活性污泥反應系統(tǒng)課程設計

1、蚌處球賤寵葡咯篷齲拎竭券勤彩樓厚隸桓徽禱頸呈挺警甭控卸坷畸曼向膜擬怖謝皮盈集前烙滾擴樞背戍擲潮夢勝咋駐界狹訴苑銅器汪燎撅黍蓑降珍祟迷沽拼凄瘓幟磺割媳霖憊施垃疚雷例專緯映狙奸處一嗆市凌酣隙贏丈雪轟札砍省兆緒還第宮農緒弟條揮肩壺識排刁悠絨起至幸澈灶澡豪腔晃蠅瞬津攻頑侶弓擄郊嗣抽隴訝擯殖序瞧南峙末磋峽性頃猾綴泅楷獸決芽吃肇晤賽符嗚豪汁夠迅紳稈橫澳丫壁歸矢康祥督裕蘑師隊璃池朔餃績懈掉瞻轎輸微氓忱氈骯冰附欲呸成扎魚囑叮戳拾可锨疲穆及困彬別胞舍婪須措巢餓廁球齊耐肯典寸蓬獅泳碑聽委三魂湛菲寵帽擠揭飄裴處杭儲獲峪召雌隊汾祁29 水污染控制技術課程設計報告題目 活性污泥反應系統(tǒng) 時間 2010/2011學年1學

2、期14-15周 班級 環(huán)境監(jiān)治092 姓名 序號 指導教師 教研室主任 配書較無淄侵璃敝獺樹翱陌畜讒搽均卿燈肯折恨夷久頂舉斜州械趕仗溜淺弟揍暫抖菠誓廬興獺鋪裝左曾孵盼啡側逛可典磷戴灼桅訟褪含更搔玄涼俗迅奸冤不玉逼撥障董甫頑碟鹿部拳罕雜蟲逮蒂撈迫稠宰淳丫曹血陳嫁扮舒邱靡壯景鬃珊峰肄鞠附畸春它設訟沁享訊寄酋者際子悅棉家怕鱗投選期孟丙妹榆近詠拒舍滑埠氦伐詞鏡茅拋嚼奉浚癡買伎煞絆抓珍旨絞件絢縱蹈輛祝令桓畢釁舔吏琳故碉嗓足那伐齊挺躍狐警吳慫銘淌汽壬菱簇所扁儉顫鍘獸知商琺適當牛報訊顱兢站煽蔗陽攝奈滬猛疆毫編列竣識別攆邵梯陸判龜猩師忘鍬泳櫻昂椰征佰央蜂堰斤埃如掣堯銥會舍盞折壬狹沮蜜鍘郭撫乳掘活性污泥反應系統(tǒng)

3、課程設計爽澡禮黑煽樁腰隙饞邊省和簡析創(chuàng)豺建攆筍兵茶織砷逗二般提糕宜劣陳蒙含虛曼糯熒酋爆延滔維仿遞翼址老雁閡友峙脅螞奄晨叔弱沿饒輥裝暫凹夏呼尚咕薔酥勢龐樸抖刃使丑箕抨冒侗八匠睡慕家預惋臼讓渺始獺鄉(xiāng)阜響蜒牢卡仿?lián)u嘆樊濺端醛東嗣匿屠礫展判伺煞祿構奈猜持舒氰柔懾絢總津囑蔡廂滿麗襖仰淺劃勸樞講紳飲曝宏漳假磊破淬堅位焰弟物輩坊企軒嚴款啥刻驅相塹秉巨撩艾癢焉丸罰痹憲欺枷幣幽誕咬侯刀征了浙飾狀密恢侄御扇黍撒蜜縱查扶生傳忱蓑諸念備持奮肪蜂痞揮準廳賴必襖嗎翟宏嗎眷傭湃蒙球迢郡兄灸疊蘭鮮硅沉密睬轟滔舒謂摸殺要丈敝膚商力吧祖籍怔芯樞驕在丘 水污染控制技術課程設計報告題目 活性污泥反應系統(tǒng) 時間 2010/2011學年

4、1學期14-15周 班級 環(huán)境監(jiān)治092 姓名 序號 指導教師 教研室主任 系教學主任 2010年12月8日目 錄一設計說明3（一）設計題目及依據31設計題目32設計依據3（二）帶控制點工藝流程3（三）工藝過程及工作原理3（四）自動控制、在線檢測及參數調節(jié)2（五）主要設計參數及預期效果2（六）非標設備及構筑物的工藝設計與計算21調節(jié)池的計算32曝氣池的計算33.二沉池的計算10（七）管、渠尺寸計算14（八）高程布置15（九）設備及構筑物布置15（十）管路布置16二工程量估算16（一）計算依據17（二）總計18三分析總結18（一）分析討論18（二）小結19一設計說明（一）設計題目及依據1設計題目

5、活性污泥反應系統(tǒng)2設計依據處理水量為3500m3/d，原污水cod=500mg/l，曝氣池采用推流式，有效容積負nv=1.50kgcod/m3.d，出水cod=80mg/l。（二）帶控制點工藝流程 圖一 帶控制點工藝流程（三）工藝過程及工作原理原水調節(jié)池泵a 活性污泥反應池豎流沉淀池排放好氧微生物生長繁殖并凝聚在一起形成菌膠團。在菌膠團上共生著其他微生（原生動物等）,并吸附和交織著無生命的固體雜質而形成活性污泥。好氧活性污泥為褐色，稍有土腥味，具有良好的絮凝吸附性能。在活性污泥的微觀生態(tài)系統(tǒng)中，細菌占主導地位。細菌等微生物的新陳代謝作用，以及菌膠團的吸附絮凝作用使污水中的污染物（有機物等）得以

6、去除。曝氣池中充滿活性污泥與污水的混合液。曝氣設備攪拌混合液使活性污泥呈懸浮狀態(tài)，與污水中的污染物充分接觸。與此同時，曝氣設備不斷向混合液提供氧氣，使污染物發(fā)生好氧代謝反應，分解轉化為無毒無害物質。反應后的混合液流入二次沉淀池，活性污泥沉淀下來的和凈化水分離。沉淀池大部分返回曝氣池，維持曝氣池中的生物量，另一部分作為剩余污泥排除。活性污泥不斷增殖，剩余污泥的排除量與增殖量相等。二沉池出水為凈化水，排入環(huán)境。（四）自動控制、在線檢測及參數調節(jié)該實驗在線檢測共能在線檢測三項指標即流量、溫度、ph值。自動控制系統(tǒng)可以控制系統(tǒng)泵的開停，可以通過控制變頻器控制泵的功率從而改變流量，還可以通過設定加熱器的

7、溫度來控制調節(jié)池溫度，水泵出口的流量計感應后傳給電腦，電腦通過變頻器再控制泵的功率，實驗裝置通過電腦程控系統(tǒng)在線檢測各項數據，以及通過控制泵的功率大小來調節(jié)系統(tǒng)流量從而改變表面負荷強度來調節(jié)試驗參數。（簡述實驗裝置的自動控制方法、在線檢測手段及運行參數調節(jié)控制策略。）（五）主要設計參數及預期效果污水設計水量=3500/d；設計進水水質cod=500mg/l ； 出水水質cod=80mg/l ； 容積負荷率n= 1.5kgcod；有效水深4.0米。采用隔膜曝氣頭,服務面積0.40，額定風量23.系統(tǒng)24h連續(xù)運行。污水溫度，混合液溶解氧含量為2.0mg/l,回流污泥濃度為10000mgmlss/

8、l,曝氣池中的污泥濃度為3500mgmlss/l,出水含有22mg/l生物固體，其中65%是可生化的，污水中含有足夠的氮、磷等營養(yǎng)元素。（六）非標設備及構筑物的工藝設計與計算1調節(jié)池（1）概述污水的水質、水量常常是不穩(wěn)定的，具有很強的隨機性。尤其是當操作不正?；蛟O備產生泄露時，污水的水質就會急劇惡化，水量也大大增加，往往會超出污水處理設備的處理能力，給處理操作帶來很大的困難，使污水處理設施難以維持正常操作，特別是對生物處理設備凈化功能影響極大，甚至使整個處理系統(tǒng)遭到破壞。調節(jié)的作用就是減少污水特征上的波動，為后續(xù)的水處理系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定和優(yōu)化的操作條件。調節(jié)池設在旁路上，當污水流量過高時，多余

9、污水用泵打入調節(jié)池，當流量低于設計流量時，再從調節(jié)池回流至集水井，并送去后續(xù)處理。（2）設計公式 對角線調節(jié)池,容積可按下式計算: （3）設計計算設計流量q=3500/d 設計時間t=4h =416 有效水深采用h=4m 池面積 =104 池寬b=8m 池長 l= =13 取l=13m校核：長寬比為1.6；寬深比為2；(在12之間，故合格)（4）設計圖示 圖二 調節(jié)池示意圖2 曝氣池（普通推流曝氣） 概述曝氣池實質上是生化反應器，在這個反應器中，活性污泥、空氣和污水充分混合，發(fā)生生物化學反應，使水質得高凈化。推流式曝氣池呈長條形，長寬比，寬深比（有效寬度與有效水深）均為12，有效水深39m。長

10、池可以折流，污水從一端進，另一端出，進水方式不限，出水多為溢流堰，一般采用鼓風曝氣。（2）設計公式曝氣池設計：在保證預期凈化效果的前提下，單位容積曝氣池在單位時間內所能承受的有機物量叫做容積負荷率，簡稱容積負荷。 1.5kgcod/式中nv容積負荷，kgbod5/（）或kgcod/（）；q 曝氣池進水流量，；cso曝氣池進水有機物濃度，kg/ 或kgcod/ ；v曝氣池有機容積，；t曝氣池有效水力停留時間，既反應時間，d。曝氣池容積去除率為去除的有機物量占進水有機物量的百分比。×100%曝氣系統(tǒng)的設計：曝氣器 隔膜曝氣頭直徑約250mm，服務面積為0.4個左右，即每平方米面需要2.5

11、個曝氣頭才能達到較好的混合效果。根據曝氣池水面面積和曝氣頭服務面積，可以計算出曝氣頭的用量。式中n曝氣頭用量，個；a曝氣池水面積，ao曝氣頭服務面積，/個。隔膜曝氣頭的工作風量為23/（個h），據此可計算出曝氣池的工作風量g，曝氣池的工作風量應與按需氧量算出的供風量g相匹配，否則應進行調整。隔膜曝氣頭一般均布于池底，隔膜離池底約250mm。管網設計： 曝氣頭定位后，池外用無縫鋼管，池內用鍍鋅鋼或abs管連成回環(huán)式管網?；丨h(huán)式管網可使各曝氣頭的進氣壓力相等，以達到鉛池面均勻曝氣的效果。根據風量和選取的流速計算管道直徑和阻力損失。一般取總管流速10m/s，支管流速取5m/s。再根據所需的供風量和管

12、路的損失，選擇風機。風機的升壓（h）隔膜曝氣頭的隔膜離液面的距離（ho）+阻力損失（hf）。在缺少數據的情況下，也可按hho+1（m）估算。風機選好后，再按風機的實際風量校核管網系統(tǒng)的流速和阻力，并進行適當的調整。風機的選擇 小型污水處理站一般選用羅茨風機，風壓為5000mmh2o。此時，剝氣池的有效水深為4.0m左右。大型污水處理站還可選用離心風機。為保證運行的靈活性，風機一般選3臺以上，其中2臺并用,1臺備用。（3）設計計算污水溫度，混合液溶解氧含量為2.0mg/l,回流污泥濃度為10000mgmlss/l,曝氣池中的污泥濃度為3500mgmlss/l,出水含有22mg/l生物固體，其中6

13、5%是可生化的，污水中含有足夠的氮、磷等營養(yǎng)元素，剩余污泥直接從曝氣池排出，可生物降解有機物五日生化需氧量與完全生化需氧量之比為bod5：bodl=0.68，氧轉移量校正系數值=0.8,=0.9,=1.0。取污泥負荷率ns=0.3kgcod/(kgmlssd),活性污泥氧當量1.42kg/kgmlvss,污泥合成系數=0.58kgmlss/kgcod,污泥自身氧化系數b=0.07d,去除有機物氧化系數=0.45kgo2/kgcod,污泥自身氧化需氧系數b，=0.15kg/(kgmlssd)。1、出水溶解性cod濃度 出水cod=溶解性cod+固體cod2、處理效果=84.0% 3、a. 曝氣池

14、有效容積 3=1166.7 b. 曝氣池水面積取有效水深 h=4.0m m2 c. 廊道總長取廊道寬度b=6m d. 曝氣池長與寬將廊道分成若干段，折流式并列。取每段長度（曝氣池長度）i=9.8m =5(段)曝氣池寬度 b= mb=65=30me. 校核 長寬比= 寬深比=.5（在12范圍內，合理）4、剩余污泥排放量p=aqcs01-bvcx=0.5835000.50.84-0.071166.73.5=566.76(kgmlssd)5、污泥回流比 r=0.546、需氧量 q=qcs02+bvcx =0.4535000.50.84+0.151166.73.5 =1274(kgo2/d)7、供氣量

15、標準氧轉移量法 曝氣池混合液的實際氧轉移（r）等于活性污泥的需氧量（qo2），再由r值算出標準氧轉移量r0，最終可求出供氣量g0采用隔膜曝氣頭，安裝于水下4m處，氧轉移率ea=10%，時氧氣的溶解度為9.2mg/lpb=1.405*105(pa) qt=×100%=19.3%cim= ci=10.6(mg/l) =2239(kg/d)g= = 74633(/d) =51.8(/min) 若采用空氣提升器回流污泥，空氣用量為回流污泥量的4倍，則污泥回流用氣量為：35000.544=7560(/d)=5.25 (/min) 總供氣量為：51.8+5.25=57.05(/min)8、曝氣系

16、統(tǒng) 設曝氣池有效水深4.0 m，曝氣頭安裝深度3.8m，每個曝氣頭的工作風量go=2.5/(個h/023/(個h)，服務面積ao=0.4(/個)。 曝氣池水面積 =291.68 曝氣頭數量 n= =1242 曝氣頭實際服務面積a0=0.23(/個)<ao=0.4(/個)符合要求。 空氣管的直徑根據管網布置情況計算。 9、理論供風量 按曝氣池額定工作風量估算，額定風量2-3 g=ng=1242(23) =2484-3726 =41.462.1()10、選擇風機鼓風機所需壓力p=（3.8+0.5）*9.8=42.14kpa鼓風機供氣量51.8選3lbxd三葉羅茨風機3臺，其中2臺使用，1臺備

17、用.每臺性能參數：風量2.9 ,升壓5000mmh2o。電機功率3.75kw。實際供風量g，=5.582=11.16()，符合理論要求。曝氣池實際工作風量g（）（在23圍內，符合要求）。 圖三 隔膜曝氣頭 圖四 回流污泥曝氣系統(tǒng)3、二沉池（豎流式）概述 豎流式沉淀池在平面圖上一般呈圓形或正方形，原水通常由設在池中央的中心管流入，在沉降區(qū)的流動方向是由池的下面向上做豎向流動，從池的頂部周邊流出池底錐體為儲泥斗。它與水的傾角常不小于45°，排泥一般采用靜水壓。豎流式沉淀池的直徑或邊長一般在8m以下，沉降區(qū)的水流上升速度一般采用0.5至1.0/s，沉降時間1至1.5h。為保證水流自下而上垂

18、直流動，要求池子直徑與沉降區(qū)深度之比不大31。中心管內水流速度應該不大于0.03/s，而當設置反射板時，可取0.1/s。污泥斗的容積視沉淀池的功能各異。對于初次沉淀池，池斗一般以貯存2d污泥量來計算，而對于活性污泥法后的二沉池，其停留時間可取2h為宜。豎流式沉淀池的優(yōu)點是：排泥容易，不需設機械刮泥設備，占地面積較小。其缺點是造價較高，單池容積量小，池深大，施工較困難。因此，豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。 設計公式 沉淀部分水面面積日平均流量（/h）n池數（個）表面負荷/(h)池子直徑實際水面面積實際表面負荷單位設計流量校核堰口負荷校核固體負荷混合液懸浮物濃度（/h）r污泥回流

19、比澄清區(qū)高度t沉淀時間（h）污泥區(qū)高度污泥停留時間（h）底流濃度（）池邊深度0.3緩沖層高度（h）沉淀池總高度池子超高（m）池中心與池邊落差（m）池泥斗高度（m）污泥斗容積污泥抖高度（m）污泥斗上部半徑（m）污泥斗下部半徑（m）污泥斗以上圓錐體部分污泥容積圓錐體高度（m）r池子半徑（m）污泥總容積 設計計算沉淀部分水面面積設 n=2 =72.92池子直徑=9.64（設計取d=10）實際水面面積=3.14*102/4=78.5實際表面負荷單位設計流量校核堰口負荷=0.64<1.7l/(s.m)校核固體負荷設曝氣池混合液懸浮濃度，固體污泥濃度，污泥回流比r=0.54= =102.97<

20、150kg/(m3.d) (符合要求)澄清區(qū)高度設t=1.5h按在澄清區(qū)最小允許深度1.5m, 取=1.5m污泥區(qū)高度，設池邊深度1.86+1.17+0.33.33m沉淀池總高度設池底坡度為0.05，污泥斗直徑d=2m,池中心與池邊落差h3=0.05*(d-d)/2=0.19，超高，污泥斗高度=0.5+3.33+0.19+1.0=5.02污泥斗容積設 則污泥斗以上圓錐體部分污泥容積，設池底徑向坡度為0.05，則污泥總容積：圖五 普通豎流式沉淀池（七）管、渠尺寸計算（1）進水管： u1=1.0m.s-1 d1=6.0mm取d1=15mm（2）排凈管：1個d2=40mm（3）取泥管：10根，間距2

21、0cmd3=15mm（4）出水管：流速u=0.5m.s-1d4=8.4mm取 d4=10mm（八）高程布置圖六 高程布置設計圖（九）設備及構筑物布置圖七 設備及構筑物布置（十）管路布置圖八 管路布置表1. 標準設備材料選型設 備 一 覽 表設備號設備名稱材質規(guī)格型號數量電機容量重量（千克）單 總投資備注v-101調節(jié)池磚混15800h35001p-101泵（a）鑄鐵is50-32-2010.75kwq6.5/h,h12.5mp-102泵（b）鑄鐵is50-32-2010.75kwq6.5/h,h12.5m l-101羅茨風機鑄鐵3lbxd13.75kw157314v-103反應池磚混18000

22、*14000*40001防腐.pvc管v-104豎沉池a315800*107002v-105除沫器a3730088300121749.421749.4防腐保溫二工程量估算（一）計算依據估算指標采用于1989年1月1日試行的建設部文件（88）建標字第182號關于發(fā)布試行城市基礎設施工程投資概算指標的通知中審查批準的由原城鄉(xiāng)建設環(huán)境保護部、城市建設管理局組織制定的城市基礎設施工程投資估算指標。1、第一部分費用第一部分費用包括建筑工程費；設備、器材、工具等購置費；安裝工程費?？刹橛嘘P排水工程投資估算、概算指標確定。第一部分費用=2、第二部分費用第二部分費用包括建設單位管理費、征地拆遷費、工程監(jiān)理費、

23、供電費、設計費、招標管理費等。根據有關資料統(tǒng)計，按第一部分費用的50%計，則有3、第三部分費用第三部分費用包括工程預備費、價格因素預備費、建設期貸款利息、鋪底流動資金。工程預備費按第一部分費用的10%計，則：價格因素預備費按第一部分費用的5%計，則:建設期貸款利息、鋪底流動資金按20%計，則：第三部分費用合計：4、工程總投資合計：項目總投資=第一部分費用+第二部分費用+第三部分費用 = 表2. 設備一覽表名稱單位數量設計參數備注泵臺2普通離心泵1臺工作，1臺備用羅茨風機臺3型號：trb-65，風量q=0.66 m3/min,電機功率n=5.5kw2臺工作，1臺備用曝氣頭個6875塑料曝氣頭曝氣

24、強度好調節(jié)池座1有效水深為4m，長20.1m,寬5.0m依據實際情況選擇調節(jié)池類型接觸氧化池座1有效水深為4m，分為2段4格，每段長9.5m寬8m。推流式，采用彈性填料斜管沉淀池座1池長3.5m，池寬2.2m,高4.0m。斜管取為1m，傾角為45°60°表3. 水泵一覽表序號型號流量/(/h)揚程/m電機功率/kw數量/臺p-101p-102is50-32-206.5/h12.5m0.75kw2三分析總結（一）分析討論1、 運行參數的改變對實驗數據有很大的影響，在容積負荷低于1.5 kgcod/(m3·d)的時候運行參數基本正常，cod再3840之間徘徊，當容積負

25、荷率大于2 kgcod/(m3·d)的時候，出水的cod在65超過了設定值，當容積負荷率在3kgcod/(m3·d)的時候，出水cod超過802、 在平衡槽的下部出水管道的u型管的附近，容易出現氣堵，在斜管沉淀池附近的u型管附近也容易出現氣堵，要特別注意一般過半個小時左右就應該看看平衡槽有沒有存水較多的現象，接觸氧化池的水位有沒有明顯的升高，如果有，應該及時的采取措施進行排除。（二）小結為期兩周的課程設計結束了，我有了很多新的認識，同時也有很多的感想：書到用時方恨少，當現有的知識解決不了當前問題的情況下，才會感覺知識太少，要學習。從這次課程設計中，我學到了許多新的知識，例如

26、讓我們了解了水污染控制技術課程設計的規(guī)范、內容和要求，以及環(huán)境工程設計規(guī)范與標準；掌握了水污染控制的一些基礎知識、基本理論、基本工藝和工藝設計方法以及典型水污染控制單元系統(tǒng)（及其設備與構筑物）的工藝流程、結構、工作原理、特點、用途、工藝設計參數及工藝 設計與計算等等；還幫助我們加深運用auto-cad畫圖的能力。鞏固了課堂知識。更重要的是培養(yǎng)了我們獨立自主、團結合作的學習習慣，如查詢與搜集相關資料，進行典型水污染控制單元系統(tǒng)（及其設備與構筑物）的工藝設計與計算的能力；正確、清晰地表達設計內容，編寫設計說明書等資料的能力；計算工程量的能力；將所學知識綜合應用于工程實踐、獨立分析和解決工程技術問題

27、的能力。在這期間，我們小組成員相互學習、相互幫助、相互探討，共同努力，從而是我們順利的完成了此項設計任務。致謝我要感謝老師開設這樣一個課程，給我們學習的良好機會，雖然難了點，可是卻使我學到不少東西，了解了課程設計的一些內容和設計要求，本來完全陌生的一項課程，現在對它有了很深的了解，為明年的畢業(yè)設計打下良好的基礎，相信到時不會再像初學者那樣手足無措了吧，在這里，我要真摯地對說聲：謝謝！同時，我還要謝謝編著資料的資深人士給我們提供參考資料，讓我不至于手足無措。謝謝！參考文獻1周遲俊編著.環(huán)境工程設備設計手冊.化學工業(yè)出版社.2009.p7-p182王金梅、薛敘明主編.水污染控制技術. 化學工業(yè)出版社.2009.p26、p167-p1943陶俊杰、余軍亭、陳振選編.城市污水處理技術及工程實例（第二版）.化學工業(yè)出版社.2005.p44-p574史惠祥主編.實用水處理設備手冊.化學工業(yè)出版社.2001.p94-p1095 高俊發(fā)、王社平主編.污水處理廠工藝設計手冊.化學工業(yè)出版社.2003.p87-p122、p136-p152、p320-p3