水处理工程课程设计报告

徐州工业职业技术学院水处理工程课程设计报告题目江苏万邦金桥制药股份有限公司胰岛素污水处理设施初步设计时间2010/2011学年2学期17-18周班级给排水092班姓名周冉序号41指导教师袁秋生2011年06月28日目录一.设计说明（40分）................................................4（一）原水（1分）...............................................4（二）设计目标（1分）...........................................4（三）处理工艺及原理（8分）.....................................41.方案流程图（1分）.............................................42.带控制点工艺流程图（3分）.....................................63.工艺过程及工作原理（2分）.....................................74.在线检测、控制策略（2分）.....................................7（四）设备和构筑物的设计与计算（20分）..........................71．平流式沉淀池1的计算.........................................72.调节池的计算..................................................93.中和池.......................................................105.厌氧接触池的计算.............................................136.平流式沉淀池3的计算........................................157.UASB的设计计算...............................................178.曝气池1（推流式活性污泥曝气池）的计算........................229.沉淀池4(竖流沉淀池)的计算...................................2510．曝气池2（推流式接触氧化池）的计算..........................2711．沉淀池5（斜管沉淀池的）计算................................3012.污泥浓缩池（间歇式沉降浓缩池）的计算.......................32（五）高程布置图（5分）........................................34（六）标准设备、仪表技术要求（5分）............................36二．设计图纸（20分）..............................................37三.总结（5分）....................................................37参考文献..........................................................38一.设计说明（40分）（一）原水（1分）原污水含猪胰腺碎渣、猪油、酒精、丙酮、柠檬酸、乙酸锌、食盐、H2SO4、H3PO4、氨水等，腥臭浑浊，呈灰白色，BOD5=15000mg/L、COD=30000mg/L、SS=700mg/L、PH=3-6、NH3-N=350mg/L、TP=500mg/L、动植物油=150mg/L，NaCl=7.5g/L，可生化性强，处理出水通过城市管网进入污水处理厂。（二）设计目标（1分）该厂处理水量100m3/d，使出水水质符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4三级标准。即出水PH=6-9，SS≤400mg/L，BOD5≤300mg/L，COD≤500mg/L，动植物油≤100mg/L，硫化物≤1.0mg/L。（三）处理工艺及原理（8分）1.方案流程图（1分）石灰乳+PAC+PAM真空泵浮渣浮渣浮渣沼气沼气空气空气原污水→沉淀池1→调节池→中和池→沉淀池2→厌氧接触池→脱气器→沉淀池3→分水器→UASB→曝气池1→沉淀池4→曝气池2→沉淀池5→出水污泥回流回流污泥污泥污泥污泥污泥污泥污泥污泥浓缩池→混合器→离心脱水机→泥饼混凝剂2.带控制点工艺流程图（3分）原水沉淀池厌氧接触池沉淀池分水器曝气池沉淀池出水沉淀池曝气池污泥浓缩池混合器离心脱水机混凝剂中和池脱气器真空泵泥饼浮渣浮渣蒸汽空气浮渣沼气污泥污泥污泥污泥污泥污泥污泥污泥空气空气回流污泥回流污泥沉淀池调节池3.工艺过程及工作原理（2分）原污水首先流入平流式沉淀池1，去除部分的大颗粒悬浮物及浮渣，经初沉后流入调节池，调节池主要调节水量的大小同时去除一些浮渣，后流入中和池调节污水的PH值，中和后的污水流入平流式沉淀池2，去除残存的浮渣和悬浮物。经预处理的污水流入厌氧接触池，在厌氧接触池内经搅拌使污水与污泥充分混合，通过厌氧菌的厌氧消化作用去除污水中的一些大分子有机物,经厌氧处理后的污水流入脱气器用真空泵抽出厌氧菌分解有机物产生的沼气，后流入平流式沉淀池3进行第三次沉淀，沉淀完的上清液通过分水器由底部均匀进入UASB的污泥反应区，有机物主要在这里被分解，污水穿过污泥层进入UASB上层的分离区，分离区主要把厌氧分解出的沼气、污泥固体和液体分开，固体经沉淀后由回流缝回流到下层反应区，气体分流后进入器室。处理后的水由分离区进入推流式活性污泥曝气池1，在曝气池内通过好养菌进一步分解有机物，经曝气后的水进入竖流式沉淀池4，将污泥沉淀下去，上清液水进入推流式接触氧化池继续由好氧微生物分解残余有机物，最终经斜管沉淀池沉淀后出水。在处理过程中的一部分污泥回流到工艺中，另一部分则被送入间歇式沉降污泥浓缩池，被处理成泥饼运出。4.在线检测、控制策略（2分）全厂运行采用集中监视、分散控制的集散系统。总控制室设有操作站、监视器、打印机、彩色硬拷贝和彩色模拟盘。分控制室内设现场控制器PLC，按编制的程序控制运行，并将采集的大量信息输至总控制室进行处理。厂内还设有电脑监视系统，对厂区主要部位及进水泵房、鼓风机房、离心脱水机房等主要设备的运行情况，通过电脑进行监视。（四）设备和构筑物的设计与计算（20分）1．平流式沉淀池1的计算（1）沉淀区有效水深2h2hqt(1-1)式中q——表面负荷，初次沉淀池采用1.5~3.0m3/(m2.h)t——停留时间，一般取13h；在本次设计中表面负荷q=2.0m3/(m2.h)，停留时间1th；则：22hm(2).沉淀区有效容积1v1maxvQt(1-2)式中maxQ______最大设计流量，3m/h已知处理水量3max100/Qmd，停留时间1th；则：314.17vm(3)沉淀区长度L3.6Lvt（1—3）式中v-----最大设计时的平均流速，污水处理中，一般不大于5/mms。且13600ths；取0.32/vmms；则：4Lm(4).沉淀区总宽BABL；maxQAq（1—4）式中A—沉淀区总面积，2m；则：0.52Bm(5).校核长宽比47.70.52LB＞4.0（符合要求）（6）沉淀池总高度计算1234Hhhhh(1—5)式中H-----沉淀池总高度，m;1h-----超高，采用0.3~0.5m；3h-----沉淀区高度，0.3m;4h-----污泥部分高度m，一般采用污泥斗高度与池底坡度1%i的高度之和。且444'hhh4'h-----梯形的高度,m;4h-----泥斗高度，m。则:4440.520.4'(40.30.52)0.01tan600.112hhhm0.420.30.112.81Hm示意图：浮渣去除槽排泥流出流入平流式沉淀池L=4000h2=2000H=28102.调节池的计算调节池，采用钢筋混凝土池，以防沉淀物在调节池中沉淀下来，通常情况下，用于工业废水的调节池，可按6-8h的废水量计算，若水质水量变化大时，可取10-12小时的流量，甚至采用24小时流量计算。（1）池容VQt（2—1）式中Q---------3/Qmh流量，；t---------7h调节时间，取则：34.17730Vm（2）调节池面积VAH式中H________353mm调节池水深，一般在之间；取。代入得30103VAmH取调节池=42.5mm长宽。示意图：调节池4m3m3.中和池中和池是中和酸性或碱性废水的水处理构筑物，按水的流向分平流式和竖流式（又分升流式和降流式），滤料粒径一般为30-50mm，不得混有粉料杂质，当废水中含有可能堵塞滤料的物质时，应进行预处理，过滤速度一般不大于5m/h，接触时间不小于10min，滤床厚度一般为1-1.5m，本设计采用升流失中和滤池。放空管进水（）升流式带孔底板受水槽普通中和滤池放空管出水出水（）降流式带孔底板配水管进水4.平流式沉淀池2的计算（1）.沉淀区有效水深2h2hqt(4-1)式中q——表面负荷，初次沉淀池采用1.5~3.0m3/(m2.h)t——停留时间，一般取13h；在本次设计中表面负荷q=2.0m3/(m2.h)，停留时间1th；则：22hm(2).沉淀区有效容积1v1maxvQt(4-2)式中maxQ______最大设计流量，3m/h已知处理水量3max100/Qmd，停留时间1th；则：314.17vm(3)沉淀区长度L3.6Lvt（4—3）式中v-----最大设计时的平均流速，污水处理中，一般不大于5/mms。且13600ths；取0.32/vmms；则：4Lm(4).沉淀区总宽BABL；maxQAq（4—4）式中A—沉淀区总面积，2m；则：0.52Bm(5).校核长宽比47.70.52LB＞4.0（符合要求）（6）.沉淀池总高度计算1234Hhhhh(4—5)式中H-----沉淀池总高度，m;1h-----超高，采用0.3~0.5m；3h-----沉淀区高度，0.3m;4h-----污泥部分高度m，一般采用污泥斗高度与池底坡度1%i的高度之和。且444'hhh4'h-----梯形的高度,m;4h-----泥斗高度，m。则:4440.520.4'(40.30.52)0.01tan600.112hhhm0.420.30.112.81Hm示意图：浮渣去除槽排泥流出流入平流式沉淀池L=4000h2=2000H=28105.厌氧接触池的计算（1）.水力停留时间该设计中，污水的可生化性强，有机物浓度超高，故水力停留时间取1.5td；（2）曝气池内活性污泥浓度曝气池内活性污泥浓度vX，一般采用20004000/mgL，设计中取3000/vXmgL。（3）.回流污泥浓度610rXrSVI式中Xr回流污泥浓度（mg/L）；SVI---污泥指数，一般用100；r---系数，一般采用r=1.2则：6101.212000/100XrmgL（4）.污泥回流比'1vrRXXR式中R污泥回流比''0.75120009000/rXrXrfXmgL回流污泥浓度（mg/L）,300090001RR解得:0.5R。（5）.平面尺寸计算回流比：0.5R,回流污泥浓度：12000/rXmgL根据公式=污泥浓度回流比回流污泥浓度得=0.512000=6000mgL污泥浓度根据VQt式中V3总有效容积（m）；3(/),Qmd进水流量按平均流量计；t水力停留时间（d）