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1 小鎮(zhèn)污水處理設(shè)計(jì)方案 第一章 設(shè)計(jì)資料 一、自然條件 1、 氣候 :該城鎮(zhèn)氣候?yàn)閬啛釒ШQ蠹撅L(fēng)性季風(fēng)氣候,常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。 2、 水文 :最高潮水位 零高程,下同) 高潮常水位 潮常水位 、城市污水排放現(xiàn)狀 1、污水水量 ( 1)生活污水按人均生活污水排放量 300L/人 ( 2)生產(chǎn)廢水量按近期 m3/d,遠(yuǎn)期 m3/d; ( 3)公用建筑廢水量排放系數(shù)按近期 期 慮; ( 4)處理廠處理系數(shù)按 近期 期 慮。 2、污水水質(zhì) ( 1) 生活污水水質(zhì)指標(biāo)為 60g/人 30g/人 2) 工業(yè)污染源參照沿海開(kāi)發(fā)區(qū)指標(biāo),擬定為: 300; 170 ( 3) 氨氮根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定為 30。 三、污水處理廠建設(shè)規(guī)模與處理目標(biāo) 1、 建設(shè)規(guī)模 該污水處理廠服務(wù)面積為 近期( 2000 年)規(guī)劃人口為 人,遠(yuǎn)期( 2020 2 年)規(guī)劃人口為 人。處理水量近期 m3/d,遠(yuǎn)期 m3/d。 2、 處理目標(biāo) 根據(jù)該城鎮(zhèn)環(huán)保規(guī)劃,污水處理廠出水進(jìn)入的水體水質(zhì)按國(guó)家 3 類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn)控制,同時(shí)執(zhí)行國(guó)家關(guān)于污水排放的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),擬定出水水質(zhì)指標(biāo)為 100; 30; 30 ; 10 四、建設(shè)原則 污水處理工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)遵從下列原則:污水處理工藝技術(shù)方案,在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的先進(jìn)的工藝;所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn),更要求成熟可靠;和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí) 建設(shè),以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益;污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用,以緩解城市嚴(yán)重缺水問(wèn)題;污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善,消除二次污染;盡量減少工程占地。 第二章 污水處理工藝方案選擇 一、工藝方案分析 本項(xiàng)目污水以有機(jī)污染為主, 生化性較好,重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo),針對(duì)這些特點(diǎn),以及出水要求,現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn),以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。由于將來(lái)可能要求出水回用,處理工藝尚應(yīng)硝化。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查,要達(dá)到確定的治理 目標(biāo),可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝”法。 普通活性污泥法,也稱(chēng)傳統(tǒng)活性污泥法,推廣年限長(zhǎng),具有成熟的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),處理效果可靠,如設(shè)計(jì)合理,運(yùn)行得當(dāng),出水 達(dá) 10,它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng),工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜,運(yùn)行管理困難,運(yùn)行費(fèi)用高。 氧化溝處理技術(shù)是 20 世紀(jì) 50 年代有荷蘭人首創(chuàng)。 60 年代以來(lái),這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已被廣泛采用,工藝及構(gòu)筑物有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)(占地面積大)的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的逐步深入認(rèn)識(shí),目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。 氧化溝工藝一般可不設(shè) 初沉池,在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下,氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化,還可實(shí)行脫氮,成為 A/O 工藝,由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定,可直接濃縮脫水,不必厭氧消化。 氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種成功的革新的活性污泥法工藝,與傳統(tǒng)活性污泥系 3 統(tǒng)相比較,它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 1、 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少,運(yùn)行管理方便。一般情況下,氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng),基建投資少。另外,由于不采用鼓風(fēng)曝氣和空氣擴(kuò)散器,不建厭氧硝化系統(tǒng),運(yùn)行管理方便。 2、 處理效果穩(wěn)定,出水 水質(zhì)好。 3、 基建投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。 4、 污泥量少,污泥性質(zhì)穩(wěn)定。 5、 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。 6、 占地面積少。 污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān),但在同等條件下的中、小型污水廠,氧化溝比其他方法低,據(jù)國(guó)內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析,當(dāng)進(jìn)水 120 時(shí),單方基建投資約為 700 /( /水。 由以上資料,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分析比較,氧化溝工藝具有明顯優(yōu)勢(shì),故采用氧化溝工藝。 二、工藝流程確定: ( 如圖所示) 說(shuō)明:由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣,故格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用,擬采用中格柵,而提升水泵房選用螺旋泵,為敞開(kāi)式提升泵。為減少柵渣量, 格柵柵條間隙已擬定為 曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點(diǎn):在其截流的沉砂中夾雜著一些有機(jī)物,對(duì)被有機(jī)物包裹的沙粒,截流效果也不高,沉砂易于腐化發(fā)臭,難于處置。故采用曝氣沉砂池。 本設(shè)計(jì)不采用初沉池,原則上應(yīng)根據(jù)進(jìn)水的水質(zhì)情況來(lái)確定是否采用初沉池。但考慮到后面的二級(jí)處理采用生物處理,即氧化溝工藝。初沉池會(huì)除去部分有機(jī)物,會(huì)影響到后面 生物處理的營(yíng)養(yǎng)成分,即造成 C/N 比不足。因此不予考慮。 擬用卡羅塞爾氧化溝,去除 應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用,以使出水 污泥負(fù)荷和污泥泥齡分別低于 氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌,推進(jìn),充氧,部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器,相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線 定儀,溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī),給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器,實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù) 動(dòng)控制 為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)定(如避免橫向錯(cuò)流、異重流對(duì)沉淀的影響、出水束流等)、 4 進(jìn)出水更 均勻、存泥更方便,常采用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉淀池采用中心進(jìn)水,周邊出水,多年來(lái)的實(shí)際和理論分析,認(rèn)為此種形式的輻流沉淀池,容積利用率高,出水水質(zhì)好。設(shè)計(jì)流量 Q= m3/d=1208.3 m3/h, 回流比 R= 5 第三章 污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 一、水質(zhì)水量的確定 1. 水量的確定 近期水量:生活廢水 Q 生活 =104 300L/人天 =104m3/d 工業(yè)廢水 Q 工業(yè) =104m3/d 公用建筑廢 水 Q 公用 =104 104m3/d 所以近期產(chǎn)生的廢水量為 Q Q=Q 生活 +Q 工業(yè) +Q 公用 =( 104 =104m3/d 近期的處理系數(shù)為 近期污水處理廠的處理量 104 104m3/d 遠(yuǎn)期水量:生活廢水 Q 生活 =104 300L/人天 =104m3/d 工業(yè)廢水 Q 工業(yè) =104m3/d 公用建筑廢水 Q 公用 =104 104m3/d 所以遠(yuǎn)期產(chǎn)生的廢水量為 Q Q=Q 生活 +Q 工業(yè) +Q 公用 =( 104 =104m3/d 遠(yuǎn)期的處理系數(shù)為 遠(yuǎn)期污水處理廠的處理量 104 104m3/d 通常設(shè)計(jì)污水處理廠時(shí)遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理量為近期的兩倍,綜合考慮近期和遠(yuǎn)期的處理水量,取近期的設(shè)計(jì)處理水量 104m3/d,遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)處理水量 104m3/d。 2. 水質(zhì)的確定 運(yùn) 污泥回流 污水 粗格柵 泵房 細(xì)格柵 曝氣沉砂池 配水井 污泥泵房 二沉池 巴士計(jì)量曹 污泥濃縮池 污泥脫水車(chē)間 集水井 排放 鼓風(fēng)機(jī)房 6 近期 3 4 776 0 1 0 6 . 0 1 0 1 . 1 5 3 0 0 1 . 5 1 03 . 5 7 1 0 =242 近期 3 4 773 0 1 0 6 . 0 1 0 1 . 1 5 1 7 0 1 . 5 1 03 . 5 7 1 0 =129 遠(yuǎn)期 3 4 776 0 1 0 1 0 . 0 1 0 1 . 2 3 0 0 2 . 4 1 06 . 0 1 0 =240 遠(yuǎn)期 3 4 773 0 1 0 1 0 . 0 1 0 1 . 2 1 7 0 2 . 4 1 06 . 0 1 0 =128 規(guī)定取為 30 所以處理廠的處理水質(zhì)確定為 42, 29, 0 二、曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣 等比重比較大的無(wú)機(jī)顆粒,以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、豎流沉砂池和多爾沉砂池等。平流式沉砂池構(gòu)造簡(jiǎn)單,處理效果較好,工作穩(wěn)定,但沉砂中夾雜一些有機(jī)物,易于腐化散發(fā)臭味,難以處置,并且對(duì)有機(jī)物包裹的砂粒去除效果不好。曝氣沉砂池在曝氣的作用下顆粒之間產(chǎn)生摩擦,將包裹在顆粒表面的有機(jī)物除掉,產(chǎn)生潔凈的沉砂,通常在沉砂中的有機(jī)物含量低于 5%,同時(shí)提高顆粒的去除效率。多爾沉砂池設(shè)置了一個(gè)洗砂槽,可產(chǎn)生潔凈的沉砂。渦流式沉砂池依靠電動(dòng)機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)盤(pán)和斜坡式葉片,利用離心力將砂 粒甩向池壁去除,并將有機(jī)物脫除。后 3 種沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺點(diǎn),但構(gòu)造比平流式沉砂池復(fù)雜。 和其它形式的沉砂池相比,曝氣沉砂池的特點(diǎn)是:一、可通過(guò)曝氣來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的調(diào)節(jié),而其它沉砂池池內(nèi)流速是通過(guò)結(jié)構(gòu)尺寸確定的,在實(shí)際運(yùn)行中幾乎不能進(jìn)行調(diào)解;二、通過(guò)曝氣可以有助于有機(jī)物和砂子的分離。如果沉砂的最終處置是填埋或者再利用 (制作建筑材料 ),則要求得到較干凈的沉砂,此時(shí)采用曝氣沉砂池較好,而且最好在曝氣沉砂池后同時(shí)設(shè)置沉砂分選設(shè)備。通過(guò)分選一方面可減少有機(jī)物產(chǎn)生的氣味,另一方面有助于沉砂的脫水。同 時(shí),污水中的油脂類(lèi)物質(zhì)在空氣的氣浮作用下能形成浮渣從而得以被去除,還可起到預(yù)曝氣的作用。只要旋流速度保持在 范圍內(nèi),即可獲得良好的除砂效果。 7 盡管水平流速因進(jìn)水流量的波動(dòng)差別很大,但只要上升流速保持不變,其旋流速度可維持在合適的范圍之內(nèi)。曝氣沉砂池的這一特點(diǎn),使得其具有良好的耐沖擊性,對(duì)于流量波動(dòng)較大的污水廠較為適用,其對(duì) 粒的截流效率為 85%。 由于此次設(shè)計(jì)所處理的主要是生活污水水中的有機(jī)物含量較高,因此采用曝氣沉砂池較為合適。 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)參數(shù): ( 1)旋流速度應(yīng)保持 s; ( 2) 水平流速為 m/s; ( 3)最大流量時(shí)停留時(shí)間為 1 3 ( 4)有效水深為 2 3m,寬深比一般采用 1 ( 5)長(zhǎng)寬比可達(dá) 5,當(dāng)池長(zhǎng)比池寬大得多時(shí),應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板; ( 6) 1 3m 污水的曝氣量為 m 空氣; ( 7)空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè),距池底約 氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閥門(mén) ; ( 8)池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角,在集砂槽附近可安裝縱向擋板; ( 9)池子的進(jìn)口和出口布置,應(yīng)防止發(fā)生短路,進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致,出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直,并考慮設(shè)置擋板; ( 10)池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)置消泡裝置。 一、 曝氣沉砂池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1. 最大設(shè)計(jì)流量 z 中的 變化系數(shù), m3/s 2. 池子的有效容積 V=60中 V 沉砂池有效容積, 最大 設(shè)計(jì)流量, m3/s; t 最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流動(dòng)時(shí)間, 計(jì)時(shí)取 13 所以 V=60 . 水流斷面面積 A= A 水流斷面面積, 最大設(shè)計(jì)流量, m3/s; V 水流水平流速, m/s。 8 所以 A= A= B= 沉砂池的有效水深, m。 取 h=2m。所以 B= ,滿(mǎn)足要求。 5 池長(zhǎng) L=4 4 1 0 4 m,取 L=時(shí) L/B=5 滿(mǎn)足要求 6流速校核 0 . 3 4 7 0 . 0 8 2 64 . 2m/s,在 s 之間,滿(mǎn)足要求 7曝氣沉砂池所需空氣量的 確定 設(shè)每立方米污水所需空氣量 d=氣 /水 30 . 2 0 . 3 4 7 0 . 0 6 9 4 ( / )pq d Q m s 8沉砂槽的設(shè)計(jì) 若設(shè)吸砂機(jī)工作周期為 t=1d=24h,沉砂槽所需容積 3661 2 5 0 3 0 2 4 0 . 9 ( )1 0 1 0 式中 單位為 m3/h 設(shè)沉砂槽底寬 口寬為 砂槽斜壁與水平面夾角 60, 沉砂槽高度為 0 . 7 0 . 5 t a n 6 0 0 . 1 72 m 。沉砂槽容積為 330 . 5 0 . 7 0 . 1 7 1 0 . 5 1 . 0 7 1 0 . 92V m m 9沉沙池總高 設(shè)池底坡度 為 向沉砂槽,池底斜坡部分的高度為 超高 ,沉沙池 水面離池底的 高 1 2 3 2 0 . 1 7 0 . 2 1 2 . 3 8H h h h m 10曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng),羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng),穿孔管曝氣 ( 1)干管直徑 于設(shè)置兩座曝氣沉砂池,可將空氣管供應(yīng)兩座的氣量,即主管最大氣量為 2=s,取干管氣速 v=12m/s, 9 干管截面積 A= 4A= 4 0 . 0 1 1 6 0 . 1 2 13 . 1 4 m=120 因?yàn)闆](méi)有 120管徑,所以采用接近的管徑 100 回算氣速 v=s 雖然超過(guò) 15 m/s,但若取 150的管氣速又過(guò)小,所以還是選擇 管徑 100 ( 2)支管直徑 于閘板閥控制的間距要在 5m 以?xún)?nèi),而曝氣的池長(zhǎng)為 ,所以每個(gè)池子設(shè)置三根豎管,設(shè)支管氣速為 v=5m/s, 支管面積 A= 0 . 0 6 9 4 0 . 0 0 4 6 23 3 5q v m2 4A= 4 0 . 0 0 4 6 2 0 . 0 7 6 73 . 1 4 取整管徑 0核氣速 v=s (滿(mǎn)足 3 5m/s) ( 3)穿孔管:采用管徑為 6穿孔管,孔出口氣速為設(shè) 5m/s,孔口直徑取為 5 26 一個(gè)孔的平均出氣量 q= 2( 0 5 ) 54 =10s 孔數(shù): n= 50 . 0 6 9 4 7079 . 8 1 1 0孔個(gè) 孔間隔 為 10500 1 4 . 8707L ,在 1015間,符合要求。 穿孔管布置:在每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)一側(cè)設(shè)置 1 根穿孔管曝氣管,共兩根。 二、細(xì)格柵的選型和計(jì)算 選用 細(xì)格柵,參數(shù)如下 設(shè)備寬 B: 1000 有效柵寬 850 有效柵隙: 5 耙線速度: 2 m/ 電機(jī)功率: 安裝角度: 60 渠寬 1050 柵前水深 s 流體流速: s 柵條寬度 s= 柵前后的水頭損失 水流斷面面積3 1 . 0 1 . 0 5 0 1 . 0 5 0A h B 前流速 )(a x 在 s 范圍內(nèi),復(fù)合要求 設(shè)過(guò)柵流速為 v=s 10 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面,取 k=3 ,則通過(guò)格柵的水頭損失為: 44223310 0 . 0 1 0 . 6( ) s i n 3 2 . 4 2 ( ) s i n 6 0 0 2 92 0 . 0 0 5 2 9 . 8 1k h k 。 3 柵槽總長(zhǎng)度 柵前的渠道超高設(shè)為 以渠道高 度為 為安裝高度是取 60,所以格柵所占的渠道長(zhǎng)為 =后長(zhǎng) 1 米。 所以渠道的總長(zhǎng)度 L=、 水面標(biāo)高 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值污水每經(jīng)過(guò)一個(gè)障礙物水面標(biāo)高下降 35據(jù)曝氣沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各個(gè)構(gòu)筑物的水面標(biāo)高,本次設(shè)計(jì)以經(jīng)過(guò)一個(gè)障礙物水位下降 5曝氣沉砂池的砂槽底為 0 米進(jìn)行計(jì)算。 曝氣沉砂池的水面標(biāo)高: 細(xì)格柵與曝氣沉 砂池之間的配水井的水面標(biāo)高: 細(xì)格柵柵后水面標(biāo)高: 細(xì)格柵柵前水面標(biāo)高: 配水井外套桶水面標(biāo)高: 配水井內(nèi)套桶水面標(biāo)高: 設(shè)配水井超高為 整個(gè)曝氣沉砂池系統(tǒng)的最高標(biāo)高為 則曝氣沉砂池的超高為 8=四、配水井的計(jì)算 設(shè)配水井的平均停留時(shí)間為 T m3/s, (設(shè)配水井水柱高為 。 配水井面積為 30 . 3 4 7 1 . 5 6 . 2 ( )5 . 0 3 配水井直徑為 4 4 6 . 2 2 . 8 1 ( )3 . 1 4 因?yàn)檫M(jìn)水管徑為 1000,管離底為 200以覆土厚度為 五、砂水分離器和吸砂機(jī)的選擇 ( 1)選用直徑 螺旋式砂水分離器 ( 2)根據(jù)池寬選用 沉砂池吸砂機(jī),其主要參數(shù)為: 潛污泵型號(hào): 水無(wú)堵塞泵) 11 潛水泵特性 揚(yáng)程: 2m,流量: 54m3/h,功率: 車(chē)速度為 2耙裝置功率 驅(qū)動(dòng)裝置功率: 2 鋼軌型號(hào) 15kg/軌道預(yù)埋件斷面尺寸( ( 60 10( 砂池墻體壁厚) 軌道預(yù)埋件間距 1000、氧化溝 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明 擬用卡羅塞爾氧化溝,去除 應(yīng)具備硝化和一定的脫氮作用, 以使出水 采用卡式氧化溝的優(yōu)點(diǎn):立式表曝機(jī)單機(jī)功率大,調(diào)節(jié)性能好,節(jié)能效果顯著;有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力;曝氣功率密度大, kW*h);氧化溝溝深加大,可達(dá)到 上,是氧化溝占地面積減小,土建費(fèi)用降低 。 氧化溝采用垂直曝氣機(jī)進(jìn)行攪拌,推進(jìn),充氧,部分曝氣機(jī)配置變頻調(diào)速器,相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線 定儀,溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī),給微機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器,實(shí)現(xiàn)曝氣根據(jù) 動(dòng)控制 2、設(shè)計(jì)計(jì)算 ( 1) 0000m3/d(設(shè)計(jì)采用雙池,則單池流量 =15000 m3/d), 設(shè)計(jì)溫度 15,最高溫度 25, 進(jìn)水水質(zhì) :近期: 42, , 0, 遠(yuǎn)期: 40, 28, 0, 出水水質(zhì) :00, 0, 0, 0 ( 2) 取 500,假定其 70%是揮發(fā)性的 ,k=20) = y=0=d, 0)=, = = 剩余堿度: 100(以 所需堿度 度 /化;產(chǎn)生堿度 度 /原, 硝化安全系數(shù): 3。 ( 3) 確定硝化速率 N 12 N=*N/*O= 15*30/( 0) *2/( ) = ,設(shè)計(jì)泥齡 c=3*了保證污泥穩(wěn)定,應(yīng)選擇泥齡為 30d ( 4) 確定出水中溶解性 出水中懸浮固體 0*70%=20 出水中溶解性 300 好氧區(qū)容積計(jì)算: V1=y* * c/ 1+ c) =0000*( *30/( 500*( 1+0) =9278力停留時(shí)間 9278/30000=脫氮計(jì)算: 產(chǎn)生污泥量 =y* ( 1+ c) =0000*( ( 1000*( 1+0)=860kg/d 假設(shè)污泥中大約含 氮,這些氮用于細(xì)胞合成, 用于合成的氮 =60=d,轉(zhuǎn)化為: 000/30000= 故脫氮量 =。 堿度計(jì)算: 剩余堿度 =0+=(以 大于 100,可以滿(mǎn)足 缺氧區(qū)容積計(jì)算: qD=0*d V2= N/0000*500=6295力停留時(shí)間 2/295/30000=h 總池容積計(jì)算 V=2=9278+6295=15573t=t1+= 5) 計(jì)算需氧氣量 13 R=( ( 1.6* *30000*( ( 1*0000*20/1000 0000*049kg/d=211 kg/h 實(shí)際需氧量 =11=d 校核: *20) / /( *T) * (在 400 符合) 采用卡式氧化溝(兩座并聯(lián)): 取有效水深 H=溝的寬度 b=水量 15000 m3/d, 則單溝長(zhǎng) =V/b)2 h/43m, 單溝好氧區(qū)總長(zhǎng) 度 =單溝長(zhǎng) *4* V=126m 單溝厭氧區(qū)總長(zhǎng)度 =單溝長(zhǎng) *4* V=76m 采用四溝道,兩臺(tái) 55池) 曝氣設(shè)備: D=P=132n=30r/水充氧量: 252kg/h, 污水在配水井的停留時(shí)間最少不低于 3計(jì)回流污泥的量), 設(shè)截面中半圓的半徑為 r,矩形的寬度為 r,長(zhǎng)度為 2r,設(shè)計(jì)的有效水深為 2*r*r+*4=30000*3/24/60 r=屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì) 工程設(shè)計(jì)中墻的厚度為 250化溝體表面設(shè)置走道板的寬度為 800倒流墻的設(shè)計(jì)半徑為 水井的進(jìn)水管道采用的規(guī)格為 泥回流管道采用的規(guī)格為 水井的設(shè)計(jì)尺寸為 3000000000水堰高為 100孔直徑為 40水管采用的規(guī)格為 五、 輻流式 二沉池 沉池的類(lèi)型 二沉池的類(lèi)型有:平流式二沉池、豎流式二沉池、輻流式二沉池、斜流式二沉池。其中, 14 輻流式二沉池又分為:中進(jìn)周出式、周進(jìn)周出式、中進(jìn)中 出式。 擇輻流式(中進(jìn)周出)二沉池的原因 由于平流式二沉池占地面積大;豎流式二沉池多用于小型廢水中絮凝性懸浮固體的分離;斜流式二沉池較多時(shí)候,在曝氣池出口污泥濃度高,而且沒(méi)有設(shè)置專(zhuān)門(mén)的排泥設(shè)備,容易造成阻塞。因此選擇輻流式二沉池。從出水水質(zhì)和排泥的方面考慮,理論上是周進(jìn)周出效果最好。但是,實(shí)際上,考慮異重流,是中進(jìn)周出的效果最好。因此,選擇了選擇輻流式(中進(jìn)周出)二沉池。 泥回流比: 3 . 5 0 . 5 41 0 3 . 5R 淀部分水面面積: 流量: 4 33 1 0 1 2 5 0 ( / )24Q m h; 最大流量(設(shè)計(jì)流量): 3m a x (1 ) (1 0 . 5 4 ) 1 2 5 0 1 9 2 5 ( / )Q R m h 單個(gè)池子的設(shè)計(jì)流量: 3m a x 1925 9 6 2 . 5 ( / )22QQ m h 單污泥負(fù)荷 q 取 池子數(shù) n 為 2 。 沉淀部分水面面積:2m a x 1925 8 7 5 ( )2 1 . 1 核固體負(fù)荷: 22 4 ( 1 ) 2 4 1 0 . 5 4 9 6 2 . 5 3 . 5 1 4 2 ( / . )875R Q XG k g m 單 ( ) 因?yàn)?142 150,符合要求。 子直徑 池子直徑 : 4 4 8 7 5 3 3 . 4 ( ) 根據(jù)選型取池子直徑為 淀部分的有效水深 沉淀時(shí)間 t 為 有效水深:2 1 . 1 2 . 5 2 . 7 5 ( )h q t m 淀池總高 1 2 3 4 5 3 5 2 . 20 . 3 2 . 7 5 0 . 4 0 . 0 5 ( ) 0 4 . 2 7 ( )22H h h h h h m 核徑深比: 徑深比為 35 8 2 7 0 符合要求。 水管的設(shè)計(jì) 15 單體設(shè)計(jì)污水流量: 43 1 0 0 . 1 7 42 4 3 6 0 0 2Q 3單 ( m / s )進(jìn)水管設(shè)計(jì)流 量: 31 1 0 . 5 4 0 . 1 7 4 0 . 2 6 8 / )Q R Q m s 進(jìn) 單( ) ( ) (取管徑 D=700流速為20 . 2 6 8 0 . 6 9 7 ( / )0 . 74因?yàn)椋?合要求,所以進(jìn)水管直徑為 D=700 流筒 進(jìn)水井的流速為 s ,則過(guò)水面積為 20 . 2 6 8 0 . 3 3 5 ( )0 . 8 m過(guò)水面積和泥管面積的總和: 220 . 3 3 5 0 . 4 0 0 . 4 6 ( )4 m 由過(guò)水面積和泥管面積的總和求出直徑為 4 0 . 4 6 0 . 7 7 ( )m 筒壁厚為 250 取管徑為 900 進(jìn)行校核:過(guò)水面積為 2 2 20 . 9 0 . 4 0 . 5 1 ( )44 m 流速為 0 . 1 7 4 0 . 3 4 ( / )0 . 5 1 筒上有 8 個(gè)小孔 ,孔面積為 68.0 m,所以 )/(68.0 。 二沉池采用的是 周邊傳動(dòng)吸泥機(jī),穩(wěn)流筒的直徑為 3880 取穩(wěn)流筒出流速度為 s, 則過(guò)水面積為 )(m穩(wěn)流筒下部與池底距離為 )(8.2 m 所以穩(wěn)流筒下部與池底距離大于 符合要求。 水井 配水井設(shè)計(jì)為馬蹄形,在外圍加寬 700污泥井。 時(shí)間取 3 分鐘 流量為343 1 0 3 6 2 . 5 ( )2 4 6 0 m 取配水井直徑為 D=3000 則配水井高度343()326 2 . 52 5 . 9 ( )3 其中,設(shè)計(jì)水深為 高為 水部分單池設(shè)計(jì)流量: 43 1 0 0 . 1 7 42 4 3 6 0 0 2Q 3單 ( m / s ) 16 出水溢流堰設(shè)計(jì) ( 1) 堰上水頭 H= 2) 每個(gè)三角堰的流量 s ( 3) 三角堰個(gè)數(shù) 0 . 1 7 2 2 2 . 20 . 0 0 0 7 8 3n 因此取 n=223(個(gè)) 泥部分 回流污泥量為 3( 2 0 . 5 4 0 . 1 7 4 2 0 . 1 8 8 / )R Q m s 單) (剩余污泥量為 34 3 4 30 . 5 ( 1 2 9 3 0 ) 1 0 3 1 0 0 . 0 5 9 2 7 8 3 . 5 0 . 8 2 9 ( / ) 3 . 4 1 0 ( / )0 . 8 0 . 8 1 0 m d m s 因?yàn)槭S辔勰嗔啃?,所以忽略不?jì),即總污泥量為 s。 取流速為 m/s) 直徑為 0 . 1 8 8 4 0 . 3 8 7 ( )0 . 8 2取直徑 為 D=400核:流速為20 . 0 9 4 0 . 7 5 ( / )0 . 44此符合要求。 綜上, 二沉池采用的是 周邊傳動(dòng)吸泥機(jī) 池徑為 35000第四章 污水處理廠總體布置 一、 污水廠總體布置內(nèi)容 : 污水廠的總體布置包括平面布置和高程布置兩部分。 二、 總平面布置 (一)、平面布置 平面布置的內(nèi)容主要包括:各種構(gòu)(建)筑物的平面定位;各種輸水管道、閥門(mén)的布置;排水管渠及檢查井的布置;各種管道交叉位置;供電線路位置,道路、綠化、圍墻及輔助建筑的布置等。 (二)、 污水廠的平面布置 1、污水廠平面布置原則 17 ( 1)按功能分區(qū)。配置得當(dāng)。主要是指對(duì)生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活福利等各部分的布置,要做到分區(qū)明確、配制得當(dāng),而又不過(guò)分獨(dú)立分散,既有利于生產(chǎn),又避免非生產(chǎn)人員在生產(chǎn)區(qū)通行和逗留,確保安全生產(chǎn)。在有利條件時(shí)(尤其是建新廠時(shí)),最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開(kāi),但二者之間不必設(shè)置圍墻。 ( 2)功能明確、布置緊湊。首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需要,結(jié)合地形,地質(zhì)、土方、結(jié)構(gòu)和施工等因素全面考慮。布置時(shí)力求減少占地面積,減少連接管(渠)的長(zhǎng)度,便于操作管理。 ( 3)順流排列 ,流程簡(jiǎn)捷。指處理構(gòu)(建)筑物盡量按流程方向布置,避免與進(jìn)(出)水方向相反安排,各構(gòu)筑物之間的連接管(渠)應(yīng)以最短路線布置,盡量避免不必要的轉(zhuǎn)彎和用水泵提升,嚴(yán)禁將管線埋在構(gòu)(建)筑物下面,目的在于減少能量(水頭)損失,節(jié)省管材,便于施工和檢修。 ( 4)充分利用地形、平衡土方,降低工程費(fèi)用。某些構(gòu)筑物放在較高處,便于減少土方,便于放空,派泥,又減少了工程量,而另一些構(gòu)筑物放在較低處,使水按流程按重力順暢輸送。 ( 5)必要時(shí)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)余地,考慮擴(kuò)建和施工可能(尤其是對(duì)大中型污水處理廠)。 ( 6)構(gòu)(建)筑物布 置應(yīng)注意風(fēng)向和朝向。將排放異味、有害氣體的構(gòu)(建)筑物布置在 居住與辦公場(chǎng)所的下風(fēng)向;為保證良好的自然通風(fēng)條件,建筑物布置應(yīng)考慮主導(dǎo)風(fēng)向。 2、污水廠的平面布置 污水廠的平面布置是在工藝設(shè)計(jì)計(jì)算之后進(jìn)行的,根據(jù)工藝流程、單體功能要求及單體平面圖形進(jìn)行,污水廠總平面上應(yīng)有風(fēng)向玫瑰土,構(gòu)(建)筑物一覽表、占地面積指標(biāo)表及必要的說(shuō)明,比例尺一般為 1:( 200圖上應(yīng)有坐標(biāo)軸線或者放格控制網(wǎng)。 ( 1)首先對(duì)處理構(gòu)筑物和建筑物進(jìn)行組合安排。布置時(shí)對(duì)其平面位置、方位、操作條件、走向、面積等統(tǒng)盤(pán)考慮。安排時(shí)應(yīng)對(duì) 高程、管線和道路進(jìn)行協(xié)調(diào)。 建筑物在平面上、高程上組合起來(lái),進(jìn)行組合布置。構(gòu)筑物的組合原則如下: a、 對(duì)工藝過(guò)程有利或者無(wú)害,同時(shí)從結(jié)構(gòu),施工角度看也是允許的,可以組合,如曝氣池(或氧化池)與沉淀池的組合,反應(yīng)池與沉淀池的組合,調(diào)節(jié)池與濃縮池的組合。 b、 從生產(chǎn)上看,關(guān)系密切的構(gòu)筑物可以組合成一座構(gòu)筑物,如調(diào)節(jié)池和泵房,變配電與鼓風(fēng)機(jī)房,投藥間與藥劑倉(cāng)庫(kù)等。 c、 為了集中管理和控制,有時(shí)對(duì)于小型污水廠還可以進(jìn)一步擴(kuò)大組合范圍。 構(gòu)筑物間的凈距離,按它們中間的道路寬度和鋪設(shè)管線所需要的寬度,或者按其他特殊要求 18 來(lái)定,一般為 5 布置管線時(shí),管線之間及其他構(gòu)(建)筑物之間,應(yīng)留出適當(dāng)?shù)木嚯x,給水管或排水管距構(gòu)(建)筑物不小于 3m,給水管和排水管的水平距離,當(dāng) d 200m 時(shí),不應(yīng)小于 d200m 時(shí)不小于 3m。 ( 2)生產(chǎn)輔助建筑物的布置,亦應(yīng)盡量考慮組合布置,如機(jī)修間與材料庫(kù)的組合,控制室,值班室、化驗(yàn)室、辦公室的組合布置。 ( 3)預(yù)留面積的考慮。必要時(shí)預(yù)留生產(chǎn)設(shè)施的擴(kuò)建用地。 ( 4)生活附屬建筑物的布置,宜盡量與處理構(gòu)筑物分開(kāi)單獨(dú)設(shè)置,可能時(shí)應(yīng)盡量放在廠前區(qū),應(yīng)避免構(gòu)(建)筑物與附屬生活設(shè)施的風(fēng)向干擾。 ( 5)道路、圍墻及綠化帶的布置。通向一般構(gòu)(建)筑物應(yīng)設(shè)置人行道,寬度 向倉(cāng)庫(kù)、檢修間等應(yīng)設(shè)車(chē)行道,其路面寬度為 34m,轉(zhuǎn)彎半徑為 6m,廠區(qū)主要車(chē)行道寬 56m;行車(chē)道邊緣到房屋或構(gòu)筑物外墻面的最小距離為 路縱坡一般為 1%2%,不大于 3%。 污水廠部長(zhǎng)除應(yīng)保證生產(chǎn)和整潔衛(wèi)生外,還應(yīng)注意美觀,充分綠化,在構(gòu)(建)筑物處理上,應(yīng)因地制宜,與周?chē)闆r相稱(chēng),在色調(diào)上做到活潑,明朗和清潔。應(yīng)合理規(guī)劃花壇、草坪、林蔭等,使廠區(qū)景色園林化,但曝氣池、沉淀池等露天水池周?chē)灰朔N植喬木 ,以免落葉入池。 ( 6)污泥區(qū)的布置。由于污泥的處理和處置一般與污水處理相互獨(dú)立,且污泥處理過(guò)程衛(wèi)生條件比污水處理差,一般將污泥處理放在廠區(qū)后部,若污泥處理過(guò)程中產(chǎn)生沼氣,則應(yīng)按消防要求設(shè)置防火間距。由于污泥來(lái)自于污水處理部分,而污泥處理脫出的水分又要送到調(diào)節(jié)池或初沉池中,必要時(shí),可考慮某些污泥處理設(shè)施與污水處理設(shè)施的組合。 ( 7)管(渠)的平面布置。在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)有連通管(渠),還應(yīng)有使各處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管(渠)。當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故停止工作時(shí)候,使其后接按處理構(gòu)筑物,仍能夠保持正常的運(yùn)行,污水 廠應(yīng)設(shè)超越全部或部分處理構(gòu)筑物,直接排放水體的超越管。此外還應(yīng)設(shè)有給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管及輸配電線路等,這些管線有的敷設(shè)在地下,但大部分在地上,對(duì)他們的安排,既要便于施工和維護(hù)管理,也要緊湊,少占用地。 ( 8)、進(jìn)出口的布置。污水廠的正門(mén)一般設(shè)在辦公樓附近。污泥及物料運(yùn)輸最好另辟側(cè)門(mén),就近進(jìn)出廠,以免影響環(huán)境衛(wèi)生,并防止噪音干擾。 3、 布置結(jié)果 布置結(jié)果見(jiàn)附圖 19 三、 管道設(shè)計(jì)及布置 (一)、進(jìn)水管、事故管 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知,進(jìn)水管的管徑為 200用的是鋼筋混凝土管。 設(shè)計(jì)流量計(jì)算如下:由于工 業(yè)廢水無(wú)變化系數(shù),故只考慮生活污水的變化系數(shù),以遠(yuǎn)期的生活污水進(jìn)行設(shè)計(jì),遠(yuǎn)期生活污水量 0 0 0 0103001010 33341 生活污水的總變化系數(shù)為: 所以總設(shè)計(jì)流量為 4 4 31 1 . 4 2 6 1 0 8 . 5 2 1 0 / 9 8 6 /Q K Q m d L s 遠(yuǎn)總 取設(shè)計(jì)流量為 1000 。查溝道水力學(xué)算圖得,管內(nèi)流速 v m s ,充滿(mǎn)度/ , 1000 。 校核近期水量的管內(nèi)流速。 近期生活污水的水量為 2 0 8 0 0 0103 0 0106 33342 總變化系數(shù) 0 計(jì)算的設(shè)計(jì)流量為 4 4 32 1 . 5 3 1 0 4 . 5 1 0 / 5 2 1 /Q K Q m d L s 總 近取設(shè)計(jì)流量為 600L/s,查圖知,在坡度 1000 ,管徑 D=1200,v m s 設(shè)計(jì)合理。 事故管與進(jìn)水管采用同一材料同一規(guī)格的管。 (二)、污水管 1、從泵房到曝氣沉砂池的管道、從曝氣沉砂池到配水井的管道 以遠(yuǎn)期的流量進(jìn)行設(shè)計(jì),即 6 9 06 334 ,配水井只設(shè)一個(gè)。管道擬用鑄鐵管。 由 以及 24 得, ,取流速 。則 9 ,取整后 D=1000 校核流速 。,介于 m/s 之間,設(shè)計(jì)合理。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得,當(dāng)管徑 D=1000計(jì)流量 時(shí),坡 20 度 i ,滿(mǎn)流,管內(nèi)流速 。 2、從氧化溝到下一個(gè)配水井的管道 以近期的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì),即 3 4 03 334 ,分期建設(shè),都是滿(mǎn)流管,擬用鑄鐵管。 取流速 。則 ,取整 D=700 將取整后的 D=700入校核流速。則, m/s 之間,設(shè)計(jì)合理。查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得,當(dāng)管徑 D=700計(jì)流量 時(shí),坡度 i ,滿(mǎn)流,管內(nèi)流速 。 3、 從配水井到二沉池的管道 也是取近期的污水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。污泥回 流比 67.0r ,設(shè)有兩個(gè)二沉池,則設(shè)計(jì)流量: 2 8 3442 取流速 計(jì)算管徑 ,取整后 D=700 將取整后的 D=700入校核流速。則,介于6m/ m/s 之間,設(shè)計(jì)合理。擬用鑄鐵管,查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得,當(dāng)管徑D=700計(jì)流量 時(shí),坡度 i ,滿(mǎn)流,管內(nèi)流速 4、 二沉池出水管的管道 以近期的污水量進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流量: 1 7 3442 取流速 計(jì)算管徑 ,取整后 D=500 校核流速,介于 6m/ m/s 之間,設(shè)計(jì)合理。擬用鑄鐵管,查鐵管及鑄鐵管水力計(jì)算表得,當(dāng)管徑 D=500計(jì)流量 21 時(shí),坡度 i ,滿(mǎn)流,管內(nèi)流速 。 5、出廠管的管道 以近期的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì),即 3 4 03 334 ,分期建設(shè),都是滿(mǎn)流管,擬用鑄鐵管。 取流速 。則
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