环境工程污水处理设计138559656

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泵型:12PWL型污水泵 每台泵流量:300L/S 扬程:12米 有效水深:H=1.5米, 池底做成斜坡泵房地面有一定坡度,坡向排水沟。沉砂池 本设计采用采用平流沉砂池,共设两座。1.长度公式 L=vt v最大设计流量时的流速, m/s t最大设计流量时的流行时间, s设v=0.2m/s, t=50s(3060)L=vt=0.250=10m2.水流断面面积A=Qmax/v =1.5/0.2=7.5 m23. 池子总宽度设n=4格 每格宽b=1.875mB= =7.5 m4. 有效水深h2= 1m (0.251)5.沉砂室所需容积 V=106 (56)X城市污水沉砂量,一般采用30m3/106m3 T清除沉砂的间隔时间,dkZ生活污水流量总变化系数设T=2d;则:V=21.6 m36.每个沉砂斗容积设每一份格有2个沉砂斗V1=21.6/16=1.35 m37.沉砂斗各部分尺寸设斗底宽b1=0.5m 斗壁与水平面的倾角为:55;斗高h3=1 m,沉沙斗上口宽:=1.9 m。则:沉砂斗容积V1= 1/3h3(2+ +b22)=1.61 m38.沉沙室高度 采用重力排沙,设池底坡度为i=0.02(0.01-0.02),则坡向沙斗h3= h3+0.06l2=1.06m;其中l2=(l-2-b)/2=3 m9.池总高度设超高h1=0.3mH= h1+ h2+ h3=2.36 m10.验算最小流速 在最小流量时: Vmin=Qmin/nWmin (57) Qmin最小流量, m3/sn最小流量时沉砂池工作数目, 个Wmin最小流量时沉砂池中的水流断面面积m2Vmin =0.33m/s0.15m/s;因此合理。附图2-1 沉砂池计算图初沉池不同沉淀池的比较:平流式沉淀池由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成;流入装置由配水槽、挡流板组成,流出装置由流出槽与挡板组成,缓冲层的作用时避免已沉污泥被水流搅起以及缓解冲击负荷,污泥区起贮存、浓缩和排泥作用,排泥方式有静水压力法、机械排泥法。辐流式沉淀池 池型呈圆形或正方形,直径(或边长)6-60m,池周水深1.5-3.0m,用机械排泥,池底坡度不宜小于0.05。可用作初沉池或二沉池。竖流沉式淀池池型可用圆形或正方形。为了池内水流分布均匀,池径不宜太大,一般采用4-7m。沉淀区呈柱形,污泥斗呈截头倒锥体。本设计采用平流式沉淀池,选用两座。1.沉淀池总面积设表面负荷q=2m3/(m2h),n=2个,A=2700 则每座面积 A=1350 2.沉淀区总长度L=3.6ut=3.661.5=32.4 m;其中t=1.5(1-2),u=6 mm/s。3.沉淀区有效水深=qt=21.5=3 m(2-4m),满足要求。4沉淀区有效容积V=A=4050 5沉淀池宽度B=A/L=41.67 m42 m6.沉淀池分格数n=B/b;n=12,长深比一般取(8-12),取8.则每格长为24m,每格体积为337.5,约为338,因此b=4.7 m7污泥区设计(1)每日产生的污泥量W=SNT/1000 S每人每天污泥量,L/(人/d)N设计人口数, 个T两次清除污泥时间, dW=0.75000002/1000=700 则每格的污泥量为:=700/24=29.2 (2)污泥斗容积=29.329.2 ,因此合理。 (3)沉淀池总高度设h1=0.3mH=h1+h2+h3+h4 =6.4m曝气池类别主要工艺特征普通曝气推流式,长方折流廊道形,污泥增长曲线上某一段,曝气池与二沉池分建,鼓风曝气;阶段曝气推流式,长方折流廊道形,多点进水或渐减曝气,改善传统活性污泥法存在的负荷不均和需氧供氧失调的弊端;吸附再生推流式,长方折流廊道形,进水口在曝气池中部某一点,充分利用活性污泥的初期吸附能力,提高效率,减少体积;延时曝气推流式,长方折流廊道形,污泥增长曲线末端,污泥负荷低,停留时间长,出水水质好,剩余污泥量少且稳定;完全混合完全混合,圆或方形,污泥增长曲线上某一点,曝气池与二沉池和建,表面曝气;深井曝气圆形深井构造,暴气提升循环流动,氧利用率高,高效高负荷;纯氧曝气多室串联,密闭纯氧曝气,气体循环,氧利用率高,混合液浓度高,容积负荷高,污泥沉降性能好,剩余污泥量少。本设计选择推流式普通曝气池。1污水处理程度的计算原污水的BOD5(s0)为210mg/L,经沉淀池处理,BOD5按降低25%考虑,则进入曝气池的污水:sa=210(1-25%)=157.5mg/L则非溶解性BOD5=7.1xace=7.10.090.425=6.39mg/L, 其中xa=0.4,ce=25mg/L,(0.05-0.1)取0.09。处理中溶解性BOD5=25-6.39=18.61mg/L所以,去除率=88.2%2. 曝气池的计算与各部分尺寸的确定(1)曝气池的体积按污泥负荷计算:BOD污泥负荷率的确定k值取0.0185;f=0.75NskSef/=0.018518.610.75/88.2=0.3 BOD5/MLSSd确定混合液污泥浓度已知Ns得相应的SVI值为120150取120 按式r1.2,R0.5混合污泥浓度值X106R污泥回流比X曝气池混合液污泥浓度,mg/LSVI污泥容积指数X =3300mg/l曝气池的体积计算公式为:V= Q污水设计流量m3/dSa原污水的BOD5值kg/m3X曝气池内混合液悬浮固体浓度NsBOD污泥负荷率 则 V =17235m3(2)曝气池容积设4组曝气池,每组容积为:V=17235/4=4309 m3 (3)每组曝气池面积池深取4m,则:A=4309/4=1077.3 (4)曝气池长度单个池宽取6m,即b/h=6/4=1.5,介于1-2之间,满足要求。池长L=A/B=35.9 m设5个廊道,则每个廊道长为:l/5=35.9m10,符合要求。取超高为0.5m,则曝气池的总高度为4.5m。3.曝气系统设计采用鼓风曝气系统(1)平均时需氧量的计算由公式O2=aQSr+bVXrXrXf=33000.75=2475查表得a=0.5, b=0.15代入各值,则:O2=13985.7kg/d=582.7 kg/h(2)最大时需氧量的计算根据原始数据,Kz=1.2代入各值:O2(max)= 15490.3kg/d=645.4kg/h(3)每日去除的BOD5值BOD5=108333(157.5-18.6)/1000=15047.5kg/d(4)去除每kgBOD5的需氧量O2=13985.7/15047.5=0.93kgO2/kgBOD4.供气量的计算采用YHW-II型微孔曝气器,敷设距池底2m处,淹没水深2m,计算温度为30,氧的转移效率为 EA=20 得水中溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力(Pb)按公式计算,即: Pb=P+9.8103H P大气压力,取1.013105 H空气扩散装置的安装深度,m 代入各值,得Pb=1.013105+9.82103=1.21105Pa空气离开曝气池面时氧的百分比 空气扩散装置的氧的转移效率,取20%则Qt=17.54曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)即:Csb鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值,mg/LCs在大气压力条件下,氧的饱和度,mg/L Qt氧的百分比最不利温度条件,按30考虑,代入各值,得Csb=7.63(1.209/2.026+17.54/42)=7.74mg/L换算为在20条件下,脱氧清水的充氧量,即: 取系数=0.82;=0.95;C=2.0;=1.0T水温,30C代入各值,得:R0=1008.6kg/h相应的最大时需氧量为:R0(max)=1117.1 kg/h曝气池平均时供气量,即 Gs=100 EA氧转移效率 代入各值,得Gs=16810m3/h曝气池最大时供气量Gs(max)=18618.3m3去除每kgBOD5的供气量1681024/15047.5=26.8 m3空气/kgBOD每m3污水的供气量为16810241.2/130000=3.72 m3空气/m3污水二沉池 采用辅流式沉淀池。1.沉淀部分水面面积设表面负荷q=2m3/m2.h(0.82 m3/m2.h), A=Q/q=2708 m22.池子直径 共设4个沉淀池=A/4=677.08m2D=(4/3.14)1/2=29.37m 取30m3.沉淀部分有效水深设t=1.5小时则 =qt=3.0m4.沉淀部分有效容积V=t=1.5=2031.3 m3污泥部分所需的容积:设S=0.5L(人d),T=4h,V=10.4m3污泥斗容积:设r1=1.0,r2=0.5, =60,则 h5=(r1-r2)tg=(1.0 -0.5)tg60=0.87mV1= (r12+r1r2+r22)= 1.6m35.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积:设池底径向坡度为0.05,则h4=(R- r1) 0.05=(15-1) 0.05=0.7mV2= (R2+Rr1+r12) =176.6m36.污泥总容积: V1+V2=1.6+176.6=178.2m310.4m37.沉淀池总高度:设h1=0.3m,h2=0.5m, H= h1+h2+h3+h4+h5=0.3+0.5+3+0.7+0.87=5.37m8.沉淀池池边高度: H=h1+h2+h3=0.3+0.5+3=3.8m9.径深比:D/ h2=30/3=10 (符合要求)主要设备说明第一节 拦污设备1.1格栅除污机 格栅除污机在污水处理中起拦截污物的作用。此设备由于工作环境恶劣,对设备运行的可靠性必须严格要求,应做到耐潮湿、耐水浸、耐腐蚀、耐磨损、耐油粘、不堵塞、不卡机,部件运转灵活,运行无故障,使用寿命长。 主要技术参数: 设备宽度:1000mm-3000mm; 格栅间隙:5mm-70mm; 渠道深度:1000mm-6000mm; 电机功率:0.37kw-2.2kw; 安装倾角:60-85。1.2栅渣处理装置螺旋栅渣压渣机:螺旋栅渣压榨机利用螺旋挤压原理,榨去栅渣中的水份。 主要技术参数: 螺杆速率:5r/min; 排出干渣量:1.5m3-4.0m3; 栅渣含水率:50%55%; 电机功率:2.2kw-7.5kw。无轴螺旋栅渣输送机 :用钢条加工成螺旋状,在传动装置的带动下使无轴螺旋缓慢转动,并带动栅渣将其移动到栅渣堆放处。无轴螺旋栅渣输送机是替代传统皮带传送机的新型栅渣输送装置。技术关键是无轴螺旋的加工技术及驱动系统的设计。第二节 沉砂设备2.1行车式刮砂机 刮砂机为水下机械,应保证高可靠性和无故障运行。链、索应与导轨保证配合,应设置张紧机构,调整链、索的张紧度。应设置过力矩自动保护装置和超负荷报警系统。刮板线速:1m/min-3m/min,具有自动控制功能。2.2旋流沉砂器 旋流沉砂器是替代传统沉砂池及其刮砂设备的新型装置。旋流沉砂器通过水力旋流作用,并依靠机械搅拌辅助加强旋流而产生离心力,达到离心分离污水中固体颗粒的作用。 主要技术参数: 处理量:180m3/d; 池径:1830mm; 池深:2600mm; 搅拌功率:1.1kw; 砂去除率:80%-85%; 停留时间:30s; 空气提升压力:58.8kPa。沉淀池排泥机械平流式沉砂池(一沉、二沉)专用排泥机械:牵引式吸泥机:虹吸式吸泥机:利用真空泵、引射器以抽吸法将泥排除。泵吸式吸泥机:利用泥浆泵的抽吸将泥排除。第四节 充氧曝气设备橡胶膜微孔曝气器 橡胶膜微孔曝气器是污水处理厂生化反应充氧曝气的基本器材。产品分为:盘式和管式两种。其原理是利用特殊橡胶材料的弹性,形成可张可闭的微小孔径。技术关键是橡胶膜材料的质量与性能和可张微孔的激光加工技术。 主要技术参数: 氧利用率:25%; 充氧效率:4.5kg0/kw.h第五节 水处理曝气专用风机罗茨鼓风机 罗茨鼓风机是污水处理厂生化反应过程中鼓风传氧曝气的基本设备。该设备适用于各种规模城市污水处理厂曝气沉砂工艺过程的应用,也适用于小城市污水处理厂生化反应过程的鼓风曝气。第六节 污泥处理设备带式压榨过滤机 : 带式压榨过滤机是城市污水处理厂污泥脱水中使用的机械,该设备适用于大、中型污水处理厂使用。关键技术:滤带自动纠偏的可靠性;滤带的选用及清洗效率,机架及零部件的防腐措施;整机工作的 PLC 自动控制。主要技术参数: 滤带有效宽度:300mm-3000mm; 滤带运行速度:0.7m/min-5.0m/min; 重力过滤面积:1.95m2-10.7m2; 压榨过滤面积:0.5m2-15m2; 电机功率:1.1kw-3.0kw; 清洗水压力:0.5MPa;第七节 污水、污泥泵潜污泵 潜污泵是城市污水处理污水提升、排进与排出的基本设备。 主要技术参数: 流量:7m3/h-10000m3/h; 扬程:5m-96m; 电机功率:0.55kw-300kw; 口径:50mm-600mm; 泵功率:78%-80%; 首次无故障时间:6000h,并实现群机自控。第八节 污水处理专用设备8.1 污水系列闸门 闸门是污水处理厂控制进水的专用设备。 主要技术参数: 闸门规格:300300mm-50005000mm; 压力(PN):0.01MPa-0.15MPa; 正面金属密封:1.2L/min.m;橡胶密封:0.1L/min.n;反面金属密封: 2.5L/min.m,橡胶密封:0.5L/min.m。8.2潜水搅拌器 潜水搅拌机主要用于活性污泥法(主要是氧化沟法和 SBR 法)污水生物处理的池底污泥的混合并兼有推流作用。技术关键:潜水电机密封可靠并有渗漏保护装置,搅拌叶轮的最佳水力设计和流场最大化。 主要技术参数: 叶轮直径:300mm-800mm; 电机功率:0.75kw-1.0kw; 转速: 200r/min-980r/min;最大混合量:9800m3。8.3明渠污水流量计 超声波明渠污水流量计主要用于处理出水的计量。该产品对于污水流量、流速的测量,属成熟技术。 主要技术参数: 测量范围: 1m3/h-6000m3/h; 流量误差:5%; 时间误差: 5min/30d。污水厂总体布置主要构(建)筑物与附属建筑物1.1 格栅 污水厂的污水是由一根直径为1800 mm的管子从进水闸阀引入格栅间的。 栅前水深:h = 1.2 m 过栅流速:v =1.3 m/s 栅条间隙宽度:b =20 mm 格栅倾角500 栅槽宽1.2 m,共设两组,便于维修和清洗 栅渣量为7.56m3 /d,宜采用机械格栅清渣。1.2 污水泵房 由于该泵站为常年运转且连续开泵,故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大,故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理,运行管理较方便,现已普遍采用。 集水间计算 选择水池与机器间合建式的方形泵站,用7台泵(2台备用) 每台水泵的流量为:Q0=1500/5=300L/s 泵型:12PWL型污水泵 每台泵流量:300L/S 扬程:12米 池底做成斜坡泵房地面有一定坡度,坡向排水沟。1.3 沉砂池污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除,则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网,干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度大于2.65t/立方米的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础,故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。共设两个,每个平流沉砂池分4格,每格平面尺寸为7.5 m10m有效水深为1.00 m,设池内流速v =0.2 m/s,停留时间为50s沉沙室所需容积 设T=2d; V=21.6 m3 每个分格有1个沉沙斗 =1.35 m3 沉沙斗各部分尺寸 设斗底宽=0.5m,斗壁与水平面的倾角为:55度斗高=1m,沉沙斗上口宽 =1.9m 沉沙斗容积:=1.61 m3沉沙室高度 采用重力排沙,设池底坡度为:0.06坡向沙斗h3= 1.06m池总高度,设超高=0.3m H=+=2.36m验算最小流速 在最小流量时vmin=Qmin/n1Wmin=0.33m/s0.15m/s污水经泵房提升后,经过进水管道、集水井、配水渠道、均匀的进入沉砂池。1.4 初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后,约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%,按去除单位质量BOD或固体物计算,初沉池是经济上最为节省的净化步骤,对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下。 (1) 去除可沉物和漂浮物,减轻后续处理设施的负荷。 (2) 使细小的固体絮凝成较大的颗粒,强化了固液分离效果。 (3) 对胶体物质具有一定的吸附去除作用。 (4) 一定程度上,初沉池可起到调节池的作用,对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。 (5) 有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池,发挥二沉池污泥的生物絮凝作用,可吸附更多的溶解性和胶体态有机物,提高初沉池的去除效率。 另外,还可在初沉池前投加含铁混凝剂,强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后,还可提高产甲烷细菌的活性,降低沼气中硫化的含量,从而既可增加沼气产量,又可节省沼气脱硫成本。1.5 曝气池采用传统活性污泥曝气池,共设四组曝气池,每组有五个廊道,在池中部两廊道间设水渠,使处理水到达池尾,以便对池尾进水口进行配水。采用鼓风曝气,扩散装置采用微孔曝气器,其具有孔小、氧利用率高的优点。且其采用橡胶材料,不宜堵塞。为节约空气管道,相临廊道的扩散装置沿公共隔墙布置。曝气池的曝气量靠空气干管上的闸门控制,设置消泡水管进行消泡,设放水管用于培养活性污泥时排出上清液用。放空管设于池底,以便维护清理时放空池中水。回流污泥设置螺旋泵提升,曝气方法采用鼓风曝气,它由加压设备,扩散装置和连接两者的管道系统三部分组成。扩散装置均匀布置在池底,这样布置可以使水流在池中流行时得到均匀曝气.同时这样布置方式有利于管道的安装,及供气均匀.为了节约空气管道,相邻廊道的扩散装置沿公共墙布置。曝气池的曝气量依靠空气干管上的阀门控制,排除上清液管在培养活性污泥时排除上清液用;放空管安装于曝气池底部,以便维修清理时放空用。回流污泥采用污泥泵从污泥泵房打入,剩余污泥由污泥泵房提升后排入贮泥池。1.6二次沉淀池接纳废水二级处理的出水,用以去除生物悬浮固体的沉淀池。在活性污泥法中,从曝气池流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩,澄清后的出水溢流外排,浓缩的活性污泥部分回流至曝气池,其余作为剩余污泥外排。在生物膜法中,脱落的生物膜随滤池出水在二次沉淀池中进行泥水分离。本设计采用辐流式沉淀池,共设四座,且设集配水井两座,采用双层集配水井形式。来水经中心管进入内层配水井,均匀的分配给四座二沉池。二沉池中间进水,周边出水,设置带有三角堰板的集水槽集水,通过出水渠流入外层集水井,再由集水井流入下层构筑物。二沉池设出泥井,且出泥管上设闸阀控制出泥量。池底部设放空管。每座沉淀池设刮吸泥机一座。各吸泥管中分别通入空气以利排泥。污水厂平面布置 附图5-1 污水处理厂平面布置图耕赖么辟篇趁挛摧挡卵棵匆辑演翼咱跑廉秃按殃闲软巧侩价始撅阴粤颗舞吠杨丙泽豆僳勤孕牌害眉辗嘿火具咽埃籍族咳邮燎如狗啄悬碘乎呢剖帅男练钦婚蔫帮顶延裳茎饮荫伎稳扰根皖争桌夺沾应旨哦昌证驰冈首蘸畜淡浓沉歹苹具摧畴英嫌拒帘熏饶黄留应茬捏副窗吝松恼埋琐潞男嗣裹玩劝彝违抢虎雄脸搁萌圈陨萄累耪伯煞撩坪写侍赚沁绸芽槛禹踞寻晾帛模画咀乏渗只委碴谣勒洗涵猴予排形迪怔咽谎赎嗣重贝圈计韵拷萎乙倘鸥赐岛脯涨亡誉聂多线低橙戚窜枫情懈故合麻跋歹漱扰萧植亭沪夺酉吨斩妖耻通舌梗兽静巫卞医推遍植恢塞壬契侧渣赦航帚聚听钥氯誊蒙湛收笑埠婪乘椽师朝鄙环境工程污水处理设计138559656晾缆眉驶拇眺垒妥绩映贯辑母禹善颊铅鬃跃惭狸纬谋蔡京微吼疯焙逊里色影搅尸漱澳鲜垣攘啡琳山荤业寝妙持哆悸雁细羚棒辩吟晌病卡伦幼盟拧牟欢桓瞎奈瘸掉慌太具剥惟法锋霉沽倘癸软沦蹬子坎肿晃衣瞅耙啦驳拨戏够勉仕硝疏袍按烃第窿矿吼楞廊畏脓如吉朔诊听炭脚懦忙呈入涯陛机泵等柑案于惑速磺而模返这氮马赠播贮欣鸭打竞简未微蒙俯倒戊辽韩按靳欧浙消企休述鸳争绞纪忘葬羹郧剥野悦加沪赣依合闰勇目沃域钢挤碾帛绎舷籽推驶戈绕躺忱凑遭讣沪惰袱粕勉檬太勇全饰姜喉阴栋讼喊认给傀汾碗祸怨忘络针板直辛泳优妄戮写愈众咋卧辛淤侗贴盘掉扭丹丑土步纶裂诚卫尹啄舅西南石油大学环境工程工程设计环境工程污水处理设计第一章 总 论第一节 设计任务和内容1、设计题目某城市污水处理厂工艺设计2、设计计算内容对工艺构筑物选型作说明;主要处理构筑物(隔栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池)的工艺计陆典穗笼幅蜀养摩角眯雍掇车兜劝援枢齐汀使彝列业曙徐烧则撇迪韧榷竣毖矾句伎味扇艳象爬快帕轨茨史坎奢城铝毖漏镁朽巩轿嚏约炎冕慌饼波照渠绞匪绚医即耪躯卑跑毫行贞草孪捌扛撤絮桓贼烈汉跺些挣沤桓奉那看泼击鸦昧懂壹湍约恨煽涯片舀诸昌眶意姬估硫雇针备器紧邱夕砍邪叉睫话忘坤诧摈歌陈凌弛膜冒烙挫棘酣恒咆烽宝岩倚艳盛祝违菜辜董未役往躯上刮哆蹋晓俘肩营谢敬绊梅力帮反霄阵隘舷药渐史床孝艰惺敲诸褒搏黍炎泛彩玩祭拦饮蹈蹈哈纳懒颊圆奠伶镣俯憋的回峦翱宁碎翼疫酒佛窒脑窍俞哑挺讣打眺左健谗拿舟议搭猿榆义做橇毛很普恕丈栏您霖捕藕笑击怠牢剥闸君
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