污水厂设计说明书.doc
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1、太 原 理 工 大 学污 水 处 理 厂 设 计 说 明 书 学 院:环境科学与工程学院 专 业 班 级:环境工程0801班 姓 名:梁聪文 学 号:2008001879 指 导 教 师:苏冰琴 宋秀兰 日 期:2011年 12月 目录第一部分 说明书-3第一章 总论-3第二章 总体设计-4第二部分 计算书-5第一章 水质水量计算-5第二章 一级处理-5第一节 格栅-6第二节 细格栅-8第三节 沉砂池-8第三章 二级处理(A/O工艺)-9第一节 硝化反应器的计算-10第二节 反硝化反应器的计算-11第三节 其他A/O工艺中数据计算-12第四节 二次沉淀池-16第四章 接触池-18第五章 污泥处
2、理-18第六章 高程计算-20第一部分 说明书第一章 总论一 设计题目:T1市污水处理厂设计二 设计资料:1. 自然条件:(1) 气象条件全年平均气温 9.3夏季极端最高气温 30冬季极端最高气温 -25月平均水温 13全年主导风向 西北风全年平均降水量 495mm全年平均蒸发量 907mm(2) 工程地质条件地震烈度 6度最大冰冻深度 77cm(3) 水文地质条件 地下水位埋深 8m2 污水资料:(1)设计污水量 Q=2.8万m/d,Kz=1.5(工业废水占60%,生活污水占40%)(2)污水水质: 生活污水水质:BOD5=200mg/L,SS=300mg/ L,TN=50mg/ L,碱度=
3、200mg/ L 工业废水水质:BOD5=220mg/L,SS=360mg/ L,TN=58mg/ L,碱度=180mg/ L(3)污水处理厂设计地面标高为365.2m(4) 污水提升泵房进水车间最低水位标高为362.3m三 设计要求污水处理后达到的出水水质:BOD5=20mg/ L,SS=20mg/ L,TN=15mg/ L,NH4-N5mg/ L,NO3-N10mg/ L四 设计任务1 污水处理程度的计算2 工艺流程的选择(采用A/O工艺)3 工艺构筑物计算(含水线,泥线,附计算草图)4 绘制污水处理厂总平面图(1:500)5 绘制污水处理厂处理构筑物高程布置图(含计算)五 设计成果1 污
4、水处理厂总平面布置图一张2 污水处理厂高程布置图一张3 污水处理设计计算说明书一份六 主要设计参考资料1 教材排水工程(下册)2 给水排水设计手册第5(1,10)册3 给水排水快速设计手册第二册4 室外排水设计规范5 有关的给水排水标准图集第二章 总体设计一 设计原则1 严格执行环保的各项规定,确保经处理后污水的排放水质达到有关排放标准。2 采用技术先进,运行可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机地结合起来。3 采用目前国内成熟先进技术,尽量降低工程投资和运行费用。4 平面布置和工程设计时,布局力求合理通畅,尽量节省占地。5 污水处理厂应尽量操作运行与维护管理简单方便。二 工艺流程的确
5、定根据水质的分析,经一级处理后,BOD的去除率在30%左右,达不到排放标准,所以要选择二级处理流程。三 方案选择 采用A/O工艺。第二部分 计算书第一章 水质水量计算一 设计流量 平均日流量=2.8万m/d 设计最大流量Qmax=Q生活Kz+Q工业=2800040%1.5+2800060% =33600m/d=1400m/h=0.389m/s二 原水水质状况 城市污水中工业废水占60%,生活污水占40%。则: BOD5 =(280001.520040%+2800022060%)/33600=210mg/ L SS =(280001.530040%+2800036060%)/33600=330m
6、g/ L TN = (280001.55040%+280005860%)/33600=54mg/ L 碱度 = (280001.520040%+2800018060%)/33600=190mg/ L三 处理程度分析 BOD5 去除率=(210-20)/210=90.5% SS 去除率= (330-20)/330=93.9% TN 去除率= (54-15)/54=72.2%第二章 一级处理一级处理采用物理处理法,主要去除漂浮物,悬浮物质,它属于二级处理的预处理,主要构筑物包括:格栅,细格栅,沉砂池。第一节 格栅格栅的作用是将污水中较大的悬浮物质或漂浮物质截留,安装在二级处理厂的端部,以便减轻后续
7、处理构筑物的负荷,使之正常运行。设计数据: 1.格栅的类型以及数量的选择取决于原水水质;2.格栅的处理效果取决于格栅的栅条间隙;3.过栅流速要防止栅条的堵塞;4.自清流速为0.40.9m/s;5.格栅倾角为4575;6.进水渠展开角=20;7.为避免造成栅前涌水,故将栅后槽底下降h1作为补偿。格栅的计算图见下:设栅前水深h=0.4m,过栅流速取v=0.9m/s,用粗格栅(50-100mm),栅条间隙e=60mm,格栅安装倾角=60。1. 栅条的间隙数 取172取栅条宽度s=0.01m 栅槽宽度B=s(n-1)+en=0.01(17-1)+0.0617=1.18m 3. 进水渠道渐宽部分长度:设
8、进水渠道宽B1=0.65m,其渐宽部分展开角度1=200(进水渠道内流速为0.77m/s) l1=(B-B1)/(2tg200)= (1.18-0.65)/(2tg200)=0.73 m4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l2=l1/2=0.37m5. 过栅水头损失 设栅条为矩形截面,取K=3,=2.42,则 6 栅后槽总高度 取栅道前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m H=h+h1+h2=0.4+0.024+0.3=0.724m7 栅槽总长度 8 每日栅渣量 取W1=0.01m/(10m污水) 所以,为了改善劳动和卫生条件,本设计采用机械清渣。第二节
9、沉砂池 池的功能是去除比重较大的无机颗粒,设于初次沉淀池之前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件,本工艺采用钟式沉砂池。钟式沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速,加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。根据最大设计流量0.389m/s,选择型号为550的钟式沉砂池。其简图和各部分尺寸如下:型号流量(L/s)ABCDEFGHJKL5505303.651.50.7501.500.401.700.600.510.580.801.45第三节 细格栅细格栅是一级污水处理厂的主体构筑物用于污水处理的进水渠道上或提升泵站集水池的进口处,主要作用是进一步去除污水中的悬浮物,以减轻后续水处理工艺
10、的处理负荷,并起到保护水泵、管道、仪表等作用。设栅前水深h=0.4m,过栅流速取v=0.9m/s,用细格栅(3-10mm),栅条间隙e=10mm,格栅安装倾角=60。1栅条的间隙数 取1012取栅条宽度s=0.01m 栅槽宽度B=s(n-1)+en=0.01(101-1)+0.01101=2.01m 4. 进水渠道渐宽部分长度:设进水渠道宽B1=0.65m,其渐宽部分展开角度1=200(进水渠道内流速为0.77m/s) l1=(B-B1)/(2tg200)=(2.01-0.65)/(2tg200)=1.87 m4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l2=l1/2=0.94m5. 过栅水头损失
11、设栅条为矩形截面,取K=3,=2.42,则 6 栅后槽总高度 取栅道前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m7 栅槽总长度8 每日栅渣量 取W1=0.1m/(10m), 所以,为了改善劳动和卫生条件,本设计采用机械清渣。第三章 二级处理污水的二级处理系统是城市污水处理厂的核心,一般采用生物处理方法,主要作用是去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物。本设计采用A/O工艺作为二级处理系统,其基本流程为:设计参数选择:1.BOD5-污泥负荷为0.10.18kgBOD5/kgMLSSd; 2.BOD5:TN=(3
12、5):1; 3.水力停留时间:硝化池6h,反硝化池2h左右; 4.循环比:内回流200%500%,外回流50%100%; 5.MLSS=(20005000)mg/L; 6.污泥龄c(2030)d; 7.TKN:MLSS0.05Gn/gMLSSd设计如下:第一节 硝化反应器的计算设计条件如下:水温13,NH4+-N5mg/L,NO3-N10mg/L 根据处理出水水质要求,系统完全硝化TN去除率为:(54-15)/54=72.2%,拟采用A/O工艺。假定污水中TKN由于同化去除百分比为10%,则由于微生物同化从剩余污泥中排除所去除的TN为5410%=5.4mg/L系统的负荷为: BOD5去除量=2
13、8000(210-20)/1000=5320kg/d TN去除量=28000(54-15)/1000=1092kg/d 同化TN去除量=280005.4/1000=151.2kg/d 硝化/反硝化TN去除量=1092-151.2=940.8kg/d计算好氧池容积设MLVSS/MLSS=0.7 MLSS=3000mg/L1、硝化菌的最大比增长速率: T=13时, N,max=0.47e0.098(T-15)= 0.47e0.098(13-15) d-1=0.39d-1 在稳态运行条件下,N=3.0mg/L;KN=1.0mg/L时, 硝化菌的比增长速率为:2、最小污泥龄: (1/)N,min=1/
14、N=1/0.2925 d=3.42d设计污泥龄: cd=SFcm=43.42d=13.68d3、含碳有机物的去除速率: 4、好氧池水力停留时间: 5、好氧池容积:V=Qt=336000.31 m3=10416m3, 分成两座好氧池,则每座容积为V/2=5208m3 6、F/M=(33600210)/( 1041630000.7)=0.32 kgBOD5/kgMLVSSd 符合7、好氧池生物硝化产生NO3-N总量 TKNOx=54-5.4-5=43.6mg/L硝化出水NH4-N取5mg/l第二节 反硝化反应器的计算计算缺氧池容积硝化产量NO3-N为43.6mg/L,出水NO3-N10 mg/L
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