42水污染控制工程课程设计

水污染控制工程课程设计成绩水污染控制工程课程设计某城镇污水处理厂设计使用说明书学生姓名学院名称环境工程学院学号班级专业名称环境工程指导教师2013年11月18日水污染控制工程课程设计第1页共26页目录第一章总论.....................................................................21设计任务和内容..............................................................22基本资料....................................................................2第二章污水处理工艺流程说明....................................................31污水、污泥处理工艺的确定...................................................3第三章污水处理构筑物的设计与计算..............................................51泵前中格栅设计计算.........................................................52沉砂池设计计算..............................................................73平流式初沉池设计计算.......................................................104传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算..........................................115向心辐流式二沉池设计计算...................................................16第四章主要设备说明............................................................191构筑物一览表..............................................................20第五章污水厂总体布置..........................................................201主要构（建）筑物与附属建筑物...............................................212污水厂平面布置.............................................................213污水厂高程布置.............................................................22设计体会.......................................................................25参考文献.......................................................................25水污染控制工程课程设计第2页共26页第一章总论1设计任务和内容设计任务：针对一座城镇污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图。最大日处理量为90000+15700万立方米每天1、平均日平均时流量:Qa＝9×104m3/d+15700＝105700m3/d2、最大日最大时流量:工业污水日变化系数取Kz＝1.4，生活污水日变化系数取Kz＝1.5而Qm＝Kz×Qa，则有：Qm＝Kz×Qd／24＝15700*1.4/24+90000*1.5/24=1.817m3/s设计内容：①对工艺构筑物的选型作说明；②主要处理设施（格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池）的工艺计算③污水处理厂的平面和高程的布置2基本资料1、根据原始资料，污水处理厂的设计进、出水水质见下表：城市污水处理厂设计进水水质：单位：（mg/L）CODcrBOD5SS进水500300310出水≤60≤30≤302、气象与水文资料风向：多年主导风向为西南风；气温：年平均气温11℃；最热月平均为26.5℃；极端气温，最高为37.3℃，最低为-20℃3、厂区选型平均地面坡度为1﹪。4、设计成果①设计计算说明书一份②设计图纸：污水厂的工艺平面布置图，污水厂工艺流程高程布置，曝气池的平面、立面和剖面图，按扩大初步设计的要求，画出二沉池的工艺设计图。水污染控制工程课程设计第3页共26页第二章污水处理工艺流程说明本工程设计中氮、磷的去除不作要求，其他各项指标均应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002中的一级B标准，即要求出水BOD5降至20mg/L以下，CODCr降至60mg/L以下，SS降至30mg/L以下。经分析，原污水各项指标均不是很高，采用传统的城镇污水处理工艺即可达到处理要求。1污水、污泥处理工艺的确定1.1污水处理工艺选择传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，时早起开始使用并一直沿用至今的运行方式。有机污染物在曝气池内的降解，经历了第一阶段和第二阶段代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸期的完全生长周期。传统活性污泥法对污水处理的效果极好，BOD的去除率可达到90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。（1）工作原理：1）流入工序：原污水从曝气池首端进入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入，2）曝气反应工序：压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，污水和回流污泥形成的混合溶液在池内呈推流形式流动至池的末端.3）沉淀工艺：处理后的污水和活性污泥在二沉池内分离，4）排放工序：处理后的部分污泥作为剩余污泥排除系统进行污泥处理，另一部份活性污泥则回流到进水端。特点：①污水处理效果好，BOD5去除率可达到90%以上；②通过对运行方式的调节，可进行除磷脱氮反应；③不易发生污泥膨胀；④曝气池容积大，占地规模大，基建费用高。1.2处理构筑物选择污水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用中格栅、平流沉砂池，平流式初沉淀池，传统活性污泥法鼓风曝气，向心辐流式二沉池，进水中格栅污水提升泵房平流式沉砂池平流式初沉池计量槽向心辐流式二沉池传统活性污泥曝气池出水水污染控制工程课程设计第4页共26页1.3污泥处理工艺方案1.3.1污泥的处理要求污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：☆减少有机物，使污泥稳定化；☆减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；☆减少污泥中有毒物质；☆利用污泥中有用物质，化害为利；1.3.2常用污泥处理的工艺流程：（1）：生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置（2）：生污泥→浓缩→机械脱水→最终处置（3）：生污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置（4）：生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→农田由于该工艺选用传统活性污泥法，污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用（生污泥→重力浓缩→厌氧消化→机械脱水→最终处置）如下图。其中污泥浓缩，机械脱水污泥含水率能达到80%以下。1.3.3.处理构筑物选择污水处理构筑物形式多样，在选择时，根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用污泥泵房，竖流式污泥浓缩池，正方形贮泥池，固定盖式消化池，采用带式压滤机进行污泥脱水。初沉池污泥贮泥池厌氧消化池重力浓缩池机械脱水二沉池污泥泥饼外运水污染控制工程课程设计第5页共26页第三章污水处理构筑物的设计与计算1泵前中格栅设计计算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。1.1格栅的设计要求（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）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s.（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700.（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s.（5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：1）格栅间隙16～25mm适用于0.10～0.05m3栅渣/103m3污水2）格栅间隙30～50mm适用于0.03～0.01m3栅渣/103m3污水.（6）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m接下是中格栅草图α1进水工作平台栅条α图1中格栅计算草图α1.2格栅尺寸计算设计参数确定①：设计流量Q1=0.9085m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算；水污染控制工程课程设计第6页共26页栅前流速：v1=0.7m/s，过栅流速：v2=0.9m/s；渣条宽度：s=0.01m，格栅间隙：e=0.025m；栅前部分长度：0.5m，格栅倾角：α=60°；单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式2vBQ1211计算得:栅前槽宽1.61m0.70.90852v2QB111，则栅前水深0.81m21.612Bh1（2）栅条间隙数：n=ehvQsinmax=50(取n=50)（3）栅槽有效宽度：B0=s（n-1）+en=0.01×（50-1）+0.025×50=1.74m；考虑0.4m隔墙：B=2B0+0.4=3.88m（4）进水渠道渐宽部分长度：进水渠宽：0.18mtan25271.33.882tanαBBLm;71.30.70.71.817vhQB111max'；（其中α1为进水渠展开角，取α1=25）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度0.09m20.182LL12（6）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：0.075msin609.8120.90.0250.012.423sinα2gvζkkhh2342201其中：34s/eβζ；sinα2gvζh220，h0：水头损失；k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42。（7）栅后槽总高度（H）：本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.81+0.3=1.11m；H=h+h1+h2=0.81+0.075+0.3=1.185m（8）栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.18+0.09+0.5+1.0+1.11/tan60°=2.41m09.02;18.0tan21211LLBBL水污染控制工程课程设计第7页共26页（9）每日栅渣量：在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：/d0.2m/dm4.610001.22864000.051.8171000K86400WQW33z1max；所以宜采用机械清渣。2沉砂池设计计算2.1沉砂池的选型：沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，