AP0809513 李雨薇 课程设计

五邑大学环境工程课程设计任务书专业：环境工程班级：AP08095学号：AP0809513姓名：李雨薇五邑大学化学与环境工程系二零一一年十月目录课程设计书………………………………………………………………………………1目录……………………………………………………………2前言……………………………………………………………3第一章设计概述……………………………………………………………3第二章工艺流程及说明……………………………………………………………3第三章构筑物设计计算………………………………………………………………………8一、污水处理系统…………………………………………………………………………81、粗格栅…………………………………………………………………………………82、提升泵房……………………………………………………………………………93、细格栅…………………………………………………………………104、曝气沉砂池……………………………………………………………115、平流初沉池……………………………………………………………136、曝气池……………………………………………………………167、辐流二沉池……………………………………………………………168、接触池……………………………………………………………179、计量槽设计计算………………………………………………………………………18二、剩余污泥量……………………………………………………………18三、污泥处理系统……………………………………………………………19第一节污泥泵房设计计算………………………………………………………………19第二节重力浓缩池设计…………………………………………………………………20第三节污泥厌氧消化池设计计算………………………………………………………21第四节机械脱水间设计计算………………………………………………………………22第四章污水处理厂的平面布置……………………………………………………………24第五章污水厂的高程布制……………………………………………………………28前言随着我国社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健康,已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设,有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中,预计到2010年,我国要新建城市污水处理厂1000余座,污水厂的投资将达1800亿元.在这一进程中,城市污水处理工艺的选择,将是工程界面临的首要问题。决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是污水处理工艺的选择。目前,在城市污水处理领域,南方城市普遍存在着追求“新工艺”的倾向,而且在工艺选择上似乎还有“一窝蜂”的现象。例如80年代,南方城市污水处理工艺多选择氧化沟;到了90年代末,SBR工艺几乎要“一统天下”了。一座城市污水厂处理工艺的选择,虽然应由污水水质、水量、排放标准来确定,但是,忽略污水处理厂投资和运行成本,过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。实际上,有些南方城市采取的高投资、高运行费的“新工艺”,由于水质浓度低等缘故,并未收到理想的处理效果。生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术。目前,国内仅用于中水(杂用水)处理以及解决地表水源微污染的治理上,应用于城市污水处理,却鲜有报道。事实上,城市污水处理事业发达的美国,在70年代主要采取生物膜法处理城市污水,70%的城市污水处理厂采用造价低、运行费用省的高负荷生物滤池。我国是一个发展中国家,污水治理的基本原则是要以有限的财力,解决日益严重的水污染问题。活性污泥法是处理城市生活污水最广泛使用的方法,它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解的有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其它一些物质.它既适用于大流量的污水处理,也适用于小流量的污水处理.运行方式灵活,日常运行费用较低。第一章设计概述设计任务任务来源某城市地势平坦、气候温和，地址条件较好，人口35万，工业废水中难降解有毒物质较少，要求设计城市污水厂。有关资料该市排水工程规划建议采用150L/人·d公共建筑排水量：300m3/d工业废水量：3000m3/d混合污水（城市污水）水质为：BOD＝270mg/L，SS＝300mg/L，PH＝7.0处理后排入河流，需满足城市污水排放标准夏季主导风向：东南进入水厂污水干管D＝1000mm，管内底标高23.64m地面平均标高：26.25m本设计假定最高洪水水位为24.32m，高程布置以此作为标准使核算出水水位比其略高，以实现依靠重力从高向低的自由流第二章工艺流程及说明处理工艺选择1．设计原则(1).本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定,废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到城市废水排放要求。(2).针对本工程的具体情况和特点,采用成熟可靠的处理工艺和设备,尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。(3).处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地,以适应水质、水量变化。(4).尽量考虑操作自动化,减少劳动强度。(5).在不影响处理效果的前提下,充分利用原有的构筑物和设施,节省工程费用,减少占地面积和运行费。(6).降低噪声,改善废水处理站及周围环境。(7).本处理工艺流程要求耐冲击负荷,有可靠的运行稳定性。2．处理方法的选择由该原始资料可看出城市排出的水量较小，水质较好，污水处理厂的处理污水和污泥负荷较小。生活杂用水等,水质及其稳定性要求高,因此根据混合污水水质、水量以及污水厂功能和环境要求,长期安全可靠地运行，我们选择合理、可靠的传统活性污法处理工艺。工艺流程初沉池二沉池处理目的去除SS回收活性污泥SS浓度200-400mg/L2000-4000mg/L沉淀类型絮凝沉淀成层沉淀表面负荷1.5～3.0m3/m2.h1.0～1.5m3/m2.h设计沉速1.5～3.0m/h1.0～1.5m/h沉淀时间1.0～2.0h1.5～2.5h堰上负荷≤2.9L/s.m≤1.7L/s.m排泥方式间歇、重力连续、虹吸排泥机械半桥式刮泥机全桥式刮、吸泥机污泥含水率95～97%99～99.2%浮渣挡板必须设可不设工艺流程废水通过排水管网收集,流入污水处理部分,流经格栅去除较大悬浮固体物.出水再送入平流式初沉池,在初沉池中去除小部分BOD5,大部分悬浮物在自重下沉淀形成污泥,经管网收集进入污泥浓缩池.经初沉池后的废水再流经曝气池,采用表面曝气,投加悬浮填料使活性污泥体系稳定,去除绝大部分BOD和部分SS.废水进入二沉池进一步去除BOD和SS.使排水达标.二沉池中的部分污泥进行回流,流至曝气池进行污泥接种,剩余污泥送至污泥浓缩池,对初沉池和二沉池中的混合污泥进行浓缩,然后进入后续处理(外运或焚烧).流程主要结构介绍1、格栅因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用中格栅和细格栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。2、初沉池初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS约可去除40%～55％以上），同时也可去除部分BOD5（约占总BOD5的25％～40％，主要是非溶解性BOD），以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。本设计采用了成本较低，运行较好的平流式沉淀池，该池施工简易，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。3、曝气池此污水处理厂要求处理效率高；并适合处理要求高、水质稳定的废水，所以采用普通推流式曝气池。4、二沉池二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。5、浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点：①贮存污泥能力高；②操作要求不高；③运行费用少，尤其是电耗。缺点：①占地面积大；②会产生臭气；③对于某些污泥作用少设计水量1.污水来源及状况城市设计人口35万人；城市公共建筑物污水量：300m3/d；工业平均排水量：3000m3/d；2.污水量计算(1)生活平均日污水量（据人口数计算）Qp1=αNq1式中：Qp1——居住区生活污水设计流量，m3/d；N——设计人口数，人；q1——居住区居民生活用水量定额，L/capd；本设计取q1=150L/人dα——污水排放系数；本设计取α=0.875则有：Qp1=αNq1=0.875×40×10^4×150×10^-3=5.25×10^4m3/d(2)城市公共建筑水量：Qp2=300m3/d.(3)工业废水量Qp3=3000m3/d.(4)平均日混合污水量Q=Qp1+Qp2+Qp3=5.25×10^4+300+3000m3/d=5.58×10^4m3/d3、出水水质要求因为某海滨城市地势平坦、气候温和，地址条件较好，工业废水中难降解有毒物质较少。生活污水、公共建筑排水量、工业污水的混合污水（城市污水）水质为：BOD＝230mg/L，SS＝300mg/L，PH＝7.0，处理后出水要求达到国家污水综合排放标准（GB8978-2002）二级标准：BOD5≤30mg/LSS≤30mg/LpH=6.5-8.5（一）水质：项目BODSSBODSS进水水质（mg/l）230300出水水质（mg/l）≤30≤30去除率（％）88.9％以上90％以上处理程度计算C0-CeE=————×100%C0式中：C0——进水物质浓度Ce——出水物质浓度。BOD去除率：η=（230-30）/230×100％=86.9％SS去除率：η=（300-30）/300×100％=90％设计流量城市污水具有生活污水的一切特征，其变化系数可由居住区生活污水变化系数公式KZ=11.07.2Q确定。由GB50014－2006《室外排水设计规范》知：总变化系数KZ=11.07.2Q（Q为平均日平均时污水流量，l/s）。当Q5l/s时，KZ=2.3；当Q〉1000l/s时，KZ=1.3；其余见下表：Qd=55800/24/3600m3/s=0.65m3/s=650L/s1000故总变化系数Kz=2.7/Qd0.11=2.7/6500.11=1.32Qmax=0.65×1.32=0.858m3/s第三章构筑物设计计算一、泵前中格栅1．设计参数：设计流量Qmax=66300m3/d=0.767m3/s栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=50mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=65°单位栅渣量ω1=0.01m3栅渣/103m3污水2．设计计算Q5154070100200500KZ2.32.01.81.71.61.51.4（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式21211vBQ计算得:栅前槽宽mvQB38.18.0767.022111，则栅前水深mBh69.0238.121（2）栅条间隙数249.069.005.065sin767.0sinQmax2ehvn(个)（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+bn=0.01（2