生物接觸氧化池設(shè)計實例

1、環(huán)境工程專業(yè) 課程設(shè)計說明書環(huán)境工程專業(yè)污水處理課程設(shè)計說明書姓名及學(xué)號： 班 級： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間： 前 言 在我國，隨著經(jīng)濟飛速發(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標排放。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，為了檢驗學(xué)習(xí)的內(nèi)容和自主設(shè)計能力，老師安排了此次課程設(shè)計。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，1-10m3萬為中型污水處理廠，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20000m3/d,無論何種規(guī)模的處

2、理廠，在確定污水處理工藝時，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)省日常的運行費用，以求在保證達標排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。要做到這一點，首先應(yīng)根據(jù)實際情況，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：（1）由于負擔(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)，平面布置可能會受實際情況限制，有時可能靠近居民

3、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)采用低負荷，延時曝氣工藝，盡量減少污泥量同時使污泥部分好氧穩(wěn)定。由此，本設(shè)計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，凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點。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)濟效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。 本設(shè)計包擴工藝處理流程、主要構(gòu)筑物的剖面結(jié)構(gòu)、污水廠初步平面布置和

4、主要設(shè)備的說明。本工藝理論上運行可靠，操作簡便，出水各項污染指標均達到了國家規(guī)定排放標準。 目 錄第一章 總論1 第一節(jié) 設(shè)計任務(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)計計算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)計依據(jù)13結(jié)束語 14致謝 1414第一章 總 論第一節(jié) 設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計任務(wù)根據(jù)所給的其它原始資料，設(shè)計污水處理廠，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)筑物并通過計算確定其尺寸（附必要的草圖）。3、 按照標準，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、 按照標準，畫出污水處理廠主要構(gòu)筑物剖面圖一張。5、 編寫設(shè)計說明說、計算書。二、設(shè)計題目蘇州某小區(qū)生活污水處理廠工藝初步設(shè)計第二節(jié) 基礎(chǔ)資料一、設(shè)計資本資料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，水量變化系數(shù)為1.02。原污水水質(zhì)為：COD=350,=220 , SS=230 , =30 ,TP=4 處理出水執(zhí)行國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放

6、標準GB18918-2002二級標準，出水水質(zhì)應(yīng)達到如下要求：COD60,20,SS20,TP1,=8 2、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)的地面標高為，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標高為，充滿度為。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233天。境內(nèi)因地形、緯度等差異，形成各種獨特的小氣候。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

7、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，常水位為，枯水位為第二章 污水處理工藝流程說明污 水 污泥脫水間格 柵鼓風(fēng)機房初沉池-生物接觸氧化池水線二沉池泥線 氣線出水 第三章 處理構(gòu)筑物設(shè)計計算第一節(jié) 格柵的設(shè)計計算一、格柵的計算（1）城市排水量為20000，Kz=1.02。（2）平整后廠區(qū)的地面標高為，原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標高為，充滿度為。=204001000/243600=236L/s根據(jù)最大設(shè)計流量，選取型號為100YW110-10的水泵，選兩臺污水泵（一用一備

8、）。排出口徑流量揚程轉(zhuǎn)速功率效率1、柵槽寬度=204001000/243600=236L/s=0.24設(shè)柵前水深h=0.4m,過柵流速v=0.9m/s,柵條凈距b=0.021,格柵傾角n=/bhv=0.24/0.0210.40.9=22（個） 柵條寬度B=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,細格柵b=310mm； n格柵間隙數(shù)； 最大設(shè)計流量，； 格柵傾角，度；一般采用。 柵前水深，m； 過柵流速，過柵流速一般采用0.61.0，最大設(shè)計流量時為0.81.0

9、，平均設(shè)計流量時為0.3 。 經(jīng)驗系數(shù)。2、通過格柵的水頭損失式中 設(shè)計水頭損失，m； 計算水頭損失，m； 重力加速度，； 系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭增大倍數(shù)，一般采用3； 阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為銳邊矩形，=0.097m=k=0.0973=0.29m3、柵槽高度=0.29+0.3+0.4=1m式中，柵槽總高度,； 為柵前水深，； 柵前渠道超高，一般采用4、柵槽總長度式中：柵前渠道深，；設(shè)=0.5m=0.12m式中：柵槽總長度，； 進水渠道漸寬部分的長度，； 進水渠寬，； 進水渠道漸寬部分的展開角度，一般可采用； 柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長度，； 柵前渠道深，；每日柵渣量計算

10、：式中，每日柵渣量，； 柵渣量（污水），取大于的值，粗格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值 生活污水流量總變化系數(shù)宜采用機械清渣根據(jù)格柵的寬度B選取型號為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（）電動機功率（kw）B=8001001020.5 第二節(jié) 初沉池的設(shè)計計算1、池子的總表面積=204001000/243600=236L/s=0.23m/s式中：日平均流量， 表面負荷，一般為，這里取。2、沉淀部分有效水深沉淀時間3、沉淀部分有效容積4、池長式中：水平流速，設(shè)水平流速為6m/s5、池子的總寬度6、校核長寬比、長深比長寬比：(符合要求

11、)長深比：（符合要求） 池子的長深比不小于8，以812為宜。7、污泥部分需要的容積=168式中：T兩次清除污泥間隔時間，d。設(shè)T=2d 進水懸浮物濃度，SS=230 出水懸浮物濃度，SS20 污水密度，其值約為1。 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)置四個污泥斗 則V1=42設(shè)污泥斗高度為，擋板距離出口為。（擋板距出口） 式中： 斗上口面積， 斗下口面積， 泥斗高度，設(shè)斗底寬為9、污泥斗以上梯形部分污泥容積 =0.43m 式中：、梯形上下底邊長， 梯形的高度，10、污泥斗和梯形部分污泥容積 4211、池子的總高度式中：超高，池子的超高至少采用，取。 緩沖層高

12、度，沉淀池的緩沖層高度，一般采用，取。 污泥部分高度，。3.46+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算1有效容積VV=1020Lv一般取2-5 kgBOD5/(m3*d)，此處取Lv=4 kgBOD5/(m3*d)2總面積A 池數(shù)NA=V/h0=1020/3=340 取h0=3m取N=8 =42.5，則每格接觸氧化池的尺寸為7m6m3校核接觸時間tt=h4池深H取h1=0.6m, h2=0.5m, h3=0.3m, h4=1.5m 填料層數(shù)m=3則H=h0+h1+h2+(m-1)h3+h4=3+0.6+0.5+(3-1)0.3+1.5=6

13、.2m5污水實際停留時間tt=6填料總體積v選用25玻璃鋼蜂窩填料，則v=N=8423=10087曝氣需氧量D采用多孔管鼓風(fēng)曝氣供氧，取氣水比D=15，則所需總空氣量D=DQ=2040015=306000/d=212.5/min=D/N=38250/d=26.6/min根據(jù)曝氣器的服務(wù)面積，選擇微孔曝氣器，型號為HWB-3，每格56個。曝氣量（）服務(wù)面積（）氧利用率（%）動力效率阻力（）1-30.3-0.520-254-6150-350直徑（）厚度（）微孔平均孔徑()孔隙率（%）材料2002020040-50陶瓷板第四節(jié) 二沉池的設(shè)計計算二沉池應(yīng)采用豎流式沉淀池射中心管內(nèi)流速=0.03m/s，

14、池數(shù)n=61、中心管面積Qmax=Qmax/n=0.24/6=0.04A=0.04/0.03=1.32、中心管直徑d=1.3m3、中心管喇叭口與反射板之間的間隙高度設(shè)=0.02m/s =1,35d=2.16 mh3=/=0.29m4、 沉淀部分有效斷面設(shè)表面負荷q=3/(·h）V=3m/h=0.00083m/sA=/V=0.04/0.00083=485、 沉淀池直徑D=m<8m 符合尺寸要求6、 沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時間t=1.5h，有效水深h2=3600vt=3600*0.00083*1.5=4.48m徑深比D/h2=7.9/4.48=1.76<3(符合要求)7、 設(shè)

15、城市人口為6000人，每人每日污泥量s=0.5L（人·天），清除污泥的時間間隔t=2d，污泥部分所需容積 V=每格沉淀池污泥體積V1=60/6=10m8、 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則圓截錐部分的高度h5=（R-r）tan=(7.9/2-0.2)tan55=5.36m圓截錐部分容積V=92.2m>15m9、 池子的總高度設(shè)超高h1=0.3m， 緩沖層h4=0.3m，則池子總高H=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）序號設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)單位數(shù)量備注1污水泵100YW110-10 臺2一用一備2格柵

16、機XWB-III-0.8-2 格柵間距臺13微孔曝氣器HWB-3服務(wù)面積0.30.5個224分四格，每格56個4螺旋式柵渣壓榨機型，螺距臺15潛水污泥泵350TSW-600IIA臺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)機房，變電所，消毒間附屬建筑物：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) 污水廠平面布置第六章 設(shè)計依據(jù)本設(shè)計計算公式，設(shè)計參數(shù)依據(jù)水污染控制工程 ，給水工程排水設(shè)計計算 結(jié) 束 語隨著全球城市化的發(fā)展，污水處理系統(tǒng)在社會可持續(xù)發(fā)展中起著越來越重要的作用，在我國建設(shè)和諧社會中有著十分重要的意義。而整個污水系統(tǒng)的建設(shè)投資是很大的，城市生活污水處理廠的設(shè)計使用體現(xiàn)了污水的資源化、污水的再生和利用。在污水深度處理、超深度處理、污水再生回用已經(jīng)實用化了的今天，按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法，污水處理廠廠址要根據(jù)污染物排放量控制日標、城市布局、受納水體功能及流量等因素來選擇，一般盡可能地安放在各河系下游、城市郊區(qū)。城市污水廠的數(shù)目不應(yīng)拘泥