10000m3d城镇生活污水处理工艺设计

毕毕 业业 设设 计计 10000m3 d 城镇生活污水 处理工艺设计 学生姓名学生姓名 学号学号 系系 部 部 专专 业 业 指导教师 指导教师 二 一五年六月 环境与安全工程系 环境工程 诚信声明诚信声明 本人郑重声明 本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独 立完成的 在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出 本人签名 年 月 日 毕业设计任务书 论文 题目 10000m3 d 城镇生活污水处理工艺设计 系部 环境与安全工程系 专业 环境工程 学号 学生 指导教师 含职称 1 课题意义及目标 本毕业设计根据基本工艺技术指标 通过工艺计算 设计 10000m3 d 城镇生活污 水处理工艺设计 培养学生对污水处理设备的设计能力 提高综合运用所学的环境 工程工程专业理论知识和技能去分析 解决实际问题的能力 使学生进一步巩固和 提高学过的基础理论和专业知识 对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面 系统地回顾和总结 为学生在毕业后从事环境工程方面的工作打好基础 2 主要内容 毕业设计的主要设计内容如下 1 选择合适的综合污水处理工艺 通过对主要设备的设计和选型 对拟处理 的污水进行经济有效地处理至达标 2 初步思考设计的思路 对设计中涉及的专业知识进行学习和掌握 3 根据工艺流程 画出方案的设计图 4 计算确定各种建构筑物的主要尺寸及工艺参数 进行工程概预算 得出工 程建设成本以及污水处理站的运行成本 5 编写设计 绘制相关图纸 3 主要参考文献 1 玉川等 城市污水厂处理设施设计计算 北京 化学工业出版社 2010 2 张自杰主编 废水处理理论与设计 北京 中国建筑工业出版社 2011 3 金兆丰 余志荣主编 污水处理组合工艺及工程实例 北京 化学工艺出版社 2011 4 组织编写 第二版 水处理工程典型设计实例 北京 化学工业出版社 2009 4 进度安排 设计 论文 各阶段名称起 止 日 期 1 查阅资料 对设计任务相关的问题进行调 研 2014 年 12 月 25 日 2015 年 2 月 28 日 2 初步设计方案制定与比较2015 年 3 月 1 日 2015 年 3 月 16 日 3 主要设备选型以及主要设备设计参数计算2015 年 3 月 17 日 2015 年 4 月 1 日 4 绘制工艺图 主设备图 辅助设备图 高 程图以及平面图 2015 年 4 月 2 日 2015 年 2015 年 4 月 20 日 5 整理相关计算并且编写设计说明书2015 年 4 月 21 日 2015 年 5 月 31 日 6 图纸和说明书最后整理 完成答辩2015 年 6 月 1 日 2015 年 6 月 22 日 毕业设计 I 10000m3 d 城镇生活污水处理工艺设计 摘摘 要 要 这次毕业设计的题目为 10000m3 d 城镇生活污水处理工艺设计 采用倒置 A2O 工艺 设计主要任务是依据该市污水的性质 规模的要求来对污水处理厂进行 初步设计 污水处理厂初步设计要求完成设计说明书一份 污水处理厂总平面图一张及污 水处理厂污水与污泥高程图一张 单项处理构筑物设计中 主要是完成主体处理构 筑物的选型以及平面图的绘制 本次设计的污水处理厂处规模为 10000m3 d 这次设计的污水处理的构筑物计算主要有 格栅 沉砂池 倒置 A2O 反应池 二沉池 接触消毒池 污泥浓缩池的设计计算的设计计算 其中倒置 A2O 反应池包 括缺氧池 厌氧池 好氧池的设计计算 最后进行污水处理厂平面以及高程的设计 污水处理厂处理后的出水要求达到国家污水综合排放标准中的二级标准 关键词 生活污水 倒置 A2O 工艺 脱氮除磷 毕业设计 II ABSTRACT The main of this graduate design is about the design of the sewage treatment plant whose capacity is 1000m3 d The technics of the plant is the inverted A2O process The main task of the design is based on the nature of the city sewage the size of the requirements to the sewage treatment plant preliminary design The task of the primary design is that a design book a plan of the plant the high drawing of the treatment of sludge and sewage In the single disposal build design the harvest is that the section plane drawing the plan and some part magnifying drawings of the inverted A2O process The construction of this plant is 10000 m3 d The task of the primary design includes grid sink sand pool inverted A2O reaction tank sedimentation tank contact disinfection tank sludge concentration tank design and calculation of design calculation reversed A2O reaction pool including design and calculation of the anoxic tank anaerobic aerobic pool The design of the plane and elevation of the wastewater treatment plant is finally carried out The later water of the plant meets the level two of the National Sewage Discharge Standard Key words domestic sewage The inverted A2O process Taking off the nitrogen and the phosphorus 毕业设计 III 目目 录录 1 前 言 1 1 1 设计任务 2 1 2 设计目的 2 1 3 设计要求 2 1 4 设计的数据以及资料 2 1 5 处理程度的计算 3 2 总体设计 5 2 1 工艺比较的选择 5 2 2 设计流量 8 2 2 1 设计规模 8 2 2 2 设计最大流量 8 2 3 格栅的设计计算 8 2 3 1 格栅的作用及种类 8 2 3 2 格栅的设计原则 8 2 3 3 格栅的设计计算 9 2 4 泵房的设计计算 11 2 4 1 设计要点 12 2 4 2 设计参数 12 2 5 沉砂池的设计 12 2 5 1 沉砂池的作用及类型 12 2 5 2 选型计算 12 2 6 倒置 AAO 生物反应池设计计算 13 2 6 1 已知条件 13 2 6 2 设计计算 13 2 7 二沉池的设计计算 25 2 7 1 沉淀池的类型及选择 25 2 7 2 设计计算 25 2 8 接触消毒池 27 2 8 1 概述 27 毕业设计 IV 2 8 2 接触池的设计参数 27 2 8 3 接触池设计计算 27 2 8 4 加氯间设计 28 2 9 污泥浓缩池设计计算 29 2 9 1 已知条件 29 2 9 2 设计计算 29 3 污水厂的总体布置 31 3 1 污水厂总体布置的内容 31 3 1 1 平面布置的内容 31 3 1 2 高程布置的内容 31 3 2 污水厂的平面布置 31 3 3 高程布置 32 3 3 1 污水处理厂的的高程布置 32 3 3 2 高程计算 32 结论 36 参考文献 37 致谢 38 毕业设计 1 1 前前 言言 在经济飞速发展的今天 污水处理事业也随之取得了很大的发展 有许多城市 建设污水处理厂 很大批工业企业建设了工业废水处理站 越来越多的城市 工厂 企业在规划 筹划 设计污水处理厂 预防水污染 保护水资源 造福子孙后代的 思想已深入人心 近几十年来 污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面 都取得了一 定的进步 新工艺 新技术大量涌现 氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术 如 各种类型的稳定塘 土体处理系统 湿地系统都取得了长足的进步和应用 这些新 工艺 新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题 不应回避 我国面临水资源 短缺的严重事实 北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水 资源不足的制约 城市污水和工业废水回用 以城市污水作为第二水源的趋势 不 久将成为必然 这就是我国污水事业面临的现实 作为给水排水工程专业的学生 就更应该深刻地了解这种形势 掌握并发展污水处理的新工艺 新技术 成为跨世 纪的工程技术人才 将我国的污水处理事业提升到一个新的高度 工业生活污水 计的水质为理厂进行工艺设计 设本设计为某市某污水处 20 80 废水 设计采用倒置 A2O 工级排放标准 出水要求达到国家二设计规模dm 1000 3 艺 该工艺流程简单 脱氮除磷效果较好 运行控制方便 占地面积较小 出水水 质优于二级排放标准 是目前应用较多的工艺 通过本次毕业设计 计算方法过程 了解现代工程的熟悉污水处理厂的工艺 培养分析解决问题的能力 树立高度的工作责任感 毕业设计 2 1 1 设计任务设计任务 本次毕业设计的任务是完成 X 市 X 污水处理厂 利用倒置 A2O 工艺来处理城市 污水的设计 1 2 设计目的设计目的 1 巩固和加深已学过的基础和专业知识 提高独立分析和解决污水处理过程 中的实际问题的能力 2 掌握该污水处理厂污水处理工艺 了解我国甚至全球更多的处理工艺技术 加强自己在专业方面的实践经验 3 学会针对要解决的问题 广泛的收集国内外有关资料 了解国内外的水平 和状况 4 培养自己独立思考和研究 理论联系实际 从经济 技术的观点全面分析 和解决问题 1 3 设计要求设计要求 1 确定工艺流程 主要处理构筑物的设计布置 2 主要构筑物的选型 3 污水处理厂总体布置图和某些构筑物施工图设计 1 4 设计的数据以及资料设计的数据以及资料 1 设计规模 dm 10000 3 2 废水来源 20 80 生产废水生活污水 3 进出水水质 处理水质达到一级 B 标准 物排放标准 城镇污水处理厂污染 200218918 GB 根据排水要求和进水水质 计算去除率见表 1 1 毕业设计 3 表表 1 1 进出水水质进出水水质 水质参数进水水质出水水质 CODCr mg L 65060 BOD5 mg L 33020 SS mg L 35050 氨氮 mg L 308 TP 以 P 计 mg L 61 4 气象资料 气温资料 见表 1 2 表表 1 2 气温资料气温资料 年平均气温12 月平均气温6 年最低气温 10 月平均最高气温25 年最高气温35 月平均最低气温 6 温度在 10 以下的天数75d温度在 0 以下的天数110d 降雨量500mm年蒸发量150mm 常年主导风向 西北风 5 厂区规划地形图 厂区按平地地形考虑 距河边 高差m500m4 0 6 厂区供电情况及其它问题 就近接入电源 1 5 处理程度的计算处理程度的计算 1 CODcr 的去除率 77 90 100 x 650 60650 2 BOD5的去除率 9 93 100 x 330 20330 3 SS 的去除率 毕业设计 4 7 85 100 x 350 50350 4 总氮的去除率 出水标准中的氨氮为 处理水中的总氮设计值取 氨氮的去除Lmg 25Lmg 8 率为 3 73 100 x 30 830 5 总磷的去除率 3 83 100 x 6 16 毕业设计 5 2 总体设计总体设计 2 1 工艺比较的选择工艺比较的选择 污水处理的工艺流程是指在保证处理使水质达到所要求的处理程度的前提下 所采用的污水处理技术的各单元的组合 在确定处理工艺流程的时 还必须考虑各处理单元构筑物的形式 以及各构筑 物之间的影响 主要考虑的因素有以下几个方面 1 对于污水的处理效果 2 工程造价与运行费用 3 污水厂周边的各种环境 4 对于水质水量的要求 本次设计对于污水的脱氮除磷有要求 所以可以选取的工艺有 A2O 工艺 AO 工 艺 SBR 及其改良工艺 倒置 A2 O 工艺 1 A2O 处理工艺 A2O 处理工艺是厌氧 缺氧 好氧生物脱氮除磷工艺的简称 A2O 工艺是在 厌氧 好氧这种除磷工艺的基础上产生的 此工艺可以同时脱氮除磷 1 其优缺点如下 优点 厌氧 缺氧 好氧不同的环境条件以及不同种类的微生物的有机配合 不仅 能去除有机物也能达到脱氮除磷功能 在大多数脱氮除磷工艺中 此工艺流程比较简单 水力停留时间也短 污泥中含磷量高 一般为 2 5 以上 缺点 对于脱氮除磷的效果难以再进一步提高了 对沉淀池需要保持一定的浓度的溶解氧 以防通过减少水力停留时间 现产生厌氧释磷的现象出 2 倒置 A2O 处理工艺 倒置的工艺将缺氧池提前 并且少了混合液内回流 适当的加大了污泥回流比 与常规的 A2O 工艺比较 倒置 A2O 依据进水水质不同 利用缩短沉淀时间或者 毕业设计 6 取消初沉池来满足倒置 A2O 工艺的需要 2 初沉时间的缩短 一方面为促进微生物的 良好生长提供了良好的生存空间 促使微生物很好的生长 另一方面使得沉砂池出 水中的微生物和部分或全部有机物直接进入生化反应系统 保证了脱氮除磷新工艺对 碳源的需要 提高了化反应系统对氮 磷的去除效率 倒置 A2O 处理工艺具有以下特点 将缺氧区置于工艺系统的前端 第一时间满足反硝化碳源需求 增强了工艺的 脱氮功能 过减少初沉池的停留时间或者不设初沉池 在增加了系统脱氮除磷所需的碳 源的基础上 也提高了处理系统内的污泥浓度 强化了好氧区内的同步反硝化作用 进 一步缓解了处理系统内的碳源矛盾 提高了处理系统的脱氮除磷效率 工艺流程简单易行 投支费用少 3 氧化沟工艺 按照运行方式 氧化沟可以分为交替工作式 半交替工作式和连续工作式 优点 处理流程简单 构筑物少 建设费用较省 处理效果好 对高浓度工业废水有很大的稀释能力 有抗冲击负荷能力 能处理不易降解 的有机物 污泥产量少 缺点 处理构筑物多 回流污泥溶解氧较高 对除磷有一定的影响 容积及设 备利用率不高 4 SBR 工艺 SBR 是一种间歇式的活性泥泥系统 其最大的特点是可以在一个反应池内完成 污水的生化反应 固液分离 排水 排泥 SBR 工艺优点 不需要回流和回流混液 不设专门的二沉池构筑物少 占地面积少 可实现污泥的颗粒化 缺点 气固液的分离一体化适用于各种高难度有机废水耐冲击负荷占地面积小 产泥量少 综合考虑 本次设计采用倒置 A2O 工艺 因为这种工艺对于除磷脱氮有很好效果 毕业设计 7 对于难降解生物有机物去除效果明显 运行费用便宜 管理较为方便 毕业设计 8 表表2 12 1 倒置倒置AAOAAO工艺的主要运行参数工艺的主要运行参数 运行参数取值 缺氧区水力停留时间 h2 0 4 0 厌氧区水力停留时间 h2 0 4 0 好氧区水力停留时间 h6 0 10 0 污泥回流比 R1 5 2 5 泥龄 SRT d8 20 好氧区溶解氧DO mg L1 5 2 0 常温 0 15 污泥负荷 dkgMLSSkgBOD 5 低温 0 10 传统活性污泥法老厂改造5 7 常规A2O工艺污水厂改造4 0 污泥浓度 g L 新建污水厂4 0 污水处理工艺流程见下图 2 1 污泥浓缩 图图 2 12 1 工艺流程图工艺流程图 进水格栅沉砂池缺氧区 厌氧区好氧区二沉池消毒池出水 回流污泥剩余污泥 毕业设计 9 2 2 设计流量设计流量 2 2 1 设计规模设计规模 本设计设计规模 Q 10000m3 d 属小型污水处理厂 2 2 2 设计最大流量设计最大流量 1 总变化系数的确定 式 2 1 11 0 Q 7 2 z K sLhmd 4 115 67 416 m10000Q 33 代入可得 98 0 10000 7 2 11 0 z K 2 最大流量的确定 sLhmQ 425 11398 0 74 115 34 40898 0 67 416 3 max 污水厂进水管设计用最大流量 污水厂各构筑物及厂内管渠都应满足最大流量 设计最大流量用来计算各构筑物工艺尺寸及厂内管道的大小 2 3 格栅的设计计算格栅的设计计算 2 3 1 格栅的作用及种类格栅的作用及种类 格栅是污水进入污水处理厂的第一道程序 因此设置在污水处理工艺流程中的 核心处理设施之前 一般情况下 可以分为粗格栅 中格栅 细格栅 粗格栅的作 用是拦截比较大的悬浮物或漂浮物 用来保护水泵以防损坏 细格栅的作用则是拦 截较小的物体 去除粗格栅余留下的较小的悬浮物 中格栅是介于细格栅和粗格栅 之间 格栅上的拦截物成为栅渣 栅渣包括各种各样的废物 2 3 2 格栅的设计原则格栅的设计原则 格栅的设计原则主要有 按栅条净间隙 可分为粗格栅 中格栅 细格mm10050 mm4010 栅 mm105 1 当栅条间隙为时 栅渣截留量为 当栅mm2516 污水 333 10 1 005 0 mm 条间隙为时 栅渣截留量为 mm50 30污水 333 10 03 0 01 0 mm 格栅安装倾角一般采用 75 45 污水流经格栅的速度 一般取 m s0 1 6 0 毕业设计 10 2 3 3 格栅的设计计算格栅的设计计算 1 已知条件 设计的平均流量 s m11574 0 s 74 115Q 3 L 总的变化系数 98 0 Kz 2 栅槽宽度 栅条的间隙数 n 个 式 bhv Q n sin max 2 2 式中 最大设计流量 max Qsm3 a 格栅倾角 取 60 b 格栅间隙 m 取 b 0 02 m n 栅条间隙数 个 h 栅前水深 m 取 h 0 4 m v 过栅流速 m s 取 v 0 5 m s 格栅设两组 按两组同时工作设计 所以 2 Q Q max 那么 个13 5 04 002 0 2 60sin113 0 n 栅槽宽度 B 栅槽宽度一般比格栅宽 m3 0 3 02 0取m 故可以设栅条宽度 mmS20 则栅槽宽度 式3 0 1 bnnsB 2 3 3 01302 0 113 02 0 m8 0 3 通过格栅的水头损失 1 h 毕业设计 11 进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽 1 5m 其渐宽部分展开角度 1 L 1 B 进水渠道内的流速为 0 73m s 20 1 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mL 2 m L L5 0 2 00 1 2 1 2 通过格栅的水头损失mh 1 式khh 01 2 4 式 34 2 0 sin 2 b S g v h 2 5 式中 设计水头损失 m 1 h 计算水头损失 m 0 h g 重力加速度 2 sm k 系数 3取头损失增大倍数 一般格栅受污染物堵塞时水 阻力系数 与栅条断面形状有关 取栅条断面为锐边距形断面 42 2 代入数据 式 2 6 k g v b S khh sin 2 2 34 01 360sin 6 19 5 0 02 0 02 0 42 2 2 34 m08 0 4 栅后槽总高度H 设栅前渠道超高mh3 0 2 毕业设计 12 式 2 7 mm hhhH 08 0 078 0 3 008 0 4 0 21 5 栅槽总长度 L 式 2 8 tan 5 00 1 1 21 H LLL 式中 H1为栅前渠道深 21 hhH 60tan 3 04 0 5 00 107 0 14 0 L m114 2 6 每日栅渣量W 式 2 9 z k WQ W 1000 86400 1max 式中 为栅渣量 污水 本设计格栅间隙为 取 1 W 333 10 mmmm20 污水 333 1 1006 0 mmW dmdmW 33 2 05977 0 98 0 1000 06 0 113 0 86400 采用机械清渣 格栅简图简图 2 1 毕业设计 13 1 2 5001000 图图 2 12 1 格栅格栅 2 4 泵房的设计计算泵房的设计计算 设计说明 污水泵房用于提升污水厂的污水 以便保证污水能在后续处理构筑 物内正常运行 它由机器 集水池 格栅 辅助间等组成 集水池在一定程度上调 节来水的不均匀性 以便水泵正常运行 2 4 1 设计要点设计要点 1 泵站的类型 综合地形 地势 水量的综合考虑确定为半地下式方形泵站 2 选泵的原则 依据流量 扬程来确定污水提升泵 2 4 2 设计参数设计参数 设计流量 泵房工程结构按最大流量设计 考虑选取两台sLQ 425 113 max 潜水排污泵 一用一备 集水池的容积采用相当于一台水泵的 6min 的流量 即 3 8 40 1000 660425 113 mW 毕业设计 14 2 5 沉砂池的设计沉砂池的设计 2 5 1 沉砂池的作用及类型沉砂池的作用及类型 污水在迁移 流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂 污水中的砂如果不预先 沉降分离去除 则会影响后续处理设备的运行 最大危害是磨损机泵 堵塞管网 干扰甚至破坏生化处理工艺过程 沉砂池的设置目的就是去除污水中泥砂 煤渣等相对密度较大的无机颗粒 以 免影响后续处理的构筑物的正常运行 由于本设计采用倒置 A2O 工艺 市政污水经沉砂池直接进入倒置 A2O 反应池 若采用曝气沉砂池 会使水中溶解氧浓度增高 而脱氮除磷需要污水处于厌氧状态 脱氮需要污水处于缺氧状态 曝气沉砂池出水如果溶解氧浓度过高 就会对脱氮除 磷所需要的厌氧环境造成一定影响 故不宜采用曝气沉砂池 对平流式沉砂池 竖 流式沉砂池 钟式沉砂池及涡流式沉砂池进行优缺点比较分析 最终选择佩斯塔涡 流式沉砂池 2 5 2 选型计算选型计算 1 设计流量 沉砂池按最高时流量设计 式 2 11 h QK Q z m 3 408 24 1000098 0 24 max 3 沉砂池设两座 每座沉砂池的设计流量 hm Q Q 15 204 2 3max 0 2 选用沉砂池的各尺寸 hmQ 360 3 表表 2 2 沉砂池各尺寸沉砂池各尺寸 设计水量 m3 h 360 沉砂区底坡降 G m 0 30 沉砂区直径 A m 2 13进水渠水深 H m 0 25 贮砂区直径 B m 0 91沉砂区渠水深 J m 0 80 进水渠宽度 C m 0 38超高 K m 0 30 出水渠宽度 D m 0 76沉砂区深度 L m 1 1 毕业设计 15 锥斗底径 E m 0 31驱动机构 w 0 86 贮砂区深度 F m 1 52桨板转速 n min 20 2 6 倒置倒置 AAO 生物反应池设计计算生物反应池设计计算 2 6 1 已知条件已知条件 1 设计流量 不考虑变化系数 dmQ 10000 3 2 设计进水水质 COD 650 mg l BOD5浓度 S0 330 mg l TSS 浓度 X0 350 mg l VSS 245 mg l TN 43 mg l NH3 N 30 mg l TP 6 mg l 3 设计出水水质 COD 60 mg l BOD5浓度 SE 20mg l TSS 浓度 XE 20 mg l TN 15 mg l NH3 N 8 mg l TP 1 mg l 2 6 2 设计计算设计计算 1 判断可否采用倒置 A2O 法 8 1 15 43 650 TN COD 06 0 02 0 330 6 5 BOD TP 符合要求 2 有关设计参数 污泥负荷 5 BOD dkgMLSSkgBODN 5 12 0 回流污泥浓度 6000 R XLmg 污泥回流比 R 200 混合液悬浮固体浓度 式 2 12 Lmg X R R X R 40006000 21 2 1 毕业设计 16 3 反应池容积 V 式 2 13 3 0 3 4583 400012 0 33010000 m NX QS V 4 反应池总水力停留时间 h Q V t1124 10000 3 4583 取各段水力停留时间比 A A O 1 1 3 缺氧池水力停留时间 h2 211 5 1 缺 t 池容 3 m 7 916 3 4583 5 1 缺 V 厌氧池水力停留时间 h2 211 5 1 厌 t 池容 3 m 7 916 3 4583 5 1 厌 V 好氧池水力停留时间 h6 611 5 3 t 好 池容 3 m2750 3 4583 5 3 好 V 5 校核氮磷负荷 好氧段总氮负荷 式 2 14 dkgMLSSkgTN XV TNQ 039 0 27504000 4310000 0 好 厌氧段总磷负荷 毕业设计 17 式 dkgMLSSkgTP XV TPQ 0163 0 7 9164000 610000 0 厌 2 15 6 剩余污泥量X 式 2 16 vde VXKQSS 01 式中 每日排放的挥发性污泥量 1 X dkg 每日的有机污染物降解量 QSS e 0 dkg 反应池内混合液中挥发性悬浮固体总量 v XV kg Y 产率系数 即微生物每代谢 1kgBOD 所合成的 MLSS kg 取 0 5 Kd 活性污泥微生物的自身氧化率 或者衰减系数 取 0 7 d kg67 651 7 04 3 458307 0 02 0 33 0 100005 0 1 式 2 17 02e XXfQ 的污泥转化率 取 0 5fSS 生物反应池进水悬浮物浓度 0 X 3 mkg 生物反应池出水悬浮浓度 e X 3 mkg d kg1500 05 0 35 0 100005 0 2 21 dkg 67 2151 67 6511500 湿污泥量 取污泥含水率的 4 99 P 毕业设计 18 式 2 18 1000 1 P X Qz dm 6 358 1000 994 0 1 67 2151 3 7 污泥龄 c 式 2 19 d X XV c 5 8 67 2151 3 45830 4 符合要求 8 反应池主要尺寸 反应池的总容积 3 3 4583 mV 设反应池 2 组 单组容积 3 6 2291 2 3 4583 2 m V V 单 反应池设置为缺氧区和厌氧区各为一个廊道 中间设置导流墙 好氧区设置为 三个廊道 设反应池有效水深通常在 取 设缺氧区和厌氧区宽度64 hmh5 5 为 则缺氧池和厌氧池的长度为 mb10 1 m 7 16 105 5 7 916 21 hB V LL 好氧区每个廊道的宽度为 反应池的总宽度 好mb6 5 2 m 8 166 53 B 氧区的长度为m B V L29 6 5 8 16 2750 h 反应池的总长度 mLLLL4 6229 7 16 7 16 321 校核长宽比及宽深比 m 满足 5 10 符合规定24 6 10 4 62 b L 1 毕业设计 19 m 满足1 2 符合规定78 1 6 5 10 h b1 h b m 满足1 2 符合规定07 1 6 5 6 h b2 h b 取超高为 1 0m 则反应池的总高 mhhH5 65 51 21 8 反应池进 出水系统计算 进水管 单组反应池进水管设计流量 1 Qsm Qmzx 07 0 2 1 2 11574 0 2 1 2 3 1 2 安全系数 管道流速smv 6 0 管道过水断面积 2 116 0 m v Q A 管径 m A d385 0 116 0 44 取进水管管径 DN 400mm 回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量 sm Q RQR 14 0 2 1 864002 10000 2 2 1 2 3 管道流速 smv 6 0 管道过水断面积 2 23 0 m V Q A z 管径 0 541m 23 0 44 A d 毕业设计 20 取回流污泥管管径 DN600mm 进水井 反应池进水孔尺寸 进水孔过流量 208 0 2 1 286400 10000 212 1 4 1 2 Q RQsm 3 孔口流速smv 5 0 孔口过水断面积 416 0 2 VQA 2 m 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算 2323 3 86 1 242 0 bHHgbQ 式中 smQQ 208 0 3 23 b 堰宽 mb5 0 H 堰上水头 m m b Q H106 0 5 086 1 208 0 86 1 3232 3 出水孔过流量smQQ 208 0 3 34 孔口流速 smv 5 0 孔口过水断面积m2416 0 2 VQA 出水管 反应池出水管设计流量 smQQ 208 0 3 35 管道流速smv 6 0 管道过水断面 25 347 0 6 0 208 0 m v Q A 管径 A d 4 m664 0 347 0 4 取出水管管径 DN 700mm 毕业设计 21 校核管道流速sm A Q v 540 0 7 0 4 208 0 2 5 9 曝气系统设计计算 设计需氧量 AOR 反硝化脱氮产氧量 的氧当量剩余污泥中的 硝化需氧量氧当量剩余污泥中的 需氧量去除的 NNH NNHBODBODAOR 3 3 碳化需氧量 式 2 20 42 1 1 523 0 0 1 e SSQ D 67 65142 1 1 02 0 33 0 10000 523 0 e dkgO 67 2174 2 硝化需氧量 4 126 46 4 02e NNQD 式 2 21 d kgO 3 916 67 651 4 126 4 15 43100006 4 2 反硝化脱氮产生的氧量 式 2 23 T ND86 2 3 式 2 24 cd k SSY N 1 124 0 0 w 式 2 25 kt eTSS TSS VSS S 142 1 20 式中 需还原的硝酸盐氮量 T Ndkg 微生物同化作用去除的总氮 w Ndkg S 出水所含溶解性 BOD5浓度 Lmg Y 污泥产率系数 取 Y 0 5 5 kgBODkgVSS 毕业设计 22 内源代谢系数 取 0 05 d k 1 d d k 固体停留时间 d 8 5d c c LmgeS 415 6 1207 042 1 20 523 0 Lmg NW 078 14 5 805 0 1 415 63305 0 124 0 用于合成的总氮量 出水氨氮量 进水总氮量被氧化的 NNH3 Lmg 9 20078 14843 用于合成的总氮量 出水总氮量 进水总氮量所需的脱硝量 Lmg 79 1421 131543 则需还原的硝酸盐氮量 dkgNT 2 139100092 1310000 dkgOND T 112 398 2 13986 2 86 2 23 总的需氧量 式 2 26 dkgO DDDAOR 082 3484 112 398 3 91667 2174 2 321 最大需氧量与平均需氧量之比为 则5 1 h O2171 755kgd 123 5226082 3484 5 15 1 22max kgORAOR 去除 1kg的需氧量 式 2 27 5 BOD 0 SSQ AOR 2 033 0 10000 082 3484 52 kg 12 1BODkgO 标准需氧量 采用鼓风曝气 微孔曝气器 曝气器敷设于池底 距池底淹没深度 m2 0m8 3 毕业设计 23 空气扩散器的氧转移效率 小气泡扩散装置一般取6 微孔曝气器 A E 12 6 一般取 计算温度 将实际需氧量换算成标准状态 25 15 20取 25 TAOR 下的需氧量 SOR 式 2 28 20 20 024 1 T LTsm s CC CAOR SOR 式中 气压调整系数 工程所在地区实际大气压为 5 10013 1 所在地区实际气压 故 1 a 5 10013 1 P 曝气池内平均溶解氧 取 2 L C L CLmg 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比 取 0 95 水温 20 时清水中溶解氧的饱和度 查表得 20s CLmg 9 17 20s CLmg 污水传氧速率与清水传氧速率之比 取 0 6 设计水温 T 时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度 查得 Tsm CLmg 8 38 25sm CLmg 空气扩散器出口处绝对压力为 HPPb 3 108 9 式中 H 空气扩散器的安装深度 m 555 10196 1 6 19108 910013 1 b P a P 空气离开好氧反应池时氧的百分比 0 0 0 0 54 17100 12179 121 A A t E E O 好氧反应池中平均溶解氧饱和度 4210066 2 5 2525 tb ssm Op CC 42 54 17 10066 2 10196 1 38 8 5 5 毕业设计 24 8 352Lmg 标准需氧量为 SOR 2025 024 1 2352 8 195 0 x6 0 17 9 082 3484 hkgOdkgO 12 332 9 7970 22 相应最大时标准需氧量 hkgOdkgOSORSOR 18 498 36 119565 1 22max 好氧反应池平均时供气量 式 2 29 hm E SOR G A S 3 5535100 203 0 9 7970 100 3 0 3 最大时供气量 hmGG Ss 83035 1 3 max 所需空气压力 p 相对压力 式 2 30 hhhhhp 4321 式中 供风管道沿程与局部阻力之和 取 0 2m 21 hh 21 hh 曝气器淹没水头 3 8m 3 h 3 h 曝气器阻力 取 0 4m 4 h 4 h 富余水头 0 5m h h m9 45 04 08 32 0 p 曝气器数量计算 以单组反应池计算 按供养能力计算所需曝气器数量 式 2 31 c q SOR h 2 max 1 毕业设计 25 式中 按供养能力所需曝气器个数 1 h 曝气器标准状态下 与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力 c q 个 hkgO2 采用微孔曝气器 工作水深 在空气量时 曝气器氧利用率m5 4h m152 3 服务面积 充氧能力 取 35 18 个 5 445 0 2 m 个 hkgOqc 2 04 1 14 0 则 5 0 c q 个 hkgO2 个500 5 02 18 498 1 h 以微孔曝气器服务面积进行校核 2 1 444 0 500 25 2 22 m h F f 供风管道计算 供风干管采用树状布置 流量 5 41518303 2 1 2 1 max ss GQhm 3 sm 153 1 3 流速smv 10 管径m v Q d383 0 10 153 14 4 取干管管径为 DN400mm 每个好氧池分四格 则双侧供气 向两侧廊道供气 支管 sm Q Q s s 5765 0 2 153 1 2 3 双 流速smv 10 管径m v Q d s 270 0 10 5765 0 44 双 毕业设计 26 取供气支管管径 DN300mm 10 缺氧池设备选择 以单组反应池计算 缺氧池内设 1 台潜水搅拌机 所需功率按池容计算 3 5mW 缺氧池有效容积 3 4 36745 5 7 16mV 缺 混合全池污水所需功率为 W1837 4 3675 11 厌氧池设备选择 以单组反应池计算 厌氧池设导流墙 将厌氧池分成两格 每格内设潜水搅拌机 1 台 所需功率按 池容计算 3 3mW 厌氧池有效容积 3 4 36745 5 7 16mV 厌 混合全池污水所需功率为 W 2 1102 4 3673 12 污泥回流设备 污泥回流比 安全系数 200 R2 1 K 污泥回流量dmkRQQR 240001000022 1 3 h m1000 3 设回流污泥泵房 1 座 内设 2 台潜污泵 1 用 1 备 单泵流量 hmQQ RR 1000 3 单 2 7 二沉池的设计计算二沉池的设计计算 2 7 1 沉淀池的类型及选择沉淀池的类型及选择 沉淀池是用来分离悬浮固体的一种常用构筑物 二沉池是污泥处理系统的重要 组成部分 其作用是使泥水分离 混合液澄清 浓缩和回流活性污泥 沉淀池按池 内水流方向不同分为平流式沉淀池 竖流式沉淀池和辐流式沉淀池三种 本设计中 二沉池采用中心进水 周边出水的辐流式沉淀池 2 7 2 设计计算设计计算 1 已知条件 总变化系数 曝气池悬浮固体浓度 dmQ 10000 3 98 0 z KLmgX 4000 要求二沉池底流浓度达到 2 RLmg 9000 2 沉淀池部分水面面积 F 毕业设计 27 最大设计流量34 408 24 10000 98 0 max Qhm 3 采用两座向心流辐流沉淀池 取表面负荷为 hmm 23 75 0 则 式 2 32 2 max 23 272 75 0 2 34 408 m nq Q F 3 池子直径 D m F D19 34 27244 4 校核堰口负荷 q 式 2 33 msL D Q q 951 0 196 3 2 34 408 6 3 0 5 校核固体负荷 G 式 2 34 dmkg F XQR G 2 0 99 215 23 272 0 417 2042124 124 6 澄清区高度 设沉淀池沉淀时间 t 2 5 h 2 h 式 2 35 m qt F tQ h 875 1 23 272 5 217 204 0 2 7 污泥区高度 h2 设污泥停留时间 2 h 式 2 36 FXX QXRT h r 24 12 2 式中 Q 日均流量 dm3 T 污泥停留时间 h 毕业设计 28 沉淀池底流污泥浓度 r X 3 mkg 2 h m83 2 223 2720 90 424 0 410000210 22 8 池边水深 2 h mhhh705 4 83 2 875 1 3 0 222 式中 0 3 缓冲层高度 m 9 污泥斗高 4 h 设污泥斗底直径 1m 上口直径 3 0m 斗壁与水平夹角 45 2 D 1 D 则 式 2 37 m DD h 145tan 2 1 2 3 45tan 22 21 4 10 池总高度 H 二次沉淀池拟采用单管吸泥机排泥 池底坡度取 0 01 池中心与池边落差 mh08 0 01 0 2 0 309 3 取超高mh3 0 1 总高 H 式 2 38 4321 hhhhH 108 0 705 4 3 0 m085 6 2 8 接触消毒池接触消毒池 2 8 1 概述概述 城市污水经一级或二级处理后 改善水质 细菌含量也大幅度减少 但仍存在 有病原菌的可能 因此污水排放水体前应进行消毒 本设计中采用液氯为消毒剂 其优点是效果可靠 投配设备简单 投量准确 毕业设计 29 价格便宜 2 8 2 接触池的设计参数接触池的设计参数 本设计中接触池的设计参数如下 1 加氯量 本设计中取 L mg105 Lmg 6 2 氯与污水的接触时间为 min30 T 3 设计流量是 s m1134 0 max 3 Q 4 本设计设一座 4 廊道式平流接触池 2 8 3 接触池设计计算接触池设计计算 1 池体容积计算 33 max m 2 204m603011343 0 TQV 2 接触池表面积 2 h V F 式中 池的有效水深 取为 2 0m 2 h 22 2 m 1 102m 0 2 2 204 h V F 3 接触池尺寸 设每个廊道宽度为 则消毒池总宽度为 则m5 b20mm455 bB 消毒池的长度为 m1 5 20 1 102 B F L 4 接触池高度 321 hhhH 式中 坡降 坡度 1 h05 0 为i 有效水深 2 hm2 2为 h 池超高 3 hm3 0 3为 h 毕业设计 30 m56 2 m3 205 0 1 53 02 321 LihhhH 5 排泥设计 接触池也有污泥沉降 故也要设计排泥设施 接触池坡底在进水端 在池子的 进水端设置污泥斗及排泥管道 污泥由刮泥机刮至污泥斗中 由污泥管道直接送到 脱水间 2 8 4 加氯间设计加氯间设计 1 加氯量 G hkgG 5 2 24 10000 1000 6 2 储氯量 W 仓库储量按 7计算 d gWk4205 2247 3 加氯机和氯瓶 采用投加量为 0 20加氯机 2 台 一用一备 并轮换使用 液氯的储存选hkg 用容量为 1000的钢瓶 kg 4 加氯间和氯库 加氯间和氯库合建 加氯间内布置 2 台加氯机及其配套投加设备 1 台水 加压泵 加氯间和氯库合建 加氯间内布置 2 台加氯机及其配套投加设备 1 台水加压 泵 2 9 污泥浓缩池设计计算污泥浓缩池设计计算 2 9 1 已知条件已知条件 日产剩余污泥 358 61 含水率 即固体浓度 Qdm3 0 0 0 4 99 p 3 0 6mkgC 浓缩后使污泥固体浓度为 即污泥含水率 3 30mkgCu 0 0 97 u p 2 9 2 设计计算设计计算 1 浓缩池面积 A 浓缩池面积 式 2 39 G QC A 0 毕业设计 31 式中 Q 污泥量 358 6 dm3 C0 污泥固体浓度 3 mkg G 污泥固体通量 dmkg 2 G QC A 0 2 72 71 30 6 6 358 m 2 浓缩池直径 D 浓缩池直径 式 2 40 m A D 5 9 72 714 4 3 浓缩池深度 H 浓缩池工作部分的有效水深 A QT h 24 2 式中 T 浓缩时间 取hT15 m A QT h125 3 72 7124 1561 358 24 2 超高 冲层高度 浓缩池设机械刮泥 池底坡度 mh4 0 1 mh3 0 3 201 i 污泥斗下底直径 上底直径 mD0 1 1 mD4 2 2 池底坡度造成的深度 mi DD h39 0 20 1 2 4 2 2 18 22 2 4 污泥斗高度 m DD h0 155tan 22 12 5 浓缩池深度 0 139 03 0125 3 4 0 54321 hhhhhH m215 5 5 浓缩污泥量 毕业设计 32 dkgW 67 2151 1 0 0 1 4 99 p 0 0 2 97 p dkg p p WW 33 430 97100 4 99100 67 2151 100 100 2 1 12 D D D D1 1 D D2 2 h h4 4 h h3 3 h h2 2h h1 1 i i 0 0 0 01 1 B B 4 45 5 图图 2 22 2 污泥浓缩池污泥浓缩池 3 污水厂的总体布置污水厂的总体布置 3 1 污水厂总体布置的内容污水厂总体布置的内容 污水厂的总体布置包括平面布置和高程布置两部分 3 1 1 平面布置的内容平面布置的内容 平面布置的内容主要包括 各种构 建 筑物的平面定位各种输水管道 阀门 的布置 排水管渠及检查井的布置 各种管道交叉位置 供电线路位置 道路 绿 化 围墙及辅助建筑物的布置等 3 1 2 高程布置的内容高程布置的内容 高程布置的内容主要包括