萬噸天流量城市污水處理廠污水處理工藝設計

/環(huán)保設備及應用課程設計班級環(huán)境工程082班姓名顧鳳準考證號050841213題目31.5萬噸/天流量城市污水處理廠污水處理工藝設計2011年5月18日書目1工藝流程圖 -3-2設計要求 -3-2.1對水質的要求 -3-2.2對處理設備的要求 -3-3工藝設計 -4-3.1格柵設計計算 -4-格柵的設計計算示意圖 -4-設計計算 -4-3.2平流式沉砂池設計計算 -6-平流式沉砂池設計計算示意圖 -6-部分設計參數(shù) -6-設計計算 -7-3.3輻流式初沉池的設計計算 -8-輻流式初沉池設計計算示意圖 -8-輻流式沉淀池的設計參數(shù) -8-設計計算 -8-3.4曝氣沉砂池的設計計算 -10-混合曝氣池的設計參數(shù) -10-混合曝氣池的設計計算 -10-3.4曝氣系統(tǒng)的設計計算 -11-3.5輻流式二沉池的設計計算 -12-輻流式二沉池設計計算示意圖 -12-輻流式二沉池主要尺寸計算 -13-進水系統(tǒng)設計計算 -13-總結： -15-1工藝流程圖進水→格柵→泵房→沉砂池→初沉池→曝氣池→二沉池→出水至清河2設計要求2.1對水質的要求進水水質參數(shù)mg/l出水水質參數(shù)mg/lBOD5500≤100COD200≤20SS400≤302.2對處理設備的要求（1）沉砂池采納平流式，初沉池及二沉池采納輻流式，曝氣池采納完全混合曝氣。（2）Qmax=2.25*(13+1)=31.5*104t/d31.5>20,根據(jù)設計要求，此處添加縮放系數(shù)2，即Qmax=31.5/2=15.75萬噸/d=1.82m3/s（3）污水總改變系數(shù)KZ=1.23工藝設計3.1格柵設計計算格柵的設計計算示意圖圖3-1格柵設計計算示意圖設計計算（1）格柵間隙數(shù)n式中——最大設計流量，m3/sα——格柵傾角，60°b——柵條間隙，20mmh——柵前水深，0.4mv——污水的過柵流速，0.9m/s(2)柵槽寬度B =0.01*237+0.02*236=7.09m取5個格柵，每個格柵7.09/5=1.42m式中S——柵條寬度，10mm。(3)通過格柵的水頭損失h2h2=kh0其中所以此處取h2=0.08m式中h0——計算水頭損失，g——重力加速度K——格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3ζ——阻力系數(shù)，其數(shù)值和柵條斷面形態(tài)有關β——形態(tài)系數(shù)，柵條斷面為銳邊矩形時取1.83。（4）柵后槽總高度HH=h+h1+h2=0.4+0.3+0.08=0.78m式中h1——柵前渠高，一般取0.3m。（5）柵槽總長度L其中L2=L1/2H1=h+h1式中L1——進水渠漸寬部分長度，mL2——柵槽和出水渠連接處漸窄部分長度，mQUOTE——進水渠寬，此處取0.8m——進水漸寬部分的綻開角，一般取20°。（6）每日柵渣量W式中——柵渣量，QUOTE/103污水，此處取0.05 KZ——污水總改變系數(shù)，取1.2。6.55/5=1.31.>0.3,.采納機械清渣。3.2平流式沉砂池設計計算3.2.1平流式沉砂池設計計算示意圖圖3-2平流式沉砂池設計計算示意圖部分設計參數(shù)(1)最大設計流量時的水平流速v=0.3m/s,(2)最大設計流量時的停留時間t=30s,(3)貯砂斗高度h2=1m,(4)排砂時間的間隔T=2d,（5）城鎮(zhèn)污水的沉沙量X=0.03L/m3,(6)b1——貯砂斗底寬b1=0.5m,(7)α=60°，(8)貯砂斗高度h3’=0.55m,(9)i=0.06,b’=0.2m,(10)超高h1=0.3m設計計算（1）池長LL=vt=0.3*30=9m（2）水流斷面面積A(3)池總寬B取每個沉砂池寬b=0.6m,共6.07/0.6=10個沉砂斗，核算h2=6.07/0.6/10=1m（4）沉淀部分所需容積V已知10個沉砂斗共20格，每格的容積V0=7.862/20=0.393m3（5）貯砂斗各部分尺寸①貯砂斗上口寬b2：設斗壁和水平面得傾角為60°取b2為1.14m②貯砂斗的容積V1：式中S1、S2——分別為貯砂斗上口和下口面積，③貯砂室的高度h3設采納重力排砂，池底坡度i=0.06，坡向砂斗，則④池子總高度hh=h1+h2+h3=0.3+1+0.746=2.046m0.15<0.29<0.3,m/s,符合要求。3.3輻流式初沉池的設計計算3.3.1輻流式初沉池設計計算示意圖圖3-3輻流式初沉池設計計算示意圖3.3.2輻流式沉淀池的設計參數(shù)（1）選型：選用向心（周邊進水）沉砂池（2）表面水力負荷q=3m3/(m3h)（3）池子直徑D=30m(4)沉淀時間t=1h（5）超高h1=0.3m,緩沖層高度h3=0.6m設計計算（1）沉淀部分水面面積A1（2）池子數(shù)n取池子數(shù)為4個（3）沉淀部分有效水深h2h2=qt=3*1=3m徑深比為D／h2＝30/3.0＝10符合要求（4）沉淀部分有效容積V‘（5）污泥部分所需容積（即每池每天污泥量）V式中S——每人每日污泥量，L/(人/d),取0.5；N——設計人口，人；T——兩次排泥時間間隔，d;采納機械清渣，T=8/24d（6）污泥斗尺寸計算①污泥斗高度為：②坡底落差③污泥斗容積V1④污泥斗以上圓錐部分容積V2⑤沉淀池總高度H3.4曝氣沉砂池的設計計算3.4.1混合曝氣池的設計參數(shù)（1）K2=0.0215（2）進出水質進水水質參數(shù)mg/l出水水質參數(shù)mg/lBOD550020COD20010SS400303.4.2混合曝氣池的設計計算（1）處理效率η：式中s0——進水的BOD濃度，mg/Lse——出水的BOD濃度，mg/L（2）確定污泥負荷LS擬設LS=0.3校核,其中=0.64Ls＝0.3～0.5（kgBOD5/kgMLSS?d）則η≥90％，SVI＝80～150，SVI取120，污泥回流比R取50%（3）確認X,取3300mg/L（4）曝氣池容積V①按污泥負荷算：（此處添加縮放系數(shù)6，將數(shù)值縮小6倍）

Q=1.82/6=0.303m3/s,V=31854.5/6==5309m3②按污泥泥齡算：產率系數(shù)Y=0.6gVSS/gBOD5,內源代謝系數(shù)Kd=0.06d-1污泥泥齡θc=10d設兩組曝氣池，每組一座，則每座池容積V0=5360/2=2680m3(5)計算每天派出的剩余污泥量△XV：①按表觀污泥產率計算：計算系統(tǒng)解除的以揮發(fā)性懸浮固體計算的干污泥量：②按污泥泥齡算：（6）曝氣池需氧量：（7）曝氣池尺寸計算：每座池的表面積A：取水深h=3m池長L：取池寬B=4m設10個廊道，每個廊道長22.1m池總高H:取超高0.3m，總高H=0.3+3=3.3m3.4曝氣系統(tǒng)的設計計算采納鼓風曝氣，設曝氣池有效水深6.0m,曝氣擴散器安裝距池底0.2m，則擴散器上靜水壓5.8m，其他相關參數(shù)選擇：α值取0.7，β值取0.95，ρ=1，曝氣設備堵塞系數(shù)F取0.8，采納管式微孔擴散設備，EA=18%，擴散器壓力損失：4kPa,20℃水中溶解氧飽和度為9.17mg/L（1）擴散器出口處肯定壓力：Pd=p+9.8*103H=(1.013*105+9.8*103*5.8)Pa=1.58*105Pa空氣離開曝氣池面時，起跑含氧體積分數(shù)計算：(3)20℃時曝氣池混合液中平均氧飽和度計算：（4）將計算需氧量換算為標準條件下充氧量：（5）曝氣池供氣量：假如選擇三臺風機，兩用一備，則單臺風機風量：3214m3/h（6）鼓風機出口風壓計算：選擇一條最不利空氣管路計算空氣管的沿程和局部壓力損失，假如管路壓力損失5.5kPa，擴散器壓力損失4kPa，出口風壓p:P=H+hd+hf=(5.8*9.8+4+5.5+3)kPa=69.3kPa3.5輻流式二沉池的設計計算3.5.1輻流式二沉池設計計算示意圖圖3-5輻流式二沉池設計計算示意圖3.5.2輻流式二沉池主要尺寸計算水力表面負荷q’=1.0—1.5m3/(m2h)沉淀池個數(shù)取n=6，沉淀時間取T=3h（1）池表面積單池面積A0=A/n=6552/6=1092m2(3)池直徑設計取D=40m（4）沉淀部分有效水深h2=q*T=1*3=3m(5)沉淀部分有效容積(6)沉淀池堤坡落差取池底坡度i=0.05,則（7）沉淀池周邊（有效）水深H=h2+h3+h5=3+0.5+0.5=4m(8)沉淀池總高度H=H0+h4+h1=4+0.9+0.3=5.4m式中:h1為沉淀池超高0.33.5.2進水系統(tǒng)設計計算1進水管的計算（1）單池設計流量進水管設計流量Q進=Q單*（1+R）=1092*1.5=1638(2)進水豎井進水井直徑D2=1.5m,,出水口尺寸0.45*1.5m2，共六個沿井壁分布出水口流速2出水部分設計（1）單池設計流量(2)環(huán)形集水槽內流量q=/2=1092/2=546=0.152(3)集水槽設計1）采納周邊集水槽，單側集水，每池只有一個總出水口。集水槽寬度b=0.9*(k*q)0.4=0.9*(1.2*0.152)0.4=0.455m,取b=0.5mk為平安系數(shù)，采納1.5——1.2。2）集水槽起點水深H起=0.75b=0.75*0.5=0.375m3)集水槽終點水深H終=1.25b=1.25*0.5=0.625m槽深均取0.8m出水溢流堰的設計采納出水三角堰（90°）堰上水頭H1=0.05m(H2O)2)每個三角堰的流量q1q1=1