污 水 处 理 厂 设 计姓名:魏占水班级:环境工程一班学号:200805030118课程 作 业目录一、进出水水质 (1)二、工艺选择 (1)三、各构筑物的设计 (2)1、粗格栅 (2)2、细格栅 (2)3、沉砂池 (3)4、初次沉淀池 (4)5、A/O生物脱氮工艺 (5)6、二次沉淀池 (8)7、污泥浓缩池 (9)四、各构筑物的CAD图 (10)1、粗格栅 (10)2、细格栅 (11)3、沉砂池 (12)4、初次沉淀池 (14)5、A/O反应池 (15)6、二次沉淀池 (17)7、污泥浓缩池 (18)五、厂区平面布置图 (19)一、进出水水质3 此时,K z =1.3,则Q max =K z ·Q p =1.3×180000=234000m /d 生活污水:雨污分流,占总水量的70%。
工业废水:管道输送,占总水量的30%。
二、工艺选择主体工艺选择:生活污水B/C=Lmg Lmg /600/350=0.58;工业污水B/C=L mg L mg /1000/300=0.3;都可生化,选择生物方法处理,各方法比较如下:由于设计流量Q max =234000m 3/d ,水量较大,且进水水质中总氮,总磷含量较低,故选用处理流量范围广,氮磷去除效果一般,各项成本都较低的A/O 工艺。
工艺流程图如下:1. 水质差别不大,采用生活污水与工业废水混合处理。
混合后的水质为COD=720mg/L ,BOD=335mg/L ,SS=290mg/L ,氨氮为61.5mg/L ,色度3倍,pH=7.3,挥发酚为4.5mg/L 。
污水4. 由于污水经过格栅后仍有一些较大颗粒物和SS ,设置沉砂池与沉淀池。
5. 氨氮与挥发酚含量较低,且都在生物处理能力范围内,不单独进行处理。
6.N T COD =5.61720=11.7>8,BODTP =0<0.06,可以用A/O 工艺进行生物处理。
三、各构筑物的设计1. 粗格栅取格栅断面为,形状系数β=1.83,安装倾角α=600,栅间距b=30mm 。
栅渣截留量W 1=0.03m 3/103m 3生活污水,栅渣含水率80%,ρ=960kg/m 3,采用机械钢丝型格栅除污机。
栅前水深h 控制在1m ,过栅流速控制在0.9m/s 。
则间隙数n=vh b Q ⋅⋅⋅αsin max =3600249.01103060sin 2340003⨯⨯⨯⨯⨯︒⋅-=94 格栅渠宽B=S ·(n-1)+b ·n=10×(94-1)+30×94=3750mm >3m 。
由于宽度过宽,设四台粗格栅,其中一台备用,渠宽取1.3m 。
栅均流量Q =3m ax Q =3234000=78000m 3/d验证栅前渠内水流速度v 1=h b Q ⋅=36002413.178000⨯⨯⨯=0.69m/s ,符合0.5~0.9m/s 的要求。
取进水渠宽B 1=0.8m ,栅前渐扩角α1=200,栅前渠长0.5m ,栅后渠长1m ,超高h 2=0.3m 。
则栅前渐扩渠长度l 1=11tan 2αB B -=︒-20tan 28.03.1=0.686m ,栅后渐缩渠长度l 2=0.5l 1=0.5×0.686=0.343m 。
栅前总高H 1=h+h 2=1+0.3=1.3m ,总长L=l 1+0.5+αtan 1H +1+l 2=0.686+0.5+︒60tan 3.1+1+0.343=3.28m 。
水头损失h 1=k ·Δh 0=k ·ξ·g v 22·sin α=k ·β·34)(bS ·g v 22·sin α=3×1.83×34)3010(×81.929.02⨯×sin600 = 0.045m栅渣量W=10001W Q p =100003.0180000⨯=5.4m 3/d ,格栅工作平台标高高出栅前最高设计水位0.5m ,有安全和冲洗设施,工作台两侧过道宽度因采用机械清渣取1.5m 。
2. 细格栅取格栅断面为 ,形状系数β=1.83,安装倾角α=600,栅间距b=5mm 。
栅渣截留量W 1=0.11m 3/103m 3生活污水,栅渣含水率80%,ρ=960kg/m 3,采用机械钢丝型格栅除污机。
栅前水深h 控制在1m ,过栅流速控制在1.0m/s 。
格栅渠宽B=S ·(n-1)+b ·n=10×(504-1)+5×504=7550mm >3m 。
由于宽度过宽,设四台细格栅,其中一台备用,渠宽取2.8m 。
栅均流量Q =3m ax Q =3234000=78000m 3/d则栅前渠内水流速度v 1=h b Q ⋅=36002418.278000⨯⨯⨯=0.32m/s 。
取进水渠宽B 1=1.2m ,栅前渐扩角α1=200,栅前渠长0.5m ,栅后渠长1m ,超高h 2=0.3m 。
则栅前渐扩渠长度l 1=11tan 2αB B -=︒-20tan 22.18.2=2.2m ,栅后渐缩渠长度l 2=0.5l 1=0.5×2.2=1.1m 。
栅前总高H 1=h+h 2=1+0.3=1.3m ,总长L=l 1+0.5+αtan 1H +1+l 2=2.2+0.5+︒60tan 3.1+1+1.1=5.55m 。
水头损失h 1=k ·Δh 0=k ·ξ·g v 22·sin α=k ·β·34)(bS ·g v 22·sin α=3×1.83×34)510(×81.9212⨯×sin600 = 0.6m栅渣量W=10001W Q p =100011.0180000⨯=19.8m 3/d ,格栅工作平台标高高出栅前最高设计水位0.5m ,有安全和冲洗设施,工作台两侧过道宽度因采用机械清渣取1.5m 。
3. 沉砂池由于污水水量大于10万吨每天,选用平流式沉砂池。
取水平流速v=0.3m/s ,沉淀时间t=40s , 有效水深h 2=1m ,超高h 1=0.3m 。
则池长L=v·t=0.3×40=12m ,总过水断面A 总=v Q max=3.0243600234000⨯⨯=9.0m 2 总宽B 总=2h 总A =103.9=9.0m ,取池数n=1,且留有备用,每个池子有3格,每格宽3m ,总宽9m 。
取计算时间T=1.5d ,沉砂量x=25m 3/106m 3生活污水, 沉砂室所需容积V 总=610T x Q p ⋅⋅=6105.125180000⨯⨯=6.75m 3, 每格有沉砂斗两个,沉砂斗数n 斗=6,则沉砂斗容积V 0=斗总n V =675.6=1.13m 3。
根据预算的V 0采用方形沉砂斗,斗壁与水平面夹角为60°,则tan60°=213'a a h -据上式取沉砂斗上断面宽a 1=1.5m ,下断面宽a 2=0.75m ,则垂直高度h 3′=0.87m 。
此时V 0=()222121331a a a a h ++⋅'=()2275.075.05.15.187.031+⨯+⨯⨯=1.14m 2。
沉砂室宽度l =15.021--a L =15.05.1212-⨯-=4.43m 。
取池底坡度i=0.02,则沉砂室垂直高度h 3=23il h +'=0.87+0.02×4.43=0.96m 。
取排砂管直径D=500mm ,总高H=h 1+h 2+h 3=0.3+1+0.96=2.26m 4. 初次沉淀池由于水量大于11万吨每天,选用中心进水,周边出水的辐流沉淀池,池数n=6。
取表面水力负荷q ′=2.5m 3/(m 2·h),沉淀时间t=1.5h 。
超高h 1=0.3m ,缓冲层高度h 3=0.5m 。
沉淀部分水面面积F=q n Q '⋅max =5.2624234000⨯⨯=650m 2。
池子直径D=πF 4=14.36504⨯=28.8m , 取D=30m ,则沉淀部分水面面积F=42D π=43014.32⨯=706.5m 2表面水力负荷q ′=F n Q ⋅max =5.706624234000⨯⨯=2.3 m 3/(m 2·h),有效水深h 2= t q ⋅'=2.3×1.5=3.45m 验证直径与有效水深之比2h D =45.330=8.7,在6~12范围内,符合要求。
取污泥含水率P 0=96%,进水SS 浓度C 0=150mg/L ,且去除率55%,排泥间隔时间T=1.5d 即污泥区所需容积V 污泥=)1()(010P c c T Q p -⋅-⋅⋅γ=)96.01(100015.0)45.01(5.1180000-⨯⨯-⨯⨯=556.9m 3取泥斗倾斜角度为60°,即tan60°=215r r h -=1.732。
据上式取泥斗垂直高度h 5=1.5m ,上断面半径r 1=1.87m ,下断面半径r 2=1m 。
则泥斗容积V 斗=)(32221215r r r r h ++⋅⋅π=)1187.187.1(5.1314.322+⨯+⨯⨯=10.0m 3 取池底坡度i=0.06,池底圆锥部分垂直高度h 4=(R-r 1)·i=(15-1.87)×0.06=0.79m 池底圆锥部分容积V 锥=)(321124r Rr R h ++⋅⋅π=)87.187.11515(79.0314.322+⨯+⨯⨯=212m 3 检验沉淀部分容积n ·(V 斗+V 锥)=6×(10.0+212)=1332m 3>V 污泥=556.9m 3 池子直径D=30m>20m ,采用周边传动的刮泥机,周边线速度采用1.5m/min 沉淀池总高H=h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=0.3+3.45+0.5+0.79+1.5=6.54m 进水系统:①进水管:单池进水管流量Q 单=nQ p =246180000⨯=1250m 3/h ,取进水水流速度v=1m/s 。
过水断面面积f=v Q 单=360011250⨯=0.35m 2,管径D 1=πf 4=14.335.04⨯=667.7mm②出水口部分:设有导流孔,为8个,每个导流孔面积f ′=nf =835.0=0.044m 2孔尺寸a=90mm ,b=500mm ,孔间距c=150mm 。