污水處理廠設(shè)計污水處理廠工藝設(shè)計

環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文西安市某污水處理廠設(shè)計內(nèi)容摘要本設(shè)計為西安市某污水處理廠工程工藝設(shè)計,污水處理廠規(guī)模為81040m3/d ,污水主要來源為生活污水和工業(yè)廢水,主要污染物質(zhì)是BOD、COD、2SS 、TN、NH3-N、TP,適宜采用生化處理方法.結(jié)合污水來源的水質(zhì)特征,確定 采用倒置 A /O 為主體反響池的污水處理工藝流程和以重力濃縮池為主體的污泥處理工藝流程.本工藝具有良好的去除BOD、COD及脫氮除磷的功能,對BOD、b5COD、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分別能到達96.23%、89.51%、96.68%、68.72%、p1283.33%、86.23%,污水處理廠處理后的出水到達城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918-2002中的一級 A 標(biāo)準(zhǔn),其出水就近排入水體.DX關(guān)鍵詞倒置 A /O 工藝；脫氮除磷；曝氣沉砂池；輻流式沉淀池；重力濃縮池1 設(shè)計任務(wù)書1.1 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容1.1.1 設(shè)計簡介本設(shè)計為環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計,是大學(xué)四年教學(xué)方案規(guī)定的最后一個理論性環(huán)節(jié), 本設(shè)計題目為： 西安市某污水處理廠設(shè)計.設(shè)計任務(wù)是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,在規(guī)定的時間內(nèi)進展城市污水處理廠的設(shè)計.RT1.1.2 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容 1污水處理程度計算根據(jù)水體要求的處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐脑敿殫l件、氣候與地形條件等來計算污水處理程度. 2污水處理構(gòu)筑物計算確定污水處理工藝流程后選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型.對所有單體處理構(gòu)筑物進展設(shè)計計算,包括確定各有關(guān)設(shè)計參數(shù)、負荷、尺寸等.5P 3污泥處理構(gòu)筑物計算根據(jù)原始資料、 當(dāng)?shù)卦敿毲闆r以及污水性質(zhì)與成分,選擇適宜的污泥處理工藝流程,進展各單體處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算.jL 4平面布置及高程計算對污水、污泥及中水處理流程要作出較準(zhǔn)確的平面布置,進展水力計算與高48 / 52環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文程計算. 5污水泵站工藝計算對污水處理工程的污水泵站進展工藝設(shè)計,確定水泵的類型揚程和流量, 計算水泵管道系統(tǒng)和集水井容積,進展泵站的平面尺寸計算和附屬構(gòu)筑物計算.xH1.2 設(shè)計根據(jù)及原始資料1.2.1 設(shè)計根據(jù)本設(shè)計根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書, 給水排水工程快速設(shè)計手冊 2 排水工程、排水工程第二版 下冊、水污染控制工程第三版 下冊、LD給水排水設(shè) 計手冊 第二版 、 城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) Zz GB18918-2002等進展設(shè)計.1.2.2 設(shè)計原始資料 1排水體制排水體制采用完全分流制 2污水量城市設(shè)計人口34萬 人,居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30計.3工業(yè)污水量為28000米 平均日,其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴污水.城市混合污水變化系數(shù)： 日變化系數(shù) K 日 1.1,總變化系數(shù) Kz 1.3. 3水質(zhì)：當(dāng)?shù)丨h(huán)保局監(jiān)測工業(yè)廢水的水質(zhì)為：BOD 5 295 mg/L COD 584 mg/L SS 240 mg/L TN 46 mg/L NH 3-N= 30 mg/L TP 3.7 mg/L PH 78dv城市生活污水水質(zhì)：COD 420 mg/L NH3-N= 30 mg/L TN 49 mg/L TP 3.6 mg/Lrq混合污水：重金屬及有毒物質(zhì)：微量,對生化處理無不良影響；大腸桿菌數(shù)：超標(biāo)；冬環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文季污程度均溫度15,夏季污程度均溫度25. 4出水水質(zhì)污 水 處 理 廠 出 水 水 質(zhì) 參 考 城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) Em GB18918-2002中的一級A 標(biāo)準(zhǔn),并盡量爭取進步出水水質(zhì),因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：SiCODCr 50mg/LSS10mg/LBOD5 10mg/LTN15 mg/LNH3-N=5(8)mg/LTP0.5mg/L城市污水經(jīng)處理后,就近排入水體,其出水也可作為雜用回用水. 5氣象資料氣溫：年平均 13.6 ,最高 45.2 ,最低 20.6 風(fēng)向風(fēng)速：常風(fēng)向為東北與西南風(fēng),最大風(fēng)速25m/s降水量：年平均降雨量587.63mm,最高年 817.8 mm,最低年 285.2 mm.冰凍期 36d,土壤冰凍深度最大50cm,一般為 10 cm. 6水體、水文地質(zhì)資料水體資料污水廠處理出水排入水體,水體河底標(biāo)高390.65 m ,平均流量 1.5 m 3 s, 平均水深 2.8 m ,底坡 8.6e區(qū)域地下水為潛水,地下水位在5.0 10.0m,隨季節(jié)變化.水質(zhì)對混凝土無侵蝕性. 7工程地質(zhì)資料地基承載力特征值130 KPa ,設(shè)計地震烈度 7 度.土層構(gòu)成： 由上至下包括黃土狀亞粘土、飽和黃土狀亞粘土、 細粉砂與中粗砂、亞粘土等. 8污水處理廠地形圖,廠區(qū)地坪設(shè)計標(biāo)高為398.88 m . 9污水處理廠進水干管數(shù)據(jù)管內(nèi)底標(biāo)高 392.38m,管徑 1250mm充滿度 0.852 設(shè)計水量和水質(zhì)計算2.1 設(shè)計水量計算本設(shè)計中設(shè)計水量的計算包括平均日污水量、最大日污水量、 最大時污水量環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文的計算,按照給水排水工程快速設(shè)計手冊2 排水工程第 7 頁表 2-6 公式進展計算.2.1.1 平均污水量 Qp 的計算 1生活污水量 Qp1 的計算Qp1qN式中：q 每人每日平均污水量定額L/( 人 d),該市位于陜西,由給水排水工程快速設(shè)計手冊 2 排水工程第 6 頁表 2-4 查知,陜西屬于第二分區(qū),居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備,所以 q 為 100140 L/(人d),取 q =120kaL/( 人 d)N設(shè)計人口數(shù), 34 萬人Qp1qN =340000120 L/d=40800m3/d 2公共建筑污水量Qp2 的計算Qp 2 =30%Q=30%40800 m3/d=12240 m3/dp1 3工業(yè)污水量 Qp 3 的計算3由原始資料可知： Qp3 =28000 m /d 4平均污水量 Qp 的計算QpQ p1Q p 2Q p340800+12240+28000=81040 m3/d2.1.2 設(shè)計最大日污水量Qm r 的計算QmrK 日Q p=1.181040 m3/d=89144m3/d2.1.3 設(shè)計最大時污水量Qmax 的計算Qm a xKQ=1.381040 m3/d=105352m3/dZp2.1.4 設(shè)計水量匯總各設(shè)計水量匯總?cè)氡? 中.表 1.各設(shè)計水量匯總環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文水量工程m /dm /hm /sL/s810403376.670.938937.96891443714.331.0321031.761053524389.671.2191219.35333y6平均日污水量最大日污水量最大時污水量Q pQm rQmax2.2 設(shè)計水質(zhì)2.2.1 進水的水質(zhì)計算1本設(shè)計進水水質(zhì)計算包括SS、BOD 5、COD、TN 、NH 3-N 、TP 等的濃度的計算,其計算方法如下：M2 1混合污水中 SS 濃度的計算：C1 0 0 a0sSqs式中：q s每人每日排放的污水量,q s=120L/人 das每人每日排放的SS 的量,由給水排水設(shè)計手冊第五冊第 246頁查知, as =35-50g/人 d,取 as =40g/人 d生活污水中 SS 濃度的計算CS1100012040 mg/L=333.33 mg/L工業(yè)污水中 SS 濃度的計算由設(shè)計原始資料得知Cs2=240mg/L混合污水中 SS 濃度計算SS Qp1Qp 2)Cs1 QpQp3Cs240800=12240333.3328000240=301.08mg/L81040 2混合污水中的BOD 5 濃度的計算C1 0 0 a0sSqs環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文式中：q s每人每日排放的污水量,q s=120L/人 das每人每日排放的BOD 5 的量,由給水排水設(shè)計手冊第五冊第246 頁查知, as =20-35g/人 d,取 as =30g/人 d生活污水中 BOD 5 濃度的計算C=1000s130 mg/L=250mg/L120工業(yè)污水中 BOD 5 濃度的計算由設(shè)計原始資料得知C s2 =295mg/L混合污水中 BOD 5 濃度計算BOD 5 Qp1Qp 2)Cs1 QpQp3Cs 240800=12240 25028000295=265.55mg/L 3混合污水中的COD 濃度的計算生活污水中 COD 濃度COD=420mg/L工業(yè)污水的 COD 濃度COD=584mg/L混合污水中 COD 濃度8104040800COD=12240 42028000584mg/L=476.66mg/L 4混合污水中的TN 濃度的計算生活污水中 TN 濃度TN=49mg/L工業(yè)污水的 TN 濃度TN=46mg/L混合污水中 TN 濃度8104040800TN=12240 492800046 mg/L=47.96mg/L 5混合污水中的NH 3-N 濃度的計算81040環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文生活污水中 NH 3-N 濃度NH3-N=30mg/L工業(yè)污水的 NH 3-N 濃度NH3-N=30mg/L混合污水中 NH 3-N 濃度40800NH3-N =12240 302800030 mg/L=30mg/L 6混合污水中的TP 濃度的計算生活污水中 TP 濃度81040工業(yè)污水的 TP 濃度混合污水中 TP 濃度TP=3.6mg/LTP=3.7mg/L40800TP=122403.6280003.7mg/L=3.63mg/L81040 7混合污水其它水質(zhì)指標(biāo)重金屬及有毒物質(zhì)：微量,對升華處理無不良影響；大腸桿菌數(shù)：超標(biāo)；冬季污程度均溫度15,夏季污程度均溫度為25.2.2.2 出水水質(zhì)設(shè)計 1 污 水 處 理 廠 出 水 水 質(zhì) 參 考 城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 0Y GB18918-2002中的一級A 標(biāo)準(zhǔn),并盡量爭取進步出水水質(zhì),因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：eUCODCr 50mg/LSS10mg/LBOD5 10mg/LTN15 mg/LNH3-N=8mg/LTP0.5mg/L 2城市污水經(jīng)處理后,就近排入水體,其出水也可作為雜用回用水. 3處理廠對污水各項指標(biāo)的處理程度EC iC eC i100%式中：Ci 進水中某種污染物的平均濃度mg/L 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文Ce 出水中該種污染物的平均濃度mg/L 將各項水質(zhì)指標(biāo)帶入上式中,計算出對污水的處理程度如下：SS96.68%COD89.51%BOD596.23%TN68.72%NH 3-N83.33%TP86.23%2.3 計算當(dāng)量人口數(shù)NNN 1N 2N 3式中：N 1 城市人口數(shù), 34 萬人；N 2 公共建筑用水折算而得的人口數(shù),N 3 工業(yè)廢水折算而得的人口數(shù).2.3.1 公共建筑用水折算而得的人口數(shù)N 230%N130%3410.2萬人2.3.2 工業(yè)廢水折算而得的人口數(shù)工業(yè)廢水按 SS、BOD 濃度折合為人口數(shù)是按照給水排水設(shè)計手冊第五冊第 246 頁公式 4-1 轉(zhuǎn)化進展計算的,折合成人口數(shù)的計算公式為：sQCssQ pNas 1工業(yè)廢水按 SS 計算C ssN 3Q p2as式中：Css 工業(yè)廢水中 SS 的濃度, Css=240mg/L；Q p2 工業(yè)廢水的平均日污水量,Qp2=28000 人；as每人每日排放的SS 量,由給水排水設(shè)計手冊第五冊 第 246 頁查知, as =35-50g/人 d,取 as =40g/人 d.GMN240328000 =168000=16.8 萬人40環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文NN1N 2 2按 BOD 5 計算N 33410.216.861.0萬人C BOD 5N 3asQ p 2式中：C B O 5D 工業(yè)廢水中 BOD5 的濃度, CBOD5=295mg/LQ p 2 工業(yè)廢水的平均日污水量,Qp2=28000 人as每人每日排放的BOD 5 量,由給水排水設(shè)計手冊第五冊 第 246頁查知, as =20-35g/人 d,取 as =30g/人 dN295328000 =275333 人=27.53 萬人30NN 1N 2N 33410.227.5371.73萬人3 確定工藝流程3.1 工藝流程選擇的原那么2污水處理的目的主要有兩個, 其一是保護水資源不受污染, 因此處理后出水要到達水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； 其二是污水回用, 處理后出水用于農(nóng)田灌溉、城市中水和工業(yè)消費等,為此處理水要滿足相應(yīng)的用水要求,水處理工程師手冊對工藝流程的選擇給出了以下的原那么和要求, 所以污水處理工藝的選擇也要按照下面的原那么和要求進展.TI1工藝流程應(yīng)根據(jù)原水性質(zhì)和用水要求選擇,其處理程度和方法應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方的有關(guān)規(guī)定,處理后水質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)用水和排放的標(biāo)準(zhǔn)要求；2應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐牡匦?、地址、水文、氣象等自然條件及自然資源；3污水處理應(yīng)充分考慮排放水體的稀釋、自凈才能,根據(jù)污水處理程度來選擇流程；4流程選擇應(yīng)妥善處理技術(shù)先進和合理可行的關(guān)系,并考慮遠期開展對水質(zhì)水量的要求,考慮分期建立的可能性；7E5流程組合的原那么應(yīng)當(dāng)是先易后難,先粗后細,先本錢低的方法,后本錢高的方法.環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文3.2 工藝流程確實定按照污水處理工藝流程選擇的原那么和要求,可得比擬適宜于西安市某污水處理廠的工藝是倒置A 2/O 法工藝.該工藝采用較短時間的初沉池或者不設(shè)初沉池, 使進水中的細小有機懸浮固體有相當(dāng)?shù)囊徊糠诌M入生物反響器,以滿足反硝化菌和聚磷菌對碳源的需求, 并使生物反響器中的污泥能到達較高的濃度；整個系統(tǒng)中的活性污泥都完好地經(jīng)歷過厭氧和好氧的過程,因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷； 防止了回流污泥中的硝酸鹽對厭氧釋磷的影響；由于反映其中活性污泥濃度較高, 從而促進了好氧反響器中的同步硝化、反消化, 進步了處理系統(tǒng)的脫氮除磷的效率 3 .本法的詳細工藝流程如圖1 所示.lz污水污水超越管外運處置粗及格泵柵柵站渣砂水別離器砂渣回流混合液 0-200% Q鼓風(fēng)機房二消細格沉砂池柵缺氧反響池厭氧反響池好氧反響池出沉毒水池池回流污泥 25%-100% Q干泥外運脫水車間上清液流至廠內(nèi)污水管剩余污泥污泥濃縮池圖1 倒置 A 2 /O法工藝流程圖4 水處理各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算4.1 進水閘井的設(shè)計4.1.1 污水廠進水管11.設(shè)計根據(jù)：1進水流速在 0.91.1m/s；2進水管管材為鋼筋混凝土構(gòu)造；3進水管按非滿流設(shè)計,n2.設(shè)計計算0.014；環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文1取進水管流速為 v1.10m / s ,由給水排水設(shè)計手冊第二版 第 1冊查知,取管徑為D1250mm ,設(shè)計坡度 i0.009 ；2最大日污水量Qmax1.219 m / s ；3初定充滿度h/D=0.85,那么有效水深 h12500.851062.5mm ；4管內(nèi)底標(biāo)高為392.38m,那么水面標(biāo)高為： 393.445管頂標(biāo)高為：392.381.25393.63m ；6進水管水面距地面間隔 4.1.2 進水閘井工藝設(shè)計398.88393.445.44m .2進水閘井的作用是聚集各種來水以改變進水方向,保證進水穩(wěn)定性. 進水閘井前設(shè)跨越管, 跨越管的作用是當(dāng)污水廠發(fā)生故障或維修時,可使污水直接排入 水體,跨越管的管徑比進水管略大,取為 1400mm,進水閘井的設(shè)計要求如下：zv1設(shè)在進水閘、格柵、集水池前；2形式為圓形、矩形或梯形；3井底高程不得高于最低來水管管底,水面不得吞沒來水管管頂.考慮施工方便以及水力條件,進水閘井尺寸取64.5m,井深6.5m,井內(nèi)水深 1.2m,閘井井底標(biāo)高為 392.19m,進水閘井水面標(biāo)高為393.39m,超越管位于進水管頂 1.0m 處,即超越管管底標(biāo)高為394.63m.由水處理工程師手冊第 566 頁表 6.1.3 選用 HZJ5I 型閘門,其安裝尺寸參數(shù)如下表2 所示：NrDH 0表 2 HZJ 5 I 型閘門安裝參數(shù)AQEF(F 1)G(G 1)HH1d2PS2500 200027801250112528539033201180 26537038180121n 4啟閉機的選擇由水處理工程師手冊第566 頁表 6.1.3 查得選用LOD 型電手動兩用啟閉機.4.2 格柵4.2.1 格柵的作用及種類格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬網(wǎng)、 框架及相關(guān)裝置組環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文成,傾斜安裝在污水渠道、 泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端,用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物,如纖維、 碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、木片、布條、塑料制品等,防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、處理構(gòu)筑物配水設(shè)fj施、進出水口,減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣,保證污水處理設(shè)施的正常運行3 .按照格柵形狀, 可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距, 可分為粗格tf3柵 50-100mm、中格柵 10-40mm、細格柵 1.5-10mm三種,平面格柵和曲面格柵都可以做成粗、中、細三種.Hb本工藝采用矩形斷面中格柵和細格柵各一道,采用機械清渣, 中格柵設(shè)在污水提升泵房之前,細格柵設(shè)在提升泵房之后.V74.2.2 格柵的設(shè)計原那么1本設(shè)計中格柵的設(shè)計原那么主要有：1格柵的清渣方式有人工清渣和機械清渣,一般采用機械清渣；2機械格柵一般不宜少于兩臺；3過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；4格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；5格柵傾角一般采用45- 75 ；6通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；7格柵間必須設(shè)置工作臺,臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m,工作臺上應(yīng)有平安和沖洗設(shè)施；8格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m,工作臺正面過道寬度：人工去除不應(yīng)小于1.2m,機械去除不應(yīng)小于1.5m；839機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi),或采取其他保護設(shè)施；10格柵間內(nèi)應(yīng)安裝吊運設(shè)備, 以利于進展格柵及其他設(shè)備的檢修、柵渣的日常清理.4.2.3 格柵的設(shè)計計算1中格柵的計算本設(shè)計中格柵的設(shè)計計算如下1 ：前面計算可知： Q max=1.219m3/s,計算草圖 8環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 1格柵間隙數(shù)n1Qmax2圖 2 格柵示意圖sina式中：n 柵條間隙b hvQmax最大設(shè)計流量, m3/s；b 柵條間隙, m； h 柵前水深, m；v 污水流經(jīng)格柵的速度,一般取0.61.0m/s；a格柵安裝傾角,取中格柵柵前水深為h =1m ,格柵柵條間隙 b =20mm,過柵流速 v =0.9m/s, 格柵安裝傾角 a=60,設(shè)置兩臺機械格柵,那么每臺格柵間隙數(shù)為：mZ1Qmaxn2sina11.2192sin6031.5 ；那么 n =32 2柵槽寬度b hv0.0210.9BS(n -1 bn式中：B 柵槽寬度, m；S 柵條寬度,取S=0.01m；環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文b 柵條間隙,取 n =0.02mn 柵條間隙數(shù), n =32 個；BS(n - 1bn = 0.01 321 0.02320.95 m 3進水渠道漸部分長度lBB112 tan a 1式中：l1 進水渠道漸寬部分長度,m； B1進水渠道寬度,取B1=0.60ma1漸寬部分展開角度,取a120；lBB10.950.6010.48m2 tan a12tan20 4出水渠道漸窄部分長度l2l 2 5過柵水頭損失1l11220.480.24m通過格柵的水頭損失h1 可以按下式計算：h1kh0v 2h02 gs i na式中：h1 設(shè)計水頭損失, m；h0 計算水頭損失, m； g 重力加速度, m/s2；k 系數(shù),格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù),一般采用3；阻力系數(shù),其值與柵條鍛煉形狀有關(guān).設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形,那么環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文4 s) 3b2.424( 0.01 ) 30.020.9620hvsin a0.960.9 2sin 600.0 3 4mg29.8h1kh030.0340.102m 6柵后槽總高度 H設(shè)柵前渠道超高 h20.3m ,柵前水深 h1.0m ,那么Hhh1h21.00.1020.31.402 m ,取 1.4m 7柵前槽高度 H 1H 1hh210.31.3m 8柵槽總長度 LLl1l 20.51.0H 1tan 600.480.240.51.01.3tan 602.97m 9每日產(chǎn)生的柵渣量86400WK zQmaxW1 1000式中：W 每日柵渣量,m 3 / dW1 單位體積污水柵渣量,m 3 /(10 3 污水,中格柵間隙為 20 mm ,取W =0.05m 3 /(103 污水K z 生活污水總變化系數(shù),K z =1.3W864001.2190.054.05m3 / d31.31000W4.05m 3 / d0.02 m/ d,宜采用機械清渣每臺格柵每日柵渣量 WW2.03 m 3 / d2(10)中格柵及格柵除污機選型環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文由給水排水設(shè)計手冊 第二版第 11 冊第 521 頁查知,選用兩臺 GH-1000鏈條回轉(zhuǎn)式多耙格柵除污機,其規(guī)格及性能如下表3：表 3 GH-1000 鏈條回轉(zhuǎn)式多耙格柵除污機的規(guī)格和性能參數(shù)型號格柵 寬度 mm 格 柵凈距 mm 安 裝 角a過柵流速 m / s 電 動 機 功 率 KW GH-1000100020600.91.11.52細格柵的計算1本設(shè)計中格柵的設(shè)計計算如下： 1格柵間隙數(shù)1Qmaxn2sinab hv式中各項字母代表的意義同前,取細格柵柵前水深為h1.5m,格柵柵條間隙 b=10mm,過柵流速 v0.9m/s,格柵安裝傾角 a=60,設(shè)置兩臺機械格柵,AV那么每臺格柵間隙數(shù)為：1Qmaxn2sina11.2192sin6042 2柵槽寬度b hv0.011.50.9BS(n - 1 bn式中：B 柵槽寬度, m；S 柵條寬度,取 S =0.01m； b 柵條間隙,取 b =0.01m； n 柵條間隙數(shù), n =42 個；ORBS( n - 1bn = 0.01 421 0.01420.8 0m 3進水渠道漸部分長度lBB112 tana 1式中：l1 進水渠道漸寬部分長度,m；環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文B 1進水渠道寬度,取B 1=0.60m；a1漸寬部分展開角度,取a120；lBB10.800.6010.28m2 tana12tan20 4出水渠道漸窄部分長度l221l1l210.2820.14m 5過柵水頭損失通過格柵的水頭損失h1 可以按下式計算：h1kh0v 2h02 gs i na式中：h1 設(shè)計水頭損失, mh0 計算水頭損失,mg 重力加速度, m /s2k 系數(shù),格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù),一般采用3阻力系數(shù),其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形4 s ) 3bv 22.424( 0.01) 30.010.9 22.42h0sin ag2.4229.8sin 600.0 8 7mh1kh030.0870.26m 6柵后槽總高度 H設(shè)柵前渠道超高 h20.3m,柵前水深 h1.5m ,那么Hhh1h21.50.260.32.06m ,取 2.1m環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 7柵前槽高度 H 1H 1hh21.50.31.8m 8柵槽總長度 LLl1l 20.51.0H 1tan 600.280.140.51.01.8tan602.96m 9每日產(chǎn)生的柵渣量86400WK zQmaxW1 1000式中：W 每日柵渣量,m 3 / dW1 單位體積污水柵渣量,m 3 /(10 3 污水,中格柵間隙為 20 mm ,取W =0.05m 3 /(103 污水K z 生活污水總變化系數(shù),K z =1.3W864001.31.21910000.18.10m3 / dW8.10m 3 / d 0.02m 3 / d ,宜采用機械清渣每臺格柵每日柵渣量 WW4.05 m 3 / d2 10細格柵及格柵除污機的選擇由給水排水設(shè)計手冊第二版 第 11 冊第 533 頁查知,選用兩臺XWB - -0 .8-1 .5 背耙式格柵除污機,其性能如下表4 所示：表 4 XWB - -0 .8-1 .5 背耙式格柵除污機格柵寬度耙齒有效安裝傾提升質(zhì)格柵間提升速度電機功型號mm長度 (mm)角()量(kg)距(mm)(m/min)率(KW)XWB - -0 .8-1 .5800100602001030.54.3 沉砂池4.3.1 沉砂池的作用及類型環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文3污水中的無機顆粒不僅會磨損設(shè)備和管道, 降低活性污泥活性, 而且會板積在反響池底部減小反響池有效容積, 甚至在脫水時扎破率帶損壞脫水設(shè)備. 沉砂池的設(shè)置目的就是去除污水中泥砂、 煤渣等相對密度較大的無機顆粒, 以免影響后續(xù)處理的構(gòu)筑物的正常運行 .2M常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、 曝氣沉砂池、 旋流式沉砂池. 平流式沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常用的一種形式,它具有截留無機顆粒效果較gI好、構(gòu)造簡單等有點,但也存在流速不易控制、沉砂中有機性顆粒含量較高、排3砂常需要洗砂處理等缺點. 旋流式沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機物隨流水帶走的沉砂裝置.曝氣沉砂池在池的一側(cè)通入空氣,使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進, 從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流；曝氣沉砂池還具有以下特點, 通過調(diào)節(jié)曝氣量, 可以控制污水的旋流速度, 使除砂效率較穩(wěn)定, 受流量的影響較??；沉砂中含有有機物量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備,它還具有預(yù)曝氣、 脫臭、除泡作用以及加速污水中油類和浮渣的別離等作用,這些特點對后續(xù)的沉淀池、 曝氣池、污泥消化池的正成運行以及對沉砂的最終處置提供了有利的條件.本設(shè)計中選用曝氣沉砂池,其截面圖如圖9 示.uE圖 3 曝氣沉砂池示意圖1空氣干管2支管3擴散設(shè)備4頭部支座曝氣沉砂池與細格柵合建,為地上式矩形混凝土構(gòu)造,設(shè)為兩格池子.4.3.2 曝氣沉砂池的設(shè)計參數(shù)本設(shè)計中曝氣沉砂池的設(shè)計參數(shù)有1 ：環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文1旋流速度應(yīng)保持0.250.3m/s；2程度流速為 0.060.12m/s；3最大流量時停留時間為13min；4有效水深為 23m,寬深比一般采用12；5長寬比可達 5,當(dāng)池長比池寬大得多時,應(yīng)考慮設(shè)計橫向擋板；3326每立方米污水的曝氣量為0.10.2m 空氣,或 35 m / m h；7空氣擴散裝置設(shè)在池的一側(cè),距池底約0.60.9m,送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門；8池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角,在集砂槽附近可安裝縱向擋板.4.3.3 曝氣沉砂池的設(shè)計計算1池體的計算1本設(shè)計中曝氣沉砂池的設(shè)計計算如下： 1池子總有效容積VVQmax t60式中：Qmax 污水廠最大設(shè)計流量,maxQ=1.219m3/s；t 最大設(shè)計流量時的流行時間,取t=2min；VQmax t601.219260146.28m 3 2水流斷面的面積AAQm a xv1式中：Qmax污水廠最大設(shè)計流量,Qmax=1.219m3/s；v1 最大設(shè)計流量時的程度流速,取0.1 m/s；A 3池總寬度 B1.219 m 20.112.19m 2環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文BAh2式中：h2 設(shè) 計 有 效 水 深,取 h22.5mBA12.19 m h22.54.88m 4校核寬深比b4.88h22.51.95寬深比在 12 之間,符合要求 5池體長 L 6校核長寬比LV146.28 m A12.1912m2曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算L12b4.882.5,符合要求：1 3本設(shè)計的曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算本設(shè)計的曝氣沉砂池運用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng),鼓風(fēng)設(shè)備和倒置A 2/O 反響池空氣系統(tǒng)設(shè)在同一機房,采用穿孔管曝氣,穿孔曝氣管設(shè)置在集砂槽一側(cè),距池底IA0.8,距池壁 0.5m,那么穿孔管的吞沒深度為Hh20.82.50.81.7 m . 1最大時所需空氣量q m axq maxdQmax3600式中：d 每立方米污水所需空氣量,0.10.2m3 空氣/ m 3 污水,取 0.2m3 空氣/ m 3Ww污水qmaxdQmax36000.21.2193600 m 3 /h=877.68 m3 / h 2平均時所需空氣量qqdQ36000.20.9383600m 3675.36m 3 / h環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 3鼓風(fēng)機的風(fēng)壓計算pHhdh f式中：p 鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓, kPa；H 擴散設(shè)備的吞沒深度, 換算成壓力單位kPa,1mH20 壓力相當(dāng)于 9.8kPa,H1.79.8kPa16.66kPa ；hd 擴散設(shè)備的風(fēng)壓損失, kPa,與充氧形式有關(guān), 一般取 35kPa,取 4kPa；h f 輸氣管道的總風(fēng)壓損失,kPa,包括沿程風(fēng)壓損失和部分風(fēng)壓損失,可以通過計算確定,設(shè)管路壓力損失為5.5kPa.pHhdh f16.6645.5kPa26.16k P a 4鼓風(fēng)機的選擇由給水排水設(shè)計手冊第二版 第 11 冊 P470 查知,選擇 RD 125 型號羅茨鼓風(fēng)機兩臺,其性能如下表6 所示：as型號口徑表轉(zhuǎn)速5羅茨鼓風(fēng)機的性能出口風(fēng)壓氣量軸功率 LA電動機功 mm r/min kPaQ3 kW 率 kW RD 125125175029.616.811.715m /min oo3沉砂室的計算：1沉砂室的計算過程如下 1沉砂部分所需容積VQm a Xx T K z8640010 6式中：X 城市污水沉砂量, m3/106m3,可按照 106m3 污水沉砂 1530m3 計算,取X20m 3 /106m3 污水T 去除沉砂的間隔時間,d,取 T2d環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文K z 生活污水總變化系數(shù),K z =1.3V 2每個污泥斗的容積V0Qmax XTK zVn864001061.219201.32106864003.24m 3式中：V0 每格沉砂斗容積；n 沉砂斗個數(shù),本設(shè)計中設(shè)每格池子有兩個沉砂斗,那么n2 ；0VV3.24n21.62m3 3沉砂斗各部分尺寸設(shè)斗底寬 a 1 =0.6,斗壁與程度面的傾角為60,斗高 h3 =1.1m,那么沉砂斗傷口寬度為：a2 h3a121.10.61.87 mtan 60tan 60沉砂斗容積為：V0h3 (2a 262aa12a 2 1 )1.1 (261.87221.870.620.62 )1.83m 31.62 m3 8沉砂室的高度 h3采用重力排砂,設(shè)池底坡度i0.06 ,坡向砂斗,l2L2a 212221.874.13h3h3il 21.10.064.131.35( 9) 池總高度Hh1h2h3式中：環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文h1 沉砂池超高, m,設(shè) h1 =0.3mHh1h2h30.32.41.354.05m(10) 驗證最小流速Vm inQm inn1式中：m i nQ最小流量, m3/s, QminQ maxK z0.938m 3 /s最小流量時沉砂池的水流斷面面積m2,h2 bn1 最小流量時工作的沉砂池數(shù)目,最小流量時,只有一格工作n1 =1VminQminQmax1.2190.08m / s0.06m / sn1K z12.44.881.312.44.88 11砂水別離器的選擇選用螺旋式砂水別離器兩臺, 一備一用,螺旋式砂水別離器由砂斗、 溢流堰、出水管、無軸螺旋帶及驅(qū)動裝置等組成.Bk4曝氣沉砂池進出水設(shè)計的計算4曝氣沉砂池的進出水設(shè)計的計算過程如下： 1曝氣沉砂池進水設(shè)計曝氣沉砂池進水采用配水槽, 來水由提升泵房和細格柵后水渠直接進入沉砂池配水槽,配水槽尺寸為：BLH5.090.52 .為防止異重流的影響,污水經(jīng)潛孔進入沉砂池, 過水流速不宜過大, 流速控制在 v0.20.4m/s,本設(shè)計取v0.4m / s .單格池子配水孔面積為：FQmaxv1.2190.43.05m 2設(shè)計孔口尺寸為 1.8m1.8m,那么孔口實際流速為：vQmaxA1.2192m / s1.80.38m / s環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 查給水排水設(shè)計手冊第二版 第一冊 P678,可得水流經(jīng)過孔口的部分Pg水頭損失為1.06 ,那么水頭損失為：2hv1.060.3820.0078m2 g29.8 2曝氣沉砂池出水設(shè)計出水采用矩形薄壁跌水堰, 假設(shè)堰為無側(cè)收縮堰, 堰寬同沉砂池每格池子的寬度,即 b4.88m ,那么通過堰流量為：式中：qvmb32 g H 23qv 堰流量, q v1.219m/ sm 流量系數(shù),通常采用0.45；b 堰寬, m, b4.88m ；H 溢流堰上水深, m；通過計算得出 H0.25m,設(shè)跌水高度為0.15m,那么沉砂池出水的水頭損失為 0.25+0.15=0.40m4.4 倒置 A2/O 反響池4.4.1 工藝設(shè)計參數(shù)倒置 A 2/O 工藝的設(shè)計參數(shù)包括 3 ：1污泥泥齡 SRT=1020d,取為 16d；2水力停留時間：缺氧區(qū)12h,取 1.5h；厭氧區(qū) 12h,取 1.5h,好氧區(qū)510h,取 6.5h；3c3池內(nèi)混合液污泥濃度 MLSS X 為 30004000mg/L,取 X3500mg / L ；h84污泥負荷 0.15kgBOD5/(kgMLS Sd-1 ) ,取 0.15kgBOD5/(kgMLS Sd-1 ) .v44.4.2 反響池池體設(shè)計計算倒置 A 2/O 工藝的反響池池體設(shè)計計算過程如下5 ： 1混合液回流比R 內(nèi)總氮的去除率：TN 0TN eTNTN 0環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計論文100%式中：TN 047.96mg / LTN e15mg / LTNTN0TN e100%47.9615100%68.7%TN 047.96混合液回流比R 內(nèi)R內(nèi)TN1 TN100%68.7%168.7%100%219.5% ,取 R內(nèi)220% 2反響池容積設(shè)兩座鋼筋混凝土構(gòu)造的倒置A 2/O 反響池, n2 , Qmr3714.33m 3/ h ；缺氧區(qū)容積V1 ： V1Qmr T1 23714.3321.52785.75m 3厭氧區(qū)容積 V2 ：VQmr T2223714.3321.52785.75m 3好氧區(qū)容積V3 ：V3Qmr T3 23714.3326.512071 .57m 3 3校核氮磷負荷好氧區(qū)總氮負荷LN ：1LN2Q mrTN 01