第一篇:城镇污水处理厂通风系统设计研究论文
1粗细格栅间通风设计
粗细格栅间是污水处理厂中污水处理的第一道工序,在工艺运行过程中,污水在厌氧环境下产生大量的硫化氢、甲烷等恶臭气体,直接危害工作人员的身心健康。为了改善格栅间的操作条件并确保操作人员安全,按《室外排水规范》GB50014-2006(2016版)第6.5.9条规定,“格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。”另外根据环境保护部门的要求,粗细格栅间应设计除臭系统,即将格栅间内产生的有毒有害气体集中收集并经过处理达标后再排入大气,因此,格栅间的机械通风系统应与除臭系统相互配合设计,在设计机械通风系统时,只需考虑送风系统的设计,排风除臭系统由工艺专业综合考虑设计,为保证格栅间内恶臭气体不外散,呈负压状态,送风量按格栅间内排出恶臭气体量的80%计,送风机选用防腐风机。
2污泥脱水间通风设计
污泥脱水机房是生物处理剩余污泥集中处理的地方,污泥在机械浓缩和脱水过程中产生大量的甲烷等恶臭气体,为改善工作环境,污泥脱水间内应设计通风设施,按《室外排水规范》GB50014-2006(2016版)第7.4.1条的规定,“污泥机械脱水间应设置通风设施,每小时换气次数不应小于6次。”另外根据环境保护部门的要求,污泥脱水机房应设计除臭系统,将污泥脱水机房内产生的有毒有害气体集中收集并经过处理达标后再排入大气,因此,污泥脱水机房的机械通风系统应与除臭系统相互配合设计,在设计机械通风系统时,只需考虑送风系统的设计,排风除臭系统由工艺专业综合考虑设计,为保证污泥脱水机房内恶臭气体不外散,呈负压状态,送风量按格栅间内排出恶臭气体量的80%计,送风机选用防腐风机。
3加氯间通风设计
污水处理厂中最常用的消毒法是二氧化氯消毒,在二氧化氯制取过程中,会散发出有刺激性气味的气体,为改善加氯间的操作条件并确保操作人员安全,应在加氯间内设置通风系统。按《室外给水规范》GB50013-2006第9.8.26条规定,“二氧化氯设备间内应有每小时换气8-12次的通风设施”。二氧化氯的制备过程中,产生氯气(CL2)等有刺激性气味的有害气体,氯气密度大于空气。按《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015规范第6.3.9条规定“当放散气体的相对密度大于0.75.视为比空气重,且建筑内放散的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时,宜从下部区域排出总排风量的2/3,上部区域排出总排风量的1/3”。根据以上规定,加氯间通风系统可采用机械排风、自然进风的通风方式,平时通风与事故通风相结合,通风换气次数按每小时12次计,排风风机设于加氯间的屋面上,与设于加氯间内的排风立管相连接,排风立管上应设上下两个排风口,其中上排风口上缘至屋顶的距离不大于0.4m,风口的尺寸按排出总排风量的1/3设计,下排风口下缘至地板距离不大于0.3m,风口尺寸按排出总排风量的2/3设计。如图1所示。加氯间的排风机应采用防爆防腐玻璃钢屋顶排风机,排风风管采用阻燃性玻璃钢材料制作,风管、风口尺寸根据排气流速计算,风管尺寸按风管内的风速不大于6m/s设计,风口尺寸按风速不大于3m/s设计。
4鼓风机房通风设计
鼓风机房内的鼓风机会产生大量的热量,一般鼓风机在正常运转情况下轴功率是电机功率的80%左右,有近20%的电能转换为热能,造成室内温度升高,工作环境差,为改善鼓风机房运行管理环境及维护鼓风机房的正常有效运转。鼓风机房的通风量应按消除余热量计算。消除余热所需要的换气量为:(1)式中:Q为余热量;TP为排出空气的温度;Tj为进入空气的温度;c为空气的比热,取1.0kJ/(kg.K)鼓风机房的通风系统可采用自然进风机械排风的通风方式,自然进风系统可利用工艺专业为鼓风机所需风量设计的进风廊道进风,机械排风系统按消除鼓风机房内的余热量选择轴流风机,将鼓风机房内的热量排至室外。进风廊道系统由进气口百叶窗、进风廊道、进风口等组成。进风系统的设计主要是根据进气流速计算,因此,进气口、进风廊道、进风口的设计尺寸根据进气流速确定,一般取进入室内的气体流速小于1m/s设计。因鼓风机房内通风量较大,进风系统和排风系统都应采取噪声控制措施,进风系统在廊道内壁敷设吸声材料降低噪声,排风系统噪声控制主要在通风口处加装消声弯头。如图2所示。工程实例:某污水处理厂鼓风机房内设计了3台(两用一备)罗茨风机,每台的进风量为3600m3/h,其电机功率110kW,轴功率90.3kw,设计室外温度为26.5℃,室内温度为35℃,把已知公式带入(1)式,计算鼓风机的通风量G=3600X(110-90.3)X2/(35-26.5)X1.0=16700m3/h。机械排风系统选择了两台型号为T35-5型,流量为9133m3/h的轴流风机,满足鼓风机房所需的排风量。进入进风廊道内的总空气量为消除余热需要的通风量和鼓风机的风量之和,故自然进气量为:9133x2+3600x2=25466m3/h。工艺专业设计的进气口及进风口分别为5个,每个的尺寸均为1.8mx1.8m,进风廊道截面积为10mx1.6m,均可满足气体流速小于1m/s的要求。该鼓风机房的实际运行效果表明,通风系统设计合理,除热效果明显,有效地改善了鼓风机房的运行环境。图1加氯间通风设计图图2鼓风机房通风剖面图5结语污水处理厂内不同工艺厂房的通风有所不同,设计形式多种多样,关键是要综合考虑多方面因素,采用切实可行的方式,设计一套完整的进排风系统,保证污水厂的安全运行,同时创造良好的工作环境。
参考文献:
[1](GB50013-2006)[S].《室外给水设计规范》中国计划出版社,2006.[2](GB50013-2006)[S].《室外排水设计规范》(2016年版)中国计划出版社,2006.[3](GB50019-2015)[S].《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》中国计划出版社,2015.
第二篇:城镇污水处理厂工艺的设计研究
城 镇 污 水 处 理 厂 工 艺 设 计 研 究 污水特点
本处理厂的污水为城镇污水,水量是30000m/d,进水水质见表 1
处理后排水水质应执行“城市污水处理厂污染物排放标准”(GB18919—2002)中水污染物排放标准二级标准要求,见表2。工艺概况
2.1 工艺流程
综合考虑该城镇污水处理规模较小,生化性较好,且需要脱氮等特点,选择奥贝尔氧化沟工艺。其工艺流程见图 1
2.2 工艺特点
奥贝尔氧化沟有 3 个沟道组成,污水由外沟进入池内,然后依次进入中间沟和内沟道,最后经中心岛存储水质二沉池。外沟道容积占整个氧化沟容积的50%—55%,主要生物氧化过程和80%的脱氮过程在外沟道完成。
主要有以下优点:(1)处理流程简单,构筑物少;
(2)处理效果好且稳定,不仅对一般污染物质有较高去除效果,而且因为氧化沟中能进行充分的消化作用和在缺氧区的反硝化作用,所以有较好的脱氮功能;(3)设备少,运行管理容易,不要求高技术管理人员;(4)缓冲能力强,承受水量水质的冲击负荷高;
(5)能耗低,投资小。构筑物和建筑物主要设计参数
该城镇污水处理工艺构筑物和建筑物及其技术参数详见表3,表中包括独立露天设置的设备。综合楼的功能包括办公与值班、化验、配电、控制机房。
构筑物平面尺寸指平面外形尺寸,建筑物平面尺寸为轴线尺寸。运行效果
本污水处理厂对各种污染物的去除率见表4: 结语
本工艺设计主要是对城镇污水进行一级处理与二级处理。其中一级处理采用粗格栅和细格栅,此级处理是对较大颗粒物处理。二级处理主要构筑物为奥贝尔(Orbal)型氧化沟,此为较新的工艺,特别适合中小型的污水处理厂选用。该工艺具有以下优点,脱氧率高,可同时进行硝化和反硝化,达到脱氮要求,出水水质较好。工艺简单,节能,运行稳定,抗冲击负荷能力强。二次沉淀池为中心进水周边出水的普通辐流式沉淀池,该类型沉淀池占地面积小,处理效果较好。该工艺产生污泥性质稳定,不需要消化处理,可直接进行浓缩脱水,节省投资。出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中二级标准。
第三篇:某城镇污水处理厂毕业设计论文
目 录 引 言 1 1 设计任务及概况 2 1.1 设计任务及依据 2 1.1.1 设计任务 2 1.1.2 设计依据及原则 2 1.1.3设计范围 3 1.2设计水量及水质 3 1.2.1设计水量 3 1.2.2设计水质 3 1.3.3设计人口 3 2 工艺设计方案的确定 4 2.1方案确定的原则 4 2.2污水处理工艺流程的确定 4 2.2.1厂址及地形资料 4 2.2.2气象及水文资料 5 2.2.3可行性方案的确定 5 2.2.4工艺流程方案的确定 6 2.2.5污泥处理工艺流程 8 2.3主要构筑物的选择 8 2.3.1格栅 8 2.3.2泵房 9 2.3.3沉砂池 9 2.3.4初沉池、二沉池 10 2.3.5曝气池 10 2.3.6接触池 11 2.3.7计量槽 12 2.3.8浓缩池 12 2.3.9消化池 12 2.3.10污泥脱水 13 3污水处理系统工艺设计 13 3.1格栅的计算 13 3.1.1粗格栅 13 3.1.2格栅的计算 14 3.1.3选型 17 3.2泵房 17 3.2.1泵房的选择 17 3.2.2泵的选择及集水池的计算 17 3.2.3扬程估算 18 3.3细格栅 18 3.3.1细格栅的计算: 18 3.3.2格栅的计算 19 3.3.3选型 21 3.4沉砂池的计算 22 3.4.1池体计算 22 3.4.2沉砂室尺寸计算 23 3.4.3排砂 25 3.4.4出水水质 26 3.5初沉池 26 3.5.1池体尺寸计算 26 3.5.2中心管计算 29 3.5.3出水堰的计算 30 3.5.4集配水井计算 31 3.5.5出水水质 31 3.5.6选型 32 3.6曝气池 32 3.6.1池体计算 32 3.6.2曝气系统设计与计算 35 3.6.3供气量 36 3.6.4空气管道系统计算 39 3.6.5空压机的选择 42 3.6.6污泥回流系统 42 3.7二沉池 43 3.7.1池体尺寸计算 43 3.7.2中心管计算 46 3.7.3出水堰的计算 47 3.7.4集配水井计算 47 3.7.5出水水质 49 3.7.6选型 49 3.8接触池 49 3.8.1接触池尺寸计算 49 3.8.2加氯间 50 3.9计量槽 51 4 污泥的处理与处置 51 4.1 污泥浓缩池 51 4.2 污泥消化池 55 4.2.1 一级消化池池体部分计算 55 4.2.2 一级消化池池体各部分表面积计算4.2.3二级消化池 58 4.3贮气柜 58 4.4 污泥控制室 59 4.4.1污泥投配泵的选择 59 4.4.2污泥循环泵 60 4.4.3污泥控制室布局 61 4.5脱水机房 61 4.5.1采用带式压滤机除水 61 4.5.2选型 62 4.6 事故干化场 62
4.7压缩机房 63 5 污水处理厂总体布置 63 5.1平面布置 63 5.1.1平面布置的一般原则 63 5.1.2平面布置 63 5.2污水处理厂高程布置 64 5.2.1高程布置原则 64 5.2.2污水污泥处理系统高程布置 65 总 结 66 参考文献 68 致 谢 69 附 录 70 设计任务及概况 1.1 设计任务及依据 1.1.1 设计任务
30万吨城市污水处理厂初步设计 1.1.2 设计依据及原则 1.1.2.1 设计依据
《给水排水工程快速设计手册》1-5 给排水设计规范
《污水处理厂工艺设计手册》 《三废设计手册废水卷》
1.1.2.2 设计原则
(1)执行国家关于环境保护的政策 符合国家地方的有关法规、规范和标准;(2)采用先进可靠的处理工艺
确保经过处理后的污水能达到排放标准;(3)采用成熟、高效、优质的设备 并设计较好的自控水平以方便运行管理;
(4)全面规划、合理布局、整体协调 使污水处理工程与周围环境协调一致;
(5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物 以免造成二次污染;
(6)综合考虑环境、经济和社会效益 在保证出水达标的前提下 尽量减少工程投资和运行费用
1.1.3设计范围
设计二级污水处理厂 进行工艺初步设计
1.2设计水量及水质 1.2.1设计水量
污水的平均处理量为=30=12500=3.47;污水的最大处理量为=15125=4.2;污水的最小处理量为
日变化系数取为1.1 时变化系数取K为1.1 总变化系数取为1.21
1.2.2设计水质
设计水质如表1.1所示
表1.1 设计水质情况
项 目
入水()200 200 出水()≤25 ≤30 去除率(%)87.5 85 1.3.3设计人口
(1)按SS浓度折算:
式中:Css--废水中SS浓度为200mg/L
Q--平均日污水量为30万m3/d
ass--每人每日SS量 一般在35-55/人g.d
则:
(2)按浓度折算
式中:--废水中浓度为200mg/L Q--平均日污水量为30万m3/d--每人每日BOD量 一般在20-35/人gd 取30/人g.d
则: 工艺设计方案的确定 2.1方案确定的原则
(1)采用先进、稳妥的处理工艺 经济合理 安全可靠
(2)合理布局 投资低 占地少
(3)降低能耗和处理成本
(4)综合利用 无二次污染
(5)综合国情 提高自动化管理水平
2.2污水处理工艺流程的确定 2.2.1厂址及地形资料
该污水处理厂厂址位于某市西北部 厂址所在地区地势比较平坦
污水处理厂所在地区地面平均标高为40.50米 地震基本烈度为7度
2.2.2气象及水文资料
某市位于东经 北纬
属温带半湿润季风型大陆性气候 多年平均温度7.4 冬季长 气候寒冷 多偏北风
最冷月(一月)平均气温-12.7;夏季多偏南风 非采暖季节主导风向为东南风 最热月(七月)平均气温24.6 降雨集中在7-8月 约占全年降雨的50% 多年平均降雨量75毫米 地面冻结深度1.2-1.4米
2.2.3可行性方案的确定
城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源 利用微生物的代谢作用使污染物降解 它是城市污水处理的主要手段 是水资源可持续发展的重要保证
城市二级污水处理厂常用的方法有:传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等 下面对传统活性污泥法和SBR法两种方案进行比较(工艺流程见图2.1 2.2)
以便确定污水的处理工艺
传统活性污泥法的方案特点:(1)工艺成熟
管理运行经验丰富;(2)曝气时间长 吸附量大
去除效率高90~95%;(3)运行可靠 出水水质稳定;(4)污泥颗粒大 易沉降;(5)不适于水质变化大的水质;(6对氮、磷的处理程度不高;(7)污泥需进行厌氧消化 可以回收部分能源; SBR法的方案特点:(1)处理流程简单 构筑物少
可不设沉淀池;(2)处理效果好 不仅能去除有机物
还能有效地进行生物脱氮;(3)占地面积小 造价低;
(4)污泥沉降效果好;(5)自动化程度高 基建投资大;
(6)适合于中小水量的污水处理工艺
从上面的对比中我们可以得到如下结论:从工艺技术角度考虑 普通曝气法和SBR法出水指标均能满足设计要求 但是
SBR法对自动化控制程度要求较高且处理规模一般小于10万立方米/天
这与实际情况不符(污水厂自动化水平不高且本设计规模属大型污水处理厂)故普通曝气法更适合于本设计对污水进、出水水质的要求(对P、N去除要求不高 水质变化小)
故可行性研究推荐采用普通曝气法为污水处理厂的工艺方案
2.2.4工艺流程方案的确定
SBR法是间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法的简称 相对于传统活性污泥法
SBR法工艺是一种正处于发展、完善阶段的技术
因为从SBR法的再次兴起直至应用到今天只不过十几年的历史 许多研究工作刚刚起步
缺乏科学的设计依据和方法以及成熟的运行管理经验
SBR法现阶段在基础研究方面、实践应用方面、工程设计方面仍存在问题 例如:SBR的适宜规模、合理的设计和运行参数的选择 建立完整的运行维护和管理方法 运行模式的选择于设计方法脱节等等
污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律 以及对出水水质和对污泥的处理要求来确定 本着上述原则 本设计选
传统活性污泥法作为污水处理工艺
图2.1 传统活性污泥法
图2.2 SBR法
2.2.5污泥处理工艺流程
目前
污泥的最终处置有污泥填埋 污泥焚烧
污泥堆肥和污泥工业利用四种途径 该厂的污泥主要来源于城市污水 完全可以再利用
只需在厂内进行预处理将重金属去除 该厂的污泥用于农业是完全可能的 目前暂时有困难
也可将污泥用于园林绿化 使污泥中的肥分得以充分利用 污泥也可得以妥善处置
根据上述原则
决定污泥采用中温厌氧二级消化 再经机械脱水后运出厂外处置 这时的污泥已基本实现了无害化 不会对环境造成二次污染
污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电 热量可满足消化池污泥加热需要 电能供本厂使用
2.3主要构筑物的选择 2.3.1格栅
格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质 以保证后续处理单元和水泵的正常运行 减轻后续处理单元的负荷 防止阻塞排泥管道
本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅 泵前为粗格栅 泵后为弧形细格栅 由于污水量大
相应的栅渣量也较大 故采用机械格栅
栅前栅后各设闸板供格栅检修时用 每个格栅的渠道内设液位计 控制格栅的运行
格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣
螺旋格栅压榨输送出的栅渣经螺旋运输机送入渣斗 打包外运
粗格栅共有三座 两座使用 一台备用
栅前水深为1.4m 过栅流速0.9m/s 栅条间隙为50mm 格栅倾角为60°
细格栅有四座 三台使用 一台备用
栅前水深为1.05m 过栅流速0.9m/s 栅条间隙为20mm 格栅倾角为60°
2.3.2泵房
考虑到水力条件、工程造价和布局的合理性 采用长方形泵房 为充分利用时间
选择集水池与机械间合建的半地下式泵房 这种泵房布置紧凑 占地少 机构省 操作方便
水泵及吸水管的充水采用自灌式 其优点是启动及时可靠 不需引水的辅助设备 操作简便
泵房地下部分高6.2m 地上部分6.3m 共高12.5m
2.3.3沉砂池
沉砂池的形式有平流式、竖流式、辐流式沉砂池 其中
平流式矩形沉砂池是常用的形式 具有结构简单 处理效果好的优点
其缺点是沉砂中含有15%的有机物 使沉砂的后续处理难度加大
竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内 无机物颗粒借重力沉于池底 处理效果一般较差
曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气 使污水沿池旋转前进
从而产生与主流垂直的横向环流 其优点:通过调节曝气量 可以控制污水的旋流速度
使除砂效果较稳定;受流量变化的影响较小;同时还对污水起预曝气作用 而且能克服平流式沉砂池的缺点
综上所述 采用曝气沉砂池
池子共有六座;
尺寸:12m×16.8m×4.59m;
有效水深为2.5m
2.3.4初沉池、二沉池
沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物 按在污水流程中的位置
可以分为初次沉淀池和二次沉淀池
初次沉淀池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离
二次沉淀池是对污水中的以微生物为主体的、比重小的、因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离
沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种 竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂 而平流式沉淀池具有池子配水不易均匀 排泥操作量大的缺点
辐流式沉淀池不仅适用于大型污水处理厂 而且具有运行简便 管理简单
污泥处理技术稳定的优点
所以
本设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池
初沉池共有六座 直径为40m 高为6.83m 有效水深为3.6m 为了布水均匀 进水管设穿孔挡板 穿孔率为10%-20% 出水堰采用直角三角堰 池内设有环形出水槽 双堰出水
每座沉淀池上设有刮泥机 沉淀池采用中心进水 周边出水 周边传动排泥
二沉池九坐 直径为36m 高为6.79m 有效水深为3.5m 也采用中心进水 周边出水
排泥装置采用周边传动的刮吸泥机 其特点是运行效果好 设备简单
污泥回流设备采用型螺旋泵
2.3.5曝气池
本设计采用传统活性污泥法(又称普通活性污泥法)该法对BOD的处理效果可达90%以上
传统活性污泥法按池形分为推流式曝气池和完混合曝气池
推流式曝气特点是:废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的 由于在曝气池内存在这种浓度梯度 废水降解反应的推动力较大
效率较高;推流式曝气池可采用多种运行方式;对废水的处理方式较灵活;由于沿池长均匀供氧
会出现池首供气不足 池尾供气过量的现象 增加动力费用的现象
完全混合式曝气池的特点是:冲击负荷的能力较强;由于全池需氧要求相同 能节省动力;曝气池与沉淀池合建 不需要单独设置污泥回流系统
便于运行管理;连续进水、出水可能造成短路;易引起污泥膨胀;适于处理工业废水 特别是高浓度的有机废水
综上
根据各自特点本设计选择推流式活性污泥法 在运行方式上
以推流式活性污泥法为基础 辅以分段曝气系统运行 曝气系统采用鼓风曝气
选择其中的网状微孔空气扩散器
共有6座曝气池 池型采用折流廊道式 分五廊道 池长为66m 高为5.7m 宽6m 有效水深为5.2m 污泥回流比R=30%
2.3.6接触池
城市污水经二级处理后 水质改善
但仍有存在病原菌的可能 因此在排放前需进行消毒处理
液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂 它是氯气经压缩液化后 贮存在氯瓶中 氯气溶解在水中后 水解为Hcl和次氯酸
其中次氯酸起主要消毒作用 氯气投加量一般控制在1-5mg/L 接触时间为30分钟
接触池 总长为312.5m 分14个廊道 每廊道长23m 宽4m 2.3.7计量槽
为提高污水厂的工作效率和运转管理水平并积累技术资料 以总结运转经验
为今后处理厂的设计提供可靠的依据 设计计量设备
以正确掌握污水量、污泥量、空气量以及动力消耗等 本设计选用巴式计量槽 设在污水处理系统的末端
2.3.8浓缩池
浓缩池的形式有重力浓缩池 气浮浓缩池和离心浓缩池等
重力浓缩池是污水处理工艺中常用的一种污泥浓缩方法 按运行方式分为连续式和间歇式 前者适用于大中型污水厂
后者适用于小型污水厂和工业企业的污水处理厂 浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场合 例如
接触氧化污泥、延时曝起污泥和一些工业的废油脂等 离心浓缩主要适用于场地狭小的场合 其最大不足是能耗高 一般达到同样效果
其电耗为其它法的10倍 从适用对象和经济上考虑 故本设计采用重力浓缩池 形式采用连续式的 其特点是浓缩结构简单 操作方便 动力消耗小 运行费用低 贮存污泥能力强
采用水密性钢筋混凝土建造
设有进泥管、排泥管和排上清夜管
浓缩池二座 直径为24米 浓缩时间14h
2.3.9消化池
消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解 防止污泥发臭变质且其产生的沼气能作为能源 可发电用
本设计采用二级中温消化 池形采用圆柱形消化池 优点是减少耗热量 减少搅拌所需能耗 熟污泥含水率低
一级消化池六座 直径为24m 消化温度为35℃ 二级消化池三座 且尺寸与一级相同
2.3.10污泥脱水
污泥机械脱水与自然干化相比较 其优点是脱水效率较高 效果好
不受气候影响 占地面积小 常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等 本设计采用带式压滤机 其特点是:滤带可以回旋
脱水效率高;噪音小;省能源;附属设备少 操作管理维修方便
但需正确选用有机高分子混凝剂
另外
为防止突发事故 设置事故干化场 使污泥自然干化
3污水处理系统工艺设计 3.1格栅的计算 3.1.1粗格栅
选用三个规格一样的粗格栅 并列摆放 两台工作 一台备用
图3.1 格栅示意图 3.1.2格栅的计算
(1)栅条间隙数
个;
--最大设计流量
=4.2;
--格栅倾角
取= 60;
--栅条间隙
取=0.05;
--栅前水深
取=1.4;
--过栅流速
取=0.9;
--生活污水流量总变化系数 根据设计任务书=1.21
式中:--栅条间隙数 则:
(2)栅槽宽度
式中:--栅条宽度
取0.01
则: =0.01(31-1)+0.0531=0.3+1.55=1.85
(3)通过格栅的水头损失
;
--计算水头损失 ;
--重力加速度
取=9.8;--系数
格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数 一般采用=3;
--阻力系数
其值与栅条断面形状有关;--形状系数
取=2.42(由于选用断面为锐边矩形的栅条)
则: ==0.28 ==0.01
(4)栅后槽总高度
式中:--栅前渠道超高
取=0.3
则: =1.4+0.3+0.03=1.73
(5)栅槽总长度
式中:--进水渠道渐宽部分的长度
式中:--设计水头损失 ;
--进水渠宽
取=1.7;
--进水渠道渐宽部分的展开角度
取=20;
--栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度 ;
--栅前渠道深.则:=
=
(6)每日栅渣量
式中:--栅渣量
取=0.01
则: >0.2 宜采用机械清渣
(7)校核
式中:--栅前水速
;一般取0.4m/s-0.9m/s
--最小设计流量 ;
=2.87
--进水断面面积 ;
--设计流量
取= 则:
在之间 符合设计要求
3.1.3选型
选用型链式旋转格栅除污机 其性能如表3.1所示 表3.1 粗格栅性能表 项 目 型 号
安装角 过栅水速
电机功率
性 能
型链式旋转格栅 除污机 60 0.9 1.5 3.2泵房
3.2.1泵房的选择
选择集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房 这种泵房布置紧凑 占地少 机构省 操作方便
3.2.2泵的选择及集水池的计算
(1)平均秒流量
(2)最大秒流量
(3)考虑3台水泵 每台水泵的容量为
(4)集水池容积
采用相当于一台泵6分钟的容量
集水池面积 3.2.3扬程估算
(1)集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差
=45-(35+2.0×0.75-0.03-2)=10.53 其中:--集水池有效水深
取;
--出水管提升后的水面高程
取;
--进水管管底高程 取;
--进水管管径 由设计任务书;
--进水管充满度 由设计任务书;
--经过粗格栅的水头损失
取h=0.03
由于资料有限
出水管的水头损失只能估算 设总出水管管中心埋深0.9米 局部损失为沿线损失的30% 则泵房外管线水头损失为0.558m
泵房内的管线水头损失假设为1.5米 考虑自由水头为1米
则水头总扬程: Hz=1.5+0.558+10.53+1=13.588m
选用型污水水泵三台 每台 扬程
集水池有效水深 吸水管淹没深度 喇叭口口径
取泵房地下部分高6.2m 地上部分6.3m 共
3.3细格栅
3.3.1细格栅的计算:
设四台机械格栅 三台运行 一台备用
3.3.2格栅的计算
(1)栅条间隙数
式中:--栅条间隙数 个;
--最大设计流量 =4.2;
--格栅倾角
取= 60;
--栅条间隙
取=0.02;--栅前水深
取=1.05;(一般栅槽宽度B是栅前水深h的二倍)
--过栅流速
取=0.9;
--生活污水流量总变化系数 由设计任务书=1.21
则: 取70个
(2)栅槽宽度
式中:--栅条宽度
取0.01
则:=0.01(70-1)+0.0170=2.10
(3)通过格栅的水头损失
式中:--设计水头损失 ;
--计算水头损失 ;
--重力加速度
取=9.8;--系数
格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数 一般采用=3;
--阻力系数
其值与栅条断面形状有关;--形状系数
取=2.42(选用迎背水面均为半圆形的矩形栅条); 则:==0.96 ==0.034
(4)栅后槽总高度
式中:--栅前渠道超高
取=0.3
则:=1.05+0.3+0.103=1.453
(5)栅槽总长度
;
--进水渠宽
取=1.9;
--进水渠道渐宽部分的展开角度
取=20;
--栅槽与进水渠道连接处的渐窄部分长度;
--栅前渠道深
则:=
=
(6)每日栅渣量
式中:--栅渣量
取=0.07
则: >0.2 宜采用机 械清渣
(7)校核
式中:--栅前水速 ;
--最小设计流量
式中:--进水渠道渐宽部分的长度 ;
A--进水断面面积 ;
--设计流量
取= 则:
在之间 符合设计要求
3.3.3选型
选用型弧形格栅除污机 其性能如表3-2所示
表3.2 细格栅性能表 项目 圆弧半径
栅条组宽
重 量
安装角
过栅水速
电机功率
性能 500 1200 600 60 0.9 0.30.7 3.4沉砂池的计算 3.4.1池体计算
(1)池子总有效容积
式中:--最大设计流量
=4.2;
--最大设计流量时的流行时间
一般为1min~3min 此处取=2
则:
(2)水流断面面积
式中:--最大设计流量时的水平流速
取
一般为0.06m/s-0.1m/s 则:
(3)池子总宽度
式中:--设计有效水深
取=2.5 一般值为2m-3m
则:
(4)池子单格宽度
式中:--池子分格数 个 取=6
则:
(5)校核宽深比:
b/ =2.8/2.5=1.12 在1-2范围内 符合要求
(6)池长
则:
(7)校核长宽比:L/B=12/2.8=4.37>4 符合要求
(8)每小时所需空气量
式中:--每污水所需空气量
取=0.2 则:
3.4.2沉砂室尺寸计算
(1)砂斗所需容积
式中:--城市污水沉砂量
取=30;
--两次清除沉砂相隔的时间
取=2;
--生活污水流量总变化系数 由设计任务=1.21 则:
(2)每个砂斗所需容积
式中:--砂斗个数
设沉砂池每个格含两个沉砂斗 有6个分格
沉砂斗个数为12个 则:
(3)砂斗实际容积
;
--砂斗下口宽
取=1;
--砂斗高度
取=0.8;
--斗壁与水平面倾角
取=55 则:
>=1.5
(4)沉砂池总高度(采用重力排砂)
取=0.3;
--砂斗以上梯形部分高度
式中:--砂斗上口宽式中:--超高 ;
--池底坡向砂斗的坡度 取=0.1 一般值为0.1-0.5 则:
(5)最小流速校和
式中:--设计流量
取=;
--最小设计流量 ;2.87
--最小流量时工作的沉砂池格数 个 取=2;
--最小流量时沉砂池中的水流断面面积
为7.0
则:>0.15 符合设计要求
3.4.3排砂
采用重力排砂 排砂管直径
在沉砂池旁设贮砂池 并在管道首端设贮砂阀门
(1)贮砂池容积
则:
(2)贮砂池平面面积
取=2.5
则:
3.4.4出水水质
查《给排水设计手册》2 经曝气沉砂池 去除率10% 则:= 3.5初沉池
3.5.1池体尺寸计算
式中:--贮砂池有效水深
(1)沉淀部分水面面积
式中:--最大设计流量
=12500;
--池数 个 取=6;
--表面负荷
取=1.8
则:
(2)池子直径
则: 取40
(3)实际水面面积
则:
核算表面负荷:<1.8 符合要求.(4)沉淀部分有效水深
取=2.0
则:
(5)校核径深比:D/=40/3.6=11.11 在6-11内 符合要求
(6)沉淀部分有效容积
则:
(7)污泥部分所需的容积
式中:--每人每日污泥量
查《给排水设计手册》5取=0.6;一般范围为(0.3-0.8)--设计人口数 人
取=人;为SS的设计人口 因为此处主要去除的就是SS
--两次清除污泥相隔时间
式中:--沉淀时间 取=4 则:
(8)污泥斗容积
式中:--污泥斗高度 ;
--污泥斗上部半径
取=2.0;
--污泥斗下部半径
取=1.0;
--斗壁与水平面倾角
取=60 则:
(9)污泥斗以上圆锥部分污泥容积
;
--池子半径
i──坡度 此处取i=0.05 则:
(10)沉淀池总高度
取=0.3;
--缓冲层高度 取=0.3 一般值为0.3-0.5
──有效水深 为3.6m
──圆锥体高度 为0.9m
──污泥斗高度 为1.73m
则:
式中:--圆锥体高度式中:--超高
(11)沉淀池池边高
则:
(12)污泥总容积
V=V1+V2=12.7+418.3=430.9m3>20m3
(13)校核径深比:
D/h=40/3.6=11.23在6~12之间 符合要求 3.5.2中心管计算
(1)进水管直径:
取=900 则
在0.91.2之间 符合设(2)中心管设计要求 图3.2中心管计算图
(3)套管直径
取 =2.2
则:
在0.150.20之间 符合要求
(4)设8个进水孔
取
则:
(5)取
则:
(6)取 则: 在之间 符合设计要求
3.5.3出水堰的计算
(1)出水堰采用直角三角堰 过水堰水深取 一般
为0.021-0.2之间
(2)堰口流量:
(3)三角堰个数:个
(4)出水堰的出水流速取:
计要求 则:断面面积
(5)取槽宽为0.8 水深为0.8 出水槽距池内壁0.5 则:
(6)出水堰总长
(7)单个堰堰宽
(8)堰口宽0.10 堰口边宽0.155-0.10=0.055
(9)堰高
(10)堰口负荷:
在1.52.9之间 符合设计要求
3.5.4集配水井计算
(1)设计三个初沉池用一个集配水井 共两座
(2)配水井来水管管径取=1500 其管内流速为 则:
(3)上升竖管管径取 其管内流速为 则:
(4)竖管喇叭口口径 其管内流速为
取 则:
(5)喇叭口扩大部分长度 取= 则:
(6)喇叭口上部水深 其管内流速为 则:
(7)配水井尺寸:直径 取 则:
(8)集水井与配水井合建 集水井宽 集水井直径 则: 3.5.5出水水质
查《给排水设计手册》2 经初沉池、去除率分别取25%、60%
=
= 3.5.6选型
选用ZG型周边传动刮泥机六台 每座初沉池一台 其性能如表3.3所示
表3.3 型周边传动刮泥机性能表 项 目 池 径
电动机功率
滚轮与轨道型式
重 量
性 能 40 2.2 钢滚轮、钢板轨道 16000 3.6曝气池 3.6.1池体计算
(1)水中非溶解性含量
式中:--微生物自身氧化率 一般在0.050.10之间 取=0.08;
--微生物在处理水中所占的比例 取=0.4;
--水中悬浮固体浓度
取=25
则:
(2)出水中溶解性含量
式中:--出水中的总含量
取=25 则:
(3)的去除率
式中:--的去除效率 %;
--进水的浓度
取=150
则:>83% 符合要求
(4)--污泥负荷率
式中:--污泥负荷 ;
--系数 取=0.0185;
--系数 一般为0.70.8 取=0.75 则:
在0.20.4之间 符合设计要求
(5)混合污泥浓度
式中:--污泥体积指数
取=120;一般为(100-120)mg/L
--污泥回流比 取=30%;
--考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的有关系数 取=1.2; 则:
(6)曝气池容积
式中:--进水设计流量
取= 则:
(7)单个池容积
式中:--曝气池个数 共设三组曝气池 每组两座 共六座 =6 则:
(8)单个池面积
式中:H--池深
则:
核算宽深比
取池宽 则: 在12之间 符合设计要求
(9)池总长
则:
(10)单廊道长
式中:--廊道条数 个 取=5
则: 取
(11)池总高
式中:--超高
取=0.5
则:
3.6.2曝气系统设计与计算
(1)曝气池平均需气量
式中:--氧化每公斤需氧公斤数
取 ;--污泥自身氧化需氧率
取;
--去除的浓度 ;
--混合液挥发性悬浮物浓度
则:
(2)最大需氧量
式中:--变化系数 取=0.2 则:
(3)每日去除的量
(4)则去除每千克的需氧量
(5)最大需气量与平均需氧量之比
3.6.3供气量
本设计采用网状模型微孔空气扩散器 敷设于池底 距池底0.2 淹没深度5.0 计算温度定为30 查得水中溶解氧的饱和度
(1)空气扩散器出口处的绝对压力
式中:--空气大气压力
取;
--曝气头在水面以下造成的压力损失 ;
--曝气装置处绝对压力
则:
(2)空气离开水面时氧的百分比
式中:--曝气池逸出气体中含氧百分数 %;
--氧利用率 % 取=12% 则:
(3)曝气池混合液氧饱和度
式中:--标准条件下清水表面处饱和溶解氧 ;
--按曝气装置在水下深度处至池面的平均溶解氧值
则:
(4)换算成20时
脱氧清水的充氧量为:
式中:--混合液中值与水中值之比 即
一般为0.80.85 取=0.82;
--混合液的饱和溶解氧值与清水的饱和溶解氧值之比 一般为0.90.97 取=0.95;
--混合液剩余值 一般采用2
则: =(5)相应的最大时需氧量
则:
(6)曝气池平均时供气量
则:
(7)曝气池最大时供气量
则:
(8)去除一千克的供气量
(9)每污水的供气量
3.6.4空气管道系统计算
在曝气池的两个相邻廊道的隔墙上布设一条空气干管 共15条空气干管
在每根干管上布设6对空气竖管 全曝气池共设根空气竖管
则每根空气竖管供气量为 曝气池总平面面积
则:
每个扩散器的服务面积按计 则需空气扩散器的总数为个 按m=21600个计 则每根竖管上安装 采用布置
则:每个扩散器的配气量
空气管路及曝气头的布置如图3.3及图3.4所示 选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路 在空气流量变化处设计计算节点
统一编号后列表(表3.5)进行空气管道计算
空气管路总压力损失
网状膜空气扩散器的压力损失为5.88 则总压力损失
为安全起见 取8.600Kpa.图3.3 空气管路布置简图
图3.4 曝气头布置图
表3.4 空气管路损失计算表 管道编号 管段长度 L/m 空 气 流 量 空气流速 v /(m/s)
管 径
D/mm
配 件 管道当量长度 L0/m 管段计算长度 L0+L/m 压力损失 h1+h2
m3/h m3/min
9.8/(Pa/m)9.8/Pa 17-16 0.5 3.25 0.054
三通1个 0.29 1.22 0.20 0.244 16-15 0.5 6.5 0.108
三通1个 0.29 1.78 0.41 0.7298 15-14 0.5 9.75 0.1625
三通1个 异径管1个 0.29 1.78 0.70 1.246 14-13 0.5 13.00 0.22
三通1个 异径管1个 1.01 1.78 1.12 1.9936 13-12 0.25 16.25 0.27
四通1个 异径管1个 2.90 1.62 1.39 2.2518 12-11 0.9 32.50 0.54 7.55 60 四通1个 异径管1个 4.17 3.89 0.62 2.4118 11-10 0.9 65.00 1.08 11.32 60 弯头3个 三通1个 闸门1个 4.68 5.53 0.44 2.4332 10-9 8.7 162.50 2.71 5.22 125 三通1个 异径管一个 10.59 19.65 0.76 14.934 9-8 6.6 325.00 5.42 2.61 250 四通1个 异径管一个 7.00 13.21 2.56 34.356 8-7 6.6 650.00 10.83 5.22 250 四通1个 异径管一个 7.19 17.86 1.40 25.004 7-6 6.6 975.00 16.25 7.83 250 四通1个 异径管一个 10.15 22.36 0.95 21.242 6-5 6.6 1300.0 21.67 10.44 250 四通1个 异径管一个 12.68 22.14 1.25 27.675 5-4 9.0 1625.0 27.08 13.04 250 四通1个 异径管1个 12.68 26.87 1.52 40.3054 4-3 12 4625.0 77.08 15.65 400 弯头2个 四通1个 异径管一个 29.57 30.24 0.58 17.542 3-2 12 17527 292.11 21.74 600 三通1个 异径管一个 28.29 40.19 0.69 27.731 2-1 30 70111.1 1168.5 19.57 900 四通1个 异径管一个 12.68 80.13 0..68 54.49
合 计
266.7
3.6.5空压机的选择
(1)曝气沉砂池所需空气量为2916 则空压机总供气量
最大时:70111.1+2916=73027.1=1217.1平均时:63247.2+2916=66163.2=1102.7
(2)空气扩散器安装在距池底0.2处 因此空压机所需压
(3)选型
根据所需压力和空气量决定采用型罗茨鼓风机六台 五台使用 一台备用
其性能如表3.5所示
表3.5 型罗茨鼓风机性能表 项 目 风 压
转 速
进口流量
轴功率
电机级数
电动机功率
性 能 58.8 710 330.7 389
450 3.6.6污泥回流系统
(1)回流量
则:
(2)回流设备选型
每组曝气池(两组)设一座泵房 共三座
选用六台型螺旋泵 其性能如表3.6所示
表3.6 型螺旋泵性能表 项 目 直 径
流 量
转 数
功 率 提升高度
安装角
性 能 1000 660 48 15 4.5 30 3.7二沉池
3.7.1池体尺寸计算
(1)沉淀部分水面面积
式中:--设计流量
由设计任务书=12500;--池数 个 取=9;
--表面负荷
取=1.4 则:
(2)池子直径
则: 取
(3)实际水面面积
则:
核算表面负荷
在0.721.80 之间 符合设计要求
(4)沉淀部分有效水深
式中:--沉淀时间
取=2.5 则:
(5)沉淀部分有效容积
则:
(6)污泥部分所需的容积
式中:--每人每日污泥量
查《给排水设计手册》5取=0.6;--设计人口数 人
取=人;
--两次清除污泥相隔时间
取=4 则:
(7)污泥斗容积
式中:--污泥斗高度 ;
--污泥斗上部半径
取=2.0;
--污泥斗下部半径
取=1.0;
--斗壁与水平面倾角
取=60 则:
(8)污泥斗以上圆锥部分污泥容积
式中:--圆锥体高度 ;
--池子半径
则:
(9)沉淀池总高度
式中:--超高 取=0.3;
--缓冲层高度 取=0.3 则:
(10)沉淀池池边高
则:
(11)污泥总容积
则:
(12)径深比
在612之间 符合设计要求
3.7.2中心管计算
(1)进水管直径 取=800 则:
在0.91.2之间 符合设计要求
(2)中心管设计要求
(3)中心管直径 取=1.8 则:
在0.150.20之间 符合设计合理要求
(4)设8个进水孔 取
则:
(5)取 则:
(6)取 则:
在之间 符合设计要求
3.7.3出水堰的计算
(1)出水堰采用直角三角堰过堰水深取(2)堰口流量:
(3)三角堰个数 个
(4)出水堰的出水流速取 则:断面面积
(5)取槽宽为0.5 水深为0.8 出水槽距池内壁0.5 则:
(6)出水堰总长
(7)单个堰堰宽
(8)堰口宽0.14 堰口边宽0.21-0.14=0.07
(9)堰高
(10)堰口负荷
在1.52.9之间 符合设计要求
3.7.4集配水井计算
设计三个二沉池用一个集配水井 共三座
(1)取回流量=30%
(2)配水井来水管管径取=1100 其管内流速为 则:
(3)上升竖管管径取 其管内流速为 则:
(4)竖管喇叭口口径 其管内流速为
取 则:
(5)喇叭口扩大部分长度 取= 则:
(6)喇叭口上部水深 其管内流速为 则:
(7)配水井尺寸:直径 取 则:
(8)集水井与配水井合建 集水井宽 集水井直径为 则:
3.7.5出水水质、均达到设计出水水质标准
=25
<30 3.7.6选型
选用型周边传动刮泥机九台 每座二沉池设一台 其性能如表3.7所示
表3.7 型周边传动刮泥机性能表 项 目 池 径
电 动 机 功 率
滚 轮 与 轨 道 型 式
重 量
性 能 36 2.2 钢滚轮、钢板轨道 14000 3.8接触池
3.8.1接触池尺寸计算
(1)接触池容积
式中:--设计流量
由设计任务书取=;
--接触时间 取=30 则:
(2)接触池平面面积
式中:--有效水深
取
则:
(3)池长
式中:--接触池个数 个 取;
--单个池表面积 ;
--池宽
取
则:
(4)单廊道长
式中:--廊道条数 个 取=14 则:
(5)流速校核
3.8.2加氯间
(1)加氯量
式中:--每日加氯量
取=8.5 则:
(2)选择加氯机
选用四台型转子加氯机 三台工作 一台备用
其性能如表3.8所示
表3.8 型转子加氯机性能表 项 目 型 号 水 温
加 氯 量
外 形 尺 寸 宽高
水射器进水压力
性 能
型转子加氯机 40 5~45 425610 >0.3(3)选择钢瓶
贮存3天的氯量为 可选用容量为的液氯瓶十个 其中八个使用 两个备用
其性能如表4.9所示
表3.9 钢瓶性能表 项 目 容 量
外径瓶高
自 重
公称压力
生产厂家 性 能 1000 8002020 448 2 常洲洪庄机械厂
加氯间与氯库合建平面尺寸为22.08.0
3.9计量槽
接触池后设巴式计量槽 共四条 喉宽0.9米
每条安装一台超声波流量计 信息输入电脑
可随时了解出水的流量变化情况 污泥的处理与处置 4.1 污泥浓缩池
(1)全固体量
式中:CSS--初沉池SS浓度 为14~25g/人·d 此处取20 g/人·d
CBOD5--二沉池BOD浓度 为10~21 g/人·d 此处取15 g/人·d
NSS--按SS浓度折算的人口数 为120万人
NBOD5--按BOD5浓度折算的人口数 为200万人 则:
(2)浓缩污泥量
式中:--污泥浓缩前含水率 % 取%;
--污泥密度
取
则:
(3)浓缩池有效容积
式中:--停留时间
取 则:
(4)浓缩池表面积
式中:--浓缩池个数 个 取;
--有效水深
则:
(5)浓缩池直径
则: 取
(6)浓缩后污泥量
式中:--浓缩后污泥含水率 % % 则:
(7)分离出的污水量
则:
(8)池边水深
式中:--超高
取
--缓冲层高度 m 则:
(9)泥斗容积
式中:--泥斗以上梯形部分容积 ;
--泥斗容积 ;
--泥斗以上梯形部分高度 ;
--泥斗高度 ;
--泥斗上扣宽
取;
--泥斗下口宽
取
则:
(10)池体总高
则:
(11)浓缩机选择
选用型周边传动浓缩机 其性能如表4.1所示
表4.1 型周边传动浓缩机 项 目 周边速度
电动机功率
池 径
池边深
重 量
性 能 2.3 1.5 24 5.0 6000 4.2 污泥消化池
第四篇:某城镇污水处理厂工艺设计
一、总论.................................................4
1、设计题目...........................................4
2、设计资料...........................................4 1.2.1城市概述......................................4 1.2.2自然条件......................................4 1.2.3规划资料......................................4
二、污水处理工艺流程说明.................................5
1、方案确定的原则.....................................5
2、可行性方案的确定...................................5
3、污水处理工艺流程的确定.............................5
4、污水处理工艺流程说明...............................6 2.4.1进出污水水质..................................6
三、处理构筑物设计.......................................7
1、格栅...............................................7 3.1.1栅条间隙数n:................................7 3.1.2有效栅宽 :...................................7 3.1.3过栅水头损失:................................8 3.1.4栅后槽的总高度:..............................8 3.1.5格栅的总长度:................................8 3.1.6每日栅渣量:..................................9
2、污水提升泵房.......................................9 3.2.1设计计算......................................9
3、沉砂池............................................10 3.3.1平流式沉沙池的设计参数.......................10 3.3.2平流式沉砂池设计.............................10
4、氧化沟............................................12 3.4.1氧化沟类型选择...............................13 3.4.2设计参数.....................................13 3.4.3设计流量.....................................14 3.4.4去除........................................14 3.4.5脱氮........................................15 3.4.6除磷........................................16 3.4.7氧化沟总容积及停留时间.......................16 3.4.8需氧量......................................17 3.4.9氧化沟尺寸...................................18 3.4.10进水管和出水管..............................18 3.4.11出水堰及出水竖井............................19
5、浓缩池............................................19 3.5.1设计参数.....................................19 3.5.2中心管面积...................................19 3.5.3沉淀部分的有效面积...........................20 3.5.4浓缩池有效水深...............................20 3.5.6校核集水槽出水堰的负荷.......................21 3.5.7浓缩部分所需的容积...........................21
3.5.8圆截锥部分的容积.............................21 3.5.9浓缩池总高度.................................21
四、参考文献............................................23
一、总论
1、设计题目
某城镇污水处理厂工艺设计
2、设计资料 1.2.1城市概述
城市概况——江南某城镇位于长江冲击平原,占地约 6.3 km2,呈椭圆形状,最宽处为 2.4 km,最长处为 2.9 km。1.2.2自然条件
自然特征——该镇地形由南向北略有坡度,平均坡度为 0.5 ‰,地面平整,海拔高度为黄海绝对标高3.9~5.0 m,地坪平均绝对标高为4.80 m。属长江冲击粉质砂土区,承载强度7~11 t/m2,地震裂度6 度,处于地震波及区。全年最高气温40 ℃,最低-10 ℃。夏季主导风向为东南风。极限冻土深度为17 cm。全年降雨量为1000 mm。污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中,某河的最高水位约为4.60 m,最低水位约为1.80 m,常年平均水位约为3.00 m。1.2.3规划资料
规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施,其中排水系统采用完全分流制体系。规划人口:近期30000 人,2020年发展为60000 人,生活污水量标准为日平均200 L/人。工业污水量近期为5000 m3/d,远期达10000 m3/d,工业污水的时变化系数为1.3,污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为:BOD5 = 200 mg/L,SS = 250 mg/L,CODcr = 400 mg/L,NH4+-N = 30 mg/L,总P = 4 mg/L;要求达到的出水水质达到国家污水综合排放二级标准。规划污水处理厂的面积约25600 m2,厂区设计地坪绝对标高采用5.00 m,处理厂四角的坐标为:
X — 0,Y — 140 ; X — 0,Y — 0 ; X — 175,Y — 140 ; X — 190,Y — 0。
污水处理厂的污水进水总管管径为DN800,进水泵房处沟底标高为绝对标高0.315 m,坡度1.0 ‰,充满度h/D = 0.65。
处理厂污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。
二、污水处理工艺流程说明
1、方案确定的原则
(1)采用先进、稳妥的处理工艺,经济合理,安全,可靠。(2)合理布局,投资低,占地少。(3)降低能耗和处理成本。(4)综合利用,无二次污染。
(5)综合国情,提高自动化管理水平。
2、可行性方案的确定
城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源,利用微生物的代谢作用使污染物降解,它是城市污水处理的主要手段,是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有:传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。
3、污水处理工艺流程的确定
氧化沟利用连续环式反应池(Cintinuous Loop Reator,简称CLR)作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应池中的物质传递水平速度,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
氧化沟工艺一般可不设初沉池,在不增加构筑物及设备的情况下,氧化沟内不仅可完成碳源的氧化,还可实现硝化和脱硝,成为A/O工艺;氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O(A-A-O)工艺,实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定,可直接浓缩脱水,不必厌氧消化。
氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺,与传统活性污泥系统相比,它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。
① 工艺流程简单、构筑物少,运行管理方便。一般情况下,氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统,基建投资少。另外,由于不采用鼓风曝气的空气扩散器,不建厌氧消化系统,运行管理要方便。
② 处理效果稳定,出水水质好。实际运行效果表明,氧化沟在去除BOD5
和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水,运行也更稳定可靠。同时,在不增加曝气池容积时,能方便地实现硝化和一定的反硝化处理,且只要适当扩大曝气池容积,能更方便地实现完全脱氮的深度处理。
③ 基建投资省,运行费用低。实际运行证明,由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统,且比较容易实现硝化和反硝化,当处理要求脱氮时,氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多(当只需去除BOD5时,可能节省不多)。同样,当仅要求去除BOD5时,对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当,而要求去除BOD5且去除NH3-N时,氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。
④ 污泥量少,污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20~30d,污泥在沟内得到了好氧稳定,污泥生成量就少,因此使污泥后处理大大简化,节省处理厂运行费用,且便于管理。
⑤ 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.3~0.4m/s,氧化沟的总长为L,则水流完成一个循环所需时间t=L/S,当L=90~600m时,t=5~20min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为10~24h,因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30~280次不等。可见原污水一进入氧化沟,就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释,因此具有一定承受冲击负荷的能力。
⑥ 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长,使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积,占地面积可能会大些,但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池,占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。
4、污水处理工艺流程说明 2.4.1进出污水水质 ⑴ 进水水质
生活污水和工业污水混合后的水质预计为:BOD5 = 200 mg/L,SS = 250 mg/L,COD = 400 mg/L,NH4+-N = 30 mg/L,总P = 4 mg/L。⑵出水水质
出水水质达到国家污水综合排放二级标准。BOD5 = 30 mg/L,SS = 30 mg/L,COD = 120 mg/L,NH4+-N = 25 mg/L,总P = 1 mg/L。⑶进水流量
规划人口:近期3万 人,2020年发展为6万 人,生活污水量标准为日平均200 L/人。工业污水量近期为5000 m3/d,远期达10000 m3/d,工业污水的时
变化系数为1.3,污水性质与生活污水类似。
污水处理厂: 设计日最大流量
QmaxQ生活Q工业 60000200103100001.3
25000m3/d0.289m3/s
三、处理构筑物设计
1、格栅
格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以保证后续处理单元和水泵的正常运行,减轻后续处理单元的负荷,防止阻塞排泥管道。
格栅的设计计算主要包括格栅形式选择、尺寸计算、水力计算、栅渣量计算等。
3.1.1栅条间隙数n:
nQmaxsin
bhv式中:Qmax——最大设计流量,m3/s;
b——栅条间隙,m,取b=0.03m;
h——栅前水深,m,取h=0.4m;
v——过栅流速,ms,取v=0.9ms; sin——经验修正系数,取= 60;
Qmaxsin0.289sin60则 n25
bhv0.030.40.93.1.2有效栅宽 B:
BS(n1)bn
式中:S——栅条宽度,m,取0.01 m。
则: BS(n1)bs0.01(251)0.03250.99m
3.1.3过栅水头损失: h1kh0
v2 h0sin
2g式中:h1——过栅水头损失,m;
h0——计算水头损失,m;
ξ——阻力系数,栅条形状选用正方形断面所以
bS0.030.01(1)2(1)21.17,其中0.64;
b0.640.03g——重力加速度,ms2,取g=9.81ms2;
k——系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大倍数,一般采用k=3;
0.92v2sin600.125m 则: h1ksin31.1729.812g
3.1.4栅后槽的总高度H:
Hhh1h2
式中:h2——栅前渠道超高,m,取h2=0.3m。则: Hhh1h2=0.4+0.125+0.3=0.0.825 3.1.5格栅的总长度L:
LL1L20.5m1.0mH1 tan式中:L1 ——进水渠道渐宽部位的长度,m,L1BB1,其中,B12tan1为进水渠道宽度,m,1为进水渠道渐宽部位的展开角度,取1=20;
L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度,m,取L20.5L1;
H1——格栅前槽高,m.则:L10.990.65BB10.46m 2tan202tan1 L20.5L10.23m
H1hh20.40.30.7m LL1L20.5m1.0mH10.70.460.230.51.02.59m tantan603.1.6每日栅渣量W:
QmaxW186400
Kz1000 W式中:W——每日栅渣量,m3/d;
W1——单位体积污水栅渣量,取W1=0.07m3103m3污水; m3/(103m3污水),Kz——污水流量总变化系数.则: WQmaxW1864000.2890.07864003m/d1.189m3/d
1.471000Kz1000由所得数据,所以采用机械除污设备。
2、污水提升泵房
提升泵房以提高污水的水位,保证污水能在整个污水处理流程过程中流过,从而达到污水的净化。3.2.1设计计算
m3/d,选用2台潜水排污泵(一用一备),则流量为设计水量为25000w25000Q100003416.71042mm3//hh。
n241型号
排出口径(mm)流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(kw)
250QW600-7-22 250 1260 7 970 22 泵的选型如下:表3-2
3、沉砂池
沉砂池的形式有平流式、竖流式和曝气沉砂池。其作用是从污水中去除沙子,渣量等比重较大的颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。工作原理是以重力分离为基础,即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走。
设计中采用的平流式沉砂池是最常用的一种形式,它的截留效果好,工作稳定,构造简单。
3.3.1平流式沉沙池的设计参数
(1)污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速应不小于0.15m/s;(2)最大时流量时,污水在池内的停留时间不应小于30s,一般取30s—60s;(3)有效水深不应大于1.2m,一般采用0.25—1.0m,每格宽度不宜小于0.6m;(4)池底坡度一般为0.01—0.02,当设置除砂设备时,可根据除砂设备的要求,确定池底的形状。3.3.2平流式沉砂池设计 ⑴沉砂部分的长度L:
Lvt 式中: L——沉砂池沉砂部分长度,m;v——最大设计流量时的速度,ms,取v0.3m/s。
t——最大设计流量时的停留时间,s,取t=30s。则:Lvt0.3309m
⑵水流断面面积 A
Qmax v式中:A——水流断面面积,m2; A
Qmax——最大设计流量,m3s。则: A
⑶沉砂池有效水深h2 :
采用两个分格,每格宽度b0.6m,总宽度B1.2m
Ah2
B式中:B——池总宽度,m;
h2——设计有效水深,m。
A0.9630.8025(<1.2m,合理)B1.2Qmax0.2890.963m2 0.3v则: h2
⑷贮砂斗所需容积V: 86400QmaxTX V 6Kz10式中:V——沉砂斗容积,m3;
X——城镇污水的沉砂量,m3/106m3污水,取X30m3/106m3污水;
T——排砂时间的间隔,d,取T2d;
Kz——污水流量总变化系数。
86400QmaxTX864000.2892303 1.019m66Kz101.4710则:V⑸贮沙斗各部分尺寸计算:
设贮沙斗底宽b10.5m,斗壁与水平面的倾角为60°;则贮沙斗的上口宽b2为: b2贮砂斗的容积V1:
2h3b1
tan60 V11 3h3(S1S2S1S2)式中:V1——贮砂斗容积,m3;
——贮砂斗高度,m,取h3'=0.35m;
h3 S1,S2——分别为贮砂斗下口和上口的面积,m2。则:b2 2h320.35b10.50.904m
tan60tan60
V11 3h3(S1S2S1S2)122h(bbbb)0.35(0.90420.520.9040.5)0.177m
311212333
⑹贮砂室的高度h3:
假设采用重力排砂,池底设6%的坡度坡向砂斗,则:
L2b2b h3h30.06l2h30.06
2式中:b'——两沉砂斗之间的平台长度,m,取b'=0.2m。
l2b2b920.9040.20.350.060.56m 则: h3h30.0622
⑺池总高度H:
Hh1h2h3
式中:H——池总高度,m;
h1——超高,m,取h1=0.3m;
则:Hh1h2h30.30.80250.561.6625m
⑻核算最小流速vmin: vminQmin
n1Amin式中:Qmin——设计最小流量,m3/s;
n1——最小流量时工作的沉砂池数目;
Amin——最小流量时沉砂池中的过水断面面积,m2; 则:vminQmin0.10.249(m/s)(>n1Amin10.80250.5合格)
4、氧化沟
氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式,一般采用圆形或椭圆形廊道,池体狭长,池深较浅,在沟槽中设有机械曝气和推进装置,近年来也有采用局部区域鼓风曝气外加水下推进器的运行方式。池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道内的混合液单向流动。通过曝气或搅拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流
速,使活性污泥呈悬浮状态,在这样的廊道流速下,混合液在5—15min内完成一次循环,而廊道中大量的混合液可以稀释进水20—30倍,廊道中水流虽呈推流式,但过程动力学接近完全混合反应池。当污水离开曝气区后,溶解氧浓度降低,有可能发生反硝化反应。
大多数情况下,氧化沟系统需要二沉池,但有些场合可以在廊道内进行沉淀以完成泥水分离过程。3.4.1氧化沟类型选择
该设计为小型污水厂,选择交替型三沟式氧化沟,其出水水质高,脱氮除磷效果明显,构筑物简单。三沟式氧化沟(T型)是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行,三个氧化沟之间相互双双连通,两侧的氧化沟可起曝气和沉淀的双重作用,中间的氧化沟一直作为曝气池,原污水交替进入两侧的氧化沟,处理水则相应的从作为沉淀池的两侧氧化沟流出。其运行方式可以根据不同的进水水质及出水水质要求而改变,所以系统运行灵活,操作方便。三沟式氧化沟是一个A-O(兼氧-好氧)活性污泥系统,可以完成有机物的降解和硝化反硝化过程,能取得良好的BOD5去除效果和脱氮效果,依靠三池工作状态的转换,可以免除污泥回流和混合液回流,运行费用大大的降低,处理流程简单,省去二沉池,管理方便,基建费用低,占地面积小。3.4.2设计参数 ⑴进水水质
BOD5浓度S0⑵出水水质
BOD5浓度Se200mg/L;SS = 250 mg/L;COD = 400 mg/L;NH4+-N = 30 mg/L;总P=4mg/L 30mg/L ;TSS浓度Xe30mg/L;
混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)Xv2500mg/L(VSS/TSS0.7); 污泥龄c25d;
mg/L 混合液悬浮固体浓度(MLSS)X4000内源代谢系数Kd0.06
3.4.3设计流量
Q0.289m3/s25000m3/d
3.4.4去除BOD5
⑴氧化沟出水溶解性BOD5浓度SSeS1,为了保证氧化沟出水的BOD5浓度,必须控制氧化沟出水所含溶解性的BOD5的浓度。其中S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD5浓度
S11.42(VSS/TSS)TSS(1e0.235)1.420.730(1e0.235)20.38(mg/L)
SSeS13020.389.62(mg/L)⑵好氧区容积V1: V1YcQ(S0S)
Xv(1Kdc)式中:Y—污泥的产率系数,取0.6;
c—污泥龄,25d;Xv—混合液挥发性悬浮固体浓度,2500mg/L;Kd—内源代谢系数,0.06
m3/d。Q—流量,25000则:V1YcQ(S0S)0.625000(0.20.00962)25=11422.8m3
2.5(10.0625)Xv(1Kdc)⑶好氧区水力停留时间t1: t1⑷剩余污泥量
V111422.80.457(d)11(h)Q25000
YXQS()QX1QXe1Kdc25000(0.020.00962)
0.625000(0.250.175)250000.0310.06251187.28(KgDs/d)
去除每1kgBOD5产生的干污泥量
X1187.280.28(kgDs/kgBOD5)
(0.20.03)Q(S0Se)250003.4.5脱氮
⑴需氧化的氨氮量。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.8%,则用于生物合成的总氮量为: N00.12875810003.88(mg/L)
25000⑵脱氮量N。设出水的NH3N量为16mg/L,符合题意所给的综合污水排放国家二级标准。
需要脱氮量N=进水TKN-出水TN-生物合成所需N0
N30163.8810.12(mg/L)⑶碱度平衡
保持pH7.2,PH值合适,硝化、反硝化能够正常的进行。
⑷脱氮所需的池容V2
脱硝率。20℃时,脱效率为0.035Kg/(KgMLSSd)
qdn(t)qdn(20)1.08(t20)
(420)0.0350.01(kg/KgMLSS)4℃ qdn1.08
脱氮所需容积
V2QNqdnXv2500010.1210120(m3)
0.012500
⑸脱氮水力停留时间t2
t2V2101200.4048(d)9.7(h)Q250003.4.6除磷
根据COD∶NH3—N∶P的去除率为200∶50∶1,NH3N的去除量为8.15mg/L,所以磷在此过程中的去除量为1.63mg/L。
氧化沟产生的剩余污泥中含磷率为2.5%,则用于生物合成的磷的量为 P02.5%75810000.758mg/L
25000 需另外加入化学药剂去除的磷的量为:
Pr411.630.7580.612mg/L
在氧化沟中投加硫酸铁盐,可使磷的去处率达95%以上。则投加铁盐的量为:
0.612103250000.101mol/d
1513.4.7氧化沟总容积及停留时间
VV1V211422.81012021542.8(m3)
V21542.80.8617(d)20.68(h)Q25000 t满足水力停留时间16~24h。校核污泥负荷 NQS0250000.20.09[kgBOD5/(kgMLVSSd)] XvV2.521542.8污泥符合满足。
3.4.8需氧量 ⑴设计需氧量AOR
AOR去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3N耗氧量剩余污泥中NH3N的耗氧量脱氮产氧量 ⅰ.去除BOD5需氧量D1
(0.20.0096)0.1221542.82.5 D1aQ(S0S)bVX0.5225000.04(kg/d)
8938ⅱ.剩余污泥中BOD5的需氧量D2(用于生物合成的那部分BOD5的需氧量)
D21.42X11.427581076.36(kg/d)
ⅲ.去除NH3N耗氧量D3。每1kgNH3N硝化需要消耗4.6kgO2
D34.6(3016)250001610(kg/d)
1000ⅳ.剩余污泥中NH3N的耗氧量D4D44.60.128758446.31(kg/d)ⅴ.脱氮产氧量,每还原1kgN2产生2.86kgO2
2.8610.1225000723.58(kg/d)
1000总需氧量 D5AORD1D2D3D4D5
.041076.361610446.31723.588301.79(kg/d)
8938.9710792.327(kg/d)安全系数1.3,则AOR1.38301去除每1kgBOD5需氧量AOR10792.3272.267(kgO2/kgBOD5)
Q(S0S)25000(0.20.00962)⑵标准状态下需氧量SORAORCs(20)
设所在地为标准大气压,1,进水最高温度为30℃。溶解氧浓度C=2mg/L。
(Cs(T)C)1.024(T20)
SOR10792.3279.1717595.2(kg/d)(3020)0.85(0.9517.62)1.024去除每1kgBOD5的标准需氧量
SOR17595.23.69(kgO2/kgBOD5)
Q(S0S)25000(0.20.00962)3.4.9氧化沟尺寸
设氧化沟两座,单座容积V21542.8 V10771.4m322
三组沟道采用相同的容积,则每组沟道容积为
10771.4V单沟3590m3
3取氧化沟有效水深H3.5m,超高为0.5m,中间分隔墙厚度为0.25m。氧化沟面积 A单沟道宽b9m
弯道部分的面积:A1(B0.252)(90.125)2261.45m2 2V单沟35901025.7m2 h3.5直线部分的面积A2AA11025.7261.45764.25m2
A764.2542.46m 直线部分的长度L22b29
取43米。3.4.10进水管和出水管
Q2500012500(m3/d)0.145(m3/s)22管道流速v0.80m/s
Q0.1450.18m2 管道过水断面A1v0.8进水管流量Q1管径d4A40.180.48m 3.14取d0.4m(400mm)
校核管道流速vQ10.1450.4820.8(m/s)A(2)3.4.11出水堰及出水竖井
氧化沟出水设置出水竖井,竖井内安装电动可调堰。初步估算因此按薄壁堰来计算。⑴出水堰 Q1.86bH式中 b-堰宽;
H-堰上水头高,取0.03m。bQ10.14515m 33221.86H1.860.03155m 332H<0.67,出水堰分为两组,每组宽度 b1⑵出水竖井。
考虑可调堰安装要求,堰两边各留0.3m的操作距离。出水竖井长L0.32b0.655.6m 出水竖井宽B1.3m
则出水竖井平面尺寸LB5.6m1.3m
5、浓缩池 3.5.1设计参数
污泥含水率99.5﹪,经浓缩池后污泥含水率97﹪,日产剩余污泥为
Pss1187.28(KgMLSS/d)
100Pss1001187.28237.456(m3/d)9.89(m3/h)
(100p)(10099.5)1000Q3.5.2中心管面积
最大设计流量:Qmax9.89m3/h
设计流速为v0.002m/s,采用2个竖流式重力浓缩池,每个设计流量为:
Qmax4.945m3/h 2Q9.890.69m2 中心管面积fmaxv236000.002 Q中心管直径d04f40.690.94m2
中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度:
m/s 设v10.001d11.35d01.350.941.269m
h3Q9.890.437m vd1236000.0013.141.03.5.3沉淀部分的有效面积
活性污泥负荷取1.25Kg/m2h
每小时污泥固体量为: 需表面积S1 浓缩池直径D1187.2849.47Kg/h 2449.47219.788m2 1.254(S1f)4(19.7880.69)5.1m
取直径D6m
4.9450.25m3/m2h
19.7880.256.9105m/s 则在浓缩池中的流速是:v3600 表面负荷:q3.5.4浓缩池有效水深
设计沉淀的时间:t16h;
则h23600vt6.91051636003.9744m 取h24m符合题意。
3.5.5反射板直径:1.3d11.31.2691.65m
3.5.6校核集水槽出水堰的负荷
Q4.9450.073L/s<2.9L/s(符合条件)D63.63.143.5.7浓缩部分所需的容积 T=8h,s=0.8L/(Lh)0.8300008V8m3
100024每个池子所需的体积为:V13.5.8圆截锥部分的容积
设计圆锥下体直径为0.3m,则:
84m3 2h5(Rr)tan55(30.15)tan554.07m Vh53(R2Rrr2)3.144.072(330.150.152)40.35m3 33.5.9浓缩池总高度
设计超高及缓冲层各为0.3m则:
Hh1h2h3h4h50.340.4370.34.079.107m 贮泥池 V1100Pw2 V2100Pw1 300.910097 V210099.5 V250.15m3/d
设计5天运泥一次,则贮泥池所需的体积为:
550.15250.75m3
设计每次排泥泥面下降5m,则贮泥池的直径为:D池高7.5米。
4V7.99m取为8米,h
四、参考文献
[1] 教材《水污染控制工程》; [2] 《水污染防治手册》; [3] 《环境工程设计手册》; [4] 《给水排水制图标准》;
[5] 《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88);
[6]《排水工程》(下),中国建筑工业出版社,1996年6月(第3、4、7、8、9章)
[7]《排水工程》(上),中国建筑工业出版社,1996年6月
[8]《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社,1986年12月(第5、11册)[9]《室外排水设计规范》GBJ 14-87 [10] 《污水处理厂设计与运行》,化学工业出版社,2001.8 [11]《水污染治理新工艺与设计》,海洋出版社,1999.3 [12]《水处理新技术及工程设计》,化学工业出版社,2001.5 [13]《给水排水工程快速设计手册》(2,排水工程),中国建筑工业出版社,1996.2 [14]《三废处理工程技术手册》(废水卷),化学工业出版社,2000.4
第五篇:某城镇污水处理厂工艺设计
一、总论.........................................4
1、设计题目....................................4
2、设计资料....................................4 1.2.1城市概述...............................4 1.2.2自然条件...............................4 1.2.3规划资料...............................4
二、污水处理工艺流程说明.........................5
1、方案确定的原则..............................5
2、可行性方案的确定............................5
3、污水处理工艺流程的确定......................5
4、污水处理工艺流程说明........................6 2.4.1进出污水水质...........................6
三、处理构筑物设计...............................7
1、格栅........................................7 3.1.1栅条间隙数n:.........................7 3.1.2有效栅宽 :............................7 3.1.3过栅水头损失:.........................7 3.1.4栅后槽的总高度:.......................8 3.1.5格栅的总长度:.........................8 3.1.6每日栅渣量:...........................8
2、污水提升泵房................................9 3.2.1设计计算...............................9
3、沉砂池......................................9 3.3.1平流式沉沙池的设计参数................10 3.3.2平流式沉砂池设计......................10
4、氧化沟.....................................12 3.4.1氧化沟类型选择........................12 3.4.2设计参数..............................13 3.4.3设计流量..............................13 3.4.4去除..................................13 3.4.5脱氮..................................14 3.4.6除磷..................................15 3.4.7氧化沟总容积及停留时间................16 3.4.8需氧量................................16 3.4.9氧化沟尺寸............................17 3.4.10进水管和出水管.......................18 3.4.11出水堰及出水竖井.....................18
5、浓缩池.....................................19 3.5.1设计参数..............................19 3.5.2中心管面积............................19 3.5.3沉淀部分的有效面积....................19 3.5.4浓缩池有效水深........................20 3.5.6校核集水槽出水堰的负荷................20 3.5.7浓缩部分所需的容积....................20 3.5.8圆截锥部分的容积......................20 3.5.9浓缩池总高度..........................21
四、参考文献....................................21
一、总论
1、设计题目
某城镇污水处理厂工艺设计
2、设计资料
1.2.1城市概述
城市概况——江南某城镇位于长江冲击平原,占地约 6.3 km,呈椭圆形状,最宽处为 2.4 km,最长处为 2.9 km。
21.2.2自然条件
自然特征——该镇地形由南向北略有坡度,平均坡度为 0.5 ‰,地面平整,海拔高度为黄海绝对标高3.9~5.0 m,地坪平均绝对标高为4.80 m。属长江冲击粉质砂土区,承载强度7~11 t/m,地震裂度6 度,处于地震波及区。全年最高气温40 ℃,最低-10 ℃。夏季主导风向为东南风。极限冻土深度为17 cm。全年降雨量为1000 mm。污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中,某河的最高水位约为4.60 m,最低水位约为1.80 m,常年平均水位约为3.00 m。21.2.3规划资料
规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施,其中排水系统采用完全分流制体系。规划人口:近期30000 人,2020年发展为60000 人,生活污水量标准为日平均200 L/人。工业污水量近期为5000 m/d,远期达10000 m/d,工业污水的时变化系数为1.3,污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为:BOD5 = 200 mg/L,SS = 250 mg/L,CODcr = 400 mg/L,NH4-N = 30 mg/L,总P = 4 mg/L;要求达到的出水水质达到国家污水综合排放二级标准。规划污水处理厂的面积约25600 m,厂区设计地坪绝对标高采用5.00 m,处理厂四角的坐标为:
X — 0,Y — 140 ; X — 0,Y — 0 ; X — 175,Y — 140 ; X — 190,Y — 0。
污水处理厂的污水进水总管管径为DN800,进水泵房处沟底标高为绝对标高0.315 m,坡度1.0 ‰,充满度h/D = 0.65。
处理厂污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。
2+
33二、污水处理工艺流程说明
1、方案确定的原则
(1)采用先进、稳妥的处理工艺,经济合理,安全可靠。(2)合理布局,投资低,占地少。(3)降低能耗和处理成本。(4)综合利用,无二次污染。(5)综合国情,提高自动化管理水平。
2、可行性方案的确定
城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源,利用微生物的代谢作用使污染物降解,它是城市污水处理的主要手段,是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的方法有:传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。
3、污水处理工艺流程的确定
氧化沟利用连续环式反应池(Cintinuous Loop Reator,简称CLR)作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应池中的物质传递水平速度,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
氧化沟工艺一般可不设初沉池,在不增加构筑物及设备的情况下,氧化沟内不仅可完成碳源的氧化,还可实现硝化和脱硝,成为A/O工艺;氧化沟前增加厌氧池可成为A/O(A-A-O)工艺,实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定,可直接浓缩脱水,不必厌氧消化。
氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺,与传统活性污泥系统相比,它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。
① 工艺流程简单、构筑物少,运行管理方便。一般情况下,氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统,基建投资少。另外,由于不采用鼓风曝气的空气扩散器,不建厌氧消化系统,运行管理要方便。
② 处理效果稳定,出水水质好。实际运行效果表明,氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水,运行也更稳定可靠。同时,在不增加曝气池容积时,能方便地实现硝化和一定的反硝化处理,且只要适当扩大曝气池容积,能更方便地实现完全脱氮的深度处理。
2③ 基建投资省,运行费用低。实际运行证明,由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统,且比较容易实现硝化和反硝化,当处理要求脱氮时,氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多(当只需去除BOD5时,可能节省不多)。同样,当仅要求去除BOD5时,对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当,而要求去除BOD5且去除NH3-N时,氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。
④ 污泥量少,污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达20~30d,污泥在沟内得到了好氧稳定,污泥生成量就少,因此使污泥后处理大大简化,节省处理厂运行费用,且便于管理。
⑤ 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.3~0.4m/s,氧化沟的总长为L,则水流完成一个循环所需时间t=L/S,当L=90~600m时,t=5~20min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为10~24h,因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30~280次不等。可见原污水一进入氧化沟,就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释,因此具有一定承受冲击负荷的能力。
⑥ 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长,使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积,占地面积可能会大些,但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池,占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。
4、污水处理工艺流程说明
2.4.1进出污水水质
⑴ 进水水质
生活污水和工业污水混合后的水质预计为:BOD5 = 200 mg/L,SS = 250 mg/L,COD = 400 mg/L,NH4-N = 30 mg/L,总P = 4 mg/L。⑵出水水质
出水水质达到国家污水综合排放二级标准。BOD5 = 30 mg/L,SS = 30 mg/L,COD = 120 mg/L,NH4-N = 25 mg/L,总P = 1 mg/L。⑶进水流量
规划人口:近期3万 人,2020年发展为6万 人,生活污水量标准为日平均200 L/人。工业污水量近期为5000 m/d,远期达10000 m/d,工业污水的时变化系数为1.3,污水性质与生活污水类似。
污水处理厂: 设计日最大流量
QmaxQ生活Q工业
33++ 600002001033100001.3
325000m/d0.289m/s
三、处理构筑物设计
1、格栅
格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以保证后续处理单元和水泵的正常运行,减轻后续处理单元的负荷,防止阻塞排泥管道。
格栅的设计计算主要包括格栅形式选择、尺寸计算、水力计算、栅渣量计算等。
3.1.1栅条间隙数n:
nQmaxsinbhv
3式中:Qmax——最大设计流量,m/s; b——栅条间隙,m,取b=0.03m;
h——栅前水深,m,取h=0.4m;
v——过栅流速,ms,取v=0.9ms; sin——经验修正系数,取= 60;
Qmaxsin0.289sin60则 nbhv0.030.40.925
3.1.2有效栅宽 B:
BS(n1)bn
式中:S——栅条宽度,m,取0.01 m。
则: BS(n1)bs0.01(251)0.03250.99m
3.1.3过栅水头损失:
h1kh0
h0v22gsin
式中:h1——过栅水头损失,m;
h0——计算水头损失,m; ξ——阻力系数,栅条形状选用正方形断面所以
(bSb1)(20.030.010.640.031)1.17,其中0.64;
222g——重力加速度,ms,取g=9.81ms;
k——系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大倍数,一般采用k=3;
则: h1kv22gsin31.170.9229.81sin600.125m
3.1.4栅后槽的总高度H:
Hhh1h2
式中:h2——栅前渠道超高,m,取h2=0.3m。则: Hhh1h2=0.4+0.125+0.3=0.0.825 3.1.5格栅的总长度L:
H1tanLL1L20.5m1.0m
BB12tan1式中:L1 ——进水渠道渐宽部位的长度,m,L1,其中,B1为进水渠道宽度,m,1为进水渠道渐宽部位的展开角度,取1=20;
L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度,m,取L20.5L1;
H1——格栅前槽高,m.则:L1BB12tan10.990.652tan200.46m
L20.5L10.23m
H1hh20.40.30.7m
LL1L20.5m1.0mH1tan0.460.230.51.00.7tan602.59m
3.1.6每日栅渣量W:
QmaxW186400Kz1000 W 式中:W——每日栅渣量,m/d;
333 W1——单位体积污水栅渣量,m/(10m污水),取W1=0.07m10m污水;
3333 Kz——污水流量总变化系数.则: WQmaxW186400Kz10000.2890.07864001.471000m/d1.189m/d
33由所得数据,所以采用机械除污设备。
2、污水提升泵房
提升泵房以提高污水的水位,保证污水能在整个污水处理流程过程中流过,从而达到污水的净化。
3.2.1设计计算
3设计水量为25000m/d,选用2台潜水排污泵(一用一备),则流量为wQn25000100002424134104216.7mm//hh。
3泵的选型如下:表3-2 型号 排出口径(mm)流量(m/h)
3扬程(m)转速(r/min)功率(kw)250QW600-7-22 250 1260 7 970 22
3、沉砂池
沉砂池的形式有平流式、竖流式和曝气沉砂池。其作用是从污水中去除沙子,渣量等比重较大的颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。工作原理是以重力分离为基础,即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走。
设计中采用的平流式沉砂池是最常用的一种形式,它的截留效果好,工作稳定,构造简单。
3.3.1平流式沉沙池的设计参数
(1)污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速应不小于0.15m/s;(2)最大时流量时,污水在池内的停留时间不应小于30s,一般取30s—60s;(3)有效水深不应大于1.2m,一般采用0.25—1.0m,每格宽度不宜小于0.6m;(4)池底坡度一般为0.01—0.02,当设置除砂设备时,可根据除砂设备的要求,确定池底的形状。
3.3.2平流式沉砂池设计
⑴沉砂部分的长度L:
Lvt 式中: L——沉砂池沉砂部分长度,m;v——最大设计流量时的速度,ms,取v0.3m/s。
t——最大设计流量时的停留时间,s,取t=30s。则:Lvt0.3309m
⑵水流断面面积 A
AQmaxv
2式中:A——水流断面面积,m;
Qmax——最大设计流量,m则: A
⑶沉砂池有效水深h2 :
采用两个分格,每格宽度b0.6m,总宽度B1.2m
h2ABQmaxv3s。
20.2890.30.963m
式中:B——池总宽度,m;
h2——设计有效水深,m。
则: h2 AB0.9631.20.8025(<1.2m,合理)
⑷贮砂斗所需容积V: V86400QmaxTXKz106
3式中:V——沉砂斗容积,m;
X——城镇污水的沉砂量,m/10m污水,取X30m/10m污水;
T——排砂时间的间隔,d,取T2d;
Kz——污水流量总变化系数。
86400QmaxTXKz106363363则:V864000.2892301.471061.019m
3⑸贮沙斗各部分尺寸计算:
设贮沙斗底宽b10.5m,斗壁与水平面的倾角为60°;则贮沙斗的上口宽b2为: b2贮砂斗的容积V1: V1132h3tan60b1
(S1S2h33S1S2)
式中:V1——贮砂斗容积,m;
h3——贮砂斗高度,m,取h3'=0.35m;
S1,S2——分别为贮砂斗下口和上口的面积,m。则:b2 V1
⑹贮砂室的高度h3:
假设采用重力排砂,池底设6%的坡度坡向砂斗,则: h3h30.06l2h30.06L2b2b22h3tan60132b120.35tan600.50.904m
(S1S2h313S1S2)
2122h3(b1b2b1b2)0.35(0.90430.50.9040.5)0.177m
式中:b'——两沉砂斗之间的平台长度,m,取b'=0.2m。则: h3h30.06
⑺池总高度H:
Hh1h2h3 l2b2b20.350.06920.9040.220.56m 式中:H——池总高度,m;
h1——超高,m,取h1=0.3m;
则:Hh1h2h30.30.80250.561.6625m
⑻核算最小流速vmin: vminQminn1Amin
式中:Qmin——设计最小流量,m/s; n1——最小流量时工作的沉砂池数目;
Amin——最小流量时沉砂池中的过水断面面积,m; 则:vminQminn1Amin0.110.80250.50.249(m/s)23(>合格)
4、氧化沟
氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式,一般采用圆形或椭圆形廊道,池体狭长,池深较浅,在沟槽中设有机械曝气和推进装置,近年来也有采用局部区域鼓风曝气外加水下推进器的运行方式。池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道内的混合液单向流动。通过曝气或搅拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流速,使活性污泥呈悬浮状态,在这样的廊道流速下,混合液在5—15min内完成一次循环,而廊道中大量的混合液可以稀释进水20—30倍,廊道中水流虽呈推流式,但过程动力学接近完全混合反应池。当污水离开曝气区后,溶解氧浓度降低,有可能发生反硝化反应。
大多数情况下,氧化沟系统需要二沉池,但有些场合可以在廊道内进行沉淀以完成泥水分离过程。
3.4.1氧化沟类型选择
该设计为小型污水厂,选择交替型三沟式氧化沟,其出水水质高,脱氮除磷效果明显,构筑物简单。三沟式氧化沟(T型)是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行,三个氧化沟之间相互双双连通,两侧的氧化沟可起曝气和沉淀的双重作用,中间的氧化沟一直作为曝气池,原污水交替进入两侧的氧化沟,处理水则相应的从作为沉淀池的两侧氧化沟流出。其运行方式可以根据不同的进水水质及出水水质要求而改变,所以系统运行灵活,操作方便。三沟式氧化沟是一个A-O(兼氧-好氧)活性污泥系统,可以完成有机物的降解和硝化反硝化过程,能取得良好的BOD5去除效果和脱氮效果,依靠三池工作状态的转换,可以免除污泥回流和混合液回流,运行费用大大的降低,处理流程简单,省去二沉池,管理方便,基建费用低,占地面积小。
3.4.2设计参数
⑴进水水质
BOD5浓度S0200mg/L;SS = 250 mg/L;COD = 400 mg/L;NH4-N = 30 mg/L;总P=4mg/L ⑵出水水质
BOD5浓度Se30mg/L ;TSS浓度Xe30mg/L; 混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)Xv2500mg/L(VSS/TSS0.7); 污泥龄c25d;
混合液悬浮固体浓度(MLSS)X4000mg/L 内源代谢系数Kd0.06+
3.4.3设计流量
Q0.289m/s25000m/d 333.4.4去除BOD5
⑴氧化沟出水溶解性BOD5浓度SSeS1,为了保证氧化沟出水的BOD5浓度,必须控制氧化沟出水所含溶解性的BOD5的浓度。其中S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD浓度
S11.42(VSS/TSS)TSS(1e1.420.730(1e20.38(mg/L)0.2350.2355))
SSeS13020.389.62(mg/L)⑵好氧区容积V1: V1YcQ(S0S)Xv(1Kdc)
式中:Y—污泥的产率系数,取0.6;
c—污泥龄,25d;Xv—混合液挥发性悬浮固体浓度,2500mg/L;Kd—内源代谢系数,0.06 Q—流量,25000m/d。
3则:V1YcQ(S0S)Xv(1Kdc)0.625000(0.20.00962)252.5(10.0625)=11422.8m
3⑶好氧区水力停留时间t1: t1⑷剩余污泥量
XQS(Y1Kdc)QXQXV1Q11422.8250000.457(d)11(h)
1e
0.610.062525000(0.250.175)250000.0325000(0.020.00962)
1187.28(KgDs
/d)
去除每1kgBOD5产生的干污泥量
XQ(S0Se)1187.2825000(0.20.03)0.28(kgDs/kgBOD5)
3.4.5脱氮
⑴需氧化的氨氮量。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.8%,则用于生物合成的总氮量为:
N00.1287581000250003.88(mg/L)⑵脱氮量N。设出水的NH准。
3N量为16mg/L,符合题意所给的综合污水排放国家二级标需要脱氮量N=进水TKN-出水TN-生物合成所需N0 N30163.8810.12(mg/L)⑶碱度平衡
保持pH7.2,PH值合适,硝化、反硝化能够正常的进行。⑷脱氮所需的池容V2
脱硝率。20℃时,脱效率为0.035Kg/(KgMLSS qdn(t)qdn(20)1.084℃ qdn1.08 脱氮所需容积
V2QNv(420)(t20)d))0.0350.01(kg/KgMLSS
qdnX2500010.120.01250010120(m)
3⑸脱氮水力停留时间t2
t2V2Q10120250000.4048(d)9.7(h)
3.4.6除磷
NH 根据COD∶NH3—N∶P的去除率为200∶50∶1,N的去除量为8.15mg/L,3所以磷在此过程中的去除量为1.63mg/L。
氧化沟产生的剩余污泥中含磷率为2.5%,则用于生物合成的磷的量为 P02.5%7581000250000.758mg/L
需另外加入化学药剂去除的磷的量为: Pr411.630.7580.612mg/L
在氧化沟中投加硫酸铁盐,可使磷的去处率达95%以上。则投加铁盐的量为: 0.612103250001510.101mol/d
3.4.7氧化沟总容积及停留时间
VV1V211422.81012021542.8(m)
VQ21542.8250003 t0.8617(d)20.68(h)
满足水力停留时间16~24h。校核污泥负荷
QS250000.22.521542.8 N0XvV0.09[kgBOD5/(kgMLVSSd)]
污泥符合满足。
3.4.8需氧量
⑴设计需氧量AOR
AOR去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH余污泥中NH33N耗氧量剩N的耗氧量脱氮产氧量
ⅰ.去除BOD5需氧量D1
D1aQ(S0S)bVX0.5225000(0.20.0096)0.1221542.82.5
8938.04(kg/d)
ⅱ.剩余污泥中BOD5的需氧量D2(用于生物合成的那部分BOD5的需氧量)
D21.42X11.427581076.36(kg/d)
ⅲ.去除NHD33N耗氧量D3。每1kgNH3N硝化需要消耗4.6kgO2
4.6(3016)2500010001610(kg/d)ⅳ.剩余污泥中NH3N的耗氧量D4D44.60.128758446.31(kg/d)
ⅴ.脱氮产氧量,每还原1kgN2产生2.86kgO2
D52.8610.12250001000723.58(kg/d)
总需氧量
AORD1D2D3D4D5
8938.041076.361610446.31723.588301.79(kg/d)安全系数1.3,则AOR1.38301.9710792.327(kg/d)
AORQ(S0S)10792.32725000(0.20.00962)去除每1kgBOD需氧量52.267(kgO2/kgBOD5)
⑵标准状态下需氧量SORAORCs(20)(Cs(T)C)1.024(T20)设所在地为标准大气压,1,进水最高温度为
30℃。溶解氧浓度C=2mg/L。
SOR10792.3279.170.85(0.9517.62)1.024(3020)17595.2(kg/d)
去除每1kgBODSORQ(S0S)5的标准需氧量
17595.225000(0.20.00962)3.69(kgO2/kgBOD5)
3.4.9氧化沟尺寸
设氧化沟两座,单座容积VV221542.8210771.4m
三组沟道采用相同的容积,则每组沟道容积为
V单沟10771.433590m
3取氧化沟有效水深H3.5m,超高为0.5m,中间分隔墙厚度为0.25m。氧化沟面积 A单沟道宽b9m V单沟h35903.51025.7m
2弯道部分的面积:A1(B0.252)(90.125)261.45m
2222直线部分的面积A2AA11025.7261.45764.25m 直线部分的长度L
取43米。A22b764.252942.46m
3.4.10进水管和出水管
进水管流量Q1Q22500020.1450.812500(m/d)0.145(m/s)
33管道流速v0.80m/s 管道过水断面A4AQ1v0.18m
2管径d40.183.140.48m
取d0.4m(400mm)
校核管道流速vQ1A0.145(0.482)20.8(m/s)
3.4.11出水堰及出水竖井
氧化沟出水设置出水竖井,竖井内安装电动可调堰。初步估算壁堰来计算。⑴出水堰 Q1.86bH式中 b-堰宽;
H-堰上水头高,取0.03m。bQ11.86H32H<0.67,因此按薄32
0.1451.860.033215m
出水堰分为两组,每组宽度 b1⑵出水竖井。
1535m
考虑可调堰安装要求,堰两边各留0.3m的操作距离。出水竖井长L0.32b0.655.6m 出水竖井宽B1.3m
则出水竖井平面尺寸LB5.6m1.3m
5、浓缩池
3.5.1设计参数
污泥含水率99.5﹪,经浓缩池后污泥含水率97﹪,日产剩余污泥为
Pss1187.28(KgMLSS/d)
Q100Pss(100p)1001187.28(10099.5)1000237.456(m/d)9.89(m/h)33
3.5.2中心管面积
最大设计流量:Qmax9.89m/h
设计流速为v0.002m/s,采用2个竖流式重力浓缩池,每个设计流量为: QQmax24.945m/h
Qmaxv4f33 中心管面积f9.89236000.00240.690.69m
2中心管直径d00.94m 中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度: 设v10.001m/s
d11.35d01.350.941.269m
Qvd19.89236000.0013.141.0h30.437m
3.5.3沉淀部分的有效面积
活性污泥负荷取1.25Kg/mh
每小时污泥固体量为:
1187.282449.47Kg/h 需表面积S149.4721.254(S1f)19.788m
4(19.7880.69)2 浓缩池直径D5.1m
取直径D6m
表面负荷:q4.94519.7880.25m/mh 0.2536006.910532则在浓缩池中的流速是:vm/s
3.5.4浓缩池有效水深
设计沉淀的时间:t16h; 则h23600vt6.910取h24m符合题意。
51636003.9744m
3.5.5反射板直径:1.3d11.31.2691.65m
3.5.6校核集水槽出水堰的负荷
QD4.94563.63.140.073L/s<2.9L/s(符合条件)3.5.7浓缩部分所需的容积
T=8h,s=0.8L/(Lh)V0.83000081000248m
823每个池子所需的体积为:V14m3
3.5.8圆截锥部分的容积
设计圆锥下体直径为0.3m,则:
h5(Rr)tan55(30.15)tan554.07m Vh53(RRrr)223.144.073(330.150.15)40.35m223
3.5.9浓缩池总高度
设计超高及缓冲层各为0.3m则:
Hh1h2h3h4h50.340.4370.34.079.107m
贮泥池 V1V2100Pw2100Pw1
300.9V21009710099.53
V250.15m/d
设计5天运泥一次,则贮泥池所需的体积为:
550.15250.75m 设计每次排泥泥面下降5m,则贮泥池的直径为:D米。
4Vh7.99m取为8米,池高7.5四、参考文献
[1] 教材《水污染控制工程》; [2] 《水污染防治手册》; [3] 《环境工程设计手册》; [4] 《给水排水制图标准》;
[5] 《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88);
[6]《排水工程》(下),中国建筑工业出版社,1996年6月(第3、4、7、8、9章)[7]《排水工程》(上),中国建筑工业出版社,1996年6月
[8]《给水排水设计手册》中国建筑工业出版社,1986年12月(第5、11册)[9]《室外排水设计规范》GBJ 14-87 [10] 《污水处理厂设计与运行》,化学工业出版社,2001.8 [11]《水污染治理新工艺与设计》,海洋出版社,1999.3 [12]《水处理新技术及工程设计》,化学工业出版社,2001.5 [13]《给水排水工程快速设计手册》(2,排水工程),中国建筑工业出版社,1996.2 [14]《三废处理工程技术手册》(废水卷),化学工业出版社,2000.4