A-O工艺污水处理工程设计.pdf

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1、化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物,水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物的特点;且此类污水的可生化性较差（主要是化学需氧量较低和氨氮含量较高）。A/OA/O 法生物去除氨氮原理法生物去除氨氮原理:硝化反应：NH4+2O2NO32H+H2O反消化反应:6NO35CH3OH（有机物）5CO27H2O6OH+3N2化肥工业废水化肥工业废水 A/OA/O 法处理工艺流程法处理工艺流程：工厂污水中格栅进水泵房细格栅沉砂池砂栅渣初沉池缺氧池好氧池二沉池排放河道初沉泥剩余污泥贮泥池污泥浓缩池剩余污泥泵房脱水机房垃圾填埋场一、一、污水处理厂工艺设计及计算污水处理厂工艺设计及计

2、算（1）中中格栅1 1设计参数：设计参数：设计流量 Q=15000/（243600）=0。174（m3/s）=174（L/s）则最大设计流量 Qmax=0。1741.53=0.266（m3/s）栅前流速 v1=0.6m/s，过栅流速 v2=0。8m/sA/0 工艺污水处理工程设计栅条宽度 s=0。01m,格栅间隙 b=20mm栅前部分长度 0.5m，格栅倾角=60单位栅渣量1=0.05m 栅渣/10 m 污水333B v(1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Qmax11计算得:栅前槽宽22B1B0.942Qmax20.266 0.47m 0.94m，则栅前水深h 122v10.6(2）栅条

3、间隙数（n）：Qsin栅条的间隙数n max=bhv0.266 sin 60 32.9 33(条)0.020.47 0.8（3）栅槽有效宽度 B=s(n1）+bn=0。01(331)+0.0233=0。98m（4）进水渠道渐宽部分长度L1B B10.980.94 0.05m（1为进水渠展开角)2tan12tan20（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2（6）过栅水头损失（h1)L1 0.025m2因栅条边为矩形截面,取4k=3，则v20.0130.82h1 kh0 ksin 32.42()sin60 0.08m2g0.0229.81其中=（s/b）h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物

4、堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2。42（7)栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高 h2=0。3m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.47+0.3=0。77m栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.47+0.08+0。3=0。85(8）格栅总长度 L=L1+L2+0。5+1.0+0.85/tan=0.05+0。025+0。5+1.0+0。85/tan60=1。57m（9）每日栅渣量=Q平均日1=4/32661030.05=0.87m3/d0.2m3/d1.53所以宜采用机械格栅清渣1A/0 工艺污水处理工程设计（10）计算草图如下：栅条工作平台进水

5、1（2)污水提升泵房1.1.设计参数设计参数设计流量：Q=174L/s,泵房工程结构按远期流量设计2.2.泵房设计计算泵房设计计算污水提升前水位-4.30m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位 3.97m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程 Z=3.97（-4。30）=8。27m水泵水头损失取 2m从而需水泵扬程 H=Z+h=10.27m再根据设计流量 174L/s=483m3/h，采用 2 台 MF 系列污水泵，单台提升流量 542m3/s。采用 ME 系列污水泵（8MF-13B）2 台,一用一备。该泵提升流量540560m3/h，扬程 11.9m，转速 970r/min，功率 30kW

6、.占地面积为 5278。54m2，即为圆形泵房 D10m,高 12m，泵房为半地下式，地下埋深 7m,水泵为自灌式。计算草图如下:2A/0 工艺污水处理工程设计0.00中格栅进水总管吸水池最底水位图2 污水提升泵房计算草图（3）细格栅1 1设计参数：设计参数：设计流量 Q=174L/s栅前流速 v1=0.6m/s，过栅流速 v2=0.8m/s栅条宽度 s=0。01m，格栅间隙 b=10mm栅前部分长度 0.5m,格栅倾角=60单位栅渣量1=0.10m 栅渣/10 m 污水2 2设计计算设计计算333B v（1)确 定 格 栅 前 水 深，根 据 最 优 水 力 断 面 公 式Q111计 算 得

7、 栅 前 槽 宽22B1B0.942Qmax20.266 0.47m 0.94m，则栅前水深h 122v10.6Q_max sin0.266 sin60 65.8 66bhv20.010.470.8（2）栅条间隙数n 设计两组格栅，每组格栅间隙数n=33 条（3）栅槽有效宽度 B2=s（n-1)+bn=0.01（331）+0。0133=0.65m所以总槽宽为 0。652+0.21。5m（考虑中间隔墙厚 0。2m)（4)进水渠道渐宽部分长度L1B B11.50.94 0.77m(其中1为进水渠展开角)2tan12tan203A/0 工艺污水处理工程设计（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2

8、(6)过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面,取 k=3，则L1 0.385m2v20.0130.82h1 kh0 ksin 32.42()sin60 0.205m2g0.0129.81其中=（s/e)h0:计算水头损失 k：系数,格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3：阻力系数，与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总高度（H)取栅前渠道超高 h2=0。3m,则栅前槽总高度 H1=h+h2=0。47+0。3=0.77m栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.47+0。205+0。3=0。975m（8）格栅总长度 L=L1+L2+0。5+1。0+0。77/tan=0。77

9、+0.385+0.5+1.0+0.77/tan60=3.1m（9)每日栅渣量=Q平均日1=（10）计算草图如下:栅条工作平台4/342661030.1=1.74m3/d0。2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣1.53进水图3 细格栅计算草图(4(4）沉砂池）沉砂池采用平流式沉砂池1.1.设计参数设计参数4A/0 工艺污水处理工程设计设计流量：Q=266L/s（按 2010 年算,设计 1 组,分为 2 格)设计流速：v=0。3m/s水力停留时间：t=30s2.2.设计计算设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.330=9。0m(2）水流断面积：A=Q/v=0。266/0。25=1.06m2(3）

10、池总宽度:设计 n=2 格,每格宽取 b=1.2m0。6m,池总宽 B=2b=2。4m（4）有效水深：h2=A/B=1。06/2。4=0。44m（介于 0。251m 之间）（5）贮泥区所需容积:设计 T=2d，即考虑排泥间隔天数为2 天，则每个沉砂斗容积:Q1TX10.75104233V1 0.15m552K1021.5310（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗)其中 X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K:污水流量总变化系数 1。53(6)沉砂斗各部分尺寸及容积:设计斗底宽 a1=0。5m，斗壁与水平面的倾角为60，斗高 hd=0.5m,则沉砂斗上口宽:a 沉砂斗容积：2hd20

11、.5 a10.5 1.1mtan60tan60V hd0.52(2a2 2aa1 2a1)(21.12 21.10.5 20.52)0.34m366（略大于V1=0.26m3，符合要求)（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为 0.06,坡向沉砂斗长度为L2L 2a9.0 21.1 3.4m22则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0。063.4=0。704m池总高度 H：设超高 h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0。44+0。704=1.44m（8）进水渐宽部分长度：L1B 2B12.420.941.43mtan20tan20（9）出水渐窄部分长度：L3=L1=1

12、。43m（10）校核最小流量时的流速：5A/0 工艺污水处理工程设计最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=266/1.53=174。4L/s则 vmin=Q平均日/A=0.1744/1。06=0。1650.15m/s，符合要求(11)计算草图如下：进水出水图4 平流式沉砂池计算草图（5 5）初沉池）初沉池1 1 初沉池的计算（辐流式）初沉池的计算（辐流式）1.沉淀部分的水面面积：设表面负荷 q=1.0m/m h,设池子的个数为 2,则（其中 q=1。02.0 m/m h)3232F=2。池子直径：D 4F247817.4(m)，D 取 18m.3.143.沉淀部分有效水深：设 t=1。5h，则

13、 h2=qt=2。01。5=3。0m。（其中 h2=24m）4。沉淀部分有效容积：V=Qmax/ht=150005。污泥部分所需的容积：V11.53/（31.5）5100m36A/0 工艺污水处理工程设计Qmax(c1c2)24100TV1r(100o)n5100(35020)2410041061(10097)224112.14m3c1进水悬浮物浓度（t/m）c2出水悬浮物浓度r污泥密度，其值约为1o污泥含水率6.污泥斗容积：设 r1=2m，r2=1m,=60，则h5=(r1-r2）tg=(2-1）tg60=1。73mV1=hs/3（r1+r2r1+r2）223=3.141.73/3（2+21

14、+1）=12。7m7.污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积：设池底径向坡度为 0。05,则h4=（R-r1）0.05=（162）0.05=0。7mV2=h4/3(R+Rr1+r1）22223=3。140.7/3(16+162+2)=213。94m8。污泥总容积：V=V1+V2=12.7+213.94=226.64129m9.沉淀池总高度：设 h1=0。3m，h3=0。5m,则H=h1+h2+h3+h4+h5=0。3+3。75+0。5+0.7+1.73=6.98m10。沉淀池池边高度：H=h1+h2+h3=0。3+3。75+0。5=4。55m11.径深比：D/h2=32/3。75=8.53（符合 6

15、12 范围）3223第四节第四节缺氧池缺氧池1 1设计参数：设计参数：池深 h=4.5m,方形池设计流量：=173。6L/s生物脱氮系统进水总凯氏氮浓度：生物脱氮系统出水总氮浓度:在 20时，=40g/=15g/取值 0.04g，对于温度的影响可用式修正，温度设为10.7A/0 工艺污水处理工程设计排出生物脱氮系统的剩余污泥量:2.2.设计计算：设计计算：(1)(1)缺氧区池体容积缺氧区池体容积:,gMLVSS/d。kgMLVSSg=0。750.5 Vn缺氧区（池）容积(m3）；Q生物反应池的设计流量(m3d)；生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度,取-生物反应池进水总凯氏氮浓度（mgL)；生物

16、反应池出水总氮浓度（mgL）；IXv-排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSSg）污泥总产率系数（kgSSkgBOD5），应通过试验确定.无试验条件时;系统有初沉池时取0.30。85；取0.5活性污泥中VSS 所占比例，取0.75；So、Se生物反应池进出水五日生化需氧量浓度（mg/l）。=3（gMLSS/L）；第五节第五节好氧池好氧池1 1设计参数设计参数:采用推流式曝气池作为系统的好氧池。去除率：94。3%2 2设计计算：设计计算：（1)1)好氧硝化区容积：好氧硝化区容积：8A/0 工艺污水处理工程设计日产泥量为：aQSr0.67500350 984.4kg/d1btm1000(1 0

17、.0512)好氧区设计污泥泥龄，取12d采用两组好氧池,每组容积为:9900/2=4950池深取 4。5m，每组面积 F=4950/4.5=1100池宽取 6 米,池长为 11000/6=183.3m；B/H=6/4.5=1。33，与 12 间,L/B=183。3/6=30.510，符合。每组设 3 条廊道，廊道长=183。3/3=61.1m池超高 0.5m，总高 H=4。5+0。5=5m（2 2）曝气量计算曝气量计算:本设计采用鼓风曝气系统。(1)平均时需氧量的计算其中：（2）最大时需氧量的计算根据原始数据 k=1.28（3）每日去除的 BOD5值（3 3）供气量计算：供气量计算：采用网状膜

18、型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0。2m 处，淹没水深 4。3m 计算温度定为 30。水中溶解氧饱和度：Cs(20)=9.17mg/L；Cs(30)=7.63mg/L(1）空气扩散器出口处的绝对压力（Pb)计算如下:Pb=1。01310+9。810 H35 =1.01310+9。810 4。3=1。43410 Pa3559A/0 工艺污水处理工程设计(2)空气离开曝气池面时,氧的百分比按下式计算:(3)Ot=21(1-EA)/79+21（1-EA)100EA空气扩散器的氧转移效率,对网状膜型中微孔空气扩散器，取值12。代入 EA值,得:Ot=21(1-0。12)/79+21（1-0。12)10

19、0=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）按下式计算，即:Csb(T)=Cs（Pb/2.026105+Ot/42)最不利温度条件按 30考虑，代入各值，得：Csb(30)=7。63（1.434/2.026+18。96/42）=8.84mg/L（4）换算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：R0=R取值/=0。82;(-C）=1。0=0。95；C=2.0；代入各值，得：R0=9.17/0。82(0.951.08.842。0）1。024(3020)=142kg/h相应的最大时需氧量为:R0=9.17/0.82（0。951。08。84-2.0)1。024(

20、3020)=218 kg/h(5)曝气池平均时供气量按下式计算，即：Gs=R0/(0.3EA)100代入各值，得：Gs=142/(0。312）100=3944m/h(6)曝气池最大时供气量:Gs=218/(0.312）100=5056m/h（7）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 倍考虑，污泥回流比 R 取值 60%，这样提升污泥所需空气量为：80.615000/24=3000m/h333总需气量:5056+3000=8056m/h(4(4）剩余污泥量）剩余污泥量310A/0 工艺污水处理工程设计W=a（1）降解 BOD 生成污

21、泥量：（2）内源呼吸分解泥量：Wv=fx=0。753300=2475mg/L=2.475kg/m35244。72.475=649.3kg/LW2=bvx=0。05（3)不可生物降解和惰性悬浮物量(NVSS）该部分占总 TSS 的约 50%（4）剩余污泥量：W=0.338522。70.5=1406.25kg/d（7 7）二沉池）二沉池1。沉淀部分水面面积 F，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷q 1.5(m/(m h)，(其中 q=1。01.5m/(m h)）设两座辐流式沉淀池，n=2，则有F 3232Q22950 318.8(m2)nq2421.52.池子直径D 4F4318.8 20.

22、2(m)3.沉淀部分的有效水深h，设沉淀时间：t 2.5(h)(其中 t=1.52。5h），则h qt 1.52.5 3.75(m)11A/0 工艺污水处理工程设计(3)贮泥斗容积:为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用 Tw=2h，二沉池污泥区所需存泥容积：Vw2Tw(1 R)QXX Xr22(11)1147.5330024127.5m33300 6600则污泥区高度为：h2（4）二沉池总高度：Vw127.5 0.4mF318.8取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为 h4=0。3m则池边总高度为:h=h1+h2+h3+h4=3.75+0。4+0。4+0.3=4。85m设池底度为 i

23、=0。05，则池底坡度降为h5b d23 2i 0.05 0.53m22则池中心总深度为：H=h+h5=4。85+0.53=5。38m(5）校核堰负荷：径深比D23 5.54h1 h34.15D23 5.05h1 h2 h34.55堰负荷：Q1147.515.9m3/(d.m)0.18L/(s.m)2L/(s.m)D3.1423以上各项均符合要求(6）辐流式二沉池计算草图如下：12A/0 工艺污水处理工程设计出水进水图6 辐流式沉淀池排泥（8)剩余污泥泵房1 1。设计说明。设计说明污水处理系统每日排出污泥干重为 22303.65kg/d,即为按含水率为 99计的污泥流量 2Qw2230.365

24、m/d460.73m/d19.2m/h2.2.设计选型设计选型（1)污泥泵扬程:辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0。4m，剩余污泥泵房最低泥位为(5.34-0.3-0。6）-4.53m,则污泥泵静扬程为 H0=4.530.44.13m,污泥输送管道压力损失为4.0m，自由水头为 1.0m，则污泥泵所需扬程为H=H0+4+1=9.13m.（2）污泥泵选型：选两台，2 用 1 备，单泵流量 Q2Qw/25.56m/h。选用 1PN 污泥泵 Q 7.216m/h，H 1412m,N 3kW（3）剩余污泥泵房：占地面积LB=4m3m，集泥井占地面积3333313.0mH3.0m2(9）浓缩池1 1

25、。浓缩池的设计：。浓缩池的设计：1.设计参数进泥浓度：10g/L污泥含水率 P199。0每座污泥总流量：Q2303。65kg/d=230.365m/d=9.6m/h3313A/0 工艺污水处理工程设计设计浓缩后含水率 P2=96.0污泥固体负荷:qs=45kgSS/（m.d)污泥浓缩时间：T=13h贮泥时间：t=4h2.设计计算(1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积:A 浓缩池直径D 2Qw2303.65 51.2m2qs454A451.28.08m取 D=8.1m3.14水力负荷u Qw230.365 7.6m3/(m2.d)0.318m3/(m2.h)2A3.1有效水深：h1=uT=0

26、。31813=4。14m取 h1=4.2m浓缩池有效容积:V1=Ah1=51。24.2=215。04m(2)排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率 P296.0的污泥,则Q w=3100-P110099Qw230.365 57.59m3/d 2.40m3/h100-P210096按 3h 贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：V24Q w32.407。20泥斗容积V3h43(r1 r1r2 r2)=223.141.2(1.121.10.6 0.62)2.8 m33式中：h4泥斗的垂直高度,取 1.2m r1-泥斗的上口半径，取 1.1m r2泥斗的下口半径,取 0。6m设池底坡度为 0。08，池底坡降

27、为：h5=0.08(8.1 2.2)0.236m22故池底可贮泥容积：V4 =h53(R1 R1r1 r1)23.140.236(3.123.11.11.12)3.51m3333故总贮泥容积为：VwV3V4 2.8 3.51 6.31m V2 7.20m（满足要求）（3）浓缩池总高度：14A/0 工艺污水处理工程设计浓缩池的超高 h2取 0.30m，缓冲层高度 h3取 0。30m，则浓缩池的总高度 H 为H h1 h2 h3 h4 h5 =4.2+0。30+0。30+1。2+0.236=6。236m(4）浓缩池排水量：:Q=QwQ w=7.20-2.40=4.80m/h3进污水排泥图十一 污泥浓缩池简图（10）贮泥池1 1设计参数设计参数进泥量:经浓缩排出含水率 P296%的污泥 2Q w=257.59=115.18m/d，设贮泥池 1座，贮泥时间 T0。5d=12h 2 2设计计算设计计算池容为：V=2QwT=115.180。5=57。59m贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）LBH=4。04.04。0m有效容积 V=64m333（11)脱水机房带式压滤机：脱水后污泥含水率P4=80,成泥饼状115.18100P410080100P310096脱水后泥饼体积:Q4Q4 23.036m3/d 0.96m3/h15A/0 工艺污水处理工程设计泥饼运输采用TD-75型皮带运输机.16