污水厂课程设计-5万污水厂课程设计计算书.doc
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目录
第一章污水厂课程设计指导与原始资料……………………………3
一、设计任务…………………………………………………………3
第二章污水处理厂设计规模的确定…………………………………5
一、污水水量的确定…………………………………………………5
二、污水厂设计规模的确定…………………………………………6
第三章污水厂处理工艺选择…………………………………………6
一、污水处理厂工艺流程方案………………………………………6
二、方案的技术经济比较……………………………………………8
第四章污水处理构筑物设计算……………………………………11
一、泵前中格栅……………………………………………………11
二、污水提升泵房…………………………………………………13
三、泵后细格栅……………………………………………………14
四、平流沉砂池……………………………………………………16
五、厌氧池…………………………………………………………19
六、氧化沟…………………………………………………………20
七、辐流式二沉池…………………………………………………25
八、紫外消毒间……………………………………………………28
第五章污泥处理构筑物设计计算…………………………………29
一、污泥浓缩池……………………………………………………31
二、贮泥池…………………………………………………………33
三、污泥脱水………………………………………………………34
第六章平面布置与高程布置………………………………………35
一、污水处理厂的平面布置………………………………………35
二、污水处理厂的高程布置………………………………………37
第七章污水厂工程概预算…………………………………………41
参考文献………………………………………………………………46
第一章污水厂课程设计指导与原始资料
一、设计任务
一、水量计算和污水厂设计规模的确定
1.水量以城市人口数,污水量标准或用水量标准乘系数,一般取0.8左右,工业废水以允许排入城市管道的废水量计算,一般按调查确定。
采用分流制,不考虑雨污合建的情况。
某市(区)“污水厂课程设计”。
毕业设计题目:
某污水厂课程设计
设计地点:
本院
时间:
一周(方案选择、构筑物计算在平时完成,说明书和图纸在设计周完成)
2.完成一张平面布置图,内容包括:
(1)污水厂主体处理构筑物平面位置及大小。
(2)污水厂附属建筑物(如办公楼等)平面位置及大小。
(3)道路位置及宽度。
(4)绿化带
2、完成一张平面管线图,内容包括:
(1)厂区内给水、排水和雨水管道。
(2)各处理构筑物的进水、出水管、放空管及超越管。
(3)曝气池的空气管道。
(4)污泥管道、污泥回流管道以及污泥消化产生的沼气管道。
3、工艺流程及高程图一张。
4、任意绘制一个构筑物的详图。
5、主要水处理构筑物的尺寸计算,包括格栅、沉砂池、初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池等。
二、设计原始资料
1.某市拟建一座日处理量75000m3/d的污水处理厂,处理程度为二级处理。
其地形图见附图。
2.原污水BOD为200mg/L,经一级处理后污水BOD除去率为30%,TSS=160mg/L,VSS=110mg/L,TN=35mg/L,NH3-N=25mg/L,TP=4mg/L,SALK=260mg/L。
最低水温15℃,最高水温25℃,
3、BOD负荷率以及其他参数均按城市生活污水经验参数选取。
4.处理水出水BOD≦20mg/L,TSS≦20mg/L,TN≦12mg/L,NH3-N≦8mg/L,TP≦1.5mg/L。
第二章污水处理厂设计规模的确定
一、污水水量的确定
在人类的生活和生产中,使用着大量的水。
水在使用的过程中受到不同程度的污染,改变了原有的化学成分和物理性质,这些水称为污水或废水。
污水也包括雨水及冰雪融化水。
污水按来源的不同,分为生活污水、工业废水和降水3类。
根据设计任务书的设计需要采用分流制,不考虑雨污合建的情况,污水厂的设计规模按污水量和工业废水量来确定。
1、设计最高日污水量Qd的确定
污水厂规模:
Qd=(+++Q集中)
=75000m3/d=0.87m3/s
设计秒流量:
=0.871.29=1.12
第三章污水处理厂工艺流程方案的选择
一、城市污水处理厂工艺流程方案的提出
污水处理厂的工艺流程系指保证处理水达到所要求的处理程度的前提下,采用的污水处理技术各单元的有机组合。
在选定处理工艺流程的同时,还需要考虑确定各技术单元构筑物的型式,两者互为制约,互为影响。
污水处理工艺流程选定,主要以下列各项因素作为依据。
1、污水的处理程度
根据处理水的出路和污水的水质,确定污水中各种污染物的处理程度。
污水的处理程度如下表1
表1:
污水各种污染物的处理程度
项目
BOD5(mg/l)
COD(mg/l)
SS(mg/l)
TN(mg/l)
TP(mg/l)
进水
200
410
250
38
6.2
出水
10
50
10
15
0.5
去除率
95%
87.8%
96%
60.5%
91.9%
2、污水水质和水量的变化情况
除水质外,原污水的水量也是选定处理工艺需要考虑的因素,水质、水量变化较大的污水,应选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺。
3、工程造价和运行费用
在处理水应达到的水质标准的前提条件,工程造价与运行费用越低越好。
以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数,建立二者之间的相互关系。
达到最大经济比。
4、当地的各项条件
当地的地形、气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。
当地的原材料与电力供应等具体问题,也是选定处理工艺应当考虑的因素。
5、运行管理
对于运行管理水平有限的小型污水处理厂,宜采用操作简单、运行可靠的处理工艺;对于运行管理水平较高的大型污水处理厂,应尽量采用处理效率高、净化效果好的新工艺。
为了达到上表处理要求,即要求处理工艺既能有效地去除BOD5、COD、SS等,又能达到脱氮除磷的效果。
现有两种可供选择的工艺流程:
①A2/O法处理工艺;
②厌氧池+氧化沟处理工艺。
二、方案的技术经济比较
方案两个见下图。
图1和图2
污泥回流
中格栅
污水提升泵房
细格栅
脱水机房
浓缩池
贮泥池
二沉池
好氧池
缺氧池
厌氧池
沉砂池
接触池
排大运河
泥饼外运
污水
混合液回流
剩余污泥
图1A2/O法处理工艺
中格栅
污水提升泵房
细格栅
脱水机房
浓缩池
贮泥池
二沉池
氧化沟
厌氧池
沉砂池
接触池
排大运河
泥饼外运
污水
污泥回流
剩余污泥
图2厌氧池+氧化沟处理工艺
(1)技术比较:
两方案的技术比较见下表2。
总的来说,这两个方案都比较好,都能达到要求处理的效果,而且工艺简单,污泥处理的难度较小,在技术上都是可行的。
表2城市污水处理厂工艺流程方案技术比较表
方案一
(A2/O法处理工艺)
方案二
(厌氧池+氧化沟处理工艺)
优点:
(1)工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间、总的占地面积少于其他同类工艺。
(2)在厌氧(缺氧)好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量繁殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100。
(3)污泥中含磷浓度高,具有很高肥效。
(4)运行中勿需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以不增加溶解氧浓度,运行费用低。
缺点:
(1)除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高时更是如此。
(2)脱氮效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高,否则增加运行费用。
(3)对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解氧浓度也不宜过高,以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。
优点:
(1)氧化沟具有独特的水力流动特点,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区,用以进行硝化和反硝化作用,取得脱氮的效果。
(2)不使用初沉池,有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。
(3)BOD负荷低,类同于活性污泥法的延时曝气系统。
使氧化沟具有:
对水温、水质、水量的变动有较强的适应性;污泥龄一般在18~20d左右,为传统活性污泥系统的3-6倍,可以存活,繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物硝化菌,在氧化沟中能产生硝化反应,如运行得当,氧化沟能够具有较高的脱氮效果;污泥产率低,且多已达到稳定的程度,勿需再进行消化处理。
(4)脱氮效果还能进一步提高。
(5)氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行,电耗较小,运行费用更低。
缺点:
氧化沟的占地面积很大。
(2)经济比较:
经比较第二套方案费用较少。
(3)结论:
选方案二即厌氧池+氧化沟处理工艺为污水厂处理工艺。
该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。
污水经过一级处理的隔栅、沉砂池和初沉池进入二级处理的构筑物厌氧池和氧化沟,然后在二次沉淀池中进行泥水分离,二沉池出水消毒后直接排放。
二沉池的污泥部分回流到厌氧池中,剩下的进入浓缩池进行浓缩,融缩后进入贮泥池,最后送入到脱水机房脱水后外运泥饼。
第四章污水处理工艺构筑物的设计计算
一.泵前中格栅
1.设计参数:
设计流量Q=0.87m3/s
栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.9m/s
栅条宽度s=0.01m,格栅间隙b=21mm(中格栅)
栅前部分长度0.4m,格栅倾角α=60°
取栅前槽宽B1=1.0m
单位栅渣量ω1=0.07m3栅渣/103m3污水
2.设计计算
取用2组格栅,Q1=Q/2=0.87/2=0.44m3/s
(1)栅前水深h=Q1/(B1×v1)=0.44/(1×0.7)=0.5m
(2)栅条间隙数
(取n=35)
(3)栅槽有效宽度
B=s(n-1)+bn+0.2
=0.01(54-1)+0.021×54+0.2=1.9m
(4)进水渠道渐宽部分长度
(其中α1为进水渠展开角)
(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
(6)过栅水头损失(h1)
因栅条边为矩形截面,取k=3,则
取0.1m
其中ε=β(s/b)4/3
h0:
计算水头损失
k:
系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3
ε:
阻力系数,与栅条断面形状有关,
当为矩形断面时β=2.42
(7)栅后槽总高度(H)
取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度
H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.797m
取0.8m
(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.7/tanα
=1.44+0.72+0.5+1.0+0.7/tan60°=4.06m
(9)每日栅渣量
在21格栅间距的情况下,取,则每日栅渣量:
=0.87×0.07×86400/1000kz=4.08m3/d>0.2
宜采用机械格栅清渣
二、污水提升泵房
本设计采用半地下合建式泵房,它具有布置紧凑、占地少、结构节省的特点。
泵站地下埋深为4.8m,水泵采用潜污泵。
1、设计流量
根据规定排水泵站的设计流量一般均按最高日最高时污水流量决定,Qs=0.87m3/s
2、集水间计算
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