2萬噸城市污水處理廠全套設(shè)計(jì)排水設(shè)計(jì)說明書.

1、第一章原始資料分析 1.1 城市概況 該城市地處東南沿海，北回歸線橫貫市區(qū)中部，該市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)未能與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，城市的 污水處理率僅僅為 30%大量的污水未經(jīng)處理直接排入河流，使該城市的生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞。為了建設(shè)良好優(yōu)美的現(xiàn)代化 城市，必須把環(huán)境問題處理好，籌建該城市的污水處理廠已經(jīng)迫在眉睫了。 該市人口 17萬人，規(guī)劃10年后發(fā)展到 24萬人。該市是一個(gè)以輕工業(yè)、冶金、家電、外貿(mào)為主題的新興現(xiàn)代化城市。 1.2 自然條件 該市具有中低山、丘陵、盆地和平原等多種地貌類型，地勢(shì)西北高，東南低；歷年最高氣溫38oC,最低氣溫4 oC,年平均溫 度為24 oC,常年

2、主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)；該市內(nèi)河流最高洪水位+2.5米，最低水位-0.5米，平均水位為+0.5米，地下水位為離地面 2.0米，廠區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為 +5.0米 1.3 污水量 1.3.1 生活污水量 該市地處亞熱帶，夏季氣候炎熱，由于氣候和生活習(xí)慣，該市在國內(nèi)一向排水量較高的，據(jù)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，該市近期水量210L/ 人.d。遠(yuǎn)期水量 260L/人.d。 1.3.2 工業(yè)污水量 市內(nèi)工企業(yè)的生活污水和生產(chǎn)污水總量2.0萬m3/d 1.3.3 污水總量 市政公共設(shè)施及未預(yù)見污水量以4%計(jì)，總污水量為生活污水量、工業(yè)污水量及市政公共設(shè)施與未預(yù)見水量的總和。 1.4 污水水質(zhì) 進(jìn)水水量：生活污水 BOD5為13

3、0mg/L ; SS為180mg/L; 工業(yè)廢水 BOD5為 190mg/L; SS為 200mg/L; 出水水質(zhì)：BOD5S 20mg/L，SS0.6m 3.4.2.4 有效水深：設(shè) h2=A/B=1.4/2.4=0.58m （介于 0.25 1m之間） 3.4.2.5 貯泥區(qū)所需容積： 設(shè)計(jì)T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個(gè)沉砂斗容積 QWt X86400 W K總 X1000 （細(xì)格柵計(jì)算草圖） 1.25 1000 86400 QmaxtX1 5 K 總 105 86400 0, 2 3 m3 1.28 105 其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3 K：污水流量總變化系數(shù)

4、1.34 每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，則每格沉砂斗的體積：V =也二丄7 =0.43m3（取V=0.77m3） 22X2 3.4.2.6 沉砂斗各部分尺寸及容積： 設(shè)計(jì)斗底寬a仁0.6m，斗壁與水平面的傾角為 60，斗高h(yuǎn)d=0.6m， 則沉砂斗上口寬： aa1206 -0.6 = 1.3m tan 60tan60 沉砂斗容積：V 二電（2a2 2aat 2a）=更（2 1.32 2 1.3 0.6 2 0.62）=0.57m3 6 6 （大于V仁0.43m3,符合要求） 3.4.2.7 沉砂池高度： 采用重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06，坡向沉砂斗長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 則沉泥區(qū)高度為 h3=hd+0.06

5、L2 =0.6+0.06 X 3.2=0.792m 池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m， H=h1+h2+h3=0.3+0.58+0.792=1.762m 3.4.2.8 進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度 :L1 2ta n20 5 -21.75 .1.79m 2ta n20 3.4.2.9 3.4.2.10 岀水漸窄部分長(zhǎng)度 校 核 :L3=L1=1.79m Vmin Qmax 420 K 總 A 1.28 1.4 =0.23m/s 0.15m/s， 符合要求 3.4.2.11計(jì)算草圖如下: 3.5 初沉池 本設(shè)計(jì)選用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機(jī)械 刮泥。 3.5.1設(shè)計(jì)參數(shù) 1 亠1 一 dr

6、 :1 ! 1 - 1 II- 速： 一 -X / j / 0 -L =11 1H 流 進(jìn)水 圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖 設(shè)計(jì)流量Q=3025m3/h 人口總量N=24萬(遠(yuǎn)期考慮) 近期設(shè)2座,遠(yuǎn)期增加1座。 3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.5.2.1 池子總表面積：污水表面負(fù)荷 q=2.0m3/ (m2X h) n=2 座 Q A - 2q 30252 756 3m 2 2 3.5.2.2 有效水深：取水力停留時(shí)間 t=1.5hh2=qt=2X 1.5=3m 3.5.2.3 沉淀池總高度： 取 S=0.5L/(p.d)機(jī)械刮泥 t=4h 4 每池每天污泥量w1亠SNT =空24_14- 240 m

7、3 1000 n 1000 x2 、7匸;7戸 |7522JT X1 .73223 污泥斗容積 V-(n nr2 - r2 )(2 2 11) =12.7m 33 h5 =(口 一r2)tg: =(2-1)tg60 = 1.73m 坡底落差坡度i=0.05 h4=(R-r1) X i=(19-2) X 0.05=0.85m 因此,池底可儲(chǔ)存污泥的體積 心h422.: 0.6223 輻流式沉淀池 期設(shè)4座,遠(yuǎn)期增2座 V 扌(RRr1r1(1919 2 2 ) =253.2m VV2 =12.7 253.2 =265.9m3240m3，足夠 沉淀池總高度 H = h2h3 h4 h5 = 36.

8、03m 3.5.2.4 沉淀池周邊的高度 h1+h2+h3=0.3+3+0.3=3.6m 3.5.2.5 長(zhǎng)寬比的校核：D/ h2=31/3=10.3 (介于6 12之間)合格 3.5.2.6 計(jì)算草圖： 3.6曝氣池采用傳統(tǒng)曝氣法曝氣池為廊道式 3.6.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 遠(yuǎn)期考慮，設(shè)計(jì)流量Q=10.59萬m3/d 近 3.6.2 污水處理程度 3.6.2.1 原污水的BOD5(Sa)為141，經(jīng)過一級(jí)處理后，BOD5降低25%考慮，則進(jìn)入曝氣池的污水，其 BOD5( So): So=141 (1-25%) =106mg/L 3.6.2.2 處理水中非溶解性 BOD5(Sr) Sr =So - S

9、e =106 - 20 = 86mg / L = 0.086kg / m3 3.6.3 曝氣池及曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 3.6.2.1 BOD5 污泥負(fù)荷率的確定： 取BOD污泥負(fù)荷率(NS)為0.35kg BOD5/ ( kgMLSS- d)，為穩(wěn)妥起見，加以校核 IX Qpf Q Q d O V OA X 0 7 斤 NS 20.33kgBOD5 /(kgMLSS d)式中 K2介于 0.0168 0.0281 之間，取 0.018 叫0.81 Se=20 106 -20 一 106 -0.81， MLVSS f MLSS = 0.75 X 結(jié)果證明NS值取0.35是適宜的 3.6.2.2

10、混合液污泥濃度(X)的確定 根據(jù)Ns=0.35可知SVI在100 120間，取SVI=120(滿足要求) 另取 r=1.2 R=50%一=0.75 MLSS R r 103 f (1 R) SVI 5 12 103 0.75 =2.5kg/m3 (10.5) 120 362.3曝氣池容積的確定 4 V 丿 SoSe J。59 10 .86 =182伽3 NsX 2.5 0.2 近期設(shè)4座曝氣池 取池高4.2m 每組面 積： V182 25 F1. 2)m 84 4H 4 4.2 3.6.2.4確定曝氣池各部分尺寸的確定 池寬取 5 米，B/H=5/4.2=1.19 （介于12之間）符合規(guī)定 池

11、長(zhǎng)：L=F/B=1084.2/5=216.8m L/B=216.8/5=43.4 10 符合規(guī)定 設(shè)五廊道式曝氣池，廊道長(zhǎng)： L 216.8 43.36m 取 44m 55 取超高為0.5米，則池總高度為： 進(jìn)水 4為 2! 5m 曝氣池草圖 4.2+0.5=4.7m 3.6.2.5 曝氣時(shí)間（tm） tm =V 2418215 4 24 =4.13h符合要求 Q 10.59 104 3.6.2.6 計(jì)算草圖如下：（曝氣池草圖） 3.6.3曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)采用表面機(jī)械曝氣 3.6.3.1平均需氧量的計(jì)算 。2 =aQS b VXr =0.5 105900 0.086 0.15 18215

12、25 =11384kg/d = 474kg/h 0.42 0.53之間，查表得 a =.5 b 0.188 0.11 之間，查表得 b=0.15 3.6.3.2最大需氧量的計(jì)算：取時(shí)變化系數(shù) K=1.3 Q2 (max) = 0.5 1105900 1.3 0.086 0.15 18215 2.5 =531kg/h 3.6.3.3 最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比：二531 =1.12 。2474 需氧量和充氧量的設(shè)計(jì)計(jì)算 氧的轉(zhuǎn)移效率EA取15%則空氣離開曝氣池時(shí)氧的百分比為18.43% 因?yàn)樵摰貐^(qū)的平均氣溫為 20 oC查表得氧氣在水中的溶解度為Cs （20） =9.17mg/L， 20 o

13、C時(shí)脫氧清水的需氧量 RCS( 20) RoLCs(t)-c1.024T a修正系數(shù)，取0.95 B 修正系數(shù)，取0.95 c混合液溶解氧濃度，取 2.0mg/L p壓力修正系數(shù)，取1.0 =681.7kg/h 474 漢 9.17 一0.95.95 1.0 7.92 -2.0 ! 1.024(200) R681 7 曝氣池平均供氣量Gs二擰E廠=15149m3/h 3.7 二沉池該沉淀池采用中心進(jìn)水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用機(jī)械刮泥。 3.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=76200m3/d （近期） 表面負(fù)荷：qb 范圍為 1.0 1.5 m3/ m2.h，取 q=1.5 m3/ m2

14、.h 水力停留時(shí)間：T=2 h 近期設(shè)2座遠(yuǎn)期增加1座 3.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算 3.7.2.1 每座沉淀池面積： Q 726002 按表面負(fù)荷算：A1008 m2 2qb 2 x1.5 x24 直徑：d =忝-“1008 =35.2m 取 35m n V 3.14 3.7.2.2 有效水深為 h=qoT=1.52=3m 3.7.2.3 污泥斗容積 取回流比R =50% 污泥回流濃度 x=X(10.5) 0.5 975 251竺叫卅 0.5 0.75 污泥區(qū)所需存泥容積： 、，2(1+R)QX 42X2X(1+0.5)X72600 X253 Vs3630 m (X - Xr) 24(2.5 10)

15、24 每個(gè)污泥斗的容積 Vst = 3630 / 2 = 1825m3 3.7.2.4 污泥區(qū)高度為 h2 =V 二！008 = 0.55m A 1825 池底坡度為0.05池底進(jìn)口處4m 26 4 池底坡度降h40.05 =0.8m 2 3.7.2.5 二沉池總高度：取超高為 0.4m 則池邊總高度為 H =h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.55+0.8=4.65m 3.7.2.6 徑深校核 D/h2 =35/3 =11.7 合格 3.7.2.7 輻流式二沉池計(jì)算草圖如下： 回亟1 I /出水 7T_ |掃 _ H 進(jìn)水_ =一 _I 排泥 輻流式沉淀池 接觸池采用隔板式接觸反映池 設(shè)

16、計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量：Q=840L/s 水力停留時(shí)間：T=30min JQ 輻流式沉淀池計(jì)算蘋圈 平均水深：h=2.4m 隔板間隔：b=1.4m 池底坡度2% 3% 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.8.2.1 3 接觸池容積 V =Qt =0.84 30 60 =1512m 分兩座 V 二V/2 =1512/2 =756m3 水流速度 表面積F Q 0.84 彳/ v0.181m/ s hb 2.4 1.4 7562 315m2 V h 2.4 廊道總寬 L O ! 1 出水i i 隔板數(shù)采用10個(gè),，則廊道總寬為 B =11.4 = 15.4m 接觸池長(zhǎng)度 L = F/B = 315/15.421m 3.826

17、計(jì)算草圖進(jìn) 第四章污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 污泥濃縮池 采用幅流式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)刮泥，采用靜壓排泥 4.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥濃度：5g/L 進(jìn)泥含水率P1 = 99.5 %, 出泥含水率P2=97.0 % 污泥固體負(fù)荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥濃縮時(shí)間：T=6h 貯泥時(shí)間：t=4h 4.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1.2.1 污泥量 Qw 二3097 =619.4m3/d =25.8m3/h 5 4.1.2.2 濃縮池池體計(jì)算：近期設(shè) 2座，遠(yuǎn)期增加1座 Q 6194 每座濃縮池所需表面積 A w68.8 m2 nqs2 X45 t; 濃縮池直徑 D =蘭 =J仝6

18、8.8 =9 36m取10m H 3.14 濃縮池有效水深取h = 3m 校核水力停留時(shí)間 濃縮池有效面積 V = Ah1 =68.8 3 = 206.4m3 污泥在池中停留時(shí)間T 亠 二2064 =0.33d 符合要求 Qw619.4 確定污泥斗尺寸 每個(gè)泥斗濃縮后的污泥體積V1二9衛(wèi) 巴二61940些51.62m3/d n(1_P2)2X(1_0.97) 每個(gè)貯泥區(qū)所需容積 v2 =弘 二6162 =12 9m3 2424 泥斗容積 v3 =衛(wèi)( r訂2 r22) = 3.14 1-6 (1.52 1.5 0.8 0.82) =6.9 33 式中：h4泥斗的垂直高度，取 1.6m r1 泥

19、斗的上口半徑，取1.5m r2 泥斗的下口半徑，取 0.8m 設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為：h5= 0.08 (1 一 3) = 0.2 m 2 故池底可貯泥容積： V4 =-h5(R2 Rn “2) = 3.14 0.21 (52 5 1.5 1.52) =7.64m3 33 因此，總貯泥容積為 Vw =V3 V6.9 - 7.64 =14.54m3 V2 =12.93m3 (滿足要求) 出泥 進(jìn)泥 4.1.2.6 濃縮池總高度： 濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m 則 濃 縮 池 的 總 高 度 H H = h1 h2 h3 h4h5=3+0.30+0.30+1.

20、6+0.21=4.41m 4.1.2.7 濃縮池排水量：Q=Qw-Q W =25.8-2.12=6.31m3/h 4.1.2.8 濃縮池計(jì)算草圖： 4.2 貯泥池 4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 濃縮池計(jì)算草圖 進(jìn)泥量：初沉池污泥量 Qw, g Q J。 5% 72600 =210.05 103(100 _97)106(100 _97) 經(jīng)濃縮排出含水率 p2 =97%的污泥流量 Q =2Qw =2 51.62 =103.24m3/d 總泥量 Q 二QW1 Q =210.05 103.24 = 313.29m3/d 貯泥時(shí)間：T=0.5d=12h 4.2.2 貯泥池的設(shè)計(jì)計(jì)算 貯泥池容積 V =313.

21、29 = 626.58m3 T 0.5 貯泥池尺寸（設(shè)為正方形）L B H =9 9 9 則池的有效容積為 y =9 9 9 =729m3 .V=626.58m3（符合要求） 4.3 好氧消化池 4.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)入總污泥量： Q =313.29m3/d 污泥揮發(fā)固體濃度 X。=5gVSS/L 因?yàn)槭浅醭脸匚勰嘤谢钚晕勰嗟幕旌?，故有機(jī)負(fù)荷為 3 S =1.5kgVSS/(m d) 4.3.2 好氧消化池的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.2.1 好氧消化池的容積計(jì)算 好氧消化池的容積 好氮消化工師 QX0 V 313.29 5 1.5 3 二 1044.3m 取三個(gè)池每個(gè)池容積為 y = 348.1m3

22、 4.3.2.2 好氧消化池的尺寸計(jì)算 取消化池深度為H=3.5m 則池子直徑為D =也必348,1勻1 25m （取D=12m 、H 兀 k 3.5X3.14 4.3.2.3 好氧消化池所需空氣量計(jì)算 空氣需氧量取0.06 m3 /（min m3） 每池空氣量為 348.1 X 0.06=20.886 m3/mjn 共需空氣量為 3 20.886 =62.658m3/min 采用機(jī)械曝氣，機(jī)械曝氣所需功率取0.03 kW/m3池， 所需供氣功率為 N =10443 0.03 = 30.329kW 取32KW 4.3.2.4 計(jì)算草圖如下（好氧消化工藝圖） 第五章污水高程計(jì)算 5.1 水頭損失

23、計(jì)算 計(jì)算廠區(qū)內(nèi)污水在處理流程中的水頭損失，選最長(zhǎng)的流程計(jì)算，結(jié)果見下表： 污水廠水頭損失計(jì)算表 名稱 設(shè)計(jì) 流量（L/s ） 管徑 （mm I (%0) V (m/s) 管長(zhǎng) （m） IL (m) E v2 和遠(yuǎn)(m 工h (m) 岀廠管 1226 1200 1.9 1.53 100 0.19 0.19 接觸池 0.2 接觸池至分 配堰 840 1100 1.5 1.29 47.5 0.071 6.9 8 59 0.66 分配堰至二 沉池 420 850 1.9 1.19 5.5 0.011 2.1 8 0.158 0.17 二沉池 0.5 二沉池至分 配堰 420 850 1.9 1.19 5 0.010 2.8 4 0.21 0.22 分配堰至曝 氣池 280 700 1.9 1.07 10 0.019 6.0 0.35 0.37 曝氣池 0.3 曝氣池至分 配堰 280 700 1.9 1.07 30 0.057 5.8 0.33