24000t小型城镇生活污水

PAGE1PAGE2xxxxx学校设计（论文）题目：小型城镇生活污水系部名称：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：

目录TOC\o"1-3"\h\u30687第一章设计任务书 383991.设计题目 378772.设计内容 3304693.设计基础资料 3653第二章污水处理工艺流程的设计及说明 3171662.1城市污水处理方案的确定 3144452.1.1方案对比 4212762.1.2方案的确定 4297842.2污水处理工艺流程示意图（见下页） 4224552.3污水处理构筑物的选择 6183242.3.1格栅 672972.3.2沉砂池 663712.3.3A/O池 7143862.3.4二沉池 7192192.3.5接触池消毒 730069第三章污水处理构筑物设计计算 7278903.1粗格栅 78953.2细格栅 8261043.3曝气沉砂池 9134723.3.1.设计参数： 10279383.3.2.设计计算： 105413.4曝气池（A/O） 11173693.4.1.设计参数计算： 1120643.4.2.A/O池主要尺寸计算： 11155763.4.3.剩余污泥量： 122983.4.4最大需氧量： 1359923.4.5.供气量 13188153.4.6.曝气装置 14147113.5二沉池 1526827结束语 1726440参考文献 18第一章设计任务书1.设计题目流量为24000m3/d的小型城镇污水处理工艺流程的设计.2.设计内容（1）方案比较与选择（2)说明污水处理厂污水处理工艺的工艺过程和选择构筑物型式的理由(3)说明构筑物设计参数，并列出数值(4)计算污水处理构筑物或设施的主要工艺尺寸，应列出所采用的全部计算公式和采用的计算数据。3.设计基础资料(1)设计流量Q=24000m3/d。(2)设计进出水水质参数，见下表：项目COD（mg/l)BOD5（mg/l)SS（mg/l)NH3-N（mg/l)进水水质25026060出水水质202015第二章污水处理工艺流程的设计及说明2.1城市污水处理方案的确定按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。小规模的处理厂，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。2.1.1方案对比工艺类型氧化沟SBR法A/O法技术比较1.污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好2.污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性1.处理流程短，控制灵活2系统处理构筑物少，紧凑，节省占地1.低成本，高效能，能有效去除有机物2.能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化。经济比较可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合污泥回流系统投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低30%能耗低，运营费用较低，规模越大优势越明显使用范围中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多大中型污水处理厂稳定性一般一般稳定2.1.2方案的确定A/O工艺比较普遍，稳定，且出水水质要求不是很高，本设计选择A/O工艺。A/O法脱氮工艺的特点：流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态；工艺流程简单，基建费用和运行费用较低。2.2污水处理工艺流程示意图（见下页）图1A/O工艺流程图内回流出水加药回流污泥浓缩脱水机好氧池泥饼外运污泥池砂水分离机进水接触池二沉池缺氧池曝气沉砂池提升泵沙外运细格栅粗格栅图1A/O工艺流程图内回流出水加药回流污泥浓缩脱水机好氧池泥饼外运污泥池砂水分离机进水接触池二沉池缺氧池曝气沉砂池提升泵沙外运细格栅粗格栅2.3污水处理构筑物的选择2.3.1格栅本方案考虑设置两套拦污栅,设置格栅井，配置格栅，目的是拦截去除废水中这些漂浮物，防止堵塞潜水泵及减轻后续处理单元的处理负荷。粗拦污栅主要去除一污水中挟带的纸巾、各种塑料袋及细长纤维杂物等；细格栅机主要去除一些细小的固体污染物如烟头等。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。2.3.2沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。A.竖流沉砂池排砂方便，效果好，构造简单工作稳定。池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。B.平流沉砂池沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。C.曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。D.旋流沉砂池（钟式沉砂池）占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。基于以上四种沉砂池的比较，本设计确定采用曝气沉砂池。2.3.3A/O池A/0工艺是厌氧／好氧生物工艺，是在普通活性污泥法前增加缺氧反应段，以增强工艺有机物去除能力和达到脱氮目的。在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；另一方面，兼性细菌与厌氧细菌降解部分复杂的有机化合物，将其转化为简单的化合物，同时释放能量，可以减轻好氧段的有机负荷。在好氧条件下，硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐，回流到缺氧池，进行反硝化脱氮；另一方面，好氧菌在有氧条件下分解，利用废水中的有机物进行新陈代谢，降解污水中有机污染物。2.3.4二沉池二沉池的作用是泥水分离使经过生物处理的混合液澄清，同时对混合液中的污泥进行浓缩。二沉池是污水生物处理的最后一个环节，起着保证出水水质悬浮物含量合格的决定性作用。二沉池的型式有平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池等。在本次设计中为了提高沉淀效率，节约土地资源，降低筹建成本，采用机械刮泥吸泥迹的辐流沉淀池。2.3.5接触池消毒污水处理厂一般消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等四种，比较其优缺点本设计采用加率消毒。第三章污水处理构筑物设计计算3.1粗格栅1.设计流量Q=24000m3/d，选取流量系数Kz=1.5则：最大流量Qmax＝1.5×24000m3/d=36000m3/d＝0.417m3/s2.栅条的间隙数（n）设：栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60则：栅条间隙数(取n=54)3.栅槽宽度(B)设：栅条宽度s=0.01m则：B=s（n-1）+bn=0.01×（54-1）+0.02×54=1.61m4.进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=1.0m,其渐宽部分展开角（进水渠道前的流速为0.6m/s）则：5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)6.过格栅的水头损失（h1）设：栅条断面为矩形断面，所以k取3则：其中ε=β（s/b）4/3K——格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h0——计算水头损失，mε——阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.4将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值7.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.102+0.3=0.802m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.84+0.42+0.5+1.0+0.7/tan60°=3.16m9.每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W1=0.01m3栅渣/103m3污水则：W=QW1==0.24m3/d因为W>0.2m3/d,所以宜采用机械格栅清渣3.2细格栅1.设计流量Q=24000m3/d，选取流量系数Kz=1.5则：最大流量Qmax＝1.5×24000m3/d=30000m3/d＝0.417m3/s2.栅条的间隙数（n）设:栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s，格栅条间隙宽度b=0.01m，格栅倾角α=60°则：栅条间隙数(取n=108)设计两组格栅，每组格栅间隙数n=54条3.栅槽宽度(B)设：栅条宽度s=0.01m则：B2=s（n-1）+bn=0.01×（54-1）+0.01×54=1.07m所以总槽宽为1.07×2+0.2＝2.34m（考虑中间隔墙厚0.2m）4.进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°（进水渠道前的流速0.6m/s）则：5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L2)6.过格栅的水头损失（h1）设：栅条断面为矩形断面,所以k取3则：其中ε=β（s/b）4/3k—格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3h0--计算水头损失，mε--阻力系数（与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.42），将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值。7.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h2=0.3m则：栅前槽总高度H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m8.格栅总长度(L)L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=1.84+0.92+0.5+1.0+0.7/tan60°=4.66m9.每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W1=0.10m3栅渣/103m3污水则：W=QW1==2.4m3/d因为W>0.2m3/d,所以宜采用机械格栅清渣3.3曝气沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，设于初沉池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。该厂共设两座曝气沉砂池，为钢筋混凝土矩形双格池。池上设移动桥一台，（桥式吸砂机2格用一台，共2台）安装吸砂泵2台，吸出的砂水经排砂渠通过排砂管进入砂水分离器进行脱水。桥上还安装浮渣刮板，池末端建一浮渣坑，收集浮渣。3.3.1.设计参数：最大设计流量Q=0.417m3/s最大设计流量时的流行时间最大设计流量时的水平流速3.3.2.设计计算：(1)曝气沉砂池总有效容积：V=Qmaxt=0.417260=50m3(2)水流断面积：(3)沉砂池断面尺寸：设有效水深，池总宽池底坡度，超高(4)沉砂池水流部分的长度m(5)曝气沉砂池设砂斗两个，砂斗高1.20m，斗底平面尺寸（0.5×0.5）㎡。斗壁与水平面的倾角为55°，则：沉砂斗上口宽：沉砂斗容积：(6)每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为。取。3.4曝气池（A/O）3.4.1.设计参数计算：(1)污泥负荷：Ns=0.15KgBOD5/(kgMLSS·d)(2)污泥指数：(3)回流污泥浓度：(4)污泥回流比：(5)曝气池内混合液污泥浓度：(6)去除率：(7)内回流比：3.4.2.A/O池主要尺寸计算：超高，经初沉池处理后，按降低4%考虑。有效容积：设：缺氧池V2与好氧池V1的体积比为1:3,则V1=8727m3V2=2909m3有效水深：好氧池反应池的尺寸总容积V1=8727m3，设反应池两组曝气池总面积：每组面积：采用3廊道式曝气池，廊道宽b=5m，则每组曝气池长度：核算；，符合设计要求超高取0.5米，则反应池总高为H=h+0.5=5m缺氧反应池的尺寸总容积V2=2909m3，设反应池两组总面积：每组面积：m3宽度与好氧池宽度相等，为B`=15m,L=323.2/15=21.5m污水停留时间：采用，A段停留时间是2.32h，O段停留时间是9.28h3.4.3.剩余污泥量：(1)降解生成污泥量：W1=aQ平Lr=0.6×24000(0.25-0.01)=3456kg/d(2)内源呼吸分解泥量：Xr=0.75×3300=2475mg/L，（fx=0.75）W2=bVXr=0.05×17455×2.475=2160kg/d(3)不可生物降解和惰性悬浮物量该部分占总约50%，经沉砂池降低50%，则：W3=0.5Q平Sr=0.5×24000×(0.13-0.02)=1320kg/d(4)剩余污泥量为：W=W1-W2+W3=3456-2160+1320=2316kg/d每日生成活性污泥量：(5)湿污泥体积：污泥含水率，则QS===290m3/d(6)污泥龄：θc===33.3>10d(符合要求)3.4.4最大需氧量：碳化需氧量硝化需氧量污泥自身氧化需氧量反硝化1gN需2.9克BOD5。污水BOD作为碳源反硝化会消耗掉一部分的BOD,这一部分需氧量实际需氧量为AOR=2880+4968+4320-2808=9360最大需氧量则3.4.5.供气量(1)空气扩散器出口的绝对压力为：(2)空气离开曝气池时氧的百分比为氧利用率取20%。(3)查表得，确定和（计算水温）的氧的饱和度。曝气池中溶解氧平均饱和浓度为（以最不利条件计算）3.4.6.曝气装置(1)标准需氧量。采用鼓风曝气，微孔曝气器敷设于池底，距池底，淹没深度，将实际需氧量转换成标准状态下的需氧量。式中——水温时清水中溶解氧的饱和度，；——设计水温时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度，；——设计污水温度，；——好氧反应池中溶解氧浓度，取；——污水传氧速率与清水传氧速率之比，取；——压力修正系数，；该工程所在地区大气压为，故此处；——污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取。则标准需氧量：相应最大时标准需氧量为：(2)好氧反应池平均时供气量为：则好氧反应池最大时供气量为：(3)曝气器个数：好氧部分总面积A=1939.3m2每个微孔曝气器的服务面积为，则总曝气器数量为：n=1939.3/0.5=3879个为安全计，本设计采用4000个微孔曝气器。3.5二沉池在本次设计中为了提高沉淀效率，节约土地资源，降低筹建成本，采用机械刮泥吸泥迹的辐流沉淀池，进出水采用中心进水，周边出水，以获得较高的容积利用率和较好的沉淀效果。设计参数表面负荷：，设计流量Q=24000m3/d，池数2个(1)单池面积：(2)直径：(3)沉淀部分有效水深设：水力停留时间（沉淀时间）：t=2h