某城市日处理水量0.63万吨污水处理厂工艺设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流某城市日处理水量0.63万吨污水处理厂工艺设计.精品文档.第一章 总论1.1 设计任务和内容1.1.1设计任务:城市日处理水量0.63万m3污水二级处理厂工艺设计1.1.2设计内容:1) 对主要构筑物选型作说明。2) 主要处理设施(格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池)的工艺计算(附必要的计算草图)。3) 污水处理厂平面和高程布置。4) 编写设计说明书、计算书。1.2 基本资料1.2.1污水水量与水质:1) 设计人口:3万;2) 排水量标准:180210升/(人天);3) 污水水质:CODCr=280mg/L,BOD5=160mg/L,SS=
2、250mg/L,大肠杆菌超标。4) 污水水温:22,pH =7.5。1.2.2处理要求污水经二级处理后应符合以下具体要求: CODCr100mg/L,BOD530mg/L,SS30mg/L,大肠杆菌数符合标准(不超过10000个/mL,符合GB3838-83二级标准)。1.2.3气象与水文资料1) 风向:夏季主导风向为东南风,台风最高达910级,10米以上构筑物应考虑台风影响。2) 年平均气温:23。3) 历年平均降水量:170.4毫米。4) 历年平均相对湿度为81%。1.2.4厂区地形污水厂地势基本平坦,自南向北逐渐升高,地面标高在60.34米(地面高程60.34米)。1.2.5城市地质资料
3、厂区土层情况良好,地下2米深以内为粘土层,26.5米深为砂粘土,6.588米为砾石层。厂区为地震6级区。1.2.6场地与其他1) 场地坐标: X 0.00 350.00 0.00 350.00Y 0.00 0.00 180.00 180.00(Y正指向北)2) 来水方位:X:350.00 Y: 50.003) 管内底标高:57.21米;管径D1000mm;充满度h/D=0.64) 接纳水体:位于厂区西边,最高水位:56.08m1.2.7污水拟采用传统活性污泥法工艺处理,具体流程如下:污水 格栅间 污水泵房 沉砂池 配水井初沉池 曝气池 二沉池 混合池 配水井回流泵平流式接触池 出水第2章 总体
4、设计2.1处理构筑物选择污水处理构筑物形式多样,在选择时,应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用平流沉砂池,平流式沉淀池,传统的推流式曝气池,平流式消毒接触池,巴士计量槽,采用带式压滤机进行污泥脱水。2.2设计水量的计算2.2.1日平均流量:2.2.2设计流量:总变化系数 。则第3章 格 栅在处理系统前,均需设置格栅,以拦截水中较大的悬浮物和漂浮物,保证后续处理设施的正常运行。3.1中格栅的设计计算已知参数:Qd=6300m3/d,Kz=1.7,Qmax=446 m3/h=0.124 m3/s。栅条净间隙为20mm,格栅安装倾角70,过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取=0.8m/s
5、,栅条断面为矩形,选用平面A型格栅,栅条宽度s=0.01m。1、栅条间隙数n取栅前水深h=0.3m,过栅流速,栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角,则栅条间隙数n 为2、栅槽宽度B=s(n-1)+bn式中: B-栅槽宽 m s-栅条宽度 m b-栅条间隙 m n-栅条间隙数 个 B/m=s(n-1)+bn=0.01(15-1)+0.0215=0.443、进水渠道渐宽部分的长度l1进水渠宽B1=0.30m,其渐宽部分展开角度为=20,则4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2l2/m=5、通过格栅的水头损失h1由公式 h1=h0k式中:h0-计算水头损失,h0=-阻力系数,其值与栅条断面形状有
6、关, 当为矩形时 ,=2.42. =0.96 k-系数,一般采用3 .故h0=0.96=0.031m h1=0.0313=0.093(0.080.15) 符合要求。设计中取0.10m。6、栅槽总高度H=h+h1+h2式中h2-栅前渠道超高,一般采用0.3m。则 H/m=0.30+0.10+0.30=0.707、栅槽总长度L=l1+l2+1.0+0.5+式中 l1-进水渠道渐宽部分的长度 m ; B1-进水渠宽 ; l2-栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度 m ; H1-栅前渠道深m,H1=h+h2。 故 L=0.2+0.1+1.0+0.5+=2.02m 8、每日栅渣量W=式中:W1-栅渣量(m3
7、/103m3污水) ,格栅间隙为20mm时 W1=0.05-0.10,取0.07。Kz-生活污水流量变化系数1.7 。代入数值得W=0.44m3/dW0.2 m3/d,所以宜采用机械清渣9、选型根据所计算的格栅宽度和长度,参考平面格栅的基本尺寸选择格栅为PGA-15003000-20,清渣采用固定式清渣机清渣。格栅设两座,一用一备。3.2计算草图第4章提升泵房4.1 提升泵房的选择本设计采用传统活性污泥法工艺系统,污水处理系统简单,只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池,然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池,最后由出水管道排入江。最大设计流量:Qmax=446m3/h=0.124 m3
8、/s =124L/s根据污水高程计算的结果,设泵站内的总损失为2m,吸压水管路的总损失为2m,则可确定水泵的扬程H为H=63.420-57.34+2+2=10.1m选择KDW250 250A型卧式离心泵2台,一用一备,单泵性能参数为:流量为166.7L/s,扬程为14m,电机功率37kW.扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw效率/%10.144698037704.2 集水池的设计 4.2.1容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计,则集水池的有效容积 4.2.2面积 取有效水深,则面积,取22.5m2 集水池长度取6m,则宽度 集水池平面尺寸 保护水深为1.2m,实际
9、水深为3.2m第5章 沉砂池目前,应用较多的沉砂池池型有平流沉砂池、曝气沉砂池和钟式沉砂池。本设计中选用平流沉砂池,它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沙较方便等优点。5.1计算草图:5.2平流沉砂池的设计计算已知参数 Qmax=0.124m3/s 停留时间t取30s。 1、 长度 设=0.3m/s则2、 水流断面积3、 池总宽度 设n=2格(一用一备),每格宽b=0.6m4、 有效水深(1.2m,合理)5、 沉砂斗所需容积V每人每日沉砂量为0.02L,每两日除砂一次,则6、 每个沉砂斗容积设每一分格有2个沉砂斗,则7、 沉砂斗各部分尺寸设砂斗中贮砂高度为,斗底尺寸为0.50.6m2,斜
10、壁与水平面夹角为55,则解得沉砂斗实际高度应比贮砂高度大些,取砂斗实际高度为h3=1.51m.沉砂斗上口宽度为则沉砂斗上部尺寸为2.60.6m28、 池总高度设超高h1=0.3m ,取H=2.50m9、验算最小流速min最小流量,最小流量时有效水深取0.25m,则(符合最小流速0.15m/s的要求)沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵,送至砂水分离器,脱水后的清洁砂砾外运,分离出来的水回流至泵房吸水井。沉砂池的出水通过管道送往初沉池集配水井,输水管道的管径为400mm,管内最大流速为0.99m/s。集配水井为内外套筒式结构,外径4.0m,内经2.0m。由沉砂池过来的输水管道直接进入内层套筒,进行流量分配
11、,通过5根管径为200mm的管道送往5个初次沉淀池,管道内最大水流速度为0.80m/s。第6章 初次沉淀池本设计采用了成本较低,运行较好的平流式沉淀池,该池施工简易,对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。6.1设计草图6.2设计计算1、 沉淀区的表面积A沉淀池表面负荷取,则2、 有效水深h2 沉淀时间取,则沉淀区有效容积VV=Ah2=223.23=669.6m33、 池子总长度L L=3.6vt(其中v为最大设计流量时的水平流速,取5mm/s) 代入式中得L=3.651.5=27m4、 沉淀区的总宽度B5、 沉淀池的数量n设每个沉淀池的宽度b=4m,则,取n=26、 校核:长宽比:(符合要求)
12、长深比: (符合要求)7、 污泥所需容积Vw 设污泥清除间隔天数T=2d,污泥含水率为95%,每人每日产生的污泥量S=0.5L/(人d),设计人口数N=100000人。则每池所需容积 8、 沉淀池的总长度 流入口至挡板距离取0.5m,流出口至挡板距离取0.3m9、 沉淀池的总高度H 沉淀池超高h1取0.3m;缓冲层高度h3取0.5m(采用静水压排泥);由前面计算可得h2=3m。泥斗倾角采用55,泥斗斗底尺寸为400mm400mm,上口为4000mm4000mm.则泥斗高度 污泥斗以上梯形部分:梯形上底边长L1=0.5+27+0.3=27.8m ;梯形下底边长L2=4m,梯形的坡度取0.01.则
13、梯形的高度h4=(L1-L2)0.01=(27.8-4)0.01=0.24m沉淀池的总高度10、 容积校核贮泥斗的容积V1:贮泥斗以上梯形部分污泥容积V2:,符合要求。沉淀池的出水采用锯齿堰,堰前设挡板,拦截浮渣。出水槽采用双侧集水,出水槽宽度为0.4,水深0.4,槽内水流速度0.57m/s,堰上负荷为1.66L/(m.s)10 符合要求设每组曝气池共3廊道,每组廊道长为L1=L/3=37.5/3=12.5m曝气池超高取 0.5m 则池总高度为H=3.0+0.5=3.5m在曝气池面对初沉池和二沉淀池的一侧,各设横向配水渠道,并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接,在两侧横向配水渠道上
14、设进水口,每组曝气池共有3个进水口。在面对初沉池的一侧,在每组曝气池的一端,廊道进水口处设回流污泥井,井内设污泥空气提升器,回流污泥由污泥泵站送入井内,由此通过空气提升器回流曝气池。如图7.3曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统。(1) 平均时需氧量的计算式中 -活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率,即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量,以kg计,查表取=0.5 - 活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率,即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,以kg计,查表取=0.15 Sr-被降解的有机污染物量(mg/L)。Xv-单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(ML
15、VSS)量 kg/m3代入数值得(2) 最大时需氧量的计算(3) 每日去除的BOD5值(4) 去除每kgBOD的需氧量 O2=496/567=0.83kgO2/kgBOD(5) 最大时需氧量与平均时需氧量之比O2(max)/O2=28.9/20.7=1.407.4供气量计算采用网状模型中微孔空气扩散器,敷设于距池底0.2m处,淹没水深2.8m,计算温度为30,查表得水中饱和溶解氧值为Cs(22)=8.86mg/L , Cs(30)=7.63mg/L(1) 空气扩散器出口处的绝对压力(Pb)计算得Pb=P+9.8H式中 P-大气压力 P=1.013Pa H- 空器扩散装置的安装深度 m 代入数值
16、 Pb=1.013+9.8=1.287Pa(2) 空气离开曝气池面时,氧的百分比计算Ot=100%式中 EA-空气扩散器的氧转移效率,对网状模型中微孔空器扩散器,取12%,故Ot=100%=18.96%(3) 曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)计算Csb(T)=Cs(+)式中Cs-在大气压力条件下氧的饱和度 mg/L , 最不利温度条件按30考虑,代入各值得(4) 换算为在20条件下,脱氧清水的充氧量式中 -修正系数,=, ,(0.8 0.85) 取=0.82-修正系数,= , (0.9 0.97)取=0.95C-取值2.0-取值1.0代入数值得 相应的最大时需氧量为 (5)
17、 曝气池平均时供氧量(6) 曝气池最大时供氧量(7) 去除每kgBOD5的供气量为(8) 每m3污水的供气量为(9) 本系统的空气总用量除采用鼓风曝气外,本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥,空气量按回流污泥量的8倍计算,污泥回流比R取值50%,这样,提升回流污泥所需空气量为 总需气量为 917+1050=1967m3/h7.5空气管系统计算按图所示的曝气池平面图,布置空气管道,在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管,共3根干管,在每根干管上设4对配器竖管共8条,全曝气池共设24条配气竖管,每根竖管的供气量为917/24=38.2m3/h曝气池平面面积为12.518=225m2每个空气扩散器的服务
18、面积按0.49m3计,则需孔器扩散器的总数为225/0.49=460个。每个竖管上安设的空器扩散器的数目为460/24=19个每个空气扩散器的配气量为917/(2419)=2.01m3/h将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图,用以进行计算。计算得总压力损失为7.678kPa,为安全计,设计取值9.8kPa。7.6空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池底0.2m处,因此,空压机所需压力为P=(2.8-0.2+1.0)9.8=35.28kPa空压机供气量: 最大时:917+1050=1967m3/h=32.8m3/min平均时:656+1050=1706m3/h=28.4m3/
19、min根据所需压力及空气量,决定采用LG60型空压机2台,一用一备。该型空压挤风压50kPa,风量60m3/min。第8章 二次沉淀池采用普通辅流式沉淀池,中心进水,周边出水,共2座,沉淀池表面负荷q取1.2m3/(m2.h),一般为0.8-1.5m3/(m2.h)。8.1计算草图:8.2设计计算1、 单池表面面积AA=186m2池子直径D=15.4m,取D=15.5m2、 沉淀池的有效水深设污水在沉淀池内的沉淀时间t为1.8h,则沉淀池的有效水深h2=qt=1.21.8=2.16m(1.5 3.0) 符合要求径深比D/h2=15.5/2.16=7.2(612) 符合规范要求3、 污泥部分所需
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- 城市 处理 水量 0.63 污水处理 工艺 设计
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