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2018-环境工程设计基础-期末大作业

xx 理工学院期末课程设计题目:某污水处理厂初步方案设计姓名:xxx班级:2015 环境工程 1 班学号:xxxxxxx 指导老师:xxxx设计时间:2018.11-2018.12目录第一章设计概论 (3)1.1设计内容 (3)1.2工艺流程 (3)第二章工艺流程设计计算 (4)2.1设计流量的计算 (4)2.2设备设计计算 (4)2.2.1格栅 (4)2.2.2泵房的设计计算 (6)2.2.3沉砂池 (6)2.2.4初沉池 (7)2.2.5A2/O (8)2.2.6二沉池 (13)2.2.7消毒剂的投加 (16)第三章、污水厂布置 (17)3.1污水处理厂平面布置 (17)3.1.1工艺流程布置 (17)3.1.2构(建)筑物平面布置 (17)3.3.3污水厂管线布置 (18)3.2 污水处理厂高程布置 (18)1、构筑物水头损失 (19)2、污水处理高程计算与布置 (19)第一章 设计概论1.1 设计内容针对某企业生活污水水量及水质特点,设计一套 A 2O 工艺的污水处理初步设 计方案,要求绘出污水处理工艺流程图、平面布置和高程图,对设计工艺和方案 做简要说明。

设计水量: 10000立方/ 天 进水水质如下:序号污染指标 数值 一级 A 标准1 COD Cr ( mg/L ) 350 502 BOD 5 (mg/L )180 10 3 氨氮( mg/L ) 30 5(8) 4悬浮物( mg/L )250 10 5pH7-86-9出水水质要求达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002) 中一级 A 标准。

1.2 工艺流程砂水分离2 栅前间隙数 n Qmax sin= 0.185 sin60=26.2(取 27) Nbhv 2 0.02* 0.365 * 0.9进水中格栅提升泵房 细格栅 沉砂池好氧池 缺氧池 厌氧池初沉池浓缩池泥初 沉 污泵泥饼脱水间贮泥池第二章工艺流程设计计算2.1 设计流量的计算平均流量: Q a =10000m3/d=0.116m3/s查GB50014-2006 《室外排水设计规范》,总变化系数取K Z =1.6 设计流量 Q max :Q max K Z Q a 10000*0.16m3/d=16000m3/d=1.6×10000/86400m3/s=0.185m3/s2.2设备设计计算2.2.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道上、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。

一般情况下,分粗细两道格栅。

格栅型号:链条式机械格栅设计流量 Q max =0.185m2 3 4/s栅前流速 v1 0.7m/ s,过栅流速 v2 0.9m/ s ,格栅栅条间隙数b =0.02 m 栅前部分长度0.5m,格栅倾角60 ,单位栅渣量 0.07m3栅渣 /10 3m3污水1、中格栅设计计算(1) 确定栅前水深B12Qmax2 0.1850.73m11 0.7则 h B1 0.365m23 栅条有效宽度 B S n 1 bn 设计中取S=0.015 m则 B 0.015 27 1 0.02 27 0.93m4 设水渠渐宽部分展开角20 则进水渠渐宽部分长度l1 B B 1=0.93 0.365=0.78m1 2tan12tan20(5) 格栅与出水渠道渐窄部分长度 l 2 l1 0.780.39m22 2(6) 通过格栅的水头损失 采用栅条断面形状为锐边矩形的栅条,则形状系数 β=2.424 2 4 243 v 2 0.015 34 0.823sin 3 2.42 ( ) 3sin60 0.14m 2g0.02 2g(7) 过栅水头损失 h 1 0.14m ,取栅前渠道超高部分 h 2 0.3mH h h 1 h 2 0.365 0.14 0.3 0.805m(8) 格栅总长度h h 2tan tan 0.365 0.31.0tan 60 tan 60 3 .05 m(9) 每日栅渣量Q max W 1 86400 QW 1WK Z 1000 1000 设计中取 W 1=0.05 m 3103m 3污水QW 1 10000 * 0.05 3 3 3W 1 m 3 0.5m 3>0.2m 3 , 宜采用机械清渣1000 10002、细格栅设计计算设计中取格栅栅条间隙数 b =0.01 m ,格栅栅前水深 h =0.365 m ,污水过栅流 速v =1.0 m s ,每根格栅条宽度 S=0.01 m ,进水渠道宽度 B 1=0.8 m ,栅前渠道超 高h 2 0.3m ,每日每 1000m 3污水的栅渣量 W 1 =0.04 m 3103m3则 格栅的间隙数: nQ sin 0.185 sin6048个Nbhv 0.01 0.365 1.0格栅栅槽宽度: B S n 1 bn 0.01 48 1 0.01 48 0.95m 进水渠道渐宽部分的长度: l1B B1 0.95 0.3650.80m2tan 1 2 tan 20进水渠道渐窄部分的长度计算: l 2 l1 0.800.40m22 通过格栅的水头损失:442 2 h 1 k (S)3vsin 3 2.42 0.01 1.0sin60 0.32m1b 2g 0.012gh 1 k 则栅后槽总高度: L l 1 l 2 0.5 1 .00.78 0.39 0 .5栅后槽总高度: H h h1 h20.365 0.32 0.3 0.99m栅槽总长度:L l1l20.5 1.0 h h21 2 tan tan100.365 0.30.80 0.40 0.5 1.0tan60 tan603.08m每日栅渣量:WQ max W 1 86400 QW 1 WK Z 1000 1000设计中取 W 1=0.05 m 3103m 3污水2.2.2泵房的设计计算集水池的设计计算设计中选用 1 台污水泵(1用 1备),,按一台泵最大流量时 计,则集水池的容积为:3V Qt 0.185 * 5* 60 55 .5m 3取集水池的有效水深为 h 2.0m集水池的面积为: A V /h 55.5/ 2 27.75m 2集水池长度取为 6 米,则宽度 B A/ L 27.75/6 4.6m ,取 5m 即集水池尺寸为 L ×B=6m ×5m 保护水深为 1.0m ,则实际水深为 3 米 集水池超高取为 1 米,则集水池高度为 4m2.2.3 沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒,保证后续处理 构筑物的正常运行。

选型:平流式沉砂池 设计参数: 设计流量 Q max =0.185m 3/s ,设计水力停留时间 t=40s 水平流速 v=0.25m/s(1) 长度: l vt 0.25 40 10m(2)水流断面面积:A Q 0.1850.74m 2v 0.25(3) 池总宽度:A 0.74B 0.93m ,有效水深 h 20.8m (4) 沉砂斗容积:Q max X T 86400 3 6 3 V max 6 ,设计中取 T =2d ,X =30m 3/10 6m 3 W 1000 宜采用机械清渣QW 1 10000* 0.05 m 3 0.5m 3>0.2m 31000 5min 的出水量设10用 1 个沉砂斗则其容积为: V 0 V 0.96m 3(5) 沉砂斗各部分尺寸:设贮砂斗底宽 b 1 = 0.5m ;斗壁与水平面的倾角 60°,贮砂斗高 h ' 3=1.0m 2h'3 b 2 3 b 1 1.65m 2 tg60 1(6) 贮砂斗容积: (V 1)V 1 1h'3 (S 1 S 2 S 1S 2) 11.0 (1.654 5 6 7 0.52 1.65 0.5)=1.27m 3>0.96 m 333符合要求(7) 沉砂室高度: (h 3) 设采用重力排砂,池底坡度 i =6%,坡向砂斗,则h 3 h '3 0.06l 2 h '3 0.06(l 2b 2 b ')/2 1.0 0.06(10 2*1.65 0.02)/2 1.20m (8) 池总高度: (H)设超高 h 1 0.3m , H h 1 h 2 h 3 0.3 0.8 1.2 1.5m(9) 核算最小流速 vminvmaxQmax 0.1160.16m/s> 0.15m/sA 0.742.2.4 初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离 选型:平流式沉淀池设计参数:(1) 池子总面积 A ,表面负荷取 q 2.0m 3 /(m 2h)4 沉淀部分有效水深 h 2h 2 qt 2 1.5 3m, 取 t 1.5h5 沉淀部分有效容积 V' '3 V ' Q max *t*3600 0.185* 1.5 * 3600 999m 36 池长 L 最大设计流量取 v=4mm/s ,则L vt 3.6 4 1.5 3.6 21.6m7 池子总宽度 B则V0.185 30 2 86400 0.96m 3 Q max * 36000.185*3600333mB A L33321.615.4m(6) 池子个数,宽度取 4m n B/b 15.4/4 4 个 (7) 校核长宽比L/b 21.6/ 4 5.4 4 (符合要求)(8) 污泥部分所需总容积 V 已知进水 SS 浓度 c 0 =250mg/L初沉池效率设计 50%,则出水 SS 浓度 c c 0* (1 0.5) 125 mg/L 设污泥含水率 97%,两次排泥时间间隔 T=2d ,污泥容重 r 1t/m 3Q ma (x c 0 c)* 86400* 2* 100 0.185* (250 125)* 86400* 2*100 3 V 6 6 39.2m 3 K Z (100 ρe )*106 3.4* (100 97)*106(9) 每格池污泥所需容积 V'2V' V 39.2m 2(10) 污泥斗容积 V 1,h''4 b b1 tg5 0.5tan60 3.89 m34 2 2V 1 1/3* h''4*(b 2 bb 1 b 12) 1/3*3.89*(25 5* 0.5 0.25) 36m 3(11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积 V 2L 1 21.6 0.5 0.3 22.4mL25mh'4 (L L2)*i (21.6 5) * 0.01 0.16mL 1 L 2 22.4 5 3 V 2 ( 1 2)h'4 b ( )*0.16*5 11m 322(12) 污泥斗和梯形部分容积V 1 V 2 36 11 47m 3 39.2m 3(13) 沉淀池总高度 HH h 1 h 2 h 3 h'4 h''4 0.3 3 0.5 0.16 3.89 7.85m2.2.5 A 2/O设计参数1、设计最大流量 Q=16000m 3/dCOD=350mg/;LBOD 5(S 0)=180mg/L ;SS=250mg/L ;NH 3-N=30mg/LCOD=50mg/;L BOD 5(S e )=10mg/L ;SS=10mg/L ;NH 3-N=8mg/L2、设计进水水质4、设计计算,采用 A 2/O 生物除磷工艺(1) BOD 5污泥负荷 N 0.14kgBOD 5 / (kgMLSS d) (2) 回流污泥浓度 X R =6 000mg/L (3) 污泥回流比 R=100% R1 (4) 混合液悬浮固体浓度 X RX R 1*6000 3000mg / L 1 R R1 1 (5) 反应池容积 VQS 0 16000 * 180 3 V 0 6858m 3NX 0.14 * 3000V 6858 t * 24 10.3hQ 16000 各段水力停留时间和容积厌氧:缺氧:好氧= 1:1:3厌氧池水力停留时间 t 厌 0.2*10.3 2.06h ,池容 V 厌 0.2* 6858 1372m 3 缺氧池水力停留时间 t 缺 0.2*10.3 2.06h ,池容 V 缺 0.2* 4286 1372m 3好氧池水力停留时间 t 好 0.6*10.3 6.18h ,池容 V 好 0.6* 4286 4115m 3 (8) 剩余污泥量 W生成的污泥量 :W1=Y(So-Se)Q 式中 :Y —— 污泥增殖系数,取 Y=0.6 将数值代入上式 :W1=Y(So-Se)Q=0.6(0.180-0.01) × 16000=1632kg/d 内源呼吸作用而分解的污泥 :W2=KdXrV 式中 :kd —— 污泥自身氧化率,取 kd=0.05 。

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