水污染课程设计_8.docx

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1、第1章课程设计任务书11设计题目某城市日处理水量3万污水处理厂工艺设计1.2 设计资料1 .处理流量：5万nd2 .进出水要求1.3 设计要求1方案确定按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物。2 .设计计算各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算。3 .平面和高程布置根据构筑物的尺寸合理进行平面布置和高程布置。4 .编写设计说明，计算书第2章污水处理工艺流程说明2.1 工艺方案分析工艺A?/oA2/。工艺自被开发以来，就因为某特有的经济技术化优势和环境效益，愈来愈受到人们的广泛重视。在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺

2、氧区、和好氧区，能够同时做到脱氧、除磷和有机物的降解。污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是进行脱氧。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通常内回流为2.4倍原污水流量，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除。混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在好氧反应区出进一步降解有机物外,主要进行氧氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中华过量吸收的磷通过剩余污泥排除。该工艺流程简单，污泥在厌氧、缺氧和好氧环境中交替运行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。在同时脱氧除磷的工艺中，该工艺流

3、程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。该法需要注意的问题。进入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧浓度，以防沉淀池中反硝化和污泥厌氧释磷，但这会导致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，回流污泥中存在的硝酸盐对厌氧释磷过程也存在一定影响。同时，系统所排放的剩余污泥中，仅有一部分污泥经历了完整的厌氧和好氧的过程，影响了污泥的充分吸磷，系统污泥龄因为兼顾硝化菌的生长而不可能太短，导致除磷效果难于进一步提高。综上，充分考虑1/。工艺的特点及进出水质的要求，最终确定选择A?/。工艺为本厂的污水处理工艺。2.2 工艺流程处理厂的工艺流程选择是指在达到要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有

4、机合；构筑物的选择是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，相互影响的。本设计采用A?/。法，污水处理工艺如图1所示4污泥浓缩一至污泥脱水机房该流程包括完整的二级处理的格栅、沉砂池和初沉池进入二级处理的厌氧池、缺氧池和曝气池，然后在二沉池中进行泥水分离，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩池之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。该工艺的优特点：优点：该工艺为最简单的同步脱氧除磷工艺，总的水力停留时间和总厂占地面积少于其他工艺。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量的增值

5、，无污泥膨胀之虞，SV1的值一般均小于100。运行中无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以保证充分溶解氧浓度，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。对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧，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，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。脱氧效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则会增加运行费用。此工艺适用于对氮、磷排放指标均有严格要求的城镇污水处理。第3章设计说明书3.1中格栅中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些

6、可能堵塞水泵机组驻管阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。设计参数：日平均流量Q=5104m3d=5781s0,2(md)故采用机械清渣。计算草图如下3.2沉砂池沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重心分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。因曝气沉砂池的曝气作用要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧段或缺氧段的运行存在不利影响，故采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单等优点。设计参数最大设计流量：Qmax=7751s设计流速：v=0.25ms水力停留时间：t=50s设计计算沉砂池长度1(m)1

7、=vt=O.2550=12.5(m)水流断面积A(m2)池总宽度b(m)设计n=29梅格宽取b=2m0.6m,池总宽b=2b=4m。有效水深1m)31h2=0.775(m)(介于0.25-Im之间)B4贮砂斗所需要容积V(设计T=2d,即考虑排泥时间间隔为2d,则贮砂斗的容积V(mb丫_86400QnmTX_86400X0.775X2x0.03刃3)1000Kz10001.34注：X-城镇污水的沉砂量，一般采用0.031m3(污水)每格沉砂池设两个贮砂斗，两格共有四个贮砂斗，则每个贮砂斗所需容积V0(n)V0=-=0.75(m3)44贮砂斗各部分尺寸计算设贮砂斗底宽b=05m,斗壁与水平面的倾

8、角为60,斗高h3=O.8m,则贮砂斗的上口宽b2(m)为：.2h；,20.8_1,、b7=b1=+0.5=1.42(m)tan60tan60贮砂斗的容积Y(n?)V1=h3(b+b+b?b)=I0.8(0.52+1.422+0.521.422)=0.794(m3)(略大于Vo=O.75m,符合要求)贮砂室的高度1m)采用重力排砂设计池底坡度为0.06,坡向沉砂斗长度1m)为：11-2b7-b12.5-21.42-2,、1,=(m)-22则贮砂室的高度1m)为：h3=h3+0.0612=0.8+0.06X3.83=1.03(m)池总高度H(H1)设超1h=0.3(m),H=h1+h2+h3=0

9、.3+0.775+1.03=2.11(m)校核最小流量时的流速vns)：最小流量即平均日流量：Q平均日=3581s贝J:Vn1in=5=至=01860.15(ms),符合要求。A3.1计算草图如下：3.3初沉池本设计采用平流式沉淀池设计参数：表面负荷q=2.0m/(m2h)水力停留时间(沉淀时间)：t=15h设计计算池子总面积A(m2)A=QG3600=0.77536OO=395q2沉淀部分有效水深1m)h2=qt=21.5=3.0(m)沉淀部分有效容积v1V=QmaX3600=0.7751.53600=4185(m3)池长1(m)取最大设计流量时的水平流速v=5mmsIvt3.6=51.53

10、.6=27(m)池子总宽度B(m)池子个数n(个)设每个池子分格宽度b=4.5m,则n=g=亚=11.4812(个)b4.5校核长宽比1=包=674.(符合要求)64.5污泥部分需要的总容积V()取污泥量25g(人.d),污泥含水率为95%,设计人口N=20,两次清除污泥间隔时间T=2d,则每人每日污泥量S=而湍而=现人皿sNT0.50201042/3IOOO10V=200(m3)每格池污泥所需容积V”()V=X=-=167(m3)n12(W)污泥斗容积V(n)(采用污泥斗如图所示)h；=4.5.5tan60=3.46(m)42V,=1h：(f1+f2+TTf)=3.4614.52+0.52+

11、4.520.52=26.3(m3)(ID污泥斗以上梯形部分污泥容积VKn?)取污泥斗以上梯形部分下底长度4=4.5m,则h4=(27-4.5)0.01=0.225(m)污泥斗以上梯形部分上底长度4=270.3+0.5=27.8(m)V=(一+)h4b=()0.2254.5=16.4(m3)2242污泥斗和梯形污泥容积V1+V2=263+16.4=42.716.7(m3)池子总高度H(m)设缓冲层高度h3=050m,则:H=h1+h2+h3+h4=0.3+3.0+0.5+0.225+3.46=7.49(m)二级处理的主体结构物是活性污泥的反应器即厌氧缺氧好氧反应器其独特的结构使其具有脱氮除磷功能

12、，经过曝气池后，水质得到很大的改善。4.厌氧池建造一组厌氧池，采用推流式设计。设计参数：设计流量：QmaX=S775s=7751s水力停留时间：T=Ih设计计算：(1)厌氧池容积V(/：V=Qnvix.T=0.775*1*3600m3=2790(m3)(2)厌氧池尺寸，水深取为：h=4.8m则厌氧池面积An?)：池宽取B=40m,则池长1=A=%=14.5(m),取15m。B40设双廊道式厌氧池考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4.8+03=5.15.缺氧池建造一组缺氧池，池中设搅拌装置。设计参数：设计流量：max=0.775m3s=7751s水力停留时间：T=2h设计计算:(1)缺氧池容积V(:V=QW7=0.775*2*3600=5580(m3)缺氧池尺寸水深取h=4.8m,则缺氧池面积4():aV55802、A=1163(