某城市污水处理厂工艺设计设计说明书.docx
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某城市污水处理厂工艺设计设计说明书
某城市污水处理厂工艺设计
设计说明书
学院:
专业:
班级:
姓名:
学号:
第一章绪论错误!
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1.设计基础资料错误!
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2.污水水质、水量及变化特点错误!
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3.有关参考资料:
错误!
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4.厂区地形错误!
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第二章总体设计错误!
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L设计方案的选择与确定错误!
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红工艺流程说明错误!
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第三章构筑物的设计错误!
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一、粗格栅错误!
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二、提升泵房错误!
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三、细格栅错误!
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四、曝气沉砂池错误!
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五、初沉池错误!
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六、曝气池错误!
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七、二沉池错误!
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8.消毒
九、计量槽
十、污泥泵房
十一、污泥浓缩池..
十二八污泥消化系统
错误!
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错误!
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错误!
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错误!
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错误!
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十三.贮泥池
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十四、脱水机房
错误!
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错误!
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十五、附属建筑物
第一章绪论
1•设计基础资料
风向:
多年主导风向为东南风;
水文:
降水量多年平均为每年2370mm:
蒸发量多年平均的每年1800mm;地下水水位,地面下6~7m。
年平均水温:
20°C
2•污水水质、水量及变化特点
名称
COD
BOD
SS
氨氮
磷
PH
进水
W
w
w
w
W6mg/L
6~9
400mg/L
250mg/L
200mg/L
45mg/L
处理后的出水水质I」标:
达城镇污水处理厂出水排放二级标准
名称
COD
BOD
SS
氨氮
磷
PH
进水
w
£
25mg/L
W3mg/L
6~9
lOOmg/L
30mg/L
30mg/L
设计规模:
Q二101W
Q込二k’Q二10「kqW/24
式中:
Q—设计规模,m7d;
Q込一最大设计流量,m3/h;
k—总变化系数:
Q—人均日排水量,L/(d.人);
W—当量人口,人。
当量人口按下式计算:
W二W+Q/q;或者W=W+CQ/qo
式中:
W—规划设计当量人口,人:
Q—设计排水区域内工业废水排水流量,m3/d;
q—每当量人口日排水量;
C—设计排水区内工业废水排水BOD浓度,g/L;
q—每当量人口日当量负荷,60gB0D/do
服务人口15000人,为小城市,总变化系数查表得1.55,q二150L/(d.人)
Q=10_3X150X0.8X15000=18000m7d;
Qw二k】Q二1.55X18000二27900m3/d;
3.有关参考资料:
3.1《排水工程》
3.2《给水排水设计手册》第5册。
3.3《室外排水设计规范》(GB50014-2006)o
3.4《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。
3.5设备及产品样本。
3.6期刊杂志:
积水排水、中国积水排水等。
3.7崔玉川等编,城市污水处理厂处理设施设计计算,化工出版社,2004o
3.8孙力平等编,污水处理新工艺与设计计算实例,科学出版
社,2001o
3.9张志刚等编,积水排水工程专业课程设计,化学工业出版
社,2004o
4.厂区地形
设计中地面标高为155.00m,进水管底标高为151.75m,管径
500mm,出水排放水位153.00m。
笫二章总体设计
设计方案的选择与确定
]设计规模•Q=l°」xl5OOOOx150x0.8=18000
2.B0D的去除率
3.SS的去除率:
工艺流程说明
处理工艺流程:
进啊
>格一>
41
〃=
集水提升泵
栅渣
250-30
250
220—30
220
x100%=88%
x100%=86.4%
格
汎
初
曝
栅
—►
砂
—►
沉
i
广
气
―►
沉
池
池
池
池
砂水分
砂*-
脱水间
贮泥池
初沉污泥
接
泵
触
房
◄_
—►
消毒齐
剩余污泥
排放
第三章构筑物的设计
一、粗格栅
1.格栅的作用
格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成,倾斜安装在午睡渠道、泵房集水井的进口处或者污水处理厂的前端,用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物,如:
纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等,防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口,减少后续处理产生的浮渣,保证污水处理设施额的正常运行。
2.格栅的种类
按栅条净间隙,可分为粗格栅(50〜100mm)、中格栅(10~40mm)、细格栅(1.5〜10mm)三种,按格栅的形状可分为平面格栅和曲面格栅。
按清渣的方式,可分为人工清渣和机械清渣两种,处理流量小或所能截留的污染物量较少时,可采用人工清渣的格栅,每天的栅渣大于0.2n?
时,为改善劳动和卫生条件,都应采用机械清渣方法。
格栅的设计与计算
a)格栅槽总宽度B:
B二S(n-l)+b.n
式中:
B—格栅槽宽度,m;
S—栅条宽度,m:
b—栅条净间隙,m;
n—格栅间隙数。
格栅的间隙数量n可由下式决定:
厂
fl—
b•h•v
式中:
Q込一最大设计流量,m3/s;
b—栅条间隙,m;
h—栅前水深,m;
v—污水流经格栅的速度,一般取0.6~1.0m/s;
a—格栅安装倾角,C);
皿经验修正系数。
格栅的间隙数量n确定以后,则格栅框架内的栅条数U为n-l・
b)过栅水头损失
通过格栅的水头损失h:
可以按下式计算:
h2=k.h0
虹—>sina
2g
式中:
h:
—过栅水头损失,m;
ho—讣算水头损失,m:
纟一阻力系数,其值与栅条的断面儿何形状有关;
g—重力加速度,取9.81m/s:
;
k—系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大倍数,一般采
用k=3
栅条断而形状
计算公式
说明
锐边矩形
S4
(b)了
0二2・42
0:
形状系数
迎水而为半圆形的矩形
0二1.83
圆形
0二1.79
迎水.背水而均为半圆形的矩形
〃二1.67
正方形
$=0.64
3.栅后槽的总高度H
H二h+h’+h2
式中:
H—栅后槽总高度,m;
h—栅前水深,m;
h—格栅就渠道超高,一般取h:
二0.3m:
花一格栅的水头损失。
4.格栅的总长度L
H
L=L+Ln+0.5/7/+1.0/7/+—-
■tgu
式中:
L1—进水渠道渐宽部位的长度,m,,其中,
□
2fgq
B’为进水渠道宽度,m,匕为进水渠道渐宽的展开角度;
L,—格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度,一般取
L=0.5L-
Hi—格栅前槽高'mo
5.每日栅渣量W
86400
K.xlOOO
式中:
w—每El栅渣量,m7d;
w:
—单位体积污水栅渣量,m3/(103m3污水),一般取
0.T0.01,细格栅取最大值,粗格栅取最小值;
K—污水流量总变化系数。
格栅水力计算简图
—
0
—•1
L1
y
/
LF
:
CC:
格栅的计算:
净间隙取50mm,安装角度沪为60。
设栅前水深0.5m,过栅流速1.Om/s,栅条间隙宽度b二50mm,
竺虫亘=15个
0.05x0.5x1.0
(1)栅槽宽度:
设栅条宽度S二0.01m
B二S(n-1)+bn二0.01X(15-1)+0.05X15=0.89m
(2)进水渠道渐宽部分的长度:
设进水渠道宽B:
二0.65m其渐宽
部分的展开角度为&产20°
口=0.89—0.65“
2/g20。
(3)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度:
饥硝‘护in°K=2.42x(黑冬憩^60。
亠。
如
(5)栅后槽总高度:
设栅前渠道超高h:
=0.3m
H二h+hx+h:
=O.4+0.015+0.3=0.715m
(6)栅槽总长度:
L二h+L+O・5m+l.Om+=0.32+0.16+0.5+1.0+爼60。
(7)每曰栅渣量:
在格栅间隙50mm的情况下,设栅渣量为侮1000m'污水产0.02m3,
vv=86400=0.32x0.02x86400=Q38
1000x1.5
一K:
xl000一一■'
m3/d>0.2m'/d,宜采用机械清渣。
二.提升泵房
水泵布置宜釆用单行排列。
泵房一般要符合以下要求:
(1)水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m:
(2)机组的突出部分与墙壁的净距不宜小于1.加;
(3)主要通道宽度不宜小于1.5m:
(4)配电箱前面通道宽度,低压配电时不宜小于1.5m,高压配电时不宜小于2.0m,当采用在配电箱后面检修时,后面距墙的净距不宜小于1.Omo
(5)有电动起重机的泵房内,应有吊运设备的通道。
1.水泵的选择
设计水量为27900m7d,选择3台潜污泵,则单台流量为:
27900=675W///
1224x2
所需的扬程为6.0m
选择300QW720-5.5-18.5型潜污泵
c)集水池
(1)容积按一台泵最大流量时6min的出流量设计,则集水
池额有效容积V
V=x6=72m
60
(2)面积取有效水深H二2m,为则面积
F=—=—=36.0〃FH2
保护水深为1.0m,则实际水深位3.0m;
集水池平面尺寸:
宽度采用4.0m-则长度为9.0m。
三.细格栅
1.主要参数
日平均污水量18000m3/d,总变化系数为21.55,最大设计流
量27900m3/d;
栅条宽度S10mm:
栅条间隙宽度b10mm:
过栅流速l.Om/s;
栅钱渠道流速0.6m/s;
栅钱渠道水深0・8m;
格栅倾角60°:
数量2座;
栅渣量格栅间隙为10mm,栅渣量M按每10000m3污水产渣
0.Inf
2.工艺尺寸
(1)格栅尺寸栅条间隙数
z,取n二39个。
Qy/sina0.32xvsin60°
71===38.4
bhv0.01x0.8x1.0
有效栅宽B
B=S(n—\)+bn=0.01x38+0.01x39=0.77m
(2)过栅水头损失格栅断面为锐边矩形断面
44
Hr=0(汀2-sinaK=2.42x(―)5x-xsin60°x3=032m
-b2g0.0119.62
(3)栅后槽的总高度H
H二h+h+h:
二0.01+0.3+0.32=0.63m
(4)格栅的总长度L采用机械格栅,栅前和栅后一般各设置与格栅长度相等的直线段,以保证栅前和栅后水流的均匀性,栅渠总长为3倍格栅长度
(5)渣量计算
栅渣量
用一Qz•”1x86400一86400X0.1x0.32一】加々AT.xlOOO1000x1.5
四、曝气沉砂池
1.设计参数
最大设计流量Q远二k:
Q二1.55X18000二27900m3/d=0.32m7s;
停留时间3min;
水平速度0.lm/s;
沉沙量30m7106m3(污水);
曝气量0.2m3(空气)/m'(污水);
主干管空气流速12m/s;
支管空气流速4.5m/so
I1»'l.lll
2•沉砂池尺寸
(1)有效容积
V=(2ma/x60=0.32x3x60=57.6//?
3
(2)水流断面面积
32B=—=\.6m.
取有效水深为h二2・Om,则池宽2
沉砂池可以分2格,则每格宽0・8m。
(3)平面尺寸
V57.6
=18.0//?
池长L
平面尺寸Bx厶=1.6x18=2&8m2
(4)集砂区
集砂斗倾角60°,高为0.8m
沉砂量
oXX24x36000.32x30x24x3600八“3—
V=—==Id
K:
xl061.5xl06
d)曝气系统
(1)曝气量
q=3600dQm&x=3600x0.2x0.32=230A{nr//?
)
五、初沉池
1.池型选择
常用的初沉池有平流式、辐流式和竖流式三种,各自的优缺
点及适用范圉见下
池
型
优点
缺点
适用条件
平
(1)沉淀效果好
(1)配水不易均匀
(1)适用于地
流
(2)对冲击负荷
(2)采用多斗排泥是每
下水位高及地
式
和温度变化
个泥斗需单独设排
质较差地区
的适应能力
泥管排泥,操作量大
(2)适用于
强
大、中、小型
(3)施工简易
污水处理厂
造价较低
竖
(1)排泥方便,
(1)池子深度大
适用于中、小
流
管理简单
(2)对冲击负荷和温度
型污水处理厂
式
(2)占地而积小
变化的适应能力较
差
(3)造价较高
(4)池径不易过大,否
则布水不均
辐
(1)多为机械排
机械排泥设备复杂,对施工质
(1)用于地下
流
泥,运行效
量要求高
水水位较高地
式
果好,管理
区
较简单
(2)用于大、
(2)排泥设备已
中型污水处理
趋定型
厂
本设讣采用中心进水周边出水辐流式沉淀池。
2.设计参数
最大流量2max0-32rn3/5;
表面负荷2.0m3/(m2.h);
沉淀时间1.5h;
中心进水管下部管内流速"取1.2m/s:
上部管内流速5取1.0m/s;
出管流速5取0.8m./s;
出水堰负荷V2.9L/(s.m);
池底坡度0.05;
数量2座;
沉淀池型圆形辐流式。
3.初沉池尺寸
f=^=0.32x3600=576Wnq2x2
有效水深他=//=2.0x1.5=3.0m
v.=g/=0.32x3600xi5=86W有效容积n2
污泥部分所需的容积:
设S二0・5L/(人・d),T=4h,
—匹=0"50000x4"2曲
1000/?
1000x2x24
污泥斗容积设r>=20m,"I","60°,则
h5=(斤-r2)tga=(2-l)/g60°=1.73m
V]=—(rj2+r,r2+(r2)2=^-^-(22+2xl+l2)=12.7/n3
3
(5)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积:
设池底坡度为0・05,
h4=(R—r)x0.05=(14—2)x0.05=0.6/n
V2=^-(R2+Rf-+z-,2)=^-!
^(142+14x2+22)=143.3/m3
(6)污泥总容积
V'=V,+V2=143.3+12.7=156加彳>625m3
(7)沉淀池总高度,设人"引讥=0.5加
H=/?
1+每+%+方4+h5=0.3+0.5+3+0.6+1.73=6.13m;
(8)沉淀池池边高度:
H=岛+h2+h3=0.3+3+0.5=3.8m
(9)径深比:
六、曝气池
1•设计参数设计流量(日平均水量)18000m7d;
曝气池4座;
池型廊道式;
进水BOD浓度S0150mg/L;
去除率"90%,则出水BODs浓度Se15mg/L;
污泥浓度2.7kg/m3;
污泥回流比50%;
污泥负荷0・25kgB0D5/(kgMLVSS.d);系数
a=0.5.b=0.15.ci=0.6,Z?
=0.08
2.曝气池
(1)容积
V=Q(S°一S』/XN5=18000x(0.15一0.015)/(2.7x0.25)=3600m3
(2)尺寸
取有效水深H二4・5m,则每座曝气池的面积为:
耳=7/18000,
/01H)==1000nr
/4x4.5
取廊道宽B二8m,%=%.5=k78(在广2之间),满足要求。
合要求。
t=L/—/II7>t>
每座曝气池采用三廊道,则每个廊道长一/3一•,取
42m。
每座曝气池实际面积八=42x8x3=100&沪
单座曝气池的平面尺寸LxB=42x24.
取曝气池的超高为1.0m,故曝气池的总高度
H=4.5+1.0=5.5m
水力停留时间
(3)曝气系统需氧量。
日平均需氧量R.
R尸
aQSr+bVX=0.5x18000x0.135+0.15x3600x2.7=2673kg/〃=111・4蚣/力
最大时需氧量Rgr・
aQSrK:
+bVX=1.5x0.5xl8000x0」35+0」5x3600x2.7=3280・5kg/d=\36・7kg/h
136.7/=]727
最大时需氧量与日均需氧量之比为:
/111.4一-°
釆用可变微孔曝气器,氧转移效率(EQ设计为20%,则空气离开曝气池时的白分比为18.43%,温度为20°时清水的溶解氧饱和浓度为10.17mg/Lo取a"82’"0.95,/?
=1.O,C\=2.0(昭/厶)。
(4)曝气器曝气器形式采用华北市政院江都水处理设备厂
主产的型号为HWB-3微孔曝气器,性能如下;
项目
指标
项目
指标
服务而积/(m7个)
0.3~0・6
氧利用率/%
18.7~21・7
通气量/[膚/(力•个)]
3
动力效率[焙/(曲
5.92飞.72
阻力损失
3.Om
3.剩余污泥量
Y=aQLr-bVN=0.6x18000x0」35-0.08x3600x2.7
=680.4/?
?
Id
七、二沉池
1.设计参数
设计流量0.3125m7s;(日平均流量+污泥回流量)
表面负荷1.25("/〃心);
沉淀时间2.5h;
中心进水管
下部管内流速
V,=0.8〃?
/$,下部管内流速%=1.0",出管流速V3=0.8/n/5
出水堰负荷1.5L/(s.m);
池底坡度0.05;
沉淀池数量4座;
沉淀池型圆形辐流式。
2.尺寸
(1)单池直径
单池面积
=0.3125x36%xL25)
=225m2
单池直径
16.9/?
?
取17m
(2)有效水深%=qt
=1.25x2.5=3.1/»
⑶有效容屛瞥呼叫―
⑷集泥斗设厂2.0加,r2=1.0/n,&=60。
,则
hs=(斤一r2、ga=(2-l)rg60°=1.73m
X=〒(八)'+"々+(厂2)'
=(22+2x1+1')=\2.7nr
(5)沉淀池池边高度:
H=h{+/人+h3=0.3+3.1+0.5=3.9m
(6)沉淀池中心高度
H=H+/b+0・05x(15—2)/2
=3.9+1.5+0.05x(21-2)/2=5.88/7/
(7)中心进水管
(8)
下部管径
=0.169/n取D|加00〃?
〃?
Xis
出流面积A
A=纟竺=0・1〃汽设置面积为O.Olm?
的出水孔10个。
4vs
单孔尺寸100〃〃”x100mmo
(8)导流筒导流筒的深度h。
为池深的一半,即1.5m,导流筒的
面积为沉淀池面积的3机导流筒直径
⑼出水堰采用正三角形出水堰。
设计堰上水头
Hw=5cm,三角堰的角度&=60。
曲三角堰堰上水头(水深)和过
B0
=tan—
2HW2
流堰宽B之间的关系,可得出水流过堰宽度B为
5.77cm。
设计堰宽为10cm,流量系数Cd二0.62,则单堰过堰流量
q=—Cdyflgtan—Hu.2=0.00047(〃//s)
152
八、消毒
1•消毒的方法的选择
消毒方法分为两类:
物理方法和化学方法。
物理方法主要有加热、冷冻、辐射、紫外线和微波消毒等方法。
化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。
氯价格便宜,消毒可靠且经验成熟,是应用最广的消毒剂,所以本次设计选择液氯消毒。
2.接触池
设计廊道式接触反应池1座,水力停留时间t为30min,廊道水流速度为0.lm/so
i接触池容积v=&=0209x30x60=376.2m'
ii.接触池表面积接触池平均水深设计为2.0m,则
接触池面积
=18&1加2
b=^-=竺竺=1・045g取1•加
(3)廊道宽hv2x0.1
(4)接触池宽(采用12个隔板,则有13个廊道)
B=13x1=13/
(5)接触池长度
F1QQ1
L=—=——=14.46/n,取15m
B13
3.加氯间
(1)加氯量氯量按每立方米污水投加5g计则每天需要
氯量W=5x18000xlO-3=90kg
(2)加氯设备选用3台ZJ-2型转子加氯机,二用一备。
单台加氯量为4kg/h,加氯机尺寸
55OmmX310mmX770mmo
九、计量槽
接触池末端设咽喉式巴式讣量槽一座,以便对污水处理厂的
流量进行监控。
依据设计手册,当测量范围为0・3~2・li?
/s时,喉宽W取1叫
则喉管长度
L、=Q.5W+1.2=\.7m
1.巴氏计•量槽
接触池末端设咽喉式巴氏计量槽一座,以便对污水处理厂的流量进行监控。
本水厂的设计流量为:
0.32m7s,则个部分尺寸为
W(m)
B(m)
A(m)
2/3A(m)
cm;
D(m)
0.25
1.325
1.352
0.901
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- 城市 污水处理 工艺 设计 说明书
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