1、水污染控制工程課程設計(DOC)作者:日期:第一章城市污水處1、設計題目5000t/d的城市污水處理廠。2、設計要求 工藝選擇要求技術先進，在處理出水達到排放要求的基礎上，鼓 勵采用新技術； 充分考慮污水處理與中水回用相結合； 除磷脫氮是工藝選擇中關鍵之一，方案設計中必須全面考慮； 工程造價是工程經濟比較的基礎，控制工程總造價是小城鎮生活 污水處理技術之一； 工程運行管理方便，處理成本低。3、設計步驟 水質、水量（發展需要、豐水期、枯水期、平水期）； 地理位置、地質資料調查（氣象、水文、氣候）； 出水要求、達到指標、污水處理后的出路； 工藝流程選擇，包括：處理構筑物的設計、布置、選型、性能參數

2、； 評價工藝； 設計計算； 建設工程圖（流程圖、高程圖、廠區布置圖）。4、設計任務寧波浩浩污水處理廠處在寧波江東區，現有常住人口90000人。該地區規劃期為十年（2005-2020），規劃期末人口為120000人，生活污水排 放定額為250升/人天，擬建一城鎮污水處理廠，處理全城鎮污水。預 計規劃期末鎮區工業污水總量為 20000噸/日，同時，要求所有工業廢水 排放均按照污水排入城市下水道水質標準（CJ18-86）執行?，F規劃建 設一城市污水處理廠，設計規模為 50000噸/日，污水處理廠排放標準為 中華人民共和國國家標準，主要控制指標如下：項目CODmg/L)BO臥 mg/L)石油 類SSP

3、H色度NH3 N總磷進水水 質4002001002206-9< 30倍8出水水 質< 60< 20< 3206-9< 30倍< 1.5mg/L排放標 準60203206-9< 30倍1.5mg/L5、方案確定氧化溝工藝進水格柵提升泵房沉砂池氧化溝二沉池消毒池污泥泵 房污泥濃縮池污泥脫水干燥污泥本工藝主要特點： 在流態上，氧化溝介于完全混合和推流之間。氧化溝的這種獨特 的水流狀態，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區分為富氧 區、缺氧區，有以進行硝化和反硝化，取得脫氮的效果。 可考慮不設置初沉池，原污水經過格柵和沉砂池預處理，已經有 效防止污水中

4、無機沉渣沉積，有機性懸浮物在氧化溝內能夠達到好氧穩定 的程度。 可考慮不單獨設置二沉池，使氧化溝與二沉池合建，可省去污泥 回流裝置。 BOD負荷低，同活性污泥法的延時曝氣系統對比，具有下列各項 效益：a.對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性b 污泥齡一般可達1530天，為傳統活性污泥系統的36倍?？梢?存活、繁殖世代時間長、增殖速度慢的微生物。如果運行得當，氧化溝能 夠具有反硝化脫氮的效果。c.污泥產率低，且多已達到穩定的程度，勿需再進行硝化處理。 脫氮效果還能進一步提高。因為脫氮效果的好壞很大一部分取決于內循環量，要提高脫氮效果勢必要增加內循環量。而氧化溝的內循環量從理論上說可以是不受限制

5、的，從而氧化溝具有較大的脫氮潛力。 氧化溝只有曝氣器和池中的推進器維持溝內的正常運行，電耗較小，運行費用較低。設計中采用改良型的carrousel氧化溝。Carrousel氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和上游的缺氧區，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，設計有效水深4.0 4.5米，溝中的流速 0.3米/秒。BOD5的去除率可達95% 99%，脫氮效率約為 90%，除磷效率約為 50%， 如投加鐵鹽，除磷效率可達 95%。第二章污水處理工藝流程說明(1) 排水現狀：城鎮主干道下均敷設排污管、雨水管，雨污分流。(2) 排放水體：污水處理廠廠址位于鎮西

6、北角，廠區地面標高為 25.3米，排放水體 常年平均水位標高為22.2米，最高洪水位標高為24.2米。該水體為全鎮 生活與灌溉水源，鎮規劃確保其水質不低于三類水標準。二、工藝流程圖第三章工藝流程設計計算設計流量:3平均流量：Qavg =50000t/d50000m /d = 0.5787L/S根據內插法計算總變化系數：Kz =1.35所以，設計流量Qmax :Qmax 二 Kz Qavg = 1.35 0.578 0.781m3設備設計計算：格柵格柵由一組平行的金屬柵或篩網制成，安裝在污水渠道、泵房集水井 的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物， 以便減 輕后續處理構筑物的處

7、理負荷，并使之正常運行。設計參數：設柵前水深h=0.8m,過柵流速取v=0.9m,用中格柵，格柵間隙e=20mm, 格柵安裝傾角a =60°柵條的間隙數：Qmax I sin :n =0.871.sin 60=50.551ehv過柵水頭損失：因柵條為矩形截面，取0.02 0.8 0.9k=3,則：2h0 sin :2g(S)4 3e入=3漢2.42迸(01)43漢 一漢0.022 9.81sin 60 = 0.103m柵后槽總高度:取柵前渠道超高h2 =0.3m,柵前槽高H =h2 = 0.8 0.3 = 1.1m柵槽總長度：H1H1l2 0.5 1.0-0.55 0.28 0.5

8、1.0-2.97mtg60tg60每日柵渣量：取 W =0.07m3/103m3w Qmax*86400 0.87仆 0.07漢 86400" 3,W max 13.50m /dK 總漢 10001.35X000采用機械清渣。提升泵房1、水泵的選擇設計水量67500 m3/d，選擇用4臺潛污泵（3用1備）0單=QrnA= 93.5m3/h單 33所需揚程為6.0 m選擇350QZ-100型軸流式潛水電泵揚程/m流量/(m 3/h)轉速/(r/mi n)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%7.221210145029.930079.52、集水池（1）、容積按一臺泵最大流量時6min的出水

9、流量設計，則集水1210池的有效容積V6 = 121m360（2）、面積取有效水深 H=3m ， 則面積F =V 二121 = 40.3m2 H 3集水池長度取10m,則寬度B =- = 403二4.03m，取4.5m集水池平面尺寸L B = 10m 4.5m保護水深為1.2m，實際水深為4.2m(3) 、泵位及安裝潛水電泵直接置于集水池內，電泵檢修采用移動吊架三、沉砂池沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒，一般設于泵站、倒虹管前, 以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初次沉淀池前，以減輕 沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。選型：曝氣沉砂池設計參數：設計流量 Qmax=0.78

10、1m3,設水力停留時間t=2min水平流速v =0.1m/s每m3污水所需曝氣量為0.2m3(1)、總有效容積V 二 60Qmaxt 二 60 0.781 2 = 93.72m3取 94 m3(2)、池斷面積0781 = 7.81m20.1A = Qmaxv(3)、池總寬度H 0.8(4) 、池長V 94L12.0mA 7.81(5) 、所需曝氣量q 二 3600DQmax 二 3600 0.2 0.781 二 562.32m3/h四、氧化溝工藝擬用卡羅塞(Carrousel )氧化溝，去除BOD與 COD之外，還具備硝 化和一定的脫氮除磷作用，使出水 NN低于排放標準。氧化溝按近期設計分6座

11、，按最大日平均時流量設計，每座氧化溝設計流量為:Q130.2L/S設計參數設采用最小泥齡：30d (穩定污泥)MLSS=4000mg/Lf=MLVSS/MLSS=0.7，貝U MLSS=2800mg/L 曝氣池：DO = 2mg/L二次沉淀池設計參數：表面負荷：12.2m3/0 m2固體負荷：48.9kg/0 m2堰負荷：2.2L/sm二次沉淀池設計參數：中心進水，吸泥，有刮泥機; 二次沉淀池最少2座；回流污泥濃度：10g/L設計出水所含的 BOD5為20 mg/L，則出水所含溶解性 BOD5為20 - 0.7 20 1.42 （1 - e-0"23= 6.4mg/ L 采用污泥齡

12、30d,則日產泥量為:aQLr1 btW二 2529 kg/d0.6 67500 (200 - 6.4)1000 (1 0.07 30)設其中有12.4 %為氮，近似等于TKN中用于合成部分為:0.124 2529=313.6kg/d即：TKN 中有 313.6 1000 =4.6mg/L 用于合成。 67500故需用于氧化的 NH3-N=35-4.6-2=28.4mg/L需用于還原的 NO3-N =28.4-10=18.4mg/L堿度平衡計算（已知每去除1mg碳源BOD產生0.1mg堿度）設進水中堿度為280mg/L (以CaCO3)計剩余堿度=280-7.1 送8.4+3.0 18.4+0

13、.1 (200 4.6) =153.1mg/L (CaCO3) 此值可使PH紋.2 mg/L計算硝化速度：二 b.47e°.098 T'5 - N K N .10005T158LG +。20.47e0098 155 1_2 100.05 15X.158|X2一1.3 2二 0.238d故泥齡：tw10.2384.2 d采用安全系數為2.5,故設計污泥齡為：2.5 4.2=10.5d原假定污泥齡為30d,則硝化速率為:0.033d '30單位基質利用率：0.033 0.050.6二 0.138kgBODs /kgMLVSS d0.138 1000MLVSS=f X ML

14、SS=0.7 4000=2800mg/L 所需的 MLVSS 總量=(200 一 4.6) 67500 = 95576kg曝氣池容 V 二 95576 1000 = 34134 m32800水力停留時間：t 64134 24 = 12.1h再計算脫硝所需池容及停留時間:15C時，qdn =0.02 二 一20 二 0.021.08 152°=0.0136kgN03-N/kgMLVSS.d18.4還原 NQN 的總量= 1006750 1242kg/d1242脫硝所需 MLVSS=91324kg脫硝所需池容：V= 91324 1000 = 32616 m32800水力停留時間：tm二沁

15、 24".6h67500故氧化溝的總池容為34134+32616=66750m?總水力停留時間為12.1 + 11.6=23.7h曝氣器計算：實際需氧量(AOR)包括以下四項：去除 BOD 5 ： 19607500/ (1 e-0.23 豕)所產污泥的BOD : -1.42 2529硝化需氧：4.6 >28.4 67500脫硝提供氧：-2.6 18.4 >67500四項共合AOR=24946kg/日折算為標準需氧量：污泥計算：回流污泥量：240 67500 10000 R 67500 = (67500 R 67500) 4000故 R=62.7%剩余污泥干重5840.72

16、40-180100011355 二 1516gk/日六、消毒接觸池接觸時間t二30min，設計接觸池各部分尺寸(1)、接觸池容積vV 二 Qmaxt = 2812.5 0.5 二 1406.25m3（2）、采用矩形隔板式接觸池2座n=2，每座池容積1406.252二 703.1m3（3）、接觸池水深h = 2.0m，單格寬b = 1.8m，則池長L = 18 1.8 二 32.4m水流長度 L =72 1.8 二 129.6m每座接觸池的分格數二1269 =4（格）32.4（4）、加氯間 加氯量 按每平方米投加5g計，則W=5 50000 10二250kg 加氯設備 選用3臺REGAL-210

17、型負壓加氯機（2用1備），單臺 加氯量為10kg/h七、污泥泵房設計污泥回流泵房2座1、設計參數污泥回流比100%設計回流污泥流量50000m3/d剩余污泥量2130m3/d2、污泥泵回流污泥泵6臺（4用2備），型號200QW350-20-37潛水排污泵 剩余污泥泵4臺（2用2備），型號200QW350-20-37潛水排污泵3、集泥池、容積 按1臺泵最大流量時6min的出流量設V = 350 6=35m360取集泥池容積50m3、面積有效水深H =2.5m，面積FQ1502.520m2集泥池長度取5m,寬度B = F = 4m集泥池平面尺寸 L B = 5m 4m集泥池底部保護水深為1.2m,實際水深為3.7m4、泵位及安裝排污泵直接置于集水池內，排污泵檢修采用移動吊架。八、污泥濃縮池初沉池污泥含水率大約95% 設計參數設計流量QW=2130m3/d污泥濃度C = 6g / L濃縮后含水率97%濃縮時間T=18h濃縮池固體通量M =30kg/(m2d)濃縮池數量1座濃縮池池型：圓形輻流式1、濃縮池尺寸(1)、面積 A= QWC/M =426m2(2)、直徑D二、4A = 23.3m(3) 、總高度工作高度h118 213024 A= 2.31m24 692.7取超高h = 0.3m,緩沖層高度h 0.3m