40万吨天污水处理厂(卡鲁赛尔氧化沟)设计计算书.doc
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1、1 摘要摘要 本设计是北方某市南郊 400000 吨/天城市污水处理厂的初步设计。处理污水主要为生 活污水,其主要水质如下: 悬浮物(SS):200mg/L; 五日生化需氧量(BOD5):300mg/L; 化学需氧量(CODcr):350mg/L; 总氮(N):40mg/L; 总磷(P):5mg/L; 重金属及有毒物质:微量; 处理后的水质要求: CODcr 50 mg/L BOD510mg/L; SS10mg/L; TN15mg/L; TP0.5mg/L; 该水厂日处理能力为 400000 立方米/天,其中 100000 吨进行深度处理,以用于场内冲 厕、草地用水以及厂周围商业洗车用水。由于
2、该厂污水来源主要为生活污水,因此设计中 需要考虑到脱氮除磷。该厂主要采用二级生物处理工艺,主要处理构筑为:进水格栅, (分 为中、细两道,其中细格栅设在进水泵房后。 )集水井(泵房) 、钟式沉砂池、卡鲁赛尔氧 化沟、辐流式沉淀池、紫外线消毒房。污泥处理构筑物主要有:重力浓缩池、污泥脱水机 房。深度处理主要工艺为物理处理法,主要构筑物为:混凝沉淀池、均质滤料滤池、清水 池、泵房。 关键词关键词:城市污水 生物处理 深度处理 Abstract It is a preliminary design and construction drawing for the sewage treatment p
3、lant developmentzone of Nanjiao located on Beijing .Municipal sewage , the main wastewater which has the characteristics followed. Suspended substance (SS ): 200mg/L; The biochemical oxygen demand (BOD5 ) of five days: 300mg/L; The chemical oxygen demand (CODcr ): 350mg/L; Total nitrogen (N ): 40mg/
4、L; Total phosphorus (P ):5.0mg/L; water quality required is as followed CODcr 50 mg/L 2 BOD510mg/L; SS20mg/L; TN20mg/L; TP1mg/L; Capacity of this plant is 400000m3/d,among them 100000m3 will be deeply treated. And then, the 10000 m3 will be use to water meadows of plant ,clean closestools and cars n
5、ear the plant. The constructions of this plant includes: barriers,pump house,ox-ditch ,and sedimentation tank.The main method of deep treatment is physical. The main construction are sedimentation tank , percolation ,pump house, and water pool. Keywords: waste water bio-treatment deep treatment 目目 录
6、录 第一章第一章 说明书说明书.5 一、一、设计原始资料设计原始资料5 (一)(一)城市规划资料城市规划资料5 (二)气象资料(二)气象资料.5 (三)纳污水体的水文资料(三)纳污水体的水文资料.6 (四)工程地质资料(四)工程地质资料.6 二、工艺的确定二、工艺的确定.6 (一)污水处理工艺流程(一)污水处理工艺流程.6 (二)污泥处理工艺流程(二)污泥处理工艺流程.6 (三)方案的选定(三)方案的选定.6 (四)方案比较(四)方案比较: :.7 三三 、总平面布置、总平面布置.7 四、四、 厂区竖向设计厂区竖向设计.7 五、污水处理构筑物的说明五、污水处理构筑物的说明.7 (一)中格栅(一
7、)中格栅.7 (二)(二). .污水泵房(集水池)污水泵房(集水池).8 (三)细格栅间(三)细格栅间.9 (四)钟式沉沙池(四)钟式沉沙池.10 (五)氧化沟(五)氧化沟.10 ( (六六) )二沉池二沉池.12 (七)紫外线消毒间(七)紫外线消毒间.13 六六 污泥处理构筑物说明污泥处理构筑物说明.14 (一)回流污泥泵设计选型(一)回流污泥泵设计选型.14 (二)污泥浓缩池(二)污泥浓缩池.15 ( (三三) )污泥脱水间污泥脱水间.15 (一)反应沉淀池(一)反应沉淀池.16 (二)(二) 滤池滤池.19 (三)清水池(三)清水池.21 3 (四)泵房(四)泵房.22 第二章第二章 计
8、算书计算书.23 一、一、 水处理各部分构筑物计算书水处理各部分构筑物计算书.23 (一)泵前中格栅(一)泵前中格栅.23 (二)污水提升泵房(二)污水提升泵房.25 (四)钟式沉沙池(四)钟式沉沙池.27 (五)氧化沟(五)氧化沟.28 (七)紫外线消毒间(七)紫外线消毒间.33 二污泥处理部分构筑物计算二污泥处理部分构筑物计算.34 (一)回流污泥泵房(一)回流污泥泵房.34 (二)剩余污泥泵房(二)剩余污泥泵房.34 (三)污泥浓缩池(三)污泥浓缩池.35 (四)污泥脱水间(四)污泥脱水间.36 第三章第三章 工程概算工程概算.37 第四章第四章 外文文献翻译外文文献翻译.37 致致 谢
9、谢.48 参考文献参考文献.48 第一章第一章 说明书说明书 一、一、设计原始资料设计原始资料 (一)(一) 城市规划资料城市规划资料 1 1、水量水质、水量水质 名 称 排水量 (m3d ) SS (mg/L) COD (mg/L) BOD5 (mg/L) NH4-N (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) 南郊污水 厂 40000030035025025405 回用 1000003060101025 10 2 2、排放要求、排放要求: 城市污水处理厂二级处理出水水质应满足城市污水排放国家标准城镇污水处理厂污 染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准。主要水质指标为:
10、 4 指标指标单位单位浓度值浓度值 CODcrmg/L50 BOD5mg/L10 SSmg/L10 NH4-Nmg/L5 TNmg/L15 TPmg/L0.5 大肠杆菌个/L 1000 pH6-9 3 3、回用要求:、回用要求: 城市污水处理厂深度处理出水水质应满足城市回用水水质国家标准城市污水再生利 用 城市杂用水水质 (GB/T18920) 、 城市污水再生利用 景观环境用水水质 (GB/T18921) 。 (二)气象资料(二)气象资料 1.1.气温气温 年平均气温 12.3 ;月平均最高气温 26.2 ; 年最高气温 41.9 ;年最低气温 -18.3 。 2.2.雨量雨量 年平均降雨量
11、 571.9 mm;日最大降雨量 90 mm; 年最大降雨量 198.4 mm。 3.3.风向风向 城市夏季主导风向为: 东南 。 4 4.最大冻土深度 0.8m。 5.5.封冻期 103 天。 (三)纳污水体的水文资料(三)纳污水体的水文资料 受纳水体为风景观赏河道,水体水流速度 0.3-0.8 m/s;污水厂排放口上游最小流量 时水体溶解氧浓度为 5-6 mg/L;排放口处水体的水位标高:最高水位 1 m;最低水位 0. 5m; 常水位 0.7 m;水体中 BOD5= 8-15 mg/L , SS= 20-30 mg/L; (四)工程地质资料(四)工程地质资料 1 土壤类别 粘土 。 2
12、地下水位在地表以下 6-7 m。 土壤承载能力 10 t/m2. 二、工艺的确定二、工艺的确定 (一)污水处理工艺流程(一)污水处理工艺流程 5 ( 二)污泥处理工艺流程二)污泥处理工艺流程 污泥污泥浓缩池机械脱水最终处置 (三)方案的选定(三)方案的选定 方案一:格栅 平流沉砂池 辐流式沉淀池 普通曝气池 辐流沉淀池 消毒池 排放 方案二:格栅 曝气沉砂池 辐流式初沉池 曝气池(A2/O 工艺) 辐 流式沉淀池 消毒池 排放 方案三:格栅 旋流式沉砂池 卡鲁赛尔氧化沟 幅流式沉池 紫外线消毒 排放 (四)方案比较(四)方案比较: : 曝气池工艺处理效果好,但是此系统为完全混合系统,造成了氧的
13、严重浪费,处理成 本高。A2/O 工艺和普通活性污泥法虽然都具有一定的脱氮除磷效果,但构筑物 太多,且工艺复杂,氧化沟占地面积少,构筑物少,且同样能达到很好的处理效果,结 合本厂自身情况和水质要求,氧化沟的优点更为突出。虽然氧化沟比较适合中 小水量的污水处理厂,但是在本设计中共设有 8 组氧化沟,平均每组氧化沟的 处理水量为 5 万立方米/天,因此其处理效果完全可以保证。虽然氧化沟对磷 的去除效果不够理想,但是由于在氧化沟前设有厌氧池,加长了嗜磷菌在厌氧 区的时间,使其在厌氧区能够释放大量的磷,从而提高了在氧化沟中吸收磷的 效果。 平流沉砂池截留的沉砂中夹杂着一部分有机物容易产生厌氧分解,后续
14、工作复 杂且进水流量不稳定时沉淀不均匀,而曝气沉砂池通过曝气装置沉砂,所得的 沉砂不易腐败,易于脱水,防止污水厌氧分解,但是由于其需要曝气,会影响 后续工艺中的除磷效果。钟式沉砂池占地面积少,除砂效果好,有机物与砂的 分离效果好,不会影响后续工艺的除磷效果。氧化沟是新工艺,但发展很快, 潜污泵进 水 闸 门 紫 外 线 消 毒 二 沉 池 氧 化 沟 沉 沙 池 细 格 栅 集 水 池 出 水 泵 房 消 毒 滤 池 混 凝 沉 淀 出 水 中 格 栅 6 它除了和其他处理工艺一样,能很好的去除 BOD5 和 SS 外,脱氮除磷效果显著, 同时比起其他工艺还有很多显著的优点,如:基建投资省,运
15、行费用低,污泥 量少,污泥性质稳定,不需设初沉池。采用液氯消毒、二氧化氯消毒,消毒效 果好,但是会使水中产生余氯,造成排入水体微生物系统的破坏,使用紫外线 消毒,消毒时间短,消毒效果好,占地少,不会产生余氯。经上述比较,无论 是从技术上还是经济上考虑,本工程污水处理厂工艺方案最佳方案为方案三。 三三 、总平面布置、总平面布置 本污水厂地址东西向长约 800 米,南北向长约 1000 米,厂区整体布局紧凑,根据城 市污水处理工艺流程的设计,各建、构筑物从东向西布置,东侧集水井与市区排水总管衔 接,达标排水由南侧总排水口检查井排入河流。 处理厂东西南北四个方向围墙距马路 5m。处理厂的主要出入口设
16、在南侧,北侧还有 一个侧出口,便于处理厂的货物运输和消防车的出入,同时也便于污泥外运,口便于站区 内绿化采用点线面结合布置方式,场内设有职工娱乐、住宿、办公场所以及停车场、景观 湖。围墙内及各构筑物周边充分利用空隙种植花卉。 四、四、 厂区竖向设计厂区竖向设计 厂区自然地面绝对标高为 50.0 米,厂内地面0.000 标高相当于绝对标高 20.0 米。 为预防暴雨季节集水,厂区内设雨水口及雨水管道。暴雨时雨水沿地面自然径流汇入厂区 路边雨水口,排至厂外。 五、污水处理构筑物的说明五、污水处理构筑物的说明 (一)中格栅(一)中格栅 设置在泵房前,以截流较大的悬浮物或漂浮物,减少泵的磨损,使其能正
17、常运 行。中格栅设有格栅间,为室内结构,以减小雨水等对机器的损害。同时格栅间内 设有运渣机,运渣机将栅渣运至格栅间内一侧的栅渣框,栅渣框每 3 小时清理一次。 1 1设计参数:设计参数: 设计流量: Qmax=4.86m3/s。 过栅流速0.8 m/s 栅前流速0.7 m/s 栅条宽度10 mm 栅条间隔30 mm 格栅倾角60 度 格栅间隙200 mm 产渣率 0.00003 产渣量 12 m3/d 栅渣含水率 0.9 栅前部分长度 0.5m 栅前水槽宽 4.2m 栅前水深 2.0 m 栅条数 100 个 7 并列格栅数 4 个 格栅间隙数 25 个 栅槽宽度 1000 mm 总栅槽宽度 4
18、. 6 m 栅条总高 3.2 m 格栅间尺寸 长8 m 宽5 m 高3 m 2 2地下钢筋混凝土结构。 3 3格栅的运行根据栅前后水位差控制。 4 4格栅除渣机格栅除渣机:LGC 型高链式格栅除污机 型号:LGC-1100*20 功率 1.5 kw (二)(二). .污水泵房(集水池)污水泵房(集水池) 污水泵房与集水池合建,使用潜污泵,减少占地面积。在集水池顶部设有格栅,以便 于池内的通风。潜污泵检修时,使用移动起重机将其吊出水面,在地面进行检修。 1 1主要设计参数:主要设计参数: (1)设计流量:Qmax=4.86m3/s (2)泵房形式:方形泵房,地下式 (3)泵房尺寸:23m5m2.
19、5m 2.2.设备型号:设备型号: 污水提升泵: 型号:500qw2600-15-160 流量:Q=2600L/s 扬程:15 米 台数:8 用 2 备 功率:160 kw 出口直径:500 mm Y335M-8 中型交流异步电动机: 功率: 220 kw 定子电流: 439.0 A 同步转速: 750 r/min 效率: 94% 生产厂家: 重庆电机厂 (三)细格栅间(三)细格栅间 细格栅用来截留较大的漂浮物与悬浮物。其进水来自泵房。细格栅建在细格栅间中, 以减少风雨对格栅以及除渣机的损害。细格栅间中运渣机直接将栅渣运至格栅间外的运渣 车中,汽车直接将栅渣运出厂外。在格栅间操作部设有闸门、格
20、栅的启闭控制台。细格栅 共有 6 部,来自泵房的水在这里被分为两组,通过两个栅前水槽分流过六个格栅。 1 1主要设计参数:主要设计参数: 过栅流速0.8 m/s 栅前流速0.7 m/s 栅条宽度10mm 栅条间隔10mm 8 格栅倾角60度 格栅间隙200 mm 产渣率 0.00001 栅渣含水率0.9 密度960kg/m3 产渣量 4 m3/d 栅前部分长度0.5 m 栅前水槽宽 3m 栅前水深 1.5 m 栅条间隙数210 个 并列格栅数 3 格栅间隙数 70个 栅槽宽度 1400mm 总栅槽宽度4.6 m 栅条超高 0.5 m 栅条总高 2.8 m 实长 3.2 m 水头损失0.0038
21、m 栅槽渐宽长度2.25m 渐窄部分 1.2m 总长度 5.8m 栅前槽总高 2.1 m 格栅间工作台宽度 2m 2 2地下钢筋混凝土结构。 3 3格栅的运行根据栅前后水位差控制。 4 4格栅除渣机:格栅除渣机: LGC 型高链式格栅除污机 型号:LGC-1100*20 功率 1.5 kw (四)钟式沉砂池(四)钟式沉砂池 钟式沉砂池进水来自其前的配水井,配水井将进水分为两部分,这两部分水又分别由配 水渠分成两部分。钟式沉沙池共有 4 组。钟式沉沙池出水渠连着配水井。将出水分为两部 分,送入氧化沟中。钟式沉砂池为混凝固浇灌结构,比购买成品,成本会降低很多。没座 钟式沉砂池都设有自动控制台,控制
22、钟式沉砂池的操作。钟式沉砂池中的走廊主要为钢板 以及篦子覆盖在进水渠上,一定程度上节省了建筑用地,并且有助于更好的观察处理效果。 1.1.主要设计参数:主要设计参数: 最大水量: Qmax=4.86m3/s 每组水量 1319.4 L/S 水利停留时间 40 s 进水渠道宽度 1100 mm 最大流速 0.9 m/s 最小流速 0.6 m/s 配水渠 宽 2.4 m 水深 1.5 m 9 出水渠 宽度 2200mm 最大流速0.9 m/s 超高 300mm 水深1.7 m 各部分尺寸 池深 1850 mm 高4450mm 集砂池 深2200mm 宽1830mm 沉砂池直径5480mm 集砂斗直
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