环境091水处理课程设计

1、处 理 课 程 设 计班级:学号: 姓名: 日期:、八刖中国水污染问题形势严峻我国是一个严重缺水的国家。海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江7大江河水系，均受到不同程度的污染。万里海疆形势也不容乐观，赤潮年年如期而至。在美丽的渤海湾，浊流迸溅，海面上漂浮的油污像一柄黑色火炬要烧毁海洋里的生命。据统计，全国660座城市中有400多座城市缺水，三分之二的城市存在供水不足，全国城市年缺水量为60亿立方米左右，其中缺水比较严重的城市有110个。大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方水资源的1/4。除了缺水，水污染问题也较突出。根据2001年对我国七大水系断面监测，达到三类水质可以进入自来水

2、厂的最低要求的仅占29。5%而劣五类水质却高达44%另外，我国浅层地下水资源污染比较普遍，全国浅层地下水大约有 50%勺地区遭到一定程度的污染， 约一半城市市区的地下水污染比较严重。由于工业废水的肆意排放，导致80%以上的地表水、地下水被污染。目前我国城市供水以地表水或地下水为主，或者两种 水源混合使用，而我国一些地区长期透支地下水，导致出现区域地下水位下降，最终形成区域地下水位的降落漏斗。目前全国已形成区域地下水降落漏斗100多个，面积达15万平方千米，有的城市形成了几百平方公里的大漏斗，使海水倒灌数十公里我国也是一个缺水严重的国家。淡水资源总量为 28000亿立方米，占全球水资源的 6%仅

3、次于巴西、俄罗斯和加拿 大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水泾流和散布 在偏远地区的地下水资源后，我国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为 900立方米，并且其分布极不均衡。到 20世纪末，全国600多座 城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达 110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染， 且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水

4、体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。水利部预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米。在充分考虑节水情况下， 预计用水总量为7000亿至8000亿立方米，要 求供水能力比现在增长1300亿至2300亿立方米，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量 上限，水资源开发难度极大。一、进出水水质，处理规模设计水量：Q=60000m 3/d设计水质：进水水质：B0D5 400mg/l CODcr 510mg/l SS 280mg/l TN 54mg/l TP 7mg/l

5、出水水质：BOD5<30mg/l CODcr<100mg/l SS<30mg/l TN<30mg/l TP<3mg/l 去除率：BOD5>92.50% CODc>80.39% S§>89.29% TN>44.44% TP>57.14%1、处理工艺及方案选择工艺方法氧化沟法A2/O1处理流程简单，构筑物少，且基1基建费用低，具有较好的脱建费用较省氮除磷效果2处理效果，有较稳定的脱氮除磷2具有改善污泥沉降性能，减主功能少污泥排放的功能要3对高浓度废水有很大的稀释作用3具有对难降解生物有机物优4有抗冲击负荷能力去出能力，运转效果稳

6、疋占八、5能处理不易降解的有机物，污泥4技术先进成熟运行可靠成分5管理维护简单，运行费用低6国内工程实例多，工艺较为成熟主1处理构筑物较多1处理构筑物多要2回流污泥溶解氧较高2需增加内回流系统缺3对除磷具有一定影响占八、4容积及设备利用率不咼技术可行性1较为成熟，国内外已广泛应用中1成熟，可靠，国内外均广泛小规模应用，适用于各种规模2抗冲击负荷能力强2有一定耐冲击负荷的能力水质指标出水水质好，稳定，易于深度处理，出水水质好，较易于深度处对外界变化有一定适应性理，出水水质稳定，对外界变化适应性好环境影响噪声较小，臭味较小噪声较大，臭味较小工艺流程：氧化沟工艺流程图A2/0工艺流程图提升泵房 ,沉

7、砂池砂1 a砂水分离消毒剂接触池二沉池好氧池缺氧池厌氧池片-初沉池氧化沟工艺由于无专门的厌氧区，其生物除磷功能较差，而且，由于交替运行，总的容积利用率低，设备总数多，设备空置率高。A2/0工艺是在厌氧-好氧工艺的基础上开发出来的，它具有同步的脱氮除磷功能，由于 将脱氮除磷统一在一个系统中，所以其简化了污水处理的操作，同时又增加了处理工艺的功能，该工艺为污水回用和资源化开辟了新的途径，具有良好的社会整体效益和经济效益，并且目前A2/0法是生物脱氮除磷工艺中应用较多的一种方法，该工艺已相当成熟。并且不要 求很高的自动化水平，出水稳定可靠，运行费用低。经过综合比较，在满足设计要求的情况下，同时实现降

8、低成本，本套设计采用A2/0法三、各主要处理单元的设计(1)粗格栅设计参数布置两台中格栅，则每台格栅的设计如下：最大过栅流量Q=30000m3/d取栅条间隙b=30mm取山前水深h=0.7m取最大过栅流速v=1m/s取格栅倾角a=601 格栅间隙数目 n=Qmax Vsina/bhv=16取山条宽度s=10mm2格栅设计宽度B=s(n-1)+bn=0.63m3 格栅水头损失 hl (h1=k h0 h0=/ v*v* sina /2g k=3.36v-1.32取/ =0.56)所以 h仁k* / *v*v*sina/2g=0.56*2*sin60/2*9.8=0.0494 格栅总建筑长度 L=

9、l1+l2+1.0+0.5+h1/tana其中l1表示进水渠道渐宽部位长l1=(B-B1)/2tana (a 一般取20)取栅前进水渠宽0.5m l1=(0.63-0.5)/2ta n20=0.18m.槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度I2=0.5*l1=0.09mH仁h+h2取超高 h2 为 0.3m H1=0.7+0.3=1.0m格栅总长 L=0.18+0.09+1.0+0.5+1/ta n60=2.35m5每日栅渣量设 W =0.1m3/1000m3W=86400Qmax*W1/Kz*1000=86400*1*0.23/1.35*1000=1.47m3/d>0.2m3/d采用机械清渣

10、细格栅布置三台细格栅，则每台格栅的设计如下：最大过栅流量Q=20000m3/d取栅条间隙b=10mm取山前水深h=0.5m取最大过栅流速v=1m/s取格栅倾角a=601 格栅间隙数目 n=Qmax Vsina/bhv=43取山条宽度s=10mm2格栅设计宽度B=s(n-1)+bn=0.85m3 格栅水头损失 h1 (h1=k h0 h0=/ v*v* sina /2g k=3.36v-1.32取/ =0.56)所以 h仁k* / *v*v*sina/2g=0.56*2*sin60/2*9.8=0.0494 格栅总建筑长度 L=l1+l2+1.0+0.5+h1/tana其中11表示进水渠道渐宽部

11、位长l1=(B-B1)/2tana (a 一般取20)取栅前进水渠宽0.5ml1=(0.85-0.5)/2ta n20=0.49m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度l2=0.5*l1=0.24mH仁h+h2取超高 h2 为 0.3m H1=0.7+0.3=1.0m格栅总长 L=0.49+0.24+1.0+0.5+1/ta n60=2.8m5每日栅渣量设 W =0.09m3/1000m3采用机械清渣(3) 平流式沉砂池取设计流速0.3m/s最大流量时停留时间t=40s沉砂池长度 L=vt=0.3*40=12m沉砂池水流断面面积A=Qmax/v=0.694/0.3=2.3沉砂池有效水深h2采用四个

12、分格每格宽度b=0.6m总宽 B=2.4m h2=A/B=2.3/2.4=0.97m(<1.2m, 合适)沉沙斗所需容积 V (设排沙时间为 2d,X 一般取30m3/100 0000m3)V=Qmax*t*X*86400/Kz*100 0000=0.7*30*2*86400/1.35*100 0000=2.69m3沉沙斗各部分尺寸设斗底宽a1=0.5m斗壁与水平面夹角 55 °斗高 h3=0.5m砂斗上口宽 a=2h3/tan55+a1=1.2m砂斗容积 a=h3(2a*a+2*a*a1+2*a1*a1)/6=0.38(>0.33m3合乎要求)沉沙室高度，采用重力排砂，

13、池底坡度0.06由砂池长度 L=2(l2+2)+0.2 l2=(l-2a-0.2)/2=2.45(0.2为沉沙斗壁厚)贝U h3 ' =h3+0.06*l2=0.65m沉沙斗总高取超高h仁0.3mH=h1+h2+h3' =1.92m(4) 初沉池1、池子总面积A,表面负荷取q=2.0m3/(m2/d)A=Qmax*3600/q=0.694*3600/2=1249.2m22、沉淀部分有效水深 h2 h2=qt=2*2=4m取t = 2h3、沉淀部分有效容积 V V ' =Qmax*t*3600=4996.8m34、池长LL=vt*3.6=4*2*3.6=28.8m5、池子

14、总宽度BB=A/L=1249.2/28.8=43.4m6、 池子个数，宽度取 b= 6 m n=B/n=43.4/6=7.2取8个7、校核长宽比l/b=28.8/6=4.8>4(符合要求)8、 污泥部分所需总容积V已知进水SS浓度C0=280mg/L初沉池效率设计 50%，则出水SS浓度c=c0*(1-0.5)=280*0.5=140设污泥含水率96%，两次排泥时间间隔 T=2d，污泥容重r 1t/m3V=Qmax(c0-c)*86400*T*100/Kz*(100- p )*1000000=311m39、 每格池污泥所需容积VV =311/8=3910、污泥斗容积 V1 h4 '

15、; ' =(b-b1)*tan3 /2=(6-0.5)*1.73/2=4.8mV1=1/3*h4 ' ' *(b*b+bb1+b1*b1)=4.8*(36+6*0.5+0.25)/3=33.311、污泥斗以上梯形部分污泥容积V2L1=28.8+0.5+0.3=29.6mL2=5m h4 ' 仁0.036V2=(l1+l2)*h4' *b/2=3.1m312、污泥斗和梯形部分容积V1+V2=33.3+3.仁36.4m3>22m3取10m13、沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4' +h4'' =0.3+4+0.5+0.03

16、6+4.8=9.6m(5) 二沉池采用中心进水辐流式沉淀池：1. 池表面积水力表面负荷q=1.0m3/(m2gh)A=Qmax/q=0.694*3600/仁2498.4m22. 单池面积采用2座二沉池，n=2A1=A/n=2498.4/2=1249.2m23. 池直径D=y 4*A1/ n =V4*1249.2/3.14=39.9m4. 沉淀部分有效水深取沉淀时间T=2.5hh2 =q X T=1 X 2.5=2.5m5. 沉淀池部分有效容积V=n 6. 沉淀池坡底落差(取池底坡度i=0.05 )取污泥斗上半径 r1=3m下半径2=2%=60h4=i*(D/2-r1)=0.05*(39.9/2

17、-3)=0.857. 沉淀池周边池边水深h3为缓冲层高度，取 0.5m,h5为挂泥板高度，取 0.5mH0=h1+h2+h3=2.5+0.5+0.5=3.5m(D/H0=39.9/3.5=11.4>6, 符合要求)8. 污泥斗容积污泥斗高度 h6=(r1-r2)*ta na=(3-2)*ta n60=1.73mV1=n 池底可储存污泥的体积为：V2=n 共可储存污泥体积为：V1+V2=34.4+186.2=220.6m39. 沉淀池总高度H= H 0 + h4 +h6 =0.85+3.5+1.73=6.08m5生化处理池(A2/O池)判断是否可用A2/O法COD/TN=510/54=9.

18、478>8 选取设计参数，水力停留时间t=8h BOD污泥负荷Ns=0.4kg BOD5/(kg MLSS d) 污泥回流浓度Xr=10000 mg/l 污泥回流比R=50%曝气池混合液浓度 X=R*Xr/(R+1)=3333mg/l=3.3kg/m3由 TN 去除率 n tn =(Tna-Tne)/ Tna=80%求出内回流比 RN RN=n tM (1- n tn)=400% A2/O曝气池容积有效容积 V=Qt=2500*8=20000m3 取曝气池池身 H1=4.5m曝气池有效面积 S总=V/H1=4444 m2分两组，每组有效面积S= S总/2=2222m2设5廊道推流式反应池曝气池，廊宽8m 则L仁55.6m各段停留时间 由A1:A2:O=1:1:5 得 厌氧池 t1=1.14h,缺氧池 t2=1.14h 好氧池 t3=5.71h6消毒接触池1. 加氯量确定采用液氯消毒，加氯量采用经验数据，加氯量为8mg/L,则8 24000 1000m 总192总1000000kg/d2. 接触池计算污水接触消毒池采用2组。接触池容积：V=Qmax*t/ n(池子的组数n,设2组；接触时间t，采用t=30min)得V=0.694*30*60/2=624.6m3池体表面积F:设有效