A-O工藝污水處理工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

A-0工藝污水處理工程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)A-0工藝污水處理工程設(shè)計(jì)化肥廠廢水中的主要超標(biāo)污染物指標(biāo)為氨氮、硫化物、和總氟化物，水質(zhì)具有氨氮含量高并含有有毒的總氟化物及硫化物的特點(diǎn)；且此類(lèi)污水的可生化性較差［主要是化學(xué)需氧量較低和氨氮含量較高)。A/0法生物去除氨氮原理：硝化反應(yīng)：NH4++2O2-NO3一■F2H++H2O反消化反應(yīng)：6NO3-+5CH3OH(有機(jī)物)-5c02T+7H2O+6OH- 化肥工業(yè)廢+3N2水A/0法處理工藝流程：工廠污水中格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵沉砂池初沉池砂缺氧池好氧池二沉池排放河道柵渣剩余污泥初沉泥剩余污泥泵房污泥濃縮池貯泥池脫水機(jī)房垃圾填埋場(chǎng)一、污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算(1)中格柵1.設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=15000/(24x3600)=0.174(m3/s)=174(L/s)則最大設(shè)計(jì)流量Qmax=0.174x1.53=0.266(m3/s)柵前流速vl=0.6m/s,過(guò)柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m,格柵間隙b=20mm柵前部份長(zhǎng)度0.5m,格柵傾角a=60。單位柵渣量o)l=0.05m3柵渣/103m3污水⑴確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得:柵前槽寬，則柵前水深(2)柵條間隙數(shù)(n)：柵條的間隙數(shù)=(3)柵槽有效寬度B=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.02x33=0.98m(4)進(jìn)水渠道漸寬部份長(zhǎng)度(a1為進(jìn)水渠展開(kāi)角)(5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長(zhǎng)度(6〕過(guò)柵水頭損失(hl)因柵條邊為矩形截面，取k=3,則其中(s/b)4/3h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物阻塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=38：阻力系數(shù)，與柵條斷面樣子有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)(3=2.42(7)柵后槽總高度(H) 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,則柵前槽總高度Hl=h+h2=0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.47+0.08+0.3=0.85(8)格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+0.85/tana=0.05+0.025+0.5+1.0+0.85/tan60°=1.57m⑼每口柵渣量3=Q平均口3l==0.87m3/d0.2m3/d所以宜接受機(jī)械格柵清渣(10)計(jì)算草圖如下：(2)污水提升泵房1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=174L/s,泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)2.泵房設(shè)計(jì)計(jì)算污水提升前水位-4.30m(既泵站吸水池最底水位)，提升后水位3.97m(即細(xì)格柵前水面標(biāo)高)。所以，提升凈揚(yáng)程Z=3.97-(-4.30)=8.27m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚(yáng)程H=Z+h=10.27m再根據(jù)設(shè)計(jì)流量174L/s=483m3/h,接受2臺(tái)MF系列污水泵，單臺(tái)提升流量542m3/s。接受ME系列污水泵(8MF-13B)2臺(tái)，一用一備。該泵提升流量540~560m3/h,揚(yáng)程11.9m,轉(zhuǎn)速970r/min,功率30kWo占地面積為兀52=78.54m2,即為圓形泵房D=10m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深7m,水泵為自灌式。計(jì)算草圖如下：(3)細(xì)格柵1.設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=174L/s柵前流速vl=0.6m/s,過(guò)柵流速v2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m,格柵間隙b=10mm柵前部份長(zhǎng)度0.5m,格柵傾角a=60。單位柵渣量col=0.10m3柵渣/103m3污水2.設(shè)計(jì)計(jì)算U)確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得柵前槽寬，則柵前水深(2)柵條間隙數(shù)設(shè)計(jì)兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=33條(3)柵槽有效寬度B2=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.01x33=0.65m所以總槽寬為0.65x2+0.2=1.5m(考慮中間隔墻厚0.2m) (4)進(jìn)水渠道漸寬部份長(zhǎng)度(其中al為進(jìn)水渠展開(kāi)角)(5)柵槽與出水渠道連接處的潮窄部份長(zhǎng)度(6)過(guò)柵水頭損失(hl) 因柵條邊為矩形截面，取k=3,則其中『0(s/e)4/3h0：計(jì)算水頭損失k：系數(shù),格柵受污物阻塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3￡：阻力系數(shù)，與柵條斷面樣子有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時(shí)［3=2.42⑺柵后槽總高度(H) 取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,則柵前槽總高度Hl=h+h2=0.47+0.3=0.77m 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.47+0.205+0.3=0.975m(8)格柵總長(zhǎng)度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tana=0.77+0.385+0.5+1.0+0.77/lan60°=3.1m⑼每日柵渣量3=Q平均日81=4.741113吊0.21113另所以宜接受機(jī)械格柵清渣(10)計(jì)算草圖如下：(4)沉砂池接受平流式沉砂池1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=266L/s(按2022年算，設(shè)計(jì)1組，分為2格)設(shè)計(jì)流速：v=0.3m/s水力停留時(shí)間：t=30s2.設(shè)計(jì)計(jì)算⑴沉砂池長(zhǎng)度：L=vt=0.3x30=9.0m⑵水流斷面積：A=Q/v=0.266/0.25=L06m2⑶池總寬度：設(shè)計(jì)n=2格，每格寬取b=1.2m().6m,池總寬B=2b=2.4m(4)有效水深：h2=A/B=1.06/2.4=0.44m(介于0.25~lm之間)(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，則每一個(gè)沉砂斗容積：(每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗，兩格共有四個(gè)沉砂斗)其中XI：城市污水沉砂量3m3/105m3,K：污水流量總轉(zhuǎn)變系數(shù)1.53(6)沉砂斗各部份尺寸及容積：設(shè)計(jì)斗底寬al=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn)d=0.5m,則沉砂斗上口寬：沉砂斗容積：(略大于Vl=0.26m3,符合要求)(7)沉砂池高度：接受重力排砂，設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長(zhǎng)度為則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2=0.5+0.06x3.4=0.704m池總高度H：設(shè)超高h(yuǎn)l=0.3m,H=h1+h2+h3=0.3+0.44+0.704=1.44m(8)進(jìn)水漸寬部份長(zhǎng)度：(9)出水漸窄部份長(zhǎng)度:L3=Ll=1.43m(10)校核最小流量時(shí)的流速：最小流量即平均口流量Q平均口二Q/K=266/1.53=174.4L/S則vmin=Q平均B/A=0.1744/1.06=0.1650.15m/s,符合要求(11)計(jì)算草圖如下:(5)初沉池1初沉池的計(jì)算(輻流式)1.沉淀部份的水面面積：設(shè)外表負(fù)荷q'=1.0m3/m2h,設(shè)池子的個(gè)數(shù)為2,則(其中62.0m3/m2h)F=2.池子直徑：,D取18m.3.沉淀部份有效水深：設(shè)t=1.5h,則h2=qlt=2.0x1.5=3.0m.(其中h2=2?4m)4.沉淀部份有效容積：V,=Qmax^t=150001.53/(3x1.5)=5100m35.污泥部份所需的容積：cl—進(jìn)水懸浮物濃度(t/m3) c2—出水懸浮物濃度r—污泥密度，其值約為1—污泥含水率6.污泥斗容積：設(shè)rl=2m,r2=lm,a=60,則h5=(rl-r2)tga=(2-l)tg60=1.73mVl=hs/3(rl2+r2rl+r22)=3.14xl.73/3x(22+2x1+12)=12.7m37.污泥斗以上部份圓錐體部份污泥體積：設(shè)池底徑向坡度為0.05,則h4=(R-rl)x0.05=(16-2)x0.05=0.7mV2=h4/3(R2+Rrl+rl2)=3.l4x0.7/3x(162+16x2+22)=213.94m38.污泥總?cè)莘e：V=VI+V2=12.7+213.94=226.64129m39.沉淀池總高度：設(shè)h1=0.3m,h3=0.5m,則H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.75+0.5+0.7+1.73=6.98m10.沉淀池池邊高度:H'=hl+h2+h3=0.3+3.75+0.5=4.55m11.徑深比:D/h2=32/3.75=8.53（符合6-12范圍）第四節(jié)缺氧池1.設(shè)計(jì)參數(shù)：池深h=4.5m,方形池設(shè)計(jì)流量：二173.6L/S生物脫氮系統(tǒng)進(jìn)水總凱氏氮濃度：=40g/生物脫氮系統(tǒng)出水總氮濃度：=15g/在20c時(shí)，取值O.CMg,對(duì)于溫度的影響可用式修正，溫度設(shè)為10℃o排出生物脫氮系統(tǒng)的剩余污泥量：，gMLVSS/d。2.設(shè)計(jì)計(jì)算：（1）缺氧區(qū)池體容積：=0.750.5kgMLVSS^Vn—缺氧區(qū)（池）容積（m3）；Q—生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量（mMl）；—生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，取=3（gMLSS/L）；—生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度（mgdJ；—生物反應(yīng)池出水總氮濃度（m舐J；IXv—排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量（kgMLVS瞪）一污泥總產(chǎn)率系數(shù)（kgSS4<gBOD5）,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。無(wú)試驗(yàn)條件時(shí)；系統(tǒng)有初沉池時(shí)??；取0.5一活性污泥中VSS所占比例，取0.75；So、Se—生物反應(yīng)池進(jìn)出水五日生化需氧量濃度（mg/1）。第五節(jié)好氧池1設(shè)計(jì)參數(shù)：接受推流式曝氣池作為系統(tǒng)的好氧池。去除率：94.3%2設(shè)計(jì)計(jì)算：（1）好氧硝化區(qū)容積：日產(chǎn)泥量為：kg/d——好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥泥齡，取I2d接受兩組好氧池，每組容積為：9900/2=4950池深取4.5m,每組面積F=4950/4.5=l100池寬取6米,池長(zhǎng)為6000/6=183.3m；B/H=6/4.5=1.33,與1-2間， L/B=l83.3/6=30.5〉10,符合。每組設(shè)3條廊道，廊道長(zhǎng)=183.3/3=61.1m池超高0.5m,總高H=4.5+0.5=5m (2)曝氣量計(jì)算：本設(shè)計(jì)接受鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。(1)平均時(shí)需氧量的計(jì)算其中：(2)最大時(shí)需氧量的計(jì)算根據(jù)原始數(shù)據(jù)k=1.28(3)每日去除的BOD值(3)供氣量計(jì)算：接受網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)大器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒(méi)水深4.3m計(jì)算溫度定為30℃。水中溶解氧飽和度：C=9.17mg/L;C=7.63mg/L⑴空氣擴(kuò)大器出口處的確定壓力(P)計(jì)算如下：P=1.013xl0+9.8xl0H=1.013x10+9.8x10x4.3=1.434x1OP(2)空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比按下式計(jì)算：⑶O=21(l-E)/[79+21(l-E)]x100%E——空氣擴(kuò)大器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)大器，取值12%。代入E值，得：0=21(1-0.12)/[79+21(1-0.12)]x100%=18.96%(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度1按最不利的溫度條件考慮)按下式計(jì)算，即：C=C(P/2.026x10+0/42)最不利溫度條件按30℃考慮，代入各值，得：C=7.63x(1.434/2.026+18.96/42)=8.84mg/L(4)換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量，按下式計(jì)算，B|J：R=R/f(-C)-]取值=0.82；=0.95；C=2.0；=1.0代入各值，得：R=x9.17/[0.82x(0.95x1.0x8.84-2.0)x1.024]=142kg/h相應(yīng)的最大時(shí)需氧量為：R=x9.17/[0.82x(0.95x1.0x8.84-2.0)x1,024J=218kg/h(5)曝氣池平均時(shí)供氣量按下式計(jì)算，即：G=R/(0.3E)xl00代入各值，得：G=142/(0.3x12)x100=3944m/h(6)曝氣池最大時(shí)供氣量:G=218/(0.3xl2)xl00=5056m/h⑺本系統(tǒng)的空氣總用量：除接受鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還接受空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍考慮，污泥回流比R取值60%,這樣提升污泥所需空氣量為：8x0.6xl5000/24=3000m/h總需氣量：5056+3000=8056m/h(4)剩余污泥量W=a(1)降解BOD生成污泥量：(2)內(nèi)源呼吸分解泥量：Wv=fx=0.753300=2475mg/L=2.475kg/m3W2=b=0.055244.72.475=649.3kg/L(3)不行生物降解和惰性懸浮物量(NVSS) 該部份占總TSS的約50% (4)剩余污泥量：W==0.338522.70.5=1406.25kg/d(7)二沉池 1.沉淀部份水面面積F,根據(jù)生物處理段的特性，選取二沉池外表負(fù)荷 ，(其中q=1.0?1.5)設(shè)兩座輻流式沉淀池，n=2,則有2.池子直徑 3.沉淀部份的有效水深，設(shè)沉淀時(shí)間：(其中t=1.5~2.5h),則⑶貯泥斗容積：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時(shí)間接受Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積：則污泥區(qū)高度為：(4)二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h3=0.4m,超高為h4=0.3m則池邊總高度為：h=h1+h2+h3+h4=3.75+0.4+0.4+0.3=4.85m設(shè)池底度為i=0.05,則池底坡度降為則池中心總深度為：H=h+h5=4.85+0.53=5.38m (5)校核堰負(fù)荷：徑深比堰負(fù)荷：以上各項(xiàng)均符合要求(6)輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：(8)剩余污泥泵房1.設(shè)計(jì)說(shuō)明污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為2x2303.65kg/d,即為按含水率為99%計(jì)的污泥流量2Qw=2x230.365m3/d=460.73m3/d=19.2m3/h2.設(shè)計(jì)選型(1)污泥泵揚(yáng)程:輻流式濃縮池最高泥位(相對(duì)地面為)-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位為-(5.34>0.3-0.6)-4.53m,則污泥泵靜揚(yáng)程為H0=4.53-0.4=4.13m,污泥輸送管道壓力損失為4.0m,自由水頭為1.0m,則污泥泵所需揚(yáng)程為H=H0+4+l=9.13m。(2)污泥泵選型:選兩臺(tái)，2用1備，單泵流量Q2Qw/2=5.56m3/h0選用1PN污泥泵Q7.2—16m3/h,H14-12m,N3kW⑶剩余污泥泵房：占地面積LxB=4mx3m,集泥井占地面積⑼濃縮池1.濃縮池的設(shè)計(jì)：1.設(shè)計(jì)參數(shù) 進(jìn)泥濃度：10g/L污泥含水率Pl=99.0%每座污泥總流量:Qco=23O3.65kg/d=23O.365m3/d=9.6m3/h 設(shè)計(jì)濃縮后含水率P2=96.0%污泥固體負(fù)荷：qs=45kgSS/(m2.d) 污