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文檔簡介

1、目錄第一章 設計概論61.1 設計依據和任務61.2 設計目的7第二章 工藝流程的確定82.1 工藝流程的比較82.2 工藝流程的選擇11第三章 工藝流程設計計算133.1 設計流量的計算133.2 設備設計計算133.2.1 格柵133.2.2 提升泵房143.2.3 沉砂池153.2.4 初沉池163.2.5 a2/o173.2.6 二沉池233.2.7 接觸池和加氯間253.2.8 污泥處理構筑物的計算263.3 構建筑物和設備一覽表29第四章 平面布置314.1 污水處理廠平面布置314.1.1平面布置原則314.1.2具體平面布置334.2污水處理廠高程布置344.2.1主要任務34

2、4.2.2高程布置原則344.2.3高程布置結果35第五章 參考文獻43 第一章 設計概論1.1 設計依據和任務設計原始資料: (一)排水體制:完全分流制 (二)污水量 1.規劃區域設計人口 15萬 人,居住建筑內設有室內給排水衛生設備和淋浴設備。 2.規劃區域公共建筑污水量按城市生活污水量的30計。 3.規劃區域工業污水量為 30000 米3平均日,其中包括工業企業內部生活淋浴污水。 4.城市混合污水變化系數:日變化系數k日 1.1 ,總變化系數kz 1.36 。 (三)水質: 1.當地環保局監測工業廢水的水質為: bod5 150 mg/l cod 300 mg/l ss 200 mg/l

3、 tn 35 mg/l nh3-n= 28 mg/l tp 5.0 mg/l ph78 2.城市生活污水水質: cod 250mg/l nh3-n= 28 mg/l tn 35 mg/l tp 3.0 mg/l 3.混合污水: (1)重金屬及有毒物質:微量,對生化處理無不良影響; (2)大腸桿菌數:超標;(3)冬季平均污水水溫16,夏季平均污水水溫28(四)處理廠處理程度及污水回用要求項目建設的用地位于惠陽區淡水鎮東門附近,淡水河與淡澳河匯接處東南角,出水水質處理程度為一級b標準。污水處理廠出水水質滿足城鎮污水處理廠污染物排放標準(gb18918-2002)中一級標準中的b標準要求。因此確定本

4、污水廠出水水質控制為:codcr60mg/l ss20mg/l bod520mg/ltn20mg/l nh3-n=8(15)mg/l tp1mg/l 城市污水經處理后,50%作為城市景觀環境用水,用于附近公園水源水。出水水質應執行景觀環境用水的再生水水質指標(gb/t 18921-2002)要求。(五)氣象資料1、氣溫:年均氣溫在21.1至22.2之間,1月平均氣溫在10以上,7月平均氣溫在29.5左右,無霜期每年長達360天左右。2、降雨:惠陽城區雨量充沛、雨季長,年均降雨量在1545mm至1989mm之間。年際降雨變化率普遍較大,降雨量季節差異明顯,49月份是降雨集中期,6月份降水量最多,

5、且降雨強度大、暴雨多,易造成洪澇災害。3、濕度:年平均相對濕度78%。4、蒸發量:年蒸發量為:1406.31779.2mm,夏秋蒸發量大于冬春,7月份蒸發量最大,2月最小。總體降水量大于蒸發量。5、日照:太陽高度角大,年均日照時間為1964小時,太陽輻射能量豐富,年積溫可達7950攝氏度,熱量資源可供農作物一年三熟之需。6、氣溫:年平均18.2,夏季平均28,冬季平均67、常年主導風向:全年主導風向東北為最,東南次之 (六)水體資料境內最大的河流為淡水河,另有一些較小的河流。淡水河由西至東北橫貫城區、淡澳河由東北至東南流經惠陽區,淡水、淡澳兩河在淡水河老虎瀝斷面處交匯,淡澳河為淡水河之分洪河。

6、淡水河發源于深圳市梧桐山,屬西枝江一級支流。流域集雨面積1308平方公里,干流河長95公里,河口在惠城區紫溪注入西枝江。淡水河老虎瀝斷面控制流域面積約740平方公里。在淡水河右岸、老虎瀝上游有淡澳分洪河道,該河道全長約14公里,其中人工河道約9公里,河口在澳頭注入南海大亞灣。排放水體五十年一遇水位高程為21.28米。 (七)工程地質資料 1、地基承載力特征值 130 kpa。 2、設計地震烈度6度。 3、土層構成:土質一般為砂質粘土。(八) 廠區資料廠區附近無大片農田,地勢平坦,廠區內開闊利于遠景規模擴大,地面標高為22.00m。 (九)污水處理廠進水干管數據 污水管進廠管內底標高16.5m,

7、管徑 mm 充滿度 (十)進行污水處理廠運行成本分析。五、設計任務安排 設計任務安排與資料查閱 1周 畢業實習 3周設計計算 5周繪圖 5周 計算說明書整理 1周準備畢業答辯 1周六、參考資料1、執行的主要設計規范和標準 (1) 中華人民共和國國家標準,地表水環境質量標準 (gb3838-2002) (2) 中華人民共和國國家標準,城鎮污水處理廠污染物排放標準(gb18918-2002) (3) 中華人民共和國國家標準,污水綜合排放標準(gb8978-1996) (4) 中華人民共和國城鎮建設行業標準,污水排入城市下水道水質標準(cj3082-1999) (5) 中華人民共和國城鎮建設行業標準

8、,城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準(cjj31-89) (6) 中華人民共和國城鎮建設行業標準,城市污水處理廠污水污泥排放標準(cj3025-93) (7) 中華人民共和國國家標準,給水排水制圖標準(gb/t50106-2001) (8) 中華人民共和國國家標準,給水排水設計基本術語標準(gbj125-89) (9) 中華人民共和國國家標準, 室外排水設計規范(gb50014-2006,2006年版) 2、主要參考書目 (1) 中國市政工程西南設計研究院主編.給水排水設計手冊,第1冊,常用資料,北京:中國建筑工業出版社,2000 (2) 北京市市政工程設計研究院主編.給水排水設計手冊,

9、第5冊,城鎮排水,北京:中國建筑工業出版社,2004 (3) 上海市政工程設計研究院主編.給水排水設計手冊,第9冊,專用機械,北京:中國建筑工業出版社,2000 (4) 中國市政工程西北設計研究院主編.給水排水設計手冊,第11冊,常用設備,北京:中國建筑工業出版社,2002 (5) 中國市政工程華北設計研究院主編.給水排水設計手冊,第12冊,器材與裝置,北京:中國建筑工業出版社,2001(6) 于爾捷,張杰主編. 給水排水工程快速設計手冊(2.排水工程). 北京:中國建筑工業出版社. 1996 (7) 張自杰主編.廢水處理理論與設計,北京:中國建筑工業出版社,2003 (8張智等.給水排水工程

10、專業畢業設計指南,北京:中國水利水電出版社,2000 (9)周律主編.中小城市污水處理投資決策與工藝技術,北京:化學工業出版社,2002 (10)國家環境保護總局科技標準司,城市污水處理及污染防治技術指南,北京:中國環境科學出版社,2001 (11)張統等.污水處理工藝及工程方案設計,北京:中國建筑工業出版社,2002(12)韓洪軍主編.污水處理構筑物設計與計算,哈爾濱工業大學出版社,2002(13)金兆豐,徐竟成主編.城市污水回用技術手冊,北京:化學工業出版社,2004(14)史惠祥主編.實用水處理設備手冊,北京:化學工業出版社,2000 第二章 工藝流程的比較及選擇 2.1 工藝流程的比較

11、根據城市污水處理及污染防治技術政策(建城2000124號),“在對氮、磷污染物有控制要求的地區,日處理能力在10萬立方米以上的污水處理設施,一般選用a/o法、a/a/o法等技術,也可審慎選用其他的同效技術。日處理能力在10萬立方米以下的污水處理設施,除采用a/o法、a/a/o法外,也可選用具有除磷脫氮效果的氧化溝法、sbr法、水解好氧法和生物濾池法等。”以下是三種工藝流程的比較(1)uct工藝a2/o法即厭氧、缺氧、好氧活性污泥法。污水在流經三個不同功能分區的過程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有機物、氮和磷得到去除。該工藝在系統上是最簡單的同步除磷脫氮工藝,在厭氧(缺氧)、好氧交替運行

12、的條件下可抑制絲狀菌繁殖,克服污泥膨脹,svi值一般小于100,有利于處理后污水與污泥的分離,運行中在厭氧和缺氧段內只需輕緩攪拌,運行費用低。由于厭氧、缺氧和好氧三個區嚴格分開,有利于不同微生物菌群的繁殖生長,因此脫氮除磷效果非常好,但對bod5/n比值較敏感。為了解決回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧釋磷的影響,產生了uct工藝,流程簡圖見下圖。與a2/o法相比,uct工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池,而不是厭氧池,再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池,從而減少了回流污泥中硝酸鹽對厭氧釋磷的影響。uct生物池由厭氧區、缺氧區、好氧區三個不同的功能區組合在一起的矩形池,中間由公用隔墻隔成各個處理單元。

13、利用不同的功能,進行生物脫氮除磷,同時去除bod5。聚磷菌具有在好氧條件下過量攝取磷,在厭氧條件下釋放磷的功能,生物除磷技術就是利用聚磷菌這一功能而開創的。利用厭氧、缺氧和好氧區的不同功能,進行生物脫氮除磷,同時去除bod5。好氧區采用微孔曝氣。在厭氧反應區和好氧反應區分別設有排水坑和放空管,放空管上設有手動閘閥。1.厭氧區從沉砂池來的污水直接進入厭氧區,同步進入的缺氧池回流的混合液。在厭氧條件下,意味著沒有游離態的氧以及硝酸鹽,在此情況下,微生物中聚磷菌成為優勢菌種,它會優先獲得碳源并充分釋放出體內的磷酸鹽,并利用進水中的有機物快速增殖。此區主要功能是釋放磷,同時部分有機物進行氨化。厭氧區內

14、的回流污泥通過共公隔墻上的孔口進入缺氧區,每個厭氧區設有4臺水下推進器,使污泥處于懸浮狀態。缺氧區至厭氧區的混合液回流比150%。每座厭氧區都應能夠通過plc或現場控制水下攪拌器的開/停。2.缺氧區利用氮的循環原理在缺氧條件下,由反硝化菌作用,并用碳源提供能量,使硝酸鹽氮變成氮氣從污水中逸出,此階段為缺氧反硝化。此區首要功能是脫氮,硝態氮通過內回流由好氧區送來。二沉池的活性污泥回流到缺氧池的前端。厭氧區內的混合液通過厭氧區和缺氧區之間墻壁上的孔口進入缺氧區,好氧區內200的混合液通過安裝在缺氧區和好氧區之間共公隔墻上的2臺國外進口螺旋槳循環泵(pp泵),進入缺氧區,每個缺氧區設有4臺水下推進器

15、,使污泥處于懸浮狀態。3.好氧區好氧區內通過曝氣系統使其成為一個完全混合系統,利用污水中的活性污泥去除碳源污染物,污泥中有過剩的磷,而污水中的氨氮,在好氧條件下由消化菌作用變成亞硝酸鹽氮。此階段為好氧硝化,這個單元是多功能的,去除碳源污染物,硝化和吸收磷等項反應都在此進行。好氧區底部均安裝有微孔曝氣擴散器,采用硅橡膠膜微孔曝氣系統,具有較好的彈性、抗腐蝕性、抗拉性和抗機械磨損能力可防止污泥堵塞,的出水通過公共隔墻底部的孔口進入主反應區。好氧區溶解氧通過調節鼓風機的送風量,控制在2.0mg/l左右。當溶解氧濃度變化超出范圍時,首先由溶解氧測定儀發出信號,啟動供氣管上的電動調節閥,氣量的變化使管網

16、壓力發生變化,然后由壓力傳感器將信號傳送到鼓風機的進風葉片啟動器,調節導向葉片的角度,使供氣管網壓力回到最佳狀態。內設有do計,溫度計、ph計和污泥濃度計。主供氣管上設有空氣調節蝶閥,能根據監測do的大小通過plc控制調節蝶閥的開度大小或啟閉。主供氣管上還裝有流量計。每個主反應區的空氣立管上設有電動空氣蝶閥,用于切換。混合液內回流200缺氧回流150 缺氧區 好氧區 二沉池 出水 厭氧區剩余污泥 uct流程簡圖(2)sbr工藝sbr是序列間歇式活性污泥法(sequencing batch reactor activated sludge process)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性

17、污泥污水處理技術,又稱序批式活性污泥法。與傳統污水處理工藝不同,sbr技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩定生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,進水、反應、沉淀、排水及空載5個工序,依次在同一sbr反應池中周期運行, sbr技術的核心是sbr反應池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統,流程簡單。污水粗格柵泵巴氏計量槽細格柵沉砂池sbr反應池消毒池出水污泥外運污泥脫水污泥泵污泥濃縮 圖1.1 sbr工藝流程簡圖 sbr工藝的一個完整的操作過程,亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程包括五個

18、階段:進水期;反應期;沉淀期;排水排泥期;閑置期。sbr的運行工況以間歇操作為特征。五個工序都在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器中依次進行,所以省去了傳統活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設施。在處理過程中,周而復始地循環這種操作周期,以實現污水處理的目的3。sbr工藝的優點如下:(1) 工藝流程簡單,運轉靈活,基建費用低;(2) 處理效果好,出水可靠;(3) 具有較好的脫氮除磷效果;(4) 污泥沉降性能良好;(5) 對水質水量變化的適應性強。 sbr工藝的缺點如下: 反應器容積利用率低; 水頭損失大; 不連續的出水,要求后續構筑物容積較大,有足夠的接受能力; 峰值需氧量高; 設備利用率低; 管理人

19、員技術素質要求較高。對于小型污水處理廠而言,sbr是一種系統簡單、投資節省、處理效果較好的工藝,但是它用于大型污水處理廠就不太適合了。因為大型污水處理廠的進水量大,需要設計多個sbr反應池進行并聯運行,個數增多,必定使操作管理變得復雜,運行費用也會提高。而且由于sbr法是一種設備利用率低的處理工藝,用于大型污水處理廠時,基建費用也高(3)氧化溝工藝氧化溝利用連續環式反應池(cintinuous loop reator,簡稱clr)作生物反應池,混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環,氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置,向反應池中的物質傳遞水平速度,

20、從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形、l形、圓形或其他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形。氧化溝法由于具有較長的水力停留時間,較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統活性污泥法,可以省略調節池,初沉池,污泥消化池,有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果,這主要是因為巧妙結合了clr形式和曝氣裝置特定的定位布置,是式氧化溝具有獨特水力學特征和工作特性:氧化溝又稱循環混合式活性污泥法。一般采用延時曝氣,同時具有去除bod5 和脫氮的功能,它采用機械曝氣,一般不設初沉池和污泥消化池。氧化溝處

21、理效率為:bod5 和ss均為95%以上,總氮為70%80%。氧化溝獨特的水流狀態,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以將其區分為富氧區、缺氧區,用以進行硝化和反硝化,取得脫氮的效應。常用的氧化溝系統由卡羅塞氧化溝、交替工作氧化溝及二沉池交替工作氧化溝。氧化溝工藝流程見圖1.2:圖1.2 氧化溝工藝流程簡圖氧化溝可分為連續工作式、交替工作式和半交替工作式。連續工作式氧化溝如帕斯韋爾(pasveer)氧化溝、卡魯賽爾(carrousel)氧化溝。普通卡魯賽爾氧化溝處理污水的原理如下:氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統。在充分摻氧的條件下,微生物得到足夠的溶解氧來去除bod;同時,氨

22、也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽,此時,混合液處于有氧狀態。在曝氣機下游,水流由曝氣區的湍流狀態變成之后的平流狀態,水流維持在最小流速,保證活性污泥處于懸浮狀態。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧,直到do值降為零,混合液呈缺氧狀態。經過缺氧區的反硝化作用,混合液進入有氧區,完成一次循環。該系統中,bod降解是一個連續過程,硝化作用和反硝化作用發生在一個池子內。由于結構的限制,這種氧化溝雖然可以有效去除bod,但脫氮除磷的能力有限。氧化溝的主要優點如下:1: 氧化溝結合推流和完全混合的特點,有力于克服短流和提高緩沖能力,通常在氧化溝曝氣區上游安排入流,在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區在循環中

23、很好的被混合和分散,混合液再次圍繞clr繼續循環。這樣,氧化溝在短期內(如一個循環)呈推流狀態,而在長期內(如多次循環)又呈混合狀態。這兩者的結合,即使入流至少經歷一個循環而基本杜絕短流,又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積,必須保證溝內足夠的流速(一般平均流速大于0.3m/s),而污水在溝內的停留時間又較長,這就要求溝內由較大的循環流量(一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍),進入溝內污水立即被大量的循環液所混合稀釋,因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力,對不易降解的有機物也有較好的處理能力。2: 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度,特別適用于硝化反硝化生物處理工藝。3

24、: 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備,有利于氧的傳質,液體混合和污泥絮凝。4: 氧化溝的整體功率密度較低,可節約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速,對于維持循環僅需克服沿程和彎道的水頭損失,因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。據國外的一些報道,氧化溝比常規的活性污泥法能耗降低2030。 氧化溝的缺點如下: 1 單純的氧化溝工藝的除磷效率很低,需要增設厭氧段才能達到一定的除磷效率。2 雖然污泥產量少,耐沖擊負荷,但是這是建立在該工藝很低的污泥負荷上的,且要求處理構筑物內水深要淺,而這又決定了在處理相同水質、水量污水的情況下,該工藝是最占土地的

25、,也即增加了基建費用。3 污泥膨脹問題 2.12工藝流程的選擇本項目污水處理的特點為:污水以有機污染為主,bod/cod =0.5,可生化性較好,重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標;污水中主要污染物指標bod、cod、ss值為典型城市污水值。針對以上特點,以及出水要求,現有城市污水處理技術的特點,以采用生化處理最為經濟。由于將來可能要求出水回用,處理工藝尚應硝化,考慮到nh3-n出水濃度排放要求較低,不必完全脫氮。根據國內外已運行的中、小型污水處理廠的調查,要達到確定的治理目標,可采用“a2/o活性污泥法”的改進工藝uct法。提升泵房沉砂池格柵進水混合液內回流200回流污泥缺氧

26、回流150貯泥池濃縮池泵房初沉污泥消毒劑排放接觸池脫水間二沉池好氧池缺氧池厭氧池初沉池砂砂水分離泥餅第三章 工藝流程設計計算 3、1污水量的確定 1.規劃區域設計人口 15萬 人,居住建筑內設有室內給排水衛生設備和淋浴設備。 2.規劃區域公共建筑污水量按城市生活污水量的30計。 3.規劃區域工業污水量為 30000 米3平均日,其中包括工業企業內部生活淋浴污水。 4.城市混合污水變化系數:日變化系數k日 1.1 ,總變化系數kz 1.36 5、生活污水按人均生活污水排放量140l/d.人 3.2污水量的計算1、綜合生活污水 q1=15000001.10.14=23100m3 2、工業污水q2=

27、30000m3 3、 公共建筑污水量q3=q130%=6930m3 4、進水口混合污水量 q=q1+q2+q3=60000m34、 平均流量:=60000t/d60000m3/d=2500 m3/h=0.694 m3/s總變化系數 kz=1.36 設計流量: 1.3660000=78600 m3/d=3275 m3/h=0.9097 m3/s 3.2 設備設計計算3.2.1 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成,安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部,用以截留較大的懸浮物或漂浮物。一般情況下,分粗細兩道格柵。 格柵型號:鏈條式機械格柵設計流量柵前流速,過柵流速柵前部分長度

28、0.5m,格柵傾角,單位柵渣量(1) 確定柵前水深 則(2) 柵前間隙數(取58)(3) 柵條有效寬度(4) 設水渠漸寬部分展開角則進水渠漸寬部分長度(5) 格柵與出水渠道漸寬部分長度(6) 過柵水頭損失,取柵前渠道超高部分則柵前槽總高度柵后管總高度(7) 格柵總長度 = =2.65m(8) 每日柵渣量 宜采用機械清渣3.2.2 提升泵房1、水泵選擇設計水量78600m3/d,選擇用4臺潛污泵(3用1備) 所需揚程6.0m選擇350qz-100型軸流式潛水電泵揚程/m流量/(m3/h)轉速/(r/min)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%7.221210145029.930079.52、集水池

29、(1)、容積按一臺泵最大流量時6min的出流量設計,則集水池的有效容積(2)、面積取有效水深,則面積(3)、泵位及安裝潛水電泵直接置于集水池內,電泵檢修采用移動吊架3.2.3 沉砂池沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒,保證后續處理構筑物的正常運行。選型:平流式沉砂池設計參數:設計流量,設計水力停留時間t=40s水平流速v=0.25m/s(1) 長度:(2) 水流斷面面積:(3) 池總寬度:,有效水深(4) 沉砂斗容積:t2d,x30m3/106m3(5) 每個沉砂斗得容積() 設每一分格有2格沉砂斗,則 (6) 沉砂斗各部分尺寸:設貯砂斗底寬b10.5m;斗壁與水平面的傾角6

30、0,貯砂斗高h31.0m(7) 貯砂斗容積:(v1) 符合要求(8) 沉砂室高度:(h3)設采用重力排砂,池底坡度i6,坡向砂斗,則(8) 池總高度:(h) 設超高,(10) 核算最小流速3.2.4 初沉池初沉池的作用室對污水仲密度大的固體懸浮物進行沉淀分離。選型:平流式沉淀池設計參數:(1) 池子總面積a,表明負荷取 (2) 沉淀部分有效水深h2 (3) 沉淀部分有效容積 (4) 池長l (5) 池子總寬度b (6) 池子個數,寬度取5m (7) 校核長寬比 (符合要求)(8) 污泥部分所需總容積v已知進水ss濃度=200mg/l初沉池效率設計50,則出水ss濃度設污泥含水率97,兩次排泥時

31、間間隔t=2d,污泥容重(9) 每格池污泥所需容積 (10) 污泥斗容積v1, (11) 污泥斗以上梯形部分污泥容積v2 (12) 污泥斗和梯形部分容積 (13) 沉淀池總高度h 3.2.5 a2/o 設計參數 n=0.15kgbod5/(kgmlss.d)1、設計最大流量q=60000m3/d2、設計進水水質cod=300mg/l;bod5(s0)=150mg/l;ss=200mg/l;nh3-n=28mg/l4、設計計算,采用a2/o生物除磷工藝(1) bod5污泥負荷n=0.15kgbod5/(kgmlss.d) (2) 回流污泥濃度xr=6 000mg/l (3) 污泥回流比r=100

32、% (4) 混合液懸浮固體濃度 (5) 反應池容積v (6) 反應池總水力停留時間 (7) 各段水力停留時間和容積厭氧:缺氧:好氧1:1:3 厭氧池水力停留時間,池容 缺氧池水力停留時間,池容 好氧池水力停留時間,池容(8) 反應池主要尺寸 反應池總容積 設反應池2組,單組池容 有效水深h=5.0m 單組有效面積 采用5廊道式推流式反應池,廊道寬 單組反應池長度 校核: (滿足) (滿足) 取超高為1.0m,則反應池總高(9) 反應池進、出水系統計算 (1)進水管 單組反應池進水管設計流量 管道流速 管道過水斷面面積 管徑 取出水管管徑dn800mm 校核管道流速(2)回流污泥渠道。單組反應池

33、回流污泥渠道設計流量qr 渠道流速取回流污泥管管徑dn800mm(3)進水井 反應池進水孔尺寸: 進水孔過流量: 孔口流速 孔口過水斷面積 孔口尺寸取 進水豎井平面尺寸(4)出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式 式中堰寬, h堰上水頭高,m 出水孔過流量 孔口流速 孔口過水斷面積 孔口尺寸取進水豎井平面尺寸 (5)出水管。單組反應池出水管設計流量 管道流速 管道過水斷面積 管徑 取出水管管徑dn1100mm 校核管道流速(10) 曝氣系統設計計算 (1)設計需氧量 其中:第一項為合成污泥需要量,第二項為活性污泥內源呼吸需要量,第三項為消化污泥需氧量,第四項為反硝化污泥需氧量 (2)的氨氮中被氧化

34、后有90%參與了反硝化過程,有10%氮仍以存在 (3)用于還原的 仍以存在的= (4)取 =+ =4809.6+5502+1620-414=11517.6 所以總需氧量為11517.6=479.9 最大需要量與平均需氧量之比為1.4,則 去除1kgbod5的需氧量 (5)標準需氧量 采用鼓風曝氣,微孔曝氣器。曝氣器敷設于池底,距池底0.2m,淹沒深度3.8m,氧轉移效率ea20,計算溫度t=25。 相應的最大標準需氧量 最大時的供氣量 (6)所需空氣壓力p式中 (6) 曝氣器數量計算(以單組反應池計算)按供氧能力計算所需曝氣器數量。 供風管道計算供風干管道采用環狀布置。流量流速 管徑 取干管管

35、徑為dn600mm,單側供氣(向單側廊道供氣)支管流速 管徑 取支管管徑為dn400mm 雙側供氣 流速 管徑 取支管管徑dn500mm(11) 厭氧池設備選擇(以單組反應池計算)厭氧池設導流墻,將厭氧池分成3格。每格內設潛水攪拌機1臺,所需功率按池容計算。厭氧池有效容積.混合全池污水所需功率為污泥回流設備污泥回流比回流污泥量設混合液回流泵房2座,每座泵房內設3臺潛污泵(2用1備)單泵流量水泵揚程根據豎向流程確定。(12) 混合液回流設備 (1)混合液回流比 混合液回流量 設混合液回流泵房2座,每座泵房內設3臺潛污泵(2用1備) 單泵流量(2)混合液回流管。 混合液回流管設計 泵房進水管設計流

36、速采用 管道過水斷面積 取泵房進水管管徑dn1000mm 校核管道流速: (3)泵房壓力出水總管設計流量 設計流速采用 管道過水斷面積 管徑 取泵房壓力出水管管徑dn900mm3.2.6 二沉池設計參數為了使沉淀池內水流更穩、進出水配水更均勻、存排泥更方便,常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進水,周邊出水,幅流式沉淀池,共2座。二沉池面積按表面負荷法計算,水力停留時間t=2.5h,表面負荷為1.5m3/(m2h-1)。(1) 池體實際計算(1)二沉池表面面積 (2)池體有效水深(3)混合液的濃度,回流污泥濃度為 為保證污泥回流濃度,二沉池的存泥時間不宜小于2h,二沉池污泥區所需存泥容積 采用

37、機械刮吸泥機連續排泥,設泥斗的高度h2為0.5m。(4)二沉池緩沖區高度h3=0.5m,超高為h4=0.3m,沉淀池坡度落差h5=0.63m 二沉池邊總高度(5) 校核徑深比 二沉池直徑與水深比為 (2) 進水系統計算(1)進水管計算單池設計污水流量進水管設計流量 選取管徑dn1200mm (2)進水豎井 進水豎井采用d2=1.5m,流速為0.10.2m/s出水口尺寸0.51.5m,共6個,沿井壁均勻分布。出水口流速(3)穩流筒計算 取筒中流速穩流筒過流面積穩流筒直徑 (4)出水部分設計 單池設計流量環形集水槽內流量采用周邊集水槽,單側進水,每池只有一個總出水口,安全系數k取1.2集水槽寬度,

38、取b=0.5米集水槽起點水深集水槽終點水深槽深取0.7m,采用雙側集水環形集水槽計算,取槽寬b=0.8m,槽中流速設計取環形槽內水深為0.6m,集水槽總高為0.6+0.3(超高)=0.9m,采用90三角堰。出水溢流堰的設計采用出水三角堰(90),堰上水頭(三角口底部至上游水面的高度)h1=0.05m(h2o)。每個三角堰的流量三角堰個數三角堰中心距(單側進水)(4) 排泥部分設計(1)單池污泥量 總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量 剩余污泥量 (2)集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥 設計泥量為 集泥槽寬,取b=0.5m 起點泥深 終點泥深 3.2.7 接觸池和加氯間采用隔板式接觸反應池1.

39、 設計參數設計流量:水力停留時間:設計投氯量:平均水深:隔板間隔:2. 設計計算(1)每座接觸池容積:表面積隔板數采用2個則廊道總寬為接觸池長度長寬比實際消毒池容積實際水深徑校核均滿足有效停留時間(2)加氯量的計算: 設計最大加氯量為 選用3臺regal-2100型負壓加氯機(2用1備),單臺加氯量10kg/h3.2.8 污泥處理構筑物的計算 (1)回流污泥泵房二沉池活性污泥由吸泥管吸入,由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒閥井中,然后由管道輸送至回流泵房,其他污泥由刮泥板刮入污泥井中,再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。設計回流污泥量為qr=rq,污泥回流比r=50100。按最大考慮。 回流污

40、泥泵設計選型:(1)揚程:設二沉池水面相對地面標高0.5m.套筒閥井泥面相對標高0.3m,回流污泥泵房泥面相對標高-0.6m,生物處理構筑物水面相對標高1.5m,則污泥回流泵所需提升高度2.1m(2)流量:泵房回流污泥量(3)選泵:選用lxb-900螺旋泵6臺(5用1備),單臺提升能力為480m3/h,提升高度為2.0m2.5m,電動機轉速n=48r/min,功率n=55kw(2)剩余污泥泵房(1)設計說明 二沉池產生的剩余活性污泥及其它處理構筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵(地下式)將其提升至污泥濃縮池中。(2)選泵:選用1pn污泥泵q7.2-16 ,h=12-14m,n3kw

41、(3)污泥濃縮池 采用兩座幅流式圓形重力連續式污泥濃縮池,用帶柵條的刮泥機刮泥,采用靜壓排泥,剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。1. 設計參數設計流量進泥濃度:6g/l初層池污泥含水率95%污泥含水率99%,濃縮后含水率97%貯泥池出口污泥含水率92%濃縮時間t=20h,濃縮池固體通量2. 濃縮池的尺寸面積:直徑:高度:工作高度 取超高,緩沖層高度 總高度濃縮后污泥流量(4)貯泥池 污泥量 濃縮后的污泥量853.3 ,含水率97% 初沉污泥量350 ,含水率95% 污泥量 貯泥池的容積 設貯泥時間為4h,則貯泥池的容積 貯泥池尺寸 取池深h=4m,則貯泥池面積 設計圓形貯泥池一座,直徑d=5.4m

42、. 攪拌設備 為防止污泥在貯泥池終沉淀,貯泥池內設置攪拌設備。設置液下攪拌機1臺,功率10kw。 (5) 脫水間 壓濾機選型:過濾流量 設計2臺壓濾機,每臺每天工作7h,則每臺壓濾機處理量 ,選擇dy15型帶式壓濾脫水機 加藥量計算 設計流量 絮凝劑pam 投加量,以干固體的0.4%計 3.3 構建筑物和設備一覽表序號名稱規格數量設計參數主要設備1格柵lb =2.65m1.73m1座設計流量=60000m3/d柵條間隙柵前水深過柵流速hg-1200回旋式機械格柵1套超聲波水位計2套螺旋壓榨機(300)1臺螺紋輸送機(300)1臺鋼閘門(2.0x1.7m)4扇手動啟閉機(5t)4臺2進水泵房l

43、b =20m 13m1座設計流量q=3215 m3/h單泵流量q= 350m3/h設計揚程h=6mh2o選泵揚程h= 7.22mh2o1mh2o=9800 pa螺旋泵(1500mm,n60kw)5臺,4用1備鋼閘門(2.0mx2.0m)5扇手動啟閉機(5t)5臺手動單梁懸掛式起重機(2t,lk4m)1臺3平流沉砂池lbh=10m4.6m2.3m1座設計流量q3275 m3/h水平流速v= 0.25 m/s有效水深h1= 0.8m停留時間t= 40s砂水分離器(0.5m)2臺4平流式初沉池lbh=21.6m75.8m8m13座設計流量q= 3275 m3/h表面負荷q= 2.0m3/(m2h)停

44、留時間t= 2.0 d全橋式刮吸泥機(橋長40m,線速度3m/min, n0.55x2kw) 2臺撇渣斗4個5曝氣池lbh =70m55m4.5m1座bod為150,經初沉池處理,降低25%羅茨鼓風機(tso-150,qa15.9m3/min, p19.6kpa,n11kw)3臺消聲器6個6輻流式二沉池dh=32.6m3.75m2座設計流量q= 2500m3/h表面負荷q= 1.5m3/(m2h)固體負荷停留時間t= 2.5 h池邊水深h1=2 m全橋式刮吸泥機(橋長40m,線速度3m/min, n0.55x2kw) 2臺撇渣斗4個出水堰板1520mx2.0m導流群板560mx0.6m7接觸消

45、毒池lbh=32.4m3.6m3m1座設計流量q=3275 m3/h停留時間t= 0.5 h有效水深h1=2 m注水泵(q36 m3/h )2臺9加氯間lb=12m9m1座投氯量 300 kg/d氯庫貯氯量按15d計負壓加氯機(gegal-2100)3臺電動單梁懸掛起重機(2.0t)1臺10回流及剩余污泥泵房(合建式)lb=10m5m1座無堵塞潛水式回流污泥泵2臺鋼閘門(2.0x2.0m)2扇手動單梁懸掛式起重機(2t)1臺套筒閥dn800mm, 1500mm 2個電動啟閉機(1.0t)2臺手動啟閉機(5.0t)2臺無堵塞潛水式剩余污泥泵3臺 第四章 平面布置 在污水處理廠的廠區內有各處理單元

46、的構筑物;連通各處理構筑物之間的管、渠極其他管線;輔助性建筑物;道路以及綠地等。因此,要對污水處理廠廠區內各種工程設施進行合理的平面規劃。4.1 污水處理廠平面布置污水處理廠的平面布置包括:生產性的處理構筑物和泵房、鼓風機房、藥劑間、化驗室等輔助性建筑物以及各種管線等的布置。在廠區內還有道路系統、室外照明系統和美化的綠地設施。根據處理廠的規模大小,一般采用比例尺的地形圖繪制總平面圖,常用比例尺為。4.1.1平面布置原則1、污水廠的廠區面積,應按項目總規模控制,并作出分期建設的安排,合理確定近期規模,近期工程投入運行一年內水量宜達到近期設計規模的60。2、污水廠的總體布置應根據廠內各建筑物和構筑

47、物的功能和流程要求,結合廠址地形、氣候和地質條件,優化運行成本,便于施工、維護和管理等因素,經技術經濟比較確定。3、污水廠廠區內各建筑物造型應簡潔美觀,節省材料,選材適當,并應使建筑物和構筑物群體的效果與周圍環境協調。4、生產管理建筑物和生活設施宜集中布置,其位置和朝向應力求合理,并應與處理構筑物保持一定距離。5、污水和污泥的處理構筑物宜根據情況盡可能分別集中布置。處理構筑物的間距應緊湊、合理,符合國家現行的防火規范的要求,并應滿足各構筑物的施工、設備安裝和埋設各種管道以及養護、維修和管理的要求。6、污水廠的工藝流程、豎向設計宜充分利用地形,符合排水通暢、降低能耗、平衡土方的要求。7、廠區消防的設計和消化池、貯氣罐、污泥氣壓縮機房、污泥氣發電機房、污泥氣燃燒裝置、污泥氣管道、污泥干化裝置、污泥焚燒裝置及其他危險品倉庫等的位置和設計,應符合國家現行有關防火規范的要求。8、污水廠內可根據需要,在適當地點設置堆放材料、備件、燃料和廢渣等物料及停車的場地。9、污水廠應設置通向各構筑物和附屬建筑物的必要通道,通道的設計應符合下列要求:1) 主要車行道的寬

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