某城市污水处理厂工艺设计课程设计(编辑修改稿)

某城市污水处理厂工艺设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

1 .5 8 .5 1 .0 1 1 .0Hm    （ 3）选泵 本设计单泵流量为 31 0 .3 7 5 / 3 7 5 /Q m s L s，扬程。 查《给水排水设计手册》第 11 册常用设备，选用 300TLW540IB 型的立式污水泵。 该泵的规格性能见表 31。 表 31 300TLW540IB 型的立式污水泵的规格性能 流量 Q 扬程 H m 转度 n  minr 电动 机功 率 N  kW 效率  % 污物通过能力 气蚀余量  NPSH r m 重量  kg  hm3  sL 固体  mm 纤维  mm 1414 970 110 77 250 1500 3150 泵站剖面图最底水位中格栅进水总管 13 沉砂池 沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。 常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。 这几种沉砂池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用 曝气沉砂池。 本设计中采用曝气沉砂池，其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动，产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，有机物含量只有 5%左右，处理起来比较方便；且它受流量变化影响小，除砂率稳定。 同时，对污水也起到预曝气作用。 曝气沉砂池 本设计中选择三组曝气沉砂池， N=3 组。 每组沉砂池的设计流量为。 设计参数 （ 1） 水平流速宜为 ／ s。 （ 2） 最高时流量的停留时间应大于 2min。 （ 3） 有效水深宜为 ～ ，宽深比宜为 1～。 （ 4） 处理每立方米污水的曝气量宜为 ～ 空气。 （ 5） 进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜 设 置挡板。 （ 6） 污水的沉砂量，可按每立方米污水 计算 ， 合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定 ，其含水率约为 60%。 （ 7） 砂斗容积不应大于 2d 的沉砂量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于 55176。 （ 8）池底坡度一般取为 ～。 （ 9） 沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。 采用人工排砂时，排砂管直径不 应小于 200mm。 排砂管应考虑防堵塞措施。 14 单个曝气沉砂池的设计计算 （ 1）沉砂池有效容积 max60V Q t   式中 V 沉砂池有效容积， 3m ； t 停留时间， min。 本设计中取 3mint 36 0 0 .5 0 3 9 0Vm    （ 2）水流断面面积 1vQA 式中 A 水流断面面积， 2m ； 1v 水平流速， sm。 设计中取 1 m s ，得：  （ 3）池总宽度 1AB H 式中 B 沉砂池宽度， m ； 1H 沉砂池有效水深， m。 设计中取 1 2Hm 15 .0 2 .52ABmH   校核：12 .51 .0 1 .2 5 1 .52BH   ，符合要求。 15 （ 4）池长 90    校核： 18   应 设置横向挡板。 （ 5）每小时所需的空气量 max60q DQ 式中 q 每小时所需的空气量， 3/minm ； D 1 3m 的污水所需要的空气量， 污水33 mm。 设计中 m m 污水，得： 360 6 / m i nqm    （ 6）沉砂室所需容积 610 86400 TXQV 式中 X 城市污水沉砂量  污水363 10 mm ，设计中取 3 6 330 10Xmm 污水。 T 清除沉砂的间隔时间，设计中取 2Td。 364 610 2301010 mV  从而可计算得每个沉砂斗的容积为： 30 236 mNVV  （ 7）沉砂斗几何尺寸计算 设计中取沉砂斗底宽为 1  ，沉砂斗壁与水平面的倾角为  60 (方斗 )，沉砂斗高度 2  ， 则沉砂斗的上口宽度为： 2212 2 1 . 3 0 . 5 2 . 0ta n 6 0 ta n 6 0hb b m     16 沉砂斗的有效容积：   21 1 2 1 2222231 .3 2 .0 0 .5 2 .0 0 .532 .2 7 5 2hV S S S Smm       符合要求。 （ 8）池子总高 设池底度为 (i=)，坡向沉砂斗，池子超高 mh  ， 则池底斜坡部分的高度： 320 .4 ( ) 0 .4 ( 2 .5 2 .0 ) 0 .2 0h B b m       池子总高： 1 1 2 3 2 0 .3 1 .3 0 .2 0 3 .8H H h h h m         （ 9）核算最小流速 最小流速时工作的沉沙池仅有两格池子工作即 n=2，则： m i nm i n 100000 0 . 1 2 / 0 . 1 0 /2 2 2 . 5 2 4 3 6 0 0Qv m s m snhb       m in0. 10 / 0. 3 /m s v m s符合要求。 曝气沉砂池剖面图挡板 初沉池 初沉池是一级污水处理系统的主 要处理构建物，或作为生物处理法中预处理的构建物，对于一般城镇污水，初沉池去除对象是悬浮固体，可以去除 40%55%， 17 同时可去除 20%30%的 BOD5，可降低后续生物处理构建物的有机负荷。 池形选择 沉淀池一般分为平流式、竖流式和辐流式，查《给水排水设计手册 第五册》 ：各种池型的优缺点和适用条件见下表： 池型 优点 缺点 适用条件 平流式 变化的适应能力强 ，造价较低 ，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥， 操作量大；采用链带式 刮泥机排泥时，链带的支承件和驱动件都浸于水中，易锈蚀 地质教差地区 、中、 小型污水处理厂 竖流式 ，管理简单 ，施工困难 3造价较高 ，否则布水不匀 处理水量不大的小型污水处理厂 辐流式 ，运行较好，管理较简单 ，沉淀效果较差 ，对施工质量要求高 地区 水处 理厂 由上表可得：采用平流沉淀池，按最大时流量设计。 设计参数 （ 1） 设计流量（最大流量 maxQ ） 331 3 0 0 0 0 / (1 .5 / )m d m s； （ 2） 表面负荷 )/( 23 hmm  ； （ 3） 沉淀时间 ； （ 4） 池底坡度  ； （ 5） 沉淀池型 圆形辐流式 （ 6） 辐流式沉淀池 2座 ，每座设计流量为 /ms。 18 单座 初沉池尺寸 （ 1） 单池面积 2m a x 0. 75 36 00 13502QAmq    （ 2）沉淀池直径 4 4 1 3 5 0 4 1 .53 .1 4ADm   ，取 42Dm （ 3）有效水深 3220 2 . 0 / ( ) 1 . 8 3 . 6h q t m m h h m     （ 4）有效容积 3m a x 0 . 7 5 3 6 0 0 1 . 8 4 8 6 0V Q t m      （ 5）集泥斗 上部直径 1R 为 ， 下 部 直径 2R 为 ，倾角为 60 ，泥斗高125 () tan2RRh 为 ，则泥斗有效容积 2250 1 1 2 2223()31 .7 3 3 .5 3 .5 1 .5 1 .5[ ( ) ( ) ]3 2 2 2 29hV r r r rm      污泥斗以上圆锥体部分容积 1V 为： )(3 211241 rRrRhV   4h 为坡底落差 为： 14 () 0 .0 5 0 .9 62DRhm   2 2 31 0 . 9 6 [ 2 1 2 1 1 . 7 5 1 . 7 5 ] 4 8 33Vm       则 共可贮存污泥体积为 ： 301 9 4 8 3 4 9 2V V V m     （ 6）沉淀池池边总高 缓冲层高度 3  ，超高 1  ，则总高 为： 19 1 2 3 0 .3 3 .6 0 .5 4 .4H h h h m       （ 7）沉淀池中心高度 454. 4 0. 96 1. 737. 09H H h hm      （ 8）出水堰 初沉池 采用正三角形出水堰 ， 设计堰上水头 WH 为 cm5 ，三角堰的角度  为60 ，由三角堰堰上水头（水深）和流过堰宽 B 之间的关系 2tan2WHB，可得出水流过堰宽度 B 为。 设计堰宽为 cm10 ，流量系数 dC 取 ，单堰过堰流量 为： 525238 2 t a n15 28 2 2 t a n 515 2 00 47 /dWq C g Hms      每个初沉池应该布置的出水堰总数 N m a x q   个 取 N 为 1596个。 环形集水渠宽 ，沿集水渠臂双侧布置出水堰。 BH Wθ 图 三角堰水力计算图 （ 9）排泥量 污泥量按初沉池对悬浮物 )(SS 的 去除率计算 ， 进水 SS为 200 /mg L ，初沉池SS的去除率按 0050 计。 污泥含水率 为 95﹪ 97﹪， 设计为 0096 ，污泥密度为 20 3/1000 mkg ，则污泥体积 为： m a x031001 0 0 0 (1 0 0 )1 3 0 0 0 0 5 0 % 2 0 0 1 0 0 21 0 0 0 1 0 0 0 (1 0 0 9 6 )650Q ssVTpm       单池泥量 为： 333 2 5 / 4 9 2 /2VV m d m d  ’ 符合要求。 （ 10）刮泥设备 选择 40NQG 型双周边传动刮泥机，其主要技术参数见下表。 表 NQG40 型双周边驱动刮泥机主要技术参数 池径 /m 池深 /m 周边线速度/mmin 1 驱动功率 kW 40 3 排泥管 进水管挡渣板出水管导流筒中心筒出水渠R1/2H1/10RH 中心进水周边出水式辐流式 初沉池 曝气池（采用鼓风曝气系统，推流式曝气池） 曝气池设计计算 （ 1）污水处理程度的计算 21 原污水的 BOD5 为 200 mg/L，经初次沉淀处理 BOD5 按 25%考虑，则进入曝气池的污水其 BOD5 值 0S 为： 0 20 0 ( 1 25 % ) 15 0 /S m g L    计算 BOD5 的去除率，对 此，首先计算处理后出水非溶解性 BOD5 值，即 5 7 .17 .1 0 .0 8 0 .4 2 04 .5 4 4 4 .5 /B O D b X a C em g L       式中： Ce —— 处理水中悬浮固体质量浓度，设计资料要求出水的悬浮体 质量浓度为 20mg/L，故取。