污水處理廠課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

1.1設(shè)計(jì)任務(wù)和容1.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)為某城市設(shè)計(jì)一座日處理為12萬(wàn)m3/d的二級(jí)污水處理廠1.1.2設(shè)計(jì)容②主要處理設(shè)施(格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池)的工藝計(jì)算1.2任務(wù)的提出目的及要求1.2.1任務(wù)的提出及目的模：日處理量大于10萬(wàn)m?為大型處理廠，1---10m?萬(wàn)為中型污水處理廠，小械濃械濃5進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)污水處理量：12萬(wàn)m?/d,污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)：(如下表)(1)氣象風(fēng)向：多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸北睎|風(fēng)氣溫：最冷月平均為5℃最熱月平均為32.5℃極端氣溫，最高為41.9℃;最低為-1℃;最大凍土深度為0.05m(2)水文降水量：多年平均為每年728mm蒸發(fā)量：多年平均為每年1210mm地下水水位：地面下5～6m(1)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份；2污水處理工藝流程說(shuō)明該城市排放的污水主要含COD、BOD、SS等污染物，所以本污水處理廠擬采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理，主要流程如下圖(圖2—1)所示：填埋圖2—1污水處理廠工藝流程圖為使污水處理在出現(xiàn)故障時(shí)能夠超越所有構(gòu)筑物，在進(jìn)入格柵井前設(shè)置閘3.2格柵3.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵的作用是攔截懸浮物或漂浮物，以便保護(hù)水泵。本設(shè)計(jì)采用中格柵，提升水泵采用螺旋泵。柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定，過(guò)柵流速一般為0.6~1.0m/s,槽流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大，不僅過(guò)柵水頭損失增加，還可能將已截留的柵渣沖過(guò)格柵，如果流速過(guò)小，柵槽將發(fā)生沉淀。所以，本設(shè)計(jì)格柵的柵條間隙擬定為20.00mm。3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)流量：a.日平均流量：b.日最大流量：進(jìn)水進(jìn)水a(chǎn)圖3—1格柵水力計(jì)算簡(jiǎn)圖格柵傾角α=60°(1)柵前水深h,m過(guò)柵流速v=0.7m/s柵前部分長(zhǎng)度0.5m單位柵渣量w=0.05m3柵渣/10?m?污水柵條數(shù)：n-1=107-1=106(個(gè))(3)過(guò)柵水頭損失h,m式中：K——受污染物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)β——形狀系數(shù)，矩形：2.42;圓形：1.79設(shè)計(jì)柵條斷面為圓形斷面，β=1.79,則(4)柵后槽的總高度H,m設(shè)柵前渠道超高,則(5)格柵的總長(zhǎng)度L,m則格柵的總長(zhǎng)度為式中：污水。格柵間隙為16~25mm時(shí)，3.3沉砂池3.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明沉砂池的設(shè)置目的是去除污水中泥沙、煤渣等相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒，以在沉砂池設(shè)計(jì)中，可參考下列設(shè)計(jì)原則：1.城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格),并2.設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：①當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；②當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；3.沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65,粒徑為0.2以上的顆粒為主。4.城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計(jì)算，其含水率為60%,容量為1500kg/m3。5.貯砂斗的容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55°,排砂管直徑應(yīng)不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜小于0.3m。說(shuō)明：3.3.2池體設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算草圖(圖3—2):圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖圖3—2平流式沉砂池計(jì)算草圖①污水在池的流速v取為0.25m/s(0.15~0.3m/s);③有效水深h不應(yīng)大于1.2m,取為1.0m(0.25~1.0m),每格寬度取為2④池底坡度一般為(0.01~0.02),當(dāng)設(shè)置除沉砂設(shè)備時(shí)，可根據(jù)除砂設(shè)備沉砂池設(shè)2座，每座取2格，每格寬b=1m(1)沉砂部分的長(zhǎng)度L,m(2)水流斷面面積A,m?(3)池總寬度B,m(4)貯砂斗所需容積V,m?設(shè)每一個(gè)分格有2個(gè)沉砂斗，有4個(gè)分格，則每個(gè)沉砂斗容積為：(5)貯砂斗各部分尺寸計(jì)算設(shè)貯砂斗的底寬b=0.5m;斗壁與水平面的傾角為60°;貯砂斗的高度(6)貯砂室的高度(7)池總高度H,m沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的和輻流式的三種。豎流式池子深度大，施工困難，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差，而且造價(jià)較高。而平流式對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較好，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低。輻流式采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理也簡(jiǎn)單，排泥設(shè)備已有定型產(chǎn)品。所以在本次設(shè)計(jì)中3.4.2平流式沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)選取中需要注意的：①沉淀池不得少于2座；②沉淀池的超高不應(yīng)小于0.3m;③排泥管的直徑應(yīng)按計(jì)算確定，但一般不宜小于200mm,污泥斗壁與水平面的傾角不應(yīng)小于45°,對(duì)二沉池，則不能小于55°;④沉淀區(qū)的有效水深宜采用2.0——4.0m;水質(zhì)的要求；⑥池子長(zhǎng)寬比不小于4,以4-5為宜。(1)沉淀區(qū)的表面積A,m2設(shè)計(jì)流,則(5)沉淀區(qū)的總寬度B,m(6)沉淀池的數(shù)量n已知進(jìn)水SS濃度,污邊長(zhǎng)取0.5m),貯泥斗坡角α=50o,則貯泥斗高度h為：則梯形下底邊長(zhǎng)：梯形部分的高度：(10)沉淀池的總高度H,m3.5曝氣池3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明①處理效果好：BOD5的去除率可達(dá)90-95%;3.5.2.1污水處理程度的計(jì)算及曝氣(1)污水處理程度的計(jì)算按降低25%考慮，按降低25%考慮，5b——微生物自身氧化率，一般介于0.05~0.1之間，取值0.09去除率：=0.893=89.3%(2)曝氣池的運(yùn)行方式曝氣池按BOD-污泥負(fù)荷法計(jì)算(1)BOD-污泥負(fù)荷率的確定K2值取0.0245(介于0.0168~0.0281之間)S=13.6mg/L根據(jù)已確定的N值，查相關(guān)資料得SVI值為100-120,取值120。計(jì)算確定混合液污泥濃度值×。對(duì)此r=1.2,R=50%,代入各值，得：(3)確定曝氣池容積(4)確定曝氣池各部位尺寸設(shè)4組曝氣池，每組容積為：池寬B取7.5m,=1.67,介于1-2之間，符合規(guī)定。池長(zhǎng)：≈57m介于50-70之間，符合規(guī)定；=7.6,符合規(guī)定L≤5~8B。取超高0.5m,則池總高度為(5)水力停留時(shí)間(1)平均時(shí)需氧量的計(jì)算(2)最大時(shí)需氧量的計(jì)算(4)去除每千克BOD的需氧量5(5)每千克污泥每天的需氧量(6)最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比23.5.2.4供氣量的計(jì)算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒(méi)水深4.0m,代入各值，得：(2)空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比按下式計(jì)算，即：式中取值12%。一般為0.8~0.85,取α=0.82;(5)曝氣池平均時(shí)供氣量，按下式計(jì)算，即：(6)去除每千克BOD的供氣量：5(7)每立方米污水的供氣量：(8)本系統(tǒng)的空氣總用量回流污泥量的6倍考慮，污泥回流比R取值60%,這樣，提升回流污泥所需空(1)干泥量：(2)濕污泥量：3.6二沉池本設(shè)計(jì)采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式二次沉淀池。簡(jiǎn)圖如下圖3—3。圖3—3沉淀池簡(jiǎn)圖輻流式沉淀池分區(qū)及池深示意圖(圖3—4):A貯存區(qū)h圖3—4輻流式沉淀池分區(qū)及池深示意圖沉淀池個(gè)數(shù)n=4沉淀時(shí)間t=2.5h剩余污泥含水率取99.2%設(shè)計(jì)計(jì)算：(1)沉淀池的表面積A,m2水力表面負(fù)荷h為掛泥板高度，取0.5m50共設(shè)4個(gè)二沉池，則單池的表面面積為：F=A/4=1250m?(2)池體直徑D,m(4)沉淀部分有效容積V,m?(7)污泥斗容積(8)沉淀池的總高度H,m進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量(回流比R=50%):進(jìn)水井徑C2采用1.5m(一)環(huán)形集水槽的流量：(二)環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)(k為安全系數(shù)，采用1.2~1.5,本設(shè)計(jì)取1.3)設(shè)槽中流速v=0.6m/s設(shè)計(jì)取環(huán)形槽水深為0.6m,集水槽總高度為0.6+0.3(超高)=0.9m,采用90°三角堰。(三)出水溢流堰的設(shè)計(jì)(采用出水三角堰900)(1)堰上水頭(即三角口底部至上游水面的高度):(2)每個(gè)三角堰的流量：(3)三角堰個(gè)數(shù)(4)三角堰中心距(單側(cè)出水):3.6.5排泥部分設(shè)計(jì)(1)單池污泥量式中：Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，生活污水為0.5~0.65,城市污水0.4~0.5(取K——污泥自身氧化率，生活污水0.05~0.1,城市污水0.07左右(取規(guī)模BOD?進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)4.2進(jìn)出水水質(zhì)4.3處理工藝流程4.4各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵傾角α=60°進(jìn)水渠道設(shè)2個(gè)柵前部分長(zhǎng)度0.5m(1)設(shè)計(jì)參數(shù)：①污水在池的流速v取為0.25m/s(0.15~0.3m/s);(2)沉砂池設(shè)2座，每座取2格。b=0.5m,(4)采用重力排砂。4.4.4初沉池約可去除40%~55%以上),同時(shí)可去除部分BOD(約占總BOD的20%～30%主要是非溶解(1)設(shè)表面負(fù)荷(2)指導(dǎo)書(shū)中停留時(shí)間為1.5~2.0h,現(xiàn)取t=2.0h,則沉淀部分有效水深(3)最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，初沉池一般取7mm/s,二沉池一般取5(5)每格池子污泥所需體積,(取兩次排泥的時(shí)間間隔為2d),斗上口邊長(zhǎng)取5.0m,斗下口邊長(zhǎng)取0.5m,貯泥斗坡角α=50o。去除率可達(dá)到90%以上，但其脫氮除磷效果很差，對(duì)氮的去除率只能達(dá)到20%～40%左右，對(duì)磷的去除率只能達(dá)到10%～20%左右。(2)根據(jù)已有資料得相應(yīng)的SVI值為120～150之間，取SVI=120,污水回(3)曝氣池容積V=15456m?。(R取值圍為30%～80%,現(xiàn)取50%)(4)曝氣池各部位尺寸的計(jì)算。(5)曝氣系統(tǒng)的需氧量和壓力的計(jì)算二次沉淀池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物(傳統(tǒng)活性污泥法)的后面，用于沉淀分離(1)設(shè)計(jì)參數(shù)：剩余污泥含水率取99.2%污泥斗下,上半徑r=2m沉淀池面積A=5000m2,單池面積F=A/4=1250m?沉淀部分有效容積：(2)二沉池總高度。紊流筒中流速,紊流筒過(guò)流面f=17.3m2,(4)出水部分的設(shè)計(jì)環(huán)形集水槽的設(shè)計(jì)，采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算，集水槽寬為集水槽總高度為0.6+0.3(超高)=0.9m,采用90°三角堰。(5)出水溢流堰的設(shè)計(jì)(采用900三角堰)堰上水頭(即三角口底部至上游水面的高度):每個(gè)三角堰的流量：5污水處理廠總體布置5.1主要構(gòu)筑物與附屬構(gòu)筑物5.1.1主要構(gòu)筑物沉砂池：采用平流式，個(gè)數(shù)為2個(gè)，池長(zhǎng)12.5m,寬3.5m。初沉池：采用平流式，個(gè)數(shù)為10個(gè)，每個(gè)池子長(zhǎng)52m,寬6.0m。二沉池：采用輻流式，個(gè)數(shù)為4個(gè)，每個(gè)池子直徑40m。5.1.2附屬構(gòu)筑物進(jìn)(出)水方向相反安排，各構(gòu)筑物之間的連接管(渠)應(yīng)以最短路線布置，盡廠);f)構(gòu)(建)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向。將排放異味、有害氣體的構(gòu)(建)(3)污水廠廠區(qū)主要車(chē)行道寬6-8m,次要車(chē)行道3-4m,一般人行道1-3m,道占地面積的20%-30%。(6)廠區(qū)總面積控制在(280*380)m2以，比例1:1000。圖面參考《給5.2.3污水廠平面布置圖(見(jiàn)附圖1)d)污水處理后污水應(yīng)能自流排入下水道或水體，包括洪水季節(jié)(一般按25(3)構(gòu)筑物連接管(渠)水頭損失包括沿程與局部水頭損失，其計(jì)算參見(jiàn)(6)污水泵、污泥泵應(yīng)分別計(jì)算靜揚(yáng)程、水頭損失(局部水頭損失估算)(7)高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，橫向比例可選1:1000左右，縱向1:500左右。污水廠選址在64—66m之間，平均地面標(biāo)高為64.5m。平均地