺 3 33 3 处理工艺流程处理工艺流程 污 泥 污泥浓缩污泥脱水污泥处置 上清液滤液 污水处理系 统 上清液回流 滤液 达标 排放 污泥浓缩池 脱水机 鼓风机 回流污泥 粗 格 栅 A1 厌氧 生物 接触 氧化 池 A2 缺氧 生物 接触 氧化 池 O 好氧 生物 接触 氧化 池 二 沉 池 消 毒 池 消毒剂 污泥 栅渣外运处置 泵 污水 絮 凝 池 集 水 池 提 升 泵 房 泵 泥饼外 运处置 细 格 栅 沉 砂 池 过 滤 池 絮凝剂 内回流 毕 业 设 计 说 明 书 图 3 3 工艺流程图 4 4 工艺工艺设计计算设计计算 4 14 1 设计流量的计算设计流量的计算 平均流量 m3 d 4166 7 m3 h 1 1574m3 s 1157 4L s Qa 总变化系数 L s 取 1 252417 1 4 1157 11 0 7 2 11 0 7 2 Qa KzKz 设计最大流量 1 25 m3 d 5208 3 m3 h 1 4468 m3 s Qa KZ Qm 4 24 2 中格栅中格栅 中格珊安装在污水渠道内 提升泵房集水池的进口处 作用是截留比较大的悬浮物等 本设计的中格栅与污水提升泵房合建 栅前和栅后各设闸板供格栅检修时用 渠道结构采 用钢混 中格栅渠道内设置液位控制器 控制中格栅的运行 中格栅设 3 组格栅即 N 4 组 3 用 1 备 每组格栅单独设置 每组格栅的设计流量 Q1 1 4468 3 0 4823m3 s 当需 清洗或检修格栅时就启用备用格栅 1 栅前水深 h B1 取 1 18mm v Q 174 1 7 0 4823 02 1 1 2 则m B h59 0 2 1 式中 B1 栅前渠道宽 m h 栅前水深 m v1 栅前流速 取 0 7m s 2 栅条间隙数 n 个 取 43 个27 42 9 059 0 02 0 60sin4823 0 sin 2 1 v eh Q n 式中 格珊倾角 取 60 毕 业 设 计 说 明 书 e 格珊间距 取 0 02m 中格珊一般为 10 40mm v2 过栅流速 取 0 9m s 一般为 0 6 1 0m s 3 格栅宽度 B B s n 1 en 0 01 43 1 0 02 43 1 28m 式中 s 栅条宽度 取 0 01m 4 过栅水头损失 h1 h1 h0k sin 2 2 0 g v h 3 4 e s 所以 0 103m sin 2 2 3 4 1 g v e s kh o 60sin 81 9 2 92 0 02 0 01 0 42 2 3 3 4 式中 k 格珊受到污染物堵塞时水头损失增大的倍数 本设计取 3 阻力系数 g 重力加速度 为 9 81m s2 形状系数 由于断面选择为锐边三角形所以取 2 42 5 栅前与栅后槽总高度 H 栅前槽总高 H1 h h2 0 59 0 3 0 89m 栅后槽总高 H h h1 h2 0 59 0 3 0 103 0 993m 取 1m 式中 h2 栅前渠道的超高 取 0 3m 6 格栅总长度 L 进水渠道渐宽部分长度 0 137m 取 0 14m o BB L 20tan2 18 1 28 1 tan21 1 1 出水渠道渐窄部分长度 0 07m 2 1 2 L L 总长度 L L1 L2 1 0 0 5 0 14 0 07 1 0 0 5 2 224m tan 1H o 60tan 89 0 式中 1 渐宽部分的展开角 取 20o 7 每日栅渣量 W 2 34m3 d 0 2m3 d 25 11000 07 0 4823 086400 1000 864001 z m K wQ W 式中 w1 单位栅渣量 取 0 07m3 103m3污水 所以本设计采用机械清渣方式清渣并外运处置 毕 业 设 计 说 明 书 8 进水与出水设计 由上述计算可知 本设计污水通过 DN1000mm 的管道进入进水渠道 其中进水渠道 B1 为 1 18m 进水水深为 0 59m 9 设计计算示意图 图 3 2 1 格珊计算示意图 10 设备选型 根据以上计算结果 分析各参数 本设计拟选用 HGC1400 回转式格珊除污机 4 台 3 用 1 备 具体参数如下表 表 3 2 1 HGC1400 回转式格珊除污机性能表 4 34 3 集水池提升泵房集水池提升泵房 设置提升泵房作用是一次提升污水水头高度 本设计采用机械间与集水池合建的自灌 式半地下的泵房 材质为钢混 泵房内需设液位控制器 控制泵的运行 运行水深 0 5m 此泵房优点在于结构紧凑 占地面积少 操作简单 较好地均衡了水量 型号安装角 度 度 电机功 率 kw 过栅流 速 m s 设备宽 度 mm 有效总宽 度 mm 设备总 宽 mm 沟宽 mm HGC140060 8030 91400124017501480 毕 业 设 计 说 明 书 设计原则 泵房的设计流量与进水管流量保持一致 需考虑流量在近远期的变化 合理地设计 其规模 采用机械间与集水池合建的泵房 需用允许渗透的防水墙隔开 泵站位置的选择需考虑提升的污水出口流向 构筑物需设置钢混防水层 厚度为 0 5m 1 水泵的个数 通过最大设计水量 Qm m3 d 拟选择 7 台潜污泵 6 用 1 备 采用双排形式布置 单台泵流量 Q1 m3 h 选用流量为 1000m3 h 的潜污泵 1 868 24 6125000 2 集水池设计计算 有效容积 V 按照 1 台泵的最大设计流量时的 5min 的流量计算 500m365 60 1000 V 面积 F 142 86m2 5 3 500 h V F 式中 h 有效水深 取 3 5m 平面尺寸 取长度及宽度 L B 18 8 水深 泵房安全水头取 1 5m 一般为 1 3m 有效水深 1 0m 3 潜污泵安装 设计潜污泵置于集水池中 经核算集水池的面积大于提升泵安装面积要求 是可行的 用移动吊架进行污水安装或检修 4 泵的选型 单台泵流量 Q1 868 1m3 h 扬程 H H0 3 5 0 59 2 91m H HO h1 h2 2 91 2 1 5 12 91m 取 13m 毕 业 设 计 说 明 书 式中 h1 总水头损失 暂时取 8 5m h2 安全水头 取 1 5m 水泵的具体性能参数如下表 表 4 3 潜污泵性能表 型号流量 m3 h 扬程 m 转速 r min 电动机功率 kw 效率 300QW1000 25 11010002598011082 4 44 4 细格栅细格栅 污水经污水提升泵房流入细格栅 细格栅的作用是通过深层次截留污水中的悬浮物 以减轻后续处理构筑物的负荷和防止堵塞污泥排泥管道 保证后续设备及构筑物的正常运 行 细格栅设 5 组即 N 5 组 4 用 1 备 即实际运行 N 4 组 每组格栅单独设置 每组格 栅的设计流量 Q1 1 4468 4 0 3617m3 s 当需清洗或检修格栅时就启用备用格栅 1 栅前水深 h B1 m v Q 166 1 7 0 3617 02 1 1 2 则m B h58 0 2 1 式中 B1 栅前渠道宽 m h 栅前水深 m v1 栅前流速 取 0 7m 2 栅条间隙数 n 个 取 65 个48 64 9 058 001 0 60sin3617 0 sin 1 2 v eh Q n 式中 格珊倾角 取 60 e 格珊间距 取 0 01m 中格珊一般为 1 5 10mm v2 过栅流速 取 0 9m s 一般为 0 6 1 0m s 3 格栅宽度 B B s n 1 en 0 01 65 1 0 01 65 1 29m 毕 业 设 计 说 明 书 式中 s 栅条宽度 取 0 01m 4 过栅水头损失 h1 h1 h0k sin 2 2 0 g v h 3 4 e s 所以 0 295m sin 2 2 3 4 1 g v e s kh o 60sin 81 9 2 92 0 01 0 01 0 42 2 3 3 4 式中 k 格珊受到污染物堵塞时水头损失增大的倍数 本设计取 3 阻力系数 g 重力加速度 为 9 81m s2 形状系数 由于断面选择为锐边三角形所以取 2 42 5 栅前与栅后槽总高度 H 栅前槽总高 H1 h h2 0 58 0 3 0 88m 栅后槽总高 H h h1 h2 0 58 0 3 0 295 1 175m 取 1 2m 式中 h2 栅前渠道的超高 取 0 3m 6 格栅总长度 L 进水渠道渐宽部分长度 0 17m o BB L 20tan2 166 1 29 1 tan21 1 1 出水渠道渐窄部分长度 0 085m 2 1 2 L L 总长度 L L1 L2 1 0 0 5 0 17 0 085 1 0 0 5 2 3m tan 1H o 60tan 88 0 式中 1 渐宽部分的展开角 取 20o 7 每日栅渣量 W 1 75m3 d 0 2m3 d 25 11000 07 0 3617 0 86400 1000 8640011 z K wQ W 式中 w1 单位栅渣量 取 0 07m3 103m3污水 所以本设计采用机械清渣方式清渣并外运处置 8 进水设计 由上述计算可知 本设计污水通过 DN1000mm 的管道进入进水渠道 其中进水渠道 B1 为 1 17m 进水水深为 0 58m 10 设备选型 毕 业 设 计 说 明 书 根据以上计算结果 分析各参数 本设计拟选用 HGC1400 回转式格珊除污机 5 台 4 用 1 备 具体参数如下表 表 3 4 HGC1400 回转式格珊除污机性能表 4 54 5 沉砂池沉砂池 设计说明 沉砂池的表面水力负荷约是 150 200m3 m2 h 水力停留的时间是 20 30s 有效 水深宜是 1 0 2 0m 本设计取 0 5m 池径和池深的比宜为 2 0 2 5 进水渠道的直段长度应该为渠道宽的 7 倍 以保证平稳的进水条件的平稳 在最大流量的 40 到 80 的情况下进水渠道的流速是 0 6 0 9m s 但是最大流速也 不大于 1 2m s 在最小流量时流速大于 0 15m s 出水与进水渠道的夹角应大于 270 才能最大限度地拉长污水在沉砂池中的停留时 间 由此达到有效除砂的目的 除此之外 为防扰动砂子 进出水渠道均设置在沉砂池的 上部 出水渠道宽度是进水渠道宽度的 2 倍 且出水渠道的直线段长度要与出水渠道的宽 度相等 1 沉砂池尺寸设计 本设计拟设 3 座旋流钟式沉砂池 单座流量 Q1 482 3L s 通过内插法算出各尺寸 具 体尺寸如下表 表 3 5 钟式沉砂池尺寸 流量 L S A mm B mm C mm D mm E mm F mm G mm H mm J mm K mm L mm 型号安装角 度 度 电机功 率 kw 过栅流 速 m s 设备宽 度 mm 有效总宽 度 mm 设备总 宽 mm 沟宽 mm HGC140060 8030 91400124017501480 毕 业 设 计 说 明 书 482 335201392720143537816685684655528001385 2 沉砂池配水进设计 配水井进水管径 d配 0 93m 取 DN1000mm 配 配 v Q d 14 7 014 3 4823 04 式中 v配 进水流速 取 0 7m s 配水井尺寸 m3484 91105 1 10604468 1 51 ta 配配QV H h h1 3 0 3 3 3m m2828 303 3 484 911 h V F 配 所以平面尺寸取边长为 17 5m 的正方形 式中 5 考虑的无效面积占比 H 总高 m h1 超高 取 0 3m h 有效水深 取 3m F 配水井平面面积 m2 3 进水渠道宽 B1 0 603m 8 01 4823 0 11 1 1 hv Q B 式中 v1 进水渠道水流速度 取 1 0m s 一般取 0 6 1 2m s h1 进水渠道水深 取 0 8m 4 出水渠道宽 B2 与进水渠建在一起 它们之间夹角大于 2700 1 206m 8 05 0 4823 0 22 1 2 hv Q B 式中 v2 出水渠道水流速度 取 v2 0 5v1 0 5m s 一般取 0 4v1 0 6v1m s h2 出水渠道水深 取 0 8m 5 排砂及设备选型 旋流沉砂池的排砂方式有三种 第 1 种是用泵直接从砂斗底部通过吸水管排除 第 2 种是在桨板传动轴中插入一空气提升器 第 3 种是在传动轴内插入砂泵 泵及电机设置在 毕 业 设 计 说 明 书 沉砂池的顶部 本设计采用的是插入空气提升器 排砂间隔时间为每天一次 每次时长 2 个小时 所 需要的空气量是排砂量的 15 倍到 20 倍 所以主要的设备选用 3 套浆板式水平旋流器 3 套 ZXS18 型空气提升器 以及 1 套砂水分离器 4 64 6 A A2 2O O 池池 设计说明 设计流量 平均流量 m3 d 4166 7 m3 h 1 1574m3 s 1157 4L s Qa 设计进出水水质 忽略前后构筑物影响 以最差情况计算 A2O 池 则进水水质为 COD 380mg L BOD5 S0 260mg L SS 340mg L NH3 N 36mg L 出水水质以 COD 50mg L BOD5 Se 10mg L SS 10mg L NH3 N 5mg L 计 设计 6 组 A2O 生化反应池即 n 6 则单组池设计流量为 Q1 1 1574 6 0 1929m3 s 其中用推流式曝气对好氧段曝气 鼓风机提供气源 微孔曝气器进行曝气 将空气扩散装置安装于廊道底部的一边 A2O 池材质为钢砼 4 6 14 6 1 设计参数设计参数 回流污泥浓度 8333 33mg L0 1 120 106 rX 污泥回流比取 R 55 曝气池混合液浓度 X 2957mg L 取 3000mg LrX R R 1 3 8333 55 0 1 55 0 TN 去除效率 TN 68 75 48 1548 100 1 21 s ss 内回流比 r 220 6875 0 1 6875 0 1 TN TN 4 6 2 A2O4 6 2 A2O 池尺寸池尺寸 1 总容积 V V 61905m3 NX SQoa 300014 0 260100000 式中 N BOD5污泥负荷 取 0 14kgBOD5 kgMLSS d 毕 业 设 计 说 明 书 SO 进水 BOD5浓度 为 260mg L 2 水力停留时间 t t 14 86h 取 15h aQ V 24 100000 61905 3 各段水力停留时间及容积 设厌氧 缺氧 好氧 1 1 3 所以 t1 15 3h V1 12381m3 5 1 61905 5 1 t2 15 3h V2 12381m3 5 1 61905 5 1 t3 15 9h V3 37143m3 5 3 61905 5 3 4 校核氮磷负荷 总氮负荷 0 0054kgTP kgMLSS d 符合 21VVX TPQOa 1238112381 3000 4100000 0 003 0 005kgTP kgMLSS d 要求 总磷负荷 0 0036kgTN kgMLSS d 10d 符合要求 W V c X VX 9107 125 75 0 361905 毕 业 设 计 说 明 书 4 6 7 4 6 7 设备选型设备选型 1 鼓风机 采用离心式空气鼓风机 根据以上计算中的最大时所需供气量 Gs m 28300m3 h 471 7m3 min 和所需压力 P 61 74kpa 选用 7 台 6 用 1 备 C80 1 5 多级离 心空气鼓风机 具体性能参数如下表 表 3 2 5 1 C80 1 5 多级离心空气鼓风机性能参数 进口工况配套电机型号 流量 m3 min 压力 kpa 温 度 介质 密度 kg m3 出口 升压 pa 轴功 率 主轴 转速 r min 型号功率 kw 电 压 V C80 1 58098201 169403590 82900Y315S 2110380 2 微孔曝气器 通过以上计算及相关资料选用 12600 个 PBQ 260 微孔盘式曝气器 具体性能参数如下 表 表 3 2 5 2 PBQ 260 微孔盘式曝气器性能参数 型号工作通气量 m3 h 个 服务面积 m3 h 个 氧利用率 充氧能力 kgo2 h 淹没水深 m PBQ 2602 50 4 0 820 590 21 0 44 8 生产厂家为河北兴港环保设备有限公司 3 潜水推流器 厌氧池设导流墙 将厌氧池分成 3 格 每个内设一个潜水推流器 所需功率按 5W m3 池容计算 则单组池厌氧区有效容积 V厌 420m355 756 5 1 单组池厌氧区污水所需功率 P厌 5 420 2100W 所以每台潜水推流器要求功率大于 0 7kw 综上 反应池厌氧区总设置 18 台 QJBO 85 8 260 3 740 C 潜水推流器 具体性能参数 如下表 表 3 2 5 3 QJBO 85 8 260 3 740 C 潜水推流器性能参数 型号额定额定电流叶轮转速重量叶轮直生产厂家 毕 业 设 计 说 明 书 功率 kw Ar minkg 径 mm QJBO 85 8 260 3 740 C 0 85474055260 上海万经泵业 制造有限公司 缺氧池配置安装同上 4 74 7 二沉池二沉池 为了让二沉池内的水流更稳定 配水更均匀 存排泥更方便 本设计采用圆形辐流式 二沉池 故二沉池设计为中心进水周边出水的幅流式沉淀池 共 3 座 每池设计流量为 Q1 Qa 3 1 1574 3 0 3858m3 s 二沉池面积按照表面负荷法计算 其水力停留时间为 t 2 5h 表面负荷取 1 0m3 m2 h 1 4 7 14 7 1 二沉池池体设计二沉池池体设计 1 沉淀池表面积 F F 1388 88m2 q Q36001 2 沉淀池直径 D 42m 即 D 42m 则半径为 21m F D 4 14 3 88 13884 3 沉淀池有效水深 h2 h2 2 5m F tQ1 88 1388 36005 23858 0 4 校核堰口负荷 q1 2 93L s m 不大于 4 34 符合要求 4214 3 6 3 36003858 0 6 3 1 D Q 5 校核固体负荷 q2 F XQR 1000 360024 1 1 88 13881000 36002430003858 0 55 0 1 111 6kg m2 d 150kg m2 d 符合要求 式中 R 污泥回流比 为 55 X 悬浮物浓度 为 3000mg L 毕 业 设 计 说 明 书 6 底部圆锥体高度 h4 h4 r r1 i 21 1 0 05 1m 式中 r 沉淀池半径 为 21m r1 沉淀池进水竖井半径 取 1 0m i 沉淀池池底坡度 取 0 05 7 污泥区高度 h5 VW 2279 4m3 RXX XQRT 3600 1 21 33 83333000 300036003858 0 55 0 1 22 V2 484 61m3 3 2 11 2 4rrrrh 112121 1 3 14 3 22 h5 1 3m F VVW2 88 1388 61 484 4 2279 8 沉淀池总高度 H H h1 h2 h3 h4 h5 0 3 2 5 0 5 1 1 3 5 6m 式中 h1 超高 取 0 3m h3 缓冲层高度 取 0 3m 9 校核径深比 D H 42 5 6 7 5 符合 6 12 要求 4 7 24 7 2 进出水系统设计进出水系统设计 1 进水管径 d1 0 96m 取 DN1000mm 1 14 1 v Q d 6 014 3 3858 0 4 式中 v1 进水流速 取 0 6m s 2 进水竖井计算 采用 D2 2 0m 的进水竖井 进水竖井采用的是多孔配水 配水口尺寸为 a b 0 5m 1 5m 共设 4 个沿井壁均匀分布 则流速 v2 Q1 A 0 3858 0 5 1 5 4 0 13m s 孔距 L 1 3825m 4 2abD 4 5 15 014 3 2 3 稳流筒计算 毕 业 设 计 说 明 书 f Q1 V3 0 3858 0 03 12 86m2 D3 4 52m 2 2 4 D f 2 2 14 3 86 124 式中 V3 稳流筒中流速 m s f 过流面积 m2 D3 稳流筒直径 m 4 出水堰计算 本设计采用三角堰 90 出水 三角堰上水头 H1 0 05m H2O 每个三角堰流量为 q 1 343H12 47 0 m3 S 所以三角堰个数 n1 Q1 q 0 3858 0 468 8 个 取 469 个 三角堰的中心距离为 L1 S n1 0 2812m 1n D 469 4214 3 5 出水槽计算 出水槽设计为沿池壁环形布置 环行槽中的水流由左右两侧汇入同一出水口 每侧 的流量为 Q2 Q1 2 0 1929m3 s 所以集水槽宽度为 b 0 5m 4 0 2 9 0kQ 4 0 1929 0 2 1 9 0 式中 k 安全系数 取 1 2 集水槽的起点水深 h起 0 75b 0 375m 集水槽的终点水深 h终 1 25b 0 625m 故取槽内水深 0 7m 又取超高 0 3m 所以槽总高为 1m 6 出水管管径 0 784m 取 DN800mm 4 14 2 v Q d 8 014 3 3858 0 4 式中 v2 出水流速 取 0 8m s 4 7 34 7 3 设备选型设备选型 二沉池周边转动刮吸泥机 Q污泥 0 55Qa W 55000 4267 86 59267 86m3 d 0 686m3 s 1 207m 所以排泥管管径 DN1250mm 所以经综合 5 4 3 v Q d 污泥 6 014 3 686 0 4 考虑 决定采用 SSG40 型双周边传动刮吸泥机 每座二沉池配备 1 台 共 3 台 其具体性 能参数见下表 毕 业 设 计 说 明 书 SSG40 型双周边传动刮吸泥机性能参数表 型号池径 m池深 m周边线速度 r min驱动功率 kw SSG40404 5 22 1 5 4 84 8 往复式隔板絮凝池往复式隔板絮凝池 为满足出水水质达一级 A 标的要求 本设计需对污水进行深度处理 降低水中 BOD 和 COD 采用三氯化铁 Fecl3 6H2O 作为絮凝剂 不仅有絮凝作用还可以有消毒作用 因本次水量大于 30000m3 d 且水量变动小 故本设计拟采用 4 座往复式隔板絮凝池 该絮 凝池优点在于絮凝效果好 构造简单 施工方便 设计说明 设计停留时间 t 20min 单座设计流量 Q1 Qa 4 1041 67m3 h 絮凝池宽长比 Z B L 1 3 廊道内流速采用 6 档 分别为 v1 0 5m s v2 0 4m s v3 0 35m s v4 0 3m s v5 0 25m s v6 0 2m s 隔板转弯处 的宽度取廊道宽度的 1 2 1 5 倍 隔板厚度为 0 15m 1 单池容积 V1 V1 Q1t 60 1041 67 20 60 348m3 2 高度 H H H1 H2 0 3 1 2 1 5m 式中 H1 超高 取 0 3m H2 平均有效水深 取 1 2m 3 单池平面面积 f 290m2 2 1 348 2 1 H V f 3 单池长度 隔板间净距之和 L m Z f L15 3 1 290 4 单池宽度 B mZLB 5 19153 1 5 廊道宽度和流速 廊道宽度 an 按廊道内流速的不同分为 6 档 毕 业 设 计 说 明 书 m nnn n vvHv Q a 242 0 2 13600 67 1041 36002 1 根据流速与廊道宽计算表 如下表 3 2 7 1 分别得到宽度 a 表 3 2 7 1 流速与廊道宽计算表 廊道宽度 an m设计流速 vn m s 计算值采用值 实际流速 vn m s v1 0 5m sa1 0 484a1 0 5v1 0 484m s v2 0 4m sa2 0 605a2 0 65v2 0 372m s v3 0 35m sa3 0 6914a3 0 7v3 0 346m s v4 0 3m sa4 0 807a4 0 85v4 0 285m s v5 0 25m sa5 0 968a5 1 0v5 0 250m s v6 0 2m sa6 1 21a6 1 25v6 0 1936m s 6 水流转弯