污水处理厂课程设计说明书.docx
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污水处理厂课程设计说明书
环保设备设计与应用课程设计说明书
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成绩:
2009年12月1日
摘要:
本设计是中原A城市日处理水量20000m3污水处理厂进行设计,主要任务是完成对该厂初沉池进行设计计算,最后完成设计计算说明书和设计图纸。
该城市排放的污水中BOD5、CODcr及SS严重超标,依据污水的水质、水量以及受纳水体的环境容量等相关资料,必须对其进行二级处理方可去除水中过量的有机污染物,达到排放标准进而保护环境,所以本设计采用SBR序列间歇式活性污泥法。
SBR是序列间歇式活性污泥法的简称,与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池,无污泥回流系统。
经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求,可以直接排放。
处理后的污泥经机械脱水后卫生填埋。
通过此设计,污水处理厂建成后,本市的水污染问题能得到较好的解决,要求是20000m3/d污水经过处理后直接外排进入当地地表水体,应满足以下要求:
污水经二级处理后应符合以下具体要求:
CODCr≤70mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤30mg/L,氨氮≤5mg/L。
产生良好的环境效益,同时也会收到很好的经济效益和社会效益。
关键词:
SBR工艺;污水处理厂;城市污水;活性污泥
2.4初沉池……………………………………………………………..-13-
2.5SBR反应池………………………………………………………..-15-
2.6消毒接触池………………………………………………………...-19-
2.7加氯间………………………………………………………………-20-
2.8参考文献………………………………………………………….-21-
·1.综述
·1.1概述
随着科学技术的不断发展,环境问题越来越受到人们的普遍关注,为保护环境,解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统,保证人民的健康,这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题,这不仅对现存的污染状况予以有效的治理,而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义,因此,城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。
本设计是针对中原A城市日处理水量20000m3污水处理厂进行设计,该市位于中原,市内建有完善的污水管网,合并后收集到污水处理厂,经处理达到排放标准后外排。
污水量为20000m3/d,处理后直接外排进入当地地表水体。
·1.1.1设计依据
《给水排水工程快速设计手册1-5》、给排水设计规范、《污水处理厂工艺设计手册》、《三废设计手册废水卷》。
1.设计原则
(1)执行国家关于环境保护的政策,符合国家地方的有关法规、规范和标准;
2.设计思路
(1)基本资料
表一进水水量与水质
类别
处理水量
CODCr
BOD5
SS
氨氮
数值
20000m3/d
450mg/L
200mg/L
400mg/L
15mg/L
表二出水水量与水质
类别
处理水量
CODCr
BOD5
SS
氨氮
数值
20000m3/d
≤70mg/L
≤20mg/L
≤30mg/L
≤5mg/L
备注:
(厂区地形:
污水厂选址区域地势平坦,地面标高为±0.00m。
)
(2)设计初衷
由于进水水质的CODCr=450mg/L,BOD5=200mg/L,CODCr、BOD5含量很低,不合用厌氧处理,用好氧处理较好。
而且BOD5/CODCr=0.44,可生化性较好,所以考虑用活性污泥法----SBR工艺进行处理。
(3)设计内容
根据所给的水质、水量,对初沉池进行设计计算,并绘制出图。
·1.1.2设计要求
(1)设计说明书一份。
设计说明书的内容主要包括所设计构筑物、设备的结构设计说明、功能设计说明。
计算初沉池的主要工艺尺寸,列出所采用全部计算公式和采用的计算数据。
应附相应计算草图。
要求语言简练、表达明确、计算正确;封面整齐美观,装订整洁,目录准确。
说明书全部用word软件排版,具体排版格式见附件。
(2)设计图纸:
初沉池图纸A1一张或二张A2。
图纸应能清楚表达各部分的结构、尺寸及标高。
采用CAD制图,绘图比例根据自己图形的大小自定。
图中应正确标注出各构件的尺寸和标高,图中文字一律用仿宋体书写。
图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。
图纸应注明图标及图名。
图纸应清洁美观,主次分明,线条粗细有别。
·1.1.3设计要点
(1)型式:
平流、辐流、竖流均可。
(2)除原污水外,不考虑浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入初沉池的水量。
(3)表面负荷可选1.5~3.0m3/(m2.h),沉淀时间1.5~2.0h,SS去除率50%~60%。
(4)排泥方法:
机械刮泥、静压排泥。
(5)初沉池贮泥时间应与排泥方式适应,静压排泥时贮泥时间为2d。
(6)说明进出水整流措施。
·1.2工艺选择
·1.2.1工艺分析
城市污水处理工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下,污水处理个操作单元的有机组合,确定各处理构筑物的形式,以达到预期的处理效果。
城市污水处理工艺流程,工艺流程由完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成。
该流程的一级处理是有格栅、沉砂池和初次沉淀池所组成,其作用是去除污水中的固体污染物质,从大块垃圾到颗粒粒径为数毫米的悬浮物。
污水的BOD值通过一级处理能够去除20%~30%。
二级处理系统是城市污水处理工程的核心,它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。
通过二级处理,污水的BOD5值可降至
20~30mg/L,一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。
污泥是污水处理过程的副产品,也是必然的产物。
如从初沉池排出的沉淀污泥,从生物处理系统排出的生物污泥等。
这些污泥应加以妥善处置,否则会造成二次污染。
在城市污水处理系统中,对污泥的处理多采用由厌氧消化、脱水、干化等技术组成的系统。
选择污水处理工艺流程时,工程造价和运行费用也是工艺流程选择的重要因素,当然,处理水应当达到的水质标准是前提条件。
以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知条件,以处理水应达到的水质指标为约束条件,而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数,建立三者之间的相互关系。
减少占地面积也是降低建设费用的重要措施,从长远考虑,它对污水处理工程的经济效益和社会效益有着重要的影响。
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。
在寒冷地区应当用低温季节也能够正常运行,并保证取得达标水质的工艺,而且处理构筑物都应建在露天,以减少建设与运行费用。
对污水处理工艺流程选择还应与处理后的污水流入水体的自净能力及处理后污水的出路有关。
根据水体自净能力来确定污水处理工艺流程,既可以充分利用水体自净能力,使污水处理工程承担的处理负荷相对减轻,又可防止水体遭受新的污染,破坏水体正常的使用价值。
不考虑水体所具有的自净能力,任意采用较高的处理深度是不经济的,将会造成不必要的投资。
处理后污水的出路,往往是可以取决于该污水处理工艺的处理水平。
若处理后污水的出路是农田灌溉,则应使污水经二级生化处理后在确定无有毒物质存在的情况下考虑排放;如污水经处理后须回用于工业生产,则处理深度和要求根据回用的目的不同而异。
·1.2.2工艺流程
·1.3工艺确定
·1.3.1工艺选折确定
该污水处理厂的建设规模为20000m3/d,20000m3/d(平均日流量)的污水处理厂属中小型污水厂。
为了实现污水处理厂高效稳定运行和节省运行费用、建设费用,要求选择的处理工艺技术成熟,处理效果稳定,保证出水达到排放要求;基建投资和运行费用低;运行管理方便;具备脱氮除磷功能;工艺简单自动化程度高。
经过比较分析,最后选择SBR作为该处理厂的工程设计方案。
SBR法是序批式(间歇)活性污泥法的简称,是由按一定顺序间歇操作运行的SBR反应器组成的;SBR工艺的一个完整操作过程,即每个SBR反应器在处理废水时的操作过程包括五个阶段:
进水、反应、沉淀、出水、闲置。
SBR法的运行2次以间歇操作为主要特征。
SBR法工艺流程见图2.1
图2.1SBR法工艺流程
该工艺具有以下特点:
①处理效果稳定,对水量、水质变化适应性强;耐冲击负荷;
②理想的推流过程使生化反应推力大,效率高;
③污泥活性高,浓度高且具有良好的污泥沉降性能,附上污泥膨胀;
④脱氮除磷效果好;
⑤工艺简单,不需二沉池,回流及其设备,一般情况下不必设置调节池,多数情况下,可省去初沉池。
因此工程造价及运行费用低,易于维护治理。
存在的问题:
①间歇周期运行,对自控要求高;
②变水位运行,电耗增大;
③污泥稳定性不如厌氧消化好。
适用于中小型污水处理厂
·1.3.2污泥处理工艺流程
目前,污泥的最终处置有污泥填埋,污泥焚烧,污泥堆肥和污泥工业利用四种途径。
该厂的污泥主要来源于城市污水,决定污泥采用机械浓缩脱水后运出厂外处置,这时的污泥已基本实现了无害化,不会对环境造成二次污染。
·2.主要构筑物说明
·2.1格栅
·2.1.1格栅作用
格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成,安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部,用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物,如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等,起净化水质,保护水泵的作用,同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷,使之正常运行。
截留污物的清除方法有两种,即人工清除和机械清除。
大型污水处理厂截污量大,为减轻劳动强度,一般应用机械清除截留物。
·2.2.2粗格栅的计算
1、原始设计参数
(1)设计流量
来自城市污水管网的平均流量
Q=20000m3/d=0.23m3/s=833.3m3/h
(2)进水格栅设计
格栅是安装在泵房集水池前或污水厂前端的构筑物,用以截留污水中较大的漂浮物和悬浮物,保护水泵机组和后续处理构筑物的正常运行。
1.栅条的间隙数
N=
式中——污水厂设计流量(m3/s);
α——格栅倾角,α=60o;
h——栅前水深(m),h=0.5m;
v——过栅流速(m/s),取v=1.55m/s;
b——格栅间隙宽度(m),b=0.025m;
n——格栅组数,n=2。
带入各值,得
N==≈8.4个=9个
2.栅槽宽度
设栅条宽度S=0.01m,则栅槽宽度
B=S(n-1)+bn=0.01×(9-1)+0.025×9=0.31m
3.通过格栅的水头损失
设栅条断面为锐边矩形断面,水头损失可用下式计算
h1=
式中k——系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般k=3;
β——形状系数,本设计中栅条采用锐边矩形断面,β=2.42;
S——栅条宽度(m);
g——重力加速度(m/s2)。
则通过格栅的水头损失,取h1=0.3m
h1==0.228m
4.栅槽总高度
设前渠道超高h2=0.50m,
H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.5=1.3m
5.每日栅渣量
W=
式中W1——栅渣量(m3/103m3),本设计取W1=0.1;
——污水厂平均污水量(m3/s)。
则每日栅渣量
W==1.987m3/d>0.2m3/d
故采用机械清渣。
格栅采用链条回转式格栅,它由驱动机构、主传动链轮轴、从动链轮轴、牵引链、齿耙、过力矩保护装置和机架等组成。
驱动机构布置在栅体上部的左侧或右侧,通过安全保护装置将扭矩传给主传动链轮轴,主传动链轮轴两侧主动
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