水污染控制工程课程设计

1题目：某污水处理厂工艺设计姓名：宋军学号：200710903031所在院(系)：生物与化学工程学院专业：环境工程班级：2007级环境工程班指导教师：陈孝娥职称：讲师2009年12月20日2目录1总论…………………………………………………………………………………………11-1、设计题目…………………………………………………………………………11-2、设计要求…………………………………………………………………………１1-3、设计资料……………………………………………………………………………１2、污水处理工艺流程说明2-1、工艺方案分析………………………………………………………………………１2-2、工艺流程……………………………………………………………………………１3、设计说明书……………………………………………………………………………２3-1、进水管设计…………………………………………………………………………２3-2、粗格栅……………………………………………………………………………２3-2-1、栅条间隙数………………………………………………………………………２3-2-2、栅槽宽度…………………………………………………………………………２3-2-3、过栅水头损失……………………………………………………………………33-2-4、格栅总高度………………………………………………………………………33-2-5、栅槽总长度………………………………………………………………………33-3、污水提升泵房………………………………………………………………………43-4、沉砂池……………………………………………………………………………53-4-1、沉砂池的长度……………………………………………………………………63-4-2、过水断面的面积…………………………………………………………………63-4-3、沉砂池宽度………………………………………………………………………63-4-4、有效水深…………………………………………………………………………63-4-5、沉砂池所需容积…………………………………………………………………63-4-6、每个沉砂斗所需的容积…………………………………………………………63-4-7、沉砂斗的各部分尺寸……………………………………………………………63-4-8、沉砂斗的实际容积………………………………………………………………63-4-9、沉砂室高度……………………………………………………………………63-5、初沉池………………………………………………………………………………73-5-1、沉淀池总面积……………………………………………………………………83-5-2、沉淀池有效水深…………………………………………………………………83-5-3、沉淀部分有效容积………………………………………………………………83-5-4、沉淀池长度………………………………………………………………………83-5-5、沉淀池的总宽度…………………………………………………………………83-5-6、沉淀池个数………………………………………………………………………83-5-7、校核………………………………………………………………………………83-5-8、污泥容积…………………………………………………………………………103-5-9、污泥斗的容积……………………………………………………………………103-5-10、梯形部分容积…………………………………………………………………103-5-11、校核……………………………………………………………………………103-5-12、沉淀池的总高度………………………………………………………………１13-6、曝气池……………………………………………………………………………１13-6-1、曝气池进水BOD5浓度的确定…………………………………………………１133-6-2、确定曝气池对BOD5的去除率…………………………………………………１13-6-3、校核污泥负荷率………………………………………………………………１23-6-4、确定混合液污泥浓度(X)…………………………………………………１23-6-5、曝气池容积计算………………………………………………………………１23-6-6、确定曝气池各部位的尺寸……………………………………………………１23-6-7、平均时需氧量的计算…………………………………………………………１33-6-8、最大时需氧量…………………………………………………………………１43-6-9、去除每千克BOD5的需氧量……………………………………………………１43-6-10、最大时需氧量与平均时需氧量之比…………………………………………１43-6-11、供气量的计算………………………………………………………………１43-6-12、空气管路系统计算……………………………………………………………１53-6-13、空压机的选定………………………………………………………………１63-7、二次沉淀池………………………………………………………………………１63-7-1、二次沉淀池尺寸计算…………………………………………………………１63-7-2、校核……………………………………………………………………………１73-8、消毒接触池……………………………………………………………………１83-8-1、接触池的尺寸设计……………………………………………………………１83-8-2、加氯间设计……………………………………………………………………１83-9、主要设备说明…………………………………………………………………１93-10、附属建筑物………………………………………………………………………１93-11、平面布置…………………………………………………………………………２０3-11-1、总平面布置原则…………………………………………………………………２０3-11-2、总平面布置结果………………………………………………………………２０4、参考文献……………………………………………………………………………２141.总论1-1、设计题目：某污水处理厂工艺设计1-2、设计要求：城市污水经处理后应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准，即：crCOD≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L。1-3、设计资料：进水水质：流量Q=7500m3/h，CODCr=430mg/L，BOD5=180mg/L，SS=280mg/L.气象及水文资料风向：多年主导风向为东南风。水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1200mm；地下水位，地面下6~7m。年平均水温：20℃。厂区地形：污水厂选址区域海拔标高在19~21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为0.3‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。出水水质：CODCr≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L。2、污水处理工艺流程说明2-1、工艺方案分析：由于污水的水质较好，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去处目标是BOD5，根据51800.420.3430crBODCOD可知,污水可生物降解,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标,针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，即采用传统活性污泥法工艺处理本设计采取活性污泥法二级生物处理，曝气池采用传统的推流曝气池。2-2、工艺流程污水的处理工艺流程如下图：5污水→格栅→污水泵房→出水井→计量槽→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→出水3、设计说明书3-1、进水管道的计算根据流量3337500/312.5/0.0868/Qmdmhms该市排水系统为合流制，污水流量总变化系数为zK=1.2，所以设计流量为333max9000/375/0.1042/Qmdmhms，选择管径D=500mm，坡度0.0016i。由《环境工程设计手册》查得，进水管充满度h/D=0.50，流速1.062/vms。计算得设计水深0.25hm。3-2、粗格栅粗格栅用以截留水中较大悬浮物和漂浮物，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发梦的较大的悬浮物，并保证后续处理设施正常运行的装置。设计规定：（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合以下要求：1）人工清除25~40mm2）机械清除16~25mm3）最大间隙40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），应采用机械清除。（3）格栅倾角一般用25~75，机械格栅倾角一般为60~70。（4）过栅流速一般采用0.6~1.0m/s设计计算：3-2-1、栅条间隙数设粗格栅前水深h=0.25m，过栅流速v=0.7m/s，栅条间隙宽度b=0.02栅条倾角.=60°。栅条间隙数n为：maxsin600.1042sin6025.80.020.250.7Qnbhv取26个63-2-2、栅槽宽度设栅条宽S=0.01m，则槽宽10.012610.02260.77BSnbnm3-2-3、过栅水头损失：423sin2Svhkbg式中：h——水流通过格栅的水头损失（m）k——系数，格栅受污堵塞后，水头损失增加倍数，一般k=3——形状系数，本设计采用迎水，背水面均为半圆形的矩形，=1.67代人算得：4230.010.731.67sin600.0430.0229.8hm取水头损失为：h=0.043m.3-2-4、格栅总高度的计算栅前超高2h=0.3m，格栅的总高：H=h+2h+h=0.6+0.3+0.043=0.946m73-2-5、栅槽总长度L为：1120.5/tan1.0LlHl试中：1H——栅前槽高，1H=h+2h=0.6+0.3=0.9m1l——进水管渠渐宽部分长度（m）；11/2tan0.770.5/2tan200.197lBDm2l——栅槽与出水渠道渐缩长度（m）;2l=1l/2=0.197/2=0.1m1——进水渠展开角，1=20代入式中：0.1970.50.9/tan601.00.12.32Lm计算结果：栅槽总长度：2.32m栅槽宽度：0.77m栅槽总高度：0.946m水头损失：0.043m3-3、污水提升泵房提升泵房以提高污水的水位，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。设计计算：设计选择4台水泵(3台使用，1台备用)，污水提升泵房的集水池容积：（以一台水泵工作6分钟的水量计算）3max660/0.1042660/312.5VQnm3max660/0.1042660/312.5VQnm设有效水深h=1.4m。则集水池的面积：2/12.5/1.48.9SVhm本设计取集水池面积：S=9.02m，选择池长为3m，宽为3m。计算结果：提升泵房集水池长：3m提升泵房集水池宽：3m有效水深：1.4m说明：因为前面粗格栅的栅条间隙宽度为0.02m小于0.025m，所以提升泵房后不8设细格栅。3-4、沉砂池沉砂池的作用是从污水中将比重比较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无极颗粒沉淀，而有机悬浮颗粒则随水流带走。设计规定：（1）城市污水厂一般应设置沉砂池，座数或分格应不少于2座（格），并按并联运行原则考虑。（2）设计流量应按分歧建设考虑：1）当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；2）当污水为用提升送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算3）合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（3）沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2