1、11 概述1.1 设计任务和依据1.1.1 设计题目20 万 m3/d 生活污水氧化沟处理工艺设计。1.1.2 设计任务本设计方案是对某地生活污水的处理工艺,处理能力为 200000m3/d,内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、主要构筑物的平面图和剖面图。1.1.3 设计依据(1)中华人民共和国环境保护法(2014)(2)污水综合排放标准(GB89782002)(3)生活杂用水水质标准(CJ25.189)(4)给水排水设计手册 1-10(5)水污染防治法1.2 设计要求(1)通过调查研究并收集相关资料经过技术与经济分析,做到技术可行、经济
2、合理。必须考虑安全运行的条件,确保污水厂处理后达到排放要求。同时注意污水处理厂内的环境卫生,尽量美观。设计原则还包括:基础数据可靠;厂址选择合理;工艺先进实用;避免二次污染;运行管理方便。选择合理的设计方案。(2)完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括:污水处理工程设计的主要原始资料;污水水量的计算、污泥处理程度计算;污水泵站设计;污水污泥处理单元构筑物的详细设计计算;设计方案对比论证;厂区总平面布置说明等。设计说明书要求内容完整,计算正确文理通顺。(3)毕业设计图纸应准确的表达设计意图,图面力求布置合理、正确清晰,符合工程制图要求。21.3 设计参数某地生活污水 200000m3/d,其
3、总变化系数为 1.4,排水采用分流制。表 1-1 设计要求项目 进水水质 (mg/L) 出水水质 (mg/L)BOD5CODSSTNTP26040038050830100302532 设计计算2.1 格栅2.1.1 设计说明格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成,在污水处理系统(包括水泵)前,均须设置格栅,安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部,用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种,即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大,为减轻劳动强度,一般应用机械清除截留物。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种,按格栅栅条间隙
4、可分为粗格栅(50100mm ),中格栅(1040mm),细格栅(310mm)三种。栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中具有强度高,阻力损失小的优点 8。本设计采用两道中格栅、两道细格栅,迎水面为半圆形的矩形的栅条,选用机械清渣。32.1.2 设计原则(图) 图 1 中 格 栅 计 算 草 图栅 条 工 作 平 台进水 1图 3-1 格栅结构示意图2.1.3 设计参数(1)原水水量:Q=2.31m 3/s;(2)取流量总变化系数为:Kz=1.4;(3)设计流量:Q max=Kz Q=1.42.31 3.23m3/s;(4)设过栅流速: =
5、0.8m/s;v(5)格栅安装倾角: 602.1.4 中格栅(2 道)设计计算(1)进水渠道宽度计算根据最优水利断面公式: 211vBhvBQ代入 得:smv8.0 mv0.28.6121则栅前水深: Bh12(2)格栅间隙数4bhvQn2simax式中: Qmax最大废水设计流量 m3/s;格栅安装倾角 取 ;6075h栅前水深 m;b栅条间隙宽度,取 20mm;过栅流速 m/s。则 。个86.012.sin3验算平均水量流速 = 0.80m/s,符合(0.651.0) 。(3)栅槽宽度 bnSB1式中:S栅条宽度,取 0.015m;B栅槽宽度,m。代入得: m0.392.19305. (4
6、)进水渠道渐宽部分的长度计算 11tan2Bl式中 渐宽部分的展开角,一般采用 。10代入得: ml37.120tan(5)进水渠道渐窄部分的长度计算 ml69.0237.12(6)通过格栅的水头损失 sin2341gvbSkh式中: 水头损失, ;1hm格栅条的阻力系数,查表得知 ; 4.5格栅污物堵塞时的水头损失增大系数,一般取 。k 3k则 mgh 14.06sin28.0.1542.3341 (7)栅后槽总高度 hH4.130.12式中: 超高,取 0.3m。2h(8)栅槽总长度 mlL 39.460tan.1569.0371tan0.521 (9)每日栅渣量0.2m3/ddKwQWZ
7、 31max 9.42.1086052.30864式中:w 1 取 。35.应采用机械除渣或无轴传送栅渣,采用机械栅渣打包机降栅渣打包,汽车运走。2.1.5 细格栅(2 道)设计计算(1)进水渠道宽度计算根据最优水利断面公式: 211vBhvBQ代入 得:smv0.1m79.0.621则栅前水深: h9.02(2)格栅间隙数 bhvQn2simax6式中:Q max最大废水设计流量,m 3/s;格栅安装倾角 ,取 ;607560h栅前水深 m;b栅条间隙宽度,取 20mm;过栅流速,1m/s。则 个840.192.6sin3n(3)栅槽宽度 bnSB1式中:S栅条宽度,取 0.01mB栅槽宽度
8、,m。m51.2840.1840. (4)进水渠道渐宽部分的长度计算 11tan2Bl式中: 渐宽部分的展开角,一般采用 。0则: ml9.02tan7.151(5)进水渠道渐窄部分的长度计算 ml49.02.12(6)通过格栅的水头损失 sin2341gvbSkh式中: 水头损失, ;1hm格栅条的阻力系数,查表得知 ; 42.格栅污物堵塞时的水头损失增大系数,一般取 。k 3k则 mgh19.0sin2.10.4.233417(7)栅后槽总高度 mhH39.10.921 式中: 超高,取 0.3m。2h(8)栅槽总长度 mlL 78.360tan9.154.09tan0.1521 (9)每
9、日栅渣量0.2m3dKwQWZ 31max 9.24.108603.864式中:w 1 取 。30.应采用机械除渣或无轴传送栅渣,采用机械栅渣打包机降栅渣打包,汽车运走。选用 NC400 型机械格栅两台。设备宽度 400mm,有效栅宽 250mm,有效栅隙 30mm,运动速度3m/min,水流速度1m/s ,安装角度 ,电机功率 0.25kw,支座长度60960mm,格栅槽深度 500mm,格栅地面高度 360mm。生产厂:上海南方环保设备有限公司、上海惠罗环境工程有限公司。2.2 污水泵房2.2.1 设计说明污水总泵站接纳来自城市排水管网来的所有污水,其任务是将这些污水抽送到污水处理厂,以利
10、于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制,故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计 9。排水泵站的基本组成包括:机器间、集水池和辅助间。泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价,其它考虑因素还有:泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。 污水泵站的主要形式: 8(1)合建式矩形泵站,装设立式泵,自灌式工作台,水泵数为 4 台或更多时,采用矩形,机器间、机组管道和附属设备布置方便,启动简单,占地面积大; (2)合建式圆形泵站,装设立式泵,自灌式工作台,水泵数不超过 4 台,圆形结构水力条件好,便于沉井施工
11、法,可降低工程造价,水泵启动方便。 (3)自灌式泵房,采用自灌式水泵,叶轮(泵轴)低于集水池最低水位,在最高、中间和最低水位都能直接启动,其优点为启动及时可靠,不需引水辅助设备,操作简单。 (4)非自灌式泵房,泵轴高于集水池最高水位,不能直接启动,由于污水泵水管不得设低阀,故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知,本设计因水量较大,并考虑到造价、自动化控制等因素,以及施工的方便与否,采用自灌式半地下式矩形泵房。 2.2.2 污水泵房一般规定(1)应根据远近期污水量,确定污水泵站的规模,泵站设计流量一般与进水管之设计流量相同;(2)应明确泵站是一次建成还是分期建设,是
12、永久性还是半永久性,以决定其标准和设施;(3)根据污水经泵站抽升后,出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置;(4)污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时,集水池和机器间须用防水隔墙隔开,允许渗漏,做法按结构设计规范要求;分建式,集水井和机器间要保持安全的施工距离,其中集水池多为圆形,机器间多为方形;(5)泵站构筑物不允许地下水渗入,应设有高出地下水位 0.5 米的防水措施;(6)选泵机组泵站泵的总抽生能力,应按进水管的最大时污水量计,并应满足最大充满度时的流量要求;(7)尽量选择类型相同(最多不超过两种型号)和口径的水泵,以便维修,但还须满足低流量时的需求;(8)由于生活污水,
13、对水泵有腐蚀作用,故污水泵站尽量采用污水泵,在大9的污水泵站中,无大型污水泵时才选用清水泵 10。2.2.3 水泵设计计算(1)流量的确定: 。smQ32.本设计拟定选用 8 台潜污泵(6 用 2 备),则每台泵的设计流量为:。smQ35.0(2)水泵的选用根据水泵在给水排水设计手册第 11 册上查得采用 QW 型潜水排污泵。表 3-1 350QW1100-10-45 型潜水排污泵的规格性能表型号出口直径( )m流量( )h3扬程( )m转速( )inr功率( )kw效率()350 1100 10 980 45 74.6生产厂家:石家庄水泵厂2.3 沉砂池2.3.1 沉砂池的对比选择沉砂池是借
14、助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,以去除相对密度较大的无机颗粒。按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。 (1)平流沉砂池 优点:沉淀效果好,耐冲击负荷,适应温度变化。工作稳定,构造简单,易于施工,便于管理。 缺点:占地大,配水不均匀,易出现短流和偏流,排泥间距较多,池中约夹杂有 15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。 (2)竖流沉砂池 优点:占地少,排泥方便,运行管理易行。 缺点:池深大,施工困难,造价较高,对耐冲击负荷和温度的适应性较差,池径受到限制,过大的池径会使布水不均匀。 (3)旋流沉砂池(钟式沉砂池) 10优点
15、:占地面积小,可以通过调节转速,使得沉砂效果最好,同时由于采用离心力沉砂,不会破坏水中的溶解氧水平(厌氧环境)。 缺点:气提或泵提排砂,增加设备,水厂的电气容量,维护较复杂。(4)曝气沉砂池 优点:克服了平流沉砂池的缺点,使砂粒与外裹的有机物较好的分离,通过调节布气量可控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时起预曝气作用,其沉砂量大,且其上含有机物少。 缺点:由于需要曝气,所以池内应考虑设消泡装置,其他型易产生偏流或死角,并且由于多了曝气装置而使费用增加。基于以上四种沉砂池的比较,本工程设计确定采用曝气沉砂池。2.3.2 设计说明普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有 15%
16、的有机物,使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池(见图 3-2)可以克服这一缺点 11。图 3-2 曝气沉砂池示意图2.3.3 设计参数(1)水平流速为 0.1m/s;(2)最大流量时停留时间为 13min;(3)有效水深应为 2.03.0m,宽深比一般采用 11.5;(4)处理每立方米污水的曝气量宜为 空气;32.01m(5)进水方向应与池中旋流方向一致,出水方向应与进水方向垂直;(6)污水的沉砂量,可按每立方米污水 0.03L 计算,合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定;(7)砂斗容积不应大于 2d 的沉砂量,采用重力排砂时,砂斗斗壁与水平11面的倾角不应小于 ;5(8)池子的形状应尽可
17、能不产生偏流或死角,在集砂槽附近可安装纵向挡板;(9)池底坡度一般取为 ;5.01(10)沉砂池除砂宜采用机械方法,并经砂水分离后贮存或外运。2.3.4 设计计算(1)池子总有效容积 V设 t=2min,则 3maxm6.872.360tQ(2)水流断面积 A设 =0.1m/s(水平流速)。1vA= = =max1v.0232.(3)池总宽度 B设 h2=2.5(设计有效水深),B= =12.92m2h沉砂池分为四格(n=4),则每格宽度 b,b=B/4=3.23m。, 在 之间。9.1523.bh5.10(4)池长 L mvtAVL12.06(5)每小时所需空气量 q max3dQ式中: 1
18、 污水所需空气量, 污水。d3m( 空 气 )设计中: = 污水2.03( 空 气 )则 。hQqmax6.53612(6)沉砂室所需容积 V, 设 T=2d(清除沉砂的间隔时间)V= max68401zQXK式中: 城市污水沉砂量 (污水),设计中取 ;X33/ 30生活污水流量总变化系数。zK则: =11.96 12.0V6104.8233m(7)沉砂斗各部分尺寸设斗底宽 =0.5m,斗壁与水平面的倾角为 ,沉砂斗高度 。1a60mh12则沉砂斗的上口宽度为: ah5.160tn260tn21沉砂斗的有效容积:322212 798.3).5()( mahV (8)池子总高设池底坡度为 ,坡
19、向沉砂斗,池子超高4.0h.01则池底斜坡部分的高度: mbBh8.29.402.3 H= + + =2.5+0.3+1+0.8=4.6m13h(9)进水渠道格栅的出水通过 DN1300mm 的管道送入沉砂池的进水渠道,然后进入沉砂池,进水渠道的水流流速: 11HBQv式中: 进水渠道水流流速, ;1vsm进水渠道宽度,取 1.2 ;B进水渠道水深,取 0.8 。1H13smv84.02.1水流经过进水渠道再分别由进水口进入沉砂池,进水口尺寸,流速校核:m90smAQv01.9.84ax(10)进水口水头损失 mgvh 05.81.9206.1.2进水口采用方形闸板,SFZ 型明杆或镶钢铸铁方
20、形闸门 SFZ-900,沉砂斗采用 H46Z-2.5 旋启式底阀,公称直径 200mm。(11)出水堰计算出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头为: 322gmbQH式中: 流量系数,一般取 ,设计中取 ;m5.044.0堰宽,2b则: mH27.081.923.4032 出水堰后自由跌落高度 ,出水流入出水槽,出水槽宽度 ,mB0.12出水槽水深 ,水流流速 。采用出水管道在出水槽中部与mh6.2 sv4.02出水槽连接,出水槽用钢混管,管径 ,管内流速 ,mDN13sv34.水利坡度 ,水流经出水槽流入配水井。39.i(12)排砂装置采用吸砂泵排砂
21、,吸砂泵设置在沉砂斗内,借助空气提升将沉砂排出沉砂池。142.4 配水井设计计算配水井中心管直径 24vQD式中 :D配水井中心直径,m;中心管内污水流速,一般采用 。2v sm6.02设计中取 ,s8.0,取整为 2500mm。mvQD27.14.32配水井直径:DvQ31式中 配水井内污水流速,一般采用3v smv4.023设计中取 sm5.0DvQ78.35.2.0143431 2.5 三槽式氧化沟2.5.1 处理要求表 3-2 污水进出水水质要求项目 进水水质(mg/L) 出水水质(mg/L)BODCODSSTNTP2604003805083010030253152.5.2 设计计算(
22、1)污泥龄稳定化法: b7.0fKYSXdrvc式中:细胞降解过程中有 23的残余物为不可生物降解物质;污泥稳定化污泥龄;c微生物自身氧化率,取 0.05;dKVSS 可生物降解系数;bfMLSS 中有机部分, , 。vXLmgXv7.03代入得: dc26.057(2)验证出水 BOD出水中 包括水中溶解性的 和出水 中 。5 5BS5BOD出水中溶解性 : dcKYkSe1式中: 最大比底物利用速率与饱和常数的比值, ,易降解k 1.02.城市污水常取 0.083。则 LmgSe18.205.614.09出水 SS 中 :5BODfSebXfv则 LmgSe95.063 验证 标Se 18
23、.2(3)计算氧化有机物和硝化氨氮所需容积16301 5.08622605.141.2 mKXSeQYVcdvc (4)氧化有机物和硝化氨氮所需停留时间hVtp.20.81(5)脱氨量的计算假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐的存在形式,而是大分子中的化合态氮,其在生物氧化过程中需要经过氨态氮这一形态,所以,需要氧化的氨氮浓度为: e0NT氧 化式中: 进水中总氮的浓度, ;0TNLmg出水中氨氮的浓度, 。e代入得 25-氧 化脱氮的量,需要扣除生物合成的氮量,假设生物中的含氮量为 C,则需要的脱氮量为: pQNxP%C-氧 化脱式中: 产泥量中有机部分, 。xPdkg dkgVXKSYQvdex
24、3.761405.8620.1.20245.00 LmgN3.761脱(6)脱氮需要的体积dnvpXV脱2 20, TdnTdnN式中: 温度 T 时反硝化速率;TdnN,温度修正系数,1.09;温度 20时反硝化速率,取 0.05。20,dn代入: 36.9150.42mV17(7)脱氮需要的停留时间 hQVtp1.02406.9152(8)氧化沟总体积和停留时间 321 2.1056.)8165.8( mkVhtT4.21(9)排泥量及排泥系统产泥量计算所有生物反应池中的泥包括两部分,一部分是无机的,一部分是有机的,无机的部分是悬浮物,有机的是微生物代谢的产泥量。无机部分的污泥量: TSe
25、QPps式中: 进入反应池中无机悬浮物的浓度;TS出水生物反应池悬浮物的浓度,用出水指标。e代入: dkgPs 9037520x.61kXSx .619排泥量:设污泥含水率 3.PdmQs 39.275109.10排泥系统剩余污泥在重力作用下通过污泥管路排入集泥井。(10)需氧量计算考虑脱氮工艺的需氧量 为有机物氧化需氧量 、微生物自身氧化dkgOa 1O需氧量 、保持好氧池一定溶解氧 所需氧、硝化需氧量 之和减去反硝化2O3 418产氧量 。5O即 54321OadkgSQep 1978208.220.0 bXVO5661.2 kdp 3153 dgNrQn 20.4204 氧 化kOdp
26、4.865脱a 31.35.1798每小时的需氧量 AaT式中: 曝气时间AT则 hkgOa 06.18324.13 考虑安全系数 1.4,则 dkgOa 95.120463.4去除每 的需氧量:5kgBD)(0SQa10)8.2(209516 526.3kgBOD标准状态下需氧量为: 20204.1TTssasCO式中: 污水中杂质影响修正系数,取 0.85;污水含盐量影响修正系数,取 0.95;C混合液溶解氧浓度,取 C=4.0 最小为 2;气压修正系数 = =1;P标20时氧的饱和度,取 ;20s Lmgs17.9201925时氧的饱和度,取 。25sCLmgCs38.25则 dkOs
27、4.19704.238.19.087954625(11)氧化沟尺寸设氧化沟五座,工艺反应的有效系数 ,单座氧化沟有效容积三组.af沟道采用相同的容积,则每组沟道容积: 37.12596.03mV单 沟取每组沟道单沟宽度 B=22m,有效水深 h=4.5m,超高为 0.5m,中间分隔墙厚度 b=0.15m。每组沟道面积: 241.385.47129hA单 沟弯道部分面积: 2221 31.487.05.0mB直线段部分面积: 212 4.385A直线段长度: mBL09.7621.22.5.3 曝气设备选择此项目选择转刷曝气机。(1)单座氧化沟需氧量: dOkgnOa 21 39.2405.6采
28、用直径 D=1000mm 的转刷曝气机,充氧能力 25 ,单台转刷hm2曝气机有效长度为 6m。(2)每组氧化沟需曝气机有效长度 OLa34.0259.42120所需曝气转刷台数 台。19652n通过计算,选用 Mammoth-1000 型转刷曝气机,具体规格如下:表 3-4 转刷曝气机规格和性能型号 直径(m) 有效长度(m) 电动机功率(kw) 叶片浸深(mm) 充氧能力(kgO 2/m2h)M-1000 1 6 30 25-30 252.6 消毒设施2.6.1 设计说明污水经过以上构筑物处理后,虽然水质得到了改善,细菌数量也大幅度的减少,但是细菌的绝对值还十分可观,并有存在病原菌的可能。
29、因此,污水在排入水体前,应进行消毒处理。目前,用消毒剂消毒能产生有害物质,影响人们的身体健康已广为人知,氯化是当今消毒采用的普遍方法。消毒设备应按连续工作设置,消毒设备的工作时间、消毒剂投加量,可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。一般在水源的上游、旅游日、夏季应严格连续消毒,其他情况时可视排出水质及环境要求,经有关单位同意,采用间断消毒或酌减消毒剂投量 12。2.6.2 消毒剂的对比选择(1)液氯优点:价格便宜,效果可靠,投配设备简单。缺点:对生物有毒害作用,并且可产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂。(2)漂白粉 优点:投加设备简单,价格便宜。缺点:除与液氯相同的缺点外,尚有投
30、配量不准确,溶解剂调制不便,劳动量大。适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。(3)臭氧 优点:消毒效率高,并能有效地降解污水中残留的有机物、色、味等,污水中 pH,温度对消毒效果影响小,不产生难处理的或生物积累性残余物。21缺点:投资大,成本高,设备管理复杂 。适用于出水水质较好,排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。此项目选择加氯消毒。2.6.3 消毒剂的投加(1)加氯量计算二级处理出水采用液氯消毒,液氯的投加量为 。Lmg0.8则加氯量为: hkG67.240.81.0(2)加氯设备 液氯由真空转自加氯机加入,加氯机设计三台,采用二用一备。设计中采用 ZJ-1 型转子加氯机。2.6.
31、4 接触消毒池的选择本设计采用传统的隔板反应池,设计数量为 1 座。2.6.4.1 接触消毒池的设计参数(1)水力停留时间 t=30min; (2)隔板间距 2.5m;(3)池体有效水深 2.0m ;(4)池底坡度 2%3%;(5)超高 0.3m;(6)排泥管管径150mm。2.6.4.2 接触消毒池的设计计算接触池容积: 3max .5824.08mTQV表面积: 2.193.5hA隔板数采用 4 个,则廊道总宽为: mB04接触池长度:22mBAL2.9704.1实际消毒池容积为: 3 .583.2hV2.7 污泥处理系统2.7.1 污泥泵房的设计计算污泥泵的选型由剩余污泥量为 skgdk
32、g1924.03.16据污泥量选用 4 台 PN 型污泥泵,3 用 1 备,其型号、规格见下表:表 3-5 PN 型污泥泵型号 流量 Q()hm3扬程H( m)转速 n()ir泵轴功率( kw)配用电动功率(kw)效率()泵重(kg)4PN 100 41 1470 24.3 55 46 10002.7.2 污泥浓缩池的选择及设计计算(1)污泥浓缩池的选择污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水,来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式可分为间歇式和连续式。 浮选浓缩池:适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥,并且运行费用较高,贮泥能力小。 重力浓缩池:用
33、于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥,只用于活性污泥的情况不多,运行费用低,动力消耗小 13。 综上所述,本设计采用间歇式重力浓缩池。采用矩形泵房,泵房长 12m,宽 5m,高 5m。(2)污泥浓缩池的设计计算设计参数: dmQ320污泥固体通量: Gkg2浓缩池面积23GQCA0式中:Q污泥量, ;dm3污泥固体浓度, ;0C3kg污泥固体通量, ;G2则 51.27304.16mA浓缩池直径设计采用 n=4 个圆形辐流池单池面积: 2137.541.2mnA浓缩池直径: D.2614.341浓缩池深度 H 浓缩池工作部分的有效水深: mAQTh29.451.724362 超高 ,缓冲层高度
34、,浓缩池设机械刮泥,池底坡度mh3.01.03i=1/20,污泥斗下底直径 D1=1.0m,上底直径 D2=2.4m。 池底坡度造成的深度: mih 604.214.57.624 污泥斗高度: Dh 0.15tan2.145tan215 浓缩池深度:H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+4.29+0.3+0.604+1.0=6.494m242.7.3 污泥脱水机(1)污泥脱水方法及压滤机的选择污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。污泥经泥泵到达压滤机,加药时药剂在溶解池内搅拌加入清水溶解,经加药泵打入压滤机与污泥反应脱水,泥饼经皮带输送外运。本设计采用污泥机械脱水法。本
35、工艺采用带式压滤机,其优点有:运行可连续运转,生产效率高,噪音小;耗电少,仅为真空过滤机的十分之一;低速运转时,维护管理简单,运行稳定可靠;运行费用低,附件设备较少 14。(2)带式压滤机的设计计算从池中排出的污泥体积 dmQ3.16每日所产污泥量(设污泥脱水后含水率为 70)PW310 06.87.039每小时处理污泥(按带式压滤机每天工作 16 小时计算) hm34.196.压滤机型号采用 DY1000 带式压滤机五台,四用一备,其规格见下表:表 3-6 DY1000 带式压滤机过滤带 传动电机型号宽度( mm)速度(m/min )处理量( kg/h2m2) 型号 功率(kw )转速( r
36、/min)DY1000 1000 4 150-440 YCT-32-4 2.2 1000-12502.7.5 脱水机房的布置机房设有 4 台泵,其中 2 台加泥泵,将污泥从贮泥池抽到压滤机,另 2 台泵为投药泵,向污泥中投加混凝剂,投加的药剂为阳离子聚丙烯酰胺,投加药量占污泥干重的 0.2%,以改善污泥的脱水性能,提高压滤机的生产能力,污泥脱水后,有皮带输出,直接由运输车运走。 25脱水机房的尺寸为 32m12m3.5m,房内包括值班室,加药间和污泥外运存车处。3 污水高程布置3.1 高程布置任务污水处理厂污水处理高程布置的任务是:确定各构筑物和泵房的标高;确定污水处理构筑物之间连接管渠的尺寸
37、及其标高;通过计算确定各部位的水面标高,从而能够使污水沿处理流程在构筑物之间畅通的流动,保证污水处理厂的正常运行。3.2 高程布置考虑事项(1)选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算,并应适当留有余地,以保证任何情况下,处理系统都能够正常运行; (2)计算水头损失时,一般以近期最大的流量作为构筑物和管渠的设计流量;计算涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期最大流量为设计流量,并酌加扩建时的备用水头; (3)在作高程布置时应该注意污水流程和污泥流程的配合,尽量减少抽升的污泥量 16。 3.3 构筑物间的确定从便于维修和清刷的要求考虑,连接污水处理构筑物之间的渠道以矩形为宜,在必要时或必要部位
38、,也可采用钢筋混凝土管或铸铁管,在零碎区域为防止冬季污水在明渠内冻结,在明渠上加盖板为防止管道中的悬浮物在管渠内沉淀,污水在明渠内必须保持一定的流速,在最大流量时,流速可介于 15m/s26之间,在低流速时,流速不得小于 0.40.6m/s,在管道中的流速应大于明渠中的流速,并应尽可能大于 1m/s。3.4 高程布置设计计算表 5-1 污水处理厂高程计算表构筑物名称 格栅 曝气沉砂池 氧化沟 接触池水头损失(cm)10-25 10-25 25-50 10-30(1)水头损失计算沿程水头损失: iLhf式中:L计算管段长度, ;m每米管道的水头损失(水力坡度), 。i m根据管道的 DN 以及相
39、应的流速范围,采用对应的公式进行计算。局部阻力损失流体流经各种局部障碍装置如阀门、弯头、变截面管等时,由于过流断面变化、流动方向改变,速度重新分布而产生的阻力称为局部阻力。流体克服局部阻力所消耗的机械能,称为局部损失。通常局部损失可以用下式表示: gvhj2表 5-2 各处理构筑物连接水力计算序号名称流量( m3/h)流速( m/s)管径( mm)坡度1000i长度(m)沿程损失局部损失构筑物损失合计1 8 4212 1.61 1300 2.2 40 0.088 0.026 0.1142 7 4212 0.3 0.33 6-7 4212 1.61 1300 2.2 34.5 0.076 0.0
40、22 0.0984 6 842.4 0.5 0.5275 5-6 842.4 0.798 1300 0.92 27 0.025 0.013 0.386 5 0.37 0.377 4-5 4212 0.623 1300 0.91 60 0.055 0.056 0.1118 4 2106 0.3 0.39 3-4 4212 0.02 0.05 0.0711 3 1404 0.12 0.1212 2-3 4212 1000 0.91 20 0.047 0.484 0.531备注: 1粗格栅;2提升泵;3细格栅;4曝气沉砂池;5配水井;6氧化沟;7接触消毒池;8出厂管式中: 局部阻力系数,一般取 。钢
41、制焊接弯管 90o 弯头局部阻41力损失系数 (管径为 1000mm)取 1.08。总水头损失 jfwh(2)管道的确定:根据各处理构筑物连接水力计算,在满足水力要求及施工管理的条件下,管径见表 5-2。4 系统与仪表4.1 变配电系统 (1)变配电采用 10 千伏双电源供电,380 伏变配电系统;(2)污水泵,回流污泥泵房自动控制; (3)配电间,低压电瓶设有紧急按钮,污水泵可按水位自动停车;(4)变配电间从邻近接触 220 伏照明电源。4.2 仪表的设计(1)污水泵房:集水池液位应集中显示,并设上下限报警; 28(2)沉砂池:水温指示记录,pH 值指示记录; (3)氧化沟:水温,DO 监测仪,pH 值;(4)接触池:水温指示记录,pH 指示记录,DO 指示记录;(5)浓缩池:泥温,泥位指示记录,并设上下限报警,pH 指示记录; (6)污泥脱水机房:污泥流量指示记录,加药量指示记录