60000td的城市污水处理厂设计书

1、60000t/d 的城市污水处理厂设计书1.设计内容和任务1.1设计题目60000t/d的城市污水处理厂设计1.2设计目的(1) 温习和巩固所学知识，原理(2) 掌握一般水处理构筑物的设计计算1.3设计任务设计参数为日处理6万吨，进水水质和出水水质如表指标单位进水水质出水水质CODcrmg/l400< 60mg/lBODmg/l160< 20mg/lSSmg/l180< 20mg/lNMNmg/l30< 2mg/lTPmg/l3< 1mg/l1.4设计工艺流程图.专业.专注.旋流沉砂池Kz2.7总变化系数:Q0'112.76940'111.312设

2、计流量和处理效率计算2.1设计流量计算平均流量:Qa 60000t/d60000m3/d60000/(24 3600)mSS 处理效率：E 180-20 100% 88.9% /s 0.694m3 /sQ max K z Qa31.31 60000m /d设计流量Qax：33378879.7m /d 3286.6m /h 0.913m /s2.2处理效率计算:C o - C e卜亠E e 100%式中：Co 进水水质浓度Ce出水水质浓度Co1) CODcr处理效率：E 400-60 100% 85%400160 202) BOD处理效率： E -600 100% 87.5%1604) NHPN

3、处理效率：30 - 2E100% 93.3%305) TP处理效率：3-1E100%66.7%33主体设备计算3.1格栅格栅是有一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井 的进口处或者污水处理厂的端部，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以保护进水泵的正常运转，并尽量处理那些不利于后续处理的杂物。一般情况下，分粗细两道格栅。Nbhv(1) 栅条的间隙数：设栅前水深h=0.6m,过栅流速v=0.9m/s，栅条间隙 宽度b=0.020m,栅格倾角a =60°,设置两组粗格栅，40个0.913. sin602 0.020 0.6 0.9(2) 栅槽宽度：设栅条宽度s=

4、0.0imB S n-1bn 0.01 40 10.020 40 1.19m取 B=1.2m(3)进水渠道渐宽部分的长度 开角度a =20。11设进水渠道宽B1=1.0m，其渐宽部分展l1 西 3 0.28m2tg 2tg20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.殳罟°.伽通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，故K=3,=2.42h14S 3 v2sin Kb 2g2.4240.0130.020竺 si n6019.630.103m 取 0.1m(6) 栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.3m,H=h+h1+h2=0.6+0.1+0.3=1m(7) 栅槽总长度：l1 l 2

5、0.5 1.0也 tg0.28 0.14 0.5 1.00.6 0.3tg602.44m(8) 每日栅渣量：在格栅间隙0.020m的情况下，设栅渣量为每1000帛污 水产0.07m3Q maxW186400Kz 10000.913 0.07 864001.31 1000334.2m /d >0.2m /d宜采用机械清渣，格栅采用链条回转式格栅（9）计算草图如下：ft1.J匸/ Voz / Z Z Z3.2水泵站设计流量和扬程的确定设污水提升前水位-5.95m （既泵站吸水池最底水位），提升后水位3.330m（即 细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程 Z=3.330- （-5.95）=9.

6、28m水泵吸、压水管路（含至出水井管路）的压力损失估算为2.0m，自由水头损失为1.0m。因此水泵扬程 H=9.28+2.0+1.0 "12.28m。又根据设计流量：Qmax 3286.63Q max1095.5m3/h33查水泵样本，选用300WL! -1328-15型污水泵4台，3用1备。单泵的性能 参数如下：流量为1328 m/h，扬程为15m 转速为n=980 r/min，轴功率为69kW 效率为n=90% 汽蚀余量为6.5m,重量为1800kg3.3集水池（1）容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积633V 1095.5109.55m 取 110m

7、60面积取有效水深H 3m，则面积f 110 36 5m2取面积为36mH 3集水池长度取6m,则宽度B 6mI 6集水池平面尺寸LX B=6X 6最高最低水面高差H=3m（3）泵位及安装 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架3.4细格栅设计 栅条的间隙数：设栅前水深h=1.2m,过栅流速v=0.8m/s，栅条间隙宽度b=0.008m，栅格倾角a =70°,设置两组格栅。0.913、. sin 70丸个2 0.008 1.2 0.8Qmax JsinnnNbhv(2)栅槽宽度：设栅条宽度S=0.01m,B Sn-1 bn 0.01 58 10.008 581.034m 取

8、B=1.0m进水渠道渐宽部分的长度：li设进水渠道宽B=0.8m,其渐宽部分展开角度a =20° l110 080.28m2tg 2tg 20(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：|2匕028 0.14m2 2(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，故K=3,=2.42442 2h1 S 3v_sin K 2.42 匹3 业sin70 3 b 2g0.00819.6(6)栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2=0.3m,0.3mH=h+h1+h2=1.2+0.3+0.3=1.8m(7)栅槽总长度:L l1 l20.51.0 土 0.28 0.14 0.5 1.0 12 03

9、 tgtg702.46m故采用机械清渣。格栅采用链条回转式格栅。(8)计算草图如下:f 1"劄1.专业.专注.3.5沉砂池本设计采用旋流沉砂池，设置两组沉砂池，由设计流量Qmax 0.913m3/s选型号为900的池子，其流量为880L/S表3-3 型号900钟式沉砂池尺寸（m）流量(L/s)ABCDEFGHJKL8804.871.51.002.000.402.201.000.510.600.801.853.6初沉池初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物，在生物处理构筑物前面。处理的对象是悬浮物（英文缩写SS,约可去除40%- 55%以上），同时可去除部分 BOD）（约 占总BOD

10、5的20%- 30%主要是悬浮性 BOD）,可改善生物处理构筑物的运行条件并 降低其BOD负荷。沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和幅流式。本设计选辐流式沉淀池采用中心进水周边出水的方式，进水管出口处设穿孔挡板整流，出水采用双边溢流堰出水槽，堰口采用三角堰，排泥管设在池子最低部，辐流沉淀池采用周边传动刮泥机，周边传动刮泥机的周边速度为2-3m/min，将污泥推入污泥斗，然后用静水压力连续将污泥排出池外。故可以不设计污泥斗容积。（1）沉淀池水面面积：采用两座向心式辐流式沉淀池，表面负荷取 2m/（m2.h） , n=2个，Q maxnq3286.62 22821.6m池子直径D:

11、D4 821.6.3.14232.34m，取 33m(3) 沉淀部分有效水深：设沉淀池沉淀时间t=1.5h , h2 qt 2 1.5 3m 污泥斗总容积:V3=V+V2=12.7+262.2=274.9m3> 11.4 m3沉淀池总高度：H=h+b+h3+h4+h5其中h1为沉淀池超高，取0.3m； h3为沉淀池缓冲层高度，取0.3mH=h+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.3+0.73+1.73=6.06m沉淀池池边高度：m+h2+ha=0.3+3+0.3=3.6m进水_一排泥出水辐流式沉淀池 径深比核校：D/h2=33/3=11在6-12之间，设计符合要求。3.7改良AAO工

12、艺计算1. 判断是否符合工艺处理条件污水进处理厂前的BOD5= 160mg/L CODcr =400mg/L，经初次沉淀池的处理 按降低25%考虑，则进入曝气池污水的 BOD5=16g ( 1-25 %) =120mg/L， COD=400t ( 1-25%) =300mg/L,首先判断是否可以采用改良AAO法:COD/NHkN =400/30=13.33 8TP/BOD=3/160=0.0190.06符合条件。2. 设计参数计算1) 水力停留时间SRT为t=8h2) BOD污泥负荷率为 0.35kg BOD5/ (kgMLSS d)3) 回流污泥浓度10Xr 10 r 式中Xr 回流污泥浓度

13、，mg/LSVISVI污泥指数，取100, r 系数，一般采用r=1.2 ,106Xr1.212000mg / L1004) 污泥回流比为R=50%5) 曝气池内活性污泥的浓度R0.5XXR12000 4000(mg/L)1 R 1 0.5C - c7)TN 去除率 E Co Ce 100%Co30 - 2NrH-N 处理效率：E100%93.3%308)内回流比R= E/(1- E) X 100%=93.9%/(1-93.3%)X 100%=100%设计中好氧段R内=100% 缺氧段R内=200%3. 好氧池的计算与各部位尺寸的确定好氧池按BOD污泥负荷法计算。1) BOD污泥负荷率的确定拟

14、定采用的BOD污泥负荷率为0.35kg BOD"(kgMLSS d)，但为稳妥计，需加以校核，校核公式为 Ns=(KCef)/ n&值取0.02，Ce=20mg/l，由于前面构筑物去除一部分 BOD进入好氧池的 BOD浓度 160X (1 -25%)=120 m/ln =(120-20)/120=0.833 ，f=MLVSS / MLSS=0.75代入各值 Ns=(0.02 X 20X 0.75)/0.833 错误！未找到引用源。0.36kg BOD/(kgMLSS d)计算结果确证，N值取0.35是适宜的2) 确定混合液污泥浓度X根据已确定的N值，查资料得相应的SV I值为

15、100120,取值100X=错误!未找到引用源。(RX r X 106) /(1+R)X SVI对此 r=1.2，R=50%代入各值得X=(0.5 X 1.2 X 106)/(1+0.5) X 100=4000mg/l3) 确定好氧池各部位尺寸曝气池总容积V=Q X Sa/ N sXS a=160X75%=120 mg/l3则 V=60000X 120/0.35 X4000=5142.86 m3设两组好氧池，每组容积为 2571.43池深取4.5m，则每组好氧池的面积为F=错误！未找到引用源。22571.43/4.5=571.42m 2池宽取 5m， B/H=5/4.5=1.11 介于 12之

16、间，符合规定池长：L=F/B=571.42/5=114.28 ( m) L/B=114.28/5=22.86 > 10错误！未找到引用源。符合规定 设三廊道好氧池，廊道长 L1=L/3=114.28/6=38.10取38m取超高0.8m，贝U池总高度为4.5+0.8=5.3m4. 曝气系统计算 设计流量采用最高日平均流量 60000m3/d 。 排出生物反应池系统的微生物量计算。T 20KdT Kd20 T式中，KdT为TC时的衰减系数，&2。为20 E时的衰减系数，d-1 ;T为设计温度，C, 取T=30C；9为温度系数，采用1.02-1.06 。带入数据计算得 KdT=0.0

17、4X1.0630-20=0.0716 d-11). 实际需氧量： O2=0.001aQ(So-Se)-c Xvss+b0.001Q(Nk-Nke)-0.012 Voss-0.62b0.001Q(Nt-Nke-Noe)-0.12 Voss式中，02为污水需氧量，kgO2/d; Q为生物反应池的进水流量，m3/d; So、Se分别为生物反应池进出水 BOD5 mg/L； Vvss为生物反应池排出系统的 微生物量， kg/d ; Nk 为生物反应池进水 TKN,mg/L; Nke 为生物反应池出水 TKN mg/L; Nt为生物反应池进水TN, mg/L; Noe为生物反应池硝态氮浓度， mg/L；

18、 0.12 Xvss为排出生物反应池系统的微生物量中含氮量，kg/d ; a为碳物质以BOD5+时，取1.47 ; b为常数，氧化1kg氨氮所需氧量，kgO2/kgN,.专业 .专注 .取4.57 ; c为常数，细菌细胞的氧当量，取1.422).系统每天剩余污泥量其中表观产率系数Y=0.5kgBOD5/(kgMLSS.d).专业.专注.VXvss YQ S0 Se KdTXvV0.5 600000.12 0.020.0716 5142.86 31895.3kg/dQ=0.001 X 1.47 X 60000X (0.12-0.02)-1.42 X 1895.3+4.57 X 0.001 X 6

19、0000X (30-2)-0.012 X 1895.3-0.62 X 4.57 X 0.001 X 60000X (30-30-2)-0.12 X 1895.3=8.82-2691.33+7573.67+984.43 =5875.59kg/d=244.82kg/h同理，最大时需氧量为Qa=8363.77 kg/d=348.49kg/h3).供气量计算设计采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水深4.8m，计算温度为30°C查书中附录1得，水中溶解氧饱和度：G(2o)=9.17mg/l ; G(30)=7.63mg/l(1) 空气扩散器出口处的绝对压力(Po)：R=

20、P+9.8X 103H=1.013X 105+9.8 X 103X 4.8=1.483 X 105Pa(2) 空气离开曝气池面时，氧的百分比，即：0=21(1 Ea)血79 21(1 Ea)Ea空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔空气扩散器，取值12%,代入巳值，得0=18.96 %(3) .曝气池混合夜中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)最不利温度 条件，按30°C考虑：Cst (T)=CS XPb2.026*10Qt42CSt (30)=7.63 X1.483 1052.026 10518.9642=9.03mg/l(4) 换算成在20 C时条件下，脱氧清水充氧量，即:R

21、)=(R Csb(20)Csb(T) C) 1.024(30 20)a =0.82，3 =0.95， c=2.0 ，p =1.0=328.3kg/h244.82 9.170.82 (0.95 1.0 9.03 2.0) 1.024(30 20)相应的最大时的需气量:F0(maX348.49 9.170.82 (0.95 1.0 9.03 2.0) 1.024(30 20)=467.32kg/h(5) 曝气池平均时供气量：GS= Ro /(0.3EA)X 100GS= 328.3100 9119.44nVh0.3 12(6) 曝气池最大时供气量：467 323G (max =100 12981.

22、11m/h0.3 12(7) .去除每kg BOD5的供气量Q每日去除的BOD的值：BOD=GsQ (SoSe)249119.4460000 (0.12 0.02)2436.48m3 空气 /kgBOD5(8) 每m污水的供气量:詈24嘛24=3.64m3空气/m3污水5. 厌氧池和缺氧池的尺寸计算容积：厌氧池：缺氧池：好氧池=1： 1： 3所以，厌氧池容积二缺氧池容积=5142.86/3=1714.29 m 3 厌氧池和缺氧池分别设两组，每组容积为857.14 m3池深H=4.5,则每组池的面积为F=错误！未找到引用源。857.14/4.5=190.482m池宽取5m B/H=5/4.5=1

23、.11介于12之间，符合规定池长：L=F/B=190.48/5=38.10m 取 38mL/B=76.19/5=15.2 > 10符合规定取超高0.3m，贝U池总高度为5.0+0.3=5.3m。缺氧池为了防止污泥沉淀选用推进式搅拌机 LJB型，该搅拌机适用与混合 池和反应池的搅拌与混合，常用深水搅拌，由于缺氧池水深较深，故采用。LJB 叶片形式螺旋桨，叶片直径为3 m,转速为134r/min，功率为11KW每廊道有 两台，共计6台。6. 计算草图如下：I'l1J .'I1i'l1II!l I3.8二沉池为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用

24、圆形辐流式二沉池，排泥采用吸泥机吸泥。二沉池为周边进水，周边出水，幅流式沉 淀池，共4座。二沉池面积按表面负荷法计算。(1)沉淀池水面面积：采用两座向心式辐流式沉淀池F Q_3600nq'式中F沉淀部分有效面积,q'表面负荷，mi/(m2m； q 设计流量，m/sh)，一般采用 0.5 1.5m3/(m 2 h)。32设计中取 q' =1.4 m /(m h)。F 0600 586.93m24 1.4(2)池子直径D： D4 35警 27如，取 28m(3)沉淀部分有效水深：h2q'th2 沉淀池有效水深，m ; t 沉淀时间；h，一般采用1.53.0h设沉淀池沉淀时间t=2.5h，h2 q't 1.4 2.53.5m混合液的浓度X=4000mg/l回流污泥浓度为XR 过1.2 12000mg/L100为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，Tw 4.0h二沉池污泥区所需存泥容积VwV Tw(1 R)Q°X w(X Xr)N4 1.5 0.913 3600 40001232.55m(4000 1200