污水处理毕业设计

目目 录录 摘要摘要 Abstract 一 概述 1 1 1 工程概况 1 1 2 设计依据 1 1 3 设计任务和范围 2 二 工艺流程的选择 3 2 1 原水水量与水质和处理要求 3 2 1 1 原水水量与水质 3 2 1 2 处理要求 3 2 2 处理工艺的比较和选择 3 2 2 1 生物膜法 3 2 2 2 活性污泥法 4 2 3 流程的拟定 6 二 工艺设计计算 8 3 1 设计参数说明 8 3 2 构筑物尺寸确定 8 3 2 1 粗格栅 8 3 2 2 泵房 10 3 2 3 细格栅 11 3 2 4 平流沉砂池 13 3 2 5 初沉池 14 3 2 6 A O 生物池 18 3 2 7 二沉池 29 3 2 8 污泥浓缩池 33 3 2 9 加氯接触池 34 3 2 10 贮泥池 36 3 2 11 脱水机房 36 四 厂区的平面布置 38 4 1 平面布置 38 4 2 主要构建物一览表 39 五 环境效益 41 摘要摘要 本设计的主要内容为盖州市污水处理工程设计 城市排水体制采用 分流制排水系统 雨水分三个区域就近排入城市附近河流 城市污水经 城市污水管网转输后经截流干管输送至城市污水厂统一处理后排入河流 根据盖州市总体规划 将盖州市城区的城市污水截流 沿大清河铺 设截流干管 由东向西至哈大铁路西侧 沈大高速公路东 在截流干 管末端 大清河北岸建污水处理厂 经现场踏勘 将污水处理厂厂址一 选择在哈大铁路以西 1 1 公里 西海乡詹家屯西南方向的大清河老堤堤 外 地面高程平均为 4 80 米 设计进水水质为 COD 350mg L BOD5 180mg L SS 200mg L 石油类 10mg L NH3 N 25mg L 出水水质 COD 100mg L BOD5 30mg L SS 30mg L 石油类 5mg L NH3 N 25mg L 进出水水质及去除率可知 盖州市污 水处理厂主要以去除有机物 氨氮 磷为主 污水处理厂出水水质优于 农田灌溉水质 可以用于灌溉 污水厂采用 A O 工艺 污水进入污水厂 后 先经过粗格栅后由污水泵站提升 而后先后经过细格栅 辐流沉砂 池 初沉池 A O 生化池 二沉池 最后消毒后排入受纳水体 设计 出水水质 COD BOD5 SS NH3 N 石油类等主要指标达到 城镇 污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 二级标准 根据污水处理厂出水水质的设计要求 处理工艺对 BOD5 SS N P 均须有效的去除 因此 本污水处理厂的污水处理工 艺应具有除磷脱氮功能 原污水能否采用生化处理 特别是原污水水质 能否适用于生物除磷脱氮工艺 取决于原污水中各种营养成分的含量及 其比例能否满足生物生长的需要 因此首先应判断相关的指标能否满足 要求 A O 工艺生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化 为氨氮的基础上 通过硝化和反硝化菌的作用 将氨氮转化成亚硝态氮 硝态氮 再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气 从而达到从废水中脱 氮的目的 关键词 关键词 水污染 A O 工艺法 污染超标 河道治理 Abstract The design of the main content for the gaizhou city sewage disposal engineering design Urban drainage system adopts tap system drainage system The rain water discharged into three regions nearby city nearby rivers Urban sewage is city sewage pipe network after intercepting main pipes turn lose transported to the urban sewage plant unified handling back into rivers According to the overall planning will gaizhou city urban gaizhou city along the urban sewage closure intercepting mains big qinghe laid by east to west to haerbin dalian railway west side shenyang dalian highway east in intercepting main pipes north end big qinghe building wastewater treatment plant The field of sewage plant site to reconnoiter a selection in haerbin dalian railway 1 1 kilometers west of western ZhanGuTun southwest direction the big township outside of qinghe old dike ground elevation average for 4 80m jump Design the incoming water 350mg L for COD acuities BOD5 180mg L more than SS acuities 200mg L Petroleum 10mg L more than NH3 N more than 25mg L N Effluent is COD 100mg L more than BOD5 30mg L more than SS acuities 30mg L Petroleum acuities 5mg L NH3 N more than 25mg L N Inlet and outlet water water quality and removal rate knowable gaizhou city sewage treatment plant mainly removal organic ammonia nitrogen phosphorus primarily Sewage effluent is superior to the irrigation water quality can be used for irrigation Wastewater treatment plant adopts A O process sewage into wastewater treatment plant after by sewage pumping station after coarse grille and then successively through ascension of fine grille hydrocyclone sinking sand pool initial pond A O biochemical pool the second pond finally disinfection back into containing water Design effluent COD BOD5 SS NH3 N N petroleum and other major indexes have reached the urban sewage treatment plants standards for pollutants discharge GB18918 2002 secondary standard According to the sewage treatment plant the design requirements of water treatment technology to BOD5 SS N P are to be effectively remove therefore this sewage wastewater treatment process should have phosphorus denitrification function The original wastewater biochemical treatment could adopt especially former sewage water will apply to biological dephosphorization denitrification depending on the original sewage various nutrients in content and proportion of biological growth can meet the need so first should judge related indicators can meet the requirements A O process biological nitrogen is the basic principle of the traditional level 2 treatment will organic nitrogen into ammonia nitrogen and on the basis of nitrification and denitrification through the role of the bacteria ammonia nitrogen into and no3 superscript n no3 superscript n again through the denitrifying role will nitrate nitrogen into so as to achieve in the waste water from the purpose of nitrogen Keywords Keywords water pollution A O process method pollution exceeds bid river managemen 沈阳化工大学学士学位论文 一 概述 1 一 概述 1 1 工程概况工程概况 盖州市位于辽宁省南部 随着盖州市工业结构调整和城市建设的迅速发展及人口的 增长 污水排放量也在逐年增加 这些污水未经处理排入护城河 香水河等明渠 汇入 大清河 使其水质恶化 为了尽快落实辽宁省 碧水工程 的任务 消除或减少城市污水对城市 大清河和 近海海域的环境污染 保护生态环境和人民身体健康 盖州市政府决定建设城市污水治 理工程 工程总投资 9611 万元 按 5 万 m3 d 规模建设 辽宁省计划委员会 以辽计发 1999 858 号 对盖州市城市污水治理工程 一期 可行性研究报告 代项目建议书 进行了批复 该项目的实施对改善盖州市的城市生态环境 减轻护城河 香水河 大清 河等水体污染起着重要的作用 依据盖州市总体规划 污水处理厂拟建于盖州市西海乡西海村东南 大清河新堤外 收集的污水包括生活污水和工业废水 其中工业废水占 15 生活污水占 85 设计主 要参数 处理水量 50000m3 d 混合污水的水质 COD 350mg L BOD5 180mg L SS 200mg L 石油类 10mg L NH3 N 40mg L 达标出水排放入城市西北部的河流 依据环保部门以及排放水体的状况 排放水要 求达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 二级标准 悬浮物 SS 城镇 二级污水处理厂 30mg L 五日生化需氧量 BOD5 城镇二级污水处理厂 30mg L 化学需氧 量 COD 城镇二级污水处理厂 100mg L 石油类 5mg L 氨氮 25mg L 1 2 设计依据设计依据 1 辽宁省环境保护局 辽环发 2000 107 号 关于辽宁省辖区内城市二级污水 处理厂执行排放标准的通知 2000 9 5 2 辽宁省环境保护局 辽环函 1997 166 号 辽宁省建设项目环境管理排污总 量控制暂行规定 3 辽宁省环境保护局 辽宁省发展计划委员会 辽宁省环境保护 十五 计划 沈阳化工大学学士学位论文 一 概述 2 2001 7 4 建设部 国家发展计划委员会 建标 2001 77 号 关于批准发布 城市污水 处理工程项目建设标准 的通知 2001 4 16 5 辽宁省环境保护局 监字 2002 49 号 关于盖州市城市污水治理工程 一 期 环境影响评价大纲审查意见的复函 2002 12 3 6 营口市环境保护局 盖州市城市污水治理工程 一期 环境影响评价标准认 证的批复 2003 5 26 7 营口市环境保护局 营口市地面水环境功能区划 2002 4 28 8 辽宁省计划委员会文件 辽计发 1999 858 号 关于盖州市城市污水治理工 程可行性研究报告 代项目建议书 的批复 1999 12 30 9 辽宁建设咨询公司 盖州市城市污水治理工程可行性研究报告 1999 12 10 盖州市城乡建设局 辽宁省环境科学研究院 盖州市城市污水治理工程 一 期 环境影响评价合同书 2003 3 1 3 设计任务和范围设计任务和范围 1 收集相关资料 确定废水水量水质及其变化特征和处理要求 2 对废水处理工艺方案进行分析 提出适宜的处理工艺流程 3 确定为满足废水排放要求而所需达到的处理程度 4 结合水质水量特征 通过经济技术分析比较 确定各处理构筑物的型式 5 进行全面的处理工艺设计计算 确定各构筑物尺寸和设备选型 6 进行废水处理站平面布置及主要管道的布置和高程计算 7 进行工程概预算 说明废水处理站的启动运行和运行管理技术要求 沈阳化工大学学士学位论文 二 工艺流程的选择 3 二 工艺流程的选择 2 1 原水水量与水质和处理要求原水水量与水质和处理要求 2 1 1 原水水量与水质原水水量与水质 处理水量 Q 1 505m3 s 混合污水的水质 COD 350mg L BOD5 180mg L SS 200mg L 石油类 10mg L NH3 N 25mg L 2 1 2 处理要求处理要求 污水排放的要求执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 二级标准 COD 100mg L BOD5 30mg L SS 30mg L 石油类 5mg L NH3 N 25mg L 2 2 处理工艺的比较和选择处理工艺的比较和选择 2 2 1 生物膜法生物膜法 生物膜法主要是指曝气生物滤池 它实质上是常说的生物接触氧化池 相当于在曝 气池中添加供微生物栖附的填 滤 料 在填料下鼓气 是具有活性污泥特点的生物膜法 曝气生物滤池 BAF 70 年代末起源于欧洲大陆 已发展为法 英等国设备制造公司的技 术和设备产品 由于选用的填料不同 以及是否有脱氮要求 设计的工艺参数是不同的 如要求处理出水 BOD5 20mg L SS 20mg L 去除 BOD5达 90 以上的工艺 其容积负荷 为 0 7 3 0kgBOD5 m3 d 水力停留时间 1 2h 以硝化 90 以上 为主的工艺 其容 积负荷为 0 5 2 0kgBOD5 m3 d 水力停留时间 2 3h 一般认为 生物膜法处理城市污水 在国内尚需积累经验 处理规模不宜过大 约 5 104m3 d 左右为宜 国外 主要在欧洲 处理水量有达到 36 104m3 d 的 这与其填料材 质 自控手段和先进的反冲洗装置有关 也与其有长期积累的运行管理经验有关 沈阳化工大学学士学位论文 二 工艺流程的选择 4 2 2 2 活性污泥法活性污泥法 针对城市污水处理的要求 当前流行的污水处理工艺有 AB 法 SBR 法 氧化沟法 UNITANKA A O 法 A O 法等 这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的 且各有其特点 1 1 ABAB 法法 Adsorption Biooxidation Adsorption Biooxidation 该法由德国 Bohuke 教授首先开发 该工艺对曝气池按高 低负荷分二级供氧 A 级 负荷高 曝气时间短 产生污泥量大 污泥负荷 2 5kgBOD kgMLSS d 以上 池容积负 荷 6kgBOD m3 d 以上 B 级负荷低 污泥龄较长 A 级与 B 级间设中间沉淀池 二级池 子 F M 污染物量与微生物量之比 不同 形成不同的微生物群体 AB 法尽管有节能的优 点 但不适合低浓度水质 A 级和 B 级亦可分期建设 2 2 SBRSBR 法法 SequencingBatchReactor SequencingBatchReactor SBR 法早在 20 世纪初已开发 由于人工管理繁琐未予推广 此法集进水 曝气 沉 淀 出水在一座池子中完成 常由四个或三个池子构成一组 轮流运转 一池一池地间 歇运行 故称序批式活性污泥法 现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 SBR 工 艺 如 ICEAS 法 CASS 法 IDEA 法等 这种一体化工艺的特点是工艺简单 由于只有一 个反应池 不需二沉池 回流污泥及设备 一般情况下不设调节池 多数情况下可省去 初沉池 故节省占地和投资 耐冲击负荷且运行方式灵活 可以从时间上安排曝气 缺 氧和厌氧的不同状态 实现除磷脱氮的目的 但因每个池子都需要设曝气和输配水系统 采用滗水器及控制系统 间歇排水水头损失大 池容的利用率不理想 一般不太适用于 大规模的城市污水处理厂 3 3 氧化沟法 氧化沟法 本工艺 50 年代初期发展形成 构造简单 易于管理 很快得到推广 且不断创新 有发展前景和竞争力 当前可谓热门工艺 氧化沟在应用中发展为多种形式 有代表性 的有 帕式 Passveer 简称单沟式 表面曝气采用转刷曝气 水深一般在 2 5 3 5m 转 刷动力效率 1 6 1 8kgO2 kW h 奥式 Orbal 简称同心圆式 应用上多为椭圆形的三环道组成 三个环道用不同的 DO 如外环为 0 中环为 1 内环为 2 有利于脱氮除磷 采用转碟曝气 水深一般在 沈阳化工大学学士学位论文 二 工艺流程的选择 5 4 0 4 5m 动力效率与转刷接近 现已在山东潍坊 北京黄村和合肥王小郢的城市污水 处理厂应用 若能将氧化沟进水设计成多种方式 能有效地抵抗暴雨流量的冲击 对一些合流制 排水系统的城市污水处理尤为适用 卡式 Carrousel 简称循环折流式 采用倒伞形叶轮曝气 从工艺运行来看 水深一 般在 3 0m 左右 但污泥易于沉积 其原因是供氧与流速有矛盾 三沟式氧化沟 T 型氧化沟 此种型式由三池组成 中间作曝气池 左右两池兼作 沉淀池和曝气池 T 型氧化沟构造简单 处理效果不错 但其采用转刷曝气 水深浅 占地面积大 复杂的控制仪表增加了运行管理的难度 不设厌氧池 不具备除磷功能 氧化沟一般不设初沉池 负荷低 耐冲击 污泥少 建设费用及电耗视采用的沟型而变 如在转碟和转刷曝气形式中 再引进微孔曝气 加大水深 能有效地提高氧的利用率提 高 20 和动力效率达 2 5 3 0kgO2 kW h 4 4 UNITANKUNITANK 工艺工艺 它和类似的 TCBS 工艺 MSBR 工艺一样 都是 SBR 法新的变型和发展 它集 序批 法 普通曝气池法 及 三沟式氧化沟法 的优点 克服了 序批法 间歇进水 三 沟式氧化沟法 占地面积大 普通曝气池法 设备多的缺点 典型的 UNITANK 工艺是三个水池 三池之间水力连通 每池都设有曝气系统 外侧 的两池设有出水堰及污泥排放口 它们交替作为曝气池和沉淀池 污水可以进入三池中 的任意一个 采用连续进水 周期交替运行 在自动控制下使各池处在好氧 缺氧及厌 氧状态 以完成有机物和氮磷的去除 UNITANK 工艺由比利时 Seghers 公司首先建在我国的澳门特区 处理水量 14 104m3 d 不下雨时平均处理水量为 7 104m3 d 池型封闭 设计采用的容积负荷为 0 58kgBOD m3 d 总的反应池体积为 46800m3 曝气池水力停留时间为 8h 出水的 BOD5 SS 20mg L 这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形 可以采用活性污泥工艺的设计方法对 不同的污染物加以去除 如考虑硝化 其负荷一般在 0 05 0 10kgBOD5 kgMLSS d 硝 化率视污水温度而异 而要求污泥稳定化 其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数 值 容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题 就是说在一个较长停留时间的曝 沈阳化工大学学士学位论文 二 工艺流程的选择 6 气系统内 有 50 左右的池容用于沉淀 UNITANK 工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备 因此引进技术 消化 吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题 一般认为 UNITANK 工艺 不太适用于大型 10 104m3 d 的城市污水处理厂 5 5 A A OA A O 法法 Anaerobic Anoxic Oxic Anaerobic Anoxic Oxic 由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求 故国内 10 年前开发此厌氧 缺氧 好氧组成的工艺 利用生物处理法脱氮除磷 可获得优质出水 是一种深度二级处理工 艺 A A O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成 一是除磷 污水中的磷在厌氧状态 下 DO 0 3mg L 释放出聚磷菌 在好氧状况下又将其更多吸收 以剩余污泥的形式排 出系统 二是脱氮 缺氧段要控制 DO12 5 BOD TKN 为 1 5 3 5 COD TP 为 30 60 BOD TP 为 16 40 一 般应 20 若降低污泥浓度 压缩污泥龄 控制硝化 以去除磷 BOD5和 COD 为主 则 可用 A O 工艺 6 6 A OA O 法法 Anoxic Oxic Anoxic Oxic A O 系统是缺氧 好氧系统的英文简称 是国外在七十年代开发应用的废水生化处理 新工艺 与普通活性污泥法相比 它不仅具有去除有机物 COD 和 BOD 的高效性外 还具有 脱氮除磷 减少能耗 污泥不易膨胀 沉降性能好 污泥适合作长效肥料等优点 并适合 于现有污水处理厂的改建 A O 工艺生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上 通过硝化和反硝化菌的作用 将氨氮转化成亚硝态氮 硝态氮 再通过反硝化作用将硝 态氮转化为氮气 从而达到从废水中脱氮的目的 A O 工艺占地面积小 运行管理简单 出水可用做绿化 洗车及景观用水 社会 环境 效益均较显著 CODcr 去除率达 78 BOD5去除率达 92 是处理城市生活污水较理想的 工艺选择 2 3 流程的拟定流程的拟定 该城市污水由生活废水与工业废水组成 污水中主要是可溶性有机物 氮 等 而 沈阳化工大学学士学位论文 二 工艺流程的选择 7 且有机物的浓度不是特别高 可生化性较好 在处理时需要考虑常规的脱氮 A O 工艺流程图如图 1 所示 图 1 工艺流程图 关于方案的说明 第一阶段为预处理部分 即粗格栅 细格栅 平流沉砂池 初沉池 其中格栅去除城市 污水中较大的漂浮物 细格栅去除城市污水中较细小的漂浮物 为后续工艺以及设备的 正常运行提供保证 水经过泵房提升后进入平流沉砂池 去除砂粒 经吸砂机将沉砂池 中的砂吸走至砂水分离器 砂水分离器工作 截留下砂 而水则自重力流向前方泵房的 格栅井 从曝气沉砂池出来的水流向初沉池 去除 SS 以及部分有机物 水从初沉池出来以后进入生物反应池 该生物反应池分为四个区 回流污泥反硝化 区 厌氧区 反硝化区 硝化区 回流污泥反硝化区的设置可以减少传统 A O 工艺中缺 氧池受回流污泥中硝态氧的影响 氮的去除主要依靠曝气池中硝化菌的将氮转化为硝态 以及亚硝态氮 然后通过内回流将曝气池中的混合液回流至前方的反硝化区依靠反硝化 菌将亚硝态氮转化为氮气从而去除氮 后处理阶段 主要通过二沉池澄清出水 加氯混合池的作用是消毒以达到出水中对 于微生物数量限制 污泥处理主要通过污泥连续重力浓缩和机械脱水来完成 从脱水机房出来的污泥 主要是外运填埋 从沉淀池出来的上清液再回流至前方泵站内的格栅井 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 8 三 工艺设计计算 3 1 设计参数说明设计参数说明 构筑物设计参数选择说明 平流沉砂池 依据 给水排水设计手册 第 5 册关于城市污水处理厂平流沉砂池水 力停留时间的规定 30 到 60s 取 50s 初次沉淀池 依据 室外排水设计规范 GB50101 关于城市污水处理厂初次沉淀池 表面负荷的规定 取 1 4m3 m2 h 关于沉淀时间规定 取 2 3h 生物池 依据 室外排水设计规范 GB50101 关于城市污水处理厂 A O 脱氮除磷工 艺污泥负荷的规定 0 1 0 2kgBOD5 kgMLSS 取 0 14kgBOD5 kgMLSS 缺氧池 好氧池 的水力停留时间比为 1 3 1 4 取 1 4 二次沉淀池 依据 室外排水设计规范 GB50101 关于城市污水处理厂关于活性污 泥法以后二次沉淀池负荷的规定 0 6 1 5m3 m2 h 取 1 4m3 m2 h 加氯混合池 依据 室外排水设计规范 GB50101 关于城市污水处理厂出水消毒池 水力停留时间的规定 不小于 30min 取 30min 污泥浓缩池 按照连续重力浓缩池设计 3 2 构筑物尺寸确定构筑物尺寸确定 3 2 1 粗格栅粗格栅 1 1 设计参数 设计参数 设计流量 Q 1 505m3 s 栅前流速 v1 0 7m s 过栅水速 v2 0 9m s 栅条宽度 s 0 01m 格栅间隙 b 0 025m 栅条前部分长度 L1 1 71m 栅条后部分长度 L2 0 855m 格栅倾角 70 2 2 计算过程 计算过程 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 9 栅条的间隙数 设栅前水深 h 0 9m 过栅流速 v 0 9m s 0 4 0 9 之间 栅条间隙宽度 b 0 025 米 16 25mm 之间 格栅倾角 70O 水量 Q 1 505m3 s 总变化系数 Kz 1 3 n 72 04 73 个 3 1 bhv Q sinmax O 1 505 sin70 0 025 0 9 0 9 栅槽宽度 设栅条宽度 S 0 01m B S n 1 bn 0 01 73 1 0 025 73 2 545m 3 2 进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽 B1 1 3m 其渐宽部分展开角度 1 20o 进水渠道内的流速为 0 7m s L1 1 71 米 3 3 1 1 2 tg BB o 2 545 1 3 2 tan20 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 m L2 0 855 米 2 1 L 通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面 h1 h0k 4 3 sin k k 取 3 3 4 b S g v 2 2 2 42 4 3 sin70o 3 0 135m 0 01 0 025 6 19 9 0 2 栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2 0 3 米 H h h1 h2 0 9 0 135 0 3 1 335m 栅槽总长度 L L1 L2 0 5 1 0 tg H1 1 71 0 885 0 5 1 0 O 1 2 tan70 4 5m 3 5 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 10 每日栅渣量 在格栅间隙 25mm 的情况下 设栅渣量为每 1000m3污水产 0 09m3 W 9 00m3 d 0 2m3 d 3 6 1000 86400max 1 z K WQ 1 505 0 09 86400 1 3 1000 宜采用机械清渣 图 2 粗格栅图 3 2 2 泵房泵房 进水泵房处沟底标高为 5m 设细栅间的栅间高为 2 5m 污水需要提升 2 5 5 7 5m 设其提升高度为 11 米 设计流量 Q 5418m3 h 扬程确定 H H1 H2 H3 H4 H5 式中 H1 吸水口距水面距离 取 0 0m H2 水面距地面距离 取 5 0m H3 细格栅距地面距离 取 2 5m H4 泵站内损失 取 2 5m H5 自由水头 取 1 0m 则扬程估标为 H 2 0 5 0 2 5 2 5 1 0 11 00m 选泵 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 11 表 1 性能参数 型号 Qm h 扬程 H m 转速 r min功率效率 叶轮外径 Dmm KWPK350 40080089608383 330 408 根据 Q 5418m3 h 采用 8 台泵其中 1 台备用 单台提升流量为 774m h 采用 KWP 型无 堵塞离心泵 KWPK350 400 提升泵房占地面积为 15 0 0 5 11 0 10 0 265 0 其工作占地为 11 0 10 0 110 0 3 2 3 细格栅细格栅 1 1 设计参数 设计参数 设计流量 Q 1 505 m3 s 栅前流速 v1 0 7m s 过栅水速 v2 0 9m s 栅条宽度 s 0 01m 格栅间隙 b 5mm 栅条前部分长度 L1 4 63m 栅条后部分长度 L2 2 315m 格栅倾角 45 2 2 计算过程 计算过程 栅条的间隙数 设栅前水深 h 0 9m 过栅流速 v 0 9m s 0 4 0 9 之间 栅条间隙宽度 b 5mm 格栅倾角 45O 水量 Q 1 505m3 s 总变化系数 Kz 1 3 n 312 48 312 个 3 7 bhv Q sinmax O 1 505 sin45 0 005 0 9 0 9 栅槽宽度 设栅条宽度 S 0 01m B S n 1 bn 0 01 312 1 0 005 312 4 67m 3 8 进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽 B1 1 3m 其渐宽部分展开角度 1 20o 进水渠道内的流速为 0 7m s L1 4 63 米 3 9 1 1 2 tg BB o 4 67 1 3 2 tan20 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 12 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 m L2 2 315 米 2 1 L 通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面 h1 h0k 4 3 sin k k 取 3 b S g v 2 2 2 42 4 3 sin45o 3 0 144m 3 10 0 01 0 025 6 19 9 0 2 栅后槽总高度 设栅前渠道超高 h2 0 3 米 H h h1 h2 0 9 0 144 0 3 1 344m 栅槽总长度 L L1 L2 0 5 1 0 tg H1 4 63 2 315 0 5 1 0 O 1 2 tan45 9 645 米 3 11 每日栅渣量 在格栅间隙 25mm 的情况下 设栅渣量为每 1000m3污水产 0 09m3 W 9 00m3 d 0 2m3 d 3 12 1000 86400max 1 z K WQ 1 505 0 09 86400 1 3 1000 宜采用机械清渣 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 13 图 3 细格栅图 3 2 4 平流沉砂池平流沉砂池 1 1 设计参数 设计参数 设计流量 Q 1 505m3 s 水力停留时间 T 50s 水平流速 v 0 3m s 2 2 计算过程 计算过程 本设计选用平流沉砂池 两座 按水量 Q 1 505m3 s 污水池中流速 v 0 3m s 污水在池中停留时间为 50s 有效水深取 h2 0 8m 沉沙部分的长度 L vt 0 3 50 15m 3 13 水流断面面积 A A 5 02 3 14 max v Q1 505 0 3 池总宽度 b B 6 275m 3 15 h2 A5 02 0 8 贮砂斗所需容积 V V 3 0 m3 3 16 z 86400 max 1000 K QTX86400 1 505 0 03 1 1000 1 3 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 14 式中 X 城镇污水的沉砂量 一般采用 0 03L m3 T 排砂时间的间隔 取 1d 贮砂斗各部分尺寸计算 设贮砂斗地宽 b1 0 5m 斗壁与水平的倾角为 60 则贮砂斗的上口宽 b2 为 b2 1 19m 3 17 2 h3 b1 tan60 2 0 6 0 5 tan60 贮砂斗的容积 V1 V1 h 3 S1 S2 0 6 0 5 0 5 0 3 m3 1 3 0 5 0 5 1 3 0 5 0 5 式中 h3 贮砂斗高度 取 0 6m S1 S2 分别为贮砂斗下口和上口的面积 都取 0 5m3 贮砂室的高度 h3 设计采用重力排沙 池底设 6 坡度坡向砂斗 则 h3 h 3 0 06 l2 h 3 0 06 152 1 196 275 2 0 6 0 06 0 70m 3 18 152 1 196 275 2 池总高度 H H h1 h2 h3 0 25 0 8 0 7 1 75m 式中 h1 超高 取 0 25m 3 2 5 初沉池初沉池 采用两座幅流式沉淀池 每座分担流量 Q 2709 m3 h Qmax 5418 m3 h 1 1 设计参数 设计参数 表面负荷 q 1 4m3 m2 h 沉淀时间 T 2h 2 2 计算过程 计算过程 本设计选用两座周进周出幅流沉淀池 沉淀池按最大日最大时流量设计 Qmax 5418 m3 h 设计取表面负荷 q 1 4m3 m2 h 池数 n 2 座 沉淀部分水面面积 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 15 F 1935 m2 3 19 qn Q max5418 2 1 4 池子直径 D 49 66 m 取 D 50m 3 20 F4 4 1935 实际沉淀部分水面面积 F 1962 5 m2 3 21 4 2 D 50 50 4 实际表面负荷 q 1 38 m3 m2 h 3 22 nF Qmax5418 2 1962 5 堰口负荷计算 采用出水堰双边出水 堰长为 L 2 D 2 3 14 50 314 m 3 23 最大时堰口负荷 q1 2 39L s m 3 24 L Q0 3 2709 314 mh m 752 5 314 L s m 沉淀部分有效水深 沉淀时间 t 2 3h h2 q t 1 4 2 3 3 22m 取 h2 3 2m 3 25 符合要求 初沉池径深比 D h2 50 3 2 16 3 26 污泥产量 每人每日污泥污泥量 取 S 0 5 L cap d 排泥间隔时间取 T 4 h 每池每次的排泥量为 V 3 27 hm n SNT 4 9 25 2421000 447 6223975 0 100024 3 污泥斗容积 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 16 设计 r1 2 00m r2 1 00m 60o 泥斗高 h5 r1 r2 tan 2 00 1 00 tg60o 1 73 m 3 28 泥斗容积 V1 r12 r1r2 r22 2 002 2 00 1 00 1 002 12 7m3 3 29 3 5 h 3 73 1 14 3 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设池底径向坡度为 0 05 则 圆锥体高度 h4 R r1 0 05 20 2 0 0 05 0 9 m 3 30 圆锥体容积 V2 R2 Rr1 r12 202 20 2 22 418 248 m3 3 31 3 4 h 3 9 0 污泥总容积 V1 V2 418 248 12 7 430 948 m3 25 9 m3 可见有充足空间 沉淀池总高度 设计沉淀池超高 h1 0 5m 缓冲层高度 h3 0 3m H h1 h2 h3 h4 h5 0 5 3 2 0 3 0 9 1 73 6 63 m 沉淀池池边高度 H h1 h2 h3 0 5 3 2 0 3 4 0 m 进水槽的设计 采用环行平底槽 等距设布水孔 孔径 100mm 并加 300mm 长短管 进水槽采用混 凝土结构 壁厚为 300 mm 流入槽 设计进水槽宽 B 0 9 m 槽深 1 3 m 超高 0 3 m 则槽中水深 h 1 m 槽中过水断面面积 A B h 0 9 1 0 9 m2 槽中流速 v 0 9 m s 3 32 A Q0 2 3 9 0 47 2914 m hm 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 17 布水孔平均流速 vn Gm t 2 式中 vn 配水孔平均流速 0 3 0 8 m s t 导流絮凝区平均停留时间 池周有效水深为 2 4 m 时 取 360 720s 本工程 取 600 s Gm 导流絮凝区的平均速度梯度 一般取 10 30 s 1 本工程取 20 s 1 污水的运动黏度 与水温有关 水温为 20 时 1 06 lO 6 m2 s 水 的运动黏度在 10 20 时变化不大 这里以 20 时 值计算 vn Gm 20 0 71 m s t 2 6 1006 1 6002 符合要求 布水孔数 n 145 个 3 33 0 0 3600Av Q n 2 2 1 071 0 3600 347 2914 hm 式中 A0 布水孔截面面积 孔距 l 0 89 m 3 34 n BD 145 9 040 校核 Gm Gm 3 35 t vv 2 2 2 2 1 式中 v1 配水孔水流收缩断面的流速 v1 因设有短管 1 n v v2 导流絮凝区平均向下流速 v2 f 0 Q f 导流絮凝区环形面积 设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽 则 v2 0 007 m s 3 36 f 0 Q B Q BD3600 0 9 00 9403600 47 2914 3 hm 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 18 Gm 19 9 s 1 3 37 t vv 2 2 2 2 1 6 22 1006 1 6002 007 0 71 0 Gm 在 10 30 之间 符合要求 初沉池出水水质 污水排放的要求执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 二级标准 本工程 SS 按去除 85 BOD5 按去除 83 3 初沉池出水 SS SSe SS0 1 40 200 1 85 30 mg L 初沉池出水 BOD5 Se S0 1 83 3 180 1 83 3 30mg L 图 4 初沉池 3 2 6 A O 生物池生物池 生化池按最大日平均时流量设计 Qav 50000 m3 d 进出水水质 经一级处理后进水水质为 BOD5 为 180 mg L COD 为 350 mg L SS 为 200 mg L 石油类为 10mg L 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 19 NH3 N 为 25 mg L 总碱度 CaCO3 为 210 mg L pH 为 7 1 水温为冬季 13 夏季 25 出水水质 BOD5 30 mg L COD 100 mg L SS 30mg L 石油类 5mg L NH3 N 25 mg L 判断是否可采用 A O 法 BOD5 COD 180 350 0 5 可进行生化处理 BOD5 TN 180 25 7 2 可有效脱氮 有关设计参数 生化池混合液悬浮固体浓度 MLSS 取 X 3200mg L 污泥指数 SVI 按照奥福德公式计算 BOD5 SS 负荷取 Ls 0 14 kgBOD5 kgMLSS d 奥福德公式要求为 BOD5 VSS 负荷 Lr 混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS 与混合液悬浮固体浓度 MLSS 的比值为 0 75 左右 本设计取此值取 y 0 7 即 y 0 7 MLSS MLVSS 由此 BOD5 VSS 负荷 Lr 0 2 kgBOD5 kgMLVSS d y Ls 7 0 14 0 SVI 353Lr0 983 353 0 20 983 72 56 ml g 考虑由于进水水量和水质带来的冲击负荷 设计采用 SVI 130 回流污泥浓度 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 20 C r 1 1 8461 54 mg L 本设计取 XR 8000 mg L SVI 6 10 130 106 式中 r 考虑污泥在二沉池中停留时间 池深 污泥厚度等因素的影响 一般取 值 1 1 1 2 由 X 与 XR的关系 X XR 得到污泥回流比 R 0 67 取 R 0 7 R R 1 TN 的去除率 TN 100 100 58 3 3 38 0 0 TN TNTN e 36 1536 混合液内回流比 Ri 100 100 140 本设计取 Ri 160 3 39 TN TN 1583 0 1 583 0 污泥回流量 QR RQav 0 7 50000 35000 m3 d 3 40 混合液回流量 QRi RiQav 1 6 50000 80000 m3 d 3 41 好氧区泥龄 c的计算 最小泥龄 cm的计算 消化菌的最大比增长速率 max 0 47e0 98 T 15 0 47e0 98 13 15 0 3863 d 1 3 42 式中 T 水温 取冬季水温 T 13 稳定状态下消化菌的比增长速率 max 1 0 833 7 2 pH 3 43 aN a NK N DOK DO 0 式中 KN 硝化作用中氮的半速常数 KN 10 0 051T 1 158 10 0 051 13 1 158 0 3199 K0 氧的半速常数 给水排水设计手册 第二版 第 5 册 357 页给出 K0为 0 45 2 mg L 本设计取 K0 1 3 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 21 Na 硝化出水 NH3 N 的浓度 DO 溶解氧的浓度 取 DO 2 mg L 1 0 833 7 2 pH 对 pH 的修正 本工程按 pH 7 2 考虑 max 1 0 833 7 2 pH 3 44 aN a NK N DOK DO 0 0 3863 0 22 d 1 53199 0 5 0 23 1 0 2 最小泥龄 cm cm 4 55 d 1 22 0 1 好氧区设计泥龄 c c cmDF 4 55 2 6 11 83 d 式中 DF 设计因数 DF SFPF SF为峰值系数 PF为安全系数 美国环保局建议 DF宜为 1 5 3 0 本工程取 DF 2 6 按污泥龄法计算好氧区容积 VO 1 0 cdv ecav KX SSYQ 式中 VO 生物反应池的容积 m3 So 生物反应池进水 BOD5 mg L Se 生物反应池出水溶解性 BOD5 mg L 取 0 7 TSS VSS Se 出水 BOD5 1 42 1 e Kt TSS VSS 10 1 42 0 7 1 e 0 23 5 3 2 mg L Qav 生物反应池的设计流量 m3 h Y 污泥产率系数 kgVSS kgBOD5 宜根据试验资料确定 无试验资料时 一般 取为 0 4 0 8 本工程区 Y 0 5 XV 生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度 MLVSS gMLVSS L 沈阳化工大学学士学位论文 三 工艺设计计算 22 由 y 0 7 得 MLVSS 0 7MLSS 0 7 3200 2240 mg L MLSS MLVSS c 设计污泥泥龄 d 其数值为