环境工程原理设计报告.pdf

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1、环境工程原理课程设计报告题目题目厦门理工学院 10400 t/d 污水处理厦门理工学院小型污水厂系部系部环境工程专业班级专业班级环境工程级班姓名姓名*学号学号*指导教师指导教师*8设计时间设计时间2013.12.16-2013.12.22二一三年十二月二十二日环境工程原理课程设计目目录录第一章第一章设计内容和任务设计内容和任务.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第二章第二章污水处理工艺流程说明污水处理工艺流程说明.错误！未定义书签。错误！未定义书签。第三章第三章工艺流程设计计算工艺流程设计计算.6 6第四章第四章平面布置平面布置.2323第五章第五章高程布置高程布置.2424第六章第六章问题

2、探究问题探究.2626第七章第七章设计总评设计总评.2626环境工程原理课程设计1前言水是一切生物生存必不可少的物质之一，没有水的世界是无法想象的。虽然我国水资源总量是非常丰富，年径流总量 2.17*1012 立方米，居世界第六位但是由于人口众多，人均占有仅 2262 立方米，约为世界人均的四分之一，属世界缺水国家之一。我国幅员辽阔，各地气候差异大，经济发展水平差异也很多，随着我国快速发展和人口，水平的不断提高，政府、企业、居民的环保意识不段增强，对生活质量和环境质量的要求不段提高，水污染治理也越来越受人们的关注。目前，各城市都面临着不同的水环境污染。因此，根据城市规模，建立一套与自己经济发展

3、相适应的控制水污染，保护水环境的方针、政策、标准和法规，同时建立与经济发展相适应的污水处理厂，就成为防止因水资源短缺而制约城市社会经济发展的必要手段，利用有限资源的必须部分。在人们日常生活中，盥洗、淋浴、生活洗涤等都离不开水，用后便成为污水。在工业企业中，几乎没有一种工业水是人们日常生活中不可或缺的宝贵资源， 水的供给和排放处理水亦是合理不用到水。 水经生产过程使用后， 绝大部分变成废水， 生产废水携带着大量的污染物质，这些物质多数是有害和有毒的，但也是有用的，必须妥善处理或加以回收利用。城市的雨水和冰雪融水也需要及时排除，否则将积水为害，妨碍交通，甚至危及人们的生产和日常生活。在人们的生产和

4、生活中产生的这些污水中，如不加控制任意排入水体（江、河、湖、海、地下水）或土壤，使水体受到污染，将破坏原有的自然环境，以致引起环境问题，甚至造成公害。为保护环境，避免发生上述问题，现代城市就需要建立一套完整的工程设施来收集、输送、处理和利用污水；此工程设施就称为排水工程。它基本任务就是保护环境，以免污染，以促进工农业发展与保障人民的健康与正常生活。其主要内容包括：（1）收集各种污水并及时的将之输送至适当地点；（2）妥善处理后排放或利用。污水控制技术在我国社会主义建设中有着十分重要的作用。从环境保护方面讲，水污染控制技术有保护和改善环境、消除污水危害的作用。是保障人们健康和造福子孙后代的事业；从

5、卫生上讲，水污染控制技术的兴起对保障人们健康具有深远的意义；对预防和控制各种疾病、癌症或“公害病”有着重要的作用；从经济上讲，城市污水资源化，可重复利用于城市或工业，这是节约用水和淡水资源短缺的重要途径，它将产生较大的经济效益。总之，在实现四个现代化过程中，水污染控制技术对环境的保护、促进工农业生环境工程原理课程设计2产和保障人民健康有现实意义和深远影响，并使经济建设、城乡建设和环境建设同步规划，同步实施，同步发展。这样才能实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。由于所学有限，设计中任存在不足，望老师批评改正。第一章第一章设计内容和任务设计内容和任务一、设计目的为了熟悉环境工程掌握环境工程设计

6、的基本程序和方法，并在查阅技术资料、筛选公式和计算方法，用简洁文字、图表表示设计结果及环境工程制图等能力方面，得到了一次全面的实践。二、设计任务分工1设计任务设计任务（1） 、以“厦门理工学院小型污水处理厂的设计”为题，选择正确处理工艺、流程及所需物理计算公式；（2） 、对各工艺、设备进行详细设计计算，并绘制基本的工艺、设备图纸；（3） 、根据工艺选择、设计计算完成设计报告，且最后包含平面图及高程图等。2设计分工设计分工（1）第一，我们小组一起讨论课程设计的内容，设计的流程图，污水处理的方法，一起研讨设计的平面图，高程图等。并且一起查找相关的资料。（2）小组成员：陈财凤(查找资料，设计平面图，

7、高程图等。)魏静殊（查找资料，设计流程图，平面图等）郑月妹（查找资料，编写设计报告等。）三、设计要求和设计指标1.设计要求设计要求（1） 、完成主要处理构筑物的设计计算和布置；（2） 、工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；（3） 、提交的成品：设计说明书、工艺基本工程图及流程图、高程图、厂区平面布置图。2 设计指标设计指标环境工程原理课程设计3（1） 、设计进、出水水质及排放标准类别COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)TP(mg/l)pH进水水质30022525035369出水水质602020150.169排放标准602020150.169（2

8、） 、排放标准： （GB8978-1996）一级标准；（3） 、接受水体：河流（标高：2m）（4）工程规模处理规模为 10400t/d第二章第二章污水处理工艺流程说明污水处理工艺流程说明一、一、气象与水文资料：气象与水文资料：风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年 2370mm；蒸发量多年平均为每年 1800mm；地下水水位，地面下 67m。年平均水温：20二、二、厂区地形：厂区地形：污水厂选址区域海拔标高在 19-21m左右， 平均地面标高为 20m。 平均地面坡度为 0.30.5 ，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 224m，南北长 276m。2.1 处理程度的计

9、算处理程度的计算2 2.1.1.1.1 溶解性溶解性 BOD5BOD5 的去除率的去除率活性污泥处理系统处理水中的 BOD5 值是由残存的溶解性 BOD5 和非溶解性 BOD5 二者组成， 而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。 活性污泥的净化功能， 是去除溶解性 BOD5。因此从活性污泥的净化过程来考虑，应将非溶性的 BOD5 从处理水的总 BOD5 值中减去。4.1.2 CODcr 的去除率(300-60)300-60) 300300 *10010080804.1.3SS 的去除率(25020 ) 250 *100=88环境工程原理课程设计42.1.4总氮的去除率出水标准中的总氮为 15mg

10、/L,处理水中的总氮设计值取 15mg/L,总氮的去除率为：(3515 ) 35 *10057.142.1.5 磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为 4.9mg/L 计。如磷酸盐以最大可能 Na3Po4 计算，则磷的含量;3*0.189=0.576mg/L，可得磷的去除率为：(0.5760.1 ) 0.576 *100=82.642.22.2 处理工艺选择处理工艺选择2.2.12.2.1 处理工艺比较处理工艺比较（1）设计原则a.选择处理工艺，严格执行环境保护各项规定，确保处理后达到国家有关排放标准；b. 采用就新技术，运行可靠，操作简便，因地制宜；c. 成本合理，尽可能降低工程投资和运行费用；

11、d. 合理布局，占地面积尽可能小，便于管理。(2) 考虑因素污水处理程度，工程造价和运行费用，污水处理量。（3）处理原理简介当地条件城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除 BOD5，又要适当去除氮磷，故可采用 SBR 或氧化沟法，或 A2/0 法。A 方案方案-SBR 法法SBR 技术法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。工艺流程工艺流程:污水污水蓄水池蓄水池粗格栅粗格栅集水调节池集水调节池细格栅细格栅沉淀池沉淀池SBR 池池消毒池消毒池出水出水特点：a. 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥生物凝聚作用；b

12、. 对水量水温的变化有较强的适应，处理水量较大；c. 污泥产量低，且多已达到稳定；e. 占地面积较大，运行费用低。环境工程原理课程设计5B 方案方案-氧化沟法氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首位相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。工作流程工作流程：污水污水粗格栅粗格栅提升泵房提升泵房细格栅细格栅沉淀池沉淀池厌氧池厌氧池氧化沟氧化沟二沉池二沉池接触接触池池出水出水特点：a. 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥生物凝聚作用；b. 对水量水温的变化有较强的适应性

13、，处理水量较大；c. 污泥产量低，且多已达到稳定；d. 自动化程度高，便于管理；e. 占地面积较大，运行费用低。C 方案-A2/O 法根据废糟液的水质特点， 并结合我公司多年来从事水处理工程的设计、 运行管理经验，污水处理工艺为：物化+厌氧+好氧的综合处理工艺。污水中含有大量的细小悬浮物，粘度高，浓度高达 3 万 mg/L，呈酸性 PH 值 35，主要为一些有机酸，均不利于后续生化反应的正常运行，所以，预处理效果的好坏直接影响后继生化处理的正常运行。 目前国内许多废糟液处理厂的出水水质不达标就是源于预处理系统处理效果欠佳。因此固液分离即预处理段是处理站工艺的保障。废水温度高达 100以上，而本

14、处理系统的温度要求为 5060，为充分利用热资源，在进入处理系统之前需考虑热交换。特点特点：a. 该工艺为最简单的同步脱氧除磷工艺，总的水力停留时间，总厂占地面积，少于其他工艺。b. 在厌氧好氧交替运行的条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀的担忧，SVI 值一般均小于 100c. 污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。d. 运行费低。工作流程：工作流程：污水污水格栅间格栅间沉砂池沉砂池厌氧池厌氧池缺氧池缺氧池好氧池好氧池二沉池二沉池MBA出水出水环境工程原理课程设计6综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，厌氧池-氧化沟虽一次面积小，投资较大，且构筑物多而复

15、杂。而 A2/O 法虽然投资省，但除磷脱氮效果不理想，溶解氧含量难以控制（过低容易导致厌氧消化，污泥释放磷，过高时回流污泥可能对厌氧池造成影响）。而 SBR 法投资少，而且小型污水处理厂占地面积不是很多。所以选择用 SBR 法处理工艺。2.2.2处理工艺流程图的设计处理工艺流程图的设计厦门理工学院小型污水处理厂 SBR 法工艺流程图第三章第三章工艺流程设计计算工艺流程设计计算一、主要工艺设计参数一、主要工艺设计参数SBR 工艺设计工艺设计1.管道管道1 1进水管进水管单组反应池进水管设计流量smQQ/06019. 0864002/104002/31管道流速smv/8 . 0管道过水断面面积21

16、075. 08 . 0/060. 0/mVQA管径mAd309. 0075. 044取出水管管径 DN700mm环境工程原理课程设计7校核管道流速smAQv/19. 0)27 . 0(075. 022回流污泥渠道回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量 QRsmQRQR/060. 08640021040013渠道流速smv/7 . 0取回流污泥管管径 DN700mm3 3进水井进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量smQRQ/120. 086400210400) 11 (2)1 (32孔口流速smv/6 . 0孔口过水断面积220. 06 . 0120. 0mvQA孔口尺寸取mm9 . 02

17、 . 1进水竖井平面尺寸mm5 . 25 . 24出水堰及出水竖井出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：23233866. 1242. 0bHbHgQsmQRRQ/2316. 02)1 (33内式中mb5 . 7堰宽，H堰上水头高，mmbQH065. 0)5 . 786. 12316. 0()86. 1(32323出水孔过流量smQQ/2316. 0334孔口流速smv/6 . 0孔口过水断面积2386. 06 . 02316. 0mvQA孔口尺寸取mm0 . 10 . 2进水竖井平面尺寸mm0 . 25 . 25出水管出水管。单组反应池出水管设计流量smQQ/120. 02/335管道流速sm

18、v/8 . 0管道过水断面积2515. 08 . 0120. 0mvQA环境工程原理课程设计8管径mAd437. 014. 315. 044取出水管管径 DN900mm校核管道流速smAQv/19. 0)29 . 0(120. 0252. 粗格栅粗格栅（1）作用拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行，设计规划按 10400t/d。（2）设计参数a. .格栅设计与计算格栅的计算主要包括栅室，栅槽的设计和计算，格栅栅条断面，栅条间隙和栅渣消除方式的选择和过栅的水头损失。最大设计流量：Qmax=10400/(24*60*60)=0.121m/s;栅条宽度 s=0.01m;栅条间隙b=0.02;栅前水

19、深 h=0.3m;过栅流速 v=0.6m/s;栅前渠道流速 v0=0.9m/s;格栅倾角a=60;取栅渣量 w1 为 0.05m/103m。设计两组格栅（一用一备） ，计算草图如图如图 4.1 所示所示。b. 格栅间隙数n=Qmaxsin/hbv式中：n栅条间隙数目；Qmax最大设计流量，；栅格倾角，取 60；h栅前水深，取 0.3m;b栅格间隙，取 0.02m;v过栅流速，取 0.6m/s带入数据得；0.121sin60 /(0.02 0.6 0.3)n = 30环境工程原理课程设计9c.格栅建筑宽度 B：B=S(n-1)+b.n式中：B栅条的建筑宽度,m;S栅条宽度，取 0.01m；b栅条

20、间隙，m;n栅条间隙数目。代入数据得：0.0130 10.02 300.89Bm(3). 主要工程内容a. 主要构筑物粗格栅间平面尺寸 2.77m*0.89m、地下深度 5.5mb. 主要设备器材钢丝绳机械格栅一台，栅宽 0。01m,栅条间隙 0.02m，配用功率 0.75kw（4）进水渠道渐宽部分长度1l:若取进水渠道1B=0.3，渐宽部分展开角1=20，此时进水渠道内的流速为 0.75m/s。1l=B-1B/(2tg1)代入数据得：1l=0.89-0.3/(2tg20)0.617（1） 渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度2l2l=1l/2环境工程原理课程设计10代入数据得：2l=0.617

21、/2=0.308m(5)过栅水头损失1h:1h=(s/b)4/32v/2g.sin .k式中：形状系数；S栅条宽度，m;b栅条间隙，m;v过栅流速，m/sg重力加速度，9.82/sm；k考虑由于污物的堵塞，格栅阻力增大的系数，工程上一般取 3。因栅条为圆形截面，取形状系数=2.40，k=3。代入数据得：1h=2.404/320.01/0.020.6 /2 9.8 sin6030.05m ；（6）取栅前渠道超高2h=0.3m,则栅前槽总高为1H:1H=h+2h代入数据得：H=0.3+0.05+0.3=0.65m(8) 栅槽总长度 L:L=1l+2l+1+0.5+1/ tg60H代入数据得：L=0

22、.617+0.308+0.5+1+0.6/tg60=2.77m(9)每日栅渣量 w:W=max1286400/1000QWK式中：maxQ最大设计流量，3/ms；1W栅渣量，取 0.0533/10mm；2K总变化系数，取 1.5。代入数据得：W=3(0.121 0.05 86400)/(1.5 1000)0.348m / d由于每日栅渣量30.348m / d30.2/md,所以适合用机械清理。3. 提升机房提升机房（1）作用环境工程原理课程设计11将污水提升到集水调节池。设计规模按 10400t/d。（2）设计参数取污水总变化系数 Kz=1.48，最大合流提升流速 Q=433.33t/h设计

23、扬程 H=15m(3) 主要工程内容a. 主要构筑物集水调节池平面尺寸 6.0m*5.0m，地下深度 7.4m，地上高度 4.4m。b. 主要设备器材潜水排水泵 1 台规格：Q=500t/hH=15m功率=45kw泵房内设计电动葫芦 1 台，型号MD118D，以便潜污泵的安装和维修。4、平流式沉淀池、平流式沉淀池3.平流式沉淀池的计算（1）作用去除污水粒径=0.2mm 的粒径，使无机粒径与有机粒径分开来，便于后续生化处理。（2）设计参数设计水量流速为 0.22m/s，沉砂池的宽度 1.2m，水深 1.371m。平流沉砂池的进水渠宽 1.2m，出水渠宽 0.6m，进水渠长 0.82m，水力表面负

24、荷：q=Q/A=0.22/(1.2*1.371)=0.134t/(t/s)水力停留时间为 30s，污泥的沉砂量，可按每立方米污水 0.03L 计算。排砂量=0.22*60*60*24*0.3/1000=0.5702m/d，含水率 60%，密度 1500kg/m。（3）主要工程内容平流沉淀池 一座，L=vt式中：v最大设计流量时的水平流速，取为 0.22m/s；t最大设计流量时的停留时间，取为 30s；L=0.2230=6.6m（2）水流断面积：A=2max0.1210.550.22Qmv（3）池总宽度：Bnb取 n=2，每格宽 b=0.6m则Bnb=2 0.61.2m（4）有效水深：环境工程原

25、理课程设计1220.550.461.2AhmB（5）沉砂斗容积max86400100000zQTXVK式中：T清除尘砂的间隔时间 d,取 T=2dX城市污水沉砂量，353/10mm污水，取 X=3533/10mm3max8640086400 0.121 2 30.52100000100000 1.2zQTXVmK (6)每个沉砂斗容积0V设每一个分格有 2 个沉砂斗，则共有 4 个沉砂斗300.520.1344VVm（7）各贮砂斗尺寸设砂斗底宽1b=0.5m，斗壁与水平面的倾角为055，贮砂斗高3h取 0.5m则沉砂斗上口宽：32102tan55hbb=2 0.50.51.201.428m贮砂

26、斗的容积：13121213VhSSS S式中：1V贮砂斗容积，3m3h贮砂斗高度，m1S、2S分别为贮砂斗上口和下口的面积（设为正方形） ，2m则3110.50.5 0.5 1.2 1.20.5 1.20.4113Vm（8）沉砂室高度3h采用重力排砂，设池底坡度为 0.06，坡向砂斗23326.62 1.200.50.060.50.060.61122Lbbmhh （9）池总高度 H取超高1h=0.3环境工程原理课程设计13H=1h+2h+3h=0.3+0.46+0.611=1.371m式中：H池总宽度，m1h超高，m（10）进水渐宽部分长度：1102tan20BBL01.20.60.822ta

27、n20m式中：1B进水口池宽，m（11）出水渐窄部分长度：310.82mLL（12）校核最小流量时的流速：minmin1minQvn A式中：minQ最小流量，采用 0.7Q1n沉砂池格数(个)，最小流量时取 1minA最小流量时的过水断面面积minmin1min0.121 0.70.307/1 0.6 0.46Qm sn Av0.15/m s符合要求环境工程原理课程设计14曝气系统的设计与计算4.9 需氧量（AOR）需氧量aQ为有机物（BOD）氧化需氧量1Q、微生物自身氧化需氧量2Q、保持好氧池一定的溶解氧3Q所需氧量之和。即231aQQQQ。有机物氧化需氧量1Q10eQaQ SS式中： a

28、去除每 1kgBOD 的需氧量，2/kgkgBODo,a=0.45；0S、eS进水 BOD 与出水 BOD，3/kg m；Q进水量，3/md则，3100.45 10400 (22520) 10959.4/eQaQ SSkg d微生物自身氧化需氧量2Q2Q=bXV式中：b微生物自身氧化系数，2/kgkgMLSSo，b=0.12XMLSS 浓度，3/kg mV好氧池有效容积，3m。则，2Q=bXV=30.12 (25020) 6500 10179.4/kg d维持好氧池一定溶解氧的需氧量3310rcQd QQQ式中： d好氧池末端溶解氧浓度，d=1.5/mg LQr回流污泥浓度，3/mdcQ回流混

29、合液量，3/md则：环境工程原理课程设计15333101.5 10400 1015.6/rcQd QQQkg d所以，反应池总需氧量1232959.4 179.4 15.61154.4/aQQQQkgOd曝气时间为 8.68h，则每小时的需氧量21154.4133.0(kgQ / h)8.68aQ4.10 供氧量（SOR）SOR=(20)(T 20)s(T1.024SLCCAOR C式中：氧转移折算系数，高负荷取 0.83，低负荷取 0.93氧溶解折算系数，一般=0.90.97，取 0.97密度，kg/L,为 1.0 kg/LLC废水中实际溶解氧浓度，/mg L；AOR需氧量，kg/L查化工原

30、理 ，水中溶解氧饱和度分别为(20)9.17/sCmg LSOR=2(20 20)133 9.17166.11/ h1.0240.930.97 1.0 9.17 1.0kgO取计算温度020 C，1.0/LCmg L，=0.93，=0.97，E=10%则 空气离开曝气池时氧的百分比为：21(1)100%19.31%7921(1 E)tEQ每池供氧量：SOR221154.4/ 2577/.d.0h2/24 5kgOkgO曝气阶段应该供给的氧量为21124.0530.48/8.68/11ACSORkgOhTT池4.11 供风量SG32931166.112931100100106.12/ min0.

31、28273600.28 1027360SSORGmE4.12 滗水器每池滗水负荷dQ按下式来计算：环境工程原理课程设计1631040021.67/ min2 2 2 60ddQQmNnt 每池设两台滗水器，则每个滗水器的负荷为：3110.83/ min2ddQQm活性污泥界面的沉降速度与 MLSS 浓度、水温的关系：(20)5 (1/ 2.5)0.5 /124ST 41.7max7.4 10(3000/)VtXMLSSmg L41.26max4.2 10(3000/)VXMLSSmg L式中maxV活性污泥界面的初始沉降速度，mg/L代入数据：水温020 C时1max4.77.4 1020 2

32、50124(/ h)Vm必要的沉淀时间（ST）可用下式求得。ST=max(1/ m)/HV 式中 H反应器水深，m;1/m活性污泥界面上的最小水深；maxV活性污泥界面的初始沉降速度，m/h代入数据(20)5 (1/ 2.5)0.5 /124ST =0.17(h)5、SBR 池池4.曝气时间（AT）4.4曝气时间（AT）AT=(240S)/(sL mX)式中AT曝气时间，h;0S进水平均5BOD,mg/Lkg/(kgSS.d)sLBODSSBOD负荷1/m排比水；环境工程原理课程设计17X反应器内混合液平均 MLSS 浓度，mg/L;代入数据：AT=(24225)/(2.5250)=8.68(

33、h)4.5 排水时间（0T）在排水期间，就单次必须排出的处理水量来说，每一周期的排水时间可以通过增加排水装置的台数或扩大溢流负荷来缩短，另一方面，为了减少排水装置的台数和加氯混合池或者排放槽的容量，必须将排水时间尽可能延长。沉淀时间取 0.7-1.4 之间变化，排出时间取 2h 左右，则总的沉淀时间取 3h。4.6周期数一个周期所需的时间CASDTTTT8.68+0.17+2=10.85(h)式中，AT曝气时间，h;ST沉淀时间，h;DT排水时间，h;n=24/10.85=2.21,取 2 次，则一个周期为 11h。4.7 进水时间/FCTTN式中CT一个周期所需要时间，h;N反应器个数代入数

34、据FT=11/2=5.5(h)4.8 反应器容积（V）V=m/nNQ式中 V各反应器容积，3m;1/m排水比；N每 1 系列的反应器数量；q每 1 系列的污水处理量（最大日污水量）代入数据V=2.5/(22)10400=6500(3m)一个周期中最大流速的变化系数 r 值一般可取 1.21.5。 一个周期内最大量进水量变化比环境工程原理课程设计18为 1.5。 所以一天内进水量最大为 195003/md。 超过一周期污水进水量Q与 V 的比值：Q/V =(r-1)/m=(1.5-1)/2.5=0.2如其他反应池尚未接纳容量，考虑流量之变动，各反应池的修正容量为：3m*(1/ )vvQ v=65

35、00（1+0.2）=78003m反应池池水深 5m，则反应池表面积（2m）为：7800/5=15602m在沉淀排出工艺中可能接受污水进水量 V 的 10%，则反应池的必要安全容量为： (0.20.1) 6500VQQ =650(3m)365006507150(mVVV）反应池池水深 5m，则反应池表面积（2m）为：7150/5=14302m俩相比较，取表面积为 16002m，设长宽比为 2，则长为 402，宽为 202根据实测资料可知，高峰流量时的安全容积为最大流量乘以 4h,即3max(4)/ 24(19500 4)/ 243250()Vqm式中 q最大时流量，3m/d;峰值水平为max/(

36、q4)/ 241/ m+H (1-1/m)HVH 式中maxH池高，m;H反应器水深，m;maxV反应器必要安全容积，3m;q最大日污水量，3/md1/m排水比。代入数据maxH=3250/(104004)/2451/2,5+5(1-1/2.5)=2.25m修正后的反应器容积 71503m/池6672m6.0m(高)10.0m256.0mm尺寸：排水结束时的水位：15 1/1.2(1.1) (2.5 1)/ 2.52.5(2.73)h 环境工程原理课程设计19基准水位：35hm警报溢流水位450.55.5mhm污泥界面：510.52.50.52.0mhh4.13 进水管。出水管管径Q=Av=d

37、/22vQ=10400m/d=0.121m/s令 v=1m/s求出 d=393mm4.12 每池4.14污泥的处理流程设计污泥量较小，污泥处理流程为：浓缩脱水干化处置。污泥浓缩污泥中含有大量的水分，为了便于处理和运输，需要减少污泥的含水量，缩小其体积。污泥浓缩是指通过污泥增稠来降低污泥的含水率，压缩污泥的体积，以利于后期处理。污泥浓缩的方法主要有重力浓缩，离心浓缩和气浮浓缩三种。中小型规模主要采用重力浓缩。根据它的运行方式，污泥浓缩池可分为连续式和间歇式两种。（2）污泥脱水与干化污泥经浓缩后，仍然含有 95%97%的水分，体积很大，可用管道输送，为了综合利用进一步处置，必须对污泥进行干化处理，

38、经过脱水后的污泥含水率 65%85%，污泥由流体转换为潮湿的固体，形成泥饼，体积减少，污泥脱水的方法有自然干化和机械脱水两种方式。由于污泥干化场的上述缺点，所以目前国内外都大力发展各种机械脱水技术，机械脱水的特点是占地面积小，工作效率高，卫生条件好，机械脱水的设备类型较多，常用的有真空过滤机，压力过滤机和离心脱水等。3 污泥的干燥和焚烧污泥经浓缩和脱水后，含水率约 60%80%，可经过干燥进一步脱水，使含水率降低为 20%左右，有机污泥可以直接焚烧，一方面可以去除水分，另一方面可以同时氧化污泥中的有机物质，焚烧后的有机污泥变成稳定的灰渣，可用以筑路材料或其他建筑填充材料等。环境工程原理课程设计

39、204.14.1污泥浓缩池选型污泥处理过程中所产生的污泥含水率很高，体积较大，不利于后续处理，因此应采取有效措施进行减容处理。污泥浓缩就是最有效，最经济的减容方法，其主要目的是去除污泥颗粒的空隙水（约占总水分 70%） ，减少污泥体积，从而降低后续处理构筑物和设备的负荷，减少处理费用。污泥浓缩常用的方法有重力浓缩法，气浮浓缩法和离心浓缩法。各种浓缩方法的优缺点比较如表 4.13 所示。从下面表格，经过比较可知重力压缩池是用来进行小区废水污泥浓缩的最佳处理方法。故而，本设计决定采用重力压缩法进行污泥浓缩。各浓缩方法比较如表 4.13 所示浓缩方法优点缺点重力浓缩方法1 浓缩结构简单，操作方便 2

40、动力消耗小，运行费用低 3贮存污泥能力强1占地面积大2浓缩效果不理想 3 污泥易腐化，散发臭气气浮浓缩法1 浓缩效果好， 出泥含水率低2 占地面积小， 只为重力法的1/103 运行效果稳定，不受季节影响4产生臭气少5能去除油类1 运行费用高于重力法， 但低于离心法2操作管理要求高3电耗大 4 污泥贮存能力小离心浓缩法1 浓缩效果好，工作效率高 2占地面积小 3 几乎不散发臭气，工作环境好1要求专用的离心设备2耗电量大 3 对操作人员技术要求较高，管理复杂6、污泥浓缩池的5.1 重力压缩池的设计计算间歇式重力压缩池是一种圆形水池， 底部有污泥斗。 间歇式重力污泥浓缩池在工作时，先将污泥充满浓缩池

41、， 经静置沉降及压缩压密后， 池内形成上清液区， 沉降区和污泥区。然后，从侧面分层排出上清液，浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇污泥浓缩池用于污泥量较小的系统，压缩池一般不少于两个，一个用于工作，另一个进入污泥，两池交替使用。5.2 剩余污泥量计算max1220() 24100 /(100)nXQCCTK rP 3max10400/(24 60 60)0.121/Qms环境工程原理课程设计21式中：X剩余污泥量；maxQ最大流量；1C进水悬浮物质量的浓度；2C进水悬浮物质量浓度；T排泥周期数，取 1d;2K安全系数，一般取 1.5；0P污泥含水率，96%98%，取 97%r污泥密度，当0P95%

42、时，r=1000kg/3mn所需池子数，n=1代入数据得：X=30.058 (20020) 24 1 100 / 1.5 1000 (10097)50.1/md （2）浓缩池尺寸根据水力负荷计算浓缩池表面积， 取水力负荷为0.15kg/h,则表面积为代入数据得：代入数据得：F=50.1/(0.1524)14 浓缩池直径 D:D=4/F代入数据得：D=4 14/3.144.2m（1）浓缩池工作部分高度1h：1/ 24hT XF式中：T污泥浓缩时间，T=12h;X污泥量；代入数据得：1h=（1250.1）/(2414)=1.7m（2）浓缩池超高2h取 0.3m,缓冲层高3h取 0.3m,圆锥顶部直

43、径D为 2m,底部直径d为0.6m,圆锥倾角为 60，池底坡度造成的深度为 01m则圆锥高度4h：4(/ 2/ 2)tanhDd代入数据得：4h=（2/2-0.6/2）tan601,21m（3）浓缩池总高度 H:H=1h2h3h4h环境工程原理课程设计22代入数据得：H=1.6+0.3+0.3+1.21=3.14m(4）浓缩后污泥量Q：Q=12(1)/(1)XPP代入数据得：Q=50.1（1-0.99）/(1-0.97)=16.7m/d7、消毒池、消毒池Vt、接触池容积寸，设计接触池各部分尺接触时间1min30V=maxQ*t=0.121*60*30=217.8m318 .217, 112mV

44、n池容积座池、采用矩形隔板式接触mbmh8 . 10 . 23，单格宽、消毒池水深mLmL6 .1298 . 1724 .328 . 118，水流长度则池长)(44 .326 .129格每座接触池的分格数4、加氯间、加氯量按每立方米投加 5g 计，则kgW52101040053、加氯设备选用 3 台 REGAL-2100 型负压加氯机 （2 用 1 备） ， 单台加氯量为 10kg/h机。8、脱水间1、压滤机型带式压滤脱水机选择，则每台压滤机处理量作台压滤机，每台每天工设置过滤流量15/04. 7)182/(5 .253182/5 .25333DYhmQhdm2、加药量计算PAMdm絮凝剂设计

45、流量/5 .2533投加量以干固体的 0.4%计tW067. 0%60%)5300%3426(%4 . 0十二、构建筑物和设备一览表：十二、构建筑物和设备一览表：环境工程原理课程设计23序号序号名称名称规格规格数量数量设计参数设计参数主要设备主要设备1格栅LB =2.770.89m1 座设计流量Qd=10400m3/d栅条间隙mmd0 .20栅前水深mh3 . 0过栅流速smv/6 . 0HG-1200 回旋式机械格栅 1 套超声波水位计 2 套螺旋压榨机（300）1 台螺纹输送机（300）1 台钢闸门（2.0X1.7m）4 扇手动启闭机（5t）4 台2进水泵房L B =mm1 座设计流量 Q

46、=433.33 m3/h单泵流量 Q= 1210m3/h设计扬程 H=15mH2O选泵扬程 H= 15mH2O1mH2O=9800 Pa型轴流式潜水DDB1811 台，备用 1 台电动3平流沉砂池LBH=6.6m1.2mm1 座设计流量Q666.7 m3/h水平流速 v= 0.25 m/s有效水深 H1= 1 m停留时间 T= 60S砂水分离器（0.5m）2 台4平流式初沉池LBH=21.6m15.4m8m3 座设计流量 Q= 666.7 m3/h表面负荷 q= 2.0m3/(m2h)停留时间 T= 2.0 d全桥式刮吸泥机(桥长 18m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2 台撇渣

47、斗 4 个5曝气池LBH =21.9m20m5m1 座BOD 为 150，经初沉池处理，降低 25%罗茨鼓风机（TSO-150，Qa15.9m3/min, P19.6kPa,N11kw）3台消声器 6 个7接触消毒池LBH=32.4m3.6m3m1 座设计流量 Q=2187.5 m3/h停留时间 T= 0.5 h有效水深 H1=2 m注水泵（Q36 m3/h ）2 台9加氯间LB=12m9m1 座投氯量 250 kg/d氯库贮氯量按 15d 计负压加氯机(GEGAL-2100)3 台电动单梁悬挂起重机(2.0t)1 台10回流及剩余污泥泵房（合建式）LB=10m5m1 座无堵塞潜水式回流污泥泵

48、 2 台钢闸门(2.0X2.0m)2 扇手动单梁悬挂式起重机(2t)1 台套筒阀 DN800mm, 1500mm 2 个电动启闭机（1.0t）2 台手动启闭机（5.0t）2 台无堵塞潜水式剩余污泥泵 3 台第四章第四章平面布置平面布置总平面布置原则总平面布置原则环境工程原理课程设计24该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，

49、分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等） 。 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。总平面布置参见附图附图 1 平面布置平面布置第五章第五章高程布置高程布置（1）高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂

50、外。 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。（2）高程布置结果由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为 64m，则相应的构筑物和设施的高程可以