2万吨城市污水处理厂全套设计排水设计说明书

1、第一章原始资料分析1.1 城市概况该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协调发展，城市的 污水处理率仅仅为 30%大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了建设良好优美的现代化 城市，必须把环境问题处理好，筹建该城市的污水处理厂已经迫在眉睫了。该市人口 17万人，规划10年后发展到 24万人。该市是一个以轻工业、冶金、家电、外贸为主题的新兴现代化城市。1.2 自然条件该市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多种地貌类型，地势西北高，东南低；历年最高气温38oC,最低气温4 oC,年平均温度为24 oC,常年主导风向为南

2、风；该市内河流最高洪水位+2.5米，最低水位-0.5米，平均水位为+0.5米，地下水位为离地面2.0米，厂区内设计地面标高为 +5.0米1.3 污水量1.3.1 生活污水量该市地处亚热带，夏季气候炎热，由于气候和生活习惯，该市在国内一向排水量较高的，据统计和预测，该市近期水量210L/人.d。远期水量 260L/人.d。1.3.2 工业污水量市内工企业的生活污水和生产污水总量2.0万m3/d1.3.3 污水总量市政公共设施及未预见污水量以4%计，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。1.4 污水水质进水水量：生活污水 BOD5为130mg/L ; SS为180mg/

3、L;工业废水 BOD5为 190mg/L; SS为 200mg/L;出水水质：BOD5S 20mg/L，SS0.6m3.4.2.4 有效水深：设 h2=A/B=1.4/2.4=0.58m （介于 0.25 1m之间）3.4.2.5 贮泥区所需容积：设计T=2d,即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积QWt X86400 W K总 X1000（细格栅计算草图）1.226 0.10 864003= 8.47m /d （取K总=1.25）采用机械清渣.1.25 100086400 QmaxtX15K 总 10586400 0, 2 3 m31.28 105其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m

4、3 K：污水流量总变化系数1.34每格沉砂池设两个沉砂斗，则每格沉砂斗的体积：V =也二丄7 =0.43m3（取V=0.77m3）22X23.4.2.6 沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a仁0.6m，斗壁与水平面的倾角为 60，斗高hd=0.6m，则沉砂斗上口宽： aa1206 -0.6 = 1.3mtan 60tan60 沉砂斗容积：V 二电（2a2 2aat 2a）=更（2 1.32 2 1.3 0.6 2 0.62）=0.57m3 6 6（大于V仁0.43m3,符合要求）3.4.2.7 沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为L2则沉泥区高度为 h3=hd+0

5、.06L2 =0.6+0.06 X 3.2=0.792m池总高度H :设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.58+0.792=1.762m3.4.2.8进水渐宽部分长度:L1 2ta n205 -21.75 .1.79m2ta n203.4.2.93.4.2.10岀水渐窄部分长度校 核:L3=L1=1.79mVminQmax420K 总 A 1.28 1.4=0.23m/s 0.15m/s，符合要求3.4.2.11计算草图如下:3.5 初沉池本设计选用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。3.5.1设计参数1亠1一dr:1!1 -1II-速：一-X/j/0-L=11

6、1H流进水图4平流式沉砂池计算草图设计流量Q=3025m3/h 人口总量N=24万(远期考虑) 近期设2座,远期增加1座。3.5.2设计计算3.5.2.1池子总表面积：污水表面负荷q=2.0m3/ (m2X h) n=2 座QA -2q30252756 3m2 23.5.2.2有效水深：取水力停留时间t=1.5hh2=qt=2X 1.5=3m3.5.2.3沉淀池总高度：取 S=0.5L/(p.d)机械刮泥 t=4h4每池每天污泥量w1亠SNT =空24_14- 240 m31000 n 1000 x2、7匸;7戸 |7522JT X1 .73223污泥斗容积 V-(n nr2 - r2 )(2

7、 2 11) =12.7m33h5 =(口 一r2)tg: =(2-1)tg60 = 1.73m坡底落差坡度i=0.05h4=(R-r1) X i=(19-2) X 0.05=0.85m因此,池底可储存污泥的体积心h422.: 0.6223辐流式沉淀池期设4座,远期增2座V 扌(RRr1r1(1919 2 2 ) =253.2mVV2 =12.7 253.2 =265.9m3240m3，足够沉淀池总高度 H = h2h3 h4 h5 = 36.03m3.5.2.4 沉淀池周边的高度h1+h2+h3=0.3+3+0.3=3.6m3.5.2.5 长宽比的校核：D/ h2=31/3=10.3(介于6

8、 12之间)合格3.5.2.6 计算草图：3.6曝气池采用传统曝气法曝气池为廊道式3.6.1 设计参数 远期考虑，设计流量Q=10.59万m3/d 近3.6.2 污水处理程度3.6.2.1 原污水的BOD5(Sa)为141，经过一级处理后，BOD5降低25%考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5( So): So=141 (1-25%) =106mg/L3.6.2.2 处理水中非溶解性 BOD5(Sr) Sr =So - Se =106 - 20 = 86mg / L = 0.086kg / m33.6.3 曝气池及曝气系统的计算与设计3.6.2.1 BOD5 污泥负荷率的确定：取BOD污泥负荷

9、率(NS)为0.35kg BOD5/ ( kgMLSS- d)，为稳妥起见，加以校核IX Qpf Q Q d O V OA X 0 7 斤NS 20.33kgBOD5 /(kgMLSS d)式中 K2介于 0.0168 0.0281 之间，取 0.018叫0.81Se=20106 -20一 106-0.81， MLVSSf MLSS= 0.75结果证明NS值取0.35是适宜的3.6.2.2 混合液污泥浓度(X)的确定 根据Ns=0.35可知SVI在100 120间，取SVI=120(满足要求)另取 r=1.2 R=50%一=0.75MLSSR r 103 f(1 R) SVI5 12 103

10、0.75 =2.5kg/m3(10.5) 1204V 丿 SoSe J。59 10 .86 =182伽3NsX2.5 0.2近期设4座曝气池取池高4.2m每组面积：V18225F1.2)m 844H 4 4.23.6.2.4确定曝气池各部分尺寸的确定池宽取 5 米，B/H=5/4.2=1.19（介于12之间）符合规定池长：L=F/B=1084.2/5=216.8mL/B=216.8/5=43.4 10 符合规定设五廊道式曝气池，廊道长：L 216.843.36m 取 44m55取超高为0.5米，则池总高度为：进水4為2!5m曝气池草图4.2+0.5=4.7m3.6.2.5 曝气时间（tm）tm

11、 =V 2418215 4 24 =4.13h符合要求Q 10.59 1043.6.2.6 计算草图如下：（曝气池草图）3.6.3曝气系统的计算与设计采用表面机械曝气3.6.3.1平均需氧量的计算。2 =aQS b VXr=0.5 105900 0.086 0.15 18215 25 =11384kg/d = 474kg/h 0.42 0.53之间，查表得a =.5b 0.188 0.11 之间，查表得 b=0.153.6.3.2最大需氧量的计算：取时变化系数 K=1.3Q2 (max)= 0.5 1105900 1.3 0.086 0.15 18215 2.5 =531kg/h3.6.3.3

12、 最大时需氧量与平均时需氧量之比：二531 =1.12。2474需氧量和充氧量的设计计算氧的转移效率EA取15%则空气离开曝气池时氧的百分比为18.43%因为该地区的平均气温为 20 oC查表得氧气在水中的溶解度为Cs （20） =9.17mg/L，20 oC时脱氧清水的需氧量RCS( 20)RoLCs(t)-c1.024Ta修正系数，取0.95B 修正系数，取0.95c混合液溶解氧浓度，取2.0mg/L p压力修正系数，取1.0=681.7kg/h474 汉 9.17一0.95.95 1.0 7.92 -2.0 ! 1.024(200)R681 7曝气池平均供气量Gs二拧E厂=15149m3

13、/h3.7 二沉池该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。3.7.1 设计参数设计进水量：Q=76200m3/d （近期）表面负荷：qb 范围为 1.0 1.5 m3/ m2.h，取 q=1.5 m3/ m2.h水力停留时间：T=2 h近期设2座远期增加1座3.7.2设计计算3.7.2.1 每座沉淀池面积：Q 726002按表面负荷算：A1008 m22qb 2 x1.5 x24直径：d =忝-“1008 =35.2m 取 35m n V 3.143.7.2.2 有效水深为 h=qoT=1.52=3m3.7.2.3 污泥斗容积取回流比R =50%污泥回流浓度 x=X(10.

14、5)0.5 975251竺叫卅0.5 0.75污泥区所需存泥容积：、，2(1+R)QX 42X2X(1+0.5)X72600 X253Vs3630 m(X - Xr) 24(2.5 10) 24每个污泥斗的容积 Vst = 3630 / 2 = 1825m33.7.2.4 污泥区高度为 h2 =V 二！008 = 0.55mA 1825池底坡度为0.05池底进口处4m26 4池底坡度降h40.05 =0.8m23.7.2.5 二沉池总高度：取超高为 0.4m则池边总高度为 H =h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.55+0.8=4.65m3.7.2.6 径深校核 D/h2 =35/3 =1

15、1.7 合格3.7.2.7 辐流式二沉池计算草图如下：回亟1 I /出水7T_ |扫 _ H进水_ =一 _I 排泥辐流式沉淀池接触池采用隔板式接触反映池 设计参数设计流量：Q=840L/s水力停留时间：T=30minJQ辐流式沉淀池计算苹圈平均水深：h=2.4m隔板间隔：b=1.4m池底坡度2% 3%设计计算3.8.2.13接触池容积 V =Qt =0.84 30 60 =1512m分两座 V 二V/2 =1512/2 =756m3水流速度表面积FQ 0.84 彳/v0.181m/ shb 2.4 1.47562315m2Vh 2.4廊道总宽LO!1出水ii隔板数采用10个,，则廊道总宽为

16、B =11.4 = 15.4m接触池长度 L = F/B = 315/15.421m3.826 计算草图进第四章污泥处理构筑物设计计算4.1 污泥浓缩池采用幅流式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥4.1.1 设计参数进泥浓度：5g/L 进泥含水率P1 = 99.5 %, 出泥含水率P2=97.0 % 污泥固体负荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥浓缩时间：T=6h贮泥时间：t=4h4.1.2 设计计算4.1.2.1 污泥量 Qw 二3097 =619.4m3/d =25.8m3/h54.1.2.2 浓缩池池体计算：近期设 2座，远期增加1座Q 6194每座浓缩池所需表面积 A

17、w68.8 m2nqs2 X45t;浓缩池直径 D =兰 =J仝68.8 =9 36m取10m H 3.14浓缩池有效水深取h = 3m校核水力停留时间浓缩池有效面积 V = Ah1 =68.8 3 = 206.4m3污泥在池中停留时间T 亠 二2064 =0.33d 符合要求Qw619.4确定污泥斗尺寸每个泥斗浓缩后的污泥体积V1二9卫 巴二61940些51.62m3/dn(1_P2)2X(1_0.97)每个贮泥区所需容积 v2 =弘 二6162 =12 9m32424泥斗容积 v3 =卫( r订2 r22) = 3.14 1-6 (1.52 1.5 0.8 0.82) =6.933式中：h

18、4泥斗的垂直高度，取 1.6m r1 泥斗的上口半径，取1.5m r2 泥斗的下口半径，取 0.8m设池底坡度为0.08，池底坡降为：h5= 0.08 (1 一 3) = 0.2 m2故池底可贮泥容积： V4 =-h5(R2 Rn “2) = 3.14 0.21 (52 5 1.5 1.52) =7.64m333因此，总贮泥容积为 Vw =V3 V6.9 - 7.64 =14.54m3 V2 =12.93m3 (满足要求)出泥进泥4.1.2.6 浓缩池总高度：浓缩池的超高h2取0.30m，缓冲层高度h3取0.30m则 浓 缩 池 的 总 高 度 HH = h1 h2 h3 h4h5=3+0.3

19、0+0.30+1.6+0.21=4.41m4.1.2.7 浓缩池排水量：Q=Qw-Q W =25.8-2.12=6.31m3/h4.1.2.8 浓缩池计算草图：4.2 贮泥池4.2.1 设计参数浓缩池计算草图进泥量：初沉池污泥量Qw, g Q J。 5% 72600 =210.05 103(100 _97)106(100 _97)经浓缩排出含水率 p2 =97%的污泥流量Q =2Qw =2 51.62 =103.24m3/d总泥量 Q 二QW1 Q =210.05 103.24 = 313.29m3/d贮泥时间：T=0.5d=12h4.2.2 贮泥池的设计计算贮泥池容积 V =313.29 =

20、 626.58m3T 0.5贮泥池尺寸（设为正方形）L B H =9 9 9则池的有效容积为 y =9 9 9 =729m3 .V=626.58m3（符合要求）4.3 好氧消化池4.3.1 设计参数进入总污泥量： Q =313.29m3/d污泥挥发固体浓度 X。=5gVSS/L因为是初沉池污泥有活性污泥的混合，故有机负荷为3S =1.5kgVSS/(m d)4.3.2 好氧消化池的设计计算4.3.2.1 好氧消化池的容积计算好氧消化池的容积好氮消化工师QX0V313.29 51.53二 1044.3m取三个池每个池容积为 y = 348.1m34.3.2.2 好氧消化池的尺寸计算取消化池深度为

21、H=3.5m则池子直径为D =也必348,1勻1 25m （取D=12m、H 兀 k 3.5X3.144.3.2.3 好氧消化池所需空气量计算空气需氧量取0.06 m3 /（min m3）每池空气量为 348.1 X 0.06=20.886 m3/mjn共需空气量为 3 20.886 =62.658m3/min采用机械曝气，机械曝气所需功率取0.03 kW/m3池，所需供气功率为 N =10443 0.03 = 30.329kW 取32KW4.3.2.4 计算草图如下（好氧消化工艺图）第五章污水高程计算5.1 水头损失计算计算厂区内污水在处理流程中的水头损失，选最长的流程计算，结果见下表：污水厂水头损失计算表名称设计流量（L/s ）管径（mmI(%0)V(m/s)管长（m）IL(m)Ev2和远(m工h(m)岀厂管122612001.91.531000.190.19接触池0.2接触池至分配堰84011001.51.2947.50.0716.98590.66分配堰至二沉池4208501.91.195.50.0112.180.1580.17二沉池0.5二沉池至分配堰4208501.91.1950.0102.840.210.22分配堰至曝 气池2807001.91.07100.0196.00.350.