污水处理厂的设计方案

污水处理厂的设计方案一、工程概要城市污水处理厂的设计工作一般分为初步设计和设计图设计两个阶段。城市污水处理厂的设计工作内容包括工厂所在地的确定、合理的工艺流程的选择、污水处理厂的平面和高程的确定、建筑物的计算等。1 .设计资料的收集和调查(一)建设部门的设计事务书包括设计规模(处理水量)、处理程度的要求、占地面积的要求、投资状况等。(2)收集相关资料包括原水水质资料、当地气象资料(温度、风向、日照状况等)、水文地质资料(地下水位、土壤承载力、接受水流量、最高水位等)、地形资料、城市规划状况等。(3)必要的现场调查如果缺少重要的设计资料，需要现场调查。2、工厂所在地的选择城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应综合考虑选址条件和要求，选择适用的系统优化、工程成本低、施工和管理方便的厂址。二、处理流程的选择：污水处理厂的工艺流程是指达到要求的处理水平后，污水处理各机组的有机组合，满足污水处理的要求。1 .污水处理工艺的选择原则：经济节约原则操作可靠性原则技术先进性原则。2 .需要考虑的其他重要因素：充分考虑业主的需要考虑实际运营管理者的水平。这次的设计采用了生物好氧处理法。 好氧生物处理BOD5的去除率高，为90%95%，稳定性强，系统启动时间短，一般在24周内，不易产生臭气，不产生甲烷，污水碱度低。污水处理过程的流程图如下所示平面图：三、污水处理工程的设计计算：(1)、设计水量、水质及处理程度：平均流量： 5万吨/日，变化系数1.4浸水： COD:400 mg/L、BOD:300 mg/L、SS:350 mg/L；出水： COD: 60 mg/L、BOD: 20 mg/L、SS: 20 mg/L；处理程度的计算： COD:(400-60)/400=85%；BOD:(300-20)/300=93.3%；SS:(350-20)/350=94.3%。(2)、电网及其设计：电网由平行的金属栅栏构成，倾斜地放置在污水流过的通道或泵前的集水井里，以捕集污水中的大的浮游杂质，防止后续处理单元的泵和构筑物受损。设计中取2组网格，N=2组，安装角度=60q设计水量=平均流量变化系数=0.810 m3/s2、电网槽宽：B=S(n-1) bn式中： B栅格槽宽(m )S每根网格的宽度(m )。在设计中，如果S=0.015m，则计算出B=0.93m。3、供水渠道扩大部分的长度：4、出水路变窄部分的长度：5、通过电网的水头损失：6、栅栏后面明渠的总高度：H=h h1 h2式中： H栅极后明渠总高度(m )h2明渠超高(m )，一般采用0.3-0.5m设计中h2=0.30m，H=1.28m。7、浇口槽全长：8、每日炉渣量计算：机械除渣和带式输送机或无轴输送机输送渣，用机械渣包装机包装渣，用汽车输送。9、浸水和出水渠道：城市污水通过DN1200mm的配管输送到供水路，设计中供水路宽度B1=0.9m，供水水深h1=h=0.8m，供水路B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.8m。(三)、沉沙池及其设计：沉砂池由于污水中的粒子和水的比重不同，使大粒的砂粒、砂砾、煤渣等无机粒子沉降，减少大粒物质在送水管内堆积到消化池内的情况。沉沙池根据运行方式，可分为平流沉沙池、纵流沉沙池、曝气式沉沙池、涡流式沉沙池。设计采用曝气沉沙池，沉沙池2组，N=2组，各组设计流量0.4051m3/s1、沉沙池的有效容积：式中： V沉沙池有效容积(m3 )Q设计流量(m3/s )t停留时间(min )，一般采用1-3min。在设计中，t=2min，Q=0.4051m3/s，得到了V=48.61m3。出水堰后自由落下0.15m，出水流入出水槽，出水槽宽度B2=0.8m，出水槽水深h2=0.35m，水流流速v2=0.89m/s。 出水管路在出水槽中部与出水槽连接，出水管路采用钢管。 管径DN2=800mm，管内流速v2=0.99m/s，水力梯度i=1.46。12、排砂装置：用吸引泵排出砂，吸引泵设置在沉砂桶内，用气升机将沉砂排出到沉砂池，吸引泵的管径DN=200mm。(四)、初沈池及其设计：初次沉淀池通过污水中的悬浮物质在重力下沉降而与污水分离，初次沉淀池除去40%60%的悬浮物、40%60%的BOD。初次沉淀池按运行方式分为平流沉淀池、纵流沉淀池、平流沉淀池、斜板沉淀池。在设计中采用平流沉淀池，平流沉淀池从沉淀池的一端流入污水，在水平方向沿着沉淀池的长度从另一端流出，污水在沉淀池内水平流动时，污水中的浮游物因重力而沉淀，与污水分离。 平流沉淀池由供水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区和排泥装置构成。沉淀池为2组，N=2组，每组设计流量Q=0.4051m3/s。10、沉淀池总高度：H=h1 h2 h3 h4式中： h1沉淀池超高(m )，一般采用0.3-0.5h3缓冲层高度(m )，一般采用0.3mh4污泥部分的高度(m )，一般采用污泥斗的高度和池底坂底i=1的高度之和。在设计中，h1=0.3m、h3=0.3m、h4=3.94m，H=7.54m。15、出水路径：在沉淀池的出水端设置出水路，在出水路连接出水管，将污水输送到集井。式中： v3出水道水流流速(m/s )一般采用v30.4m/sB3出水路宽度(m )H3出水路水深(m )，一般采用0.5-2.0。在设计中，B3=1.0M、H3=0.8m，得到了v3=0.51m/s0.4m/s。出水管采用钢管，管径DN=1000mm，管内流速v=0.51m/s，水力坡降i=0.479。16、供水挡板、出水挡板：沉淀池设有供水挡板和水挡板，供水挡板距供水穿孔花壁0.5m，挡板距水面高0.3m，水中进入0.8m。 出水堰距出水堰0.5m，堰比水面高0.3m，可进入水中0.5m。 在排水板上设置了收集被拦截的浮渣的浮渣收集装置。17、排泥管：沉淀池采用重力排泥、排泥管径DN300mm、排泥时间t4=20min、排泥管流速v4=0.82m/s，排泥管突入污泥斗底部。 排泥管上端比水面高出0.3m，便于通风和排气。 排泥静水压头为1.2m。18、刮泥装置：沉淀池采用行走式刮泥机，刮泥机设置在水池的顶部，底部放入刮板，刮泥机行走时将污泥推入污泥桶内。(5)、曝气池及其设计：设计采用传统的活性污泥法。 传统的活性污泥法也称为普通活性污泥法，污水从池的前端进入池内，从二沉池逆流的污泥也同时进入，废水在池内气势汹汹地流到池的末端，池型为多廊道式，污水排出池外，进入二次沉淀池，进行泥水的分离。 污水流动期间，有机物被微生物分解，浓度逐渐下降。 传统的活性污泥法污水处理效率高，BOD去除率可达到90%以上，很快开始使用，是迄今为止的运行方式之一7、露水池的总高度：h总=H h式中： h总曝气池总高度(m )h曝气池超高(m )，通常为0.30.5m。在设计中，如果h=0.5m，则H=4.7m。10 .配管设计：中位管：在曝气池的中部设置中位管，在活性污泥培养驯化时排出上清液。 中位管的管径为600mm。空管：曝气池在检查时需要排水，因此在曝气池的底部设置空管，空管的管径定为500mm。消泡管曝气池隔壁设置消泡水道管，管径DN25mm，管上设置阀门。 消泡管用于去除曝气池在运转初期和运转中产生的泡沫。气管在曝气池的内需设置空气管道，设置空气扩散设备，起到充氧和搅拌混合的作用。11、曝气池需氧量的计算：以气水比5:1计算，Q=14580m3/h .12、鼓风机选择：空气扩散装置设置在距池底0.2m处，曝气池有效水深为4.2m，空气管道内水头损失为1.0m，压缩机所需压力如下P=(4.2-0.2 1.0)9.8=49kPa鼓风机供给量：Gsmax=14580m3/h=243m3/min。根据需要的压力和空气量，选择RE-250型罗茨风机，共计5台，该风机风压49kPa，风量75.8m3/min。 正常条件下，3台工作，2台备用高负荷时，4台工作，1台备用(6)、二沉池及其设计：二沉池一般分为平流、辐射流、纵流和斜板(管)等种类。平流沉淀池可以用于大、中、小型污水处理场，但一般多用于初沉池，作为二沉池很少见。 平流沉淀池配水不均匀，排泥设施复杂，难以管理。轮辐沉淀池一般采用对称配置，配水采用集合配水池，各池间配水均匀，结构紧凑。 辐射沉淀池排泥机械已经定型，运行效果好，管理方便。 辐式沉淀池适用于大中型污水处理厂。纵流沉淀池一般用于小型污水处理厂和中小污水厂的污泥浓缩池。 该池型占地面积小，运行管理简单，但埋入大，施工困难，抗冲击负荷差。斜管沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地面积少等优点。 一般在小型污水处理厂和工业企业内的小型污水处理厂中经常使用。 斜管沉淀池处理效果不稳定，污泥易堵塞，维护管理不便。设计选择辐射沉淀池，沉淀池设计2组，N=2组，每组流量为0.405m3/s。3、沉淀池有效水深：h2=qt式中： h2沉淀池的有效水深(m )t沉淀时间(h )一般采用13h。在设计中，t=2.5h，得到了h2=3.5m。4、纵横比：D/h2=10.4，满足6-12之间的要求。5、污泥部分必要的容积：式中： Q0平均流量(m3/s )R污泥回流比(% )；X污泥浓度(毫克/升)Xr二沉池排泥浓度(mg/L )。设计中Q0=0.579 m3/s，R=50%，SVI污泥容积指数一般采用70-150r系数一般采用1.2。在设计中，SVI=100，r=1.2，得到Xr=1.2104mg/L，X=4000mg/L。通过计算得到了V1=1563.3m3。 必须采用连续排泥方式。6、沉淀池的入、出水管路设计：水管：流量是设计流量的返回流量，管径请计算为900mm出水管：管径计算为800mm排泥管：管径500mm7、出水堰的计算：检查堰上的负荷。 规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。8、沉淀池总高度：H=h1 h2 h3 h4 h5式中： H沉淀池的总高度(m )h1沉淀池为超高(m )，一般采用0.3-0.5mh2沉淀池的有效水深(m )h3沉淀池缓冲层的高度(m )一般采用0.3mh4沉淀池底部圆锥体高度(m )h5沉淀池污泥区的高度(m )。在设计中，h1=0.3m、h3=0.3m、h2=3.5m根据污泥部分容积过大和二沉池污泥的特点，采用机械式刮泥机连续排泥，池底坡度为0.05。h4=(r-r1)i式中： r沉淀池半径(m )r1沉淀池的入水竖井半径(m )一般采用1.0mi沉淀池底梯度。在设计中，r1=1.0m，i=0.05，得到了h4=0.86m。式中： V1污泥部分所需容积(m3 )V2沉淀池底部圆锥容积(m3 )F沉淀池表面积(m2 )。可计算=315.4m3，h5=1.20m。得到H=6.16m米。(7)、消毒接触池及其设计：污水经过以上构筑物处理后，水质得到改善，细菌数量也大幅度减少，但细菌绝对值仍然客观，可能存在病原菌，污水在排水前应进行消毒处理。设计采用平流式消毒接触池，消毒接触池2组，各组设置3条廊道。1 .消毒接触池容积：V=Qt式中： Q单池污水设计流量(m3/s )t消毒接触时间(