水质工程学污水处理课程设计

水质工程学污水处理课程设计内容摘要：

较高，因此采用曝气沉砂池 （见图 22） 较为合适。 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 8 图 22 曝气沉砂池结构型式图 设计要求 ： (1) 旋流速度应保持 — ； (2) 水平流速为 — m/s； (3) 最大流量时停留时间为 1— 3min； (4) 有效水深为 2— 3m，宽深比一般采用 1~； (5) 长宽比可达 5，当池长比池宽大得多时，应考虑设置横向挡板； (6) 1 3m 污水的曝气量为 3m 空气； (7) 空气扩散装置设在池的一侧，距池底约 ~，送气管应设置调节气量的阀门； (8) 池子的形状应尽可能不产生偏流或死角，在集砂槽附近可安装纵向挡板； (9) 池子的进口和出口布置，应防止发生短路，进水方向应与池中旋流方 一 致，出水方向应与进水方向垂直，并考虑设置挡板； (10) 池内应考虑设置消泡装置。 设计参数 (1) 本设计沉砂池采用一座，分两格； (2) 水力停留时间 3min； (3) 水平流速 /s ； (4) 池底的坡度为 ； 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 9 (5) 设计有效水深 2m； (6) 沉砂池的超高取 m。 设计计算 (1) 池子的有效容积 V： V=60Qmaxt =60 3= 式中 ： V— 沉砂池有效容积， m3； Qmax— 最大设计流量， m3/s； t— 最大设计流量时的流动时间， min，设计时取 1~3min。 (2) 水流断面面积 A： A= =式中 ： A— 水流断面面积， m2 Qmax — 最大设计流量， m3/s； V— 水流水平流速， m/s。 (3) 池 总 宽 度 B： B= =，取 5m。 式中： h— 沉砂池的有效水深， m。 取 h=2m。 (4) 每格 池长 宽度 b： b=B/2=b/h=~ 之间（符合规定） (5) 池长 L = =，取 15m。 此时 ， L/B=35， 满足要求。 (6) 每小时所需空气量 q 曝气管浸水深度 2m，查《给排水设计手册》第五册表 58，可得单位池长所需空气 29 m3/(m s) 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 10 则单个池子需要鼓入的空气量为 q’=29 (1+15%) 2= m3 q=2 q’=2 = m3 式中 (1+15%)为考虑到进出口条件而增长的池长。 (7) 沉砂室 、 沉砂斗体积 设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道。 沉砂斗体积为： V0 = 其中： a 为沉砂斗上顶宽 ,a 1 为沉砂斗下顶宽。 (a) 沉砂斗上口宽 a： 取斗高 h 4=,斗底宽 a1=,斗壁于水平面的倾角 70176。 a = = += (b) 沉砂斗体积 V0： V0=(+)/2 m3 (8) 沉砂室高度 h3： 设沉砂室坡向沉砂斗的坡度为 i= h3 = i = = (9) 沉砂池总高度 H： 取超高 h 1= H=h1＋ h2＋ h3＋ h4=+2++=，取 4m。 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 11 曝气沉砂池 吸砂机 的选用 根据沉砂池的尺寸、水量及进水 SS 浓度采用 HXS6 型桥式吸砂机，其性能见表 22， 表 22 HXS6 型桥式吸砂机性能表 型号 池宽（ m） 池深（ m） 行驶速度（ m/min） 驱动功率（ kW） 潜水泵 L（ mm） LX（ mm） HXS6 6 1～ 4 2～ 5 Q=25m3/h H=8m P= 6000 6300 其机构及安装图见图 22。 图 23 HXS6 型桥式吸砂机机构及安装图 曝气沉砂池砂水分离器的选用 根据吸砂机的流量及进水 SS 浓度选用 LSSF355 型螺旋砂水分离器，其性能见表 23， 表 23 LSSF355 型螺旋 式 砂水分离器性能表 型号 处理流量（ L/s） 电机功率（ kW） 集体最大宽度（ mm） L （ mm） H (mm) H1 (mm) H2 (mm) L1 (mm) L2 （ mm） LSSF355 27 1420 5890 2400 2400 3050 4000 2020 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 12 其机构及外形 图见图 24。 图 24 LSSF 型螺旋式砂水分离器机构及外形图 曝气沉砂池附属鼓风机房 根据曝气沉砂池每小时的需要空气量为 ，在《给水排水设计手册》第 11 册上查得采用 DG 超小型离心鼓风机，配备两台，一用一备，其性能见表 24。 表 24 DG 超小型离心 鼓风机性能表 流量（ m3/min） 出口压力（ kPa） 轴功率（ kW） 电动机形式 电动机功率（ kW） 电动机电压 重量（ t） 35 46 Tefc（全 封闭式风 扇冷却 ) （室内） 55 200/220V 约 1（包括电动机） 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 13 厌氧池 的设计 为 使氧化沟具有除磷脱氮的功能，在氧化沟之前设生物选择器及厌氧池，这样，污水可以在这里进行厌氧中重要的释磷作用以及部分反硝化作用。 设计参数 (1) 设计流量：最大日平均时流量为 Qmax= 57000m3/d=660L/s (2) 设计沉砂池 4 格； (3) 水力停留时间： tAN=1h； (4) 污泥浓度 : X=3000mg/L； (5) 污泥回流液浓度： XR=10000mg/L。 设计计算 (1) 厌氧池容积 V： V = Q tAN= 1= m3 (2) 厌氧池面积 设计有效水深 , A=V/h=(3) 厌氧池直径： D= = =（取 15m） 考虑 的超高，故池总高为 H=h+=+=，取 5m。 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 14 氧化沟的设计 本设计 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 NH3N 低于排放标准。 氧化沟按设计分 2 座，按最大日平均时流量设计 Qmax=57000m3/d= m3/s，每座氧化沟设计流量为 Q1＝ 2maxQ = 28500m3/d =330L/s。 已知条件 (1) 水量 Qmax=57000m3/d=； (2) BOD5 浓度 S0=138mg/L， Se=25 mg/L； (3) CODcr 浓度 C0=290 mg/L， Ce=60 mg/L； (4) 进水 TSS 浓度 X0=120mg/L； (5) 出水 TSS 浓度 Xe=30 mg/L； (6) 进水 TkN=39 mg/L， NH3N=29 mg/L； (7) 出水 NH3－ N= 10mg/L。 设计参数 (1) 有效水深 h≥ 5m； (2) 污泥负荷 N=～ (kgMLVSS d)，取 ； (3) 污泥泥龄θ C =20～ 30d， 取θ C=25d； (4) 水力停留时间 18～ 36h； (5) 污泥产率系数 Y＝ ； (6) 混合液悬浮固体浓度（ MLSS） X=3000 mg/L； (7) 混合挥发性悬浮固体浓度（ MLVSS） XV=2250 mg/L(MLVSS/MLSS=)； (8) 曝气池： DO＝ 2mg/L； (9) NOD=，可利用氧 ； (10 ) α＝ β＝ 武汉理工大学《水污染控制工程》课程设计 15 其他参数： a=脱氮速率： qdn=d K1= Ko2=剩余碱度 100mg/L(保持 PH≥): 所需碱度 碱度 /mgNH3N 氧化；产生碱度 碱度 /mgNO3N 还原 硝化安全系数： 脱硝温度修正系数： 设计计算 (1) 碱度平衡计算 出水 处理水中非溶解性 BOD5 值 BOD5f； BOD5f = Se （ 5） 式中： BOD5f— 出水 处理水中非溶解性 BOD5 值 ， mg/L； Se— 出水中 BOD5 的浓度， mg/L； 则： BOD5f = 25 （ 1 5） = mg/L 则出水 处理水中溶解性 BOD5 值 ， BOD5=25 BOD5f = mg/L (2) 设采用污泥龄 25d， 日产 污 泥量 Xc： Xc=crbLaQ??1 1 式中： Q— 为氧化沟设计流量， 28500m3/d； a— 为污泥增长系数，取 kg/kg； b— 污泥自身氧化率，取 L/d。 Lr— 为。