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1污水处理工程初步设计说明

1.1设计要求

（1）设计规模

污水处理厂处理能力3015m3/d

（2）设计进水水质

表1设计水质

项目

排水量

水温

pH

COD

BOD5

SS

色度

平均浓度

（mg/L）

3015

（m3/d）

35℃

8

2500

500

600

500

排放浓度

（mg/L）

－

30℃

6~9

≤100

≤25

70

40

（3）设计出水水质

经污水处理工程处理后出水水质主要指标应达到《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287-92）要求的一级水质标准，主要水质指标如表2所示。

表2处理后排水水质指标

指标

CODCr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

pH

色度

（倍数）

限值

100

25

70

6~9

40

1.2工艺简介及工艺流程

针对＊***＊有限公司生产废水和生活污水混合后形成综合废水的水质水量特征，采用以“絮凝沉淀—水解酸化池—交叉流好氧接触氧化池—脱色反应池”为主体的工艺对综合废水进行处理。

其工艺流程图如下：

生产废水和生活污水先经过格栅、格网,截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入调节池；再经泵提升后,污水进入中和池，调节污水pH值；加入絮凝剂，出水进入初沉池沉淀大部分COD、SS和色度；出水流入水解酸化池，水解酸化池主要是分解大的有机物，然后进入二级好氧池进行生物处理，二级好氧池主要是去除COD、色度。

从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性炭池进行进一步脱色，达标后出水排放。

生化污泥浓缩池的污泥一部份用于污泥回流,剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥和物化污泥浓缩池的污泥通过带式压滤机进行脱水,泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则进入调节池.

2主要构筑物计算

2.1筛网

设计说明

1选定网眼尺寸

污水中的悬浮物为纤维素类物质,所以筛网的网眼应小于2000um。

2筛网的种类

根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，材料为不锈钢，水力负荷0。

6~2.4m3/（min*m2）

3所需筛网面积A

参数水力负荷q=2。

0m3/（min*m2）

设计流量Q=3015m3/d=2.1m3/min

面积

m2

设计取A=1.1m2

2.2调节池

1在周期内的平均流量为

设计取130m3/h

2水力停留时间t=8h

3池宽B取13m

5设计计算

（1）调节池的有效容积V=Q×t=130×8=1040m3

（2）调节池尺寸

该池设为矩形，其有效水深取4m调节池的面积为

池宽取13m则池长为

保护高度h=0.5m

调节池总高度H=4+0.5=4.5m

（3）曝气系统的计算

调节池的曝气强度为q=2m3/（m2*h）,面积为260m2

则空气量为2*260=520m3/h=8。

66m3/min设计取9m3/min

2。

3提升泵

1设计水量为130m3/h,设离心泵3台,两用一备，则单台的流量为:

所需扬程为11m

2功率的估算

主要参数Q=65m3/h=18（L/s）

扬程H=11m

单位换算102=1000/g

0。

6~0。

85提升泵的效率，取0。

8

0.85功率因素

取用3kw扬程为11m，流量为65m3/h

2.4中和池

（1）设计参数设计流量Q=130m3/h

中和时间t=1h

有效水深h=4m

超高h1=0。

3m

（2）设计计算

有效容积V=Q＊t=130m3

设计为矩形则面积为

设计取33m2

总高度H=h+h1=4+0.3=4.3m

2.5药剂池

（1）溶解池容积W2

根据原水水质，选项PAM为助凝剂,最大投加量u为34mg/l，PAM投加浓度为了10％,采用计量泵湿式投加，一天调制次数n=1，则溶液池调节容积W1：

式中a—-混凝剂最大投加量mg/L

Q——处理水量m3/h

b——溶液浓度（按商品固体重量的百分率计）

n——每日调制次数，一般不超过3次

有效水深为1。

5m,超高0.3m,实际尺寸L×B×H：

3.5m×2。

0m×1.8m，置于室内地面上。

（2）溶液池容积

溶解池容积为溶液池的0。

2至0.3倍，即

W2=0。

3W1=0.3×10。

6=3.18m3

有效高度取1.4m，超高0。

4m，设计尺寸为L×B×H:

1。

5m×1.5m×1。

8m

PAC、PAM、硫酸亚铁池相同，中和液溶解池L×B×H：

3.5m×1。

2m×1。

8m

2。

6多斗式平流沉淀池

1池子总表面积设表面负荷率q′=1m3/（min*m2）

A=Q（max）/q′=130m2

2沉淀部分有效水深h2=q′*t=1×3=3m

表面水力负荷q′m3/（min＊m2）

沉淀时间t（h）

H=2.0m

H=2。

5m

H=3。

0m

H=3。

5m

H=4。

0m

3.0

1

1。

17

1。

33

2。

5

1

1.2

1.4

1.6

2。

0

1

1.25

1.5

1。

75

2.0

1。

5

1。

33

1。

67

2

2.33

2.67

1。

0

2.0

2.5

3

3。

5

4.0

沉淀时间与表面负荷的关系

3沉淀部分有效容积

V=Q×t=130×3=390m3

4池长设水平流速u=1.8mm/s

L=u×t×3.6=19.44m设计取20m

5池宽B=A/L=130/20=6。

5m

6总高设计采用多斗式平流沉淀池，池底共设8个泥斗，倾角47°则泥斗高度h=2。

5m

总高H=0.3+3+0。

5+2。

5=6.3m

超高0。

3m缓冲层高0。

5m

7产生的污泥量

（1）SS产生的污泥

设计流量Q=130m3/h

进水SSC0=600mg/L

出水SSC1=180mg/L

实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计,则

W=Q×（C0-C1）×24=130m3/h×420mg/L×24h=1310.4kg

湿污泥产生量

体积V=43.68m3

（2）COD产生的污泥

设计流量Q=130m3/h

进水SSL0=2500mg/L

出水SSL1=1000mg/L

实际工程中，投加的药剂量是非常少的一部份，对于产生的污泥量来说可忽略不计,则

W=Q×（L0-L1）×24=130m3/h×1500mg/L×24h=4680kg

湿污泥产生量

体积V=93。

6m3

2.7水解酸化池

1设计参数

容积负荷NV=2。

2kgCOD/（m3＊d）

设计流量Q=3120m3/d

进水COD1000mg/L

去除率30％

保护高度h1=0.3m

2设计计算

（1）水解酸化池尺寸

有效容积

设计取1420m3

式中S-—进水COD浓度kg/m3

Q——设计流量m3/d

分为2大格梅格尺寸（长×宽×深）12×10×6=720m3

每一大格再分2小格（长×宽×深）10×6×6=360m3

水力停留时间

（2）填料容积

（3）潜水搅拌器

厌氧池底部可能积泥,按每立方米池容10W功率配备潜水搅拌器共2小格4台潜水搅拌器，每台功率为

N=（10×360）/1000=3。

6Kw

（4）污泥产生量

水解酸化池的去除率为30％，污泥的产生量按照每公斤生0.4kg干污泥进行计算

干污泥产生量w=1。

0×30%×3120×0。

4=374.4kg

湿污泥产生量

体积V=37.44m3

2.8一级生物接触氧化池

1设计参数

设计流量Q=130m3/h

设计容积负荷NV=2kgCOD/（m3＊d）

进水CODLa=700mg/L

去除率50％

出水CODLb=350mg/L

2设计计算

（1）有效容积

设计取550m3，分为2个池子

（2）单池面积

设计取92m2，设计尺寸（长×宽）10×9.2=92m2

（3）氧化池高度H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4

式中H——填料高度3m

h1——超高0.3m

h2--填料上部的稳定水层深0.5m

h3——填料层间隙高度0.3m

m-—填料层数3

h4——配水区高度1.5m

H0=3+0。

6+0。

5+（3—1）×0.3+1。

5=6。

2m

（4）校核时间

＞2h合格

3填料与安装

采用Ф25mm交叉流填料,分三层每层1m，则所需填料容积为

V2=92×3×2=552m3

4进水设施

前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0。

5米高出流出

5污泥的产生量

按每公斤COD产生0。

4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为

w=（0。

7—0。

35）×3120=1092kg

干污泥重w=1092×0。

4=436.8kg

湿污泥重

体积约为43.68m3

6需氧量与空气量的计算

（1）需氧量

D=аQLr+bVNwv

式中Lr——去除COD浓度

D——系统每日需氧量（kgO2/d）

а——氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD），а=0.42

b——污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1

Nwv——混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m3）

已知沉淀池出水悬浮浓度为0。

155g/L，f=0.7

则Nwv=0.155×0.7=0。

11kg/m3

则D=0。

42×3120×0。

35+0.1×552×0.11=464。

712kgO2/d

（2）所需空气量

设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1。

201kg/m3，空气中含有氧量为23。

2％

则所需理论空气量为

m3/d

则实际所需空气量为

m3/d=5.8m3/min

设计所需空气量为

2×5。

8=11.6m3/min

2。

9二级生物接触氧化池

1设计参数

设计流量Q=130m3/h

设计容积负荷NV=1.5kgCOD/（m3*d）

进水CODLa=350mg/L

去除率73%

出水CODLb=97mg/L

2设计计算

（1）有效容积

设计取530m3，分为2个池子

（2）单池面积

设计取89m2，设计尺寸（长×宽）10×8.9=89m2

（3）氧化池高度H0=H+h1+h2+（m—1）h3+h4

式中H—-填料高度3m

h1——超高0.3m

h2——填料上部的稳定水层深0.5m

h3—-填料层间隙高度0。

3m

m-—填料层数3

h4——配水区高度1。

5m

H0=3+0。

6+0。

5+（3—1）×0。

3+1。

5=6。

2m

（4）校核时间

＞2h合格

3填料与安装

采用Ф25mm交叉流填料，分三层每层1m，则所需填料容积为

V2=89×3×2=534m3

4进水设施

前一个池子由溢流槽集水，通过管道直接通入距池底0.5米高出流出

5污泥的产生量

按每公斤COD产生0。

4kg干污泥进行估算，可知去除COD量为

w=（0。

35—0.097）×3120=789.36kg

干污泥重w=789。

36×0.4=315.744kg

湿污泥重

体积约为31.5744m3

6需氧量与空气量的计算

（1）需氧量

D=аQLr+bVNwv

式中Lr-—去除COD浓度

D-—系统每日需氧量（kgO2/d）

а--氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD），а=0.42

b——污泥自身氧化需氧率（kgO2/kgMLVSS*d），b=0.1

Nwv——混合液挥发性悬浮物浓度（MLSSkg/m3）

已知沉淀池出水悬浮浓度为0。

1g/L，f=0.7

则Nwv=0.1×0。

7=0.11kg/m3

则D=0.42×3120×0.253+0。

1×534×0。

07=335.2692kgO2/d

（2）所需空气量

设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3,空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23。

2％

则所需理论空气量为

m3/d

则实际所需空气量为

m3/d=4。

18m3/min

设计所需空气量为

2×4.18=8.36m3/min

2.10竖流式沉淀池

1设计参数

设计流量

沉淀效率60％

进水SSC0=180mg/L

出水SSC1=72mg/L

中心管内流速v1=0.02m/s

沉速u0=0.33mm/s=0。

00033m/s

上升流速u=0.0007m/s

沉淀时间t=1.6h

污泥含水率P0=98％

污泥容重r0当P0≥95％时，r0=1000kg/m3

1设计计算

（1）中心管部分

①中心管断面积：

（v0取0.03m/s）

②中心管直径：

取0。

88m

③喇叭口直径：

取1。

19m

④反射板直径：

取1。

55m

⑤、中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度:

取0。

25m

（中心管喇叭口与反射板之间缝隙的流速v1取0.02m/s）

（2）沉淀部分

1、沉淀部分有效断面积：

（v取2m/h）

2、沉淀部分直径：

取5。

8m

3、沉淀部分有效水深：

（t取1.6h）

4、径深比：

符合要求

（3）污泥部分

1、干污泥量W:

降解BOD5生成污泥量

内源呼吸分解泥量

不可生物降解和惰性悬浮物量（NVSS），该部分占TSS的约50％

2、湿污泥量Qs

生物膜法后,污泥含水率可取为98%，则湿污泥量Qs:

3、污泥部分需要容积Vs′

取两次排泥的时间间隔为4h，则二沉池所需污泥斗容积Vs：

4、圆截锥部分高度h4-5和容积V

设截锥体下底直径d=0.4m,截锥体侧壁倾角46°，则截锥体高度h4—5：

截锥体部分容积：

截锥体污泥区以上多余部分作为缓冲层。

（4）池子总高度

H=h1+h2+h3+h4—5

=0.3+3。

2+0.25+2。

6

=6.35m

（5）进出水部分计算

①集水槽部分

采用周边环形集水槽单侧集水，设一个总出水口，集水槽宽度为：

取0。

21m

K为安全系数,采用1。

5～1.2,取1。

4

集水槽起点水深为：

取0。

16m

集水槽终点水深为：

槽深均取0。

3m

②进出水管径：

选用无缝钢管，取设计充满度a=0。

45，管内水流速度v=0。

66m/s,则

代入得水管管径D:

取D=300mm

2.11生物活性炭池

1设计参数

设计流量Q=130m3/h

空塔流速V=4m/h

接触时间t=1h

气水比4:

1

炭种类8’净水炭

使用周期T=2年

反冲洗强度q=8L/（m2gs）

反冲洗时间t’=10min

反冲洗周期T'=24h

炭层高度H=3m

2计算过程

（1）炭床有效容积V=q×t=130×1=130m3

（2）炭床表面积

设计取44m2

（3）活性炭池设置为矩形，（长×宽）8×6=48m2

（4）分为2层

每层炭床层高H1=1.5m,炭床下面设有0。

5m高砂层

（5）校核时间

基本满足要求

（6）总高

H0=H+h1+h2+h3+h4

式中H——炭层高度3m

h1——超高0。

3m

h2—-炭层上部水深0。

5m

h3——承托层高度0.5m

h4——反冲布水高0.3m

H0=3+0。

3+0.5+0.5+0.3=5。

2m

（7）每日反冲洗水量

2。

12生化污泥浓缩池

1污泥量

污泥总量（体积）为沉淀池和厌氧好氧池所产生的所有污泥之和,

Q=V水解酸化+V一级+V二级+V沉

=37。

44+43.68+31.5744+34。

279

=146。

9734m3

2浓缩池面积

式中Q-—污泥量m3/d

C--污泥固体浓度11g/L

M—-浓缩污泥池固体通量30kg/m2d

3浓缩后污泥体积

式中P1-—进泥含水率99%

P2—-出泥含水率97％

4浓缩池尺寸

物化浓缩池做为矩形，（长×宽×深）6×6×4=160m3总体积量大于产生的污泥量

超高h2=0。

3m

浓缩池总高

H=h1+h2=4+0。

3=4。

3m

2.14物化污泥浓缩池

1污泥量

污泥总量（体积）为初次沉淀池和生化污泥浓缩池产生的所有污泥之和,

Q=V生化污泥浓缩池+V初次沉淀池

=48.99+43。

68+93。

6

=186。

27m3

2浓缩池面积

式中Q——污泥量m3/d

C-—污泥固体浓度11g/L

M——浓缩污泥池固体通量30kg/m2d

设计取面积为69m2

3浓缩后污泥体积

式中P1-—进泥含水率99％

P2-—出泥含水率97％

4浓缩池尺寸

物化浓缩池做为矩形，（长×宽×深）8×6×4=192m3总体积量大于产生的污泥量

超高h2=0。

3m

浓缩池总高

H=h1+h2=4+0.3=4。

3m

为方便施工和处理单元的设置,将物化浓缩池设置在带式压滤机下方，在调节池内。

由此调节池的宽度增加2。

5m以满足被物化浓缩池占用的体积。