水污染课程设计

水污染控制工程》课程设计学院：系别：环境与市政工程系专业：环境工程班级：学号：姓名：指导教师：目录前言----------------------------------------------------污水厂设计说明书----------------------------------------污水厂设计计算书---------------------------------------污水处理构筑物设计计算------------------------------污泥处理构筑物设计计算------------------------------高程计算-------------------------------------------参考文献-----------------------------------------------前言课程设计是学生进行专业课学习的最后一个环节，是总结学生在校学习成果、培养高级技术人才基本训练的一个重要环节，是基础理论、基本知识的学习和基本技术训练的继续、深化和发展。课程设计着重培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的本领。因此，通过本设计应达到以下目的：总结和巩固在校所学专业课知识，使之进一步深化和系统化。初步学习如何在检索资料和调研基础上，根据实际情况制定设计方案。提高设计、计算、资料检索、文献阅读、编写设计说明书和计算机绘图能力。树立正确的设计思想和经济理念。培养学生精心设计、踏实细致、认真负责的工作作风。污水厂设计说明书一、污水厂的设计规模污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为：该厂按远期2010年一期7.8万吨/天建设完成，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为1.3万吨/天。这样既可满足近期处理水量要求，有留有空地以三期扩建之用。远期2.6万吨，一期建设，计算主要按远期计算，由于没有工业废水的变化系数，所以按生活污水量来取其时变化系数。二、进出水水质单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3－NTP进水160100200254.9出水60202080.5该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB8978－2002）中的一级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的N，P达到排放标准。三、处理程度的计算1.溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟)LmgeeCBODef/6.13)1(42.1207.0)1(42.17.0523.0523.05处理水中溶解性BOD5为20－13.6＝6.4mg/L溶解性BOD5的去除率为：%6.93%1001004.61002.CODcr的去除率3.SS的去除率4.总氮的去除率出水标准中的总氮为15mg/L，处理水中的总氮设计值取15mg/L，总氮的去除率为：5.磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为4.9mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计，则磷的含量为4.9×0.189=0.93mg/L.磷的去除率为：%20.46%10093.05.093.0四、城市污水处理设计1.工艺流程%5.62%10016060160%00.90%10020020200%00.68%10025825栅渣外运栅渣栅渣压干机中格栅污水浓缩池卡罗塞栅渣栅渣压干机提升泵房细格栅沙水分离器沙沉沙池流量计剩余污泥氧化沟接触池排放加氯间二沉池厌氧池回流污泥至苗圃旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的BOD5及NH3-N和P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使它具有很强除磷脱氮功能。2·各级处理构筑物设计流量(二级)最高日平均时7.8万吨平均日平均时6.0万吨说明：雨天时不能处理的流量采用溢流井溢流掉，只处理初期雨水。五、污水处理构筑物设计1.中格栅和提升泵房中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。设计参数：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1)人工清除25～40mm2)机械清除16～25mm3)最大间隙40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700，（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。（5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。运行参数：栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.02m栅前槽宽1.61m格栅间隙数59水头损失0.103m每日栅渣量3.00m3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。提升泵房说明：1．泵房进水角度不大于45度。2．相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。3.泵站为半地下式，直径D＝10m，高12m，地下埋深7m。4.水泵为自灌式。2、细格栅和沉沙池细格栅的设计和中格栅相似.运行参数：栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s栅条宽度0.01m栅条净间距0.01m栅前部分长度1.22m格栅倾角60o栅前槽宽2.50m格栅间隙数116（两组）水头损失0.26m每日栅渣量6.00m3/d沉砂池设计沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池设计中，必需按照下列原则：1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。2.设计流量应按分期建设考虑：(1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；(2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；(3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3.沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。5.贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于0.3m。7.除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。说明：采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。运行参数：沉砂池长度7.5m池总宽3.8m有效水深0.87m贮泥区容积0.69m3（每个沉砂斗）沉砂斗底宽0.6m斗壁与水平面倾角为600斗高为0.7m斗部上口宽1.4m3、厌氧池和氧化沟说明：本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。运行参数：共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。厌氧池直径D=36m，高H=4.3m氧化沟尺寸L×B=91m×32m，高H=4.0m给水系统：通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流，减少对膜式曝气管得冲刷。尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。出水系统：采用双边溢流堰，在边池沉淀完毕，出水闸门开启，污水通过溢流堰，进行泥水分离。澄清液通过池内得排水渠，排到接触消毒池。在排水完毕后，出水闸门关闭。曝气系统：采用表面机械曝气DS400C型倒伞型叶轮表面曝气机。排泥系统：采用轨道式吸泥机，由于池体为氧化沟，其边沟完成沉淀阶段后，转变为缺氧池，因此其回流污泥速度快，避免了污泥的膨胀。所以此工艺排泥量少，有时可以不排泥。吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。4、二沉池设计参数：设计进水量：Q=39000m3/d（每组）表面负荷：qb范围为1.0—1.5m3/m2.h，取q=1.0m3/m2.h固体负荷：qs=140kg/m2.d水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5h堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)运行参数：沉淀池直径D=30.7m有效水深h＝2.75m池总高度H=5.27m贮泥斗容积Vw＝810m35．接触消毒池1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表：经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯毒。设计参数：设计流量：Q′=78000m3/d=902.8L/s（设一座）水力停留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：ρ＝4.0mg/L平均水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.5m采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。采用隔板式接触反应池。消毒剂优点缺点适用条件液氯效果可靠、投配简单、投量准确，价格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物。适用于，中规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单，价格便宜。同液氯缺点外，沿尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，等，污水中PH，温度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物投资大成本高，设备管理复杂适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂次氯酸钠用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒需要特制氯片及专用的消毒器，消毒水量小适用于医院、生物制品所等小型污水处理站运行参数：池底坡度2%～3%隔板用5块长30.1m宽28m水头损失取0.5m水流速度0.75m/s六、污泥处理构筑物的设计计算1、污泥泵房（1）回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW。（2）回流污泥泵房占地面积为9m×5.5m。（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q2Qw/2＝5.56m3/h。选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h,H14-12m,N3kW。（4）剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积mmH3.00.321。2、污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数：①进泥含水率：当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%。②污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/(m2.d)。③浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。④有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。运行参数：设计流量：每座1344.4kg/d，采用2座进泥浓度10g/L污泥浓缩时间13h进泥含水率99.0%出泥含水率96.0%池底坡度0.08坡降0.3m贮泥时间4h上部直径10.4m浓缩池总高4.9m泥斗容积6.42m3七、污水厂平面，高程布置1、平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应