1、精選優質文檔-傾情為你奉上水污染控制工程課程設計50000m3/d SBR工藝城市污水處理廠設計院系： 生物與化學工程系班級： 11級環境工程姓名： 王甫學號： 82014年 5 月專心-專注-專業污水廠設計任務說明設計題目：某城市污水處理工程規模為：處理水量Q=5.0104m3/d,污水處理廠設計進水水質為BOD5=120mg/L，CODcr=240 mg/L，SS=220 mg/L，NH3-N=25 mg/L，TP=2.0-3.0mg/L；出水水質執行污水綜合排放標準（GB 8978-1996） 一級標準，即CODcr60 mg/L，BOD520mg/L，NH3-N15mg/L，SS20m

2、g/L，磷酸鹽（以P計）0.5mg/L。要求相應的污水處理程度為：E CODcr75%，E BOD583.3%，E SS90.9%，E NH3-N40%，EP75%-83.3%。1 、設計處理水量： 日處理量： 50000 秒處理量： 0.579 根據室外排水設計規范，查表并用內插法得：所以設計最大流量:2、確定其原水水質參數如下：BOD5=120mg/L CODcr=240 mg/L SS=220 mg/L NH3-N=25 mg/L TP=2.0-3.0mg/L 3、設計出水水質符合城市污水排放一級A標準： BOD520mg/L CODcr60 mg/L SS20mg/L NH3-N15m

3、g/L 磷酸鹽（以P計）0.5mg/L4、污水處理程度的確定根據設計任務書，該廠處理規模定為：50000進、出水水質:項目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)進水240120220252.0-3.0出水602020150.5去除率75%83.3%90.9%40%75%-83.3%5.SBR工藝流程圖泥餅外運污泥濃縮脫水排入河流柵渣壓榨外運進水閘井粗格柵井提升泵房計量井細格柵渠 旋流沉沙池配水井SBR池沙水分離器鼓風機房貯泥池剩余污泥除磷池濾液加藥沙水分離液上清液沙外運事故排放進水污水系統的設計計算一、中格柵井及提升泵房中格柵井：進水閘井：

4、2.04.07.0（H）m3中格柵井：7.04.07.0（H）m3,分2組1中格柵設計參數設計流量Q=5.0104m3/d=0.579m3/s 過柵流速v2=0.9m/s格柵間隙e=40mm柵條寬度s=0.01m格柵傾角=752.中格柵計算草圖如下3中格柵的設計計算（1）柵條間隙數： 式中：中格柵間隙數最大設計流量，e柵條間隙，取 40mm，即 0.04m；柵前水深，取0.4m過柵流速，取 0.9m/s；格柵傾角，取；設計使用的格柵數量，本設計中格柵取使用 2 道，設計取28根（2）柵槽寬度式中：柵槽寬度，； 格條寬度，取。 取（3）中格柵的柵前進水渠道漸寬部分長度 L1 根據最優水力斷面公式

5、 設進水渠寬，漸寬部分展開角（4）中格柵與提升泵房連接處漸窄部分長度 L2 （5）中格柵的過柵水頭損失式中：中格柵水頭損失，m； 系數，當柵條斷面為銳邊矩形斷面，為2.42； 系數，一般取 k=3。（6）柵后槽總高度設柵前渠道超高=0.3m，有，為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補償。（7）柵槽總長度 式中：柵槽總長度，m；中格柵的柵前進水渠道漸寬部分長度，m；中格柵與提升泵房連接處漸窄部分長度，m。 （7）每日柵渣量式中：每日柵渣量，柵渣量，污水，當柵條間隙為1625mm，污水；當柵條間隙為3050mm，污水。取 ，故采用機械清渣。4.格柵除污機的選擇：根據計算，可選用CH型正靶回轉式

6、格柵除污機，主要技術參數：表 HG-1500型回轉式格柵除污機技術參數柵條間隙（mm）池深柵寬（mm）安裝角度（）排柵門高度（mm）10-50中等深度800-200060-90800污水提升泵房：污水經提升后入細格柵渠及旋流沉砂池，然后配水井，通過生物脫氮除磷氧化池、二沉池及接觸池，最后由出水管道排出。當流量小于2m3/s時，常選用下圓上方形泵房1。本設計，故選用下圓上方形泵房。1.計算草圖：2.設計計算：（1）流量的確定 本設計擬定選用 5 臺泵（4 用 1 備），則每臺泵的設計流量為：（2）揚程的估算（1） 平均地面標高20.00m，進水管管底標高：15.00m，管徑DN=1200mm，則

7、管道埋深為20.00-15.00-1.2=3.8m（2） 進口平均流量為，假設充滿度為0.75，查水力學圖，流速為0.85m3/s，（3） 進水管頭損失h1，設有一個全開閥門。則 （4）假設選用泵的揚程為8m，查手冊，可采用300QW900-8-37潛水排污泵。 表 250QW600-7-22潛水排污泵技術參數排出口徑（mm）流量（m3/h）揚程（m）轉速（r/min）功率（kW）效率（%）重量（kg）30090089803784.51150 （5）總揚程核算： 經過中格柵的水頭損失為0.041m 出水管 取900mm的鋼筋混凝土管，查水力學圖，設，則， 出水管頭損失h2 ，根據泵的選型，設有

8、兩個90的彎頭，一個三通，一個截止閥，則 泵外管線水頭損失，擬建25m管長至處理構筑物，則 考慮安全水頭0.5m，站內管線水頭損失為1.5m，則揚程 ，故采用機械清渣。4. 格柵除污機的選擇根據計算，可選用云南電力修造廠江蘇一環集團公司生產的ZSB-4000型轉刷網箅式格柵除污機，主要技術參數：表3-2 XHG-2600型旋轉式格柵除污機技術參數每米深過水流量（m3/h）網毛刷轉速(r/min)安 裝角 度電動機功率（kw）格柵間距（mm）0.8917.970-802.2-5.510旋流沉砂池：1.設計參數：a.旋流沉砂池最高時設計流量時，停留時間不應小于30s，設計水力表面負荷宜為150-2

9、00，有效水深宜為1.0-2.0m，池徑與池深比宜為2.0-2.5b.最大設計流速為0.25m/s，最小設計流速為0.15m/s；c.沉砂池的超高取0.3m。選定兩座旋流沉砂池，則。2.計算草圖如下：圖 鐘氏旋流沉砂池各部尺寸圖表 旋流式沉砂池的部分尺寸（m）型號流量()ABCDEFGHJKL5505303.651.50.7501.500.401.700.600.510.580.801.453. 排砂方法：本設計采用空氣提升器排砂，該提升裝置由設備廠家與槳葉分離機成套供應4.排砂量計算 城鎮污水的沉砂量按污水計算，其含水率為60%，容重約為，則總沉砂量為 沉砂池的沉砂經排砂泵裝置排除的同時，往

10、往是砂水混合體，為進一步分離砂和水，需配套砂水分離器。清除沉砂的時間間隔為2d，根據排砂量，選用LSSF-260無軸螺旋砂水分離器。四、配水井五、生物脫氮除磷氧化池1.確定其原水水質參數如下：BOD5=120mg/L CODcr=240 mg/L SS=220 mg/L NH3-N=25 mg/L TP=2.0-3.0mg/L 2.設計出水水質符合城市污水排放一級A標準： BOD520mg/L CODcr60 mg/L SS20mg/L NH3-N15mg/L 磷酸鹽（以P計）0.5mg/L如果達標出水，本設計總氮僅需去除10mg/L，脫氮率僅為40%。因此，可以通過在曝氣階段調節DO，通過同

11、步硝化反硝化作用脫氮，而不必設計專門的缺氧階段。因此本設計只需做硝化設計。3.SBR設計參數：周期時間TC=6h，周期數N=4。采用限制性曝氣，進水時間TF=1h，曝氣時間TA=3h,沉淀時間TS=1h，排水時間TD=1h。池數n=6。長寬比B:L=1:2，有效水深為H=5.0m，超高h=0.6m。污水處理廠每組SBR池的運行情況如下表所示。表 污水處理廠每組SBR的運行情況項目第一小時第二小時第三小時第四小時第五小時第六小時1池進水曝氣曝氣曝氣沉淀潷水2池曝氣曝氣曝氣沉淀潷水進水3池曝氣曝氣沉淀潷水進水曝氣4池曝氣沉淀潷水進水曝氣曝氣5池沉淀潷水進水曝氣曝氣曝氣6池潷水進水曝氣曝氣曝氣沉淀4

12、.氧化池設計計算：（1）設計水量Qmax污水處理廠最大進水流量（m3/d）；Q污水處理廠處理水量（m3/d）；Kd總變化系數。取1.38（2）設計水量下需要處理的BOD5：S0反應池進水BOD5濃度（mg/L）（3）計算設計泥齡XA：=7dF安全系數，污水處理廠規模小于1200 kg BOD5/d時取1.8，大于6000 kg BOD5/d時取1.45，其余規模按內插法計算；T設計溫度（），北方通常取10，南方地區可取11-12；2.13氨氧化細菌在15時的最小世代時間（d）；1.6經驗系數，保證活性污泥中維持足夠的硝化菌。（4）剩余污泥量X的計算計算內源硝化溫度系數FT。FT=1.072（T

13、-15）=1.072（12-15）=0.812計算污泥產率系數Y。= =1.40 kgSS/kg BOD5SS0進水懸浮固體濃度（mgSS/L）；K修正系數，取值為0.80.9。反應池剩余污泥產量X。=9660 kgSS/dSe反應池出水BOD5濃度（mg/L）。（5）MLSS的選定為了節約有機碳源，本設計不設初沉池，為了強化硝化效果，選擇較高的MLSS（曝氣池混合液污泥濃度）值，查下表，取MLSS=4g/L。表3 SBR反應池的MLSS的標準值處理目標MLSS取值范圍（kg/m3）有初沉池無初沉池無硝化2.0-3.03.0-4.0硝化（及反硝化）2.5-3.53.5-4.5污泥穩定4.5（6

14、）反應池容積VT的確定反應池總容積VT。=16905m3XT生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度（gMLSS/L）。每個SBR反應池的體積VT。=2818 m3SBR反應池內部尺寸的確定。取反應池有效水深H=5m，長寬比L:B=2:1則反應池長為：=33.6m 取34m則反應池寬B=0.5L=0.534=17m核算污泥負荷：=0.102kgBOD5/(kgMLSSd)滿足污泥負荷的范圍要求。（7）需氧量計算去除有機物的需氧量。計算需氧量的時候，為了安全起見，取設計泥齡為6d。去除有機物的需氧量計算：=6855.9kgO2/d硝化需氧量。 =10 mg/LON=4.57QdSNH.R/1000=3

15、153.3kgO2/dSNH.R硝化過程中去除的NH4+-N濃度（mg/L）；SNH.I進水氨氮濃度（mg/L）；SNH.D設計出水氨氮濃度（mg/L）；5安全量（mg/L）。最高時總需氧量計算。每個SBR反應池日耗氧量峰值（O2）為：=162.8 kgO2/hfC峰值系數，最大時除有機物的需氧量與日平均需氧量之比值，取1.25；fN峰值系數，為2h內最大TKN負荷與日平均TKN負荷之比，取1.0；TA曝氣時間（h）；N一天運行周期數；nSBR池數。表4 耗氧量峰值系數污泥齡d46810152025fNfC1.31.251.251.21.21.151.11處理規模6000kgBOD5/d2.0

16、1.81.5污水處理廠每小時都有3格反應池在曝氣，日耗氧峰值為488.4kgO2/h。(7)空氣量計算如果采用鼓風曝氣，設曝氣池有效水深,5.0m，曝氣擴散器安裝距池底0.2m，則擴散器上靜水壓4.8m,其他相關參數選擇：值取0.7，值取0.95，壓力修正系數=1，曝氣設備堵塞系數F取0.8，采用管式微孔擴散設備. =20%,擴散器壓力損失：4Kpa，20水中溶解氧飽和度為9.17mg/L。擴散器出口處絕對壓力：=P+9.810H=(1.01310+9.8104.8)Pa=1.4810 PaP大氣壓力，P=1.01310Pa;H空氣擴散裝置的安裝深度，m;空氣離開曝氣池面時，氣泡含氧體積分數：

17、=100%=100%=17.5%空氣離開曝氣池面時，氣泡含氧體積分數，%；空氣擴散裝置的氧轉移效率，小氣泡擴散裝置一般取6%12%，微孔曝氣器一般取15%25%。20時曝氣池混合液中平均氧飽和度：=()=9.17（）mg/L=10.52mg/L鼓風曝氣池內混合液溶解氧飽和度，mg/L;大氣壓力為1.01310Pa時溶解氧飽和濃度，mg/L;將計算需氧量轉換為標準條件下（20，脫氧清水）充氧量：Q=Kg/d=34566.9Kg/d=1440Kg/hQ在標準條件下脫氧清水中的充氧量，kg/h;混合液需氧量，kg/kg;水溫為20時的溶解氧飽和濃度，mg/L；污水中總傳質系數與清水中總傳質系數之比；

18、污水中的與清水中之比； C混合液中溶解氧濃度取2。曝氣池供氣量：=m/h=25714m/h=428.57 m/min如果選擇四臺分機，三用一備，則單臺分機分量：8571m/h（143 m/min）（8）潷水器設計旋轉式潷水器由撇水堰槽、下降管、水平管、軸承座、電動執行器、傳動桿組成(見圖1)。撇水堰槽設計 撇水堰槽在SBR反應池水面上，水平管在反應池下部。 圖2a所示為下降管直立時的位置，水槽底板的水平方向與下降管垂直；后壁擋水板是一塊夾角為120的折板，上段直立，下段與底板成150角；前壁堰板略微向后傾斜20，與底板成70角。圖2b為下降管與水平成70角，是在反應池最高水位開始排水狀態。堰板

19、處于直立是最佳撇水機位。圖2c為下降管與水平成30角，是排水至最低水位，堰板已傾斜至與水平成50角，tan 1.2，堰流量影響系數K0.95(可忽略不計)，后壁下段成直立狀。設撇水堰板高為300 mm，擋水板上段180 mm，下段300 mm，底板寬250300 mm，在潷水器直立時，后壁上沿高程比前壁上沿高50 mm。撇水槽采用5 mm不銹鋼板制作。撇水堰流量計算：在最大流量時(如圖2b)，撇水堰并非自由出流，下游為淹沒出流，按淹沒堰流量公式計算。設定：撇水堰板高300 mm；在最高水位開始排水時，撇水堰頂浸入水面H100 mm。開始排水時為潷水器的最大撇水量，堰下游為淹沒出流，Z/H=0.

20、8，則 Q1max=0.422g0.13/23 600=211.7 m3/h。潷水器最小設計流量按H=50 mm計算。隨著水位下降，堰上流量逐漸減小，下降管流速降低，水力損失減小，撇水槽內水位也隨之降低。當H=50 mm時，堰后水位已低于堰頂高度，堰流量按非淹沒堰計算：Q1min=m(2g)1/2H3/2 0.416(2g)1/20.053/23600=74.1 m3/h潷水器在每一個步進周期中的水量變化如下： 潷水器靜止時，堰流量由Q1maxQ1min； 潷水器下降一個步進行程，堰流量由Q1minQ1max。撇水器單寬流量Q1在74.1211.7 m3/h之間變化。設計流量Q1取上述變化范圍

21、的中間值：100200 m3/h。潷水器排水能力：Q=BQ1式中 B潷水器的總寬 下降管的設置下降管設置原則：按潷水器寬度B均勻分布；下降管根數為偶數；下降管間距1.0 m；下降管直徑按撇水堰單寬流量計算。設計下降管流速：v=2.0 m/s下降管：D=150 mm最大流速：Q1max=211.7 m3/h時，vmax=3.33 m/s最小流速：Q1min=74.1 m3/h時，vmin=1.17 m/s下降管在設計流量時的水頭損失應小于最低水位時排水水頭；下降管最大流量時的水頭損失應小于最高水位時的排水水頭。 水平管設計水平管管徑按設計流速v=2.0 m/s，設計流量Q=BQ1進行計算。舉例：設B=4 m，則Q=4Q1=480 m3/h；水平管D=300 mm。下降管根數n=4，間距為1 m。水平管與下降管一般用法蘭連接，水平管上設4只DN150法蘭短管（見圖3）。水平管長： L=（n-1）L12L2 =3520mm 式中 L1下降管之間的間距，L1=1 000 mm L2外側下降管中心至水平管管端的距離，取L2=260 mm可選用湖北洪城通用機械股份有限公司生產的XB-1000潷水器表 XB-1000潷水器技術參數出水能力（m3/h）堰口寬度2L(m)潷水可調深度H(m)10