污水處理廠課程設計報告書

1.1設計任務和容1.1.1設計任務為某城市設計一座日處理為12萬m3/d的二級污水處理廠1.1.2設計容②主要處理設施(格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池)的工藝計算1.2任務的提出目的及要求1.2.1任務的提出及目的模：日處理量大于10萬m?為大型處理廠，1---10m?萬為中型污水處理廠，小械濃械濃5進水水質(zhì)出水水質(zhì)污水處理量：12萬m?/d,污水處理廠設計進出水質(zhì)：(如下表)(1)氣象風向：多年主導風向為北北東風氣溫：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)設計計算說明書一份；2污水處理工藝流程說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)故障時能夠超越所有構筑物，在進入格柵井前設置閘3.2格柵3.2.1設計說明格柵的作用是攔截懸浮物或漂浮物，以便保護水泵。本設計采用中格柵，提升水泵采用螺旋泵。柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.6~1.0m/s,槽流速0.5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽將發(fā)生沉淀。所以，本設計格柵的柵條間隙擬定為20.00mm。3.2.2設計計算設計流量：a.日平均流量：b.日最大流量：進水進水a(chǎn)圖3—1格柵水力計算簡圖格柵傾角α=60°(1)柵前水深h,m過柵流速v=0.7m/s柵前部分長度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)(3)過柵水頭損失h,m式中：K——受污染物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)β——形狀系數(shù)，矩形：2.42;圓形：1.79設計柵條斷面為圓形斷面，β=1.79,則(4)柵后槽的總高度H,m設柵前渠道超高,則(5)格柵的總長度L,m則格柵的總長度為式中：污水。格柵間隙為16~25mm時，3.3沉砂池3.3.1設計說明沉砂池的設置目的是去除污水中泥沙、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以在沉砂池設計中，可參考下列設計原則：1.城市污水廠一般均應設置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應不少于2座(格),并2.設計流量應按分期建設考慮：①當污水自流進入時，應按每期的最大設計流量計算；②當污水為用提升泵送入時，則應按每期工作水泵的最大組合流量計算；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計算，其含水率為60%,容量為1500kg/m3。5.貯砂斗的容積應按2日沉砂量計算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應小于55°,排砂管直徑應不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜小于0.3m。說明：3.3.2池體設計計算計算草圖(圖3—2):圖4平流式沉砂池計算草圖圖3—2平流式沉砂池計算草圖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),當設置除沉砂設備時，可根據(jù)除砂設備沉砂池設2座，每座取2格，每格寬b=1m(1)沉砂部分的長度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?設每一個分格有2個沉砂斗，有4個分格，則每個沉砂斗容積為：(5)貯砂斗各部分尺寸計算設貯砂斗的底寬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，對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差，而且造價較高。而平流式對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較好，施工簡單，造價低。輻流式采用機械排泥，運行較好，管理也簡單，排泥設備已有定型產(chǎn)品。所以在本次設計中3.4.2平流式沉淀池設計計算沉淀池設計參數(shù)選取中需要注意的：①沉淀池不得少于2座；②沉淀池的超高不應小于0.3m;③排泥管的直徑應按計算確定，但一般不宜小于200mm,污泥斗壁與水平面的傾角不應小于45°,對二沉池，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池子長寬比不小于4,以4-5為宜。(1)沉淀區(qū)的表面積A,m2設計流,則(5)沉淀區(qū)的總寬度B,m(6)沉淀池的數(shù)量n已知進水SS濃度,污邊長取0.5m),貯泥斗坡角α=50o,則貯泥斗高度h為：則梯形下底邊長：梯形部分的高度：(10)沉淀池的總高度H,m3.5曝氣池3.5.1設計說明①處理效果好：BOD5的去除率可達90-95%;3.5.2.1污水處理程度的計算及曝氣(1)污水處理程度的計算按降低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)曝氣池的運行方式曝氣池按BOD-污泥負荷法計算(1)BOD-污泥負荷率的確定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，查相關資料得SVI值為100-120,取值120。計算確定混合液污泥濃度值×。對此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：≈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)水力停留時間(1)平均時需氧量的計算(2)最大時需氧量的計算(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)最大時需氧量與平均時需氧量之比23.5.2.4供氣量的計算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴散器，敷設于距池底0.2m處，淹沒水深4.0m,代入各值，得：(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比按下式計算，即：式中取值12%。一般為0.8~0.85,取α=0.82;(5)曝氣池平均時供氣量，按下式計算，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：3.6二沉池本設計采用中心進水，周邊出水的輻流式二次沉淀池。簡圖如下圖3—3。圖3—3沉淀池簡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數(shù)n=4沉淀時間t=2.5h剩余污泥含水率取99.2%設計計算：(1)沉淀池的表面積A,m2水力表面負荷h為掛泥板高度，取0.5m50共設4個二沉池，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進水管設計流量(回流比R=50%):進水井徑C2采用1.5m(一)環(huán)形集水槽的流量：(二)環(huán)形集水槽設計(k為安全系數(shù)，采用1.2~1.5,本設計取1.3)設槽中流速v=0.6m/s設計取環(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)出水溢流堰的設計(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)每個三角堰的流量：(3)三角堰個數(shù)(4)三角堰中心距(單側(cè)出水):3.6.5排泥部分設計(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?進水水質(zhì)出水水質(zhì)4.2進出水水質(zhì)4.3處理工藝流程4.4各構筑物設計說明格柵傾角α=60°進水渠道設2個柵前部分長度0.5m(1)設計參數(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),同時可去除部分BOD(約占總BOD的20%～30%主要是非溶解(1)設表面負荷(2)指導書中停留時間為1.5~2.0h,現(xiàn)取t=2.0h,則沉淀部分有效水深(3)最大設計流量時的水平流速，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,(取兩次排泥的時間間隔為2d),斗上口邊長取5.0m,斗下口邊長取0.5m,貯泥斗坡角α=50o。去除率可達到90%以上，但其脫氮除磷效果很差，對氮的去除率只能達到20%～40%左右，對磷的去除率只能達到10%～20%左右。(2)根據(jù)已有資料得相應的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算。(5)曝氣系統(tǒng)的需氧量和壓力的計算二次沉淀池設在生物處理構筑物(傳統(tǒng)活性污泥法)的后面，用于沉淀分離(1)設計參數(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,紊流筒過流面f=17.3m2,(4)出水部分的設計環(huán)形集水槽的設計，采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計算，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)出水溢流堰的設計(采用900三角堰)堰上水頭(即三角口底部至上游水面的高度):每個三角堰的流量：5污水處理廠總體布置5.1主要構筑物與附屬構筑物5.1.1主要構筑物沉砂池：采用平流式，個數(shù)為2個，池長12.5m,寬3.5m。初沉池：采用平流式，個數(shù)為10個，每個池子長52m,寬6.0m。二沉池：采用輻流式，個數(shù)為4個，每個池子直徑40m。5.1.2附屬構筑物進(出)水方向相反安排，各構筑物之間的連接管(渠)應以最短路線布置，盡廠);f)構(建)筑物布置應注意風向和朝向。將排放異味、有害氣體的構(建)(3)污水廠廠區(qū)主要車行道寬6-8m,次要車行道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(見附圖1)d)污水處理后污水應能自流排入下水道或水體，包括洪水季節(jié)(一般按25(3)構筑物連接管(渠)水頭損失包括沿程與局部水頭損失，其計算參見(6)污水泵、污泥泵應分別計算靜揚程、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，平均地面標高為64.5m。平均地