污水處理廠設(shè)計

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1、廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院 題 目 系 部 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院本科課程設(shè)計任務(wù)書目錄一、工程概況3二、泵前中格柵32.1設(shè)計流量42.2設(shè)計參數(shù)42.3設(shè)計計算42.4泵前中柵設(shè)計草圖6三、污水提升泵房73.1設(shè)計流量73.2泵房設(shè)計計算73.3污水提升泵房計算草圖如下8四、泵后細(xì)格柵84.1設(shè)計參數(shù)84.2設(shè)計計算84.3泵后細(xì)柵計算草圖如下10五、沉砂池115.1設(shè)計參數(shù)115.2設(shè)計計算115.3平流式沉砂池計算草圖如下14六、沉淀池146.1設(shè)計參數(shù)146.2設(shè)計計算156.3輻流式沉淀池計算草圖如下16七、氧化溝167.1設(shè)計參數(shù)177.2設(shè)計

2、計算177.3氧化溝計算草圖如下20八、二沉池218.1設(shè)計參數(shù)218.2設(shè)計計算218.3二沉池計算草圖如下23九、接觸消毒池與加氯間239.1設(shè)計參數(shù)239.2設(shè)計計算249.3接觸消毒池計算草圖如下25十、回流污泥泵房2610.1設(shè)計說明2610.2回流污泥泵設(shè)計選型26十一、剩余污泥泵房2611.1設(shè)計說明2611.2設(shè)計選型27十二、污泥濃縮池2712.1設(shè)計參數(shù)2712.2設(shè)計計算2712.3濃縮池計算草圖29十三、高程計算3013.1水頭損失計算30十四、平面圖30十六、參考資料31十七、設(shè)計心得32一、工程概況污水處理廠出水排入距廠150 m的某河中，某河的最高水位約為-1.6

3、0 m，最低水位約為-3.2 m，常年平均水位約為-2.00 m。污水處理廠的污水進水總管管徑為DN800，進水泵房處溝底標(biāo)高為絕對標(biāo)高-4.3 m，坡度1.0 ，充滿度h/D = 0.65。二、泵前中格柵進水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護進水泵的正常運轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機?；剞D(zhuǎn)式固液分離機運轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動力裝置，機架，清洗機構(gòu)及電控箱組成，動力裝置采用懸掛式渦輪減速機，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。設(shè)計說明 柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定，過柵流速一般為0.61.0m/s，槽內(nèi)流速0.

4、5m/s左右。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應(yīng)注意設(shè)計過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。2.1設(shè)計流量日平均流量 Qd=50000m3/d=2083 m3/h=579L/s Kz=1.4最大日流量Qmax= 2.2設(shè)計參數(shù)柵條凈間隙為b=25.0mm，柵前流速1=0.7m/s過柵流速0.6m/s，柵前部分長度：0.5m格柵傾角=60，單位柵渣量：1=0.05m3柵渣/103m3污水2.3設(shè)計計算確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算

5、得： 柵前槽寬約1.53m，柵前水深約0.77m。柵前槽總高度H1=h+h1=0.77+0.3=1.07（h1柵前渠超高，一般取0.3m）格柵計算:Qmax最大設(shè)計流量，m3/s； 格柵傾角，度（）；柵前水深，m； v污水的過柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)（n）為柵槽有效寬度B設(shè)計采用?10圓鋼為柵條，即S=0.01m。通過格柵的水頭損失h2h0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3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于圓形斷面， 柵后槽總高度HH= h+h2=1.07+0.025=1.095(m)柵槽總長度LL1進水渠長，m； L2柵槽與出水渠

6、連接處漸窄部分長度，m；B1進水渠寬，m； 1進水漸寬部分的展開角，一般取20。柵渣量計算 對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清渣。2.4泵前中柵設(shè)計草圖三、污水提升泵房3.1設(shè)計流量 Q=810L/s3.2泵房設(shè)計計算采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排入廠區(qū)外部的河流。?各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見第七章的高程計算。?污水

7、提升前水位50.2m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位55.0m（即細(xì)格柵前水面標(biāo)高）。?所以，提升凈揚程Z=55.0-50.2=4.8m?水泵水頭損失取2m?從而需水泵揚程H=Z+h=6.8m?再根據(jù)設(shè)計流量810L/s=2916.2m3/h，采用2臺WL系列污水泵，單臺提升流量3322m3/h。采用WL系列污水泵（600WLI3322-7.5）3臺，二用一備。該泵提升流量3322m3/h，揚程7.5m，轉(zhuǎn)速490r/min，功率83.7kW。占地面積為82201m2，即為圓形泵房D16m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深6m，水泵為自灌式。?3.3污水提升泵房計算草圖如下四、泵后細(xì)格柵

8、4.1設(shè)計參數(shù)?設(shè)計流量Q=70000m3/d=810L/s柵前流速v1=0.7m/s，過柵流速v2=0.6m/s柵條寬度s=0.01m，格柵間隙e=10mm柵前部分長度0.5m，格柵傾角=60單位柵渣量1=0.10m3柵渣/103m3污水4.2設(shè)計計算確定格柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得：?柵前槽寬約1.53m，柵前水深約0.77m。?柵前槽總高度H1=h+h1=0.3+0.77=1.07（h1柵前渠超高，一般取0.3m）格柵計算:Qmax最大設(shè)計流量，m3/s； 格柵傾角，度（）；柵前水深，m； v污水的過柵流速，m/s。柵條間隙數(shù)（n）為，取164條設(shè)計四組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=4

9、1條。柵槽有效寬度B設(shè)計采用?10圓鋼為柵條，即S=0.01m。總槽寬度為通過格柵的水頭損失h2h0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3；阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對于圓形斷面， 柵后槽總高度HH= h+h2=1.07+0.086=1.156(m)柵槽總長度LL1進水渠長，m； L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m；B1進水渠寬，m； 1進水漸寬部分的展開角，一般取20。柵渣量計算 對于柵條間距b=25.0mm的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3，每日柵渣量為攔截污物量大于0.3m3/d，宜

10、采用機械清渣。4.3泵后細(xì)柵計算草圖如下 五、沉砂池采用平流式沉砂池5.1設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量：Q=810L/s（按2010年算，設(shè)計1組，分為2格）設(shè)計流速：v=0.25m/s水力停留時間：t=30s5.2設(shè)計計算沉砂池長度： L=vt=0.2530=7.5m水流斷面積： A=Q/v=810/0.25=3.24m2池總寬度： 設(shè)計n=2格，每格寬取b=1.5m0.6m，池總寬B=2b=3m有效水深：h2=A/B=3.24/3=1.08m （介于0.251m之間,不大于1.2m）貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d，即考慮排泥間隔天數(shù)為2天，則每個沉砂斗容積 （每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗

11、）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量總變化系數(shù)1.4沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計斗底寬a1=1m，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V1=0.75m3，符合要求） 沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向沉砂斗。沉砂室由兩部分組成：一部分是沉砂斗，另一部分是沉砂池坡向沉砂斗過渡部分。 沉砂室的寬度為 皮箱沉砂斗的長度為：（0.2為兩沉砂斗之間的隔壁厚） 則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2 =0.5+0.062.05=0.623m池總高度H ：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+1.1+0.6

12、23=2.023m進水漸寬部分長度:B1為進水口池寬，m。出水漸窄部分長度: L3=L1=2.06m校核最小流量時的流速：最小流量采用0.7Q平，n1為沉砂池格數(shù)，最小流量是要取1.Amin為最小流量是的過水?dāng)嗝婷娣e。，符合要求。5.3平流式沉砂池計算草圖如下六、沉淀池采用中心進水輻流式沉淀池：6.1設(shè)計參數(shù)沉淀池個數(shù)n=2；水力表面負(fù)荷q=1m3/(m2h)；出水堰負(fù)荷1.7L/sm(146.88m3/md)；沉淀時間T=2h；污泥斗下半徑r2=1m，上半徑r1=2m；剩余污泥含水率P1=99.2%6.2設(shè)計計算池表面積 單池面積 （取1460） 池直徑 （取44m） 沉淀部分有效水深(h2

13、)混合液在分離區(qū)泥水分離，該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個過程，分離區(qū)的沉淀過程會受進水的紊流影響，取沉淀池部分有效容積沉淀池坡底落差 （取池底坡度i=0.05） 沉淀池周邊（有效）水深 污泥斗容積: 池底可儲存污泥的體積為 沉淀池總高度: H=1+4+1.73=6.73m6.3輻流式沉淀池計算草圖如下七、氧化溝擬用卡羅塞（Carrousel）氧化溝，去除BOD5與COD之外，還具備硝化和一?定的脫氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。7.1設(shè)計參數(shù)氧化溝設(shè)計分4座，按最大日平均時流量設(shè)計，每座氧化溝設(shè)計流量為?進水水質(zhì)：CODCr=350mg/L，BOD5=200mg/L，SS=250mg/L，N

14、H3-N=15mg/L，pH=69。出水水質(zhì)：污水經(jīng)二級處理后應(yīng)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)出水：?CODCr60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，NH3-N8mg/L。年平均、最高氣溫為12.9oC、42.7oC.?考慮氧化溝前不進行厭氧處理，因此取污泥齡為30d,使其部分穩(wěn)定。?總污泥齡：30d?MLSS=4000mg/L,MLVSS/MLSS=0.7?則MLVSS=2800mg/L曝氣池：DO2mg/L7.2設(shè)計計算計算硝化菌的生長速率n硝化所需最小污泥平均停留時間cm,取最低溫度15，氧的半速常數(shù)KO2取2.0mg/L,pH按7

15、.2考慮。?因此，滿足硝化最小污泥停留時間為cm=1/n=4.5d。選擇安全系數(shù)來計算氧化溝設(shè)計污泥停留時間cd=SFcm=2.54.5=11.25d。由于考慮對污泥進行部分的穩(wěn)定，實際設(shè)計泥齡為=30d，對應(yīng)的生長速率n實際為n實際=1/30=0.033d-1計算去除有機物及硝化所需的氧化溝體積：除非特殊說明，以下均按每組進行計算。污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)Kd取0.1d-1，污泥產(chǎn)率Y取0.5kgVSS/kg去除BOD5。計算反硝化所要求增加的氧化溝的體積（每組):如假設(shè)，反硝化條件時溶解氧的濃度DO=0.2mg/L,計算溫度仍采用15，20反硝化速率rDN, 取0. 07mgNO-3-N/(mgV

16、SSd),則根據(jù)MLVSS濃度和計算所得的反硝化速率，反硝化所要求增加的氧化溝的體積。由于合成的需要，產(chǎn)生的生物污泥中約含有12%的氮，因此首先計算這部分的氮量。每日產(chǎn)生的生物污泥量為xvss：因此，生物合成的需氧量：12%281.25=33.75kg/d折合每單位體積進水用于生物合成的氮量：33.751000/12500=2.7mg/L反硝化NO-3-N量NO3=15-2.7-8=4.3mg/L所需去除氮量SNO3=4.312500/1000=53.75kg/d因此，反硝化所要求增加的氧化溝的體積為所以，每組氧化溝總體積為V總=V+V=3547m3氧化溝設(shè)計水力停留時間為HRT=V總/Q24

17、=3547/1250024=6.81h確定氧化溝的工藝尺寸：設(shè)計有效水深3.5m，寬度為6m,則氧化溝總長:?其中好氧段長度為，缺氧段長度為彎道處長度則單個直道長故氧化溝總池長=5.8+6+12=23.8m, 總池寬64=24m每組溝需氧量的確定：速率常數(shù)K取0.22d-1如取水質(zhì)修正系數(shù)=0.85，=0.95，壓力修正系數(shù)=1，溫度為20、25時的飽和溶解氧濃度分別為C20=9.17mg/L、C25=8.4mg/L標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量：采用選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑3.5m,電機功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則,取n=2臺回流

18、污泥量計算：根據(jù)物料平衡：進水：式中?QR回流污泥量（3m/d)。?XR回流污泥濃度，根據(jù)公式：,SVI取100，取1， XR為10000mg/L?18012500+10000QR=(12500+QR) 4000故可得QR=15917m3/d，回流比R為64%每組溝剩余污泥量計算：如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：污泥負(fù)荷Nskg(BOD5/kg(MLSS)d7.3氧化溝計算草圖如下八、二沉池該沉淀池采用中心進水，周邊出水的幅流式沉淀池，采用刮泥機。8.1設(shè)計參數(shù)設(shè)計進水量：（分四組）表面負(fù)荷：qb范圍為0.61.5 m3/ m2.h ，取q=1.0m3/ m2.

19、h固體負(fù)荷：qs =140 kg/ m2.d（qs?150kg/?m2.d）水力停留時間（沉淀時間）：T=2.5 h堰負(fù)荷：取值范圍為1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)8.2設(shè)計計算沉淀池面積:按表面負(fù)荷算：沉淀池直徑： 有效水深為 h1=qbT=1.02.5=2.5m2Qw/217.75m3/h。選用1PN污泥泵Q=25m3/h,H=12.5m,N=3kW?剩余污泥泵房:每座泵房占地面積LB=4m3m，集泥井占地面積十二、污泥濃縮池?采用四座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。?12.1設(shè)計參數(shù)?進泥濃度：10g/L

20、?污泥含水率P199.2，每座污泥總流量:Q2250kg/d=225m3/d=9.375m3/h設(shè)計濃縮后含水率P2=98.0污泥固體負(fù)荷：qs=45kgSS/(m2.d)污泥濃縮時間：T=13h?貯泥時間：t=4h?12.2設(shè)計計算?濃縮池池體計算：?每座濃縮池所需表面積濃縮池直徑水力負(fù)荷?有效水深?h1=uT=0.213=2.6m濃縮池有效容積?V1=Ah1=502.6=130m3排泥量與存泥容積:?濃縮后排出含水率P298.0的污泥,則?按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積V24Q?w43.7515m3泥斗容積?式中：?h4泥斗的垂直高度，取1.2m?r1泥斗的上口半徑，取1.1m?r

21、2泥斗的下口半徑，取0.6m?設(shè)池底坡度為0.07，污泥斗的直徑為2m,池底坡降為：故池底可貯泥容積：因此，總貯泥容積為VW=V3+V4=2.8+4.75=7.55M3?V2=7.52M3h4泥斗的垂直高度，取1.2m?濃縮池總高度：?濃縮池的超高h(yuǎn)2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，則濃縮池的總高度為H=H1+H2+H3+H4+H5=2.6+0.30+0.30+1.2+0.21=4.61m濃縮池排水量：Q=Q-QW=9.375-3.75=5.623m3/h 12.3濃縮池計算草圖十三、高程計算13.1水頭損失計算該污水處于地勢平坦的場地，場地標(biāo)高0.000，河流最高水位約為-1.60

22、 m，最低水位約為-3.2 m，常年平均水位約為-2.00 m。設(shè)出水管的水位為-0.50，接觸池水位-0.10m，二沉池水位0.65m，氧化溝水位1.52m，沉砂池水位2.74m，格柵前水位0.26m，水泵水位-4.54,m，中格柵水位-3.04m，進水管水位-2.74。十四、平面圖十五、高程圖十六、參考資料 1.排水工程（下冊），中國建筑工業(yè)出版社,（第四版）； 2.給水排水設(shè)計手冊，中國建筑工業(yè)出版社，第一、五、十一冊； 3. 水污染控制工程（下），高等教育出版社（第三版）； 4室外排水設(shè)計規(guī)范GB50014-2006。 5污水處理新工藝與設(shè)計計算實例，孫力平編著， 科學(xué)出版社； 6污水處理廠工藝設(shè)計手冊高俊發(fā) 王社平主編，化學(xué)工業(yè)出版社； 7城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算崔玉川主編，化學(xué)工業(yè)出版社。十七、設(shè)計心得由于前面很多時間都在玩，沒有認(rèn)真做設(shè)計，知道快要交的時候才急急忙忙的趕出來。質(zhì)量不能說很好，但是也盡了自己的一份力，以后出來工作就要把拖延癥這個毛病改掉133