水污染控制工程课程设计(SBR工艺)汇总.doc

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水污染控制工程课程设计

50000m3/dSBR工艺城市污水处理厂设计

院系：

生物与化学工程系

班级：

11级环境工程

姓名：

学号：

11875201100

2014年5月

22

污水厂设计任务说明

设计题目：

某城市污水处理工程规模为：

处理水量Q=5.0104m3/d,污水处理厂设计进水水质为BOD5=120mg/L，CODcr=240mg/L，SS=220mg/L，NH3-N=25mg/L，TP=2.0-3.0mg/L；出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，即CODcr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤15mg/L，SS≤20mg/L，磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L。

要求相应的污水处理程度为：

ECODcr≥75%，EBOD5≥83.3%，ESS≥90.9%，ENH3-N≥40%，EP≥75%-83.3%。

1、设计处理水量：

日处理量：

50000

秒处理量：

0.579

根据《室外排水设计规范》，查表并用内插法得：

所以设计最大流量:

2、确定其原水水质参数如下：

BOD5=120mg/LCODcr=240mg/LSS=220mg/L

NH3-N=25mg/LTP=2.0-3.0mg/L

3、设计出水水质

符合城市污水排放一级A标准：

BOD5≤20mg/LCODcr≤60mg/LSS≤20mg/L

NH3-N≤15mg/L

磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L

4、污水处理程度的确定

根据设计任务书，该厂处理规模定为：

50000

进、出水水质:

项目

COD（mg/L）

BOD5（mg/L）

SS（mg/L）

NH3-N（mg/L）

TP（mg/L）

进水

240

120

220

25

2.0-3.0

出水

60

20

20

15

0.5

去除率

75%

83.3%

90.9%

40%

75%-83.3%

5.SBR工艺流程图

泥饼外运

污泥

浓缩

脱水

排入河流

栅渣压榨外运

进水闸井

粗格栅井

提升泵房

计量井

细格栅渠

旋流沉沙池

配水井

SBR池

沙水分离器

鼓风机房

贮泥池

剩余污泥

除磷池

滤液

加药

沙水分离液

上清液

沙外运

事故排放

进水

污水系统的设计计算

一、进水闸井的设计

1．污水厂进水管 

进水管设计参数：

（1）取进水管径为D=1000mm，流速v=1.00 m/s，设计坡度 I=0.005； 

（2）最大日污水量Qmax=0.799m3/s； 

（3）进水管管材为钢筋混凝土管； 

（4）进水管按非满流设计，充满度h/D=0.75，，n=0.014。

（5）管内底标高为-5.0m，

2.进水管设计计算：

（1）充满度h/D=0.75，则有效水深h=1000×0.75=750mm； 

（2）已知管内底标高为-5m，则水面标高为：

-5.0+0.75=-4.25m；

（3）管顶标高为：

-5.0 +1.0=-4.0m； 

（4）进水管水面距地面距离 0.0—4.25=4.25m。

2．进水闸井参数设计 

进水闸井的作用是汇集各种来水以改变进水方向，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发生故障或维修时，可使污水直接排入 水体，跨越管的管径比进水管略大，取为1200mm。

 其设计要求如下：

设在进水闸、格栅、集水池前； 形式为圆形、矩形或梯形；尺寸可根据来水管渠的断面和数量确定，但直径不得小于1.0m 或 1.2m； 井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。

考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取2×4m，井深7m，井内水深 0.75m，闸井井底标高为0.0m，进水闸井水面标高为-5.0m，超越管位于进水管顶1m 处，即超越管管底标高为-3.0m。

二、中格栅井及提升泵房

中格栅井：

7.0×4.0×7.0（H）m3

分2组

1．设计参数

处理水量Q=50000m3/d

秒流量Q1=0.579m3/s

最大设计流量Q=KZ*Q1=1.38*0.579=0.799m3/s

分两组格栅，每组格栅最大设计流量Qmax=0.3995m3/s

栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s

栅条宽度取s=0.01m，格栅间隙e=20mm

格栅倾角α=75°,栅前水深h=0.55m

2.计算草图如下

3．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）栅条间隙数

式中：

—中格栅间隙数

—最大设计流量,m3/s

e—栅条间隙,mm

—栅前水深，m

—过栅流速，m/s

—格栅倾角

（3）栅槽有效宽度,栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2

B=s（n-1）+en+0.2=0.01×（40-1）+0.020×40+0.2=1.39m

式中：

—栅槽宽度，；

—格条宽度，取

（4）进水渠道渐宽部分长度

（其中进水渠渐宽部分展开角α1=）

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

（6）过栅水头损失（h1）

因栅条边为矩形截面，取k=3，则

其中ε=β（s/e）4/3

h0：

计算水头损失

k：

系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3

ε：

阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42

（7）栅后槽总高度（H）

取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽总高度H1=h+h2=0.55+0.3=0.85m

栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.55+0.115+0.3=0.965m

（8）格栅总长度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tanα

=0.398+0.199+1.0+0.5+0.85/tan75°

=2.32m

式中：

—栅槽总长度，m；

—中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度，m；

—中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度，m。

H1—栅前槽总高度

（7）每日栅渣量

式中：

—每日栅渣量，

—栅渣量，污水，当栅条间隙为16~25mm，污水；当栅条间隙为30~50mm，污水。

取

>，故采用机械清渣。

4.格栅除污机的选择：

根据计算，可选用CH型正靶回转式格栅除污机，主要技术参数：

表HG-1500型回转式格栅除污机技术参数

栅条间隙（mm）

池深

栅宽

（mm）

安装角度（º）

排栅门高度（mm）

10-50

中等深度

800-2000

60-90

800

三、污水提升泵房

1泵房工程结构按远期，流量设计当流量小于2m3/s时，常选用下圆上方

形泵房[1]。

本设计，故选用下圆上方形泵房。

采用SBR工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。

2

（1）污水进入污水厂的标高为-5m，过格栅的损失为0.115m，设计流量Q=799L/s，则集水池正常水位=-5+0.115=-4.855m

（2）出水口距离泵房50m，出水口水面4m

（3）集水池底标高-7.185m

（4）泵房标高0m

3

（1）按进水管设计流量Q=799L/S，设5台泵（1备用），则每台水泵的容量为799/4=199.75（取200）

集水池容积，采用1台泵相当于6min的容量:

W=200*60*6/1000=72m3

有效水深采用2.0，则集水池的面积：

F=72/2=36m2.池底坡度为i=0.2倾向集水坑；

（2）选泵前扬程的估算

集水池正常水位与出水口水位差为：

4-（-4.885）=8.885m

（3）出水管水头损失：

按每台有单独的出管口计：

Q=200L/S,选用管径为DN400的铸铁管。

查表知（设计手册01）v=1.19m/s1000i=5.04

出水管水头损失

沿程损失（50+6）*0.00504=0.28224m

局部损失按沿程损失的30%为0.3*0.28224=0.0847m

吸水管水头损失

沿程损失4.885*0.00504=0.0246

局部损失按沿程损失的30%为0.3*0.0246=0.0074

（4）总扬程H=0.0074+0.0246+0.28224+0.0847+8.885=9.284m

4选泵

假设选用泵的扬程为12m，查手册，可采用250WL600—15型立式排污泵

表250WL600-15型立式排污泵技术参数

排出口径

（mm）

流量

（m3/h）

扬程

（m）

转速

（r/min）

功率

（kW）

效率

（%）

重量

（kg）

进水口径

（mm）

250

750

12

735

32

77

1200

300

5总扬程核算

吸水管：

无底阀滤水网DN=400，=3;90°铸铁弯头4个,DN400，=0.6;偏心渐缩管DN400dn300，=0.18

h1=0.00504*4.885+（3+4*0.6+0.18）*（1.19）^2/（2*9.81）=0.427

出水管；偏心渐宽管dn300DN400,=0.13

90°弯头DN400（4个）,=0.48

90°弯头DN400（4个）,=0.3

活门，=1.7（开启70°）

h2=（50+6）*0.00504+（0.13+0.48*4+1.7+0.3*4）*（1.19）^2/（2*9.81）

=0.6395

H=h1+h2+h3+H1+H2=0.427+0.6395+0.5+8.885=10.45m<12m

符合所选泵，故可选择250WL600—15型立式排污泵。

二、计量井

电磁流量计：

Q=0~3000m3/h，Φ=800mm,2台

三、细格栅渠及旋流沉砂池

细格栅渠：

1．设计参数：

设计流量Qmax=0.799m3/s

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=10mm

格栅倾角α=75°

2．计算草图如下

3．细格栅的设计计算

（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）栅条间隙数：

式中：

—细格栅间隙数

—最大设计流量，（按一组计）

—栅条间隙，取10mm，即0.01m；

—栅前水深，取0.55m

—过栅流速，取0.8m/s；

—格栅倾角，取；

取90根

（3）栅槽宽度B。

栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2

+0.2

式中：

—栅槽宽度，；

—格条宽度，取。

（4）细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度L1

根据最优水力断面公式则进水渠宽

则进水渠宽

设进水渠宽，渐宽部分展开角，

（5）细格栅与出水渠道连接处渐窄部分长度L2

（6）细格栅的过栅水头损失

式中：

—细格栅水头损失，m；

—系数，当栅条断面为矩形时候为2.42；

—系数，一般取k=3。

（7）栅后槽总高度

设栅前渠道超高=0.3m，有：

为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降作为补偿。

（8）栅槽总长度

式中：

—栅槽总