污水处理厂设计.docx
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1、南京农业大学硕士研究生课程(设计方案)设计课程名称:环境工程实践与案例分析题目:江苏中部镇级污水处理厂设计方案姓名:唐璐学号:2012803075所在学院:资源与环境科学学院任课教师:陈立伟设计时间:2012年12月20日2013年1月3日目次目次I第一局部设计说明书11设计概况12处理规模13设计原那么14设计依据15设计要求12.1 概况22.2 进出水干管22.3 地震裂度23流量计算24污水处理工艺流程说明2第二局部设计概要31 .污水处理厂工艺设计31.1 设计流量31.2 污水处理厂选址31.3 工艺设备选型原那么42 .系统主要设施工艺设计计算42.1 格栅设计计算42.1.1
2、设计参数42.1.2 设计计算46.2污水提升泵房设计计算52.2.1设计参数52.2.2设计计算52.3曝气沉砂池设计计算52.3.1设计参数52.3.2设计计算62.4初次沉淀池设计计算62.4.1设计参数62.4.2设计计算62. 5曝气池72.6 二沉池102.6.1 设计参数102.6.2 设计计算102.7 污泥浓缩池设计计算112.7.1 设计参数112.7.2 设计计算121.2 设计手法121.3 建筑装修:121.4 绿化和道路设计134 .结构设计134.1 构(建)筑物结构形式134.2 地基处理135 .电气设计135.1 电源资料135.2 电源及电压145.3 配
3、电系统结线145.4 控制145.5 电动机起动方式145.6 照明145.7 防雷与接地145.8 计量145.9 145.10 主要设备选型14第一局部设计说明书1设计概况1.1 处理规模设计的的污水处理厂的处理规模为2500吨/天。1.2 设计原那么(1)处理效果稳定,出水水质好;(2)工艺先进,工艺流程尽可能简单,构筑物尽可能少,运行管理方便;(3)污泥量少,污泥性质稳定;(4)基建投资少,占地面积少。1.3 设计依据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)给水排水构筑物施工及验收标准(GB50268-97)给水排水管道工程施工及验收标准(GBJ13-86)1997年版室
4、外排水设计标准(GB500142006)建筑工程设计文件编制深度规定(2003年版)市政公用工程设计文件编制深度规定(2004年版)给水排水工程构筑物结构设计标准(GB50069-2002)混凝土结构设计标准(GB50010-2002)建筑地基根底设计标准(GB50007-2002)国家、部门、行业、地方其他现行有关法律、规程、标准及标准。1.4 设计要求1、根据该地区详细规划并结合实际情况,按照总体规划的原那么,进行统一规划,合理布局。2、结合该地区的污水情况,选择切实可行的污水处理工艺。3、保证出厂水水质符合国家污水综合排放标准中的一级B标,既:项目CODCrBOD5SST-NNH3-NT
5、PpH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L排放水602020208(15)1694、执行有关的现行国家规定、标准及法规,充分结合当地实际情况,减少投资,降低运行本钱。2.原始资料2.1 概况一个江苏中部镇级污水处理厂,日处理量2500吨/天,废水来源其中约2(X)0吨/天为镇区居民生活污水,500吨/天为镇上一个印染企业排放的印染废水,企业已采用Ph调节+混凝沉淀预处理,出水CoD在400600mgl之间,综合废水按CC)D=250350mgl设计,SS=180mgl,氨氮=2540mgL,TP=614mgl2.2 进出水干管进水管管径DN600,管底标高1.2米;出水采用D
6、N600水泥管,要求排放点管底标高不低于-0.8米。2.3 地震裂度按8度考虑。3流量计算口均生活污水量:Q1 =24V0,2m3d采用机械清渣(3)栅条间隙数=Q皿&in=(063580.983)/(0.025X0.671)=38个eV2(4)栅槽宽度B.栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m,取0.3mB=s(n-l)+en+0.3=0.0(38-1)+0.02538+0.3=1.62m(5)通过格栅的水头损失a)进入渠道渐宽局部长度L=(B-Bl)2tan=(1.62-0.9)/2Xtan20=0.99mb)栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度L2=L12=O.992m=0.495mC)通过格
7、栅的水头损失l=k-hQ=k-sina=/70.6m3(10)沉砂室高度h3(m)采用重力排沙,设计池底坡度为0.06,坡向砂斗,沉沙室由两局部组成。一局部为沉砂斗,另一局部为沉砂池坡向沉砂斗的过渡局部,沉砂池坡向沉砂斗的过度局部宽h=L-a=(9.74-1.5)m=8.24m那么沉沙室高h3=h%+0.0612=C0.5+0.068.24=0.99m(11)池总高度H(m)设超高hi=0.3mH=h+h2+h3=O.3+1.5+0.99=2.79m2.4初次沉淀池设计计算设计参数最大流量QMX=O.635811)3s便面负荷q=2.On?/(m2oh),沉淀时间t=1.5h,设计水平流速v=
8、0.5mms,设计计算(1)池子总外表积A=Qmax36OOq=O.635X3600/2.0=1144m2(2)沉淀局部有效水深h2=qt=(2.01.5)m=3.0m(3)沉淀局部有效容积V尸Ah2=11144X3)m3=3432m3(4)沉淀池长L=vt3.6=(51.53.6)=27m(5)沉淀池总宽度B=AL=114427=42.4m取43m(6)池子个数n设每座池宽b=4.0m那么n=Bb=435=9个分3组,每组3个(7)污泥局部需要的总容积V,污泥含水率97%S=20gd1h,N=20万、T=2dS=20/C100O(1-97%)=0.67L(hd)VSNT1000(0.67x2
9、0x104x2)100=268m3(8)污泥斗容积Vl采用污泥斗,斗壁与水平面倾角60,上口面积f=4.5m4.5m,下口面积f2=0.5m0.5m,污泥斗的高度h,14=(4.5-0.5)2mtan60=3.46m那么才(f1+G+/0*G)(4545+0.50.54520S2)m2=264m3(9)污泥都以上梯形局部污泥容积V2设流入口至当班的距离为0.5m,流出口至当班的距离为0.3m,污泥斗以上梯形局部上长度1尸(27+0.5+0.3)=27.8m,污泥斗以上梯形局部的下底长度12=4.5,池底纵坡取0.01,污泥斗以上梯形局部高度为h14=(27+0.3-4.5)m0.01=0.22
10、8m那么V2=(l+12)2xh14=(27.8+4.5)2x(0.228x4.5)m3=16.57m3(10)污泥斗和梯形局部污泥容积V+V2=26.4+16.57=42.81m333.33?故每座沉淀池的污泥斗可储存2d的污泥量(11)沉淀池总高度H取h=0.3mh3=0.5m,h4=h,4+h,4=0.228+3.46=3.69mH=(0.3+3.0+0.5+3.69)=7.49m2.5曝气池(1)污水处理程度的计算污水中的BOD5浓度200mgL,设一级处理对Be)D5的去除率为25%,那么进入曝气池中污水的BOD5浓度S产200X(1-25%)=150mgL计算去除率,首先计算处理水
11、中的溶解性BODs值Se=Sz-7.IbXaCe式中:Se出水溶解性BOD5Sz二沉池出水总B0D5,S产20mg/L;b一活性污泥自身氧化系数,典型值为0.065X&活性微生物在处理水中所占比例,一般取04CC二沉池出水SS,Cc=22mgL代入数值Se=20-7.10.0650.422=15.93(mgL)IZ16mgL去除率=(150-16/150=89%(2)曝气池的计算与各部位尺寸确实定曝气池按BOD一污泥负荷法计算1)BOD污泥负荷率的计算拟定采用的Be)D-污泥负荷率为0.3kgBOD5(kgMLSS.d),但为稳妥计需加以校核NS二也上式中Kz系数其值在0.0168-0.028
12、1之间,取0.0183S0经活性污泥处理系统处理后,处理水中残留的有机污染物BOD量f=MLVSS对城市污水f值一般为0.75MLSS心1m任Z0183160.75.CLl口八八/八CC代入数值N5=0.25kgB0D5/(kgMLSS.d)0.892)确定混合液污泥浓度(X)根据已确定的NS值,得相应的SVI值为100-120,取值100X二/?/106( + R)SVI式中R=詈污泥回流比取0.3/是考虑污泥在二次沉淀池中停留时间,池深,污泥厚度等因素的有关系数,一般取值1.2左右SVI污泥指数,值取100代入数值-0.3 1.2 IO6,(1 + 0.3) 100=3000mgL3)确定
13、曝气池容积V二四 NkX式中V曝气池容积MSa-原污水的 BODs值 mg/L Sa=150mgLX-曝气池内混合液悬浮固体浓度(MLSS) mg/L X=3000mgL代入数值V=3.8 IO1 1500. 25 3000=7600m34)确定曝气池各部位尺寸设有4组曝气池,每组容积为76004=1900m池深取4m,那么每组曝气池的面积为F=19004=475m2,廊道宽B取6m,宽深比BH=64=L5c(1,2),满足设计标准要求要求廊道总长L=FB=4756=79.Im设每组曝气池共3廊道,每组廊道长L=L3=79.1/3=26.4m曝气池超高取05m那么池总高度为4+0.5=4.5m
14、3)曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统1)平均日需氧量的计算02=aQS1-+bVXv式中O2混合液需氧量(kg2d);a1活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需艮如即活污泥微生物每代谢IkgBOD所需要的氧量,以kgit,食表取a=0.48Q污水平均流量(m3d)Sr经活性污泥微生物代谢活动被降解有机污染物量,以BOD值b1活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率,即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,以kg计,查表取b=0.012V曝气池容积Gn)3Xv单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(MLVSS)量kgm3代入数值计算O2=O.48X38700X(150-16)
15、0.012760030000.75=2694kgd=112.25kgh2)最大时需氧量的计算根据原始数据,K=L42最大时02(1bx=0.5X387001.42134+0.0127600X3000X0.75=3887kgd=161.9kgh3)采用微孔曝气,氧转移效率(4)设计为10%,曝气头到池底距0.2m,那么淹没水深为4-0.2=3.8m;温度为20lC时清水中的饱和溶解氧为9.17mgL.温度为30TC时清水中的饱和溶解氧为7.63mgL.扩散器出口压力Pb=1.013IO5+3.81039.8=1.385XIO5Pa空气离开池氧的分压值0,=21x(110%)=93%79+21x
16、1-10%)Pb曝气池30时,平均溶氧饱和度Pos3or)=Pos万(|Ol3IO5+2?吗/L4)平均时氧量R=。2pOS(20Ca(PPQS(30C)-A)XLo24)”式中:a一一修正系数取。=0.866一一修正系数取6=0.92P0一一曝气前水中溶解氧浓度,取2.0mgL;代入数值计算:那么最大时供氧量5)供气量6)剩余污泥量取产率系数y=0.6.2.6二沉池设计参数采用普通辐流式沉淀池,中心进水,周边出水,共2座,沉淀池外表负荷q一般为1.0-1.5m3(m2.h),沉淀时间t=2h,Q=0.45m设计计算(1)单池外表面积AA=2”=(045x3600)/(2xl.2)=675m
17、2Nq丝(2)池子直径D=(4x675/3.14)2=29.3m取D=30m(3)沉淀池的有效水深h2=qt=1.2x2=2.4m(4)沉淀局部有效容积P=g力=号盼X2.4=1695.6zz344(5)沉淀池底坡落差i=0.05,那么h1=i(D2-2)=0.05x(30/2-2)=0.65m(6)沉淀池周边有效水深。=刈+H+%(7)方3缓冲层高,取0.5加8 8)污泥斗高度取0.5m(9)即Ho=2.4+0.5+0.5=3.4m,(IO)沉淀池总高H=H0h1h4式中:/?|超高取0.3,nh4沉淀池底坡落差m由0.05坡度计算为0.8m代入数据得H=3.40.30.8=4.5m(11)
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