《水污染控制工程》课程设计

水污染控制工程课程设计-1-目录第一章总论第一节设计任务和内容1、设计内容......................................................22、设计要求.....................................................23、设计步骤......................................................24、设计原则......................................................2第二节基本资料................................................2第二章废水处理工艺流程说明1、工艺流程图..................................................32、工艺流程说明................................................4第三章主要设备及处理构筑物设计计算第一节格栅的设计..............................................4第二节调节池设计..............................................5第三节提升泵站................................................6第四节沉淀池设计..............................................7第五节A1/O（缺氧-好氧活性污泥法脱氮系统）设计参数..............9第六节污泥浓缩池.............................................10第七节曝气生物滤池3.7.1基本参数................................................113.7.2设计参数.................................................123.7.2.1生物反应过滤区过滤面积S...............................................................123.7.2.2生物反应过滤区过滤层厚度Hb............................133.7.2.3曝气生物滤池高度的确定................................14第八节消毒池.....................................................14第九节平面布置................................................15第十节高程布置..................................................15水污染控制工程课程设计-2-第一章总论第一节设计任务和内容设计题目某城镇污水处理厂工程设计1、设计内容根据给定的废水处理设计资料，用所学专业知识提出一套切实可行的城镇污水处理工艺方案，并对主要处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，绘制废水处理站工艺流程图及总平面布置图。2、设计要求设计深度应符合初步设计深度要求，污水经处理后满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）标准中以及A标准要求。3、设计步骤（1）明确设计任务及基础资料，熟悉城镇污水处理的知识和计算方法。（2）分析废水处理工艺流程和废水处理构筑物的类型（3）确定各处理构筑物的流量（4）初步计算各处理构筑物的占地面积，规划废水处理站的平面布置，以便考虑构筑物的形状、安设位置，相互关系以及某些主要尺寸。（5）进行各处理构筑物的设计计算。（6）确定辅助构筑物、附属建筑物数量及面积。（7）进行废水处理站的平面布置。（8）设计图纸绘制。（9）实际计算说明书校核整理。4、设计原则(1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；（2）投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益；（3）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好.第二节基本资料1、污水处理量：10000m3/d.2、设计进、出水水质水污染控制工程课程设计-3-PHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)进水7.250024015025出水6~95010105第二章废水处理工艺流程说明1、工艺流程图如下：出水城镇污水格栅调节池污水提升泵房A1/O工艺回流污泥泵沉淀池剩余污泥曝气生物滤池投氯接触池污泥浓缩池风机房水污染控制工程课程设计-4-2.工艺流程说明：综合废水经格栅去除大块漂浮物、悬浮物后，经调节池进行水量和水质的调节，污水经提升泵提升至A/O反应器进行氨氮和BOD5的去除，工艺设置活性污泥的回流，A/O反应器出水经沉淀池进入曝气生物滤池进行深度处理，污水经一级、二级处理后仍有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒，因此使用液氯消毒进一步的去除水中有害物质。各处理单元预期处理效果处理单元名称CODBOD5SS氨氮PH浓度(mg/L)去除率(%)浓度(mg/L)去除率(%)浓度(mg/L)去除率(%)浓度(mg/L)去除率(%)系统进水500240150257.2调节池5000240015002507.5A1/O工艺9082129515907.5707.5曝气生物滤池455083310335337.5系统出水4550810967.5标准值≤50≤10≤10≤56~9第三章主要设备及处理构筑物设计计算第一节格栅的设计格栅是一组平行的金属栅条制成的框架，斜置于污水流经的渠道上，或泵站集水井进口处，用以截流大块的悬浮或漂浮状态的污物。㈠、设计数据1、栅条间距栅条间距按污水泵型号选定。若在处理系统前还应符合下列要求：⑴、人工清渣：25~40mm；水污染控制工程课程设计-5-⑵、机械清渣：16~25mm；⑶、最大间距：40mm。2、清渣方式：大型格栅（每日格栅量大于0.2m3）应用机械清渣。3、含水率、容重：格栅的含水率按80%计算；容重约为960kg/m3。4、过栅流速：过栅流速一般采用0.6∽1.0m/s。5、栅前渠内流速一般采用0.4~0.9m/s。6、过栅水头损失一般采用0.08~0.15m。7、格栅倾角一般采用45~750。(二)设计计算1、栅条的间隙数（n）设栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=600。个169.04.002.0866.012.0sinmaxbhvaQn2.栅槽宽度（B）设栅条宽度S=0.01m。mmbnnSB5.048.01602.0)116(01.0)1(3、通过格栅的水头损失（h1）mkgvbSh103.0360sin6.199.0)02.001.0(42.2sin223/423/414、栅后槽总高度（H）设栅前渠道超高h2=0.3m。H=h+h1+h2=0.4+0.103+0.3≈0.8m5、每日栅渣量(W)在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为1000m3污水产0.07m3Qmax=0.186m3/sdmKWQWz/44.06.1100007.0116.08640010008640031max第二节调节池设计水污染控制工程课程设计-6-为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。调节池主要作用为调节水量、均和水质。（1）调节池类型选用方形调节池，用混凝土结构。（2）调节方法利用外加动力空气搅拌强制调节。（3）出水方式地下式（泵出水）（4）调节池的容积调节池的容积主要根据废水流量、浓度变化及均和程度决定。取平均停留时间为10h,根据污水流量Q=10000m3/d，即416.7m3/h,得调节池理论体积为4167m3,所以调节池尺寸应为3161616m。另外，为防止水的溢流，取调节池高度为16+0.5=16.5m,还需在调节池上方设置高度为0.3m的护栏。第三节提升泵站(1)设计原理污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城镇污水排水系统的泵站进行设计。排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅和辅助间。（2）泵站设计的原则1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5m/s。出水管流速宜为0.8～2.5m/s。(3)设计计算平均流量Q=10000m3/d=116L/s,查得生活污水量总变化系数Kz约为1.60设计流量Qmax=Kz×Q=1.60×0.116=0.186m3/s=16036m3/d=668.16m3/h所以选用3台潜污泵（2用1备）水污染控制工程课程设计-7-型号200QW350-20-37潜水排污泵单泵流量hmQ/8.033426.16683单第四节沉淀池设计（1）基本情况类型：辐流式沉淀池优点：①多为机械排泥，运行好，管理简单②排泥设备已趋定型缺点：①池内水流速不稳，沉淀效果差②排泥机械复杂，对施工要求高适用条件：①适用于地下水位较高地区②适用于大中型污水处理厂（2）设计数据设计数据和考虑：①、池子直径与水深之比一般采用6—12②、池子直径不宜小于16米③、池底坡度一般采用0.05④、一般采用机械刮泥⑤、当池径较小时（小于20米），也可用多斗排泥⑥、出水方式可以采用：中心进水周边出水；或周边进水中心出水；或周边进水周边出水⑦、刮泥机旋转速度一般取1—3r/h，外围刮泥板线速度不超过3m/min，一般取1.5m/min⑧、进水口周围应设整流板，整流板的开孔面积应为池断面积的10—20%⑨、浮渣应考虑浮渣刮板收集，在出水堰前应设浮渣挡板⑩、周边进水中心出水的辐流沉淀池沉淀效率较高，与中心进水周边出水的沉淀相比，表面负荷可提高一倍水污染控制工程课程设计-8-（3）计算参数（辐流沉淀池取池子半径1/2处的水流断面作为计算断面）。①沉淀部分水面面积2maxmqnQF其中，Qmax----最大设计流量（m3/h）;n---池数（个）；q---表面负荷(hmm23/)，取2~3；Qmax为10000m3/d,即416.7m3/h，沉淀池个数设为两个，表面负荷q取2.5hmm23/，所以，沉淀部分水面面积为23.835.227.416mF②池子直径mmFD3.1014.33.8344(取D=11m)③沉淀部分有效水深mtqh2t---沉淀时间（h）,取1~2；本设计取1.5h⑦⑧⑨所以，沉淀部分有效水深为mtqh2=m75.35.15.2(取4m)④沉淀部分有效容积3maxmtnQV35.3125.127.416m⑤污泥部分所需容积31000mnSNTVS---每人每日污泥量（L/人•d）取0.3~0.8；N---设计人口（人）；取S为0.5，N为20万，则污泥部分所需容积3350210002000005.01000mmnSNTV⑥沉淀池高度（H）设池底坡度i=0.05，污泥斗直径d=2m,池中心与池边落差mdDh225.0221105.0205.03取超高h1=0.3m,污泥斗高度h4=1.0m,沉淀池总高度mhhhhH525.51225.043.04321水污染控制工程课程设计-9-第五节A1/O（缺氧-好氧活性污泥法脱氮系统）设计参数(1)系统组成A1/O工艺由缺氧段与好氧段两部分组成，