某市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)

科技學(xué)院《環(huán)境工程綜合設(shè)計(jì)》大作業(yè)(2017--2018年度第一學(xué)期)名稱：環(huán)境工程綜合設(shè)計(jì)院系：動(dòng)力工程系班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：成績(jī)：日期：2017年12月目錄一、 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量 11 設(shè)計(jì)處理水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn) 12 排放標(biāo)準(zhǔn) 13 進(jìn)行污水處理工藝的比較分析，確定污水處理工藝； 2二、 污水主要處理構(gòu)筑物或設(shè)施所采用的設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算數(shù)據(jù)； 31格柵 3（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 3（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 32 初沉池 5（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 5（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 5（3）設(shè)計(jì)圖 83 .生物接觸氧化池 8（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 8（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 9（3）結(jié)構(gòu)圖 104 二沉池 10（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 10（2）設(shè)計(jì)計(jì)算 11（3）設(shè)計(jì)圖 135 接觸消毒池與加氯間 14三、 污水處理工藝流程圖 15四、 進(jìn)行污水處理廠的效益分析和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。 16五、 附錄 17污水主要處理構(gòu)筑物或設(shè)施所采用的設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算數(shù)據(jù)；1格柵（1）設(shè)計(jì)參數(shù)最大設(shè)計(jì)流量Qmax=130000m3/d=1505L/s柵前流速V1=0.7m/s過柵流速V=0.9m/s柵條寬度s=0.01m格柵間隙b=20mm柵前部分長(zhǎng)度0.5m格柵傾角α=600單位柵渣量W1=0.05m3/（103m3污水）（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）確定格柵水深B1=√（2Qmax/V1）=2.07mh=B1/2=1.0352）柵條數(shù)目n取n=1663）格柵有效寬度B=s（n-1）+bn=4.95m4）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度l1=（B-B1）/（2tanα1）=3.63m5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l2=l1/2=1.815m6）過柵水頭損失（h1）因柵條邊為矩形截面，取k=3h1=kh0=0.103m7）柵后槽總高度H。取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mH1=h+h2=1.335mH=h+h1+h2=1.438m8）格柵總長(zhǎng)度L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tanα=7.7m9）每日柵渣量（Kz=1.5）W=Q日平均W1=0.5m3/d>0.2m3/d所以采用機(jī)械清渣。0.30.60.1350.30.7356000.1350.440.960.442002000.710.3550.35初沉池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)表面水力負(fù)荷q=1.5m3/（m2h）沉淀時(shí)間t=1.5h最大設(shè)計(jì)時(shí)水平流速v=3.7mm/s污泥容重γ=1000kg/m3污泥含水率p0=95%兩次排泥時(shí)間間隔T=2d沉淀池超高h(yuǎn)1=0.3m緩沖層高度h3=0.3m（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）沉淀區(qū)的表面積AA=Qmax/qA=Qmax/q=1505/1.5=1003m22）沉淀區(qū)有效水深h2h2=qth2=qt=1.5*1.5=2.25m3）沉淀區(qū)有效容積VV=Qmax*tV=Qmax*t=1505*1.5=2257.5m34）沉淀池長(zhǎng)度LL=3.6v*tL=3.6v*t=3.6*3.7*1.5=19.44m園整取20m5）沉淀區(qū)的總寬度BB=A/LB=A/L=1003/20=50.15m6）沉淀池的數(shù)量nn=B/b設(shè)b=4.8mn=B/b=50.15/4.8=10驗(yàn)算L/b=20/4.8=4.2>47）污泥區(qū)的容積VwVw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）Vw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）=2*（1505*24（200-100）*100）/（（100-95）*1000*1000）=144m3每個(gè)沉淀池污泥容積V’=V/n=144/10=14.4m38）沉淀池的總高度HH=h1+h2+h3+h4’+h4’’設(shè)污泥斗斗底1m*1m，上口5m*5m，斗壁傾角600h4’=（5-1）/2*tan600=3.46m5m設(shè)i=0.01h4’1m600h4’’=（20-3.6）*0.01=0.16mH=h1+h2+h3+h4’+h4’’=0.3+2.25+0.3+3.46+0.16=6.47m9）儲(chǔ)泥斗的容積V1V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））=1/3*3.46*（5*5+1*1+√（25*1））=35.7m310）儲(chǔ)泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2=（L1+L2）/2*h4’’*bV2=（L1+L2）/2*h4’’*b=（20+5）/2*0.16*4.8=9.6m311）儲(chǔ)泥區(qū)容積V=V1+V2=35.7+9.6=45.3m3>14.4m3（3）設(shè)計(jì)圖0.320m6.472.250.010.33.466004.50.54.8.生物接觸氧化池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)填料容積負(fù)荷Lv=2kgBOD5/（m3d）填料高度h0=3m池?cái)?shù)N=5超高h(yuǎn)1=0.5m填料層上水深h2=0.5m填料至池底的高度h3=0.5m1m3污水需氧量D0=17（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）有效容積VV=Q（S0-Se）/Lv*10-3V=Q（S0-Se）/Lv*10-3=1505*（200-20）/2*10-3=135.45m32）總面積A和池?cái)?shù)NA=V/h0N=A/A1A=V/h0=135.45/3=45.15m3N=A/A1A1=A/N=45.15/5=9.03m3<25m33）池深hh=h0+h1+h2+h3h=h0+h1+h2+h3=3+0.5+0.5+0.5=4.5m4）有效停留時(shí)間tt=V/Qt=V/Q=45.15/1505*24=0.72h5）供氣量DD=D0QD=D0Q=17*1505=25585L/s（3）結(jié)構(gòu)圖穩(wěn)定水層出水渠池體出水填料空氣格柵支架進(jìn)水布?xì)庋b置二沉池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)表面水力負(fù)荷q=1m3/（m2h）沉淀時(shí)間t=2h最大設(shè)計(jì)時(shí)水平流速v=3.6mm/s污泥容重γ=1000kg/m3污泥含水率p0=96%兩次排泥時(shí)間間隔T=4h沉淀池超高h(yuǎn)1=0.3m緩沖層高度h3=0.3m（2）設(shè)計(jì)計(jì)算1）沉淀區(qū)的表面積AA=Qmax/qA=Qmax/q=1505/1=1505m22）沉淀區(qū)有效水深h2h2=qth2=qt=1*2=2m3）沉淀區(qū)有效容積VV=Qmax*tV=Qmax*t=1505*2=3010m34）沉淀池長(zhǎng)度LL=3.6v*tL=3.6v*t=3.6*3.6*2=25.92m園整取26m5）沉淀區(qū)的總寬度BB=A/LB=A/L=1505/26=58m6）沉淀池的數(shù)量nn=B/b設(shè)b=5.5mn=B/b=58/5.5=11驗(yàn)算L/b=26/5.5=4.7>47）污泥區(qū)的容積VwVw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）Vw=T*（Qmax*24（c0-c1）*100）/（（100-P0）*1000γ）=4/24*（1505*24（100-20）*100）/（（100-96）*1000*1000）=12.04m3每個(gè)沉淀池污泥容積V’=V/n=27.09/11=1.09m38）沉淀池的總高度HH=h1+h2+h3+h4’+h4’’設(shè)污泥斗斗底0.5m*0.5m，上口1.5m*1.5m，斗壁傾角6000.5mh4’=（1.5-0.5）/2*tan600=0.86mh4’0.1600設(shè)i=0.01h4’’=（26-5.5）*0.01=0.2mH=h1+h2+h3+h4’+h4’’=0.3+2+0.3+0.86+0.2=3.66m9）儲(chǔ)泥斗的容積V1V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））V1=1/3h4’*（S1+S2+√（S1*S2））=1/3*0.86*（0.5*0.5+1.5*1.5+√（0.25*2.25））=0.88m310）儲(chǔ)泥斗以上梯形部分污泥容積V2V2=（L1+L2）/2*h4’’*bV2=（L1+L2）/2*h4’’*b=（26+0.5）/2*0.2*5.5=14.6m311）儲(chǔ)泥區(qū)容積V=V1+V2=0.88+14.6=15.5m3>1.09 m3（3）設(shè)計(jì)圖0.3263.3620.010.30.866001.50.51.8接觸消毒池與加氯間1.設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)流量Q=100000m3/d=4166.6m3/h；水力停留時(shí)間T=0.5h；設(shè)計(jì)投氯量為C=6.0~10.0mg/L2.設(shè)計(jì)計(jì)算a設(shè)置消毒池一座池體容積VV=QT=4166.6×0.5=2043.3m3消毒池池長(zhǎng)L=60m,每格池寬b=10.0m，長(zhǎng)寬比L/b=6接觸消毒池總寬B=nb=3×5.0=15.0m接觸消毒池有效水深設(shè)計(jì)為H1=2m實(shí)際消毒池容積V`為V`=BLH1=1200×15.0×2=3600m3滿足要求有效停留時(shí)間的要求。b加氯量計(jì)算設(shè)計(jì)最大投氯量為5.0mg/L；每日投氯量為W=500kg/d=20.8kg/h。選用貯氯量500kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為0.5瓶，共貯用20瓶。每日加氯機(jī)3臺(tái)，2用一備；單臺(tái)投氯量為10~20kg/h。配置注水泵兩臺(tái)，一用一備，要求注水量Q3~6m3/h，揚(yáng)程不小于20mH2O。C混合裝置在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)兩臺(tái)?；旌蠑嚢铏C(jī)功率No為No=μQTG2/100式中QT——混合池容，m3；μ——水力黏度，20℃時(shí)μ=1.06×10-4kg.s/m2；G——攪拌速度梯度，對(duì)于機(jī)械混合G500s-1。No=1.06×10-4×0.58×30×500×500/(3×5×100)=0.30kw實(shí)際選用JBK—2200框式調(diào)速攪拌機(jī)，攪拌器直徑∮2200mm，高度H2000mm，電動(dòng)機(jī)功率4.0KW。污水處理工藝流程圖污水中格柵中格柵初沉池初沉池接觸氧化池接觸氧化池 污泥回流二沉池二沉池出水進(jìn)行污水處理廠的效益分析和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。效益分析建設(shè)污水處理廠主要是三大效益：1.環(huán)境效益該城市位于華中地區(qū)，屬于內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，環(huán)境治理的好壞直接影響到城市的良性發(fā)展。城市中有50%左右的水經(jīng)瀏陽河排入湘江，使得湘江水體的有機(jī)污染進(jìn)一部加重。湘江江段的出市水中的SS、DO、TP、TN、NH3-N等指標(biāo)均超出了〈〈地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)〉〉中III類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值。保護(hù)和利用湘江水資源，使其滿足和達(dá)到漁業(yè)，飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的良好狀態(tài)，有利于生活飲用、工農(nóng)業(yè)和漁業(yè)用水，以及河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該污水處理廠處理的污水包括生活污水和工業(yè)污水。其中工業(yè)污水大部分是可生化的有機(jī)廢水。經(jīng)該廠處理后的出水可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣在減少城市對(duì)湘江水體污染的同時(shí)又滿足了下游地區(qū)的飲用水和景觀用水的質(zhì)量。2.社會(huì)效益工程的實(shí)施對(duì)湘江河段水質(zhì)有明顯的改善，也會(huì)對(duì)該市的社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響。水質(zhì)的改善將會(huì)促進(jìn)該市的旅游業(yè)發(fā)展，有利于該市在經(jīng)濟(jì)全方面的發(fā)展，在國(guó)內(nèi)及國(guó)際聲譽(yù)將會(huì)進(jìn)一步提高。同時(shí)對(duì)下游地區(qū)也會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，保證當(dāng)?shù)丶跋掠蔚貐^(qū)的人民的身體健康，保證湘江兩岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。3.經(jīng)濟(jì)效益污水處理廠作為一項(xiàng)環(huán)境治理項(xiàng)目，其本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益。該污水廠建成后可以提高該市及湘江的環(huán)境質(zhì)量，減輕污水排放所造成的污染危害。保護(hù)該市飲用水源，降低自來水成本，保護(hù)市民的健康，由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益尚無法作出定量計(jì)算，但定性的講，其間接經(jīng)濟(jì)效益將是巨大的。同時(shí)該工程的實(shí)施有利于當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)生產(chǎn)，保護(hù)洞庭湖的同時(shí)有利于長(zhǎng)江地區(qū)的防洪。在提高飲用水質(zhì)量的同時(shí)有利于當(dāng)?shù)厝嗣竦慕】?。污水處理廠的污泥含有大量有利于林業(yè)增產(chǎn)的氮、磷、鉀肥分，每年可為林業(yè)提供污泥作林肥。附錄一、參考文獻(xiàn)：1.《環(huán)境工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，邱啟華，楊莉編，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.92.《環(huán)境工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，金毓荃、李堅(jiān)編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.93.《環(huán)境工程設(shè)計(jì)》，趙立軍、陳進(jìn)富編，北京：中國(guó)石化出版社，2013.14.《環(huán)境工程專項(xiàng)設(shè)計(jì)案例分析》，郝飛麟,陳雪松編著，杭州:浙江大學(xué)出版社,2016.025.《環(huán)保設(shè)備基礎(chǔ)》，李永峰,李巧燕主編，北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20176.《固體廢物處理工程技術(shù)手冊(cè)》聶永豐主編北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20137.《工業(yè)脫硫脫硝技術(shù)》李肇全主編北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20148.《HYPERLIN