化学专业——毕业论文——5000立方米天生活污水处理厂的工艺设计

化学专业——毕业论文——5000立方米天生活污水处理厂的工艺设计内容摘要：

艺。 工艺流程确定： （如图所示） 说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。 为减少栅渣量，格栅栅条间隙已拟定为。 曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置。 故采用曝气沉砂池。 本设计不采用初沉池，原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池。 但考虑到后面的二级处理采用生物处理，即氧化沟工艺。 初沉池会除 去部分有机物，会影响到后面生物处理的营养成分，即造成 C/N 比不足。 因此不予考虑。 拟用卡罗塞尔氧化沟，去除 COD 与 BOD 之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水 NH3 低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄分别低于。 九江学院化学化工学院本科论文 8 氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线 DO 测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据 DO 自动控制。 为了使沉淀池内水流更稳定（如避免横向错流、异重流对沉淀的 影响、出水束流等）、进出水更均匀、存泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。 向心式辐流沉淀池采用中心进水，周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用率高，出水水质好。 设计流量 Q=5000m3/d= m3/h，回流比 R=。 PAM 外运 污泥回流 污水 粗格栅 泵房 细格栅 曝气沉砂池 Caroussel氧化沟 配水井 污泥泵房 二沉池 巴士计量曹 污泥浓缩池 污泥脱水车间 集 水井 排放 鼓风机房 九江学院化学化工学院本科论文 9 第三章 污水处理工艺设计计算 水质水量的确定 Q=5000m3/d= m3/h= m3/s 指标 CODcr BOD5 SS NH3N 设计进水 水质 240mg/l 130mg/l 160mg/l 30mg/l 格栅 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负荷，防止阻塞排泥管道。 本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅。 泵前为粗格栅，泵后为细格栅。 粗格栅的计算 最大设计流量 Qmax Qmax=Kz Qp   5  QpK z 式中的 Kz为变化系数， Kz= Qmax= = m3/s 一． 设计参数 设计流量 Qmax =格栅倾角 60176。 栅条采用断面形状为圆形的钢条 ,直径 S=25mm 格栅间隙净宽 b=20mm 单位栅渣量 /103m3污水 九江学院化学化工学院本科论文 10 二． 设计计算 1. 栅条间隙数： 设栅前水深 h= n= max sinQ bhV  = =15 个 2. 栅槽宽度： B=S（ n1） +bn = (151)+ 15 = 3. 每日渣量 W=QW=5 = 宜采用手工 清渣 4. 栅前槽高度 工作台台面高出栅前最高设计水位 故 H1=+= 5. 过栅水头损失 因栅条断面为圆形，形状系数为  h1= Sb4/3 22Vg (sin )k = 〔 〕 4/3(  )( sin60176。 ) 3 = 6. 栅后槽高度 H2=++= 7. 采用钢筋混凝土管 污水提升泵房的设计 本设计采用潜污泵湿式安装，即泵直接放在集水池中，泵的效率较高，而且节省投资和运行费用。 一 .流量确定 Qmax＝ 二 .集水池容积 九江学院化学化工学院本科论文 11 考虑不小于 泵 1min的流量 W＝ 360060 ＝ 5m3 取有效水深 h＝ 2m， 则集水池面积 A=hW＝ 52 ＝ 三 .泵站扬程计算 HST＝ ＝ 泵站内水头损失 ，自由水头为 则泵站 扬程为 H=HST++＝ 四 .设备选用 据扬程选用 150QW20010110型 Q＝ 200m3/h H=10m r=1460r/min P=15kw 出口直径 DN150 效率 ％ 设计泵房高 H＝ 细格栅的计算 1. 设计参数 设计流量 设计采用两组细格栅，则单个流量为 Qmax= =栅前流速 V1= m/s 过栅流速 V2= m/s 格栅倾角 60176。 ，栅条采用断面形状为圆形的钢 条。 直径 S=20mm 格栅间隙 b=5mm 设单位栅渣 /103m3污水 2. 设计计算 1. 每组栅条的间隙数： 设栅前水深 h= n=（ Q 设 sin ） /bhV 九江学院化学化工学院本科论文 12 = =18 个 2. 栅槽宽度 B=S（ n1） +bn = (361)+ 36 = 3. 过栅水头损失 h1 因为栅条为圆形截面，取形状系数  H1= Sb4/3(V2/2g)(sin )k = ( )4/3 (sin60176。 ) 3 = 4. 栅前槽总高度 H1 取超高 h2= H1=h+h2=+= 5. 栅后 槽总高 H2 H2=h+h1+h2 =++= 6. 栅槽总长度 因为安装高度是取 60176。 所以格栅所占的渠道长为 ctg = ctg60176。 = 栅后长 米。 所以渠道的总长度 L=++= 7. 格栅渣量 W=5000  103 = 九江学院化学化工学院本科论文 13 曝气沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重比较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续构筑物的正常运行。 常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和多尔沉砂池等。 平流式沉砂池构造简单，处理效果较好，工作稳定，但沉砂中夹杂一些有机物，易于腐化散发臭味，难以处置，并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好。 曝气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉，产生洁净的沉砂，通常在沉砂中的有机物含量低 于 5%，同时提高颗粒的去除效率。 多尔沉砂池设置了一个洗砂槽，可产生洁净的沉砂。 涡流式沉砂池依靠电动机机械转盘和斜坡式叶片，利用离心力将砂粒甩向池壁去除，并将有机物脱除。 后 3 种沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺点，但构造比平流式沉砂池复杂。 和其它形式的沉砂池相比，曝气沉砂池的特点是：一、可通过曝气来实现对水流的调节，而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的，在实际运行中几乎不能进行调解；二、通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离。 如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用 (制作建筑材料 )，则要求得到较干净的沉砂 ，此时采用曝气沉砂池较好，而且最好在曝气沉砂池后同时设置沉砂分选设备。 通过分选一方面可减少有机物产生的气味，另一方面有助于沉砂的脱水。 同时，污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得以被去除，还可起到预曝气的作用。 只要旋流速度保持在 ～ /ｓ范围内，即可获得良好的除砂效果。 尽管水平流速因进水流量的波动差别很大，但只要上升流速保持不变，其旋流速度可维持在合适的范围之内。 曝气沉砂池的这一特点，使得其具有良好的耐冲击性，对于流量波动较大的污水厂较为适用，其对 效率为 85%。 由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高，因此采用曝气沉砂池较为合适。 九江学院化学化工学院本科论文 14 曝气沉砂池的设计参数： （ 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 — ，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向一致，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。 曝气沉砂池的设计与计算 1. 最大设计流量 Qmax Qmax= m3/s 2. 池子的有效容积 V=60Qmaxt 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。 所以 V=60 = 3. 水流断面面积 A= maxQv 式中 A—— 水流断面面积， m2 九江学院化学化工学院本科论文 15 Qmax—— 最大设计流量， m3/s； V—— 水流水平流速， m/s。 所以 A= 4. 池宽 B B= Ah h—— 沉砂池的有效水深， m。 取 h=1m。 所以 B= = B/h=，满足要求。 5. 池长 L= VA = =，取 L= 此时 L/B=5 满足要求 6. 流速校核 Vmin= =，在 — m/s 之间，满足要求 7. 曝气沉砂池所需空气量的确定 设每立方米污水所需空气量 d= 空气 /m3 污水 q=dQ= = m3/s 8. 沉砂槽的设计 若设吸砂机工作周期为 t=1d=24h，沉砂槽所需容积 V= QpXt1000000 =20930241000000 = m3 式中 Qp 的单位为 m3/h 设沉砂槽底宽 口宽为 槽斜壁与水平面夹角 60176。 ， 沉砂槽高度为 h1= tan60176。 = 九江学院化学化工学院本科论文 16 沉砂槽容积为 V=+ = m3 m3 9. 沉沙池总高 设池底坡度为 ,坡向沉砂槽，池底斜坡部分的高度为 h2= = 取 h2= 设超高 h=,沉沙池 水面离池底的 高 H=1++= 10. 曝气系统的设计 采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气 （ 1）干管直径 d1： 由于设置两座曝气沉砂池，可将空气管供应两座的气量，即主管最大气量为 q1= 2=，取干管气速 v=2 m/s， 干管截面积 A= qv = = d1= 4A = 4 0 .0 1 1 6 0 .1 2 13 .1 4  m=120mm， 因为没有 120mm的管径，所以采用接近的管径 100mm。 回算气速 v=，但若取 150 的管气速 又过小，所以还是选择管径 100mm。 （ 2）支管直径 d2：由于闸板阀控制的间距要在 5m以内，而曝气的池长为 米，所以每个池子设置三根竖管，设支管气速为 v= m/s， 支管面积 A= q3v = = m2 d2= 4A = 4 0 .0 0。