某屠宰场污水处理方案设计.docx

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某屠宰场污水处理方案设计

某屠宰场污水处理方案设计

1、课程设计的目的1

2、设计要求1

3、设计依据2

4、设计原则2

5、参考书目

6、设计题目

7、设计方案确定

8工艺处理构筑物与设备的设计

8.1、集水池和泵的设计参数及计算结果

8.2、格栅的设计参数及计算结果

8.3、沉砂池的设计参数及计算结果……

8.1、SBR工艺的设计参数及计算结果…

9、各处理构筑物及辅助设备的工艺计算

9.1、集水池的容积计算

9.2、泵的选型

9.3、格栅的设计

9.3.1、格栅的计算公式

9.3.2、格栅的计算步骤

9.3.3.1、粗格栅的计算步骤

9.3.3.2、细格栅的计算步骤

9.4、沉砂池的设计

941、沉砂池计算公式…

942、沉砂池计算步骤…

9.5、SBR工艺的设计

9.5.1、SBRX艺计算公式

9.5.2、SBR工艺计算步骤

10、高程计算

11、本设计方案的主要特点…

12、总结

附件1:

平面布置图

附件2:

高程图

1、课程设计的目的

1、进一步巩固和加深对水处理工程的基本理论知识的理解与掌握;

2、初步锻炼学生综合运用所学知识进行工程设计的能力；

3、掌握水处理工艺的选择与确定及处理构筑物的选型；

4、基本掌握对污水厂进行平面和高程的布置方法。

2、设计要求

1、时间：

两周（2010年12月20日-2010年12月31日），具体安排如下:

序号

内容

场地

时间

1

课程设计内容与要求讲授

教室

12月20日

2

收集设计资料

图书馆等

12月21日

3

污水厂和企业污水处理设施参观

企业

4

课程设计构筑物的计算

教室

12月22-24日

5

课程设计图纸的绘制

机房

12月27-29日

6

课程设计的说明书编制

教室

1月30-31日

2、本设计包括设计说明书一份和图纸二张。

a）设计说明书内容包括下列各项；

（1）概述设计任务和依据；

（2）污水处理工艺流程，选择构筑物形式的理由；

（3）各处理构筑物及其辅助设备的工艺计算，应列出所采用全部计算公式和计算数据；

（4）采用的污水泵、鼓风机等主要设备的形式和主要参数；

（5）污水与污泥处理构筑物之间的水力计算及其高程设计

（6）处理构筑物总体布置的特点及依据说明

说明书应简明扼要，力求多用草图、表格说明、要求文字通顺、段落分明、字迹工整。

设计计算说明书应有封页和目录。

b）绘制下列图纸：

（1）厂区总平面图（1：

500）。

图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、

相互距离；各构筑物之间的连接管道及场区内各种管道的平面位置；其它辅助建

筑物的位置、厂区道路、绿化布置等。

（2）污水高程图（横向1：

500,纵向1:

100）。

图中标出各种构筑物的设计标咼。

3、设计依据

（1）《排水工程》（上），第四版，中国建筑工业出版社，2000年6月；

（2）《排水工程》（下），第四版，中国建筑工业出版社，2000年3月；

（3）《给水排水设计手册》（第1、5、6、11等分册）中国建筑工业出版社；

（4）题目所给数据

4、设计原则

（1）经处理后出水水质达到国家排放标准原则

（2）减少占地面积、节省工程投资原则

（3）降低能耗，节约日常运行费用原则

（4）方便操作管理原则

5、参考书目

1、《污水厂工艺设计手册》化学工业出版社2003年10月；

2、《污水处理工艺及工程方案设计》中国建筑工业出版社，2000年4月；

3、水处理工程典型设计实例化学工业出版社2001年5月；

4、《给水排水设计手册》（第1、5、6、11等分册）中国建筑工业出版社；

6、设计题目

某屠宰场，每天宰猪2000-2500头，约产生废水1400m3，设计进水水质及

排放要求如下表：

项目

BOD5

CODcr

SS

NH3-N

进水水质

700

1200

500

50

排放指标

<50

<110

<150

<10

厂址及场地现状：

污水处理厂拟用场地较为平整。

假定平整后厂区的地面标高为±）.00m，原污水将通过管网输送到污水厂，污水管管底标高为-5.50m,充

满度为0.5m。

7、设计方案确定

污水拟采用SBR工艺处理，具体流程如下:

8.1、集水池和泵的设计数据

集水池为钢筋混凝土结构的方池，尺寸8.5mx5mx3m池底标高-1m，集水池面积42.5m2;选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑3台水泵（其中一台备用）,泵平均秒流量为46.5L/S,选泵型号为：

NL50-30-11型，品牌：

汉诺威,此泵扬程8-30m,流量为50-100L/h。

8.2、格栅

8.2.1、格栅的设计数据

⑴、水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定；

33

⑵、设计流量Qa>=1400m=1400/（8X3600）=0.048m/s;

⑶、污水处理系统前格栅栅条间隙，符合人工清理25〜40mm应选用格栅

间隙为40mm符合机械清理16〜25mm应选用格栅间隙为20mm

⑷、过粗格栅流速应选0.3m/s;格栅前渠道内水流速度应选0.4m/s;过细格栅流速应选0.5m/s;格栅前渠道内水流速度应选0.6m/s;

⑸、栅条宽度S应选0.01m

⑹、格栅倾角一般采用45°〜75°国内一般采用60°〜70°，应选60°;

⑺、格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.4m,工作台

上应有安全设施和冲洗设施；

8.2.2、计算结果

⑴、粗格栅的栅条宽度B=0.04m细格栅的栅条宽度B=0.02m;

⑵、粗格栅的栅槽总长度L=2.71m，细格栅的栅槽总长度L=2.37m

⑶、粗格栅的栅后槽总高H=0.7045m细格栅的栅后槽总高H=0.732m

⑷、粗格栅单位栅渣0.03m3栅渣/10舌污水，细格栅单位栅渣0.08m3栅渣

/10托污水，总的单位栅渣0.11m3栅渣/103吊污水。

8.3、沉砂池

831、沉砂池的设计数据

（1）、最大流速为0.048m/s,最小流速为0.024m/s。

（2）、最大流量时停留时间一般采用30s〜60s,取30s。

（3）、有效水深为0.1m<1.2m；每格宽度为0.8m。

（4）、进水头部应米取消能和整流措施。

（5）、池底坡度一般为0.05,当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状。

8.3.2、计算结果

（1）、池子总宽度B=0.6m

（2）、池子长度L=9.03m；

（3）、沉砂室高度h3=0.47m；

（4）、池总高度H=0.87m

8.4、SBR工艺

8.4.1、SBR工艺的设计数据

（1）、设计污水量采用最大日污水量计算。

（2）、设计进水水质按设计规划年内污染物负荷量，并参考其原单位量来决定，并考虑负荷的变动；对于分流制下水道的生活污水，其原水水质典型值为BOD5SS为200mg/L、总氮为30〜40mg/L、磷为4〜6mg/L。

（3）、反应池数原则上不少于2个。

（4）、水深为4-6米，池宽与池长之比为（1:

1）〜（1:

2）。

（5）、SBR工艺设计参数表

名称

高负荷运行

低负荷运行

间歇进水

间歇进水或连

续进水

BOD污泥负荷/[kgBOD（kgMLSSd）‘]

0.1-0.4

0.03-0.1

MLSS/（mg「）

1500-5000

周期数

3-4

2-3

排除比（每一周期的排水量与反应池谷积之

1/4-1/2

1/6-1/3

比

安全高度/cm（活性污泥界面以上最小水深）

50m以上

需氧量/[（kgO2kgBOD）-1]

0.5-1.5

1.5-2.5

污泥产量/[（kgMLSSkgSS）二]

约1

约0.75

溶解氧/（mg.L-1）

好氧工序

>2.5

缺氧工序

进水

0.3〜0.5

沉淀、排水

<0.7

反应池数/个

A2（Qc500m3/d时可取1）

8.4.2、计算结果

反应器个数2池，水深5m曝气池的长为14米，宽为10米，、每池供氧量

18.96kgO2/h

9、各处理构筑物及辅助设备的工艺计算

9.1、集水池的容积计算

采用相当于一台泵30min的容积

3

W=（46.5X60X30）/1000=85m

2

有效水深采用H=2m,则集水池面积F=42.5m

集水池尺寸8.5mX5mX3m,池底标高-1m

9.2、泵的选型

（1）、平均秒流量

Q=1400m2/（3600X8）=46.5L/s

选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑3台水泵（其中一台备用）

（2）、选泵前总扬程估算：

经过格珊的水头损失为0.081m.

在根据总扬程为10,流量为167.4L/h,查得可选泵型号为：

NL50-30-11型,

品牌：

汉诺威，此泵扬程8-30m,流量为50-100L/h

9.3、格栅的设计

9.3.1、格栅的计算公式

名称

公式

符号说明

栅槽宽度B/m

B=S（n-1）+bn

s栅条宽度，mb――栅条间隙，mn――栅条间隙数，个；

Qma^/Sina'

3

Qma—取大设计流量，m/s；

n=bhv

a格栅倾角，（）；

h栅前水深，m

v过山流速，m/s

通过格栅的水

h0――计算水头损失，m

头损失hl/m

hi=hok

2

g重力加速度，m/s；

h0=©lsin。

k――系数，格栅受污物堵塞时水头

2g

损失增大倍数，一般米用3；

-阻力系数，其值与栅条断面形

状有关，可按表3-2

栅后槽总高度

H/m

H=h+g+h2

h2——栅前渠道超高，m一般采用

0.3

栅槽总长度

H1

L+l2+1.0+0.5+—-

L/m

11进水渠道渐宽咅E分的长度，m

tga

B进水渠道，m

BBi

2tgw

创一一进水渠道渐宽部分的展开角

l

度，（0>，—般可米用20；

Hi=h+hz

12栅槽与出水渠道连接处的渐

窄部分长度，m

H1――栅前渠道深，m

每日栅渣量

W——栅渣量，m/10m（污水），

W/（m3/d）

...86400QmaxWi

W="

格栅间隙为16〜25mm时，

1000Kz

W=0.10〜0.05；格栅间隙为

30-50mni寸，W=0.03〜。

心；

Kz――生活污水流量总变化系数

932、格栅的计算步骤

9.321、粗格栅的计算步骤

（1）粗格栅栅条的间隙数（n）

设栅前水深h=0.4m,过栅流速V=0.3m/s,栅条间隙宽度b=0.04m,格栅倾

：

=60°。

n=Qmax.sn：

二（0.048x0.93）/0.04X0.4X0.3=10个bhV

（2）栅槽宽度（B）

设栅条宽度S=0.01m

B=S（n-1）+bn=0.01x（10-1）+10X0.04=0.49m

（3）进水渠道渐宽部分的长度

设进水渠宽B1=0.10m,其渐宽部分展开角度^=20（进水渠道内的流为

0.7m/s）

l1=（B-B"/2tan：

1=（0.49-0.10）/0.72=0.54m

（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2）

l2=11/2=0.54/2=0.27m

（5）通过格栅的水头损失（hj

（sin：

）k

h

V2

2g

设栅条断面为锐边矩形断面，1=2.42

=2.42（0.01/0.04）4/3（0.09/19.6）（Sin60。

）3

=0.0045m

（6）栅后槽总高度（H）

设栅前渠道超高h2=0.3m。

H=h1+h2+h3=0.4+0.0045+0.3=0.7045m

（7）

Ll21.00.5

H1

tg:

栅槽总长度（L）

=0.54+0.27+1.0+0.5+（0.7/1.732）=2.71m

（8）每日栅渣量（W

33

在格栅间隙40mm勺情况下，设栅渣量为每1000m，污水产0.03m。

W_86400QmaxW-1000Kz

=（864000.0480.03）/1500

33

=0.08m/d<0.2m/d，所以宜采用手工清渣。

9.3.2.2、细格栅的计算步骤

（1）细格栅栅条的间隙数（n）

设栅前水深h=0.4m,过栅流速V=0.5m/s，栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾:

=60°。

n=Qmaxgn：

二（0.048x0.93）/0.02X0.4X0.5=11个bhV

（2）栅槽宽度（B）

设栅条宽度S=0.01m

B=S（n-1）+bn=0.01X（11-1）+11X0.02=0.32m

（3）进水渠道渐宽部分的长度

设进水渠宽Bi=0.10m,其渐宽部分展开角度：

^20（进水渠道内的流为

0.7m/s）

Ii=（B-Bi）/2tan：

1=（0.32-0.10）/0.72=0.31m

（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（12）

I2=li/2=0.31/2=0.155m

（5）通过格栅的水头损失（hj

设栅条断面为锐边矩形断面，1=2.42。

S4/3V

hi=P—丨——（sinet）klb丿2g

=2.42

（0.01/0.02）4/3（0.25/19.6）（Sin600）3

=0.032m

（6）栅后槽总高度（H）

设栅前渠道超高h2=0.3m。

H=hi+h2+h3=0.4+0.032+0.3=0.732m

（7）

栅槽总长度（L）

=0.31+0.155+1.0+0.5+（0.7/1.732）=2.37m

（8）每日栅渣量（W

33

在格栅间隙20mm勺情况下，设栅渣量为每1000m，污水产0.08m

W_86400QmaxW1

-1000KZ

=（864000.0480.08）/1500

33

=0.22m/d>0.2m/d，所以宜采用机械清渣

9.4、沉砂池的设计

9.4.1、沉砂池计算公式

名称

公式

符号说明

长度L/m

L=vt

v-最大设计流量时的流速，

m/s；

t-最大设计流量时的流行时

间，s

2

水流断面面积A/m

A=Qmax

v

Qmax-最大设计流量，m3/s

池总宽度B/m

cA

B=h2

h2-设计有效水深，m

沉砂室所需容积

Vfm3

QmaxXT86400

V-6

心"06

3"小63

X-城市污水沉砂量，mJOm

（污水），一般米用30;

T-清除沉砂的间隔时间，d;

Kz-生活污水流量总变化系数

池总高度H/m

H=m+6+馆

m-超咼，m

h3-沉砂室咼度，m

验算最小流速

隘/（m#S）

\!

Qmin

Vmin—…

n）Wmin

Qmin-最小流里，m/s

n1-最小流里时工作的沉砂池数目，个；

Wmin-最小流里时沉砂池中的

2

水流断面面积，m

942、沉砂池计算步骤

（1）长度（L）设v=0.3m/s,t=30s,贝U:

L=vXt=0.3X30=9.03m

（2）水流断面积（A）

Q2

A鸣=0.048/0.3=0.16m

v

（3）池总宽度（B）设n=2格，每格宽b=0.3m,则

B=nXb=2X0.3=0.6m

（4）有效水深（h2）

h2=A/B=0.16/0.6=0.3m

（5）沉砂斗所需容积（V）设T=1d,则

V二QmaxXT86?

00=（0.048X30X1X86400）/1000000=0.12m3KzM0

（6）每个沉砂斗容积（V。

）设每一分格有2个沉砂斗，则

3

v0=0.12/（2X2）=0.03m

（7）沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a2=0.35m,斗壁与水平的倾角为60°,斗高

ha'=0.3m,沉砂斗上口宽：

a=[（2Xha'）/tg60°]+a1=0.74m

沉砂斗容积：

v0=（0.3/6）X（2X0.74X0.74+2X0.4X0.74+2X0.4X0.4）=0.1m

（8）沉砂室高度（h3）采用重力排砂，设池底坡度为0.05，坡向砂斗，则

I2=[（L-a）/2]-b=[（9-0.74）/2]-0.8=3.33m

h3=h3'+0.05l2=0.3+0.05X3.33=0.47m

（9）池总高度（H）设超高hi=0.3，贝U

H=h汁h2+ha=0.3+0.1+0.47=0.87m

（10）验算最小流速（Vmin）在最小流量时，只用1格工作（n1=1）

VminQmi^=0.024/（1X0.8X0.1）=0.3m/s<0.3m/s

nlWmin

9.5、SBR工艺的设计

9.5.1、SBF工艺计算公式

名称

公式

符号说明

BOD污泥负荷

Ls=^

eXV

Ls——BOD污泥负荷,kgBOD/（kgMLSSd）;

Q污水进水量，叫/d；

S——进水的平均BOD5,mg/L;

X-曝气池内MLSS&度，mg/L;

3

V-曝气池容积，m

e-曝气时间比，e=n*TA/24;

n-周期数，周期，d

曝气时间

丁24S）

TA=

LSmX

TA1个周期的曝气时间，h；

1/m排出比

沉淀时间

十H（1/m）+w

Ts

Vmax

Ts沉淀时间，h；

h—反应池内水深，m

社安全高度，m

Vmax――活性污泥界面的初期沉降速度，

m/h;

Vmax

7.4x104xtxCA」7,

MLSS兰北00mg/L；

7

Vmax

4.6x104xCa-*.26,

MLSS>dOOOmg/L；

7

t——

-水温，C

1个周期所需

Tc3Ta*Ts*Td

Tc_

—一个周期所需时间

时间

Td

—排水时间，h

周数期

n=24/TC

曝气池容积

VnN

N——

-池的个数，个

超过曝气池容

△q

-超过曝气池容量的污水进水量，

3m・

量的污水进水

r—1

△q=r'*Vm

r

1个周期的最大进水量变化比，一

般采

量

用1.2~1.8

AV

3

-―曝气池的必需安全容量，m；

曝气池的必需

安全容量

△V=Aq_Aq'或△V=m（Aq_Aq'）

Aq'

在沉淀和排水期中可接纳的污水

量，

3m

修正后的曝气

V'=V（AV兰0寸）

V'

3修正后的曝气池容量，m

池容量

V'=V+2（2>0时）

OD

每小时需氧量，kg/n

OD*CS（20）

Cs（20）

清水20（C）的氧饱和浓度

7601

mg/L

尺一1.024（20）s（BY'Cs（t）

-

曝气装置的供

r'

—曝气装置水深修正系数

氧能力

t——

-混合液的水温,C

Cl混合液的DOmg/L

Ro――抱起装置的供氧能力，kg/h

a——KLa的修正系数，高负荷法为0.83，低负

荷法为0.93

P氧饱和温度的修正系数，咼负何法为0.95,

低负荷法为0.97

P处理厂的大气压，mmHg

9.5.2、SBR工艺计算步骤

A、设计条件

33

最大日污水量1400m/d=0.048m/s

进水BOD5700mg/L

水温10C

B、计算条件

反应器个数2池

水深5m

污泥界面上最小水深0.5m

排水比1/4

MLSS浓度4000mg/L

C、处理水质标准

BOD空50mg/L，根据SBR工艺参数表得BOD-SS负荷Ls=0.2kgBOD/（kgMLSSd）（脱氮率80%

（1）、曝气时间Ta

Ta=（24So）/（LsmX）=（24X700）/（0.2X4X4000）=5.25h

（2）、沉淀时间Ts

水温10C时Vmj4.6104Ca®4.61044000宀1.3m/h

沉淀时TS二

H（1/m）;

max

TS（10）

14

0.5

=1.35h

1.3

排水时间TD=1.35h

（3）、周期数的确定（n）

1个周期所需时间Tc>TA+Ts+TD=5.25+1.35+2=8.6h

周期次数为n=24/T=24/8.6=2.8个

取n=3则每1周期为9h

（4）、进水时间Tf

Tf=9/2=4.5h

（5）、反应器容器V

V二卫口—1400=700（140m25m）

nN42

取曝气池的长为14米，宽为10米

（6）、需氧量AOR

按去除1kgBOD需要1kg°2计算

AOR=1400（700-50）1031.0=91OkgO2/d

周期数n=3,反应器个数为2池，则1个周期的需氧量

Do=910/（3x2）=152kgO2/h

以曝气时间TA=5.25为周期的需氧量为Do=152/5.25=29.8kgO2/h

⑺、供氧量

SOR=A°R・Cs（20）

SOR「1.024Z・（Cs»Cl）

910江9.17

1.024（20-20）0.9（0.951.199.17-1.0）

=990kgO2/d=41.2kgO2/h

取计算温度20°C,CL^.gg/L，口=0.9,E=0.95,Ea=10%

度为

21（1£）100%21（仁0.1）100%=19.3%

7921（1-Ea）7921（1-0.1）

SORX（Tc/Ta）=18.96X（24/12）=37.92kgO2/h

（8）、供风量

n2

Qmax=vDi・V=Di

4

1380mm

41.5

3.141

10、高程计算

（1）、压力管