排水工程课设.doc

1、目 录设计说明一 设计概述 .4原始资料 .4设计规模 .4进出水水质及处理程度 .4二 污水处理方案的确定 .6工艺流程的比较 .6工艺流程的确定 .10三 污水处理构筑物的设计 .10中格栅和提升泵房 .11细格栅和沉砂池 .12厌氧池和氧化沟 .13二沉池 .14接触消毒池 .14四 污泥处理构筑物的设计 .16污泥泵房 .16污泥浓缩池 .16五 污水厂平面、管线及高程布置 .17平面布置 .17管线布置 .17高程布置 .17设计计算一 污水处理构筑物设计计算中格栅 .18污水提升泵房 .20细格栅 .21平流沉砂池 .23厌氧池+氧化沟 .25二沉池 .31接触消毒池 .34二 高

2、程设计计算 .36水利损失计算 .36高程的确定 .37附：污水处理厂平面布置图、高程图设 计 说 明一 设计概述1、原始资料1）气象资料气温：全年平均气温 18.5摄氏度，最高气温 42.0摄氏度，最低气温-6 摄氏度降雨量：年平均 1025.5mm,日最大 273.3mm最大积雪深度 500mm,最大冻土厚度 60mm主要风向：冬季-西北风，夏季-东南风风速：历年平均 3.15m/s,最大为 15.6m/s2)排水现状：城镇主干道下铺设排污管、雨水管、雨污分流3)排放水体：厂址位于镇西北角，厂址地面标高为 10.0m，排放水体常年平均水位标高为 7.2m，最高洪水位标高为 9.3m。该水体

3、为全镇生活和灌溉水源，水质不低于三类标准。2、设计规模该镇现有人口 55000人，该镇规划期末人口为 60000人，生活污水综合排放定额为 300升/人.天。预计规划期末镇区工业废水总量为 12000吨每日。该污水处理厂设计规模为 30000吨/日。三、进出水水质及处理程度单位：mg/L CODcr BOD5 SS NH3N TP进 水 350 180 260 30 4出 水 50 10 10 5 0.5该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（GB189182002） 中的一级 A标准，由于进水不但含有 BOD5，还含有大量的N，P 所以不仅要求去 BOD5 除还应去除不中的 N，P

4、达到排放标准。1.溶解性 BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的 BOD5值是由残存的溶解性 BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性 BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的 BOD5从处理水的总 BOD5值中减去。处理水中非溶解性 BOD5 值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟) 出水中溶解性 10-0.7101.42（1e -0.235）=2.7mg/L5BOD溶解性 BOD5的去除率为： %8.9087.22 .CODcr的去除率 1.53053.SS 的去除率%.962614.总氮的去除率出水标

5、准中的总氮为 15mg/L，处理水中的总氮设计值取 15mg/L，总氮的去除率为： 3.810355.磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为 4.9mg/L 计。如磷酸盐以最大可能成 Na3PO4计，则磷的含量为 4.90.189=0.93mg/L.注意：Na 3PO4中 P 的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。磷的去除率为%5.871045.二 工艺流程的选择1、工艺流程的比较城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除 BOD5又要适当去除 N，P 故可采用 SBR或氧化沟法，或 A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化

6、沟得改良设计.（一） SBR 法工艺流程：污水 一级处理 曝气池 处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除 P脱 N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：大多数情况下，无设置调节池的心要。SVI 值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。通过对运行方

7、式的调节，进行除磷脱氮反应。自动化程度较高。得当时，处理效果优于连续式。单方投资较少。占地规模大，处理水量较小。（二） 厌氧池氧化沟工作流程：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。对水量水温的变化有较强的适

8、应性，处理水量较大。污泥龄较长，一般长达 1530 天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。污泥产量低，且多已达到稳定。自动化程度较高，使于管理。占地面积较大，运行费用低。脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。（三) A/A/O 法优点：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

9、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。（四） 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

10、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 ， 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

11、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

12、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 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

13、 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

14、 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 。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

15、 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。产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。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。综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR 法一次性投资

16、较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，而且构筑物多而复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，运行管理各个方面都优于其他处理方法。本设计的处理水量较大在，且处理水量可达 30万吨/天，因此，采用一体化反映池为本设计的工艺方案。根据任务书上所给的原始资料，与上海石洞口污水厂比较，有很多相类似的地方。因此在做本设计时，参照其运行设计污水厂方案。2、工艺流程的选择 中中 中中中 中中旱流时水中的各项指标均较高，故应设二级处理单元去除水中的 BOD5及NH3-N 和 P，厌氧池加氧化沟及其四沟式循环的独特构造，使

17、它具有很强除磷脱氮功能。故选用此工艺流程。各级处理构筑物设计流量(二级)最高日最高时 3 万吨最高日平均时 2.3 万吨平均日平均时 2 万吨说明：雨天时不能处理的流量采用溢流井溢流掉，只处理初期雨水。三 污水处理构筑物设计1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起）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，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道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。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。设计参数：因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构

18、造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次得设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于 0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用 45075 0。机械格栅倾角一般为 60070 0，（4）通过格栅的水头损失一般采用 0.080.15m。（5）过栅流速一般采用 0.61.0m/s。运行参数：栅前流速 0.7m/s 过栅流速 0.9m/s栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.02m栅前槽宽 1.2m 格栅间隙数 38 水头损失 0.097m 每日栅渣量 1.0m 3/d设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。提升泵房说明：1泵房进水角度不大于 45 度。