環(huán)境091水處理課程設(shè)計(jì)

1、可編輯文檔處理課程設(shè)計(jì)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：日期：可編輯文檔可編輯文檔、八前中國(guó)水污染問(wèn)題形勢(shì)嚴(yán)峻 我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家。海河、遼河、淮河、黃河、松花江、長(zhǎng)江和珠江7 大江河水系，均受到不同程度的污染。 萬(wàn)里海疆形勢(shì)也不容樂(lè)觀，赤潮年年如期而至。在美 麗的渤海灣，濁流迸濺，海面上漂浮的油污像一柄黑色火炬要燒毀海洋里的生命。 據(jù) 統(tǒng)計(jì)，全國(guó) 660 座城市中有 400 多座城市缺水，三分之二的城市存在供水不足，全國(guó)城市年缺 水量為 60 億立方米左右，其中缺水比較嚴(yán)重的城市有110 個(gè)。大量淡水資源集中在南方，北方淡水資源只有南方水資源的 1/4 。除了缺水，水污染問(wèn)題也較突出。根據(jù)2001 年

2、對(duì)我國(guó)七大水系斷面監(jiān)測(cè)，達(dá)到三類(lèi)水質(zhì)可以進(jìn)入自來(lái)水廠的最低要求的僅占29。 5%，而劣五類(lèi)水質(zhì)卻高達(dá) 44%；另外，我國(guó)淺層地下水資源污染比較普遍，全國(guó)淺層地下水大約有50%的地區(qū)遭到一定程度的污染， 約一半城市市區(qū)的地下水污染比較嚴(yán)重。 由于工業(yè)廢水的肆意排放， 導(dǎo)致 80%以上的地表水、地下水被污染。目前我國(guó)城市供水以地表水或地下水為主，或者兩 種水源混合使用， 而我國(guó)一些地區(qū)長(zhǎng)期透支地下水， 導(dǎo)致出現(xiàn)區(qū)域地下水位下降， 最終形成 區(qū)域地下水位的降落漏斗。目前全國(guó)已形成區(qū)域地下水降落漏斗100 多個(gè)，面積達(dá) 15 萬(wàn)平方千米，有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗，使海水倒灌數(shù)十公里 我國(guó)也是

3、一個(gè)缺水嚴(yán) 重的國(guó)家。淡水資源總量為 28000 億立方米，占全球水資源的 6%，僅次于巴西、俄羅斯和加 拿大，居世界第四位，但人均只有 2300立方米，僅為世界平均水平的 1/4 、美國(guó)的 1/5,在世界 上名列 121 位，是全球 13 個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一?？鄢y以利用的洪水涇流和散布 在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，我國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少，僅為11000 億立方米左右，人均可利用水資源量約為 900 立方米，并且其分布極不均衡。到 20 世紀(jì)末，全國(guó) 600 多座 城市中，已有400 多個(gè)城市存在供水不足問(wèn)題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110 個(gè)，全國(guó)城市缺水總量為 60 億

4、立方米。 據(jù)監(jiān)測(cè)，目前全國(guó)多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染， 且有逐年加重的趨勢(shì)。 日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能， 進(jìn)一步加劇了水資源 短缺的矛盾， 對(duì)我國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來(lái)了嚴(yán)重影響， 而且還嚴(yán)重威脅到城市居 民的飲水安全和人民群眾的健康。水利部預(yù)測(cè)，2030 年中國(guó)人口將達(dá)到 16 億，屆時(shí)人均水資源量?jī)H有 1750 立方米。在充分考慮節(jié)水情況下，預(yù)計(jì)用水總量為7000 億至 8000 億立方米，要求供水能力比現(xiàn)在增長(zhǎng) 1300 億至 2300 億立方米， 全國(guó)實(shí)際可利用水資源量接近合理利用水量 上限，水資源開(kāi)發(fā)難度極大?？删庉嬑臋n一、進(jìn)出水水質(zhì)，處理規(guī)模設(shè)

5、計(jì)水量：Q=60000m3/d設(shè)計(jì)水質(zhì)：進(jìn)水水質(zhì)：B0D5 400mg/l CODcr 510mg/l SS 280mg/l TN 54mg/l TP 7mg/l出水水質(zhì)：BOD530mg/l CODcr100mg/l SS30mg/l TN30mg/l TP92.50% CODcr80.39% SS89.29% TN44.44% TP57.14%1、處理工藝及方案選擇工藝方法氧化溝法A2/O1 處理流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，且基建1 基建費(fèi)用低，具有較好的脫費(fèi)用較省氮除磷效果2 處理效果，有較穩(wěn)定的脫氮除磷功2 具有改善污泥沉降性能，減主能少污泥排放的功能要3 對(duì)高濃度廢水有很大的稀釋作用3 具有

6、對(duì)難降解生物有機(jī)物優(yōu)4 有抗沖擊負(fù)荷能力去出能力，運(yùn)轉(zhuǎn)效果穩(wěn)疋占八、5 能處理不易降解的有機(jī)物， 污泥成4 技術(shù)先進(jìn)成熟運(yùn)行可靠分5 管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低6 國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，工藝較為成熟主1 處理構(gòu)筑物較多1 處理構(gòu)筑物多要2 回流污泥溶解氧較咼2 需增加內(nèi)回流系統(tǒng)缺3 對(duì)除磷具有一定影響占八、4 容積及設(shè)備利用率不咼技術(shù)可行性1 較為成熟，國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用中小1 成熟，可靠，國(guó)內(nèi)外均廣泛規(guī)模應(yīng)用，適用于各種規(guī)模2 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)2 有一定耐沖擊負(fù)荷的能力水質(zhì)指標(biāo)出水水質(zhì)好，穩(wěn)定，易于深度處理，出水水質(zhì)好，較易于深度處對(duì)外界變化有一定適應(yīng)性理，可編輯文檔出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)外界變化適應(yīng)性好環(huán)

7、境影響噪聲較小，臭味較小噪聲較大，臭味較小工藝流程：氧化溝工藝流程圖A2/0 工藝流程圖可編輯文檔氧化溝工藝由于無(wú)專(zhuān)門(mén)的厭氧區(qū)，其生物除磷功能較差，而且，由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，設(shè)備總數(shù)多，設(shè)備空置率高。A2/0 工藝是在厭氧-好氧工藝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它具有同步的脫氮除磷功能，由于 將脫氮除磷統(tǒng)一在一個(gè)系統(tǒng)中，所以其簡(jiǎn)化了污水處理的操作，同時(shí)又增加了處理工藝的功能，該工藝為污水回用和資源化開(kāi)辟了新的途徑，具有良好的社會(huì)整體效益和經(jīng)濟(jì)效益，并且目前 A2/0 法是生物脫氮除磷工藝中應(yīng)用較多的一種方法，該工藝已相當(dāng)成熟。 并且不要求很高的自動(dòng)化水平，出水穩(wěn)定可靠，運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)過(guò)綜合比

8、較，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低成本，本套設(shè)計(jì)采用A2/0 法三、各主要處理單元的設(shè)計(jì)(1)粗格柵設(shè)計(jì)參數(shù)布置兩臺(tái)中格柵，則每臺(tái)格柵的設(shè)計(jì)如下：最大過(guò)柵流量 Q=30000m3/d取柵條間隙 b=30mm提升泵房沉砂池砂1a砂水分離消毒劑接觸池二沉池好氧池缺氧池厭氧池片-初沉池可編輯文檔取山前水深 h=0.7m取最大過(guò)柵流速 v=1m/s取格柵傾角 a=601 格柵間隙數(shù)目 n=QmaxVsina/bhv=16取山條寬度 s=10mm2 格柵設(shè)計(jì)寬度 B=s(n-1)+bn=0.63m3 格柵水頭損失 hl (h1=k h0 h0= v*v* sina /2gk=3.36v-1.32

9、取/ =0.56)所以 h 仁 k* *v*v*sina/2g=0.56*2*sin60/2*9.8=0.0494 格柵總建筑長(zhǎng)度 L=l1+l2+1.0+0.5+h1/tana其中 l1 表示進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng) l1=(B-B1)/2tana (a 一般取 20)取柵前進(jìn)水渠寬 0.5m l1=(0.63-0.5)/2tan20=0.18m.出水渠道連接處的漸窄部份長(zhǎng)度 l2=0.5*l1=0.09mH1=h+h2 取超高 h2 為 0.3m H1=0.7+0.3=1.0m格柵總長(zhǎng) L=0.18+0.09+1.0+0.5+1/tan60=2.35m5 每日柵渣量設(shè) W =0.1m3/1000

10、m3W=86400Qmax*W1/Kz*1000=86400*1*0.23/1.35*1000=1.47m3/d0.2m3/d采用機(jī)械清渣(2)細(xì)格柵布置三臺(tái)細(xì)格柵，則每臺(tái)格柵的設(shè)計(jì)如下：最大過(guò)柵流量 Q=20000m3/d取柵條間隙 b=10mm取山前水深 h=0.5m取最大過(guò)柵流速 v=1m/s取格柵傾角 a=601 格柵間隙數(shù)目 n=QmaxVsina/bhv=43取山條寬度 s=10mm2 格柵設(shè)計(jì)寬度 B=s(n-1)+bn=0.85m3 格柵水頭損失 h1 (h1=k h0 h0= v*v* sina /2gk=3.36v-1.32 取 =0.56)柵槽與可編輯文檔所以 h 仁 k

11、* / *v*v*sina/2g=0.56*2*sin60/2*9.8=0.0494 格柵總建筑長(zhǎng)度 L=l1+l2+1.0+0.5+h1/tana其中 l1 表示進(jìn)水渠道漸寬部位長(zhǎng) l1=(B-B1)/2tana (a 一般取 20) 取柵前進(jìn)水渠寬 0.5ml1=(0.85-0.5)/2tan20=0.49m.柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長(zhǎng)度 l2=0.5*l1=0.24mH1=h+h2 取超高 h2 為 0.3m H1=0.7+0.3=1.0m格柵總長(zhǎng) L=0.49+0.24+1.0+0.5+1/tan60=2.8m5 每日柵渣量設(shè)W1=0.09m3/1000m3W=86400Qmax

12、*W1/Kz*1000=86400*0.09*0.23/1.35*1000=1.32m3/d0.2m3/d 采用機(jī)械清渣(3)平流式沉砂池取設(shè)計(jì)流速 0.3m/s 最大流量時(shí)停留時(shí)間 t=40s沉砂池長(zhǎng)度 L=vt=0.3*40=12m沉砂池水流斷面面積 A=Qmax/v=0.694/0.3=2.3沉砂池有效水深 h2采用四個(gè)分格 每格寬度 b=0.6m總寬 B=2.4m h2=A/B=2.3/2.4=0.97m(0.33m3 合乎要求 )沉沙室高度，采用重力排砂，池底坡度 0.06由砂池長(zhǎng)度 L=2(l2+2)+0.2 l2=(l-2a-0.2)/2=2.45(0.2 為沉沙斗壁厚 )則 h

13、3 =h3+0.06*l2=0.65m可編輯文檔沉沙斗總高 取超高 h1=0.3mH=h1+h2+h3 =1.92m4)初沉池1、 池子總面積 A ，表面負(fù)荷取 q=2.0m3/(m2/d)A=Qmax*3600/q=0.694*3600/2=1249.2m22、 沉淀部分有效水深 h2 h2=qt=2*2=4m取 t= 2h3、 沉淀部分有效容積 V V=Qmax*t*3600=4996.8m34、 池長(zhǎng) LL=vt*3.6=4*2*3.6=28.8m5、 池子總寬度 BB=A/L=1249.2/28.8=43.4m6、 池子個(gè)數(shù)，寬度取 b= 6 m n=B/n=43.4/6=7.2取 8

14、 個(gè)7、 校核長(zhǎng)寬比l/b=28.8/6=4.84( 符合要求 )8、 污泥部分所需總?cè)莘e V已知進(jìn)水 SS 濃度Co=280mg/L初沉池效率設(shè)計(jì) 50%，則出水 SS 濃度 c=c0*(1-0.5)=280*0.5=140設(shè)污泥含水率 96%，兩次排泥時(shí)間間隔 T=2d，污泥容重r1t/m3V=Qmax(c0-c)*86400*T*100/Kz*(100- p)*1000000=311m39、 每格池污泥所需容積 VV=311/8=3910、污泥斗容積 V1h4 =(b-b1)*tan02=(6-0.5)*1.73/2=4.8mV1=1/3*h4 *(b*b+bb1+b1*b1)=4.8*

15、(36+6*0.5+0.25)/3=33.311 、 污泥斗以上梯形部分污泥容積 V2L1=28.8+0.5+0.3=29.6mh4 =(28.8*0.3-5)*0.01=0.036V2=(l1+l2)*h4 *b/2=3.1m312、 污泥斗和梯形部分容積V1+V2=33.3+3.1=36.4m322m313、 沉淀池總高度 H H=h1+h2+h3+h4 +h4 =0.3+4+0.5+0.036+4.8=9.6m取 10mL2=5m可編輯文檔(5)二沉池 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池：1. 池表面積水力表面負(fù)荷 q=1.0m3/(m2gh)A=Qmax/q=0.694*3600/1=2498.

16、4m22. 單池面積采用 2 座二沉池， n=2A1=A/n=2498.4/2=1249.2m23. 池直徑D=V4*A1/n=V4*1249.2/3.14=39.9m4. 沉淀部分有效水深取沉淀時(shí)間 T=2.5hh2=q X T=1 X 2.5=2.5m5. 沉淀池部分有效容積V=nD*D*h2/4=3.14*39.9*39.9*2.5/4=3123m26. 沉淀池坡底落差(取池底坡度i=0.05)取污泥斗上半徑 r1=3m ，下半徑 r2=2m ，=60h4=i*(D/2-r1)=0.05*(39.9/2-3)=0.857. 沉淀池周邊池邊水深h3 為緩沖層高度，取 0.5m,h5 為掛泥

17、板高度，取 0.5mH0=h1+h2+h3=2.5+0.5+0.5=3.5m(D/H0=39.9/3.5=11.46, 符合要求 )8. 污泥斗容積污泥斗高度 h6=(r1-r2)*tana=(3-2)*tan60=1.73mV1=nh6(r1*r1+r1*r2+r2*r2)/3=3.14*1.73*(3*3+3*2+2*2)/3=34.4m 池底可儲(chǔ)存污泥的體積為：V2=n*h4*(R*R+R*r1+r1*r1)/4=3.14*0.85(15*15+15*3+3*3)/4=186.2m3 共可儲(chǔ)存污泥體積為 :V1+V2=34.4+186.2=220.6m39. 沉淀池總高度H=H0+h4+

18、h6=0.85+3.5+1.73=6.08m5 生化處理池( A2/O 池)判斷是否可用 A2/0 法COD/TN=510/54=9.4788TP/BOD5=7/400=0.01750.06符合條件1選取設(shè)計(jì)參數(shù)，水力停留時(shí)間 t=8h BOD 污泥負(fù)荷 Ns=0.4kg BOD5/(kg MLSS d) 污泥回流濃度 Xr=10000 mg/l污泥回流比 R=50%可編輯文檔曝氣池混合液濃度 X=R*Xr/(R+1)=3333mg/l=3.3kg/m3由 TN 去除率nTN=(Tna-Tne)/ Tna=80%求出內(nèi)回流比 RN RN=nTN/(1-nTN)=400%2A2/O 曝氣池容積有

19、效容積 V=Qt=2500*8=20000m3 取曝氣池池身 H1=4.5m曝氣池有效面積S總=V/H1=4444 m2分兩組，每組有效面積S= S總/2=2222m2設(shè) 5 廊道推流式反應(yīng)池曝氣池，廊寬8m 則 L 仁 55.6m各段停留時(shí)間 由 A1:A2:O=1:1:5 得 厭氧池 t1=1.14h,缺氧池 t2=1.14h 好氧池 t3=5.71h6 消毒接觸池1. 加氯量確定采用液氯消毒，加氯量采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加氯量為8mg/L,則8 24000 1000m總192總1000000kg/d2. 接觸池計(jì)算污水接觸消毒池采用 2 組。接觸池容積：V=Qmax*t/ n(池子的組數(shù) n,設(shè) 2 組；接觸時(shí)間 t，采用 t=30min)得V=0.694*30*60/2=