生物接觸氧化池設(shè)計(jì)實(shí)例

1、* *環(huán)境工程專業(yè)污水處理課程設(shè)計(jì)說明書姓名及學(xué)號(hào)：班 級(jí)： 指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時(shí)間： 、，4刖百在我國，隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要 求日益提高，要求越來越多的污水處理后達(dá)標(biāo)排放。在全國乃至世界范圍 內(nèi)，正在興建及待建的污水廠也日益增多。在校期間，我們學(xué)習(xí)了水污染 控制工程這門課程，為了檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和自主設(shè)計(jì)能力，老師安排了此 次課程設(shè)計(jì)。根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模： 日處理量大于10萬m3為大型處理廠，1-10m 3萬為中型污水處理廠，小 于1萬m3的為小型污水處理廠。本文是中型污水處理廠，處理流量 20000m 3/d,無論何種規(guī)模的處理廠，

2、在確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處 理效果這一基本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用， 以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng) 根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。小型污水廠處理廠往往具有這樣的 特點(diǎn)：(1)由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大, 頻率較高；(2) 一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)內(nèi)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠 外污水輸送管道也不會(huì)太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng) 盡量布置緊湊。(3) 一般要求自動(dòng)化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本 (4)污水廠往往位于小區(qū)或工業(yè)企業(yè)內(nèi)，平面布置可能會(huì)受實(shí)際情況 限制，有

3、時(shí)可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應(yīng)因地置宜，變蔽為利。(5)由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥消化，應(yīng)采用低負(fù)荷，延時(shí)曝氣工 藝，盡量減少污泥量同時(shí)使污泥部分好氧穩(wěn)定。由此，本設(shè)計(jì)選擇生物接觸氧化工藝。生物接觸氧化法是以附著在載 體(俗稱填料)上的生物膜為主，凈化有機(jī)廢水的一種高效水處理工藝。 具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)。在 可生化條件下，不論應(yīng)用于工業(yè)廢水還是養(yǎng)殖污水、生活污水的處理，都 取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù) 荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)包擴(kuò)工藝處理流程、主要構(gòu)筑物的剖面結(jié)構(gòu)

4、、污水廠初步平面 布置和主要設(shè)備的說明。本工藝?yán)碚撋线\(yùn)行可靠，操作簡便，出水各項(xiàng)污 染指標(biāo)均達(dá)到了國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。* *目 錄第一章總論 1第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容1第二節(jié)基礎(chǔ)資料2第二章污水處理工藝流程說明 3第三章處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 3第一節(jié)格柵間和泵房3第二節(jié)初沉池6第三節(jié)生物接觸氧化池9第四節(jié)二沉池10第四章主要設(shè)備說明（設(shè)備一覽表） 12第五章污水廠總體布置13第一節(jié)主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物13第二節(jié)污水廠平面布置13 第六章 設(shè)計(jì)依據(jù)13結(jié)束語 14致謝 14* *第一章總論第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)所給的其它原始資料，設(shè)計(jì)污水處理廠，具體內(nèi)容包括：1、確定污水處理廠的工藝

5、流程。2、選擇處理構(gòu)筑物并通過計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖）。3、按照標(biāo)準(zhǔn)，畫出污水廠的工藝平面布置圖，內(nèi)容包括表示出處理廠的范圍，全部處理構(gòu)筑物及輔助建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性。4、按照標(biāo)準(zhǔn)，畫出污水處理廠主要構(gòu)筑物剖面圖一張。5、編寫設(shè)計(jì)說明說、計(jì)算書。二、設(shè)計(jì)題目蘇州某小區(qū)生活污水處理廠工藝初步設(shè)計(jì)第二節(jié)基礎(chǔ)資料一、設(shè)計(jì)資本資料1、污水水量、水質(zhì)及處理要求污水處理廠處理規(guī)模（即現(xiàn)狀污水量）為：20000 m7d，水量變化系數(shù)kz為1.02 c原污水水質(zhì)為：COD=350mg. L , BOD5 =220 mg： L ,SS=230 mg. LNH3 H =30

6、 mg. L ,TP=4 mg. L處理出水執(zhí)行國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到如下要求：COD 翔0 mg/L , BOD5 <20 mg/L ,SS<20 mg/L ,TP<1 mg/L , NH 3 H =8 mg/L2、廠址及場地現(xiàn)狀污水處理廠擬用場地較為平整。假定平整后廠區(qū)的地面標(biāo)高為0.00m ,原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為1.5m,充滿度為0.5m。3、蘇州地區(qū)氣候概況蘇州位于北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖潮濕多雨，季風(fēng)明顯，四季分明，冬夏季長，春秋季短。無霜期年平均長達(dá) 233天。境內(nèi)因地形、緯

7、度等差異，形成各種獨(dú)特的小氣候。太陽輻射、日照及氣溫以太湖為高中心，沿江地區(qū)為低值區(qū)。降水量分布也具有同樣規(guī)律。這種小區(qū)域氣候差異將全市作物種類分成太湖林果氣候區(qū)、南部雙、三熟制氣候區(qū)、中部稻麥二熟和三熟并存氣候區(qū)、沿江棉、糧輪作氣候區(qū)。4、污水排水接納河流資料該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部河流，其最高洪水位為2.0m,常水位為3.0m,卞古水位為 4.0m第二章污水處理工藝流程說明污泥脫水間初沉池鼓風(fēng)機(jī)房生物接觸氧化池一f 水線一泥線氣線第三章處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算一、格柵的計(jì)算(1)城市排水量為 20000 m3/d , Kz=1.02。(2)平整后廠區(qū)的地面標(biāo)高為0.00

8、m,原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為1.5m,充滿度為0.5m。Qmax 20000 1.02 20400 m3/dQmax=204001000/243600=236L/s根據(jù)最大設(shè)計(jì)流量，選取型號(hào)為100YW110-10的水泵，選兩臺(tái)污水泵(一用一備)排出口徑揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率效率100mm110m3/s10m1450r/min5.5kw67%1、柵槽寬度Qmax=204001000/243600=236L/s=0.24m3/d設(shè)柵前水深h=0.4m,過柵流速v=0.9m/s,柵條71距b=0.021 m ,格柵傾角600n= Qmax 癡 /bhv=0.24Jsin /0.021

9、0.4 0.9=22 (個(gè))柵條寬度s 0.01 mB=s(n-1)+bn=0.01(22-1 ) +0.02122=0.67 m式中 B柵槽寬度，m ;S格條寬度，m ;b柵條凈間距，粗格柵 b=50100mm,中格柵 b=1040mm,細(xì)格柵b=3 10mm ；n 格柵間隙數(shù)；Qmax取大設(shè)計(jì)流重， m /s ；格柵傾角，度；一般采用 450750。h柵前水深，m；v 過柵流速，m/s,過柵流速一般采用0.61.0m/s,最大設(shè)計(jì)流量時(shí)為0.81.0 m/s,平均設(shè)計(jì)流量時(shí)為 0.3 m/s。、.sin經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。2、通過格柵的水頭損失2 v h0? ?sin2gh1 h0k式中 h1設(shè)計(jì)水

10、頭損失，m；%計(jì)算水頭損失,m ;g重力加速度，9.81m /s2;k 系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭增大倍數(shù)，一般采用 3;阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān),?(-)4/3 ,當(dāng)為銳邊矩形, b2.42h0=0.097mh產(chǎn) h0 k=0.0973=0.29m3、柵槽高度H h % h2H h hi h2=0.29+0.3+0.4=1m式中，H柵槽總高度，m ;h為柵前水深，m；h2柵前渠道超高，一般采用 0.3m4、柵槽總長度Hi h h2 0.4 0.3 0.7m式中：Hi柵前渠道深，m；設(shè) Bi =0.5mBi B2 tan i0.67-0.52tan200.23m,li12= =0.i2

11、m2 H0 711i 12 0.5 i 0.23 0.I2 i.5-2.53mtantan 20式中：L柵槽總長度，m；li 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度， m ；Bi進(jìn)水渠寬，m ；i 進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，一般可采用200 ;12 柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長度，m ;Hi 柵前渠道深，m；每日柵渣量計(jì)算：W Qmax W1 86400Kz 100086400 0.24 0.073 .W 1.42 ) 0.2 m d1000 1.02式中，W每日柵渣量，m3/d ;柵渣量(m3/103m3污水)，取大于0.1的值，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大 值，中格柵用中值Kz 生活污水流量總變化系數(shù)宜采

12、用機(jī)械精渣 根據(jù)格柵的寬度B選取型號(hào)為XWB-III-0.8-2的格柵格柵寬度(mm )耙齒有效長度(mm )格柵間距(mm )提升速度(m/min )電動(dòng)機(jī)功率(kw)B=8001001020.5第二節(jié)初沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算1、池子的總表面積Q 3600A qQmax=20400 1000/24 3600=236L/s=0.23m3 1sA0.23 36002A 416.7m22式中：Q 日平土§流量，m3 s/3i,2、cc3：/2c,、q 表面負(fù)荷，m/(m ?h) , 一般為1.53.0m/(m ?h)，這里取q/ 2,0m3,(m2?h) o2、沉淀部分有效水深h2 q/ tt沉

13、淀時(shí)間h2 2 2.21 4.42m3、沉淀部分有效容積V/ A h23V' 416.7 4.42 1842 m4、池長L vt 3.6L 3.6 2.21 6 47.7m式中：v 水平流速，設(shè)水平流速為6m/s 5、池子的總寬度AL8.8m416.747.76、校核長寬比、長深比長寬比：-477 5.39 >4（符合要求） B 8.8池子的長深比不小于8,以812為宜長深比："15.9 >8 （符合要求）h237、污泥部分需要的容積Q（C1 C2） 86400 100T(1000)、，20000（0.00023-0.00002）100 2 彳” 3V =168

14、m1（100-95）式中：T兩次清除污泥間隔時(shí)間，d。設(shè)T=2dC1 進(jìn)水懸7?物濃度，, SS=230 mg/LCf2 斗下口面積，mh4泥斗高度，m設(shè)斗底寬為0.5m f1 0.5 0.5 0.25m2 f2 4.5 4.5 20.25m29、污泥斗以上梯形部分污泥容積11 l 2/V2（一2）h4 b2 出水懸7?物濃度，t/", SS<20 mg/L 污水密度，t/m ,其值約為1。0污泥含水率， %。設(shè)污泥含水率為95%8、污泥斗容積為避免污泥過深，設(shè)置四個(gè)污泥斗則V3V1= =42 m3設(shè)污泥斗高度為h/,擋板距離出口為0.5m。（擋板距出口 0.25OBm）,/（

15、4.5 0.5）0h4 tan 603.46m2V 3h4/（f1 f2、.,而）1V - 3.46 （0.25 20.250.25 20.25）廠 廠320.26mf,2式中：f1 斗上口面積，mh'4 (47.7 0.5 4.5) 0.01=0.43m11 47.7 m12 4.5m47.7 4.5°V2 () 0.43 4.5 50.5 m32式中：l1、l2 梯形上下底邊長，mh4-一梯形白高度，m10、污泥斗和梯形部分污泥容積V Vi V250.5 20.26 70 m3 >42 m311、池子的總高度H h1 h2 h3 h4式中：h1 超高，池子的超高至少

16、采用0.3m，取h1 0.3moh3_緩沖層高度，沉淀池的緩沖層高度，一般采用0.30.5m,取h3 0.5mh4 污泥部分高度，m。h4 h'4 h13.46+0.43=3.89mH=0.3+3+0.5+3.89=7.69m第三節(jié)生物接觸氧化池的計(jì)算1有效容積VV= Q(So Se) = 20400 (220 20) =1020 m3Lv 一股取 2-5 kgBOD 5/(m3*d),止匕處取 Lv=4 kgBOD 5/(m3*d)2總面積A池?cái)?shù)NA=V/h0=1020/3=340m3 取 h0=3m一A 340取N=8 Ai =42.5 ,則每格接觸氧化池的尺寸為 7m 6m N

17、83校核接觸時(shí)間tt=NAHQ8 42 320400 241.18h4池深H取 h1=0.6m, h2=0.5m, h3=0.3m, h4=1.5m填料層數(shù) m=3貝U H=h0+h1+h2+(m-1)h3+h4=3+0.6+0.5+(3-1)0.3+1.5=6.2m5污水實(shí)際停留時(shí)間t'NA(H hj 8 42 (6.2 0.6) t = 24 24 2.21hQ204006填料總體積v'選用25玻璃鋼蜂窩填料，則 3v =N A1 h0=8 42 3=1008 m7曝氣需氧量D采用多孔管鼓風(fēng)曝氣供氧，取氣水比 D0=15 ,則所需總空氣量D=D 0Q=2040015=306

18、000 m3/d=212.5 m3/minD尸D/N=38250 m3/d=26.6 m3 /min根據(jù)曝氣器的服務(wù)面積，選擇微孔曝氣器，型號(hào)為 HWB-3，每格56個(gè)曝 氣 量(m3/h?)服務(wù)回積（m ）氧利用率（）動(dòng)力效率阻力(mmH 2O )1-30.3-0.520-254-6150-350直徑（mm）厚度（mm ）微孔平均孔徑（um）孔隙率（%）材料2002020040-50陶瓷板第四節(jié) 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算二沉池應(yīng)采用豎流式沉淀池射中心管內(nèi)流速V0=0.03m/s ,池?cái)?shù)n=61、中心管面積3Q max=Qmax/n=0.24/6=0.04 mA= Q-max =0.04/0.03=1

19、.3m2V。2、中心管直徑d=4A4 1.3=1.3m. 3.143、中心管喇叭口與反射板之間的間隙高度設(shè) V1=0.02m/sd1=1,35d=2.16 mh3= Q'” Vi di0.040.02 2.16=0.29m4、沉淀部分有效斷面設(shè)表面負(fù)荷q'=3 m3/(m2 h)V=3m/h=0.00083m/sA'= Q'max /V=0.04/0.00083=48 m35、沉淀池直徑D=產(chǎn)至2尸7.9m<8m符合尺寸要求6、沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時(shí)間t=1.5h ,有效水深h2=3600vt=3600*0.00083*1.5=4.48m徑深比 D/h2

20、=7.9/4.48=1.76<3( 符合要求)7、設(shè)城市人口為6000人，每人每日污泥量 s=0.5L （人天），清除污泥的時(shí)間間隔t'=2d ,sNt' 0.5 6000 2污泥部分所需容積 V= 10001000cc 260 m每格沉淀池污泥體積 V1= V =60/6=10m 2 n8、圓截錐部分容積設(shè)圓截錐部分半徑r=0.2m ,側(cè)壁傾角55 o則圓截錐部分的高度 h5= (R-r) tan =(7.9/2-0.2)tan55 o =5.36m圓截錐部分容積 V2=h5(R2 + Rr+ r2)=92.2m 3>15m 339、池子的總高度設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3

21、m ,緩沖層h4=0.3m ,則池子總高H= h1 h2 h3 h4 h5=0.3+4.48+0.29+0.3+5.36=10.7m第四章 主要設(shè)備說明（設(shè)備一覽表）廳P設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)單位數(shù)量備注1污水泵100YW110-10Q 110m3/h H 10m臺(tái)2一用一備2格柵機(jī)XWB-III-0.8-2B 800mm格柵間距10mm臺(tái)13微孔曝氣器HWB-3服務(wù)面積0.30.5 m2個(gè)224分四格，每格56個(gè)4螺旋式柵渣壓榨機(jī)SLY3000/11 型，螺距 300mm臺(tái)15潛水污泥泉350TSW-60011AQ 269.91/sH 18m臺(tái)1第五章污水廠總體布置第一節(jié) 主要構(gòu)筑物與附屬建筑物主要構(gòu)筑物：格柵，泵房，初沉池，生物接觸氧化池，二沉池，鼓風(fēng)機(jī)房，變電所，消毒問附屬建筑物：門衛(wèi)室，辦公綜合樓，職工食堂，職工宿舍樓，籃球場第二節(jié)污水廠平面布置| 上 !五-1 卜寸+ 一帝15藍(lán)球星1 -1 B) TU攀叱片埠q T?早 T卜中宇 13門口才也IZmsn工宿舍帶1 4 4- 4-1 + -LGE21餐廳b+*-P+ T c*r»f9辦公綜合林鼻鼻* W b 4 + -S- 4- * 中 0變