第一篇:城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算
第三章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算
第一節(jié) 格柵
進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施,可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物,以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過(guò)程的雜物。
擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)?;剞D(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好,該設(shè)備由動(dòng)力裝置,機(jī)架,清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成,動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī),結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)整維修方便,適用于生活污水預(yù)處理。
1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明
柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定,過(guò)柵流速一般為0.6~1.0m/s,槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大,不僅過(guò)柵水頭損失增加,還可能將已截留在柵上的柵渣沖過(guò)格柵,如果流速過(guò)小,柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外,在選擇格柵斷面尺寸時(shí),應(yīng)注意設(shè)計(jì)過(guò)流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過(guò)流能力的80%,以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。
1.2
設(shè)計(jì)流量:
a.日平均流量
Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s
Kz取1.4 b.最大日流量
Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.設(shè)計(jì)參數(shù):
柵條凈間隙為b=25.0mm
柵前流速ν1=0.7m/s 過(guò)柵流速0.6m/s
柵前部分長(zhǎng)度:0.5m 格柵傾角δ=60°
單位柵渣量:ω1=0.05m3柵渣/103m3污水
1.設(shè)計(jì)計(jì)算:
1.4.1 確定柵前水深
B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計(jì)算得:
2B1?2Q??B2?0.153?0.66m
h?1?0.33m 0.72所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h≈0.33m 1.4.2 格柵計(jì)算
說(shuō)明:
Qmax—最大設(shè)計(jì)流量,m3/s;
α—格柵傾角,度(°);
h—柵前水深,m;
ν—污水的過(guò)柵流速,m/s。
柵條間隙數(shù)(n)為
n?Qmaxsin?0.153?sin60?=?30(條)
ehv0.025?0.3?0.6柵槽有效寬度(B)
設(shè)計(jì)采用?10圓鋼為柵條,即S=0.01m。B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.025?30=1.04(m)
通過(guò)格柵的水頭損失h2 h2?K?h0
h0???22gsin?
h0—計(jì)算水頭損失;
g—重力加速度;
K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3;
ξ—阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān),對(duì)于圓形斷面,??1.79???
0.62?0.01h2?3?1.79???sin60??0.025(m)??0.0252?9.81??所以:柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)
(h1—柵前渠超高,一般取0.3m)柵槽總長(zhǎng)度L
4?3?s?b?4?3B?B11.04?0.66??0.52m
2*tan?12*tan20? L1L2??0.26m
2L1?H1?h?h1=0.3+0.33=0.63 L?L1?L2?1.0?0.5?H10.63?0.52?0.26?1.0?0.5??2.64m tan?tan60?L1—進(jìn)水渠長(zhǎng),m;
L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度,m; B1—進(jìn)水渠寬,;
α1—進(jìn)水漸寬部分的展開(kāi)角,一般取20°。
圖一
格柵簡(jiǎn)圖
1.4.3 柵渣量計(jì)算
對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵,對(duì)于城市污水,每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3,每日柵渣量為
W?QmaxW1?864000.153?0.05?86400=0.4m3/d ?Kz?10001.64?1000攔截污物量大于0.3m3/d,宜采用機(jī)械清渣。
二、沉砂池
采用平流式沉砂池 1.設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量:Q=301L/s(按2010年算,設(shè)計(jì)1組,分為2格)設(shè)計(jì)流速:v=0.25m/s 水力停留時(shí)間:t=30s 2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)沉砂池長(zhǎng)度:
L=vt=0.25×30=7.5m(2)水流斷面積:
A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2
(3)池總寬度:
設(shè)計(jì)n=2格,每格寬取b=1.2m>0.6m,池總寬B=2b=2.4m(4)有效水深:
h2=A/B=1.204/2.4=0.5m(介于0.25~1m之間)
(5)貯泥區(qū)所需容積:設(shè)計(jì)T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個(gè)沉砂斗容積
Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10(每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗,兩格共有四個(gè)沉砂斗)其中X1:城市污水沉砂量3m3/105m3,K:污水流量總變化系數(shù)1.5(6)沉砂斗各部分尺寸及容積: 設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn)d=0.5m,則沉砂斗上口寬:
a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m
tan60?tan60?沉砂斗容積:
V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66
(略大于V1=0.26m3,符合要求)
(7)沉砂池高度:采用重力排砂,設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長(zhǎng)度為L(zhǎng)2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 2則沉泥區(qū)高度為
h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m
池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m,H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m(8)進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度: L1?B?2B12.4?2?0.94??1.43m
tan20?tan20?(9)出水漸窄部分長(zhǎng)度: L3=L1=1.43m(10)校核最小流量時(shí)的流速:
最小流量即平均日流量
Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 則vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s,符合要求
(11)計(jì)算草圖如下: 進(jìn)水出水圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖
第三節(jié) 沉淀池
3.1 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池:
圖四
沉淀池簡(jiǎn)圖
3.2 設(shè)計(jì)參數(shù):
沉淀池個(gè)數(shù)n=2;水力表面負(fù)荷q’=1m3/(m2h);出水堰負(fù)荷1.7L/s·m(146.88m/m·d);
3h3為緩沖層高度,取0.5m;h5為掛泥板高度,取0.5m。沉淀時(shí)間T=2h;污泥斗下半徑r2=1m,上半徑r1=2m;剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算: 3.2.1.1 池表面積
A?Q1042??1042m2 q'13.2.1.2 單池面積
A1042??521m2
(取530m2)n23.2.1.3 池直徑 A單池?D?4?A單池=4?530=25.98m
(取530m)3.14?3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離,該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過(guò)程,分離區(qū)的沉淀過(guò)程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響,取h2?3m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容積
3.14?262V??h2??3?1591.98m3
443.2.1.6 沉淀池坡底落差(取池底坡度i=0.05)?D??26?h4?i???r1??0.05???2??0.55m
?2??2?3.2.1.7 沉淀池周邊(有效)水深 ?D2H0?h2?h3?h5?3?0.5?0.5?4.0m?4.0m(3.2.1.8 污泥斗容積
D26??6.5?6,滿(mǎn)足規(guī)定)H04污泥斗高度h6?(r1?r2)?tg??(2?1)?tg600?1.73m
V1?3.14?1.73?(22?2?1?12)?12.7m3
33池底可儲(chǔ)存污泥的體積為:
?h3.14?0.8V2?4?R2?Rr1?r12??(132?13?2?22)?166.63m3
43?h6?r21?r1r2?r22????共可儲(chǔ)存污泥體積為:V1?V2?12.7?166.63?179.33m33.2.1.9 沉淀池總高度 H=0.47+4+1.73=6.2m
3.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算
3.3.1 單池設(shè)計(jì)流量521m3/h(0.145m3/s)進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量:0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管徑D1=500mm,v1?
30.218?4D1?2?1.11m/s
3.3.2 進(jìn)水豎井
進(jìn)水井徑采用1.2m,2出水口尺寸0.30×1.2m,共6個(gè)沿井壁均勻分布 出水口流速
v2?0.218?0.101m/s(?0.15m/s)
0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計(jì)算
圖六
進(jìn)水豎井示意圖
筒中流速 v3?0.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒過(guò)流面積 f?Q進(jìn)?3?0.218?7.27m2
紊流筒直徑 0.03D3?4f??4?7.27?3m
3.143.4 出水部分設(shè)計(jì)
3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)
采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。
槽寬b?2?0.9?(k?q集)0.4=0.9??1.4?0.145?=0.48m0.4(其中k為安全系數(shù)采用1.2~1.5)
設(shè)槽中流速v=0.5m/s 設(shè)計(jì)環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m,集水槽總高度為0.4+0.4(超高)=0.8m,采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設(shè)計(jì)(采用出水三角堰90°)
3.4.3.1 堰上水頭(即三角口底部至上游水面的高度)H1=0.04m 3.4.3.2每個(gè)三角堰的流量q1
q1?1.343H12.47?1.343?0.042.47?0.0004733m3/s
3.4.3.3三角堰個(gè)數(shù)n1
n1?Q單q1?0.145?306.4個(gè)?設(shè)計(jì)時(shí)取307個(gè)?
0.00047333.4.3.4三角堰中心距
L1?L?(D?2b)3.14?(36?2?0.48)???0.358mn1307307
圖七 溢流堰簡(jiǎn)圖
六、氧化溝 1.設(shè)計(jì)參數(shù)
擬用卡羅塞(Carrousel)氧化溝,去除BOD5與COD之外,還具備硝化和一定的脫氮除磷作用,使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計(jì)分2座,按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì),每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為
2.6?104Q1′==10000m3/d=115.8L/s。
2?1.3總污泥齡:20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700 曝氣池:DO=2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化,可利用氧2.6mgO2/NO3—N還原 α=0.9
β=0.98 其他參數(shù):a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脫氮速率:qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-
1Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg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):2.5 脫硝溫度修正系數(shù):1.08 2.設(shè)計(jì)計(jì)算
(1)堿度平衡計(jì)算:
1)設(shè)計(jì)的出水BOD5為20 mg/L,則出水中溶解性BOD5=20-0.7×20×1.42×(1-e-0.23×5)=6.4 mg/L 2)采用污泥齡20d,則日產(chǎn)泥量為:
aQSr0.6?10000?(190?6.4)??550.8 kg/d 1?btm1000?(1?0.05?20)
設(shè)其中有12.4%為氮,近似等于TKN中用于合成部分為:
0.124?550.8=68.30 kg/d
即:TKN中有
68.30?1000?6.83mg/L用于合成。
10000
需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L
需用于還原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L
3)堿度平衡計(jì)算
已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度 /除去1mg BOD5,且設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L,剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×(190-6.4)=132.16 mg/L
計(jì)算所得剩余堿度以CaCO3計(jì),此值可使PH≥7.2 mg/L(2)硝化區(qū)容積計(jì)算:
硝化速率為
?n?0.47e?0.098?T?15???N???O2?????
0.05T?1.158??N?10???KO2?O2??2???2???
?0.47e0.098?15?15???0.05?15?1.158?? 1.3?22?10??????
=0.204 d-1
故泥齡:tw?1?n?1?4.9d 0.20采用安全系數(shù)為2.5,故設(shè)計(jì)污泥齡為:2.5?4.9=12.5d
原假定污泥齡為20d,則硝化速率為:
?n?
單位基質(zhì)利用率:
u?1?0.05d-1 20?n?ba?0.05?0.05?0.167kgBOD5/kgMLVSS.d
0.6
MLVSS=f×MLSS=0.75?3600=2700 mg/L
(190?6.4)?10000?10994kg
0.167?100010994
硝化容積:Vn??1000?4071.9m3
27004071.9
水力停留時(shí)間:tn??24?9.8h
10000
所需的MLVSS總量=(3)反硝化區(qū)容積:
12℃時(shí),反硝化速率為:
F??
qdn??0.03()?0.029???T?20?
M??????190
??0.03?()?0.029??1.08?12?20?
16??3600???24??
=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d
14.17?10000?141.7kg/d 1000141.7
脫氮所需MLVSS=?8335.3kg
0.0198335.脫氮所需池容:Vdn??1000?3087.1 m3
27002778.4
水力停留時(shí)間:tdn??24?7.4h
1000還原NO3-N的總量=
(4)氧化溝的總?cè)莘e:
總水力停留時(shí)間:
t?tn?tdn?9.8?7.4?17.2h
總?cè)莘e:
V?Vn?Vdn?4071.9?3087.1?7159m3
(5)氧化溝的尺寸:
氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝,取池深3.5m,寬7m,則氧化溝總長(zhǎng):71594071.9?292.2m。其中好氧段長(zhǎng)度為?166.2m,缺氧段長(zhǎng)度為3.5?73.5?73087.1?126.0m。3.5?7?21??66m
22292.2?66則單個(gè)直道長(zhǎng):?56.55m
(取59m)
4彎道處長(zhǎng)度:3???7???21
故氧化溝總池長(zhǎng)=59+7+14=80m,總池寬=7?4=28m(未計(jì)池壁厚)。
校核實(shí)際污泥負(fù)荷Ns?
(6)需氧量計(jì)算:
采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:
O2(kg/d)?A?Sr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3
其中:第一項(xiàng)為合成污泥需氧量,第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量,第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。
經(jīng)驗(yàn)系數(shù):A=0.5
B=0.1
需要硝化的氧量:
Nr=25.17?10000?10-3=251.7kg/d R=0.5?10000?(0.19-0.0064)+0.1?4071.9?2.7 +4.6?251.7-2.6?141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃,查表得α=0.8,β=0.9,氧的飽和度Cs(30?)=7.63 mg/L,Cs(20?)=9.17 mg/L
采用表面機(jī)械曝氣時(shí),20℃時(shí)脫氧清水的充氧量為:
R0?QSa10000?190??0.014kgBOD/kgMLSS?d XV3600?7159????Cs(T)?C??1.024?T?20?RCs(20?)
116.95?9.17
0.80??0.9?1?7.63?2??1.024?30?20?
?217.08kg/h?查手冊(cè),選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī),直徑Ф=3.5m,電機(jī)功率N=55kW,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kgO2/h,每座氧化溝所需數(shù)量為n,則
n?R0217.08??1.74
取n=2臺(tái) 125125(7)回流污泥量:
可由公式R?X求得。
Xr?X式中:X=MLSS=3.6g/L,回流污泥濃度Xr取10g/L。則:
R?3.6?0.56(50%~100%,實(shí)際取60%)
10?3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%,則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。
(8)剩余污泥量:
Qw?550.8240?0.25??10000?1334.4kg/d 0.751000
如由池底排除,二沉池排泥濃度為10g/L,則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為:
1334.4?133.44m3/d 10(9)氧化溝計(jì)算草草圖如下:
備用曝氣機(jī)欄桿可暫不安裝
上走道板進(jìn)水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量計(jì)井及二沉池鋼梯圖5 氧化溝計(jì)算草圖 七、二沉池
該沉淀池采用中心進(jìn)水,周邊出水的幅流式沉淀池,采用刮泥機(jī)。1.設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)進(jìn)水量:Q=10000 m3/d(每組)
表面負(fù)荷:qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h,取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷:qs =140 kg/ m2.d 水力停留時(shí)間(沉淀時(shí)間):T=2.5 h 堰負(fù)荷:取值范圍為1.5—2.9L/s.m,取2.0 L/(s.m)2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算:A?Q10000??417m2 qb1?244A?4?417?23m?16m 3.14(2)沉淀池直徑:D??
有效水深為
h=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m
(3)貯泥斗容積:
D23??9.2(介于6~12)h12.為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放,故貯泥時(shí)間采用Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積:
2Tw(1?R)QX?X?Xr2?2?(1?0.6)?10000?360024?706m3
3600?10000
Vw?
則污泥區(qū)高度為
h2?
(4)二沉池總高度:
取二沉池緩沖層高度h3=0.4m,超高為h4=0.3m 則池邊總高度為
h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 設(shè)池底度為i=0.05,則池底坡度降為
h5?
則池中心總深度為
H=h+h5=4.9+0.53=5.43m
(5)校核堰負(fù)荷:
徑深比
D23??8.28
h1?h32.9Vw706??1.7m A417b?d23?2i??0.05?0.53m 2
2堰負(fù)荷
D23??5.22
h1?h2?h34.6Q10000??138m3/(d.m)?1.6L/(s.m)?2L/(s.m)?D3.14?23以上各項(xiàng)均符合要求
(6)輻流式二沉池計(jì)算草圖如下:
出水進(jìn)水圖6 輻流式沉淀池排泥
出水進(jìn)水圖7 輻流式沉淀池計(jì)算草圖
八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池 1.設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量:Q′=20000m3/d=231.5 L/s(設(shè)一座)
水力停留時(shí)間:T=0.5h=30min 設(shè)計(jì)投氯量為:ρ=4.0mg/L平均水深:h=2.0m 隔板間隔:b=3.5m 2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)接觸池容積:
V=Q′T=231.5?10-3?30?60=417 m3
?表面積A?V4172
??209m h2 隔板數(shù)采用2個(gè),則廊道總寬為B=(2+1)?3.5=10.5m 取11m 接觸池長(zhǎng)度L=L? 長(zhǎng)寬比
A209??19.9m 取20m B10.5L20??5.7 b3.5 實(shí)際消毒池容積為V′=BLh=11?20?2=440m3
池深取2+0.3=2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿(mǎn)足有效停留時(shí)間的要求(2)加氯量計(jì)算:
設(shè)計(jì)最大加氯量為ρmax=4.0mg/L,每日投氯量為
ω=ρmaxQ=4?20000?10-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶,每日加氯量為3/4瓶,共貯用12瓶,每日加氯機(jī)兩臺(tái),單臺(tái)投氯量為1.5~2.5kg/h。
配置注水泵兩臺(tái),一用一備,要求注水量Q=1—3m3/h,揚(yáng)程不小于10mH2O(3)混合裝置:
在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)2臺(tái)(立式),混合攪拌機(jī)功率N0
1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實(shí)際選用JWH—310—1機(jī)械混合攪拌機(jī),漿板深度為1.5m,漿葉直徑為0.31m,漿葉寬度0.9m,功率4.0Kw 解除消毒池設(shè)計(jì)為縱向板流反應(yīng)池。在第一格每隔3.8m設(shè)縱向垂直折流板,在第二格每隔6.33m設(shè)垂直折流板,第三格不設(shè)(4)接觸消毒池計(jì)算草圖如下:
圖8 接觸消毒池工藝計(jì)算圖
第二篇:城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算
污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 第三章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算
第一節(jié) 格柵
進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施,可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物,以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過(guò)程的雜物。
擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好,該設(shè)備由動(dòng)力裝置,機(jī)架,清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成,動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī),結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)整維修方便,適用于生活污水預(yù)處理。
1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明
柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定,過(guò)柵流速一般為0.6~1.0m/s,槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大,不僅過(guò)柵水頭損失增加,還可能將已截留在柵上的柵渣沖過(guò)格柵,如果流速過(guò)小,柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外,在選擇格柵斷面尺寸時(shí),應(yīng)注意設(shè)計(jì)過(guò)流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過(guò)流能力的80%,以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。
1.2
設(shè)計(jì)流量:
a.日平均流量
Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s
Kz取1.4 b.最大日流量
Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s 1.設(shè)計(jì)參數(shù):
柵條凈間隙為b=25.0mm
柵前流速ν1=0.7m/s 過(guò)柵流速0.6m/s
柵前部分長(zhǎng)度:0.5m 格柵傾角δ=60°
單位柵渣量:ω1=0.05m3柵渣/103m3污水
1.設(shè)計(jì)計(jì)算:
1.4.1 確定柵前水深
B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計(jì)算得:
2B1?2Q??B2?0.153?0.66m
h?1?0.33m 0.72所以柵前槽寬約0.66m。柵前水深h≈0.33m 1.4.2 格柵計(jì)算
說(shuō)明:
Qmax—最大設(shè)計(jì)流量,m3/s;
α—格柵傾角,度(°);
h—柵前水深,m;
ν—污水的過(guò)柵流速,m/s。
柵條間隙數(shù)(n)為
n?Qmaxsin?0.153?sin60??30(條)=
0.025?0.3?0.6ehv柵槽有效寬度(B)
設(shè)計(jì)采用?10圓鋼為柵條,即S=0.01m。
污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang B?S(n?1)?bn?0.01?(30?1)?0.025?30=1.04(m)
通過(guò)格柵的水頭損失h2 h2?K?h0
h0???22gsin?
h0—計(jì)算水頭損失;
g—重力加速度;
K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3;
ξ—阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān),對(duì)于圓形斷面,??1.79???
0.62?0.01h2?3?1.79???sin60??0.025(m)??0.0252?9.81??所以:柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.33+0.3+0.025=0.655(m)
(h1—柵前渠超高,一般取0.3m)柵槽總長(zhǎng)度L
4?3?s?b?4?3B?B11.04?0.66??0.52m
2*tan?12*tan20? L1L2??0.26m
2L1?H1?h?h1=0.3+0.33=0.63 L?L1?L2?1.0?0.5?H10.63?0.52?0.26?1.0?0.5??2.64m tan?tan60?L1—進(jìn)水渠長(zhǎng),m;
L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度,m; B1—進(jìn)水渠寬,;
α1—進(jìn)水漸寬部分的展開(kāi)角,一般取20°。
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圖一
格柵簡(jiǎn)圖
1.4.3 柵渣量計(jì)算
對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵,對(duì)于城市污水,每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3,每日柵渣量為
W?QmaxW1?864000.153?0.05?86400=0.4m3/d ?Kz?10001.64?1000攔截污物量大于0.3m3/d,宜采用機(jī)械清渣。
二、沉砂池
采用平流式沉砂池 1.設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量:Q=301L/s(按2010年算,設(shè)計(jì)1組,分為2格)設(shè)計(jì)流速:v=0.25m/s 水力停留時(shí)間:t=30s 2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)沉砂池長(zhǎng)度:
L=vt=0.25×30=7.5m(2)水流斷面積:
A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2
(3)池總寬度:
設(shè)計(jì)n=2格,每格寬取b=1.2m>0.6m,池總寬B=2b=2.4m(4)有效水深:
h2=A/B=1.204/2.4=0.5m(介于0.25~1m之間)
(5)貯泥區(qū)所需容積:設(shè)計(jì)T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個(gè)沉砂斗容積
Q1TX11.3?104?2?3V1???0.26m3 552K102?1.5?10(每格沉砂池設(shè)兩個(gè)沉砂斗,兩格共有四個(gè)沉砂斗)其中X1:城市污水沉砂量3m3/105m3,K:污水流量總變化系數(shù)1.5(6)沉砂斗各部分尺寸及容積:
污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn)d=0.5m,則沉砂斗上口寬:
a?2hd2?0.5?a1??0.5?1.1m
tan60?tan60?沉砂斗容積:
V?hd0.52(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52)?0.34m3 66
(略大于V1=0.26m3,符合要求)
(7)沉砂池高度:采用重力排砂,設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長(zhǎng)度為L(zhǎng)2?L?2a7.5?2?1.1??2.65m 2則沉泥區(qū)高度為
h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m
池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m,H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m(8)進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度: L1?B?2B12.4?2?0.94??1.43m
tan20?tan20?(9)出水漸窄部分長(zhǎng)度: L3=L1=1.43m(10)校核最小流量時(shí)的流速:
最小流量即平均日流量
Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s 則vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s,符合要求
(11)計(jì)算草圖如下:
污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 進(jìn)水出水圖4平流式沉砂池計(jì)算草圖
第三節(jié) 沉淀池
3.1 采用中心進(jìn)水輻流式沉淀池:
圖四
沉淀池簡(jiǎn)圖
3.2 設(shè)計(jì)參數(shù):
沉淀池個(gè)數(shù)n=2;水力表面負(fù)荷q’=1m3/(m2h);出水堰負(fù)荷1.7L/s·m(146.88m/m·d);
3沉淀時(shí)間T=2h;污泥斗下半徑h3為緩沖層高度,取0.5m;h5為掛泥板高度,取0.5m。r2=1m,上半徑r1=2m;剩余污泥含水率P1=99.2% 3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算: 3.2.1.1 池表面積
A?Q1042??1042m2 q'13.2.1.2 單池面積
A單池?A10422??521m2
(取530m)n24?A單池3.2.1.3 池直徑
D? ?=4?530=25.98m
(取530m)3.145 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 3.2.1.4 沉淀部分有效水深(h2)混合液在分離區(qū)泥水分離,該區(qū)存在絮凝和沉淀兩個(gè)過(guò)程,分離區(qū)的沉淀過(guò)程會(huì)受進(jìn)水的紊流影響,取h2?3m 3.2.1.5 沉淀池部分有效容積
3.14?262V??h2??3?1591.98m3
443.2.1.6 沉淀池坡底落差(取池底坡度i=0.05)?D2?D??26?h4?i???r1??0.05???2??0.55m
?2??2?3.2.1.7 沉淀池周邊(有效)水深
H0?h2?h3?h5?3?0.5?0.5?4.0m?4.0m(3.2.1.8 污泥斗容積
D26??6.5?6,滿(mǎn)足規(guī)定)H04污泥斗高度h6?(r1?r2)?tg??(2?1)?tg600?1.73m
V1??h63?r421?r1r2?r22??3.14?1.73?(22?2?1?12)?12.7m3 3池底可儲(chǔ)存污泥的體積為:
V2??h4?R2?Rr1?r12???3.14?0.8?(132?13?2?22)?166.63m3 3 共可儲(chǔ)存污泥體積為:V1?V2?12.7?166.63?179.33m33.2.1.9 沉淀池總高度 H=0.47+4+1.73=6.2m
3.3 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算
3.3.1 單池設(shè)計(jì)流量521m3/h(0.145m3/s)污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量:0.145×(1+R)=0.145×1.5=0.218m/s 管徑D1=500mm,v1?
30.218?4D1?2?1.11m/s
3.3.2 進(jìn)水豎井
進(jìn)水井徑采用1.2m,2出水口尺寸0.30×1.2m,共6個(gè)沿井壁均勻分布 出水口流速
v2?0.218?0.101m/s(?0.15m/s)
0.30?1.2?63.3.3 紊流筒計(jì)算
圖六
進(jìn)水豎井示意圖
筒中流速 v3?0.03~0.02m/s,(取0.03m/s)紊流筒過(guò)流面積 f?Q進(jìn)?3?0.218?7.27m2
紊流筒直徑 0.03D3?4f??4?7.27?3m
3.143.4 出水部分設(shè)計(jì)
3.4.1 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=0.145 m3/s 3.4.2 環(huán)形集水槽設(shè)計(jì)
采用單側(cè)集水環(huán)形集水槽計(jì)算。
槽寬b?2?0.9?(k?q集)0.4=0.9??1.4?0.145?=0.48m0.4(其中k為安全系數(shù)采用1.2~1.5)
設(shè)槽中流速v=0.5m/s 設(shè)計(jì)環(huán)形槽內(nèi)水深為0.4m,集水槽總高度為0.4+0.4(超高)=0.8m,采用90°三角堰。3.4.3 出水溢流堰的設(shè)計(jì)(采用出水三角堰90°)
3.4.3.1 堰上水頭(即三角口底部至上游水面的高度)H1=0.04m 3.4.3.2每個(gè)三角堰的流量q1
q1?1.343H12.47?1.343?0.042.47?0.0004733m3/s
3.4.3.3三角堰個(gè)數(shù)n1
n1?Q單q1?0.145?306.4個(gè)?設(shè)計(jì)時(shí)取307個(gè)?
0.00047333.4.3.4三角堰中心距
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L1?L?(D?2b)3.14?(36?2?0.48)???0.358mn1307307
圖七 溢流堰簡(jiǎn)圖
六、氧化溝 1.設(shè)計(jì)參數(shù)
擬用卡羅塞(Carrousel)氧化溝,去除BOD5與COD之外,還具備硝化和一定的脫氮除磷作用,使出水NH3-N低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按2010年設(shè)計(jì)分2座,按最大日平均時(shí)流量設(shè)計(jì),每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為
2.6?104Q1′==10000m3/d=115.8L/s。
2?1.3總污泥齡:20d MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 則MLSS=2700 曝氣池:DO=2mg/L NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化,可利用氧2.6mgO2/NO3—N還原 α=0.9
β=0.98 其他參數(shù):a=0.6kgVSS/kgBODb=0.07d-1 脫氮速率:qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-
1Ko2=1.3mg/L 剩余堿度100mg/L(保持PH≥7.2): 所需堿度7.1mg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):2.5 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 脫硝溫度修正系數(shù):1.08 2.設(shè)計(jì)計(jì)算
(1)堿度平衡計(jì)算:
1)設(shè)計(jì)的出水BOD5為20 mg/L,則出水中溶解性BOD5=20-0.7×20×1.42×(1-e-0.23×5)=6.4 mg/L 2)采用污泥齡20d,則日產(chǎn)泥量為:
aQSr0.6?10000?(190?6.4)??55.08 kg/d 1?btm1000?(1?0.05?20)
設(shè)其中有12.4%為氮,近似等于TKN中用于合成部分為:
0.124?550.8=68.30 kg/d
即:TKN中有
68.30?1000?6.83mg/L用于合成。
10000
需用于氧化的NH3-N =34-6.83-2=25.17 mg/L
需用于還原的NO3-N =25.17-11=14.17 mg/L
3)堿度平衡計(jì)算
已知產(chǎn)生0.1mg/L堿度 /除去1mg BOD5,且設(shè)進(jìn)水中堿度為250mg/L,剩余堿度=250-7.1×25.17+3.0×14.17+0.1×(190-6.4)=132.16 mg/L
計(jì)算所得剩余堿度以CaCO3計(jì),此值可使PH≥7.2 mg/L(2)硝化區(qū)容積計(jì)算:
硝化速率為
?n?0.47e?0.098?T?15???N???O2?????
0.05T?1.158??N?10???KO2?O2??2???2?
?0.47e0.098?15?15??? ?0.05?15?1.158???2?101.3?2??????
=0.204 d-1
故泥齡:tw?1?n?1?4.9d 0.20采用安全系數(shù)為2.5,故設(shè)計(jì)污泥齡為:2.5?4.9=12.5d
原假定污泥齡為20d,則硝化速率為:
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?n?
單位基質(zhì)利用率:
u?1?0.05d-1 20?n?ba?0.05?0.05?0.167kgBOD5/kgMLVSS.d
0.6
MLVSS=f×MLSS=0.75?3600=2700 mg/L
(190?6.4)?10000?10994kg
0.167?100010994?1000?4071.9m
3硝化容積:Vn?27004071.9?24?9.8h
水力停留時(shí)間:tn?10000
所需的MLVSS總量=(3)反硝化區(qū)容積:
12℃時(shí),反硝化速率為:
F??
qdn??0.03()?0.029???T?20?
M??????190
??0.03?()?0.029??1.08?12?20?
16??3600???24??
=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d
14.17?10000?141.7kg/d 1000141.7?8335.3kg
脫氮所需MLVSS=
0.0198335.3?1000?3087.1 m3
脫氮所需池容:Vdn?27002778.4?24?7.4h
水力停留時(shí)間:tdn?1000還原NO3-N的總量=
(4)氧化溝的總?cè)莘e:
總水力停留時(shí)間:
t?tn?tdn?9.8?7.4?17.2h
總?cè)莘e:
V?Vn?Vdn?4071.9?3087.1?7159m3
(5)氧化溝的尺寸:
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氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝,取池深3.5m,寬7m,則氧化溝總長(zhǎng):71594071.9?292.2m。其中好氧段長(zhǎng)度為?166.2m,缺氧段長(zhǎng)度為3.5?73.5?73087.1?126.0m。3.5?7?21??66m
22292.2?66則單個(gè)直道長(zhǎng):?56.55m
(取59m)
4彎道處長(zhǎng)度:3???7???21
故氧化溝總池長(zhǎng)=59+7+14=80m,總池寬=7?4=28m(未計(jì)池壁厚)。
校核實(shí)際污泥負(fù)荷Ns?
(6)需氧量計(jì)算:
采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:
O2(kg/d)?A?Sr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3
其中:第一項(xiàng)為合成污泥需氧量,第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量,第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。
經(jīng)驗(yàn)系數(shù):A=0.5
B=0.1
需要硝化的氧量:
Nr=25.17?10000?10-3=251.7kg/d R=0.5?10000?(0.19-0.0064)+0.1?4071.9?2.7 +4.6?251.7-2.6?141.7 =2806.81kg/d=116.95kg/h 取T=30℃,查表得α=0.8,β=0.9,氧的飽和度Cs(30?)=7.63 mg/L,Cs(20?)=9.17 mg/L
采用表面機(jī)械曝氣時(shí),20℃時(shí)脫氧清水的充氧量為:
R0?QSa10000?190??0.014kgBOD/kgMLSS?d XV3600?7159????Cs(T)?C??1.024?T?20?RCs(20?)
116.95?9.17
0.80??0.9?1?7.63?2??1.024?30?20?
?217.08kg/h? 11 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang 查手冊(cè),選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī),直徑Ф=3.5m,電機(jī)功率N=55kW,單臺(tái)每小時(shí)最大充氧能力為125kgO2/h,每座氧化溝所需數(shù)量為n,則
n?R0217.08??1.74
取n=2臺(tái) 125125(7)回流污泥量:
可由公式R?X求得。
Xr?X式中:X=MLSS=3.6g/L,回流污泥濃度Xr取10g/L。則:
R?3.6?0.56(50%~100%,實(shí)際取60%)
10?3.6考慮到回流至厭氧池的污泥為11%,則回流到氧化溝的污泥總量為49%Q。
(8)剩余污泥量:
Qw?550.8240?0.25??10000?1334.4kg/d 0.751000
如由池底排除,二沉池排泥濃度為10g/L,則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為:
1334.4?133.44m3/d 10(9)氧化溝計(jì)算草草圖如下:
備用曝氣機(jī)欄桿可暫不安裝
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上走道板進(jìn)水管接自提升泵房及沉砂池走道板上出水管至流量計(jì)井及二沉池鋼梯圖5 氧化溝計(jì)算草圖 七、二沉池
該沉淀池采用中心進(jìn)水,周邊出水的幅流式沉淀池,采用刮泥機(jī)。1.設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)進(jìn)水量:Q=10000 m3/d(每組)
表面負(fù)荷:qb范圍為1.0—1.5 m3/ m2.h,取q=1.0 m3/ m2.h 固體負(fù)荷:qs =140 kg/ m2.d 水力停留時(shí)間(沉淀時(shí)間):T=2.5 h 堰負(fù)荷:取值范圍為1.5—2.9L/s.m,取2.0 L/(s.m)2.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算:A?Q10000??417m2 qb1?24(2)沉淀池直徑:D?4A??4?417?23m?16m 3.1有效水深為
h=qbT=1.0?2.5=2.5m<4m
(3)貯泥斗容積:
D23??9.2(介于6~12)h12.5污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang
為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放,故貯泥時(shí)間采用Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積:
2Tw(1?R)QX?X?Xr2?2?(1?0.6)?10000?360024?706m3
3600?10000
Vw?
則污泥區(qū)高度為
h2?
(4)二沉池總高度:
取二沉池緩沖層高度h3=0.4m,超高為h4=0.3m 則池邊總高度為
h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m 設(shè)池底度為i=0.05,則池底坡度降為
h5?
則池中心總深度為
H=h+h5=4.9+0.53=5.43m
(5)校核堰負(fù)荷:
徑深比
D23??8.28
h1?h32.9b?d23?2i??0.05?0.53m 22Vw706??1.7m A417
堰負(fù)荷
D23??5.22
h1?h2?h34.6Q10000??138m3/(d.m)?1.6L/(s.m)?2L/(s.m)?D3.14?23以上各項(xiàng)均符合要求
(6)輻流式二沉池計(jì)算草圖如下:
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出水進(jìn)水圖6 輻流式沉淀池排泥
出水進(jìn)水圖7 輻流式沉淀池計(jì)算草圖
八、接觸消毒池與加氯間 采用隔板式接觸反應(yīng)池 1.設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量:Q′=20000m3/d=231.5 L/s(設(shè)一座)
水力停留時(shí)間:T=0.5h=30min 設(shè)計(jì)投氯量為:ρ=4.0mg/L平均水深:h=2.0m 隔板間隔:b=3.5m 2.設(shè)計(jì)計(jì)算 污泥減量微生物制劑招商 http://blog.sina.com.cn/wunijianliang(1)接觸池容積:
V=Q′T=231.5?10-3?30?60=417 m3
?表面積A?V417??209m2 h2 隔板數(shù)采用2個(gè),則廊道總寬為B=(2+1)?3.5=10.5m 取11m 接觸池長(zhǎng)度L=L? 長(zhǎng)寬比
A209??19.9m 取20m B10.5L20??5.7 b3.5 實(shí)際消毒池容積為V′=BLh=11?20?2=440m3
池深取2+0.3=2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿(mǎn)足有效停留時(shí)間的要求(2)加氯量計(jì)算:
設(shè)計(jì)最大加氯量為ρmax=4.0mg/L,每日投氯量為
ω=ρmaxQ=4?20000?10-3=80kg/d=3.33kg/h 選用貯氯量為120kg的液氯鋼瓶,每日加氯量為3/4瓶,共貯用12瓶,每日加氯機(jī)兩臺(tái),單臺(tái)投氯量為1.5~2.5kg/h。
配置注水泵兩臺(tái),一用一備,要求注水量Q=1—3m3/h,揚(yáng)程不小于10mH2O(3)混合裝置:
在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)2臺(tái)(立式),混合攪拌機(jī)功率N0
1.06?10?4?0.2315?60?5002N0???0.25kW 223?5?103?5?10?QTG2實(shí)際選用JWH—310—1機(jī)械混合攪拌機(jī),漿板深度為1.5m,漿葉直徑為0.31m,漿葉寬度0.9m,功率4.0Kw 解除消毒池設(shè)計(jì)為縱向板流反應(yīng)池。在第一格每隔3.8m設(shè)縱向垂直折流板,在第二格每隔6.33m設(shè)垂直折流板,第三格不設(shè)(4)接觸消毒池計(jì)算草圖如下:
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圖8 接觸消毒池工藝計(jì)算圖17
第三篇:城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 - 副本
污水處理廠設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
系 別:
專(zhuān) 業(yè): 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)教師:
完成時(shí)間:
前 言
課程設(shè)計(jì)是在我們完成《水污染控制工程》課程課堂教學(xué)任務(wù)后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是使我們加深對(duì)課堂所講授的內(nèi)容的理解,以鞏固和深化d對(duì)《水污染控制工程》所學(xué)的理論知識(shí)理解,實(shí)現(xiàn)由理論與實(shí)踐結(jié)合到技術(shù)技能的提高,在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖方面得到鍛煉。
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,污水處理事業(yè)取得了較大的發(fā)展,已有一批城
市興建了污水處理廠,一大批工業(yè)企業(yè)建設(shè)了工業(yè)廢水處理廠(站),更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計(jì)污水處理廠。水污染防治、保護(hù)水環(huán)境,造福子孫后代的思想已深入人心。
近幾十年來(lái),污水處理技術(shù)無(wú)論在理論研究方面還是在應(yīng)用發(fā)面,都取得了一定的進(jìn)步,新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn),氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù),如各種類(lèi)型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門(mén)研究課題。在國(guó)家科委、建設(shè)部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下,廣泛、深入地開(kāi)展了這些課題的科學(xué)研究工作,取得了一批令人矚目的研究成果。
本次設(shè)計(jì)的題目是污水處理廠設(shè)計(jì)。要熟悉國(guó)家建設(shè)工程的基本設(shè)計(jì)程序以及與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的步驟的主要內(nèi)容和要求,學(xué)習(xí)《給水排水工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相關(guān)《設(shè)計(jì)規(guī)范》等工具書(shū)的應(yīng)用;提高對(duì)工程設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí),克服輕視工程設(shè)計(jì)的傾向,工程設(shè)計(jì)能力是工科本科畢業(yè)生綜合素質(zhì)能力的體現(xiàn),在用人單位對(duì)應(yīng)聘者工程設(shè)計(jì)能力的要求是較高。這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有: 針對(duì)城市污水處理廠,要求對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,確定其型式和主要尺寸,確定污水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。
由于時(shí)間有限,設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)不足之處,請(qǐng)老師批評(píng)指正。
目 錄
第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).....................................................................................................................1 第一章 總論.....................................................................................................................................1 第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容.........................................................................................................1 第二節(jié) 基本資料.....................................................................................................................1 第二章 污水處理工藝流程說(shuō)明.....................................................................................................2 第三章
處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)...............................................................................................................2 第一節(jié) 格柵.............................................................................................................................2
第二節(jié) 沉砂池.........................................................................................................................3 第三節(jié) 初次沉淀池.................................................................................................................3 第四節(jié) 曝氣池.........................................................................................................................4 第五節(jié) 二次沉淀池.................................................................................................................4 第四章 污水處理廠總體布置.........................................................................................................5 第一節(jié) 設(shè)計(jì)要點(diǎn).....................................................................................................................5 第二節(jié) 污水廠高程布置.........................................................................................................5 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū).....................................................................................................................5 第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算.............................................................................................................................5 第一節(jié) 格柵.............................................................................................................................5 1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明..........................................................................................................................6 第二節(jié) 污水提升泵站.............................................................................................................8 第四節(jié)平流式初沉池...........................................................................................................10 第五節(jié) A/O生物脫氮反應(yīng)池...............................................................................................13 5.1 設(shè)計(jì)水量..........................................................................................................................13 5.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)..........................................................................................................................13 5.3好氧區(qū)容積V1(動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法).............................................................................14 5.4缺氧區(qū)容積V2(動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法).............................................................................15 5.5曝氣池總?cè)莘e...................................................................................................................16 5.6剩余污泥量
生物污泥產(chǎn)量...........................................................................................16 5.7反應(yīng)池主要尺寸...............................................................................................................17 第六節(jié) 二沉池.......................................................................................................................18 6.1設(shè)計(jì)參數(shù)...........................................................................................................................18 6.2設(shè)計(jì)計(jì)算...........................................................................................................................18 第七節(jié) 接觸消毒池與加氯間...............................................................................................19 7.1設(shè)計(jì)參數(shù)...........................................................................................................................20 7.2設(shè)計(jì)計(jì)算...........................................................................................................................20 第六章 污水廠總體布置...............................................................................................................20 第七章 課程設(shè)計(jì)的主要參考資料...............................................................................................20
第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第一章 總論
第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容
1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)
針對(duì)一座二級(jí)處理的城市污水處理廠,要求對(duì)主要污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,確定活水廠的平面布置和高程布置。最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度一般為初步設(shè)計(jì)的深度。1.2 設(shè)計(jì)要求
①在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要發(fā)揮獨(dú)立思考獨(dú)立工作的能力;
②本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)訓(xùn)練,是污水處理主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算和總體布置。
③課程設(shè)計(jì)不要求對(duì)設(shè)計(jì)方案作比較,處理構(gòu)筑物選型說(shuō)明,按其技術(shù)特征加以說(shuō)明。
④設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),應(yīng)內(nèi)容完整(包括計(jì)算草圖),簡(jiǎn)明扼要,文句通順,字跡端正。
設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)繪制,內(nèi)容完整,主次分明。
第二節(jié) 基本資料
1.市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椤?/p>
2.水量為 65000 m3/d;生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計(jì)為: BOD5 = 200 mg/L,SS = 220 mg/L,COD = 450 mg/L,NH4+-N= 35 mg/L,最低水溫12℃,最高水溫26℃要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)對(duì)照表
單位:mg/L 進(jìn)水 出水
3、廠區(qū)總面積控制在(280 X 380)m2以?xún)?nèi),污水進(jìn)入格柵間水面相對(duì)原地面 COD BOD5 SS NH3-N 450 ≤50
200 ≤10
220 ≤10
≤5
標(biāo)高為一2.7m,二沉地出水井出水水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一0.30m。
第二章 污水處理工藝流程說(shuō)明
污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求處理程度的前提下,污水處理各單元的有機(jī)組合;構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物的選擇。兩者是相互聯(lián)系,互為影響的。
城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為主要去除對(duì)象,因此,處理流程的核心是二級(jí)生物處理法——活性污泥法為主。按處理程度分,污水處理可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。由于一級(jí)處理的內(nèi)容是去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì),經(jīng)過(guò)一級(jí)處理后的污水,BOD只去除30%左右,仍不能排放;二級(jí)處理的主要任務(wù)是大量去除污水中呈膠體和溶解性的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD),去除率可達(dá)90%以上,去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.但是仍達(dá)不到本課程設(shè)計(jì)任務(wù)的要求,BOD≤10mg/L,所以要進(jìn)行三級(jí)處理—深度處理。
生活污水和工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)是多種多樣的,不能預(yù)期只用一種方法就能把所有的污染物質(zhì)去除干凈,一種污水往往需要通過(guò)由幾種方法組成的處理系統(tǒng),才能達(dá)到處理要求的程度。
具體的流程為:污水進(jìn)入水廠,經(jīng)過(guò)格柵至集水間,由水泵提升到平流沉砂池經(jīng),經(jīng)初沉池沉淀后,大約可去初SS 45%,BOD 20%.污水進(jìn)入A/O循環(huán)脫氮系統(tǒng),經(jīng)過(guò)脫氮處理后,總氮去除率在70%以上,在二次沉淀池中,活性污泥沉淀后,回流至污泥濃縮間。二沉池出水經(jīng)絮凝沉淀過(guò)濾深度處理后、加氯消毒,排入水體。
第三章
處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
第一節(jié) 格柵
格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成,安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部,用以截留較大的懸浮物或漂浮物,如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等,以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷,并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱(chēng)為柵渣。設(shè)計(jì)中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面一般多采用矩形斷面。按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機(jī)械除渣格柵,目前,污水處理廠大多都采用機(jī)械格柵。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
a、柵條間隙:人工清除為25~40mm,機(jī)械清除為16~25mm;
b、格柵上部必須設(shè)置工作臺(tái),其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m,工作臺(tái)上應(yīng)有安全沖洗設(shè)施;
c、機(jī)械格柵不宜少于2臺(tái)。2
d、污水過(guò)柵流速宜采用0.6~1.5m/s,本次設(shè)計(jì)取0.6/s;格柵前渠道水流速0.4~0.9m/s,本次設(shè)計(jì)取0.9m/s。
e、格柵傾角一般采用45°~75°;本次設(shè)計(jì)取75°。f、格柵水頭損失0.027m。
第二節(jié) 沉砂池
沉砂池主要去除污水中粒徑大于0.2mm的砂粒,目的是為了避免砂粒對(duì)后續(xù)處理工藝和設(shè)備帶來(lái)的不利影響。砂粒進(jìn)入初沉池內(nèi)會(huì)使污泥刮板過(guò)度磨損,縮短更換周期;砂粒進(jìn)入泥斗后,將會(huì)干擾正常排泥或堵塞排泥管路;進(jìn)入泥泵后將使污泥泵過(guò)度磨損,使其降低使用壽命;砂進(jìn)入帶式壓濾脫水機(jī)將大大降低污泥成餅率,并使濾布過(guò)度磨損。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和渦流式四種形式。平流式沉砂池具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,處理效果較好的優(yōu)點(diǎn);豎式沉砂池處理效果一般較差;曝氣沉砂池的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠在一定程度上使砂粒在曝氣的作用下互相磨擦,可以去除砂粒上附著的有機(jī)污染物,同時(shí),由于曝氣的氣浮作用,污水中的油脂類(lèi)物質(zhì)會(huì)升到水面形成浮渣而被除去;渦流式沉砂池利用水力渦流,使沉砂和有機(jī)物分開(kāi),以達(dá)到除砂目的。本設(shè)計(jì)中選用平流沉砂池,它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、排沙較方便等優(yōu)點(diǎn)。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①型式:平流式。
②水力停留時(shí)間宜選50s。
③沉砂量可選0.05~0.1L/m3,貯砂時(shí)間為2d,宜重力排砂。
④貯砂斗不宜太深,應(yīng)與排砂方法要求、總體高程布置相適應(yīng)。
第三節(jié) 初次沉淀池
處理的對(duì)象是懸浮物質(zhì),同時(shí)可去除部分BOD5,可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其BOD5負(fù)荷。設(shè)計(jì)中采用輻流式初沉池,中心進(jìn)水,周邊出水。優(yōu)點(diǎn):機(jī)械排泥,運(yùn)行可靠,管理簡(jiǎn)單,排泥設(shè)備定型化。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①型式:平流式。
②除原污水外,還有濃縮池、消化池及脫水機(jī)房上清液進(jìn)入。
③表面負(fù)荷可選 2.0m3/(m2·h),沉淀時(shí)間 1.5h,SS去除率 50%~60%。
④排泥方法:機(jī)械刮泥。
⑤沉淀地貯泥時(shí)間應(yīng)與排泥方式適應(yīng),靜壓排泥時(shí)貯泥時(shí)間為2d。3
⑥對(duì)進(jìn)出水整流措施作說(shuō)明。
第四節(jié) 曝氣池
活性污泥的反應(yīng)器是活性污泥系統(tǒng)核心設(shè)備,活性污泥系統(tǒng)的凈化效果在很大程度上取決于曝氣池的功能是否能正常發(fā)揮。設(shè)計(jì)采用推流式曝氣池,鼓風(fēng)曝氣。推流式曝氣池設(shè)有廊道可提高氣泡與混合液的接觸時(shí)間,處理效果高,構(gòu)造簡(jiǎn)單,管理方便。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①型式:傳統(tǒng)活性污泥法采用推流式鼓風(fēng)曝氣。
②曝氣地進(jìn)水配水點(diǎn)除起端外,沿流長(zhǎng)方向距池起點(diǎn) 1/2~3/4池長(zhǎng)以?xún)?nèi)可增加 2~3個(gè)配水點(diǎn)。
③曝氣池污泥負(fù)荷宜選 0.3kg BOD5/(kgMLSS·d),再按計(jì)算法校核。
④污泥回流比 R= 30%~ 80%,在計(jì)算污泥回流設(shè)施及二沉地貯泥量時(shí),R取大值。
⑤ SVI值選 120~150ml/g,污泥濃度可計(jì)算確定,但不宜大于3500 mg/L。
⑥曝氣地深度應(yīng)結(jié)合總體高程、選用的曝氣擴(kuò)散器及鼓風(fēng)機(jī)、地質(zhì)條件確定。多點(diǎn)進(jìn)水時(shí)可稍長(zhǎng)些,一般控制L<5~8B。
⑦曝氣地應(yīng)布置并計(jì)算空氣管,并確定所需供風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)壓。
第五節(jié) 二次沉淀池
沉淀或去除活性污泥或腐殖污泥。它是生物處理系統(tǒng)的重要組成部分。設(shè)計(jì)中采用輻流式二沉池。周邊進(jìn)水,中心出水。優(yōu)點(diǎn):機(jī)械排泥,運(yùn)行可靠,管理簡(jiǎn)單,排泥設(shè)備定型化。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①型式:中心進(jìn)水,周邊出水,輻流式二沉池。
②二沉地面積按表面負(fù)荷法計(jì)算。選用表面負(fù)荷時(shí),注意活性污泥在二沉池中沉淀的特點(diǎn),q應(yīng)小于初沉地。
③計(jì)算中心進(jìn)水管,應(yīng)考慮回流污泥,且R取大值。中心進(jìn)水管水流速度可選0.2~0.5m/s,配水窗水流流速可選0.5~0.5m/s。
④貯泥所需容積按《排水工程》(下)相關(guān)公式計(jì)算。
⑤說(shuō)明進(jìn)出水配水設(shè)施。4
第四章 污水處理廠總體布置
第一節(jié) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
①平面布置原則參考第五章第四節(jié)內(nèi)容,課程設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮廠區(qū)功能區(qū)劃、處理構(gòu)筑物布置、構(gòu)筑物之間及構(gòu)筑物與管渠之間的關(guān)系。
②廠區(qū)平面布置時(shí),除處理工藝管道之外,還應(yīng)有空氣管,自來(lái)水管與超越管,管道之間及其與構(gòu)筑物,道路之間應(yīng)有適當(dāng)間距。
③污水廠廠區(qū)主要車(chē)行道寬6~8m,次要車(chē)行道3~4m,一般人行道1~3m,道路兩旁應(yīng)留出綠化帶及適當(dāng)間距。
④污泥處理按污泥來(lái)源及性質(zhì)確定,本課程設(shè)計(jì)選用濃縮一機(jī)械脫水工藝處理,但不做設(shè)計(jì)。污泥處理部分場(chǎng)地面積預(yù)留,可相當(dāng)于污水處理部分占地面積的20%~30%。
⑤污水廠廠區(qū)適當(dāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房(水泵、風(fēng)機(jī)、剩余污泥、回流污泥、變配電用房)。辦公(行政、技術(shù)、中控用房)、機(jī)修及倉(cāng)庫(kù)等輔助建筑。
⑥廠區(qū)總面積控制在(280 X 380)m2以?xún)?nèi),比例1:1000。圖面參考《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》 GBJ 106-87,重點(diǎn)表達(dá)構(gòu)(建)筑物外形及其連接管渠。
第二節(jié) 污水廠高程布置
①符合高程布置原則。
②構(gòu)筑物水頭損失參考附表。
③水頭損失計(jì)算及高程布置參見(jiàn)《排水工程》(下)。
④污水進(jìn)人格柵間水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一2.7m,二沉地出水井出水水面相對(duì)原地面標(biāo)高為一0.30m。
⑤污水泵、污泥泵應(yīng)分別計(jì)算靜揚(yáng)程、水頭損失(局部水頭損失估算)和自由水頭確定標(biāo)程。
⑥高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等,橫向比例可選1:1000左右,縱向1:500左右。
第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)
第五章 設(shè)計(jì)計(jì)算
第一節(jié) 格柵
進(jìn)水中格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施,可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物,以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過(guò)程的雜物。5
擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好,該設(shè)備由動(dòng)力裝置,機(jī)架,清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成,動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī),結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)整維修方便,適用于生活污水預(yù)處理。
1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明
柵條的斷面主要根據(jù)過(guò)柵流速確定,過(guò)柵流速一般為0.6~1.0m/s,槽內(nèi)流速0.5m/s左右。如果流速過(guò)大,不僅過(guò)柵水頭損失增加,還可能將已截留在柵上的柵渣沖過(guò)格柵,如果流速過(guò)小,柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。此外,在選擇格柵斷面尺寸時(shí),應(yīng)注意設(shè)計(jì)過(guò)流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過(guò)流能力的80%,以留有余地。格柵柵條間隙擬定為25.00mm。
1.2
設(shè)計(jì)流量
a.日平均流量
Qd=65000m3/d≈2708m3/h=0.75m3/s=750L/s Kz取1.2 b.最大日流量
Qmax=Kz·Qd=1.2×2708m3/h=3249.6m3/h=0.9m3/s 1.3
設(shè)計(jì)參數(shù)
柵條凈間隙為b=25.0mm 柵前流速ν1=0.9m/s 過(guò)柵流速0.6m/s 柵前部分長(zhǎng)度:0.5m 格柵傾角δ=75° 單位柵渣量:ω1=0.05m3柵渣/103m3污水
1.4
設(shè)計(jì)計(jì)算
(1)確定柵前水深
B12?根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q?計(jì)算得:
2B1?2Q??B12?0.75?0.64m ?1.3m h?20.9所以柵前槽寬約1.3m。柵前水深h≈0.64m(2)格柵計(jì)算
說(shuō)明: Qmax—最大設(shè)計(jì)流量,m3/s; α—格柵傾角,度(°); 6
h—柵前水深,m; ν—污水的過(guò)柵流速,m/s。
柵條間隙數(shù)(n)為
n?Qmaxsin?=0.75?sin75??76(條)
ehv0.025?0.64?0.6柵槽有效寬度(B)
設(shè)計(jì)采用?10圓鋼為柵條,即S=0.01m。
B?S(n?1)?bn?0.01?(76?1)?0.025?76=2.65(m)選用GH1400型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī),水槽寬度1.4米,柵槽深度5.2米,通過(guò)格柵的水頭損失h2 h2?K?h0
h0???22gsin?
h0—計(jì)算水頭損失; g—重力加速度;
K—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3;
ξ—阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān),對(duì)于圓形斷面,??1.79???
43?s?b?4?30.62?0.01?h2?3?1.79???sin75??0.027(m)???0.025?2?9.81所以:柵后槽總高度H H=h+h1+h2=0.64+0.3+0.027=0.967(m)(h1—柵前渠超高,一般取0.3m)
柵槽總長(zhǎng)度L L1?B?B12.65?1.3??1.85m
2*tan?12*tan20? L1?0.93m 2L2?H1?h?h1=0.3+0.64=0.94 7
L?L1?L2?1.0?0.5?H10.94?1.85?0.93?1.0?0.5??4.53m ?tan?tan75L1—進(jìn)水渠長(zhǎng),m; L2—柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度,m; B1—進(jìn)水渠寬,; α1—進(jìn)水漸寬部分的展開(kāi)角,一般取20°。
柵槽的深度為5.2米,長(zhǎng)度為4.6米,寬度B為2.8米,B1為1.3米(3)柵渣量計(jì)算
對(duì)于柵條間距b=25.0mm的中格柵,對(duì)于城市污水,每單位體積污水爛截污物為W1=0.05m3/103m3,每日柵渣量為
W?3QmaxW1?864000.75?0.05?86400=2.7m/d ?Kz?10001.2?1000攔截污物量大于0.3m3/d,宜采用機(jī)械清渣。
第二節(jié) 污水提升泵站
污水提升泵站為后續(xù)的工藝提供水流動(dòng)力,滿(mǎn)足污水排放所需高程需要和水頭損失的要求,設(shè)計(jì)流量為 2708m3/h,提升高度5.5m,設(shè)置五臺(tái)泵300QW720-6-22型潛污泵,四備一用。
第三節(jié) 沉砂池
采用平流式沉砂池
3.1設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量:Q=750L/s 設(shè)計(jì)流速:v=0.25m/s 水力停留時(shí)間:t=50s 3.2設(shè)計(jì)計(jì)算
(1)沉砂池長(zhǎng)度:
L=vt=0.25×50=12.5m(2)水流斷面積:
A=Q/v=0.75/0.25=3m2
(3)池總寬度:
設(shè)計(jì)n=2格,每格寬取b=2m>0.6m,池總寬B=2b=4m(4)有效水深: 8
h2=A/B=3/4=0.75m(介于0.25~1m之間)
(5)貯泥區(qū)所需容積:設(shè)計(jì)T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個(gè)沉砂斗容積
V1?Q1TX1864000.75?30?2?864003??3.24m 66K101.2?10每個(gè)沉沙泥斗容積:設(shè)每一分格有四個(gè)泥斗 V0=3.24?0.405m3 2?4(每格沉砂池設(shè)四個(gè)沉砂斗,兩格共有八個(gè)沉砂斗)
其中X1:城市污水沉砂量3m3/105m3,K:污水流量總變化系數(shù)1.2(6)沉砂斗各部分尺寸及容積:
設(shè)計(jì)斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60°,斗高h(yuǎn)d=0.6m,則沉砂斗上口寬:
a?2hd2?0.6?a1??0.5?1.2m
tan60?tan60?沉砂斗容積:
V?hd0.62(2a2?2aa1?2a1)?(2?1.22?2?1.2?0.6?2?0.62)?0.504m366(略大于V1=0.405m3,符合要求)
(7)沉砂池高度:采用重力排砂,設(shè)計(jì)池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長(zhǎng)度為
L?2a12.5?2?1.2L2???5.05m 則沉泥區(qū)高度為
h3=hd+0.06L2 =0.6+0.06×5.05=0.903m 池總高度H :設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m,H=h1+h2+h3=0.3+0.75+0.903=1.953m(8)進(jìn)水漸寬部分長(zhǎng)度: L1?B?2B14?2?1.8??1.1m
tan20?tan20? 9
(9)出水漸窄部分長(zhǎng)度: L3=L1=1.1m(10)校核最小流量時(shí)的流速:
最小流量即平均日流量
vmin=Q平均日/A=0.75/3=0.25>0.15m/s,符合要求
第四節(jié)平流式初沉池
設(shè)計(jì)中選擇兩組平流沉淀池,N=2組,每組平流沉淀池設(shè)計(jì)流量為0.75?2=0.375m3/s,從沉砂池流出來(lái)的污水進(jìn)入配水井,經(jīng)過(guò)配水井分配流量后流入平流沉淀池。(1)沉淀池表面積
A?Q?3600 q'式中 A—沉淀池表面積(㎡)Q—設(shè)計(jì)流量(m3/s)
qˊ—表面負(fù)荷﹝m3/(m2h)﹞,一般采用1.5—3.0 m3/(m2h)
設(shè)計(jì)中取qˊ=2 m3/(m2h)
A?0.375?3600=675㎡
2(2)沉淀部分有效水深
h2? qˊ?t 式中 h2—沉淀部分有效水深(m)
t—沉淀時(shí)間(h),一般采用1.5—2.0h 設(shè)計(jì)中取 t=1.5h
h2?2×1.5=3m(3)沉淀部分有效容積
V'?Q?t?3600
V'?0.375?1.5?3600=2025 m3 10
(4)沉淀池長(zhǎng)度
L?v?t?3.6
式中 L—沉淀池長(zhǎng)度(m)
v—設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速(mm/s),小于等于7mm/s)設(shè)計(jì)中取v=5mm/s
L?5?1.5?3.6?27m
(5)沉淀池寬度
B?AL 式中L—沉淀池寬度(m)
B?67527?25m(6)沉淀池格數(shù)
nB1?b 式中 n1—沉淀池格數(shù)(個(gè))
b—沉淀池分格的每格寬度(m)
設(shè)計(jì)中取 b=6.3m
n251?6.3?3.96個(gè)(取4個(gè))(7)校核長(zhǎng)寬比及長(zhǎng)深比
長(zhǎng)寬比L/b=27/6.3=4.3>4(符合要求,避免池內(nèi)水流產(chǎn)生短流現(xiàn)象)。長(zhǎng)深比L/h2=27/3=9>8(符合長(zhǎng)深比8—12之間的要求)(8)污泥部分所需的容積:V1′
V?Qmax?(c1?c2)?100T1?r(100?ρ?o)?n ?0.375?(220?110)?86400?100?2106?1?(100?96)?4 ?44.5m3式中: c1—進(jìn)水懸浮物濃度(t/m3),0.00022
c2—出水懸浮物濃度(t/m3),0.00002 r—污泥密度,t/m3其值約為1 T—取4d ?o—污泥含水率%(9)污泥斗容積:
污泥斗設(shè)在沉淀池的進(jìn)水端,采用重力排泥,排泥管伸入污泥斗底部,為防止污泥斗底部積泥,污泥斗底部尺寸一般小于0.5m,污泥斗傾角大于60o
V1?1'2h4(a?a12?aa1)3式中 V1—污泥斗容積(m3)
a—沉淀池污泥斗上口邊長(zhǎng)(m)
a1—沉淀池污泥斗下口邊長(zhǎng)(m),一般采用0.4—0..5m h4'—污泥斗高度(m)
設(shè)計(jì)中取a=6.3m,h4'=5.0m,a1=0.5m V1?1?5?(6.32?0.52?6.3?0.5)=72.15 m3 3污泥斗以上梯形部分污泥容積: V2?l1?l2'h4b 2 h4?(27?0.3?6.3)?0.01?0.21m
l1?27?0.3?0.5?27.8m
l2?6.3m
27.8?6.32V2??0.21?6.3?22.6m3
污泥斗和梯形部分污泥容量:
V1?V2?72.5?22.6?95.1m3 12
(10)沉淀池總高度
H?h1?h2?h3?h4
式中 H—沉淀池總高度(m)
h1—沉淀池超高(m),一般采用0.3—0.5m h3—緩沖層高度(m),一般采用0.3m h4—污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度與池底坡度i=1%的高度之和
設(shè)計(jì)中取 h4=5.21
H?0.3?3?0.5?5.21?9.01m
第五節(jié) A/O生物脫氮反應(yīng)池
A/O系統(tǒng)又稱(chēng)前置硝化系統(tǒng)或循環(huán)脫氮系統(tǒng)。一般采用硝化混合液回流,將BOD去除與反硝化脫氮在同一池中完成。A/O生物脫氮系統(tǒng)具有以下特征:反硝化池在前,硝化池在后;反硝化反應(yīng)以原廢水中的有機(jī)物為碳源;硝化池內(nèi)的含有大量硝酸鹽的硝化液回流到反硝化池,進(jìn)行反硝化脫氮反應(yīng);在反硝化反應(yīng)過(guò)程中,產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化反應(yīng)堿度的一半左右,對(duì)含氮濃度不高的廢水可不必另行投加堿;硝化池在后,使反硝化殘留的有機(jī)污染物得以進(jìn)一步去除,無(wú)需建后曝氣池。
5.1 設(shè)計(jì)水量
平均日污水量Q=65000m3/d,總變化系數(shù)K=1.2 5.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
進(jìn)水水質(zhì):
BOD5=160mg/L, TSS濃度X0?180mg/L, VSS?126mg/L f=0.7 TN?35mg/L NH3?25mg/L 堿度SALK?280mg/L
PH=7.2 最低水溫12℃,最高水溫26℃ 出水水質(zhì):
BOD5?30mg/L SS?20mg/L TN?12mg/L NH3?7mg/L 13
5.3好氧區(qū)容積V1(動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法)
V1?Y?CQ(S0?S)X(1?K
Vd?c)式中 V--------好氧區(qū)有效容積,m3;Q--------設(shè)計(jì)流量,m3/L;S0-------進(jìn)水BOD5濃度,mg/L;S--------出水所含溶解性BOD5濃度,mg/L Y--------污泥產(chǎn)率系數(shù),kgVSS/kgBOD5,取Y=0.6;Kd-------內(nèi)源代謝系數(shù),取Kd=0.05;?c-------固體停留時(shí)間,d;Xv-------混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS),mg/L,Xv=fX;F---------混合液中VSS與SS之比,取f=0.7;X---------混合液懸浮固體濃度(MLVSS),mg/L,X取3200mg/L.Xv=fX=0.7×3200=2240(mg/L)(1)出水溶解性BOD 為使出水BOD降到30mg/L,出水溶解性BOD濃度S應(yīng)為: S?30?1.42VSS?TSS(1?e?ktTSS)=30-1.42×0.7×20×(1-e-0.23×5)=16.41(mg/L)(2)設(shè)計(jì)污泥齡
首先確定消化速率μN(yùn)(取設(shè)計(jì)pH=7.2),計(jì)算公式
μ?0.47e0.098(T?15)???N??O2?N?N?10(0.05T?1.158)??????1?0.833(7.2?pH)??ko2?O2?? 式中 N-----NH3-N的濃度,mg/L;Ko2----氧的半速常數(shù),mg/L;O2-----反應(yīng)池中溶解氧濃度,mg/L。μN(yùn)=0.47e0.098(12-15)×8/[7+10(0.05×12-1.158)]×2/[1.3+2] =0.35×0.962×0.606=0.204(d-1)14
硝化反應(yīng)所需的最小污泥齡θ
mc ?mc?1??10.204?4.90(d)
N選用安全系數(shù)K=2;設(shè)計(jì)污泥齡?c?k?mc=2×4.90=9.8(d)
(3)好氧區(qū)容積V1, m3 V0.6?65000?(0.16?0.01641)?9.81?2.24?(1?0.05?9.8)?16444(m3)
好氧區(qū)水力停留時(shí)間t11?VQ?1644465000?0.25(d)?6(h)5.4缺氧區(qū)容積V2(動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法)
VT?10002?NqX
dn,TV(1)需還原的硝酸鹽氮量 微生物同化作用去除的總氮Nw:: NY(S0?S)0.6?(160?16.W?0.1241?K?0.124?41)?7.2(mg/L)dθc1?0.05?9.8被氧化的NH-N=進(jìn)水總氮量-出水氨氮量-用于合成的總氮量 =35-7-7.2=20.8(mg/L)
所需脫硝量=進(jìn)水總氮量-出水總氮量-用于合成的總氮量 =35-12-7.2=15.8(mg/L)需還原的硝酸鹽氮量NT?65000?15.8?11000?1027(kg/d)(2)反硝化速率qdn,T qT?20dn,T?qdn,20?
?式中 qdn,T----------20℃ 時(shí)的反硝化速率常數(shù),取0.12kgNO3?N/(kgMLVSS?d);
Θ------------溫度系數(shù),取1.08。
q12?1.0812?20?0.065(kgNO?dn,T?0.3?N/kgMLVSS)
(3)缺氧池容積 V2?1027?1000.065?2240?7054(m30)
缺氧區(qū)水力停留時(shí)間
t2?V2Q?705465000?0.108(d)?2.6(h)5.5曝氣池總?cè)莘e
V總?V1?V2?16444?7054?23498(m3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)污泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡 ?9.8?9.8?705416444?14(d)確定混合液污泥濃度
SVI值為140ml/g,r=1.2,R=0.6,R?r?1060.6?1.2?106X?(1?R)SVI?(1?0.6)?140?3214mg/L
5.6剩余污泥量
生物污泥產(chǎn)量
P(S0?S)X?YQ1?K
d?c?0.6?65000?(0.18?0.0164)1?0.05?14?3753(kg/d)
對(duì)存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計(jì)算:
PS?Q(X1?Xe)16
kg/m3 式中 X1--------進(jìn)水懸浮固體中惰性部分(進(jìn)水TSS-進(jìn)水VSS)的含量,PS--------非生物污泥量,kg/d;
PS?Q(X1?Xe)
=65000×(0.18-0.126-0.02)=2210(kg/d)剩余污泥量△X?Ps?PX?2210?3753?5963(kg/d)去除每1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量
?X5963??0.71(kgDs/kgBOD5)Q(S0?Se)65000(0.16?0.03)?
5.7反應(yīng)池主要尺寸
(1)好氧反應(yīng)池(按推流式反應(yīng)池設(shè)計(jì))總?cè)莘eV1?16444m3,設(shè)反應(yīng)池兩組。
單組池容V1單?V116444??8222(m3)22有效水深h=4.0m,單組有效面積S1單?V1單8222??2055.5(m2)h4.0S1單2055.5??55.25(m)取56m B6?6.2采用六廊道式,廊道寬b?6.2m,反應(yīng)池長(zhǎng)度L1?校核:b/h?6.2/4?1.55(滿(mǎn)足b/h?1-2)
L/b?56/6.2?9.03(滿(mǎn)足L/b?5-10)超高取1.0米,則反映池總高H=4.0+1.0=5.0(m)(2)缺氧反應(yīng)池尺寸 17
總?cè)莘eV2?7054(m3)設(shè)缺氧池2組,單組池容V2單?7054?3527(m3)2有效水深h=4.5m,單組有效面積S2單?V2單3527??784m2 4.14.5S2單784??21(m)L37.2長(zhǎng)度與好氧池寬度相同,為L(zhǎng)=37.2m,池寬=
第六節(jié) 二沉池
該沉淀池采用中心進(jìn)水,周邊出水的幅流式沉淀池,采用刮泥機(jī)。設(shè)置四個(gè)
65000?16250m3/d 二沉池,設(shè)計(jì)流量為46.1設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)進(jìn)水量:Q=16250m3/d(每組)
表面負(fù)荷:qb范圍為1.0—1.5 m/ m.h,取q=1.0 m/ m.h 水力停留時(shí)間(沉淀時(shí)間):T=3h 堰負(fù)荷:取值范圍為1.5—2.9L/s.m,取2.0 L/(s.m)
326.2設(shè)計(jì)計(jì)算
(1)沉淀池面積: 按表面負(fù)荷算:A?Q16250??677m2 qb1?24(2)沉淀池直徑:D?4A4?677??29.4m 取直徑30米 π3.14 有效水深為 h2=qbT=1.0?3=3m<4m 沉淀部分有效容積:V'?污泥部分所需的容積: 18
Q65000t??3?48750m3 n4
污泥斗容積:設(shè)r1=2m,r2=1m,α=600,則:
h5?(r1?r2)tgα?(2?1)tg600?1.73m V?h53(r22r??1.73221?1?r2?1r2)?3(2?1?1?2)?12.7m3 污泥斗以上圓錐部分污泥容積:設(shè)池底徑向坡度為0.05,則:
h4?(R?r)0.05?(15?2)?0.05?0.65m V4(R2?r2r??0.6522??h1?1R)?3(152?2?15?2)?176.3m33 污泥總?cè)莘e:V1?V2?12.7?176.3?188.9m3
(4)二沉池總高度:
取二沉池緩沖層高度h3=0.4m,超高為h1=0.3m 則沉淀池總高度為
h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.4+0.65+1.73=6.08m
則池變高度為
H=h1+h2+h3=0.3+3+0.4=3.7m(5)校核堰負(fù)荷:
徑深比
Dh?303?0.4?8.82
1?h2 堰負(fù)荷
QπD?162503.14?30?172.5m3/(d.m)?1.99L/(s.m)?2L/(s.m)以上各項(xiàng)均符合要求
第七節(jié) 接觸消毒池與加氯間
采用隔板式接觸反應(yīng)池 19
7.1設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量:Q′=65000m3/d=750L/s(設(shè)一座)
水力停留時(shí)間:T=0.5h=30min 設(shè)計(jì)投氯量為:ρ=4.0mg/L平均水深:h=2.0m 隔板間隔:b=5m 7.2設(shè)計(jì)計(jì)算
接觸池容積:
V=Q′T=750?10-3?30?60=1350m3
?表面積A?V1350??675m2 h2 隔板數(shù)采用3個(gè),則廊道總寬為B=(3+1)?5=20m 接觸池長(zhǎng)度L? 長(zhǎng)寬比
A675??33.75m 取34m B20L34??6.8 b5 實(shí)際消毒池容積為V′=BLh=20?34?2=1360m3
池深取2+0.3=2.3m(0.3m為超高)經(jīng)校核均滿(mǎn)足有效停留時(shí)間的要求
第六章 污水廠總體布置
第一節(jié)
污水廠平面布置
第二節(jié) 污水廠高程布置
第七章 課程設(shè)計(jì)的主要參考資料
①《排水工程》(下),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1996年6月(第3、4、7、8、9章)
②《排水工程》(上),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1996年6月 20
③《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1986年12月(第5、11 冊(cè))
④《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 14-87 ⑤ 《污水處理廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行》,化學(xué)工業(yè)出版社,2001.8 ⑥《水污染治理新工藝與設(shè)計(jì)》,海洋出版社,1999.3 ⑦《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計(jì)》,化學(xué)工業(yè)出版社,2001.5 ⑧《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)》(2,排水工程),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1996.2 ⑨《三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)》(廢水卷),化學(xué)工業(yè)出版社,2000.4 ⑩ 教材21
第四篇:某城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)
某城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)
一、基本設(shè)計(jì)資料
1.處理水量
Q?10萬(wàn)m3/d,其中生活污水占70%,工業(yè)廢水30%。
2.進(jìn)水水質(zhì)
COD:400mg/L
TN:45mg/LBOD:180mg/LSS:200mg/LTP:5mg/LpH:6~9
3.出水水質(zhì)
COD?60mg/L
TN?8mg/LBOD?20mg/LSS?20mg/LTP?1mg/LpH:6~9
4.污水廠進(jìn)水管道管頂標(biāo)高-3.5m,污水廠出水排入河流,排放口標(biāo)高-0.5m。
二、設(shè)計(jì)任務(wù)
1.確定合適處理工藝及工藝流程;
2.根據(jù)所選工藝進(jìn)行工藝計(jì)算(構(gòu)筑物尺寸、設(shè)備參數(shù)、操作參數(shù));
3.最終完成3張以上設(shè)計(jì)圖紙,其中至少應(yīng)包含平面布置圖(1幅)、高程圖(1幅)、主體構(gòu)筑物的正視、俯視、側(cè)視圖(1幅)。
三、參考文獻(xiàn)
1.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)
2.污水處理新工藝與設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例孫力平著
3.國(guó)內(nèi)外廢水處理工程設(shè)計(jì)實(shí)例丁亞蘭編
第五篇:城市污水處理廠工藝選擇
城市污水處理廠工藝選擇,給各位剛?cè)胄械呐笥?我自己也在學(xué)
摘 要: 隨著我國(guó)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題日益突出,尤其是城市水環(huán)境的惡化,加劇了水資源的短缺,影響著人民群眾的身心健 康,已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。近年來(lái),國(guó)家和地方政府非常重視污水處理事業(yè),以前所未有的速度推進(jìn)城市污水處理工程的建設(shè),有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中,預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)要新建城市污水處理廠一千余座,總投資將達(dá)1800億元。在這一進(jìn)程中,城市污水處理工藝的優(yōu)化原則,將是工程界面臨的首要問(wèn)題。筆者根據(jù)近年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合課程講授的知識(shí),試對(duì)目前我國(guó)城市污水處理的主導(dǎo)工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和評(píng)述,也是自己工作和學(xué)習(xí)的一點(diǎn)心得體會(huì)。
關(guān)鍵詞: 污水處理 主導(dǎo)工藝 分析與評(píng)述
1、城市污水處理廠工藝選擇的原則
城市污水處理廠的工藝選擇一般應(yīng)遵循四條原則:
1)技術(shù)合理。
應(yīng)正確處理技術(shù)的先進(jìn)性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面,應(yīng)當(dāng)重視工藝所具備的技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性,同時(shí)必須充分考慮適合中國(guó)的國(guó)情和工程的性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目,它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程,具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn),且是百年大計(jì),必須確保百分之百的成功。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性,因此,我們強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理,而不簡(jiǎn)單提倡技術(shù)先進(jìn)。必須把技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降到最小程度。
2)經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
節(jié)省工程投資是城市污水處理廠建設(shè)的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn),選擇簡(jiǎn)捷緊湊的處理工藝,盡可能地減少占地,力求降低地基處理和土建造價(jià)。同時(shí),必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗,把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。對(duì)于我國(guó)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)承受能力來(lái)說(shuō),這
一點(diǎn)尤為重要。
3)易于管理。
城市污水處理是我國(guó)的新興行業(yè),專(zhuān)業(yè)人才相對(duì)缺乏。在工藝選擇過(guò)程中,必須充分考慮到我國(guó)現(xiàn)有的運(yùn)行管理水平,盡可能做到設(shè)備簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,適當(dāng)采用可靠實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。
事實(shí)上,任何一種工藝總有是有利有敝,關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實(shí)踐中,應(yīng)該具體情況具體分析,因地制宜,綜合比較,取長(zhǎng)補(bǔ)短,作出較為優(yōu)化的選擇。
2、城市污水處理廠主導(dǎo)工藝述評(píng)
1)AB法工藝
AB法工藝由德國(guó)BOHUKE教授首先開(kāi)發(fā)。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段,各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段(A段)停留時(shí)間約20--40分鐘,以生物絮凝吸附作用為主,同時(shí)發(fā)生不完全氧化反應(yīng),生物主要為短世代的細(xì)菌群落,去除BOD達(dá)50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似,負(fù)荷較低,泥齡較長(zhǎng)。
AB法A段效率很高,并有較強(qiáng)的緩沖能力。B段起到出水把關(guān)作用,處理穩(wěn)定性較好。對(duì)于高濃度的污水處理,AB法具有很好適 用性的,并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時(shí),優(yōu)勢(shì)最為明顯。
但是,AB法污泥產(chǎn)量較達(dá),A段污泥有機(jī)物含量極高,污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理是必須的,將增加一定的投資和費(fèi)用。另外,由于A 段去除了較多的BOD,可能造成炭源不足,難以實(shí)現(xiàn)脫氮工藝。對(duì)于污水濃度較低的場(chǎng)合,B段運(yùn)行較為困難,也難以發(fā)揮
優(yōu)勢(shì)。
目前有僅采用A段的做法,效果要好于一級(jí)處理,作為一種過(guò)渡型工藝,在性能價(jià)格比上有較好的優(yōu)勢(shì)。一般適用于排江、排海場(chǎng)合。
2)SBR工藝
SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用,由于人工管理的困難和煩瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組,各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行,單池由撇水器間歇出水,故又稱(chēng)為序批式活性污泥法。
該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布,形成一體化的集約構(gòu)筑物,并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置,最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外,可以減少污泥回流量,有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水,靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。
由SBR發(fā)展演變的又有CASS和CAST等工藝,在除磷脫氮及自動(dòng)控制等方面有
新的特點(diǎn)。
但是,SBR工藝對(duì)自動(dòng)化控制要求很高,并需要大量的電控閥門(mén)和機(jī)械撇水器,稍有故障將不能運(yùn)行,一般必須引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。由于一池有多種功能,相關(guān)設(shè)備不得已而閑置,曝氣頭的數(shù)量和鼓風(fēng)機(jī)的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外,由于撇水深度通常有1.2—2米,出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計(jì),故總的水力高程較一般工藝要高1米左右,能耗將有所提高。
SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地緊張、具有引進(jìn)設(shè)備條件的場(chǎng)合。
城市污水處理廠工藝選擇,給各位剛?cè)胄械呐笥?我自己也在學(xué)
摘 要: 隨著我國(guó)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題日益突出,尤其是城市水環(huán)境的惡化,加劇了水資源的短缺,影響著人民群眾的身心健 康,已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。近年來(lái),國(guó)家和地方政府非常重視污水處理事業(yè),以前所
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關(guān)鍵詞: 污水處理 主導(dǎo)工藝 分析與評(píng)述
1、城市污水處理廠工藝選擇的原則
城市污水處理廠的工藝選擇一般應(yīng)遵循四條原則:
1)技術(shù)合理。
應(yīng)正確處理技術(shù)的先進(jìn)性和成熟性的辨證關(guān)系。一方面,應(yīng)當(dāng)重視工藝所具備的技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性,同時(shí)必須充分考慮適合中國(guó)的國(guó)情和工程的性質(zhì)。城市污水處理工程不同于一般點(diǎn)源治理項(xiàng)目,它作為城市基礎(chǔ)設(shè)施工程,具有規(guī)模大、投資高的特點(diǎn),且是百年大計(jì),必須確保百分之百的成功。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性,因此,我們強(qiáng)調(diào)技術(shù)的合理,而不簡(jiǎn)單提倡技術(shù)先進(jìn)。必須把技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)降到最小程度。
2)經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
節(jié)省工程投資是城市污水處理廠建設(shè)的重要前提。合理確定處理標(biāo)準(zhǔn),選擇簡(jiǎn)捷緊湊的處理工藝,盡可能地減少占地,力求降低地基處理和土建造價(jià)。同時(shí),必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗,把運(yùn)行費(fèi)用減至最低。對(duì)于我國(guó)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)承受能
力來(lái)說(shuō),這一點(diǎn)尤為重要。
3)易于管理。
城市污水處理是我國(guó)的新興行業(yè),專(zhuān)業(yè)人才相對(duì)缺乏。在工藝選擇過(guò)程中,必須充分考慮到我國(guó)現(xiàn)有的運(yùn)行管理水平,盡可能做到設(shè)備簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,適當(dāng)采用可靠實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對(duì)水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。
事實(shí)上,任何一種工藝總有是有利有敝,關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實(shí)踐中,應(yīng)該具體情況具體分析,因地制宜,綜合比較,取長(zhǎng)補(bǔ)短,作出較為優(yōu)化的選擇。
2、城市污水處理廠主導(dǎo)工藝述評(píng)
1)AB法工藝
AB法工藝由德國(guó)BOHUKE教授首先開(kāi)發(fā)。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段,各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段(A段)停留時(shí)間約20--40分鐘,以生物絮凝吸附作用為主,同時(shí)發(fā)生不完全氧化反應(yīng),生物主要為短世代的細(xì)菌群落,去除BOD達(dá)50%以上。B段與常規(guī)活性污泥法相似,負(fù)荷較低,泥齡較長(zhǎng)。
AB法A段效率很高,并有較強(qiáng)的緩沖能力。B段起到出水把關(guān)作用,處理穩(wěn)定性較好。對(duì)于高濃度的污水處理,AB法具有很好適 用性的,并有較高的節(jié)能效益。尤其在采用污泥消化和沼氣利用工藝時(shí),優(yōu)勢(shì)最為明顯。
但是,AB法污泥產(chǎn)量較達(dá),A段污泥有機(jī)物含量極高,污泥后續(xù)穩(wěn)定化處理是必須的,將增加一定的投資和費(fèi)用。另外,由于A 段去除了較多的BOD,可能造成炭源不足,難以實(shí)現(xiàn)脫氮工藝。對(duì)于污水濃度較低的場(chǎng)合,B段運(yùn)行較為困難,也難以發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。
目前有僅采用A段的做法,效果要好于一級(jí)處理,作為一種過(guò)渡型工藝,在性能價(jià)格比上有較好的優(yōu)勢(shì)。一般適用于排江、排海場(chǎng)合。
2)SBR工藝
SBR工藝早在20世紀(jì)初已有應(yīng)用,由于人工管理的困難和煩瑣未于推廣應(yīng)用。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子中完成。一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組,各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行,單池由撇水器間歇出水,故又稱(chēng)為序批式活性污泥法。
該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布,形成一體化的集約構(gòu)筑物,并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置,最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。另外,可以減少污泥回流量,有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水,靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。
由SBR發(fā)展演變的又有CASS和CAST等工藝,在除磷脫氮及自動(dòng)控制等方
面有新的特點(diǎn)。
但是,SBR工藝對(duì)自動(dòng)化控制要求很高,并需要大量的電控閥門(mén)和機(jī)械撇水器,稍有故障將不能運(yùn)行,一般必須引進(jìn)全套進(jìn)口設(shè)備。由于一池有多種功能,相關(guān)設(shè)備不得已而閑置,曝氣頭的數(shù)量和鼓風(fēng)機(jī)的能力必須稍大。池子總體容積也不減小。另外,由于撇水深度通常有1.2—2米,出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計(jì),故總的水力高程較一般工藝要高1米左右,能耗將有所提高。
SBR工藝一般適用于中小規(guī)模、土地緊張、具有引進(jìn)設(shè)備條件的場(chǎng)合。
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