搜索
污水处理厂设计说明书F0516101李博潇50516190171概述1.1主要设计内容1.1.1根据所给的原始资料，计算进厂的设计流量和水质污染浓度；1.1.2根据水质情况，地形和上述计算结果，确定污水处理方法和污水、污泥处理的流量以及有关的处理构筑物；1.1.3对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸；1.1.4进行各处理构筑物的总体布置和污水与污泥处理流程的高程设计，绘制平面布置与高程图。1.1.5进行污水处理构筑物设计水量衡算。1.2污水厂设计原则1.2.1校核水处理构筑物的处理能力，水处理单体构筑物基本上按最大时流量进行设计；1.2.2污水厂应按近期设计，考虑远期发展；1.2.3污水厂设计时应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足处理要求，能够达到系统正常70％的处理能力；1.2.4污水厂机械化和自动化程度，应本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定，逐步提高；1.2.5设计中必须遵守设计规范的规定。但是对于确实行之有效，经济效益高，技术先进的新工艺，新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。1.3平面布置设计原则1.3.1布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。1.3.2充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填，挖土方量和施工费用。1.3.3各构筑物之间连接管渠应简单，短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便；此外，有时也需设置必要的超越管道，以便于一构筑物停产检修时，为保证必须处理的数量采取应急措施。1.3.4建筑物布置应注意朝向和风向；1.3.5生产区和生活区应尽量分开；1.3.6对于分期建设的项目，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。1.3.7还应考虑分期施工方便。1.4面积确定1.4.1生产构筑物及建筑物平面尺寸由设计计算确定；1.4.2生活辅助建筑面积应按水厂管理体制，人员编制和当地建筑标准确定。生产辅助建筑物面积根据水厂规模，工艺流程和当地具体情况确定；1.4.3当各构筑物和建筑物的个数和面积确定之后，根据工艺流程和构筑物及建筑物的功能要求，结合地形和地质条件，进行平面布置。1.5高程布置原则1.5.1在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内，水头损失应通过计算确定，并留有余地。1.5.2水头损失应包括构筑物内集水槽（渠）水头跌落损失在内。1.5.3当各个单体的水头损失确定之后，并可进行构筑物高程布置。构筑物高程布置与厂区地形，地质条件及所采用的构筑物形式有关。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，高程布置中要避免生化池和二沉池埋入地下过深而增加工程造价；1.5.4管道铺设因地制宜，采用合适的埋深。2.设计任务及工艺选择2.1设计原始资料设计水量3万m3/d，进水管管底标高-4.50m，排放水体常年洪水位标高-2.00m，常年主导风向西南风，进水水质BOD=215mg/L，SS=200mg/L,出水水质30mg/L，SS=30mg/L,位于华南地区。2.2污水与污泥处理工艺选择处理流程应达到污水处理厂高效稳定运行、基建投资省、运行费用低。本次设计采用活性污泥法二级生物处理工艺，曝气池采用传统的推流式曝气池，吸附-再生工艺。3.各处理单元的设计计算3.1设计流量平均流量：4331010347.22/243600QLs××==×时变化系数：0.112.71.419KzQ==所以，设计流量：max374.221.419492.91/QLs=×=3.2管道设坡度i=0.004,管径D=800mm=0.8m，n=0.014查表得h/D=0.58,v=1.64m/sh=0.58×800=464mm3.3明渠格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理设施的正常运行。本设计中，粗格栅与明渠连接，提升泵站的来水首先进入稳压井后，进入粗格栅渠道。设明渠数N=1，明渠内有效水深h=0.664m，水流速度v=0.8m/s，则明渠宽度b为max0.49270.9280.80.6641QbmvhN===××××取为1m。3.4粗格栅取栅前水深h=0.5m，过栅流速V=0.8m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，粗格栅倾角α=60º，格栅数N=2，则栅条间隙数n为maxsinsin600.49272220.020.650.9nQNbhvα°=×=×≈×××设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度B为B=S（n-1）+bn=0.01×(22-1)+0.02×22=0.65m计算水头损失∑h为()422430.0130.02S0.8sin32.42sin600.081b22vhkmggβα⎛⎞==××°=⎜⎟⎝⎠∑取∑h=0.1m。所以，栅槽总高度H为H=h+h2+∑h=0.664+0.3+0.1=1.064m，取为1m。栅槽总长度L为L=()112αtgBB−+1.0+αtgH1+0.5+()114αtgBB−=2.695m格栅每日产生的栅渣量W为3max1864000.49270.08864002.4010001.4191000QWWmdK×××===××z，宜采用机械除污设备。式中W1——栅渣量。3.5细格栅粗格栅后连接细格栅，进一步拦截水中较小的悬浮物和漂浮物。设计参数除了栅条间隙宽度b=0.006m设细格栅数N1=3，有效水深h=1.0m，水流速度v=0.4m/s。栅条间隙数n为maxsinsin600.49276430.00610.4nQNbhvα°=×=×≈×××栅槽宽度B为B=S（n-1）+bn=0.01×(64-1)+0.01×64=1.014m计算水头损失∑h为()422430.0130.006S0.4sin32.42sin600.101b22vhkmggβα⎛⎞==××°=⎜⎟⎝⎠∑取为0.1m所以，栅槽总高度H为H=h+h2+∑h=1+0.3+0.1=1.4m栅槽总长度L为111(B-B)(B-B)HL=+1.0+0.5+6.372tg2tg4tgmααα+=3.6曝气沉砂池本设计中选用曝气沉砂池，它是通过曝气作用使水流旋转，产生离心力，去除泥砂，排出的沉砂较为清洁，处理起来比较方便。设污水在曝气沉砂池中的水力停留时间t为2min，则曝气沉砂池的总有效容积V为3max60600.4927259.12460VQtm==××=≈设污水在曝气沉砂池中的水平流速v为0.08m/s，则水流断面面积A为22max0.49276.15960.08QAmmv===≈设有效水深h为2m，则曝气沉砂池总宽度B为623BAhm===宽深比B:h=3:2符合要求。曝气沉砂池的池长L为60610LVAm===长宽比L:B=10:3，符合要求。曝气沉砂池所需要的曝气量q为33max360036000.20.4927354.74355/qDQmhmh=××=××=≈式中D——1m3污水所需要的曝气量（m3/m3），取0.2m3/m3。SS去除率10%。3.7初沉池集配水井沉砂池的出水通过管道送往初沉池，初沉池的出水送往曝气池的集配水井。输水管的管径为800mm，管内最大流速为0.98m/s。集配水井为内、中、外套管式结构，外径为9.0m,中径为6.0m，内径为3.0m。由沉砂池过来的输水管直接进入中层套管进行流量分配，通过两根600mm的管道送往两个初次沉淀池，管内最大水流速度为0.87m/s。初沉池的上清液通过两根600mm的管道流回集配水井的外套管，管内最大水流速度为0.87m/s；随后用800mm的管道送往曝气池。管内最大水流速度为0.98m/s。沉淀下来的污泥进入内套管。3.8辐流式沉淀池N=2座，表面负荷取q=2m3/(m2h)所以单池表面积A=Qmax/(Nq)=0.4927×3600/(2×2)=443.43m2直径44443.4323.76ADmππ×===，取D=24m设污水沉淀时间t=1.5h，则沉淀池有效水深h=qt=2×1.5=3m4m，符合要求。沉淀部分有效容积V=Ah=1330.29m3进水悬浮物浓度C1=200×(1-10%)=180mg/L设去除率40%，出水悬浮物浓度C2=180×(1-40%)=108mg/L设两次清除污泥间隔时间T=0.5d污泥密度γ=1t/m3污泥含水率P0=96%Kz=1.419污泥部分所需容积max1203()24100(100)0.49273600(0.000180.000108)241000.51.4191(10096)213.5QCCTVKzPNVVmγ−⋅⋅=−××−×××=××−×=污泥斗上部半径r1=2m下部半径r2=1m污泥斗倾角60°污泥斗高度512()tg3hrrmα=−=污泥斗容积223511122()12.703hVrrrrmπ=++=池底坡向污泥斗坡度为0.05，坡底落差h4=（R-r1）×0.05=0.5m污泥斗以上圆锥体部分污泥容积2234211()90.063hVrrRRmπ=++=可储存的污泥体积=V1+V2=12.7+90.06+112.76m3V=13.5m3沉淀池总高度H：超高h1=0.3m，缓冲层高h3=0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.3+0.5+1.73=5.83m径深比D/h2=24/4=86，符合要求总体积=V+V1+V2=1357.17+12.7+112.76=1482.63m33.9曝气池3.9.1污水处理程度的计算及曝气池的运行方式a．污水处理程度的计算进水水质BOD=215mg/L，经初次沉淀池处理，BOD值降低20~30%，取25%。因此进入曝气池的污水BOD值Sa=215×（1-25%）=161.25mg/L。为了计算去除率，首先计算处理水中非溶解性BOD值57.17.10.090.4307.67aeBODbXCmgL=×××=×××=式中b——微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.10之间，此处取0.09。Xa——活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4。Ce——处理水中悬浮固体浓度，取值30mg/L。所以，处理水中溶解性BOD值为（出水水质30mg/L）30-7.67=22.33mg/L则BOD的去除率为161.2522.33100%86.15%161.25η−=×=b．曝气池的运行方式本设计以传统活性污泥法系统作为基础，按阶段曝气系统运行。3.9.2曝气池的计算和各部位尺寸的确定a．BOD-污泥负荷率的确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.3kgBOD/(kgMLSS・d)。但为了稳妥，需加以校核，校核公式如下（kgBOD/(kgMLSS・d)）20.0222.330.750.2147/()86.15%eSKSfNkgkgdη⋅⋅===⋅所以，Ns按0.2计算。b．确定混合液污泥浓度X根据已经确定的Ns值，查图得到相应的SVI值120。取r=1.2由于：求出的BOD去除率86.15%，小于90%，且污水厂流量较小，负荷不高，故无须建设BOD去除率很高的其他工艺，考虑用吸附-再生活性污泥法，原因有：1．对BOD去除率要求不高2．该法抗冲击能力强3．污水中溶解性BOD较少取回流比R=75%，按下面的公式计算X的值，即66100.751.2104286(1)(10.75)120RrXmgLRSVI⋅⋅⋅⋅===++⋅c．确定曝气池容积'330000161.255643.40.24286asQSVmNX⋅⋅===⋅⋅d．确定曝气池各部位尺寸曝气池共设2组，每组容积为5643.4/2=2821.7m3。设池深h为4.0m，则每组曝气池的面积F为F=2821.7/4.0=705.425m2设池宽B=5m，B/h=5/4.0=1.25，介于1-2之间，符合规定，则池长L为L=F/B=141.085mL/B=28.21710，符合规定。设每组曝气池共5廊道，每廊道长L1为L1=L/5=125/5=28.217m