污水处理设计

1、水污染控制工程课程设计30000t/d污水处理厂设计学 院： 化学化工学院 班 级： 环境工程20072班 姓 名： * 学 号： 2*/* 日 期： 2010-10-18 设计题目：30000t/d城市（20万人口）污水处理厂设计设计目的：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设计要求：1、独立思考、独立完成；2、完成主要处理构筑物的设计布局3、工艺选择，设备选型，技术参数，性能及详细说明4、提交成果：设计说明书（纸质版，电子版）、工艺流程图、厂区平面布置图设计步骤：1、水质水量调研（水资源分布情况）2、地理位置（地质资料调查）3、出水要求达到指标，污水出路（排放或灌

2、溉等）4、工艺流程选择（处理构筑物的设计，布置、选型、性能参数）5、评价工艺(处理效率，处理成本)6、设计计算（格栅、初沉池、沉砂池，曝气池，二沉池，污泥回流）7、建设工程图（厂区布置图，管路图等）8、人员编制，经费预算（与电费估算）设计任务：1、设计进出水排放标准进水出水COD(mg/L)25060BOD(mg/L)15020SS(mg/L)20020氨氮(mg/L)30152、接受水体：河流3、气象与水文资料：主导风向东南风，年降水量2300mm，蒸发量1900mm，地下水位地面下6-7m，年平均气温20，厂区地形，平均地面坡度0.30.5，地势西北高东南低1.污水处理程度及流程选择：进水

3、水质出水水质排放标准COD(mg/L)2506060BOD(mg/L)1502020SS(mg/L)2002020氨氮(mg/L)301515处理后出水出路为排放河流，污水中氨氮含量较低，且无脱氮除磷要求，故本设计污水处理采用传统的推流式活性污泥法处理，其工艺流程如下图所示：原污水依次经过格栅、平流式沉砂池、平流式沉淀池除去污水中的漂浮物和悬浮物，然后经过一级处理的污水和回流的活性污泥一起进入传统推流式曝气池形成混合溶液，曝气设备向曝气池充入空气，使混合液呈悬浮状态，同时空气中的氧气溶入污水是活性污泥混合液产生好氧代谢反应，午睡中的有机物、氧气与微生物充分进行传质和反应。随后混合液流入辐流式二

4、沉池，混合液中的悬浮固体在此进行固液分离，流出沉淀池的就是净化水，出水可根据需要进行三级处理。沉淀池中的污泥大部分进污泥回流系统回流至曝气池，另一部分污泥经污脱水和压缩后运出。 2.主要构筑物的设计计算及所需设备选型2.1格栅的设计及选型格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管，是一种截留废水中粗大污物的预处理设施。如下图所示：设定栅前水深h=0.80m过栅流速v=0.9m/s 栅间净间隙b=0.020m栅条宽度S=0.01m 格栅安装倾角=60 °平均流

5、量设计最大流量（1）格栅总宽度B：格栅间隙数量（2） 过栅水头损失h1设栅条断面为锐边矩形断面，去k=3，则过栅水头损失： （3） 栅后槽的总高度H设栅前渠道超高h2=0.30m（4） 格栅的总长度L设定进水渠宽B1=0.70m，其渐宽部分展开角度1=20°（进水渠内流速为0.7m/s）则：（5）每日栅渣量W 设定单位污水栅渣量W1为0.09m3/（103m3污水）,则：宜采用机械清渣。综上计算，根据过栅流量计栅前水深需要，本设计采用宜兴市吉能环保设备有限公司生产的GF900型回转式格栅除污机。2.2沉砂池的设计计算沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣

6、等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。本设计采用平流式沉砂池。（1）沉砂部分长度L：设定沉砂池内流速v=0.250m/s，停留时间t=40s（2）水流断面面积A:（3）沉砂池总宽度B：设定有效水深，则：共分为3格，每格宽（4）贮砂斗所需容积：设定排砂时间间隔T为2d，污水沉砂量X为3 m3/(105m3污水)(5) 贮砂斗各部分尺寸及容积：每一分格都有2个沉砂斗，每个沉砂斗的容积为：设定贮砂斗底部宽，贮砂斗高度,斗壁与水平面的倾角为60°,则贮砂斗的伤口宽b2为：贮砂斗的容积V1:(6) 沉砂室高度h3：采用重力排砂，设定池底坡度为0.06m，则：(7) 沉砂池

7、总高度H:设定超高，则:(8) 验算最小流速vmin：设定最小流量，此时工作沉砂池数目，则：2.3初沉池的设计计算沉淀池是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物，本设计初沉池采用平流式沉淀池。(1) 初沉淀池总表面积A:设定沉淀池表面水力负荷，则：(2) 沉淀区有效水深h2：设定沉淀时间，则：(3) 沉淀区有效容积V:(4) 沉淀池长度L:设定最大设计流量时的水平流速，则：长深比为：(5) 沉淀池总宽度：(6) 沉淀池数量n：设定每格沉淀池的宽度，则：长宽比为：(7) 污泥区的容积Vw：设定排泥间隔，污泥容重，每人每日污泥量为20g/(人·d)，则：每格池子所需容积：(8) 贮泥斗容积V1

8、：设定贮泥斗底部采用长宽均为1.0m，上口采用长为3.2m的方形，贮泥斗斜壁与水平面的夹角为60°，则：贮泥斗高度贮泥斗容积：(9) 贮泥斗以上梯形部分污泥容积设定池底坡度为0.015.，则：梯形部分高度贮泥斗以上梯形部分污泥容积（10）沉淀池总高度H:设定沉淀池超高，缓冲层高度，则：2.4 曝气池的设计计算及风机的选型曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。本设计曝气池采用传统平移

9、推流式曝气池。（1） 计算曝气池容积V：根据经验参数可设定曝气池污泥负荷，曝气池混合液污泥浓度,回流比,则：（2） 曝气池尺寸确定：设两组曝气池，每组容积为：设有效水深为5m，每组曝气池面积为：设池宽取9m，则：，在之间，符合要求。池长：，在之间，符合要求。设三廊道式曝气池，则廊道长为：设定曝气池超高为0.5m，则曝气池总高度为H：（3） 水力停留时间（4） 剩余污泥量的计算：设定污泥龄，则：表观产率系数计算系统排出的以挥发性悬浮固体计的干污泥量：总排泥量：（5）需氧量设计计算（6）空气量计算：本设计采用YHW-型微孔曝气器，氧转移效率为20%,扩散器安装在池底0.2m，扩散器上静水压4.8m

10、。设定，则：扩散器出口处绝对压力：空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数：曝气池混合液中平均氧饱和度：换算为20条件下脱氧清水的充氧量：曝气池供气量Gs：鼓风机出口风压计算：设定管路压力损失5.5KPa，扩散器压力损失4KPa，安全余量为3KPa，则出口风压p：根据所需压力和空气量，本设计采用JG75A型固定式双螺杆空气压缩机10台，该型空压机风压0.7Mpa，排气量13.5m3/min，电机功率75KW，正常工作时7台工作，3台备用，高负荷工作时，8台工作，两台备用。2.5二沉池的设计计算二沉池是整个活性污泥法系统中非常重要的组成部分，在功能上要同时满足固液分离和污泥浓缩两方面的要求，本设计二

11、沉池采用辐流式沉淀池。（1） 二沉池表面面积A：设定二沉池表面水力负荷，则：设定建设两座沉淀池，则：（2）池子直径：（3）二沉池有效水深h：设定沉淀时间，则：（4）每座二沉池污泥区容积Vs：设定污泥区贮泥时间为2h，则：3. 设备选型根据上述计算，查阅相关资料，确定本设计主要构筑物型号如下：构筑物名称型号格栅栅条宽0.010m，间隙0.020m沉砂池三格平流式沉砂池并联使用，每格尺寸10 m *0.9 m *1.8 m初沉池两座十格平流式沉淀池并联使用，每座尺寸21.6m*32 m *5.4 m曝气池两座三廊道式曝气池并联使用，每座尺寸24 m *9 m *5.5 m二沉池两座直径32.7m的辐流式沉淀池并联使用4. 厂区平面布置和管道布置图气象与水文资料：主导风向东南风，年降水量2300mm，蒸发量1900mm，地下水位地面下6-7m，年平均气温20，厂区地形，平均地面坡度0.30.5，地势西北高东南低。综合上述资料，厂区平面布置及管道布置