A2 O法处理城市生活污水工艺方案设计(可编辑) .doc
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1、A2 O法处理城市生活污水工艺方案设计 附件1:设计工艺流程图学号:课 程 设 计 题 目A2O法处理城市生活污水工艺方案设计学 院专 业环境工程班 级2010级环境二班学生姓名指导教师 2012年11月30日目录课 程 设 计1第一章 设计概论21.1 设计依据和任务21.2 设计目的3第二章 工艺流程的确定32.1 A2O工艺流程的优点32.2 工艺流程的选择3第三章 工艺流程设计计算43.1 原始设计参数43.2 格栅53.3提升泵83.4沉砂池83.5初次沉淀池113.6 A2/O 生化反应池143.7 二沉池223.8 触池和加氯间253.9 污泥贮泥池的设计273.10 脱水间28
2、第四章 平面布置284.1平面布置原则294.2具体平面布置30课 程 设 计 课程设计任务书 学生姓名:专业班级:环境工程 指导教师: 工作单位: 题 目: A2O法处理某城市生活污水工艺方案设计 已知技术参数和设计要求: 1.设计水量: 100000m3/d 2.设计水质mg/L:CODCr:390 mg/LBOD5: 180 mg/L SS: 180 mg/L NH3-N: 40 mg/L 3:设计出水水质: CODCr:60 mg/L BOD5:20 mg/L SS: 20 mg/L NH3-N: 8 mg/L 4.厂址:厂区设计地坪绝对标高采用15 m,进水泵房处沟底标高为绝对标高自
3、设。 指导教师签名:2012年 11月 30 日 教研室主任签名: 2012年 11 月30 日 第一章 设计概论1.1 设计依据和任务1原始数据: Q100000m3/dCODBODSSNH3-N39018018040进水水质:CODBODSSNH3-N6020208出水水质:2设计内容和要求 设计内容主要包括:文献获取:充分利用现有文献资源,获取充分的国内外相关文献。工艺方案比选:对文献认真阅读后,就课题内容进行酝酿和思考,确定设计方案。工艺及主要构筑物计算:对计算确定各构筑物主要尺寸及工艺流程主要运行参数。设计图纸:详见设计要求。3设计要求根据设计任务书提供的资料及相关标准、规范进行该项
4、目的设计,包括:学会查阅科技文献资料了解城市污水处理技术的国内外现状、发展趋势。对所查阅科技文献资料进行归纳、运用,写出文献综述。弄清设计思路,掌握工艺设计的程序并进行该项目的工艺设计,包括:确定工艺流程、设计计算、编制说明书及绘制工程设计图纸等。实际成果及要求包括:设计说明书计算书; 设计图纸1.2 设计目的 伴随着我国城乡经济的快速发展,不可避免的带来了各种各样的环境问题,环境污染,生态破坏。在“三废”污染问题中,水污染问题成为重中之重。水是生命之源,而我国又是一个严重缺水的国家,水资源分布不平衡,南多北少,东多西少,人均水资源占有量不到世界的平均水平。 通过对城市污水处理厂处理工艺的选择
5、、设计,可以培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论,系统的掌握污水处理方案比较、优化,各主要构筑物的尺寸、运行参数等。为他们进一步深造和学习打下基础。 第二章 工艺流程的确定2.1 A2O工艺流程的优点 该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ,总的水力停留时间,总产占地面积少于其它的工艺 。 在厌氧的好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100。 污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。 运行中勿需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以不啬溶解氧浓度,运行费低。 缺点: 除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高时更是如此 。 脱氮
6、效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高,否则增加运行费用。 对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。 一体化反应池(一体化氧化沟又称合建式氧化沟),一体化氧化沟集曝气,沉淀,泥水分离和污泥回流功能为一体,无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段(包括两个过程)。 阶段A:污水通过配水闸门进入第一沟,沟内出水堰能自动调节向上关闭,沟内转刷以低转速运转,仅维持沟内污泥悬浮状态下环流,所供氧量不足,此系统处于缺氧状态,反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中
7、,原生污水作为碳源进入第一沟,污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行,污水污泥混合液在沟内保持恒定环流,转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮,处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态,此时,第三沟仅用作沉淀池,使泥水分离,处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。 阶段B:污水入流从第一沟调入第二沟,第一沟内的转刷开始高速运转。开始,沟内处于缺氧状态,随着供氧量增加,将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟,第三沟仍作为沉淀池,沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。 阶段C:第一沟转刷停止运转,开始泥水分离,需
8、要设过渡段,约一小时,至该阶段末,分离过程结束。在C阶段,入流污水仍然进入第二沟,处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。 阶段D:污水入流从第二沟调至第三沟,第一沟出水堰开, 第三沟出水堰关停止出水。同时, 第三沟内转刷开始以低转速运转,污水污泥一起流入第二沟,在第二沟曝气后再流入第一沟。此时,第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似,所不同的是反硝化作用发生在第三沟,处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。 阶段E:污水入流从第三沟转向第二沟,第三沟转刷开始高速运转,以保证该段末在沟内为硝化阶段,第一沟作为沉淀池,处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似,所不同的是两个外沟功能相反。
9、阶段F:该阶段基本与C阶段相同,第三沟内的转刷停止运转,开始泥水分离,入流污水仍然进入第二沟,处理后的污水经第一沟出水堰排出。 其主要特点: 工艺流程短,构筑物和设备少,不设初沉池,调节池和单独的二沉池,污泥自动回流,投资省,能耗低,占地少,管理简便。处理效果稳定可靠,其BOD5和SS去除率均在90%-95%或更高。COD得去除率也在85%以上,并且硝化和脱氮作用明显。 造价低,建造快,设备事故率低,运行管理费用少。 固液分离效率比一般二沉池高,池容小,能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。 污泥回流及时,减少污泥膨胀的可能。以下为各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较各种好氧生物
10、处理工艺方法的技术经济指标比较方案技术指标(BOD5去除率%)经济指标*运行情况基建费能耗占地运行稳定管理情况适应负荷波动备注氧化沟9095100100稳定简便适应适用于中小型污水厂、需要脱氮除磷地区SBR9099100100100稳定简便适应适用于中、小型污水处理厂AB 法8595100100约100一般简便适应可分期建设达到不同的水质要求A/O和A2/O9095100100100一般一般一般需脱氮除磷的大型污水厂生物膜法90100100约100稳定简便适应适用于小型污水厂2.2 工艺流程的选择 本项目污水处理的特点为:污水以有机污染为主,BOD/COD 0.75,可生化性较好,重金属及其他
11、难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标;污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。 针对以上特点,以及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用,处理工艺尚应硝化,考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低,不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,可采用“A2/O活性污泥法”。 具体工艺流程: 第三章 工艺流程设计计算3.1 原始设计参数 原水水量 Q100000m3/d1.157m3/s 总变化系数Kz 设计流量 3.2 格栅 栅条的间隙数n, 过栅流速一般为0.61.0m/s,取v0.8 m/s
12、; 栅条间隙宽度b0.04 m; 格栅个数2个; 格栅倾角,取60 0 Q0.717 m3/s 由最优水力断面公式得栅前水深 h 0.47m B1 2h20.470.94m 式中 Q-污水设计流量,m3/s; -格栅倾角,o,取60 0; b -栅条间隙,m,取b0.04 m; n-栅条间隙数,个; h-栅前水深,m,取h0.47m; v-过栅流速,m/s,取v0.8 m/s; 隔栅设两组,按两组同时工作设计,一格停用,一格工作校核。 则: n 44.4 取 n45个 则每组中格栅的间隙数为45个。 栅槽宽度 B 设栅条宽度 S 0.01m 则栅槽宽度 B Sn-1+bn 0.0145-1+0
13、.0445 2.24m 进水渠道渐宽部分的长度L1 设进水渠道B12.0 m,其渐宽部分展开角度120 0 L1 栅槽与出水渠道连接处渐窄部分L2m 通过格栅的水头损失 g -重力加速度,m/s2 k -系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般采用 3; -阻力系数,与栅条断面形状有关;设栅条断面为锐边矩形断面,2.42。 0.03m 栅后槽总高度H Hh+h1+h20.47+0.3+0.030.8m 栅槽总长度L 0.47+0.30.77m 1.79+0.895+0.5+1.0+4.6m 每日栅渣量W m3/d W0.2m3/d,宜采用机械清渣 设备选型 采用GH 型链式旋转除污机,型号
14、为GH?800 技术参数 格栅宽度 栅条净距 过栅流速 电机功率 800mm16 1 0.75kw 3.3提升泵各构筑物的水面标高和池底埋深见高程计算。 污水提升前水位6.18m既泵站吸水池最底水位,提升后水位15.00m即出水井水面标高。所以,提升净扬程Z25.64-16.828.82m水泵水头损失取2.0m从而需水泵扬程HZ+h8.82+210.82m 再根据设计流量4166.7m3/h,采用7台QW系列污水泵,单台提升流量700m3/s。采用QW系列潜水污水泵250QW700-125台,六用一备。该泵提升流量650m3/h,扬程12m,转速980r/min,功率37kW。 3.4沉砂池
15、沉砂池的作用是从废水中分离密度较大的无机颗粒。它一般设在污水处理厂前端,保护水泵和管道免受磨损,缩小污泥处理构筑物容积,提高污泥有机组分的含率,提高污泥作为肥料的价值。沉砂池的类型,按池内水流方向的不同,可以分为平流式沉砂池、曝气沉砂池、钟式沉砂池和多尔沉砂池。 平流沉砂池是常用的型式,污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸门、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。 平流沉砂池的设计最大流速为3m/s,最小流速为0.15m/s;最大流量时停留时间不小于30s,一般采用3060s;有效水深不应大于1.2m;池底坡度一般为(0.0
16、10.02)。设计参数 污水流量:量 水平流速:一般为(0.150.3m/s),取v0.3m/s。 最大流量时停留时间:t30s设计计算 长度L 水流断面积(A) 池总宽度B 取n4 格,每格宽b1m 即:Bnb 有效水深h2 h2沉砂斗所需容积V 式中:X?城市污水沉砂量, 取; T?清除沉砂的间隔时间,d,取T=1d; K z ?污水流量总变化系数,K z=1.24。 每个沉砂斗的容积 设每一分格有2个沉砂斗,共有8个沉砂斗,则 3.0/80.375m3 沉砂斗上口宽 式中:?斗高,m,取?0.4m; a?斗底宽,m,取a0.8m; 斗壁与水平面的倾角60。 沉砂斗容积0.375 符合要求
17、 沉砂室高度h 采用重力排砂,设池底坡度为0.06,坡向砂斗。沉砂室有两部分组成:一部分为沉砂斗,另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分,沉砂室的宽度为2(+a)+0.2。 L(0.2 为二沉砂斗之间隔壁厚) 池总高度 H 设超高,则 验算最小流速在最小流量时,只用1 格工作n1, 1.43470.36 m/s0.15m/s 式中:Q ?最小流量,m/s; n?最小流量时工作的沉砂池的数目,个; w?最小流量时沉砂池中的水流断面,m。 设备选型 选择PGS 型刮砂机,型号为PGS4000 技术参数 池宽驱动功率运行速度 设备质量 4m2.2kw 0.8m/min6500kg 沉砂池设计计算示意图
18、 3.5初次沉淀池 初淀池的作用是对水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。辐流沉淀池是一种直径较大的圆形池,废水经进水管进入中心布水管后,通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔整流挡板,沿径向呈辐射状流向池周,经溢流堰或淹没孔口汇入集水槽排出。沉于池底的泥渣由刮泥机刮入泥斗,再借污泥泵排出。设计参数 池子直径(或正方形一边)与有效水深的比值,一般取6 12; 池径不宜小于16m; 池底坡度一般采用0.05 0.10; 刮泥机的旋转速度一般为1 3r/h 外周刮泥板的线速不超过3m/min ,一般用1.5m/min ; 在进水口的周围应设置整流板,整流板的开口面积为过水断面面积的6%
19、20%设计计算 池子总面积A 设表面负荷q2m/ mh;n4座 A645.83m 池径D D28.7m,取D29m 实际水面面积A? A?m 实际表面负荷q q 2 m/ mh 有效水深h 2 设沉降时间t1.5 h,则 hqt21.53m 泥渣体积V V 式中:P?泥渣含水率(%),P95%;?泥渣容重kg/m3,?1000 kg/m3; T ?排泥周期,T2 d; C 0,C?分别为进水和出水的SS 浓度mg/l.C18080%144 C14472 V89.28m圆锥形泥斗容积Vd Vr+rr+r 式中:r 、r?为泥斗的上,下底半径,r2.2m,r1.6m; h ?泥斗高,m hrr t
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