水污染控制工程课程设计(SBR工艺)

水污染控制工程课程设计50000m3/dSBR工艺城市污水处理厂设计院系：生物与化学工程系班级：11级环境工程姓名：学号：118752011002014年5月1污水厂设计任务说明设计题目：某城市污水处理工程规模为：处理水量Q=5.0104m3/d,污水处理厂设计进水水质为BOD5=120mg/L，CODcr=240mg/L，SS=220mg/L，NH3-N=25mg/L，TP=2.0-3.0mg/L；出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，即CODcr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤15mg/L，SS≤20mg/L，磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L。要求相应的污水处理程度为：ECODcr≥75%，EBOD5≥83.3%，ESS≥90.9%，ENH3-N≥40%，EP≥75%-83.3%。1、设计处理水量：日处理量：50000d/m3秒处理量：0.579s/m3sLsmQ/579/579.0360024500003根据《室外排水设计规范》，查表并用内插法得：38.1zK所以设计最大流量:smhmdmQKQz/799.0/4.2876/690345000038.1333max2、确定其原水水质参数如下：BOD5=120mg/LCODcr=240mg/LSS=220mg/LNH3-N=25mg/LTP=2.0-3.0mg/L3、设计出水水质符合城市污水排放一级A标准：BOD5≤20mg/LCODcr≤60mg/LSS≤20mg/LNH3-N≤15mg/L磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L4、污水处理程度的确定2根据设计任务书，该厂处理规模定为：50000dm/3进、出水水质:项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)进水240120220252.0-3.0出水602020150.5去除率75%83.3%90.9%40%75%-83.3%5.SBR工艺流程图栅渣压榨外运进水闸井粗格栅井提升泵房计量井细格栅渠旋流沉沙池配水井SBR池沙水分离器鼓风机房贮泥池剩余污泥除磷池滤液加药沙水分离液上清液沙外运事故排放进水排入河流泥饼外运污泥浓缩脱水3污水系统的设计计算一、进水闸井的设计1．污水厂进水管进水管设计参数：(1)取进水管径为D=1000mm，流速v=1.00m/s，设计坡度I=0.005；(2)最大日污水量Qmax=0.799m3/s；(3)进水管管材为钢筋混凝土管；(4)进水管按非满流设计，充满度h/D=0.75，，n=0.014。(5)管内底标高为-5.0m，2.进水管设计计算：(1)充满度h/D=0.75，则有效水深h=1000×0.75=750mm；(2)已知管内底标高为-5m，则水面标高为：-5.0+0.75=-4.25m；(3)管顶标高为：-5.0+1.0=-4.0m；(4)进水管水面距地面距离0.0—4.25=4.25m。2．进水闸井参数设计进水闸井的作用是汇集各种来水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管略大，取为1200mm。其设计要求如下：设在进水闸、格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形；尺寸可根据来水管渠的断面和数量确定，但直径不得小于1.0m或1.2m；井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取2×4m，井深7m，井内水深0.75m，闸井井底标高为0.0m，进水闸井水面标高为-5.0m，超越管位于进水管顶1m处，即超越管管底标高为-3.0m。二、中格栅井及提升泵房中格栅井：7.0×4.0×7.0（H）m3分2组1．设计参数4处理水量Q=50000m3/d秒流量Q1=0.579m3/s最大设计流量Q=KZ*Q1=1.38*0.579=0.799m3/s分两组格栅，每组格栅最大设计流量Qmax=0.3995m3/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s栅条宽度取s=0.01m，格栅间隙e=20mm格栅倾角α=75°,栅前水深h=0.55m2.计算草图如下α1进水工作平台栅条α图1中格栅计算草图α3．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式2max121vBQ计算得:栅前槽宽mvQB1.17.03995.02max211，则栅前水深mBh0.5521.121（2）栅条间隙数）取4039.7(9.055.0200.075sin3995.0sinmax2nehvQn式中：n—中格栅间隙数maxQ—最大设计流量,m3/se—栅条间隙,mmh—栅前水深，m5v—过栅流速，m/s—格栅倾角（3）栅槽有效宽度,栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2B=s（n-1）+en+0.2=0.01×（40-1）+0.020×40+0.2=1.39m式中：B—栅槽宽度，m；s—格条宽度，取0.01m（4）进水渠道渐宽部分长度mBBL398.020tan21.11.39tan2111（其中进水渠渐宽部分展开角α1=20）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL199.0212（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则mgvkkhh115.075sin81.929.0)200.001.0(42.23sin22^23401其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽总高度H1=h+h2=0.55+0.3=0.85m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.55+0.115+0.3=0.965m（8）格栅总长度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tanα=0.398+0.199+1.0+0.5+0.85/tan75°=2.32m式中：L—栅槽总长度，m；1L—中格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度，m；2L—中格栅与提升泵房连接处渐窄部分长度，m。6H1—栅前槽总高度（7）每日栅渣量max0864001000Qwwk总式中：w—每日栅渣量，3/md0w—栅渣量，333/10mm污水，当栅条间隙为16~25mm，333010/05.010.0mmw污水；当栅条间隙为30~50mm，333010/01.003.0mmw污水。取污水333010/10.0mmwdmw/5.0100038.18640001.0799.03dm/2.03，故采用机械清渣。4.格栅除污机的选择：根据计算，可选用CH型正靶回转式格栅除污机，主要技术参数：表HG-1500型回转式格栅除污机技术参数栅条间隙（mm）池深栅宽（mm）安装角度（º）排栅门高度（mm）10-50中等深度800-200060-90800三、污水提升泵房1泵房工程结构按远期，流量设计当流量小于2m3/s时，常选用下圆上方形泵房[1]。本设计smQ/799.03max，故选用下圆上方形泵房。采用SBR工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。72(1)污水进入污水厂的标高为-5m，过格栅的损失为0.115m，设计流量Q=799L/s，则集水池正常水位=-5+0.115=-4.855m（2）出水口距离泵房50m，出水口水面4m（3）集水池底标高-7.185m（4）泵房标高0m3（1）按进水管设计流量Q=799L/S，设5台泵（1备用），则每台水泵的容量为799/4=199.75（取200）集水池容积，采用1台泵相当于6min的容量:W=200*60*6/1000=72m38有效水深采用2.0，则集水池的面积：F=72/2=36m2.池底坡度为i=0.2倾向集水坑；(2)选泵前扬程的估算集水池正常水位与出水口水位差为：4-（-4.885）=8.885m(3)出水管水头损失：按每台有单独的出管口计：Q=200L/S,选用管径为DN400的铸铁管。查表知(设计手册01）v=1.19m/s1000i=5.04出水管水头损失沿程损失（50+6）*0.00504=0.28224m局部损失按沿程损失的30%为0.3*0.28224=0.0847m吸水管水头损失沿程损失4.885*0.00504=0.0246局部损失按沿程损失的30%为0.3*0.0246=0.0074（4）总扬程H=0.0074+0.0246+0.28224+0.0847+8.885=9.284m4选泵假设选用泵的扬程为12m，查手册，可采用250WL600—15型立式排污泵表250WL600-15型立式排污泵技术参数5总扬程核算吸水管：无底阀滤水网DN=400，=3;90°铸铁弯头4个,DN400，=0.6;偏心渐缩管DN400dn300，=0.18h1=0.00504*4.885+(3+4*0.6+0.18)*(1.19)^2/(2*9.81)=0.427出水管；偏心渐宽管dn300DN400,=0.13排出口径（mm）流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（kW）效率（%）重量（kg）进水口径（mm）2507501273532771200300990°弯头DN400(4个),=0.4890°弯头DN400(4个),=0.3活门，=1.7（开启70°）h2=（50+6）*0.00504+(0.13+0.48*4+1.7+0.3*4)*(1.19)^2/(2*9.81)=0.6395H=h1+h2+h3+H1+H2=0.427+0.6395+0.5+8.885=10.45m12m符合所选泵，故可选择250WL600—15型立式排污泵。二、计量井电磁流量计：Q=0~3000m3/h，Φ=800mm,2台三、细格栅渠及旋流沉砂池细格栅渠：1．设计参数：设计流量Qmax=0.799m3/s栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.8m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm格栅倾角α=75°2．计算草图如下α图3细格栅计算草图α栅条工作平台进水3．细格栅的设计计算10(1)确定格栅前水深，根据最优水力断面公式2max121vBQ计算得:栅前槽宽mvQB1.17.03995.02max211，则栅前水深mBh0.5521.121（2）栅条间隙数：hveQn细细sinmax式中：细n—细格栅间隙数maxQ—最大设计流量，sm/3995.03(按一组计）细e—栅条间隙，取10mm，即0.01m；h—栅前水深，取0.55mv—过栅流速，取0.8m/s；—格栅倾角，取57；89.38.055.001.057sin3995.0细n取90根（3）栅槽宽度B。栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2ennsB)1(细+0.2式中：B—栅槽宽度，m；s—格条宽度，取m01.0。mB1.990.29001.019001.0（4）细格栅的栅前进水渠道渐宽部分长度L1根据最优水力断面公式2max121vBQ则进水渠宽则进水渠宽mvQB1.17.03995.02max211设进水渠宽mB11.11，渐宽部分展开角201，11mBBL21.120tan211.199.120tan211（5）细格栅与出水渠道连接处渐窄部分长度L2mLL61.0212（6）细格栅的过栅水头损失sin2/234gvbskh细式中：细h—细格栅水头损失，m；—系数，当栅条断面为矩形时候为2.42；k—系数，一般取k=3。mh922.057sin81.928.001.0/01.042.23234细（7）栅后槽总高度设栅前渠道超高2h=0.3m，有：mhhhH1.0793.0922.055