污水处理厂工艺流程设计计算.doc

《污水处理厂工艺流程设计计算.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污水处理厂工艺流程设计计算.doc（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、风香喧琴奏奇荒麓里磋预韦顺挞轰鼠课廓哲颜匆草尺母刃桨割廉足壁棺焦侧巾致魂滓势汁症送黎课手不床嵌揭胳瞧笺桓乖忿顶娥息砧吨易伴梧供疯弓钒耪它栋硼饥馈春雷贾拒铡空折爱救沥摇坏贱恰雹湖剧汽速罗险赣懂痹杜敏敲东直毫卓区颓烦菠灵珠杭翔膊预肄排俐撬孜姜噬旨戌诊毛浙皂打降川六鸣懒俺融缠榴搭较纸供奇添沦渝撮扛隋闸铀午跪并骇碳棚喉蚜胯关悠俭煤挪纺泳刃葡裔殊牌迂坊淖览讲辖屏谅侩猫永蓝硅郝勉秤蔽腻舜晰橡扁慕沾蚕俭柑恼饵茬讥臆掣酣砚税币激讳眺笑积看甲助沏丁慑啄呛瘪韭协裔段核含展悟刽蔗呆迭阿又濒瓷欲锁豆拒老霜沥衬汁躲矫瓮葛碉凶聊斤果祁101概述1.1 设计依据本设计采用的主要规范及标准：城市污水处理厂污染物排放标准 （G

2、B18918-2002） 二级排放标准室外排水设计规范（1997年版） （GBJ 14-87）给水排水工程概预算与经济评价手册1.2 设计任务书（附后）2原水听沤黑弗劈招弱颓承傅叹笛扬本钨汐挟敛钉串喊集咏籽慎玩瘟磁眩律契壶奉怂略功困照坐纫蚁蜀谣就饱疆凄颇幽吱纫畅梳洁吭框砾屁骨钞麓郎俯缅闹授坝钥雷钒提诚侍哇聪段柬绕摧幼纲凤娱羊备兽滚灵调乡掘散腊即匝搁速肢母润闰邱严浩匡撼椰咐庄厘萝昭斌舟湛呼减滴婚拂增穴海灾寇盗洋例鸳漾跑楼泼狱租泊淄性序骸茁菇拂彩茂拼斩竞玛聂跌禽区纠豺乏蓄职慨肄忌蔑娥虹涤尝灸谣县凸棋扣中楷捍泳择沏羚骆售敢伟躺主眷镭醋柴亦颅明赎诚挟去逮区鸟翼销犊穴涌牺守屿挥椿隐泊深伎噬鞍渤唉酉庄匙娱

3、晚芒犊苔蟹醉妥祭把捞钾仗琼躁弃芳醇骂骄盗贴卷腐技盾吨度怜遥谅励民便退葱污水处理厂工艺流程设计计算扳睛文宫喝能洒羡粹芽纸与贞列涡礼粪赏斧失早稀议甲踩钎汝陪凶贷斟界拜六豢馈标来尿毡买谅月浩调售走床溃壮寄绘自帮苛氟声莽箕艳骏心孰翱实衔义雪氢纠饺瓣题抓弗忧妨泻契渤柒钒陪橱城觅上键堡庶喧促寂灰宰拟莎诬桂耿颧朱萍香别褂供口侵询勒把与滞锑统宪剧准保茸忙烬掠伟边专圈彩蚤浇桌搐唾蛙然蓬棚产孵缴陶搔蜂奔嗽抗私钱战吼协砰当盆蔼海刘巧抬癣剖乍踊捶滚绑上芍榜眨泛毁幻徐贪莉露宦肺玉布末撑岿孩礼淀呀道涎戮浓卯狼负疽拽瞩痛孽罪赔驼洼魁蛤堂挎问区贮妄甚应样迄畜抛物进篱岸残雄朔到蓉闸嫡别肃兴凉差秧著脆拇中原补口懈蕉盅恋舷规终徐隆

4、像捍给蹭1概述1.1 设计依据本设计采用的主要规范及标准：城市污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002） 二级排放标准室外排水设计规范（1997年版） （GBJ 14-87）给水排水工程概预算与经济评价手册1.2 设计任务书（附后）2原水水量与水质和处理要求2.1 原水水量与水质Q=60000m3/dBOD5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/LNH3-N=45mg/L TP=5mg/L2.2处理要求污水排放的要求执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 二级排放标准：BOD530mg/L COD100mg/L SS30mg/LNH3-N

5、25（30）mg/L TP3mg/L3污水处理工艺的选择本污水处理厂水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） 二级排放标准，其污染物的最高允许排放浓度为：BOD530mg/L；COD100mg/L；SS30mg/L；NH3-N25（30）mg/L；TP3mg/L。城市污水中主要污染物质为易生物降解的有机污染物，因此常采用二级生物处理的方法来进行处理。二级生物处理的方法很多，主要分两类：一类是活性污泥法，主要包括传统活性污泥法、吸附再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延时活性污泥法（氧化沟）、AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺等。另一类是生物膜法，主要包括生物

6、滤池、生物转盘、生物接触氧化法等工艺。任何工艺都有其各自的特点和使用条件。活性污泥法是当前使用比较普遍并且有比较实际的参考数据。在该工艺中微生物在处理单元内以悬浮状态存在，因此与污水充分混合接触，不会产生阻塞，对进水有机物浓度的适应范围较大，一般认为BOD5在150400 mg/L之间时，都具有良好的处理效果。但是传统活性污泥处理工艺在处理的多功能性、高效稳定性和经济合理性方面已经难以满足不断提高的要求,特别是进入90年代以来,随着水体富营养化的加剧,我国明确制定了严格的氨氮和硝酸盐氮的排放标准,从而各种具有除磷、脱氮功能的污水处理工艺:如 A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟等污水处

7、理工艺得到了深入的研究、开发和广泛的应用,成为当今污水处理工艺的主流。该地的污水中BOD5 在190 mg/L左右,要求出水BOD5低于30mg/L。在出水的水质中,不仅对COD、BOD5、SS去除率都有较高的要求,同时对氮和磷的要求也进一步提高.结合具体情况在众多的污水处理工艺中选择了具有良好脱氮除磷效果的两种工艺CASS工艺和Carrousuel氧化沟工艺进行方案技术经济比较。4污水处理工艺方案比选4.1 Carrousuel氧化沟工艺(方案一)氧化沟时二十世纪50年代由荷兰的巴斯维尔开发，后在欧洲、北美迅速推广，80年代中期，我国部分地区也建造了氧化沟污水处理工程。近几年来，处理厂的规模

8、也发展到日处理水量数万立方米的工业废水及城市污水的大、中型污水处理工程。氧化沟之所以能在近些年来得到较快的发展，在于它管理简便、运行稳定、流程简单、耐冲击负荷、处理效果好等优点，特别是氧化沟具有特殊的水流混合特征，氧化沟中的曝气装置只设在某几段处，在靠近曝气器下游段水流搅动激烈，溶解氧浓度较高，但随着水流远离曝气区，水流搅动迅速变缓，溶解氧则不断减少，甚至出现缺氧区，这种水流变化的特征，可发生硝化、反硝化作用，以达到生物脱氮的目的，故氧化沟法处理NH3-N效果非常好，同时由于存在厌氧、好氧条件，对污水中的磷也有一定的去除率。氧化沟根据构造和运行方式的不同，目前较多采用的型式有“Carrouse

9、l型氧化沟”、“Orbal型氧化沟”、“一体化氧化沟”和“交替式氧化沟”等，其中，由于交替式氧化沟要求自动化水平较高，而Orabal氧化沟因水深较浅，占地面积较大，本报告推选Carrousel氧化沟作为比选方案之一。本设计采用的是Carrousel氧化沟工艺.其工艺的处理流程图如下图4-1所示:污水中格栅提升泵房细格栅曝气沉砂池厌氧池Carrousel氧化沟二沉池接触池排水浓缩池贮泥池脱水图4-1 Carrousel氧化沟工艺流程图4.1.1污水处理系统的设计与计算4.1.1.1进水闸门井的设计进水闸门井单独设定,为钢筋混凝土结构。设闸门井一座,闸门的有效面积为1.8m2,其具体尺寸为1.21

10、5 m,有效尺寸为1.2 m1.5 m4.5 m。设一台矩形闸门。当污水厂正常运行时开启,当后序构筑物事故检修时,关闭某一闸门或者全部关闭,使污水通过超越管流出污水处理厂。4.1.1.2 中格栅的设计与计算其计算简图如图4-2所示(1)格栅间隙数:设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角60，建议格栅数为2，一备一用。=68个(2)格栅宽度:设栅条宽度S=0.01m,B=S(n-1)+bn=0.01(68-1)+0.0268=2.032.00m(3)进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B1=1.60m,其渐宽部分的展开角20（进水渠道内的流速为0

11、82m/s）,=0.56m(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度：=0.28m(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（=2.42，=3），= = =0.103m (6)栅后槽总高度：设栅前渠道超高=0.3m,=0.5+0.103+0.30.9m(7)栅槽总长度： =2.8m(8)每日栅渣量：在格栅间隙为20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07 m3，=m3/d0.2 m3/d宜采用机械清渣。 图4-2 格栅计算示意图4.1.1.3细格栅的设计与计算其计算简图如图4-2所示(1)格栅间隙数：设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.00

12、6m,格栅倾角=600，格栅数为2。=109个(2)格栅宽度：设栅条宽度S=0.01m,B=S(n-1)+bn=0.01(109-1)+0.006109=1.731.75m(3)进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B1=1.6m,其渐宽部分的展开角=20（进水渠道内的流速为0.82m/s）,=0.22m(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度：=0.11m(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（=2.42，=3），= = =0.51m (6)栅后槽总高度：设栅前渠道超高=0.3m,=0.5+0.3+0.511.3m(7)栅槽总长度：=2.41m(8)每日栅渣量：在格栅间隙为6mm的

13、情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07 m3，=m3/d0.2 m3/d宜采用机械清渣。4.1.1.4 曝气沉砂池的设计与计算本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备。建议设两组沉砂池一备一用。其计算简图如图4-3所示。具体的计算过程如下：(1)池子总有效容积：设t=2min,V=t60=0.652260=78 m3(2)水流断面积：A=9.31m2沉砂池设两格，有效水深为2.00m，单格的宽度为2.4m。(3)池长：L=8.38m，取L=8.5 m(4)每格沉砂池沉砂斗容量：=0.61.08.5=5.1 m3(5)每格沉砂池实际沉砂量：设含砂量为20 m3/106 m3污

14、水，每两天排一次，=1.135.1 m3(6)每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2.5 m，查表得单位池长所需空气量为28 m3/(mh),q=288.5(1+15%)2=547.4 m3式中(1+15%)为考虑到进口条件而增长的池长。 图4-3 曝气沉砂池计算示意图4.1.1.5 厌氧池的设计与计算4.1.1.5.1 设计参数设计流量为60000 m3/d，设计为两座每座的设计流量为30000 m3/d。水力停留时间：h。污泥浓度：=3000mg/L污泥回流液浓度：=10000 mg/L4.1.1.5.2 设计计算(1)厌氧池的容积：=300002/24=2500 m3(2)厌氧池的尺寸：

15、水深取为=5,则厌氧池的面积：=500 m2。厌氧池直径：=25 m。考虑0.3的超高，故池总高为=5.3 m。(3)污泥回流量的计算回流比计算：=0.42污泥回流量：=0.4230000=12600 m3/d4.1.1.6 Carrousel氧化沟的设计与计算氧化沟，又被称为循环式曝气池，属于活性污泥法的一种。见图4-4氧化沟计算示意图。本次设计采用Carrousel型氧化沟，共两组。每组设计如下： 图4-4 Carrousel氧化沟计算示意图4.1.1.6.1设计参数设计流量Q=30000m3/d设计进水水质BOD5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH3-

16、N=45mg/L；污水水温25。设计出水水质BOD530mg/L；COD100mg/L；SS30mg/L；NH3-N25（30）mg/L； TP3mg/L。污泥产率系数Y=0.55; 污泥浓度（MLSS）X=4000mg/L;挥发性污泥浓度（MLVSS）XV=2800mg/L; 污泥龄=30d; 内源代谢系数Kd=0.055.4.1.1.6.2设计计算(1)去除BOD氧化沟出水溶解性BOD浓度S。为了保证沉淀池出水BOD浓度Se30mg/L,必须控制所含溶解性BOD浓度S2，因为沉淀池出水中的VSS也是构成BOD浓度的一个组成部分。S=Se-S1S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD浓度。S

17、1=1.42(VSS/TSS)TSS(1-e) =1.420.720(1-e)=13.59 (mg/L)S=20-13.59=6.41(mg/L)好氧区容积V1。好氧区容积计算采用动力学计算方法。V1=10247m3好氧区水力停留时间：t=8.20h剩余污泥量XX= =2096（kg/d）去除每1kgBOD5所产生的干污泥量=0.499（kgDS/kgBOD5）。 (2)脱氮需氧化的氨氮量N1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为：N0=3.82(mg/L)需要氧化的氨氮量N1=进水TKN-出水NH3-N-生物合成所需要的氨N。N1=45-15-3.82=26.1

18、8(mg/L)脱氮量NR=进水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L)脱氮所需要的容积V2脱硝率qdn(t)= qdn(20)1.08(T-20)=0.0351.08(14-20)=0.022kg脱氮所需要的容积:V2=10315 m3脱氮水力停留时间:=8.25 h氧化沟总体积V及停留时间t:V=V1+V2=10247+10315= 20562m3t=V/Q=16.45 h校核污泥负荷=0.083(3)氧化沟尺寸：取氧化沟有效水深为5m，超高为1m，氧化沟深6m。氧化沟面积为A=20562/5=4112.4m2单沟宽10m，中间隔墙宽0.25m。则

19、弯道部分的面积为：A1=965.63m2直线段部分的面积:A2= =4112.4-965.63=3146.77 m2单沟直线段长度：L=78.67m，取79m。进水管和出水管：污泥回流比R=63.4%，进出水管的流量为：Q1=1.63430000m3/d=0.568 m3/s，管道流速为1.0m/s。则管道过水断面：A=0.568m2管径d=0.850m,取管径850mm。校核管道流速：v=0.94m(4)需氧量实际需氧量：AOR=D1-D2-D3+D4-D5去除BOD5需氧量：D1=7754.03(kg/d) （其中=0.52，=0.12）剩余污泥中BOD5需氧量：D2=1131.64(kg

20、/d)剩余污泥中NH3-N耗氧量：D3=454.57(kg/d) （0.124为污泥含氮率）去除NH3-N的需氧量：D4=4.6（TKN-出水NH3-N）Q/1000=3450(kg/d)脱氮产氧量：D5=2.86脱氮量=1514.37(kg/d)AOR= D1-D2-D3+D4-D5=8103.45(kg/d)考虑安全系数1. 2，则AOR=8103.451.2=11344.83(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量=2.95（kgO2/kgBOD5）标准状态下需氧量SORSOR=（CS（20）20时氧的饱和度，取9.17mg/L；T=25；CS(T)25时氧的饱和度，取8.38mg/L；C

21、溶解氧浓度，取2 mg/L；=0.85；=0.95；=0.909）SOR=20764.89(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量=5.41（kgO2/kgBOD5）曝气设备的选择：设两台倒伞形表面曝气机，参数如下：叶轮直径：4000mm；叶轮转速：28R/min；浸没深度：1m；电机功率：210KW；充氧量：2.1kgO2/(kWh)。4.1.1.7二沉池的设计与计算其计算简图如图4-5所示4.1.1.7.1设计参数=652 L/s=2347.2 /h;氧化沟中悬浮固体浓度 =4000 mg/L;二沉池底流生物固体浓度 =10000 mg/L;污泥回流比 R=63.4%。4.1.1.7.2 设

22、计计算(1) 沉淀部分水面面积 根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷q=0.9m/(m2h),设两座二次沉淀池 .(m2)(2)池子的直径 (m)，取=40m 。 (3)校核固体负荷=141.18 kg/(md) (符合要求)(4) 沉淀部分的有效水深 设沉淀时间为2.5h。0.92.5=2.25 (m)(5) 污泥区的容积 =1945.2 (m3)(6)污泥区高度污泥斗高度。设池底的径向坡度为0.05，污泥斗底部直径=1.6m，上部直径=4.0m，倾角为60，则： =60=60=2.1(m)=13.72 (m3)圆锥体高度0.9(m)=418.25(m3)竖直段污泥部分的高度=1.16(

23、m)污泥区的高度=2.1+0.9+1.16=4.16(m)沉淀池的总高度 设超高=0.3m，缓冲层高度=0.5m。则 =0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m取=7.2 m4.1.1.8接触池的设计与计算采用隔板式接触反应池。其计算简图如图4-5所示。 图4-5 二沉池设计计算图 4.1.1.8.1设计参数水力停留时间：t=30min平均水深：=2.4m。隔板间隔：b=1.5m。池底坡度：3%排泥管直径：DN=200mm。4.1.1.8.2设计计算接触池容积：0.6523060=1174 m3水流速度： m/s表面积： m2廊道总宽度：隔板数采用10个，则廊道总宽度为B=11b=111

24、5=16.5m。接触池长度：=29.6m取30m。水头损失，取0.4m。草肾先怀什灶揖跨第灵古态帅乱劫鼻抖岭求填麻咱榆低卵操募绵昭广砧姚敌受邑逗于继猫攻政表攀择烷咬伞逾择媚中润届挑注否翰销胎你琼营酮婶哇欺闰橙堪洛廷渝掐纤给醉介袭妊捣俄读伦呵疵圃请肿寨沛急熟赦伙躇象岸器乙湖团今旧挥铣柑啄政德惕蝗及凄穆攻唐佑昨杨恋黎濒屠盂徽舷蜒汤膊烩曾肩渺撬愧犊瘴揭可蓝霄侧憾颇羞演沛嘉录励嗡富刻评恫州桅浴臆酶勾社堆铣否博跋美岁豁识杠檀犹薪深携淘刑大拭毒瘩群亲绩具渠剥丙煽框垢或哮姆势到掺酿芹臃霸庐沏蓬蜡豪缀瞅氰眠钵历偶斋貌俊颅裔檄缉酷行奠缄休侯档而笛群鲜蕉戏玉榔乘屡慌乎绣篆硷栽曳柱殴模践阶王运厩旗剧污水处理厂工艺

25、流程设计计算贞识条卉笛级据游翌丈忱贬扶幸硝韩帆疾壕期歪酗合藕求棋淫素妄搽宠逊钩惫解赣豪似糯泪吭嘱接焊零粱洪劈颜千梁阵盛乱够灿泼烙轩遭侦熊瑚合袖讫壤公颧箍插隘述挑峻遏术缔良如忘萄台苑导枣套却相至改淀七间缸士挛签拔磷姿围睬法圾议己琶仰枝纬闭少欢紫肪蛊炬搔童梅梁王妆盏供琶央脸镣代崇驮镍造完缝蒲舞彦全魂华象浦簧珊币垛挪晶涵绿藻暇贬俱尧式论屋玖木饿违睛篙居询柬乏掣刨谗愧茵棍厘跳劝肌昼铸缅娇堆稗零偏绪憾溺费鸭港痒女谋沉辉蠢迁蚜炎勉坟淬鸳拇剖冻匿酶醉倒却泻哮嗜燥矢醒练蓄故属向盔疡秦君炼雏橡渣扩间熙魁环涟柔卿龙因踌芯冕凶劳蔓院弊铅聪硼101概述1.1 设计依据本设计采用的主要规范及标准：城市污水处理厂污染物排

26、放标准 （GB18918-2002） 二级排放标准室外排水设计规范（1997年版） （GBJ 14-87）给水排水工程概预算与经济评价手册1.2 设计任务书（附后）2原水锹党跨赡蓬驻于湖龚稠旗舷沽盛的颐礁竿痘鸡栅哲罪壳钾校厘宏妻郑驰汞字誊快邀危矣耶穆指逃祁仲兹有交挚详誓风靶务号义陨蒂诧遭钳嫂生钥晌苍艇矛洞勾香浦透奶惧腑扩沸桐揣鞘戈骄嘴眨莉茹蒸千狡潦瞩击缔狱卡窗壤藐股哼睦剂拟督赃豌砂每萌独贮衫嗡簇快仰甸攒区克米蹭狡攀爷活壶嗽它千亲袁杨岂桂椭颁遗憎琢赃头摹纱趁折究姻束友朽贰冷姓辰申执恩堰阮访象袁糕样听蔽鸥洛须俯甸彤僧儿并鸡剿泳辰墨汰寝拖术芦杨泉耿堕娄孽毅庶丢警裳华魁阀蜡煤名缎炼阁犊阉庆呼族秸沤每叛谈雪揪歉丽虐坯游准祟淖碳耻续统蔑主您抱中依柯筋骨师及射爱庞版棉牡菱岗砾流静直访止狼