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1、某城镇污水处理厂工艺设计某城镇污水处理厂工艺设计摘 要本次设计所处理的对象是某城镇的城镇污水。本次设计总水量为45000m3/d；COD450mg/L；BOD5290mg/L；SS250mg/L；PH=69；TN45 mg/L；TP4.0 mg/L；NH3-N30。通过一定合适的工艺处理后达到城镇污水处理厂一级A排放标准，即COD50mg/L；BOD510mg/L；SS10mg/L；PH=69；TN15 mg/L；TP0.5 mg/L ；NH3-N5。通过查阅一定的参考资料，并在导师的精心指导下，决定采用氧化沟工艺作为本次设计的处理方案。在处理过程中，最终使之达标排放。确定工艺流程后，根据本设
2、计处理规模45000m3/d，再对各个水处理构筑物进行了选型及工艺参数的取值。论文中对整个废水处理工艺的选型作了详细的论述和说明；在设计计算说明书中对各个处理构筑物进行了必要的工艺计算。通过对本方案在处理效果和经济效果上的分析比较，可以得出该方案使可行的。设计成果包括毕业设计论文和设计计算说明书各一份，设计图纸10张。关键词 城镇污水；氧化沟工艺；脱氮除磷Some cities sewage treatment plant project technological design AbstractThe object of this design is domestic water.The t
3、otal capacity of water is 45000m3/d; chemical oxygen demand (COD)450mg/L；biological oxygen demand (BOD5)290mg/L；suspend solid (SS)250mg/L；PH=69；total nitrogen (TN)45 mg/L；total phosphate (TP)4.0 mg/L；ammonia-nitrogen(NH3-N)0.2 宜采用机械清渣5.2 泵房通过高程计算，从吸水面到泵后细格栅栅栅前水深之间距离为10.579m，水泵自身水头损失2.0和安全水头损失为2.0m，所
4、以提升扬程在15m左右，参照选泵的依据，选择潜水泵型号为350QW1500-15-90型潜污泵，电动机功率90.0kw，990 r/min，出口直径50mm,泵重60kg,两用一备。5.3 细格栅1.设计参数：细格栅的栅条间距为310mm，设置细格栅的目的主要是截留污水中的悬浮固体，对后续生物池等处理设施起保护作用。栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.8m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=0.06m栅前部分长度0.5m，格栅倾角=75单位栅渣量1=0.02m3栅渣/103m3污水渐扩部位展开角1=20，设栅前水深h=1.0m细格栅计算草图2.计算过程：设有两台细格栅并联运行，进
5、水由两条渠道经过细格栅，(1) 格栅的间隙数n= =50.551（个）(2) 格栅的宽度 设计采用锐边矩形钢条为栅条，即栅条宽度s =10mm B=S(n-1)+bn=0.01(51-1)+0.00651=0.806m(3) 进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽=0.45m，其渐宽部分展开角度=，=（0.806 -0.45）/(2tg)0.49m(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(5) 通过格栅的水头损失,设栅条断面为锐边矩形断面, =2.42(0.01/0.006) sin60 3()=0.41m(6) 栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m, 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1
6、作为补偿 H=h+h1+h2=1.0+0.41+0.3=1.71m。(7) 格栅总长度 L=+1.0+0.5+H1/tg=0.49+0.245+1.0+0.5+(1.0+0.3)/ tg=2.25m(H1为栅前渠道深=h+h2)(8) 每日栅渣量的计算在格栅间隙6mm时，设栅渣量为0.02（m3/103m3污水）)，有=0.60.20 宜采用机械清渣5.4 旋流沉砂池设计计算:(1) 旋流沉砂池选择该污水厂设计流量Q=45000=521(l/s)，设有2座旋流沉砂池并联运行，根据设计水量，单座沉砂池的设计水量为260.5L/s,查给水排水设计手册 （第05册）城镇排水第二版中P291表5-10
7、和给水排水工程快速设计手册P84表4-6，选择单座旋流沉砂池的各部分尺寸和规格如下：旋流沉砂池计算草图旋流沉砂池型号及尺寸(mm)型号流量（L/s）ABCDEFGHJKL30031030501000610120030015504503004508001350计水量/（ 104 m3/d）沉砂池直径/m沉砂池深度/m砂斗直径/m2.253.051.351.00砂斗深度/m驱动机构/W桨板转速/(N/min)1.550.7514 (2) 排砂方法旋流沉砂池排砂有三种方式:第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除;第二种是用空气提升器，即在桨板传动轴中插入一空气提升器;第三种是在传动轴中插入砂泵，泵
8、及电机设在沉砂池顶部。本工程采用空气提升器排砂，该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应。5.5 厌氧池1. 设计参数设计流量：考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，设计水量按最大日平均时考虑。每座设计流量为Q1=100.2L/s，分4座。水力停留时间：T=2h污泥浓度：X=3000mg/L污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L2. 设计计算（1）厌氧池容积：V= Q1T=100.210-323600=721.44m3 （2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。则厌氧池面积：A=V/h=721.44/4=180.36m2 设计厌氧池长约为宽的2倍，则可取L=19.0m
9、,B=9.50 厌氧池的总容积V=9.5195=902.5m3,有效容积为721.44m3,则体积有效系数为79.94%,符合有机负荷要求 水力负荷率V2=(Q/24)721.44 =0.6m3/(m2.h)对于颗粒污泥，水力负荷V2=0.10.9 m3/(m2.h),符合要求。5.6 氧化沟1.设计参数拟用卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟设计分4座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q1100.2L/s=8657.28m3/d。总污泥龄：20dMLSS=3600mg/L,MLVSS/
10、MLSS=0.75,则MLVSS=2700,a=0.48,b=0.05曝气池：DO2mg/L脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSSdK1=0.23 l/d Ko2=1.3mg/L剩余碱度100mg/L(保持PH7.2):所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO-3-N还原硝化安全系数：2.5硝化温度修正系数：1.082.设计计算（1）碱度平衡计算：1）设计的出水BOD5为10 mg/L，则水中非溶解性BOD5的值为：BOD5f0.7Se1.42（1-e-0.235）6.8mg/L因此，处理水中的溶解性BOD5 为：10-6.8=3.2m
11、g/L2）采用污泥龄30d，则日产泥量为： kg/d 一般情况下，其中有12.4为氮，近似等于TKN中用于合成部分为： 0.124595.9=73.89kg/d 即：TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =30-8.54-2=19.46 mg/L 需用于还原的NO3-N =19.46-10=9.46 mg/L3）碱度平衡计算 已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L，剩余碱度=250-7.119.46+3.09.46+0.1（2903.2）=168.89 mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH7.2 mg/L（2）硝化区
12、容积计算： 硝化速率为 =0.204 l/d（T=12）故泥龄：d 采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.54.9=12.5d 原假定污泥龄为20d，则硝化速率为： l/d 单位基质利用率： kg/kgMLVSS.d MLVSS=fMLSS=0.753600=2700 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积：m3 水力停留时间：h （3）反硝化区容积： 12时，反硝化速率为： =0.018kgNO-3-N/kgMLVSS.d还原NO-3-N的总量=kg/d 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容： m3 水力停留时间：h （4）氧化沟的总容积： 总水力停留时间：h 总容积：m3 （5）
13、氧化沟的尺寸： 氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m，宽7m，则氧化沟总长:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: （取46m） 故氧化沟总池长=46+7+14=67m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。 校核实际污泥负荷 （6）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量： Nr=19.468657.2810-3=168.47kg/d R=0.58657.28(0.29-0.0032)+0.14421.
14、132.7+4.6168.47-2.681.9 =2997.18kg/d=124.88kg/h 采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为： 取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的饱和度=7.63 mg/L， =9.17 mg/L 查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，每座氧化沟所需数量为n,则 取n=2台（7）回流污泥量： 可由公式求得。式中：X=MLSS=3.6g/L，回流污泥浓度取10g/L。则： （50100，实际取60）考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥总量为49%Q。
15、（8）剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为： （9）氧化沟计算草草图如下：5.7 二沉池采用两座中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，1设计参数 设计进水量：每座沉淀池流量Q=937.5m3/h 表面负荷：qb范围为1.01.5 m3/ m2.h ，取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=3 h 堰负荷：取值范围为1.52.9L/s.m，取2.0 L/(s.m)2.设计计算：二沉池计算草图(1)单池沉淀部分水面面积A，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 q=1.0m3/m2.h，沉淀时间为T=3h。A=937.5m2(2) 池体直径D=34.56m，取D=35m(3) 沉淀部分的有效水深h2=qT=3m(4) 污泥区的容积(为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h)V=1588.24m3 (5) 污泥区的高度h4 污泥斗高度。设池底的径向坡度为i=0.05，污泥斗底部直径D2=2.0m，泥斗上部直径D1=4.0m，污泥斗倾角60，泥斗区高度=1.73m泥斗的容积V1=12.69m3 锥体