城市生活污水处理厂工艺设计.docx

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1、设计任务书3一、设计题目3二、设计资料31 .废水资料32 .气象和水文资料3三、设计内容3第一章污水处理工艺方案选择3一、工艺方案分析和确定3二、工艺流程确定14其次章处理构筑物设计4一、流量计算4LL水量的确定:41.2.水质的确定：4二、集水井4三、粗格栅4XXXX学院XXXXX级综合课程(2014)设计说明书系别：XXXXXX专业班级：XXXX指导老师：XX设计题目：城市生活污水处理学生姓名：XX学号：XXXXX学期：20XXXXXXX2014年12月XX日7其它附屈构筑物的设计10九、配水井设计10十、辐流式二沉池101设计计算102进水系统计算：103出水部分计算：114排泥部分设

2、计11十一、接触池（消毒池）和加药系统121主要设计参数122工艺尺寸123加氯机12十二、污泥处理系统设计计算121泵房设计计算122污泥浓缩池的计算：133贮泥池设计计算144污泥脱水14L设计参数42设计计算5四、污水提升泵房51.流量确定52集水池容积63泵站扬程计算64设备选用6五、细格栅6L设计参数62设计计算6六、配水井设计7七、气沉砂池7I曝气沉砂池的设计参数：72曝气沉砂池的设计和计算7八、氧化沟91设计参数：92确定接受的有关参数：93泥龄的确定：94设计计算：95曝气量计算96沟型尺寸设计及曝气设备选型9第一章污水处理工艺方案选择一、工艺方案分析和确定本项目污水以有机污染

3、为主，BODCOD=S44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般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以接受生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。氧化沟利用连续环式反应池（CintinuousLpRealor.简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下运用。氧化沟运用一种带方向限制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调整池，

4、初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为奇异结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：I）氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲实力，通常在氧化沟曝气区上游支配入流，在入流点的再上游点支配出流。2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特殊适用于硝化一反硝化生物处理工艺。3）氧化沟沟内功率密度的不匀整配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。4）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。另外，据国内外统计费料显示，和其他污水生物处理方法相比，氧化沟具有处理流程简洁，超作管理便利；出水水质好，工艺牢靠性强：

5、基建投资省，运行费用低等特点。卡鲁塞尔氧化沟具有较强的耐冲击负荷实力;卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统,进水和活性污泥混合后在沟内作不停的循环流淌。可以认为氧化沟是一个完全混合池,原水一进入氧化沟,就会被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀料,因而氧化沟和其它完全混合式的活性污泥系统一样,适宜于处理高浓度有机废水,能够承受水量和水质的冲击负荷;卡鲁塞尔氧化沟具有优良稳定的处理效果和独特的降解机制（中段废水经卡鲁塞尔氧化沟工艺处理后,出水水质特殊稳定且品质良好）；卡鲁塞尔氧化沟中曝气装置每组沟渠只安装1套,且均安装在氧化沟的端，因而形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧、厌氧区,自身

6、组成不同比例的A/0或A2/0过程,实现动态水解酸化好氧分解功能,这不仅有利于生物凝合,使活性污泥设计任务书一、设计题目某城市日处理水量130000n?污水处理厂工艺设计二、设计资料1 .废水资料(1)污水水量和水质污水处理水量：130000nd;污水水质：CODG=45Omg/L、BODS=20Omg/L、SS=250mgL氨氮15mgLo(2)处理要求：污水经二级处理后应符合以下具体要求：CODcr70mgL,BOD520mgL,SS30mgL.氨氮W5mg/L；2 .气象和水文资料风向：常年主导风向为西南风；气温:年平均气温15C,冬季最低气温-17.6C,夏季最高气温41.9C,最大冻

7、土深度0.18m。水文：降水量多年平均为每年728mm：蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水位，地面下56m。三、设计内容对工艺构筑物选型作说明：主要处理设施的工艺汁算污水处理厂平面和高程布置。最大设计流量QmaxQmax=KzXQp式中的KZ为变更系数，Kz=2.7/0=2.71.9832=1.36即最大设计流量QInax=I23XL9832=2.4393m%1.2.水质的确定：处理厂的处理水质确定为处理前CoDCr=450mgL,BOD5=200mgL,SS=250mgL,氨U5mg/L处理后CoDCro.2mJ接受机械清渣由上述计算，可选用回转式格栅GLGS2060型整个设备功率为L

8、5KW计算草图如下：ISi中格楷计也草图四、污水提升泵房1.流量确定Qmax=1.817m3s考虑接受四台港污泵（三用一备）则每台流量；m3s格栅倾角a=75系数1=1.79单位栅渣量=0376s2设计计算设计四个格栅，则总变更系数则QmaX=0.529m15,2.1 水头损失设计通过格栅的水头损失为：计算水头损失：h、=k-sina=3O.96sin75=0.105/?/2g29.8在0.080.15之间符合要求2.2 格栅间隙数nQmaXJSina1.529XJSin75_n=-=32.533ehv20.040.41.02.3 总高度BB=s(n-l)+cn=0.()232+0.(M33=

9、1.96m2.4 栅前槽总高：H1=h+2=0.4+0.105=0.505/n栅后槽总高：H=h+hl+h2=0.4+0.3+0.105=0.806J2.5 格栅总长度L栅前槽宽：B1=529-=1.65，v=0.8ns为渠内流速vh0.40.8进水渠道渐宽部分长度为：栅槽和出水渠道连接处的渐宽部分长度为:通过格栅的水头损失为:计算水头损失：A0=sina=2.42()-5sin603=0.12m2g0.0129.8设计水头损失：l=A=3x0.111=0.333W在OO8O.15范围之内符合要求2.2栅条间隙n2.3 栅槽宽度BB2=.$(/:-1)+en=0.0132+0.0133=0.6

10、5m2.4 栅前槽总高：HI=h+h2=1+0.12=1.12n栅后槽总高：H=A+t,+2=1+0.3+0.12=1.42m2.5 格栅总长度L栅槽和出水渠道连接处的渐宽部分长度:则,格栅总长度:L=L1+,+0.5+1.0+-tan60117=1.06+0.53+1.5+tan60=3.47m2.6每日栅渣量W:W_%4000nx1_8M000.529x0.06IoooK：101.4061.95m3d0.2mVd接受机械清渣2集水池容积考虑不小于台泵5min0.6073600560=182.Iw3取有效水深=2m,则集水池面积A=-=91.05，/h23泵站扬程计算HST=2.76-(-4

11、.51=7.27m泵站内水头损失0.24m,自由水头为LOm则泵站扬程为H=HST+0.24+1.0=7.27+0.24+1.0=8.51m4设备选用据扬程选用450QW2200-10-I10型,其参数为:流量Q=2200m3h扬程H=IOm转速r=990rmin功率P=HOkw效率n=81.9%五、细郴I1.设计参数设计流量130000m3d过栅流速j= lms格栅间隙e=10mm水头损失增大倍数：K=3格栅倾角=60，棚前流速vl=0.6ms栅条宽度s=0.01m栅前渠道超高,=0.3n进水渠绽开角=20”系数/?=2.422设计计算2.1水头损失(3)最大流量时停留时间为l-3min;(

12、4)有效水深为23m,宽深比一般接受17.5：(5)长宽比可达5,当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板：(6) 1病污水的曝气量为0.2加空气；(7)空气扩散装置设在池的一侧，距池底约0.60.9m,送气管应设置调整气量的网门：8)池子的形态应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽旁边可安装纵向挡板：L95m32.9 沉沙池总高设池底坡度为02坡向沉砂槽.池底斜坡部分的高度h2=0.21.19=0.357m设超高为=0.75m沉沙池水面离池底的高H=h1+h2+A3+h=O.75+0.17+0.357+2.5=3.78m2.10 曝气系统的设计j.,_O.6130000I.23(200-6.4)

13、x8(O.76000)(1+O.068)-其中，V一好氧池容积m3Qv污水设计流量m3dX一一污泥浓度kgm3SOSe进出水BOD浓度，mg/LLi污泥净产率系数,KgMLSS/KgBOD5KdNs污泥负荷率，KgBOD5KgMLSSd总的水力停留时间l=Vlqv=23905*24/130000=4.4Ih5气算产生污泥量.=yqv(So-Se)/(1+Kdc)=49884.9(200-6.4)/(1000(l+0.068)=6525.48kgd计算总的需氧气量XR=qv*(So-Se)/(l-ek,)-1.42*=1.47X65000X(200-6.40)/IO3-1.426525.48=9

14、232.3kg/d=384.7kgh实际总的需氧量&=1.2R=1.2384.7=461.61kgh6沟型尺寸设计及气设备选型接受四廊道式卡罗塞尔氧化沟，两座并联单沟最大进水流量为2708mVd取水深4.2m,单廊道宽4m,则单沟的总宽为16m,单沟直道长Ii=(27466-4.2(0.58+242)(164.2)=393m口径150Amm转速970rmin吸砂机的选择选用PGS型刮砂机，其参数为：驱动功率：P=1.5Kw减速机型号：XWED1.5-63-1/173刮板行速：2.6nmin八、氨化沟1设计参数：qv=13OOOOm3d设计温度最低-INC,最高温度41.91C,进水水质:COD

15、Cr=450mgL,BOD5=200mgL,ss=250mgL出水水质:CODCS70mgL,BOD520mgL,SS/M)=8.5在6/2之间，符合要求1.7 沉淀池周边有效水深：Hfi=j+h2+h3=3+0.5+0.5=4mL8沉淀池总高度H=Hq+A4+4+0.75+0.3=5.05m其中加为沉淀池超高取0.3m2进水系统计算：2.1进水管的计算：单池设计流量：Q(IX=0.376m3s所以氧化沟总池长e=+8+4=393+8+4=405m曝气设备的选择：型号及参数如下：型号：MRloOO/9000型曝气转刷机转刷直径：IooOmm转刷长度:9000mm电机额定功率：45KW充氧量：8

16、0kgl转刷转速：72r/min7其它附属构筑物的设计工程设计中墙的厚度为250mm：氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm：倒流墙的设计半径为4.0m；出水堰高为IoOmm,堰孔直径为40mmn九、配水井设计配水井的设计的设计计算：设计参数：设计流量：Q=1.817m3s水力停留时间：I=Imin设计计算：1 有效容积：V=Qt=1.8176()=109.02m32池的面积：取有效水深h=3m=6.80m3池平面尺寸：D=4池总高度取超高hl=0.3mH=h+hl=3+0.3=3.3m+、福流式二沉池1设计计算1.1 污泥回流比：0.751.2 沉淀部分水面面积：最大小时流量：Qmax=1

17、.817m3sq为水力表面负荷，取q为1.5n(h)取池数n=44排泥部分设计4.1 单池污泥量总污泥量为回流污泥量和剩余污泥量之和；回流污泥量Q=QmiuXR=1.817360.75=4905.9m剩余污泥量Q=其中，丫为污泥产率系数，城市污水取0405,本设计取0.5砥为内源代谢系数，城市污水0.07左右，本设计取0.065f为MLVSS/MLSS.f为0.7,则Xv=fX=0.760=4200mgL剩余污泥浓度r,=l(X)OmgL,!为考虑污泥在二沉池中的停留时间、池深、污泥浓度的有关系数，一般取L2,SVl值取120所以，QS=0.5X0.26X156988.8-0.()652496

18、94.22O.75l()=773.56m3d=32.23m=O.OO895m3sQ泥总=Qs+Qr=32.23+4905.9=4938.13m单池污泥量Qffi=Q爸总/4=1234.53m=0.343s4.2 排泥管：取流速为0.8ms,直径D=O.739m,取740mm校核：流速为=O.78ms,因为0.6V0.78V0.9,故符合要求选取CG30A型刮泥机：池径30m池深3.0m周边线速度2.5nVmin驱动功率2.2kw进水管设计流量：Qil=Q小X(1+R=0.376(l-H).75)=0.658m3s取管径D1=IOOOmm.V,=Qa(/4)XD12)=0.658/(4)12)=

19、O.838ms2.2 进水竖井：进水井接受2=L5m,出水口尺寸：O.4521.5m2共六个，沿井壁匀整分布：出水口流速：匕=0.658/0.45x6=0.162msV0.2ms,所以合格2.3 稔流筒计算；筒中流速K=O.02003ms,此处取0.03ms稳流筒过流面积：f=Qi4Vj=0.658/0.03=21.93m2稳流筒直径D3=y4f+D=421.931.52=5.5m3出水部分计算：3.1 单池设计流量：Qv=1354.25m3h=O.376m3s3.2 环形集水槽内流量：=Q2=O.171m3s3.3 集水槽的设计：接受周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口集水槽宽度b=0

20、,9(rjh)w=0.9(0.171)4=0.44m取0.5m集水槽起点水深：4i=0.75b=0.750.5=0.375m取0.4In集水槽终点水深：%=1.25b=1.250.5=0.625m取0.7m槽深均取09m(超高0.2m)V廊道内设计流速，m/s。般不小于O.3ms1.2.4 接触池池宽BB=(n+l)b=(10+1)2.5=27.5m取28m式中，B-接触池池宽，m；n一隔板数，本设计取10o2.5 接触池池长L4L=-=取40mBlD=402.5=16m5m符合要求2.6 池高H=A1+h2=0.3+3=3.3m式中，九一超高，m,一般接受0.3m；外一有效水深，m。3加氯机

21、加氯机的选型：由加皴量W=405.9kgd=16.91kg/d,选择负压加氯机REGAL-250,每台工作8.5kgh,选用两台。接触消毒池计算草图如下：-oolnlolnll-oolnll-I37000I图8接触消毒池工艺计算图十二、污泥处理系统设计计算1泵房设计计算1.1集泥池容积：考虑不小于台泵IOmin的流量十一、接触池(消毒池)和加药系统1主要设计参数(I)设计流量：按平均流量设计：I817m3s;(2)接触时间：一般为30min:(3)廊道内水流速度：0.2-0.4ms;(4)设计投氯量一般为3.0SOmg/1。)(5)消毒剂投加浓度：没有试验资料时，按5-10mg(Cl)/L考虑

22、。(6)加氯机的数量不少于2台，互为备用，或单独备用。L2每日加氯量q=7oQ864001000=31.81786400l0=470.97kgd式中，q一每日加氯量，kg/d；%一液氯投量，nig/L；本设计取3mgLQ污水设计流量，m3s2工艺尺寸2.1 接触池容积VV=Qt=156988.8-=3270.6mi式中，V-接触池容积，m3Q污水设计流量，m3dt一消毒接触时间，d一般接受30mins2.2 接触池表面积AA=3270.6/3=1090.2in2Ii2式中，A一接触池表面积，m2；外一接触池有效水深，m,本设计取3m2.3 接触池廊道宽bb=m取2.5m叽式中，b接触池廊道宽，

23、mQ污水设计流量，m3s水力停留时间t=lmin有效容积V=QI=4909.9x-!-=81.83m360井的面积，取有效水深h=3mA=-=27.28m2h井的平面尺寸D=5.89m井总的高度取超高=0.3mH=h+l=5.89+0.3=6.19m2污泥浓缩池的计算：接受一座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池,用带栅条的刮泥机刮泥,接受静压排泥,剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。2.1 设计参数进泥浓度：IOgZL污泥含水率P=99.2%99.7%,p1=99.4%污泥总流量：Q.=773.56m3d=32.23m3h设计浓缩后含水率P2=97.0%-98.0%,取p2=99.7%污泥固体负荷：qs

24、=30-60kgSS(n2.d),IfZqs=30kgSS(m2.d)污泥浓缩时间：T=12-24h取T=18h贮泥时间：t=4h2.2 设计计算(1)浓缩池池体计算：浓缩池所需表面积：=257.85m浓缩池直径：池底坡度造成的深度为：=X/=0.06=0.2Im522i=0.05-0.1取i=0.06浓缩池的高度为：W=4938.13/60*10=823.02m3取有效水深h=5.0m,则集泥池面积A=164,60nrh1.2 剩余污泥提升泵：设计接受潜污泵湿式安装，即泵干脆放在集水池中，泵的效率较高，而且节约投资和运行费用。（1）流量确定Qm*x=3223m3h考虑接受两台潜污泵（一用一备

25、）（2）泵站扬程计算Hs=3.59+4.70=8.29m泵站内水头损失0.24m,自由水头为1.0m则泵站扬程为H=Hs0.24+l.0=8.29+0.24+1.0=9.53m（3）设备选用据扬程选用50QWDS12.5型Q=25m3hH=12.5mr=1450rminP=2.01kw1.3 回流污泥提升泵（1）流量确定Qnm=4905.9m3h考虑接受六台潜污泵（四用二备），则每台流量为。=7610nh2）泵站扬程计算Hs=2.43+4.70=7.13m泵站内水头损失024m,自由水头为Lom贝IJ泵站扬程为H=Hs+0.24+1.0=7.13+0.24+1.0=8.37m3）设备选用据扬程

26、选用CVD-350250B型Q=8l6m3hH=12.8mr=250rminP=50马力1.4 配泥井的设计和计算：设计流量即回流污泥量Q=4905.9m,h池径18m池深2.5m周边线速度1.5mmin驱动功率1.5kw浓缩池计算草图：图8浓缩池计算草图3贮泥池设计计算3.1 设计参数：污泥浓缩池后设一座贮泥池设计进泥量=154.7m7d贮泥时间为=24h3.2 设计计算:池容为V=154.7m3取有效深度h=4mS=Vh=l54.74=38.68m2贮泥池尺寸：将贮泥池设计为矩形其长X宽X高=8X5X4m34污泥脱水本设计拟接受带式压榨过滤机，其特点为：脱水效率高，处理实力大，连续过渡性能

27、稳定,操作简洁，体积小，重量轻，节约能源，占地面积小。4.1 设备选用进泥量Q=154.7m7d含水率巴=97%泥饼含水率P,=75%(2)排泥量和存泥容积：浓缩后排出含水率P,=97.0%的污泥，则I(Y)_p1()-4Q.=Q=773.56=154.7m3d=6.45m3hhI(X)-A100-97按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积V2=42：=46.45=25.79m3泥斗容积:=y-(+)式中：h,一一泥斗的垂直高度，取1.6mr,泥斗的上口半径，取1.4mr2泥斗的下口半径，取0.8mVy=236(1.421.40.8+O.82)=6.23m故池底可贮泥容积：匕=争+Rj)=3J

28、4xO(9.06+9.061.4+1.42)3=54.67m3因此，总贮泥容积为Vh.=V3+V4=6.23+54.67=60.90m3(3)浓缩池总高度的计算：浓缩池的超高h2取0.30m,缓冲层高度h3取030m,则浓缩池的总高度H为H=hl+h2+h3+A4+s=2.25-K).3(R0.30+1.6+0.54=4.99m选择CG18A25型刮泥机：4曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计和运行.化学工业出版社.2001.5严煦世.给排水工程快速设计手册.中国建筑工业出版社.2002.6徐新阳，于锋.污水处理工程设计.化学工业出版社.2003.7张大群.污水处理机械设备设计和应用.化学工业

29、出版社.2003.8孙力平.污水处理新工艺和设计计算实例.科学出版社.2001.9张自杰，顾夏声.排水工程（下册）（第四版）.北京：中国建筑工业出版社.1999.10韩洪军.污水处理构筑物设计和计算.哈尔滨工业高校出版社.2002.11高廷耀.水污染限制工程（下册）.北京：高等教化出版社.1998.12陶俊杰，于军亭，陈振选.城市污水处理技术及工程实例（其次版）.化学工业出版社.2005.13周敬宣.环保设备及课程设计.化学工业出版社.2007.14王夏民，张云新.环保设备及应用.化学工业出版社.2004.15邓荣森.氧化沟污水处理理论和技术.化学工业出版社.2006.16周正立，张悦.污水生物处理应用技术及工程实例.化学工业出版社.2006.17张忠祥，钱易.废水生物处理新技术.清华高校出版社.2003.18游映玖.新型城市污水处理构筑物图集.中国建筑工业出版社.2007.选用2台设备，互为备用，选用型号为DY-1200带式压榨过滤机，带宽3m。参考文献：1高俊发，王社平.污水处理厂工艺设计手册.化学工业出版社.2003.2闪红光.环境爱惜设备选用手册一一水处理设备.化学工业出版社.2002.3郑铭.环保设备一一原理设计应用.化学工业出版社（其次版）.2006.