第一篇:5萬噸污水處理廠設(shè)計(jì)
《環(huán)境工程綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)
題目: 50000m 3/d城市污水處理廠設(shè)計(jì)
院(系):化學(xué)與環(huán)境工程系
專
業(yè):環(huán)境工程
班
級(jí):
學(xué)
號(hào):
姓
名:
指導(dǎo)教師:
完成時(shí)間:2006年01月10日
課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表
課程設(shè)計(jì)評(píng)分(按下表要求評(píng)定)
設(shè)計(jì)說明書
評(píng)分項(xiàng)目 質(zhì)量
(50 分)
得分
指導(dǎo)教師評(píng)語
圖紙質(zhì)量
(30 分)
任務(wù)完成情況
(10 分)
學(xué)習(xí)態(tài)度
合計(jì)
(10 分)
(100 分)
指導(dǎo)老師簽名:
年 月 日
教研室主任審核意見
教研室主任簽名:
****年**月**日
課程綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書
1.1
課程綜合設(shè)計(jì)題目
50000m3/d 城市污水處理廠設(shè)計(jì)
1.2
原始資料
1.處理流量 Q=50000m3/d 2.水質(zhì)情況:
1.3
出水要求 BOD 5=230mg/L
COD cr=400-500mg/L
SS=280mg/L
pH=6-9 污水處理廠的排放指標(biāo)為:
BOD5:?30 mg/L;
CODcr:?120 mg/; SS:?30 mg/L;
PH:?6.0~9.0
1.4
設(shè)計(jì)內(nèi)容
1.方案確定
按照原始資料數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方案的確定,擬訂處理工藝流程,選擇個(gè)處理構(gòu)筑物,說明
選擇理由,進(jìn)行工藝流程中各處理單元的處理原理說明,論述其優(yōu)缺點(diǎn),編寫設(shè)計(jì)方案說明
書。
2.設(shè)計(jì)計(jì)算
進(jìn)行各處理單元去除效率估算;各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)
或參考有關(guān)手冊(cè)選用;各構(gòu)筑物的尺寸計(jì)算;設(shè)備選型計(jì)算,效益分析及投資估算。
3.平面和高程圖布置
根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸,合理進(jìn)行平面布置;高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計(jì)算及平面布置草
圖后進(jìn)行各構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料,但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則
需計(jì)算確定。
4.編寫設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書
1.5
設(shè)計(jì)成果
1.污水處理廠總平面布置圖 1 張(含土建、設(shè)備、管道、設(shè)備清單等)
2.處理工藝流程圖 1 張
3.主要簡(jiǎn)單構(gòu)筑物(沉砂池、初陳池、曝氣池、二沉池)平面、剖面圖 2 張
4.設(shè)計(jì)說明書、計(jì)算書一份
目錄
第一章
污水處理方案確定..................................................1
1.1 氣象與水文資料:...............................................................................................1 1.2 廠區(qū)地形:...........................................................................................................1
2工藝流程比選、確定說明
...........................................................................................1 2.1 方案設(shè)計(jì)原則.......................................................................................................1 2.3 污水處理工藝........................................................................................................1 2.2 工藝方案分析:...................................................................................................2
第二章
構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算....................................................4
1格柵..............................................................................................................................4
2平流式沉砂池...............................................................................................................5
3配水井
..........................................................................................................................6
4厭氧池、缺氧池、曝氣池
...........................................................................................6 4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)...............................................................................................................6 城市污水概論.............................................................................................................1 4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算,采用A /O工藝....................................................................................6
5配水井
........................................................................................................................12 6
二沉池
........................................................................................................................12
6.1 設(shè)計(jì)參數(shù).............................................................................................................12 6.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算.....................................................................................................12 6.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算.....................................................................................................12 6.4 出水部分設(shè)計(jì).....................................................................................................13 6.5 排泥部分設(shè)計(jì).....................................................................................................14 7 污泥泵站.....................................................................................................................14 8
污泥濃縮池.................................................................................................................15 9
貯泥池.......................................................................................................................16 10
脫水間.......................................................................................................................16
第三章
平面布置及高程布置的設(shè)計(jì).........................................17
1平面布置.....................................................................................................................17
1.1 總平面布置原則.................................................................................................17 1.2 總平面布置結(jié)果.................................................................................................17
2高程布置及計(jì)算.........................................................................................................17 2.1 高程布置原則.....................................................................................................17 2.2 高程布置結(jié)果.....................................................................................................18 2.3 高程計(jì)算.............................................................................................................18
第四章
投資估算、效益分析...............................................20 構(gòu)建筑物和設(shè)備..........................................................................................................20
2成本估算.....................................................................................................................21
3效益分析.....................................................................................................................22 3.1 環(huán)境效益.............................................................................................................22 3.2 社會(huì)效益.............................................................................................................22 3.3.經(jīng)濟(jì)效益.............................................................................................................22
第五章
電氣自動(dòng)化說明...................................................24
1概述............................................................................................................................24
2自控儀表設(shè)計(jì)原則.....................................................................................................24 3
自控系統(tǒng)的組成.........................................................................................................24 3.1 中央管理計(jì)算機(jī).................................................................................................25 3.2 現(xiàn)場(chǎng)控制器.........................................................................................................25 3.3 控制方式.............................................................................................................25
總結(jié)....................................................................26
參考文獻(xiàn)................................................................27
課程綜合設(shè)計(jì)
第一章
污水處理方案確定
城市污水概論
城市污水是排入城市排水系統(tǒng)的污水的總稱。主要由城市生活污水和工業(yè)廢水組成,在合流制排水
系統(tǒng)中還包括雨水,在半分流制的排水系統(tǒng)中還包括初期雨水。城市污水中的污染物質(zhì),按化學(xué)性質(zhì)來
分,可分為無機(jī)性污染物質(zhì)(如無機(jī)酸,堿、鹽及重金屬元素)和有機(jī)性污染物質(zhì)(如腐殖質(zhì)、脂肪等);
按物理形態(tài)來分,可分為懸浮固體、膠體和溶解物質(zhì),不同城市的污水中所含物質(zhì)總類與形態(tài)不同,城
市生活污水和工業(yè)廢水的比例不同,其污水性質(zhì)亦不同。
1.1 氣象與水文資料:
風(fēng)向:多年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng);
水文:降水量多年平均為每年 2370mm;
蒸發(fā)量多年平均為每年 1800mm;
地下水水位,地面下 6~7m。
年平均水溫:20℃
1.2 廠區(qū)地形:
污水廠選址區(qū)域海拔標(biāo)高在 19-21m 左右,平均地面標(biāo)高為 20m。平均地面坡度為 0.3‰~0.5‰,地勢(shì)為西北高,東南低。廠區(qū)征地面積為東西長(zhǎng) 224m,南北長(zhǎng) 276m。工藝流程比選、確定說明
2.1 方案設(shè)計(jì)原則
2.3 污水處理工藝
1、積極采用新技術(shù)、新設(shè)備,使技改后設(shè)備運(yùn)行更可靠、更穩(wěn)定,維修更方便,服務(wù)年限更長(zhǎng)。
2、做到占地面積少,投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
3、自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作方便。
4、處理過程中不產(chǎn)生二次污染,出水達(dá)標(biāo)排放。
污水處理工藝比較如表 2-1 所列
課程綜合設(shè)計(jì)
表 2-1 污水處理工藝比較
氧化溝法
(1)處理流
程簡(jiǎn)單,構(gòu)筑
物少,基建費(fèi)
用較??;
(2)處理效
果好,有較穩(wěn)
定 的 脫 氮
除
磷功能;
(3)對(duì)高濃
度 工 業(yè) 廢
水
有 很 大 的
?。?)曝氣池的體積較
小,基建費(fèi)用相應(yīng)降
低;
(2)污泥不易膨脹,達(dá)到一定的拖氮、除
磷效果;
(3)抗沖擊負(fù)荷的能
力較強(qiáng)
AB 法
A/O 法
A /O法
SBR 法
釋能力;
(4)有抗沖
優(yōu)點(diǎn)
擊 負(fù) 荷 的 能
力;
(3)占地面積少
(5)能處理
不 易 降 解 的
有機(jī)物,污泥
生成較少;
(6)技術(shù)先
進(jìn)成熟,管理
維 護(hù) 比 較
簡(jiǎn)
(1)容積及設(shè)備利
單;
用率較低(一般低
(7)國(guó)內(nèi)工
于 50%);(1)脫氮效率不高,程實(shí)例多,容
(1)處理構(gòu)筑物較
(2)操作、管理、(2)回流污
一般為 70%~80%。若沉
易 獲 得 工 多;
維護(hù)較復(fù)雜;
泥 溶 解 氧 較
淀池運(yùn)行不當(dāng),則會(huì)
(1)構(gòu)筑物較多;
程
(3)自動(dòng)化程度 缺點(diǎn)
高,對(duì)除磷有
在沉淀池內(nèi)發(fā)生反硝
(2)污泥產(chǎn)生量較
(2)需增加內(nèi)回流系 管理經(jīng)驗(yàn)
高,對(duì)工人素質(zhì)要
一定的影響;
化反應(yīng),造成污泥上
多;
求較高;
(3)容積及
浮,使處理水水質(zhì)惡
統(tǒng);
(4)國(guó)內(nèi)工程實(shí)例(1備)處理構(gòu)
化。
設(shè) 利 用 率
少; 筑物較多;
不高
(5)脫氮、除磷功
能一般;
(1)流程簡(jiǎn)單,只有
一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和
混合液回流系統(tǒng),基
建費(fèi)用低;
(2)反硝化池不需要
外加碳源,降低了運(yùn)
行費(fèi)用。
(3)A/O 工藝的好氧
池在缺氧池之后,可
以使反硝化殘留的有
機(jī)污染物得到進(jìn)一步
去除,提高出水水質(zhì)。
(4)缺氧池在前,污
水中的有機(jī)碳被反硝
化菌利用,可降低其
后 好 氧 池 的 有 機(jī) 負(fù)
荷。同時(shí)缺氧池中進(jìn)
行的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧
池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對(duì)
堿度的需求。
(1)基建費(fèi)用低,具
有較好的拖氮、除磷
功能;
(2)具有改善污泥沉
降性能,減少污泥排
放量;
(3)具有提高對(duì)難降
界生物有機(jī)物去除效
果,運(yùn)轉(zhuǎn)效果穩(wěn)定;
(4)技術(shù)先進(jìn)成熟,運(yùn)行穩(wěn)妥可靠;
(5)管理維護(hù)簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低;
(6)國(guó)內(nèi)工程實(shí)例
多,容易獲得工程管
理經(jīng)驗(yàn)
(1)其脫氮除磷的厭氧、缺氧和好氧
不是由空間劃分,而 是 用 時(shí) 間 控 制的;
(2)不需要回流污
泥和回流混液,不
設(shè)專門的二沉池,構(gòu)筑物少;
2.2 工藝方案分析:
2.2.1工藝方案分析:
本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為:①污水以有機(jī)污染為主,BOD/COD =0.57~0.48,可生化性較好,重金屬
及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo);②污水中主要污染物指標(biāo) BOD、COD、SS 值為典型
城市污水值。
針對(duì)以上特點(diǎn),以及出水要求,現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn),以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將
來可能要求出水回用,處理工藝尚應(yīng)硝化,考慮到NH 3-N出水濃度排放要求較低,不必完全脫氮。根據(jù)
國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的中、小型污水處理廠的調(diào)查,要達(dá)到確定的治理目標(biāo),可采用“A /O活性污泥法”。
2.2.2工藝流程
課程綜合設(shè)計(jì)
垃圾脫水打包外運(yùn)
砂水分離器
排砂
進(jìn)水
污泥外運(yùn) 混合液回流
平
配
出
格
厭
缺
流好
二
水
柵
井
沉
氧
氧
沉
水 泵
出水
氧
沙
池
池
池
站
池
池
剩
空氣
余
配水井
上清液
污
污泥回流
泥
污泥脫水間
貯泥池
污泥濃縮池
廠區(qū)污水回流泵房
圖 1-1 廢水處理工藝流程圖
課程綜合設(shè)計(jì)
第二章
構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算
設(shè)計(jì)流量:
平均流量:Q =50000t/da
?50000m /d=2083.3 m /h=0.58 m /s 3 3
總變化系數(shù):K = 2 z Qa 7.0.11
(Q a-平均流量,L/s)
= 2 580 7.0.11
=1.34
∴設(shè)計(jì)流量Qmax:
Q3
max= K z×Q a=1.34×50000 =67000 m /d =2791.7 m /h =0.776 m /s 格柵
格柵設(shè)在處理構(gòu)筑物之前,主要功能是去除污水中較大的懸浮物和漂浮物,保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正
常運(yùn)行。一般情況下,分粗細(xì)兩道格柵。
格柵型號(hào):鏈條式機(jī)械格柵
設(shè)計(jì)參數(shù):
柵條寬度 s=10.0mm
柵條間隙寬度
d=20.0mm
柵前水深
h=0.8m
過柵流速 u=1.0m/s
柵前渠道流速 ub=0.55m/s
?=60°
n??? qV max?
sin?
0.776??
sin 60?? ? 106(個(gè))?
??
格柵建筑寬度dvh 0.4?? 0.8 b
0.02?? b?? s(n??1)?? d?? n?? 0.01?(106??1)?? 0.02??106?? 3.17m
取 b=3.2m
進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度(l 1):
設(shè)進(jìn)水渠寬b 1=2.5m
其漸寬部分展開角度?=20°
l ?? b1 ??b 1 3 2.????2tg?? 2.5 1 ??2tg20?m ?
0.96m ?柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長(zhǎng)度(l 2):
l2??? 0
51.l
=??? 0.48m
通過格柵的水頭損失(h 2):
格柵條斷面為矩形斷面,故 k=3,則:
課程綜合設(shè)計(jì)
v2 v s
h2 ? h 0?? k??????2 ? sin??? k????()???????? sin??? k ?
2g 2g d ?
0.0? 1.79??(?1)?????? 4 3
? sin60??? 3=0.092 ?2?? 9.81 1
0.0柵后槽總高度2(h
總):
設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn) 1=0.3m
h總??? h?? h 1?? h 2??? 0.8?? 0.3?? 0.092?? 1.192m
柵槽總長(zhǎng)度(L):
L?? l 1?? l 21.0?? 0.5?? h 1 / tg???? 0.96?? 0.48??1.0??.0.5??(0.8?? 0.3)/ tg60??? 3.58m
設(shè)每日柵渣量為 0.07m /1000m,取K
=1.34 Z 每日柵渣量 W:
86400?? q ?W1 ?86400?? 0.07?? 0.776
/ d)?? 0.23 V
W???? ?=
.3 50(mm
max 1.34??1000 K Z??1000 / d ??采用機(jī)械清渣。平流式沉砂池
沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒,保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。
選型:平流式沉砂池
設(shè)計(jì)參數(shù):
設(shè)計(jì)流量 Q max?? 2793.6m
/ h?? 0.776m
/ s,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間 t?? 50s 水平流速 v?? 0.25m / s
長(zhǎng)度: l?? vt?? 0.25? 50=12.5m 水流斷面面積: A?? Q
max V
0.77/ v??? 6 ? 3 1.m 2 ?
0.25 0.776 /
? 3 1.m
有效水深 h 2??? 池總寬度: B?? A / h?????
0.25 2
1m ?
0.776?? 30?? 2?? 86400 QV
max ? X?? T?? 86400 ?沉砂斗容積:V???? ?= 6 ? ??3m 1.34??10 K Z???10 ? T=2d,X=30m /106m 3
每個(gè)沉砂斗的容積(V 0)設(shè)每一分格有 2 格沉砂斗,則
V 0???? 3 ? 0.75m ?2?? 2 3
沉砂斗各部分尺寸:
設(shè)貯砂斗底寬b 1=0.5m;斗壁與水平面的傾角 60°,貯砂斗高h(yuǎn)' 3=1.0m
課程綜合設(shè)計(jì)
b 2???? 2h
3' tg60?? ? b 1???
1.65m ?
7、貯砂斗容積:(V 1)
V1???
h
3'
(S 1?? S 2??
S 1S 2)???????1.0??(1.65???? 0.5????1.65? 0.5)=1.27m
8、沉砂室高度:(h 3)
設(shè)采用重力排砂,池底坡度 i=6%,坡向砂斗,則
h3??? h
3' ???0.06
2l ???? h
3' ???0.06(L?? 2b 2?? b')/ 2?? 1.0?? 0.06??(12.5?? 2??1.65?? 0.2)/ 2?? 1.27m
9、池總高度:(H)
H??? h 1?? h 2?? h 3??? 0.3??1.0??1.27?? 2.57m
2??1.55?1 s
(符合要求)0.579
10、核算最小流速 vmin =
.01 9m / s?? 0.15m / v min ???? 配水井
配水井的功能是將污水平均分配到 2 個(gè)污水生化處理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)為矩形鋼筋混凝土配水井,池?cái)?shù):座。
主要設(shè)備:
可調(diào)式出水堰門 2 臺(tái),堰長(zhǎng) 1500mm,材質(zhì)為不銹鋼。厭氧池、缺氧池、曝氣池
4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
1、設(shè)計(jì)最大流量
Q=50000m /d
2、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
COD=500mg/L;BOD(S0)=230mg/L;SS=280mg/L;NH-N=30mg/L;TP=4mg/L
3、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
COD=120mg/L;BOD(Se)=30mg/L;SS=30mg/L;NH-N=15mg/L;TP=0.1mg/L
4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算,采用A /O工藝
1、BOD 5污泥負(fù)荷N=0.18kgBOD 5/(kgMLSS·d)
2、回流污泥濃度X R=12000mg/L
3、污泥回流比 R=85%
4、混合液懸浮固體濃度 X????
0.85
?12000?? 5514mg / l?? 5.5kg / m ?X R ????
1?? R 1? 0.85
R
5、設(shè)反應(yīng)池總水力停留時(shí)間
t?? 7.8h
6、反應(yīng)池容積 V
V????
Qt 50000? 7.8 3
?=16250m 24 ??
課程綜合設(shè)計(jì)
7、各段水力停留時(shí)間和容積
厭氧:缺氧:好氧=1:1:3
厭氧池水力停留時(shí)間
厭t ????? 0.2?? 7.8=1.56h,池容V 厭??? 0.2??16250=3250m
;
缺氧池水力停留時(shí)間
缺t ????? 0.2?? 7.8=1.56h,池容V 缺??? 0.2??16250=3250m
;
好氧池水力停留時(shí)間 Q 0.6??50000 7.8=??4.68? TP 4 h,池容V 好??? 0.6??16250=9750m
?好t ?????0
8、厭氧段總磷負(fù)荷??? ?=
.0 011kgTN / kgMLSS??
9、反應(yīng)池主要尺寸
XV厭
??5514?? 3250 d
反應(yīng)池總?cè)莘eV??? 16250m 設(shè)反應(yīng)池 2 組,單組池容V 單??? V / 2?? 16250 / 2?? 8125m 有效水深 h?? 4.0m
單組有效面積 S??????? ? 2031.3m ?2 =
單
h 4.0 采用 5 廊道式推流式反應(yīng)池,廊道寬 b?? 7.5m
V單
8125
2031.3
?? 54.2m ?B ??5? 7.5
校核: b / h?? 7.5 / 4.0?? 1.9(滿足 b / h?? 1 ~ 2)單組反應(yīng)池長(zhǎng)度 L???
S單
L / b?? 54.2 / 7.5?? 7.2
(滿足 L / b?? 5~10)
取超高為 1.0m,則反應(yīng)池總高 H=4.0??1.0=5.0m
10、反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算
a)
進(jìn)水管
單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量 Q???? Q / 2??? 管道流速 v?? 0.8m / s
50000
2?? 86400 ? 0.290m
/ s
管道過水?dāng)嗝婷娣e A?? Q 1 /V??? 0.290 / 0.9?? 0.32m 管徑 d????
4A
??? ??
4?? 0.32
=
.06 ???4m
取出水管管徑 DN700mm
0.29Q 0.29校核管道流速 v?????????? ?? 0.75m / s ?0 0 0 A()2?? ??
7.0.385
b)
回流污泥渠道
單組反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量QR
QR??? 0.85? Q?? 1??
50000
2?? 86400 ? 0.25m
/ s
課程綜合設(shè)計(jì)
渠道流速 v?? 0.7m / s 取回流污泥管管徑 DN700mm
c)
進(jìn)水井
反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸:
進(jìn)水孔過流量 Q????2(1? 0.85)?????????(1? 0.85)???
Q 2
50000
2?? 86400 =
.05 36m
/ s
孔口流速 v?? 0.6m / s
Q 0.53孔口過水?dāng)嗝娣e A?????????? = v
.08 0 6.9m 2 孔口尺寸取?0.9m?? 0.9m
進(jìn)水豎井平面尺寸 2.5m?? 2.5m
d)
出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式:
Q2 3 ? 0.42
2gbH
2??? 1.866bH
?
Q 3???(1 ?? R?? R Q
內(nèi))
? 1.158m 3
/ s 式中 b??? 7 5.m
——堰H——寬,堰上水頭高,m
H???Q3 1.158
3)2
?
3)
2=0.19m
(1.86b(?1.86?? 7.5
出水孔過流量 Q3 4??? Q 3??? 1.158m
/ s
孔口流速 v?? 0.6m / s
A??????????Q.15孔口過水?dāng)嗝娣e? 1.93m 2 ?v
0 6.孔口尺寸取?2.0m??1.0m
進(jìn)水豎井平面尺寸 2.5m?? 2.0m
e)
出水管。單組反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量
Q ? Q 3??? 0.579m3
/ 管道流速s v?? 0.8m / s
管道過水?dāng)嗝娣e A???
Q5
0.579
v ?
? 0.72m 2 ??
0 8.?管徑 4A
4?? 0.72
d???? ?? ?3.14 =
.09 ??
2m
取出水管管徑 DN900mm
課程綜合設(shè)計(jì)
校核管道流速 v???
Q5
0.57
? 0 9.m
/
?9
A ??0 2s ?
(9.)??
11、曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
曝氣池的功能是利用微生物菌群降解和去除污水中的污染物質(zhì),達(dá)到預(yù)期的水質(zhì)凈化目標(biāo)。
a)
設(shè)計(jì)需氧量 AOR。
AOR=(去除BOD 需氧量-剩余污泥中BODu氧當(dāng)量)+(NH-N硝化需氧量-剩余污泥中NH-N 5 的氧當(dāng)量)-反硝化脫氮產(chǎn)氧量
碳化需氧量D1
Q(S 0?? S)50000??(0.230?? 0.030)
?1.42P 1????? 1.42?? 2872=10628kgO 2 / d ?D
?0.23??0.23?1? e 5 ?1? e 5 ?= ?X硝化需要量D2
D2???? 4 6.Q
(N
0?? N e)?? 4.6??12.4%? PX
=
.64×????? 0000??(30??15)?? 0.001? 4.6??12.4%? 2872=1812kgO 2 / d
反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量
?3 ?=
.62 ?????50000?30??15??10????? 0.124?? 2872 D3??? 2 6.N
T??? 2.6???Q?N 0?? N e????12.4%?? P X???
????? 1024.07kgO 2 / d
總需要量
AOR?? D 1?? D 2?? D 3??? 10628??1812??1024.07=11415.93kgO 2 / d=475.66kgO 2 / h
最大需要量與平均需氧量之比為 1.4,則
AORmax??? 1 4.R
?? 1.4??11415.93=15982.30kgO 2 / d=665.93kgO 2 / h
AOR
11415.93
? 1.142kgO 2 / kgBOD5 ?去除 1kgBOD 的需氧量=
= Q(S 0?? S)50000??(0.23?? 0.03)
b)
標(biāo)準(zhǔn)需氧量
采用鼓風(fēng)曝氣,微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底,距池底 0.2m,淹沒深度 3.8m,氧轉(zhuǎn)移效率
EA=20%,計(jì)算溫度 T=25℃。
SOR??? AOR?? C s(20)
?(??C sm?(T)? C L)??1.204 ?(T??20)
11415.93? 9.17
?
??0.82??(0.95? 0.909?? 9.12?? 2)??1.024
=19298.19kgO 2 / d=804.09kgO 2 / h
相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量
SORmax??? 1 4.S
OR?? 27017.46kgO 2 / d??? 1125.73kgO 2 / h SOR 804.09 3 ?100= ?G s????
0 3.×??? ?100=13401.5m
/ h 0 3.E
A 20 好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量
課程綜合設(shè)計(jì)
最大時(shí)供氣量
c)
所需空氣壓力 p Gs max ? 1 4.G
??? 18762.m
s/ h
p?? h 1?? h 2?? h 3?? h 4????h?? 0.2?? 3.8?? 0.4?? 0.5?? 4.9m
h1 ? h 2??? 0.2m — —供鳳管到沿程與局部阻力之和 ?式中
h 3=3.8m — —曝氣器淹沒水頭
h4???? 0 4.m
— —曝氣器阻力 ?h?? 0.5m — —富裕水頭 ? d)
曝氣器數(shù)量計(jì)算(以單組反應(yīng)池計(jì)算)?按供氧能力計(jì)算所需曝氣器數(shù)量。?1????h SORmax
1125.73
?=4020(個(gè))
2?? q c
??2?? 0.14
e)
供風(fēng)管道計(jì)算
供風(fēng)干管道采用環(huán)狀布置。1
???????18762=9381m
/ h?? 2.6m
/ s ?
s max 流量 QS ????2 2 ?G
流速 v?? 10m / s 管徑
d???? 4QS
?v?? ??
4?? 2.6 10?? 3.14
? 0.575m ?取干管管徑微 DN600mm
單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)支管
1Q
=Gmax S單
?????
?
??
18762
? 3127m
/ h?? 0.869m 3
/ s ?6
流速 v?? 10m / s 管徑 d???? 4Q S單
?v?? ??
4?? 0.869
=
.03
10???? 33m 取支管管徑為 DN350mm
雙側(cè)供氣 Q S雙
=2QS 單
=1.738m
/ s
v?? 10m / s 流速管徑 d???? 4Q S雙
?v?? ??
4??1.738
=
.04
10???? 71m
取支管管徑 DN=500mm
12、厭氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計(jì)算)厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻,將厭氧池分成 3 格。每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢?/p>
機(jī) 1 臺(tái),所需功率按 5W / m
池容計(jì)算。
厭氧池有效容積V 厭=55? 7.5? 4.0=1650m
課程綜合設(shè)計(jì) 混合全池污水所需功率為 5?1650=8250W
13、污泥回流設(shè)備
污泥回流比 R?? 85%
污泥回流量 Q R??? RQ?? 0.85? 50000=42500m
/ d??? 1770.83m
/ h 設(shè)回流污泥泵房 1 座,內(nèi)設(shè) 3 臺(tái)潛污泵(2 用 1 備)
R單
R Q
=
Q
=
?????
1770.831
單泵流量=882.42m 3 2
/ h
水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定。
14、混合液回流設(shè)備
a)
混合液回流泵
混合液回流比 R 內(nèi)=200%
混合液回流量 Q R??? R 內(nèi)Q?? 2?? 50000=100000m
/ d??? 4166.67m 設(shè)混合液回流泵房單泵流量 Q
1座,每座泵房?jī)?nèi)設(shè)臺(tái)潛污泵(2 用3 備)??????R 單
=
Q2 =????? 4166.67=1041.67m
/ h R 4 b)
混合液回流管。
混合液回流管設(shè)計(jì) Q???? R
Q 6 內(nèi) =
2??Q
=0.583 m
/ s 2 泵房進(jìn)水管設(shè)計(jì)流速采用 v ? 1 0.m
/ s ?管道過水?dāng)嗝娣e A??? Q6 0.58 v ?
?
0.58m 2 ???1 0.管徑 4A
?4?? 0.58
d???? ?? ???=
.08 ??6m
取泵房進(jìn)水管管徑 DN900mm 校核管道流速 v???
Q6 ????0.58
=.01md??? ??? 4 ??
0.86 2 / s c)
泵房壓力出水總管設(shè)計(jì)流量
Q3
7??? Q 6??? 0.58m
/ s
設(shè)計(jì)流速采用 v?? 1.2m / s
Q7 0.5管道過水?dāng)嗝娣eA=
= 8
=
.0 4 2 管徑d???? 4A
4v 1 2.8
m ?? ??? 0.48 =
.0 7
?????8m
取泵房壓力出水管管徑DN800mm
/ h
課程綜合設(shè)計(jì) 配水井
配水井的功能是將污水平均分配到 2 個(gè)污水生化處理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)為矩形鋼筋混凝土配水井,池?cái)?shù):座。
主要設(shè)備:
可調(diào)式出水堰門 2 臺(tái),堰長(zhǎng) 1500mm,材質(zhì)為不銹鋼。二沉池
6.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
二沉池的主要功能是對(duì)處理后的混合液進(jìn)行固液分離,以保證出水水質(zhì)。為了使沉淀池內(nèi)水流更
穩(wěn)、進(jìn)出水配水更均勻、存排泥更方便,常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心進(jìn)水,周邊出水,幅
流式沉淀池,共 2 座。二沉池面積按表面負(fù)荷法計(jì)算,水力停留時(shí)間t=2.5h,表面負(fù)荷為 1.5m(/
m
?h)。-1
6.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算
1、二沉池表面面積
A??? ?N?? q ??Q 0.58? 3600
=694.8m 2
2??1.5
4A ??????
4?? 694.8 ? 29.75,取 29.8m ?.14
2、池體有效水深 H 1=qt?? 1.5? 2.5=3.75m 二沉池直徑 D???
3、混合液濃度
X??? 5500mg / L,回流污泥濃度為 Xr?? 12000mg / L
為保證污泥回流濃度,二沉池的存泥時(shí)間不宜小于 2h,Tw?? 4.0h
二沉池污泥區(qū)所需存泥容積Vw
Vw???? 1??Tw(R)QX
X??? X r
?
??
4??(1? 0.85)?? 2088?? 5500
5500??12000
? 4856.1m ?3
采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥,設(shè)泥斗的高度H 2為 0.5m。
4、二沉池緩沖區(qū)高度H 3=0.5m,超高為H 4=0.3m,沉淀池坡度落差H 5=0.63m 二沉池邊總高度 H??? h 1?? h 2?? h 3?? h 4??? 3.0?? 0.5?? 0.5?? 0.3?? 0.63?? 4.93
5、校核徑深比
D 29.8
? 9.93,符合要求 ??二沉池直徑與水深比為
H ??3
6.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算
1、進(jìn)水管計(jì)算
單池設(shè)計(jì)污水流量 Q 單=Q / 2?? 0.58 / 2?? 0.29m
/ s
進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量 Q 進(jìn)=Q 單(1?? R)?? 0.29??(1?? 0.85)?? 0.537m
/ s
課程綜合設(shè)計(jì)
選取管徑 DN1000mm,流速 v??? 4Q單
4?? 0.58
=
.0 7 4m 2 = ???12 / s ?D ?坡降為
1000i=1.83
2、進(jìn)水豎井
進(jìn)水豎井采用D 2=1.5m,流速為 0.1~0.2m/s 出水口尺寸 0.45×1.5m2,共 6 個(gè),沿井壁均勻分布。
出水口流速 v?? 1.04 / 0.45?1.5?? 6=0.257m / s
3、穩(wěn)流筒計(jì)算
取筒中流速 v s??? 0.03m / s
穩(wěn)流筒過流面積 A?? Q 進(jìn) / v s??? 0.58 / 0.03?? 19.3m 穩(wěn)流筒直徑
D 3???
D
?????
4A
??? ??2 ?5.??
4??19.3 3.14
? 5.18m ?6.4 出水部分設(shè)計(jì)
1、單池設(shè)計(jì)流量 Q 單=Q / 2=0.58 / 2?? 0.29m
/ s
2、環(huán)形集水槽內(nèi)流量 q 集=Q 單 / 2?? 0.29 / 2?? 0.145m
/ s
3、環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)
采用周邊集水槽,單側(cè)集水,每池只有一個(gè)總出水口,安全系數(shù) k 取集水槽寬度 b?? 0.9??(k?? q 集)
=0.45m 取 b?? 0.50m
1.2
集水槽起點(diǎn)水深為 h 起??? 0.75b?? 0.375m 集水槽終點(diǎn)水深為 h 終??? 1.25b?? 0.625m
槽深取 0.7m,采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算,取槽寬 b=0.8m,槽中流速 v?? 0.6m / s 槽內(nèi)終點(diǎn)水深 h 4??? q / vb?? 0.1448 / 0.6?? 0.8=0.30m 槽內(nèi)起點(diǎn)水深 h 3???
32hk
/ h 4?? h4
0 4.2 2 2
/ gb?????1.0?? 0.1033??? /(9.81?1.0)??? 0.103m ?hk ?
3aq 3
h h3 ?
h 4???? 2h k
/3 4???
0.22???? 2?? 0.103 / 0.22??
0.364m ?2 3
校核:當(dāng)水流增加一倍時(shí),q=0.2896 m3/s,v′=0.8m/s
h4 ? q / vb?? 0.2896 / 0.8?1.0=0.36 ? 2 2
3hk ?
aq
/ gb????? 1.0?? 0.1448? /(9.81?1.0)??? 0.12m ?2 3 3 2 3 h3 ?
h 4???? 2h k
/ h 4???
0.30???? 2?? 0.12
/ 0.30?? 0.311m ?
課程綜合設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)取環(huán)形槽內(nèi)水深為 0.6m,集水槽總高為 0.6+0.3(超高)=0.9m,采用 90°三角堰。
4、出水溢流堰的設(shè)計(jì)
采用出水三角堰(90°),堰上水頭(三角口底部至上游水面的高度)H 1=0.05m(H 2O).每個(gè)三角堰的流量 q 1??? 1.343H 1 7
=
.00 008213m
/ s 個(gè) 三角堰個(gè)數(shù) n 1??? Q 單 / q 1??? 0.1448 / 0.0008213?? 176()
三角堰中心距(單側(cè)出水).4? 0.343? 0.05 ?.47 3
L1=L / n 1?????(D?? 2b)/ n 1??? 3.14??(29.8?? 2?? 0.4)/176=0.52m
6.5 排泥部分設(shè)計(jì)
a)
總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量
每日生成的活性污泥產(chǎn)量
S???? K VX????? 0.6?? 50000???230.30??10????? 0.05?16250?? 5.5? 0.7 ?WV ? YQ?S????0
e
?3 ? ? 2872kg / d ?剩余污泥量 ?d
V
W??? W V??? X 1Q?? XeQ?? 2872????1? 0.7?? 0.130?? 50000?? 0.02?? 50000?? 5822kg / d ??W 單=W V
/ 2?? 1436m
/ h ?b)
集泥槽沿整個(gè)池徑為兩邊集泥 ?其設(shè)計(jì)泥量為 q?? W 單 / 2?? 1436 / 2?? 718m
/ h?? 0.20m
/ s ?
? 集泥槽寬 b?? 0.9q?????? 0.9? 0.20 0 4.0 4.? 0.473m ?起點(diǎn)泥深 h 1?? 0.75b?? 0.75? 0.473=0.355m ?終點(diǎn)泥深 h 2?? 1.25b?? 1.25? 0.4?? 0.60m ? 污泥泵站 ?
將一定數(shù)量的活性污泥回流到氧化溝,以維持生化系統(tǒng)活性污泥的濃度,保證其生化反應(yīng)能力,?同時(shí)將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥提升到污泥井進(jìn)而至脫水機(jī)房。設(shè)計(jì)污泥回流泵房 2 座 ?
1、設(shè)計(jì)參數(shù) ?污泥回流比 85% ?
?設(shè)計(jì)回流污泥流量 42500m /d ?3 ?剩余污泥量 5822m /d ?
2、污泥泵 ?回流污泥泵 6 臺(tái)(4 用 2 備),型號(hào)
200QW350-20-37 潛水排污泵 ?剩余污泥泵 4 臺(tái)(2 用 2 備),型號(hào)
200QW350-20-37 潛水排污泵 ?
3、集泥池 ?a)
容積
按 1 臺(tái)泵最大流量時(shí) 10min 的出流量設(shè)計(jì) ?
350 V???? ?10=58m 3 ?
課程綜合設(shè)計(jì)
取集泥池容積 60m b)
面積 3
有效水深 H??? 2.5m,面積 F????
Q1
?? 24m 2 ?H ??2 5.集泥池長(zhǎng)度取 6m,寬度 B?? 24
? 4m ?l
集泥池平面尺寸L?? B=6m?? 4m
集泥池底部保護(hù)水深為1.2m,實(shí)際水深為3.7m
4、泵位及安裝
排污泵直接置于集水池內(nèi),排污泵檢修采用移動(dòng)吊架。污泥濃縮池
初沉池污泥含水率大約 95%
設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量: Q W=5822m
/ d
污泥濃度: C?? 6g / L 濃縮后含水率:97% 濃縮時(shí)間:T=18h
濃縮池固體通量M=30kg/(m ·d)
濃縮池?cái)?shù)量 1 座
濃縮池池型:圓形輻流式
1、濃縮池尺寸
a)
面積
A=Q W C / M=5822?? 6 / 30m???? 1164.4 b)
直徑
D???
4A
? 38.5m ???
c)
總高度
W 工作高度: h????? ?? 3.75m ?1 24??1164.4 24?? A1 ??
TQ 18? 5822
取超高h(yuǎn) 2=0.3m,緩沖層高度h 3=0.3m,則總高度
H??? h 1?? h 2?? h 3??? 3.75?? 0.3?? 0.3?? 4.35m Q(1? P V???? W)? 1164.4m 3 ?1 P 1?2
2、濃縮后污泥體積
采用周邊驅(qū)動(dòng)單臂旋轉(zhuǎn)式刮泥機(jī)。
課程綜合設(shè)計(jì)
貯泥池
1、污泥量
剩余物泥量:1164.4m
/ d
含水率: 97%
初沉污泥量: 300m
/ d 含水率: 95% 污泥總量: Q= 1164.4??(1? 97%)?? 300??(1? 95%)
1? 92%
? 624.2m 3 / d ?
2、貯泥池容積
設(shè)計(jì)貯泥池周期 1d,則貯泥池容積
V??? Qt?? 624.2??1=624.2m
3、貯泥池尺寸
取池深: H=4m
則貯泥池面積: S?? V / H??? 156m 2
設(shè)計(jì)圓形貯泥池 1 座,直徑: D?? 14.1m
4、攪拌設(shè)備
為防止污泥在貯泥池終沉淀,貯泥池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備。設(shè)置液下攪拌機(jī) 2 臺(tái),功率 10kw。脫水間
功能:降低污泥含水率,減少污泥體積
1、壓濾機(jī)
過濾流量:624.2m /d
設(shè)置 3 臺(tái)壓濾機(jī),每臺(tái)每天工作 18h,則每臺(tái)壓濾機(jī)處理量: Q?? 624.2 /(3?18)?? 11.56m
/ h 選擇:DY3000-Q 型帶式壓濾機(jī)
2、加藥量計(jì)算
設(shè)計(jì)流量
624.2m
/ d
絮凝劑 PAM 投加量
以干固體的 0.4%計(jì) 3
W=0.4%??(1164.4?? 3%?? 300?? 5%)?? 60%?? 0.120t.課程綜合設(shè)計(jì)
第三章
平面布置及高程布置的設(shè)計(jì) 平面布置
1.1 總平面布置原則
該污水處理廠為新建工程,總平面布置包括:污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置,各
種管線、管道及渠道的平面布置,各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置。總圖平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條
原則。
a)
處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊,以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理。
b)
工藝構(gòu)筑物(或設(shè)施)與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異,分別相對(duì)獨(dú)立布置,并協(xié)調(diào)
好與環(huán)境條件的關(guān)系(如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等)。
c)
構(gòu)(建)之間的間距應(yīng)滿足交通、管道(渠)敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。
d)
管道(線)與渠道的平面布置,應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào),應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要
求,盡量避免多次提升和迂回曲折,便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。
e)
協(xié)調(diào)好輔建筑物,道路,綠化與處理構(gòu)(建)筑物的關(guān)系,做到方便生產(chǎn)運(yùn)行,保證安全暢道,美化廠區(qū)環(huán)境。
1.2 總平面布置結(jié)果
污水由北邊排水總干管截流進(jìn)入,經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排入河流。
污水處理廠呈長(zhǎng)方形,東西長(zhǎng) 230 米,南北長(zhǎng) 268 米。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于
廠區(qū)東部,占地較大的水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)東部,沿流程自北向南排開,污泥處理系統(tǒng)在廠區(qū)的東南部。
廠區(qū)主干道寬 8 米,兩側(cè)構(gòu)(建)筑物間距不小于 15 米,次干道寬 4 米,兩側(cè)構(gòu)(建)筑物間距
不小于 10 米。
總平面布置參見附圖 1(平面布置圖)。高程布置及計(jì)算
2.1 高程布置原則
出廠外。a)
充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng),使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構(gòu)筑物,排
b)
協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系,做到既減少占地,又利于污水、污泥輸送,并有利于減少
工程投資和運(yùn)行成本。
c)
做好污水高程布置與污泥高程布置的配合,盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。
d)
協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設(shè)計(jì),既便于正常排放,又有利于檢修排空。
課程綜合設(shè)計(jì)
2.2 高程布置結(jié)果
由于該污水處理廠出水排入市政排水總干管后,經(jīng)終點(diǎn)泵站提升才排入河流,故污水處理廠高程布
置由自身因素決定。
采用普通活性污泥法,輻流式二沉池、曝氣池、初沉池占地面積較大,如果埋深設(shè)計(jì)過大,一方面
不利于施工,也不利于土方平衡,故按盡量減少埋深。從降低土建工程投資考慮,出水口水面高程定為
64m,則相應(yīng)的構(gòu)筑物和設(shè)施的高程可以從出水口逆流計(jì)算出其水頭損失,從而算出來。
總高程布置參見附圖 2 高程圖。
2.3 高程計(jì)算
H??? h 1?? h 2?? h3
h 1—沿程水頭損失
h
1=il,i—坡度
i=0.005
h 2—局部水頭損失
h 2=h h
1×50%
3—構(gòu)筑物水頭損失
1、巴氏計(jì)量槽
H=0.3m
巴氏計(jì)量槽標(biāo)高
2、沉淀池高程損失計(jì)算
l=40m
h 1=il=0.005×40=0.20m h2 = h 1×50%=0.10m h
3=0.45m
H 2=h 1+h 2+h 3=0.20+0.10+0.45=0.75m
沉淀池相對(duì)地面標(biāo)高
3、配水井高程損失計(jì)算
l=10m
h 1=il=0.005×10=0.05m
h2 = h 1×50%=0.025m
h 3=0.1m
H= h 1+h 2+h 3=0.05+0.025+0.1=0.175
配水井相對(duì)地面標(biāo)高
4、A /O
反應(yīng)池高程損失計(jì)算
l=55m
h 1=il=0.005×55=0.275m h2 = h 1×50%=0.1375m h 3=0.60m
-1.4000m
-0.6000m
-0.4250m
課程綜合設(shè)計(jì)
H 3=h 1+h 2+h 3=0.275+0.1375+0.60=1.0125m 2 A /O
反應(yīng)池池相對(duì)地面標(biāo)高
5、配水井高程損失計(jì)算
l=10m
h 1=il=0.005×10=0.05m
h2 = h 1×50%=0.025m
h 3=0.1m
H= h 1+h 2+h 3=0.05+0.025+0.1=0.175
配水井相對(duì)地面標(biāo)高
6、平流式沉砂池高程損失計(jì)算
l=12m
h= il=0.005×12=0.06m 1 h2 =
h 1×50%=0.03m
h
3=0.3m
H 4=h 1+h 2+h 3=0.06+0.03+0.30=0.39m 平流式沉砂池相對(duì)地面標(biāo)高
7、格柵高程損失計(jì)算
h1 =
0.30m h2 =
h ×
h 150%=0.15m
3=0.30m
H 5=h 1+h 2+h 3=0.30+0.15+0.30=0.75m 格柵相對(duì)地面標(biāo)高
0.2875m
0.4625m
1.2025m 1.9525m
課程綜合設(shè)計(jì)
第四章
投資估算、效益分析 構(gòu)建筑物和設(shè)備
表 4-1 構(gòu)筑物和設(shè)備一覽表
序
號(hào) 名稱 規(guī)格
數(shù)量
設(shè)計(jì)參數(shù)
主要設(shè)備
L×B = 3.58m×3.2m 座
設(shè)計(jì)流量
Q =50000m /d d
柵條間隙 d??? 20.0mm 柵前水深 h?? 0.8m 過柵流速 v?? 1.0m / s
設(shè)計(jì)流量 格柵 平流沉砂
池 L×B×H= 12.5m×3.1m ×2.57m 座
HG-1200 回旋式機(jī)械格柵 1 套
超聲波水位計(jì) 2 套
螺旋壓榨機(jī)(?300)1 臺(tái)
螺紋輸送機(jī)(?300)1 臺(tái)
鋼閘門(2.0X1.7m)4 扇
手動(dòng)啟閉機(jī)(5t)4 臺(tái) L×B×H= 平流式初 2
21.6m×5m×座
設(shè)計(jì)流量表面負(fù)荷q= 2.0m /(m ·h)Q= 2793.3 m /h
沉池 8m 停留時(shí)間 T= 2.0 d 設(shè)計(jì)流量Q= 2793.3 m /h 配水井
座
曝氣池
Q=2793.6 m /h
水平流速 v= 0.25 m/s 有效水深H = 1 m
停留時(shí)間 T= 50 S
砂水分離器(?0.5m)2 臺(tái)
全橋式刮吸泥機(jī)(橋長(zhǎng) 40m,線速度
3m/min, N0.55X2kW)2 臺(tái)
撇渣斗 4 個(gè)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)(TSO-150,Q a15.9m /min, P19.6kPa,N11kw)3
臺(tái)
消聲器 6 個(gè)
配水井 輻流式二
沉池 L×B×H =
70m×55m×座
4.5m
座
D×H= ?29.8m×3m
座
設(shè)計(jì)流量Q= 2793.3 m /h
設(shè)計(jì)流量Q= 2084.4m /h 2
表面負(fù)荷q= 1.5m /(m ·h)2 ~192 固體負(fù)荷q s= 14
4kgSS/(m ·d)
停留時(shí)間 T= 2.5 h
全橋式刮吸泥機(jī)(橋長(zhǎng) 40m,線速度
3m/min, N0.55X2kW)2 臺(tái)
撇渣斗 4 個(gè)
出水堰板 1520mX2.0m 導(dǎo)流群板 560mX0.6m
池邊水深H 1=2 m
回流及剩
余污泥泵
房(合建
式)L×B= 10m×5m 座
無堵塞潛水式回流污泥泵 2 臺(tái)
鋼閘門(2.0X2.0m)2 扇
手動(dòng)單梁懸掛式起重機(jī)(2t)1 臺(tái)
套筒閥 DN800mm, ?1500mm 2 個(gè)
電動(dòng)啟閉機(jī)(1.0t)2 臺(tái)
手動(dòng)啟閉機(jī)(5.0t)2 臺(tái)
無堵塞潛水式剩余污泥泵 3 臺(tái)
課程綜合設(shè)計(jì)
表 4-2 主要設(shè)備耗電一覽表
序號(hào) 設(shè)備名稱
裝機(jī)容量/ kW
運(yùn)行容量/kW
運(yùn)行時(shí)間/h
耗電量 Kw.h
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
LHG 回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)
皮帶輸送機(jī)
潛污泵
1.1 1.5 90 0.74 7.5 0.74 0.37 3 264 3 22 3 1.6 22 6.35 6.35 30 468.51 24 24 24 10 24 24 10 20 24 10 10 10 8 8 8 10
26.4 36 2160 17.76 75 17.76 8.88 30 5280 72 220 30 16 176 50.8 50.8 300 8970.64
2.2 1.5 135 0.74 15 0.74 0.37 3 264 3 44 6 1.6 33 6.35 6.35 60 586.61 鼓形柵筐細(xì)格柵除污機(jī)
曝氣鼓風(fēng)機(jī)
移動(dòng)橋式吸砂機(jī)
砂水分離器
吸砂泵
轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)
刮泥機(jī)
回流污泥泵
剩余污泥泵
攪拌器
偏心螺桿泵
成套加藥裝置
除磷加藥裝置
污泥脫水機(jī)
小計(jì) 成本估算
1)電費(fèi):污水處理廠總裝機(jī)容量為 586.6kW,日耗電量為 8970.64kW.h,電費(fèi)按 0.5 元/(kW.h)
計(jì)算,則每年電費(fèi)為:
E 1=8970.64×0.5×365=163.7 萬元/年
2)藥劑費(fèi):設(shè)計(jì)每年用藥 10t,平均每 t 按 50000 元計(jì)算,則每年藥劑費(fèi)為:
E 2=10×50000=50 萬元/年
3)工資福利費(fèi):污水廠定員 30 人,人均工資按 1500 元/月計(jì)算,則每年支出:
E 3=30×1500×12=54 萬元/年
4)折舊費(fèi):固定資產(chǎn)約 4000 萬元,年折舊費(fèi)約 5%,則每年折舊費(fèi)為:
E 4=4000×5%=200 萬元/年
5)大修費(fèi):大修費(fèi)按固定資產(chǎn)的 1.8%計(jì)算,則每年的大修費(fèi)為:
E 5=4000×1.8%=72 萬元/年
6)日常維修費(fèi):日常維修費(fèi)按固定資產(chǎn)的 1%計(jì)算:
課程綜合設(shè)計(jì)
E 6=4000×1%=40 萬元/年
7)管理費(fèi):管理費(fèi)包括管理、交通、業(yè)務(wù)往來費(fèi)用:
E7 =(E 1+E 2+E 3+E 4+E 5+E 6)×10%=(163.7+50+54+200+72+40)
×10%=57.97 萬元/年
8)年經(jīng)營(yíng)成本:E C= E 1+E 2+E 3+ E 5+E 6+ E 7=163.7+50+54+72+40+57.97=437.67 萬元/年
9)年總成本:
Y = E + E =437.67+200=637.67 萬元/年 C C 4(單位制)年經(jīng)營(yíng)成本=437.67/(5×365)=0.24 元/噸
(單位制)年成本=637.67/(5×365)=0.35 元/噸 效益分析
3.1 環(huán)境效益 污水處理廠效益包括經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益
該水經(jīng)過一級(jí)處理后,懸浮物的去除率為 70%--80%,BOD5 的去除率約有 30%。建設(shè)污水處理廠主要
是三大效益:
3.2 社會(huì)效益 該城市位于華中地區(qū),屬于內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),環(huán)境治理的好壞直接影響到城市的良性發(fā)展。城市
中有 50%左右的水排入湘江,使得湘江水體的有機(jī)污染進(jìn)一部加重。湘江江段的出市水中的 SS、DO、TP、TN、NH3-N 等指標(biāo)均超出了〈〈地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)〉〉中 III 類水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值。
保護(hù)和利用湘江水資源,使其滿足和達(dá)到漁業(yè),飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的良好狀態(tài),有利于生活飲用、工農(nóng)
業(yè)和漁業(yè)用水,以及河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
該污水處理廠處理的污水包括生活污水和工業(yè)污水。其中工業(yè)污水大部分是可生化的有機(jī)廢水。經(jīng)
該廠處理后的出水可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。這樣在減少城市對(duì)湘江水體污染的同時(shí)又滿足了下游地區(qū)的飲
用水和景觀用水的質(zhì)量。
3.3.經(jīng)濟(jì)效益 工程的實(shí)施對(duì)湘江河段水質(zhì)有明顯的改善,也會(huì)對(duì)該市的社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響。水質(zhì)的改善將
會(huì)促進(jìn)該市的旅游業(yè)發(fā)展,有利于該市在經(jīng)濟(jì)全方面的發(fā)展,在國(guó)內(nèi)及國(guó)際聲譽(yù)將會(huì)進(jìn)一步提高。同時(shí)
對(duì)下游地區(qū)也會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,保證當(dāng)?shù)丶跋掠蔚貐^(qū)的人民的身體健康,保證湘江兩岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
污水處理廠作為一項(xiàng)環(huán)境治理項(xiàng)目,其本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益。該污水廠建成后可以提高該
市及湘江的環(huán)境質(zhì)量,減輕污水排放所造成的污染危害。保護(hù)該市飲用水源,降低自來水成本,保護(hù)市
民的健康,由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益尚無法作出定量計(jì)算,但定性的講,其間接經(jīng)濟(jì)效益將是巨大的。
同時(shí)該工程的實(shí)施有利于當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)生產(chǎn),保護(hù)洞庭湖的同時(shí)有利于長(zhǎng)江地區(qū)的防洪。在提高飲用水質(zhì)
量的同時(shí)有利于當(dāng)?shù)厝嗣竦慕】怠?/p>
污水處理廠的污泥含有大量有利于林業(yè)增產(chǎn)的氮、磷、鉀肥分,每年可為林業(yè)提供污泥作林肥。
課程綜合設(shè)計(jì)
整個(gè)集散型系統(tǒng)由中央管理計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)程序控制器二個(gè)層次構(gòu)成。見控制系統(tǒng)圖。中央控制室的計(jì)算
機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠的適時(shí)監(jiān)控,讀取相關(guān)的適時(shí)和歷史數(shù)據(jù),打印報(bào)表等。閉路監(jiān)控系統(tǒng)則又從另外
一個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)了值班人員對(duì)廠內(nèi)重要設(shè)備的宏觀監(jiān)視。這樣,不僅節(jié)省了人力資源、提高了工作效率,而且提高了全廠的自動(dòng)化生產(chǎn)、管理程度。
在廠內(nèi)污水處理的重要環(huán)節(jié)設(shè)有全天候帶云臺(tái)攝像閉路監(jiān)控系統(tǒng)。粗格柵、細(xì)格柵、綜合池、污泥
脫水機(jī)房各設(shè)一套攝象裝置,現(xiàn)場(chǎng)圖象傳輸?shù)街醒肟刂剖?,中控制室設(shè)多畫面處理器,值班人員可以監(jiān)
視到關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況。
課程綜合設(shè)計(jì)
第五章
電氣自動(dòng)化說明 概述
目前自動(dòng)化技術(shù)在污水處理廠已廣泛應(yīng)用,發(fā)揮出顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明對(duì)污水處理過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,能夠保證出水水質(zhì),解放生產(chǎn)力,提高生產(chǎn)效率,降低能耗。因此選用既經(jīng)濟(jì)又實(shí)
用的自控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)污水廠安全、合理、科學(xué)的運(yùn)行起著重要作用。
根據(jù)本工程的實(shí)際情況及工藝要求,采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、成熟的由中央控制室微機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)
PLC
控制單元組成的兩個(gè)層次的 DCS 系統(tǒng)。本系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)于一體,通過通訊
網(wǎng)絡(luò)將中央級(jí)監(jiān)控總站和若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制分站連接起來,構(gòu)成集中管理、分散控制的微機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng),簡(jiǎn)稱集散控制系統(tǒng)。DCS
系統(tǒng)克服了集中控制系統(tǒng)危險(xiǎn)度集中、可靠性差、系統(tǒng)不易擴(kuò)展、控制電纜
用量大等缺陷,實(shí)現(xiàn)了信息、管理及調(diào)度真正的集中。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制相對(duì)集中,避免了操作過于分散的缺點(diǎn)。當(dāng)中控室微機(jī)故障時(shí),各現(xiàn)場(chǎng)分站仍能獨(dú)立和穩(wěn)定工作,從根本上提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)
采用以 PLC 為主構(gòu)成的 DCS 系統(tǒng)有較高的性能價(jià)格比。自控儀表設(shè)計(jì)原則
1、控制技術(shù)先進(jìn)、成熟、性能可靠、兼容性強(qiáng)。
2、控制設(shè)計(jì)要確保管理方便、節(jié)約能源、出水穩(wěn)定。
3、自動(dòng)化水平高,性能價(jià)格比優(yōu)
4、采用分層分級(jí)的分布控制方式。自控系統(tǒng)的組成 整個(gè)集散型系統(tǒng)由中央管理計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)程序控制器二個(gè)層次構(gòu)成。見控制系統(tǒng)圖。中央控制室的計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠的適時(shí)監(jiān)控,讀取相關(guān)的適時(shí)和歷史數(shù)據(jù),打印報(bào)表等。閉路監(jiān)控系統(tǒng)則又
從另外一個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)了值班人員對(duì)廠內(nèi)重要設(shè)備的宏觀監(jiān)視。這樣,不僅節(jié)省了人力資源、提高了工作
效率,而且提高了全廠的自動(dòng)化生產(chǎn)、管理程度。
在廠內(nèi)污水處理的重要環(huán)節(jié)設(shè)有全天候帶云臺(tái)攝像閉路監(jiān)控系統(tǒng)。粗格柵、細(xì)格柵、綜合池、污
泥脫水機(jī)房各設(shè)一套攝象裝置,現(xiàn)場(chǎng)圖象傳輸?shù)街醒肟刂剖?,中控制室設(shè)多畫面處理器,值班人員可以
監(jiān)視到關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況。
課程綜合設(shè)計(jì)
序號(hào) 2 3 4
表 5-1 監(jiān)控點(diǎn)一覽表
設(shè)置位置
粗格柵間
細(xì)格柵間
綜合池
攝像機(jī)臺(tái)數(shù) 1 1 1
污泥脫水機(jī)房
3.1 中央管理計(jì)算機(jī)
在廠內(nèi)中央控制室設(shè)置兩套中央管理計(jì)算機(jī),兩套計(jì)算機(jī)可分擔(dān)不同功能,故障時(shí)互為備用。計(jì)算
機(jī)配有 UPS 電源、彩色顯示器、彩色打印機(jī)、黑白打印機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)功能鍵盤及其他附件。它主要完成對(duì)
污水廠各工段的集中操作、監(jiān)視功能。通過簡(jiǎn)單的操作,可進(jìn)行系統(tǒng)功能組態(tài),監(jiān)視報(bào)警,控制參數(shù)在線修改和設(shè)置,以及記錄、打印等。彩色顯示器可直觀地顯示全廠各工藝流程段的實(shí)時(shí)工況、各工藝參
數(shù)趨勢(shì)畫面,使操作人員及時(shí)掌握全廠運(yùn)行情況。
3.2 現(xiàn)場(chǎng)控制器
3.3 控制方式 根據(jù)工藝流程,本污水處理廠共設(shè)置 3 套現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器。各現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器均選用抗干
擾能力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,在污水處理行業(yè)有成功經(jīng)驗(yàn)和很好業(yè)績(jī)的產(chǎn)品。同時(shí),可編程序控制器均
采用模塊化結(jié)構(gòu),這樣系統(tǒng)硬件配置可以根據(jù)用戶需要相當(dāng)靈活地自由組合,且維修方便。為保證各現(xiàn)
場(chǎng)可編程序控制器的可靠性,各現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器均采用封閉式的“黑匣子”結(jié)構(gòu),不設(shè)顯示器、鍵
盤、打印機(jī)。
各現(xiàn)場(chǎng)控制器分布在各工藝段,與中控室中央控制計(jì)算機(jī)通過有線網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
全廠工藝設(shè)備的控制采用三種方式。
1.現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制
根據(jù)地理位置和設(shè)備種類將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相對(duì)集中在各現(xiàn)場(chǎng)控制室的各個(gè)控制箱內(nèi)控制。控制箱上設(shè)手
動(dòng)
/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),當(dāng)開關(guān)在手動(dòng)位置時(shí),通過現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的啟動(dòng)/停止按鈕操作。
2.PLC 程序自動(dòng)控制
現(xiàn)場(chǎng)控制箱上手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),在自動(dòng)位置時(shí),通過現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器(PLC)程序自動(dòng)控
制操作。
3.遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)遙控
當(dāng)開關(guān)在自動(dòng)位置時(shí),也可以通過中央控制計(jì)算機(jī)鍵盤或鼠標(biāo)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的操作。
課程綜合設(shè)計(jì)
總結(jié)
水處理技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)建立起一個(gè)較為完備的技術(shù)體系,能針對(duì)不同污染情況、污染物采取
相應(yīng)有效的處理工藝。在我國(guó),對(duì)工業(yè)所產(chǎn)生的粉塵污染較為重視,對(duì)其處理方法、排放標(biāo)準(zhǔn)有相應(yīng)的法律和技術(shù)規(guī)范,今后的發(fā)展方向主要是對(duì)水環(huán)境進(jìn)行可靠、高效低耗的處理。
本工程采用A /O工藝,具有良好的脫氮除磷功能,較好的滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
為保障污水處理廠的正常運(yùn)行,環(huán)境保護(hù)部門要加強(qiáng)對(duì)有害、有毒物質(zhì)和重金屬排放企業(yè)的監(jiān)督和 2
管理。
由于是新建設(shè)的污水處理廠,所以要為以后的擴(kuò)建作好準(zhǔn)備,因留有部分土地用做二期建設(shè);
污水處理廠對(duì)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行全面檢測(cè),避免有毒有害物質(zhì)及高濃度工業(yè)廢水對(duì)污水處理廠處理效果
產(chǎn)生影響。在污水處理廠的周邊多種樹木,以用來減少臭氣污染;.經(jīng)常性的對(duì)派房處理后水的河流進(jìn)
行監(jiān)測(cè),以防止污水廠對(duì)河流有污染而失去建設(shè)污水處理廠的作用。
本次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多知識(shí):通過查資料論文,了解了一些關(guān)于水處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方
向,也是通過本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固和加深了前幾學(xué)期學(xué)到的理論知識(shí),并加以實(shí)踐,做到了知道該
怎么學(xué)習(xí)學(xué)到后怎樣應(yīng)用到實(shí)際生活生產(chǎn)當(dāng)中,學(xué)以致用,訓(xùn)練了綜合能力。
課程綜合設(shè)計(jì)
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張智
張勤等
給派水工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南
北京:中國(guó)水利水電出版社.2000 總結(jié)
通過對(duì)仁壽縣文林工業(yè)集中區(qū)污水的處理設(shè)計(jì),在實(shí)際解決了一個(gè)污水處理問題的同時(shí),掌握了污水處理設(shè)計(jì)的整個(gè)流程,了解了各個(gè)污水處理構(gòu)筑物的性能和作用,積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作具有很大的幫助。
第二篇:2萬噸污水處理廠投資估算
2萬噸/日污水處理廠工程投資估算表
序號(hào) 項(xiàng)目費(fèi)用名稱 建筑工程 設(shè)備費(fèi) 安裝費(fèi) 合計(jì)
A 第一部分工程費(fèi)用 785.5 723.3 112.2 2067 — 污水處理廠 785.5 711.2 112.2 2036.9 1 粗格柵間及進(jìn)水泵房 24.0 87.0 5.70 1466.7 2 細(xì)格柵及旋流沉砂池 17.0 41.0 4.90 62.9 3 配水井 1.20 2.70 0.50 4.4 4 厭氧池 6.30 7.0 0.80 14.1 5 氧化溝(2座)393.5 270.0 24.5 663.5 6 二沉池(2座)214.6 76.0 9.20 299.8 7 集泥井及回流污泥泵房 15.0 21.0 4.2 40.2 8 消毒池及加氯間 26.2 24.0 2.4 52.6 9 儲(chǔ)泥池 2.10 2.50 0.40 5 10 污泥脫水間 9.50 92.0 9.20 110.7 11 污泥堆棚 4.10 8.0 0.80 12.9 12 配電間 10.5 85.0 12.3 107.8 13 儀器儀表及自控系統(tǒng) 94.0 4.8 98.8 14 化驗(yàn)設(shè)備 55.0 55 15 通訊設(shè)備 3.0 3 16 運(yùn)輸設(shè)備 30.0 30 17 廠區(qū)平面布置 25.0 25.0 75.0 18 廠區(qū)土方及地基處理 60 120 19 綜合樓 48.0 48 20 傳達(dá)室、大門 8.0 8 21 機(jī)修間、倉庫 21.0 20.0 41 22 食堂、浴室、職工宿舍 24.0 24 23 車庫 3.00 3 24 圍墻 20.0 20 25 廠區(qū)道路及照明 30.0 7.50 37.5 26 廠區(qū)綠化 10.0 10.0 二 備品備件購(gòu)置費(fèi) 17.10 17.10 三 工器具及生產(chǎn)家具購(gòu)置 15.0 15.0
B 第二部分工程建設(shè)其它費(fèi) 447.35 1 征地費(fèi) 120 2 廠內(nèi)綠化 40 3 建設(shè)單位管理費(fèi) 56.0 4 辦公用品及家具購(gòu)置費(fèi) 2.0 5 生產(chǎn)人員培訓(xùn)費(fèi) 7.20 6 建設(shè)監(jiān)理費(fèi) 40.6 7 勘測(cè)費(fèi) 4.70 7 設(shè)計(jì)費(fèi) 51.2 51.2 8 施工圖預(yù)算編制費(fèi) 25.12 25.12 9 竣工圖編制費(fèi) 12.60 12.60 10 工程保險(xiǎn)費(fèi) 8.50 8.50 11 聯(lián)合試運(yùn)費(fèi) 10.23 10.23 12 公司招投標(biāo)費(fèi) 18 18 13 環(huán)評(píng)費(fèi) 12 12 14 前期工作費(fèi) 40 40
C 基本預(yù)備費(fèi) 200 200
工程靜態(tài)投資A+B+C 2714.25
第三篇:污水處理廠設(shè)計(jì)
第一章 設(shè)計(jì)資料
一、自然條件
1、氣候:該城鎮(zhèn)氣候?yàn)閬啛釒ШQ蠹撅L(fēng)性季風(fēng)氣候,常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。
2、水文:最高潮水位
6.48m(羅零高程,下同)
高潮常水位
5.28m
低潮常水位
2.72m
二、城市污水排放現(xiàn)狀
1、污水水量
(1)生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d;(2)生產(chǎn)廢水量按近期1.5萬m3/d,遠(yuǎn)期2.4萬m3/d;(3)公用建筑廢水量排放系數(shù)按近期0.15,遠(yuǎn)期0.20考慮;(4)處理廠處理系數(shù)按近期0.80,遠(yuǎn)期0.90考慮。
2、污水水質(zhì)
(1)生活污水水質(zhì)指標(biāo)為 CODcr
60g/人.d BOD5
30g/人.d(2)工業(yè)污染源參照沿海開發(fā)區(qū)指標(biāo),擬定為: CODcr
300mg/L;
BOD5
170mg/L(3)
氨氮根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為30md/L。
三、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與處理目標(biāo)
1、建設(shè)規(guī)模
該污水處理廠服務(wù)面積為10.09km2,近期(2000年)規(guī)劃人口為6.0萬人,遠(yuǎn)期(2020年)規(guī)劃人口為10.0萬人。處理水量近期3.0萬m3/d,遠(yuǎn)期6.0萬m3/d。
2、處理目標(biāo)
根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃,污水處理廠出水進(jìn)入的水體水質(zhì)按國(guó)家3類水體標(biāo)準(zhǔn)控制,同時(shí)執(zhí)行國(guó)家關(guān)于污水排放的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為
CODcr≤100mg/L;
BOD5≤30mg/L;
SS≤30mg/L ; NH3-N≤10mg/L
四、建設(shè)原則
污水處理工程建設(shè)過程中應(yīng)遵從下列原則:污水處理工藝技術(shù)方案,在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的先進(jìn)的工藝;所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn),更要求成熟可靠;和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè),以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益;污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用,以緩解城市嚴(yán)重缺水問題;污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善,消除二次污染;盡量減少工程占地。第二章 污水處理工藝方案選擇
一、工藝方案分析
本項(xiàng)目污水以有機(jī)污染為主,BOD/COD=0.54 可生化性較好,重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo),針對(duì)這些特點(diǎn),以及出水要求,現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn),以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來可能要求出水回用,處理工藝尚應(yīng)硝化。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查,要達(dá)到確定的治理目標(biāo),可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝”法。
普通活性污泥法,也稱傳統(tǒng)活性污泥法,推廣年限長(zhǎng),具有成熟的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),處理效果可靠,如設(shè)計(jì)合理,運(yùn)行得當(dāng),出水BOD5可達(dá)10-20mg/L,它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng),工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜,運(yùn)行管理困難,運(yùn)行費(fèi)用高。氧化溝處理技術(shù)是20世紀(jì)50年代有荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來,這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已被廣泛采用,工藝及構(gòu)筑物有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)(占地面積大)的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的逐步深入認(rèn)識(shí),目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。
氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池,在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下,氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化,還可實(shí)行脫氮,成為A/O工藝,由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定,可直接濃縮脫水,不必厭氧消化。
氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種成功的革新的活性污泥法工藝,與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比較,它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
1、工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少,運(yùn)行管理方便。一般情況下,氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng),基建投資少。另外,由于不采用鼓風(fēng)曝氣和空氣擴(kuò)散器,不建厭氧硝化系統(tǒng),運(yùn)行管理方便。
2、處理效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。
3、基建投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。
4、污泥量少,污泥性質(zhì)穩(wěn)定。
5、具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。
6、占地面積少。
污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān),但在同等條件下的中、小型污水廠,氧化溝比其他方法低,據(jù)國(guó)內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析,當(dāng)進(jìn)水BOD5在120-180mg/L時(shí),單方基建投資約為700-900元/(m3.d),運(yùn)行成本為0.15-0.30元/m3污水。
由以上資料,經(jīng)過簡(jiǎn)單的分析比較,氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢(shì),故采用氧化溝工藝。
二、工藝流程確定:(如圖所示)說明:由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣,故格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用,擬采用中格柵,而提升水泵房選用螺旋泵,為敞開式提升泵。為減少柵渣量,格柵柵條間隙已擬定為25.00mm。
曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點(diǎn):在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物,對(duì)被有機(jī)物包裹的沙粒,截流效果也不高,沉砂易于腐化發(fā)臭,難于處置。故采用曝氣沉砂池。
本設(shè)計(jì)不采用初沉池,原則上應(yīng)根據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)情況來確定是否采用初沉池。但考慮到后面的二級(jí)處理采用生物處理,即氧化溝工藝。初沉池會(huì)除去部分有機(jī)物,會(huì)影響到后面生物處理的營(yíng)養(yǎng)成分,即造成C/N比不足。因此不予考慮。擬用卡羅塞爾氧化溝,去除COD與BOD之外,還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用,以使出水NH3低于排放標(biāo)準(zhǔn),故污泥負(fù)荷和污泥泥齡分別低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。
氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌,推進(jìn),充氧,部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器,相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線DO測(cè)定儀,溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī),給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器,實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動(dòng)控制
為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)定(如避免橫向錯(cuò)流、異重流對(duì)沉淀的影響、出水束流等)、進(jìn)出水更均勻、存泥更方便,常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池采用中心進(jìn)水,周邊出水,多年來的實(shí)際和理論分析,認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池,容積利用率高,出水水質(zhì)好。設(shè)計(jì)流量 Q=2.85萬m3/d=1208.3 m3/h,回流比 R=0.7。
第三章
污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算
一、水質(zhì)水量的確定 1.水量的確定
近期水量:生活廢水Q生活=6.0×104×300L/人?天=1.8×104m3/d
工業(yè)廢水Q工業(yè)=1.5×104m3/d
公用建筑廢水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d 所以近期產(chǎn)生的廢水量為Q Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=(1.8+1.5+0.27)×104 =3.57×104m3/d近期的處理系數(shù)為0.8,故近期污水處理廠的處理量 Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d
遠(yuǎn)期水量:生活廢水Q生活=10.0×104×300L/人?天=3.0×104m3/d
工業(yè)廢水Q工業(yè)=2.4×104m3/d
公用建筑廢水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d 所以遠(yuǎn)期產(chǎn)生的廢水量為Q Q=Q生活+Q工業(yè)+Q公用=(3.0+2.4+0.6)×104 =6.0×104m3/d 遠(yuǎn)期的處理系數(shù)為0.9,故遠(yuǎn)期污水處理廠的處理量
Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d 通常設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理量為近期的兩倍,綜合考慮近期和遠(yuǎn)期的處理水量,取近期的設(shè)計(jì)處理水量Qp=3.0×104m3/d,遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理水量Qp=6.0×104m3/d。2.水質(zhì)的確定近期COD:
COD = =242mg/L近期BOD5: BOD5= =129mg/L 遠(yuǎn)期COD: COD= =240 mg/L 遠(yuǎn)期BOD5:
BOD5= =128mg/L NH3-N按規(guī)定取為30 mg/L 所以處理廠的處理水質(zhì)確定為COD=242mg/L,BOD5=129mg/L,NH3-N=30 mg/L
二、曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重比較大的無機(jī)顆粒,以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構(gòu)造簡(jiǎn)單,處理效果較好,工作穩(wěn)定,但沉砂中夾雜一些有機(jī)物,易于腐化散發(fā)臭味,難以處置,并且對(duì)有機(jī)物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產(chǎn)生摩擦,將包裹在顆粒表面的有機(jī)物除掉,產(chǎn)生潔凈的沉砂,通常在沉砂中的有機(jī)物含量低于5%,同時(shí)提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設(shè)置了一個(gè)洗砂槽,可產(chǎn)生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動(dòng)機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片,利用離心力將砂粒甩向池壁去除,并將有機(jī)物脫除。后3種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點(diǎn),但構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。
和其它形式的沉砂池相比,曝氣沉砂池的特點(diǎn)是:
一、可通過曝氣來實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的調(diào)節(jié),而其它沉砂池池內(nèi)流速是通過結(jié)構(gòu)尺寸確定的,在實(shí)際運(yùn)行中幾乎不能進(jìn)行調(diào)解;
二、通過曝氣可以有助于有機(jī)物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用(制作建筑材料),則要求得到較干凈的沉砂,此時(shí)采用曝氣沉砂池較好,而且最好在曝氣沉砂池后同時(shí)設(shè)置沉砂分選設(shè)備。通過分選一方面可減少有機(jī)物產(chǎn)生的氣味,另一方面有助于沉砂的脫水。同時(shí),污水中的油脂類物質(zhì)在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除,還可起到預(yù)曝氣的作用。只要旋流速度保持在0.25~0.35m/s范圍內(nèi),即可獲得良好的除砂效果。盡管水平流速因進(jìn)水流量的波動(dòng)差別很大,但只要上升流速保持不變,其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池的這一特點(diǎn),使得其具有良好的耐沖擊性,對(duì)于流量波動(dòng)較大的污水廠較為適用,其對(duì)0.2mm顆粒的截流效率為85%。由于此次設(shè)計(jì)所處理的主要是生活污水水中的有機(jī)物含量較高,因此采用曝氣沉砂池較為合適。
曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù):
(1)旋流速度應(yīng)保持0.25—0.3m/s;(2)水平流速為0.08—0.12 m/s;(3)最大流量時(shí)停留時(shí)間為1—3min;
(4)有效水深為2—3m,寬深比一般采用1~1.5;
(5)長(zhǎng)寬比可達(dá)5,當(dāng)池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí),應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板;(6)1 污水的曝氣量為0.2 空氣;
(7)空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè),距池底約0.6~0.9m,送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門;
(8)池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角,在集砂槽附近可安裝縱向擋板;(9)池子的進(jìn)口和出口布置,應(yīng)防止發(fā)生短路,進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致,出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直,并考慮設(shè)置擋板;(10)池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。
一、曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1.最大設(shè)計(jì)流量Qmax Qmax=Kz×Qp 式中的Kz為變化系數(shù),Kz=1.42
Qmax=1.42×0.347=0.493 m3/s
2.池子的有效容積
V=60Qmaxt 式中 V——沉砂池有效容積,m3;
Qmax——最大設(shè)計(jì)流量,m3/s;
t——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流動(dòng)時(shí)間,min,設(shè)計(jì)時(shí)取1~3min。所以
V=60×0.493×1.5=44.37m3 3.水流斷面面積
A=
式中 A——水流斷面面積,m2
Qmax——最大設(shè)計(jì)流量,m3/s;
V——水流水平流速,m/s。所以
A=4.11m2 取
A=4.2m2 4.池寬B B=
h——沉砂池的有效水深,m。取h=2m。所以B= =2.1m B/h=1.05,滿足要求。5. 池長(zhǎng)
L= = m,取L=10.5m 此時(shí)L/B=5滿足要求 6.流速校核
Vmin= m/s,在0.8~1.2m/s之間,滿足要求 7.曝氣沉砂池所需空氣量的確定
設(shè)每立方米污水所需空氣量
d=0.2m3空氣/m3污水
8.沉砂槽的設(shè)計(jì)
若設(shè)吸砂機(jī)工作周期為t=1d=24h,沉砂槽所需容積
式中Qp的單位為m3/h 設(shè)沉砂槽底寬0.5m,上口寬為0.7,沉砂槽斜壁與水平面夾角60°,沉砂槽高度為
h1= 沉砂槽容積為
9.沉沙池總高
設(shè)池底坡度為0.3,坡向沉砂槽,池底斜坡部分的高度為
h2=0.3×0.7=0.21m 設(shè)超高 ,沉沙池水面離池底的高
m 10.曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng),羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng),穿孔管曝氣
(1)干管直徑d1:由于設(shè)置兩座曝氣沉砂池,可將空氣管供應(yīng)兩座的氣量,即主管最大氣量為q1=0.0694×2=0.1388m3/s,取干管氣速v=12m/s,干管截面積A= = =0.0116m2 d1= = m=120mm,因?yàn)闆]有120mm的管徑,所以采用接近的管徑100mm。
回算氣速v=17.7m/s 雖然超過15 m/s,但若取150的管氣速又過小,所以還是選擇管徑100mm。
(2)支管直徑d2:由于閘板閥控制的間距要在5m以內(nèi),而曝氣的池長(zhǎng)為10.5米,所以每個(gè)池子設(shè)置三根豎管,設(shè)支管氣速為v=5m/s,支管面積
A= m2 d2= = mm,取整管徑d2=80mm 校核氣速v=4.6m/s(滿足3—5m/s)(3)穿孔管:采用管徑為6mm的穿孔管,孔出口氣速為設(shè)5m/s,孔口直徑取為5mm(在2~6mm之間)
一個(gè)孔的平均出氣量 q= =9.81×10-5m3/s 孔數(shù):n= 個(gè)
孔間隔
為,在10~15mm之間,符合要求。
穿孔管布置:在每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)一側(cè)設(shè)置1根穿孔管曝氣管,共兩根。
二、細(xì)格柵的選型和計(jì)算
選用XG1000型細(xì)格柵,參數(shù)如下
設(shè)備寬B:1000mm
有效柵寬B1:850㎜
有效柵隙:5㎜
耙線速度:2 m/min
電機(jī)功率:1.1kw
安裝角度:60°
渠寬B3:1050㎜
柵前水深h2:1.0m/s
流體流速:0.5~1.0m/s 柵條寬度s=0.01m 1. 柵前后的水頭損失 水流斷面面積 m2 柵前流速
在0.4~0.9m/s范圍內(nèi),復(fù)合要求 設(shè)過柵流速為v=0.6m/s 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面,取k=3 ,則通過格柵的水頭損失為:
。3. 柵槽總長(zhǎng)度
柵前的渠道超高設(shè)為0.45m,所以渠道高度為1.45m 因?yàn)榘惭b高度是取60°,所以格柵所占的渠道長(zhǎng)為1.45×ctg =1.45×ctg60°=0.84m 柵后長(zhǎng)1米。所以渠道的總長(zhǎng)度 L=0.5+0.84+1=2.34m
三、水面標(biāo)高
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值污水每經(jīng)過一個(gè)障礙物水面標(biāo)高下降3~5cm,根據(jù)曝氣沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各個(gè)構(gòu)筑物的水面標(biāo)高,本次設(shè)計(jì)以經(jīng)過一個(gè)障礙物水位下降5cm來計(jì)算,以曝氣沉砂池的砂槽底為0米進(jìn)行計(jì)算。曝氣沉砂池的水面標(biāo)高:2.38m 細(xì)格柵與曝氣沉砂池之間的配水井的水面標(biāo)高:
2.43m 細(xì)格柵柵后水面標(biāo)高:
2.48m 細(xì)格柵柵前水面標(biāo)高:2.48+0.29=2.77m 配水井外套桶水面標(biāo)高: 2.82m 配水井內(nèi)套桶水面標(biāo)高: 2.88 設(shè)配水井超高為0.35m 則整個(gè)曝氣沉砂池系統(tǒng)的最高標(biāo)高為3.23m 則曝氣沉砂池的超高為h1=3.23-2.38=0.85m
四、配水井的計(jì)算
設(shè)配水井的平均停留時(shí)間為T=1.5min,Qp=0.347 m3/s,假設(shè)配水井水柱高為5.03米。配水井面積為
配水井直徑為
因?yàn)檫M(jìn)水管徑為1000,管離底為200mm。所以覆土厚度為1.28m。
五、砂水分離器和吸砂機(jī)的選擇
(1)選用直徑LSSF型螺旋式砂水分離器
(2)根據(jù)池寬選用LF-W-CS型沉砂池吸砂機(jī),其主要參數(shù)為: 潛污泵型號(hào):AV14-4(潛水無堵塞泵)
潛水泵特性 揚(yáng)程:2m,流量:54m3/h,功率:1.4kw 行車速度為2-5m/min,提耙裝置功率
0.55kw
驅(qū)動(dòng)裝置功率: 0.37×2kw
鋼軌型號(hào)
15kg/mGB11264-89
軌道預(yù)埋件斷面尺寸(mm)(b1-20)60 10(b1:沉砂池墻體壁厚)軌道預(yù)埋件間距
1000mm
四、氧化溝
1、設(shè)計(jì)說明
擬用卡羅塞爾氧化溝,去除COD與BOD之外,還應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用,以使出水NH3低于排放標(biāo)準(zhǔn)。采用卡式氧化溝的優(yōu)點(diǎn):立式表曝機(jī)單機(jī)功率大,調(diào)節(jié)性能好,節(jié)能效果顯著;有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力;曝氣功率密度大,平均傳氧效率達(dá)到至少2.1kg/(kW*h);氧化溝溝深加大,可達(dá)到5.0以上,是氧化溝占地面積減小,土建費(fèi)用降低。
氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌,推進(jìn),充氧,部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器,相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線DO測(cè)定儀,溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī),給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器,實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù)DO自動(dòng)控制
2、設(shè)計(jì)計(jì)算(1).設(shè)計(jì)參數(shù):
qv=30000m3/d(設(shè)計(jì)采用雙池,則單池流量=15000 m3/d),設(shè)計(jì)溫度15℃,最高溫度25℃,進(jìn)水水質(zhì):近期:CODCr=242mg/L,BOD5=129.4mg/L,NH3-N=30mg/L,遠(yuǎn)期:CODCr=240mg/L,BOD5=128mg/L,NH3-N=30mg/L,出水水質(zhì):CODCr=100mg/L,BOD5=30mg/L,SS=30mg/L,NH3-N=10mg/L(2).確定采用的有關(guān)參數(shù):
取MLSS=3500mg/L,假定其70%是揮發(fā)性的,DO=3.0mg/L,k=0.05,Cs(20)=9.07mg/L y=0.6mgVSS/mgBOD5,Kd=0.05d-1,qD,20=0.05kgNH3-N/kgMLVSS?d,CS(20)=9.07mg/L,α=0.90,β=0.94,剩余堿度:100mg/L(以CaCO3),所需堿度7.14mg堿度/mgNH3-N氧化;產(chǎn)生堿度3.0mg堿度/mgNO3-N還原,硝化安全系數(shù):3。(3).設(shè)計(jì)泥齡: 確定硝化速率μN(yùn)
μN(yùn)=0.47e0.098(T-15)*N/KN+N*DO/ Ko+DO=0.47*e0.098*(15-15)*30/(100.051*15-1.158+30)*2/(1.3+2)
=0.22d-1 θcm=1/=1/0.22=4.5d,設(shè)計(jì)泥齡θc=3*4.5=13.5d 為了保證污泥穩(wěn)定,應(yīng)選擇泥齡為30d(4).設(shè)計(jì)池體體積:
①確定出水中溶解性BOD5的量:
出水中懸浮固體BOD5=1.4*0.68*30*70%=20mg/L
出水中溶解性BOD5的量=30-20=10mg/L ②好氧區(qū)容積計(jì)算:
V1=y*qv*(So-Se)*θc/MLVSS*(1+Kd*θc)=0.6*30000*(129.4-10)*30/(0.7*3500*(1+0.05*30))=9278m3 水力停留時(shí)間t1= V1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h
③脫氮計(jì)算:
產(chǎn)生污泥量=y*qv*(So-Se)/(1+Kd*θc)=0.6*30000*(129.4-10)/(1000*(1+0.05*30))=860kg/d 假設(shè)污泥中大約含12.4%的氮,這些氮用于細(xì)胞合成,用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d,轉(zhuǎn)化為:106.6*1000/30000=3.55mg/L 故脫氮量=30-10-3.55=16.45mg/L。④堿度計(jì)算:
剩余堿度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1(129.4-10)=218.5mg/L(以CaCO3)大于100mg/L,可以滿足pH>7.2 ⑤缺氧區(qū)容積計(jì)算:
qD=qD,20*1.08T-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS?d V2=qv*△N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3 水力停留時(shí)間t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h ⑥總池容積計(jì)算
V=V1+V2=9278+6295=15573m3,t=t1+t2=7.4+5=12.4h(5).曝氣量計(jì)算 ①計(jì)算需氧氣量
R=(So-Se)qv*/(1-e-kt)-1.42Px+4.6*qv*△N-2.6*qv*NO3-0.56Px =30000*(129.4-10)/(1-e-kt)/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h ②實(shí)際需氧量
Ro’=1.2*R=1.2*211=253.2kg/d 校核:Ro=R*Cs(20)/α/(β*Cs(T)-C)/1.024T-20=253.2*9.07/0.9/(0.94*8.24-3)/1.024 25-20
=477.6kg/h
(在400-500之間
符合)6.溝型尺寸設(shè)計(jì)及曝氣設(shè)備選型 采用卡式氧化溝(兩座并聯(lián)):
取有效水深H=3.5m,單溝的寬度b=7.8m,進(jìn)水量15000 m3/d, 則單溝長(zhǎng)=[V/2-0.5π(2b)2 h-2*0.5πb2 h]/4Hb=53m, 單溝好氧區(qū)總長(zhǎng)度=單溝長(zhǎng)*4* V1 /V=126m 單溝厭氧區(qū)總長(zhǎng)度=單溝長(zhǎng)*4* V2 /V=76m 采用四溝道,兩臺(tái)55kW的立式表曝氣機(jī)(單池)曝氣設(shè)備:PSB3250:D=3.25m,P=132kW,n=30r/min,清水充氧量:252kg/h,7.配水井設(shè)計(jì)
污水在配水井的停留時(shí)間最少不低于3min(不計(jì)回流污泥的量),設(shè)截面中半圓的半徑為r,矩形的寬度為r,長(zhǎng)度為2r,設(shè)計(jì)的有效水深為4.0m(2*r*r+0.5πr2)*4=30000*3/24/60 r=2.7m 8.其它附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)
工程設(shè)計(jì)中墻的厚度為250mm;氧化溝體表面設(shè)置走道板的寬度為800mm;;倒流墻的設(shè)計(jì)半徑為3.9m;配水井的進(jìn)水管道采用的規(guī)格為DN900,污泥回流管道采用的規(guī)格為DN500;出水井的設(shè)計(jì)尺寸為3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高為100mm,堰孔直徑為40mm,出水管采用的規(guī)格為DN700。
五、輻流式二沉池 1.設(shè)計(jì)說明 1.1二沉池的類型
二沉池的類型有:平流式二沉池、豎流式二沉池、輻流式二沉池、斜流式二沉池。其中,輻流式二沉池又分為:中進(jìn)周出式、周進(jìn)周出式、中進(jìn)中出式。1.2選擇輻流式(中進(jìn)周出)二沉池的原因
由于平流式二沉池占地面積大;豎流式二沉池多用于小型廢水中絮凝性懸浮固體的分離;斜流式二沉池較多時(shí)候,在曝氣池出口污泥濃度高,而且沒有設(shè)置專門的排泥設(shè)備,容易造成阻塞。因此選擇輻流式二沉池。從出水水質(zhì)和排泥的方面考慮,理論上是周進(jìn)周出效果最好。但是,實(shí)際上,考慮異重流,是中進(jìn)周出的效果最好。因此,選擇了選擇輻流式(中進(jìn)周出)二沉池。2.設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1污泥回流比:
2.2沉淀部分水面面積:
流量:
;
最大流量(設(shè)計(jì)流量):
單個(gè)池子的設(shè)計(jì)流量:
污泥負(fù)荷q取1.1m3/(m2.h),池子數(shù)n為2。
沉淀部分水面面積:
2.3校核固體負(fù)荷:
因?yàn)?42<150,符合要求。2.4池子直徑
池子直徑:
根據(jù)選型取池子直徑為35.0m。2.5沉淀部分的有效水深
沉淀時(shí)間t為2.5s
有效水深:
2.6沉淀池總高
2.7校核徑深比: 徑深比為
符合要求。2.8進(jìn)水管的設(shè)計(jì) 單體設(shè)計(jì)污水流量:
進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量:
取管徑D=700mm,流速為
因?yàn)椋?.697>0.6符合要求,所以進(jìn)水管直徑為D=700mm。2.9穩(wěn)流筒
進(jìn)水井的流速為0.8m/s,則過水面積為
過水面積和泥管面積的總和:
由過水面積和泥管面積的總和求出直徑為
筒壁厚為250mm,取管徑為900mm。
進(jìn)行校核:過水面積為
流速為。
筒上有8個(gè)小孔,孔面積為S2=,所以。
二沉池采用的是ZBX型周邊傳動(dòng)吸泥機(jī),穩(wěn)流筒的直徑為3880mm。
取穩(wěn)流筒出流速度為0.1m/s,則過水面積為
穩(wěn)流筒下部與池底距離為
所以穩(wěn)流筒下部與池底距離大于0.2m,即符合要求。2.10配水井
配水井設(shè)計(jì)為馬蹄形,在外圍加寬700mm為污泥井。
時(shí)間取3分鐘
流量為
取配水井直徑為D=3000mm
則配水井高度
其中,設(shè)計(jì)水深為7.0m,超高為0.6m。2.11出水部分單池設(shè)計(jì)流量:
出水溢流堰設(shè)計(jì)
(1)堰上水頭 H=0.05mH2O(2)每個(gè)三角堰的流量0.783L/s(3)三角堰個(gè)數(shù)
因此取n=223(個(gè))2.12排泥部分
回流污泥量為 剩余污泥量為
因?yàn)槭S辔勰嗔啃。院雎圆挥?jì),即總污泥量為0.188m3/s。取流速為0.8(m/s)
直徑為
取直徑為D=400mm
校核:流速為
0.6<0.75<0.9 因此符合要求。
綜上,二沉池采用的是ZBX型周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)
池徑為35000mm.
第四篇:污水處理廠設(shè)計(jì)
一.
二.施工方法
(一)施工準(zhǔn)備、模板安裝前基本工作:
(1)放線:首先引測(cè)建筑的邊柱、墻軸線,并以該軸線為起點(diǎn),引出各條軸線。模板放線時(shí),根據(jù)施工圖用墨線彈出模板的中心線和邊線,墻模板要彈出模板的邊線和外側(cè)控制線,以便于模板安裝和校正。
(2)用水準(zhǔn)儀把建筑水平標(biāo)高根據(jù)實(shí)際標(biāo)高的要求,直接引測(cè)到模板安裝位置。(3)模板墊底部位應(yīng)預(yù)先找平,雜物清理干凈,以保證模板位置正確,防止模板底部漏漿或砼成形后爛根。
(4)需用的模板及配件對(duì)其規(guī)格、數(shù)量逐項(xiàng)清點(diǎn)檢查,未經(jīng)修復(fù)的部件不得使用。(5)事先確定模板的組裝設(shè)計(jì)方案,向施工班組進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全交底。
(6)經(jīng)檢查合格的模板應(yīng)按安裝程序進(jìn)行堆放或運(yùn)輸。堆放整齊,底部模板應(yīng)墊離地面不少 10cm.(7)支承支柱的土壤地面,應(yīng)事先夯實(shí)整平,加鋪 50 厚墊板,并做好防水、排水設(shè)置。
(8)模板應(yīng)涂刷脫模劑。結(jié)構(gòu)表面需作處理的工程,嚴(yán)禁在模板上涂刷廢機(jī)油。膠模劑要經(jīng)濟(jì)適用,不粘污鋼筋為主。
(9)做好施工機(jī)具和輔助材料的準(zhǔn)備工作。
(二)模板安裝、技術(shù)要求:
(1)按配板設(shè)計(jì)循序拼裝,以保證模板系統(tǒng)的整體穩(wěn)定。
(2)配件必須安裝牢固,支持和斜撐的支承面應(yīng)平整堅(jiān)實(shí),要有足夠的受壓面積。(3)預(yù)埋件、預(yù)留孔洞必須位置準(zhǔn)確,安設(shè)牢固。
(4)基礎(chǔ)模板必須支撐牢固,防止變形,側(cè)模斜撐的底部應(yīng)加設(shè)墊木。
(5)墻、柱模板底面應(yīng)找平,下端應(yīng)事先做好基準(zhǔn)靠緊墊平,模板應(yīng)有可靠的支承點(diǎn),其平直度應(yīng)進(jìn)行校正,兩側(cè)模板均應(yīng)利用斜撐調(diào)整固定其垂直度。
(6)支柱所設(shè)的水平撐與剪刀撐,應(yīng)按構(gòu)造與整體穩(wěn)定性布置。
(7)同一條拼縫上的 U 形卡,不宜向同一方向卡緊。
(8)墻模板的對(duì)拉螺栓孔應(yīng)平直相對(duì),穿插螺栓不得斜拉硬頂。嚴(yán)禁在鋼模板上采用電、氣焊灼孔。
(9)鋼楞宜采用整根桿件,接頭應(yīng)錯(cuò)開設(shè)置,搭接長(zhǎng)度不應(yīng)少于 300mm.2、模板安裝注意事項(xiàng)
(1)柱模板
保證柱模板長(zhǎng)度符合模數(shù),不符合模數(shù)的放到節(jié)點(diǎn)部位處理。柱模根部要用水泥砂漿堵嚴(yán),防止跑漿,柱模的澆筑口和清掃在配模時(shí)一并考慮留出。若梁、柱模板分兩次支設(shè)時(shí),在柱子砼達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí),最上一段柱模先保留不拆,以便于與梁模板連接。
按照現(xiàn)行 《 砼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 》(GB50204-94),澆筑砼的自由傾落高度不得超過 2 m的規(guī)定。因此在柱模超過 2m 以上時(shí)可以采取設(shè)門子板車的辦法。(2)梁模板
梁口與柱頭模板的連接要緊密牢固。
梁模支柱一般情況下采用雙支柱時(shí),間距以 60~100 為宜,特殊情況應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算。模板支柱縱橫向和水平拉桿、剪刀撐等均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求布置,當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),支柱間距一般不宜大于 1 m,縱橫方向水平拉桿的上下間距不宜大于 1.5m,縱橫方向的剪刀撐間距不大于 6 米,扣件鋼管支架要檢查扣件是否擰緊。
(3)墻模板
按位置線安裝門洞口模板、預(yù)埋件或木磚。模板安裝按設(shè)計(jì)要求,邊就位邊校正,并隨即安裝各種連接件,支撐件或加設(shè)臨時(shí)支撐。相鄰模板邊肋用 U 形卡連接的間距不得大于 300 ;對(duì)拉螺栓應(yīng)根據(jù)不同的對(duì)拉形式采用不同的做法。
墻高超過 2 米以上時(shí),一般應(yīng)留設(shè)門子板。設(shè)置方法同柱模板,門子板水平距一般為 2.5 米。
(4)樓板模板
采用 Φ48×3.5 鋼管做立柱,從邊跨一側(cè)開始逐排安裝立柱,并同時(shí)安裝外楞。立柱和鋼楞(大龍骨)間距,根據(jù)模板設(shè)計(jì)計(jì)算決定,一般情況下立柱與外楞間距為 600~1200 小龍骨間距 400~600 調(diào)平后即可鋪設(shè)模板。在模板鋪設(shè)完,標(biāo)高校正后,立桿之間應(yīng)加設(shè)水平拉桿,其道數(shù)要根據(jù)立桿高度決定,一般情況下離地面 200~300 處設(shè)一道,往上縱橫方向每 1。2 左右設(shè)一道。
底層地面應(yīng)夯實(shí),底層和樓層立柱均應(yīng)墊通長(zhǎng)腳手板。采用多層支架時(shí),上下層支
柱應(yīng)在同一堅(jiān)向中心線上。
(5)基礎(chǔ)模板
為保證基礎(chǔ)尺寸,防止兩側(cè)模板位移,宜在兩側(cè)模板間相隔一段距離加設(shè)臨時(shí)支撐,澆筑砼時(shí)拆除。
箱基底板模板應(yīng)按設(shè)計(jì)要求留置后澆帶,剪力墻壁位置準(zhǔn)確,隨時(shí)找正,及時(shí)擰緊對(duì)拉螺栓。
(6)樓梯模板
施工前應(yīng)根據(jù)實(shí)際層高放樣,先安裝休息平臺(tái)梁模板,再安裝樓梯模板斜楞,然后鋪設(shè)梯底模,安裝外側(cè)模和步模板。
安裝模板蛙要特別注意斜向支柱(斜撐)的固定。防止?jié)仓艜r(shí)模板移動(dòng)。
后澆帶內(nèi)側(cè)模板安裝時(shí),底板處采用以層鋼絲網(wǎng)片支模,墻壁、頂板采用 3 厚木板支模。
三、保證安全生產(chǎn)和要求、模板上架設(shè)的電線和使用的照明燈具。應(yīng)采用 36V 的低壓電源或其它有效的安全措施。、作業(yè)時(shí),各種配件應(yīng)放在工具箱或工具袋中,嚴(yán)禁放在模板或腳手架上,不得掉落。3、要避開雷雨天施工。、裝、拆模板時(shí),必須采用穩(wěn)固的登高工具,高度超過 3。5 時(shí),必須搭設(shè)腳手架。裝、拆時(shí)下面不得站人。高處作業(yè)時(shí)操作人員應(yīng)掛上安全帶。裝、拆模板應(yīng)隨拆隨運(yùn)轉(zhuǎn),扣件和鋼管嚴(yán)禁堆放在腳手板上和拋擲。、安裝墻、柱模板
四、模板設(shè)計(jì)
本工程墻、柱模板采用組合鋼模板組拼,支撐、楞采用 Φ48×3.5 鋼管。、墻模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):取 6 米跨計(jì)算(其余跨度參照),扣除柱位置,凈跨為 6-0.24=5.76 米。采用 Φ12 對(duì)拉螺栓(兩頭采用鉆孔鋼片),縱向間距 600mm,豎向間距 300mm。組合鋼模拼裝詳附圖所示。
鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: Q 235 鋼為 215N/ mm 2。鋼模的允許撓度:面板為 1.5mm,鋼楞為 3mm。驗(yàn)算:鋼模板、鋼楞和對(duì)拉 Φ12 鋼筋是否滿足設(shè)計(jì)要求。
(1)、荷載設(shè)計(jì)值砼自重 rc =24KN/mm 3,強(qiáng)度等級(jí) C30,坍落度 12cma、砼側(cè)壓力
砼初凝時(shí)間: t0 =200/T+15=200/20+15=5.71h
F1=0.22×rc×t0×1×1.15 ×1.81/2 =46.52KN/ 2
F2=rc×H=24×0.8=67.2KN/m 2
取兩者中小值 , 即 F1=46.52KN/m 2,實(shí)際值 F=F1×1×1.15=53.5KN/m 2
b.傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的水平荷截采用導(dǎo)管為 2KN/m 2
荷載實(shí)際值為 2×1.4×0.85=2.38KN/ m 2
荷載組合實(shí)際值 :F=53.5=2.38=55.88K / m 2
(2)、驗(yàn)算 a.鋼模板驗(yàn)算采用 P3015 鋼模板(δ=2.5)
I=26.97×104mm4 Wxj=5.9×103mm3
計(jì)算簡(jiǎn)圖 :(略)化為線均布荷載 :
q1=F×o.33/1000=55.88×0.33/1000=18.44KN/mm
(用于計(jì)算承載力)
q2=F×0.3/1000=53.5×0.33/1000=17.66Kn/mm
(用于驗(yàn)算撓度)
撓度驗(yàn)算 : p=0.273×q P4/100E1
=0.273×17.66×6004/100×2.06×26.97×104
=1.13mm<[p]=1.5mm(可)
b.內(nèi)鋼楞驗(yàn)算根 Φ48×3.5 I=12.19×104 mm4 W=5.08×103 mm3
計(jì)算簡(jiǎn)圖 :(略)線荷截
q1=F×0.75/1000=55.88×0.6/1000=33.53/mm
(用于計(jì)算承載力)
q2=F×0.75/1000=53.5×0.6/1000=32.1/mm
(用于驗(yàn)算撓度)
抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 :
330/800=0.41≈0.4近似按多跨連續(xù)梁計(jì)算
M=0.078×ql2=0.078×33.53×8002=167.38×104N.mm
抗彎承載能力 :
σ=M/W=167.38×104/5.08×103=329N/mm2
329.5N/mm2>215N/mm2(不可)
方案
一、改用兩根 Φ48×3.5 作內(nèi)鋼楞。
則抗彎承載能力: =167.38×104/2×5.08×103=164N/mm2<215n/mm2(可)
方案
二、每根內(nèi)楞間距改為 600mm.M=0.078×33.53×6002=94.15×104/mm
δ=M/w=94.15×104/5.08×103=185N/mm2<215N/mm2(可)
撓度驗(yàn)算:
p=0.644×ql4/100EI
=0.644×32.1×8004/100×2.06×105×2×12.9×104
=2.49mm<3mm(可)
c.對(duì)拉鋼筋 Φ12 驗(yàn)算
結(jié)拉桿的拉力 Φ12 凈面積 A=88.74 mm2
按橫豎計(jì)算
N=F×0.8×0.6=55.88×0.8×0.6=26.82KN
對(duì)拉桿應(yīng)力 δ= N/A=26820/88.74=302N/ mm2 >215N/ mm2(不可)
改不豎向 0.3m , 縱向 0.6m 則 N=F×0.3×0.6=10.66KN
δ=10060/88.74=113.36N/ mm2 <215N/ mm2(可)、梁模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用 Φ48×3.5 鋼管支設(shè).取梁斷面 b×h=250×400, 長(zhǎng) 6000mm 的矩形梁.(1)、底模驗(yàn)算抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算
a.荷載:砼自重 24×0.25×0.4×1.2=2.88Kn.m
鋼筋荷重 1.05×0.25×0.4×1.2=0.18Kn /m
振搗砼荷重 2× 0.25× 1.2=0.6KN/m
合計(jì) q1=3.66KN/m
折減系數(shù) 0.9, 則 q=q1 ×0.9=3.29KN/m
b.抗彎承載力驗(yàn)算底模楞鋼間距取 0.7, 為多跨連續(xù)梁 ,近似單跨計(jì)算。
M=q1=3.29×0.7=0.202×10N.mm
=M/W0.202×10/5.08×10=39.76N/mm2<205N/mm2(可)
c.撓度驗(yàn)算
p=5ql4/384EI=5×3.29×700/384×2.06×105×12.9× 104
=0.39mm<[ p] =I/250=700/250=2.8mm(可)
小楞驗(yàn)算:
a.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算小楞間距 700 mm,小楞上的荷載為集中荷載。
取 p=q1=3.66KN/m
M=1/8p1(2-b/t)=1/8×3660×700×(2-300/700)=0.511×106N.mm
δ =M/W=0.511×106/5.08×103=101N/mm2<205N/mm2(可)
若取間距 900,則 δ=130N/mm2<205N/mm2(可)
b.撓度驗(yàn)算
P=Pl/48EI=3660×103×700/48×2.06×105×12.9×104=0.2mm<1/250=2.8mm3、大楞驗(yàn)算
M=1/10ql2=1/10 ×3.66 ×7002=1.8× 105N.mm(可)
ó=M/W=1.8 ×105/5.08× 103=35.46M/mm2<205N/mm2
Р=3.66×7002/150EI=1.79×106/150×2.06×105×12.9× 104
=0.45mm<1/250=2.8(可)、鋼管立柱驗(yàn)算橫桿步距 1000mm,立桿允許荷載 11.6Kn
每根立柱荷載 N=19.74/16=1.23KN
立柱穩(wěn)定驗(yàn)算 : ψ =N/ψA ≤ f
A=489mm2
λ=1/I=130/1.58=82 查(GBJ18-87)附錄三 :
軸心受壓穩(wěn)定系數(shù) ψ =0.71(可)
ó=N/ψA=1230/0.7× 489=4.75N/mm2<205N/mm2(可)
若取 @1000 立桿 , 則
N=19.74/12=1.65KN
Ψ =N/ψA=1650/0.71× 489=4.75N/mm2<205N/mm2(可)
取立桿 @900
結(jié)論 : 1.剪力墻 250mm 厚時(shí) , 選用方案二,內(nèi)外縱橫桿間距 600。拉桿選用 Φ12,兩端與鋼模板的 U 型卡卡牢。
第五篇:污水處理廠設(shè)計(jì)
青 島 科 技 大 學(xué)
青島市某污水處理廠工程初步設(shè)計(jì) 題 目 __________________________________
指導(dǎo)教師______________________
劉立東 學(xué)生姓名_____________________
0909020108 學(xué)生學(xué)號(hào)__________________________
張書武
環(huán)境與安全工程 學(xué)院(部)環(huán)境工程___________________________________________________________專業(yè)
091 ________________
2012年1月08日班