《水污染控制工程》课程设计

发布 2022-10-03 00:06:28 阅读 4526

1、设计题目。

5000t/d的城市污水处理厂。

2、设计要求。

① 工艺选择要求技术先进,在处理出水达到排放要求的基础上,鼓励采用新技术;

② 充分考虑污水处理与中水回用相结合;

③ 除磷脱氮是工艺选择中关键之一,方案设计中必须全面考虑;

④ 工程造价是工程经济比较的基础,控制工程总造价是小城镇生活污水处理技术之一;

⑤ 工程运行管理方便,处理成本低。

3、设计步骤。

水质、水量(发展需要、丰水期、枯水期、平水期);

② 地理位置、地质资料调查(气象、水文、气候);

③ 出水要求、达到指标、污水处理后的出路;

④ 工艺流程选择,包括:处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数;

⑤ 评价工艺;

⑥ 设计计算;

⑦ 建设工程图(流程图、高程图、厂区布置图)。

4、设计任务。

宁波浩浩污水处理厂处在宁波江东区,现有常住人口90000人。该地区规划期为十年(2005-2020),规划期末人口为120000人,生活污水排放定额为250升/人·天,拟建一城镇污水处理厂,处理全城镇污水。预计规划期末镇区工业污水总量为20000吨/日,同时,要求所有工业废水排放均按照《污水排入城市下水道水质标准》(cj18-86)执行。

现规划建设一城市污水处理厂,设计规模为50000吨/日,污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准,主要控制指标如下:

5、方案确定。

氧化沟工艺。

进水格栅→提升泵房→沉砂池→氧化沟→二沉池→消毒池→污泥泵房→污泥浓缩池→污泥脱水→干燥污泥。

本工艺主要特点:

在流态上,氧化沟介于完全混合和推流之间。氧化沟的这种独特的水流状态,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以将其区分为富氧区、缺氧区,有以进行硝化和反硝化,取得脱氮的效果。

可考虑不设置初沉池,原污水经过格栅和沉砂池预处理,已经有效防止污水中无机沉渣沉积,有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度。

可考虑不单独设置二沉池,使氧化沟与二沉池合建,可省去污泥回流装置。

bod负荷低,同活性污泥法的延时曝气系统对比,具有下列各项效益:

a.对水温、水质、水量的变动有较强的适应性。

b.污泥龄一般可达15~30天,为传统活性污泥系统的3~6倍。可以存活、繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物。如果运行得当,氧化沟能够具有反硝化脱氮的效果。

c.污泥产率低,且多已达到稳定的程度,勿需再进行硝化处理。

脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分取决于内循环量,要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧。

化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的,从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。

氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行,电耗较小,运行费用较低。

设计中采用改良型的carrousel氧化沟。carrousel氧化沟使用立式表曝机,曝气机安装在沟的一端,因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区,有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉降,设计有效水深4.0-4.

5米,沟中的流速0.3米/秒。bod5的去除率可达95%-99%,脱氮效率约为90%,除磷效率约为50%,如投加铁盐,除磷效率可达95%。

第二章污水处理工艺流程说明。

1)排水现状:

城镇主干道下均敷设排污管、雨水管,雨污分流。

2)排放水体:

污水处理厂厂址位于镇西北角,厂区地面标高为25.3米,排放水体常年平均水位标高为22.2米,最高洪水位标高为24.

2米。该水体为全镇生活与灌溉水源,镇规划确保其水质不低于三类水标准。

二、工艺流程图。

第三章工艺流程设计计算。

设计流量:平均流量:

根据内插法计算总变化系数:

所以,设计流量:

设备设计计算:

一、 格栅。

格栅由一组平行的金属栅或筛网制成,安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷,并使之正常运行。

设计参数:设栅前水深h=0.8m,过栅流速取v=0.9m,用中格栅,格栅间隙e=20mm,格栅安装倾角α=60°

栅条的间隙数:

过栅水头损失:

因栅条为矩形截面,取k=3,则:

栅后槽总高度:

取栅前渠道超高,栅前槽高。

栅槽总长度:

每日栅渣量:

取。采用机械清渣。

二、 提升泵房。

1、水泵的选择。

设计水量67500,选择用4台潜污泵(3用1备)

所需扬程为6.0m

选择350qz-100型轴流式潜水电泵。

2、集水池。

1)、容积按一台泵最大流量时6min的出水流量设计,则集水池的有效容积。

(2)、面积取有效水深,则面积。

集水池长度取10m,则宽度,取4.5m

集水池平面尺寸。

保护水深为1.2m,实际水深为4.2m

(3)、泵位及安装。

潜水电泵直接置于集水池内,电泵检修采用移动吊架。

三、 沉砂池。

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒,一般设于泵站、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初次沉淀池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。

选型:曝气沉砂池。

设计参数:设计流量=,设水力停留时间t=2min

水平流速。每污水所需曝气量为。

1)、总有效容积。

取。2)、池断面积。

3)、池总宽度。

4)、池长。

5)、所需曝气量。

四、氧化沟工艺。

拟用卡罗塞(carrousel)氧化沟,去除bod5与cod之外,还具备硝化和一定的脱氮除磷作用,使出水nh3-n低于排放标准。氧化沟按近期设计分6座,按最大日平均时流量设计,每座氧化沟设计流量为:

设计参数。设采用最小泥龄:30d(稳定污泥)

mlss=4000mg/l

f=mlvss/mlss=0.7,则mlss=2800mg/l

曝气池:do=2mg/l

二次沉淀池设计参数:

表面负荷:固体负荷:

堰负荷:二次沉淀池设计参数:中心进水,吸泥,有刮泥机;

二次沉淀池最少2座;

回流污泥浓度:10g/l

设计出水所含的为20 mg/l,则出水所含溶解性为采用污泥龄30d,则日产泥量为:

kg/d设其中有12.4%为氮,近似等于tkn中用于合成部分为:

0.1242529=313.6kg/d

即:tkn中有mg/l用于合成。

故需用于氧化的nh3-n=35-4.6-2=28.4mg/l

需用于还原的no3-n =28.4-10=18.4mg/l

碱度平衡计算(已知每去除1mg碳源bod产生0.1mg碱度)

设进水中碱度为280mg/l(以caco3)计。

剩余碱度=280-7.1×28.4+3.0×18.4+0.1×(200-4.6)=153.1mg/l(caco3)此值可使ph≥7.2 mg/l

计算硝化速度:

故泥龄:d采用安全系数为2.5,故设计污泥龄为:2.54.2=10.5d

原假定污泥龄为30d,则硝化速率为:

单位基质利用率:

mlvss=f × mlss=0.74000=2800mg/l

所需的mlvss总量=

曝气池容m3

水力停留时间:h

再计算脱硝所需池容及停留时间:

15℃时,0.0136kgno3-n/

还原no3-n的总量=kg/d

脱硝所需mlvss=kg

脱硝所需池容: m3

水力停留时间:h

故氧化沟的总池容为34134+32616=66750m3

总水力停留时间为12.1+11.6=23.7h

曝气器计算:

实际需氧量(aor)

包括以下四项:

去除:196×67500/(1-e-0.23×5);

所产污泥的:-1.42×2529

硝化需氧:4.6×28.4×67500

脱硝提供氧:-2.6×18.4×67500

四项共合 aor=24946kg/日。

折算为标准需氧量:

污泥计算:回流污泥量:

故 r=62.7%

剩余污泥干重。

六、消毒接触池。

接触时间,设计接触池各部分尺寸。

1)、接触池容积v

2)、采用矩形隔板式接触池2座n=2 ,每座池容积。

3)、接触池水深,单格宽,则池长。

水流长度。每座接触池的分格数=

4)、加氯间。

加氯量按每平方米投加5g计,则。

加氯设备选用3台regal-2100型负压加氯机(2用1备),单台加氯量为10kg/h

七、污泥泵房。

设计污泥回流泵房2座。

1、 设计参数。

污泥回流比100%

设计回流污泥流量50000m3/d

剩余污泥量2130m3/d

2、 污泥泵。

回流污泥泵6台(4用2备),型号 200qw350-20-37潜水排污泵。

剩余污泥泵4台(2用2备),型号 200qw350-20-37潜水排污泵。

3、 集泥池。

、容积按1台泵最大流量时6min的出流量设。

取集泥池容积50m3

、面积有效水深,面积。

集泥池长度取5m,宽度。

4、 泵位及安装。

排污泵直接置于集水池内,排污泵检修采用移动吊架。

八、污泥浓缩池。

初沉池污泥含水率大约95%

设计参数。1、浓缩池尺寸。

2、浓缩后污泥体积。

采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。

第五章高程布置及计算。

一、高程布置原则。

① 充分利用地形地势及城市排水系统,使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物,排出厂外。

协调好高程布置与平面布置的关系,做到既减少占地,又利于污水、污泥输送,并有利于减少工程投资和运行成本。

做好污水高程布置与污泥高程布置的配合,尽量同时减少两者的提升次数和高度。

协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计,既便于正常排放,又有利于检修排空。

二、高程布置结果。

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第一章总论 1 一 课程设计题目 1 二 课程设计内容 1 三 基本资料 1 第二章污水处理工艺流程说明 2 一 污水厂设计进出水水质 2 二 污水处理工艺的选择 2 三 主要工艺参数 3 第三章处理构筑物设计计算 4 一 格栅的设计计算 4 二 污水提升泵房 6 三 沉砂池的设计计算 7 四 初沉...

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