资源描述
南方某镇
污水解决厂工艺方案设计
课程名称:环境工程设计基本
学 院:化学与环境学院
年 级:12环境工程
指引教师:张刚
组 员
罗 娟()
唐聆婷()
高泽纯()
蒋俊华()
李海天()
第一章 设计任务以及根据
通过都市污水解决厂课程设计,巩固学习成果,加深对污水解决课程内容学习与理解,掌握污水解决厂设计办法,培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指引下,基本能独立完毕一种中、小型污水解决厂工艺设计,锻炼和提高分析及解决工程问题能力。
1.1.项目概况:该镇位于南方地区,风景优美,山清水秀,但近年来由于工业迅速发展,排放大量工业废水导致河流等水体水质日益恶化。为保护环境,该镇规划建设一座城乡污水解决厂,将生活污水和工业废水集中解决。
1.2.设计规模:设计水量15万吨每天,其中生活污水约占总水量40%,工业污水约占总水量60%
1.3.设计水质:该镇是工业重镇,工业污水占比重较大,污水水质CODcr为250—450mg/L,相应BOD约为140-230 mg/L。规划原则上布置污染较小工业,但详细工业难以预料,因而,工业废水水质也难以拟定。生活污水水质属普通浓度。
综合考虑该镇特点,参比有关都市污水水质,拟定污水解决厂进水水质CODcr为390mg/L,相应BOD约为210mg/L ,SS为210mg/L。
1.4.解决目的:城乡污水解决厂出水排入GB3838 地表水Ⅲ类功能水域(划定饮用水水源保护区和游泳区除外),执行一级B排放原则,即:
1.5.温度、气象条件:
(1)风向及风速:常风向为东南风,最大风速8m/s;
(2)气温:月平均最高气温37.2℃,最低气温5.1℃。
1.6.厂址地形、地物状况:厂区地面基本平坦,高差相差1米左右,高程在25—26米之间,厂区基本上是河滩地,周边很大面积内没有农田。
1.7.水文地质条件:
(1)流经该市河流最高水位为24.00m,最低水位22.80m,平均水位23.00m,河水最高水温25℃,最低水温8℃,平均水温14℃
(2)地下水水位高程为21.00m,地下水无侵蚀性。
(3)工程地质良好,土质基本上是砂砾石层,地基承载力18~20T/M2,适当于工程建设;
(4)最大积雪深度0厘米,最大冻土深度0厘米,地震设防级别:6级如下。
1.8.用电条件:解决厂址附近可以提供双电源或双回路供电需求。
第二章 设计工艺选取
2.1.污水水量拟定
由设计资料知,该市每天平均污水量为:=15万m3/天=6250m3/h
总变化系数总变化系数:Kz= 1.3
故污水设计流量Q==195000t/d=8125 m3/h=2.26m3/s
式中 都市每天平均污水量,m3/h;
总变化系数;
设计流量
2.2.工艺设计初步选取
解决水量:19.5万t/d
BOD
COD
SS
进水水质(mg/L)
210
390
210
出水水质(mg/L)
20
60
20
解决限度
90.48%
84.62%
90.48%
该厂解决水量不不大于100000t/d,属于大型污水解决厂,其二级解决适合用活性污泥法进行解决,国内外都市污水解决厂厂采用工艺有普通活性污泥法、A/O法、A2/O法、AB工艺、氧化沟法、SBR间歇式活性污泥法等工艺。又本设计对BOD5去除率规定较高,对氮磷去除没有特殊规定,而普通活性污泥工艺对BOD5去除率高,可达90%~95%,稳定性较强,系统启动时间短,故而采用普通活性污泥法。
2.3.活性污泥法选取
活性污泥法自创造以来,依照反映时间、进水方式、曝气设备、氧来源、反映池型等不同,已经发展出各种变型,这些变型方式有还在广泛应用,同步新开发解决工艺还在工程中接受实践考验,采用时需慎重区别对待,因地因时加以选取。
(1)老式推流式
老式推流式活性污泥法工艺流程,污水和回流污泥在曝气池前端进入,在池内呈推流形式流动至池末端,由鼓风机通过扩散设备或机械曝气机曝气并搅拌,由于廊道长宽比规定在5~10,因此普通采用3~5条廊道。在曝气池内进行吸附、絮凝和有机污染物氧化分解,最后进入二沉池进行解决后污水和活性污泥分离,某些污泥回流至曝气池,某些污泥作为剩余污泥排放。老式推流式运营中存在重要问题,一是池内流态呈推流式,首端有机污染物负荷高,耗氧速率高;二是污水和回流污泥进入曝气池后,不能及时与整个曝气池混合液充分混合,易受冲击负荷影响,适应水质、水量变化能力差;三是混合液需氧量在长度方向是逐渐下降,而充氧设备普通沿池长是均匀布置,这样会浮现前半段供氧局限性,后半段供氧超过需要现象。
(2)完全混合法
污水与回流污泥进入曝气池后,及时与池内混合液充分混合,池内混合也是有待泥水分离解决水。
该工艺具备如下特性:
①进入曝气池污水不久即被池内已存在混合液所稀释、均化,入流浮现冲击负荷时池液构成变化较小,由于骤然增长负荷可为全池混合液所分担,而不是像推流中仅仅由某些回流污泥来承担,因此该工艺对冲击负荷具备较强适应能力,合用于解决工业废水,特别是浓度较高工业废水。
②污水在曝气池内分布均匀,F/M值均等,各部位有机污染物降解工况相似,微生物群体构成和数量几近一致,因而,有也许通过对F/M值调节,将整个曝气池工况控制在最佳条件,以更好发挥活性污泥净化功能。
③曝气池内混合液需氧速率均衡。
完全混合活性污泥法系统由于有机物负荷较低,微生物生长普通位于生长曲线静止期或衰老期,活性污泥易于产生膨胀现象。
(3)吸附-生物降解工艺(AB法)
AB解决工艺重要特性是:
①整个污水解决系统共分为预解决段、A级、B级三段,在预解决段只设格栅、沉沙等解决设备,不设初沉池;
②A级由吸附池和中间沉淀池构成,B级由曝气池及二沉池构成;
③A级与B级各自拥有独立污泥回流系统,每级可以哺育出各自独特、适合本级水质特性微生物种群。
A级以高负荷或超高负荷运营,曝气停留时间在2~4h,污泥泥龄15~20d。
该工艺解决效果稳定,具备抗冲击负荷能力,在欧洲有广泛应用。该工艺还可以依照经济实力进行分期建设。
结合BOD解决效果以及建厂难度和资金投入之后决定选取最为成熟历史悠久老式推流式活性污泥法
。
四.工艺流程图
第三章 污水解决厂构筑物计算
3.1污水泵房工艺流程:
3.1.1泵前格栅设计计算:
3.1.1.1泵前格栅
设计中取四组格栅,N=4组,每组格栅单独设立,安装角度α=60°
3.1.1.2格栅间隙数:
式中:
n——格栅栅条间隙数(个);
Q——设计流量2.26(m3/s);
N——设计格栅组数4(组);
h——格栅栅前水深1..0(m);
b——格栅栅条间隙0.02(m);
v——格栅过栅流速0.8(m/s);
α——格栅倾角60(°)。
3.1.1.3格栅槽宽度:
B=S(n-1)+bn =0.01×(33-1)+0.02×33=0.98m
式中:
B——格栅槽宽度(m)
S——每根格栅条宽度0.01(m),栅条采用直径为10mm圆钢。
3.1.1.4进水渠道渐宽某些长
式中:
l1——进水渠道渐宽某些长度(m);
B1——进水明渠宽度,取0.65(m);
α1——渐宽处角度(°),普通采用10-30°,取α1=20°
3.1.1.5出水渠道渐窄某些长度:
3.1.1.6通过格栅水头损失:
式中:
h1——水头损失(m);
β——格栅条阻力系数,查表β=1.67~2.42,取β=1.79;
k——格栅受污物堵塞时水头损失增大系数,普通采用k=3。
3.1.1.7栅后明渠总高度:
H=h+h1+h2 =1.0+0.06+0.3=1.36m
式中:
H——栅后明渠总高度(m);
h2——明渠超高(m),普通采用0.3-0.5m,取h2=0.30m
3.1.1.8栅槽总长度:
式中:
L——格栅槽总长度(m);
H1——栅前明渠深度(m),设计中H1=1.0+0.3=1.30m
3.1.1.9每日栅渣量计算:
式中:
W——每日栅渣量(m3/d);
W1——每日每103m3污水栅渣量(m3/103m3污水),普通采用0.04-0.06m3/103m3污水,取W1=0.04。
W=1.5m3/d > 0.2m3/d。采用机械除渣, 无轴输送机输送栅渣
本设计采用自灌式水泵,自灌式水泵多用于常年运转污水泵站,其长处是:启动及时可靠,管理以便。由于自灌式启动,故采用集水池与机器间合建。
3.1.2选泵设计计算
3.1.2.1选泵前扬程估算:
格栅前水面标高=进水管液面标高=24.1
格栅后水面标高=集水池最高水位标高=格栅前水面标高-格栅压力损失
污水流经格栅压力损失按0.1m估算,则:
格栅后水面标高=24
集水池有效水深取2.0m,则:
集水池最低水位标高=24-2=22.00m
水泵净扬程HST=出水井水面标高-集水池最低水位标高=29.08-22=7.08
水泵吸、压水管路(含至出水井管路)总压力损失估算为2.0mH2O;
则水泵扬程H=7.08+2=9.08m。
3.1.2.2水泵机组选取:
选取五台水泵,四用一备,则:
型号
数量
转速
水泵效率
电动机功率
400WLⅡ2200-12
4用,1备
735r/min
80%
90KW
3.1.2.3.泵站平面布置:
(1)吸水管路布置:
为了保证良好吸水条件,每台水泵设单独吸水管,每条吸水管设计流量均为2031.3m3/h,采用DN800钢管,流速v1=0.85m/s;在吸水管起端设一进水喇叭口,其直径为DN1200,吸水管路上设90°弯头2个,电动闸阀1个,偏心渐缩管1个,扬程计算如下:
吸水管路水头损失为:h=h1+h2=0.393m。
(2)压水管路布置:
每条压水管设计流量均为2031.3m3/h,采用DN1000钢管,流速v1=0.85m/s,压水管路上设同心渐扩管两个,单向止回阀一种,闸阀一种。
出水管路水头损失计算,选取一条阻力损失最大管路作为核算对象,计算泵站内压水管路水头损失
吸、压水管路总水头损失为:
h=hAB+hBC+h5=0.534m<2.0m;
则水泵所需扬程为:
H=0.534+7.08<12,所选水泵扬程为12m,满足规定。
(3)泵座基本设计:
①泵基本长度
取1.4m
②泵基本宽度
取1.5m
3.1.2.4集水池设计计算:
(1)集水池容积计算:
①集水池容积按1台泵min流量计算,则:
则集水池面积:
②按照满足水泵间布置规定计算容积:
水泵间长度:
水泵间长度是指水泵间两墙轴间距离。依照主机组台数、布置形式、机组间距、边机组段长度等因素拟定,应满足机组吊运和泵房内交通规定,用下式表述:
L —— 泵房长度(mm);
l0—— 主机组基本长度(mm);
l1—— 主机组基本间距(mm);
L1——主机组基本到墙壁之间距离(mm)
n —— 主机组台数。
计算中取L1=5m,l0=1.5m,l1=2m,n=5,则L=25.5m。
水泵间跨度:
水泵间跨度是水泵间进出水侧(或柱)轴线之间距离,应依照水泵、阀门、所配其她管件尺寸,并满足安装、检修及运营维护通道或交通道布置规定而定。即:
(3-24)
B —— 水泵间跨度(mm);
b1、b8—— 轴线之间墙壁厚度(mm);
b2—— 水平管长,依照管道检修空间而定,普通不不大于300mm;
b3—— 偏心渐缩管长度(mm);
b0—— 水泵长度(mm);
b4 —— 同心渐扩管长度(mm);
b5—— 水平接管长度,依照闸阀长度及闸阀、管道检修需要而定(mm);
b6—— 闸阀长度(mm);
b7—— 交通道宽度(mm)。
计算中取b0=1710mm,b1=400mm,b2=1000mm,b3=1050mm,b4=2500mm,b5=1000mm, b6=2054mm,b7=mm,b8=400mm,则B=12.114m。
依照水泵间长度L=25.5m及水泵间跨度B=12.114m拟定泵站长为24m,水泵间宽为13m。依照水量可以拟定集水池宽为b=110/24=4.58m,设计中取b=13m
则集水池面积为312m2
(2)集水池最高水位=进水管内水面标高-格栅水头损失=24.06-0.06=24.00m;
(3)集水池最低水位=集水池最高水位-有效水深=24-2 =22m;
(4)集水池池底坡度为0.05,坡向吸水坑,吸水坑深度1.00m,上底宽2.5m,下底宽1.5m。
(5)泵房形式采用矩形,长24m,宽13m,高15m.
3.2、细格栅
设计中取四组格栅,N=4组,每组格栅与沉砂池合建,安装角度α=60°,设 计流量为2.26m3/s。
3.2.1格栅间隙数:
(4-1)
式中:
n——格栅栅条间隙数(个);
Q——设计流量(m3/s);
α——格栅倾角(°);
N——设计格栅组数(组);
b——格栅栅条间隙(m);
h——格栅栅前水深(m);
v——格栅过栅流速(m/s)。
设计中取h=0.4m,v=0.9 m/s,b=0.01m ,α=60°,N=4,Q=2.26 m3/s,则 计算得到n=74个
3.2.2格栅槽宽度:
B=S(n-1)+bn=0.01(74-1)+0.01*74=1.47(m)
式中
B——格栅槽宽度(m);
S——每根格栅条宽度(m)。
设计中取S=0.010m,则计算得B=2.93m。
3.2.3通过格栅水头损失:
h1——水头损失(m);
β——格栅条阻力系数,圆形栅条β=1.79
k——格栅受污物堵塞时水头损失增大系数,普通采用k=3。
3.2.4栅后明渠总高度:
H=h+h1+h2 =0.8+0.19+0.3=1.29m (3-6)
H——栅后明渠总高度(m);
h2——明渠超高(m),普通采用0.3-0.5m,设计中取h2=0.30m
3.2.5格栅某些总长度:
式中:
l1——进水渠道渐宽某些长度(m);
l2——出水渠道渐窄某些长度:
B1——进水明渠宽度,取0.65(m);
L——格栅某些总长度(m);
α1——渐宽处角度(°),普通采用10-30°,取α1=20°
H1——格栅明渠深度(m)。
3.2.6每日栅渣量计算:
W——每日栅渣量(m3/d);
W1——每日每103m3污水栅渣量(m3/103m3污水),普通采用0.04-0.06m3/103m设计中取W1 =0.06m3/103m3污水,细格栅采用人工
3.2.7进水与出水渠道:
都市污水通过DN1600mm管道送入进水渠道,格栅进水渠道与格栅槽相连,格栅与沉砂池合建一起,格栅出水直接进入沉砂池,进水渠道宽度B1 =B=1.6m,渠道水深h1=h=0.8m。
3.3、沉砂池及其设计:
沉砂池按照运营方式不同可分为平流式沉砂池,竖流式沉砂池,曝气式沉砂池,涡流式沉砂池。
设计中采用4组平流沉砂池,沉砂池设4组,N=4组,平均设计流量为1.74m3/s,每组流量0.435 m3/s,最大平均流量为2.26 m3/s,每组流量0.565 m3/s
3.3.1沉砂池长度:
L=v∙t=0.25x40=10m
式中:
L——沉砂池长度(m);
v——设计流量时流速(m/s),普通采用0.15-0.30m/s,取0.25 m/s;
t——设计流量时流过时间(s),普通采用30~60s,取40s。
3.3.2水流过水断面积:
3.3.3沉砂池宽度(每组沉砂池设两格):
式中:h2——沉砂池有效水深(m),普通采用0.25-1m,取h2=0.8m。
3.3.4沉砂室所需容积:
式中:
X——都市污水沉砂量(m3/106m3污水),普通采用30m3/106m3污水;
T——清除沉砂间隔时间(d),普通取1-2d,取T=2d。
3.3.5每个沉砂斗容积:
式中:
n——沉砂斗个数(个),设计中取每一种分格有1个沉砂斗,共有n=1×2×4=8个沉砂斗
3.3.6沉砂斗高度:
沉砂斗高度应能满足沉砂斗储存沉砂规定,沉砂斗倾角α>60°。
校核沉砂斗角度tgα==3.47,α=73.9°>60°
3.3.7沉砂室高度
式中:
H——沉砂池总高度(m);
H1——沉砂池超高(m),普通采用0.3~0.5m,取0.3。
3.3.8验算最小流速
式中,
Vmin——最小流速(m/s),普通采用v≥0.15m/s;
——最小流量(),普通采用0.75;
——沉砂池格数(个),最小流量时取1;
——最小流量时过水断面面积()。
3.3.9进水渠道
格栅出水通过DN1200mm管道送入沉砂池进水渠道,然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内流速为:
式中,
V1——进水渠道水流流速(m/s);
B1——进水渠道宽度(m),取1.0m;
H1——进水渠道水深(m),取0.8m。
3.3.10出水管道
出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头为:
式中,
H1——堰上水头(m);
m——流量系数,普通采用0.4~0.5,取0.4;
b2——堰宽(m),等于沉砂池宽度。
出水堰自由跌落0.1~0.15m后进入出水槽,出水槽宽1.0m,有效水深0.8m,水流流速0.62m/s,出水流入出水管道。出水管道采用钢管,管径DN1200。
3.3.11排砂管道
采用沉砂池底部管道排砂,排砂管道管径DN200。
平流式沉砂池平面布置图如下:
3.4.初沉池及其设计:
初次沉淀池是借助于污水中悬浮物质在重力作用下可如下沉,从而与污水分离,初次沉淀池去除悬浮物40%~55%,去除BOD20%~30%。
初次沉淀池按照运营方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。
设计中采用平流沉淀池,平流沉淀池是运用污水从沉淀池一端流入,按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出,污水在沉淀池内水平流动时,污水中悬浮物在重力作用下沉淀,与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置构成。
沉淀池设四组,N=4组,每组设计流量Q=0.565m3/s。
3.4.1沉淀池表面积:
Q——每组设计流量
A——沉淀池表面积(m2);
q——表面负荷(m3/m2·h),普通采用1.5-3.0m3/m2·h。设计中取q=2
3.4.2沉淀某些有效水深:
t——沉淀时间(h),普通采用1.0-2.0h。设计中取t=1.5h
3.4.3沉淀某些有效容积:
3.4.4沉淀池长度:
v ——设计流量时水平流速(mm/s),取5mm/s。
3.4.5沉淀池宽度:
B=A/L=1017/27=37.7(m)
3.4.6沉淀池格数:
=37.7/5.4=7,
b ——沉淀池分格每格宽度(m)。设计中取b=5.4m
3.4.7校核长宽比及长深比:
长宽比:L/b=27/5.4=5,满足4-5之间规定。
长深比:L/h2=27/3=9 ,满足8-12之间规定。
3.4.8.污泥某些所需容积:
Q——设计流量(m3/s);
C1——进水悬浮物浓度(mg/L);
C2——出水悬浮物浓度(mg/L),普通采用沉淀效率η=40%-60%;
K2——生活污水量总变化系数;
γ——污泥容重(t/m3),约为1;
p0——污泥含水率(%)。
设计中取每次排泥间隔时间T=1d,污泥含水率P0=95%,沉淀池沉淀效率η=50%,出水悬浮物浓度C2=[100%-50%]×C1=0.5×210=105mg/L
3.4.9每格沉淀池污泥某些所需容积:
3.4.10污泥斗容积:
=4.24(5.42+5.4*0.2+0.22)=45.37(m2)
h4”=(5.4-0.5)/2tg60=4.24(m)
a——沉淀池污泥斗上口边长(m),a=5.4m;
a1——沉淀池污泥斗下口边长(m),普通采用0.4-0.5m,取a1=0.5m;
h4”——污泥斗高度(m)。,
得到V1+V2=45.37+19.63=65m2>11.31 m2,满足规定
3.4.11沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.3+4.46=8.06(m)
h1——沉淀池超高(m),普通采用0.3-0.5,取h1=0.5m;
h3——缓冲层高度(m),普通采用0.3m ,取h3=0.3m;
h4——污泥某些高度(m),普通采用污泥斗高度与池底坡度i=1‰高度之和。
设计中,,得h4=h4`+h4``=4.46m
3.4.12进水配水井:
沉淀池分为四组,每组分为7格,每组沉淀池进水端设进水配水井,污水在配水井内平均分派,然后流进每组沉淀池。
配水井内中心管直径:
(4-27)
V2——配水井内中心管上升流速(m/s),普通采用v2≥0.6m/s。
设计中取v2=0.7m/s,得到D’=1.91m。
配水井直径:
(4-28)
V3——配水井内污水流速(m/s),普通取v=0.2-0.4m/s。
设计中取v3=0.3m/s,得到D3=3.48m。
3.4.13进水渠道:
沉淀池分为四组,每组沉淀池进水端设进水渠道,配水井接出DN800进水管从进水渠道中部汇入,污水沿进水渠道向两侧流动,通过穿孔花墙流入沉淀池。进水渠道宽0.5m,有效水深1.2m,穿孔花墙开孔总面积为过水断面面积6%-20%,则过孔流速为:
(4-29)
v2——穿孔花墙过孔流速(m/s),普通采用0.05-0.15m/s;
B2——孔洞宽度(m);
h2——孔洞高度(m);
n1——孔洞数量(个)。
设计中取B2=0.2m,h2=0.4m,n1=49个,得到v2=0.13m/s。
3.4.14出水堰:
沉淀池出水通过出水堰跌落进入出水渠道,然后汇入出水管道排走。出水堰采用矩形薄壁堰,堰上水深H为:
(4-30)
m0——流量系数,普通采用0.45;
b——出水堰宽度(m);
H——出水堰顶水深(m)。
设计中取m0=0.45,b=4.8m,得到H=0.038m。
3.4.15出水渠道:
沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接。
(4-31)
v3——出水渠道水流流速(m/s),普通采用v3≥0.4m/s;
B3——出水渠道宽度(m);
H3——出水渠道水深(m),普通采用0.5-2.0。
设计中取B3=1.5m,H3=0.8m,得到v3=0.41m/s>0.4m/s。
出水管道采用钢管,管径DN=800mm,管内流速为v=1.0m/s,水力坡降i=1.0‰。
3.4.16进水挡板、出水挡板:
沉淀池设进水挡板和出水挡板, 进水挡板距进水穿孔花墙0.5m, 挡板高出水面0.3m,伸入水下1.0m。出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.5m。在出水挡板处设一种浮渣收集装置,用来收集拦截浮渣。
3.4.17排泥管:
沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN200mm,排泥时间t4=30min,排泥管流速v4=0.5m/s,排泥管伸入污泥斗底部。
3.4.18刮泥装置:
沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板伸入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
平流沉淀池剖面如下图:
平流沉淀池剖面图
3.5、曝气池
污水解决限度计算
污水通过一级解决后会解决掉一某些悬浮物()和,解决限度按Error! Reference source not found.取值。
解决级别
解决办法
重要工艺
解决效果
一级
沉淀法
沉淀(自然沉淀)
二级
生物膜法
初次沉淀、生物膜反映、
二次沉淀
活性污泥法
初次沉淀、活性污泥反映、
二次沉淀
表1 解决厂解决效果
设一级解决对BOD5去除率为25%
则进入曝气池中污水浓度:Sa=Syx(1-25%)=210x(1-25%)=157.5mg/L
由于要使出水水质达到一级B原则,因此:
去除BOD浓度为:Sr=Sa-Sg=157.5-20=137.5mg/L=0.1375g/L
污水解决限度
3.5.1曝气池计算与各部位尺寸拟定
曝气池按-污泥负荷法计算
3.5.1.1-污泥负荷率拟定
拟定采用污泥负荷率为0.3
校核:
式中,K2取0.02(介于0.0168~0.0281之间),
f取0.75(介于0.7~0.8之间),
代入,有
因此,污泥负荷率按0.3计算
3.5.1.2拟定混合液污泥浓度X
依照已拟定sN值,查有关资料得SVI值为100-120,取值120。
X值按下式计算
式中 R--污泥回流比,取50%
g r---是考虑污泥在二次沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素关于系数,普通取值1.2左右
代入数值得
3.5.1.2拟定曝气池容积
式中V---曝气池容积m3
S0---原污水BOD5值,mg/L
X---曝气池内混合液悬浮固体浓度,(MLSS)mg/L
代入数值得
3.5.1.3曝气池各某些尺寸拟定
设4组曝气池,则每组容积为:
池深取5m,则各组曝气池面积F为:
池宽:B=1.5H=7.5m
池长:
>,符合规定。
本设计设4组5廊道曝气池,在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道,在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连,污水与二沉池回流污泥从第一廊道进入曝气池。曝气池平面图如图
设五廊道式曝气池:廊道长:
取超高为,则池总高度为:
在曝气池面对初沉池和二沉淀池一侧,各设横向配水渠道,并在池中部设纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接,在两侧横向配水渠道上设进水口,每组曝气池共有3个进水口。
在面对初沉池一侧,在每组曝气池一端,廊道Ⅰ进水口处设回流污泥井,井内设污泥空气提高器,回流污泥由污泥泵站送入井内,由此通过空气提高器回流曝气池。 如图:
3.5.2曝气系记录算与设计
本设计采用鼓风曝气系统。
3.5.2.1需氧量计算
(1)曝气池需氧量计算
式中,a’----活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程需氧率,即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要氧量,以kg计,查表取a’=0.5
b'--- 活性污泥微生物通过内源代谢自身氧化过程需氧率,即每kg活性污泥每天自身氧化所需要氧量,以kg计,查表取'b=0.15
----被降解有机污染物量(mg/L)。
Xv---单位曝气池容积内挥发性悬浮固体(MLVSS)量 kg/m3
代入数值得
(2)去除每kgBOD需氧量
3.5.2.2供气量计算
采用网状膜型中微孔空气扩散器,敷设于距地面0.2m处,沉没水深为4.0m,计算温度定位.
查表得水中饱和溶解氧值为,
(1)空气扩散器出口绝对压力:
(2)空气离开曝气池面时,氧比例按下式计算,
即=
´ 式中EA——空气扩散器氧转移效率,对网状膜型中微孔空气扩散器,取12%
(3)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利温度条件考虑)按下式计算,即:
按最不利温度来计,
(4) 换算成在条件下脱氧清水充氧量:
(5)曝气池平均时供氧量计算:
(6)去除每供气量:
(8)每污水供气量为:
(9)本系统空气总用量除采用鼓风曝气外,本系统还采用空气在回流污泥井提高污泥,空气量按回流污泥量8倍计算,污泥回流比R取值50%,这样,提高回流污泥所需空气量为8x50%x195000=780000=32500
总需气量为:55426.67+32500=87926.67
3.5.2.3鼓风机选定
空气扩散装置安装在距曝气池底0.2m处,因而,鼓风机所需压力为
P=(5.5-0.2+1)x9.8=61.74kpa´+=
鼓风机供气量: 55426.67+30500=85926.67=1432.11m3/min
依照所需压力及空气量,决定采用
3.6.二沉池
辐流式沉淀池
辐流式沉淀池普通采用对称布置,有圆形和正方形。重要由进水管、出水管、沉淀区、污泥区及排泥装置构成。按进出水形式可分为中心进水周边出水、周边进水中心出水和周边进水周边出水三种类型,其中,中心进水周边出水辐流式沉淀池应用最广。周边进水可以减少进水时流速,避免进水冲击池底沉泥,提高池容积运用系数。此类沉淀池多用于二次沉淀池。本设计中采用机械吸泥向心式圆形辐流沉淀池,进水采用中心进水周边出水。
3.6.1设计原则设计参数
1,沉淀池设计数据宜按下表规定取值
4-4 沉淀池设计数据
沉淀池类型
沉淀
时间
表面水
力负荷
每人
每日
污泥量
污泥
含水率
固体负荷
初次沉淀池
—
二次
沉淀
池
生膜
法后
活性污泥法后
2、沉淀池超高不应不大于0.3m。
3、沉淀池有效水深宜采用2.0~4.Om。
4、当采用污泥斗排泥时,每个污泥斗均应设单独闸阀和排泥管。污泥斗斜壁与水平面倾角,方斗宜为60°,圆斗宜为55°。
5、活性污泥法解决后二次沉淀池污泥区容积,宜按不不不大于2h污泥量计算,并应有持续排泥办法;生物膜法解决后二次沉淀池污泥区容积,宜按4h污泥量计算。
6、排泥管直径不应不大于200mm。
7、当采用静水压力排泥时,二次沉淀池静水头,生物膜法解决后不应不大于1.2m,活性污泥法解决池后不应不大于0.9m。
8、二次沉淀池出水堰最大负荷不适当不不大于1.7L/(s·m)。
9、沉淀池应设立浮渣撇除、输送和处置设施。
10、水池直径(或正方形一边)与有效水深之比宜为6~12,水池直径不适当不不大于50m。
11、宜采用机械排泥,排泥机械旋转速度宜为1~3r/h,刮泥板外缘线速度不适当不不大于3m/min。当水池直径(或正方形一边)较小时也可采用多斗排泥。
12、缓冲层高度,非机械排泥时宜为0.5m;机械排泥时,应依照刮泥板高度拟定,且缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。
13、坡向泥斗底坡不适当不大于0.05。
3.6.2.设计计算
设计中选取四组辐流沉淀池,,每组设计流量为0.565。
3.6.2.1沉淀池表面积
式中 ——污水最大时流量,;
——表面负荷,取;
——沉淀池个数,取4组。
池子直径:
取42m
3.6.2.2实际水面面积
实际负荷
,符合规定
3.6.2.3沉淀池有效水深
式中 ——沉淀时间,取2.5h。
m
径深比为: 在6至12之间,符合规定
3.6.2.4污泥某些所需容积:采用间歇排泥,设计中取两次排泥时间间隔为
3.6.2.5污泥斗计算
式中 ——污泥斗上部半径,;
——污泥斗下部半径,;
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