第九篇环境工程设计案例及其评述

1、Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software第九篇环境工程设计案例及其评述Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software案例之二浙江某镇皮革、制碱混合废水处理王 芳长江大学化学与环境Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software4、制革废水各单元设计说明书设计书结构4.1、调节池1、选题背景2、工程概述、设计任务、设计依据及原则：、设计水质水量及排放 标准3、工艺流程、工艺选择、工艺流程图、工艺说明、格栅的设计计算、沉砂池的设计、沉淀池的设计与计算(采用竖流 式

2、沉淀池)、氧化沟的设计与计算、二沉池的计算与设计（采用幅 流式沉淀池）、集泥井的计算与设计、浓缩池的设计与计算、脱水车间的设计5、污水处理厂平面与高程布置、各构筑物自身水头损失、管道沿程水力损失的计算6、构筑物高程的计算7、设备的选取Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software工艺简要本设计为浙江某镇皮革、制碱废水处理设计。主要去除制革废水中的悬浮物、氨氮，并且利用生物处理方法，有效去除BOD、COD。本设计采用氧化沟工艺，该工艺具有以下优点：能有效去机污染物，溶解氧利用率很高，BOD、COD的去除率也很高，污泥产量低，污泥体积指数也低，容易沉淀，

3、占地面积小，操作运行方便。在处理厂内，污水经调节池，格栅间，钟式沉砂池，初次沉淀池，卡氧化沟系统，二次沉淀池等构筑物处理达到国家综合污水排放标准GB8978-1996后排放。剩余活性污泥经浓缩池，脱水车间处理后，产生的泥饼 外运。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software选题背景制革污水是环境污染的重要污染源之一，它对环境和生态的破坏都十分严重。制革污水中含有大量的，毒性较大 的铬及其他金属元素，BOD，COD等有机负荷高，悬浮物浓度高。制革生产过程是按批次生产而非连续生产，因此其废水的水质，水量都随时间的变化较大，流量的不匀系数为1.7左右。制

4、革工艺不同，污水成分差异很大造成处理工艺也不尽相同，不可能有一种有效又相对固定的处理方法，这就要求污水处理系统必须有足够的耐污染冲击负荷和耐水力冲击负荷的能力，因此应研究出一种适合水质、水量情况，对水质、水量有较强适应能力的工艺流程。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software设计任务(1)设计一座皮革制碱污水处理厂； (2)编制污水处理厂说明书；(3)计算各构筑物和主要建筑物尺寸；(4)绘制污水处理厂管道布置图以及各构筑物简图。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software设计水质水量及排放标准设计水量

5、：平均设计水量Q=38000m3/d皮革制碱污水处理厂进水水质见表1：表1 设计进水水质表处理后排放水水质要求见表2：表2 设计出水水质表BOD5（mg/l） SS （mg/l） COD （mg/l） NH3-N （mg/l）303010015BOD5（mg/l） SS （mg/l） COD（mg/l） NH3-N （mg/l）Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计1 进水泵房污水进水泵房由格栅间、泵房组成(泵房配电间设于离泵房不远的地方，具体布置见污水厂平面总体布置图，另外厂内另设有集中变配电间、中控室)。 格栅间

6、平面尺寸：长 宽=7.15米 6.60米，深6.53米，为钢筋砼结构，格栅间内设三道进口粗格栅，两道为机械格栅，另一道为人工辅助格栅。机械格栅宽1.00米，高 2.70米，栅条间隙20毫米，安装倾角600 ，机械除渣。人工格栅(在机械格栅检修时做应急用)宽2.00米，高 2.70米，栅条间隙、安装倾角均同机械格栅。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software工艺选择根据处理污水的性质和特点，本设计采用 Carrousel氧化沟为主要的处理单元。Carrousel氧化沟系统是多沟串联氧化沟系统，在每组沟渠的转弯处安装有表面曝气机，兼有供氧和推流搅拌的

7、作用，污水在沟道内转折巡回，处于完全混合状态有机物不断氧化得以去除。由于氧化沟的长度较长，水中溶解氧的水平会产生较大的差距，从而可在氧化沟中形成富氧区、低氧区进而能够形成生物脱氮的环境。当有机负荷低时，还可以停用其中的若干曝气机，节约能源消耗。实践证明该工艺具有设备简单，管理方便，运行稳定，处理水质好的优点。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software工艺流程图调节池格栅沉砂池氧化沟二沉池初沉池污泥回流集泥井污泥浓缩带式压滤机Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计 泵房采

8、用半室钢筋砼结构，平面尺寸：长 宽=8.00米 16.60米，埋深6.78米采用立式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为250QW7001137的立式污水泵(四用一备)。单泵流量为690米3/时，扬程为 11.5米，转速970转/分，电机功率37千瓦每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动2吨。起重机，最大起重量为Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计 泵房采用半室钢筋砼结构，平面尺寸：长 宽=8.00米 16.60米，埋深6.78米采用立式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为250QW7001137的立式污水泵

9、(四用一备)。单泵流量为690米3/时，扬程为 11.5米，转速970转/分，电机功率37千瓦每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采用电动2吨。起重机，最大起重量为Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计2 细格栅和沉砂池共设两道进口细格栅，安装在出水井与沉砂池的连接上，用于去除进厂污水中较大的漂浮物和悬浮物，以保证后续处理工艺的安全运行。细格栅(一期)分两组设置，每组设2道进口机械弧形细格栅(旋转角为90。)及1道人工应急格栅(国产)，渠宽为13 m，栅隙宽为10 mm，最大过栅流速为0.9 ms。格栅的运行由格

10、栅前、后水位差自动控制。栅渣由设于面以下的国产无轴螺旋输送器输出后外运处置。沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池)，单池直径为3.05 m、为3.13 m，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。由两座沉砂池排出的泥砂经2台国产的砂水分离器处理后外运处置。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计3 A2/O池-1A2/O生物池分两组(共2座)，污泥负荷为 012kgBODs(kgMLSSd)，污泥浓度为3.3 g L，单池平面尺寸为51.80 m38.7m

11、(包括隔墙厚度)， 为5.2 m(有效水深为4.5 m)，每池分三区即厌氧区、缺氧区及好氧区，厌氧区设4台、缺氧区设4台进口潜水搅拌机，单台搅拌机的功率为2.3 kW。好氧区设有2938个进口膜式微孔曝气器，每池设有3根进气总管，每根总管设有1个进口电动空气调节蝶阀(用于调节供氧量)。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计3 A2/O池-2A2/O工艺需有大量的混合液回流(一般为处理水量的24倍)，这使得其能耗较高。为此，在设计时结合了循环流式生物池的特点，采用了类似氧化沟循环流式水力特征的池型，省去了混合液回流以降

12、低能耗，同时在该池中厌氧区除磷及设置前置反硝化区脱氮等有别于常规氧化沟的池体结构，充氧方式采用高效的鼓风微孔曝气、智能化的控制管理，这大大提高了氧的利用率，在确保常规二级生物处理效果的同时，经济有效地去除了氮和磷。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计4 鼓风机房鼓风机房与全厂的变配电间合建，其平面尺寸为5898m2744 m。机房内设4台进口单级离心鼓风机(型号为KA22SGL225，电机功率为500 kW )，该机带有可调节，风量调节范围为额定流量的45 100 ，风机控制系统可根据生物池内的溶解氧含量自动调节单

13、机的送风量及机组开启台数，实现了智能控制管理，使整个生物处理系统得以经济运行。该风机具有整机体积小能耗低、效率高，随机配有空气，进口配有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10 t电动起重机用于设备的安装及。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计5 二次沉淀池二次沉淀池分为两组共两座,每组规模为25000m3/d二沉池采用中心进水，周边出水幅流式沉淀池，每座池内径37 米，池周边水深5.47 米，为半式钢筋砼结构。表面负荷0.97m/h ,停留时间为2.5小时,有效水深2.43米,另加0.3米,贮泥层高度 2.22米，

14、缓冲层0.5米，底斜坡0.85米，泥斗原设为1.3米，后考虑到管道敷设，泥斗设为2.00米，二沉为8.32米。出水采侧三角堰板出水每座二沉池上设1台进口单臂桥式刮吸泥机，桥长 17米，桥宽0.8米，旋转速度1.5转/时。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计6 污泥浓缩池处理厂排放剩余污泥量6300.77公斤，进入浓缩池污泥含水率99.4%，浓缩后含水率97%，浓缩池固体负荷30(公斤/米2日)。近期设浓缩池2座，每座池内径11.5米，有效水深3.125米，缓冲层高0.3米，斜坡底高0.23米，斗高1.0米，0.3米

15、，5.0米，采用半式钢筋砼结构。每座池内设1台进口浓缩机桥，旋转直径11.5米，转速 0.05转/分。浓缩池内径浓缩后的污泥重力自流至脱水车间进行脱水，上清液则排入厂内污水管进水泵房集水井内。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software一、主要生产构筑物工艺设计8 脱水车间由浓缩池来的泥量为6300.77公斤?，含水率97%，污泥体积1272.88m3/d ，污泥经压滤脱水后，含水率为80%，脱水后的污泥外运。脱水车间内设2台进口2米宽带式压滤机，另预留一台机组位置，单台处理能力 200公斤污泥/米*带宽*时，两台机组每天工作12小时。车间内另设有

16、与压滤机配套的进口污泥压入泵3台(二用一备)，单台流量20m3/h ，扬程20 m；配制有机高分子混凝剂的进口溶液罐2只，每只容量为2m3 ；投药计量泵2台，单台流量0240L/h ；空压机一套，流量8 m3/h，胶带输送机一台，带宽0.5米，带长10米，倾角20度.Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software二、污水处理厂总体布置根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分四区：厂前区、污水处理水区、污泥处理区和中水处理区。厂前区布置：设计力争创造一个舒适、安全、便利的条件，以利于的活动。设有综合楼、车库、维修车间

17、、 、浴室及传达室等。建筑物前留有适当空地可作绿化用。综合楼前设喷泉一座，以美化环境，喷泉用水为循环水。大门左右靠墙两侧设花坛。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software三、污水厂的高程布置选择两条距离较低，水头损失最大的流程进行水力计算。以污水接纳的水体的最高水位为起点逆污水处理流程向上计算。在作高程布置时，还应注意污水流程与污泥流程积极配合。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software构筑物水头损失估算表构筑物名称水头损失(cm)构筑物名称水头损失(cm)格栅1025双层沉淀池1020沉砂池102

18、5曝气池污水潜流入池2550沉淀池：平流2040污水跌水入池50150竖流4050辐流5060Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software各处理构筑物间连接管渠的长度管渠名称长度(m)管渠名称长度(m)出厂管入湖440集泥配水井至曝气池19.5计量槽与接触池4.55曝气池至沉砂池37.7混合池与二沉池56.55细格栅至泵房7.8二沉池至集泥配水井9.75泵房至粗格栅9.75Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software四、附属构筑物构筑物名称数量平面尺寸构筑物名称数量平面尺寸综合办公楼135m20m车库1

19、15m9m自行车库115m9m仓库120m11m维修间120m11m115m9m传达室110m6m锅炉房115m9m浴室115m9m储物间120m11m配电房120m11mGenerated by Foxit PDF Creator Foxit Software五、附属化验设备序号设备名称数量序号设备名称数量1高温炉12生物显微镜13电热恒温箱14离子交换纯水器15BOD培养箱电冰箱电热恒温水浴锅电动离心机分光光度计真空泵111酸度计112灭菌器1溶解氧测定仪磁力搅拌器水分测定仪COD仪1精密天平空调器物理天平计算机1Generated by Foxit PDF Creator Foxit S

20、oftware第二部分设计计算书排水计算泵房设计计算工艺单元设计计算Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software第二部分设计计算书污水干管设计流量计算表水力计算：复习上册内容，水力学算表公式，管段居住区污水量Q本段流量转输流量q2(L/s)合计平均流量(L/s)总变化系数Kz污水设计流量Q(L/s)汇流面积(ha)比流量q0 (L/(s*ha)流量q1(L/s)12345678124.170.712.940.002.942.407.06233.200.712.262.945.202.2511.72439.100.716.430.006.432.20

21、14.14355.270.713.7211.6315.352.0030.696514.250.7110.060.0010.062.0921.0711158.570.716.050.006.052.2113.4016220.770.710.5479.8080.341.67133.89464512.360.718.7327.2035.921.8265.4145438.860.716.2665.1671.421.69120.5743445.380.713.80281.36285.161.45413.42445510.320.717.29285.16292.441.45422.81Generated

22、by Foxit PDF Creator Foxit Software第二部分设计计算书泵房设计计算设计流量：Qmax=780.5L/s，泵房工程结构按远期流量设计,考虑选取5台潜 水排污泵(四用一备)，则每台流量为： 。集水池容积采用相当于一台水泵的6min的流量，即：前水位16.82m(既泵站吸水池污水最底水位),后水位25.64m(即出水井水面标高)W 195.1 60 5 58.54m31000Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software第二部分设计计算书泵房设计计算净扬程Z=25.6416.82=8.82m,水泵水头损失取2.0m,从而需

23、水泵扬程H=Z+h=10.82m前水位16.82m(既泵站吸水池最底水位),后水位25.64m(即出水井水面标高)根据设计流量780.5L/s=2809.8m3/h，采用5台QW系列污水流量700m3/h。采用QW系列潜水污水泵，单台泵(250QW700-12)5台，四用一备。该泵流量650m3/h，扬程12m，转速980r/min，功率37kW。占地面积为8 16.6=132.8m2，高15.54m,泵房为埋深9.34m半式，Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software第二部分设计计算书泵房设计计算净扬程Z=25.6416.82=8.82m,水泵水头损失取2.0m,从而需水泵扬程H=Z+h=10.82m前水位16.82m(既泵站吸水池最底水位),后水位25.64m(即出水井水面标