污水处理场课程设计.pdf

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1、水处理课程设计 第 1 页 共 25 页 目录 1 城市环境条件概况 3 1、地形资料 3 2、水量和水质资料 3 3、气象及地基资料 3 2 污水处理工艺方案比较 3 一、工艺方案分析 3 1、普通活性污泥法方案 4 2、氧化沟方案 4 二、处理工艺流程 4 3 污水处理工艺设计计算 7 一、粗格栅 7 二、污水提升泵房 8 三、细格栅 9 四、曝气沉砂池 10 五、初次沉淀池 13 六、氧化沟 15 七、二沉池 17 八、回流污泥泵房 21 九、污泥处理系统 21 4 附录 25 水处理课程设计 第 2 页 共 25 页 1、城市环境条件概况 合肥王小郢污水处理厂是合肥市污水处理的主要工程

2、，位于合肥市大城区东南。主要服务范围是合肥市中市区、东市区、西南郊的生活污水和东市区、西南郊的部分经初步处理但尚未达标的工业废水。服务人口约 30 万。1、地形资料 污水处理厂位于淝河西六公里处，占地约 45 万平方米，地势西高东低。最高标高 19 m，最低为 12 m。污水总进水管底标高为 12 m，进水管处地面标高为 16 m。附近河流最高水位为 9 m。污水厂长（南北向）750 m，宽（东西向）600 m。2、水量和水质资料 应处理水量：Q平均=150000 m3/d Q最大=195000 m3/d 城市混合污水平均水质：mg/l 指标 CODCr BOD5 SS TP TN NH4-N

3、 监测值 350 200 200 4 36 25 该厂处理后的污水排入南淝河，最终流进巢湖。因巢湖现在污染较为严重，为实现国务院的碧水蓝天计划，确保巢湖水达标任务，王小郢污水处理厂的排水必需达到以下指标：指标 CODCr BOD5 SS TP TN NH4-N 达标值 mg/l 80 25 30 1 4 3 去除率%78 87.5 85 75 88.9 88 3、气象及地基资料 年平均气温 15.7，夏季平均气温 28.3，冬季平均 2.1；年平均降雨量 1010 mm，日最大降雨量 160 mm；地下水位 10 m；最大冻土 2.5 cm；土壤承载力 2.3 kgf/cm2；河流常水位 8

4、m，最高河水位 9 m，最低河水位 7 m。2、污水处理工艺方案比较 1、工艺方案分析 1、普通活性污泥法方案 普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，水处理课程设计 第 3 页 共 25 页 处理效果可靠。自 20 世纪 70 年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2O”工艺，从面实现脱 N 和除 P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到 20%以上，从面节省了运行费用。国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村（12 万 m3/d）、天津纪庄子（26 万

5、 m3/d）、北京高碑店（50 万 m3/d）、成都三瓦窑（20 万 m3/d）普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当，出水 BOD5可达 1020mg/L。它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理管理困难，基建投资及运行费均较高。国内已建的此类污水处理厂，单方基建投资一般为 10001300 元/m3d，运行费为 0.20.4元/(m3d)或更高。本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD=0.42，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标；污水中主要污染物指标 BOD5、CODcr、SS 值比国内一般城市污水高 70%左右；污水处理厂投产时，

6、多数重点污染源治理工程已投入运行。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水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到 NH3-N 浓度较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟法”。2、氧化沟方案 氧化沟污水处理技术，是 20 世纪 50 年代由荷兰人首创。60 年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐

7、步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。据报道，19631974 年英国共兴建了 300 多座氧化沟，美国已有 500 多座，丹麦已建成 300 多座。目前世界上最大的氧化沟污水厂是德国路德维希港的 BASF 污水处理厂，设计最大流量为 76.9 万 m3/d,1974 年建成。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺

8、，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除 BOD5和 SS 方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系

9、统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除 BOD5时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除水处理课程设计 第 4 页 共 25 页 BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除 BOD5且去除 NH3-N 时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达 2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为 0

10、.30.4m/s，氧化沟的总长为 L，则水流完成一个循环所需时间 t=L/S,当 L=90600m 时，t=520min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间 T 为 1024h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为 30280 次不等。可见原污水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。我国自 20 世纪 80 年代起，也已普遍采用氧化沟

11、技术处理污水，如桂林东（4 万 m3/d）、昆明兰花沟（6 万 m3/d）、邯郸东（一期 6.6 万 m3/d）、长沙第二（14 万 m3/d）、西安北石桥（一期 15 万 m3/d）等城市污水处理厂都采用此工艺，均取得了很好的效果，出水 BOD5一般为 10mg/L 左右。污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关，但在同等条件下的中、小型污水厂，氧化沟法比其他方法低，据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析，当进水 BOD5在 120180mg/L 时，单方基建投资约为 700900 元/（m3/d），运行成本为 0.150.30 元/m3污水。1、设计污水量：150

12、000sm/3 2、最大污水流量：195000sm/3 总变化系数：K=11.07.2Q0.723 设计最大流量：maxQ=2.26 sm/3 二、处理工艺流程 待处理原水需要脱氮除磷，本设计拟采用以为生氧化沟处理工艺，特点为 氧化沟法方案在达到与传统活性污泥法同样的去除 BOD5效果时，还能有更充分的硝化和一定的反硝化效果；氧化沟法管理较简单，适合该市污水处理管理技术水平现状；氧化沟法污水处理厂总占地 108.4 亩，单位占地 6.78 亩/（万 m3d），比普通活性污泥法减少了占地约 10%；氧化沟法总投资 1057 万元，单位投资 717.0 元/（m3d），比普通活性污泥法减少投资约为

13、 29.8%；氧化沟法处理运行费用 1215.7 万元/年，处理 1t 污水运行成本为 0.22 元/m3污水，比普通活性污泥法减少运行费约 15.4%。综合以上对比分析，本工程以氧化沟法污水处理厂工艺方案作为推荐方案。水处理课程设计 第 5 页 共 25 页 3、流程如图所示：渣包外运垃圾打包机格栅原污水提升泵超越闸沉砂池初沉池鼓风机空气流量计曝气池空气鼓风机空气滤清器二沉池接触池分水井防洪闸排放河农灌砂泵砂水分离器砂外运集泥井回流泵 套管阀加氯机液氯沼气压缩沼气压缩浓缩池污泥泵一级消化二级消化投泥泵污泥脱水机泥饼外运沼气柜沼气锅炉污泥加热余热回收沼气发电升压站电网至回用水深度处理系统图1

14、普通活性污泥法污水处理工艺流程 (第一方案)渣包外运栅渣打包机格栅原污水提升泵超越闸沉砂池流量计鼓风机空气氧化沟二沉池接触池分水井防洪闸排放河农灌砂泵砂水分离器砂外运回流泵套管阀加氯机液氯污泥泵污泥泵贮泥池浓缩池污泥脱水机泥饼外运至回用水深度处理系统集泥井图2 氧化沟法污水处理工艺流程 (第二方案)巢湖 巢湖 水处理课程设计 第 6 页 共 25 页 3 污水处理工艺设计计算 一、粗格栅 污水处理厂的污水由一根污水管从城区直接入格栅间。格栅设置 3 个，可以在水量较小的时候，开启 2 个运行；达到水量大的时候，1 个同时开启运行。格栅计算 已知条件：最大流量maxQ=2.26 sm/3，取栅前

15、明渠水流速度 v=0.6 m/s。1、栅条的间隙数(栅格设两个)设栅前水深 h=0.8m，过栅流速 v=0.9m/s，栅条间隙宽度 b=0.02m，格栅倾角o60，则：maxQ=0.5*2.26=sm/3 n=9.0*8.0*02.060sin*13.1sin*maxbhvQ=55.48 个，取 56 个 式中maxQ最大设计流量，sm/3;栅格倾角，（），取 o60;b栅条间隙，m，取 b=0.02 m;n栅条间隙数，个;h栅前水深，m，取 h=0.8 m;v过栅流速，m/s，取 v=0.9m/s。2、栅槽宽度 B 栅槽宽度一般比格栅宽 0.20.3m，取 0.2 m 设栅条宽度：S=0.0

16、1 m 则栅槽宽度：B=S（n-1）+bn=0.01*（56-1）+0.02*56+0.2=1.87 m2.0m 3、通过格栅的水头损失 h1=（0.10.25）取 h1=0.25m 4、栅格总长度 L L=tan5.00.1121HLL 式中H1栅前渠道水深，H1=21hh,m；水处理课程设计 第 7 页 共 25 页 2h超高，m。L=0.69+0.35+1.0+0.5+60tan3.08.0=3.18m 5、每日栅渣量 W W=zKWQ1000864001max 式中 W1栅渣量，33310/mm污水，格栅间隙为 1625mm 时，1W=0.050.1033310/mm污水：格栅间隙为

17、3050mm，1W=0.030.133310/mm。本工程格栅间隙取 20mm，取1W=0.0733310/mm污水。W=341.1*100007.0*86400maxQ=18.9 dm/30.2dm/3 采用机械清渣。二、污水提升泵房 1、集水间计算 选择水池和机器间合建式泵站，采用 8 台甭（6 用 2 备）没台水泵的流量 Q=2.260/6=377 L/s 集水间的容积，采用相当于最大 1 台泵 5min 的容量 W=0.377*5*60=113m2 有效水深采用 H=2m，则集水池面积：F=56.5 m2 2.水泵总扬程估算 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之差为：Hs=5.10-

18、（-5）=10.10m 其中 5.10 为集水池最低工作水位。出水管水头损失：每台水泵单位用 1 根出水管，每台水泵 Q=L/s，没跟吸水管的管径为600mm，流速为 m/s,1000i=4.26，设管总厂为 30m 局部损失占沿程损失的 30%计，则总损失为：h=30*（1+0.3）*100026.4=0.17m 泵站内管线水头损失假设为 1.58m，考虑自由水头为 1.0m。水泵总扬程为：H=10.10+0.17+1.5+1.0=12.77m,取 13m.选用 350QW1500-15-90 潜污泵，其扬程为 15m（符合要求）。水处理课程设计 第 8 页 共 25 页 图一 格栅简图 三

19、、细格栅 设计流量：单池 Q=L/s,以最大时流量计：栅前流速：v1=0.7m/s，过栅流速：v2=0.9m/s：栅栅条宽度：S=0.01m，条净间距 b=0.01m；栅前部分长度：0.5m，格栅倾角：o60;单位栅渣量：0.0733310/mm（污水）。1、栅条的间隙数 设栅前水深 h=0.8m，过栅流速 v=0.9m/s，栅条间隙宽度 b=0.02m，格栅倾角o60，则：maxQ=0.5*2.26=1.13 sm/3 n=9.0*8.0*01.060sin*13.1sin*maxbhvQ=110.9 个，取 110 个 式中maxQ最大设计流量，sm/3;栅格倾角，（），取 o60;b栅条

20、间隙，m，取 b=0.01 m;n栅条间隙数，个;h栅前水深，m，取 h=0.8 m;v过栅流速，m/s，取 v=0.9m/s。水处理课程设计 第 9 页 共 25 页 2、栅槽宽度 B 栅槽宽度一般比格栅宽 0.20.3m，取 0.2 m 设栅条宽度：S=0.01 m 则栅槽宽度：B=S（n-1）+bn=0.01*（111-1）+0.01*111+0.2=2.5 m 3、通过格栅的水头损失 h1=（0.10.25）取 h1=0.25m 4、栅格总长度 L L=tan5.00.1121HLL 式中 H1栅前渠道水深，H1=21hh,m；2h超高，m。L=0.69+0.35+1.0+0.5+60

21、tan3.08.0=3.36m 5、每日栅渣量 W W=zKWQ1000864001max 式中 W1栅渣量，33310/mm污水，格栅间隙为 1625mm 时，1W=0.050.1033310/mm污水：格栅间隙为 3050mm，1W=0.030.133310/mm。本工程格栅间隙取 20mm，取1W=0.0733310/mm污水。W=341.1*100007.0*86400maxQ=18.9 dm/30.2dm/3 采用机械清渣。四、曝气沉砂池 设计说明 污水经螺旋泵提升后进入平流曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至

22、高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。水处理课程设计 第 10 页 共 25 页 图3:曝气沉砂池计算图()平面图；（）横剖面图 1、池子的有效容积 V（3m）V=maxQt*60 式中maxQ设计流量，sm/3，maxQ=2.26 sm/3 t=设计流量下的流行时间，min，取 t=2min 则 V=2.26*2*60=271.2 3m 2、水流断面面积 A（3m）A=1Q 式中 1为设计流量是的平均流速，m/s，取1=0.2m/s。A=2.026.21Q=11.32m 3.池总宽度 B（m）B=1hA 式中 2h为设计有效水深，m，取2h=2

23、 m。则：B=65.523.112hA 水处理课程设计 第 11 页 共 25 页 每个池子宽度 b，m 取 n=3 格，B=88.1365.52hBm，取 2m 池长 L，m L=AV=3.112.271=24m 4、每小时需要空气量 q（3m/s）q=dmaxQ*3600 式中 d 为没立方米污水所需空气量，3m，取 d=0.233/mm污水 则 q=0.2*2.26*3600=1605.6（3m/h）取曝气干管管径 DN100，支管管径 DN50.smssm/9.184/05.0*360021605.6/q/4.284/1.0*360021605.6/sq22支干 5、沉砂室沉沙斗体积

24、V（3m）设 T=2d，则：V=6max10*86400*zkTXQ 式中 X城市污水的含沙量，取 X=3036310/mm 则：V=6max10*86400*zkTXQ=6max10*723.086400*2*30*Q16.23m 设每1 个分格有 1 个沉砂斗 4.532.160V3m 沉砂斗各部分尺寸 设斗底宽1a=0.4m，斗高3h=0.5m，沉砂斗上口宽为：a=2m 沉砂斗容积为：2.712*)4.02(25.0*)(2130LaahV3m5.43m（符合要求）6、池总高度 H（m）水处理课程设计 第 12 页 共 25 页 设超高1h=0.5 m H=1h+2h+3h=0.5+2+

25、0.5=3.0m 机械选型：寻则 BX-5000 型泵洗砂机 1 台功率泵功率 3kW，行走功率 1.1 kW;选择 LSf-355型螺旋砂水分离器 1 台，功率 3kW。五、初次沉淀池 设计选用采用平流沉淀池，1.池子总面积 A（2m）A=qQ*3600 式中 Q设计流量，3m/s，Q=1500003m/d=1.7363m/s q表面负荷，2m/（2m*h），取q=2.02m/（2m*h）则：A=2*3600Q=3125 2m 2.沉淀部分有效水深2h（m）2h=qt 式中 t沉淀时间，好，取 t=1.5h。则：2h=2*1.5=3 m 3.沉淀部分有效容积V（3m）3600*maxtQV2

26、.26*1.5*3600=12187.5 3m 4.池长 L（m）L=vt*3.6 式中 v水平流速，mm/s，取 v=6 mm/s。则：L=6*1.5*3.6=32.4 m 5.池子总宽度 B（m）B=4.323125LA96.5m 6.池子个数 n（个）n=85.96bB12.06 取 12 个 水处理课程设计 第 13 页 共 25 页 式中 b每个池子分格宽度，m，取每个池子宽 8m。校核长宽比 84.32bL 4.054.0(符合要求)7.污泥部分需要的总体积 V（3m）V=1000SNT 式中 S每人每日污泥量，L/（人*d），一般采用 0.30.8:；N设计人口数 T两次清污间隔

27、时间，d，取 T=2d。取污泥量为 25g/（人*d），污泥含水率为 95%。则：S=5.01000*)95100(100*25 L/（人*d）V=10002*300000*5.01000SNT=3003m 每格池污泥部分所需容积：12300 nVV=253m 3221421214163.147)1*81*18*8(*067.6*31067.660tan2)1.08()(31mVmhffffhV 污泥斗以上梯形部分污泥容积；32214421245.265*277.0*252.3352.335.03.04.32277.001.0*)53.04.32(2mVmlmlmhbhllV 污泥斗和梯形部分

28、污泥容积 21VV26.45+147.63=174.13m 8.池子总高度 H（m）设缓冲层高度3h=0.5m，则 水处理课程设计 第 14 页 共 25 页 H=1h+2h+3h+4h 4h=4h+4h=0.227+6.067=6.294m H=0.3+3+0.5+6.294=10.094m 六、氧化沟 设计说明 拟用卡罗塞氧化沟，去除 COD 与 BOD 之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水 NH3-N 低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄应分别低于0.15KgBOD/(KgVSSd)和高于 20.0d。氧化沟采用垂直轴曝气机进行搅拌、推进、充氧，部分曝气机配置变频调速器。相应于每组

29、氧化沟内安装在线溶解氧测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据溶解氧自动控制。设计流量 Q=15 万 m3/d=6250m3/h 进水 BOD5 S0=200mg/L 出水 BOD5 Se=15mg/L 进水 NH3-N=15mg/L 出水 NH3-N=3mg/L 污泥负荷 Ns=0.14KgBOD5/(KgVSSd)污泥浓度 MLVSS=5000mg/L 污泥 f=0.6，MLSS=3000mg/L。池体设计计算 氧化沟所需总容积 V 6607114.00.3185.0150000srNXQSVm3 共设氧化沟四组，每组容积为 Vi=V/n=66071/

30、4=16518m3 氧化沟设计有效水深为 H1=3.5，则每组氧化沟平面面积为：47205.3165181HVAii 设计每组氧化沟有 6 条沟，每沟断面尺寸为 BH1=7.0m3.5m 氧化沟直线段长 L1=105.3m，圆弧段长度为 L2=7.175m 氧化沟实际平面面积为：4828)2.723.142.7(4)2.70.143.105(322iA 实际容积为：169005.348281HAViim3 出水 每组氧化沟设出水槽一座，其中安装出水堰门来调节氧化沟内水位的排水量。每沟设出水堰两扇，启闭机 2 台。钢制堰门规格为 BH=1.6m0.8m 出水槽平面尺寸 LB=4.8m1.2m 曝

31、气机设计选型 水处理课程设计 第 15 页 共 25 页 a 需氧量计算 碳化需氧量为 O1 4411039.1185.010155.0OrQS（KgO2/d）硝化需氧量为 O2 43421081.010)315(10155.45.4rQNO（KgO2/d）污泥自身氧化需氧量为 O3 43100.34169000.315.0VXbOr（KgO2/d）标准需氧量为：R0 2025)(0024.1)20(CCRCRTsbs20254024.1)0.288.895.01(90.017.92.510 4107.7（KgO2/d）3102.3（KgO2/h）b 曝气机数量 选用 DY325 倒伞型表面曝

32、气机，直径 3.5，N=55kW，单台每小时最大充氧量能力 125（KgO2/h）。曝气机所需数量为 n，则 6.2512532001250Rn台 每组氧化沟曝气机数量 n1为 4.64/6.254/1 nn，取n1=7。考虑备用，每组共设 8 台曝气机，其中一半即 4 台为变频调速。剩余污泥计算 氧化沟生物净产量为X，则 VXKyQSrdrX 1690040.305.0185.0101570.04 9285（KgVSS/d）氧化沟每日排出的污泥为 W 3105.156.09285fXW（KgVSS/d）=640（KgVSS/h）折算为含水率 P=99.0%的湿污泥量 QW QW=1600m3

33、/d=67.0 m3/h 设计校核 氧化沟水力停留时间 T 为 水处理课程设计 第 16 页 共 25 页 8.10150000169004Th 实际污泥负荷 Ns 1690040.3185.01500VXQSNrrs =0.137(KgBOD/KgVSSd)污泥龄：92851690040.3XVXr=21.8d20d 氧化沟工艺设计计算图见图 平面图剖面图图4 氧化沟工艺计算图(单位：)七、二沉池 设计说明 对于大规模的城市污水处理厂，一般在设计沉淀池时，选用平流式和辐流式沉淀池。为了使沉淀池内水流更稳（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用

34、圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池，采用周边进水、周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用系数比普通沉淀池高 17.4%，出水水质也能提高 20.0%24.2%（以出水 SS 和 BOD5指标衡量）。该污水厂设计采用周边进水周边出水辐流式沉淀池。设计流量 Q=15.0 万 m3/d=6250m3/h 表面负荷 q=1.0m3/(m2h)固体负荷 qs=200-250KgSS/(m2d)水力停留时间 T=2.0h 设计污泥回流比 R=50%100%池体设计计算 a 沉淀池表面面积 A 水处理课程设计 第 17 页 共 25 页 62500.16250qQA 设共建四座

35、二沉池，每座氧化沟对应一座二沉池，每座二沉池表面积 Ai为 5.15624/AAi 二沉池直径 D 6.445.156244iADm 选取 D=45.0m b 池体有效水深 H1，二沉池有效水深为：H1=qT=1.02.0=2.0m c 存泥区所需容积wV 氧化沟中混合液污泥浓度 X=5000mg/L，设计污泥回流比采用 R=75%，则回流污泥浓度为 Xr=11666.7mg/L。为保证污泥回流的浓度，污泥在二沉池的存泥时间不宜小于 2.0h,即 TW=2.0h。二沉池污泥区所需存在泥泥容积wV为 131257.11666500050006250)75.01(22)1(2rwwXXQXRTVm

36、3 d 存泥区高度 H2，每座二沉池存泥区容积1wV 328141wwVV m3 则存泥区高度 H2为 1.25.1562/3281/H12iwAVm e 二沉池总高度 H，取二沉池缓冲层高度 H3=0.4m，二沉池超高为 H4=0.5m，则二沉池边总高度 H 为 0.54321HHHHHm 设计二沉池池底坡度 i=0.01，则池底坡降为22.001.025.25DHm，池中心总深度为 22.55HHHm 池中心污泥斗深度为 H6=0.98m，则二沉池总深度 H7为 2.667HHHm f 校核径深比 二沉池直径与水深之比为 水处理课程设计 第 18 页 共 25 页 75.184.2/45)

37、/(31 HHD 二沉池直径与池边总水深之比为 0.105.4/45)/(321HHHD 符合要求。二沉池设计计算见图 5：图5 二沉池工艺计算图(单位:)二沉池固体负荷 G 二沉池固体负荷 G 按下式计算 AQXRG)1(当 R=0.51.0 时，G 分别为 18062500.510155.141GKgSS/(m2d)24062500.510150.242GKgSS/(m2d)介于 G=200250 KgSS/(m2d)之间，符合要求。进水配水槽设计计算 采用环形平底配水槽，等距设布水孔，孔径100mm，并加100L150mm 短管。配水槽底配水区设挡水裙板，高 0.8m。配水槽配水流量 1

38、0938625075.1)1(hQRQm3/h=3.0m3/h 设配水槽宽 1.0m，水深 1.2m，则配水槽流速为 63.040.12.10.31um/s 设100 配水孔孔距为 S=1.10m 则配水孔数量为 水处理课程设计 第 19 页 共 25 页 7.12510.1)0.10.45()1(SDn条 取 n=125 个，则实际 S=1.11m 配水孔眼流速为 u2 762.01.0412540.344222dnQum/s 槽底环形配水区平均流速 u3 0052.00.1)0.10.45(0.40.3)0.1(3BDnQnLBQum/s 环形配水平均速度梯度 G 2/162/12322)

39、1006.160020052.0762.0()2(tuuG 21.4s-1且30s-1 GT=21.4600=1.29104105 符合要求。出水渠设计计算 池周边设出水总渠一条，另外距池边 2.5m 处设溢流渠一条，溢流渠与出水总渠设辐射式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设溢流堰板。出水总渠宽 1.0m,水深 1.2m。出水总渠流速36.00.12.10.474.141bhQm/s 出水堰流负荷 q=20L/(ms)则溢流堰总长为 L 8680.2100074.1qQLm 每池溢流堰长度需要 0.2174LLim 出水总渠及溢流渠上三条溢流堰板总长为 1.380)25.20.45(2)0.

40、40.45(m 每堰口长 150mm，共设 2500 个堰口，单块堰长 3.0m，共 125 块。每堰堰口流量为 Qi 41074.12500447.14nQQi m3/s 每堰上水头 h 027.0)4.11074.1()4.1(4.044.0iQhm 实际堰上水深介于 0.0270.043m 之间 水处理课程设计 第 20 页 共 25 页 排泥方式与装置 为降低池底坡度和池总深，拟采用机械排泥，刮泥机将污泥送置池中心，再由管道排出池外。本二沉池选用 DXZ-45 刮泥机，该机中心传动，周边线速度 3.5r/min，电动机功率为0.75KW。该机直径（公称）45.0m，配有刮泥板、吸泥管、

41、浮渣漏斗及撇渣机构。由于该机下部两侧分别装有刮泥板和吸泥管，可将活性较差的惰性污泥单独排出。由于吸泥管设于池底，直接从池中心回流污泥，且为中心传动，其质量和功率分别为多管式周边传动吸泥机的 60%和 25%。同时，该吸泥机具有回流污泥量易于控制（根据需要调节套筒阀高度来完成），吸泥管、刮砂板与池底的间隙便于调节等特点。八、回流污泥泵房 设计说明 二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。设计回流污泥量为 QR=31256250m3/h 污泥回流比 R=50%100%。回流

42、污泥泵设计选型 a 扬程 二沉池水面相对地面标高为+0.50m，套筒阀井泥面相对高程为+0.10.2m，回流污泥泵房泥面相对标高为-0.20.3m。氧化沟水面相对标高为+1.0m，配水井最大水面标高为+1.31.5m。污泥回流泵所需提升高度为 1.8m。b 流量 两组氧化沟设一座回流污泥泵房，每泵房回流污泥量为 15633125 m3/h。c 选泵 选用 LXB-1500 螺旋泵 4 台，每站两台，单台提升能力 21002300m3/h，提升高度为 2.02.5m，电动机转数 42r/min，电动机功率 N=30KW。回流污泥泵站一组占地面积为（15.07.7）九、污泥处理系统 一、剩余污泥泵

43、房 设计说明 二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（采用地下式）将其提升至污泥处理系统。每两座二沉池设置剩余污泥泵房一座。污水处理系统每日排出污泥干重为 16t/d，按含水率 99.0%计，污泥流量为：1600wQm3/d=67m3/h 设计选型 水处理课程设计 第 21 页 共 25 页 a 污泥泵扬程 辐流式浓缩池最高泥位（相对标高）为+3.5m，剩余污泥集泥池最低泥位为-2.0m，则污泥泵静扬程为 H0=5.5mH2O。污泥输送管道压力损失为 6.0mH2O，自由水头为 1.5mH2O，则污泥泵所需扬程 H 为 OmHHH2030.15.10.

44、6 b 污泥泵选型 污泥泵选用两台，共四台，两用两备 单泵流量 QQW=35.0m3/h 选用 2PN 污泥泵，Q=40m3/h；H=21mH2O；N=11KW。剩余污泥泵房 占地面积 LB=（6.05.0）集泥井占地面积mHm0.50.521。二、污泥浓缩池 设计说明 剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池，污泥含水率 P1=99.9%。污泥流量 QW=1600m3/d=67m3/h hKgdtW/667/16 设计浓缩后含水率 P2=96%设计固体负荷 q=2.0KgSS/(m2h)浓缩池池体计算 浓缩池所需表面面积 A 3340.2667qWqQCA 浓缩池设两座，每座面积 1672334nAAi

45、 浓缩池直径 D=6.144iAm 为保证有效表面积和容积，并与刮泥机配套，选 D=16.0m。水力停留时间 T12.0h 则有效水深为 H1为 0.20.1217.01 uTHm 排泥量与存泥容积 浓缩后排出含水率 P2=96%的污泥 QW=16.7m3/h=400m3/d。每池为 QW=8.35m3/h，设计污泥层（存泥区）厚度为 1.25m，池底坡度为 0.02，坡降为0.13m，则存泥区容积为：)(3212221SSSSHVW 2.109)825.125.18(338.122 m3 水处理课程设计 第 22 页 共 25 页 存泥时间0.1335.82.109WWQVTh 浓缩池总深度

46、 H 有效水深 H1=2.0m；缓冲层高度 H2=1.25m；存泥区高度H3=1.25m；池体超高 H4=0.5m；池底坡降 H5=0.13m；则浓缩池总深度为 54321HHHHHH=5.13m 另外，池中心排泥积泥斗高为 H0=1.4m。进泥中心管 进泥管 DN150mm；中心进泥筒500mm；反射板900mm。出水渠与堰板 排水量Q=67m3/h-14m3/h=50m3/h，出水渠流量为5021m3/h=9.510-3 m3/s；出水渠宽mqb15.0)105.9(9.09.04.034.0，取 b=0.30m；出水渠中流速为 0.3m/s，出水渠中深为 11.03.03.0105.93

47、bqhm 出水渠断面设计为)3.03.0(bh。设计出水溢流堰上水头为 H=0.030m，则每堰流量为 45.21018.24.1hq m3/s 所需堰口数量为431018.2105.943n个 取 n=48 个。共配 24 块堰板，每块长度 2.00m。每块堰板设堰 2 个，堰口 180mm，堰上水宽 0.060m。堰上负荷为2.34806.05.9L/（ms），溢流负荷偏高。建议每块堰板设堰口 4 个，共计 96个堰。污泥浓缩机 为了促进投药后污泥絮凝聚集，又起到刮泥利用，选用 NG-16 型中心传动浓缩机，周边线速度 2.3r/min，电动机功率 1.5kW。浮渣挡板与浮渣井 为了防止浮

48、渣随水流失，设浮渣挡板一圈，与出水堰板相距 0.20m，浮渣挡板总长为1.47)230.0220.016(Lm 浮渣斗一个,浮渣井(池外)一座,渣水分离后,水入溢流管系,渣人工撇除。污泥浓缩池计算见图 7：水处理课程设计 第 23 页 共 25 页 图7 污泥浓缩池工艺计算图 (单位:)三、浓缩污泥贮池 浓缩池排出含水率 P=96.0%的污泥 400m3/d。贮泥池贮泥时间为 T=1.0d 设计贮泥池为 LBH=14.0m7.0m5.0m。贮泥分为两格，则贮泥池有效容积为 4415.40.70.14Vm3 满足要求。贮泥池设置超声波液位计。距池底 0.5m 之外安装潜水搅拌机 QBG075 两

49、台（每格一台），单机直径 1500mm，电动机功率为 7.5kW。进泥管、出泥管均为 DN300mm 焊接钢管。溢流管为 DN200mm 焊接钢管。四、浓缩污泥提升泵房 污泥提升泵 流量 Q=400m3/d=17m3/h 扬程 H=4.0-(-1.5)+6.0+1.5=13.0m 选用 2PN 污泥泵两台，一用一备，单台 Q=40m3/h，H=21.0mH2O,N=11kW.泵房 平面尺寸 LB=(6.05.0)五、污泥脱水间 进泥量 QW=400m3/d,P=96.0%。出泥饼 GW=64t/d，P=75.0%。泥饼干重 W=16t/d。选用 DY-3000 带式脱水机，带宽 3m，对城市污

50、水厂混合泥或氧化沟污泥，投加聚丙烯酰胺 2.0时，处理能力为 600Kg(干)泥，选用 3 台，每日工作时间约为一班。每台脱水机冲洗用水量 35m3/h；单台系统总功率 N=36.9kW；脱水间平面尺寸 LB=(30.018.0)。水处理课程设计 第 24 页 共 25 页 六、污泥棚 每天堆放泥饼量 W=65t，约需占地面积为 50，堆泥棚占地面积设计值为 LB=（18.08.0）配螺旋输送机 3 台，300，机器长度 L=6.0m，最大倾角 30，电动机功率 N=4kW。附录 1、各构筑物的地面相对高程计算 一般污水流过水处理构筑物时的水头损失可参看下表：构筑物名称 水头损失（米）构筑物名