污水处理厂设计课件.ppt

1、污水处理厂设计污水处理厂设计环科环科xx班班 xxx污水水质COD450mg/l BOD200mg/l SS150mg/l NH3-N35mg/l P6mg/l 设计污水水质COD60mg/l BOD20mg/l SS50mg/l NH3-N8mg/l P0.5mg/lQ=10000m3/d KZ=1.4 Qmax=1.4Q=14000m3/d 一、设计水量的计算一、设计水量的计算二、污水水质指标及设计污水水质的确定二、污水水质指标及设计污水水质的确定污水处理流程设计污水处理流程设计污水格栅集水池沉砂池改良的A2/O工艺二沉池絮凝沉淀紫外线消毒出水气浮浓缩污泥最终处置回流污泥污水提升泵房污水提

2、升泵房选用四台水泵（3台使用，1台备用）污水提升泵房的集水池的体积V=Q设*5*60/n=16.3m3设集水池有效水深0.8m则集水池面积S=V/h=22.4m2选择集水池长8m,宽3m三、物理处理单元工艺设计计算三、物理处理单元工艺设计计算1格栅设计参数及其规定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：人工清除25-40mm,机械清除 16-25mm,最大间隙40mm3、过栅流速一般采用0.6-1.2m/s,格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s4、格栅倾角一般采用45-75.1 1、栅条的间隙数、栅条的间隙数栅前水深栅前水深 h=0.4m,h=

3、0.4m,过栅流速过栅流速v=0.9m/s,v=0.9m/s,栅条间栅条间隙宽度隙宽度 b=0.021m,b=0.021m,格栅倾角格栅倾角=60=60。n=n=QmaxsinQmaxsin/(b/(b*h h*v)=20v)=202 2、栅槽宽度、栅槽宽度B B设栅条宽度设栅条宽度S=0.01mS=0.01mB=S(n-1)+bn=0.61mB=S(n-1)+bn=0.61m3 3、进水渠道渐宽部分的长度、进水渠道渐宽部分的长度L1L1进水渠道宽进水渠道宽0.50m,0.50m,其渐宽部分展开角度其渐宽部分展开角度1 1=20=20。L1=(B-BL1=(B-B1 1)/2tan)/2tan

4、1 1=0.16m=0.16m 4 4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2l2l2=l1/2=0.08ml2=l1/2=0.08m5 5、通过格栅的水头损失、通过格栅的水头损失h1,h1,设栅条断面为锐边矩形断面设栅条断面为锐边矩形断面h1=0.097mh1=0.097m6 6、栅后槽总高度、栅后槽总高度H H,栅前渠道超高栅前渠道超高h2=0.3mh2=0.3mH=h+h1+h2=0.8mH=h+h1+h2=0.8m7 7、栅槽总长度、栅槽总长度L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tan=1.25mL=l1+l2+0.5+1.0+H1/tan=1.2

5、5mH1=h+h2=0.7mH1=h+h2=0.7m8 8、每日栅渣量、每日栅渣量W W在格栅间隙在格栅间隙21mm21mm的情况下，设栅渣量为每的情况下，设栅渣量为每1000m31000m3污水产污水产0.07m0.07m3 3W=0.653mW=0.653m3 3/d w0.2m/d w0.2m3 3/d,/d,宜采用机械清渣。宜采用机械清渣。2平流沉砂池沉砂池设计计算一般规定1、城市污水处理厂一般均应设置沉砂池2、沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计3、沉砂池的个数或分格数不应少于2，并宜按并联系列设计4、砂斗体积应按不大于2d的沉砂量计算，斗壁与不平面的倾角不应小

6、于555、除砂一般采用机械方法，并设置储砂池或晒砂场6、沉砂池的超高不宜小于0.3m平流沉砂池设计参数平流沉砂池设计参数1、最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s2、最大流量时停留时间不小于30s，一般采用30-60s3、有效水深应不大于1.2m,一般采用0.25-1m，每格宽度不宜小于0.6m4、进水头部应采取消能和整流措施5、池底坡度一般为0.01-0.02，当设置沉砂设备时，可根据设备要求考虑池底形状具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，具有截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排砂方便等优点排砂方便等优点1 1、长度、长度L V=0.25m/sL V=0.25m/

7、s，t=30st=30sL=vL=v*t=7.5mt=7.5m2 2、水流断面积、水流断面积A AA=Q/v=0.648mA=Q/v=0.648m2 23 3、池总宽度、池总宽度B B，n=2n=2格，每格宽格，每格宽b=0.6mb=0.6mB=nB=n*b=1.21mb=1.21m4 4、有效水深、有效水深h2h2h 2=A/B=0.54mh 2=A/B=0.54m5 5、沉砂斗所需容积、沉砂斗所需容积v v，T=2d,XT=2d,X城市污水沉沙量一城市污水沉沙量一般采用般采用30m30m3 3/10/106 6m m3 3V=86400QmaxXT/(106k2)=0.60mV=86400

8、QmaxXT/(106k2)=0.60m3 36、每个沉砂斗的容积、每个沉砂斗的容积V0,每个分格有两个沉砂斗每个分格有两个沉砂斗 V0=v/4=0.15m37、沉砂斗各部分尺寸，设斗底宽、沉砂斗各部分尺寸，设斗底宽a1=0.5m,斗壁与水斗壁与水平面的倾角为平面的倾角为55。，斗高，斗高h3=0.35m,沉砂斗上口宽沉砂斗上口宽a=2 m h3/tan55+a1=1.0m沉砂斗容积沉砂斗容积V0=h3(2a2+2aa1+2a12)/6=0.21m30.158、沉砂室高度、沉砂室高度h3,重力排砂，池底坡度为重力排砂，池底坡度为0.06，坡后，坡后砂斗砂斗h3=h3+0.06l2=0.5m9、

9、池总高度、池总高度H，设超高，设超高h1=0.3m,H=h1+h2+h3=1.35m10、验算最小流速、验算最小流速VminN=1时，时，Vmin=Qmin/（n*Wmin）0.15处理工艺的选择处理工艺的选择A2/O工艺优点 可以同时脱氮除磷，反硝化过程为硝化提供碱度，反硝化过程同时去除有机物，污泥沉降性好缺点 脱氮回流比影响SBR工艺优点 同时脱氮除磷操作复杂，滗水设施的可靠性对出水水质影响大，设计过程复杂，维护要求高，运行对自动控制依赖性强，池体容积较大四、四、生物处理单元工艺设计计算生物处理单元工艺设计计算3改良的改良的A2/O工艺工艺厌 氧厌 氧/缺缺氧氧厌氧池厌氧池缺氧池缺氧池好氧

10、池好氧池二沉池二沉池回流污泥回流污泥出出水水混合液回流混合液回流进水进水1、设计参数计算、设计参数计算 水力停留时间水力停留时间HRT为为t=8h BOD污泥负荷为污泥负荷为NS=0.1kgBOD5/(kgMLSS.d)回流污泥浓度为回流污泥浓度为Xr=10000mg/l 污泥回流比为污泥回流比为50%曝气池混合液浓度曝气池混合液浓度x=R/(R+1)Xr=3300mg/l2、求内回流比、求内回流比RNTN去除率为去除率为77%，RN=335%3、降解、降解BOD产生的污泥量为产生的污泥量为W1=a*Q*Lr=990kg/d4、内源呼吸分解泥量、内源呼吸分解泥量 f=0.75Xv=f*x=2.

11、48kg/m3 W2=b*V*Xv=125.6kg/m35、不可生物降解和惰性悬浮物（、不可生物降解和惰性悬浮物（NVSS）,该部该部 分占分占TSS约约50%Ws=50%SrQ=500kg/d6、剩余污泥量、剩余污泥量 W=W1-W2+W3=1274.4kg/d7、内循环比、内循环比r的确定的确定 =0.8 r=CTN/CNOX-1=2.58、污泥龄（、污泥龄（Qc）Qc=k220.6e(-0.0627T)=13d9、好氧池体积、好氧池体积VA,X为反应器内为反应器内MLSS浓度，取浓度，取3000mg/l a取取0.55，b=0.95,c=0.03 VA=Q*tA=QQc(aCs-BOD+

12、bCss)/x(1+CQc)=9470m310、厌氧池容积（、厌氧池容积（VAN）厌氧池中厌氧池中HRT取取1.4h VAN=665m311、缺氧池体积、缺氧池体积VDN 反应池容积反应池容积V=VA+VDN=CBODQ/(NSX)VDN=V-VA=2652m312、脱氮速度常数、脱氮速度常数kDN kDN=LNOXDN103/(24VDNX)CNOXA=6.2mg/l LNOXDN=217kg/l K=1.0313、生化反应器总体积与停留时间、生化反应器总体积与停留时间生化反应器总体积生化反应器总体积V=VDN+VDN+VA=12786m3停留时间停留时间tA=24V/k2Q=15.7h14

13、、必要空气量、必要空气量BOD氧化需氧量氧化需氧量DB=(CBOD.IN-CBOD.eff)Q103-(LNOX.DN-LNOX.A)*2.0*0.45=938.7kgO2/d硝化需氧量硝化需氧量DN=*CTN.in*103*4.57=1791.44kgO2/d污泥内源呼吸需氧量污泥内源呼吸需氧量DEDE=0.12*VA=6107.1kgO2/d维持溶解氧氧浓度所需要的供氧量维持溶解氧氧浓度所需要的供氧量DoDo=Co*A*(Qin+R*Qin+r*Qin)*10-3=84 kgO2/d必要氧量为必要氧量为D=DB+DN+DE+DO=8921.2 kgO2/d15、供风量计算、供风量计算NN=

14、需氧量需氧量/EA*10-2*P*OW=274.2m3/min平流二沉池平流二沉池沉淀时间1.5h1、池子总面积，设表面负荷q=2.0m3/(m2h),设计流量0.5m3/sA=Qmax*3600/2=292m22、沉淀部分有效水深h2=q*1.5=3.0m3、沉淀部分有效容积V=Qmax*t/24=875m34、池长设水平流速V=3.70m/sL=v*t*3.6=20m5、池子总宽度、池子总宽度B=A/L=14.6m6、池子个数，设池子宽、池子个数，设池子宽4.5m n=B/4.5=3.34(个个)7、校较长宽比、校较长宽比 L/b=20/4.5=4.44.08、污泥部分需要的总体积、污泥部

15、分需要的总体积 设设T=2.0d,污泥含水率为污泥含水率为95%V=Qmax(C1-C2)*86400*T*100/kZr(100-P0)=80m39、各格池污泥所需容积、各格池污泥所需容积V=V/n=20m310、污泥斗容积、污泥斗容积 V1=1/3*h4(f1+f2+f1f2)h4=2.86 V1=21.7m311、污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2=(L1+L2)/2*h4*b h4=0.158m L1=20.80m L2=4.4m V2=9.0m312、污泥斗和梯形部分污泥体积 V1+V2=30.7m320m313、池子总高度，设缓冲层高度h3=0.5m H=h1+h2+h3+h4 h

16、4=h4+h4=3.02m H=6.82m五、污泥浓缩五、污泥浓缩-气浮浓缩气浮浓缩采用出水部分回流加压气浮流程采用出水部分回流加压气浮流程1、污泥量、污泥量XV=a*Q*Lr-b*V*Xv 污泥增殖系数污泥增殖系数a=0.6,污泥自身氧化率污泥自身氧化率b=0.07d-1XV=1070m3设两座气浮池，每座气浮池设两座气浮池，每座气浮池Q=535m3/d2、回流比、回流比R=Qr/Q加压水回流量加压水回流量 Qr=QCO(A/S)*1000/rCs(HP/9.81*10-4-1)=410.4m3/d=171m3/h回流比回流比R=76.7%总流量总流量QT=Q(1+R)=945.4m3/d=

17、39.4m3/h3、所需理论空气量、所需理论空气量AA=rCs(*p/9.81*10-4-1)Qr/1000=13.4kg/d当温度为当温度为20时，一个大气压下空气的容重为时，一个大气压下空气的容重为1.164kg/m3.所需空气体积所需空气体积V=13.4/1.164=11.6m3/d实际空气需氧量为理论值的实际空气需氧量为理论值的2倍，即实际空气需倍，即实际空气需要量为要量为11.6*2=23.2m3/d4、气浮浓缩池表面积、气浮浓缩池表面积固体通量按不加混凝剂考虑固体通量按不加混凝剂考虑 M=1000kg/(m2d)污泥干重污泥干重W=QCo=2675kg/d气浮浓缩池表面积气浮浓缩池

18、表面积 A=W/M=26.75m2设气浮池长宽比设气浮池长宽比L/B=4,则则B=2.6mL=4B=10.4m5、气浮池高度、气浮池高度H=h1+h2+h3取水平流速取水平流速V=4mm/s=14.4m/h过水断面面积过水断面面积 W=QT/V=2.74m2h1=W/B=1.06m取取h2=1.6m,h3=0.1mH=2.76m按水力负荷进行核算按水力负荷进行核算Q=QT/A=1.47m3/(m2h)（符合设计规定符合设计规定）按停留时间进行核算按停留时间进行核算T=AH/QT=1.89h(符合设计规定符合设计规定)6、溶气罐容积、溶气罐容积按停留时间按停留时间3min计算，计算，V=Qr*3

19、/60=0.855m3取罐直径取罐直径D=0.8m,罐高为罐高为H=1.71m罐高与直径比罐高与直径比H/D=2.14（符合设计规定）（符合设计规定）六、消毒设施工艺设计计算六、消毒设施工艺设计计算-紫外线消毒紫外线消毒紫外线（UV)是波长在100-400nm之间的电磁波，按其波长范围的不同又可分为UVA(400-315nm)、UVB(315-280nm)、UVC(280-200nm)和真空紫外线（200-100nm),其中具有杀菌作用的主要是位于C波段的紫外线。紫外线消毒的优点：对致病性微生物具有广谱消毒效果，消毒率高；对隐孢子虫卵囊具有特效消毒作用；不产生有毒、有害副产物；能降低嗅异味以及

20、降解微量有机污染物；占地面积小、消毒效果受水温、PH影响小设计计算：设计计算：1、峰值流量、峰值流量Q峰峰=14000m3/d2、灯管数、灯管数 用用UV3000PLUS紫外线消紫外线消毒设备，每毒设备，每3800m3/d需需14根灯管根灯管故故n平平=10000/3800*14=37根根 n峰峰=14000/3800*14=52根根每每13根灯管为一个模块，则模块数根灯管为一个模块，则模块数N=4个个缺点：消毒效果受水中SS和浊度影响较大，没有持续消毒效果；管壁易结垢，降低消毒效果；存在光复活、暗复活现象。消毒渠设计，按设备要求渠道深度为消毒渠设计，按设备要求渠道深度为129cm,渠中渠中水

21、流速度为水流速度为0.3m/s,渠道过水断面积渠道过水断面积AA=Q/u=0.54m2渠道宽度渠道宽度B=A/H=0.42m若灯管间距为若灯管间距为8.89cm，沿渠道宽度可安装，沿渠道宽度可安装4个模个模块块故选择故选择UV3000PLUS,两个两个UV灯组，每个灯组，每个UV灯组灯组两个模块两个模块渠道长度，每个模块长度为渠道长度，每个模块长度为2.46m,两个灯组间距两个灯组间距为为1.0m渠道出水设堰板调节，调节堰与灯组间距为渠道出水设堰板调节，调节堰与灯组间距为1.5m则渠道总长度则渠道总长度L为为7.42m复核辐射时间复核辐射时间t=2*2.46/0.3=16.4s符合要求符合要求七、污水处理厂的总体布置与高程水力计算七、污水处理厂的总体布置与高程水力计算污水处理厂的平面布置的原则1、处理构筑物与生活、管理设施宜分别集中布置，其位置和朝向力求合理，生活、管理设施应与处理构筑物保持一定的距离。功能分区明确配置得当，一般可按照厂前区、污水处理区和污泥处理区设置。2、处理构筑物宜按流程顺序布置，应充分利用原有地形，尽量做到土方量平衡。构筑物之间的管线应短捷，避免迂回曲折，做到水流通畅。3、处理构筑物之间的距离应满足管线敷设施工的要求，并应使操作运行和检修方便。谢谢谢谢