传统活性污泥法论文改

传统活性污泥法论文改 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 目 录 1文献综述 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …2 2设计任务书… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …2 2.1设计原始资料… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 2.1.1设计水量… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 2.1.2污水进水质… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….3 2.1.3处理后要求达到的水质标准… … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 2.1.4排水干管状况… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …..3 2.2设计指导思想及设计原则… … … … … … … … … … … … … … … … … …3 2.3设计要求… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …1 3污水处理工艺设计计算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 3.1格栅… … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … …3 3.1.1一般规定… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.1.2设计参数… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.1.3格栅的计算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….3 3.2平流式沉砂池… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….3 3.2.1一般规定… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.2.2设计参数… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.2.3平流式沉砂池的计算… … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.3平流式初沉池… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.3.1设计概述… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3.3.2平流式沉淀池设计参数及其数据… … … … … … … … … … … … … … … 3 3.3.3平流式初沉池计算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 3.4鼓风曝气池… … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … ….3 3.4.1设计概述… … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … 3 3.4.2曝气池及其设计… … … … … … … … … …… … … … … … … … … 3 3.4.3曝气池设计规定及其传统曝气池设计参数… … … … … … … … … … … … … … …3 3.4.4传统活性污泥法曝气池计算… … … … … … … … … …… … … … … … …3 3.5辐流式二次沉池… … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … …3 3.5.1设计概述… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.5.2构造要求… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.5.3中心进水辐流式二沉池设计计算… … … … … … … … … … … … … … … 3 3.6消毒接触池… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 3.6.1设计概述… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.6.2设计要求… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 3.6.3接触池设计计算… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 4污泥的处置与利用… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 5厂区平面布置… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 3 5.1平面布置一般原则… … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 5.2污水厂的平面布置… … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … …3 6结论… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 参考文献… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …3 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 传统活性污泥法处理城市污水工艺设计 摘 要 活性污泥法是处理城市污水的传统生物工艺方法，尤其适用于中大型污水处理厂。 此方法的主要特点是简单、方便，易于操作。处理效率高，对于改善出水水质具有很强的效果。适用于处理各种城市污染水质的。 3本城市污水处理厂的日平均设计流量为100000m/d。活性污泥处理城市污水技术采用格栅，平流式沉砂池，平流式初沉池，推流式曝气池，辐流式二沉池，消毒接触池等主要设备。格栅设于污水处理厂中所有处理构筑物之前，用于截流污水中粗大的悬浮物或漂浮物，采用机械清渣;平流式沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒，设计两格并联式沉砂池一座，总长度为15m，总宽度为4.0m，总高度为3.0m;平流式初沉池总长度为33m，总宽度63m; 曝气池采用鼓风曝气系统，推流式曝气池两座，池长81.82m，池宽40m，池高5.8m;辐流式二沉池直径为36.4m，池高6.34m;接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，加氯接触池水力停留时间为30min，使消毒剂充分发挥作用，达到预期的杀菌效果，其尺寸长、宽、高分别为 63m,14m,3.0m. 关键词:城市污水, 活性污泥法, 曝气, 生物处理, 工艺设计 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 Abstract The active sludge law is processes the city sewage the traditional biology technique, is suitable especially for the large-scale sewage treatment plant. This method main characteristic is simple, is convenient, easy to operate. The processing efficiency is high, has the very strong effect regarding the improvement water leakage water quality. Is suitable in processes each kind of city pollution water quality. This city sewage treatment plant daily average design current capacity is 3100000/d. The active sludge processes the city sewage technology to use the grill, m the sand collector, initially sinks the pond, the aeration tank, two sinks the pond, the contact pond and so on is the main equipment. The grill supposes in the sewage treatment plant in front of all processing construction, uses in damming the current in the waste water the thick suspension or the floating matter, uses machinery drawing out clinker; The advection type sand collector function is separates the relative density big inorganic pellet from the sewage ,designs the two standard parallel sand collector one, the length is 15m, the overall width is 4.0m, the gross altitude is 3.0m; Initially sinks the pond is the advection type, pond length 33m, pond overall width 63m; The aeration tank uses the drum wind aeration system, Drift type aeration tank two pond length 81.82m, the pond extends 40m, pond altitude 5.8m, two sinks the pond to use auxiliary class type diameter 36.4m, pond altitude 6.34m;The contact pond function is guaranteed the disinfectant and the water 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 have the full contact duration, adds the chlorine contact pool of water strength resident time is 30min, Causes the disinfectant display function, achieved the anticipated sterilization effect, its size for length, the width, altitude [13] respectively is 63m,14m,3.0m. Key words: City sewage Active sludge law Aeration Biological treatment Technological design 陈 彬 辽宁石油化工大学 环境与生物工程学院 环境工程 环境工程0421 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 1文献综述 随着城市和工业的飞速发展，污、废水的排放量与日俱增。据资料统计，我国城市污水的年排放量已达400多亿立方米，但在我国680多个城市中，仅有200余座在建和建成的污水处理厂，并且集中在近100个城市中，全国污水处理率只有25%左右。污水的大量排放，导致了水环境的污染和水资源可利用性降低。根据中国环境保护远景目标纲要的要求，到2010年全国的污水平均处理率为:设市城市和建制镇不小于50%，设市城市不小于60%，重点城市不小于70%。按照《污水综合排放标准》的要求，为了满足出水排放标准，绝大多数城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理或深度处理工艺技术。然而，我国城市平均每100万人才占有1座污水处理厂，而美国等发达国家则为1万人就占有1座污水处理厂。所以，为了保护环境和充分利用水资源，污、废水的处理与再用已迫在眉睫，大力兴建城市污水处理厂势在必行。 从水质角度考虑，人类社会上的水大致可分为三大类，即天然水(地水与地下水)、使用水(生活与生产用水)和污废水(生活与生产使用过的水)。水处理则是这三种水质类型转化的重要手段，从而构成了水的社会循环。 水处理是对水质成分的变革，亦即采用各种必要的物理、化学或生物学的工艺技术，将水中的污染物质分离出去，使水质达到所要求水质标准的一种加工净化过程。按照原水水质性质类别的不同，水处理通常分为给水处理和污(废)水处理两大类。近些年来，由于天然水源水质不断污染以及污水资源化的逐步实施，使原来两类水处理工艺技术的隶属关系正在模糊，从而也使两类水处理 ,,, 技术的界限日渐淡化。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 水处理工艺是由若干不同功能的水处理工序和输配水联络管渠所组成。每个处理工序都有一种主要处理构筑物或设备。水处理技术的不断发展，使同一功能处理设施的类型在不断增多。在水处理工艺流程及其构筑物类型确定后，水处理工艺的设计计算任务主要是确定有关构筑物及管渠的几何尺寸和数量，以及附属装置、材料和药品的规格及用量，从而为水处理厂的布置等提供依据。因此，每个单元处理设施的设计计算，不单是各处理程序的重要计算，也是整个水处理工艺和水处理厂的设计计算基础。 传统活性污泥法是一种应用较广的污水好氧生物处理技术。在经过多年来的广泛应用和不断革新，传统活性污泥法在各个方面都取得了长足的进展，出现了多种能够适应各种条件的工艺流程和运行方式，已成为生活污水、城市污水和有机性工业废水的主体处理技术，是目前应用最广泛和最有效的一种处理方法。曝气池与二次沉淀池是活性污泥系统的基本处理构筑物。由初次沉淀池流出的污水与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，在曝气的作用下，混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥和污水充分接触。污水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解，使污水得到净化。在二次沉淀池内，活性污泥与已被净化的污水分离，处理后的水排放，活性污泥在污泥区内进行浓缩，并以较高的浓度回流曝气池。 本设计通过计算实例的形式，主要对城市污水常规处理工艺中的单元处理设施的工艺设计计算内容、方法和要求进行具体介绍，内容包括格栅、沉砂池、 ,,, 初沉池、活性污泥法处理设施、二沉池、消毒接触池等。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 2设计任务书 2.1设计原始资料 2.1.1设计水量 33污水排放总量为:Q=100000 m/d，即Q=1.16m/s maxmax 2.1.2污水进水水质 BOD=180mg/L COD=400mg/L SS=250mg/L PH=7.0 5 T=8,23 ºC NH-N=25mg/L P=6mg/L 3 2.1.3处理后要求达到的水质标准 BOD?20mg/L COD?60mg/L 5 SS?20mg/L NH-N?15mg/L 3 2.1.4.排水干管状况 进入污水处理厂区管道埋深为2米 2.2设计指导思想及设计原则 污水处理厂设计的指导思想就是充分利用各种技术和手段将污水中所含的有害物质去除，回收利用或将其转化成为无害物质。使水得到净化，达到排放标准。 设计原则是在保证达到污水排放标准的基础上，尽量占用土地少，经济投 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 资少，最大可能的节约人力、物力、财力，为国家节省能源。 此外，对于一个现代化的污水处理厂来说，技术的先进性，环境的优美，为厂区的工作人员提供一个良好的工作环境都是非常必要的。 2.3设计要求 设计应规范，说明书、计算书、图纸准确、齐全、规范。设计完应交付设计图(2,3)张，包括: (1) 各主要处理构筑物设计图 (2) 污水厂总平面布置设计图 (3) 污水厂总流程布置设计图 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3污水处理工艺设计计算 污水设计的主要流程为 原污水?粗格栅?平流式沉砂池?平流式初沉池?鼓风曝气池?辐流式二沉池? 消毒接触池?出水 3.1格栅 3.1.1一般规定 格栅系由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截流较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。一般情况下，分粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵;细格栅的作用是拦截 ,,, 粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。 3.1.2设计参数 (1)水泵前格栅栅条间隙，应根据水泵要求确定。 (2)污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求: ?人工清25,40mm; ?机械清除16mm; ?最大间隙40mm。 (3)栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用: 333?格栅间隙16,25mm时,0.10,0.05m栅渣/10 m污水; 333?格栅间隙30,50mm时，0.03,0.01 m栅渣/10 m污水。 3(4)大型污水处理厂或泵站前的格栅(每日栅渣量大于0.2m),一般应采用机械清渣。 (5)机械格栅不少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。 (6)过栅流速一般采用0.6,1.0m/s。 (7)格栅前渠道内水流速度一般采用0.4,0.9 m/s。 (8)格栅倾角一般采用45?,75?。 (9)通过格栅水头损失，粗格栅一般为0.2m，细格栅一般为0.3,0.4m。 (10)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全设施和冲洗设施。 3.1.3 格栅的计算 (1)栅条的间隙数 33 设栅前水深h=0.75m，过栅流速v=1.0 m/s，Q,100000m/d,1.16m/smax 栅条间隙宽度b=0.02m(?0.25m),格栅倾角α=60?，栅条间隙数: Qsin,1.16*sin60:maxn= ,,67(个)bhv0.02*0.75*1.0 (2)栅槽宽度 设栅条宽度S=0.01m，栅槽宽度: B,S(n-1)，bn,0.01*(67-1)，0.02，67,2.00(m) 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 共设格栅1个，即每个格栅宽度2.00(m) (3)进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠宽B=1.2m，其渐宽部分展开角度α=20?，则: 11 B-B2-1.21 l,,,1.10(m)1,2tg2tg20:1 (4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 l1.101 l,,,0.55(m)222 (5)通过格栅的水头损失 表1 阻力系数ξ计算公式 栅条断面形状 公式 说明 锐边矩形 β=2.42 迎水面为半圆形的矩形 β=1.83 4S3ξ=β()形状系数 b 圆形 β=1.79 迎水、背水面均为半圆形的矩形 β=1.67 b+S ε——收缩系数，一般采用2ξ=β(-1)正方形 εb0.64 设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3，则通过格栅的水头损失: 24Sv3,,h,k()sin1b2g 240.0113,3*2.42()，sin60: 0.022*9.8 ,0.13(m) (6)栅后槽总高度 设栅前渠道超高h =0.3m，栅后槽总高度: 2 H,h，h，h,0.75，0.13，0.3,1.18(m)12 (7)栅槽总长度 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 H1L,l，l，0.5，1.0，12tg, 0.75，0.3,1.10，0.55，0.5，1.0， tg60: ,3.76(m) (8)每日栅渣量 33 在格栅间隙为20mm的情况下，设格栅渣量为每1000 m污水产0.07 m 每日栅渣量: QW100000*0.073max1 W,,,7m/d10001000 333式中 W——栅渣量，m/10m(污水)，格栅间隙为16,25mm时，W=0.10,11 3550.05;格栅间隙为30,50mm时，W=0.03,0.01。应为W,0.2m/10m,1 所以宜用机械清渣。 H1h2 1 图1格栅计算草图 1——栅条;2——工作台 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3.2平流式沉砂池 沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，如泥砂，煤渣等，它们的相对密度约为2.65。城市污水厂一般均应设置沉砂池。 沉砂池常见的形式有:平流式沉砂池、曝气式沉砂池、竖流式沉砂池及涡 ,,, 流式沉砂池等。 3.2.1一般规定 平流式沉砂池是常用的形式，具有构造简单、处理效果较好的优点。一般设于泵站、倒虹管前以减轻机械、管道的磨损。也可设于初沉池之前，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的条件。 3.2.2设计参数 ?沉砂池的格数不应小于2个，并应按并联系列设计，当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用。 ?沉砂池按去除相对密度大于2.65、粒径大于0.2mm的砂粒设计。 ?设计量的确定。当污水由水泵提升时，应按水泵的最大组合流量计算;当污水自流进入时，应按最大设计流量计算;在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 ?设计流速的确定。设计流量时水平流速:最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s;最大设计流量时，污水在池内的停留时间不应小于30s，一般为30,60s。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 ?设计水深的确定。设计有效水深不应大于1.2m，一般采用0.25,1.0m，每格宽度不宜小于0.6m。 343?沉砂量的确定。城市污水的沉砂量可按污水计算，沉砂含3m/10*10m 3水率约为60%，容重为1.5t/。 m ?砂斗容积按2d的沉砂量计算，斗壁倾角55?~60?。 ?池底坡度一般为0.01~0.02;当设置除砂设备时，应根据设备的要求考虑池底形状。 ?除砂一般宜采用机械方法。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mm。 3.2.3 平流式沉砂池的计算 (1)池子长度 设v=0.3m/s(0.15,0.3m/s之间)，t=50s(30,60s之间)。 L,vt,0.3，50,15(m) 式中 v——最大设计流量时的流速，m/s; t——最大设计流量时的流行时间，s; (2)水流断面面积 Q1.162max A,,,3.87(m)v0.3 (3)池总宽度 设有效水深h=1.0m 2 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 A3.87 B,,,3.87(m)h1.02 3.87共分4格， 每格宽b= ,0.97(m)4 (4)沉砂斗所需容积 363设T=2d，沉砂量X=30 m/(10m污水) QXT100000，30，23max V,,,6.0(m)661010 (5)每个沉砂斗容积 设每一个分格有2个沉砂斗，每个沉砂斗的容积为: V63 V,,,0.75(m)14*24*2 (6)沉砂斗各部分尺寸及容积 设沉砂池斗底的长和宽均为a=0.9m，上口宽度为a=0.2m,斗壁与水12 面的倾角为55?,则斗高为: 2.00.9,'tg55?=0.79(m) *h,32 沉砂斗容积V 0 'h3V,(f，ff，ff)0112123 1,*0.79(0.9*0.5，0.75*2.0，0.9*0.5*0.75*2.0) 3 3,0.76(m) 3近似于0.75(),符合要求。 m (7)沉砂室高度 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。沉砂室的高度为: ' h,h，0.06，l,0.79，0.06，(1.0，0.9，2.0),1.03(m)332 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 (8)池总高度 设超高h=0.3(m) 1 H,h，h，h,0.3，1.0，1.03,2.33(m)123 (9)验算最小流速 3在最小流量Q=0.58m/s，只用2格工作(n=2)。 min1 w,hb,1.0，0.97,0.97(m)min2 Q0.58min(符合要求) v,,,0.3(m/s)?0.15(m/s)minnw2*0.971min 式中 n——最小流量时工作的沉砂池数目，个; 1 2w——最小流量时沉砂池中的水流断面面积，m; min h1闸板 h2 a a)1--1剖面( 200 11 b aa L1L1L ()平面图 图2 平流式沉砂池工艺设计示意图 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3.3初次沉淀池 3.3.1设计概述 沉淀池一般规定: (1)设计流量应按分期建设考虑:当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算;当污水提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算;在合流制处理系统中，应按降雨的设计流量计算，沉淀时间不宜小于30min。 ,,, (2)沉砂池个数或分格数不应小于2 ，并宜按并联系列考虑。 (3)当无实测资料时，城市污水沉淀池的设计数据可参考表2选用。 表2 城市污水沉淀池设计数据 沉淀时间 表面负荷 污泥量(干物质) 污泥含水率 固体负荷 堰口负荷 类别 沉淀池位置 322/h /[m/(m?h)] /[g/(人?d)] /% /[kg/(m?d)] /[L/(s?m) 单独沉淀池 1.5,2.0 1.5,2.5 1.0,1.5 95,97 ?2.9 初次沉淀池 二级处理前 1.0,2.0 1.5,3.0 1.0,2.0 95,97 ?2.9 活性污泥法后 1.5,2.5 1.0,1.5 10,21 99.2,99.6 ?150 ?1.7 二次沉淀池 生物膜法后 1.5,2.5 1.0,2.0 7,19 96,98 ?150 ?1.7 (4)池子的超高至少采用0.3m。 (5)沉淀池的有效水深(H)、沉淀时间(t)与表面负荷(q)的关系见表3。当表面负荷一定的时，有效水深与沉淀之比亦为定值，即H/t=q。一般沉淀时间不小于1.0h;有效水深多采用2,4m,对辅流式沉淀池指池边水深。 (6)沉淀池的缓冲层高度，一般采用0.3,0.5m。 (7)污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60?，圆斗不宜小 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 于55?。 表3 有效水深、沉淀时间与表面负荷关系 表面负荷(q) 沉淀时间t/h 3/2/[m(m?h)] H=2.0m H=2.5m H=3.0m H3.5m H=4.0m 3.0 1.0 1.2 1.3 2.5 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 1.5 1.3 1.7 2.0 2.3 2.7 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 (10)当每组沉淀池有2个池以上时，为使每个池的入流量均等，应在 [6] 入流口设置调节阀门，以调整流量。 3.3.2平流式沉淀池设计参数及其数据 (1)池子的长宽之比不小于4，以3,5为宜，大型沉淀池可考虑设导流墙;池子的长度与有效水深的的比值不小于8，一般采用8,12。 (2)一般采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。排泥机械行进速度为0.03,1.2m/min，一般采用0.6,0.9 m/min。 (3)池底纵坡不小于0.01，一般采用0.01,0.02。 (4)一般按表面负荷计算，按水平流速校核。最大水平流速:初沉池为7mm/s;二沉池为5 mm/s。 (5)进出口处应设置挡板，高出池内水面0.1,0.15m。挡板淹没深度:进口处视沉淀池深度而定，不小于0.25m，一般为0.5,0.1 m;出口处一般为 [7] 0.3,0.4 m。挡板位置:距进水口为0.5,1.0 m;据出水口为0.25,0.5m。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3.3.3平流式初沉池计算 500300L h1 Bh2 h3h4ah5 6300 1000 图3 平流式沉淀池工艺设计草图 (1)池子总表面积 3232'设表面水力负荷=2m/( m?h)[1.5,3.0m/(m?h)之间]，q 33，池子总表面积为: Q,100000m/d,4167m/hmax Q41672max A,,,2084(m)'2q (2)沉淀部分有效水深 设沉淀时间t=1.5h，有效水深为; ' h,q，t,2，1.5,3(m)2 (3)沉淀部分有效容积 '3V,Qt,4167，1.5,6251(m) max (4)池长 设最大设计流量时的水平均流速v=6mm/s，沉淀池的长度 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 L,3.6vt,3.6*6*1.5,33m L33(符合要求) 长深比为:,,11h32 (5)池子总宽度 A2084 B,,,63(m)L33 (6)池子个数(或分格数) 设10个池子，每个池子宽为 B63 b,,,6.3(m)n10 L33长宽比为: ,,5.0,4.0(符合要求)b6.3 (7)污泥部分需要的总容积 设T=2d(机械排泥)，S=0.5L/(h/d),污泥部分所需容积 Q(c,c)86400T100max12V= Kr(100,p)20 1.16(0.00025,0.00002)86400*2*1003,,615(m)1.5*1*(100,95) 每格池子污泥所需容积 V615'3 V,,,61.5(m)n10 (8)污泥斗容积 污泥斗采用1000mm*1000mm,上口采用6300mm*6300mm;污泥斗斜壁 与水平面的倾角α=60?(?60?)，污泥斗的高度为: 6300/1000-1000/1000'' h,tg60:,4(m)42 每个污泥斗容积 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 1''V,h(f，f，ff)1412123 12222,，4，(1，6.3，1，6.3) 3 3,47(m) 式中 f1——污泥斗上口面积，?; f2——污泥斗下口面积，?; (9)污泥斗以上梯形部分污泥容积 L，L(33，0.3，0.5)，6.3'312 V,hb,，0.5，6.3,62(m)2422 (10)污泥斗和梯形部分污泥容积 33 V，V,47，62,109(m)?25(m)12 (11)池子总高度 设缓冲层高度 超高 h,0.5m,h,0.3m31 '''h,h，h,0.5，4,4.5(m) 444 H,h，h，h，h,0.3，3，0.5，4.5,8.3(m)1234 3.4鼓风曝气池 3.4.1设计概述 传统活性污泥是活性污泥的基本模式，以去除污水中的饿有机物和悬浮物为主要的目的，适用于无须考虑除磷脱氮的情况，其核心处理单元由曝气池和沉淀池组成。因运行方式和参数不同，传统活性污泥法演变出传统曝气、完全混合、阶段曝气、吸附再生、延时曝气、高负荷曝气、深井曝气、纯氧曝气等 [8] 工艺。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3.4.2曝气池及其设计方法 曝气池按照水力学流态的不同分为完全混合式和推流式。完全混合式进水速度与池内混合液混合，曝气池内各点水质均匀，池型为圆形或正方形，一般可与二沉池合建，目前使用较少。推流式池内水质从入口到出口逐步降低，其池型多为廊道式，是目前应用最为广泛的形式。 曝气池的设计方法主要有污泥负荷法和污泥龄法。污泥负荷法属于经验参数设计法，污泥龄法属于经验参数与动力学参数结合的设计方法。 该城市污水处理厂采用传统曝气池处理城市污水。曝气池为普通推流式，污水从池一端进入曝气池内，回流污泥也从此处同时进入。混合液从池尾部流出进入二次沉淀池进行泥水分离，污泥由二次沉淀池底部排出，剩余污泥排出 [9] 系统，回流污泥回流至曝气池。使用污泥负荷法进行计算。 3.4.3曝气池设计规定及其传统曝气池设计参数 (1)曝气池长宽比一般不小于10，宽深比(深度指有效水深)宜采用1,2。水深较大时采用大比值，反之则采用小比值。池深一般为2,5m。 (2)当采用鼓风曝气时，空气主干管高度高于水面0.5m，当采用机械曝气时，叶轮高于水面1.2 m。 (3)曝气池不应少于2组，并按同时运行设计，每组1,5个廊道组合而成。 (4)回流污泥应根据计算求得，通常不大于设计污水量的50%,100%。 (5)当用空气扩散板作为曝气装置时，其扩散板面积应根据其性能计算 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 求得，可按池面积的6%,10%计算。 (6)曝气池进水口一般采用淹没式进水口，进水流速应在0.2,0.4m/s，以免污水进入曝气池后沿水面扩散，造成短流，影响处理效果，出水口可采用 [10] 溢流堰或出水孔。 3.4.4 传统活性污泥法曝气池计算 (1)估计出水溶解性，二沉池出水，由溶解性，和悬浮BODBODBOD555 [11] 性组成，其中只有溶解性，与工艺计算有关。BODBOD55 S,S,7.1KfC,20-7.1*0.06*0.75*20,13.6(mg/L)ezde 式中 ——二沉池出水总，20mg/L; BODS5z C——二沉池出水SS，20 mg/L; e ——活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06; Kd f——二沉池出水SS中VSS所占的比例，0.75; (2)确定污泥负荷 Ns 曝气池去除率η BOD5 S-S180-13.60e ,,,,92%S1800 污泥负荷 Ns KSf0.02，13.6，0.752eN,,,0.22[kgBOD/(kgMLSS,d)] 5s,0.92 式中 K——动力学参数，取值范围0.0168,0.0281; 2 3(3)曝气池有效容积V，用污泥负荷法计算，设计进水流量Q=100000,m/d曝气池混合液污泥浓度X=2500mgMLSS/L 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 QS100000*18030 V,,,32727(m)XN2500*0.22s (4)复核容积负荷Fv QS100000*18030 Fv,,,0.55[kgBOD/(m,d)]51000V1000*32727 Fv小于0.4，大于0.9，符合《室内排水设计规范》的要求。 (5)污泥回流比R，污泥指数SVI取150，回流污泥浓度为: XR 661010= *r,*1,6667(mg/L)XRSVI150 式中r——是考虑污泥在沉淀池中的停留时间、池深、污泥层厚度等因素有关的系数，一般取1.2左右。 (6) 设曝气池2座，单座池容 V327273 V,,,16363.(5m)单22 曝气池有效水深h=5m(一般采用2,5m)，单座曝气池有效面积 V16363.5单2 A,,,3272.(7m)单h5 采用5廊道式曝气池，廊道宽b=8m,曝气池宽度 B=3b=5*8=40(m) 曝气池长度 A3272.7单L= ,,81.82(m)B40 校核宽深比 b8 ,,1.6h5 宽深比大于1，小于2，满足设计规范要求。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 校核长宽比 L81.82 ,,10b8 长宽比大于5，小于10，满足设计规范要求。 曝气池超高取0.8m，曝气池总高为 H,0.8，h,0.8，5,5.8(m) 在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并 [12] 在池中部设纵向中间配水渠与横向配水渠相连接。 去二次沉淀池 出水中间配水渠后配水渠 空?空???? 气气 干干 管管 回流污泥和进水 来自污泥泵站 前配水渠 回流污泥井回流污泥井 空气干管来自鼓风机房 图4 曝气池平面图 在面对初次沉淀池的一侧，在每组曝气池的一端，廊道?进水口处设回流 污泥井，井内设污泥空气提升器，回流污泥由污泥泵站送入井内，通过空气提 升器回流至曝气池内。传统活性污泥法系统运行，污水及回流污泥同步从廊道 ?的前侧进水口进入。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 3.5辐流式二次沉淀池 3.5.1设计概述 辐流式沉淀池一般为圆形或方形，水流沿池半径方向流动，池直径(或边长)6,60m，最大可达100m，池周水深1.5,3.0m，根据出水的方式不同可分 [14] 为两大类，即普通辐流式沉淀池和向心流辐流式沉淀池。 3.5.2构造要求 ?池子直径(或正方形一边)与有效水深之比宜为6,12。 ?池子直径不宜小于16m。 ?池底坡度不宜小于0.05(当采用机械刮吸泥时，可不受此值限制)。 ?缓冲层高度非机械排泥时宜为0.5m，机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m。 ?进出水装置有三种布置方式:中心进水周边出水;周边进水中心出水;周边进水周边出水。在进水口周围应设置整流板或挡流板，整流板的开孔面积为池面积的10%,20%，在出水堰前应设置浮渣挡板。 该城市污水处理厂二沉池采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。 3.5.3中心进水辐流式二沉池设计计算 (1)沉淀部分水面面积 '32设表面负荷，n=2 q,2m/(m,h) 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 Q41672max F,,,1042(m)'2*2nq(2)池子直径 4F4，1042 D,,,36.4(m),,(3)沉淀部分有效水深 设计沉淀时间t=1.5h ' h,qt,2，1.5,3(m)2 (4)沉淀部分有效容积 Q4167'3max V,，t,，1.5,3125(m)n2(5)污泥部分所需容积 设贮泥时间T=2d Q(C,C)T24*1004167(0.00025,0.00002)*2*24*1003max01 V,,,306.7(m)Kr(100,P)1.5*1*(100,95)*220 式中 Co——进水悬浮物浓度 ——出水悬浮物浓度 C1 ——生活污水量总变化系数 r——污泥容重 KZ ——污泥含水率 P0 (6)污泥斗容积 设污泥斗上部半径污泥斗下部半径倾角α=60? r,2m,r,1m,12 h,(r,r)tgá,(2,1)*tg60:,1.73(m)s12 污泥斗容积 h,3.14*1.73222235 V,(r，rr，r),(2，2*1，1),12.7(m)112233 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 (7)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设池底径向坡度为0.05，则圆锥体的高度为 36.4 h,(R,r)*0.05,(,2)*0.05,0.81(m)42 圆锥体部分污泥容积 h,3.14*0.8136.436.4222234 V,(R，Rr，r),[()，*2，2],315(m)213322 (8)污泥总容积 33 V，V,12.7，315,327.7(m),306.7(m)12 (9)沉淀池总高度 设,则沉淀池总高度 h,0.3m,h,0.5m13 H,h，h，h，h，h,0.3，3，0.5，0.81，1.73,6.34(m)12345 (10)沉淀池池边高度 ' H,h，h，h,0.3，3，0.5,3.8(m)123 (11)径深比 36.4 D/(符合要求) h,,12.1323 (12)集水槽堰负荷校核 设集水槽双面出水，则集水槽出水堰负荷为 Q1.16max(符合要求) q,,,2.54[L/(m,s)],2.9[L/(m,s)],2nD2*2*3.14*36.4 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 R h1 h2 r1h3i=0.05h4 h5a r2 图5 辐流式沉淀池计算草图 3.6消毒接触池 3.6.1设计概述 接触池的作用是保证消毒剂与水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的杀菌效果。设计合理的接触池应使污水的每个分子都有相同的停留时间，也就是说水属于100%的推流。采用的消毒方法不同，接触池停留时间、形式也不同。 3.6.2设计要求 ?氯与污水的混合接触时间采用30min。 ?接触池容积应按最大时污水流量设计。 ?接触池池形可采用矩形隔板式、竖流式和辐流式。 ?矩形隔板式接触池的隔板应沿纵向分隔，当水流长度:宽度=72:1，池长:单格宽=18:1，水深:宽度<1.0时，接触效果最好。 ?竖流式、辐流式接触池计算公式同竖流式、辐流式沉淀池，沉降速度采 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 用1,1.3min。 3.6.3接触池设计计算 (1)接触池的容积 3 V,Qt,4167*0.5,2083.5(m)max (2)采用矩形隔板式接触池一座，n=1，每座池容积 3 V,2083.(5m)1 (3)取接触池水深h=3m,单格宽b=3.5m,则池长为 L=18*3.5=63(m) '水流长度为 L,72*3.5,252(m) 252每座接触池的分格数为(格) ,463 (4)复核池容 由以上计算，接触池宽B=3.5*4=14(m),长L=63(m)，水深h=3(m) 33所以， V,63*14*3,2646(m),2083.5(m)1 (5)接触池总高 H,0.3，h，iL,0.3，3，0.05，63,6.45(m)式中 i——池底坡度，取0.05; 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 出水 进水 图, 接触池平面图 4污泥的处置与利用 城市污水处理厂在对污水进行处理的同时会产生各种污泥。污泥的来源各不相同，有的是截留下来的悬浮物质，有的是生物处理系统排出的生物污泥，有的则是由于投加药剂而产生的化学污泥。 由于活性污泥的含固量一般都小于1%，因而其流动性能及混合性能与污水基本一致。活性污泥基本上是生物的残体，极易发臭，含水率较高，比较难于脱水，因此，也需要重点处理与处置。 污泥处置和利用的目的是要达到污泥减量化、稳定化、无害化和资源化。为了使污泥得到合适的最终处置，必须对城市污水处理厂的污泥进行处理。处理方法包括污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水和污泥处置。 第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量;第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解;第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容;第四阶段为污泥处置，采用某种途径将最终 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 的污泥予以消纳。以上各阶段产生的清液或滤液中仍含有大量的污染物质，因而应送回到污水处理系统中加以处理。 5厂区平面布置 污水处理厂包括生产性的处理构筑物和泵站、鼓风机房、药剂间、化验室等建筑物，以及辅助性的机修间、仓库、办公室、值班室等。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和绿化设施。在各种构筑物和建筑物的个数和尺寸确定后，需根据流程和厂区的地形、地质条件，进行总平面布置。总平面布置根据污水处理厂的规模大小，采用1?500,1?1000比例尺绘制。 5.1平面布置一般原则 处理构筑物的布置应紧凑，各处理单元可邻布置连成一片，节约用地;处理构筑物应尽可能地按流程布置，以免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量;远景设施的安排应在原始设计中仔细考虑，除了满足远景处理能力的需要而增加的处理构筑物外，还要为改进出水水质的实施设置预留地。污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的区域，以确保安全并方便管理。污泥消化池应距污泥浓缩池较近，以缩短污泥管线;变电站的位置宜设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂区架空敷设;污水厂内管线种类很多，应考虑综合布置，以免发生矛盾;污水厂内应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或溢流; 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 5.2污水厂的平面布置 污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行，污水厂总平面图上应有风向玫瑰土、构筑物一览表、占地面积指示标记必要的说明，比例尺一般为1?(200,500)，图上应有坐标轴线或方格控制网。 首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排，布置时对平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑;安排时应对高程、管线和道路等进行协调。 其次生产辅助建筑物的布置，应尽量考虑组合布置，如机修间与材料库的组合，控制室、值班室、化验室、办公室的组合等;预留面积的考虑，必要时预留生产设施的扩建用地;生活附属建筑物的布置，宜尽量与处理构筑物分开单独设置，可能时应尽量放在厂前区。应避免处理构筑物与附属生活设施的风向干扰;道路、围墙及绿化带的布置，通向一般构筑物应设置人行道，宽度1.5,2.0m;通向仓库、检修间等应设置车行道，其路面宽为3,4m，转弯半径为6 m，厂区主要车行道宽为5,6 m;车行道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5 m。污水厂布置除应保证生产安全和整洁卫生外，还应注意美观、充分绿化，在构筑物处理上，应因地制宜，与周围情况相称;污泥区的布置，由于污泥的处理和处置一般与污水处理相互独，且污泥处理过程卫生条件比污水处理差，一般将污泥处理放在厂区后部;若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自污水处理部分，而污泥处理脱出的水分又要送到调节池或沉淀池中，必要时，可考虑污泥处理设施与污水处理设施的组合。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 6结论 由于需处理的污水量大，污水处理厂应选择一个发展成熟的污水处理工艺，所以传统活性污泥法处理工艺是最佳的选择。通过对传统活性污泥法处理城市污水工艺流程中主要构筑物进行工艺计算，得到以下结论。 主要构筑物工艺尺寸: 格栅:格栅1座，长3.76m，宽2.0 m ，高1.18m。栅前水深0.75 m，过栅流速1.0m/s，栅条间隙0.02 m，格栅倾角60?，栅头损失0.13 m。每日栅 3渣量7.0m，采用机械清渣。 平流式沉砂池:平流式沉砂池1座，每座2个池子，池长15m，池宽3.87 m，池高2.33 m。流速0.6 m/s，有效水深1.0m，采用重力排砂。池底坡度0.06， 3每个沉砂池有2个沉砂斗，每个沉砂斗容积0.75 m，斗底宽0.9 m斗上边宽2.0 m，斗壁与水面的倾角55?，斗高0.79 m。 32平流式沉淀池:池长33 m，池宽63m，池高8.3 m。水力表面负荷2.0m/(m•h)，沉淀1.5h，有效水深3.0m。采用多泥斗排泥，每座沉淀池有4个泥斗，每个泥斗容积47.0m3，泥斗下边长1.0m，泥斗上边长6.3m，泥斗高4.0m，泥斗斜壁与水平面的倾角60?。池底纵坡0.01，泥斗上梯形部分高0.5m。 鼓风曝气池:推流式曝气池2座，池长81.82m，池宽40m，池高5.8m。每座曝气池设有5个廊道。在曝气池工序中BOD5去除率92%。采用BOD—污泥负荷率为0.22kgBOD5/(kgMLSS?d)。污泥指数150ml/g，混合液浓度2500mgMLSS/L，回流污泥浓度6667mg/L。 辐流式二沉池:辐式二沉池2座，采用中心进水周边出水的方式，池直径36.4m，池高 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 6.34m。水力表面负荷2.0 m3/(m2•h)，沉淀1.5 h ，有效水深3.0m，有效容积3125 m3，沉淀池底坡度0.05。进水中心管采用钢管。污泥斗容积12.7m3,集水槽出水堰的堰负荷为2.54[L/(m)s)]。 接触池:矩形隔板式接触池1座，4格7廊道。采用二氧化氯作为消毒药剂，接触30min，池长63m，池宽14m，池高3.0m。 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 谢辞 通过几个月的努力，在胡老师的严格要求和精心指导下,本设计终于顺利完成。在本次设计中，通过对城市污水处理厂的设计使我对城市污水处理过程有了更进一步的了解，基本掌握了污水处理厂的设计思路和设计方法。对我将来走上工作岗位奠定了理论知识和实际经验。 感谢在大学期间教导过我的各位老师，您们用辛勤的劳动教育出了一代又一代的优秀大学毕业生，您们在教给我们知识的同时，也教会了我们如何面对社会、在社会中立足。在这里我衷心地祝愿各位老师在今后的工作、生活和学习中一帆风顺～万事如意～ 1 辽宁石油化工大学毕业设计(论文)专用纸 参考文献 [1]秦麟源.废水生物处理.[M].上海:同济大学出版社，1989. [2]张统.污水处理工艺设计工程设计.[M].北京:化学工业出版社，2000.4. [3]高俊发，王社平.污水处理厂工艺设计手册.[M].北京:化学工业出版社，2003. [4]韩洪军.污水处理构筑物设计与计算.[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002. [5]余兆平，余志荣.污水处理组合工艺及工程实例.[M].北京:化学工业出版社，2003. [6]王彩霞.城市污水处理新技术.[M].北京:中国建筑工业出版社，1990. [7]崔玉川.废水处理工艺设计计算.[M].北京:水力电力出版社，1994.10. [8]杨岳平.废水处理工程实例及分析.[M].北京:化学工业出版社，2003. [9]崔玉川，刘振江.城市污水处理设施设计计算.[M].北京:化学工业出版社，2004.6. [10]孙力平.北京污水处理工艺的发展趋势.[J].环境周报，2001.5.190:157,169. [11]北京市市政设计院.给水排水工程快速设计手册—水力计算表.[M].北京.中国建筑工业出 版社. [12]北京市市政设计院.给水排水设计手册第二册.[M].北京.中国建筑工业出版社，2004. [13]Min-Jian Wang.Land application of sewage sludge in China.The Science of the Total Environment,1997, 197: 149,160. [14]北京市市政设计院.给水排水设计手册第十册.[M].北京.中国建筑工业出版社，2004 1