生物接觸氧化池設(shè)計(jì)實(shí)例

1、環(huán)境工程專業(yè)污水處理課程設(shè)計(jì)說明書及學(xué)號班 級 指導(dǎo)教師: 設(shè)計(jì)時(shí)間:、兒前言在我國，隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來越多的污水處理后達(dá)標(biāo)排放。在全國乃至世界圍，正在興建及待建的污水廠也日益增多。在校期間，我們學(xué)習(xí)了水污染控制工程這門課程，為了檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的容和自主設(shè)計(jì)能力，老師安排了此次課程設(shè)計(jì)。根據(jù)日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規(guī)模：日處理量大于io萬m為大型處理廠，i-iom3萬為中型污水處理廠，小于i萬m的為小型污水處理廠。本文是中型污水處理廠，處理流量20000m3/d, 無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處理效果這一

2、基本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營成本最小。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。小型污水廠處理廠往往具有這樣的特點(diǎn)：（ 1）由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天水量水質(zhì)變化較大，頻率較高；（ 2）一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠外污水輸送管道也不會太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡量布置緊湊。（ 3） 一般要求自動(dòng)化程度較高， 以減少工作人員配置， 降低經(jīng)營成本。（ 4）污水廠往往位于小區(qū)或工業(yè)企業(yè)，平面布置可能會受實(shí)際情況限制，有時(shí)可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應(yīng)因地置宜，

3、變蔽為利。（ 5）由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥消化，應(yīng)采用低負(fù)荷，延時(shí)曝氣工藝，盡量減少污泥量同時(shí)使污泥部分好氧穩(wěn)定由此，本設(shè)計(jì)選擇生物接觸氧化工藝。生物接觸氧化法是以附著在載 體（俗稱填料）上的生物膜為主，凈化有機(jī)廢水的一種高效水處理工藝。 具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)。在 可生化條件下，不論應(yīng)用于工業(yè)廢水還是養(yǎng)殖污水、生活污水的處理，都 取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù) 荷、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)包擴(kuò)工藝處理流程、主要構(gòu)筑物的剖面結(jié)構(gòu)、污水廠初步平面 布置和主要設(shè)備的說明。本工藝?yán)碚撋线\(yùn)行

4、可靠，操作簡便，出水各項(xiàng)污 染指標(biāo)均達(dá)到了國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。第一章總論 1第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)和容 1第二節(jié)基礎(chǔ)資料 2第二章污水處理工藝流程說明 3第三章處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 3第一節(jié)格柵間和泵房 3第二節(jié)初沉池 6第三節(jié)生物接觸氧化池 9第四節(jié)二沉池 10第四章主要設(shè)備說明（設(shè)備一覽表） 12第五章污水廠總體布置13第一節(jié)主要構(gòu)（建）筑物與附屬建筑物 13第二節(jié)污水廠平面布置 13第六章設(shè)計(jì)依據(jù) 13結(jié)束語 14致 14第一章 總 論第一節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)所給的其它原始資料，設(shè)計(jì)污水處理廠，具體容包括：1、確定污水處理廠的工藝流程。2、選擇處理構(gòu)筑物并通過計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖）

5、。3、按照標(biāo)準(zhǔn)，畫出污水廠的工藝平面布置圖，容包括表示出處理廠的圍，全部處理構(gòu)筑物及輔助建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性。4、按照標(biāo)準(zhǔn)，畫出污水處理廠主要構(gòu)筑物剖面圖一。5、編寫設(shè)計(jì)說明說、計(jì)算書。二、設(shè)計(jì)題目某小區(qū)生活污水處理廠工藝初步設(shè)計(jì)第二節(jié) 基礎(chǔ)資料一、設(shè)計(jì)資本資料1、污水水量、水質(zhì)及處理要求污水處理廠處理規(guī)模（即現(xiàn)狀污水量）為：20000m3/d ,水量變化系數(shù)kz為1.02。原污水水質(zhì)為：COD=35mg.L, BOD5=220mg；L , SS=230mg. L , NH3 H =30mg. L ,TP=4 mg； L處理出水執(zhí)行國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放

6、標(biāo)準(zhǔn) GB18918-200"級標(biāo)準(zhǔn)，出 水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到如下要求：CODS 60mg/L, BOD5<20mg/L ,SS< 20mg/L ,TP< 1 mg/L , NH 3 H =8mg/L2、廠址及場地現(xiàn)狀污水處理廠擬用場地較為平整。假定平整后廠區(qū)的地面標(biāo)高為0.00m ,原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為1.5m,充滿度為0.5m。3、地區(qū)氣候概況位于北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖潮濕多雨，季風(fēng)明顯，四季分明，冬夏季長，春秋季短。無霜期年平均長達(dá) 233天。境因地形、緯度等差異，形成各種獨(dú)特 的小氣候。太陽輻射、日照及氣溫以太湖為高中心，沿江地區(qū)為低

7、值區(qū)。降水量分 布也具有同樣規(guī)律。這種小區(qū)域氣候差異將全市作物種類分成太湖林果氣候區(qū)、南 部雙、三熟制氣候區(qū)、中部稻麥二熟和三熟并存氣候區(qū)、沿江棉、糧輪作氣候區(qū)。4、污水排水接納河流資料2.0m ,常水位為該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部河流，其最高洪水位為3.0m ,枯水位為 4.0m第二章污水處理工藝流程說明第三章處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算、格柵的計(jì)算(1)城市排水量為 20000m3/d, Kz=1.02。(2)平整后廠區(qū)的地面標(biāo)高為0.00m,原污水將通過管網(wǎng)輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為1.5m,充滿度為0.5m。Qmax 20000 1.02 20400 m3/dQmax

8、=20400 1000/24 3600=236L/s根據(jù)最大設(shè)計(jì)流量，選取型號為100YW110-10!勺水泵，選兩臺污水泵(一用一備)排出口徑揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率效率100mm110m3/s10m1450r/min5.5kw67%1、柵槽寬度Qmax=20400 1000/24 3600=236L/s=0.24 m3/d設(shè)柵前水深h=0.4m,過柵流速v=0.9m/s,柵條凈距b=0.021 m ,格柵傾角 600n,Qmax Jsin /bhv=0.24Jsin /0.021 0.4 0.9=22 (個(gè))柵條寬度s 0.01 m B=s(n-1)+bn=0.01(22-1 ) +0.021 22=

9、0.67 m式中B 柵槽寬度，m；S格條寬度，m；b柵條凈間距，粗格柵 b=50100mm中格柵b=1040mm細(xì)格柵b=310mmn格柵間隙數(shù)；Qmax 最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；格柵傾角，度；一般采用45°75°。 h 柵前水深，m；v 過柵流速，m/s,過柵流速一般采用0.61.0m/s,最大設(shè)計(jì)流量時(shí)為 0.81.0 m/s,平均設(shè)計(jì)流量時(shí)為 0.3 m/s。、.曠一一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。2、通過格柵的水頭損失 2八v 八 h0?sin2g h1 h0k式中 hi 設(shè)計(jì)水頭損失，miho 計(jì)算水頭損失，mig重力加速度，9.81m / s2 ；k 系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭增大

10、倍數(shù)，一般采用3;阻力系數(shù)，其值與柵條斷面形狀有關(guān)，?(-)4/3 ,當(dāng)為銳邊矩形,b2.42ho =0.097mh1=h0k=0.097 3=0.29m3、柵槽高度H h hi h2H h 工 h2=0.29+0.3+0.4=1m式中，H 柵槽總高度，m；h 為柵前水深，m；h2 柵前渠道超高，一般采用0.3m4、柵槽總長度H1 h h2 0.4 0.3 0.7m式中：Hi 柵前渠道深，m；設(shè) B1 =0.5m,B1 B 0.67-0.5 111 0.23m2tan 1 2tan2012=0.l2m2H10.7111 12 0.5 1 0.23 0.12 1.5 2.53mtantan 20

11、式中：L 柵槽總長度，m；11 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度，m ；Bi1 進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度，一般可采用 20°I2 柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長度，m ;也一一柵前渠道深，m；每日柵渣量計(jì)算：W葭”86400、八，86400 0.24 0.073.,W 1.42 > 0.2 m d1000 1.02式中，W 每日柵渣量，m3/d；Wi柵渣量(m3/103m3污水),取大于0.1的值，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值Kz 生活污水流量總變化系數(shù)宜采用機(jī)械精渣 根據(jù)格柵的寬度B選取型號為XWB-III-0.8-2的格柵格柵寬度(mm耙齒有效長度(mrm格柵間距(mm

12、提升速度(m/min )電動(dòng)機(jī)功率(kw)B=8001001020.5第二節(jié)初沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算1、池子的總表面積 Q 3600A qQmax=20400 1000/24 3600=236L/s=0.23m3/sA 0.23 36002A 416.7m2式中：Q 一日平土流量，m3 sq/ 表面負(fù)荷，m3/(m2?h), 一般為 1.53.0m3/(m2?h),這里取 q/ 2.0m3/(m2 ?h)。2、沉淀部分有效水深h2 q/ tt沉淀時(shí)間h2 2 2.21 4.42m3、沉淀部分有效容積V/A h2V' 416.7 4.42 1842 m3 4、池長L vt 3.6L 3.6 2.

13、21 6 47.7m式中：v 水平流速，設(shè)水平流速為 6m/s5、池子的總寬度ABL416.7B8.8m47.76、校核長寬比、長深比長寬比：- 477 5.39 >4(符合要求)B 8.8長深比： 包/ 15.9 > 8(符合要求) 池子的長深比不小于8,以812為宜。 h237、污泥部分需要的容積V Q(C1 C2) 86400 100T (1000)20000(0.00023-0.00002)100 2 “八 3V =168m1(100-95)式中：T兩次清除污泥間隔時(shí)間，d。設(shè)T=2dC1 進(jìn)水懸7?物濃度，"6 , SS=230mg/LC2 出水懸7?物濃度，t

14、/m3 , SSK 20mg/L污水密度，t/m3 ,其值約為1。0 污泥含水率，設(shè)污泥含水率為95%8、污泥斗容積為避免污泥過深，設(shè)置四個(gè)污泥斗則V1=V=42m34設(shè)污泥斗高度為h/,擋板距離出口為0.5m。(擋板距出口。25OBm)h4(4505) tan 600 3.46m2V 3h4/ (f1 f2，記)1V - 3.46 (0.25 20.25 .0.25 20.25)320.26m式中：f1斗上口面積，m22f2 斗下口面積，mh4/ 泥斗高度，m設(shè)斗底寬為0.5mf1 0.5 0.5 0.25m2f2 4.5 4.5 20.25m29、污泥斗以上梯形部分污泥容積V2 (1) h

15、； b2h'4 (47.7 0.5 4.5) 0.01=0.43m1147.7 mI24.5m47 7 4 53V2 () 0.43 4.5 50.5 m32式中：l1、l2 梯形上下底邊長，mh4 梯形白高度，m10、污泥斗和梯形部分污泥容積V Vi V250.5 20.26 70 m3 >42m311、池子的總高度H h1 h2 h3 h4h3 0.5m式中：h1 超高，池子白超高至少采用0.3m，取上0.3moh3緩沖層高度，沉淀池的緩沖層高度，一般采用0.30.5m,取h4 污泥部分高度，m。h4 h'4 h13.46+0.43=3.89mH=0.3+3+0.5+

16、3.89=7.69m第三節(jié)生物接觸氧化池的計(jì)算1有效容積VV_Q(So Se)_ 20400 (220 20)3v=1020mLv4Lv一股取 2-5 kgBODJ(m3*d),止匕處取 Lv4 kgBOa(m3*d)2總面積A池?cái)?shù)NAV/h01020/3340m3 取 h03m取N=8 A1 A 34042.5,則每格接觸氧化池的尺寸為 7m 6m N 83校核接觸時(shí)間t,NAH 8 42 3t1- 1.18 h20400 244池深H取 h1=0.6m, h2=0.5m, h3=0.3m, h4=1.5m填料層數(shù) m=3貝U H=h0+h1+h2+(m-1)h3+h4=3+0.6+0.5+

17、(3-1)0.3+1.5=6.2m5污水實(shí)際停留時(shí)間t'NA(H hi) t=Q8 42 2 0.6) 24204002.21h6填料總體積v'選用25玻璃鋼蜂窩填料，則v'=NA1 h0=8 42 3=1008m37曝氣需氧量D采用多孔管鼓風(fēng)曝氣供氧，取氣水比 D0=15,則所需總空氣量D=D0Q=20400 15=306000m3/d=212.5 m3/minD尸D/N=38250m3/d=26.6 m3 /min根據(jù)曝氣器的服務(wù)面積，選擇微孔曝氣器，型號為 HWB-3每格56個(gè)曝 氣 量(m3/h ?)服務(wù)回積（m ）氧利用率（為動(dòng)力效率阻力(mmH 2O )1-

18、30.3-0.520-254-6150-350直徑（mm）厚度（mm ）微孔平均孔徑（um）孔隙率（%材料2002020040-50瓷板第四節(jié) 二沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算二沉池應(yīng)采用豎流式沉淀池射中心管流速 V0=0.03m/s,池?cái)?shù)n=61、中心管面積Q'max=Qmax/n=0.24/6=0.04m3A=Q =0.04/0.03=1.3 m2V02、中心管直徑,4A 4 1.3 , d= = =1.3m3.143、中心管喇叭口與反射板之間的間隙高度設(shè) Vi=0.02m/sdi=1,35d=2.16 mh3=/ V1 d1 =0.04=0.29m0.02 2.164、沉淀部分有效斷面設(shè)表面負(fù)荷

19、q'=3 m3/（ m2 h）V=3m/h=0.00083m/sA'=/V=0.04/0.00083=48 m35、沉淀池直徑Z（A A'）（2j2 48 7.9 m<8m符合尺寸要求6、沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時(shí)間t=1.5h ,有效水深 h2=3600vt=3600*0.00083*1.5=4.48m徑深比 D/h2=7.9/4.48=1.76<3（符合要求）7、設(shè)城市人口為6000人，每人每日污泥量 污泥部分所需容積丫=亞 0.5 6000 210001000s=0.5L（人天），清除污泥的時(shí)間間隔t'=2d ,一 260m每格沉淀池污泥體積 V

20、1=V=60/6=10m2 n8、圓截錐部分容積設(shè)圓截錐部分半徑r=0.2m,側(cè)壁傾角55o=5.36m則圓截錐部分的高度 h5= (R-r) tan =(7.9/2-0.2)tan55圓截錐部分容積 V2 = h5(R2 + Rr + r2)=92.2m3>15n3 39、池子的總高度設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3m,緩沖層h4=0.3m,則池子總高H=h1 h2 h3 h4 h5 =0.3+4.48+0.29+0.3+5.36=10.7m第四章 主要設(shè)備說明（設(shè)備一覽表）在舁 廳P設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)單位數(shù)量備注1污水泵100YW110-10Q 110m3/h H 10m臺2一用一備2格柵機(jī)XWB-

21、III-0.8-2B 800mm格柵間距10mm臺13微孔曝氣器HWB-3服務(wù)回積0.30.5 m個(gè)224分四格，每格56個(gè)4螺旋式柵渣壓榨機(jī)SLY3000/11 型，螺距 300mm臺15潛水污泥泵350TSW-60011AQ 269.9l/sH 18m臺1第五章污水廠總體布置第一節(jié)主要構(gòu)筑物與附屬建筑物主要構(gòu)筑物：格柵，泵房，初沉池，生物接觸氧化池，二沉池，鼓風(fēng)機(jī)房，變電所，消 毒問附屬建筑物：門衛(wèi)室，辦公綜合樓，職工食堂，職工宿舍樓，籃球場第二節(jié)污水廠平面布置dL i& Jk d r- >15籃球多4 + * 44 4 4- ku卷化號T4F+ T *申 ，13門口魚"+ * *1 -d12二衛(wèi)某虻工嘴含希T!1I- 44- %中w10E 丁容斤 B一+ -i，年 /卡&辦犬安三柘4 4-K4h 4 + «- 4- *0變電所b 4 * * 4 T?污泥貌水同卜+ * +一+* f6就風(fēng)機(jī)房I- 4 4 4- kib ， * N5消毒面* * + H i- 4+ w +4二品迪* T t 4L 1 工 區(qū) L3二打接也早產(chǎn);T卜 * 4 ， N4 * + T A + &g