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论文案例分享-某100000 m3d城镇污水

2021-04-05 10:17:40

  本设计对某城镇10万吨污水处理厂的污水进行处理,最大设计流量为127008m3/d,需满足排放要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B的标准。

  污水进水水质中的BOD5、COD浓度较高,经过工艺比选,选用A2O工艺处理污水。A2O工艺通过厌氧-缺氧-好养交替的方法去除水中的污染物,根据聚磷菌好氧吸收磷,厌氧释放磷的特点来除磷。利用微生物的硝化和反硝化反应,来脱氮。所以利用该工艺去除污染物效果好、出水稳定,同时也拥有建造成本和运行的费用低,操作简单等的优点。

  1.1概述

  随着我国经济的不断发展壮大,环境问题尤其是水资源问题也日益严重,本次设计旨在利用已有技术解决城镇生活污水的处理问题。设计的污水处理厂日处理量为10万吨,经查阅相关文献资料并通过工艺之间的对比,选定A2O工艺处理污水的污染物和富集的氮磷物质,以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B的标准,最后直接将水排入河流或者回用,处理过程中产生的污泥经浓缩脱水后,泥饼外运并进行填埋,尽量保护环境,做到污染的零排放[1]。

  1.2主要任务

  1.明确该城镇污水的主要污染物,排放要符合相关标准;

  2.通过查阅相关领域的文献和依照生产实习经验,了解生活污水处理技术现状及发展方向,掌握污水处理技术工艺的设计程序;

  3.根据计算及分析确定合适的设计方案,计算各构筑物大小,并及时完成说明书等;

  4.画出工艺所需的流程图、高程图和主体构筑物图;

  1.3主要内容

  1.明确处理的程度并选择合适的处理流程;

  2.设计计算构筑物工艺尺寸规格;

  3.画出污水处理的主体构筑物,平面图,高程图;

  4.整理计算书,使计算书简洁清晰。

  1.4参考资料

  1.原水水质指标及排放标准见表1-1:

  表1-1原水水水质指标及排放标准(单位:mg/L)

  水质指标BOD5 COD SS PH TN TP

  原水240 400 220 7.0 30 3

  排放标准(一级B)20 60 20 6~9 20 1

  2.环境资料

  该地地势较平缓,厂区附近没有生活区,西侧有一条河流。地下透水性也比较好。多年平均气温,一个月内最热和最冷分别为,最大温差为。夏季主要为南风向,风速,冬季北向风,风速。

  第2章设计内容及工艺选定

  2.1设计内容

  本设计对某城镇的10万吨污水进行处理,出水要达到“一级B”标准,表2-1为进出水及处理程度。

  根据进出水水质要求,需要对BOD5、COD、悬浮物以及氮磷进行去除。查阅资料对比工艺,选择合适的然后规划和计算,利用CAD绘制污水处理厂所必备的平面图,高程图和主构筑物图。

  表2-1进、出水水质和处理程度表

  项目BOD5 COD SS pH TN TP

  污水进水(mg/L)240 400 220 7.0 30 3

  污水出水(mg/L)20 60 20 6~9 20 1

  处理程度(%)92 85 91-33.3 66.7

  2.2污水水质分析

  2.2.1污水水质的检测指标

  1.

  该指标用于鉴定污水生化性能,当时污水适合采用生化处理的方法,数值大代表可生化性能良好[2]。经检测计算得知,本厂进水水质中的,所以该污水可以适用于生化处理。

  2.

  BOD5/TN是检测生物脱氮法的一项重要指标。通常当时,污水中的碳源足以供给反硝化菌。经计算该污水处理厂的进水,,,所以可以满足生化处理的要求。

  3.

  当时生物法去除磷效果好。经过计算知,满足对碳源的需求。因此使用生物法能够经济有效预防水体富营养化等环境问题,有助于回收磷资源,环境意义重大[3]。

  2.2.2污染因子分析

  污水中污染因子包含BOD5、COD、悬浮物、TN和TP。

  1.SS

  SS为悬浮物,要求去除率要达到91%,首先在沉砂池中,可去除一部分的悬浮物,初沉池中沉淀去除的悬浮物。二沉池中通过加药絮凝沉淀来去除悬浮物[4],如果还达不到所需标准,也可以设置砂滤池来减少悬浮物的含量。

  2.BOD5和COD

  可通过吸附沉淀的方法去除少量的,利用好氧生物法可以大幅降低它们的数值,常见的好氧生物法如活性污泥法就可以很好的去除,经计算的去除率要分别达到85%和92%。

  3.TN、TP

  活性污泥法中,通过微生物作用对氮的吸收和转化除氮,利用聚磷菌厌氧释放磷好氧吸收磷的特性除磷,A2/O工艺和氧化沟工艺都可以划分好氧区和厌氧区,从而脱氮除磷[5]。而SBR工艺同样也可以通过区分出厌氧、缺氧以及好氧区段,来达到脱氮除磷的效果[6]。

  2.3工艺比选及确定

  2.3.1工艺比选

  表2-2各工艺对污染物去除率比较(单位:%)

  工艺COD BOD5 pH TN TP SS

  一级B 85 92 6~9 33.3 66.7 91

  A2/O工艺70-90 80-95-60-85 60-90 80-95

  SBR工艺80-90 80-95-60-85 50-85 70-90

  氧化沟工艺80-90 80-95-55-85 50-75 70-90

  2.3.2工艺确定

  通过对SBR工艺、氧化沟工艺、A2/O工艺进行对比对比,A2/O工艺去除污染物的效果好、出水比较稳定,建造成本和运行费用低,操作简单等优点,因此设计采用A2/O污水处理工艺。

  图2-1工艺流程图

  第3章主体构筑物的设计计算

  3.1污水流量计算

  污水排放量:

  生活污水变化系数:

  污水的最大设计流量:

  3.2格栅

  3.2.1设计要求

  3-1格栅设计计算参数

  设计参数符号单位取值

  污水通过格栅的最大流量Qmax m3/s 1.47

  中格栅栅条净间隙b mm 25

  过栅流速v m/s 1

  安装倾角α度60

  栅前水深h m 1

  形状系数β-2.42

  系数k-3

  格栅前渠道超高h1 m 0.3

  栅进水渠道宽B1 m 1.1

  栅前流速v1 m/s 0.9

  渐宽部分展开角α1度20

  3.2.2中格栅计算

  格栅一般是由一组或者数组金属栅条,金属筛网构成,从而保证后续污水处理构筑物的正常运行[7]。泵前中格栅流量设计计算时选择使用污水最大设计流量,选用3组中格栅(2用1备),设计分两组。

  则单组最大设计流量

  (3-1)

  (1)格栅的间隙数量0

  (取31条)(3-2)

  过栅流速校核

  (3-3)

  (过栅流速0.6 m/s~1.0 m/s之间,符合条件。)

  (2)格栅槽总宽度B

  取。

  (取1.2m)(3-4)

  (3)过栅水头损失

  (3-5)

  (3-6)

  (3-7)

  (3-8)

  (4)栅后槽的总高度H

  (取1.4 m)(3-9)

  (5)格栅的总长度L

  (3-10)

  (3-11)

  (3-12)

  式中:;

  。

  (取2.5m)(3-13)

  (6)一天的栅渣量

  (3-14)

  采用机械格栅除渣的栅渣量要求是大于0.2 m3/d[8]。由计算结果知中格栅选用BLQ型格栅除污机,表3-2为格栅的规格。

  表3-2 BLQ型格栅除污机规格

  一次清污载荷(kg/m)刮污耙幅宽(mm)安装角度(°)栅隙(mm)启动电动机功率kW刮污车升降行程(m)整机重量(kg)

  100 3000 60 40 0.75 4~12 1650×2500

  3.3污水提升泵房

  污水提升泵房在污水处理系统中不可或缺,污水中含较多污染物,水流小且连续。泵房中设置提升泵和集水池,用来提升污水和蓄积污水,同时集水池因为要考虑到水量高峰期的使用,所以设计需足够大的容积。此外备用泵也必须设置。方便之后运作过程中替换和修理。

  3.3.1提升泵

  由于,由于流量比较大,计划使用3台污水提升泵,一台备用,所以每台提升泵的流量为。

  根据以上计算结果及并查阅潜污泵的相关资料内容,选用型号为400QW2000-15-132的潜污泵,表3-3为主要规格参数:

  表3-3污水提升泵规格

  型号流量m3/h功率kw扬程m出口直径mm

  400QW2000-15-132 2000 132 15 400

  3.3.3细格栅计算

  表3-4细格栅计算参数

  设计参数符号单位取值

  污水通过格栅最大流量Qmax m3/s 1.47

  每个格栅的流量Q1 m3/s 0.74

  栅条净间隙b mm 10

  过栅流速v m/s 0.9

  栅前水深h m 0.7

  格栅前渠道超高h1 m 0.3

  进水渠道宽B1 m 1

  栅前流速v1 m/s 0.9

  渐宽部分展开角α1度20

  由于流量较大,选两组细格栅。

  (1)细格栅间隙数n

  (取110条)(3-15)

  (2)细格栅槽总宽度B

  (取2.2 m)(3-16)

  (3-17)

  (过栅流速在0.6 m/s~1.0 m/s之间,因此符合条件。)

  (3)水头损失

  (3-18)

  (3-19)

  (4)细格栅后槽总高H

  (取1.3 m)(3-20)

  (5)细格栅的总长度L

  (3-21)

  (3-22)

  (3-23)

  式中:。

  (取4.6 m)(3-24)

  (6)每日栅渣量W

  (3-25)

  所以选用ZD-B型垂直链条式除污机,表3-5为其性能参数。

  表3-5 4ZD-B型垂直链条式除污机参数(单位:mm)

  型号池口宽度外形尺寸B×L格栅间距

  ZD-B型2600 2500×5000<20

  3.4平流沉砂池

  表3-6沉砂池计算参数

  设计参数符号单位取值

  一组沉砂池的最大设计流量Q1 m3/s 0.74

  最大流量时水流流速v m/s 0.25

  水力停留时间t s 40

  沉砂池格子宽b m 1

  污水单位沉砂量X m3/106m3 30

  清砂间隔时间T d 2

  沉砂斗斗底宽a1 m 1

  斗壁与水平面倾角—度55

  沉砂斗斗高h3,m 0.6

  沉砂室池底坡度——0.06

  两沉砂斗之间壁厚度—m 0.2

  最小流量水流断面面积Wmin m2 1.2

  生活污水变化系数K0—1.27

  沉砂池主要作用是除去污水中粒径,相对密度的无机颗粒,此外也能去除一小部分有机物。

  设计采用2座平流式沉砂池

  (1)沉砂池长度L

  (3-26)

  (2)水流断面面积A

  (3-27)

  (3)池子总宽度B

  (3-28)

  取n=2格,所以B为2 m。

  (4)有效水深h2

  (3-29)

  (5)间隔时间内的沉砂量V

  (3-30)

  (6)沉砂斗尺寸

  1)每个沉砂斗所需容积V0,

  每格需设置一个沉砂斗,则每组有两个沉砂斗,其容积应为:

  (3-31)

  2)沉砂斗上口宽a

  (3-32)

  3)沉砂斗容积V0

  (3-33)

  (满足条件)。

  (7)贮砂池总高度H

  沉砂池一般依靠重力来排砂,砂斗也设计成坡向。贮砂室与坡向沉砂斗的过渡部分共同组成了沉砂室[9]。

  贮砂室的宽度

  (3-34)

  (3-35)

  贮砂室高度h3

  (3-36)

  取沉砂池超高,则:

  (3-37)

  (8)验算最小流速Vmin

  设沉砂池中最小设计流量为Qmin,计划只用一格工作即。通常最小设计流量为最大设计流量的一半,所以。

  (3-38)

  (3-39)

  (符合条件)

  (9)除砂机设备选择

  通过查阅相关的一些资料,排砂量需大于3.02 m3/h,所以选择LCS1200型链条式除砂机,表3-7为除砂机的参数:

  表3-7 LCS型链条式除砂机参数

  型号排砂能力/m3/h集砂槽净宽/mm刮板线速/m/min功率/kW

  LCS1200 4.5 1200约3>1.5

  3.5平流初沉池

  3.5.1设计说明

  表3-8初沉池计算参数

  设计参数符号单位取值

  最大设计流量Qmax m3/h 5292

  表面负荷Q,m3/(m2·h)3

  沉淀时间t h 1.33

  最大设计流量的水平流速v m/s 5

  每个池子池宽b m 5

  进水悬浮固体浓度ρ1 kg/m3 0.25

  出水悬浮固体浓度ρ2 kg/m3 0.15

  污泥密度γkg/m3 1000

  污泥含水率p%95

  两次清污泥的时间间隔T d 2

  3.5.2设计计算

  (1)池子总面积A

  (3-40)

  (2)沉淀部分有效水深h2

  (3-41)

  (3)沉淀部分有效容积V′

  (3-42)

  (4)池长L

  (3-43)

  (5)池子总宽度B

  (3-44)

  (6)池子个数n

  (3-45)

  (7)校核长宽比

  (3-46)

  (符合相关要求。)

  (8)污泥部分需要的总容积V

  (3-47)

  (9)每个池污泥所需容积V,,

  (3-48)

  (10)污泥斗容积V1

  (3-49)

  (3-50)

  (11)污泥斗上方梯形的部分污泥容积V2

  l1、l2分为污泥斗以上梯形部分上底和下底长度,

  ,。

  (3-51)

  (12)污泥斗和梯形的部分总容积:

  (3-52)

  (13)池子的总高度H

  保护层高度,缓冲层的高度,,所以:

  (3-53)

  (14)初沉池污泥量Q泥,m3/d

  (3-54)

  3.6 A2/O生化反应池

  3.6.1设计参数

  表3-9 A2/O池计算参数

  设计参数符号单位取值

  污泥负荷N kgBOD5/(kgMLSS?d)0.18

  回流污泥浓度XR mg/L 6600

  污泥回流比R—100%

  污水最大设计流量Q m3/d 127008

  污水进水BOD浓度S0 mg/L 140

  最后出水BOD浓度Se mg/L 10

  悬浮固体浓度X mg/L 3300

  需氧量α—1

  变化系数K—1.3

  相关系数b—4.6

  出水总磷TN0 mg/L 40

  出水总氮TNe mg/L 15

  系数C—2.86

  最大标准需氧量SORmax kgO2/h 60.63

  曝气器标准状态下供氧能力qc kgO2/(h)0.14

  生化池总体积V m3 29935

  有效水深h m 4.5

  廊道宽b m 8.5

  1.悬浮固体浓度,X:

  (3-55)

  2.TN去除率,:

  (3-56)

  3.混合液回流比R1:

  (3-57)

  3.6.2设计计算

  1.生化池体积,V:

  (3-58)

  2.生化池水力停留时间计算:

  (3-59)

  3.缺氧、厌氧及好氧体积和停留时间:

  由于缺氧:厌氧:好氧=1:1:3,所以各区的体积和停留时间计算得:

  缺氧区体积:,缺氧区停留时间:;

  厌氧区体积:,厌氧区停留时间:;

  好氧区体积:,好氧区停留时间:。

  4.校核氮磷负荷:

  (1)好氧区段的总氮负荷:

  (3-60)

  (2)厌氧区段的总磷负荷:

  (3-61)

  5.剩余污泥量,:

  (3-62)

  (3-63)

  (3-64)

  污泥增殖系数是,自身氧化率为,所以:

  为污泥的含水率,得到剩余污泥量,QS:

  (3-65)

  6.生化池的尺寸:

  建造2座生化池,每座体积,V单:

  (3-66)

  每座生化池面积,S单:

  (3-67)

  建造3个廊道,所以得出单座生化池的长度,L:

  (3-68)

  尺寸校核:

  可以算出,符合要求;,符合要求;。

  7.污水进水系统和出水系统的设计

  (1)污水管设计

  ,污水管道的流速一般为,得到污水管道的横断面积:

  (3-69)

  污水管直径,d:

  (3-70)

  (2)回流污泥管设计

  每座生化池回流污泥管流量,QR:

  (3-71)

  污泥管道流速为,管道横断面积:

  (3-72)

  管道直径:

  (3-73)

  (3)生化池进水井尺寸设计:

  进水井流量,Q2:

  (3-74)

  进水井污水流速,进水井的横断面积:

  (3-75)

  管道直径:

  (3-76)

  (4)生化池的出水井和出水堰

  出水井流量:

  (3-77)

  (5)生化池出水管:

  出水管的流量为:

  (3-78)

  污水管道的流速为v=0.96m/s,它的横断面积:

  (3-79)

  管道直径:

  (3-80)

  8.曝气系统的设计

  (1)需氧量的计算

  需氧量AOR的公式如下:

  (3-81)

  一般来说,平均需氧量AOR的1.34倍就是最大需氧量,最大需氧量则为:

  (3-82)

  所以去除的需氧量是:

  (3-83)

  (2)标准需氧量设计计算

  污水处理厂设置了鼓风机房为生化池曝气,曝气器与池底距离为0.2 m,生化池的水深为4.3 m,池中水温为,生化池的氧转移效率为,根据设计需要,AOR需要转化为SOR:

  (3-84)

  式中:

  ;

  ;

  ;

  。

  空气扩散器出口处的压力大小,Pb:

  (3-85)

  生化池无空气时的氧百分比,Qt:

  (3-86)

  生化池的好氧区中平均溶解氧饱和度,Csm(25):

  (3-87)

  好氧区的标准需氧量:

  (3-88)

  最大标准需氧量:

  (3-89)

  生化池平均供气量:

  (3-90)

  生化池最大供气量:

  (3-91)

  (3)所需的空气压力的计算

  (3-92)

  式中:

  ;

  ;

  ;

  。

  所需空气压力为:

  (3-93)

  生化池的曝气设备选用HG-65曝气机,使用一台,备用一台,表3-10是它的规格参数。

  表3-10 HG-65曝气机规格参数

  型号充氧能力m3/min池宽m有效水深m功率kw

  HG-65 450-800 5.0-12.5 3.0-5.5 75

  (4)需要的曝气设备数量

  (3-94)

  校核:

  (3-95)

  (5)供风管道计算

  供风管设计成环状,这样既满足了设计的合理性也使供风更加高效,空气的流量为,流速一般为:v=10 m/s,所以可得管径为:

  (3-96)

  双侧供气,双侧供风管道流量,QS双:

  (3-97)

  管径为:

  (3-98)

  3.7堰式配水井

  3.7.1设计参数

  3-11配水井设计参数

  设计参数符号单位取值

  污水通过配水井的最大流量Qmax m3/s 1.47

  进水管管径D1 m 1

  进水流速v m/s 0.64

  堰宽b m 0.6

  流量系数m0-0.33

  堰高h m 0.5

  配水管管径D2 m 0.5

  3.7.2设计计算

  (1)矩形宽顶堰

  污水由配水井底部中心进入,通过堰流入4个水斗来平均分配水量,得到单个流量,采用矩形宽顶溢流堰至配水管。

  (2)堰上水头H

  单个溢流堰流量为,,所以设计要使用矩形堰(堰高取为0.5m)。

  (3)矩形堰流量:

  (3-99)

  则堰上水头H为:

  (3-100)

  (4)堰顶的厚度B

  建造矩形宽顶堰的要求为。所以取,此时(属于2.5~10范围内),所以,该堰需建为矩形宽顶堰。

  (5)配水漏斗上口口径D

  按照配水井内径1.5倍设计,则

  (3-101)

  3.8二沉池

  设计选用辐流式二沉池,由周边进水,上清液周边出水进入紫外消毒渠,沉降污泥由二沉池底进入污泥提升泵房。

  3.8.1设计说明

  表3-12二沉池计算参数

  设计参数符号单位取值

  最大设计流量Qmax m3/h 5292

  生活污水变化系数K0—1.27

  氧化沟中悬浮固体浓度X mg/L 4000

  二沉池底生物固体浓度Xr mg/L 10000

  污泥回流比R%67

  二沉池表面负荷值q m3/(m2·h)0.9

  沉淀时间t h 2.5

  贮泥时间T h 2

  一个池子的设计流量Q0 m3/h 1323

  污泥斗池底径向坡度——0.05

  污泥斗上部直径D1 m 4.0

  污泥斗底部直径D2 m 2.0

  污泥斗池底倾角—度60

  3.8.2设计计算

  (1)沉淀部分水面面积F

  设计选四座沉淀池n=4。

  (3-102)

  (2)池子直径D,m

  (3-103)

  据实际情况取为D=44 m

  (3)校核固体负荷G

  (3-104)

  (符合相关要求。)

  (4)沉淀部分的有效水深h2

  (3-105)

  (5)污泥区的容积V

  泥区容积按2h贮泥时间确定[10],则:

  (3-106)

  单个沉淀池污泥区的容积:

  (3-107)

  (6)污泥区高度h4

  污泥斗高度:

  (3-108)

  (3-109)

  圆锥体高度:

  (3-110)

  (3-111)

  竖直段污泥部分高度:

  (3-112)

  所以污泥区高度:

  (3-113)

  (7)沉淀池的总高度H,m

  设超高h1=0.3 m,缓冲高度h3=0.5 m,则:

  (3-114)

  (8)二沉池化学除磷用药量计算

  SS中含磷量,二级处理化学除磷选用A2O工艺[11]。

  水中悬浮态磷含量为,PX2:

  (3-115)

  水中溶解磷含量为,PS2:

  (3-116)

  出水的悬浮态磷含量为,PX3:

  (3-117)

  出水溶解磷含量为,PS3:

  (3-118)

  二级处理后的污水应该为中性,投加量按2 mol/mol P计。质量比为:。

  PAC/去除溶解性磷的值为:

  (3-119)

  PAC的投加量:

  (3-120)

  日用药量:

  (3-121)

  3.9紫外消毒渠

  二沉池出水中含大量细菌和致病微生物,这些物质如果直接排入河流会污染环境,造成很大影响和损失。因此本设计采用紫外线消毒来杀死二沉池的出水中的微生物致病菌,从而使水质达标,然后再排放到附近的河流中去。

  3.9.1设计参数

  表3-13紫外消毒渠计算的相关参数

  设计参数符号单位取值

  污水设计水量Q m3/d 100000

  生活污水变化系数Kz—1.28

  消毒渠渠道深度H m 1.29

  渠中水流速度v m/s 0.6

  需要的紫外灯管数n根79~102

  3.9.2设计计算

  (1)峰值流量Q峰

  (3-122)

  (2)灯管数

  采用UV4000PLUS型号的紫外消毒设备,每需3根灯管,故:

  (3-123)

  (3-124)

  初步决定选用6根灯管为一个模块,那么所需模块数。

  (3)消毒渠设计

  渠道过水断面面积:

  (3-125)

  渠道宽度:

  (3-126)

  根据实际情况取值2.0m。

  复合流速:

  (3-127)

  (3-128)

  (4)渠道总长

  若灯管间的距离为8.89 cm,沿着渠道的宽度可以安装22个模块,所以采用UV4000PLUS型号的灯管系统,2个UV灯组,每个灯组8个模块[12]。

  两灯组之间距离为1.0 m,设计的8个模块,单个模块长2.46 m,通过设置堰板来调节渠道出水,堰和灯组的间距设为1.5 m,可得渠道总长L为:

  (3-129)

  复核辐射时间:

  (3-130)

  (3-131)

  (符合相关要求。)

  3.10污泥提升泵房及贮泥池

  3.10.1设计说明

  由上面的计算可知,二沉池和初沉池会产生3063m3/d的剩余污泥,这些污泥先流入提升泵房,经过污泥浓缩池浓缩,最后需要在污泥脱水机房脱水,而另一部分污泥要回流到A2O生化池,所以污泥提升泵房需要选用多台泵分别运行作业。污泥的性质、密度及输送的水力特性等因素决定了污泥泵选取。通常情况下,污泥泵运行稳定可靠,泥液能够顺畅地流入泵内就可以满足使用需求[13]。

  3.10.2设计计算

  表3-14污泥提升泵房污泥泵的参数

  污泥泵型号流量/(m3/h)转速/(r/min)出口直径/mm扬程/m效率/%功率/kW

  150QW210-7-7.5 210 1440 150 7 80.5 7.5

  550QW3000-12-160 3000 745 550 12 86.05 160

  选定型号为150QW210-7-7.5的潜污泵为剩余污泥提升泵(2用1备),选定型号为550QW3000-12-160的潜污泵作为污泥回流的提升泵(4用2备)。

  污水提升泵房的规格可以设计为:L×B×H=8m×8m×7m

  3.11污泥浓缩池

  3.11.1设计参数

  表3-15污泥浓缩池计算参数

  设计参数符号单位取值

  每日产生剩余污泥量Q m3/d 3063

  浓缩前污泥含水率p0%99.3

  浓缩后污泥含水率pu%97

  浓缩前的污泥固体浓度C0 kg/m3 8

  浓缩后的污泥固体浓度C1 kg/m3 30

  污泥固体通量G kg/(m2·d)30

  浓缩时间T h 15

  浓缩池池底坡度i—1/20

  污泥斗下底直径D1 m 1.0

  污泥斗上底直径D2 m 2.4

  3.11.2设计计算

  设计选用个圆形浓缩池。

  进入一座浓缩池的污泥流量

  (3-132)

  (1)有效容积V

  (3-133)

  式中:。

  (2)浓缩池的有效面积

  (3-134)

  (3)圆形浓缩池直径

  (取16 m)(3-135)

  (4)浓缩池的总高度

  斗高度为,取超高为

  (3-136)

  (5)一座污泥浓缩池最后的剩余污泥量为Q1

  (3-137)

  式中:

  (3-138)

  (6)单座浓缩池上清液Q2

  (3-139)

  (7)浓缩池采用单边出水,然后进出水槽,出水槽宽为。

  出水堰周长为

  (3-140)

  出水堰,。

  (取182)(3-141)

  (3-142)

  (3-143)

  浓缩池出水槽的高度为

  (3-144)

  式中:

  (3-145)

  (4)浓缩机的选型

  根据设计计算浓缩池选用NZS型中心传动浓缩机,表3-16为其设备参数。

  表3-16 NZS型中心传动浓缩机设备参数

  型号功率(kW)直径(mm)推荐池深(m)

  NZS1-16 1.5 16000 4.5

  3.12污泥脱水机房

  设计根据水厂运行的具体情况,利用气动隔膜加药泵来添加药剂PAM,每天产生的污泥量,本设计中的污泥经絮凝剂调质后,选用带式压滤机给污泥脱水[14]

  设压滤过后污泥含水率为75%,压滤产生的污泥量为

  (3-146)

  选用压滤机的型号为CPF2000S5型带式压滤机,表3-17为其主要技术参数。

  表3-17压滤机的参数

  压滤机型号带宽/m电机功率/kW生产能力/t/h滤饼水分/%滤料速度m/min

  CPF2000S5 2 5.5 0.15~1 58~87 1.3~8.2

  3.12污水厂其他构筑物

  为保证污水厂运营和发展的更好,除了主要的构筑物和污水处理设施,还需要一些其他构筑物。他们的尺寸规格如表3-18:

  表3-18其他构筑物规格

  建构筑物规格建构筑物规格

  配水井φ=5m综合办公楼L×B=60m×35m

  鼓风机房L×B=35m×20m加药间L×B=20m×15m

  化验间L×B=25m×15m变电间L×B=15m×10m

  维修间L×B=20m×10m运期规划期L×B=78m×51m

  第4章污水处理厂总体布置

  4.1污水处理厂总布置规划

  污水厂内布置包含主体构筑物,运营规划区,构筑物之间的管道、渠道,主干道路、绿地和其他相关建筑物等[15]。总体布置需要考虑多种因素,做到符合实际并可以实际应用。

  4.2平面布置

  污水厂平面布置需根据平面面积、方位、周围地势环境、风向等因素来建造并进行综合考虑,对构筑物及其各种管线,通道进行协调规划,尽量减少土地占用面积,更加经济实用,方便运营管理。

  4.3高程布置

  高程布置主要是通过处理各构筑物标高,从后到前推算各构筑物之前的落差,通过重力作用使需处理的污水在整个污水处理系统中运作,从而保证污水厂正常工作。

  4.3.1各构筑物的水头损失

  表4-1相关构筑物水头损失

  编号构筑物名称损失范围/m取值/m

  1紫外线消毒池—0.3

  2平流式二沉池0.3~0.4 0.3

  3阶段式曝气池0.3~0.5 0.5

  4配水井0.1~0.2 0.2

  5辐流式沉淀池0.3~0.4 0.4

  6平流式沉砂池0.2~0.4 0.3

  7细格栅—0.21

  8污水提升泵房—2.0

  9中格栅—0.08

  4.3.2构筑物之前的管道水力损失

  (1)沿程水头损失

  (4-1)

  其中:

  (2)局部水头损失

  (4-2)

  其中:

  查阅相关资料,水头损失如表4-2:

  表4-2各管道水头损失

  管渠流量(L/s)管径

  D(mm)流速

  v(m/s)I(%)管长

  L(m)沿程损失(m)局部损失(m)水头损失(m)

  进水至中格栅1470 1000 1.91 3.8 22.32 0.085 0.544 0.629

  中格栅至泵房740 800 1.55 3.2 2.54 0.008 0.358 0.366

  泵房至细格栅1470 1000 1.91 3.8 4.38 0.017 0.544 0.561

  细格栅至沉砂池740 800 1.55 3.2 6.28 0.020 0.358 0.378

  沉砂池至初沉池740 800 1.55 3.2 160.63 0.514 0.358 0.872

  初沉池至A2O 1470 1000 1.91 3.8 214.50 0.815 0.544 1.359

  A2O至配水井1470 1000 1.91 3.8 261.34 0.993 0.544 1.537

  配水井至二沉池1470 1000 1.91 3.8 69.15 0.263 0.544 0.807

  二沉池至消毒渠367.5 1000 1.25 2.4 114.07 0.274 0.233 0.507

  消毒渠至出水口1481 1000 1.99 3.9 8.91 0.008 0.590 0.598

  4.3.3构筑物高程确定

  表4-3主要构筑物标高

  构筑物名称液面标高/m顶部标高/m底部标高/m

  中格栅-0.30 0.00-1.40

  污水提升泵房-0.30+6.02-4.00

  细格栅+5.61+5.91+4.56

  沉砂池+5.08+5.38+2.79

  初沉池+3.98+4.30-3.66

  A2O生化池-0.30 0.00-4.80

  配水井—+4.36-2.13

  二沉池+1.21+1.48-4.96

  消毒池-0.18+0.38-0.73