《水污染控制工程课程设计成果书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水污染控制工程课程设计成果书.doc(29页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流水污染控制工程课程设计成果书.精品文档.水污染控制工程课程设计 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 目录第1章 概况51.1 设计水量51.1.1 设计城市排水体制51.1.2 污水的来源及状况51.2.3 污水量的计算51.2 设计水质51.2.1 混合污水水质51.2.3 出水水质61.2.4 去除率61.3 水文气象、工程地质资料61.3.1 气象资料61.3.2 其他资料6第2章 城市污水处理方案的确定62.1 确定处理方案的原则72.2 水处理方案的确定72.2.1 处理标准的确定72.2.2 污水处理方案的选择72.2.3 污水处
2、理工艺流程方案的比较82.3 具体工艺流程的确定112.4 主要构筑物的选择112.4.1 格栅112.4.2 进水闸井122.4.3 污水泵房122.4.4 沉砂池132.4.5 消毒132.4.6 计量设施142.4.7 浓缩池142.4.9污泥脱水14第3章 城市污水处理系统的设计143.1 进水闸井和进水格栅间的设计143.1.1 进水闸井143.1.2 进水闸井工艺设计153.1.3 粗格栅的设计153.1.3.1工艺原理及设计资料153.1.3.2设计计算153.1.4细格栅173.1.4.1设计参数173.1.4.2设计计算173.2 污水泵房的设计183.2.1 一般规定183
3、.2.2 选泵183.3沉砂池193.4 A2/O一体化氧化沟(CFCT)的设计193.4.1.设计参数203.4.2氧化沟设计尺寸:223.7 二次沉淀池的设计233.7.1 设计数据233.7.4 沉淀池进水管路的计算233.7.5 拦浮渣设施及出水堰计算243.8过滤243.9 消毒253.9.1 设计计算253.9.2加氯间及氯库注意事项263.10 计量槽263.10.1 设计参数26第4章 污泥系统处理工艺设计274.1 工艺流程的选择274.1.1 概述274.1.2 处理工艺流程选择274.1.3 污泥处理流程274.1.4污泥浓缩池274.1.4.1 设计参数284.1.4.
4、2 设计计算284.1.5贮泥池294.1.6污泥脱水设备294.4.2 污泥泵的选择30第5章 污水厂总体布置305.1 概述305.2 平面布置305.2.1 平面布置的一般原则305.2.2 厂区平面布置形式315.3 污水厂高程布置315.3.1 污水处理厂高程布置考虑事项315.3.2 污水厂的高程布置315.3.3 水区、泥区各构筑物间的确定32第6章 供电仪表与供热系统设计326.1 变配电系统326.2 监测仪表的设计326.2.1 设计原则326.2.2 监测内容336.2.3 供热系统的设计33第7章 劳动定员337.1 定员原则337.2 污水厂人数定员33第8章 工程概
5、预算及运行管理348.1 安全措施34参考资料35第1章 概况1.1 设计水量1.1.1 设计城市排水体制完全分流制1.1.2 污水的来源及状况1生活污水量(1)污水处理厂服务区到2020年设计人口6万人,居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。(2)根据资料,本设计取综合污水排放为300 L/(cap.d)。2.工业废水量预计在规划区末镇区工业废水总量为1.2万吨/日。3城市污水混合变化系数:总变化系数Kz=1.45。1.2.3 污水量的计算1平均污水量QP2最高日污水量Qmr1.2 设计水质1.2.1 混合污水水质序号基本控制项目进水水质一级A标准去除率1BOD51801094.44%
6、2SS3001096.67%3氨氮30583.33%4COD3505085.71%5TP40.587.50%1.2.3 出水水质 城市污水经处理后,处理后的水排入北新塘河。排水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中一级A类标准。1.2.4 去除率BOD、SS、COD、TP、氨氮的去除率如上表所示,分别为99.4%、96.67%、85.71%、87.5%、83.33%。1.3 水文气象、工程地质资料1.3.1 气象资料1气温:年平均18.5,极端最高42.0,极端最低-6.02风向风速:平均风速3.15 m/s,最大风速15.6 m/s主导风向和风频率: 夏季东南风
7、冬季西北风3降水量:年降雨量1025.0mm,最大日273mm。4冰冻期:最大积雪深度500mm,最大冻土深度60mm。1.3.2 其他资料1排放水体:污水厂厂址位于镇西北角,厂区地面标高为10.0m,通过管道排入河流,排放水体常年平均水位标高7.2m,最高洪水位标高9.3m。该水体为全镇生活和灌溉水源,镇规划确保其不低于三类水标准。2.排水现状 城镇主干道下均敷设排污管、雨水管,雨污分流。第2章 城市污水处理方案的确定2.1 确定处理方案的原则按以下原则确定污水处理方案:1城市污水处理应采用先进的技术设备,要求经济合理,安全可靠,出水水质好;2污水厂的处理布局合理,建设投资少,占地少;3.
8、要求节能和污水资源化,并且最大限度的处理水能回用;4. 提高自动化的程度,为科学管理创造条件;5. 为确保处理效果,采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物;6污水采用季节性消毒;7提高管理水平和保证运转中最佳经济效果;8查阅相关的资料确定其方案;9最佳的处理方案要体现以下优点: 保证处理效果,运行稳定; 基建投资节省,耗能低,运行费用低; 占地面积小,泥量少,管理方便。2.2 水处理方案的确定城市污水厂的二级处理为二级处理系统的核心工艺。该工艺主要是生化处理活性污泥法和生物膜法,前者广泛采用于城市污水处理,后者多用于生活小区或小镇的生活污水处理,以及某些工业废水的生化处理。二级处理工艺应根据所要求
9、达到的处理程度和水质水量及当地情况来选择几种可行的处理工艺进行技术经济比较后以确定最优方案。2.2.1 处理标准的确定冬季平均污水温度:15,夏季平均污水温度:25。对于一般城市污水,当其BOD5:COD0.3,即可认为宜适用生化处理方法;当其BOD5:COD=200/600=0.330.3,从而起生化性是比较好的。因此,按照一般城市污水来对待,考虑采用生化处理是比较合适的。2.2.2 污水处理方案的选择我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践,在吸取国外技术经验的同时,结合我国国情的特点,逐步改进提高,初步形成了一些适用的技术路线,主要如下:1对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的
10、人工生物净化技术路线;2以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线;3以污水扩散排放为主,处理为辅的技术路线;4以回用为目的的污水深度处理技术路线,结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择:以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线,本工程不具备采用的条件。人工净化就是人为的创造条件,使微生物大量繁殖,提高微生物净化的效率,主要包括活性污泥法与生物膜法,其中以活性污泥法采用较为普遍,是目前国内外城市污水处的主体工艺。传统的活性污泥法净化,积累了较丰富的实践经验和技术资料,运行可靠,处理所效果好,但是也存在能耗较多和费用高等特点,所以对其流程改革更新后,出现了
11、A-B工艺,氧化沟法,SBR间歇活性污泥法,A/O脱氮工艺,A2/O同步脱氮工艺等常用工艺,它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况,综合比较各个人工处理方法。2.2.3 污水处理工艺流程方案的比较1.传统活性污泥法这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现,并通过鼓风机曝气供给微生物所需的足够氧量,促使微生物存在于繁殖,以分解污水中的有机物。(1) 工艺特点利用曝气池中的好氧微生物,依靠鼓风曝气供给的氧生存来分解污水中的有机物质。混合液沉淀分离,或回流到曝气池中去,原污水从池首端进入池内,回流污泥也同步注入,废水在池内呈推流形势流动至
12、池的末端,流出池外至二沉池。 优点:该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%,处理效果好;运行可靠,出水水质稳定;适宜处理大量污水,所以多用于大中型水厂。缺点:运行费用高,在曝气池的末端造成供氧的浪费,故提高了运行成本;基建费用高,占地面积大;对水质、水量变化适应能力低;由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况,对于N、P的去处率低。(2) 工艺流程:进水 格栅 沉沙池 初沉池 曝气池 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥图2.1 传统活性污泥法工艺流程图2. A/O工艺A/O工艺的功能是去处有机物和脱氮。(1) 工艺特点:该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气,采用浸没式搅
13、拌,DO不大于0.5mg/l。好氧段进行曝气充氧,DO等于2 mg/l左右,在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解,同时有机氮转变成NH3-N,并被硝化,将好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段,在反硝化菌的作用下,利用进水中的BOD5作为碳源,将NOX-N还原成N2从水中溢出,从而实现脱氮,然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOX-N的硝化。优点:该工艺对污水的BOD和 SS总处理效率为90%95%,总氮的处理效率为70%以上;流程简单,构筑物少,只有一个污泥回流系统和混合液回流; 缺点:主要缺点是对N、P的去除率很低;该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。(
14、2) 工艺流程:进水 格栅 沉沙池 初沉池 缺氧池 好氧池二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥图2.3 A/O法工艺流程图3.氧化沟氧化沟又称“循环曝气池”,是50年代由荷兰的Pasveer开发,属于活性污泥法的一种变形。其基本特征是曝气池呈封闭的沟渠形,污水和活性污泥的混合液在环状渠道中不停的循环流动。(1)工艺特点:氧化沟一般采用延时曝气,并增加了脱氮功能,它采用机械曝气,一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅(一般3m左右),而流程较长,可以按照曝气器前作为缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件,再好氧段除碳源需氧量及达到脱氮的目的。(2)氧化沟的技术
15、特性: 主要技术参数出见表21。表21 氧化沟工艺主要设计参数污泥负荷 NS/kgBOD5/(kgMLSSd)0.050.15水力停留时间 T/h1024污泥龄C/d去除BOD558去除BOD5,并硝化1020去除BOD5,并反硝化30污泥回流比 R%5060污泥浓度X mg/l20006000容积负荷 kgBOD5/( m3d)0.20.4出水水质 mg/lBOD51015SS1020NH3-N13TP1 氧化沟内的循环流量很大,进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释,因此具有很强的承受冲击负荷能力,对不易降解的有机物也具有较好的处理效果; 处理效果稳定可靠,不仅可满足BOD5、SS
16、的排放标准,还可以达到脱氮除磷的效果; 由于氧化过的水力停留时间和污泥龄都很长,悬浮物、有机物在沟内可获得彻底的降解,活性污泥产量少且趋于稳定,一般不设初沉池和污泥消化池,有的甚至取消二沉池和污泥回流系统,简化了处理流程,减小了处理构筑物,使其基建费用都低于一般活性污泥法。 承受水质、水温、水量能力强,出水质好。缺点:对于中、大型污水厂,基建费和运行费比普通活性污泥法高,同时无法得到生物能源; 氧化沟沟体占地面积较大。(3) 工艺流程:进水 格栅 沉沙池 氧化沟 二沉池 出水回流污泥 剩余污泥图2.4 氧化沟工艺流程图综上所述:在本次设计中采用氧化沟工艺脱氮除磷,维护管理方便,处理效果好,剩余
17、污泥无需消化处理,选择该工艺都是比较合理的。2.3 具体工艺流程的确定经比较选用A/O工艺具体流程如下:粗格栅提升泵细格栅纤维滤池消毒池一体化氧化沟配水井脱水机房污泥池集水井闸门厌氧区缺氧区好氧区沉淀区沉淀墙外运出水图2.6 A2/O氧化沟工艺具体流程图2.4 主要构筑物的选择2.4.1 格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成,安装在污水管道、泵站、集水井的进口处或处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。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,以减轻劳动强度,一般应用机械清除截留物。2.4.2 进水闸井进水闸井与第一道格栅共
18、建在一起。2.4.3 污水泵房城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能,其中40%的电能为水泵消耗,所以,确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。1.污水泵站的特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价,其它考虑因素还有:泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式:(1) 合建式矩形泵站,装设立式泵,自灌式工作台,水泵数为4台或更多时,采用矩形,机器间、机组管道和附属设备布置方便,启动简单,占地面积大;(2) 合建式圆形泵站,装设立式泵,自灌式工作台,水泵台数不超过4台,圆形结构水力条
19、件好,便于沉井施工法,可降低工程造价,水泵启动方便。对于自灌式泵房,采用自灌式水泵,叶轮(泵轴)低于集水池最低水位,在最高、中间和最低水位都能直接启动,其优点为启动及时可靠,不需引水辅助设备,操作简单。非自灌式泵房,泵轴高于集水池最高水位,不能直接启动,由于污水泵水管不得设底阀,故需设计水位设备,但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知,本设计因水量大,并考虑到造价、自动化控制等因素,以及施工的方便与否,采用自灌式半地下式矩形泵房。2.泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内,与其它构筑物统一布置,为防止噪声和污染,应用绿化带和公共建筑隔离,隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地
20、面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管,这不仅改善水力条件,而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。3. 泵房内部的排水由于泵房较深,采用电动排水。4. 泵房的通风设施自然通风、机械通风。自然通风:采用全部自然通风布置特点,要有足够自然通风要求,适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。机械通风:采用全部机械通风和部分机械通风。 部分机械通风机械将电机排出的热风抽出,冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛,一般用于半地下式泵站。2.4.4 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前,以前减轻无机颗粒对于水泵、
21、管道的磨损;也可设于初沉池前,减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件,沉砂池的形式,按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。1.平流沉砂池优点:沉淀效果好,耐冲击负荷,适应温度变化。工作稳定,构造简单,易于施工,便于管理。缺点:占地大,配水不均匀,易出现短流和偏流,排泥间距较多,池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。 2.竖流沉砂池优点:占地少,排泥方便,运行管理易行。缺点:池深大,施工困难,造价较高,对耐冲击负荷和温度的适应性较差,池径受到限制,过大的池径会使布水不均匀。3.曝气沉砂池优点:克服了平流沉砂池的缺点,使砂砾与外裹的有机物较好的分离,通过调
22、节曝气量可控制污水的旋流速度,使除砂效率稳定,受流量变化影响小,同时起调节曝气作用,其沉砂量大,且其含有机物少。缺点:由于需要曝气,所以池内应考虑设有消泡装置,其他型易产生偏流或死角,。并且由于多了曝气装置从而使费用增加。基于以上三种沉砂池的比较,本工程设计确定采用曝气沉砂池。2.4.5 消毒1.接触池:拟采用折板往复式接触池。2.消毒剂的选择;(1) 液氯优点:价格便宜,效果可靠,投配设备简单。缺点:对生物有毒害作用,并且可产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。(2) 漂白粉优点:投加设备简单,价格便宜。缺点:除液氯去缺点外,尚有投配量不准确,溶解剂调制不便,劳动强大。适用于消毒要求
23、不高或间断投加的小型污水处理厂。(3) 臭氧优点:消毒效率高,能有效的降解水中残留有机物 、色味等,污水温度、PH值对消毒效果影响小,不产生难处理或积累性残余物。缺点:投资大,成本高,设备管理复杂。综上三种消毒剂的比较,本工程采用液氯消毒做消毒剂。2.4.6 计量设施接触池后的二级出水采用巴氏计量槽计量出水水量。2.4.7 浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水,来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式可分为间歇式和连续式。1.浮选浓缩池:适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥,并且运行费用较高,贮泥能力小。2.重力浓缩池:用于浓缩初沉池污泥和二
24、沉池的剩余污泥,只用于活性污泥的情况不多,运行费用低,动力消耗小。综上所述,本设计采用间歇式重力浓缩池。2.4.9污泥脱水污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水,采用带式压滤机。 第3章 城市污水处理系统的设计3.1 进水闸井和进水格栅间的设计3.1.1 进水闸井污水处理厂进水管要求:1. 进水流速在0.81.5m/s(如明渠,v=0.60.8 m/s);2. 管材为钢筋混凝土管;3. 非满流设计,n=0.014.由前面的计算和Qmax=503 L/s,查手册1得: Dg=900mm h/D=0.76 1000i=0.75 管内v=1.0 m/s h=16
25、00 0.75=1.2m所以,水面标高为:28.8+1.2=30.0m; 管顶标高为:28.8+1.60=30.4m。3.1.2 进水闸井工艺设计进水闸井的作用是汇集各种雨水以改变进水方向,保证进水稳定性。进水闸井前设跨越管,跨越管的作用是当污水厂产生故障或维修时,可是污水直接进入水体,跨越管的管径比进水管大,取为1700mm。考虑施工方便以及水力条件,进水闸井采用格栅间同值等边长的正方形截面,污水来水管标高为28.8米,闸井井底标高为28.8-0.15=28.65米,考虑格栅间的宽度,进水闸井采用正方形构造,面积为6000*6000mm。采用明杆式青铜密封圆形闸门:D=1100mm 重量=1
26、0503.1.3 粗格栅的设计3.1.3.1工艺原理及设计资料 1.格栅的作用格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截,以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。格栅的拦截物称为栅渣,其中包括数十种杂物,大至腐木,小至树权、木塞、塑料袋、破布条、石块、瓶盖、尼龙绳等。2.格栅的种类(1)按栅条形式分:直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条格栅,常见的为直棒式栅条格栅。(2)按栅条间净间距,即按栅距分:粗格栅(保护型格栅),栅距40mm;中格栅:栅距15-25mm;细格栅:栅距4 10mm。 3.1.3.2设计计算采用固定平面锐边矩形断面粗格栅,按3.0万m3/d的规模一次
27、建成,设计为两格(一个备用),K总=1.45,N=1,每组格栅的设计流量为0.503 m3/s。水流速度取0.8m/s。(1)确定格栅前水深,根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽B1=1.12m,则栅前水深(2)栅条的间隙数n个,格栅建筑宽度B: 取B=1.31m,选择机械格栅的有效尺度为1.23m,池宽为1.5m。 (3)由上可知进水渠道宽度B10.8m 其渐宽部分展开角度120进水渠渐宽部分长度栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2): (4)通过格栅的水头损失(h1):格栅条断面形状为锐边矩形, 故,k=3, 则:栅后槽总高度(h总):设栅前渠道超高h2=0.3m,(5)栅槽总长度(L)
28、: (6)每日栅渣量W: 设每日栅渣量为0.03m3/1000m3,取KZ1.45宜采用机械清渣机械规格GH-1400:有效栅宽1230mm,栅体1400mm,需要安装宽度1500mm。价格:3.1.4细格栅3.1.4.1设计参数设计流量Qmax=0.503m3/s, 过栅流速v=0.8m/s栅条间隙宽度b=10mm, 栅前长度L1=1.0m, 栅后长度L2=1.0m格栅倾角a=60, 栅条宽度S=10mm, 栅前渠超高h2=0.5m3.1.4.2设计计算(1)确定格栅前水深,根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽,则栅前水深(2)栅条的间隙数n个,=146(个)格栅建筑宽度,机械安装设备中取GH
29、-3000,其有效宽度为1830mm,安装宽度为3100mm,取B=3.1m。 (3)由上可知进水渠道宽度B11.12m 其渐宽部分展开角度120进水渠渐宽部分长度栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度:(4)通过格栅的水头损失(h1):格栅条断面形状为锐边矩形, 故,k=3, 则:栅后槽总高度(h总):设栅前渠道超高h2=0.3m,(5)栅槽总长度(L): (6)每日栅渣量W:设每日栅渣量为0.1m3/1000m3,取KZ1.45所以宜采用机械格栅清渣机械安装设备中取GH-3000,其有效宽度为1830mm,安装宽度为3100mm。明3.2 污水泵房的设计3.2.1 一般规定(1)应根据远近期污
30、水量,确定污水泵站的规模,泵站设计流量一般与进水管设计流量相同;(2) 应明确泵站是一次建成还是分期建设,是永久性还是半永久性,以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后,出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置;(3)污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时,集水池和机器间须用防水隔墙隔开,不允许渗漏,做法按结构设计规范要求;分建时,集水井和机器间要保持的施工距离,其中集水池多为圆形,机器间多为方型;(4)泵站构筑物不允许地下水渗入,应设有高出地下水位0.5米的防水措施。3.2.2 选泵(1)污水泵站选泵应考虑因素1) 选泵机组泵的总抽升能力,应按进水管的最大时污水量计,并应满足
31、最大充满度时的流量要求;2) 尽量选择类型相同和相同口径的水泵,以便维修,但还须满足低流量时的需求;3) 由于生活污水,对水泵有腐蚀作用,故污水泵站尽量采用污水泵,在大的污水泵站中,无大型污水泵时才选用清水泵。(2)选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。1) 流量的确定QQmax=503L/s选择集水池与机器间合建式矩形泵房,本设计拟订选用3台泵(2用1备),则每台泵的设计流量为:Q= Qmax/2=1655/4=252 L/s2) 集水池容积V 泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量VQt1250104m3为保证正常工作,设计为有效容积的1.2倍,则V=1.2104125
32、m3设计为长方体形状。 集水池表面积(A)A41.7m3 设计长L=10m,宽B=5m。则集水池实际容积V=1053150m33) 扬程的估算H根据水力计算表得知,扬程H约为7m。3.3沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒(如泥沙,煤渣等,它们相对密度约为2.65)。沉砂池一般设在泵站前以便减小无机颗粒对水泵,管道的磨损。也可设在沉淀池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。本工艺采用改良型A2/O一体化氧化沟(CFCT),要求污水的C/N5,C/P20,原水中C/N、C/P均较小,故此时不设初沉池,以提高生物反应池的营养比。3.4 A2/O一体化氧化沟(CFCT)的设计参数:
33、序号控制项目进水水质一级A标准去除率1BOD51501093.33%2SS3001096.67%3氨氮30583.33%4COD3005083.33%5TP40.587.50%3.4.1.设计参数设每池出水15000m3/d,共两座圆形一体化氧化沟。(1)好氧段的计算: 1)好氧区的容积:去产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD,内源呼吸衰减系数Kd=0.08d-1,K=0.04,污泥龄t=15d。去出水BOD为:设出水SS=10mg/L,则出水VSS的BOD=0.77100.5=3.85mg/L。 出水总BOD=6.1+3.85=9.95mg/L取混合液浓度MLSS为4000mg/L(ML
34、VSS=0.754000=3000mg/L)V=8590909/3000=2864m3水力停留时间HRT=2864/1500024=4.58h。污泥负荷Nr=0.100,取好氧池容积为5000m3。校核停留时间HRT=5000/1500024=8h。2)剩余污泥的计算:/d出水磷的校核:若污泥中的磷含量为4%,则剩余污泥带着的磷量为:1333.30.04=53.33kg/d,进水的总磷量为:150000.004=60kg,则出水磷的含量为:6.668kg/d,相当于出水磷含量为:6668/15000=0.4445mg/L。3)需要量计算:硝化反应的限制步骤就是亚硝酸菌将氨氮转化成亚硝态氮的过程
35、,故上式中,氨氮的变化量取决于亚硝态氮的转化速率:(温度为20C)=0.067d-1 故出水=0.096mg/L。 =30-0.096=29.904mg/L。 反硝化作用脱氮量为:=29.904-5=25.904mg/L。(硝态氮按照5mg/L计算) 总需氧量:标准需氧量:R0=其中,计算得R0=187kg/h。4)硝化校核硝化菌的产率系数为Y=0.1VSS/g当BOD/TKN=5,则f=0.054; Rn=fq=0.0540.67=0.03618 式中,t=0.276d=6.6h,HRT=8h符合要求。(2)缺氧段的计算:1) 脱氮量W的计算:硝态氮的量为氨氮的量,即: =30-0.096=
36、29.904mg/L2) 取反硝化速率反硝化区的MLSS=4000mg/L。则: ,取HRT=3h,则体积;3)内回流比200%。(3) 厌氧池的计算:HRT=2h,(4)沉淀池的计算:参照同类型的一体化氧化沟表面水力负荷为0.73m3/(m2h),故沉淀区的表面积为856m2。设水深H=6m,则V=5137m3,水力停留时间HRT=5137/1500024=8.3h。3.4.2氧化沟设计尺寸:1.两座圆形一体化氧化沟,单池设计流量Q=15000m3/d;2.池深H=7m,有效池深6m。 3.工艺采用水下曝气与水下推进器、搅拌器结合的方式以节省能耗。4.其他设计参数:(1)设计尺寸:类型理论体
37、积(V/m3)实际体积(V/m3)设计尺寸(R/m)停留时间(HRT/h)厌氧池12501266.88.22.03缺氧池18751917.28.213.03.07好氧池50005124.213.021.08沉淀池*51375122.421.026.78.12合计132621343126.721.22(2)纤维束滤池尺寸参考V型纤维滤池设计与运行张万友等编,工业水处理,2007.12,取同类滤池设计参数,过滤速度取14m/h; 过滤水头为1.8m; 单池过滤面积为44.64m2; 清洗空气压力0.05MP; 清洗空气强度15L/(sm2); 清洗水强度68L/(sm2); 截污容量510kg/m
38、3滤料; 清洗周期为2448h;3.7 二次沉淀池的设计二次沉淀池采用环形。3.7.1 设计数据(1)表面积: 如3.6一体化氧化沟所计算得,取表面负荷为0.73m3/(m2h),其设计尺寸为:R1R2=2126.7m。(2)有效水深:取停留时间为4.6h,则有效水深为H=qt=0.734.6=3.36m(3)污泥部分所需的容积 混合液浓度 ,回流污泥浓度为为保证污泥回流浓度,二沉池的存泥时间不宜小于2h,二沉池所需容积为:采用机械刮吸泥机连续排泥,设泥斗的高度H2为0.8m。面积为: 二沉池缓冲区高度H3=0.5m,超高为H4=0.3m,沉淀池坡度落差H5=1.83m总高度3.7.4 沉淀池
39、进水管路的计算 本计算采用的合建式的沉淀池,参照山东枣庄新城污水处理厂的设计标准,在池底上方0.8m处开设进水孔。设计参数: 取水流流速为0.1m/s,则过水总面积为 设进水口为矩形,宽度为150mm,则开孔率为3.7.5 拦浮渣设施及出水堰计算 (1)出水堰的计算 本设计中出水堰采用环形双出水堰,溢流堰形式采用90等腰直角三角形双出水堰,且内外堰间距为0.30.5m,取0.5m,沉淀池直径26.7m,取外堰直径26m,内堰直径26.5m,则堰口负荷为:q=Q1000/(D1+D2)= =1.53设过堰水深为40mm,查手册1中表161得:Q0=0.448 L/s则溢流堰个数: = Q/ Q0
40、= =562个双堰周长:L=(26+26.5)=164.8m过堰水面距堰板顶取0.05m,则每个三角堰堰口长度为:(0.04+0.05)2=0.18m则所做堰口总数为:n= =915562个,符合条件校核堰口负荷:q=252/(0.18915)=1.531.7 符合条件(2)出水槽的计算 出水槽宽设计为0.5 m,槽内水深1.0 m则流速V= =0.503m/s 介于0.40.6m/s之间,符合要求3.8过滤纤维束滤池参考V型纤维滤池设计与运行张万友等编,工业水处理,2007.12,取同类滤池设计参数,过滤速度取14m/h; 过滤水头为1.8m; 单池过滤面积为44.64m2; 清洗空气压力0
41、.05MP; 清洗空气强度15L/(sm2); 清洗水强度68L/(sm2); 截污容量510kg/m3滤料;清洗周期为2448h;3.9 消毒城市污水经二级处理后,水质有所改善,但仍存在病原菌,在夏秋季节要进行季节性消毒,设计为常用的液氯消毒,加氯机加药。3.9.1 设计计算设计参数:设计流量Q30000m3/d水力停留时间T=0.5h;有效水深H2m;设计投氯量C=3.05.0mg/L。1.消毒池有效容积(V1)V1=QT=12500.5=625m3设计消毒池(接触式)2座,没座共3格消毒池池长L=22m,每格池宽b=2.5m,长宽比L/b=20/2.58.8接触消毒池总宽B=nb=32.
42、5=7.5m2.消毒池实际容积(V2) V2=LBH=222.52=330m3满足有效停留时间的要求3.加氯量计算设计最大投氯量=5.0mg/L,则每时投氯量(W) W=5.030000103=150kg/d=6.25kg/h选用贮氯量为1000kg的液氯钢瓶,每日加氯量为1/6.67瓶,加氯机1台,单台投氯量57.5kg/h。4.混合装置 在消毒池第二格、第三格的起端设置混合搅拌机各1台(立式),共2台。实际选用JBJ1O00型推进式搅拌机,搅拌器直径1000mm,搅拌槽深度10002000mm,主轴转速140r/min,浆叶直径700mm,电动机功率2.2KW。如图13所示:图13 接触消毒池工艺计算图3.9.2加氯间及氯库注意事项 氯瓶必须与其他工作间隔开,直接通向外部且是向外开的门,设可以观察室内情况的观察孔或观察窗; 在加氯间出入处,应