水污染控制工程设计说明书

-1-《水污染控制工程》课程设计PC城市污水厂设计说明书目录-2-中英文摘要第一章原始资料分析第二章方案选择1、工艺的确定2、设计污水量第三章附属构筑物的设计与计算1、泵前中格栅2、提升泵房3、细格栅4、沉砂池5、初沉池6、曝气池7、二沉池8、接触消毒池与加氯间第四章污泥处理构筑物的设计与计算1、浓缩池2、贮泥池3、厌氧消化池第五章污水高程计算1.污水处理高程计算表2.污泥处理高程计算表第六章、设计体会参考文献摘要：本次设计采用分流制排水体制，并经优化比较，选择ASP传统-3-活性污泥法工艺作为污水处理厂的处理工艺，对PC城市生活污水、工业废水等进行处理。设计过程中对厂内各污水处理构筑物及污泥构筑物进行设计计算，并画出该污水处理厂的平面图，及构筑物的高程图。Abstract：Inthisdesign,thedistributedflowsystemisadoptedandthetraditionalactivesludgeprocesstechnologyisselectedoutasprocessforthedomesticsewageandindustrialwastewateraftercomprehensiveanalysisandcomparison.Thedesignprocessincludingthedesignandcalculationsforsewagetreatmentstructuresandsludgestructuresanddrawingthefloorplanofthesewagetreatmentplantandtheelevationmapofstructures.第一章原始资料分析-4-1、城市概况PC城市被一条自北向南的河流分为两个区，即I区和II区。I区人口密度是600人/公顷，II区是540人/公顷。该城市居住房中的卫生设备情况：Ⅰ区有完善的给水排水设施。II区室内有给水排水卫生设备，并有沐浴和集中热水供应。2、自然条件(1)地形：该市地形坡度相对不高，地面高度沿着东西两个方向向中间的河岸不断降低。(2)工程地质：该市城市土壤种类为亚粘土，电力供应正常，有两个电源可供连接；城市附近没有污水灌溉农田的习惯，也没有污水农田灌溉系统。(3)气象资料：该市一年最高气温为39℃，最低温度为3.2℃，年平均气温为16.5℃。年平均降雨量1720mm。常年主导风向为西南风。(4)水文资料：该市内河流最高洪水位79米，最低水位69米，常水位75米，地下水位为离地面-5.5米，厂区内设计地面标高为80米。3、工程设计规模（1）污水总量本次设计以II区污水厂为设计内容。II区的市政公共设施及未预见污水量2.0796万3/md，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。（2）污水水质进水水质：生活污水BOD5为212.9mg/L；SS为298.1mg/L；工业废水BOD5为260mg/L；SS为300mg/L.两者加权平均后得到污水的进水水质：BOD5为228.61mg/L；SS为298.74mg/L出水水质：按照国家一级B标准，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L。混合污水温度：夏季28℃，冬季10℃，平均温度为20℃。（3）工程设计规模-5-污水处理厂的设计规模主要按当前需要考虑，以满足城市日常污水排放需求。第二章方案选择1、工艺的确定由于该污水处理只需去除BOD5与SS，不考虑脱氮与除磷方面，采用传统活性污泥法，其流程为：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→处理水排放○1工艺流程方案的比较和选择传统活性污泥法氧化沟优点：1.有机物经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也历了一个从池道端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期2.在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低3.效果好，BOD除率达90%以上缺点：1.曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高2.曝气池溶积大，基建费用高。3.供氧与需氧不平衡4.对进水水质，水量变化的适应性较低，动行效果易受水质，水量变化的影响优点：1.可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化化沟内能太到好氧稳定的程度2.可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟和二沉池合建，可少去污泥回流装置。3.BOD负荷低缺点：1.占地面积较大两个方案都能达到处理水质的要求，BOD5，SS去除都能达到出水水质，工艺都是比较简单的，在技术上都是可行的。考虑到厌氧池+氧化沟处理工艺占地较大，投资较多，而且氧化沟属于新型工艺，出于技术成熟的考虑，最终采用传统活定污泥法。○2二沉池的比较和选择类型优点缺点适用条件平流式处理水量可大可少，有效占地面积大，排泥地下水位高，施工困-6-沉淀区大，沉淀效果好，对水量水质变化适应性强，造价低，平面布置紧凑因难(人工排泥)，工作繁杂，机械刮泥易锈，配水不均难地区，适用流动性差比重大的污泥，不能用静水压力排泥，污水量不限辐流式处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格适用处理水量大，地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区经上面的图表，可以看出，平流式与辐流式沉淀池都是可选的。平流式沉淀池对水质冲击变化效果好，但在占地面积大，排泥困难，要人工排泥，所以不是太好。虽然辐流式沉淀池排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格，但是这些问题对于这个发展型的城市来说，这点问题并不是太大，管理方面可以请高技术人才。并且看到了它的优点处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好。所以选择辐流式沉淀池作为二沉池是好的选择。2、设计污水量最大日最大时流量Q=240.7L/S，生活污水平均流量109.68L/S，工业废水集中流量54.77L/S。II区总人口约8.0714万人。则平均日平均时流量Q=164.45L/S＝14208m³/S接入管的选取：管径D=800mmh/D=0.56i=0.1%v=0.8m/s第三章附属构筑物的设计与计算一、泵前中格栅泵前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。设2座格栅,n=21、设计参数设计流量Q=0.2407m³/s栅前流速v1=0.8m/s，过栅流速v2=0.9m/s取栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/3310m污水-7-2、设计计算（1）栅前水深:根据最优水力断面公式21211vBQ计算得:栅前槽宽mvQB55.08.012035.022111，则栅前水深mBh275.0255.021（2）栅条间隙数n条149.098.002.02/60sin2407.02/sin2maxehvQn（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01×（14-1）+0.02×14=0.41m（4）进水渠道渐宽部分长度1LmBBL07.020tan255.0-6.0tan2111其中α1为进水渠展开角为20,进水渠宽B1＝0.55m（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2LmLL035.0207.0212(6)过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则mgvkkhh08.060sin81.928.0)02.001.0(42.23sin2234201其中:=β（s/e）4/342.296.0h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：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）取栅前渠道超高h2=0.3m栅前槽总高度:21hhH=0.275+0.3=0.575m-8-栅后槽总高度:21hhhH=0.275+0.08+0.3=0.655m(8)格栅总长度LL=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.07+0.035+0.5+1.0+0.575/tan60°=1.94mA.每日栅渣量WdmdmKwQW/2.0/32.0100061.18640005.012035.0100086400331max总(总K=1.61)宜采用机械清渣.B.计算草图如下：α1进水工作平台栅条αα二、污水提升泵房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。1、设计参数设计流量：Q=240.7L/s，按近期流量设计2、泵房设计计算-9-该污水处理工艺采用传统曝气活性污泥处理，污水处理系统简单，所以污水只需一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入河道。污水提升前水位76.77m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位82.66m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=82.66-76.77=5.89m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+∑h=7.89m采用上海市博禹有限公司生产的型号为200WQ500-10-30的潜水排污泵，设置三台，两备一用。该泵提升流量138.9L/S，扬程10m，转速980r/min，功率30Kw。占地面积为π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。泵房草图进水总管中格栅吸水池最底水位±0.00污水提升泵房计算草图三、泵后细格栅1.设计参数建2座细格栅，每座的设计流量Q=0.12m³/s栅前流速v1=0.9m/s；过栅流速v2=1.0m/s；-10-格栅间隙e=10mm；栅前部分长度0.5m；格栅倾角α=60°；单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水；2.设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式2121vBQ计算得栅前槽宽mvQB52.09.012.02211，则栅前水深mBh26.0252.021（2）栅条间隙数95.42126.001.060sin12.0sin2ehvQn（取43）（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（43-1）+0.01×43=0.85m（取1m）（4）进水渠道渐宽部分长度mBBL66.020tan252.01tan2111（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL33.0212（6）过栅水头损失（h1），格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数一般取k=3，y阻力系数与栅条断面形状有关，3/4es，因栅条边为矩形截面，42.2，3/401.001.042.2,则mgvkkhh32.060sin81.921)01.001.0(42.23sin2234201（7）栅后槽总高度（H）栅后槽总高度H1=h+h1+h2=0.26+0.32+0.3=0.88m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα=0.66+0.33+0.5+1.0+0.88/tan60°=3m（9）每日栅渣量dmKQWW/64.0100061.1864001.012.010008640031‘总0.2dm/3所以宜采用机械格栅清渣-11-计算草图见附图3α1进水工作平台栅条αα格栅计算草图四、沉砂池本设计采用钟式沉沙池，设2座，则每座流量Q=0.12035m³/s=120.35L/s,根据流量选择型号为200的钟式沉沙池，各部分尺寸为：A=2.43B=1.0C=0.450D=0.900E=0.30F=1.35G=0.4H=0.3J=0.40K=0.80L=1.15设计草图见附图4五、初沉池本设计选用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用机械刮泥。1、设计参数-12-设计流量Q=0.2407m³/s=866.52m3/h设2座。2、设计计