《水污染控制工程》课程设计―污水处理厂设计

1第一部分设计说明书1.设计概况1.1处理规模设计的的污水处理厂的处理规模为5.6万m3/d。1.2设计原则：(1)处理效果稳定，出水水质好；(2)工艺先进，工艺流程尽可能简单，构筑物尽可能少，运行管理方便；(3)污泥量少，污泥性质稳定；(4)基建投资少，占地面积少。1.3设计依据：《室外排水设计规范GB50014-2006》；《给水排水设计手册》第1、5、9、11册；《给排水工程快速设计手册》第2册；《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89》；《给水排水制图标准GB-T50106-2001》；《水污染控制工程》高廷耀。1.4设计要求：城市污水要求处理后水质达到BOD530mg/l；SS30mg/l。污泥处理后外运填埋。2.原始资料原始资料及主要参数：1.服务人口15万。有A、B两厂的污水进入市政系统。资料如表：2.排水系统采用截流式合流制。截留倍数n0＝4。3.水质：进水BOD5250mg/L，SS280mg/L；出水BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L。215005001.275%100夜班1.3100070%400白班FactoryB两班制1.290%75%100200中班K时m3/班10002000生产废水1.370%400中班1.290%75%200300白班FactoryA三班制热车间一般车间热车间一般车间使用淋浴情况人数4.污水由水厂西南方进厂，水面高程40.0m。5.厂区地形：基本平坦，原高程43.5m。6.工程地质资料：（略）7.水文及水文地质资料：受纳水体在水厂北面，距厂150m。最高洪水位：36.00m(其它略)8.气象资料：①风向（自绘风玫瑰）②气温（略）③冻土深度：0.7m3.流量计算（1）晴天设计流量：sLsLNqnv/9.54686400150000/31586400Q人天人日均生活污水量5.31.9546.72Q.72K1.101.10Z生活污水总变化系数sLsLKQqZvs/3.73835.1/9.5461设计生活污水量sLqAvsA/9.63600%9020060%7530040360082005.2353000.325厂生活污水设计sLqvsB/2.43600%7040040360084000.325B厂生活污水设计流量sLqAvgA/3.83360010002.182000厂工业废水设计流量3sLqBvgB/1.45360010003.181000厂工业废水设计流量sLqqqqqqvgBvgAvsBvsAvsv/8.8771.453.832.49.63.7381设计流量（2）雨天校核：sLqvs/9.546864001500003151sLqvsA/0.63600%9020060%7530040360082003530025sLqvsB/5.33600%7040043600840025sLqvgA/4.693600100082000sLqvgB/7.343600100081000sLqqqvgvsh/5.6607.344.695.30.69.546旱流污水量sLqnqhv/5.33025.660)14()1(雨流校核量4.污水处理工艺流程说明4.1传统活性污泥法流程:污水→格栅→提升泵房→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→接触池→处理水排放4第二部分设计计算书1隔栅（1）栅条的间隙数取雨天进入格栅前的速度=1.9m/s，则面积B1h=雨Q/=3302.5×10-3/1.9=1.74㎡；进水渠道宽度B1取1.1m，则h=1.74/1.1=1.58m;由公式，n取0.013,i取0.002；晴天时设入栅前的速度为v0,则：mvQhsmvvvBBvQvQBhARvQhhQv55.045.11.18778.0B,/45.1.1196.515.13,22,BB0103/200110010110晴晴晴晴晴）（得5用晴天流量来设计849.055.002.060sin8778.0sinmaxvhdQnV雨天污水流经格栅速度符合要求。,/3.117.18458.102.060sin302.3smv格栅宽度B=s(n-1)+d·n,取栅条宽度s=0.01m,栅条间距d=0.02m单格B’=(42-1)×0.01+42×0.02=1.25m;设备数2，确保检修时仍正常工作；选用GT1400除污机配合，B’=1.4m,B=2.8m,n’=47,满足要求。满足要求；晴雨,/9.0/79.09402.055.060sin778.80,/3.1/03.19458.102.060sin02.33smsmvsmsmv（2）过栅的水头损失)3(sin2202取kgvkhkh其中:k——考虑到由于格栅受污物堵塞后，格栅阻力增加的系数，取k=3h0——计算水头损失mβ——阻力系数，取圆形断面时β=1.79mhmhds06.060sin.8929.701.70310.060sin.8923.011.70371.0)02.001.0(79.1223434晴雨）（（4）栅后槽的总高度（取雨天），取栅前渠道超高h1=0.3m，H=h+h1+h2=1.58+0.3+0.1=1.98m（5）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanαL1=112tanBB=（2.8-1.1）/(2×tg20°)=2.34m，L2=0.5L1=1.17m,6L=2.34+1.17+0.5+1.0+(1.58+0.3)/tg60°=6.10m.(6)每日格栅量W=1000864001max总KWQ计算，取栅渣量W1=0.03m3/103m3污水smdmKz86400100006.5/.65maxQ33万平均日流量dm/68.110008640003.086400100006.5W30.23m/d∴采用机械格栅清渣。2．污水提升泵房(1)污水提升前水位-5.9m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位2.69m（即细格栅前水面标高）。水泵水头损失取2m最大设计流量Q=3302.5L/s=118893600110.5330233hm3m/h采用螺旋泵8台，每台提升流量=14863m/h,查阅《给水排水常用设备第11册常用设备》199页表1-96“LXB型螺旋泵性能”,采用LXBZ-1500-2.5型螺旋泵10台，8用2备，该泵提升流量16003/mh，转速42r/min,扬程2.5m，功率22kw，查阅《室外排水设计规范》，考虑:1水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m。2机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m。3主要通道宽度不宜小于1.5m。4配电箱前面通道宽度，低压配电时不宜小于1.5m，高压配电时不宜小于2.0m。当采用在配电箱后面检修时，后面距墙的净距不宜小于1.0m。综合考虑，确定泵房面积为4×6=24㎡7（3）提升泵房：螺旋泵泵体室外安装，电机，减速机，电控柜，电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修时间，占地面积（15.0+0.5+11.0）×10.0=265.02m，其工作间占地面积为11.0×10.0=110.02m.（4）泵房为半地下式，地下埋深7m，总高12m,水泵为自灌式。3.曝气沉砂池本设计采用的沉沙池为曝气沉砂池；沉砂池个数4个，沉砂曝气池示意图：坡度=0.1～0.5头部支座集砂槽扩散设备空气干管支管挡板(1)沉砂池总有效容积V：雨季最大设计流量的停留时间t=4min；3max6.79243025.36060VmtQ(2)水流断面面积A取雨季最大设计流量时水平前进流速v=0.1m/s，则2025.331.03025.3maxAmvQ(3)池总宽B取有效水深h=2.5m，则B=A/h=33.025/2.5=13.2m8当池的总数N=4时，每个池的宽度b=13.2/4=3.3m,则b/H=3.3/2.5=1.321.5（4）池长L=V/A=792.6/33.025=24m,则L/b=24/4=65,设置横向挡板。（5）沉砂斗所需容积V2设沉砂池贮砂时间T=2d沉砂部分所需容积366max14.121041.1864002303025.31086400VmKXTQZ式中：X——城市污水沉沙量，污水；污水，取36336310/30X10/mmmm设每个沉砂池里做一个沉砂斗，排砂方法用重力排砂，则单个斗的容积V=12.14/4=3.03m.砂斗部分做成长方体，取D=1.5m,D=6m,h=0.5m,得321.560.54.54.4Vm则沉砂池的总高度H=mhhh3.35.05.23.021（6）所需曝气量q=60D60×0.1×3.3025=19.815m3/min,其中D取0.133/(mm污水）.（7）每小时所需的空气量hmQaq/8.237736003025.32.036003max其中：a——处理每立方米污水曝气量，取a=0.2m3/m3污水经上述计算后，复核当晴天最大设计流量Q=0.8778sm/3时,曝气沉砂池的停留时间min1560778.80.6792max1晴QVt，满足要求曝气管采用多孔管曝气。4．初沉池（1）沉淀区的表面积A9由表取q=2.032/()mmh，2max04.15800.236008778.0AmqQ（2）沉淀区有效水深设污水在沉淀池内的沉淀时间t为2h.则沉淀池的有效水深h2=t=22=4.0m（3）沉淀区有效容积V=A·h2=1580.4×4.0=6321.6m3（4）沉淀区长度L=v·t×3.6=6×2×3.6=43.2m,L/h2=43.2/4=10.88,满足要求（5）沉淀区总宽度B=A/L=1580.04/21.6=73.15m（6）沉淀池的数量，分为12格，则每格b=73.15/12=6.1m取两格为一座沉淀池，,8.62126.21,4.17.16.243hLbL满足要求。（7）污泥区容积1000SNTV取%96,2,15,20S11含水率万dTNhdg341741000210155.01000)/(5.0%)961(100020mSNTVdhLS即每格175/12=14.6m3污泥斗，每格两个，方斗mtghmLmL6.160216.2,60,1,6.222.5'421取坡向泥斗得底板mh19.0)6.26.21(01.01.004’‘，梯形的高度;10取沉淀池超高h10.3m,缓冲层高度h30.5m,则总高度H=mhhhhh59.419.06.15.00.23.0''4'4321污泥斗容积'22411212()3hVLLLL式中5h---污泥斗高度（m），tgrrh)(215---污泥斗倾角，60º1L---污泥斗上部半径2L---污泥斗下部半径，1.0m322106.2)6.216.2(319.014.3mV污泥斗以上梯形部分容积3'421298.142.56.1216.22mbhLLV则33212508.342)98.1406.2(2)(mmVV，满足要求校核：雨天Qmax=3.3025m3/s，A=3.3025×3600/2=5944.5㎡，V=Ah2,则h2=V/A=6321.6/5944.5=1.06h,t=h2/q=1.06/2=32min30min,满足要求。（8）污泥区的计算：11污泥量TpCCQ)100(100)(W10max设污泥含水率98%，γ=1000kg/m3,采