9万m3d城镇污水处理厂工艺设计毕业论文
2020-04-16 16:36:42
摘 要
随着我国经济的快速发展,城市化、工业化的加速,全国废水以及污水的排放量也在逐渐增加,这导致了水体不断恶化,水污染形势严峻。本论文将采用SBR工艺处理日流量为90000吨的城市污水。
本设计包扩对污水预处理构筑物的计算,对主体SBR工艺的计算,对污泥消化以及浓缩构筑物的计算。污水经沉砂、初沉及化学除磷、SBR生物处理、加氯消毒等处理工序以达到排放标准。
污泥排出后到达污泥泵房,提升至污泥浓缩池加以浓缩,之后流入贮泥池,再进过两级消化,最后脱水后由车辆运送出厂进行妥善处理或者在利用。
关键词:城镇生活污水 SBR工艺 污泥
With the rapid development of China's economy, the acceleration of urbanization and industrialization, the discharge of wastewater and sewage in the country is also gradually increasing, which has led to the continuous deterioration of water bodies and the severe water pollution situation. This paper will use the SBR process to treat urban sewage with a daily flow of 90,000 tons.
This design package expands the calculation of the wastewater pretreatment structure, the calculation of the main SBR process, the calculation of sludge digestion and the concentration of the structure. The sewage is treated by grit immersion, primary sedimentation and chemical phosphorus removal, SBR biological treatment, chlorination and other treatment processes to meet emission standards.
After the sludge is discharged, it reaches the sludge pumping room, is lifted to the sludge concentration tank for concentration, and then flows into the sludge storage tank, and then enters the two-stage digestion. After dehydration, it is transported by the vehicle for proper disposal or utilization.
Keywords: urban domestic sewage ,SBR process ,sludge
目录
第一章 设计说明 1
1.1 设计任务 1
1.2 设计原则 1
1.3 设计水量及进出水水质 1
1.4 污水处理厂厂址及自然状况 2
1.5 污水处理厂工艺方案的选择 2
1.6 SBR工艺原理及特点 3
第二章 污水处理构筑物设计计算 6
2.1 格栅 6
2.2 进水泵房 10
2.3 旋流式沉沙池 11
2.4 幅流式初沉池 13
2.5 反应池 19
2.6 鼓风机房 24
2.7 加氯间 24
2.8 巴式计量槽 25
第三章 污泥处理 28
3.1 污泥浓缩池 28
3.2贮泥池 30
3.3 污泥厌氧消化 31
3.4 污泥脱水 35
第四章 污水处理厂管道布置及高程计算 37
4.1平面布置 37
4.2构筑物水头损失 37
4.3 污水部分高程计算 37
致谢 39
第一章 设计说明
1.1 设计任务
1. 完成污水及污泥处理工艺设计计算
①经过方案比选,确定污水处理工艺流程;
②完成污水处理构筑物设计计算;
③完成污水提升泵房设计计算;
④确定污泥处理工艺流程,完成污泥处理构筑物设计计算;
⑤完成污水处理厂平面布置及高程计算。
- 编制设计说明书和设计计算书。
1.2 设计原则
(1)遵循我国保护环境的国策,严格按照国家的法律法规的要求进行设计,达到国家或者城市给出的要求;
(2)根据所在城市的城市规划来设计污水处理厂,尽量做到尽可能少的二次污染。因地制宜,选择最佳方案,合理规划厂区以及选择合适的处理工艺。
(3)规划的同时要兼顾未来发展,给未来污水处理厂的提标改造预留空地,给未来的发展提供空间。
(4)兼顾好主要任务和次要任务,统筹处理,以大局为基础,同时不能忘记细枝末节。
(5)处理工艺的选择要符合显示特点和实际情况,在完美达到排放标准的同时要做到节约成本、高效节能、操作管理方便、占地面积少等要求。
(6)处理过程中不可避免地会产生栅渣、沉淀产生的沉砂、生物构筑物产出的污泥等,要妥善处理这些产物,避免二次污染。
(7)采用尽可能先进的处理工艺以及配套的操作系统,要做到经济合理并且安全可靠,同时又操作简单。
1.3 设计水量及进出水水质
(1)设计水量
该污水处理厂的设计流量为
总变化系数
最大设计流量
- 进出水水质
本工程采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。进水水质及排放标准见表1-1。
水质指标 | CODCr (mg/L) | BOD5 (mg/L) | SS (mg/L) | NH3-N (mg/L) | TP (mg/L) | pH |
进水水质 | 420~480 | 190~210 | 230~260 | 27~35 | 2.4~4.8 | 6~9 |
排放标准 | 50 | 10 | 10 | 8 | 0.5 | 6~9 |
表1-1 进水水质及排放标准
1.4 污水处理厂厂址及自然状况
(1)地理位置:位于苏南地区。
(2)气温:年平均温度15.9℃,最高温度37.8℃,最低温度-8.5℃。
(3)降雨量:年平均降雨量达1004.8mm。
(4)主导风向:夏季东南风,冬季西北风。
无自发性震源,强度在4级以下。
(5)土壤冰冻深度:0.28m。
(6)地下水水位:平均距地表3.5m。
(7)污水由管径1000mm的管道直接输送入污水处理厂格栅间,其管内底标高46.50m,充满度60%。污水排放水体最高水位45.30m,常水位44.20m,最低水位42.90m。厂区按整平地形考虑,平均标高为49.10m。
(8)厂区供电情况及其它问题:就近接入电源,设配电箱即可。
1.5 污水处理厂工艺方案的选择
2.5.1 方案选择的原则
污水处理及污泥处理工艺方案选择原则如下:
(1)要求方案能够稳定达到出水要求,不会因为天气、气候等外部原而出现大的水质状况浮动。
(2)建设投资要尽量节约成本,做到不浪费一砖一瓦,不浪费每一个资源,同事要保证处理厂的建设达标。
(3)针对水质水量选择合适的处理工艺,同时处理工艺要灵活可调整,对污水的变化要有一定的适应性,能最大发挥所选工艺的效能。
(4)所选工艺应该能够做到自动化控制,不需要投入太大的人力资源。
2.5.2 工艺方案选择
目前我国的大部分污水处理厂都是使用的活性污泥法等生物处理工艺,这种工艺能够去除城镇污水中绝大多数污染物。目前我国城镇使用最多的依然是传统活性污泥法。但是传统的方法也存在着缺点,即处理过程繁复程序过多,同时污泥处理也是个大难题,传统活性污泥法会产生大量污泥,会给后期的污泥处理造成很大的麻烦。通过前期的方案比选,考察比较了大量生物工艺后,我最后选择了众多生物法中的SBR法。
1.6 SBR工艺原理及特点
1.6.1 SBR工作原理
反应池是SBR法的核心,SBR池能够将曝气与沉淀结合在同一个池子中在不同的时间段进行,即SBR工艺能够做到将生无活性反应和最后的污泥和污水的分离在同一个池子内进行并完成。SBR工艺的一个完整运行周期由五个阶段组成:进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、滗水阶段和闲置阶段。
1. 进水阶段
进水阶段是反应池进水的过程,当废水进入反应器后,到达最高水位或所设定的时间时,停止进水,反应池也具有调节池的功能。
2. 反应阶段
城镇污水排入池子,达到预先设定的体积后,开始曝气或者开始搅拌,根据不同的目的进行不同的操作,来达到处理的目的。
3. 沉淀阶段
停止曝气和搅拌,本阶段反应器相当于二沉池,混合液通过重力沉降实现固液分离。由于在沉淀时反应器内是静止的,故沉淀效率很高。
4. 滗水阶段
设置滗水器,滗水器能够排除反应池内上部达到排放标准的上清液,滗水器会一直滗到每个周期开始是的低水位,该水位离污泥层还有一段距离,以防止污泥被误排除从而导致的出水水质下降。
5. 闲置阶段
沉淀之后,SBR反应池会停置一段时间,一直停到下一个周期的开始。为了维持活性污泥的活性,必须进行搅拌或曝气,此时通常不进水,而是通过内源呼吸使微生物的代谢速度和吸附能力得到恢复,为下一个运行周期创造良好的初始条件。
1.2 SBR工艺特点
1. SBR工艺厂区构筑物比较少,能节约成本,同时操作也会大大简化。
2. 与其他的传统工艺比较,SBR的出水水质能够更上一个台阶。
3. 理想的推流过程使生化反应推力大效率高。
4. SBR池操作简单,方便可控,可以根据水质和水量自由调节,灵活多变。
5. 相比其他工艺,SBR法能够最好的防止污泥膨胀的发生。
6. SBR池拥有很高的处理能力,同时又兼顾耐高冲击负荷的能力。
1.6 工艺流程
城镇生活由进水管道进入污水处理厂,然后流经粗细格栅,经过粗细格栅的初步过滤,流入沉砂池,经沉淀处理后的污水经过污水提升泵房,由提升泵提升到SBR反应池进行生物处理,经SBR反应池处理后的污水流入接触消毒滤池经消毒,达到排放标准后排入自然水体。初沉池及SBR池中的剩余污泥经过两次消化,再脱水压缩后外运,实现污泥再利用。
第二章 污水处理构筑物设计计算
2.1 格栅
格栅的设计,应符合下列要求:
经初步核算每日栅渣量,拟采用机械格栅清渣。
我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s,此次设计采用0.8m/s。
国内机械格栅的安装角度一般为60°-70°,本设计采用60°。
格栅前渠道内水流速度一般取0.4-1.0m/s,本设计取栅前流速1m/s。
2.1.1粗格栅
设计参数
- 栅条净间隙b=40.0mm
- 栅前流速:1m/s
- 栅前部分长度:0.5m
- 格栅倾角α=60°
- 栅前水深:h=1m
格栅设计计算
- 栅条间隙数n
(2-1-1)
式中Q—每台格栅的最大设计流量,m3/s;
α—格栅倾角,度;
h—栅前水深,m;
v—污水的过栅流速,m/s。
② 栅槽宽度B
设计采用栅条宽度为S=0.01m。
由于
B1×h×v>Q
式中 B1—进水渠道宽度,m
得
B1>1.31,取B1=1.32m
③ 通过格栅的水头损失h2
(2-1-2)
式中 h0—计算水头损失,;
g—重力加速度;
k—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数,一般取3;
ζ—阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何形状有关,对于圆形断面,。
④ 栅后槽总高度H
式中 h1—栅前渠道超高,一般取0.3m。
⑤ 栅槽总长度L
式中 L1—进水渠渐宽部分长度,m;
L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度,m;
B1—进水渠宽,m;
α1—进水渐宽部分的展开角,一般去20º。
⑥ 栅渣量得计算
(2-1-3)
式中 W—每日栅渣量,m3/d;
W1—单位体积污水栅渣量,m3/(103m3污水),当栅条间距为30-50mm时,W1=0.01-0.03,本设计取0.03;
Kz—污水流量总变化系数。
2.1.2 细格栅
设计参数:
- 栅条净间隙为b=10.0mm
- 栅前流速0.7m/s
- 栅前部分长度:0.5m
- 格栅倾角α=60°
- 单位栅渣量:W1=0.05m3 /103m3污水
- 栅前水深h=1m
格栅设计计算:
① 栅条间隙数n
(2-1-4)
式中 Q—最大设计流量,m3/s;
α—格栅倾角,度;
h—栅前水深,m;
v—污水的过栅流速,m/s。
② 栅操有效宽度B
设计采用栅条宽度为S=0.01m。
由于
B1×h×v>Q
式中 B1—进水渠道宽度,m
得
B1>1.31,取B1=1.32m
③ 通过格栅的水头损失h2
(2-1-5)
式中 h0—计算水头损失,;
g—重力加速度;
K—格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数,一般取3;
ζ—阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何形状有关,对于圆形断面,。
④ 栅后槽总高度H
式中 h1—栅前渠道超高,一般取0.3m。
⑤ 栅槽总长度L
式中 L1—进水渠宽,m;
L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度,m;
B1—进水渠宽,m;
α1—进水渐宽部分的展开角,一般去20º。
⑥ 栅渣量得计算
(2-1-6)
式中 W—每日栅渣量,m3/d;
W1—单位体积污水栅渣量,m3/(103m3污水);
Kz—污水流量总变化系数。
2.2 进水泵房
(1) 进水管管底高程为42.36m,管径为DN1000,充满度为0.60。
(2) 出水管提升后水面高程为52.540m。
进水泵房设计计算:
① 污水流量
选择集水池与机械间合建式泵站,4台水泵(1台备用)每台水泵的容量为380/3=127L/s
② 集水池容积
采用相当于一台泵6min的容量
V=127×60×6/1000=46m3
有效水深采用H=4.0m。
③ 选泵前扬程估算:经过格栅的水头损失取0.4m。集水池有效水深2m,正常按1m计。
集水池正常工作水位与所需提升经常高水位之间的高差:
52.540-﹙42.36 1.6×0.75-0.5-1)=11.48m
④ 水泵总扬程:总水力损失为2.80m
H=2.8 11.48 0.5=14.28m
⑤ 其中每台台水泵的流量为
2.3 旋流式沉沙池
2.3.1设计流量
沉砂池设3座,每座沉砂池设计流量为:
2.3.2 规格选择
表2-1 旋流沉砂池规格
设计水量 | 1575 | 沉砂区底坡降 | 0.60 |
沉砂池直径 | 3.65 | 进水渠水深 | 0.65 |
贮砂区直径 | 1.52 | 沉砂区水深 | 1.10 |
进水渠宽度 | 0.72 | 超高 | 0.35 |
出水渠宽度 | 1.52 | 沉砂区深度 | 1.45 |
锥斗底径 | 0.46 | 驱动机构 | 0.75 |
贮砂区深度 | 2.03 | 桨板转速 | 14 |
2.3.3 参数校核
(1)表面负荷
(2-3-1)
式中:——表面负荷,;
——单座沉砂池设计流量,;
——沉砂池直径,。
(2)停留时间
- 沉砂区体积
(2-3-2)
式中:——沉砂区体积,;
——沉砂池直径,;
——贮砂区直径,;
——沉砂区水深,;
——沉砂区底坡降,。
- 停留时间
(2-3-3)
式中:——停留时间,;
——沉砂区体积,;
——单座沉砂池设计流量,。
(3)进水渠流速
(2-3-4)
式中:——进水渠流速,;
——单座沉砂池设计流量,;
——进水渠宽度,;
——进水渠水深,。
(4)出水渠流速
(2-3-5)
式中:——出水渠流速,;
——单座沉砂池设计流量,;
——出水渠宽度,;
——进水渠水深,。
2.3.4 排砂装置
采用空气提升器排砂,选用QTS-130型空气提砂器。
QTS-130型空气提砂机的主要技术参数
参数 型号 | 处理水量/() | 直径D/mm | 直径d/mm | 整机功率/kw |
QTS-130 | 130 | 6100 | 1500 | 1.2 |
2.4 幅流式初沉池
2.4.1 化学除磷计算
(1)铝盐投加量计算
废水中投加铝盐形成磷酸盐沉淀的基本化学反应式为:
从以上基本反应式中可以看出,去除1mol的磷,理论上需要1mol的铝。根据铝的摩尔质量(26.98)和磷的摩尔质量(30.97),可得铝和磷的摩尔质量之比为:
(2-4-1)
投加量公式:
(2-4-2)
(2-4-3)
(2-4-4)
式中:——铝的单位投加量,;
——铝盐制品的单位投加量,;
——铝盐制品的总投加量,;
——铝的需用系数,取2.4;
——铝盐制品的有效铝含量,,取0.15;
——化学除磷单元的设计日流量,;
——化学除磷单元进水中总磷的浓度,;
——化学除磷单元出水中总磷的浓度,。
(2)投加铝盐化学除磷的化学污泥量
1)磷酸铝污泥量计算
(2-4-5)
式中:——磷酸铝污泥的总产量,;
——磷酸铝与磷的摩尔质量比。
磷酸铝的密度为,则每日磷酸铝污泥的体积为:
氢氧化铝污泥产量
(2-4-6)
式中:——氢氧化铝污泥的总产量,;
——参与反应的铝离子量,;
——氢氧化铝与磷的摩尔质量比;
——铝的需用系数,取2.4。
氢氧化铝的密度为,则每日氢氧化铝污泥的体积为:
3)化学污泥量
铝盐商品中,杂质含量一般不超过商品量的0.5%,可忽略不计。因此投加铝盐除磷的化学污泥量可近似看做是以上两部分污泥量之和,所以每日污泥体积为:
考虑到污泥含水率为,则每日实际污泥体积为。
排泥间隔为1天,则污泥体积
2.4.2 初沉池计算
(1)沉淀池的总面积
(2-4-7)
式中:——沉淀区总面积,;
——最大设计流量,;
——表面水力负荷,,取2.0。
(2)单个沉淀池面积
(2-4-8)
式中:——单个沉淀池面积,;
——沉淀池总面积,;
——沉淀池个数,取3。
(3)池径
(2-4-9)
式中:——每池直径,。
(4)沉淀区有效水深
(2-4-10)
式中:——沉淀区有效水深,;
——沉淀时间,,取2。
- 径深比校核
在6~12范围内,符合要求。
(6)沉淀池污泥量
(2-4-11)
式中:——沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度,;
——最大设计流量,;
——污泥容重,,含水率在95%以上,可取1000;
——污泥含水率,%,取97%;
——两次排泥时间间隔,,取1。
(7)单个沉淀池污泥量
式中:——沉淀池个数,取2。
- 污泥斗容积
(2-4-12)
(2-4-13)
式中:——污泥斗容积,;
——污泥斗高度,;
——污泥斗上部半径,,取3;
——污泥斗下部半径,,取1.5。
倾角取60°。
(9)污泥斗以上圆锥体容积
(2-4-14)
(2-4-15)
式中:——沉淀池底部圆锥体容积,;
——沉淀池底部圆锥体高度,;
——池底坡度;
——污泥斗上部半径,,取3;
——沉淀池半径,。
- 污泥斗与圆锥体总容积
符合要求。
- 沉淀池的总高度
(2-4-16)
式中:——沉淀池总高度,;
——沉淀池超高,,取0.3;
——沉淀区的有效高度,;
——缓冲层高度,,取0.3;
——沉淀池底部圆锥体高度,;
——污泥斗高度,。
2.5 反应池
2.5.1 设计参数:
设SBR运行每一周期时间为6h,进水时间1.5h,反应时间2.0h,沉淀时间1.0h,滗水时间1.5h。处理要求见表2-2。
表2-2 处理要求
项目 | 进水水质 | 排放标准 |
BOD5 (mg/L) | 200 | 10 |
CODcr(mg/L) | 450 | 50 |
pH | 7 | 7 |
SS/(mg/L) | 100 | 10 |
氨氮(mg/L) | 35 | 8 |
TP(mg/L) | 3.5 | 0.5 |
2.5.2 反应池设计计算
① 间歇曝气反应池总容积V
i. 有机污泥负荷法计算混合液体积Vh
(2-5-1)
式中 ——反应池设计流量,m3/d;
——进水BOD5浓度,mg/L;
——混合液悬浮固体浓度,设计取3500mg/L;
——有机物污泥负荷,设计取0.07kgBOD5/(kgMLVSS · d)。
拟采用8座间歇曝气反应池,每池混合液所占体积
取池长L=70m,宽B=35m,则每池混合液占池深Hh
ii. 每池每周期进水所占容积Vs1
进水所占水深Hs
iii. 每池的总容积V1
(2-5-2)
式中 ——每池混合液体积
——每池每周期进水体积
iv. 总体积V
v. 反应池深度H
采用超高0.5m,则
vi. 水力停留时间t
(2-5-3)
式中 V——总体积
Q——最大设计流量
② 间歇曝气反应池需氧量
i. 设计需氧量(AOR)计算
(2-5-4)
式中 a——碳的氧当量,一般取值1.47;
b——常数,为4.57kgO2/kgN,其含义为氧化每公斤氨氮所需氧量;
c——常数,为1.42,其含义为细菌细胞的氧当量;
Lj——进水BOD5浓度,mg/L;
Lch——出水BOD5浓度,mg/L;
Nj——进水氮浓度,mg/L;
Nch——出水氮浓度,mg/L;
Θc——污泥龄,取20d。
ii. 标准需氧量(SOR)计算
拟采用橡胶膜式微孔曝气装置曝气,氧利用率20%,气压为一个大气压。
(2-5-5)
式中—需氧量修正系数。按下式计算:
(2-5-6)
式中 T——反应池夏季平均水温,25℃;
α——混合液中KLa值与清水中KLa值之比,鼓风曝气α=0.85;
β——混合液饱和溶解氧值与清水饱和溶解氧值之比,鼓风曝气β=0.90;
Cs——标准条件下清水中饱和溶解氧,Cs=9.2mg/L;
Csw——清水在T℃和实际计算压力时的饱和溶解氧,mg/L;
Co—混合液剩余溶解氧值,一般Co=2mg/L。
(2-5-7)
式中 Cst——清水在T℃时的饱和溶解氧,mg/L;
Pb——曝气装置处绝对压力,105Pa;
Ot——曝气池逸出气体中含氧,%。
(2-5-8)
式中 EA——曝气设备氧利用率。
iii. 供气量计算
(2-5-9)
式中 ——标准状态下的空气体积,;
0.27——标准状态下空气中的含氧量,。
每池供气量 。
间歇曝气反应池6h一周期,其中2h曝气,每池每天曝气8h,每池每小时曝气量为
iv. 曝气装置计算
拟采用直径215mm橡胶膜式微孔曝气器,共8组。查样本每只曝气头供气量按大于3.0m3/h计,每个反应池需安装曝气头数量为
N1=G's1/每只曝气头供气量=19027/3.0=6342只
系统需安装曝气头总数量为
N=10N1=8×6342=50738只
③ 排水系统设计计算
每池滗水器排水能力:
拟选择旋转式滗水装置,滗水器的堰口负荷q拟采用50L/(s·m),计算堰口长度L为
确定每池采用堰口长度为30m的旋转式滗水器1台,全厂共8台。
滗水器从最高水位5.75m时开始滗水,到最低水位4.75m时结束,滗水高度1.0m。
④ 剩余污泥量W
(2-5-10)
式中 Y—污泥产率系数。按下式计算:
(2-5-11)
式中 K——修正系数,取1;
Sj——进水悬浮固体浓度,mg/L;
T——设计水温,冬季计算水温取10℃。
系统每天产剩余污泥总量22192.4kg。
湿污泥量Qs(剩余污泥含水率)
2.6 鼓风机房
鼓风机房是生化处理系统的心脏,其正常运转对污水的处理效果起重要作用,根据SBR反应池的工艺要求,鼓风机房总供气量为Gs=1218000m3/d=846m3/min。
鼓风机房内设置4台L94WD型罗茨鼓风机,其中1台备用,配套电机型号JS1512-12。该罗茨风机的具体参数如下:流量:369m3/min、压力:19.6KPA、
电机功率:8P-185KW 380V、转速:750rpm、主机静荷载:7000kg、主机动荷载:10500kg。
2.7 加氯间
污水经二级处理后,其细菌含量的绝对值仍然很可观,并有存在病原菌的可能,特别是在夏季。因此设一加氯间对处理后的水在夏季进一步做消毒处理然后排入水体。加氯间中设有手动真空加氯机,并设有双探头漏氯报警器。为防止意外事故发生,还另设套漏氯吸收装置。
设计参数:
水力停留时间T=0.5h;
设计投氯量一般为3.0-5.0mg/L,本工艺取最大投氯量。
消毒池设计计算:
① 消毒池容积V
设池长L=25.0m,有4格,每格池宽b=8m,长宽比L/b=3.125,有效水深H1=3m,接触消毒池总宽B=nb=3×8=24m,则实际消毒池容积为
② 每日加氯量W
拟选用FX4045C3自动控制真空加氯机2台(1用1备),每台加氯量75kg/h。设置1套1000kg级的漏氯吸收装置。
氯库贮氯按15d加氯量考虑,加氯间内设30个氯瓶(包括10个工作氯瓶),设有2组可供10个氯瓶工作的汇流排,2组汇流排工作状态可自动切换,加氯机内设1000kg级计量地坪2台,为更换氯瓶的需要,氯库内设2r起重悬挂吊车1台。在加氯间内设置7台防爆轴流风机,换风能力保证室内每小时换气次数大于12次。
2.8 巴式计量槽
2.8.1 设计参数
取计量槽喉部宽度为,计量槽的喉部长度为,计量槽的渐扩部分的长度为。
2.8.2 设计计算
(1)计量槽尺寸
(2-8-1)
(2-8-2)
(2-8-3)
式中:——计量槽渐缩部分长度,;
——计量槽上游渠道长度,;
——计量槽下游渠道长度,;
——计量槽喉部宽度,。
(2)计量槽总长度
计量槽应设在渠道的直线段上,直线段的长度不应小于渠道宽度的8-10倍,在计量槽上游,直线段不小于渠宽的2-3倍,下游不小于4-5倍。则:
(2-8-4)
(2-8-5)
(2-8-6)
式中:——计量槽上游直线段长度,;
——计量槽下游直线段长度,;
——计量总长度,。
(3)计量槽水位
当时:
(2-8-7)
式中:——设计流量,;
——上游水深,。
当时,时为自由流,则,取下游水深。
第三章 污泥处理
3.1 污泥浓缩池
采用辐流式污泥重力浓缩池,进入浓缩池的污泥量为,含水率为99.2%。
(1)浓缩池的面积
(3-1-1)
式中:——浓缩池总面积,;
——污泥量,;
——污泥浓度,;
——污泥固体通量,,取30。
(2)单个沉淀池面积
(3-1-2)
式中:——单个浓缩池面积,;
——浓缩池总面积,;
——浓缩池个数,取1。
(3)池径
(3-1-3)
式中:——每池直径,。
(4)浓缩池有效深度
(3-1-4)
式中:——浓缩池有效深度,;
——污泥浓缩时间,,取10。
(5)污泥斗高度
(3-1-5)
式中:——污泥斗高度,;
——污泥斗上部半径,,取2;
——污泥斗下部半径,,取1。
倾角取60°。
(6)浓缩池底部圆锥体高度
(3-1-6)
式中:——浓缩池底部圆锥体高度,;
——池底坡度;
——污泥斗上部半径,,取2;
——浓缩池半径,。
(7)浓缩池的总高度
(3-1-7)
式中:——浓缩池总高度,;
——浓缩池超高,,取0.3;
——浓缩池的有效高度,;
——缓冲层高度,,取0.3;
——浓缩池底部圆锥体高度,;
——污泥斗高度,。
(8)浓缩后污泥量
(3-1-8)
式中:——浓缩后污泥量,;
——浓缩前污泥含水率,取99.2%;
——浓缩后污泥含水率,取97%。
(9)排泥管
采用的管道,连续地将污泥排入贮泥池里。
3.2贮泥池
(1)浓缩后污泥容积
(3-2-1)
式中:——浓缩后污泥量,;
——贮泥时间,,取8。
- 贮泥池容积
(3-2-2)
式中:——贮泥池容积,;
——贮泥池有效深度,,取2;
——污泥斗高度,;
——贮泥池边长,,取5;
——污泥斗底边长,,取2。
倾角取60°。
- 贮泥池高度计算
(3-2-3)
式中:——贮泥池超高,,取0.3。
3.3 污泥厌氧消化
(1)消化池有效容积
(3-3-1)
式中:——消化池有效容积,;
——污泥量,;
——污泥龄,,取20。
(2)消化池容积
采用中温两级消化,容积比为2:1,则一级消化池总容积为,用2座池,单池容积为,二级消化池容积为,用1座池。
设计采用圆柱形消化池且采用相同池形。
取消化池的直径,集气罩直径,高,池底锥底直径,锥角取15°。
1)污泥斗高度
(3-3-2)
式中:——污泥斗高度,;
——消化池直径,,取14;
——池底锥底直径,,取2;
——锥角角度,取15°。
2)消化池柱体高度
3)集气罩容积
(3-3-3)
式中:——集气罩容积,;
——集气罩高度,,取2;
——集气罩直径,,取2。
4)上、下盖容积
(3-3-4)
式中:——上、下盖容积,;
——污泥斗高度,;
——消化池直径,;
——集气罩直径,。
5)柱体容积
(3-3-5)
式中:——柱体容积,;
——消化池柱体高度,,取14;
——消化池直径,,取14。
(3)池体表面积
1)集气罩表面积
(3-3-7)
式中:——集气罩容积,;
——集气罩高度,,取2;
——集气罩直径,,取2。
2)上盖表面积
(3-3-8)
式中:——上盖表面积,;
——污泥斗高度,;
——消化池直径,;
——锥角,取15°;
——集气罩直径,。
- 下锥体表面积
(3-3-9)
式中:——下锥体表面积,;
——污泥斗高度,;
——消化池直径,;
——锥角,取15°;
——池底锥底直径,。
- 消化池柱体表面积
(3-3-10)
式中:——柱体表面积,;
——消化池柱体高度,,取14;
——消化池直径,,取14。
故消化池总表面积为:
3.4 污泥脱水
(1)消化后污泥量
(3-4-1)
式中:——污泥量,;
——消化后污泥量,;
——消化前含水率,取97%;
——消化后含水率,取95%。
(2)脱水后污泥量
(3-4-2)
式中:——消化后污泥量,;
——脱水后污泥量,;
——消化后含水率,取95%;
——脱水后含水率,取75%。
(3)脱水后干污泥重量
(3-4-3)
式中:——脱水后干污泥重量,;
——脱水后污泥量,;
——脱水后含水率,取75%。
- 加药量计算
本设计中用带式压滤机脱水的污泥,采用聚丙烯酰胺絮凝剂,对于混合污水污泥投加量按干污泥重的计算,取。则:
第四章 污水处理厂管道布置及高程计算
污水由管径1000mm的管道直接输送入污水处理厂格栅间,其管内底标高46.50m,充满度60%。污水排放水体最高水位45.30m,常水位44.20m,最低水位42.90m。厂区按整平地形考虑,平均标高为49.10m。选⽤⾮满流混凝⼟管,沿程⽔头损失公式为,局部⽔头损失取沿程⽔头损失的 30%。
4.1平面布置
本设计中包含一座长为3.64m、宽为4.19m的粗格栅,一座长为3.30m、宽为1.52m的细格栅,三座直径为3.65m的旋流沉砂池,三座直径为32m的辐流式沉淀池,一座长为25m、宽为24m的接触消毒池,一座长宽分别为6m、3m的计量槽。本污水处理厂的主体生物工艺构筑物为8座长为70m、宽为35m、高位6.25m的SBR生物池。
污泥部分构筑物包括一座长为15m、宽为10m的污泥提升泵房,两座直径为16m的污泥浓缩池,两座长宽都为5m的贮泥池,两级消化的构筑物都是直径为16m的柱形消化池,一座用于收集消化产生的沼气的沼气间。
另外,本厂还包含一座脱水机房,一座鼓风机房,一座氯库,一间絮凝剂添加间。同时为了保证员工正常的工作生活,本厂配有保安室、停车场、检测实验室、办公楼、食堂、体育场等。
4.2构筑物水头损失
构筑物名称 | ⽔头损失(m) |
格栅 | 0.2 |
沉砂池 | 0.2 |
初沉池 | 0.2 |
SBR 池 | 0.35 |
⼆沉池 | 0.5 |
接触消毒池 | 0.3 |
出⽔⼝ | / |
4.3 污水部分高程计算
名称 | 流量(L/s) | 管道参数 | 沿程水头损失(m) | 局部水头损失(m) | 总损失(m) | 构筑物水面标高(m) | 构筑物地面标高(m) |
出水口 | / | / | / | / | / | 48.0 | / |
消毒池-巴氏计量槽 | 1042 | D=1000mm i=4‰ L=20m | 0.08 | 0.024 | 0.104 | / | / |
出水口-消毒池 | 1042 | D=1000mm i=15‰ L=30m | 0.45 | 0.15 | 0.60 | / | / |
消毒池 | / | / | / | / | / | 51.160 | 48.160 |
消毒池-SBR池 | 1042 | D=1000mm i=15‰ L=10m | 0.15 | 0.05 | 0.20 | / | / |
SBR池 | / | / | / | / | / | 51.460 | 45.710 |
SBR池-初沉池 | 347.3 | D=500mm i=5‰ L=20m | 0.1 | 0.03 | 0.13 | / | / |
初沉池 | / | / | / | / | / | 51.590 | 44.140 |
初沉池-沉砂池 | 1042 | D=1000mm i=15‰ L=20m | 0.3 | 0.1 | 0.4 | / | / |
沉砂池 | / | / | / | / | / | 52.140 | 46.940 |
沉砂池-细格栅 | 1042 | / | / | / | 0.4 | / | / |
进水口 | 1042 | / | / | / | / | 52.540 | / |
致谢
光阴似箭,岁月如梭,不知不觉我即将走完大学生涯的第四个年头,回想这一路走来的日子,父母的疼爱关心,老师的悉心教诲,朋友的支持帮助一直陪伴着我,让我渐渐长大,也慢慢走向成熟。
首先,我要衷心感谢一直以来给予我无私帮助和关爱的老师们。谢谢你们这四年以来对我的关心和照顾,从你们身上,我学会了如何学习,如何工作,如何做人。
其次,我还要真诚地谢谢xx班的xx同学,在这四年当中,你们给予了我很多帮助,在我的学习工作生活各个方面,你们给我提出了很多宝贵的建议,我的成长同样离不开你们。
再次,我还要认真地谢谢我身边所有的朋友和同学,谢谢你们,你们对我的关心、帮助和支持是我不断前进的动力之一,我的大学生活因为有你们而更加精彩。
最后,我要感谢我的父母及家人,没有人比你们更爱我,你们对我的关爱让我深深感受到了生活的美好,谢谢你们一直以来给予我的理解、鼓励和支持,你们是我不断取得进步的永恒动力。
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