污水处理a2o工艺设计---说明书(共32页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上南 京 林 业 大 学课 程 设 计 任 务 书学院(系):化学工程学院专业:环境工程系学生姓名:鲍宇学生学号:课程设计题目:70000m3/d城市污水处理厂工艺设计起讫日期:6月3日-7月3日指导老师:陈一良目 录1摘要 2 2.第一章 设计概论 21.1设计依据和任务 21.2设计要求 23.第二章 工艺流程的选择 34.第三章 工艺流程设计计算 43.1 设计流量的计算 43.2 设备设计计算 43.2.1格栅 432.2 提升泵房 53.2.3 细格栅 63.2.4 沉砂池 73.2.5初沉池 83.2.6 A2/O 103.2.7 二沉池 16 3.2.8
2、接触池和加氯间 173.2.9 污泥处理构筑物的计算 185.第四章 平面布置 234.1 污水处理厂平面布置 234.1.1平面布置原则 234.1.2 具体平面布置 244.2 污水处理厂高程布置 264.2.1主要任务 264.2.2 高程布置原则 264.2.3高程布置结果 266.第五章 参考文献 30摘要随着社会进步,人们对于城市污水的处理的要求愈加严格。除了基本的去除污水中BOD和SS的要求外,通常还要求工艺由于不同环境条件,不同功能的微生物群落的有机配合,加之厌氧、缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物能被开环或断链,使得N、P、有机碳被同时去除,并提高对不可降解有机物的去除效果
3、。它可以同时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH3N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。此外该工艺还具有高效、节能的特点,且耐冲击负荷较高,出水水质好。因此,更具有广泛的适应性,完全适合本设计的实际要求。本工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、平流沉砂池、好氧池、厌氧池、缺氧池、二沉池、接触消毒池、浓缩池、污泥脱水机房等。关键词: 格栅 泵房 二沉池第一章 设计概论1.1 设计依据和任务1. 本课程设计课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等)设计基础资料:原始数据: Q=70000m3/d某
4、城镇污水处理厂设计日平均水量为70000m3/d.进水水质如下(单位:mg/l)PHCODBOD5SSTNNH3-NTP处理前6-939018028045256处理后6-960202020151(1)污水处理要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级B标准。(2)生化部分采用A2/O工艺。(3)来水管底标高446.0m。受纳水体位于厂区南侧150m,50年一遇最高水位448.0m。(4)厂区地势平坦,地坪标高450.0m。厂址周围工程地质良好,适合于修建城市污水处理厂。(5)所在地区平均气压730.2mmHg,年平均气温13.1,常年主导风向为东南风。1.2 设计要求 (1) 设计计算说明书
5、。说明设计的任务、内容和要求,设计的范围和依据,工艺流程的确定,进行工艺设计计算,包括计算过程(含计算草图),主要设备的选取等。 (2)设计图纸两张(CAD 绘图) 总平面布置图或工艺流程及高程布置图。 构筑物工艺设计图,选取一个主要的构筑物。 图纸应比例适当,布局紧凑合理,表达准确充分,绘图符合标准和规范。第二章 工艺流程的选择本项目污水处理的特点为:污水以有机污染为主,可生化性较好,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标;污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。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,以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出
6、水回用,处理工艺尚应硝化,考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低,不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,可采用“A2/O活性污泥法”。具体工艺流程:进水格栅提升泵房沉砂池砂水分离砂初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池接触池排放消毒剂初沉污泥泵房浓缩池贮泥池脱水间泥饼第三章 工艺流程设计计算3.1 设计流量的计算平均流量:=70000t/d70000m3/d=2916.7 m3/h=0.810m3/s=810L/S总变化系数: =1.29 (平均流量,L/s)设计流量: 1.3160000=90300m3/d=3762.5 m3/h=1.045 m3/s =10
7、45L/S3.2 设备设计计算3.2.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物。格栅型号:链条式机械格栅设计流量Q max =90300m3/d=1.045m3/s栅前流速v1=0.4-0.9m/s,过栅流速v2=0.6=1.0m/s栅前部分长度0.5m,格栅倾角=80,单位栅渣量0.08m3栅渣/103m3污水设两个中格栅(1) 确定栅前水深 B1=1.22m 则h=0.61m栅条间隙b取25mm(2) 栅前间隙数n=37.8(取38)(3) 栅条有效宽度B=s(n-1)+bn=0.01-1)+0.02
8、538=1.32m(4) 设水渠渐宽部分展开角=20(5) 则进水渠渐宽部分长度L1=0.14m(6) 格栅与出水渠道渐宽部分长度L2=即L2=0.07m(7) 用圆形断面型栅条=1.79=0.53(阻力系数)计算水头损失h2=kh0=30.022=0.066m栅前槽总高度H1=h+h1=0.61+0.3=0.91(取栅前渠道超高部分h1=0.3m)栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.91+0.066=0.98m(8) 格栅总长度L=L1+L2+1.0+0.5+ =0.14+0.07+1.0+0.5+=1.87m(8) 每日栅渣量=71040.08/103=5.6m3/d0.2m3/d 单位体
9、积污水栅渣量,m3/103m3污水,范围(0.10.01),本工艺取0.08 宜采用机械清渣中格栅设计简图3.2.2 提升泵房1、水泵选择设计水量90300m3/d,选择用5台潜污泵(4用1备) Q单=940.6m3/d所需扬程6.0m选择350QZ-100型轴流式潜水电泵扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.52、集水池(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(2) 面积取有效水深,则面积(3) 泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内,电泵检修采用移动吊架3.2.3 细格栅(1)确
10、定栅前水深 B1=1.22m 则h=0.61m栅条间隙b取10mm(2)栅前间隙数n=94.4(取95)(3) 栅条有效宽度B=s(n-1)+bn=0.01(95-1)+0.0195=1.89m(4) 设水渠渐宽部分展开角=20则进水渠渐宽部分长度L1=0.92m(5)格栅与出水渠道渐宽部分长度L2=即L2=0.46m(6)用圆形断面型栅条=1.79=1.79(阻力系数)过栅水头损失h2=kh0=30.074=0.222m栅前槽总高度H1=h+h1=0.61+0.3=0.91(取栅前渠道超高部分h1=0.3m)栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.91+0.22=1.13m(7)格栅总长度L=L
11、1+L2+1.0+0.5+ =0.92+0.46+1.0+0.5+=3.04m(8) 每日栅渣量=71040.08/103=5.6m3/d0.2m3/d 单位体积污水栅渣量,m3/103m3污水,范围(0.10.01),本工艺取0.08 宜采用机械清渣3.2.4沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒,保证后续处理构筑物的正常运行。选型:平流式沉砂池设计参数:设计流量Qmax=3762.5m3/h=1.045m3/s,设计水力停留时间t=40s(t在30-60之间)水平流速v=0.25m/s (最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s)(1) 长度:(2) 水流断面面积:
12、A=4.18m2(3) 池总宽度:B=5.2m,有效水深(h2取值范围是0.25-1.0)(4) 沉砂斗容积:V= =4.2m3T2d,X30m3/106m3(5) 每个沉砂斗得容积() 设每一分格有2格沉砂斗,公共有4个沉砂斗,则 V0=1.05m3(6) 沉砂斗各部分尺寸:设贮砂斗底宽b10.5m;斗壁与水平面的倾角60,贮砂斗高h31.0m(7) 贮砂斗容积:(V1) 符合要求(8) 沉砂室高度:(h3)设采用重力排砂,池底坡度i6,坡向砂斗,则(9) 池总高度:(H) 设超高,(10) 核算最小流速m/s0.15m/s平流式沉沙池设计计算草图3.2.5 初沉池初沉池的作用室对污水仲密度
13、大的固体悬浮物进行沉淀分离。选型:平流式沉淀池设计参数:(1) 池子总面积A,表面积水力负荷 (2) 沉淀部分有效水深h2 (3) 沉淀部分有效容积 (4) 池长L (5) 池子总宽度B (6) 池子个数,宽度取5m (7) 校核长宽比 4(符合要求)长深比 在8-12之间,满足条件(8) 污泥部分所需总容积V已知进水SS浓度=280mg/L,初沉池效率设计50,则出水SS浓度设污泥含水率97,采用静水压排泥方式,两次排泥时间间隔T=2d,污泥容重一个沉淀池设两个污泥斗 (9) 每格池污泥所需容积 (10) 污泥斗容积V1, 泥斗高度 则 (11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2 总长度 梯形
14、下底长 (12) 污泥斗和梯形部分容积 (13) 沉淀池总高度H 3.2.6 A2/O 设计参数1、设计最大流量Q=90300m3/d2、设计进水水质COD=390mg/L;BOD5(S0)=180mg/L;SS=280mg/L;NH3-N=25mg/L;TN4.5mg/L;TP=6mg/L3、设计出水水质COD=60mg/L;BOD5(Se)=20mg/L;SS=20mg/L;NH3-N=15mg/L;TN=20mg/L;TP=1mg/L4、设计计算,采用A2/O生物除磷工艺 符合要求(1) BOD5污泥负荷(2) 回流污泥浓度XR=6 000mg/L(3) 污泥回流比R=100%(4) 混
15、合液悬浮固体浓度 (5) TN去除率 %=55.6%(6)混合液回流比 %=%=125% 取R内=200%(7) 反应池容积V (8) 反应池总水力停留时间 (9) 各段水力停留时间和容积厌氧:缺氧:好氧1:1:3 厌氧池水力停留时间,池容 缺氧池水力停留时间,池容 好氧池水力停留时间,池容(10)剩余污泥量 , (11)反应池主要尺寸 反应池总容积 设反应池3组,单组池容 有效水深h=5.0m 单组有效面积 采用5廊道式推流式反应池,廊道宽 单组反应池长度 校核: (满足) (满足) 取超高为1.0m,则反应池总高(12) 反应池进、出水系统计算 进水管 单组反应池进水管设计流量 管道流速
16、管道过水断面面积 管径 取出水管管径DN800mm 校核管道流速回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QR 渠道流速取回流污泥管管径DN800mm进水井 反应池进水孔尺寸: 进水孔过流量: 孔口流速 孔口过水断面积 孔口尺寸取 进水竖井平面尺寸出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式 式中堰宽, H堰上水头高,m 出水孔过流量Q4=Q3=1.393m/s 孔口流速 孔口过水断面积 孔口尺寸取出水竖井平面尺寸 出水管。单组反应池出水管设计流量 管道流速 管道过水断面积 管径 取出水管管径DN1100mm 校核管道流速(13) 曝气系统设计计算 (1)设计需氧量 其中:第一项为合成污泥需要量,第二
17、项为活性污泥内源呼吸需要量,第三项为消化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量 (2)的氨氮中被氧化后有90%参与了反硝化过程,有10%氮仍以存在 (3)用于还原的 仍以存在的= (4)取 所以总需氧量为16722.68=696.8 最大需要量与平均需氧量之比为1.4,则 去除1kgBOD5的需氧量 (5)标准需氧量 采用鼓风曝气,微孔曝气器。曝气器敷设于池底,距池底0.2m,淹没深度3.8m,氧转移效率EA20,计算温度T=25。 P为气压调整条数 空气扩散Q出口处绝对压力 空气离开好氧反应池时含氧比 好氧反应池中平均溶解氧饱和度 相应的最大标准需氧量 最大时的供气量 (6)所需空气压力p式中
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