《水污染控制工程》课程设计DOC

1、水污染控制工程课程设计(DOC)作者:日期:第一章城市污水处1、设计题目5000t/d的城市污水处理厂。2、设计要求 工艺选择要求技术先进，在处理出水达到排放要求的基础上，鼓 励采用新技术； 充分考虑污水处理与中水回用相结合； 除磷脱氮是工艺选择中关键之一，方案设计中必须全面考虑； 工程造价是工程经济比较的基础，控制工程总造价是小城镇生活 污水处理技术之一； 工程运行管理方便，处理成本低。3、设计步骤 水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）； 地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）； 出水要求、达到指标、污水处理后的出路； 工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数

2、； 评价工艺； 设计计算； 建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）。4、设计任务宁波浩浩污水处理厂处在宁波江东区，现有常住人口90000人。该地区规划期为十年（2005-2020），规划期末人口为120000人，生活污水排 放定额为250升/人天，拟建一城镇污水处理厂，处理全城镇污水。预 计规划期末镇区工业污水总量为 20000吨/日，同时，要求所有工业废水 排放均按照污水排入城市下水道水质标准（CJ18-86）执行。现规划建 设一城市污水处理厂，设计规模为 50000吨/日，污水处理厂排放标准为 中华人民共和国国家标准，主要控制指标如下：项目CODmg/L)BO臥 mg/L)石油 类SSP

3、H色度NH3 N总磷进水水 质4002001002206-9< 30倍8出水水 质< 60< 20< 3206-9< 30倍< 1.5mg/L排放标 准60203206-9< 30倍1.5mg/L5、方案确定氧化沟工艺进水格栅提升泵房沉砂池氧化沟二沉池消毒池污泥泵 房污泥浓缩池污泥脱水干燥污泥本工艺主要特点： 在流态上，氧化沟介于完全混合和推流之间。氧化沟的这种独特 的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧 区、缺氧区，有以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效果。 可考虑不设置初沉池，原污水经过格栅和沉砂池预处理，已经有 效防止污水中

4、无机沉渣沉积，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定 的程度。 可考虑不单独设置二沉池，使氧化沟与二沉池合建，可省去污泥 回流装置。 BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统对比，具有下列各项 效益：a.对水温、水质、水量的变动有较强的适应性b 污泥龄一般可达1530天，为传统活性污泥系统的36倍。可以 存活、繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物。如果运行得当，氧化沟能 够具有反硝化脱氮的效果。c.污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行硝化处理。 脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分取决于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制

5、的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。 氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用较低。设计中采用改良型的carrousel氧化沟。Carrousel氧化沟使用立式表曝机，曝气机安装在沟的一端，因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，设计有效水深4.0 4.5米，沟中的流速 0.3米/秒。BOD5的去除率可达95% 99%，脱氮效率约为 90%，除磷效率约为 50%， 如投加铁盐，除磷效率可达 95%。第二章污水处理工艺流程说明(1) 排水现状：城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流。(2) 排放水体：污水处理厂厂址位于镇西

6、北角，厂区地面标高为 25.3米，排放水体 常年平均水位标高为22.2米，最高洪水位标高为24.2米。该水体为全镇 生活与灌溉水源，镇规划确保其水质不低于三类水标准。二、工艺流程图第三章工艺流程设计计算设计流量:3平均流量：Qavg =50000t/d50000m /d = 0.5787L/S根据内插法计算总变化系数：Kz =1.35所以，设计流量Qmax :Qmax 二 Kz Qavg = 1.35 0.578 0.781m3设备设计计算：格栅格栅由一组平行的金属栅或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井 的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物， 以便减 轻后续处理构筑物的处

7、理负荷，并使之正常运行。设计参数：设栅前水深h=0.8m,过栅流速取v=0.9m,用中格栅，格栅间隙e=20mm, 格栅安装倾角a =60°栅条的间隙数：Qmax I sin :n =0.871.sin 60=50.551ehv过栅水头损失：因栅条为矩形截面，取0.02 0.8 0.9k=3,则：2h0 sin :2g(S)4 3e入=3汉2.42迸(01)43汉 一汉0.022 9.81sin 60 = 0.103m栅后槽总高度:取栅前渠道超高h2 =0.3m,栅前槽高H =h2 = 0.8 0.3 = 1.1m栅槽总长度：H1H1l2 0.5 1.0-0.55 0.28 0.5

8、1.0-2.97mtg60tg60每日栅渣量：取 W =0.07m3/103m3w Qmax*86400 0.87仆 0.07汉 86400" 3,W max 13.50m /dK 总汉 10001.35X000采用机械清渣。提升泵房1、水泵的选择设计水量67500 m3/d，选择用4台潜污泵（3用1备）0单=QrnA= 93.5m3/h单 33所需扬程为6.0 m选择350QZ-100型轴流式潜水电泵扬程/m流量/(m 3/h)转速/(r/mi n)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.52、集水池（1）、容积按一台泵最大流量时6min的出水

9、流量设计，则集水1210池的有效容积V6 = 121m360（2）、面积取有效水深 H=3m ， 则面积F =V 二121 = 40.3m2 H 3集水池长度取10m,则宽度B =- = 403二4.03m，取4.5m集水池平面尺寸L B = 10m 4.5m保护水深为1.2m，实际水深为4.2m(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三、沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，一般设于泵站、倒虹管前, 以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻 沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。选型：曝气沉砂池设计参数：设计流量 Qmax=0.78

10、1m3,设水力停留时间t=2min水平流速v =0.1m/s每m3污水所需曝气量为0.2m3(1)、总有效容积V 二 60Qmaxt 二 60 0.781 2 = 93.72m3取 94 m3(2)、池断面积0781 = 7.81m20.1A = Qmaxv(3)、池总宽度H 0.8(4) 、池长V 94L12.0mA 7.81(5) 、所需曝气量q 二 3600DQmax 二 3600 0.2 0.781 二 562.32m3/h四、氧化沟工艺拟用卡罗塞(Carrousel )氧化沟，去除BOD与 COD之外，还具备硝 化和一定的脱氮除磷作用，使出水 NN低于排放标准。氧化沟按近期设计分6座

11、，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为:Q130.2L/S设计参数设采用最小泥龄：30d (稳定污泥)MLSS=4000mg/Lf=MLVSS/MLSS=0.7，贝U MLSS=2800mg/L 曝气池：DO = 2mg/L二次沉淀池设计参数：表面负荷：12.2m3/0 m2固体负荷：48.9kg/0 m2堰负荷：2.2L/sm二次沉淀池设计参数：中心进水，吸泥，有刮泥机; 二次沉淀池最少2座；回流污泥浓度：10g/L设计出水所含的 BOD5为20 mg/L，则出水所含溶解性 BOD5为20 - 0.7 20 1.42 （1 - e-0"23= 6.4mg/ L 采用污泥龄

12、30d,则日产泥量为:aQLr1 btW二 2529 kg/d0.6 67500 (200 - 6.4)1000 (1 0.07 30)设其中有12.4 %为氮，近似等于TKN中用于合成部分为:0.124 2529=313.6kg/d即：TKN 中有 313.6 1000 =4.6mg/L 用于合成。 67500故需用于氧化的 NH3-N=35-4.6-2=28.4mg/L需用于还原的 NO3-N =28.4-10=18.4mg/L碱度平衡计算（已知每去除1mg碳源BOD产生0.1mg碱度）设进水中碱度为280mg/L (以CaCO3)计剩余碱度=280-7.1 送8.4+3.0 18.4+0

13、.1 (200 4.6) =153.1mg/L (CaCO3) 此值可使PH纹.2 mg/L计算硝化速度：二 b.47e°.098 T'5 - N K N .10005T158LG +。20.47e0098 155 1_2 100.05 15X.158|X2一1.3 2二 0.238d故泥龄：tw10.2384.2 d采用安全系数为2.5,故设计污泥龄为：2.5 4.2=10.5d原假定污泥龄为30d,则硝化速率为:0.033d '30单位基质利用率：0.033 0.050.6二 0.138kgBODs /kgMLVSS d0.138 1000MLVSS=f X ML

14、SS=0.7 4000=2800mg/L 所需的 MLVSS 总量=(200 一 4.6) 67500 = 95576kg曝气池容 V 二 95576 1000 = 34134 m32800水力停留时间：t 64134 24 = 12.1h再计算脱硝所需池容及停留时间:15C时，qdn =0.02 二 一20 二 0.021.08 152°=0.0136kgN03-N/kgMLVSS.d18.4还原 NQN 的总量= 1006750 1242kg/d1242脱硝所需 MLVSS=91324kg脱硝所需池容：V= 91324 1000 = 32616 m32800水力停留时间：tm二沁

15、 24".6h67500故氧化沟的总池容为34134+32616=66750m?总水力停留时间为12.1 + 11.6=23.7h曝气器计算：实际需氧量(AOR)包括以下四项：去除 BOD 5 ： 19607500/ (1 e-0.23 豕)所产污泥的BOD : -1.42 2529硝化需氧：4.6 >28.4 67500脱硝提供氧：-2.6 18.4 >67500四项共合AOR=24946kg/日折算为标准需氧量：污泥计算：回流污泥量：240 67500 10000 R 67500 = (67500 R 67500) 4000故 R=62.7%剩余污泥干重5840.72

16、40-180100011355 二 1516gk/日六、消毒接触池接触时间t二30min，设计接触池各部分尺寸(1)、接触池容积vV 二 Qmaxt = 2812.5 0.5 二 1406.25m3（2）、采用矩形隔板式接触池2座n=2，每座池容积1406.252二 703.1m3（3）、接触池水深h = 2.0m，单格宽b = 1.8m，则池长L = 18 1.8 二 32.4m水流长度 L =72 1.8 二 129.6m每座接触池的分格数二1269 =4（格）32.4（4）、加氯间 加氯量 按每平方米投加5g计，则W=5 50000 10二250kg 加氯设备 选用3台REGAL-210

17、型负压加氯机（2用1备），单台 加氯量为10kg/h七、污泥泵房设计污泥回流泵房2座1、设计参数污泥回流比100%设计回流污泥流量50000m3/d剩余污泥量2130m3/d2、污泥泵回流污泥泵6台（4用2备），型号200QW350-20-37潜水排污泵 剩余污泥泵4台（2用2备），型号200QW350-20-37潜水排污泵3、集泥池、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设V = 350 6=35m360取集泥池容积50m3、面积有效水深H =2.5m，面积FQ1502.520m2集泥池长度取5m,宽度B = F = 4m集泥池平面尺寸 L B = 5m 4m集泥池底部保护水深为1.2m,实际水深为3.7m4、泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。八、污泥浓缩池初沉池污泥含水率大约95% 设计参数设计流量QW=2130m3/d污泥浓度C = 6g / L浓缩后含水率97%浓缩时间T=18h浓缩池固体通量M =30kg/(m2d)浓缩池数量1座浓缩池池型：圆形辐流式1、浓缩池尺寸(1)、面积 A= QWC/M =426m2(2)、直径D二、4A = 23.3m(3) 、总高度工作高度h118 213024 A= 2.31m24 692.7取超高h = 0.3m,缓冲层高度h 0.3m