完整版环保设备设计与应用毕业课程设计说明书.docx

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完整版环保设备设计与应用毕业课程设计说明书

洛阳理工学院环境工程与化学系

环保设备设计与应用课程设计说明书

班级：

姓名：

学号：

成绩：

2009年12月1日

摘要：

本设计是中原A城市日处理水量20000m3污水处理厂进行设计，主要任务是完成对该厂初沉池进行设计计算，最后完成设计计算说明书和设计图纸。

该城市排放的污水中BOD5、CODcr及SS严重超标，依据污水的水质、水量以及受纳水体的环境容量等相关资料，必须对其进行二级处理方可去除水中过量的有机污染物，达到排放标准进而保护环境，所以本设计采用SBR序列间歇式活性污泥法。

SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。

经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。

处理后的污泥经机械脱水后卫生填埋。

通过此设计，污水处理厂建成后，本市的水污染问题能得到较好的解决，要求是20000m3d污水经过处理后直接外排进入当地地表水体，应满足以下要求：

污水经二级处理后应符合以下具体要求：

CODCr≤70mgL，BOD5≤20mgL，SS≤30mgL，氨氮≤5mgL。

产生良好的环境效益，同时也会收到很好的经济效益和社会效益。

关键词：

SBR工艺；污水处理厂；城市污水；活性污泥

目录

1．综述-4-

1.1概述-4-

1.2工艺选择-5-

1.3工艺确定-7-

2.主要构筑物说明-8-

2.1粗格栅-10-

2.2提升泵站-11-

2.3细格栅....-11-

2.4初沉池……………………………………………………………..-13-

2.5SBR反应池………………………………………………………..-15-

2.6消毒接触池………………………………………………………...-19-

2.7加氯间………………………………………………………………-20-

2.8参考文献………………………………………………………….-21-

·1.综述

·1.1概述

随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。

本设计是针对中原A城市日处理水量20000m3污水处理厂进行设计，该市位于中原，市内建有完善的污水管网，合并后收集到污水处理厂，经处理达到排放标准后外排。

污水量为20000m3d，处理后直接外排进入当地地表水体。

·1.1.1设计依据

《给水排水工程快速设计手册1-5》、给排水设计规范、《污水处理厂工艺设计手册》、《三废设计手册废水卷》。

1．设计原则

（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；

2．设计思路

（1）基本资料

表一进水水量与水质

类别

处理水量

CODCr

BOD5

SS

氨氮

数值

20000m3d

450mgL

200mgL

400mgL

15mgL

表二出水水量与水质

类别

处理水量

CODCr

BOD5

SS

氨氮

数值

20000m3d

≤70mgL

≤20mgL

≤30mgL

≤5mgL

备注：

（厂区地形：

污水厂选址区域地势平坦，地面标高为±0.00m。

）

（2）设计初衷

由于进水水质的CODCr=450mgL，BOD5=200mgL，CODCr、BOD5含量很低，不合用厌氧处理，用好氧处理较好。

而且BOD5CODCr=0.44,可生化性较好，所以考虑用活性污泥法----SBR工艺进行处理。

（3）设计内容

根据所给的水质、水量，对初沉池进行设计计算，并绘制出图。

·1.1.2设计要求

（1）设计说明书一份。

设计说明书的内容主要包括所设计构筑物、设备的结构设计说明、功能设计说明。

计算初沉池的主要工艺尺寸，列出所采用全部计算公式和采用的计算数据。

应附相应计算草图。

要求语言简练、表达明确、计算正确；封面整齐美观，装订整洁，目录准确。

说明书全部用word软件排版，具体排版格式见附件。

（2）设计图纸：

初沉池图纸A1一张或二张A2。

图纸应能清楚表达各部分的结构、尺寸及标高。

采用CAD制图，绘图比例根据自己图形的大小自定。

图中应正确标注出各构件的尺寸和标高，图中文字一律用仿宋体书写。

图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。

图纸应注明图标及图名。

图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。

·1.1.3设计要点

（1）型式：

平流、辐流、竖流均可。

（2）除原污水外，不考虑浓缩池、消化池及脱水机房上清液进入初沉池的水量。

（3）表面负荷可选1.5～3.0m3（m2．——格栅组数，n=2。

带入各值，得

N==≈8.4个=9个

2.栅槽宽度

设栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度

B=S（n-1）+bn=0.01×（9-1）+0.025×9=0.31m

3.通过格栅的水头损失

设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算

=

=

≈14.7个=15个

式中：

——栅条间隙数，个；

——最大设计流量，，=0.50；

——格栅倾角，，取=60；

——栅条间隙，，取=0.025；

——栅前水深，，取=1.2；

——过栅流速，，取=0.8；

格栅设两组同时工作设计，一个停用，一个工作校核

（2）栅槽有效宽度B

栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m，取0.2m

设栅条宽度S=0.01m

则栅槽宽度

+0.2=0.01×（15-1）+0.025×15+0.2=0.715（m）=0.7（m）

（3）通过格栅的水头损失h1

a.进水渠道渐宽部分的长度L1。

设进水渠宽B1=0.65m，其渐宽部分展开角，进水渠道内的流速为0.77ms

L1====0.07

b．栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2

L2=

c．通过格栅的水头损失h1，m

，，

式中：

——设计水头损失，；

——计算水头损失，；

——重力加速度，，取=9.8；

——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用=3；

——阻力系数，其值与栅条断面形状有关；

——形状系数，取=2.42（由于选用断面为锐边矩形的栅条）。

=

（4）栅后槽总高度H，m

设栅前渠道超高h2=0.3m

H==Bb=256.2≈4个

（7）校核长宽比

Lb=25.256.2=4.1＞4.0（符合要求）

（8）污泥部分需要的总容积

　　C—进SS浓度400mgL，

　　η=50%,污泥含水率P1=97%,ρ=1000kgm3,Q=20000m3d

==133.3d

每个池污泥所需要容积:

V=4=133.334=33.3d

（10）污泥斗容积

为简单计，在沉淀池前部按宽7m设计1个倒置方锥型污泥斗，池底宽0.6m，锥角60

泥斗的深度

　　==4.85m

（11）锥形泥斗容积

=

=62.3d

（12）池底坡度取0.02，则池底污泥斗以上梯形部分的高度为

=（32.4+0.3-6）0.02=0.526m

梯形部分容积：

==69.03

（13）污泥区总容积为=+=62.3+69.03=131.33

　　131.33>44.4，污泥斗能够容纳将近3天的污泥量，满足要求。

（14）沉淀区总高度H

取超高为=0.3m,缓冲层高度为=0.5m,==4.85+0.526=5.378m

　　　　=+++=0.3+2.7+0.5+5.378=8.876m

（15）

·3.3SBR反应池

·3.3.1SBR池的计算

采用高负荷间歇进水方式，周期大，排放比大。

·3.3.2池体计算

1.已知条件：

污水进水20000m3d，进水BOD200mgL，水温20℃，处理水质BOD≤20mgL。

SBR反应池设置2个，排出比1m=12，反应池水深H=5m。

2.设计参数

（1）污水处理程度的计算

原污水经过初次沉淀池的处理，SS按降低50%，BOD5按去除25%考虑，则进入曝气池污水的BOD5值（Sa）：

=200=150mgL

SS值为：

=400=200mgL

其中，水中非溶解性含量

式中：

——微生物自身氧化率，一般在0.050.10之间，取=0.08；

——活性微生物在处理水中所占的比例，取=0.4；

——处理水中悬浮固体浓度，，=20。

则：

出水中的总含量20，故处理水中溶解性含量

则的去除率为

==89.6%

（2）—污泥负荷率的确定

为保证曝气池在低温季节也能取得良好的处理效果，故拟定采用的—污泥负荷率为0.2，为稳妥计，应加以校核，公式为：

式中：

——污泥负荷，；

——系数（0.0168～0.0281），取=0.0180；

——系数，，一般为0.70.8，取=0.75。

则：

在0.20.4之间，符合设计要求。

（3）确定混合液污泥浓度

式中：

——污泥体积指数，，一般为（100—120）mg取=120；

——污泥回流比，取=50%；

——考虑污泥在二沉池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的有关系数，取=1.2；

则：

3.反应池运行周期各工序时间计算

（1）曝气时间

式中：

Cs——进水平均BOD5（mgL），150mgL;

CA——SBR池内MLSS浓度（mgL），3300mgL;

Ns——BOD污泥负荷，0.23

1m——排出比，设为12；

则：

==2.4h

（2）沉淀时间

初期沉降速度

水温t=20℃，则

因此，必要的沉降时间为

式中：

H——反应池内水深，本设计取5m；

s——超高，取为0.5m。

则：

（3）排水时间

沉淀时间在1.62h，排水时间在2h左右，与沉淀时间合计为4h，因此排水时间取为2h。

（4）进水时间

式中：

N——SBR反应池个数。

（5）一个周期所需时间Tc≥2.4+4.0+1=7.4h，取T=8h。

所以周期数为n=247.4=3.24

4.反应池容积的计算

（1）反应器容积

式中n—周期数；

—排出比；

N—池的个数；

==3333m

·3.3.3曝气系统设计与计算

SBR池运行方式

本设计共设立2个曝气池，2座建在一起

所有池子从一侧进水，每池进水采用配水管配水使水分布均匀。

出水采用一根出水管，污泥采用潜污泵提升设于每池的池尾。

（1）需氧量计算

SBR反应池需氧量计算式

=a+

式中—混合液需氧量kgOd；

a—微生物代谢有机物需氧率，kgkg；

—微生物自养需氧率，1d；

—去除的，kg，（）

经查有关资料表，取a=0.50，=0.19，需氧量为

R=0.520000（150-20）10+0.1920000（150-20）10

=1300+2148=3448kgOd=143.7kgO，则接触池的总容积为:

（2）接触池表面积

设有效水深，则接触池表面积:

=

（3）接触池长度

设每廊道宽b为4.5m，则每池廊道总长

每一廊道长

池总宽

长宽比，在4～5之间，符合要求

（4）实际接触池容积

（5）接触池高

设接触池保护高h2为0.3m，池底坡度5%，坡向末端，则池高：

·3.5加氯间

（1）加氯量

查手册可知完全人工二级处理后的污水加氯量为5～10mgL（取5mgl）。

则每日加氯量为：

（2）选择钢瓶

选用贮氯量为200kg的液氯钢瓶，每日加氯量1瓶，共贮用15瓶，设加氯机两台，一用一备，单台投氯量为5～10kgh，配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q为3～6m3h,扬程不小于20mH2O。

参考文献

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中国建筑工业出版社，1998

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