2022年污水处理-课程设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1 工程概况设计原始资料污水处理厂出水排入距厂 150 m 的某河中,某河的最高水位约为-1.60 m,最低水位约为 m,常年平均水位约为 -2.00 m；污水处理厂的污水进水总管管径为 DN800,进水泵房处沟底标高为肯定标高 量为 3 万吨 /天；-4.3 m,坡度 1.0 ,布满度；处理初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置；1.2 设计要求 污水处理厂污水的水质以及预期处理后达标的数据如表所示：污水水质 A 组表污水原水和处理后的数据PHCODmg/L BOD mg/L SSmg/L 处理前水质40020020068处理后水质

2、20502068去除率80%75%90%处理后的标准符合城镇污水处理厂污染物排放标准中规定城市二级污水处理厂二级标准；1.3 选定处理方案和确定处理工艺流程GB189182002依据城市污水处理和污染防治技术政策条文中规定,日处理大于 20 万立方的污水处理厂一般可以采纳常规活性污泥法工艺,1020m3/d 污水处理厂可以采纳传统活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺；本次设计只需除去COD、BOD、SS不用考虑除氮和除磷工艺,而且BOD/COD=可生化性较好,所以挑选两种方案进行挑选；方案一：传统活性污泥法 一般活性污泥法是指系统中的主体构筑物曝气生物反应池的水流流态属推名师归纳总结 流

3、式；工艺流程见图1.1；第 1 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 方案二： AB 法污水处理工艺AB 法污水处理工艺是指吸附生物降解工艺,该工艺将曝气池分为高低负荷两段,各有独立的沉淀和污泥回流系统；高负荷段A 段停留时间约 2040分钟,去除 BOD 达 50以上； B 段与常规活性污泥相像,负荷较低,泥龄较长；工艺流程见图1.2；图传统活性污泥法工艺流程图图 1.2 AB 法污水工艺流程图1.4 方案的优缺点比较传统活性污泥法 AB 法污水处理工艺优点：缺点：优点：缺点：处理较好,BOD 去除1曝气池首端有 机1对有机底物去 除1A

4、 段在运行中假如率可达 90%以上,适 物负荷高, 耗氧速率 效率高；掌握不好, 很简洁产宜处理净 化程度和 高；2系统运行稳固；生臭气稳固要求 较高生物2曝气池大, 基建费3有较好的脱氮 除2污泥产率高, A 段污水； 对污水比较灵 用高；磷成效；产生的污泥量较大,活,可以依据需要调3供氧速率难于 与4AB 法工艺较传统 这给污泥 的最终稳节；其吻合,不平稳；的一段法 工艺节约 定化处置 带来了较运行费用 20%25%；大压力；两种方案都可行,按最终挑选AB 法污水处理工艺；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2

5、污水工艺设计设计流量运算污水平均流量：Qd30000m 3d0.347m 3s243600污水总变化系数：KZ.27.1420 .Q11污水最高日流量：Q dQ dK z.04933 ms2.2 格栅格栅是安装在污水渠道、泵房的进口处的顶端,用于截留较大悬浮物,主要作用是将污水中的大块污水拦截,以免后续处理单元的 害；设计参数：水泵或构筑物造成损1、 栅条间隙：机械清洗为 1625mm,人工清洗为 2540mm；2、 格栅栅渣量：间隙为1625mm 时,栅渣量为 0.10 3/103m3 污水：间隙为 2540mm时,栅渣量为 0.033/103m3污水；3、 污水过栅流速 0.610 m3/

6、d,格栅前渠道流速 0.4 m3/d；4、 清渣方式：当栅渣量大于 倾角 90 60 ；m3/d 时,采纳机械清渣格栅；机械清渣格栅5、 栅条宽度 s=；栅条间隙 b=50mm 6、 栅前水深 h=；倾角 =60 ；7、 过栅流速 v=0.8m/s；2.2.1 格栅设计运算1、格栅间隙数名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - nQsinbhv0.4930.sin6080.0580 .202、格栅槽宽度BSn1bn0 .05200 .0152011 .285 m3、进水渐宽部分长度式中渐宽处角度,一般取L 1BB 1103

7、.035 m2tan1 .2851 .2tan2010 30 ；B1进水明渠宽度,B 1Q maxvh；4、栅槽与出水渠道连接处的渐缩部分长度L 2L 1.018 m25、过栅水头缺失式中h 1kh 0sinh 0v22 gh1过栅水头缺失, m；h0运算水头缺失, m；名师归纳总结 k系数,格栅受到污染堵塞后,水头缺失增大的倍数,一般k=3；第 4 页,共 31 页4 阻力系数,与栅条断面外形有关,S3e当格栅为矩形断面时,=；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - h 12 .420.0154320.82sin6030.059.810 . 085 m6、

8、栅槽总高度式中Hhh 1.h 20.30.800851.185 mh2栅前渠道超高, m,一般取；7、栅前槽高H 1hh 20 .30.81 .1 m8、栅槽总长度LL 135L 20.1 .00.50H 11 .1tan0.m181 .0.51.732.679、每日栅渣量式中WQ max W 186400K 总10000.4930.01864001.4210000.30m 3d0.2m 3dW1每 10 3m 3 污水的栅渣量,取0.1,粗格栅用小值,细格栅用大值,中格栅用中值；格栅采纳机械清渣方式；10、格栅示意图名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 31 页精选学习资料

9、 - - - - - - - - - 图 格栅运算简图2.3 提升泵站 泵房的挑选 挑选集水池与机械间合建的半地下矩形自灌式泵房,这种泵房布置紧凑,占地少,机构省,操作便利；本设计设三台水泵,其中两天备用；设计运算 1、每台泵的流量QQ max0.4830 .2423 ms222、集水池容量按规定集水池的容量不能小于一台泵6 分钟进水的容积 WWQ6603 88 m3、集水池面积AW HH 有效水深, 2m；名师归纳总结 A44m 2第 6 页,共 31 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 扬程运算式中hhh 0h 1hDhHh 集水池最低工作水位与所

10、需要水位的高差；0h 出水管提升后的水面高程,m；D布满度, 0.65；h 经过格栅的水头缺失, ；h0.18.43.052.0252.62 m参照设计手册的各构造物的水头缺失,本设计污水构造物的水头缺失为；沿程缺失为；HZ6.2.45.05411.24 m选用 550TU L 型污水水泵三台,每台 2.4 曝气沉砂池一般平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有 加大；采纳曝气沉砂池可以克服这一点；Q=1350L/s,扬程 1045m；15%的有机物,使后续处理难度优点：通过调剂曝气量,可以掌握污水的旋流速度,使除砂效率稳固,受流量变化的影响较小；同时对污水起到预曝气作用；设计参数1、旋流速度保持 0

11、.25；2、水平流速 v1=6；3、最大流量时停留时间 13min；4、有效水深 h2=23m,宽深比一般采纳 12；5、1m3污水的曝气量为 0.2m3空气；2.4.1 设计运算1、池子总有效容积名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - VQ mxx t60式中t停留时间,一般取0 .49326059 .16 m 313min；2、水流过水断面面积AQ max0 .4934 .2 93 mv1.013、沉砂池宽度宽深比为：B.125B2A4 .932 .47 mh 22h 24、沉砂池长度LV59.1612mA4.935

12、、每小时需空气量式中q3600 Q mac d36000 .493.023553 mhd1m3污水的曝气量,一般采纳0.13/m3污水；6、沉砂室所需容积VQ XT 8640062864001060 .37430101 .8 m 37、沉砂斗上口宽度名师归纳总结 式中h沉砂斗高度；a2 h 3a 15第 8 页,共 31 页tan2.14.0tan602 .12 m- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 沉砂斗壁与水平的倾向,矩形沉砂池 =60 ；a1 0.5m；设计中取 h=,a1=；8、沉砂斗有效容积V 0h 3a2aa 12a2 10.50.5231.

13、42.122.1232.713 m9、沉砂室高度h 3h 34il20211222.470.1 .m21 .5410、沉砂池总高度式中Hh 1h 2h 3540 .321.3.84mh1沉砂池超高,一般采纳0.3；10、出水和排砂装置出水采纳沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定；出水管采纳 DN800 的钢管；采纳沉砂池底部管道排砂,排砂管 DN200mm；2.5 AB法1、全系统分为预处理段、A 段、 B 段等三段、预处理段只设格栅、沉砂池等简洁设备,不设初次沉淀池；2、A 段有曝气吸附池和中间沉淀池组成,成；B 段由曝气池和最终沉淀池组3、A 段和 B 段各自拥有

14、独立的污泥回流系统,两段完全分开；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.5.1 A 段设计参数对处理城市污水, A 段的主要设计与运行参数建议值为：1、BOD污泥负荷 L S2 6kgBOD/kgMLSS的 1020 倍；2、污泥龄 c0.3；3、水力停留时间 t30min；4、吸附池内溶解氧 DO浓度 0.2；d,为一般活性污泥法5、A 段曝气池内的混合液污泥浓度 MLVSS 一般采纳 20003000mg/L；6、A 段曝气池内的污泥回流比 B 段设计参数RA 一般采纳 40%70%去除有机物是 B 段的主要净

15、化功能； B 段承担负荷为总负荷的 30%60%,与一般活性污泥法比,曝气池的容积可削减 40%左右；1、BOD污泥负荷 L SkgMLSS d；2、污泥龄 c1520d；3、水力停留时间 t23h；4、吸附池内溶解氧 DO浓度 12mg/L；5、A 段曝气池内的混合液污泥浓度MLVSS 一般采纳 20004000mg/L；6、A 段曝气池内的污泥回流比 RB 一般采纳 50%100%；A、B 段去除率 A 段的 BOD 去除率一般为 50%60%,本设计取 60%,就 A 段出水 BOD 浓度虽然本设计最终要求SAE200 160 %B 段处80 mg/LBOD=50mg/L,但依据一级标准

16、排放要求,经过理后出水 BOD 浓度应小于 20mg/L名师归纳总结 E AB8020第 10 页,共 31 页8075 %- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 平面尺寸运算1、A 段曝气池容积V A24 S rA Q1738 .8N SA X VA24120320003 1252 m 式中 SrAA 段去除的 BOD 浓度；NSA A 段 BOD 污泥负荷率 kgBOD/ kgMLSS d；XVA MLSS 浓度 mg/L；2、 B 段曝气池容积式中V B24 S rBQ1738 .8N SBX VB2460.0230004173 .3 1 mSrBB

17、段去除的 BOD 浓度；Q最大流量 m3/h；NSB B 段 BOD 污泥负荷率 kgBOD/ kgMLSS d；XVB MLSS 浓度 mg/L；3、 A 段水力停留时间T AV A0.72 hQ12521738.8介于 0.5之间,符合要求；4、 B 段水力停留时间T BV B.12.4hQ41731738.8介于之间,符合要求；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5、 A 段曝气池平面尺寸式中F AV A12522 278 mHA4 .5FA A 段曝气池的总面积 m 2；HA A 段曝气池的有效水深 m；A

18、 段曝气池采纳推流式,共两组,每组2 廊道,廊道宽为 5 米L ANF AA514mAn Ab227826、 B 段曝气池平面尺寸式中F BV B4173 .1927 .2 4 mH B4 .5FB B 段曝气池的总面积 m2；HB B 段曝气池的有效水深 m；B 段曝气池采纳推流式,共两组,每组4 廊道,廊道宽为 5 米L AF B523.1 mNBnBb B927.424设计取 24m；曝气池的进出水系统1、A 段曝气池的进水系统沉砂池的出水通过DN800 的管道进入 A 段曝气池进水渠道,渠道内的水流速度为；进水渠道内,水分成两段,流向两侧的进水廊道渠道的宽度为,渠道 内有效水深,就渠道

19、内的最大水速名师归纳总结 v1Q max10 .29ms第 12 页,共 31 页NA bAhA0.48321- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 式中 bA进水渠道宽度；hA进水渠道有效水深；曝气池采纳潜孔进水,孔口面积设每个孔为,就孔口数A A0.Q nax0.812 mNA v20.48320 .30.81.45个；402、A 段曝气池的出水设计 A 段曝气池的出水采纳矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头2式中HQ33/s 与回流污泥mb2gH堰上水头；QA 段每组反应池出水量 m3/s,指污水最大流量量 0.347X50% m3/s；m流量系数, 0.4

20、；b堰宽 ,一般等于池宽 2H0.48350.3470.530 .17m0.429 .8设计中取 m；两组 A 段曝气池出水,通过 内的流速 m/s；3、B 段曝气池的进水系统DN1000 的出水管,送到 A 段沉淀池,出水管沉砂池的出水通过 DN800 的管道进入 B 段曝气池进水渠道,渠道内的水流速度为；进水渠道内,水分成两段,流向两侧的进水廊道渠道的宽度为,渠道内有效水深,就渠道内的最大水速名师归纳总结 v1Q max10 .29ms第 13 页,共 31 页NA bAhA0.48321- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 式中 bA进水渠道宽度；h

21、A进水渠道有效水深；曝气池采纳潜孔进水,孔口面积设每个孔为,就孔口数A A0.Q nax0.812 mNA v20.48320 .30.81.45个；404、B 段曝气池的出水设计 B 段曝气池的出水采纳矩形薄壁堰,跌落出水,堰上水头2式中HQ33/s 与回流污泥mb2gH堰上水头；QB 段每组反应池出水量 m3/s,指污水最大流量量 0.347X100% m3/s；m流量系数, 0.4；b堰宽 ,一般等于池宽 2H0.0.4830.347830.21 m4529 .两组 B 段曝气池出水,通过 内的流速 m/s；剩余污泥量1、A 段剩余污泥量DN1000 的出水管,送到 A 段沉淀池,出水管

22、W A Q 平 L rA QS rA式中 LrAA 段 SS 的去除浓度 kg/m3；SrAA 段 BOD 的去除浓度 kg/m3；a A 段污泥增长系数,一般用 0.4；A 段曝气池对 SS 的去除率一般 70%80%,设计中采纳 75%；设沉砂池对名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - SS的去除率为 20%,就 A 段去除 SS 浓度为：LrA.021.02 75 %.012kgm 3设计中取污泥增长系数WA29981（.012.04.012）50368kgdA 段产生的湿泥量式中Q A1W A100099%；P

23、 A5036 .810 .991000503 .73 mdQA湿泥产量 m3/h；PA污泥含水率；设计中A 段污泥的含水率为2、B 段剩余污泥量W B 1 QS rB式中 LrBB 段 SS 的去除浓度 kg/m3；SrBB 段 BOD 的去除浓度 kg/m3；a1B 段污泥增长系数,一般用 0.4；设计取；WB .0 5 29981 .0 06 899 4 kg dB 段产生的湿泥量式中Q B1W B100099.5%；P B899 .410 .99510001803 mdQB湿泥产量 m3/h；PB污泥含水率；设计中B 段污泥的含水率为3、总剩余污泥量名师归纳总结 - - - - - -

24、-第 15 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - WWW每天产生的湿泥量Q 为；5036 .8899 .4683 .7m 3d5936 .2kgdQQ AQ B503 .7180A 段和 B 段曝气池产生的剩余量污泥通过排泥管送至污泥处理构筑物,剩余污泥通过汇总成 DN200 的总管排出,管内污泥平均流速为；4、A 段污泥龄式中cAA1dN SA CA A 段污泥龄；0.60.56 AA 段污泥增长系数；取1cA0.63在 0.4之间,满意要求；5、B 段污泥龄式中cBB21N SBd CB B 段污泥龄；0.510 BB 段污泥增长系数；取1cB0.50.在 10

25、25 之间,满意要求；2. 需氧量1、A 段最大需氧量名师归纳总结 式中Q AaQS rA8.012第 16 页,共 31 页.061738 .125 .23 mhQA A 段最大需氧量 kg/h；a需氧量系数,一般0.4；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Q最大流量 m3/h；SrAA 段去除 BOD 浓度 kgBOD/m3；2、B 段最大需氧量式中Q BaQS rBbQN0 .06.1231738 .8128 .3m 3hQB B 段最大需氧量 kg/h；a需氧量系数, B 段一般；Q最大流量 m 3/h；SrBB 段去除 BOD 浓度 kgBOD

26、/m3；B硝化需氧量系数,取；Nr B 段去除 NH 3N 浓度,取 0；A、B 段总需氧量 O 为：OO AO B3125 .2128 .243 .5m 3h中间沉淀池本次设计采纳圆形辐射式沉淀池,设两座；泥斗设在池中,池底向中新社倾斜,污泥通常用刮泥机或吸泥机排除；设计参数1、沉淀时间： 1.0；2、外表水力负荷： 1.53/m2*h ；3、每人每日污泥量： 0.35人 *d；4、污泥含水率： 9597%；5、池子直径与有效深度的比值612m,池径不宜大于50m；6、缓冲高度,非机械排泥时为；机械排泥时,缓冲层上缘宜高于刮泥板；7、坡向泥斗高度不小于；名师归纳总结 - - - - - -

27、-第 17 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计运算1、每座沉淀池外表积和池径式中A 1Q max1738 .8434 .7 m 2nq 122D 14A 123 .5 mA1沉淀池的外表积, m2；D1沉淀池的直径, m；N池数；Q1外表水力负荷, m3/m2*h ；2、沉淀池有效水深h 2q 1 t2.15.30 m3、沉淀池污泥区容积式中WQ m axC 0C 1100SS 浓度 kg/m3；100P 0C0,C1分别为进水沉淀池和最终出水的P0污泥含水率, 9597%；P污泥密度, kg/m3,含水率 95%以上时,取 1000kg/m3；W41731

28、2002010310060%90 .3 2 m1000100954、污泥斗的容积污泥斗高度：h 5V 11h 5r12r1r22r2 22 1.173 m3r11 .73221312 .3 7 m21tan60r2tan坡底落差：h 411752.005.05 mRr.0055、池底的容积名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - V 2h 42 RRr 1r23286 .0 .511 .2 7511 .7522 23 3 m90 .3 2 m33 6 m所以,总储存污泥体积：VV 1V 212 .786 .699 .6、

29、沉淀池总高度式中h1超高,；Hh 1h 2h 3h 4h 5h2有效水深,；h3缓冲高度,取；h4坡底落差,；h5污泥斗高度, m；H.033 .0.050 .5.1736 .03 m图 2.2中间沉淀池运算简图二次沉淀池的主要作用是泥水别离,使混合液澄清、污泥浓缩和回流活性 污泥；由于最终沉淀池是在活性污泥法之后,所以设计参数跟初次沉淀池不同；设计参数1、沉淀时间： 1.5；2、外表水力负荷： 0.53/m2*h ；3、每人每日污泥量： 0.35人 *d；4、污泥含水率： 9%；名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - -

30、 5、池子直径与有效深度的比值612m,池径不宜大于50m；6、缓冲高度,非机械排泥时为；机械排泥时,缓冲层上缘宜高于刮泥板；7、坡向泥斗高度不小于；2.7.1 设计运算1、每座沉淀池外表积和池径式中A 2Q max1738 .827 .580 m 2nq 221 .5D 24A 22 mA2沉淀池的外表积, m2；D2沉淀池的直径, m；q池数；q2外表水力负荷, m3/m2*h；2、沉淀池有效水深h 2q 1 t.153.45 m3、沉淀池污泥区容积名师归纳总结 式中V2 Q1RX第 20 页,共 31 页1XrXN2R污泥回流比 50100%；Xr污泥回流浓度mg/L；X混合液污泥浓度m

31、g/L；V2.0347360010 .533333 926 m其中133331000022X6 10r10000mgL；Xr1RX3333m gLSVIR式中SVI污泥体积指数, 70150,本设计取 120；r修正系数,取1.2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4、污泥斗的容积V 2h4R2Rr 1r2 2223 m 390 .2 m 330.613 .5 213 .523142 .63 m13 .52.005.06 m坡底落差：h 4Rr1.005污泥斗高度：h5VAV2926142.61.37m99 .58012 .786 .6所以,总储存污泥

32、体积：VV 1V 26、沉淀池总高度式中h1超高,；Hh 1h 2h 3h 4h 5h2有效水深, 4.5m；h3缓冲高度,取 0.6m；h4坡底落差,；h5污泥斗高度, 1.37m；H.034 .50 .5.051 .37.71 m图 2.3最终沉淀池运算简图城市污水经过二级处理后,水质已经改善,但细菌值会超标；依据城镇污水处理厂污染物排放标准行消毒；GB189182002 规定,深度处理的再生水必需进名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 污水消毒的主要方法是向污水中投入消毒剂；目前污水消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠

33、、紫外线等；本设计采纳次氯酸钠消毒；设计参数接触池的接触时间 于 g/L；1、加氯量式中 a加氯量T 不应当小于 30min,沉降速度采纳 1；保证余氯不小Q0.001 a Q0.001530000150kgd2、接触池时间要求运算消毒池有效容积V.073 1217 mVQ max T.048336003、消毒池的平面布置 消毒池分为 3 格；有效水深为 H=3 米；消毒池池长 L=25m,每格宽为 6m；4、校核消毒池实际有效容积VBLH251831350m 31217m 33 污泥处理运算污泥中含有大量的水分；初次沉淀污泥含水率95%97%,剩余活性污泥高达 99%以上；因此污泥的体积大,

34、对后续的处理造成困难；通过浓缩池削减污 泥的体积,污泥浓缩池目的在于减容；本次设计采纳重力浓缩；重力浓缩是利用污泥中固体颗粒与水之间的相对密度差来实现污泥浓缩,一般含水率可由 96%降至 93%96%；对于没有除磷要求的污水厂比较合 适；设计参数：名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1、污泥固体负荷采纳30kg/m2d60kg/m2d；2、浓缩时间不小于 12h；3、浓缩池的有效水深宜为 4 米；4、污泥室容积和排泥时间,两次排泥的时间一般为 8h；5、采纳栅条浓缩机是,其外缘线速度一般为 度不宜小于；浓缩池运算1、重力浓缩池面积运算式中A浓缩池总面积, m2；AWCMW湿泥污泥量 m3/d；C污泥固体浓度, g/L；12m/min,池底向泥斗的坡M浓缩池污泥固体负荷,kg/m2d；2 mA68430501140设计两组浓缩池,A 11140570m 2；22、浓缩池直径D4 A 1270427m3、浓缩池工作高度式中h1TW24Ah 浓缩池工作部分高度,m；T设计浓缩时间, h；h112684