5000方生活污水處理

1、廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院課 程 論 文（設(shè) 計） 題目： 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成時間： 目錄設(shè)計概述21.1設(shè)計原始資料21.2設(shè)計依據(jù)和原則21.3處理程度的計算22工藝流程的選擇22.1工藝流程的選擇原則22.2工藝流程的確定及說明2工藝的確定：23污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算23.1設(shè)計流量：23.2粗格柵的設(shè)計計算23.3集水井及提升泵房的設(shè)計23.4細(xì)格柵的設(shè)計計算23.5沉砂池的設(shè)計計算23.6初沉池23.2 A2/O工藝23.3二沉池的設(shè)計計算24.污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算24.1回流污泥泵房24.2污泥濃縮池24.3貯泥池25.脫水間25.1壓濾機(jī)

2、25.2加藥量計算2設(shè)計概述1.1設(shè)計原始資料處理水量50000 m3/d；污水為佛山某城鎮(zhèn)生活污水，無工業(yè)廢水；排放標(biāo)準(zhǔn)：城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）2013年4月項目環(huán)評獲得批復(fù)，污水經(jīng)處理后，達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。表1-1設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)項目PHCODCr (mg/L)BOD5 (mg/L)懸浮顆粒物 (mg/L)氨氮(mg/L)總磷(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)69250300100150130180203024出水水質(zhì)6950101050.51.2設(shè)計依據(jù)和原則依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 1

3、89182002)室外排水設(shè)計規(guī)范GB 50014-2006(2011版) 厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ 576-2010）設(shè)計原則：設(shè)計綜合各方面考慮，選取出水水質(zhì)穩(wěn)定、可靠、衛(wèi)生安全；污泥處理與處置簡單；建設(shè)費(fèi)和維護(hù)管理費(fèi)低；占地面積小，維護(hù)管理簡單方便的工藝。污水處理流程組合遵循先易后難、先簡后繁的規(guī)律，即先去除大塊垃圾和漂浮物質(zhì)，然后在去除懸浮固體及溶解性污染物質(zhì)。1.3處理程度的計算1、 的去除率為:2、 的去除率為:3、 SS的去除率為:4、 NH4-N的去除率為:5、 TP的去除率為: 2工藝流程的選擇2.1工藝流程的選擇原則 污水應(yīng)達(dá)到的處理程度是選擇處

4、理工藝的主要依據(jù)，污水處理程度主要取決于處理后水的出路和去向。在處理污水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，根據(jù)處理的水質(zhì)水量，選擇可行的幾種工藝流程進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從而擇優(yōu)確定工藝先進(jìn)合理、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的處理工藝流程。污水量的大小也是選擇工藝需要考慮的因素，水質(zhì)、水量變化較大的污水，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池或事故貯水池。 2.2工藝流程的確定及說明工藝的確定：本項目污水處理的特點為：污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD =0.75,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；污水中主要污染物指標(biāo)BOD、COD、SS值為典型城市污水值。 針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市

5、污水處理技術(shù)的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化，考慮到NH3-N出水濃度排放要求較低，不必完全脫氮。根據(jù)國內(nèi)外已運(yùn)行的中、小型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“A2/O活性污泥法”。水處理工藝流程圖: 圖1-1污水處理工藝流程圖3污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算3.1設(shè)計流量：平均流量總變化系數(shù)： （Qa-平均流量，L/S） 設(shè)計流量:Qmax1.34×50000m3/d=67000m3/d0.775m3/s 3.2粗格柵的設(shè)計計算格柵斜置水泵前集水井處，用以截留污水中的大塊懸浮物、漂浮物，以免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害，防止阻塞

6、排泥管道。 3.2.1柵條的間隙數(shù)n設(shè)柵前水深h=0.8m，過柵流速為=1.0m/s，粗格柵條間隙寬度b=20mm，格柵安裝角度=60°n=設(shè)計兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)為n1=58條3.2.2格柵寬度B設(shè)柵條寬度為S=0.01m格柵寬 取B=1.73×2+0.2=3.66(考慮中間隔墻0.2m)3.2.3進(jìn)水渠道漸寬部分長度l1設(shè)進(jìn)水渠寬B1=1.2m，漸寬部分展開角=20°l1=B-B12tg1=3.66-2.52tg20°=1.61m3.2.4柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 3.2.5過柵水頭損失設(shè)柵條為矩形斷面，取k=3，（k為系數(shù)，格柵受污物

7、堵塞后，水頭損失增加的倍數(shù)，一般k=3）；為阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，因柵條為矩形斷面，=2.42。=3×2.42（0.010.02）43×1.022×9.81sin60°=0.092m3.2.6柵后槽總高度H取格柵前渠道超高，柵前槽高0.8+0.3=1.1m柵后槽總高0.8+0.092+0.3=1.192m3.2.7柵槽總長度L=1.61+0.81+0.5+1.0+=4.56m3.2.8每日柵渣量W為單位體積污水柵渣量，一般取0.10.01在此取0.07；Kz=1.34當(dāng)柵渣量大于0.2時宜采用機(jī)械清渣，因此采用機(jī)械清渣。3.3集水井及提升泵房的設(shè)

8、計3.3.1設(shè)計流量Qmax1.34×50000m3/d=67000m3/d2791.67m3/h 考慮取用4臺潛水排污泵（3用1備），則每臺泵流量為930.56m3/h。提升泵采用QW300-950-20-90系列潛水排污泵，3.3.2集水池容積設(shè)計流量根據(jù)GB 50014-2006(2011版) 室外排水設(shè)計規(guī)范，集水池容積不應(yīng)小于最大一臺水泵的5min出水量，故此設(shè)集水池容積相當(dāng)于最大一臺水泵的5min出水量，即m3，設(shè)計集水池的有效水深為5m,可將其設(shè)計為矩形，其尺寸為4m×4.8m，則池容為96 。保護(hù)水深為1.2m，實際水深為4.2m3.3.3泵位及安裝潛水電泵

9、直接置于集水池內(nèi)，電泵檢修采用移動吊架。同時為減少滯流和渦流可將集水池的四角設(shè)置成內(nèi)圓角。并應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的沖洗或清泥設(shè)施。3.4細(xì)格柵的設(shè)計計算3.4.1柵條的間隙數(shù)n設(shè)柵前水深h=0.8m，過柵流速為=1.0m/s，粗格柵柵條寬度b=10mm，格柵安裝角度=60°n=設(shè)計兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)為n=45條3.4.2格柵寬度B設(shè)柵條寬度為S=0.01m單組格柵寬 總格柵寬B=0.89×2+0.2=1.98m(考慮中間隔墻厚0.2m）3.4.3進(jìn)水渠道漸寬部分長度設(shè)進(jìn)水渠寬=1.2m，漸寬部分展開角=20°=1.081.1m3.4.4柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長

10、度 3.4.5過柵水頭損失設(shè)柵條為矩形斷面，取k=3，（k為系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加的倍數(shù)，一般k=3）；為阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，因柵條為矩形斷面，=2.42。=3×2.42（0.010.02）43×1.022×9.81sin60°=0.102m3.4.6柵后槽總高度H取格柵前渠道超高，柵前槽高0.8+0.3=1.1m柵后槽總高0.8+0.092+0.3=1.192m3.4.7柵槽總長度L=1.7+0.85+0.5+1.0+=4.57m3.4.8每日柵渣量W為單位體積污水柵渣量，一般取0.10.01在此取0.05；當(dāng)柵渣量大于0.2時

11、宜采用機(jī)械清渣，因此采用機(jī)械清渣。3.5沉砂池的設(shè)計計算設(shè)水力停留時間t=50s, 水平流速v=0.25m/s3.5.1長度3.5.2水流斷面面積m23.5.3池總寬度設(shè)n=2格，每格寬b=1.55m3.5.4有效水深m3.5.5沉砂斗所需容積3.5.6每個沉砂斗的容積設(shè)每一個分格有2個沉砂斗3.5.7沉砂斗的各部分尺寸設(shè)斗底a1=0.5m,斗壁傾角600，斗高h(yuǎn)3=1.0m,砂斗上口寬m3.5.8沉砂斗容積3.5.9沉砂室高度采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗，則3.5.10沉砂池總高度設(shè)超高h(yuǎn)1=0.33.5.11驗算最小流速在最小流量時，只用一格工作（n=1）3.6初沉池初沉池

12、的作用室對污水仲密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。 選型：平流式沉淀池3.6.1設(shè)計參數(shù)1. 池子總面積A，表明負(fù)荷取q=2.0m3/(m2·h)2. 沉淀部分有效水深h2=qt=2×1.5=3m 取t=1.5h3. 沉淀部分有效容積V V =Qmax×t×3600= 0.775×1.5×3600=4185m34. 池長L 取水平流速V=4m/sL=vt×3.6=4×1.5×3.6=21.6m5. 池子總寬度B B=A/L=1396.8/21.6=64.7m6. 池子個數(shù)，寬度取b=5mn=B/b=64.7

13、/5=137. 校核長寬比 Lb=21.65=4.32>4（符合要求）8. 污泥部分所需容積V已知進(jìn)水SS濃度c0=200mg/L初沉池效率設(shè)計50%，則出水SS濃度c=c0×1-0.5=200×0.5=100設(shè)污泥含水率97%，兩次排泥時間間隔T=2d，污泥容重r=1t/m3V=Qmax(c0-c)×86400×T×100Kz×(100-0)×106=0.775×(100-50)×86400×2×1001.34×(100-97)×106=167m39. 每格

14、污泥所需容積VV=166/13=12.8m310. 污泥斗容積V1h,4=b-b12×tg=5-0.52×1.73=3.89m3V1=13×h,4×b2+bb1+b12=3.893×25+5×0.5+0.25=33.2m311. 污泥斗以上梯形部分污泥容積V2L1=21.6+0.5+0.3=22.4mL2=5mh4,=21.6×0.3-5×0.01=0.163mV2=l1+l22h4,b=22.4+52×0.163×5=11.2m312. 污泥斗和梯形部分容積V1+V2=33.2+11.2=44

15、.4m3>22m313. 沉淀池總高度H 緩沖層高度h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4,+h4,=0.3+1+0.5+0.163+3.89=7.853m 取8m3.2 A2/O工藝3.2.1 設(shè)計最大流量Q=50000m3/d3.2.2 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)COD=300mg/L;BOD5(S0)=150mg/L;SS=180mg/L;氨氮=30mg/L；TP=4mg/L3.2.3設(shè)計出水水質(zhì)COD=50mg/L；BOD5(Se)=10mg/L;SS=10mg/L;氨氮=5mg/L;TP=5mg/L3.2.4設(shè)計計算，采用A2/O生物除磷工藝1) BOD5污泥負(fù)荷N=0.13kgBOD5/

16、(kgMLSS·d)2) 回流污泥濃度XR=6600mg/L3) 污泥回流比R=100%4) 混合液懸浮固體X=R1+RXR=11+1×6600=33005) 反應(yīng)池容積V V=QS0NX=50000×1500.13×3300=17482.5m36) 反應(yīng)池總水力停留時間t=VQ=17482.550000=0.35d=8.39h7) 各段水利停留時間和容積 厭氧：缺氧：好氧=1:1:3 厭氧池水力停留時間t厭=0.2×8.39=1.687h,池容V厭=0.2×17482.5=3496.5m3缺氧池水力停留時間t缺=0.2×8

17、.39=1.687h,池容V缺=0.2×17482.5=3496.5m3好氧池水力停留時間t好=0.6×8.39=5.03h，池容V好=0.6×17482.5=10489.5m38) 厭氧段總磷負(fù)荷=Q·TPXV厭=50000×43300×3496.5=0.017kgTN/kgMLSS·d9) 反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘eV=17482.5m3設(shè)反應(yīng)組2組，單組池容V單=V2=17482.52=8741.3m3有效水深h=4.0m單組有效面積S單=V單h=8741.34.0=2185.3m2采用5廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=

18、7.5m單組反應(yīng)池長度L=S單B=2185.35×7.5=58.3m校核：b/h=7.5/40=1.9(滿足b/h=12) L/b=58.3/7.5=7.8(滿足L/b=510)取超高=1.0m，則反應(yīng)池總高H=4.0+1.0=5.0m10) 反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計算1 進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量Q1=Q2×86400=500002×86400=0.290m3/s管道流速v =0.8m/s管道過水?dāng)嗝婷娣eA=Q1V=0.2900.9=0.32m2管徑d=4A=4×0.32=0.64m取出水管管徑DN700mm校核管道流速v=QA=0.290(0.72)

19、2=0.2900.385=0.29m3/s2 回流污泥渠道 單組反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計流量QRQR=R×Q=1×500002×86400=0.29m3/s渠道流速v=0.7m/s取回流污泥管管徑DN700mm3 進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量Q2=1+R×Q2=1+1×500002×86400=0.579m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口過水?dāng)嗝娣eA=Qv=0.5790.6=0.97m2孔口尺寸取1.2m×0.9m進(jìn)水豎井平面尺寸2.5m×2.5m4 出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式：Q3=0.422gb

20、H32=1.866bH32Q3=1+R+R內(nèi)Q2=1.158m3/s式中 b=7.5m 堰寬， H堰上水頭高，m H=3(Q31.86b)2=3(1.1581.86×7.5)2=0.19m出水孔過流量Q4=Q3=1.158m3/s孔口流速v=0.6m/s孔口過水?dāng)嗝娣eA=Qv=1.1580.6=1.93m2孔口尺寸取2.0m×1.0m進(jìn)水豎井平面尺寸2.5m×2.0m5 出水管。單組反應(yīng)池出水管設(shè)計流量Q5=Q3=0.579m3/s管道流速v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝娣eA=Q5v=0.5790.8=0.72m2管徑d=4A=4×0.723.14=0.92

21、取出水管管徑DN900mm校核管道流速v=Q5A=0.579(0.92)2=0.9m/s11) 曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算O2=0.001aQ(sose)cXV+b0.001Q(NKNKe)0.12XV0.62b0.001Q(NtNkeNoe)0.12XV式中：O2 設(shè)計污水需氧量，KgO2/dA 碳的氧當(dāng)量，當(dāng)含碳物質(zhì)以計時，取1.47;Q 污水設(shè)計流量，m3/dS0 進(jìn)水五日生化需氧量碳的氧當(dāng)量，mg/LSe 出水五日生化需氧量碳的氧當(dāng)量，mg/LC 細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42； 排出生化池的微生物量，KgMLVSS/d b 氧化每公斤氨氮所需氧量,取4.57；NK生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg

22、/L；NKe生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度，mg/L；Nt生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Noe生物反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度，mg/L；則總需氧量：O2=0.001×1.47×50000×(15010)1.42×1465+4.57×0.001×50000×(405)0.12×14650.62×4.57×0.001×50000×(30155)0.12×1465=14440KgO2/d最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AORmax=1.4O2=1.4×14440

23、=20216KgO2/d=842KgO2/h 去除1kgBOD5的需氧量=AORQ(S0-S)=1444050000×0.15-0.1=5.76kgO2/kgBOD51 標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20%，計算溫度T=25SOR=AOR×Cs(20)(CsmT-CL)×1.204(T-20)=14440×9.170.82×(0.95×0.909×9.12-2)×1.2045=10871kgO2/d=453.96kgO2/h相應(yīng)最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧

24、量SORmax=1.4SOR=15219.4kgO2/d=635.54kgO2/h好氧反應(yīng)池平均時供氣量Gs=SOR0.3EA×100=453.960.3×20×100=7566m3/h最大時供氣量Gsmax=1.4Gs=10592.4m3/h1 所需空氣壓力pp=h1+h2+h3+h4+h=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m式中 h1+h2=0.2m供風(fēng)管到沿程與局部阻力之和 h3=3.8m曝氣器淹沒水頭 h4=0.4m曝氣器阻力 h=0.5m富裕水頭2 曝氣數(shù)量計算（以單組反應(yīng)池計算）按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量h1=SORmax2×qc=63

25、5.542×0.14=22703 供風(fēng)管道計算共風(fēng)干管道采用環(huán)狀布置。流量Qs=12Gsmax=12×10592.4=5296.2m3 /h=1.47 m3 /s流速v=10m/s管徑d=4Qsv=4×1.4710×3.14=0.44m取干管管徑微DN500mm 單側(cè)供氣（向單側(cè)廊道供氣）支管QS單=13×Gsmax2=10592.46=1765.4m3 /h=0.49m3 /s流速v=10m/s管徑d=4Qs單v=4×0.4910×3.14=0.25m取支管管徑為DN300mm雙側(cè)供氣QS雙=2Qs單=0.98m3 /s流

26、速v=10m/s管徑d=4Qs雙v=4×0.9810×3.14=0.35m取支管管徑DN400mm12) 厭氧池設(shè)備選擇（以單組反應(yīng)池計算）厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻，將厭氧池分成3格。每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺，所需功率按5W/m3池容計算。厭氧池有效容積V厭=50×7.5×40=1500m3混合全池污水所需功率為5×1500=7500W13) 污泥回流設(shè)備污泥回流比R=100%污泥回流量QR=RQ=1×50000=50000m3 /d=2083.33m3 /h設(shè)回流污泥泵房1座，內(nèi)設(shè)3臺潛污泵（2用1備）單泵流量QR單=12QR=12×

27、2083.33=1041.67m3 /h水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定。14) 混合液回流設(shè)備1 混合液回流泵混合液回流比R內(nèi)=200%混合液回流量QR=R內(nèi)Q=2×50000=100000m3 /d=4166.67m3 /h設(shè)混合液回流泵房2座，每座泵房內(nèi)設(shè)3臺潛污泵（2用1備）單泵流量QR單=12×QR2=4166.674=1041.67m3 /h2 混合液回流管混合液回流管設(shè)計Q6=R內(nèi)Q2=0.579m3 /s泵房進(jìn)水管設(shè)計流速采用v=1.0m/s管道過水?dāng)嗝娣eA=Q6v=0.5791.0=0.579m2 管徑d=4A=4×0.5793.14=0.86m取泵房進(jìn)

28、水管管徑DN900mm校核管道流速v=Q64d2=0.5794×0.862=1.0m/s3 泵房壓力出水總管設(shè)計流量 Q7=Q6=0.579m3 /s設(shè)計流速采用v=1.2m/s管道過水?dāng)嗝娣eA=Q7v=0.5791.2=0.48m2管徑d=4A=4×0.483.14=0.78m去泵房壓力出水管管徑DN800mm3.3二沉池的設(shè)計計算本設(shè)計采用圓形輻流式二沉池，可達(dá)到池內(nèi)水流穩(wěn)定，進(jìn)出水配水均勻，存泥、排泥方便等效果。二沉池為中心進(jìn)水，周邊出水，共設(shè)2座輻流式二沉池。二沉池面積按表面負(fù)荷法計算。水力停留時間t=2.5h,表面負(fù)荷為1.5m3/(m2·h)3.3.1

29、二沉池沉淀部分表面面積A=0.579×36002×1.5=694.8m23.3.2二沉池表面直徑D=4A=4×694.83.14=29.75m, （取D=29.8m）3.3.3實際表面面積A=D24=3.14×29.824=697m23.3.4實際表面負(fù)荷q=Qn·A=0.579×36002×697=1.50(m3/m2·h)3.3.5單池設(shè)計流量Q0=QN=0.579×36002=1042.2m3/h3.3.6池體有效水深1.5×2.5=3.75m<4m有效水深的校核 DH=29.83.

30、75=7.95m（介于612,符合要求）3.3.6沉淀區(qū)的有效容積V=Qmax·tN=0.579×3600×2.52=2605.5m33.3.7污泥區(qū)所需的容積： 設(shè)：混合液濃度X=3000mg/L, 回流污泥濃度為XR=6000mg/L為保證污泥回流濃度，二沉池的存泥時間不宜小于2h，TW=4.0h二沉池污泥區(qū)所需存泥容積VW3.3.8二沉池池邊總高度:采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，設(shè)泥斗的高度H2為0.5m。二沉池緩沖區(qū)高度H3=0.5m,超高為H4=0.5m，沉淀池坡度落差H5=0.63m則：H=H1+H2+H3+H4+H5=3.75+0.5+0.5+0.5+0

31、.63=5.883.3.9進(jìn)水管計算 進(jìn)水設(shè)計流量Q進(jìn)=Q單（1+R）=0.579/2×（1+1）=0.2895m3/s選取管徑 DN1000mm， 流速´單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量Q1=Q/2=50000/2=25000m3/d=0.29m3/s管道流速v=0.8管道過水?dāng)嗝婷娣eA=Q1/V=0.29/0.8=0.36管徑取出水管管徑DN700mm校核管道流速V=Q/A=0.29/0.362 =0.713m/s4.污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算4.1回流污泥泵房4.1.1設(shè)計參數(shù)流量：兩座生物反應(yīng)池設(shè)一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量為50000m3/d2083.3m3/h，污泥回流比100%，剩余污泥量21304.1.2 污泥泵回流污泥泵6臺（4用2備)，選取型