水污染课程设计模板.docx

1、水污染课程设计模板水污染课程设计某污水处理厂工艺设计1总论 11-1、设计题目 11-2、设计要求 11-3、 设计资料 12、 污水处理工艺流程说明2-1 、 工艺方案分析 12-2、 工艺流程 13、 设计说明书 23-1、 进水管设计 23-2、 粗格栅 23-2-1 、 栅 条 间 隙数 3-2-2度 栅槽宽 23-2-3 、 过 栅 水 头 损失 33-2-4 、 格 栅 总 高度 33-2-5 、 栅 槽 总 长度 房 43-4、 沉砂池 53-4-1 、 沉 砂 池 的 长度 63-4-2 、 过 水 断 面 的 面积 63-4-3 、 沉 砂 池 宽度 63-4-4 、 有 效

2、 水深 63-4-5 、 沉 砂 池 所 需 容积 63-4-6 、 每 个 沉 砂 斗 所 需 的 容积 63-4-7 、 沉 砂 斗 的 各 部 分 尺寸 6积 63-4-9 、 沉 砂 室 高度 63-5、 初沉池 73-5-1 、 沉 淀 池 总 面积 83-5-2 、 沉 淀 池 有 效 水深 83-5-3 、 沉 淀 部 分 有 效 容积 83-5-4 、 沉 淀 池 长度 83-5-5 、 沉 淀 池 的 总 宽度 83-5-6 、 沉 淀 池 个数 8核 83-5-8 、 污 泥 容 积 103-5-9 、 污 泥 斗 的 容积 103-5-10 、 梯 形 部 分 容积 10

3、3-5-11 、 校核 103-5-12 、 沉 淀 池 的 总 高度 1 13-6、 曝气池 1 13-6-1 、 曝 气 池 进 水 BOD 5 浓 度 的 确定 1 13-6-2 、 确 定 曝 气 池 对 BOD 5 的 去 除3-6-3 率 3-6-4(X) 3-6-5校核污泥负荷 1 2确定混合液污泥浓度 1 2曝气池容积计 1 23-6-6 、 确 定 曝 气 池 各 部 位 的 尺寸 1 23-6-7 、 平 均 时 需 氧 量 的 计算 1 33-6-8 、 最 大 时 需 氧去 除 每 千 克 BOD5 的 需 氧3-6-10 、 最 大 时 需 氧 量 与 平 均 时 需

4、 氧 量 之比 1 43-6-11 、供气量的计算1143-6-12 、空气管路系统计算153-6-13 、空压机的选定163-7 、 二 次 沉 淀池 1 63-7-1 、 二 次 沉 淀 池 尺 寸 计算 1 63-7-2 、 校核 1 73-8 、 消 毒 接 触池 183-8-1 、 接触池的尺 寸设计 1 83-8-2 、 加 氯 间 设 计 183-9 、 主 要 设 备 说明 193-10 、 附 属 建 筑物 3-11平面布置 2 03-11-1 、 总平面布置原 则 203-11-2 、 总平面布置结果 204、 参考文献 211.总论1-1、 设计题目 : 某污水处理厂工艺

5、设计1-2、 设计要求 : 城市污水经处理后应达到污水综合排放标准(GB8978-1996)二级标准,即：CODcr 120mg/L, BOD 5 30mg/L, SS w30mg/L。1-3、设计资料：进水水质：流量 Q=7500m3/h, CODCr=430mg/L, BOD5=180mg/L, SS=280mg/L.气象及水文资料风向：多年主导风向为东南风。水文:降水量多年平均为每年 728mm;蒸发量多年平均为每年1200mm;地下水位，地面下67m。年平均水温：20 C。厂区地形：污水厂选址区域海拔标咼在 1921m左右,平均地面标咼为 20m。平 均地面坡度为0.3%。0.5%。，

6、地势为西北高，东南低。厂区征地面积为 东西长224m,南北长276m。出水水质：CODCr 120mg/L, BOD5 30mg/L, SS w30mg/L。2、污水处理工艺流程说明2-1、工艺方案分析：由于污水的水质较好，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求主要的去处目标是 BOD5,根据BOD 5 180 042 03可知，污水COD cr 430可生物降解，重金属及其它难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标,针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点 即采用传统活性污泥法工艺处理本设计采取活性污泥法二级生物处理, 曝气池采用传统的推流曝气池。2-2、 工艺流程污水的处理工艺流程

7、如下图 :污水 f 格栅 f 污水泵房 f 出水井 f 计量槽 f 沉砂池 f初沉池f曝气池f 二沉池 f消毒池 f出水3、 设计说明书3-1、 进水管道的计算根据流量Q 7500m3/d 312.5m/h 0.0868m3/s该市排水系统为合流制, 污水流量总变化系数为 Kz =1.2, 因此设计流量为Qmax 9000m3/d 375m3/h 0.1042m3/s, 选择管径 D=500mm, 坡度 i 0.0016。由环境工程设计手册查得 , 进水管充满度 h/D=0.50, 流速v 1.062m/s。计算得设计水深 h 0.25m。3-2、 粗格栅粗格栅用以截留水中较大悬浮物和漂浮物

8、, 以减轻后续处理构 筑物的负荷 , 用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道发梦的较大的 悬浮物 , 并保证后续处理设施正常运行的装置。设计规定 :（1） 水泵处理系统前格栅栅条间隙 , 应符合以下要求：1） 人工清除2540mm2） 机械清除1625mm3） 最大间隙40mm（2） 在大型污水处理厂或泵站前大型格栅 （每日栅渣量大于0.2m3）,应采用机械清除。（3） 格栅倾角一般用25 75 ,机械格栅倾角一 般为60 70。（4） 过栅流速一般采用 0.61.0m/s设计计算：3-2-1、栅条间隙数v=0.7m/s,栅条间隙宽度设粗格栅前水深 h=0.25m,过栅流速b=0.02栅条倾角.=

9、60 。栅条间隙数n为：25.8 取26个QmaxJsin 60 0.1042Jsin 60nbhv 0.02 0.25 0.73-2-2、栅槽宽度设栅条宽S=0.01m,则槽宽B S n 1 bn 0.01 26 1 0.02 26 0.77m4S空V2h k sin3-2-3、过栅水头损失： b 2g式中：h 水流经过格栅的水头损失 （m）k 系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数，一般k=3形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半圆形的矩形，=1.67代人算得:h 3 1.67420.01 3 0.72sin 60 0.043m0.02 2 9.8取水头损失为：h=0.043m.3-2-4

10、、格栅总高度的计算栅前超高h2=0.3m,格栅的总高：H=h+ h2+ h=0.6+0.3+0.043=0.946m 3-2-5、栅槽总长度L为:L l1 0.5 H1 / tan 1.0 l2试中：Hl 栅前槽高，Hi二h+h2 =o.6+o.3=O.9ml 1 进水管渠渐宽部分长度 （ m） ;3-3、 污水提升泵房提升泵房以提高污水的水位 , 保证污水能在整个污水处理流程 过程中流过 , 从而达到污水的净化。设计计算 ：设计选择 4台水泵（3台使用, 1台备用）, 污水提升泵房的集水池容积 ： （ 以一台水泵工作 6 分钟的水量 计算）3V Qmax 6 60/n 0.1042 6 60

11、/3 12.5m设有效水深 h=1.4m 。则集水池的面积 :2S V /h 12.5 /1.4 8.9m2本设计取集水池面积 : S=9.0 m , 选择池长为 3m, 宽为 3m。计算结果 :提升泵房集水池长 : 3m 提升泵房集水池宽 : 3m有效水深 : 1.4m说明:因为前面粗格栅的栅条间隙宽度为 0.02m 小于 0.025m, 因此 提升泵房后不设细格栅。3-4、 沉砂池沉砂池的作用是从污水中将比重比较大的颗粒去除 , 其工作原 理是以重力分离为基础 , 故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比 重大的无极颗粒沉淀 , 而有机悬浮颗粒则随水流带走。设计规定 :（1） 城市污水厂一般应

12、设置沉砂池 , 座数或分格 应不少于 2座（ 格） , 并按并联运行原则考虑。（2） 设计流量应按分歧建设考虑 :1） 当污水自流进入时 , 应按每期的最大设计流量 计算 ;2） 当污水为用提升送入时 , 则应按每期工作水泵的最大组合流量计算3） 合流制处理系统中 , 应按降雨时的设计流量计 算。（3） 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为 2.65, 粒 径为 0.2 以上的颗粒为主。（4） 城市污水的沉砂量可按每 106m3 污水沉砂量为30m3计算,期含水率为60%,容重为1500kg/m3。（5） 贮砂斗容积应按 2 日沉砂量计算 , 贮砂斗池 壁与水平面的倾角不应小于 55 , 排砂管直径

13、应不小于 0.3m。（6） 沉砂池的超高不宜小于 0.3m.（7） 除砂一边采用机械方法。当采用重力排砂 时, 沉砂池和晒砂场硬尽量靠近 , 以缩短排砂管的长度。说明:2 L-團-口 平流戌汎砂池的一艸型式采用平流式沉砂池，具有结构简单，处理效果好的优点，分两格。设计计算：3-4-1、沉砂池的长度设水平流速v=0.20m/s,污水在沉砂池中的停留时间 t=50s则沉砂池总长度：L vt 0.2 50 10m3-4-2、过水断面的面积：A Qmax/v 0.1042/0.2 0.521m2 取 1 m23-4-3、沉砂池宽度沉砂池分两格，即n=2,设每格宽度c=1m。池的总宽度：b nc 2 1

14、.0 2m3-4-4、有效水深：A 1.0 0.5m b 23-4-5、沉砂池所需容积设清除沉砂的时间间隔 T=2d,沉砂室所需的容积86400 0.1042 30 21.2 106式中：X 城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106污泥3-4-6、每个沉砂斗所需的容积3-4-7、沉砂斗的各部分尺寸I 设斗底宽b1=0.5m,斗壁和水平面的倾角为 60 ,斗高h3=0.35m,沉砂斗的上口宽度：2h3 2 0.356 - b| 0.5 0.9mtan 60 tan 603-4-8、沉砂斗的实际容积：IV0 电 b2 b；曲 型 0.52 0.92 0.5 0.9 0.2m3 33-4-9、沉砂

15、室咼度沉砂池高度采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗,10 2 0.9 2 4m2 2沉砂室高度馆 h3 0.0612 0.35 0.06 4 0.602m沉砂池超高取 : h1 0.3m,则沉砂池的总高度 :H h1 h2 h3 0.3 0.5 0.602 1.402m本设计取沉砂池总高度 : H=1.5m 。设计结果 :沉砂池长度 : 10m 沉砂池宽度 : 2m（ 每格宽 1m） 有效水深 : 0.5m3-5、 初沉池密度大于水的悬浮物在重力的作用下出现下沉 , 从而实现泥水 分离, 使得污水得到净化。设计规定 :（1）设计流量应按分期建设考虑 ;（2）沉淀池的个数或分格不应少于

16、 2 个, 比宜按并联系列设计5（3）池的超高至少用 0.3m;（4）一般沉淀时间不小于 1.0 小时 , 有效水深多采用 24m;（5）沉淀池的缓冲层高度 , 一般用 0.30.5m;（6）污泥斗斜壁于水平面的倾角 , 方斗不宜小于60 , 圆斗不宜小于 70（7）初沉池的污泥区容积 , 一般按不小于 2 日的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4小时的污泥量计 算。说明：平流式沉淀池有沉淀效果好；对冲击负荷和水温变化的适应能 力强；施工简易，造价较低的优点。本设计采用平流式沉淀池。设计计算:平流式沉淀池3-5-1、沉淀池总面积设表面负荷：q 2m3/ m2 h ,沉淀时间：t=2h则沉淀池的总

17、面积A 3600Qmax 3600 0.1042 3 3A 187.56m 取 188mq 23-5-2、沉淀池有效水深：h2 q t 2 2 4m3-5-3、沉淀部分有效容积V。3600Qmax t 3600 0.1042 2 750.24m3 取 751 m33-5-4、沉淀池长度取水平流速v 5mm/s,沉淀池的总长度L 3.6vt 3.6 5 2 36m3-5-5、沉淀池的总宽度：A 188B 5.2m 取 6mL 363-5-6、沉淀池个数设每个池宽度为b 3m沉淀池的个数3-5-7、校核:长宽比:长深比:经校核，设计符合要求进水口处设置挡流板，距池边0.5m,出水口也设置挡流板，距

18、出水口 0.3m。平流式沉淀池的进水渠整流措施图10-17平流式沉淀池的进水区整SK措施进水槽：镒流flh穿孔雜流境；底？U也流板;潜孔出水口堰口和潜孔示意图如下：as 10-19堰口和潜孔示蕙图平流式沉淀池出口集水槽形式平流式沉淀池出口集水槽的形式/集水槽/集水支集3-5-8、污泥容积取清除污泥的时间间隔为 T 2.0d。进入池时的悬浮固体浓度为sso 280mg/L。设沉淀池对悬浮固体的去除率为 40% ,则出水中的悬浮固体浓度为：ss SS)1 280 1 0.4 112mg/L取污泥含水率为5 96% ,则污泥容积为：QmaxT SS0 ss 100 9000 2 280 112 10

19、0 3V - - 50.4m1000 100 P0 1000 1000 100 96每个池的污泥部分所需的容积3-5-9、污泥斗的容积污泥斗的上口宽度为 b 3m,下口宽度b 0.5m,选用方斗斗壁和水平面的倾角为60。则污泥斗的高度为：匚 b b丄“ 3 0.5丄hu tan 60 tan 60 2.165m2 22 2 污泥斗上口的面积s1 b ,下口的面积s2 b污泥斗的实际容积：V2 1h4 s2 Ss, 1 2.165 32 0.52 32 0.52 7.76m33 33-5-10、梯形部分容积取污泥斗上梯形的坡度i 0.01,坡向污泥斗，梯形的高度：h4 L 0.3 b i 36

20、0.3 3 0.01 0.33m梯形部分的污泥容积：Li,L2 梯形上下底边长，mLi 二L+0.3+0.5=36.8mL2=b=3mL1 L2 “ 36.8 3 3V, - 2 h4b 0.33 3 19.7m32 23-5-11、校核：污泥斗和梯形部分污泥容积V2 V3 7.76 19.7 27.46m3 V1 25.2m3 （符合要求）设缓冲层的高度h3 0.3m。3-5-12、沉淀池的总高度：H h1 h2 h3 h4 h4 0.3 4 0.3 2.165 0.33 7.095m本设计取H 7.1m计算结果：沉淀池长度：36m 沉淀池宽度：6m沉淀池高度：7.1m 有效水深：4m3-6

21、、曝气池的设计曝气池的活性成分为活性污泥，活性污泥是细菌，真菌，原生动物和后生动物等不同的微生物组成的。在净化废水时 ，它们与废水中的有机营养物形成了极为复杂的食物链。活性污泥对废水中悬 浮性或溶解性有机污染物 （ 少数无机污染物 ） 的净化 , 是由活性污 泥吸附与凝聚和氧化与合成两个活性作用完成的。说明:本设计采用平推流式曝气池 , 平推流式曝气池处理效率高 , 适 于处理要求高而水质稳定的废水。曝气池工作流程图如下 :设计计算 :3-6-1、 曝气池进水 BOD5 浓度的确定经由一级处理 , 正确 BOD5 去除率取 35%, 则进入曝气池的 BOD5 浓度为Sa 180 180 0.3

22、5 117 mg / L,3-6-2、 确定曝气池正确 BOD5 去除率由于二级处理的出水要求 BOD5 30mg /L, 处理水中的非溶解性BOD5 的浓度为 :BOD5 7.1bXaCe 7.1 0.09 0.4 30 7.76mg/L式中：b微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，这里 去 0.09Xa 活性卫生我在处理水中所占的比例 ，取0.4Ce处理水中悬浮固体浓度，取30mg/ L处理水中溶解性BOD5的值为(出水BOD5 30mg/L)Se 30 7.76 22.33mg/L则二级处理正确BOD5去除率为3-6-3、校核污泥负荷率拟定的 BOD 污泥负荷率为0.3kg/

23、kgMLSS d。但为了稳妥因此取Ns 0.414kgBOD5/ kgMLSS d查得污泥体积指数 SVI 1203-6-4、确定混合液污泥浓度(X)污泥回流率为R 50%,最大污泥回流比r 1.2。混合液污泥浓度为:3-6-5、曝气池容积计算曝气池容积为V 竺 7500 117 975m3NsX 0.3 30003-6-6、确定曝气池各部位的尺寸设2组曝气池，每组容积为：F 122L 27.11mB 4.5长宽比：L嵇6.02 5（符合要求）。由于池比较短，因此不设过多廊道，即单廊道。3-6-7、平均时需氧量的计算平均时需氧量为式中:Xv回流污泥浓度，其值为:Xv Xf 3000 0.75

24、2250mg/L$ 活性污泥代谢活动被降解的有机污染物的 (BOD5)量:S Sa Se1000Ja活性污泥微生物氧化分解有机物过程的需氧率a 0.5kgO2/kgb活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的 需氧率。b 1.5 kgO2 / kg d3-6-8、最大时需氧量为：，117 30 2250Q2max aKQSr BVXv 0.5 1.2 7500 0.15 975 -1000 1000720.48 kg/d 30.02kg / h式中：K溶气变化系数K 1.23-6-9、去除每千克BOD5的需氧量每日去除BOD5量BOD57500 117 30652.5kg/d1000去除每千克BO

25、D5的需氧量:655.3 1.004kgO2/kgBOD652.53-6-10、最大时需氧量与平均时需氧量之比O2 27.3O2max 3.2 1 13-6-11、供气量的计算采用Wm 180型网状膜微孔空气扩散器，每个扩散器服务面积0.49 m2,敷设于距池底 0.2m处，淹没深度3。8m,计算温度定为30C。查表得20C和30C ,水中饱和溶解氧值为：Cs(20)9.17mg/L ;Cso)7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力：Fb 1.013 105 9800H 1.013 105 9800 3.8 1.385 105 pa空气离开曝气池池面时，氧的百分比(Ea 12%)Ot 21 (1 Ea)/(79 21 (1 Ea) 18.96%式中：Ea 空气扩散装置氧的转移效率，取12%曝气池混合液中平均氧饱和浓度5Csb（30）Cs F./ 2.026 10 Ot/42 7.63 （1.405/2.026 18.96/42） 8.74mg/L式中：Cs 鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度平均值 ，mg/L换算为在20度条件下，脱氧清水的冲氧RCs（20） 27.3 9.17Csb（T）C 1.024T 20 0.82 0.95 1.0 8.74 2.0 1.024 20取值 0.82, 0.95,C 2.0, 1.