某污水厂设计说明书.docx

某污水厂设计说明书.docx

《某污水厂设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某污水厂设计说明书.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

某污水厂设计说明书

Q=66000m3/d=2750m3/h=0.763889m3/s

水质情况

该城市污水来源为城市居民生活污水，根据水质化验报告，设计进水水质如下：

BOD5＝180mg/L，COD＝350mg/L，pH＝6.5～8,TN=40mg/L,TP=8mg/L,SS＝250mg/L。

3.处理水质要求

要求处理后水质达到如下城市污水排放二级标准：

BOD5≤30mg/L，COD≤

120mg/L，pH＝6.5～7.5,NH4＋-N≤25mg/L,TP≤1.0mg/L,SS≤30mg/L。

Q=66000m3/d=2750m3/h=0.763889m3/s

总变化系数Kz=1.3

Qmax=Q*Kz=0.763889*1.3=0.993056m3/s

污水处理程度计算：

1、污水的SS处理程度计算

要求处理后水质达到城市污水排放二级标准

进水SS浓度C=250mg/L,出水SS浓度Cess=30mg/L

SS处理程度E1=（C-Cess）/C=（250-30）/250=0.88

2、污水的BOD5处理程度计算

进水BOD5浓度L=180mg/L,出水BOD5浓度LeBOD5=30mg/L，

BOD5处理程度E2=（L-LeBOD5）/L=（180-30）/180=0.833

3、污水的TN处理程度计算

进水TN浓度C=40mg/L,出水TN浓度Cess=25mg/Lmg/L

TN处理程度E3=（C-CeTN）/C=（40-25）/40=0.375

4、污水的TP处理程度计算

进水TP浓度C=8mg/L,出水TP浓度CeTP=1.0mg/L

TP处理程度E4=（C-CeTP）/C=（8-1）/8=0.875

5、污水的COD处理程度计算

进水TP浓度C=350mg/L,出水TP浓度CeCOD=120mg/L

处理程度E5=（C-CeCOD）/C=（350-120）/350=0.657

工艺流程：

格栅---沉砂池---沉淀池---SBR反应池---出水

1、格栅

设计中选择2组格栅，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为Q‘=Qmax/2=0.496528m3/s

栅条的见系数：

设栅前水深h=0.7m,过栅流速V=0.9m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角α=60。

，

n=（Q‘（sinα）0.5）/bhv

=（0.496528*（sin60）0.5）/（0.02*0.7*0..9）≈34个

格栅槽宽度

每根格栅条的宽度S=0.015m

B=S（n-1）+bn=0.015（34-1）+0.02*34=1.175m

进水渠道渐宽部分的长度：

设进水渠道宽B1=0.9m，其渐宽部分展开角度α1=20。

L1=（B-B1）/（2tgα1）=（1.175-0.9）/（2tg20）=0.405m

出水渠道渐窄部分的长度：

L2=L1/2=0.405/2=0.203m

通过格栅的水头损失

设格栅断面为锐边矩形断面，格栅条的阻力系数β=2.42

格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数k=3,

h1=kβ（S/b）4/3（V2/2g）sinα

=3*2.42*（0.015/0.02）4/3（0.92/2g）sin60=0.177m

栅后明渠的总高度

设栅前渠道超高h2=0.3m,

H=h+h1+h2=0.7+0.177+0.3=1.177m

格栅槽总长度

L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα

=0.405+0.203+0.5+1.0+（0.7+0.3）/tg60=2.686m

每日栅渣量：

栅渣量为每1000m3污水产W1=0.06m3

W=QmaxW1*86400/（KZ*1000）

=0.496528*0.06*86400/（1.3*1000）

=1.98m3/d>0.2m3/d

应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械渣打包机将栅渣打包，汽车运走。

进水与出水渠道：

设计中取进水渠道宽B1=0.9m，进水水深h1=h=0.7m

出水渠道B2=B1=0.9m，出水水深h2=h1=0.7m

设计中选择2组格栅，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量为Q‘=Qmax/2=0.496528m3/s

栅条的见系数：

设栅前水深h=0.7m,过栅流速V=0.9m/s，栅条间隙宽度b=0.005m，格栅倾角α=60。

，

n=（Q‘（sinα）0.5）/bhv

=（0.496528*（sin60）0.5）/（0.005*0.7*0..9）≈136个

格栅槽宽度

每根格栅条的宽度S=0.015m

B=S（n-1）+bn=0.015（136-1）+0.005*136=2.705m

进水渠道渐宽部分的长度：

设进水渠道宽B1=1.5m，其渐宽部分展开角度α1=20。

L1=（B-B1）/（2tgα1）=（2.705-1.5）/（2tg20）=1.66m

出水渠道渐窄部分的长度：

L2=L1/2=1.66/2=0.83m

通过格栅的水头损失

设格栅断面为锐边矩形断面，格栅条的阻力系数β=2.42

格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数k=3,

h1=kβ（S/b）4/3（V2/2g）sinα

=3*2.42*（0.015/0.005）4/3（0.92/2g）sin60=0.23m

栅后明渠的总高度

设栅前渠道超高h2=0.3m,

H=h+h1+h2=0.7+0.23+0.3=1.23m

格栅槽总长度

L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα

=1.66+0.83+0.5+1.0+（0.7+0.3）/tg60=4.568m

2、沉砂池

设计中选择2组平流式沉砂池，N=2组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.496528m3/s

沉砂池长度：

设计中取设计流量时的流速V=0.25m/s,

设计流量时的流行时间t=30s

L=V*t=30*2.5=7.5m

水流过过水断面面积

A=Q/V=0.496528/0.25=1.986m2

沉砂池宽度:

每组沉砂池设2格，设计有效水深h2=0.8m

B=A/h2=1.986/2/0.8=1.241m

沉砂室所需容积：

设计中取清楚沉砂的间隔时间为T=2d，

城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水

V=Q*X*T*86400/106=0.763889*30*2*86400/106=3.96m3

每个沉砂斗容积

设计中每一个分格有2个沉砂斗，共有n=2*2*2=8个沉砂斗，

每个沉砂斗容积V0=3.96/8=0.496m3

沉砂斗高度

沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂的需求，设计中取沉砂斗上口面积f1=1.241m*1.241m,下口面积为f2=0.5m*0.5m,

h3’=3*V0/（f1+f2+（f1f2）0.5）

=3*0.496/（1.241m*1.241m+0.5m*0.5m+（1.2412*0.52）0.5）

=0.617

设计中取沉砂斗高度h3’=0.65m,

校核沉砂斗角度tgα=2h3’/（1.241-0.5）=1.772,α=54

沉砂室高度：

采用池底坡度为0.03，坡向砂斗，

h3=h3’+0.03L2=0.65+0.03*0.5*（7.5-2*1.241）=0.725m

沉砂池总高度

超高h1=0.3m

H=h1+h2+h3=0.3+0.8+0.725=1.825m

验算最小流速：

在最小流量时只用一格工作，最小流量Qmin=0.75Q=0.572917m3,最小流量时的过水断面面积Amin=0.5*1.986=0.993m2

Vmin=Qmin/（1*Amin）=0.572917/（1*0.993）=0.58m/s>0.15m/s

进水渠道

格栅出水通过DN1200mm的管道送入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入进水渠道，进水渠道宽度B1=1.0m,水深H1=0.8m,污水在渠道内的流速为：

V1=Q/B1H1=0.496528/（1.0*0.8）=0.62m/s

出水管道

出水采用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，堰上水头为

H1=（Q/mb2

）2/3=0.496528/（0.4*1.241*（2*9.8）0.5）2/3=0.23m

出水堰自由跌落0.1—0.15m后进入出水槽，出水槽宽1.0m，有效水深0.8m,出水流速0.62m,出水流入出水管道。

出水管道采用钢管，管径DN800mm，管内流速V2=0.99m/s，水力坡

度0.146%。

排砂管道

采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径DN=200mm。

平面布置如下图

3、平流沉淀池：

表面负荷q’=2m3/（m2*h）,

沉淀池表面积

A=Q*3600/q’=0.496528*3600/2=893.75

沉淀池有效水深:

沉淀时间t=1.5h

h2=q’*t=2*1.5=3m

沉淀部分有效容积V’=0.496528*1.5*3600=2681.251m3

沉淀池长度

设计流量时的水平流速V=5mm/s

L=V*t*3.6=5*1.5*3.6=27m

沉淀池的宽度B=A/L=893.75/27=33.1m

沉淀池格数：

n1=B/b=33.1/4.8=6.9个取n=7个

B沉淀池分格每格宽度，设计中取b=4.8m

校核长宽比及长深比

长宽比L/b=27/4.8=5.6>4（符合长宽比大于4的要求，避免池内水流产生短流现象）

长深比L/h=27/3=9>8（符合长深比8—12的要求）

污泥部分所需容积

V=Q（C1-C2）*86400*T*100/（r（100-P0）n*106）

=0.763889（250-125）*86400*1*100/（1*（100-97）*2*106）

=137.5m3

每格沉淀池污泥部分所需容积V’=V/n1=137.5/7=19.64m3

污泥斗容积

污泥斗设在沉淀池的进水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，为防止污泥斗底部积泥，污泥斗底部尺寸一般小于0.5m,倾角大于60

设计中取污泥斗上口边长a=4.8m,下口边长a1=0.5m,高度h4=2.4m

污泥斗容积

V1=1/3*（2.4*（4.8*4.8+0.5*0.5+4.8*0.5））=20.552>19.64

沉淀池总高度

H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.3+2.622=6.222m

h1—沉淀池超高0.3m

h3—缓冲层高度0.3m

h4—污泥部分高度=2.4+0.01（27-4.8）=2.622m

进水配水井

沉淀池分2组，每组分7格，每组沉淀池进水端设进水配水井，污水在配水井内平均分配，然后流进每组沉淀池

配水井内中心管径

D’=（4Q/3.14*V2）0.5=（4*0.993056/3.14*0.7）0.5=1.34m

V2配水井内中心管上升流速，取0.7m/s

配水井内污水流速V3=0.3m/s

配水井直径D3=（（4*0.993056/3.14*0.3）+1.342）0.5=2.45m

进水渠道

沉淀池分2组，每组沉淀池进水端设进水渠道，配水井接出的DN1000进水管从进水渠道中部汇入，污水沿进水渠道向两侧流动，通过潜孔进入配水渠道，然后由穿孔花墙流入沉淀池。

进水渠道宽度B1=1.0,水深H1=0.8m

水流流速V1=0.496528/（1.0*0.8）=0.62m/s>0.4m/s

进水穿孔花墙

进水采用配水渠道通过花墙进水，配水渠道宽0.5m,有效水深0.8m,孔洞宽度B2=0.2m,孔洞高度h2=0.4m,数量n1=10个

过孔流速v2=0.496528/（10*0.2*0.4*7）=0.089m/s

出水堰

沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管道排走。

出水堰采用矩形薄壁堰，堰后自由跌落水头0.15m,堰上水深H为

Q=m0bH（2*g*H）0.5

0.496528/7=0.45*4.8*H（2gH）0.5

得H=0.038m

则出水堰水头损失为0.188m

出水渠道

沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道相连，将污水送至集水井。

出水渠道宽度B3=1.0m,水深H3=0.8m,

水流速V3=0.496528/1.0*0.8=0.62m/s>0.4m/s

出水管道采用钢管，管径DN=1000mm,管内流速V=0.64m/s

水力坡降i=0.0479%

排泥管

沉淀池采用重力排泥，排泥管直径DN300mm，排泥时间20min,

排泥管流速V4=0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。

排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排气。

排泥静水压头采用1.2m。

4、SBR反应池

一级处理对BOD的去除率为20%，则二级处理进水BOD浓度为Sa=144mg/L

BOD--污泥负荷率Ns=0.2kgBOD/（kgMLSS*d）

曝气池内混合液污泥浓度X=3000mg/L

排出比1/m=1/2

曝气时间TA=24*Sa/NsXm=24*144/0.2*2*3000=2.928h

设计中取TA=3.2h

沉淀时间

停止曝气后，初期沉降速度为Vmax=7.4*104*t*X-1.7

当水温为10时，Vmax=0.91m/h

沉淀时间Ts=（H/m+δ）/Vmax=（6*0.5+0.5）/0.91=3.8h

排出时间TD=2.5h

进水时间TI=2.5h

一个周期所需时间

T=TA+Ts+TD+TI=3.2+3.8+2.5+2.5=12h

曝气池个数N=T/T1=12/2.5=4.8=5个

每天周期次数n=24/T=2

每组曝气池的容积V=mQ/nN=2*66000/2*5=13200m3

曝气池平面尺寸:

F=V/H=13200/6=2200m2

每个曝气池宽25m，则池长度88m。

SBR池的平面布置如下图

曝气池的总高度

水深6m，超高0.5m,

则总高度H‘=6.5m

曝气池的设计运行水位如图

进出水系统

SBR池的进水设计

沉砂池的来水通过DN1200的管道送入SBR反应池，管道内的水流最大流速为0.88m/s。

在每一组SBR池进水管道上设电动阀门，以便于控制每池的进水量，进水管直接将来水送

入曝气池内。

SBR池的出水设计

SBR池采用滗水器出水。

由于水量，本设计中采用旋转式滗水器，出水负荷为40L/（m*s）,滗水深度为3.0m。

出水总管管径为DN1200mm。

曝气系统工艺计算

需氧量

平均时需氧量O2=0.5*66000*（144-30）/1000+0.15*

消毒设施计算

本设计采取加氯消毒

加氯量计算：

液氯投量采用q0=8.0mg/L，

每日加氯量

q=q0*Q*86400/1000=8.0*0.993056*86400/1000=686.4kg/d

加氯设备

液氯由真空转子加氯机加入，加氯机设计2台，采用1用1备。

每小时加氯量：

686.4/24=28.6kg/h

设计中采用ZJ-1型转子加氯机

平流式消毒接触池

本设计采用2个3廊道平流式消毒接触池，单池设计计算如下：

消毒接触池容积V=Q*t=0.496528*30*60=893.75m3

消毒接触池表面积F=V/h2=893.75/2.5=357.5m2

消毒接触池长L’=F/B=357.5/5=71.5m

消毒接触池采用3廊道，消毒接触池长

L=L’/3=71.5/3=23.83m,取24m

校核长宽比L‘/B=71.5/5=14.3>10,合乎要求

池高H=0.3+2.5=2.8m

进水部分

每个消毒接触池的进水管管径D=800mm，v=1.0m/s

混合

采用管道混合方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=800mm的静态混合器。

出水部分

H=（0.496528/2*0.42*5.0*（2*9.8）0.5）2/3=0.14m

污泥处理计算

初沉池污泥量计算

按去除水中悬浮物计算：

V=0.763889*3600*（0.25-0.25*0.4）*4*100/（1000*（100-97）*2）=27.5m3,

初沉池污泥量Q=2*6*27.5=330m3/d=27.5m3/次

以每次排泥时间30min计，每次排泥量55m3/h=0.015278m3/s

剩余污泥量计算

曝气池内每日增加的污泥量

曝气池进水BOD浓度Sa=144mg/L

出水BOD浓度Se=30

污泥自身氧化率Kd=0.06

污泥产率系数Y=0.6

每日增长污泥量为

△X=0.6*（144-30）*66000/1000+0.06*13200*3000/1000

=2138.4kg/d

曝气池每日排出的剩余污泥量

回流污泥浓度Xr=12000mg/L

Q2=2138.4/（0.75*12000/1000）=237.6m3/d=0.00275m3/s

污泥浓缩池

采用辐流浓缩池，进入浓缩池的剩余污泥量0.00275m3/s

采用2个浓缩池

则单池流量Q=0.001375m3/s=4.95m3/h

沉淀部分有效面积F=QC/G=4.95*10/1=49.5m2

式中C—流入浓缩池的剩余污泥浓度，采用10kg/m3

固体通量G=1.0kg/（m2/h）

沉淀池直径D=（4F/3.14）0.5=7.9m,设计中取8m

浓缩池容积V=QT=0.001375*3600*16=59.4m3

式中T—浓缩池浓缩时间，取16h

沉淀池有效水深h2=V/F=79.2/49.5=1.6m

浓缩后剩余污泥量

Q1=Q*（（100-P）/（100-P0））=0.001375*（（100-99）/（100-97））

=0.00045833m3/s=39.6m3/d

池底高度

辐流池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。

池底高度h4=i*D/2=0.01*8/2=0.04m

污泥斗容积：

污泥斗上口半径a=1.25m,底部半径b=0.25m,泥斗倾角55

h5=tan55*（1.25-0.25）=1.43m

污泥斗容积V1=1/3*3.14*h5（a2+ab+b2）=2.9m3

污泥斗中污泥停留时间

T=V/3600Q1=2.9/（3600*0.00045833）=1.75h

超高h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.3m

浓缩池总高度

h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.6+0.3+0.04+1.43=3.67m

设计中取3.70m

浓缩后分离出的污水量

q=Q*（（P-P0）/（100-P0））

=0.001375*（（99-97）/（100-97））=0.00092m3/s

贮泥池

本设计采用2座贮泥池

贮泥池设计进泥量

Q=Q1+Q2=330+39.6*2=409.2m3

贮泥池容积V=Q*t/24n=409.2*8/（2*24）=68.2m3

污泥贮池边长a=4.0m,污泥斗底边长b=1.0m,污泥斗倾角60

贮泥池有效深度h2=3.2m

贮泥池设计容积V=a2h2+1/3h3（a2+ab+b2）

h3=tan60（a-b）/2=2.6m

V=51.2+18.2=69.4m3>68.2

贮泥池高度h=h1+h2+h3=0.3+3.2+2.6=6.1m

管道部分

每个贮泥池中设DN150mm的吸泥管一根，2个贮泥池互相连通，连通管DN200mm。

污泥消化池

一级消化池容积

投配率P=0.05，采用4个一级消化池

V=Q/nP=409.2/（4*0.05）=2046m3

消化池直径D=16m

集气罩直径采用d1=2m

池底锥底直径d2=2m

集气罩高度h1=2m

上锥体倾角20

上椎体高度h2=tan20（D-d1）/2=2.6m

消化池主体高度h3=9m

下锥体倾角10

下椎体高度h4=tan10（D-d2）/2=1.3m

消化池总高度H=h1+h2+h3+h4=2+2.6+10+1.3=15.9

H/D=15.9/16=0.99（符合0.8-1的要求）

各部分容积

集气罩容积V1=1/4*3.14*d12*h1=6.28m3

弓形部分容积

V2=3.14/6*2.6*[3（D/2）2+3（d1/2）2+h22]=274.53

圆柱部分容积V3=3.14/4*D2*h3=1808.64

下锥部分容积

V4=3.14/3*h4*[（D/2）2+D*d2/4+（d2/2）2]=93.886

消化池有效容积为V0=V2+V3+V4=2177.054m3>2046

二级消化池容积

二级消化池投配率P=0.1,采用2个

V=Q/（0.1*2）=409.2/（2*0.1）=2046m3

由于二级消化池单池容积与一级消化池相同，因此二级消化池各部分尺寸与一级消化池相同。

一级消化后污泥量

V2=406m3,P2=97.76%

单池排泥量406/4=101.5m3

二级消化后污泥量

消化浓缩后污泥含水率由一级消化前的97%降至二级消化后的95%，每日二级消化池排除污泥

V3=（100-97）/（100-95）*409.2*（1-0.65*0.5）=165.726m3/d

单池排泥量82.863m3/d

二级消化池上清液排放量

V’=V1P1-V3P3=409.2*0.97-165.726*0.95=239.48m3/d

单池上清液排放量为119.74m3/d

高程布置

构筑物水头损失表

名称

水头损失

格栅

0.2

沉砂池

0.2

初沉池

0.5

反应池

0.4

接触池

0.3