城镇污水处理工艺设计

1、本科毕业设计本科毕业设计 10 页21 页绪论课题争辩背景集合并输送到污水处理厂进展处理。2022 60%以上，因此，城市对水环境污染的重要途径之一就是修建城市污水处理厂。的严峻制约因素。依据统计，小城镇污水年排放量为270亿吨，日排放量到达7400 万吨，根本上没有经过处理。到2022年，小城镇污水年排放量将增加到420亿吨， 日排放量到达1.15亿吨。依据国民经济和社会进展“十五”打算和2022年远景目 2022年，小城镇污水处理率要到达40，2022年小城镇污水处 理率要到达60，任务是格外困难的，工程投资和运行费用格外浩大1。近年来， 2022年，我国要建城 市污水处理厂1000余座，

2、污水厂的投资将达1800亿元2。在这一进程中，城市污水 处理工艺的选择，将是工程界面临的首要问题。水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有肯定的要求。污水三级处理是在一、二级难溶解的有机物、磷、氮等养分性物质3。污水中的污染物组成格外简单，经常需要以上几种方法组合，才能达处处理要求。1.1BO5与的比值高达0.5以上，可见，城镇生活污水具有较高的生物可降解性。1.1北方城市污水的典型特征工程典型值工程典型值pH 值6.58NH -N/(mg/L)32030BOD/( mg/L)180200TP/( mg/L)45COD/( mg/L)300350P-PO 3-(无机磷)/( mg/L)434SS/

3、( mg/L)200250P-org(有机磷)/( mg/L)12TN/( mg/L)2540境污染，生态破坏。在“三废”污染问题中，水污染问题成为重中之重。水是生命境污染，生态破坏。在“三废”污染问题中，水污染问题成为重中之重。水是生命大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的现状，我国推行了一系列旨在节约用水，保护现有水资源的政策。大规模建设污水处理厂，从源头治理，无疑是保护河流、湖泊不被污染的最好的方法4。同时，经过污水处理厂处理的污水，其中BOD5、成污染，经过进一步处理的污水，还可作为中水，可用于浇灌、浇花等市政用水，也可用于洗车、冲厕所，可有效的缓解我国水资源紧缺的现状，也保护了环境。设

4、计题目本设计为城镇污水处理厂工艺设计。设计规模设计规模Q 指的是污水处理厂接纳的日平均污水流量(单位为m3d)；最大流量指的是污水处理厂最大小时流量(单位为m3d )。污水处理厂的设计规模一般依据当地城市规划部门确定的近期设计人口 (适当)(转化为当量人口)确定。在以当前城市(或排水区域)状态为设计依据时还可以通过现场实测确定5。设计水量Q7000m3dD设计水质2.1 设计水质工程COD BOD5SS进水水质(mg/L)750400120处理要求 COD=120mg/L；BOD5=30mg/L；SS=30mg/L； (P 计)：3 mg/L。进出水水质要求表2.2水质处理效率计算序号根本污染

5、物二级标准进水水质去除率1COD12075084.0%2BOD53040092.5%3SS3012075.0%4NH -N3255050设计内容及要求设计。设计要求：方案选择合理；参数选取和计算局部尽量准确、具体；图纸清楚以适应水质、水量变化。设计原则要求，废水处理后必需确保各项出水水质指标均到达该标准的要求。承受技术、材料、有用性和先进性兼顾，以有用牢靠为主。(4)治理、运行、修理便利，尽量考虑操作自动化，削减劳动强度。用，削减占地面积和运行费。降低噪声，改善废水处理站及四周环境。本处理工艺流程要求耐冲击负荷，有牢靠的运行稳定性。工艺流程确实定水质状况以及相关的排放标准，可以确定污水处理厂的

6、工艺流程6。对于城镇生活物理与生物两种方法结合来进展处理，生物处理过程中主要以氧化沟完成。氧化沟的选择氧化沟的类型目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)(Orbal)氧化沟、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在构造和运行上存在差异，因此各具特点。在污水脱氮除磷的工艺设计中必需具备厌氧、缺氧、好氧3个根本条件，但是运行治理简单。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，环流淌的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节约了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗7。Orbal氧

7、化沟由于具有良好的出磷脱氮力量、将选择奥贝尔氧化沟作为生物处理工艺。各种氧化沟的比较Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，承受转碟曝气。Orbal氧化沟还具有脱氮除磷效果，对于城镇生活污水中含有较高的氮、磷等物质，因此，实行Orbal氧化沟技术进展废水处理可以到达预期的效果。Orbal氧化沟还具有流程简洁，运行费用低等特点8。三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创立。由三条同容积这样提高了曝气转刷的利用率(达59%左右)，另外也有利于生物脱氮。Carrousel 氧化沟使用定向把握的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，氧浓度

8、梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面外形多为椭圆形，沟内水深一般为2.54.5m，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s9。OrbalOrbal 氧化沟是多沟串联系统。在不同沟槽中的溶解氧浓度差异很大，以三沟 一般约为 50%90%的总耗氧是供给应第一沟的，但是由于其中的耗氧速率格外高，其溶解氧浓度几乎为零。该沟不但用于脱除 CODCr，对进一步脱氮也较好。Orbal 氧化沟内水深依据曝气设备及实际运行要求而定，承受曝气转刷时，水深宜取 2.5m 以内；承受曝气转盘时，水深宜取4.5m 以内；承受外表曝气时，水深宜取5m 以内10。Orbal3.1。3.1Orbal 氧

9、化沟简图工艺流程确实定城镇生活污水处理厂工艺流程图如图 3.2。进水粗格栅提升泵房细格栅曝气沉砂池进水粗格栅提升泵房细格栅曝气沉砂池出水二沉池Orbal 氧化沟初沉池污泥外运污泥回流污泥处理池得以去除。初沉池流出的水随着水力作用进入Orbal 氧化沟开头进展污水的二级，外运出厂11。构筑物设计及计算粗格栅的正常工作。目前普遍做法是将泵前格栅均做成明渠。承受机械清渣时，由于机械12。0.61.0m/s，0.5m/s 左右。假设流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留留有余地。计算草图4.1hhH21HhhBB1BB14.1格栅计算示意图主要设计参数设计流量(最大流量)：日平均污水量Q 为

10、7000 m3/d；总变化系数k为1.7，则z设计流量(最大流量)Qmax k Q 1.70.081m3s 0.138m3szS：10mm；过栅流速：0.6 m/s；栅前渠道流速：0.4 m/s；栅前渠道水深：0.4m； 格栅倾角：60； 工艺尺寸栅条间隙数n ：s i Qn s i Q (4.1)n 0.138sin600.020.4sin6026.8，取n 27。式中:Q为最大设计流量，m3/smax 为格栅倾角mh 为栅前水深，mv 为污水流经格栅的速度，m/sB ： ( (4.2)B 0.01(271)0.0227 0.8m格栅的选择XQ-10004.1。4.1 XQ1000 型机械格

11、栅技术参数型号设备宽度/mm有效栅宽/mm有效间隙/mm水流速度/(m/s)电动机功率/kW安装角度XQ-10001000900200.310.7560实际过栅流速为：Qsinv Qsinbhn(4.3)带入数据得：v 0.138sin60 0.6m0.020.427水头损失 2.42 。通过格栅水头损失h ：1h S)4v2 sink4.4)31b2gh1 2.42(0.01)4 0.6230.023sin603 0.05m取h 0.1m。1格栅尺寸进水渠道渐宽局部长度：设进水渠道宽 B10.4m ，其渐宽局部开放角度 1 20 进水渠道内的流速为0.4m/s)。BBl 1(4.5)12 t

12、 an10.80.40.55m12tan20栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度：ll 1 0. 5 0. 2 5l222栅槽的总长度为：H0.40.3L l l0.51.01 0.550.280.51.02.73m12tan1tan 20其中：H1hh2 0.4 0.3 0.7m栅渣量：86400QWW m a x1(4.6)1000kz本科毕业设计本科毕业设计第 第 11 页共 21 页864000.1380.07带入数据得：W 0.5m3 d 0.2m3 d1000 1.7有计算可知，应承受机械清渣。提升泵房水泵的选择7000 m3/d2 台潜污泵(11 备)，则单台流量为：Q 0.138

13、m3s 496.8m3h112m(见水力计算和高程布置)。400QW500-22 4-213。则泵的基座尺寸为：4.2型潜污泵技术参数扬程/m转速/r/min电动机功率/kw泵重/kg26018.3145022720集水池的设计水池的容积6min 最大流量出流量设计，则集水池的有效容积为：500V 6 50m360(2) 集水池的面积2mF Q5025m2 ；H2集水间平面尺寸为： L B 5m 8m ；保护水深为1.2m，则实际水深为3.2m。泵位及安装144.2 所示。本科毕业设计本科毕业设计第 第 12 页共 21 页出水出水进水细格栅主要设计参数4.2泵房设计草图设计流量(最大流量)：

14、日平均污水量Q7000 m3/d；总变化系数kz1.7，则设计流量(最大流量)Qmax k Q 1.70.081m3s 0.138m3szS：10mm；过栅流速：0.6 m/s；栅前渠道流速：0.4 m/s；栅前渠道水深：0.4m； 格栅倾角：60； 工艺尺寸栅条间隙数n ：s i Q0.138s is i n m a x 5 3 . 0.010 . 6取n 54。式中:Qmax为最大设计流量，m3/s 为格栅倾角mh 为栅前水深，mv 为污水流经格栅的速度，m/sB ：B ( 1) b 0. 0 (41)00 15 m格栅的选择4.3XQ-800 型机械格栅技术参数型号设备宽度/mm有效栅宽

15、/mm有效间隙/mm水流速度/(m/s)电动机功率/kW安装角度XQ-800800750104400.7560实际过栅流速为：Q0.138s i6 0s i v m a xm sbhn0.015 s i 水头损失 2.42 。通过格栅水头损失h ：13h (S)4v2 sink 2.42(0.01)4 0.6233sin603 0.12m1b2g0.0119.6取h 0.15m。1格栅尺寸进水渠道渐宽局部长度：设进水渠道宽 B10.6m ，其渐宽局部开放角度 1 20进水渠道内的流速为0.4m/s)。BBl 112 t an1 1 . 070. 650.62t a0.6栅槽与出水渠道连接处的渐

16、窄局部长度：本科毕业设计本科毕业设计第 第 14 页共 21 页ll 1 0. 60. 3l222栅槽的总长度为：H0.40.3L l l120.51.01tan1 0.650.330.51.02.88mtan20其中：H1hh2 0.40.3 0.7m栅渣量：86400QWWmax11000kz864000.1380.01 7m3 d 0.2m3 d10001.7有计算可知，应承受机械清渣。曝气沉砂池0.2mm 的砂曝气沉砂池。6090 cm 处设置曝气装置，在池底设置沉砂斗。污水在曝气沉砂池中存在两种运动形式，其一为水平流淌流速一般为0.1s ，不得超过0.3 ms，同时，通过在曝气沉砂池

17、内一侧鼓入空气，由于曝气作量要保证在池中污水的旋转速度到达 0.250.4 ms，计算草图如图4.3 所示。由于5%左右，长期搁置也不至于腐化。BHBHb11h2h3h4b”4.3 曝气沉砂池计算草图设计参数设计流量(按最大流量设计)Qmax0.138m3 s；停留时间t ： 2min ； 水平流速v ：0.06ms；沉沙量：30m3106 m3 (污水)；0.2m3(空气) m3(污水) ；主干管空气流速v1：12m3 s;支管空气流速v24.5m3 s。沉砂池尺寸沉砂池有效容积16V Qmaxt60 0.138260 16.56m3沉砂池有效容积V Qt60(4.7)m a x带入数据得：

18、V 0.138260 16.56m3QAmaxQ0.1382.3mv0.06取有效水深h为1.53m2 个格，一用一备，则每格宽：b1.5mh1.53宽深比满足要求，池体总宽度为：1.5 2 3.0m 。池体平面尺寸L V 7.2m ；A2.3B L 3.0m7.2m沉沙量及排沙设备沉沙量Q 3 6 0 0V m a xkz106(4.8)带入数据得：V 0.13830 2436001.71060.21m3 d设T 3d ，则V 3V10.63m3 ；每一个分格有一个沉砂斗，其体积为：V 0.63m3；沉砂斗尺寸设沉砂斗底宽0.4m ，斗高0.5m ，沉砂斗上口宽a 1m ，则沉砂斗容积为：h

19、V3 (aa )L(4.9)带入数据得：V00210.5(0.41)7.2 2.53m3 0.63m32排砂设备的选择 型液下渣浆泵(4.4)，每10min。本科毕业设计本科毕业设计第 第 17 页共 21 页4.4 40PV-SP型液下渣浆泵技术参数最大功率/kW15流量/( m319.4443.2扬程/(转/min)4.528.5转速/(m/s)10002200叶轮直径/mm188曝气量q 3600d Qmax36000.20.138100m3 h风机的选择选用两台 RB-505A 型罗茨鼓风机(一用一备)，配以 JQ271-6 型电动机(功率17kW)4.5。4.5 RB-505A 型罗

20、茨鼓风机参数型号mmr/minkPa标准进气量m3/minkw电机极数RB-505A50115019.60.821.14空气管道计算按风机实际风量计算D 1 0.84mD4q4qv14170.560 850mm 。验算气流速度： v1”4qD214 17 0.85260 0.5m s ，符合要求。1m 分出两个支管，则总支管数为n 27.2 14.4 (个)，取14 个，每支支气管q17气量q2 0.02m3 s ；14601460支气管气流速度为v 4.5m3s ，则支管直径为：24q4qv222 0.2mD440.020.7200mm。 24q 0.64m s ，符合要求。 D22辐流式初

21、沉池边出水、周边进水中心出水、周边进水周边出水。设计参数设计流量(最大流量Qmax)Qmax 0.138m3 s ；外表负荷q” 2.0m3m2 h；沉淀时间t” 1.5h；中心进水管：下部管内流速v11.2m s；上部管内流速v1.0m s ；2出管流速v3 0.8m s ；出水堰负荷2.9L sm池底坡度：0.05；沉淀池类型：圆形辅流沉淀池，承受中心进水，周边出水。初沉池尺寸设计17单池面积F Q0.1383600(4.10)F 2初沉池的直径4FD4F 248.4m2(4.11)4248.4带入数据得：D 17.8m，取 D4248.4初沉池有效水深Qth 2A q”t(式 4.12)

22、h2 2.01.5 3.0m初沉池有效容积本科毕业设计本科毕业设计第 第 19 页共 21 页V ”Q t 0.13836001.5 745.2m3n设集泥斗上部直径为 2m，下部为 0.8m，倾角为 45，泥斗高为h01m ，则泥斗的有效容积为： h220.80.8V0 ()2 ()2 1.64m3032222初沉池池边总高度设缓冲层高度为 0.5m，超高h10.3m，则总高度为：H h h h1230.330.53.8m初沉池中心高度H ” H h00.02(182) 1 3.810.16 4.96m2中心进水管设计 1 . 2下部管直径：D 1m a xv10 . 3 D1400mm；上部管直径：D24Qm v20 . 4 D 1 . 0 500mm ；Q0.138出流面积：Am a 0 . 1 7 m2v0 . 8310 个出水孔，每个尺寸为115mm150mm 。导流筒设导流筒的深度h0” 为池深的一半，即h0” 1.5m ，导流筒面积按沉淀面积的3%计，则导流筒的直径为：4 3 F4 3 F0D0 3m出水堰的设计Hw为5cm， 为60；本科毕业设计本科毕业设计第 第 20 页共 21 页由公式 B2Hw tan2可得， B 5