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文檔簡介
1、<p><b> 本科課程設(shè)計</b></p><p><b> 摘要</b></p><p> 本設(shè)計任務(wù)是采用SBR法處理城市污水工藝設(shè)計。進水水質(zhì)指標(biāo)為:BOD5=180mg/L;CODcr =350mg/L;SS=220mg/L;TN=40mg/L;NH3-N=25mg/L;TP≤8mg/L;pH=6.5~7.5;重金屬及
2、有毒物質(zhì):微量,對生化處理無不良影響。出水水質(zhì)要求達到:BOD5≤30mg/L;CODcr≤100mg/L;SS≤30mg/L。該工藝污水處理流程為:進水→粗格柵→提升泵房→細(xì)格柵→沉砂池→初沉池→SBR池→接觸消毒池→巴氏計量槽→出水排放。污泥處理流程為:污泥→污泥濃縮池→污泥提升泵房→污泥消化池→污泥脫水間→泥餅外運。通過此工藝的處理,出水水質(zhì)將達到設(shè)計要求。污水處理廠的平面布置,各種構(gòu)筑物及各種管道布置應(yīng)盡量緊湊、節(jié)省占地面積,同
3、時還要遵守設(shè)計規(guī)范、考慮運行管理、檢修、運輸及遠期發(fā)展的可能性。污水和污泥流程應(yīng)盡量考慮重力流,避免迂回曲折。污水、污泥處理流程的高程計算,沿污水、污泥處理中流動距離最長、水頭損失最大流程,并按最大設(shè)計流量進行高程計算,根據(jù)河流洪水位,從后往前,依次推算出各個構(gòu)筑物的水面標(biāo)高,根據(jù)某些構(gòu)筑物的設(shè)計要求進行核算,符合要求后,以</p><p> 本設(shè)計要求對主要處理構(gòu)筑物進行選型和設(shè)計計算,繪制出污水處理廠平面布
4、置圖和高程圖。</p><p> 關(guān)鍵詞:污水、構(gòu)筑物、水位、水頭損失、布置。</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 1 前言1</b></p><p> 1.1 課程設(shè)計目的1</p><p> 1.2 設(shè)計依據(jù)與原則1<
5、;/p><p> 1.2.1 設(shè)計依據(jù)1</p><p> 1.2.2 設(shè)計原則2</p><p> 1.3廢水水質(zhì)水量2</p><p> 1.3.1平均日流量2</p><p> 1.3.2最大流量2</p><p> 2處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算3</p>&l
6、t;p> 2.1泵前中格柵的設(shè)計計算3</p><p> 2.1.1格柵的設(shè)計要求3</p><p> 2.1.2格柵尺寸計算4</p><p> 2.2污水提升泵房設(shè)計計算5</p><p> 2.2.1提升泵房設(shè)計說明5</p><p> 2.2.2泵房設(shè)計計算6</p>
7、<p> 2.3泵后細(xì)格柵設(shè)計計算6</p><p> 2.3.1細(xì)格柵設(shè)計說明6</p><p> 2.3.2設(shè)計參數(shù)確定6</p><p> 2.3.3設(shè)計計算7</p><p> 2.4沉砂池設(shè)計計算8</p><p> 2.4.1沉砂池選型8</p><p
8、> 2.4.2參考資料9</p><p> 2.4.3設(shè)計參數(shù)確定10</p><p> 2.4.4池體設(shè)計計算......................................................10</p><p> 2.5初沉池設(shè)計計算...........................................
9、.............12</p><p> 2.5.1基本參數(shù)確定......................................................12</p><p> 2.6 SBR池設(shè)計計算14</p><p> 2.6.1參數(shù)擬定.............................................
10、.............14</p><p> 2.6.2 SBR池容積........................................................15</p><p> 2.6.3污泥體積..........................................................15</p><p>
11、; 2.6.4需氧量............................................................16</p><p> 2.6.5 潷水器17</p><p> 2.7接觸消毒池的計算18</p><p> 2.8計量槽設(shè)計計算..........................................
12、..............19</p><p> 2.8.1 基本參數(shù)19</p><p> 2.8.2主要設(shè)計尺寸20</p><p> 2.8.3計量槽總長度20</p><p> 2.9污泥重力濃縮池設(shè)計計算21</p><p> 2.9.1設(shè)計參數(shù)21</p><p&g
13、t; 2.10柱體容積污泥厭氧消化池設(shè)計計算22</p><p> 2.10.1一級消化池設(shè)計計算22</p><p> 2.10.2二級消化池設(shè)計計算...............................................23</p><p> 2.10.3儲氣罐計算24</p><p> 2.11機械
14、脫水間設(shè)計計算25</p><p> 2.11.1污泥機械脫水設(shè)計說明25</p><p> 2.11.2脫水機...........................................................25</p><p> 3污水處理廠的平面布置.........................................
15、...........25</p><p> 3.1總平面布置原則25</p><p> 4污水處理廠的高程布置25</p><p> 4.1污水高程布置26</p><p> 4.1.1連接管段水頭損失26</p><p> 4.1.2各構(gòu)筑物水頭損失26</p><p>
16、 4.2污泥高程布置..........................................................28</p><p><b> 參考文獻30</b></p><p><b> 1 前 言</b></p><p> SBR( Sequencing Batch Reactor
17、 Activated Sludge Process )是一種好氧微生物污水處理技術(shù),是連續(xù)進水、間歇排水的周期循環(huán)間歇曝氣系統(tǒng)。該工藝集調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過程于一池,按不同的時間順序進行各種目的不同的操作,全部過程都在一個池體內(nèi)周而復(fù)始地進行,工藝流程簡潔,布局緊湊合理,是一種先進的污水處理系統(tǒng)。該技術(shù)適用于處理市政生活污水和中低濃度有機工業(yè)廢水,能有效地去除廢水中BOD5和懸浮固體(SS),將廢水中的氮化合物轉(zhuǎn)成硝酸鹽
18、,進而轉(zhuǎn)成氨氣,使出水的氨氮(NH3-N)含量大大降低。與之相比較,傳統(tǒng)的連續(xù)流水處理系統(tǒng)CFS( Continuous Flow System )是在空間上設(shè)置不同的設(shè)施而在同一時間內(nèi)進行各種操作。該工藝將調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過程設(shè)于多個池內(nèi)進行,限制了反應(yīng)器的功能,擴大了使用空間和占地面積,使運行速度遲緩,空間和地面的有效利用率降低,不適應(yīng)于大中城市工業(yè)廢水、生活污水和其它多種復(fù)雜環(huán)境中各種廢水處理的需要。</p
19、><p><b> 1.1課程設(shè)計目的</b></p><p> 1、掌握城市污水廠的計算和設(shè)計,復(fù)習(xí)和消化課程講授的內(nèi)容;</p><p> 2、掌握設(shè)計與制圖的基本技能;</p><p> 3、了解并掌握城市污水廠設(shè)計的一般步驟和方法,具備初步的獨立設(shè)計能力;</p><p> 4、提高
20、綜合運用所學(xué)的理論知識獨立分析和解決問題的能力。</p><p> 1.2設(shè)計依據(jù)與原則</p><p><b> 1.2.1設(shè)計依據(jù)</b></p><p> [1]GB 50014-2006 室外排水設(shè)計規(guī)范</p><p> [2]GB18918-2002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)</p&g
21、t;<p> [3]張自杰,林榮忱,金儒霖.排水工程(下冊).第四版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p> [4]中國市政工程東北設(shè)計研究院主編.給水排水設(shè)計手冊(第1冊)—常用資料.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000</p><p> [5]北京市市政工程設(shè)計研究總院主編.給水排水設(shè)計手冊(第5冊)—城鎮(zhèn)排水.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,
22、2004</p><p><b> 1.2.2設(shè)計原則</b></p><p> 1)工藝可靠、靈活、衛(wèi)生、節(jié)能、綜合運行成本低廉,操作管理方便、節(jié)省投資且能保證長期穩(wěn)定運行的原則。</p><p> 2)電器設(shè)備盡可能采用簡易半自動化控制、最大限度減輕勞動強度。</p><p> 3)考慮節(jié)省成本,設(shè)施建成半地
23、下結(jié)構(gòu)。</p><p> 4)降低噪聲,改善廢水處理站及周圍環(huán)境。</p><p><b> 1.3廢水水質(zhì)水量</b></p><p> 1.3.1平均日流量</p><p> 依據(jù)設(shè)計任務(wù)書之已知,經(jīng)查《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》,可知該地區(qū)(陜西)人均用水定額為85~140L/人·d,為保守起見,
24、本設(shè)計取140 L/人·d。依我國《室外排水設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,居民生活污水定額可按當(dāng)?shù)赜盟~的80%~90%計算。本設(shè)計取90%,則平均人均污水量為:0.140×90%=0.126 m3/人·d。</p><p> 生活污水量:=20×10×0.126=2.52×10 m3/d=291.67L/s</p><p> 工業(yè)污水量
25、:=6.0×103 m3/d</p><p> 平均日流量為: = +=3.12×10 m3/d</p><p> ?。?.361m3/s</p><p> =361.0 L/s</p><p><b> 1.3.2最大流量</b></p><p> 1.生活污水總變
26、化系數(shù)取 ,工業(yè)廢水總變化系數(shù)為KZ2=1.2 , 則有:</p><p> =4.374×104m3/d=0.506 m3/s</p><p> 2.進水管的設(shè)計選擇</p><p> i=0.0010 h/D=0.55 D=1100mm</p><p> v=1.0m/s h=D×h/D=605mm
27、</p><p> 2 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算</p><p> 2.1 泵前中格柵設(shè)計計算</p><p> 中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物,以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷,用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。草圖如圖2.1所示。</p><p> 2.1.1格柵的設(shè)計
28、要求</p><p> 1.水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙,應(yīng)符合下列要求:</p><p> 1)人工清除 25~40mm</p><p> 2)機械清除 16~25mm</p><p> 3)最大間隙 40mm</p><p> 2.過柵流速一般采用0.6~1.0m/s.</p><p&g
29、t; 3.格柵傾角一般用450~750。機械格柵傾角一般為600~700</p><p> 4.格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4~0.9m/s</p><p> 5.柵渣量與地區(qū)的特點、格柵間隙的大小、污水量以及下水道系統(tǒng)的類型等因素有關(guān)。在無當(dāng)?shù)剡\行資料時,可采用:</p><p> 1)格柵間隙16~25mm適用于0.10~0.05m3 柵渣/103
30、m3污水</p><p> 2)格柵間隙30~50mm適用于0.03~0.01m3 柵渣/103m3污水</p><p> 3)通過格柵的水頭損失一般采用0.08~0.15m</p><p> 圖2.1 粗格柵計算草圖</p><p> 2.1.2格柵尺寸計算</p><p> 設(shè)計參數(shù)確定:設(shè)計流量Q==
31、0. 253m3/s(設(shè)計2組格柵),以最高日最高時流量計算。</p><p> 柵前流速:v1=0.9m/s, 過柵流速:v2=0.8m/s;</p><p> 渣條寬度:s=0.01m, 格柵間隙:e=0.02m;</p><p> 柵前部分長度:0.5m, 格柵傾角:α=60°;</p
32、><p> 單位柵渣量:w1=0.05m3柵渣/103m3污水。</p><p> 設(shè)計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。</p><p> 1)確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算得:</p><p> 柵前槽寬==0.75m</p><p> 則柵前水深h==0.38m</p><
33、p><b> 2)柵條間隙數(shù): </b></p><p> n= = =38.7(取n=39)</p><p><b> 3)柵槽有效寬度:</b></p><p> B0=s(n-1)+en=0.01×(39-1)+0.02×39=1.16m</p><p>
34、考慮0.4m隔墻:B=2B0+0.4=2.72m</p><p> 4)進水渠道漸寬部分長度:</p><p> ===0.55m(其中α1為進水渠展開角,取α1=)</p><p> 5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p><b> ==0.28m</b></p><p>
35、; 6)過柵水頭損失(h1)</p><p> 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形截面,取k=3,則通過格柵的水頭損失:</p><p><b> 其中: </b></p><p><b> h0:水頭損失;</b></p><p> k:系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3;</
36、p><p> β:阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時β=2.42。</p><p> 7)柵后槽總高度(H)</p><p> 本設(shè)計取柵前渠道超高h2=0.5m,則柵前槽總高度H1=h+h2=0.38+0.50=0.88m</p><p> H=h+h1+h2=0.38+0.10+0.5=0.98m</p>&l
37、t;p><b> 8)柵槽總長度 </b></p><p> L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα</p><p> =0.55+0.28+0.5+1.0+(0.38+0.50)/tan60°</p><p><b> =2.84m</b></p><p><
38、b> 9)每日柵渣量</b></p><p> 在格柵間隙在20mm的情況下,每日柵渣量為:</p><p> W===1.56 m3/d﹥0.2 m3/d</p><p> 所以宜采用機械清渣。</p><p> 2.2 污水提升泵房設(shè)計計算</p><p> 2.2.1提升泵房設(shè)計說明
39、</p><p> 本設(shè)計采用SBR法工藝系統(tǒng),污水處理系統(tǒng)簡單,只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池,然后自流通過SBR池、接觸消毒池、巴氏計量槽,最后由出水管道排入河流。</p><p> 設(shè)計流量:Q=Qmax=0.506m3/s=30.36m3/h</p><p> 1.泵房進水角度不大于45度。</p><p> 2.相
40、鄰兩機組突出部分的間距,以及機組突出部分與墻壁的間距,應(yīng)保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸,并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時,則不得小于1.0m,作為主要通道寬度不得小于1.2m。</p><p> 3.泵站采用矩形平面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地下式,尺寸為12 m×5m,高20m,地下埋深12m。</p><p><b> 4.水泵為自灌式。</b&
41、gt;</p><p> 2.2.2泵房設(shè)計計算</p><p> 各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深計算見后續(xù)的高程計算。</p><p> 污水提升前水位827.5m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位844.22m(即細(xì)格柵前水面標(biāo)高)。</p><p> 所以,提升凈揚程Z=844.60-827.5=17.10m</p>
42、<p><b> 水泵水頭損失取2m</b></p><p> 從而需水泵揚程H=19.1m</p><p> 再根據(jù)設(shè)計流量0.506m3/s,屬于大流量低揚程的情形,考慮選用選用2臺WQ45-30-7.5型潛污泵(流量40m3/h,揚程30m,轉(zhuǎn)速1470r/min,功率7.5kw),一用一備。 </p><p> 集
43、水池容積: 考慮不小于一臺泵10min的流量:W=</p><p> 取有效水深h=2m,則集水池面積為: A=m³</p><p> 泵房采用矩形面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為12 m×5m,泵房為半地下式地下埋深12m,水泵為自灌式。</p><p> 2.3泵后細(xì)格柵設(shè)計計算</p><p> 2.3.1細(xì)格柵設(shè)計
44、說明</p><p> 污水由進水泵房提升至細(xì)格柵沉砂池,細(xì)格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。細(xì)格柵的設(shè)計和中格柵相似。</p><p> 2.3.2設(shè)計參數(shù)確定</p><p> 設(shè)計流量Q==0.217m3/s(設(shè)計2組格柵),以最高日最高時流量計算;</p><p> 柵前流速:v1=0.9m/s,
45、 過柵流速:v2=0.8m/s;</p><p> 渣條寬度:s=0.01m, 格柵間隙:e=0.01m;</p><p> 柵前部分長度:0.5m, 格柵傾角:α=60°;</p><p> 單位柵渣量:w1=0.10m3柵渣/103m3污水。柵條斷面為矩形,選用平面A型格柵,,其漸寬部分展開角度為20
46、6;,計算草圖如圖2.2所示。 </p><p> 圖2.2 細(xì)格柵計算草圖</p><p><b> 2.3.3設(shè)計計算</b></p><p> 污水由兩根污水總管引入廠區(qū),故細(xì)格柵設(shè)計兩組,每組的設(shè)計流量為:Q=0.253m3/s。</p><p> 1)確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算,柵前槽
47、寬</p><p> ==0.75m,則柵前水深</p><p><b> h==0.38m</b></p><p> 2)柵條間隙數(shù)n= ==77.4(取78)</p><p> 3)柵槽有效寬度B0=s(n-1)+en=0.01(78-1)+0.01×78=1.55m</p><
48、p> 4)進水渠道漸寬部分長度=1.10m(其中α1為進水渠展開角,取α1=)</p><p> 5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p><b> ===0.55m</b></p><p> 6)過柵水頭損失(h1)</p><p> 因柵條邊為矩形截面,取k=3,則</p>
49、<p><b> 其中:</b></p><p><b> h0:計算水頭損失</b></p><p> k:系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增加倍數(shù),取k=3</p><p> ε:阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān),當(dāng)為矩形斷面時β=2.42</p><p> 7)柵后槽總高度(
50、H)</p><p> 取柵前渠道超高h2=0.5m,則柵前槽總高度H1=h+h2=0.38+0.5=0.88m</p><p> 柵后槽總高度H=h+h1+h2=0.38+0.21+0.5=1.09m</p><p><b> 8)格柵總長度 </b></p><p> L=L1+L2+0.5+1.0+ H1
51、/tanα</p><p> =1.10+0.55+0.5+1.0+(0.38+0.50)/tan60°</p><p><b> =3.66m</b></p><p><b> 9)每日柵渣量</b></p><p> W==3.12m3/d﹥0.2 m3/d</p>
52、<p> 所以宜采用機械清渣。</p><p> 2.4沉砂池設(shè)計計算 </p><p> 2.4.1沉砂池的選型</p><p> 沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂粒,以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種形式。由于旋流式沉砂池有占地小,能耗低,土建費用低的優(yōu)點;豎
53、流式沉砂池污水由中心管進入池后自下而上流動,無機物顆粒借重力沉于池底,處理效果一般較差;曝氣沉砂池則是在池的一側(cè)通入空氣,使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進,從而產(chǎn)生與主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂粒之間產(chǎn)生摩擦作用,可使沙粒上懸浮性有機物得以有效分離,且能使細(xì)小懸浮物沉淀,便于沉砂和有機物的分別處理和處置。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。本設(shè)計采用平流式沉砂池。</p><p> 2.4.2 參考資料</p
54、><p> 1)沉砂池表面負(fù)荷200m3/(m2h),水力停留時間不少于30s,一般為30~60s;有效水深不應(yīng)大于1.2m,一般采用0.25~1.0m;從養(yǎng)護方面考慮,梅格池寬不宜小于0.6m。</p><p> 2)進水渠道直段長度為渠道寬度的7倍,并不小于4.5 米,以創(chuàng)造平穩(wěn)的進水條件。</p><p> 3)進水渠道流速,在最大流量的40%~80%的情況
55、下為0.6~0.9m/s,在最小流量時大于0.15m/s;但最大流量時不大于1.2m/s;污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s,最小流速為0.15m/s。</p><p> 4)出水渠道與進水渠道的夾角大于270 度,以最大限度的延長水流在沉砂池中的停留時間,達到有效除砂的目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部以防止擾動砂子。</p><p> 5)出水渠道寬度為進水渠道的兩倍。出水渠道的直線
56、段要相當(dāng)于出水渠道的寬度。</p><p> 6)沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板,以便保持沉砂池內(nèi)需要的水位。</p><p> 計算草圖如圖2.3所示:</p><p> 圖2.3 平流式沉砂池計算草圖</p><p> 2.4.3設(shè)計參數(shù)確定</p><p> 設(shè)計流量:=0.506m3/s(設(shè)計2
57、組池子,每組分為2格,每組設(shè)計流量為Q=0.253m3/s) </p><p> 設(shè)計流速:v=0.20m/s </p><p> 水力停留時間:t=40s</p><p> 2.4.4池體設(shè)計計算</p><p> 1)沉砂池長度:L=vt=0.20×40=8m</p><p><b&
58、gt; 2)水流斷面面積:</b></p><p> A=Q/v=0.253/0.20=1.27m2</p><p><b> 3)沉砂池總寬度:</b></p><p> 設(shè)計n=4格,每格寬取b=0.8m>0.6m,每組池總寬B=2b=1.6m</p><p><b> 4)有效
59、水深:</b></p><p> h2=A/B=1.27/1.6=0.79m ﹤1.2m (介于0.25~1m之間)</p><p> 5)貯泥區(qū)所需容積:</p><p> 設(shè)計T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,每格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗,兩組共有八個沉砂斗,則八個沉砂斗總?cè)莘e</p><p><b> ?。?.8
60、7 m3</b></p><p> ?。ㄆ渲谐鞘形鬯辽傲浚篨=3m3/105m3污水)</p><p><b> 則每個砂斗的容積為</b></p><p> 0.23m3 </p><p> 6)沉砂斗各部分尺寸及容積: </p><p> 設(shè)計斗底寬a1=0.
61、50m,斗壁與水平面的傾角為55°,斗高hd=0.60m,則沉砂斗上口寬:=1.34m</p><p><b> 沉砂斗實際容積:</b></p><p> =0.44m3(﹥0.23m3 ,符合要求)</p><p><b> 7)沉砂室高度:</b></p><p> 采用重力
62、排砂,設(shè)計池底坡度為0.06,兩斗的間距為0.2m,坡向沉砂斗長度:=2.56m</p><p><b> 則沉泥區(qū)高度為</b></p><p> h3=hd+0.06L2 =0.60+0.06×2.56=0.75m</p><p> 池總高度H :設(shè)超高h1=0.5m,</p><p> H=h1+
63、h2+h3=0.5+0.78+0.75=2.03m</p><p> 8)進水漸寬部分長度:=(-)/2tan=(1.6-0.6)/2tan200=1.37m</p><p> 9)出水漸窄部分長度:L3=L1=1.37m</p><p> 10)校核最小流量時的流速:</p><p> ,Qmin=0.75Q平均 , 則</
64、p><p> ?。?.15 m/s 符合要求。</p><p><b> 11)進水渠道</b></p><p> 格柵的出水通過DN800mm的管道送入沉砂池的進水渠道,然后向兩側(cè)配水進入進水渠道,污水在渠道內(nèi)的流速為: ===1.05 m/s</p><p> 式中: B1——進水渠道寬度(m),本設(shè)計取0.
65、6m;</p><p> H1——進水渠道水深(m),本設(shè)計取0.4m。</p><p><b> 12)出水管道</b></p><p> 出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保證沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高恒定,堰上水頭為:</p><p> H=()=()=0.19m</p><p> 式中:
66、 m—流量系數(shù),一般采用0.4~0.5,本設(shè)計取0.4;</p><p><b> 13)排砂管道</b></p><p> 本設(shè)計采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管徑DN=200mm。</p><p> 2.5輻流式初沉池設(shè)計計算</p><p> 輻流式初沉池擬采用中心進水,沿中心管四周花墻出水,污水由池中心
67、向池四周輻射流動,流速由大變小,水中懸浮物流動中在重力作用下沉降至沉淀池底部,然后用刮泥機將污泥推至污泥斗排走,澄清水從池周溢流入出水渠。輻流沉淀池由進水裝置、中心管、穿孔花墻、沉淀區(qū)、出水裝置、污泥斗及排泥裝置組成。</p><p> 池徑不宜小于16m,池徑與有效水深的比值宜為6~12。緩沖層高度,非機械排泥時宜取0.5m,機械排泥時高出刮泥板上邊緣0.3m。坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。</p&g
68、t;<p> 本設(shè)計選擇兩組輻流式沉淀池,每組設(shè)計流量為0.253m3/s,從沉砂池流出來的污水進入集配水井,經(jīng)過集配水井分配流量后流入輻流沉淀池。計算草圖如圖2.4所示。</p><p> 2.5.1基本參數(shù)確定</p><p><b> 1)沉淀面積</b></p><p> 表面負(fù)荷一般采用1.5~3.0,本設(shè)計取=
69、3.0,沉淀池座數(shù)n=2。</p><p><b> 2)池子直徑</b></p><p><b> (D取20m)</b></p><p> 3)沉淀部分有效水深</p><p> 設(shè)沉淀時間t = 1h ,有效水深: h2 =qt =3×1=3m</p><
70、p> 圖2.4 輻流式初沉池草圖</p><p> 4)沉淀部分有效容積</p><p> 5)污泥部分所需的容積</p><p> 設(shè)進水懸浮物濃度C0為0.22kg/m3,出水懸浮物濃度C1以進水的50%計,初沉池污泥含水率p0=95%,污泥容重取r=1000kg/m3,取貯泥時間T=8h,兩個池污泥部分所需的容積:</p><
71、;p> 則每個沉淀池污泥所需的容積為16.03m3</p><p> 兩初沉池每天共產(chǎn)生濕污泥體積為32.06×24/8=96.18m3/d</p><p><b> 6)污泥斗容積</b></p><p> 設(shè)污泥斗上部半徑r1=1.5m,污泥斗下部半徑r2=0.8m,傾角取α=60°,則污泥斗高度: &l
72、t;/p><p> h5 = (r1- r2)tgα=(1.5-0.8)×tg60°=1.21m </p><p><b> 污泥斗容積: </b></p><p> V1 =(r12+r2r1+r22)= ×(1.52+1.5×0.8 +0.82)=5.18m3 </p><p&g
73、t; 7)污泥斗以上圓錐體部分污泥容積</p><p> 池底坡度采用0.05~0.10,本設(shè)計徑向坡度i=0.05,則圓錐體的高度為:</p><p> h4 = (R- r1)i=(10.0-1.5)×0.05 = 0.425m</p><p> 圓錐體部分污泥容積:</p><p> V2 = (R2+Rr1+r12
74、)=</p><p><b> 污泥總體積:</b></p><p> V= V1+ V2 =5.18+52.16 =57.34 m3>16.03m3 ,滿足要求。</p><p><b> 8)沉淀池總高度</b></p><p> 設(shè)沉淀池超高h1=0.3m,緩沖層高h3 =0.5m,沉
75、淀池總高度:</p><p> H = h1+h2 +h3+h4 +h5=0.3+3+0.5+0.425+1.21=5.44 m </p><p><b> 9)沉淀池池邊高度</b></p><p> H‘= h1+h2+h3 =0.3+3+0.5=3.8 m</p><p><b> 10) 徑深比
76、</b></p><p> D/ h2 =20/3=6.67 (符合要求,在6~12之間)</p><p><b> 11)進水集配水井</b></p><p> 輻流沉淀池分為二組,在沉淀池進水端設(shè)集配水井,污水在集配水井中部的配水井平均分配,然后流進每組沉淀池。</p><p><b>
77、 配水井中心管徑:</b></p><p> 式中: v2— 配水井內(nèi)中心管上升流速(m/s),一般采用v2≥0.6m/s;取0.7m/s</p><p><b> 配水井直徑:</b></p><p> 式中:v3— 配水井內(nèi)污水流速(m/s),一般采用v3=0.2~0.4m/s;取0.3m/s</p><
78、;p><b> 12)排泥管</b></p><p> 沉淀池采用重力排泥,排泥管管徑DN200,排泥管伸入污泥斗底部,連續(xù)將污泥排出池外貯泥池內(nèi)。</p><p> 2.6 SBR池設(shè)計計算</p><p> SBR反應(yīng)池的形式分為完全混合型和循環(huán)水渠型。完全混合型反應(yīng)器布置緊湊、占地面積小,池較深,上清液排出比可靈活改變。循環(huán)
79、水渠型反應(yīng)器可用于氧化溝法的初期運行,可省去二沉池。反應(yīng)器的形狀以方形和矩形為準(zhǔn)。池長與寬比為1︰1至1︰2,水深4~6m。反應(yīng)器的數(shù)量設(shè)兩座以上。反應(yīng)器分高負(fù)荷和低負(fù)荷兩種,高負(fù)荷反應(yīng)器的BOD負(fù)荷為0.1~0.4 kgBOD5/(kgMLSS·d),低負(fù)荷為0.03~0.05 kgBOD5/(kgMLSS·d)。</p><p> 水平均進水量為3.12×104m3/d,進水B
80、OD5= 180 mg/L ,CODCr=350mg/L,</p><p> SS=220mg/L,TN=40mg/L,NH3-N=25mg/L,TP≤8mg/L,PH=6.5~7.5,重金屬及有毒物質(zhì)微量,對生化處理無不良影響,水溫14~22℃;出水水質(zhì)BOD5≤ 30 mg/L,CODCr≤100mg/L,SS≤30mg/L。本設(shè)計采用四個SBR反應(yīng)池,每個池處理量為7800m3/d。</p>
81、<p><b> 2.6.1參數(shù)確定</b></p><p> BOD—污泥負(fù)荷:=0.21kgBOD5/(kgMLSS·d)</p><p> 反應(yīng)池數(shù): N=4</p><p> 反應(yīng)池水深: H=5.0m</p><p> 排出比: 1/m=1/2</p>&
82、lt;p> 曝氣時間:===1.7h(取2.0h)</p><p> 2.6.2 SBR池容積</p><p> 1)根據(jù)實際工程經(jīng)驗設(shè)計反應(yīng)池運行周期各工序時間:</p><p> 進水······曝氣······沉淀·&
83、#183;····排水排泥······閑置</p><p> 1.0h······2.0h······1.5h······ 1.0
84、h ······0.5 h</p><p> 2)故一周期所需時間:T=1.0+2.0+1.5+1+0.5=6h</p><p> 每天運行周期數(shù):n==4</p><p> 3)反應(yīng)池容積計算:</p><p><b> V===3900m</b>&l
85、t;/p><p> 4)SBR池的平面尺寸:</p><p> F===780m 長×寬=30m×26m</p><p> 5) SBR池的總高度:H=5m,超高取0.5m</p><p> 則總高 H′=5.0+0.5=5.5m</p><p> 每個SBR池每日活性污泥微生物的凈增殖量
86、為:</p><p><b> ΔX=Y(Q-V</b></p><p><b> =</b></p><p> =643.5-253.5</p><p><b> =390 Kg/d</b></p><p> Y—產(chǎn)率系數(shù)為0.55kgMLV
87、SS/kgBOD5</p><p> Kd—微生物自生氧化率為0.065 1/d</p><p> 取 —=0.60,則總污泥量</p><p> MLSS=ΔX/f=390/0.60=650kg/d</p><p> 2.6.3 污泥體積</p><p> 污泥含水率:99.2% 容重:約為1000kg/
88、m</p><p> 則,每個池每天產(chǎn)生的濕污泥體積:V=MLSS/[1000×﹙1-99.2%﹚]</p><p> =650/[1000×﹙1-99.2%﹚]</p><p><b> =81.25m/d</b></p><p> 即每天共產(chǎn)生濕泥體積為4×81.25=325m3
89、/d</p><p><b> 2.6.4需氧量</b></p><p> 每個池需氧量:=αQ+βV</p><p><b> =</b></p><p> =1193.4kgO2/d</p><p> 式中:α—活性污泥微生物對有機污染物的氧化分解過程的需氧量,
90、即活性污泥微生物每代謝所需要的氧量,以計。本工程取0.48;</p><p> β—活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化分解過程的需氧量,即1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,以計。本工程取0.162;</p><p><b> —廢水流量,;</b></p><p><b> —SBR池容積,</b></
91、p><p> —進水BOD濃度,取180;</p><p> — 出水BOD濃度,取30。 </p><p> 取 =10%﹙一般在6%~12%范圍內(nèi)﹚</p><p> 曝氣池出口處溶解氧濃度:C=2mg/L</p><p> SBR池有效水深:6m,曝氣頭安裝在距池底0.2m處,則淹沒水深為5.
92、8m,根據(jù)下式計算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度Csb</p><p><b> C=C (+)</b></p><p> 1﹚空氣擴散器出口處絕對壓力:</p><p> Pb =1.013×10+9.8×10³×5.8=1.58×10</p><p> 2﹚空氣離開
93、池表面時氧的百分比:</p><p><b> O ==19.3%</b></p><p> 3﹚確定22℃和14℃(計算水溫)的氧的飽和度:</p><p> 經(jīng)查得 CS(20)=9.17mg/L; C(22)=8.83mg/L; C(14)=10.37mg/L </p><p> ﹙22﹚ ==10.9
94、52mg/L</p><p> ﹙14﹚ ==12.863mg/L</p><p> 4)計算在22條件下,脫氧清水的充氧量,如下:</p><p><b> =</b></p><p><b> =1292.3</b></p><p> 式中,污水充氧修正系數(shù)、、
95、分別取0.86、0.92、1。</p><p> 5)每個池每天供氣量的計算:</p><p> =46154m3/d</p><p> 每個池每天運行4個周期,每個周期曝氣2小時,每天曝氣8h。故,該工藝共需氣量為46154×4=184616m3/d=184616m3/8h</p><p> =384.6m3/min<
96、;/p><p> 曝氣頭安裝在池底0.2m以上,池的有效水深為5m,自由壓為1,5m,損失為0.5m。則鼓風(fēng)機的風(fēng)壓為5-0.2+1.5+0.5=6.8m</p><p><b> 6)風(fēng)機的選型</b></p><p> 每分鐘曝氣量Q=384.6 m3/min,選型號為WHR250的羅茨鼓風(fēng)機5臺,四用一備,其規(guī)格為:風(fēng)量為104.5,m
97、3/min ,功率為45kw,排出壓力為19.6kpa</p><p><b> 2.6.5潷水器</b></p><p> 每池潷水器負(fù)荷=1950m3/h</p><p> 每池設(shè)5個潷水器,則每個潷水器負(fù)荷為=390m3/h</p><p> 本設(shè)計采用的潷水器規(guī)格如下表,選用型號為LXB-400,參數(shù)如表
98、2.1所示</p><p> 表2.1 LXB型潷水器參數(shù)表</p><p> 2.7接觸消毒池的計算</p><p> 本設(shè)計采兩組五廊道平流式消毒基礎(chǔ)池,兩組平行運行,接觸時間t=0.5h,采用液氯消毒。由于SBR池間歇出水,所以在接觸消毒池前設(shè)置配水井。</p><p> 采用液氯消毒時,其接觸時間不宜小于30min。投加液氯
99、時應(yīng)設(shè)加氯機,加氯機至少具備指示瞬時投加量的儀表和防止水倒灌氯瓶的措施。加氯間應(yīng)與其他工作室隔開,每小時換氣8~12次。</p><p> 每次從SBR池排向每組消毒池的水量為1950×2m³=3900m³ , 排水時間為1.0小時。則每秒流量為Q=3900/3600=1.083m/s</p><p> 1)總加氯量計算:一般 5~10mg/L ,本設(shè)計中
100、液氯投量采用8.0mg/L。</p><p><b> 則每日加氯量為:</b></p><p> =249.6kg/d=10.4kg/h</p><p> 消毒液氯的儲備量一般按最大用量的15~20d計算,本設(shè)計按15d計算。儲存液氯瓶按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格(如表2.2)取用,容量1000kg,直徑800mm,長度2020mm,瓶質(zhì)量800kg,氯
101、瓶總質(zhì)量1800kg。</p><p> 表2.2 常用氯瓶規(guī)格表</p><p> 2)加氯設(shè)備 液氯由轉(zhuǎn)子加氯機取入,型號為ZJ-1,流量為4~45kg/h。加氯機設(shè)計兩臺,一用一備。</p><p><b> 3)消毒池尺寸</b></p><p> 容積:V=Q·t =3900m³
102、;/h×0.5h=1950m</p><p> 消毒接觸池表面積 F=V/h ,設(shè)計取h=2.5m , F=1950/2.5=780m </p><p> 消毒池廊道長L′=F/B1設(shè)廊道單寬B=4m,則L′=780/4=195m</p><p> 采用5廊道,則池長L=L′/5=195/5=39m </p><p> 校
103、核長寬比:L′/B=195/4=48.75>10,合乎要求</p><p> 接觸消毒池:超高h1取0.3m,池高 H=h+h=0.3+2.5=2.8m</p><p> 池寬 B=B1×5=4×4=20m</p><p> 2.8計量槽設(shè)計計算</p><p><b> 2.8.1基本參數(shù)</b&
104、gt;</p><p> 污水測量裝置的選擇原則是精密度高、操作簡單,水頭損失小,不宜沉積雜物,污水廠常用的計量設(shè)備有巴氏計量槽、薄壁堰、電磁流量計、超聲波流量計、渦流流量計。其中巴氏計量槽應(yīng)用最為廣泛且具備以上特點。</p><p> 本設(shè)計的計量設(shè)備選用巴氏計量槽,選用的測量范圍為:0.2~1.5m3/s。草圖如圖2.5所示。</p><p> 圖2.5
105、 巴氏計量槽計算草圖</p><p> 2.8.2主要部分尺寸設(shè)計</p><p> 出水排放渠設(shè)計考慮最佳水力斷面</p><p> =1.04m ,H1 =B1/2=0.52m,</p><p> 即計量槽上游水深為0.52m。流量取0.433m3/ s 。在自由流條件下,B=1.2b+0.48m , 得b=0.47m ,取b=0
106、.5m的巴氏槽。</p><p> 漸縮部分長度:L1 = 0.5b+1.2 = 0.5×0.5+1.2 = 1.45m </p><p> 喉部寬度: L2 = 0.6m </p><p> 漸擴部分長度:L3 = 0.9m</p><p> 上游渠道寬度:B1 = 1.2b+0.48 = 1.2×0.5+
107、0.48 = 1.08m</p><p> 下游渠道寬度:B2 = b+0.3 = 0.50+0.30 = 0.80m</p><p> 2.8.3計量槽總長度 </p><p> 計量槽應(yīng)設(shè)在渠道的直線段上,直線段的長度不應(yīng)小于渠道寬度的8~10倍,在計量槽上游,直線段不小于渠寬的2~3倍,本設(shè)計取3;下游不小于4~5倍,本設(shè)計取5。</p>
108、<p> 計量槽上游直線段長為:A = 3×B = 3×1.08 = 3.24m</p><p> 計量槽下游直線段長為:A = 5×B2 = 5×0.80 = 4.0m</p><p> 計量槽總長:L = L+L2+L+A+A2</p><p> = 1.45+0.6+0.9+3.24+4.0</p
109、><p><b> = 10.19m</b></p><p> 2.9污泥重力濃縮池設(shè)計計算</p><p> 將初沉池和SBR池的污泥通過靜壓排入污泥分配井,然后進入濃縮池。本設(shè)計采用帶有豎向柵條污泥濃縮機的輻流式重力濃縮池,用帶有柵條的刮泥機刮泥,采用靜壓排泥。</p><p> 進泥含水率:當(dāng)為初次污泥時,95
110、%~97%,當(dāng)為剩余活性污泥時,99.2%~99.6%。其固體通量為30~60 kg/(m2·d)。濃縮時間不宜小于12h,但也不要超過24h。有效水深一般為4m,最低不小于3m。當(dāng)采用刮泥機時,池底坡向泥斗的坡度不宜小于0.05。泥斗于水平面的夾角應(yīng)不小于50°。計算草圖如圖2.6所示:</p><p> 圖2.6 濃縮池計算草圖</p><p><b>
111、; 2.9.1設(shè)計參數(shù)</b></p><p> 處理泥量為:325+96.18=421.18m3/d</p><p> 濃縮污泥為初沉池和二沉池污泥之和,以二沉池污泥為主,初沉池污泥只是和二沉池污泥一起進入濃縮池,以便后續(xù)處理。濃縮后的污泥含水率取為p2=97%。污泥濃度C為8g/L。</p><p><b> 濃縮前固體濃度 <
112、;/b></p><p><b> 濃縮后固體濃度 </b></p><p> 固體通量一般為30~60 kg/(m2·d),濃縮污泥為初次污泥與剩余活性污泥的混合污泥,故取污泥固體通量選用M=42kg/(m2·d)=1.75 kg/(m2·h)。</p><p><b> 濃縮池面積 <
113、;/b></p><p> 本設(shè)計采用2座濃縮池:則每座面積A=40.11m2</p><p><b> 則濃縮池直徑為 </b></p><p> 濃縮池高度:濃縮池工作部分的有效深 ;</p><p> 式中,T為濃縮時間,取為16h。</p><p> 超高h1=0.3m,緩
114、沖層高度h3=0.3m,濃縮池設(shè)機械刮泥,池底坡度i=0.05,污泥斗下底直徑D1=1.0m,上底直徑D2=2.4m。</p><p> 池底坡度造成的深度 </p><p> 污泥斗高度 (污泥斗斗壁與水平面形成的角度取為60°)。</p><p><b> 濃縮池的高度:</b></p><p>&l
115、t;b> ,取為5.5m</b></p><p><b> 濃縮后的污泥體積</b></p><p> 剩余含水率P1為99.2%,濃縮后的污泥含水率P2為97%,濃縮后的污泥體積為:</p><p> V=V﹙100-99.2﹚/﹙100-97﹚</p><p> =421.18×
116、(100-99.2)/(100-97)</p><p> =112.31m3/d</p><p> 2.10污泥厭氧消化池設(shè)計計算</p><p> 本設(shè)計采用兩級高負(fù)荷率厭氧污泥消化系統(tǒng)。中溫厭氧消化污泥投配率為5%~8%。厭氧消化池直徑一般為6~35m??偢叨扰c直徑之比取1﹕(0.8~1.0),內(nèi)徑與柱高之比取2﹕1,底坡取8%。池頂距污泥面的高度大于1.
117、5m。頂部的集氣罩直徑為2m,高度為1~2m。</p><p> 2.10.1一級消化池設(shè)計計算</p><p> 1)一級消化池計算草圖如圖2.7所示。</p><p><b> 2)消化池容積</b></p><p> V==112.31/(2×5%)=1123.1m</p><
118、p> 式中: Q—污泥量(m3/d)</p><p> P—投配率(%),中溫消化時一級消化池采用5%~8%,本設(shè)計取5%。</p><p> n—消化池個數(shù),本設(shè)計設(shè)置2座。</p><p> 圖2.7 厭氧消化池計算草圖</p><p> 3)各部分尺寸確定:</p><p> 厭氧消化池直徑一
119、般為6~35m,本設(shè)計采用消化池直徑D為16m,集氣罩直徑d1=2m,高h1=2m,池底錐底直徑d2=2m,上下錐體傾角α=150,內(nèi)徑與圓柱高之比取2︰1。則:</p><p> 消化池柱體高度與內(nèi)徑之比為1:2,則柱體高度h3應(yīng)為8.0m。</p><p><b> 下錐體高</b></p><p> 上錐體高h=h=1.88m<
120、;/p><p><b> 消化池總高度為:</b></p><p> H=h++h+=2.0+1.88+8.0+1.88=13.76m </p><p> H/D=13.76/16=0.86 ,符合高度與筒體內(nèi)徑之比在0.8~1.0范圍內(nèi)。</p><p><b> 消化池各部分容積</b>&l
121、t;/p><p><b> 上蓋容積</b></p><p><b> V===6.28m</b></p><p><b> 上錐體容積:</b></p><p><b> =125.93m</b></p><p> 下椎體容
122、積等于上錐體容積V4=125.93m</p><p> 柱體容積=1607.68m</p><p><b> 一級消化池有效容積</b></p><p> V=V+V+V=125.93+1607.68+125.93=1859.54m>1123.1m</p><p> 2.10.2二級消化池設(shè)計計算</p&g
123、t;<p> 1) 二級消化池容積 </p><p> V=V/2=1123.1/2=561.55m</p><p> 2) 各分尺寸確定:</p><p> 消化池直徑D采用12m,集氣罩直徑d1=2m,高h1=2m,池底錐底直徑d2=2m,上下錐體傾角α=150 。</p><p> 上錐體高h=h=1.34m&l
124、t;/p><p> 消化池柱體高度與內(nèi)徑之比為1:2,則柱高h3應(yīng)為6.0m。</p><p> 消化池總高度為: H=h++h+=2.0+1.34+6.0+1.34=10.68m</p><p> H/D=10.68/12=0.89 ,符合高度與筒體內(nèi)徑之比在0.8~1.0范圍內(nèi)。</p><p><b> 消化池各部分容積
125、</b></p><p> 上蓋容積: V===6.28m</p><p> 上錐體容積:=50.49m3</p><p> 下椎體容積等于上錐體容積v=50.49m</p><p> 柱體容積 =678.24m</p><p><b> 二級消化池有效容積</b></
126、p><p> V=V+V+V=50.49+678.24+50.49=799.22m>561.55m</p><p> 2.10.3儲氣罐計算</p><p> 中溫消化條件下,揮發(fā)性有機物負(fù)荷為0.6~1.5kg/(m3·d),產(chǎn)氣量約為1~1.3 m/(m·d) 。本設(shè)計取1.0 m/( m·d﹚</p><p&
127、gt;<b> 氣量 </b></p><p> 按8h平均產(chǎn)氣量設(shè)計污泥貯罐, </p><p> 則氣罐體積為(1123.1/24)×8=374.37 m</p><p> 設(shè)計高H=10m 直徑D=7m</p><p><b> >374.37m</b></p&g
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