1、設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)項(xiàng)目某污水廠初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)資料1.基本資料設(shè)計(jì)流量:Q=30000+ n×1000 m3/d(n學(xué)號(hào),130號(hào)污水水質(zhì):COD=380mg/L,BOD5=250 mg/L,SS=200mg/L pH=69 。夏季水溫25,冬季水溫15,常年平均水溫20。納污河流:位于城市的東側(cè)自南向北,20年一遇洪水水位標(biāo)高322.5m,常水位標(biāo)高320.3m。根據(jù)城市總體規(guī)劃,污水廠擬建于該城市下游河流岸邊,地勢(shì)平坦,擬建處的地面標(biāo)高326.30m。該城市污水主干管終點(diǎn)(污水廠進(jìn)水口的管內(nèi)底標(biāo)高321.00m。氣象資料:該地區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。地勢(shì)平坦,地質(zhì)情況良好,滿足工

2、程地質(zhì)要求,平均氣溫13,冬季最低氣溫-12,最大冰凍深度0.85m,夏季最高氣溫37,年平均降雨量1010mm,蒸發(fā)量1524mm。處理要求:處理水水質(zhì)滿足: BOD520mg/L;COD60 mg/L;SS20mg/L。處理后的污水納入河流,對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理、脫水后泥餅外運(yùn)填埋或作農(nóng)肥。其他資料:廠區(qū)附近無大片農(nóng)田,各種建筑材料均能供應(yīng),電力供應(yīng)充足。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容:1、根據(jù)給定的原始資料,確定污水廠的規(guī)模和污水設(shè)計(jì)水量。2、按照原始資料數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方案的確定,擬定處理工藝流程,選擇污水、污泥的處理構(gòu)筑物,并用方框圖表示。進(jìn)行工藝流程中各處理單元的處理原理說明。3、進(jìn)行各構(gòu)筑物的尺寸計(jì)算

3、,各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)或參考有關(guān)手冊(cè)選用。4. 設(shè)備選型計(jì)算。5.平面和高程布置根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸,合理進(jìn)行平面布置;高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計(jì)算及平面布置草圖后進(jìn)行。各處理構(gòu)筑物應(yīng)盡力采用重力流,各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料,但各構(gòu)筑物之間的連接管的水頭損失則需計(jì)算確定。6. 編寫設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書四、設(shè)計(jì)成果1. 污水處理廠總平面布置圖1張2. 高程布置圖1張3. 設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書一份五、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)時(shí)間內(nèi)容備注1 第1天課程設(shè)計(jì)說明,下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)2 第2天圖書館借閱資料、熟悉設(shè)計(jì)資料和規(guī)范3 第3-7天確定方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算4 第8-13

4、天繪圖,整理設(shè)計(jì)說明書5 第14天成果整理并上交六、設(shè)計(jì)參考資料1.水質(zhì)工程學(xué)教材2.排水工程下冊(cè),張自杰等主編,中國(guó)建筑工程出版社。3.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(第1、5、9、11冊(cè),中國(guó)建筑工業(yè)出版社;4.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-20025.城市污水處理廠污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(CJ3025-93七、附錄設(shè)計(jì)計(jì)算說明書第一章城市污水處理廠設(shè)計(jì)第一節(jié)污水廠選址未經(jīng)處理的城市污水任意排放,不僅會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染,而且直接影響城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境,危及國(guó)計(jì)民生。所以,在污水排入水體前,必須對(duì)城市污水進(jìn)行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時(shí),必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理

5、廠處理后排入水體。在設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí),廠址對(duì)周圍環(huán)境、基建投資及運(yùn)行管理都有很大影響。選擇廠址應(yīng)遵循如下原則:1.為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求,廠址應(yīng)與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離,一般不小于300米。2.廠址應(yīng)設(shè)在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.廠址應(yīng)盡可能設(shè)在城市和工廠夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下方。4.要充分利用地形,把廠址設(shè)在地形有適當(dāng)坡度的城市下游地區(qū),以滿足污水處理構(gòu)筑物之間水頭損失的要求,使污水和污泥有自流的可能,以節(jié)約動(dòng)力。5.廠址如果靠近水體,應(yīng)考慮汛期不受洪水的威脅。6.廠址應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)。7.廠址的選擇要考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性,有擴(kuò)建的余

6、地。第二節(jié)工藝流程1.污水處理工藝流程處理廠的工藝流程是指在到達(dá)所要求的處理程度的前提下,污水處理個(gè)單元的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇,兩者是互有聯(lián)系,互為影響的。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為其主要去除對(duì)象,因此,處理流程的核心是二級(jí)生物處理法活性污泥法為主。生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的,不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈,一種污水往往需要通過由幾種方法組成的處理系統(tǒng),才能達(dá)到處理要求的程度。具體的流程為:污水進(jìn)入水廠,經(jīng)過格柵至集水間,由水泵提升到平流沉砂池經(jīng),經(jīng)初沉池沉淀后,大約可去初SS 45%,BOD 25%,污水進(jìn)入曝氣池中曝氣,從一

7、點(diǎn)進(jìn)水,采用傳統(tǒng)活性污泥法。在二次沉淀池中,活性污泥沉淀后,回流至污泥泵房。2.污泥處理工藝流程污泥是污水處理的副產(chǎn)品,也是必然的產(chǎn)物,如從沉淀池排出的沉淀污泥,從生物處理排出的剩余活性污泥等。這些污泥如果不加以妥善處理,就會(huì)造成二次污染。污泥處理的方法是厭氧消化,消化后的污泥含水率仍然很高,不宜長(zhǎng)途輸送和使用,因此,還需要進(jìn)行脫水和干化等處理。具體過程為:二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至濃縮池,濃縮后的污泥進(jìn)入貯泥池,再由泥控室投泥泵提升入消化池,進(jìn)行中溫二級(jí)消化。一級(jí)消化池的循環(huán)污泥進(jìn)行套管加熱,并用攪拌。二級(jí)消化池不加熱,利用余熱進(jìn)行消化,消化后污泥送至脫水機(jī)房脫水,壓成泥餅,泥餅運(yùn)至廠外

8、。本設(shè)計(jì)采用的工藝流程如下圖所示。 第二章 處理構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)第一節(jié) 設(shè)計(jì)流量的確定1. 平均日流量d Q =3.4萬d /m 32. 最大日流量污水日變化系數(shù) 4.152.3937.2Q 7.211.011.0=dZ K最大日流量 h m s s L Q K Q d z /6.1983/m 551.0/55152.3934.133m ax =第二節(jié) 泵前中格柵設(shè)計(jì)計(jì)算中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物,以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷,用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。1.格柵的設(shè)計(jì)要求(1水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙,應(yīng)符合下列要求:1

9、 人工清除 2540mm 2 機(jī)械清除 1625mm 3 最大間隙 40mm(2過柵流速一般采用0.61.0m/s. (3格柵傾角一般取600(4格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.40.9m/s. (5通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m 。 1進(jìn)水工作平臺(tái)柵條圖1 中格柵計(jì)算草圖2. 格柵尺寸計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)確定:設(shè)計(jì)流量Q 1=0.551m 3/s (設(shè)計(jì)2組格柵,以最高日最高時(shí)流量計(jì)算; 柵前流速:v 1=0.7m/s , 過柵流速:v 2=0.9m/s ; 渣條寬度:s=0.01m , 格柵間隙:e=0.02m ; 柵前部分長(zhǎng)度:0.5m , 格柵傾角:=60° 單位柵

10、渣量:w 1=0.05m 3柵渣/103m 3污水。 設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。 (1確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式21211v B Q計(jì)算得:柵前槽寬1112Q B v =25.17.0551.02=m ,則柵前水深63.0225.12h 1=B m(2柵條間隙數(shù): 369.079.002.060sin 551.0sin n 21=ehv Q (3柵槽有效寬度:B 0=s (n-1+en=0.01×(36-1+0.02×36=1.07m考慮0.4m 隔墻:B=2B 0+0.4=2.54m (4進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度:進(jìn)水渠寬:163.07.0551.0

11、B'1max =h v Q mm B B L 12.220tan 2154.2tan 2'11=-=-=(其中1為進(jìn)水渠展開角,取1=20(5柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度06.1212.22L 12=L m(6過柵水頭損失(h 1設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面,取k=3,則通過格柵的水頭損失:42223100.010.9sin 3 2.42(sin 600.10320.0229.81v h kh k m g=其中: 4/3(/s e =h 0:水頭損失;k :系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3;:阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42。 (7柵后

12、槽總高度(H 本設(shè)計(jì)取柵前渠道超高h(yuǎn) 2=0.3m ,則柵前槽總高度H 1=h+h 2=0.79+0.3=1.09mH=h+h 1+h 2=0.79+0.103+0.3=1.193m (8柵槽總長(zhǎng)度L=L 1+L 2+0.5+1.0+(0.79+0.30/tan =2.12 +1.06+0.5+1.0+(0.79+0.3/tan60°=5.3m(9每日柵渣量在格柵間隙在20mm 的情況下,每日柵渣量為:d m K w W z /2.07.110004.18640005.0551.0100086400Q 31m ax >=,所以宜采用機(jī)械清渣。第三節(jié) 污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算1. 提

13、升泵房設(shè)計(jì)說明本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝系統(tǒng),污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單,只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池,然后自流通過初沉池、曝氣池、二沉池及,最后由出水管道排入河流。設(shè)計(jì)流量:Q=1983.6m 3/h=551L/s 1泵房進(jìn)水角度不大于45度。2相鄰兩機(jī)組突出部分得間距,以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距,應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸,并不得小于0.8。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW 時(shí),則不得小于1.0m ,作為主要通道寬度不得小于1.2m 。3泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式,尺寸為15 m ×12m ,高12m ,地下埋深7m 。4水泵為自灌式。 2. 泵房設(shè)計(jì)計(jì)算

14、各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計(jì)算見第五章的高程計(jì)算。污水提升前水位320.80m (既泵站吸水池最底水位,提升后水位335.80m (即細(xì)格柵前水面標(biāo)高。所以,提升凈揚(yáng)程Z=335.80-320.80=15.00m 水泵水頭損失取2m ,安全水頭取2 m 從而需水泵揚(yáng)程H=19m再根據(jù)設(shè)計(jì)流量0.551m 3/s ,屬于大流量低揚(yáng)程的情形,考慮選用選用3臺(tái)350QW1200-18-90型潛污泵(流量1200m 3/h ,揚(yáng)程20m ,轉(zhuǎn)速990r/min ,功率90kw ,兩用一備,流量:33max 1.8750.47/44/2520Q Q m m h s '=集水池容積: 考慮不小于

15、一臺(tái)泵5min 的流量:35521060602520Q W m'=取有效水深h=1.3m ,則集水池面積為: 2161.51.3210W A mh =泵房采用圓形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為15 m ×12m,泵房為半地下式 地下埋深7m ,水泵為自灌式。第四節(jié) 泵后細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算1.細(xì)格柵設(shè)計(jì)說明污水由進(jìn)水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池,細(xì)格柵用于進(jìn)一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似。 2.設(shè)計(jì)參數(shù)確定:已知參數(shù):Q max =1983.6m 3/h=0.551 m 3/s 。柵條凈間隙為3-10mm ,取e=10mm ,格柵安裝傾角600 過柵流速一般為

16、0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,柵條斷面為矩形,選用平面A 型格柵,柵條寬度S=0.01m ,其漸寬部分展開角度為200設(shè)計(jì)流量Q=1983.6m 3/s=551L/s柵前流速v 1=0.7m/s , 過柵流速v 2=0.9m/s ; 柵條寬度s=0.01m , 格柵間隙e=10mm ; 柵前部分長(zhǎng)度0.5m , 格柵傾角=60° 單位柵渣量1=0.10m 3柵渣/103m 3污水。 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算污水由一根污水總管引入廠區(qū),故細(xì)格柵設(shè)計(jì)一組,設(shè)計(jì)流量為:Q=551 L/s=0.551m 3/s 。(1 確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式21112B v Q =計(jì)算得柵

17、前槽寬1112Q B v =57.17.0551.02=m ,則柵前水深79.0257.12h 1=B m(2柵條間隙數(shù)729.064.002.060sin 551.0sin n 21=ehv Q (3柵槽有效寬度B=s (n-1+en=0.01(72-1+0.01×72=1.43m (4進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度m B B L 88.020tan 279.043.1tan 2'11=-=-=(其中1為進(jìn)水渠展開角,取1=20(5柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度72.0243.12L 12=L m(6過柵水頭損失(h 1因柵條邊為矩形截面,取k=3,則m gv k kh h 26

18、.060sin 81.929.001.001.0(42.23sin 2234201=其中:4/3(/s e =h 0:計(jì)算水頭損失k :系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3:阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時(shí)=2.42 (7柵后槽總高度(H 取柵前渠道超高h(yuǎn) 2=0.3m ,則柵前槽總高度H 1=h+h 2=0.79+0.3=1.09m 柵后槽總高度H=h+h 1+h 2=0.64+0.26+0.3=1.20m (8格柵總長(zhǎng)度L=L 1+L 2+0.5+1.0+ H 1/tan =1.43+0.72+0.5+1+(0.79+0.3/tan60° =4.3m(9

19、每日柵渣量4.31.0104.31=w Q w a m 3/d>0.2m 3/d所以宜采用機(jī)械格柵清渣。第五節(jié) 沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算1. 沉砂池的選型:沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm ,密度2.65t/m3的砂粒,以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用平流式沉砂池。 2 設(shè)計(jì)資料1沉砂池水力停留時(shí)間30-60s ; 2有效水深不大于1.2m ; 3水流速,0.15-0.3m/s ; 4每格寬度不小于0.6m 。 計(jì)算草圖如下頁圖4所示: 2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定設(shè)計(jì)流量:max Q =

20、551L/s (設(shè)計(jì)1組池子 設(shè)計(jì)流速:v=0.25m/s 水力停留時(shí)間:t=40s 2.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算(1沉砂池長(zhǎng)度:L=vt=0.25×40=10m(2水流斷面面積:2.225.0/551.0/=v Q A(3沉砂池總寬度:設(shè)計(jì)n=2格,每格寬取b=2m>0.6m ,每組池總寬B=2b=4.0m (4有效水深:h 2=A/B=2.2/4=0.55m (小于1.2m (5貯泥區(qū)所需容積:設(shè)計(jì)T=2d ,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個(gè)沉砂斗容積35451m 68.0105.1232104.3102=K TX Q V P(每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗,兩格共有四個(gè)沉砂斗LL 3L

21、2a L 2L 1h 3h dh 2h 1進(jìn)水圖4 平流式沉砂池計(jì)算草圖出水B 1DN200閘閥H 1B其中城市污水沉砂量:X=3m 3/105m 3. (6沉砂斗各部分尺寸及容積:設(shè)計(jì)斗底寬a 1=0.50m ,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn) d =1.0m ,則沉砂斗上口寬:122 1.00.50 1.65tan 60tan 60d h a a m =+=+=沉砂斗容積:222211 1.0(1.65 1.650.500.5033d h V a aa a =+=+= 1.27m 3 (大于V 1=0.56m 3,符合要求 (7沉砂池高度:采用重力排砂,設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,

22、坡向沉砂斗長(zhǎng)度:22102 1.653.3522L a L m -=則沉泥區(qū)高度為h 3=h d +0.06L 2 =1.0+0.06×3.35=1.20m池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn) 1=0.3m ,H=h 1+h 2+h 3=0.3+0.63+1.20=2.13m(8進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度:113 1.27 2.382tan 202tan 20B B L m -=(9出水漸窄部分長(zhǎng)度:L 3=L 1=2.38m(10校核最小流量時(shí)的流速:min min 1minQ n A =最小流量一般采用即為0.75Q a ,則min min 1min0.75 1.250.99/0.15/1 1.882Q

23、 m s m s n A =>,符合要求.(11 進(jìn)水渠道格柵的出水通過DN1200mm 的管道送入沉砂池的進(jìn)水渠道,然后向兩 側(cè)配水進(jìn)入進(jìn)水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: 1110.936 1.25/1.50.5Q v m s B H =式中: B 1進(jìn)水渠道寬度(m ,本設(shè)計(jì)取1.5m ; H 1進(jìn)水渠道水深(m ,本設(shè)計(jì)取0.5m 。 (12 出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定,堰上水頭為:221330.936(0.31220.4 1.529.8Q H m mb g=式中: m 流量系數(shù),一般采用0.4-0.5;本設(shè)計(jì)取0.4; (13 排砂管道本設(shè)

24、計(jì)采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管徑DN=200mm 。第六節(jié) 輻流式初沉池設(shè)計(jì)計(jì)算輻流式初沉池?cái)M采用中心進(jìn)水,沿中心管四周花墻出水,污水由池中心向池四周輻射流動(dòng),流速由大變小,水中懸浮物流動(dòng)中在重力作用下沉降至沉淀池底部,然后用刮泥機(jī)將污泥推至污泥斗排走,澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進(jìn)水裝置、中心管、穿孔花墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。本設(shè)計(jì)選擇兩組輻流式沉淀池,每組設(shè)計(jì)流量為0.28m 3/s ,從沉砂池流出來的污水進(jìn)入集配水井,經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。1. 沉淀部分水面面積表面負(fù)荷采用1.2-2.032/(m m h ,本設(shè)計(jì)取q '=2.

25、032/(m m h ,沉淀池座數(shù)n=2。2495223600551.0'3600m nq Q F =r 1Ri =0.05r 2h 1h 2h 3h 4h 5圖5 輻流式沉淀池計(jì)算草圖2. 池子直徑 D =4F =m 1.254954=(D 取25m 3. 沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時(shí)間t = 2h ,有效水深: h 2 =q t =2×2=4m 4. 沉淀部分有效容積Q = Q H n t =6.198326750=m ³/h5. 污泥部分所需的容積由任務(wù)書知進(jìn)水懸浮物濃度C 0為0.20kg/m 3,出水懸浮物濃度C 1以進(jìn)水的50%計(jì),初沉池污泥含水率p 0=9

26、7%,污泥容重取r=1000kg/m 3,取貯泥時(shí)間T=4h ,污泥部分所需的容積:V= Q(C 0 - C 1T ×100(100- p 0 =45.2697100100100410.020.06.1983=-(m ³則每個(gè)沉淀池污泥所需的容積為13.2m 3 6. 污泥斗容積設(shè)污泥斗上部半徑r 1=2m ,污泥斗下部半徑r 2=1m ,傾角取=60°,則 污泥斗高度:h 5 = (r 2- r 1tg =(2-1×tg60°=1.73m 污泥斗容積:V 1 = h 53 (r 12+r 2r 1+r 22= 3.14×1.733

27、×(22+2×1 +12=12.68m 37. 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積池底坡度采用0.05-0.10,本設(shè)計(jì)徑向坡度i=0.05,則圓錐體的高度為:h 4 = (R- r 1i=(13-2×0.05 = 0.55m圓錐體部分污泥容積:V 2 =h 43 (R 2+Rr 1+r 12=2233.140.55(131322114.563m += 污泥總體積:V= V 1+ V 2 =12.68+114.56 =127.24 m 3>16.2m 3 ,滿足要求。8. 沉淀池總高度設(shè)沉淀池超高h(yuǎn) 1=0.3m ,緩沖層高h(yuǎn) 3 =0.5m ,沉淀池總高度: H

28、 = h 1+h 2 +h 3+h 4 +h 5=0.3+4+0.5+0.55+1.73=7.08 m 9. 沉淀池池邊高度H = h 1+h 2 + h 3 = 0.3+4+0.5 = 4.8 m 10. 徑深比D/ h 2 = 26/4 = 6.5 (符合要求 11. 進(jìn)水集配水井輻流沉淀池分為二組,在沉淀池進(jìn)水端設(shè)集配水井,污水在集配水井中部的配水井平均分配,然后流進(jìn)每組沉淀池。 配水井中心管徑: 2244 1.871.840.7QD m v =式中: v 2 配水井內(nèi)中心管上升流速(m/s ,一般采用v 20.6m/s ;取0.7m/s配水井直徑:22max32344 1.871.84

29、 3.370.3Q D D m v =+=+=式中:v 3 配水井內(nèi)污水流速(m/s ,一般采用v 3=0.2-0.4m/s ;取0.3m/s.12. 進(jìn)水管及配水花墻沉淀池分為四組,每組沉淀池采用池中心進(jìn)水,通過配水花墻和穩(wěn)流罩向池四周流動(dòng)。進(jìn)水管道采用鋼管,管徑DN=600mm ,進(jìn)水管道頂部設(shè)穿孔花墻處的管徑為800mm 。沉淀池中心管配水采用穿孔花墻配水,穿孔花墻位于沉淀池中心管上部,布置6個(gè)穿孔花墻,過孔流速:40.280.26/0.30.66Q v m s B h n '=''' 式中: B ' 孔洞的寬度(m ;h ' 孔洞的高度(

30、m ; n '孔洞個(gè)數(shù)(個(gè)。v 4 穿孔花墻過孔流速(m/s ,一般采用0.2-0.4m/s ;13. 集水槽堰負(fù)荷校核設(shè)集水槽雙面出水,則集水槽出水堰的堰負(fù)荷為:q 0 = Q h 2n D =0.0028360024 3.14266750= m 3/(m ·s= 2.8L/(m ·S< 2.9 L/(m ·S 符合要求 14.出水渠道出水槽設(shè)在沉淀池四周,雙側(cè)收集三角堰出水,距離沉淀池內(nèi)壁0.4m ,出水槽寬0.5m ,深0.6m ,有效水深0.5m ,水平速度0.8m/s ,出水槽將三角堰出水匯集送入出水管道,出水管道采用鋼管,管徑DN600m

31、m 14. 排泥管沉淀池采用重力排泥,排泥管管徑DN200,排泥管伸入污泥斗底部,排泥靜壓頭采用1.0m ,連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。第七節(jié) 傳統(tǒng)活性污泥法鼓風(fēng)曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算1. 處理工藝說明傳統(tǒng)活性污泥法,又稱普通活性污泥法,污水從池子首段進(jìn)入池內(nèi),二沉池回流的污泥也同步進(jìn)入,廢水在池內(nèi)呈推流形式流至池子末端,流出池外進(jìn)入二次沉淀池,進(jìn)行泥水分離。污水在推流過程中,有機(jī)物在微生物的作用下得到降解,濃度逐漸降低。傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)污水處理效率高,BOD 去除率可待90%u 以上,是較早開始使用并沿用至今的一種運(yùn)行方式。本工藝設(shè)計(jì)曝氣池采用廊道式,二沉池為輻流式,采用螺旋泵回流污泥。 2. 處理

32、程度計(jì)算初沉池對(duì)BOD 5的去除率按25%計(jì)算,進(jìn)入曝氣池的BOD 5濃度(S 0為: S 0 = 250 ×(1-25%= 187.5(mg/L 處理水中非溶解性BOD 5 濃度:BOD 5 = 7.1K d X e C e = 7.1×0.08×0.4×20 = 4.54 mg/L式中: K d 微生物自身氧化率,一般在0.05-0.1之間,取0.08;X e 活性微生物在處理水懸浮物中所占比例,取0.4; C e 處理水中懸浮物固體濃度,取20mg/L 。處理水中溶解性BOD 5 濃度:BOD 5 = 20-4.54 = 15.46mg/L 去除率

33、: %8.91918.05.18746.155.1870e0=-=-=S S S 3. 設(shè)計(jì)參數(shù)(1BOD 5污泥負(fù)荷率/(26.0918.077.046.1502.02d kgMLSS kgBOD fS K N E s =式中 2K 有機(jī)物最大比降解速度與飽和常數(shù)的比值,一般采用0.0168 0.0281之間;本設(shè)計(jì)取0.02;f MLVSS/MLSS 值,一般采用0.7-0.8,本設(shè)計(jì)取0.77; e S 處理后出水中BOD 5濃度(mg/L ,本設(shè)計(jì)應(yīng)為15.46mg/L (2 曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度根據(jù)N S 值,查排水工程下冊(cè)圖4-7得:SVI =120,取R =50%,r =1.2

34、。66100.5 1.2103333.3/(1(10.5120R r X mg L R SVI=+4.平面尺寸計(jì)算(1 曝氣池容積的確定 3084.735526.03.33335.18734000m XN S Q V s a =按規(guī)定,曝氣池個(gè)數(shù)N 不少于2個(gè),本設(shè)計(jì)中取N=2,則每組曝氣池有效容積為 313678284.7355V m N V =(2 曝氣池尺寸的確定本設(shè)計(jì)曝氣池深取4.0米,每組曝氣池的面積為: 31m 92043678F =H V本設(shè)計(jì)池寬取B=8米,B/H=8/4.0=2.0,介于12之間,符合要求。 池長(zhǎng): m B F L 1158920=L/B =115/8=14.

35、38 >10 (符合設(shè)計(jì)要求 本設(shè)計(jì)設(shè)五廊道式曝氣池,廊道長(zhǎng)度為: L 1 = L/5=115/5 = 23m本設(shè)計(jì)取超高為0.5 m ,則曝氣池總高為: H = 4.0+0.5 = 4.5m (3 確定曝氣池構(gòu)造形式本設(shè)計(jì)設(shè)四組5廊道曝氣池,在曝氣池進(jìn)水端和出水端設(shè)橫向配水渠道,在兩池中間設(shè)配水渠道與橫向配水渠相連,污水與二沉池回流污泥從第一廊道進(jìn)入曝氣池。曝氣池平面圖如圖6所示:回流污泥進(jìn)水出水前配水渠去二沉池圖6 曝氣池平面圖5. 需氧量計(jì)算本工程設(shè)計(jì)中采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。 (1平均時(shí)需氧量計(jì)算3.384.735515.0020.01875.0(340005.0'('

36、02+-=+-=v e a VX b S S Q a O=6488.64(kg/d =270.36(kg/h 式中:a '每代謝1kgBOD 所需氧量(kg ,本設(shè)計(jì)取0.5; b '1kg 活性污泥(MLVSS每天自身氧化所需氧量(kg ,取0.15. (2 最大時(shí)需氧量:3.384.735515.0020.01875.0(4.476065.0'('0max 2+-=+-=v e VX b S S Q a O=7628.18(kg/d =317.84(kg/h 最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量的比值為:18.136.27084.3172max 2=Q Q(3 每日去

37、除的BOD 5 值/(3.237/56951000201875(34000h kg d kg BOD r =-=(4去除1 kg BOD 5 需養(yǎng)量 /(14.1569564.6488O 5222kgBOD kgO BOD O r = 6. 供氣量計(jì)算本設(shè)計(jì)中采用YHW-型微孔曝氣器,氧轉(zhuǎn)移效率(E A 為20%。敷設(shè)在距池底0.20m 處,淹沒水深為4m ,計(jì)算溫度定為30。 相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的選用:溫度為20時(shí),=0.85,=0.95,=1.0,C L =2.0mg/L ,C S (20=9.17 mg/L 。溫度為30時(shí),C S (30 =7.63 mg/L 。(1空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力:

38、P b =1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4= 1.405×105 ( P a (2空氣離開曝氣池水面時(shí)氧的百分比:Q t = 21×(1-E A 79+21(1-E A ×100% = 21×(1-0.2079+21(1-0.2 ×100% = 17.54%(3 氣池混合液平均氧飽和度:C Sb = C S (P b 2.026×105 +Q t 42 = 7.63×(1.405×1052.026×105 +17

39、.5442 = 8.48 mg/L 換算成20條件下脫氧清水的充氧量:/(380024.1248.895.0(85.017.936.270024.11020(20(0h kg C C RC R T T s s =-=-=-(R 為平均時(shí)需氧量(4 相應(yīng)的最大時(shí)需氧量: /(4.44838018.1m ax 0h kg R =(5 曝氣池平均時(shí)供氣量: /(3.6333100203.03801003.030h m E R G As =(6 曝氣池最大時(shí)供氣量: /(3.7473100203.04.4481003.03m ax 0m ax h m E R G AS =(7去除1kg BOD 5 的

40、供氣量:/(69.265695/243.6333535kgBOD m BOD 空氣= (81m 3污水的供氣量:/(47.434000/243.633333污水空氣m m =第八節(jié) 向心輻流式二沉池設(shè)計(jì)計(jì)算為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便,常采用圓形輻流式二沉池。該沉淀池采用周邊進(jìn)水,中心出水的幅流式沉淀池,采用吸泥機(jī)排泥。計(jì)算草圖如圖8 1.設(shè)計(jì)參數(shù)的選取表面負(fù)荷:q b 范圍為0.61.0 m 3/ m 2.h ,取q=1.0 m 3/ m 2.h ,出水堰負(fù)荷設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定取值范圍為1.52.9L/s.m ,取2.0 L/(s.m;沉淀池個(gè)數(shù)n=4;沉淀時(shí)間T=2h

41、2.沉淀池尺寸設(shè)計(jì)(1每組池子表面積為: 22080.122410000m nq Q F =(2池子直徑m FD 28.1620844=(取20 m (3 池子實(shí)際表面積2223144204F m D =實(shí)際的表面負(fù)荷/(66.020242100044232h m m Dn Q nFQ q =圖8 二沉池計(jì)算草圖D h 1h 2h 3h 4d(4 單池設(shè)計(jì)流量d m d m Q Q /3.208/50002100002330=(5 校核堰口負(fù)荷 .(46.06.323.2086.3201m s L DDQ q =<2.0L/(s.m校核固體負(fù)荷./(81.78314243.33.2085

42、.01(241(202d m kg FN Q R q w =+=+=小于150 kg/( m 2.d ,符合要求 (6沉淀部分有效水深混合液在分離區(qū)泥水分離,該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過程,分離區(qū)的沉淀過程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響,沉淀時(shí)間采用1.5-3.0h ,本設(shè)計(jì)取t=2.5h 。m qt h 65.15.266.02=(7澄清區(qū)高度本設(shè)計(jì)設(shè)t=1.5h ,則021012.5 1.5 1.89803.84Q t h m F '=(8污泥區(qū)高度本設(shè)計(jì)設(shè)t '=1.5h ,則污泥容積325.506100003.3333360024100005.01(5.121(2m X X QX R

43、t V rw =+=+=則污泥區(qū)高度m FV h w 61.131425.5064=(9沉淀池高度:本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)池底坡度為0.05,污泥斗直徑取2m,則池中心與池邊落差h 3為34020.050.050.9522D d h m -=超高h(yuǎn) 1取0.5 m ,污泥斗高度h 4為1.0m ,則有:m h h h h H 76.461.100.165.15.04321=+=+= (11集配水井設(shè)計(jì)計(jì)算1配水井中心管直徑2244 1.871.770.7QD m v =,本設(shè)計(jì)取1.8m 。式中 v 中心管內(nèi)污水流速(m/s ,本設(shè)計(jì)取0.7m/s 。 2配水井直徑2232344 1.871.8 3.34

44、0.3QD D m v =+=+=,本設(shè)計(jì)取3.4m 。式中 v 3配水井內(nèi)污水流速(m/s ,本設(shè)計(jì)取0.3m/s 。3集水井直徑2213144 1.873.44.590.25QD D m v =+=+=,本設(shè)計(jì)取4.6m 。式中 v 1配水井內(nèi)污水流速(m/s ,本設(shè)計(jì)取0.25m/s 。 4進(jìn)水管管徑取進(jìn)入二沉池的管徑DN400mm 。 校核流速:22440.28 1.110.7/220.4Q v m s D =>,符合要求。5出水管管徑由前面可知,DN=1000m ,v=0.75m/s. (13排泥裝置沉淀池采用周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī),周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)的線速度為2-3m/min ,刮吸

45、泥機(jī)底部設(shè)有刮泥板和吸泥管,利用靜水壓力將污泥吸入污泥槽,沿進(jìn)水豎井中的排泥管將污泥排至分配井中。排泥管采用DN200mm.第九節(jié) 計(jì)量槽設(shè)計(jì)計(jì)算污水測(cè)量裝置的選擇原則是精密度高、操作簡(jiǎn)單,水頭損失小,不宜沉積雜物,污水廠常用的計(jì)量設(shè)備有巴氏計(jì)量槽、薄壁堰、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、渦流流量計(jì)。其中巴氏計(jì)量槽應(yīng)用最為廣泛且具備以上特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的計(jì)量設(shè)備選用巴氏計(jì)量槽,選用的測(cè)量范圍為:0.2-1.5m 3/s 計(jì)算草圖如圖9所示B 1L bB 2KP1L 2L 3H 1H 2C圖9 巴氏計(jì)量槽計(jì)算草圖出水排放渠的設(shè)計(jì)考慮最佳水利斷面:12v Q B =21250000.8243600=1.9m

46、 ,H 1 = B2 = 0.95 m ,因此計(jì)量槽上游水深為0.95m 。流量取125000 m 3/ d =1.45 m 3/ s 。在自由流條件下,根據(jù)公式試算選取喉寬 b = 0.90 m的巴氏槽。1.主要部分尺寸設(shè)計(jì)為:漸縮部分長(zhǎng)度:A 1 = 0.5b+1.2 =0.5×0.9+1.2= 1.65m 喉部寬度: A 2 = 0.6m 漸擴(kuò)部分長(zhǎng)度:A 3 = 0.9m上游渠道寬度: B 1 = 1.2b+0.48= 1.2×0.9+0.48 = 1.56m 下游渠道寬度: B 2 = b+0.3= 0.9+0.30 = 1.20m 2.計(jì)量槽總長(zhǎng)度計(jì)量槽應(yīng)設(shè)在渠

47、道的直線段上,直線段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于渠道寬度的8-10倍,在計(jì)量槽上游,直線段不小于渠寬的2-3倍,本設(shè)計(jì)取3;下游不小于4-5倍,本設(shè)計(jì)取5; 計(jì)量槽上游直線段長(zhǎng)為:1133 1.56 4.68L B m = 計(jì)量槽下游直線段長(zhǎng)為:2255 1.20 6.0L B m =計(jì)量槽總長(zhǎng):11232 4.68 1.650.60.9 6.013.83L L A A A L m =+=+=第三章 泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié) 污泥量計(jì)算1.曝氣池內(nèi)每日增加的活性污泥量:dkg VX K Q S S Y X v d e /04.12383.384.735575.008.03400002.01875.0(5

48、.0(0=-=-=2.曝氣池每日排出的剩余污泥量為 d m fX X Q /07.165804.12383r2=第二節(jié) 污泥泵房設(shè)計(jì)計(jì)算1. 污泥泵房設(shè)計(jì)說明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污泥泵房。 1.2.回流污泥泵設(shè)計(jì)選型 (1揚(yáng)程:二沉池水面相對(duì)地面標(biāo)高為0.7m,套筒閥井泥面相對(duì)標(biāo)高為0.2m ,回流污泥泵房泥面相對(duì)標(biāo)高為-0.2-0.2=-0.4m ,曝氣池水面相對(duì)標(biāo)高為1.8m ,則污泥回流泵所需提升高度為:1.8-(-0.4=2.2m (2流量:設(shè)計(jì)回流污泥量為Q R =RQ,污泥回流比R=50%,即Q R =50%Q=9

49、05.8m 3/d= 10.48L/s 本設(shè)計(jì)兩座曝氣池設(shè)2臺(tái)回流污泥泵。 (3選泵:選用LXB-700螺旋泵2臺(tái)(1用1備,單臺(tái)提升能力為300m 3/h ,提升高度為2.0m -3.0m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW 1.3.剩余污泥泵設(shè)計(jì)選型選用LXB-700螺旋泵2臺(tái)(1用1備,單臺(tái)提升能力為300m 3/h ,提升高度為2.0m -3.0m,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=63r/min,功率N=30kW側(cè)污泥泵房占地面積設(shè)計(jì)為10m ×8m第三節(jié) 污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算采用帶有豎向柵條污泥濃縮機(jī)的輻流式重力濃縮池,用帶有柵條的刮泥機(jī)刮泥,采用靜壓排泥。計(jì)算草圖如圖10所示

50、:d 1圖10 濃縮池計(jì)算草圖d 2Hi =0.05Dh1. 設(shè)計(jì)參數(shù)污泥總量計(jì)算及污泥濃度計(jì)算二沉池排放的剩余污泥量: Q =165.07m 3 /d ,本設(shè)計(jì)含水P 率取為99.2%,濃縮后污泥含水率97% ,污泥濃度C 為8g/L ,二沉池污泥固體通量M 采用30kg/(m 2·d。 采用中溫二級(jí)消化處理,消化池停留天數(shù)為30d ,其中一級(jí)消化20d ,二級(jí)消化10d 。消化池控制溫度為3335C ,計(jì)算溫度為35C 。 2. 濃縮池面積28.681241007.165m G QC F =式中: C 流入濃縮池的剩余污泥濃度(kg/s ,本設(shè)計(jì)取10kg/m 3Q 二沉池流入剩

51、余污泥流量(m 3/h ,G 固體通量2/(kg m h ,一般采用0.8-1.22/(kg m h ;取1.0. 本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)污泥濃縮池,一用一備。3. 濃縮池的直徑m FD 36.983.7344=,本設(shè)計(jì)取10.0m4. 濃縮池的容積305.110241607.165m QT V =式中:T 濃縮池濃縮時(shí)間(h ,一般采用10-16h ,本設(shè)計(jì)取16h 。5. 沉淀池有效水深 m F Vh 6.18.6805.1102=6.濃縮后剩余污泥量d m P PQ Q /02.44971002.9910007.165100100301-=-=7. 池底高度輻流沉淀池采用中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī),池底需做

52、成1%的坡度,刮泥機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將污泥推入泥斗。池底高度:m i Dh 05.001.021024=8. 污泥斗容積5t (55(1.250.25 1.43h g a b tg m =-=-=式中: 泥斗傾角,為保證排泥順暢,圓形污泥斗傾角本設(shè)計(jì)取550a 污泥斗上口半徑(m ;本設(shè)計(jì)取1.25m ;b 污泥斗底部半徑(m,本設(shè)計(jì)取0.25m 。污泥斗的容積:222231511( 1.43(1.25 1.250.250.25 2.933V h a ab b m =+=+= 9. 濃縮池總高度本設(shè)計(jì)取濃縮池超高h(yuǎn) 1 = 0.30 m ,緩沖層高度h 3 = 0.30 m ,m h h h h h

53、H 68.343.105.03.06.13.054321=+=+=10. 濃縮后的污泥體積剩余含水率P 1為99.2%,濃縮后的污泥含水率P 2為97%,濃縮后的污泥體積為: d m P P Q V /25.47%7.991%2.991(18.17711(321=-=-=11.排泥管采用污泥管道最小管徑DN150mm ,間歇將污泥排出貯泥池。第四節(jié) 貯泥池設(shè)計(jì)計(jì)算濃縮后的剩余污泥和初沉池污泥進(jìn)入貯泥池,然后經(jīng)投污泥泵進(jìn)入消化池處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用1座貯泥池,貯泥池采用豎流沉淀池構(gòu)造。1. 污泥量的計(jì)算初沉池污泥量為26.45 m 3 /d ,濃縮后的二沉池污泥為47.25m 3 /d 。貯泥時(shí)

54、間為12h,即0.5d 。每日產(chǎn)生污泥量:d Q Q Q /m 7.7325.4745.26321=+=+=2. 貯泥池容貯泥池容積:371.30124107.7324m n QtV =貯泥池設(shè)計(jì)容積:03(/260(81/2 6.06h tg a b tg m =-=-=22222332311(83 6.06(881339.46214.0833V a h h a ab b m m =+=+=> 符合設(shè)計(jì)要求。 式中: h 2 貯泥池有效深度,本設(shè)計(jì)取3.0m ;h 3 污泥斗高度(m ;a 污泥貯池邊長(zhǎng),本設(shè)計(jì)取8.0m ;b 污泥斗底邊長(zhǎng),1.0m ;n 污泥貯泥池個(gè)數(shù),本設(shè)計(jì)采用1個(gè); 污泥斗傾角,本設(shè)計(jì)取600.3. 貯泥池的高度:1230.33 6.069.36H h