生物接触氧化池设计实例

1、环境工程专业污水处理课程设计说明书及学号班 级 指导教师: 设计时间:、儿前言在我国，随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界围，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。在校期间，我们学习了水污染控制工程这门课程，为了检验学习的容和自主设计能力，老师安排了此次课程设计。根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于io万m为大型处理厂，i-iom3万为中型污水处理厂，小于i万m的为小型污水处理厂。本文是中型污水处理厂，处理流量20000m3/d, 无论何种规模的处理厂，在确定污水处理工艺时，除了保证处理效果这一

2、基本条件外，主要目的是降低基建投资，节省日常的运行费用，以求在保证达标排放的前提下，使经营成本最小。要做到这一点，首先应根据实际情况，选择合适的处理工艺。小型污水厂处理厂往往具有这样的特点：（ 1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天水量水质变化较大，频率较高；（ 2）一般在城镇小区或企业修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以，其占地往往受到限制，处理单元应当尽量布置紧凑。（ 3） 一般要求自动化程度较高， 以减少工作人员配置， 降低经营成本。（ 4）污水厂往往位于小区或工业企业，平面布置可能会受实际情况限制，有时可能靠近居民区或地面起伏不平等，平面布置应因地置宜，

3、变蔽为利。（ 5）由于规模较小，一般不设污泥消化，应采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定由此，本设计选择生物接触氧化工艺。生物接触氧化法是以附着在载 体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。 具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在 可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都 取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负 荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。本设计包扩工艺处理流程、主要构筑物的剖面结构、污水厂初步平面 布置和主要设备的说明。本工艺理论上运行

4、可靠，操作简便，出水各项污 染指标均达到了国家规定排放标准。第一章总论 1第一节设计任务和容 1第二节基础资料 2第二章污水处理工艺流程说明 3第三章处理构筑物设计计算 3第一节格栅间和泵房 3第二节初沉池 6第三节生物接触氧化池 9第四节二沉池 10第四章主要设备说明（设备一览表） 12第五章污水厂总体布置13第一节主要构（建）筑物与附属建筑物 13第二节污水厂平面布置 13第六章设计依据 13结束语 14致 14第一章 总 论第一节 设计任务书一、设计任务根据所给的其它原始资料，设计污水处理厂，具体容包括：1、确定污水处理厂的工艺流程。2、选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）

5、。3、按照标准，画出污水厂的工艺平面布置图，容包括表示出处理厂的围，全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性。4、按照标准，画出污水处理厂主要构筑物剖面图一。5、编写设计说明说、计算书。二、设计题目某小区生活污水处理厂工艺初步设计第二节 基础资料一、设计资本资料1、污水水量、水质及处理要求污水处理厂处理规模（即现状污水量）为：20000m3/d ,水量变化系数kz为1.02。原污水水质为：COD=35mg.L, BOD5=220mg；L , SS=230mg. L , NH3 H =30mg. L ,TP=4 mg； L处理出水执行国家城镇污水处理厂污染物排放

6、标准 GB18918-200"级标准，出 水水质应达到如下要求：CODS 60mg/L, BOD5<20mg/L ,SS< 20mg/L ,TP< 1 mg/L , NH 3 H =8mg/L2、厂址及场地现状污水处理厂拟用场地较为平整。假定平整后厂区的地面标高为0.00m ,原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标高为1.5m,充满度为0.5m。3、地区气候概况位于北亚热带湿润季风气候区，温暖潮湿多雨，季风明显，四季分明，冬夏季长，春秋季短。无霜期年平均长达 233天。境因地形、纬度等差异，形成各种独特 的小气候。太阳辐射、日照及气温以太湖为高中心，沿江地区为低

7、值区。降水量分 布也具有同样规律。这种小区域气候差异将全市作物种类分成太湖林果气候区、南 部双、三熟制气候区、中部稻麦二熟和三熟并存气候区、沿江棉、粮轮作气候区。4、污水排水接纳河流资料2.0m ,常水位为该污水厂的出水直接排入厂区外部河流，其最高洪水位为3.0m ,枯水位为 4.0m第二章污水处理工艺流程说明第三章处理构筑物设计计算第一节格栅的设计计算、格栅的计算(1)城市排水量为 20000m3/d, Kz=1.02。(2)平整后厂区的地面标高为0.00m,原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标高为1.5m,充满度为0.5m。Qmax 20000 1.02 20400 m3/dQmax

8、=20400 1000/24 3600=236L/s根据最大设计流量，选取型号为100YW110-10!勺水泵，选两台污水泵(一用一备)排出口径扬程转速功率效率100mm110m3/s10m1450r/min5.5kw67%1、栅槽宽度Qmax=20400 1000/24 3600=236L/s=0.24 m3/d设栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,栅条净距b=0.021 m ,格栅倾角 600n,Qmax Jsin /bhv=0.24Jsin /0.021 0.4 0.9=22 (个)栅条宽度s 0.01 m B=s(n-1)+bn=0.01(22-1 ) +0.021 22=

9、0.67 m式中B 栅槽宽度，m；S格条宽度，m；b栅条净间距，粗格栅 b=50100mm中格栅b=1040mm细格栅b=310mmn格栅间隙数；Qmax 最大设计流量，m3/s；格栅倾角，度；一般采用45°75°。 h 栅前水深，m；v 过栅流速，m/s,过栅流速一般采用0.61.0m/s,最大设计流量时为 0.81.0 m/s,平均设计流量时为 0.3 m/s。、.旷一一经验系数。2、通过格栅的水头损失 2八v 八 h0?sin2g h1 h0k式中 hi 设计水头损失，miho 计算水头损失，mig重力加速度，9.81m / s2 ；k 系数，格栅受污物堵塞时水头增大

10、倍数，一般采用3;阻力系数，其值与栅条断面形状有关，?(-)4/3 ,当为锐边矩形,b2.42ho =0.097mh1=h0k=0.097 3=0.29m3、栅槽高度H h hi h2H h 工 h2=0.29+0.3+0.4=1m式中，H 栅槽总高度，m；h 为栅前水深，m；h2 栅前渠道超高，一般采用0.3m4、栅槽总长度H1 h h2 0.4 0.3 0.7m式中：Hi 栅前渠道深，m；设 B1 =0.5m,B1 B 0.67-0.5 111 0.23m2tan 1 2tan2012=0.l2m2H10.7111 12 0.5 1 0.23 0.12 1.5 2.53mtantan 20

11、式中：L 栅槽总长度，m；11 进水渠道渐宽部分的长度，m ；Bi1 进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用 20°I2 栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度，m ;也一一栅前渠道深，m；每日栅渣量计算：W葭”86400、八，86400 0.24 0.073.,W 1.42 > 0.2 m d1000 1.02式中，W 每日栅渣量，m3/d；Wi栅渣量(m3/103m3污水),取大于0.1的值，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值Kz 生活污水流量总变化系数宜采用机械精渣 根据格栅的宽度B选取型号为XWB-III-0.8-2的格栅格栅宽度(mm耙齿有效长度(mrm格栅间距(mm

12、提升速度(m/min )电动机功率(kw)B=8001001020.5第二节初沉池的设计计算1、池子的总表面积 Q 3600A qQmax=20400 1000/24 3600=236L/s=0.23m3/sA 0.23 36002A 416.7m2式中：Q 一日平土流量，m3 sq/ 表面负荷，m3/(m2?h), 一般为 1.53.0m3/(m2?h),这里取 q/ 2.0m3/(m2 ?h)。2、沉淀部分有效水深h2 q/ tt沉淀时间h2 2 2.21 4.42m3、沉淀部分有效容积V/A h2V' 416.7 4.42 1842 m3 4、池长L vt 3.6L 3.6 2.

13、21 6 47.7m式中：v 水平流速，设水平流速为 6m/s5、池子的总宽度ABL416.7B8.8m47.76、校核长宽比、长深比长宽比：- 477 5.39 >4(符合要求)B 8.8长深比： 包/ 15.9 > 8(符合要求) 池子的长深比不小于8,以812为宜。 h237、污泥部分需要的容积V Q(C1 C2) 86400 100T (1000)20000(0.00023-0.00002)100 2 “八 3V =168m1(100-95)式中：T两次清除污泥间隔时间，d。设T=2dC1 进水悬7?物浓度，"6 , SS=230mg/LC2 出水悬7?物浓度，t

14、/m3 , SSK 20mg/L污水密度，t/m3 ,其值约为1。0 污泥含水率，设污泥含水率为95%8、污泥斗容积为避免污泥过深，设置四个污泥斗则V1=V=42m34设污泥斗高度为h/,挡板距离出口为0.5m。(挡板距出口。25OBm)h4(4505) tan 600 3.46m2V 3h4/ (f1 f2，记)1V - 3.46 (0.25 20.25 .0.25 20.25)320.26m式中：f1斗上口面积，m22f2 斗下口面积，mh4/ 泥斗高度，m设斗底宽为0.5mf1 0.5 0.5 0.25m2f2 4.5 4.5 20.25m29、污泥斗以上梯形部分污泥容积V2 (1) h

15、； b2h'4 (47.7 0.5 4.5) 0.01=0.43m1147.7 mI24.5m47 7 4 53V2 () 0.43 4.5 50.5 m32式中：l1、l2 梯形上下底边长，mh4 梯形白高度，m10、污泥斗和梯形部分污泥容积V Vi V250.5 20.26 70 m3 >42m311、池子的总高度H h1 h2 h3 h4h3 0.5m式中：h1 超高，池子白超高至少采用0.3m，取上0.3moh3缓冲层高度，沉淀池的缓冲层高度，一般采用0.30.5m,取h4 污泥部分高度，m。h4 h'4 h13.46+0.43=3.89mH=0.3+3+0.5+

16、3.89=7.69m第三节生物接触氧化池的计算1有效容积VV_Q(So Se)_ 20400 (220 20)3v=1020mLv4Lv一股取 2-5 kgBODJ(m3*d),止匕处取 Lv4 kgBOa(m3*d)2总面积A池数NAV/h01020/3340m3 取 h03m取N=8 A1 A 34042.5,则每格接触氧化池的尺寸为 7m 6m N 83校核接触时间t,NAH 8 42 3t1- 1.18 h20400 244池深H取 h1=0.6m, h2=0.5m, h3=0.3m, h4=1.5m填料层数 m=3贝U H=h0+h1+h2+(m-1)h3+h4=3+0.6+0.5+

17、(3-1)0.3+1.5=6.2m5污水实际停留时间t'NA(H hi) t=Q8 42 2 0.6) 24204002.21h6填料总体积v'选用25玻璃钢蜂窝填料，则v'=NA1 h0=8 42 3=1008m37曝气需氧量D采用多孔管鼓风曝气供氧，取气水比 D0=15,则所需总空气量D=D0Q=20400 15=306000m3/d=212.5 m3/minD尸D/N=38250m3/d=26.6 m3 /min根据曝气器的服务面积，选择微孔曝气器，型号为 HWB-3每格56个曝 气 量(m3/h ?)服务回积（m ）氧利用率（为动力效率阻力(mmH 2O )1-

18、30.3-0.520-254-6150-350直径（mm）厚度（mm ）微孔平均孔径（um）孔隙率（%材料2002020040-50瓷板第四节 二沉池的设计计算二沉池应采用竖流式沉淀池射中心管流速 V0=0.03m/s,池数n=61、中心管面积Q'max=Qmax/n=0.24/6=0.04m3A=Q =0.04/0.03=1.3 m2V02、中心管直径,4A 4 1.3 , d= = =1.3m3.143、中心管喇叭口与反射板之间的间隙高度设 Vi=0.02m/sdi=1,35d=2.16 mh3=/ V1 d1 =0.04=0.29m0.02 2.164、沉淀部分有效断面设表面负荷

19、q'=3 m3/（ m2 h）V=3m/h=0.00083m/sA'=/V=0.04/0.00083=48 m35、沉淀池直径Z（A A'）（2j2 48 7.9 m<8m符合尺寸要求6、沉淀部分有效水深设沉淀时间t=1.5h ,有效水深 h2=3600vt=3600*0.00083*1.5=4.48m径深比 D/h2=7.9/4.48=1.76<3（符合要求）7、设城市人口为6000人，每人每日污泥量 污泥部分所需容积丫=亚 0.5 6000 210001000s=0.5L（人天），清除污泥的时间间隔t'=2d ,一 260m每格沉淀池污泥体积 V

20、1=V=60/6=10m2 n8、圆截锥部分容积设圆截锥部分半径r=0.2m,侧壁倾角55o=5.36m则圆截锥部分的高度 h5= (R-r) tan =(7.9/2-0.2)tan55圆截锥部分容积 V2 = h5(R2 + Rr + r2)=92.2m3>15n3 39、池子的总高度设超高h1=0.3m,缓冲层h4=0.3m,则池子总高H=h1 h2 h3 h4 h5 =0.3+4.48+0.29+0.3+5.36=10.7m第四章 主要设备说明（设备一览表）在舁 厅P设备名称技术参数单位数量备注1污水泵100YW110-10Q 110m3/h H 10m台2一用一备2格栅机XWB-

21、III-0.8-2B 800mm格栅间距10mm台13微孔曝气器HWB-3服务回积0.30.5 m个224分四格，每格56个4螺旋式栅渣压榨机SLY3000/11 型，螺距 300mm台15潜水污泥泵350TSW-60011AQ 269.9l/sH 18m台1第五章污水厂总体布置第一节主要构筑物与附属建筑物主要构筑物：格栅，泵房，初沉池，生物接触氧化池，二沉池，鼓风机房，变电所，消 毒问附属建筑物：门卫室，办公综合楼，职工食堂，职工宿舍楼，篮球场第二节污水厂平面布置dL i& Jk d r- >15篮球多4 + * 44 4 4- ku卷化号T4F+ T *申 ，13门口鱼"+ * *1 -d12二卫某虻工嘴含希T!1I- 44- %中w10E 丁容斤 B一+ -i，年 /卡&办犬安三柘4 4-K4h 4 + «- 4- *0变电所b 4 * * 4 T?污泥貌水同卜+ * +一+* f6就风机房I- 4 4 4- kib ， * N5消毒面* * + H i- 4+ w +4二品迪* T t 4L 1 工 区 L3二打接也早产;T卜 * 4 ， N4 * + T A + &g