污水处理厂设计方案
水处理厂工艺设计及计算
第一节 格栅
进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施,可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物,以保护进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。
拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好,该设备由动力装置,机架,清洗机构及电控箱组成,动力装置采用悬挂式涡轮减速机,结构紧凑,调整维修方便,适用于生活污水预处理。
1.1 设计说明
栅条的断面主要根据过栅流速确定,过栅流速一般为0.6~1.0m/s,槽内流速0.5m/s左右。如果流速过大,不仅过栅水头损失增加,还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅,如果流速过小,栅槽内将发生沉淀。此外,在选择格栅断面尺寸时,应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%,以留有余地。格栅栅条间隙拟定为25.00mm。
1.2 设计流量:
a.日平均流量
Qd=45000m3/d≈1875m3/h=0.52m3/s=520L/s Kz取1.4 b. 最大日流量
Qmax=Kz·Qd=1.4×1875m3/h=2625m3/h=0.73m3/s
1.3 设计参数:
栅条净间隙为b=25.0mm 栅前流速ν1=0.7m/s 过栅流速0.6m/s 栅前部分长度:0.5m
格栅倾角δ=60° 单位栅渣量:ω1=0.05m3栅渣/103m3污水
1.4 设计计算:
1.4.1确定栅前水深
1.4.2
说明: Qmax—最大设计流量,m3/s; α—格栅倾角,度(°);
h—栅前水深,m; ν—污水的过栅流速,m/s。
栅条间隙数(n)为
二、沉砂池
采用平流式沉砂池 1. 设计参数
设计流量:Q=301L/s(按2010年算,设计1组,分为2格) 设计流速:v=0.25m/s 水力停留时间:t=30s 2. 设计计算 (1)沉砂池长度:
L=vt=0.25×30=7.5m
(2)水流断面积:
A=Q/v=0.301/0.25=1.204m2
(3)池总宽度:
设计n=2格,每格宽取b=1.2m>0.6m,池总宽B=2b=2.4m
(4)有效水深:
h2=A/B=1.204/2.4=0.5m (介于0.25~1m之间)
(5)贮泥区所需容积:设计T=2d,即考虑排泥间隔天数为2天,则每个沉砂斗容积
(每格沉砂池设两个沉砂斗,两格共有四个沉砂斗) 其中X1:城市污水沉砂量3m3/105m3,
K:污水流量总变化系数1.5
(6)沉砂斗各部分尺寸及容积:
设计斗底宽a1=0.5m,斗壁与水平面的倾角为60°,斗高hd=0.5m, 则沉砂斗上口宽:
h3=hd+0.06L2 =0.5+0.06×2.65=0.659m
池总高度H :设超高h1=0.3m,
H=h1+h2+h3=0.3+0.5+0.66=1.46m
(8)进水渐宽部分长度:
(9)出水渐窄部分长度:
L3=L1=1.43m
(10)校核最小流量时的流速:
最小流量即平均日流量
Q平均日=Q/K=301/1.5=200.7L/s
则vmin=Q平均日/A=0.2007/1.204=0.17>0.15m/s,符合要求
(11)计算草图如下:
六、氧化沟 1.设计参数
拟用卡罗塞尔(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NH3-N低于排放标准。氧化沟按2010年设计分2座,按最大日平均时流量设计,每座氧化沟设计流量为
总污泥龄:20d
MLSS=3600mg/L,MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=2700 曝气池:DO=2mg/L
NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化,可利用氧2.6mgO2/NO3—N还原 α=0.9 β=0.98
其他参数:a=0.6kgVSS/kgBOD5 b=0.07d-1 脱氮速率:qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):
所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化;产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原 硝化安全系数:2.5 脱硝温度修正系数:1.08
其中:第一项为合成污泥需氧量,第二项为活性污泥内源呼吸需氧量,第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数:A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量:
选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机,直径Ф=3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h,每座氧化沟所需数量为n,则
七、二沉池
该沉淀池采用中心进水,周边出水的幅流式沉淀池,采用刮泥机。 1.设计参数
设计进水量:Q=10000 m3/d (每组)
表面负荷:qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ,取q=1.0 m3/ m2.h 固体负荷:qs =140 kg/ m2.d
水力停留时间(沉淀时间):T=2.5 h
堰负荷:取值范围为1.5—2.9L/s.m,取2.0 L/(s.m) 2.设计计算 (1)沉淀池面积:
(4)二沉池总高度:
取二沉池缓冲层高度h3=0.4m,超高为h4=0.3m
则池边总高度为
h=h1+h2+h3+h4=2.5+1.7+0.4+0.3=4.9m
设池底度为i=0.05,则池底坡度降为
则池中心总深度为
H=h+h5=4.9+0.53=5.43m
(5)校核堰负荷: 径深比
八、接触消毒池与加氯间 采用隔板式接触反应池 1.设计参数
设计流量:Q′=20000m3/d=231.5 L/s(设一座)
水力停留时间:T=0.5h=30min 设计投氯量为:ρ=4.0mg/L 平均水深:h=2.0m 隔板间隔:b=3.5m
(2)加氯量计算:
设计最大加氯量为ρmax=4.0mg/L,每日投氯量为
ω=ρmax
-3=80kg/d=3.33kg/h
选用贮氯量为120kg的液氯钢瓶,每日加氯量为3/4瓶,共贮用12瓶,每日加氯机两台,单台投氯量为1.5~2.5kg/h。
配置注水泵两台,一用一备,要求注水量Q=1—3m3/h,扬程不小于10mH2O (3)混合装置:
在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台(立式),混合搅拌机功率N0
实际选用JWH—310—1机械混合搅拌机,浆板深度为1.5m,浆叶直径为0.31m,浆叶宽度0.9m,功率4.0Kw
解除消毒池设计为纵向板流反应池。在第一格每隔3.8m设纵向垂直折流板,在第二格每隔6.33m设垂直折流板,第三格不设 (4)接触消毒池计算草图如下: