污水处理工程课程设计说明书

1、精品 料推荐污水处理工程课程设计说明书第一章：总论一、设计任务和内容针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算， 确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图（污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图）。设计深度一般为初步设计的深度。二、基本资料1) 污水水量与水质污水处理水量：2 万 m3/d ；污水水质： CODcr 450mg/L,BOD5 200mg/L,SS 250mg/L,氨氮 15mg/L 。2) 处理要求污水经二级处理后应符合以下具体要求：CODcr 70mg/L,BOD5 20mg/L,SS 30mg/L, 氨氮 5mg/

2、L。3) 气象和水文资料风向：多年主导风向为北北东风；气温：最冷月平均为3.5；最热月平均为32.5；极端气温，最高为 41.9，最低为 -17.6，最大冻土深度为 0.18m；水文：降水量多年平均为每年 728mm；蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下56m。4) 厂区地形污水厂选址区域海拔标高在6466m 之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.3 0.5，地势为西北高，东南低。厂区征地面积由设计确定。第二章：工艺流程说明考虑到现阶段的污水处理厂都需要脱氮除磷的效果所以用传统的脱氮除磷A/A/O法作为此项设计的主要工艺来减少氮、磷在环境中造成的富营养化污染。主要工

3、艺流程如下：进水格栅污水泵房沉砂池初沉池消毒池二沉池好氧池缺氧池厌氧池出水污泥浓缩内回流外回流1精品 料推荐A/A/O 法的主要工艺流程特点： 污水进入系统后在好氧池形成硝态氮再经过内回流完成脱氮的目的。 而除磷则主要靠嗜磷菌的作用， 它在好氧的条件下高强度地吸磷而在厌氧的情况下释磷，由此完成整个系统的运转，而在脱氮的同时也能去除一部分的有机碳。第三章：污水处理工艺流程说明一、粗格栅设计目的： 拦截污水中漂浮物，以及不可生化处理的大颗粒物质，防止其进入水泵造成堵塞， 影响水泵的正常运行。格栅井污水经过格栅后自流进入集水井中，进水总管上设一电动阀门，控制总进水及出水。设备参数：采用1 台机械格栅

4、。栅条间距20mm；总进水管设置电动阀一只。设计参数：过栅流速为1.0m/s,格栅安装倾斜角=60 度，栅条宽度S=10mm,进水渠宽度为 b1=0.5m，渐阔角为20 度，栅前水深 0.4m。Q=20000m 3/d=231L/sK2 即污水流量总变化系数取1.2Qmax=K2*Q=1.2*0.231=0.2772 m 3/SQmin=0.5*0.231=0.1155 m 3/S1 栅条间隙的数量 nN=Qmax*(sin ) 1/2 /dhu=0.344*(sin60) 1/2/ （ 0.02*0.4*1.0） =40.02 格栅槽宽度B=（ n-1 ） *s+d*n=0.01*39+0.

5、02*40=1.19m3 渐阔段L1=（ B-b ） /2tan 20o=(1.19-0.5)/(2*tan20)=0.94m取 1m4 L2=L1=1m5 水头损失 h2h2=K* *u 2 /2g*sinK 取 34/32取 0.15mh2=3*2.42*(s/b)* u /2g*sin60=0.127m取超高 h1=0.3m6 栅槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.15+0.3=0.85m7 栅槽总长度L1+L2+0.5+1+ （h+h1） /tan =3.9m8 栅渣总产量（取平均水量）W1=0.07 m 3/1000 m 3W=Q*w1*86400/1000=1.400.5所以：

6、用机械除渣的方式二、集水井设置目的： 收集、贮存生活污水， 为后续生化处理设施做准备，并作为潜水泵的安装点。生活污水通过潜水泵提升至沉砂池。集水井设置一溢流管道，溢流多余污水。2精品 料推荐工艺参数：按照平均时流量停留15min 设计。设备参数： 污水经二沉池处理后排入市政污水管道，出水标高为 - 0.30m，则相应出水池水面、二沉池、生化池、初沉池、沉砂池水面相对标高为0.00m、 0.50m、1.00m、 1.50m 和 2.00m。污水提升前水位为2.7m，污水总提升流程为4.70m，采用螺旋泵，其设计提升高度为 H= 4.50mhf2.009m 。设计流量 Qmax =1000 m3/

7、h，采用 3 台螺旋泵， 2 用1 备，单台提升流量为500 m3/h。V=833.3*0.25=208m 3，取 210 m3 集水井高度为10米。三平流式沉砂池设置目的：去除污水中比重较大的无机颗粒，以改善污泥处理构筑物的处理条件、减轻沉淀池沉淀负荷。利用重力作用，比重较大的无机颗粒在水流经沉砂过程中得以沉降，沉砂池出水由出水渠流出，进入初沉池，沉砂进入贮砂池。工艺参数：最大水平流速：0.3m/s水利停留时间：30s设备参数：两沉砂池排沙管各设电动阀一只，共两只。1沉砂池池子的长度L=u*t=0.3*30=9m2 池子的过水表面积A=Qmax/u=0.2772/0.3=0.924m3 池子

8、的总高度（每组宽0.6m，混凝土墙0.2m ）B=0.6*2=1.2m4 有效水深h2=A/B=0.924/1.2=0.77m5 沉砂斗所需容积W1=30 m 3/1000000 污水，贮两天的处理量V 总=86400*0.231*2*30/1000000=1.20 m 36每个砂斗最小需要的容积V2=1.20/4=0.3 m 37斗底宽度取 b1=0.5m，斗倾角为 60 度，泥斗高度为 0.5m砂口的上口宽度 b2=2h 斗 /tan60+b1=2*0.5/1.73+0.5=1.08V0= h 斗(b12+b22+b1b2)=0.5/3*(0.52+1.082+1.08*0.5)=0.33

9、0.3成立8沉砂池的高度假设池坡 i=0.06L2=(L-2b2-b)/2=(9-2*1.08-0.2)/2=3.32mh3= h 斗+i*L2=0.5+3.32*0.06=0.7m3精品 料推荐9 H 总=h1+h2+h3=0.3+0.96+0.7=1.96mh1 为超高 0.3m10验证最小流速Umin=Qmin/bh2=0.1155/(0.6*0.96)=0.2m/sQmin四 A2/0 法设置目的：生化处理工艺主体，降解水中有机物，脱氮除鳞设计参数： Lo=200mg/l Le=20mg/l进水 TN=15mg/l出水 TN=5mg/lTmax=41.9oCTmin=-17.6oC M

10、LVSS/MLSS=0.7 x=3000mg/lNs=0.15kgBOD5/(MLVSS*d)污泥产率系数 y=0.6kgVSS/(kgBOD5*d)内源呼吸速率 Kd=0.04d -1剩余污泥含水率99.2% 曝气池氧气浓度 2mg/l1 厌氧池的计算取厌氧池平均停留时间t=2.0h则 V=20000*2/24=1666.67m3取 1670 m3回流污泥浓度 10000mg/l相当于 SVI=100 污泥回流比取 r=75%则混合液的浓度 =r/(1+r)* r=0.75/(1+0.75)*10000=4285.7mg/l2 A/O 池的体积及停留时间V=Q*Lo/(Ns*x)=20000

11、*200/（ 0.15*3000）=8888.89m33取 8890mt=V/Q=8890/20000=0.4445d=10.67h按好氧 : 厌氧 =4:1 计算则V 好 =13250*4/5=10600m 3 t好=8.54hV 缺 =13250/5=2650m3t缺=2.13h3 混合液的回流比 ( 内回流 ) n=(TNo-TNe)/ TNo=(15-5)/15=66.7%k= n/(1- n)=0.667/(1-0.667)=200%4 剩余污泥量a. 硝化菌生成污泥量（取硝化菌产率系数0.1kgVSS/(kgNH3-N*d) ）W1=1.2*20000*(15-5)*0.1/100

12、0=24 kg/db异样菌生成污泥量W2=1.2*20000*(200-20)*0.6/1000=2592 kg/dc内源代谢的污泥量Xv=0.7*3000=2100 mg/l4精品 料推荐W3=y*V*Xv=0.04*2100*8890/1000=746.76 kg/dd每天产生的挥发性污泥量W= W1+ W2- W3=24+2592-746.76=1869.24 kg/de. 每天产生的剩余污泥量W=1869.24/0.7=2670.34 kg/d=111.3 kg/hf. 污水含水率为 99.2%，则剩余污泥体积3V=2670.34/(0.8%*1000)=333.8m/d c=x*V/

13、w=3*(8890+1670)/2670.34 15d 符合 (15-20d)的要求5 需氧量的计算a. 降解有机物需氧量O1=1.49*20000*(200-20)/(0.68*1000)=7888.2 kg/db. 硝化氨氮的需氧量O2=4.57*1.49*20000*(45-5)/1000=5447.4 kg/dc. 污泥当量O3=4768*1.42=6770.56 kg/dd. 反硝化过程提供化合态氧化量O4=2.86*1.49*20000*(45-5)/1000=3409.12 kg/d共需氧量 :V=7888.2+5447.4-6770.56-3409.12=3155.92 kg/

14、d=131 kg/h6. 标准需氧量和用气量 ( =0.85, =0.95, =0.9) SOR=V*Cs(20)/( ( * Cs(T)-C)*1.024(T-20) Cs(25)=Cs(25)(Pb/(2.026*100000)+Ot/42) Cs(25)=468/(31.6+25)=8.3 mg/lPb=P+9.8*1000*HH取 4mPb=1.01325*100000+9.8*1000*4=1.41*105paOt=21(1-Ea)/(79+(1-Ea)*21)=21(1-0.2)/(79+(1-0.2)*21)=17.5%Csb(25)=8.3*(1.41*100000/(2.02

15、6*100000)+17.5/42)=9.23 mg/l以 25 摄氏度计算：SOR=V*9.17/ （ 0.85*(0.95*0.9*9.23-2)*1.024(25-20)） =213.8 kg/h取 214 kg/hQ(25)=SOR(25)/(0.3*Ea)=214/(0.3*0.2)=3566.7 m3/d=59.4 m 3/min选泵：采用直径为300mm的圆盘式微孔曝气释放器，安装在距离曝气池底200mm处, 压力损失为 5kp，鼓风机房至最不利点的压力损失为2kp，释放头所需3kp 则：P=(4-0.2)*9.8+5+2+3=47kp所以：采用风量为35 m3/min 的风机罗

16、茨风机三台，2 用 1 备。6 反应池工艺主要尺寸5精品 料推荐a. 好氧池 ( 设计两组并联运行 ) V1=V/2=10600/2=5300m 3 h=4m S=V1/h=5300/4=1325m 2采用三根廊道式 b=6m L1=1325/(3*6)=73.6m保护层高度取 1m,H=4+1=5mb. 缺氧池 (2 组并联运行 ) V1=V/2=2650/2=1325 m 3h=4m S=V1/h=1325/4=331.25 m采用三根廊道式b=6mL1=331.25/(3*6)=18.4m2c. 厌氧池 (2 组并联运行 ) V1=V/2=2500/2=1250 m 3h=4m S=V1

17、/h=1250/4=312.5 m 2采用三根廊道式 b=6m L1=312.5/(3*6)=17.36m五辐流式二沉池（采用周边进水，周边出水）设计目的：进行泥水分离，沉淀去除活性污泥。设计参数：表面负荷q=1.0 m 3/(m 2*h)水力停留时间t=2.0hx=5000 mg/lK(回)=75% Q=0.231 m 3/s设备参数：设置刮泥机1 台， DXZ-45 型，中心传动。1. 沉淀池的表面积A=Q/q=20000/(24*1)=833.3m 22. 设计一组二沉池D=（ 4*A/3.14 ）0.5=(4*833.3/3.14)0.5=32.58m取 33m规范 6 50m二沉池有

18、效水深H1=q*t=1.0*2=2m3. 贮泥区所需容积（存泥 2h）回流污泥 Xr R=x/(Xr-x) R=0.75 Xr=x/R+x=5000/0.75+5000=11666.7 mg/lVw=2*2*(1+0.75)*833.3*5000/(5000+11666.7)=1750 m4. 存泥高度 H2 H2=Vw/A=1750/833.3=2.1m5. 二沉池总高度3取缓冲层的高度H3=0.4m保护层（超高）=0.5m6精品 料推荐池边高度 H=H1+H2+H3+H4=2.0+2.1+0.4+0.5=5m6. 沉淀池中心泥斗处的高度i=0.01污泥斗直径取2.5mH5=(D-2.5)/

19、2*0.01=(33-2.5)/2*0.01=0.305m设计泥斗深度H6=1m 则H=5+0.305+1=6.305m7. 校核D/ （ H1+H2+H3）=33/ （ 2+2.1+0.4 ） =7.33符合8. 二沉池固体负荷 GG=(1+R)Qx/A=(1+0.75)*20000*5/833.3=210 kgVSS/(m2*d)9. 设计进水配水槽工艺计算a. 配水流量Q=（ 1+R） *Qh=（ 1+0.75 ） *20000/24=1458.3 m3/h=0.405 m 3/sb. 配水槽流速设水槽的宽1m，深 1.2mu=0.405/1*1.2=0.3375m/s1m/sc. 配水

20、孔数量 =100mm 孔间距 s=1.1mn=(D-1)*3.14/s=(33-1)*3.14/1.1=91.35取 92 个d配水孔眼流速U2=Q/(n*A)0.405/(92*0.25*3.14*0.12)=0.56m/sf. 槽底环形配水槽区平均流速U3=Q/（ D-1.0 ） *3.14*1.0） =0.00403m/s10出水槽工艺设计距池边 2.5m 设溢流渠一条，出水总渠宽1.0m, 水深 1.2m出水总渠流速U1=Q/(h*b)=0.231/(1.2*1)=0.1925m/s出水堰堰流负荷q=2L/(m*S)堰总长度 L=Q/q=0.231*1000/2=115.5m(33-4

21、)*3.14+2*(33-2.5*2)*3.14=1800个堰每堰口水头h=(Q/1.4)0.4=(0.231*10(-4)/1.4)0.4=0.0122m六消毒池设置目的：杀除水中细菌，极可能存在的病原菌工艺说明：在池中投加消毒剂，经一段时间接触消毒，水中细菌得以杀除。1池高度H=4.5+0.3=4.8m2表面积7精品 料推荐A=q*t/H=0.278*3600/4.8=208.5m2取 210 m2t =1h3池形设计L=25m则 B=210/25=8.4m采用三廊道折流式则b=8.4/3=2.8m4消毒加氯量选用液氯消毒，设计投加量C=3.0-5.0 mg/l，取 4mg/lW=4*20

22、000*10 -3 =80kg/d七辐流式污泥浓缩池设计参数：日产污泥450 m3/d 含水率为99.2%，浓缩后含水率97%即 8kg/ m 3 浓缩后 pu=97%G=30kg/ m 31面积 A=Q*Co/G=450*8/30=120 m 22. 设一组二沉池D=(4*120)/3.14)0.5=12.36m取 13m取污泥停留时间为15h 则有效水深为h=(450*15)/(24*120)=2.34mi=0.05 h4=(13/2-2.4/2)*0.05=0.265m污泥斗高度h5=(2.4/2-1.0/2)tan55=1.0mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.34+0.3

23、65+1.0=4mDN=200mm管径抽吸D=2.4mD=1.0m第四章：主要设备说明序号名称数量设计参数主要设备3链式格栅除污机2设计流量 Qmax =24000m/d1格栅1 座栅条间距 d=20mm台，螺旋压榨机1栅前水深 h=0.4m台，螺旋输送机1过栅流速 v=1.0m/s台2进水泵房1 座设计流量 Qmax=1000m3/h螺旋泵 2 备 1 用设计扬程 H=9.0mHO233沉砂池2 座设计流量 Qmax=1000m/h最大水平流速 v=0.3m/s除污机8精品 料推荐4厌氧池2 座5A/O 池2 座二沉池62 座7消毒池1 座3设计流量 Q=20000m/d 有效水深 h2=4

24、.0m 停留时间 t=2.0h外回流比 R=75%3设计流量 Q=20000m/d 污泥负荷NS=0.15KgBOD/KgMLVSSd污泥龄 ts=15dMLSS=3000mg/l污泥内回流比 r=200% 实际需氧量59.4m3/min剩余污泥量333.8 m 3/d有效水深 h2=4.0m停留时间 t=10.67ht 缺=2.13ht 好=8.54h32表面负荷 q=1.0 m /(m *h)3设计流量 Q=20000m/d 二沉池直径为 33m 总深度为 H=5.0m进水配水槽尺寸：宽1m，深1.2m配 水 孔 =100mm 孔 间 距s=1.1m配水孔数量n=92 个出水堰堰流负荷q=2L/(m*S)停留