镇江石城6万吨天污水处理工程设计毕业论文
2020-04-15 20:40:26
摘 要
本设计根据设计任务书原始资料,对江苏镇江丹徒石城进行了处理生活污水的设计。本文首先对该污水处理工程的水量及进水水质进行了计算与分析,得出了该工程适合采用生物脱氮除磷的方法对污水进行处理,并一级A标准,确定了具有回流污泥强化脱氮除磷的A2O系列工艺,并采用混凝、沉淀、过滤常规方法对污水进行深度处理;然后对每个处理单元的不同处理方法和不同池型进行了优缺点和适用条件的比较,选出了最适合本设计、能达到最佳处理效果的方法与池型,并对其进行了设计计算与附属设备的选型;最,结合厂址地形、施工、维护管理和长江水位等因素,对污水处理厂进行了平面布置、厂区管线布置与高程布置。
关键词:污水处理 脱氮除磷 A2O系列工艺 深度处理 一级A标准
Abstract
Based on the original data of the design mission book, this project was designed for the treatment of domestic sewage in Yanghegeng, Maanshan. Firstly, the water volume and influent water quality of the wastewater treatment project were calculated and analyzed in this paper. These calculations and analysis illustrate that biological nitrogen and phosphorus removal method is suitable for treating the sewage. Since the effluent water quality must meet the comprehensive wastewater discharge level 1 A standard, the A2O series processes with enhanced sludge and nitrogen removal and phosphorus removal process were selected. Besides, the conventional route of coagulation, sedimentation and filtration for advanced treatment of wastewater were also used. Then the advantages, disadvantages and applicable conditions of different processing methods and different types of tanks in each processing unit were compared. These comparasions helped to select the most suitable method and tank type that could achieve the best treatment effect. At the same time, design, calculation and equipment selection of these method and tank type were completed. Finally, according to the functions and process requirements of various buildings and structures in the plant, combined with the site topography, construction, maintenance and management, Yangtze River water level and other factors, the sewage treatment plant was arranged in a flat layout, plant pipeline layout and elevation layout.
Key Words: Sewage treatment; Nitrogen and phosphorus removal; A2O series process; Advanced processing; Level 1 A standard
第一章 设计概论
1.1工程概况
根据太湖流域污染治理的要求,江苏镇江拟在丹徒石城建一座日处理能力6万立方米的污水处理厂,收集镇江城区生活污水,项目采取BOT模式,市政府已经完成征地工作,如图中红线所示。厂区外污水管网由政府负责完成,污水进管内径为2米,管底埋深为-3.6米,(以项目所在地地面计。)见图纸圆圈处所示。
本次任务,要求进行该污水厂工程,出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002一级A标准,处理出水排入外河(见图上方和左边的河流),河流低水位,低于污水拟建厂区2.6米,高水位低于拟建厂区1.4米。厂区征地后三通一平,地面水平。海拔标高26.35米。
图1-1 污水红线范围
具体要求如下:
1、总图设计;
2、工;
3、
4、
5、
6、
1.2设计要求
1、
2、
3、
4、合;
5、;
1.3水量
本设计题目为“镇江石城6万吨/天污水处理”,则污水厂一期全部建设完成,处理规模为水量60000m3/天。
1.3.1污水量
1.3.2最大时污水量
根据室外排水设计规范GB 50014-2006 3.1.3条规定, 总:
图1-2 综合生活污水量总变化系数
本工程流量为Qd=694.40L/s,取总变化系数Kz=1.4,则最大时污水量为:
第二章 一级处理构筑物
2.1粗格栅
2.1.1格栅参数
《给水排水快速设计手册》中格栅相关的设计要求如下图2-1:
图2-1 格栅相关设计要求 |
由手册可知,采用机械清除,则
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)则;
2.1.2设计计算
(1)
,格栅倾角 ,:
(2)
栅
即
(3):
进则根据最优水力断面公式:
得出进水渠宽度为 ;
进
(4)
已渐开角度 ,进水流速为 ,
(5)
(6)
设
(7)栅的度:
取格前渠 ;
(8)长度:
(9)每日:
已栅间隙 ,渣量为/污水,:
即采用机械清渣是合理的。
由本工程任务书可知,污水进管内径为2米,管底埋深为-3.6米,要求处理出水排入外河,河流低水位,低于污水拟建厂区2.6米。高水位低于拟建厂区1.4米。厂区征地后三通一平,地面水平,海拔标高26.35米。由以上数据可知污水进管管底标高22.75米。
根据《给水排水设计手册·城镇排水》,进水管管底与格栅底边的落差不得小于0.5m,取落差为1m,则个格栅底标高21.75米。
根据《室外排水设计规范》,泵房室内地坪应比室外高0.2~0.3m,取0.3m,则室内地坪标高26.65m。
则栅后槽总高度:
2.2集水井和提升泵房
根据《给水排水工程快速设计手册》中3.1.1泵房形式的规定,如下图2-2:
图2-2 泵房形式 |
以及给水排水工程快速设计手册》中3.2.2水泵启动方式及泵房形式选择,如下图2-3:
图2-3 水泵启动方式及泵房形式选择 |
基于水厂日常运营和节约建设用地,采用水泵间与集水池合建式泵房。若才从原型泵房,其平面和剖面图如图2-4所示:
图2-4 原型泵房平面和剖面图 |
2.2.1水泵选型
本,拟采用五台同型号水泵,四用一备,则每台水泵流量 ,选泵计手册.第11册.常用设备》进行初步选泵,选定 型潜污泵,其具体参数见表2-1:
表2-1 型潜污泵具体参数 | |||||||
水泵型号 | 流量Q (m3/h) | 扬程H (m) | 转速n (r/min) | 轴功率 (kw) | 电动机 | 效率η (%) | |
型号 | 功率(kw) | ||||||
350S-26 | 972 | 28 | 1450 | 6.7 | Y315M1-4 | 132 | 88 |
1260 | 26 | ||||||
1440 | 22 |
该:
图2-5 水泵在转速为1450r/min时的特性曲线 |
2.2.2泵的安装尺寸
型单级双吸离心泵外形尺寸如图2-6:
图2-6 型单级双吸离心泵外形尺寸 |
其中350S-26型泵的外形尺寸如表2-2:
表2-2 350S-26型泵的外形尺寸 | ||||||||||||
型号 | 外形尺寸 | |||||||||||
1161.5 | 633 | 600 | 500 | 1040 | 460 | 690 | 500 | 963 | 620 | 290 | 300 |
所以泵外形尺寸为 。
其中350S-26型泵的安装尺寸如表2-3和图2-7:
表2-3 350S-26型泵的安装尺寸 | ||||||||
型号 | 电动机尺寸 | |||||||
350S-26 | L1 | H | h | B | A | E | L | |
1340 | 315 | 865 | 450 | 508 | 300 | 2505.5 | 773 |
图2-7 350S-26型泵的安装尺寸 |
高度
底座长度
底座宽度
所以泵机组基础平面尺寸为
2.2.3压水管
根据《室外排水设计规范》5.4.4条,水泵出水管设计流速宜为,取 。
每台水泵流量
取
则可计算出压水管实际流速 ,符合要求。
2.2.4集水井尺寸计算
《室外排水设计规范 GB 50014-2006》5.3.1关于集水池容积的定如图2-8:
图2-8 关于集水池容积的规定 |
根据以上规定,可,积为:
,池尺寸为
2.3细格栅
已知本工程最大设计流量 ,则拟采用三台HF型转刷网篦式清污机,则单台细格栅过水流量 ,选用型号为HF-1500回转式固液分离机(栅条间隙5mm),查看《给水排水设计手册.第11册.常用设备》可知其具体性能规格如下表2-6:
表2-4 具体性能规格 | |||||||||
型号 | 电动机功率 | 宽W | 总高H2 | 总宽W2 | 沟宽W1 | 沟深H | 导流槽长L1 | 安装长度L2 | 排渣高度H1 |
HF-1500 | 3KW | 1500 | 3153 | 1850 | 1580 | 1535 | 1500 | 2320 | 1935 |
HF型回转式固液分离外形尺寸如图2-9所示:
图2-9 HF型回转式固液分离外形尺寸 |
2.4平流式沉砂池
2.4.1沉择
(1)
优点:
:
适用:
(2)竖砂池
优点:
缺理效果一般较差,池深较大。
适用:小型水厂及用地紧张的情况。
(3)旋流式沉砂池
优点:沉砂清洁,有机物少,占地省。
适用:中小型污水处理厂。
结合污座。
2.4.2旋流沉砂池的选型
选池Ⅰ型,旋、沉砂分流入口向流区的作,污水中速,可达到最佳砂区。
旋流
图2-10 旋流式沉砂池Ⅰ型 |
旋流沉砂池Ⅰ的型号及尺寸见图2-11,图2-12:
图2-11 旋流沉砂池Ⅰ的型号及尺寸 |
尺寸参考图如下所示:
图2-12 尺寸参考图 |
根,沉砂池流量为。
出水管到计算:
旋流取,则可求出:
则
第三章 二级处理构筑物
3.1 A2/O生化池
A2/O工一说氧-缺-好个流程的脱氮除磷效果。一个常规的A2/O工艺流程图如图3-1所示:
图3-1 常规A2/O工艺流程 |
一个水首先进入厌氧池,再依厌氧池。在此流程中,缺氧池。
本设3.0万m3/d。
3.1.1设计参数说明
A2/O 生试验资料时,可采用的规定取值:
图3-2 主要设计参数 |
之后设计进出水水质,如表3-1:
表3-1 设计进出水水质 | |||
项目 | 单位 | 设计进水水质 | 设计出水水质 |
BOD5 | mg/L | 220 | 10 |
SS | mg/L | 200 | 10 |
CODcr | mg/L | 400 | 50 |
TN | mg/L | 40 | 15 |
TP | mg/L | 8 | 0.5 |
NH4-N | mg/L | 25 | 5 |
PH | 6-9 | ||
平均低水温 | ℃ | 15 | |
平均高水温 | ℃ | 25 |
3.1.2设计计算
(1)基本参数
1)流污泥浓度在数值上等于,取 , ,则回流污泥浓度为:
取混合液回流(内回流)比 ,
2)污 :
3)环 :
(2)有效容积、需氧量、供气量计算
1)好氧区计算
①
硝:
②好氧区设计污泥龄
安全系数F=3.0,则按公式可知:
③计算好氧区容积
污泥总产率系数 为 ,混合液悬浮固体平均浓度 ,则有:
④好氧区水力停留时间
则
⑤污泥负荷
由
可知:
符合A2O法参数取值范围。
2)剩余污泥量计算
①计算设计低水温下的衰减系数:
20℃时的衰减系数 ,温度系数为1.05,则可求得
②剩余污泥量
取污泥产率系数 ,SS的污泥转化率 ,其中MLSS中MLVSS所占的比例为 ,生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度 ,则按照公式有
3)缺氧区容积计算
取20℃时的脱氮速率为
①计算
②
③计区容积
④计算缺间 :
⑤量(为方便计算,取出水氨氮值为出水总凯氏氮值),已知之前取值回流污泥比为 ,出水氨氮值则近似认为等于出水总凯氏氮值,则有:
混比:
流比 。
⑥
4)厌氧区容积计算
①
取厌氧区水力停留时间 ,则有:
②
5)小计
①:
② :
③
6)
污泥需氮需氧量及反硝化脱氮回行计算:
①去
②:
③:
④:
⑤需
则折合每千克耗氧量为:
7)标准传氧速率(SOR)计算
一直当地大气压力 中与清水中比值 , ,液剩余溶解氧值 , 时,清水表解氧为 。:
采用
①力为:
②率:
③氧:
④采用表曝机时的标准供氧速度:
对于表曝机,将参数 代入公式中,则有:
⑤供空气体积:
折合为去除每千克供气量为:
8)总结
①,其中,,厌氧区;
②,,,;
③,其中,,厌氧区;
④剩余污泥量;
⑤混合液总回流比;
⑥总需氧量为;
⑦采用鼓风机曝气时的标准供养速度为:
(3)生物反应池设计
采用廊道式生物反池的池宽与有效水深之比宜采,有效水深应结合流程设计、地质条件、供养设施类型和选用风机压力等因素确定,可采用。在条件许可时,水深尚可加大。
本设计,,,第1、2廊道为厌氧区,;;第5、6、7、8、9、10。则可求出:
1):
取好氧池宽 ,则好氧池长度:
2)缺氧区面积 :
已求出好氧区长度,则整个生化池长度确定为,可求出缺氧区宽度:
3)厌氧区面积:
同理可求出厌氧区宽度:
(4)生化池进出水系统
已知单池设计最大流量:
1)进出水管管径
每个生化池设置一根进水管,一根出水管,取流速为,则可求出管径为:
2)出水薄壁堰
生化池采用薄壁堰出水,则求出堰上水头为:
其中:
3)污泥回流
取污泥回流比 ,则污泥回流量为:
4)硝化液回流
好氧区的末端设置一台潜水泵,潜水泵出水回流到缺氧区首端,硝化液回流比为,则硝化液回流量为:
选泵
根据《室外排水设计规范》出水管设计流速宜为 ,取 ,则回流管管径为:
5)放空管
在生化池有效水深的一半处设置四根DN400放空管,两根设置在缺氧池,两根设置在好氧池。
选用Z941T-10型电动明杆楔式闸阀DN400(L=480mm),和VSSJA-2型双法兰式限位伸缩接头DN400(L=350mm)。
(5)供气系统
本设计好氧池采用鼓风曝气,其设施包括风机、风机房、风管系统、充氧装置(或曝气头)。
1)供气量
由之前的计算已计算出供气量为
2)空气管路系统
好氧池管,则一个。则每根配量为:
3)曝气器
曝气器查《给水排水设计手册·器材与装置》,选用STEDCO型橡胶膜微孔曝气器STEDCO240,其性能参数如下表所示:
表3-2 STEDCO240橡胶膜微孔曝气器
规格 mm | 水深 m | 供气量 m3/(h·个) | 服务面积m3/个 | 充氧能力kg/h | 氧利用率 % | 理论动力效率kg/kW·h | 阻力损失 Pa | 重量kg/个 |
φ240 | 6 | 2~5 | 0.5~1.0 | 0.15~0.28 | 20~24 | 4.2~5.8 | ≤2900 | 0.55 |
其外形尺寸如下所示:
图3-3 STEDCO240外形尺寸
根据曝气器的服务面积,则所需STEDCO240橡胶膜微孔曝气器的个数为:
根据曝气器的供气量,则所需STEDCO240橡胶膜微孔曝气器的个数为:
则则曝气器个数应大于等于两者的最大值,取n=1380个
则每个配气支管上安装的个数为:
每个曝气器的配气量:
则所选曝气器和安装个数满足曝气的要求。
4)风管系统
风管系统包括由风机出口至充氧装置(曝气头)的管道,本设计采用焊接钢管。由《给水排水设计手册·城镇排水》知,风管中空气流速一般采用:
干、支管:10-15m/s;
竖管、小支管:4-5m/s。
查《给水排水设计手册·城镇排水》,并根据空气流速得出各空气管直径如下:
风
从
每
每
每
配
5)
鼓风曝气,充氧装置以上的,。其中充氧装置以上的曝气池
其余四,则总风压为
6)风机的选择
设置四台鼓风机(三用一备),则一台鼓风机量:
选用,其性能参数如下所示:
表3-3低噪音无油螺杆鼓风机KG250-07性能参数表
系列号 | 转速顺序号 | 排气压力 | 流量 | 电机功率 |
KG250 | 5 | 0.7bar | 4522m3/h | 110kW |
,满足压力要求
其外
7) 鼓风机房设计
鼓鼓风机单行排列。
3.2二沉池
沉物,二污泥处理要组成部分,其泥。
3.2.1二沉池选型
二沉池按池型一般分为和使析如下表3-2:
表3-2 各种池型的优缺点和使用条件 | |||
池型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 |
平流式 | 1、处理水量大小不限,沉淀效果好; 2、对水量和温度变化的适应能力强; 3、平面布置紧凑,施工方便,造价低。 | 1、进、出水配水不易均匀; 2、多斗排泥时,每个斗均需设置排泥管(阀),手动操作,工作繁杂,采用机械刮泥时容易锈蚀。 | 1、适用于地下水位高、地质条件较差的地区; 2、大、中、小型污水处理工程均可采用。 |
竖流式 | 竖流式沉淀池效果较好,占地面积小,排泥容易 | 水池深度大,施工困难,造价高。常用于处理水量小于2万m3/d的小型污水处理厂。 | 水池深度大,施工困难,造价高。常用于处理水量小于2万m3/d的小型污水处理厂。 |
幅流式 | 辐流式沉淀池的优点是多用机械排泥,运行较好,管理较简单,排泥设备已经趋于定型 | 机械排泥设备复杂,对施工质量要求高 | 1、适用于地下水位较高的地区; 2、适用于大中型污水处理厂。 |
考虑到二沉池排泥量较大,因此本式二沉池。
幅二沉池有式,本心进水周流式沉。
如下图3-3:
图3-3 中心进水周边出水式幅流式沉淀池 |
3.2.2设计参数
由《给水排水设计手册·城镇排水》可知,活性污泥法后二次沉淀池的设计参数见下表3-3:
表3-3 二次沉淀池的设计参数 | ||
参数名称 | 单位 | 设计参数 |
沉淀时间 |
| |
表面负荷 (日平均流量) |
| |
污泥含水率 | ||
固体负荷 |
| |
堰口负荷 |
|
本设计流量 ,拟设计幅流式二沉池四座,土建一次完工。
根据《给水排水工程快速设计手册(2)——排水工程》4.3.4幅流知,幅流计数据如下:
(1);
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)装置板上,池径大于动装置设在桁架的外缘;
(7)一般采用1.5m/min;
(8)的为过水断面积的;
(9)浮渣用侧,在出水堰前应没置浮渣挡板;
(10)周边进型,与中心进水、周边出水的辐流式沉淀左右。
3.2.3设计与计算
由《给程》中4.3.4幅流式沉淀池可知,幅流沉淀池其详细的计算公式可见《给水排水工程快4-12。
计算示意如图3-4所示:
图3-4 计算示意图 |
已知设计流量 , 。
,取
(1)积 :
(2)沉径:
取 。
(3)量
(4):
(5):
(6):
(7):
设沉间
根据《给水排水设计手册·城镇给排水》中表6-23二次沉淀池池边水深建议值,如下图3-5所示:
图3-5 二次沉淀池池边水深建议值 |
可知当池径为时,池边水深取值为,符合条件。
(8):
设,得:
(9):
设 ,则有:
(10)
设池度为,则有:
(11):
(12)沉度:
高,则有:
(13)沉:
(14):
符间的求。
(15)排泥管
二沉池排则单格二沉池排出的污泥流量为:
管道流速取1.0m/s,则排泥管管径:
3.2.4进水系统计算
二沉池采用进水竖井周围设一系列潜孔,。
(1)单量:
(2)进流量:
其中
进水管径取,则可求得流速:
符合规。
(3)
进径采用,采水,口尺寸,共设6个井匀。
进井速
孔距
(4)
筒,取
稳过积:
径:
取。
3.2.5出统计算
(1)单量:
水量:
(3)环计:
本设池边出水,池只个总。
水:
,取度
其中k为数,取。
槽起深:
水点:
槽取
(4)
采用90°三水,设头(即口底游水面度)为:
每堰为:
: ,取212个
中:
第四章 深度处理构筑物
本设计混凝剂投加在二次沉淀池之后,作为深度处理的第一步处理单元,以达到澄清降浊和化学除磷的目的。
根据《给水排水设计手册·城镇排水》可知,选用桨板式机选用机械絮凝池和水力旋,以防止因。因此本设计混合单元
根据《给水排水设计手册·城镇排水》深度处理中,投药混合设施中平均速度梯度值宜采用,混合时间宜采用,絮凝时间宜采用。
4.1混凝剂的配备及投加
4.1.1 混凝剂的选择
本化铝(PAC)作剂,其以点:
(1)为;
(2);
(3)。
4.1.2 混凝剂投加量
凝量,则每为:
药度(按商品质量计),则配药体积:
4.1.3投加设备
选用一台型一体化溶药加药装置, ,远期增加一台。详细信息如下图4-1所示:
图4-1 溶药加药装置详细信息 |
4.2机械混合池
本设计采用两个混合搅拌池,池型为正方形。
混合池单池流量:
4.2.1 搅拌池有效容积:
取混合时间,则有:
4.2.2 池宽
设搅拌池有效高度与池宽之比为2:1
则有效高度
设超高为,则混寸。
4.2.3搅拌池D:
4.2.4混率计算
取平度梯值
4.2.5搅拌器直径选择
查《给水排水设计手册·城镇给水》表9-3搅拌器有关参数选用,得桨式搅拌器有关参数如下表所示:
表4-1 桨式搅拌器有关参数
项目 | 符号 | 单位 | 参数 |
搅拌器外缘线速度 | v | m/s | 1.0~5.0 |
搅拌器直径 | d | m | |
搅拌器距混合池底高度 | H6 | m | (0.5~1.0)d |
搅拌器桨叶数 | Z | 2,4 | |
搅拌器宽度 | b | m | (0.1~0.25)d |
搅拌器螺距 | S | m | |
桨叶和旋转平面所成的角度 | θ | 45° | |
搅拌器层数 | e | ||
层间距 | S0 | m | (1.0~1.5)d |
安装位置要求 | 相邻两层桨交叉90°安装 |
4.3机械絮凝池
机械絮凝池是,可以适应水化。,本用本设计共设个池,每个絮联使。
个絮量:
4.3.1 絮凝池尺寸
絮取15min,效容积:
其中,每为三联,格尺置为。凝深为:
取絮
池超,总高。
凝池。为加强搅拌效果,于池
4.3.2混凝池进水系统
每个混凝池前面各设一个进水管,管道流速取,则每根进水管管径:
选用型电动明杆楔式闸阀,和VSSJA-2型双法兰式限位伸缩接头。
4.4沉淀池
沉淀。
按粒,由于被采用。要被用作高水沉。
按。斜淀池和板沉
斜板(水流与沉
4.4.1沉淀池型的选择
图4-2:
图4-2 两种沉淀池的优缺点比较 |
由于在生化处理系统中产生的生物絮凝体沉淀性能通常较差,同时本设计污水处理构筑物和污泥处理构筑物较多,(板)式池。
从水件来看,斜管要比斜板更为优亦较显著,因此
4.4.2设计与计算
本设用
图4-3 斜管沉淀池示意图 |
(1):
(2):
(3)
清上速:
采用塑料片热压六边形蜂窝管,,, 。
(4):
其中
为水均,长一置。
(5)
管速:
度:
考虑管端紊流、积泥等因素,,则斜管斜长总长度 ,取整数为 。
(6)池度
1)池子:
2)区:
3)水区:
4)斜:
5)池高:
(7).
式中水
运度:ν=0.01cm2/s(t=20℃时)
沉淀时间:
(8) 集水系统
采用两侧淹没孔口集水槽集水。如下图4-4所示:
图4-4 两侧淹没孔口集水槽集水 |
1)集数
2)集水心距a
3)量q0
考子载系20%,故量为
4)槽
槽宽 ,为工取
起中水深
终中水
于施中水一按计。
5)
集法采用淹由跌水深取0.05m,跌落高度取0.1m,槽的超高取0.15m,则集
6)
a. 如图4-5,所需孔眼总面积ω
图4-5 孔眼 |
由 得:
式中 q0——集量,m3/s;
μ——数,取0.62;
h——孔没水处为0.05m),m;
ω——孔面,m2。
b.
孔眼直径采用,则单孔面积为
c. 孔眼个数n
d.
e.
如图4-6,孔眼从中心向两边排列:
图4-6 孔眼排列 |
(9) 产泥量的计算
混凝沉淀池的进水COD浓度按一级B标准计为60mg/L,出水COD浓度按一级A标准计为50 mg/L,污泥含水率为98%,则污泥的产生量按斤COD产生0.4kg干污泥进算。则泥生:
泥产为:
则污泥体积:
混凝沉淀池的进水SS值按一级B标准计为20mg/L,出水SS值按一级A标准计为10 mg/L,则去除率为50%,污泥含水率为98%,则产生的污泥量为:
则总污泥量
(10) 排泥管
管道流速取1.0m/s,则排泥管管径:
则排泥管取管径DN300。
(11) 排泥设备选用
本设计斜管沉淀池采用机械排泥,选用JV2100液压往复式矩形池底刮泥机,拉式,壁挂式液压缸径φ70/L,其外形如图4-7所示:
(a) |
(b) |
图4-7JV2100 拉式、壁挂式液压缸刮泥机外形图 |
4.5滤池
4.5.1滤池选型
在深度处理中,过滤的作用主要可分为以下几个方面:
(1)作为预处施:、胶质、体、浊、续工序的正转。
(2)作为等,使出水水质达到预期的处理目标替代固液分离单元,通过直接过滤、截留絮凝体达到进一步去除污目的。
(3)通过在过滤介质上辅以投加碳源可以进一步去除硝酸盐氮,达到同时脱氮和过滤的作。
由于污水构筑物较为了使污水最后能重力自流排入长江,本设计选用水头损失较小、滤速、易于反冲洗的滤布过滤器。
4.5.2设备选型
近期选用纤维滤布转盘过滤机3000×12两台,其性能参数如下所示:
表4-2 纤维滤布转盘过滤机性能参数
规格 | 过滤精度 | 处理量 | 外形尺寸 | 滤布材质 | 滤机材质 | 出水水质 |
3000×12 | 10μm | 30000m3/d | 6300×3500×3500 | 长绒纤维滤布 | 304S | 5-10mg/L |
4.5.3 进出水系统
(1)出水堰板
滤池的出用矩堰,堰头为:
其中: ;
;
。
(2)出水管
过滤机出水通过出水堰板流入出水渠,出水渠接一根出水管,管道流速取,则每根进水管管径:
4.6消毒设施
4.6.1消毒剂的选择
城,但对值观,并在病的能,因放前应进毒。
对毒缺点做如比,如图4-8:
图4-8 各类消毒剂的优缺点 |
综合考虑本设计水量和后续的工艺流程,决定采用二氧化氯消毒,保证出水中仍有余氯具有剩余消毒的作用从而保持出水水质,同时二氧化氯无氯臭味,操作方便。
4.6.2设计与计算
(1)已知参数
设计水量 ,采用投式进化氯毒,确大投为 ,选用型化氧化生器。生料为亚酸,每生产 有剂,约需酸 ,要 。仓库储量以15d计算。
(2)设计计算
①二氧化氯投加量:
②亚氯酸钠仓库储量:
③盐酸仓库储量:
④设备选型
查《给水排水设计手册·器材与装置》,选用两台型二氯消生器,一一备,日行时交用。
其性能规格如表4-3:
表4-3 HSB-10000型二氧化氯消毒剂发生器性能规格 | ||||||
型号 | 产气量(g/h) | 进水压力(MPa) | 进出口管径(mm) | 消毒液出口压力(mm) | 电耗(kW) | 设备重量(kg) |
HSB-10000 | 10000 | 40 | ≤0.1 | 4.0 | 120 |
其外形尺寸如下表4-4所示:
表4-4 HSB-10000型二氧化氯消毒剂发生器外形尺寸(mm)
型号 | H | H1 | H2 | L | B | B1 | 进水口DN1 | 消毒液出口DN2 | |
HSB-10000 | 柜式 | 1700 | 500 | 650 | 800 | 600 | 300 | 40 | 40 |
尺寸对应下图4-9:
图4-9 HSB-10000型柜式二氧化氯消毒剂发生器外形尺寸 |
4.7接触消毒池
接,达期的杀果。,也就流属于100%。
4.7.1接触消毒池的选择
接,1座矩触消。
4.7.2设计与计算
隔池计算图如图4-10所示:
图4-10 隔板接触池 |
(1)接触池容积
接触池容积应按最大小时污水量计算。
由可知,二毒后应合和接,接间不小于30min,间 ,则积:
(2)深,单
则每积
设
每池的分数
(3)
由以算,触,长,深。
所以 。
(4)接触池总高度
取超高
(5)进水管管径
进水管流速取1m/s
第五章 污泥处理构筑物
在城,这些污泥含水率高,容积大,,使污泥易腐化发臭,此外污泥还含有一些有
(1);
(2);
(3);
(4)。
5.1处理工艺流程的选择
剩余污泥主要来自初沉池和二沉池,考虑到经济性问题,将初泥和剩性污在浓中合理。常泥处艺如下:
(1)
(2)生置
(3)终置
(4)然消肥——最
(5)
由于本工艺采用 A/A/O 工艺,污泥需要进行消化处理,且操作简单,节省投资,可降低运行管理费用,因此选择流程(5)为最终污泥处理工艺。
5.2污泥处理量
由于本设计污水厂没有初沉池,则污泥主要包含剩余污泥和混凝沉淀单元的污泥。
由3.1.3可知,剩余污泥量,则剩余污泥体积:
由4.2.3可知,混凝沉淀池的排泥体积
则污泥处理总量为
5.3贮泥池
采用本设计前期采用一座贮泥池。
5.3.1设计计算
(1)取贮
(2)取
(3):
(4)高 ,则总高 。
5.3.2进泥管
四个沉淀池的排泥管最后汇为一根进入贮泥池,则流量:
取管道流速 ,则进泥管管径:
因此取污泥最小管径。
5.4污泥浓缩
5.5.1 浓缩形式
污泥浓缩主工艺形式。机械浓年来发展术,国年增。气合于浓池和池等较泥,由水处理工艺不设初沉池,剩余污泥中行比较,两者的性能特点和技术经济比较如下表5-1:
表5-1 重力浓缩与机械浓缩比较表
优点 | 缺点 | |
重力浓缩 | 构造简单,效果稳定,操作管理简单,耗电少 | 1. 磷酸盐回溶,影响出水水质 2. 占地大,布置困难 3. 臭气难以收集,对环境影响较大 |
机械浓缩 | 效果好,可与脱水机械组合在一起,占地很少,对环境影响小 | 需投加药剂,运行费用较高运行管理较复杂,投资较高 |
根据GB50014-2006《室外排水设计规范》当采用生物除磷工艺进行污水处理时,不应采用重力浓缩,同时考虑到占地问题,本设计采用机械浓缩。
机械浓缩有离心法。对污泥进行带式浓缩的设备是带式浓缩机,其发展源于带式压滤机对污泥的脱水。这种浓缩设备主要由重动,用聚合物调理过的污泥投加到设于移动的带子上。沿着带子的移动方向设置一系列类似犁刀的装置(也称梳水犁),将污泥犁为“垄沟”,使污泥中释放出来的水排出。在冲洗。
带式浓缩机通常在污于剩余污泥的浓缩。带式浓缩机具其易造成现场清洁问题,车间空气环境较差。
5.5.2 设备选型
选DNY1500带式浓缩脱水机两台,远期增加两台。其性能规格配备及尺寸表如下图5-1,图5-2所示:
图5-1 DNY1500带式浓缩脱水机性能规格配备及尺寸表
图5-2 DNY1500带式浓缩脱水机尺寸安装图
5.5污泥脱水
污水处理过程状状或的疏构,体大,难置消纳,因此在污泥处理和处置中需进行污泥脱水,浓缩主要是分毛细水分离出来,这部分水约占其体缩前的1/10,减水前的1/5,大了后泥处度。
5.5.1 污泥脱水方法选择
污泥脱水的由于自然干化占地面械脱污行脱水。
机械脱水计要求脱水后污泥含水率降至60%,而板框水。
压滤机可分卸下,剥离泥饼并过程自动进行,效率较高,劳动强度低,因此本设计采用自动板框压滤机。
5.5.2 设备选型
设污泥未经处理的含水率为,通过板框压滤机脱水后含水率为,则脱水后的污泥量为:
压滤机每两小时约压1次,则一天最多压12次,初选2台压滤机,则每次压滤量为:
选用型机械自动压紧板框压滤机3台,其性能参数如下表5-2所示:
表5-2 BAMJ100/1000-35U型机械自动压紧板框压滤机性能参数表
过滤面积m2 | 滤板尺寸mm | 滤饼厚度mm | 室内容积L | 滤板数量 | 滤框数量 | 过滤压力MPa | 电机功率kW | 整机质量kg |
100 | 1000×1000 | 35 | 1739 | 59 | 60 | 0.5 | 4.0 | 5200 |
其外形和安装尺寸如下表5-3所示:
表5-3 BAMJ100/1000-35U型机械自动压紧板框压滤机外形及安装尺寸(mm)
外形尺寸 (长×宽×高) | 地基尺寸 | |||
L | B | D | H | |
6400×1400×1400 | 5330 | 800 | 1200 | 900 |
5.6污泥调理
由于本设计污水采用板行脱水,因此相关调理方法应满足高压力的脱水机求,一般情况下应采用无剂调理,以在污程中形成一个能受高架(改善其结构)。本设计采酸行调。
第六章 污水厂平面与高程布置
污水厂的基本组成有两部分:
(1)生产池等处理构筑物和消毒池
(2)辅助构部门,仓库,值班宿舍等)和生舍等)。
6.1平面布置
6.1.1一般规定
a. 污水处理化他辅筑物,以种管用1:200~1:1000比例尺的地形制绘制;
b. 理迂;
c. 生产合理,并与处理构筑物保持别集中布置;
d. 各构筑置,运转管理、交通运输5m。
6.1.2厂区道路
污水处理(行政办公区及厂区中心地带等人车道,宽度为6m,转弯半径为6m。
6.1.3污水厂管线
污水厂平面药和厂用线,电缆、电。给的排线、场内生药管线包剂投和消投线;用水,以洗明、控缆等,可采中电的方式进置。
6.2高程布置
6.2.1设计原则
(1)为了足一次提升到位,重力自流。
(2)为池的最低液面需高于高水位43.18m。
(3)为保流,需计算的水头损失。
6.2.2构
构筑物水头损失取值如下图6-1所示:
(a) |
(b) |
图6-1 构筑物水头损失取值 |
则根据图6-1(a)、(b),对本设计各个构筑物取值如表6-1:
表6-1 各个构筑物取值 | |||
构筑物 | 水头损失(m) | 构筑物 | 水头损失(m) |
粗格栅 | 0.2 | 细格栅 | 0.25 |
旋流沉砂池 | 0.25 | A2/O生化池 | 0.5 |
幅流二沉池 | 0.55 | 机械絮凝池 | 0.1 |
沉淀池 | 0.25 | 转盘滤池 | 0.6 |
消毒池 | 0.3 |
6.2.3流程计算
污水处理。方法:水流方失年一遇洪水方综合考虑水面标高。物水位高程=下构。
由任务书可厂诉情况的第水算。
(1)管渠水力计算
计算公式:
a.:
b.
其中。
水力计算时,并应适当留有余地;以使实际运行时能有一定的灵活性。,一般应以近期最大流量(或泵期最大流量为设计流量,
水
表6-2 水力计算 | ||||||||
计算管段 | 流量(m3/s) | 管渠参数设计 | 水头损失() | |||||
D(mm) | V(m/s) | I(‰) | L(m) | 沿程 | 局部 | 合计 | ||
出水口至消毒池 | 0.972 | 1100 | 1.029 | 1.0 | 600 | 0.6 | 0.08 | 0.68 |
消毒池至滤池 | 0.972 | 1100 | 1.029 | 1.0 | 120 | 0.12 | 0.08 | 0.2 |
滤池到沉淀池 | 0.486 | 800 | 0.984 | 1.4 | 35 | 0.049 | 0.07 | 0.56 |
混合池到二沉池 | 0.486 | 800 | 0.984 | 1.4 | 90 | 0.126 | 0.07 | 0.20 |
0.174 | 500 | 0.881 | 2.1 | 50 | 0.105 | 0.06 | 0.17 | |
二沉池到生化池 | 0.278 | 600 | 0.995 | 2.1 | 70 | 0.147 | 0.06 | 0.21 |
0.486 | 800 | 0.984 | 1.4 | 45 | 0.063 | 0.07 | 0.13 | |
生化池到沉砂池 | 0.486 | 800 | 0.984 | 1.4 | 10 | 0.014 | 0.07 | 0.08 |
0.972 | 1100 | 1.029 | 1.0 | 110 | 0.11 | 0.08 | 0.19 |
6.2.4高程布置
各构筑物高程计算如下表6-3所示:
表6-3 高程计算 | ||||
构筑物名称 | 液面标高(m) | 构筑物底部标高(m) | 构筑物顶部标高(m) | |
粗格栅 | 栅前 | 23.25 | 21.75 | 32.15 |
栅后 | 23.05 | 21.75 | 32.15 | |
集水井 | 23.05 | 21.75 | 32.15 | |
细格栅 | 栅前 | 30.07 | 29.80 | 31.07 |
栅后 | 29.82 | 29.08 | 31.07 | |
沉砂池 | 29.82 | 25.37 | 30.32 | |
A2/O生物池 | 29.30 | 23.30 | 30.30 | |
二沉池 | 28.46 | 2178 | 28.76 | |
絮凝池 | 27.54 | 23.49 | 27.99 | |
沉淀池 | 27.44 | 21.89 | 27.99 | |
滤布滤池 | 26.63 | 22.93 | 27.83 | |
接触消毒池 | 25.83 | 20.43 | 26.33 | |
长江 | 24.95 | — | — |
6.3污泥处理高程设计及计算
6.3.1污泥管道水头损失
污泥此选取液位更低的混凝沉淀。
沿程水头损失:》叶维列维契约如图6-2:
图6-2 叶维列维契约计算表 |
局部水头损失:
水示:
表6-4 水力计算表
计算管段 | 流量 | 管渠设计参数 | 水头损失(m) | |||||
沿程 | 局部 | 合计 | ||||||
混凝沉淀池至贮泥池 | 0.5 | 0.07 | 0.57 |
表6-5 高程计算表
构筑物名称 | 液面标高(m) | 构筑物底部标高(m) | 构筑物顶部标高(m) |
贮泥池 | 25.03 | 22.03 | 26.03 |
结语
随着城市化的发展和人民生活水年增长的趋势,且污此污水处理厂的建设显得尤为重要。
通过此次长则、方法和步骤;加深理解了本科课堂上所学的专业知识,培养了运用所学理论和技术知识,综合分析及解决实际工程设计问题的初步能力;在设计运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到了初步训练和提高,已经能够根据给出的资料做出污水处理厂的初步设计。
四年来在课堂学习和专业实习中,我体会到市政系统在城市经济发展中的重要性,认识到给排水作为民生工程,要与社会经济发展相联系,成为真正为人民服务的科学。因此毕业设计并不是终点,而是一个新的起点,我今后将更加努力地学习专业知识,不断扎实自己的基础的同时还要扩宽自己的知识领域,成为一名对国家、对社会有用的人才。
参考文献
- 4-2006(2016年版). 北京: 中国计划出版社, 2016
- 中华人国计划出版社, 2006
- 中华人18918-2002. 北京: 中国计划出版社, 2002
- 给: 中国建筑工业出版社, 2017
- 给: 中国建筑工业出版社, 2017
- 给建筑工业出版社, 2000
- 给: 中国建筑工业出版社, 2000
- 李版社,2005
- 崔玉川 化学工业出版社,2004
- 崔玉川, 杨: 化学工业出版社,2003
致谢
感谢学院领导、老师提供这样一个表现能力、提高能力的机会,对指导老师肖雪峰老师在设计期间所给予我无私的帮助和指导表示衷心的感谢;此外,还要感谢同学们在设计中带给的帮助和大力支持,感谢参考文献中的规范、手册及设计参考书籍,帮助我更加专业的完成毕业设计。
不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。正是有了他们,才使我的毕业设计工作顺利完成,在此向南京工业大学,市政工程系的全体老师表示由衷的谢意。感谢他们四年来的辛勤栽培。
以上是毕业论文大纲或资料介绍,该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取,微信号:bysjorg。
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