A. 城市给水厂排泥水处理工艺设计
城市给水厂排泥水处理工艺设计是非常重要的,工艺的设计能让人在使用的时候更高效,每个细节的处理都很关键。中达咨询就城市给水厂排泥水处理工艺设计和大家说明一下。
1 概述
城市给水厂排泥水主要包括了滤池反冲洗水以及反应澄清池的排泥水,这部分排泥水的水量大概要占到自来水厂总净水量的5%左右。通常情况下,组成排泥水的主要固体成分有泥沙、藻类以及胶体颗粒等成分,而在进行给水处理的过程中会加入一些如氯化铁或是硫酸铝等混凝剂,这样就会形成氢氧化物沉淀,同样在水处理中还会有其它的添加物,如粉末活性炭以及硅藻土等,同样也有一些重金属元素。当前,我国各城市的给水厂所产生的排泥水都还是没有经过任何处理的,产生后未经操作直接的排入市政排水管网中或是直接排入水体,如果将这部分直接排入市政排水管网中,那么污水处理厂的负荷量就会大大提高,同时下水道也可能被堵塞;而如果直接排入到水体中,那么湖泊和河流就会出现淤积的现象,从而抬高湖底和河床,不但会对水体造成严重的污染,甚至会导致航运以及防洪工作受到影响。
2 排泥水处理的工艺流程
一般情况下,我们在进行排泥水处理的操作时,采用的工艺流程为水量调节-污泥浓缩-污泥调质-污泥脱水-泥饼处置的流程,在操作中我们应先将滤池的反冲水以及沉淀池的排泥水进行充分的混合,混合后的浓度应控制在500-3000mg/L的范围内,这后在混合好排泥水后就可以将其送入到浓缩池中,再经过沉淀后应先将上清池中的水分排入到原水配水井中或是市政排水管网中,而浓缩池的污泥则应在污泥脱水车间中进行污泥脱水的操作,经过调质和脱水的操作后,最后将水源中的悬浮固定的含量控制在15000-35000mg/L的范围内。
3 排泥水构筑物的设计
3.1调节池的设计
排泥水的浓缩处理的操作过程应该是一个连续的过程,那么就一定要有相应的水量调节的构筑物来实施平衡废水的间歇性排放以及污泥浓缩操作的连续运行,其中调节池所起到的作用就是调节水量的作用。因为在除锰工艺或是除铁工艺中,反冲的吸水量是很大的,而如果给水厂的排泥水量为日处理总量的7%,那么计算排泥水量的公式就应为Q=0.07*L,其中L 就为给水厂的日处理总量,一般情况下,设计的调节池为一座,分为两格,那么就可以分别的计算出每一格的设计水量以及每一格的调节池的容积了,如果调节池的有效水深是确定的,那么体积与水深的比值也就是调节池每一格的设计面积,通过面积公式我们最后就可以得到每格调节池的尺寸以及调节池设计的总尺寸了。
3.2浓缩池的设计
在对排泥水进行处理的过程中,浓缩是一个很重要的技术环节,起作用就是最大限度的提高排泥水的固体含有率,保证浓缩池的出泥是满足污泥脱水设备的技术要求的;在此过程中,如果采用的是泥水自然干化的操作,那么还可以提高排泥水的处理效率。通常情况下,现阶段有微孔浓缩、重力浓缩、气浮浓缩、生物浓缩以及隔膜浓缩等浓缩工艺,其中重力浓缩的工艺最为简单,并且成本低而且运行状态稳定,因此其也是应用的较为广泛的。如果是设计2座连续式的重力浓缩池,采用密封性能较好的钢筋混凝土进行建造,浓缩池中设有排泥管、进泥管以及排上清液管等。
3.3加药系统的设计
通常情况下,加药系统应选择自动连续投药装置,投加阴离子型聚丙烯酰胺,投药的地点一般为污泥浓缩池的配水井或是带式压滤机的进泥管,投加量应控制在3-5kg/t的范围内,如果药液的初始浓度为0.5%,那么再经过稀释装置所进行的稀释操作后,其浓度应该会被稀释到0.1%左右,之后药液就会通过加药泵投放到压滤机的进泥管处和浓缩池的配水井中。
3.4脱水机房的设计
在经过浓缩池的浓缩操作后,排泥水还是有很高的含水率的,因此对其进行脱水的处理就是很必要的,最后应将其含水率控制在75%的范围内,这样污泥的运输以及储存都会更加的便捷,同时处理污泥的费用也被大大的降低了。污泥脱水的方法主要分为机械法和非机械法两大类,其中由于非机械法是要受到自然气候条件的影响的,并且这种方法的占地面积更大,因此其使用的范围是很窄的,通常非机械法只适用于气候条件为干燥少雨并且土地资源十分丰富的地区;而机械法主要分为带式压滤机、造粒脱水、真空过滤机以及螺压脱水机等,由于此方法施工简单,受自然气候条件影响较小,因此其应用的也更加广泛。
3.5自控系统的设计
在污泥系统运行的过程中,在运行现场是无人看守的,一般都是在中心控制室对其进行集中处理的,通常其设有三级控制系统,分别为现场PLC控制站、就地控制室以及中心控制室,每一级又是都有手动控制和自动控制两种方式的,就地控制室设有就地控制和远程控制两种方式,即使中心控制室通信网络或是监控设备出现问题时,也不会影响系统的正常运行。污泥处理系统的监控设备一般都是由操作员站、打印服务器、报表打印机以及报警打印机等部分组成,系统会建立统一的数据库,而各个系统之间又是能够协调运行并且资源共享的,同时也会提供对外连接的服务平台,从而促进中央控制室的故障处理、设备控制、信息处理以及报警等功能的完成。
结语
当然现阶段的排泥水的处理工艺也是存在着污泥负荷低、构筑物过多、停留时间过长以及运行管理复杂等诸多的问题的,这就要求了我们应更加深入的研究传统工艺,大力的引进国内外的先进技术和设备,进一步的优化城市技术厂的排泥水处理工艺,这对我国的环境保护工作以及资源节约工作都是有着重要的指导意义的。
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B. 污水处理厂中配水井的布置位置
在污水处理中,通常设置在沉砂池之后,生物处理系统之前。其作用是收集污水,减少流量专变化给处理系统属带来冲击。污水经过沉砂池后,首先流到配水井,达到一定容量后,将污水均匀分配给下一级构筑物进行处理。混合井作用与配水井类似,收集混合不同的污水或加药使污水的成分、浓度相对稳定。
C. 氧化沟工艺日处理7万吨城市污水的处理厂,是个什么水平
你的7万吨/d的处理规模已经算是大中型污水处理厂了,对于污水处理厂的划分一般按以下原则,你可以参考:
规模>10万吨/d的属大型污水厂,一般建在大城市,基建投资以亿元计,年运营费用以千万元计,如北京高碑店污水处理厂,规模达100×104 m3/d。
中型污水处理厂的规模为(1~10万吨/d,一般建于中、小城市和大城市的郊县,基建投资几千万至上亿元,年运营费用几百万到上千万元。
规模<1万吨/d的属小型污水处理厂,一般建于小城镇,基建投资几百万到上千万,年运营费用几十万到上百万;目前这类污水厂在沿海地区经济发达的小城镇较多。
另外,你做本科毕业设计合流分流与否应该不是你要考虑的重点,你应该把重点放在工艺流程选择、解读上以及进出水水质处理、污泥衡算上面。
D. 城市污水厂处理设施设计计算的目录
第一章 城镇污水处理的内容 方法和工艺1
第一节 城镇污水的水质及危害1
一 城镇污水的组成1
二 城镇污水的水质1
三 城镇污水中污染物质的危害3
第二节 城镇污水处理方法4
一 物理处理法4
二 化学处理法5
三 生物处理法5
第三节 城镇污水处理的级别与工艺7
一 城镇污水处理的程度7
二 污泥的处理方法8
三 城镇污水处理厂的工艺流程10
第二章 调节 池 配水井及计量设施11
第一节 调节 池11
一 设计概述11
二 计算例题12
例2.1按逐时流量曲线计算水量调节 池12
例2.2按累计流量曲线计算水量调节 池14
例2.3用于SBR池的水量调节 池设计计算14
第二节 配水井16
一 设计概述16
二 计算例题17
例2.4堰式配水井设计计算17
第三节 计量设施17
一 设计概述17
(一)类型和构造17
(二)一般规定19
二 计算例题20
例2.5巴氏计量槽设计计算20
例2.6计量三角堰设计计算21
第三章 预处理设施23
第一节 格栅23
一 设计概述23
二 计算例题24
例3.1格栅设计计算24
例3.2格栅除污机设备选用计算26
第二节 沉砂池26
一 平流式沉砂池26
(一)设计概述26
(二)计算例题26
例3.3平流式沉砂池设计计算26
二 竖流式沉砂池28
(一)设计概述28
(二)计算例题29
例3.4竖流式沉砂池设计计算29
三 曝气式沉砂池30
(一)设计概述30
(二)计算例题30
例3.5曝气式沉砂池设计计算30
四 涡流式沉砂池31
(一)设计概述31
(二)计算例题33
例3.6涡流式沉砂池的选型计算33
第四章 初次沉淀池35
第一节 平流式初次沉淀池36
一 设计概述36
二 计算例题38
例4.1平流式初次沉淀池设计计算38
第二节 竖流式初次沉淀池40
一 设计概述40
二 计算例题40
例4.2竖流式初次沉淀池设计计算40
第三节 辐流式初次沉淀池42
一 设计概述42
二 计算例题44
例4.3辐流式初次沉淀池设计计算44
第四节 斜板 (管)初次沉淀池45
一 设计概述45
二 计算例题46
例4.4斜板(管)初次沉淀池设计计算46
第五章 强化一级处理设施48
第一节 水解 (酸化) 工艺48
一 设计概述48
二 计算例题49
例5.1水解(酸化)池设计计算49
第二节 化学絮凝强化工艺50
一 设计概述50
二 计算例题51
例5.2化学絮凝强化设施计算51
第六章 好氧活性污泥法处理设施53
第一节 传统活性污泥法53
一 设计概述53
二 设计例题54
例6.1按污泥负荷法设计推流式曝气池54
例6.2按污泥龄法设计推流式曝气池60
例6.3完全混合式曝气池设计61
例6.4阶段曝气活性污泥工艺设计计算64
例6.5吸附再生活性污泥工艺设计计算67
第二节 脱氮除磷活性污泥法68
一 A1/O生物脱氮工艺69
(一)工艺特点69
(二)设计参数及设备69
(三)计算例题70
例6.6A1/O生物脱氮工艺设计计算70
二 A2/O生物除磷工艺76
(一)工艺特点76
(二)设计参数及设备77
(三)计算例题77
例6.7A2/O生物除磷工艺设计计算77
三 A2/O生物脱氮除磷工艺79
(一)工艺特点79
(二)设计参数及设备80
(三)计算例题80
例6.8A2/O生物脱氮除磷工艺设计计算80
四 改良A2/O生物脱氮除磷工艺83
(一)工艺特点83
(二)设计参数及设备83
(三)计算例题83
例6.9改良A2/O生物脱氮除磷工艺设计
计算83
第三节 吸附.生物降解活性污泥法87
一 工艺特点87
二 设计参数及设备88
三 计算例题88
例6.10AB法工艺设计计算88
第四节 氧化沟92
一 概述92
二 技术特点93
三 氧化沟的类型和基本形式93
四 奥贝尔氧化沟93
(一)技术特点93
(二)设计参数及设备94
(三)计算例题95
例6.11奥贝尔氧化沟工艺设计计算95
五 帕斯维尔氧化沟100
(一)工艺特点100
(二)主要设计参数及设备100
(三)计算例题100
例6.12帕斯维尔氧化沟工艺设计计算100
六 交替工作式氧化沟104
(一)工艺特点104
(二)设计参数及设备104
(三)计算例题104
例6.13三沟式氧化沟工艺设计计算104
七 卡鲁塞尔氧化沟108
(一)工艺特点108
(二)设计参数109
(三)计算例题109
例6.14卡鲁塞尔氧化沟工艺设计计算109
八 改良卡鲁塞尔氧化沟112
(一)工艺特点112
(二)设计参数113
(三)计算例题113
例6.15改良卡鲁塞尔氧化沟工艺设计计算113
第五节 间歇式活性污泥法117
一 设计概述117
二 计算例题118
例6.16经典SBR工艺设计118
例6.17CASS工艺设计计算120
第六节 应用活性污泥数学模型设计生物反应器122
一 活性污泥数学模型(ASM1)简介123
二 活性污泥模型的作用127
三 应用ASM1进行设计的步骤127
四 计算例题128
例6.18用ASM1设计完全混合曝气池128
例6.19用ASM1设计阶段曝气工艺曝气池134
例6.20用ASM1计算推流式曝气池137
例6.21用ASM1计算吸附再生工艺139
例6.22用ASM1计算A/O脱氮工艺141
第七节 膜生物反应器143
一 设计概述143
二 计算例题145
例6.23浸没式MBR设计计算145
第八节 复合生物反应器148
一 设计概述148
二 计算例题149
例6.24复合生物反应器计算149
第七章 生物膜法处理设施151
第一节 生物滤池151
一 滤池种类及参数151
二 普通生物滤池151
(一)一般规定151
(二)计算例题151
例7.1用容积负荷法计算普通生物滤池151
例7.2用动力学公式法计算普通生物滤池152
三 高负荷生物滤池153
(一)一般规定153
(二)计算例题153
例7.3用面积负荷法计算高负荷生物滤池153
例7.4用容积负荷法计算高负荷生物滤池154
四 塔式生物滤池155
(一)一般规定155
(二)计算例题155
例7.5塔式生物滤池计算155
五 生物滤池需氧量156
例7.6生物滤池需氧量计算156
六 生物滤池布水系统157
(一)一般规定157
(二)计算例题157
例7.7固定式喷嘴布水器计算157
例7.8旋转式布水器计算158
七 生物滤池排水通风系统160
八 生物滤池污泥量160
例7.9高负荷生物滤池污泥量计算161
第二节 生物转盘162
一 设计概述162
二 计算例题163
例7.10生物转盘计算163
第三节 生物接触氧化法165
一 设计概述165
二 计算例题166
例7.11二段式生物接触氧化池计算166
例7.12接触沉淀池计算(二段式)168
例7.13一段式生物接触氧化池计算170
第四节 曝气生物滤池171
一 设计概述171
二 计算例题172
例7.14DC型曝气生物滤池计算172
例7.15N型曝气生物滤池计算175
例7.16分建式DN型曝气生物滤池计算176
例7.17合建式DN型曝气生物滤池计算178
第五节 生物流化床179
一 设计概述179
二 计算例题180
例7.18好氧三相流化床容积计算180
第八章 自然净化设施181
第一节 稳定塘181
一 稳定塘的种类和选用181
二 好氧塘182
(一)设计参数182
(二)计算例题182
例8.1用面积负荷法计算普通好氧塘182
例8.2用奥斯瓦德法(Oswald)计算普通好氧塘183
例8.3用维纳.威廉法(Wehner.Wiehelm)计算普通好氧塘184
三 兼性塘185
(一)设计参数185
(二)计算例题186
例8.4用面积负荷法计算兼性塘186
例8.5用曲线图解法计算兼性塘187
四 厌氧塘188
(一) 设计参数188
(二)计算例题188
例8.6厌氧塘计算188
五 曝气塘190
(一)设计参数190
(二)计算例题190
例8.7等容积串联好氧曝气塘计算190
例8.8用去除率计算好氧曝气塘191
六 稳定塘污泥量192
例8.9稳定塘污泥量计算(1)192
例8.10稳定塘污泥量计算(2)192
七 稳定塘对氮和磷的去除193
八 稳定塘其他有关设计计算193
(一)进出水口设计计算193
例8.11稳定塘进出水口设计计算193
(二)稳定塘长宽比设计195
(三)导流墙设计195
(四)稳定塘组合工作及处理效率196
第二节 土地处理197
一 土地处理的类型和参数197
(一)适用条件197
(二)设计参数和处理效果197
二 慢速渗滤系统198
(一)设计条件198
(二)计算例题198
例8.12慢速渗滤系统计算198
三 快速渗滤系统201
(一)设计条件201
(二)计算例题201
例8.13快速渗滤系统计算201
四 地表漫流系统202
(一)适宜条件和设计参数202
(二)计算例题203
例8.14地表漫流系统计算203
五 湿地处理系统204
(一)设计条件204
(二)计算例题204
例8.15地表流湿地处理计算204
例8.16潜流湿地处理计算205
六 土地处理进出水设计206
(一)土地处理进水设计206
(二)土地处理出水设计208
第九章 二次沉淀池210
第一节 二次沉淀池的特点和设计要点210
一 二次沉淀池与初次沉淀池的区别210
二 池型选择210
三 设计要点211第二节 平流式二次沉淀池213
一 设计概述213
二 计算例题215
例9.1按沉淀时间和水平流速计算平流式二沉池215
例9.2平流式沉淀池进出水系统计算216
例9.3根据沉淀试验计算二沉池面积217
第三节 辐流式二次沉淀池218
一 设计概述218
二 计算例题220
例9.4普通辐流式二沉池设计计算220
例9.5向心流辐流式二沉池设计计算223
第四节 斜板(管)二次沉淀池224
一 设计概述225
二 计算例题225
例9.6 斜管二沉池设计计算225
第十章 消毒设施227
第一节 液氯消毒227
一 设计概述227
二 计算例题229
例10.1液氯消毒工艺设计计算229
第二节 二氧化氯消毒230
一 设计概述230
二 计算例题230
例10.2二氧化氯消毒设计计算230
第三节 臭氧消毒231
一 设计概述231
二 计算例题234
例10.3臭氧消毒工艺计算234
第四节 紫外线消毒234
一 设计概述234
二 计算例题236
例10.4紫外线消毒工艺计算236
第五节 接触池237
一 设计概述237
二 计算例题238
例10.5接触池工艺计算238
第十一章 污泥处理及除臭设施239
第一节 污泥处理的目标和工艺流程239
第二节 污泥产量计算240
一 设计概述240
二 计算例题242
例11.1污泥含水率计算242
例11.2污泥相对密度计算242
例11.3消化污泥量计算242
第三节 污泥的管道输送243
一 设计概述243
二 计算例题245
例11.4污泥输送管道计算245
第四节 污泥浓缩245
一 设计概述245
二 计算例题248
例11.5用试验法设计连续式重力浓缩池248
例11.6用污泥固体通量设计连续式重力浓缩池250
例11.7气浮浓缩池设计计算251
第五节 污泥的厌氧消化252
一 设计概述253
二 计算例题255
例11.8消化池容积计算255
例11.9中温污泥消化系统热平衡计算257
例11.10消化池污泥气循环搅拌计算261
例11.11污泥消化池沼气收集贮存系统设计262
第六节 污泥的好氧消化263
一 设计概述263
(一)基本原理及特点263
(二)设计要点264
二 计算例题265
例11.12污泥好氧消化池和需气量计算265
第七节 污泥的干化与脱水267
一 设计概述267
二 计算例题268
例11.13污泥干化场设计计算268
例11.14污泥真空转鼓过滤脱水机设计计算269
例11.15污泥板框压滤机设计计算270
例11.16滚压带式压滤机污泥脱水设计计算271
第八节 污泥的干燥与焚烧272
一 设计概述272
二 计算例题275
例11.17污泥干燥与焚烧设计计算275
第九节 污水处理厂除臭设施277
一 设计概述277
二 设计要点279
三 计算例题280
例11.18进水泵房和粗格栅车间除臭计算280
例11.19初沉池高能离子除臭计算280
第十二章 城镇污水三级处理工艺设施282
第一节 三级处理的目的 内容和方法282
一 三级处理的目的282
二 三级处理的内容282
三 三级处理的方法283
(一)工艺技术283
(二)方法作用283
第二节 高密度沉淀池284
一 构造和特点284
(一)工艺构造284
(二)技术特点285
(三)性能特点286
二 关键部位设计286
三 计算例题287
例12.1高密度沉淀池设计计算287
第三节 过滤设施291
一 V型滤池291
(一)设计概述291
(二)计算例题293
例12.2V型滤池设计计算293
二 流动床滤池297
(一)设计概述297
(二)计算例题299
例12.3流动床滤池设计计算299
三 表面过滤滤池301
(一)设计概述301
(二)计算例题303
例12.4转盘滤池选型计算303
第四节 脱氮与化学除磷设施304
一 脱氮设施304
二 化学除磷设施305
(一)设计概述305
(二)计算例题305
例12.5化学除磷药剂投加量的估算305
第十三章 污水处理厂竖向设计计算307
第一节 竖向设计的目的 意义和要求307
一 目的和意义307
二 一般规定307
第二节 竖向设计流程计算307
例13.1污水处理厂竖向布置流程
计算307
附录328
附录一《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)328
附录二《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)(摘)334
附录三《污水排入城镇下水道水质标准》(GB 343—2010)(摘)341
附录四不同纬度地区海平面逐月可见光辐射值342
附录五全国主要城市日照时数及日照百分率343
附录六不同海拔高度大气压力345
附录七城市污水处理常用生物反应化学计量参数和动力学参数345
附录八常用建筑材料的热工指标346
附录九氧在蒸馏水中的溶解度(饱和度)346
参考文献347
E. 污水厂进水管区的水位标高如何确定
一般采取倒置计算
也就是从排水口往回计算
算出每一段出水的压力损失
然后一直到沉砂池 此时的高度为重力提升的了
F. 污水是怎么处理的
污水处理厂的设计方案
一、工程概述
城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段,即初步设计和施工图设计。
城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建(构)筑物等。
1、设计资料的收集与调查
(1)建设单位的设计任务书
包括设计规模(处理水量)、处理程度要求、占地要求、投资情况等。
(2)收集相关资料
包括原水水质资料、当地气象资料(温度、风向、日照情况等)、水文地质资料(地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等)、地形资料、城市规划情况等。
(3)必要的现场调查
当缺乏某些重要的设计资料时,则现场的调查是必需的。
2、厂址选择
城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提,应根据选址条件和要求综合考虑,选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。
二、处理流程选择:
污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合,以满足污水处理的要求。
1、污水处理流程的选择原则:
经济节省性原则;
运行可靠性原则;
技术先进性原则。
2、应考虑的其他一些重要因素:
充分考虑业主的需求;
考虑实际操作管理人员的水平。
本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高,可达90%~95%,稳定性较强,系统启动时间短,一般为2~4周,很少产生臭气,不产生沼气,对污水的碱度要求低。
污水处理工艺流程图如下:
平面图:
三、污水处理工程设计计算:
(一)、设计水量,水质及处理程度:
平均流量:5万吨/天,变化系数1.4;
进水:COD:400 mg/L,BOD:300 mg/L,SS:350 mg/L;
出水:COD: 60 mg/L,BOD: 20 mg/L,SS: 20 mg/L;
处理程度计算:COD:(400-60)/400=85% ;
BOD:(300-20)/300=93.3% ;
SS:(350-20)/350=94.3% 。
(二)、格栅及其设计:
格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处,用以截留污水中的大块悬浮杂质,以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。
设计中取二组格栅,N=2组,安装角度α=60°
Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s
2、格栅槽宽度:
B=S(n-1)+bn
式中: B——格栅槽宽度(m);
S——每根格栅条的宽度(m)。
设计中取S=0.015m,则计算得B=0.93m。
3、进水渠道渐宽部分的长度:
4、出水渠道渐窄部分的长度:
5、通过格栅的水头损失:
6、栅后明渠的总高度:
H=h+h1+h2
式中: H——栅后明渠的总高度(m);
h2——明渠超高(m),一般采用0.3-0.5m
设计中取h2 =0.30m,得到H=1.28m。
7、栅槽总长度:
8、每日栅渣量计算:
采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包,汽车运走。
9、进水与出水渠道:
城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道,设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m,进水水深h1=h=0.8m,出水渠道B2=B1=0.9m,出水水深h2=h1=0.8m。
(三)、沉砂池及其设计:
沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同,使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降,减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。
沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池,竖流式沉砂池,曝气式沉砂池,涡流式沉砂池。
设计中采用曝气沉砂池,沉砂池设2组,N=2组,每组设计流量0.4051m3/s
1、沉砂池有效容积:
式中: V——沉砂池有效容积(m3);
Q——设计流量(m3/s);
t——停留时间(min),一般采用1-3min。
设计中取t=2min,Q=0.4051m3/s,得到V=48.61m3。
出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水槽,出水槽宽度B2=0.8m,出水槽水深h2=0.35m,水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接,出水管道采用钢管。管径DN2=800mm,管内流速v2=0.99m/s,水力坡度i=1.46‰。
12、排砂装置:
采用吸砂泵排砂,吸砂泵设置在沉砂斗内,借助空气提升将沉砂排出沉砂池,吸砂泵管径DN=200mm。
(四)、初沉池及其设计:
初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉,从而与污水分离,初次沉淀池去除悬浮物40%~60%,去除BOD20%~30%。
初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。
设计中采用平流沉淀池,平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入,按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出,污水在沉淀池内水平流动时,污水中的悬浮物在重力作用下沉淀,与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。
沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量Q=0.4051m3/s。
10、沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4
式中:h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5;
h3——缓冲层高度(m),一般采用0.3m;
h4——污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。
设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,得h4=3.94m,得到H=7.54m。
15、出水渠道:
沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接,将污水送至集水井。
式中: v3——出水渠道水流流速(m/s),一般采用v3≥0.4m/s;
B3——出水渠道宽度(m);
H3——出水渠道水深(m),一般采用0.5-2.0。
设计中取B3=1.0M,H3=0.8m,得到v3=0.51m/s>0.4m/s。
出水管道采用钢管,管径DN=1000mm,管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。
16、进水挡板、出水挡板:
沉淀池设进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔花墙0.5m,挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置,用来收集拦截的浮渣。
17、排泥管:
沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN300mm,排泥时间t4=20min,排泥管流速v4=0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。
18、刮泥装置:
沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板伸入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
(五)、曝气池及其设计:
设计中采用传统活性污泥法。传统活性污泥法,又称普通活性污泥法,污水从池子首端进入池内,二沉池回流的污泥也同步进入,废水在池内呈推流形式流至池子末端,其池型为多廊道式,污水流出池外进入二次沉淀池,进行泥水分离。污水在推流过程中,有机物在微生物的作用下得到降解,浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高,BOD去除率可达到90%以上,是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式
7、曝气池总高度:
H总=H+h
式中: H总——曝气池总高度(m);
h——曝气池超高(m),一般取0.3—0.5m。
设计中取 h=0.5m,则 H=4.7m。
10、管道设计:
①中位管:
曝气池中部设中位管,在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为600mm。
②放空管:
曝气池在检修时,需要将水放空,因此应在曝气池底部设放空管,放空管管径为500mm。
④消泡管
在曝气池隔墙上设置消泡水管,管径为DN25mm,管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫。
⑤空气管
曝气池内需设置空气管路,并设置空气扩散设备,起到充氧和搅拌混合的作用。
11、曝气池需氧量计算:
依照气水比5:1进行计算,Q=14580m3/h。
12、鼓风机选择:
空气扩散装置安装在距离池底0.2m处,曝气池有效水深为4.2m,空气管路内的水头损失按1.0m计,则空压机所需压力为:
P=(4.2-0.2+1.0)×9.8=49kPa
鼓风机供气量:
Gsmax=14580m3/h=243m3/min。
根据所需压力及空气量,选择RE-250型罗茨鼓风机,共5台,该鼓风机风压49kPa,风量75.8m3/min。正常条件下,3台工作,2台备用;高负荷时,4台工作,1台备用
(六)、二沉池及其设计:
二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板(管)等几类。
平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂,但一般多用于初沉池,作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀,排泥设施复杂,不易管理。
辐流式沉淀池一般采用对称布置,配水采用集配水井,这样各池之间配水均匀,结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化,运行效果好,管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。
竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单,但埋深较大,施工困难,耐冲击负荷差。
斜管(板)沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管(板)沉淀池处理效果不稳定,容易形成污泥堵塞,维护管理不便。
设计中选用辐流沉淀池,沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量0.405m3/s。
3、沉淀池有效水深:
h2=q′×t
式中: h2——沉淀池有效水深(m);
t——沉淀时间(h),一般采用1—3h。
设计中取 t=2.5h,得到 h2=3.5m。
4、径深比:
D/h2=10.4,满足6-12之间的要求。
5、污泥部分所需容积:
式中: Q0——平均流量(m3/s);
R——污泥回流比(%);
X——污泥浓度(mg/L);
Xr——二沉池排泥浓度(mg/L)。
设计中取Q0=0.579 m3/s,R=50%,
,
SVI——污泥容积指数,一般采用70-150;
r——系数,一般采用1.2。
设计中取SVI=100,r=1.2,得到Xr=1.2×104mg/L,X=4000mg/L。
经计算得到 V1=1563.3m3。应采用连续排泥方式。
6、沉淀池的进、出水管道设计:
进水管:流量应为设计流量+回流量,管径计算为900mm
出水管:管径计算为800mm
排泥管:管径为500mm
7、出水堰计算:
堰上负荷的校核。规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。
8、沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4+h5
式中:H——沉淀池总高度(m);
h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5m;
h2——沉淀池有效水深(m);
h3——沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3m;
h4——沉淀池底部圆锥体高度(m);
h5——沉淀池污泥区高度(m)。
设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,h2=3.5m.
根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点,采用机械刮吸泥机连续排泥,池底坡度为0.05。
h4=(r-r1)×i
式中:r——沉淀池半径(m);
r1——沉淀池进水竖井半径(m),一般采用1.0m;
i——沉淀池池底坡度。
设计中取r1=1.0m,i=0.05,得到h4=0.86m。
式中:V1——污泥部分所需容积(m3);
V2——沉淀池底部圆锥体容积(m3);
F——沉淀池表面积(m2)。
计算可得 =315.4m3,则h5=1.20m。
得到H=6.16m。
(七)、消毒接触池及其设计:
污水经过以上构筑物处理后,虽然水质得到了改善,细菌数量也大幅减少,但是细菌的绝对值依然十分客观,并有存在病原菌的可能,因此,污水在排放水体前,应进行消毒处理。
设计中采用平流式消毒接触池,消毒接触池设2组,每组3廊道。
1、消毒接触池容积:
V=Qt
式中: Q——单池污水设计流量(m3/s);
t——消毒接触时间(min),一般采用30min。
设计中取t=30min,得每组消毒接触池的容积为729m3。
2、消毒接触池表面积:
F=V/h2
式中:h2——消毒池有效水深,设计中取为2.5m。
设计中取h2=2.5m,得到F=291.6m2。
3、消毒接触池池长:
L′=F/B
式中:B——消毒池宽度(m),设计中取为5m。
设计中取B=5m,计算得 L=58.32m。每廊道长为19.44m,设计中取为20m。
校核长宽比:L′/B=11.7>10,合乎要求。
4、消毒接触池池高:
H=h1+h2
式中:h1——消毒池超高(m),一般采用0.3m;
设计中取h1=0.3m,计算得 H=2.8m。
5、进水部分:
每个消毒接触池的进水管管径D=800mm,v=1.0m/s。
6、混合:
采用管道混合的方式,加氯管线直接接入消毒接触池进水管,为增强混合效果,加氯点后接D=800mm的静态混合器。
(八)、污泥浓缩池及其设计:
污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水,浓缩的目的是在于缩小污泥的体积,便于后续污泥处理,常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高,污泥数量较大,需要进行浓缩处理;初沉污泥含水量较低,可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%,浓缩后污泥含水率97%。
13、溢流堰:
浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽,然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s,设出水槽宽b=0.15m,水深0.05m,则水流速为0.2m/s,溢流堰周长:
c=π(D-2b)
计算得到c=15.86m。
溢流堰采用单侧90°三角形出水堰,三角堰顶宽0.16m,深0.08m,每格沉淀池有110个三角堰,三角堰流量q0为:
Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s
h′=0.7q02/5
式中: q0——每个三角堰流量(m3/s);
h′——三角堰堰水深(m)。
计算得到h′=0.0079m。
三角堰后自由跌落0.10m,则出水堰水头损失为0.1079m