曝氣池設(shè)計任務(wù)說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上水污染控制工程課程設(shè)計說明書日處理10 萬m3城市污水處理廠曝氣池工藝設(shè)計班級：環(huán)境C091姓名：劉晨學號：指導老師：張長平時間：2012年5月28日-6月11日專心-專注-專業(yè)一、課程設(shè)計的內(nèi)容和深度課程目標：污水處理課程設(shè)計的目的在于加深理解所學專業(yè)知識，培養(yǎng)運用所學專業(yè)知識的能力，在設(shè)計、計算、繪圖方面得到鍛煉。課程設(shè)計的內(nèi)容和深度：針對一座二級處理的城市污水處理廠，要求對曝氣池污水處理構(gòu)筑物的工藝尺寸進行設(shè)計計算，完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖（曝氣池工藝機構(gòu)圖和曝氣池高程圖）。設(shè)計深度一般為初步設(shè)計的深度。二、水污染控制工程設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計題目 日處理水量10

2、萬m3污水處理廠曝氣池工藝設(shè)計2、基本資料（1）污水水量與水質(zhì)污水處理水量：10萬m3/d 污水水質(zhì)： CODcr 500mg/l，BOD5 280mg/l，SS 240mg/l。（2）處理要求 污水經(jīng)二級處理后應(yīng)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB 18918-2002）中二級排放要求： COD120 mgL，BOD530 mg,/L，SS30mgL（3）處理工藝流程污水擬采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理，具體流程如下：污水一分流閘井一格柵間一泵房一出水井一計量槽一沉砂池一初沉池一曝氣池一二沉池一消毒池一出水（4）氣象與水文資料風向：多年主導風向為東北東風；氣溫：最冷月平均為-10；最熱月平均為

3、32.5；極端氣溫，最高為41.9，最低為-23.6，最大凍土深度為0.8m；水文：降水量多年平均為每年528mm；蒸發(fā)量多年平均為每年1000mm；地下水水位，地面下67m。（5）廠區(qū)地形 污水廠選址區(qū)域海拔標高在6466m之間，平均地面標高為64.5m。地勢為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積為東西長380m，南北長280m。3、設(shè)計內(nèi)容工藝構(gòu)筑物選型的說明：（1）格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。設(shè)置在污水處理廠處理系統(tǒng)前的格柵，還應(yīng)考慮到使整個污水處理系統(tǒng)能正常運行，對處理設(shè)施或管道等均不應(yīng)產(chǎn)生堵塞作

4、用。因此，可設(shè)置粗細兩格柵，柵條間距一般采用1625mm，最大不超過40mm。格柵柵條斷面形狀有圓形、正方形、矩形、半圓形等。按柵渣清除方式可分為人工清渣格柵和機械清渣格柵。本設(shè)計采用矩形斷面格柵，機械清渣方式。（2）提升泵站污水總泵站接納來自整個城市排水管網(wǎng)來的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構(gòu)筑物的設(shè)置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設(shè)計僅對城市污水排水系統(tǒng)的泵站進行設(shè)計。（3）沉砂池沉砂池是城市污水處理廠必不可少的處理設(shè)施，主要去除污水中粒徑大于0.2mm的砂粒，除砂的目的是為了避免砂粒對后續(xù)處理工藝和設(shè)備帶來的不利影響。砂粒進入初沉池內(nèi)會使污泥刮板過度磨損

5、，縮短更換周期；砂粒進入泥斗后，將會干擾正常排泥或堵塞排泥管路；進入泥泵后將使污泥泵過度磨損，使其降低使用壽命；砂進入帶式壓濾脫水機將大大降低污泥成餅率，并使濾布過度磨損。常用的沉砂池有平流式、豎流式、曝氣式和渦流式四種形式。本設(shè)計中選用平流沉砂池，它具有顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沙較方便等優(yōu)點。（4）初沉池沉淀池是分離懸浮物的一種常用處理構(gòu)筑物。用于生物處理中作預處理的稱為初次沉淀池。對于一般的城市污水，初沉池可以去除約30%的BOD5與55%的懸浮物。設(shè)置在生物處理后構(gòu)筑物后的稱為二沉池，是生物處理工藝中的一個組成部分。沉淀池型有平流式、輻流式、豎流式3種。本設(shè)計采用平流式沉淀池

6、。（5）曝氣池曝氣池實質(zhì)上是一個反應(yīng)器，它的池型和所需要的反應(yīng)器的水力特征密切相關(guān)。主要分為推流式、完全混合式和二池結(jié)合型三大類。曝氣設(shè)備的選用及其布置必須和池型及水力要求相配合。本設(shè)計采用推流式曝氣池。（6）二沉池本設(shè)計采用輻流式沉淀池。（7）消毒池城市污水經(jīng)過一級或二級處理(包活性污泥法和膜法)后，水質(zhì)改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進行消毒。根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定使用液氯消毒。三、曝氣池的設(shè)計與計算1、 污水處理程度的計算原污水BOD5值取280mg/L，經(jīng)初次沉淀池處理 BOD5按降低20%計算，則進入曝氣

7、池的污水，其BOD5為：Sa=280(1-20%)=224 mg/L計算去除率，首先計算處理水中溶解性BOD5值，Se=Sz-7.1KdfCe式中:Se出水溶解性BOD5Sz出水總BOD5,Sz=30mg/L;Kd活性污泥自身氧化系數(shù)，在0.050.1之間，取0.06f 出水SS中VSS所占比例，f=0.4Ce處理水中懸浮固體濃度,Ce=30mg/L代入數(shù)值 Se=30-7.10.060.430=24.89(mg/L)去除率2、 曝氣池的運行方式 在本設(shè)計中應(yīng)考慮曝氣池運行方式的靈活性和多樣化。本設(shè)計選用傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)運行。3、曝氣池的計算與各部位尺寸的確定曝氣池按BOD污泥負荷法計算（1

8、）BOD污泥負荷率的計算取BOD污泥負荷率為0.5 kgBOD5/(kgMLSS.d)，但為穩(wěn)妥，需加以校核 Ns=式中 Kz-系數(shù) 其值在0.0168-0.0281之間，取0.0245 Se- 經(jīng)活性污泥處理系統(tǒng)處理后，處理水中殘留的有機污染物BOD量 =0.73 代入數(shù)值 Ns=0.5 kgBOD5/(kgMLSS.d)計算結(jié)果確證，Ns值取0.5是適宜的。（2）確定混合液污泥濃度(X) X=式中 R污泥回流比 取40% r是考慮污泥在二次沉淀池中停留時間，池深，污泥厚度等因素的有關(guān)系數(shù)，一般取值1.2左右SVI污泥指數(shù)，值取130 mL/g 代入數(shù)值X=2637.36mg/L（3）確定曝

9、氣池容積V=式中 V- 曝氣池容積m3 Sa-經(jīng)過初沉池的BOD5值 mg/L Sa=224mg/LX-曝氣池內(nèi)混合液懸浮固體濃度(MLSS)mg/L X=2637.36mg/L 取污水流量總變化系數(shù)1.2 代入數(shù)值 V=20384.02m3（4）確定曝氣池各部位尺寸設(shè)有2組曝氣池，每組容積為20384.02/2=10192.01m3 ，池深取5m，則每組曝氣池的面積為F=10192.01/5=2038.402m2 ,池寬取8m， 寬深比B/H=8/5=1.6 ，介于12之間，滿足設(shè)計規(guī)范要求。池長：L=F/B=2038.402/8=254.80m 設(shè)每組曝氣池共5廊道，每組廊道長 L1=L/

10、5=254.80/5=50.96m 取值51m ,58B，滿足設(shè)計規(guī)范要求。曝氣池超高取 0.5m 則池總高度為5+0.5=5.5m 曝氣時間4、曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計本設(shè)計采用鼓風曝氣系統(tǒng)：（1）平均時需氧量的計算O2=aQSr+bVXv式中O2 -混合液需氧量（kgO2/d）; Q-污水平均流量（m3/d） a-活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計,查表取a=0.5 b-活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計，查表取 b=0.15Sr-經(jīng)活性污泥微生物代謝活動被降

11、解的有機污染物量，以BOD值V-曝氣池容積(m)3Xv-單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量 kg/m3代入數(shù)值。O2=0.5+0.15=660.10kg/h（2）最大時需氧量的計算根據(jù)原始數(shù)據(jù)，變化系數(shù)為1.2O2(max)= 0.5+0.15 =842.62kg/h最大時需氧量與平均時需氧量之比：（3）每日去除的BOD5值BODr=（4）去除每kgBOD的需氧量 5、供氣量計算采用網(wǎng)狀膜型中微孔擴散器，敷設(shè)于距池底0.4m處，淹沒水深4.6m，計算溫度設(shè)為20，查表得20水中溶解氧飽和度Cs(20)=9.17mg/L Cs(30) =7.63mg/L （1）空氣擴散器出口處的絕

12、對壓力(Pb)計算得Pb=P+9.8H式中 P-大氣壓力 P=1.013Pa H- 空器擴散裝置的安裝深度，取4.6m代入數(shù)值 Pb=1.013+9.8.6=1.46Pa（2）空氣離開曝氣池面時，氧的百分比計算Ot=100%式中 EA-空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀膜型中微孔擴散器,取12%，故：（3）曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）計算Csb(T)=Cs(+)式中Cs-在大氣壓力條件下氧的飽和度 mg/L 最不利溫度條件，按30考慮，代入各值，得（4）換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量R0=式中 -修正系數(shù) = (0.8 0.85) 取=0.8-修正系數(shù) = （0.9

13、0.97）取=0.9C=2.0; r=1.0代入數(shù)值 ,得相應(yīng)的最大日需氧量為： （5）曝氣池平均日供氧量（6）曝氣池最大日供氧量 (7)去除每kgBOD5的供氣量（8）每m2污水的供氣量（9）本系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍計算，污泥回流比R取值80%，這樣，提升回流污泥所需空氣量為：總需氣量：32491.67+32000=64491.676、 空氣管系統(tǒng)計算根據(jù)本次設(shè)計的曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，每組共3根干管，在每根干管上設(shè)12對豎管共24條，全曝氣池共設(shè)120條配氣豎管。每根豎管的供氣

14、量每組曝氣池平面面積為 本設(shè)計采用Wm-180型網(wǎng)狀膜空氣擴散器，每個空氣擴散器的服務(wù)面積按0.5m2計，則需空氣擴散器的總個數(shù)為:每個豎管上安設(shè)的空氣擴散器的數(shù)目為每個空氣擴散器的配氣量為 7、空壓機的選定空氣擴散器裝置安裝在距曝氣池池底0.4m處，因此，空壓機所需壓力為：空壓機供氣量：最大時：平均時：根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用LG80型空壓機12臺，該型空壓機50KPa，風量，正常條件下，8臺工作，4臺備用，高負荷時，11臺工作，1臺備用。8、曝氣池進水設(shè)計（1）曝氣池入水管道DN1200mm。污水在管道內(nèi)的流速，設(shè)計中取d=1.2m，則在0.4-5m/s之間，符合要求。（2）曝氣池出

15、水管道DN1400mm。污水在管道內(nèi)的流速，取d=1.4，則在0.4-5m/s之間，符合要求。（3）污泥回流管管徑式中污泥回流管徑（m）魅族曝氣池回流污泥量 回流污泥管內(nèi)污泥流速，一般采取0.6-2.0m/s，設(shè)計中采用1.3m/s代入可得，（4）中位管曝氣池中部設(shè)中位管，在活性污泥培養(yǎng)馴化事，排放上清液。中位管管徑DN450mm（5）放空管 曝氣池在檢修時，需要將水放空，因此，應(yīng)在曝氣池底部設(shè)放空管，放空管管徑DN450mm（6）空氣管（7）曝氣池進水口布置網(wǎng) 所需孔口總面積：孔口流速，一般采取0.2-1.5m/s，取0.9m/s。設(shè)每個孔口尺寸為，則，空口數(shù)個。9、曝氣池的高程設(shè)計堰上水頭

16、一般為0.1m0.2m,堰上水頭取0.14m,池壁厚度為0.3m0.5m,其水里學特征為自由出流寬頂堰。水力計算公式如下： 或 H堰上水頭，mQ設(shè)計流量，m流量系數(shù)，m=0.32b堰寬，mg重力加速度，考慮到水量變化影響，曝氣池進水口、回流污泥入口和出水口設(shè)計流量應(yīng)按最大流量計算。對于進水口：，則對于回流污泥管：，則對于出水口：，則四、課程設(shè)計體會通過這次課程設(shè)計，我對我們環(huán)境工程專業(yè)的任務(wù)及目前的形勢有了更深刻的了解。我還掌握了很多關(guān)于污水處理方面的知識，鞏固了所學的理論知識，把理論知識和實踐結(jié)合起來，培養(yǎng)了解決實際工程問題的能力。同時，我發(fā)現(xiàn)了自己專業(yè)理論基礎(chǔ)還不夠扎實，觀察不仔細，考慮問題不全面等方面的不足，認為還需要通過進一步的學習和鍛煉來提高自己。總之，這