污水处理系统构筑物设计

第1章污水处理系统构筑物设计1.1粗格栅1.1.1设计参数城市污水最大设计流量为：Q=2×105m3/d；生活污水总变化系数：KZ=1.35；设栅前水深：h=1.4m；过栅流速取：v=1.0m/s；用粗格栅，栅条间隙e=50mm；格栅安装倾角：60。进水工作平台栅条αα图3-1粗格栅计算图1.1.2工艺尺寸1、栅条的间隙数.145,9.1440.14.005.060sin35.131.2sinmax取oehvQn2、栅槽宽度取栅条宽度0.01Sm，则栅槽宽度为：B=s(n-1)+en=8.69m3、进水渠道渐宽部分长度若进水渠宽11.8Bm，渐宽部分展开角120，此时进水渠道内有流速为：Qmax/B1h=2.3×1.35/1.8×0.4=4.33m/s。则：mtgtgBBlo45.92028.169.82111槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.725.4245.9212mll4、过栅水头损失因栅条为矩形面积，取2.42，取系数3k，44223310.011sin32.42sin600.03720.0529.81Shkmeg5、栅后槽总高度取栅前渠道超高20.3hm，栅前槽高120.40.30.7Hhhm，120.40.0370.30.737Hhhhm6、栅槽总长度08.16607.05.173.445.9600.15.0121ootgtgHllL1.1.3栅渣量取33310.110Wmm污水，则每日栅除的泥渣量为：dmKWQWZ/9584.19100035.1864001.035.131.210008640031max采用机械清渣。根据要求选择合适的刮泥机。1.2提升泵房水泵选择设计水量为Qmax=2.68×105m3/d，选择用3台潜污泵（2用1备），则单台流量为：Q1=Qmax/2=268000/24/2=5583m3/h根据要求选择合适的水泵。1.3细格栅1.3.1设计参数污水最大设计流量为：smdmQ/31.2/10235；生活污水总变化系数：1.35zK；设栅前水深：0.4hm；过栅流速取：1.0ms；用细格栅，栅条间隙10emm；格栅安装倾角：60。1.3.2工艺尺寸1、栅条的间隙数。取726,7.7250.14.001.060sin35.131.2sinmaxoehvQn.2、栅槽宽度取栅条宽度0.01Sm，则栅槽宽度为：B=s(n-1)+en=14.51m3、进水渠道渐宽部分长度若进水渠宽B1=3m，渐宽部分展开角120，此时进水渠道内有流速为：,/60.24.0335.131.21maxsmhBQ。则：mtgtgBBlo89.15202351.142111槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：.945.7289.15212mll4、过栅水头损失因栅条为矩形面积，取2.42，取系数3k，44223310.011sin32.42sin600.3220.0129.81Shkmeg5、栅后槽总高度取栅前渠道超高20.3hm，栅前槽高120.40.30.7Hhhm，120.40.320.31.02Hhhhm6、栅槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tan60°=15.89+7.945+1.5+0.4=25.74m1.3.3栅渣量取33310.110Wmm污水，则每日栅除的泥渣量为：dmKWQWZ/9584.19100035.1864001.035.131.210008640031max采用机械清渣。根据要求选择合适的刮泥机。1.4曝气沉砂池1.4.1设计参数最大设计流量：smQ/2.33max；水平流速：0.1ms；最大设计流量时的停留时间：3mint；旋流速度：0.3ms；沉砂量：3633010mm污水；图3-2曝气沉砂池计算图1.4.2曝气沉砂池尺寸1、总有效容积3max57632.36060mtQV2、沉砂池断面面积3max321.02.3mvQA3、沉砂池总宽度有效水深为m3~2，设有效水深为2Hm，则池总宽度为：mHAB16232设曝气沉砂池分四格，每格池子宽度b，m：mnBb4416宽深比：224Hb，满足要求。4、沉砂池总长度mAVL1832576长宽比：5.4418bL，符合要求。则平面尺寸：mmLB18165、集砂区集砂斗倾角60，高为0.8m。6、沉砂量3max662436000.8302436001.536101.3510ZQxVmdK。1.4.3曝气系统1、所需曝气量每3m污水所需曝气量为30.2m，则：hmDQq/23042.32.0360036003max2、风机选择根据所需的曝气量选择合适的风机。1.5初沉池本次设计初沉池选用的是辐流式沉淀池，其进出水方式为中心进水，四周出水。图3-3初次沉淀池计算图1.5.1设计参数设计流量（最大流量maxQ）：;/125.3/107.2335smdmQmac表面负荷：3202.0qmmh；沉淀时间：1.5th；出水堰负荷：2.9Lsm；池底坡度：0.05；沉淀池的数量为4n沉淀池型：圆形辐流式。1.5.2沉淀池尺寸1、沉淀部分水面面积25.140642112500max1nqQA2、池子直径.42,3.4214.325.1406441mmAD取3、沉淀部分有效水深：202.01.53hqtm4、沉淀部分有效容积：3'75.42185.1411250mtnQV污泥部分所需的容积：已知污水中悬浮物的浓度为SS=150mg/L，出水中悬浮物要求达到的浓度为10SSmgL，初沉池污泥含水率为95%，本设计中初次沉淀池采用机械排泥，两次排泥之间的间隔为4h。则每天产生的污泥量为：3010max12624495100100010001.015.0241125010010024mtpCCQW污泥斗容积：设12rm，21rm，60。则：51221601.73hrrtgtgm222235111221.73221112.733hVrrrrm5、污泥斗以上圆锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为0.05,则40.051520.050.65hRrm2222342110.65151522176.2133hVRRrrm6、污泥总容积：符合要求。,12691.18821.1767.123321mmVV7、沉淀池总高度：设超高10.3hm，缓冲层高度mh3.03mhhhhhH98.573.165.03.033.0543218、沉淀池池边高度：mhhhH6.33.033.0'3219、排泥量污泥量按初沉池对悬浮物SS的去除率计算：进水SS为150mg/l，初沉池SS的去除率按50%计算。干污泥量为：dkgQd/105.1501021504005污泥含水率设计为95%，污泥密度为31000kgm，则污泥体积为：dmQVd/3009511000/105.1951/300400单池泥量为：dmQQws/150230023采用连续排泥，集泥斗的作用是收集污泥。1.6曝气池1.6.1设计参数计算本设计城市污水设计流量为350000md，处理要求如下：原水水质为：LmgCOD/340LmgBOD/2205LmgSS/150LmgTN/60LmgTP/5.1LmgNNH/503出水水质：达到国标GB18918-2002城镇污水处理厂一级A排放标准。也即：50CODmgL510BODmgL10SSmgL15TNmgL0.5TPmgLLmgNNH/53根据处理水质要求，可知2/AO工艺能满足最终的处理要求，且有较好的经济性。1）水力停留时间HRT为：8th；2）BOD污泥负荷为：)./(25.05dkgMLSSkgBODNs；3）回流污泥浓度为：10000rXmgL；4）污泥回流比：50%R；5）曝气池混合液浓度：30.51000033333.310.51rRXXmgLkgmR6）求内回流比NR000075601560TNTNTNTN000030010075.0175.01TNTNNR取%300NR。图3-42/AO曝气池平面草图1.6.2曝气池容积计算1、有效容积366667824200000mQtV2、池有效深度：一般为：3.56.0m，本设计取池有效深度为14.5Hm3、曝气池有效面积：211666737044.5VSmH总181.784.5bH，介于12之间，符合要求。4、本设计中曝气池分两组，则每组有效面积为：23704185222SSm总5、采用5廊道推流式曝气池，廊道宽8bm单组曝气池长度：185246.358SLmB，取147Lm校核长宽比：475.8758Lb，介于510之间，满足要求。取超高为21Hm，则反应池总高度为：4.515.5Hm。6、各段停留时间和容积3:1:1::21OAA则厌氧池停留时间为：ht21，池容：;4.1333366667513mV厌则缺氧池停留时间为：ht22，池容：;4.1333366667513mV缺则好氧池停留时间为：ht63，池容：37.444446666732mV好。7、校核氮磷负荷，kgTNkgMLSSddkgMLSSkgTNXVTPQ/002.02.4000033335.12000000好好氧段总氮负荷，与2AO工艺好氧段TN负荷0.05kgTNkgMLSSd相同，满足要求。dkgMLSSkgTPXVTPQ/007.04.1333333335.12000000厌厌氧段总磷负荷，小于0.06kgTPkgMLSSd，符合要求。1.6.3剩余污泥量1、降解BOD产生的污泥量为：dkgSSaQWe/2310010001022010255.0)(501式中：W1——降解BOD产生的污泥量，kg/d；a——污泥增值系数，0.5-0.7；Q——设计流量，m3/d；S0——进水BOD的浓度，mg/l；Se——出水BOD的浓度，mg/l。2、内源呼吸分解泥量：3/64.23.38.0mkgfXXVdkgbVXWV/880064.26666705.02式中：XV——挥发性悬浮固体浓度MLVSS（kg/m3）；f——MLVSS与MLSS之间的比值，0.8；X——污泥浓度MLSS（kg/m3）；W2——内源呼吸分解的污泥量，kg/d；b——污泥自身氧化率，0.04-0.1；V——曝气池体积，m3.3、不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS）。该部分占总TSS的约25%：dkgQSSWe/10500%25102100010220%25)(5034、剩余污泥量dkg每日生成活性污泥量：dkgWWXw/14300880023100215、湿污泥量（剩余污泥含水率为99.2%P）smdmPWQs/129/3100)992.01(248001000)1(336、泥龄dWXVc924800666673.31.6.4曝气池的需氧量：1、根据式：XSSQO