水控课程设计格式郭云飞最终.doc

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1、摘 要：济南某家用电器厂年产20万台双桶洗衣机机壳及整机，企业目前生产废水排放量26m3/d，但是目前要进行技术改造，改造后企业生产污水排放量将达到400 m3/d（包括生活污水）。企业生产过程中产生污水主要为机壳生产车间的含磷污水，肺水肿主要污染物为COD、矿物油、SS和总磷。要求达到污水综合排放标准（GB/T 89781996）中二级排放标准。COD（mg/L）=300，总磷（mg/L）=15，矿物油（mg/L）=15关键词：含磷废水 A/O工艺 生物接触氧化池目录1设计任务及设计资料11.1 课程设计任务11.2 课程设计原始资料11.3 课程设计成果22废水处理系统工艺设计32.1工艺

2、设计简要说明33废水处理系统设计计算43.1格栅43.2调节池设计63.3提升泵房73.4沉淀池设计83.5 A1/O（缺氧-好氧活性污泥法脱氮除磷系统）103.6 生物接触氧化池123.7消毒池144废水处理站平面布置和高程布置155参考文献161 设计任务及设计资料1.1 课程设计任务 工程设计是工学学士必备的一项技能，通过该毕业设计，可以系统的培养学生根据具体条件，因地制宜的选择工艺、设计计算、绘图最后书写设计说明书的能力，使学生具备设计工程师的基本素质和基本技能。1.2 课程设计原始资料1.2.1工程概况济南某家用电器厂年产20万台双桶洗衣机机壳及整机，企业目前生产废水排放量26m3/

3、d，但是目前要进行技术改造，改造后企业生产污水排放量将达到400 m3/d（包括生活污水）。企业生产过程中产生污水主要为机壳生产车间的含磷污水，肺水肿主要污染物为COD、矿物油、SS和总磷。表1.1 污水水量水质设计水量为400m3/d，要求达到污水综合排放标准（GB/T 89781996）中二级排放标准。废水水质（设计值）见下表。项目COD（mg/L）总磷（mg/L）矿物油（mg/L）进水30015151.3 课程设计成果1.3.1设计计算主要内容该工程设计题目为：济南某家用电器厂含磷废水处理工程初步设计，其内容包括：1. 根据原始资料、水质水量，确定处理工艺流程；2. 对工艺中各构筑物进行

4、工艺计算，确定其形式、数目和尺寸；3. 进行各处理构筑物的总体布置和污水处理流程的高程设计；4. 完成施工图初步的绘制（包括平面布置图、高程图、及主要构筑物设计施工图）；5. 编制设计说明书。6. 对工程投资、运行费用进行简单计算和概括。1.3.2设计成果（1）设计计算书一份，约5000-10000字。（2）设计图纸*张（1号图，要求均用CAD绘图,张数根据具体设计确定）。1.3.3设计原则1、严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后中水水质达到有关标准；2、采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性和可靠性有机地接合起来；3、采用目前国内成熟先进技术，尽量降低工程投资和运行费用；4

5、、平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅，尽量节省占地；5、污水处理工艺应尽量操作运行与维护简单方便。 2 废水处理系统工艺设计2.1工艺设计简要说明根据设计要求，该电器厂流量不大，所以不设置粗格栅，但为防止有大颗粒悬浮物，所以让该电器厂综合废水经细格栅去除漂浮物、悬浮物后，经调节池进行水量和水质的调节，污水经提升泵提升至A/O反应器进行总磷和COD的去除，工艺设置活性污泥的回流，A/O反应器出水经沉淀池进入生物接触氧化池进行深度处理，污水经一级、二级处理后仍有存在病源菌的可能。因此，废水排入水体前应进行消毒，使用液氯消毒进一步的去除水中有害物质。工艺流程图：3 废水处理系统设计计算3.1格栅

6、3.1.1格栅的作用：格栅是有一组平行的金属栅条或筛网制成，安装以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物及杂质，起到净化水质，保护进水泵正常运转的作用，并尽量处理那些不利于后续处理的杂质。3.1.2格栅设计数据(1)格栅的间隙数n取过栅流速0.9m/s，格栅倾角60。，栅条间距b=50mm,栅前水深0.3m （n取值为5）式中：_最大设计流量，_ 格栅倾角_ 格栅净间距_ 栅前水深_过栅流速(2)格栅槽总宽度B取栅条宽度S=0.01m式中：_ 栅条宽度 _栅条间隙数 B_格栅净间距 (3)过栅水头损失h1式中 水头损失，；栅条宽度，为0.05m；格栅间距，为0.1m；过栅流速，为1m/s；格栅

7、条的阻力系数，查表知 =2.42；格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。格栅倾斜角，为60。2mgh.0.08233260sin29.0)1.005.0(42.232341=通过格栅的水头损失为h1=0.1m(4)格栅槽的总高度H其中格栅前槽渠道超高h1=0.3mH=h+h1+h2=0.3+0.3+0.082=0.682m(5)格栅槽的总长度LA、进水渠道肩宽部分长度L1设进水渠宽B1=0.1，其肩宽部分展开角度20。B、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2=0.5L1=0.13m(6)每日栅渣量W式中：Kz_生活污水总变化系数W1_栅渣量，取0.1m3、(1000m3污水)

8、因为每日栅渣量小于0.2 m3/d，宜采用人工清渣。3.2调节池设计为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。调节池主要作用为调节水量、均和水质。（1） 调节池类型选用方形调节池，用混凝土结构。（2） 调节方法利用外加动力空气搅拌强制调节。（3） 出水方式地下式（泵出水）（4） 调节池的容积 调节池的容积主要根据废水流量、浓度变化及均和程度决定。取平均停留时间为10,根据污水流量Q=400m3/d，即16.7m3/h,得调节池理论体积为167m3,所以调节池尺寸应为。另外，为防止水的溢流，取调节池高度为5+0.5=5.5m,还需在调节池上方设

9、置高度为0.3m的护栏。3.3提升泵房设计原理污水总泵站接纳来自整个城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对该电器厂排水系统的泵站进行设计。采用合建式提升泵房。安装WL型污水泵6台。用于提升污水到一定高度，以保证污水在后续处理过程中能够自动流入下一站处理构筑物。泵房设计建筑面积：m设计流量Qmax=0.03472m3/s,考虑到经济实用型，拟采用螺旋泵作为污水提升装置，为了避免24小时运转，决定共配备2台螺旋泵，一用一备，在平时2台水泵替换使用，可有效延长设备使用寿命，同时，在某台水泵出现故障时，实现污水

10、厂的不间断持续运转。泵的设计水量为：集水池的容积采用相当于一台泵15min流量。即：3.4沉淀池设计（1）基本情况类型：辐流式沉淀池优点：多为机械排泥，运行好，管理简单排泥设备已趋定型缺点：池内水流速不稳，沉淀效果差排泥机械复杂，对施工要求高适用条件：适用于地下水位较高地区适用于大中型污水处理厂（2）设计数据 设计数据和考虑：、池子直径与水深之比一般采用612、池子直径不宜小于16米、池底坡度一般采用0.05、一般采用机械刮泥、当池径较小时（小于20米），也可用多斗排泥、出水方式可以采用：中心进水周边出水；或周边进水中心出水；或周边进水周边出水、刮泥机旋转速度一般取13r/h，外围刮泥板线速度

11、不超过3m/min，一般取1.5m/min、进水口周围应设整流板，整流板的开孔面积应为池断面积的1020%、浮渣应考虑浮渣刮板收集，在出水堰前应设浮渣挡板、周边进水中心出水的辐流沉淀池沉淀效率较高，与中心进水周边出水的沉淀相比，表面负荷可提高一倍 （3）计算参数（辐流沉淀池取池子半径1/2处的水流断面作为计算断面）。沉淀部分水面面积 其中，Qmax-最大设计流量（m3/h）; n-池数（个）； -表面负荷()，取23； Qmax为100m3/d, 即416.7m3/h，沉淀池个数设为两个，表面负荷取2.5，所以，沉淀部分水面面积为池子直径(取D=11m)沉淀部分有效水深 t-沉淀时间（h）,取

12、12；本设计取1.5h 所以，沉淀部分有效水深为=(取4m)沉淀部分有效容积 污泥部分所需容积 S-每人每日污泥量（L/人d）取0.30.8； N-设计人口（人）；取S为0.5，N为20万，则污泥部分所需容积沉淀池高度（H）设池底坡度i=0.05，污泥斗直径d=2m,池中心与池边落差取超高h1=0.3m,污泥斗高度h4=1.0m,沉淀池总高度3.5 A1/O（缺氧-好氧活性污泥法脱氮除磷系统）(1) 系统组成A1/O工艺由缺氧段与好氧段两部分组成，两段可分建，也可合建于一个反应器中，但中间用隔板隔开，其中缺氧段的水力停留时间为0.51h,溶解氧小于0.5mg/L.同时为加强搅拌混合作用，防止污

13、泥沉积，应设置搅拌器或水下推流器，功率一般为10W/m3。而好氧段的结构同普通活性污泥法相同，水力停留时间为2.56h,溶解氧为12mg/L。系统流程图如下：（2）主要工艺参数如下：名称数值水力停留时间A段0.51h，O段2.56h，A：O=1：（24）溶解氧（mg/L）O段12，A段趋近于0PH值A段8.08.4，O段6.58.0污泥负荷N s /kgBOD5/(kg MLSS).d0.18污泥浓度X/（mg/L）3050（3）按BOD5污泥负荷的参数计算生化反应池容积比 ， 其中，V1好氧段容积， V2缺氧段容积生化反应池总容积 其中，Q污水设计流量，m3/d, L0 -生物反应池进水 B

14、OD5 浓度，kg/m3 ; Ns-BOD污泥负荷，kgBOD5/(kg MLSS).d； X污泥浓度，kg/m3 水力停留时间 剩余污泥量 剩余活性污泥量=43.2kg/d 取污泥回流比R为100% 回流污泥量 3.6 生物接触氧化池这是本设计最重要的处理工序，有机物的分解主要是在接触氧化池内完成的。氧化池对废水中BOD、COD、SS的去除率可达到95%、90%和90%以上，部分微生物以生物膜的形式生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。本次设计两级生物接触氧化池。3.6.1一级接触氧化池 一级生物接触氧化池的进出水的各项指标见表3-5。表3-5 一级生物接触氧化池进出水水质种类COD（

15、mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）进水48002400160出水48024016(1)生物接触氧化池的有效容积V：取335334621000/2/)2402400(/40010)(mdmBODLmgdmLvSeSoQV=-=-=-，(2)生物接触氧化池的总面积（A）和池数（N）：301543462mmhVA=m2221.2165108000mmNAA=，m每座池子尺寸为bbbbbmlllll14,285432154321=式中：， 。 (3)池深h式中：h1 超高，0.5-0.6m； h2 填料层上水深，0.4-0.5m； h3 填料至池底的高度，一般采用0.5m。 h10.5m；

16、h20.5m；h30.5m.(4) 有效停留时间(t)：hhmmmQAht9.25/.12531080330=(5) 供气量(t)：。取3303330/20-15,/45000/3000/15mmDdmdmdmQDD=3.6.2二级生物接触氧化池 二级生物接触氧化池的进出水的各项指标见表3-6。表3-6 二级生物接触氧化池进出水水质种类COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）进水50024030出水802030(1)生物接触氧化池的有效容积V：取335333301000/2/)20240(/40010)(mdmBODLmgdmLvSeSoQV=-=-=-，(2)生物接触氧化池的总

17、面积（A）和池数（N）：230.1103330mmmhVA=221.552.110mmNAA=每座池子尺寸为bbbbbmlllll7.2m.,.14.45432154321=式中：， 。 (3)池深h式中：h1 超高，0.5-0.6m； h2 填料层上水深，0.4-0.5m； h3 填料至池底的高度，一般采用0.5m。 h10.5m；h20.5m；h30.5m.(6) 有效停留时间(t)：hhmmmQAht64.2/.1253.110330=(6)供气量(t)：。取3303330/20-15,/6000/400/15mmDdmdmdmQDD=接触氧化池3.7消毒池城市污水经过一级或二级处理(包

18、活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。使用液氯消毒，进一步的去除水中有害物质。二氧化氯和液氯按2：1的比例联合用于城市污水消毒时，效果良好，二氧化氯投加量 3 mg/L，液氯投加量 1.5 mgL，经 30 min接触时间，大肠菌灭活率达99.9。 4 废水处理站平面布置和高程布置本设计对平面布置的具体要求如下： 、课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。厂区平面布置时，除处理工艺管道之外，还应有空气管、自来水管与超越，管道间及其与构筑物、道路之间应有适当间距。

19、污水厂厂区主要车行道宽68m，次要车行道34m，一般人行道13m，道路两旁应留出绿化带及适当间距。污泥处理按污泥来源及性质确定，本课程设计选用浓缩厌氧消化机械脱水工艺处理，但不做设计。污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的20一30。污水厂厂区适当规划设计机房(水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房)、办公(行政、技术、中控用房)、机修及仓库等辅助建筑。 厂区总面积控制在(280380)m以内，比例1：1000。图面参考给水排水制图标准GBJl06-87，重点表达构(建)筑物外形，内部构造及管渠不表达。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

20、利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 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。5 参考文献1水污染控制工程下册高廷耀主编，3版，北京高等教育出版社，2007，7 ；2水处理控制技术第一版，大连理工大学出版社，2006.3；3含磷废水处理的工艺设计与成本分析田立辉，广州化工，2016年9月；4水处理构筑物设计与计算尹士君，李亚峰 化学工业出版社 2004.03；附 件1.处理电器厂废水的平面图2.处理电器厂废水的高程图17 / 18