【導讀】日處理16萬噸城市生活污水處理廠的初步設計

　　

【正文】 生污泥 → 濃縮 → 自然干化 → 堆肥 → 農田 由于該工藝選用氧化溝 工藝污泥量較少，穩(wěn)定，但污水中重金屬含量較多，不易采用農田處置方式，干燥焚燒方式沒有必要。濃縮后的污泥需要經污泥泵送至設有攪拌器的均質池，以獲得均勻的污泥濃度，確保污泥脫水能正常進行。因此綜合比較各處理工藝，選用的工藝確定為： 生污泥 → 濃縮池 → 均質池 → 機械脫水 → 最終處置。 第三章 . 基本構筑物計算 格柵 設計說明 格柵的主要作用是將污水中的大塊污染物攔截 ,以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害 .泵前設置粗格柵的作用是保護水泵 ,而明渠格柵的作用是保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常工作 .目前普遍的 做法是將泵前的格柵均做成明渠柵 . 設計計算 主要設計參數 : 設計流量 日均污水量 Q 16 萬 m3/d 總變化系數 KZ 為 ,則設計流量日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 17 Qmax= 萬 m3/d=柵條寬度 S 10mm 柵條間隙寬度 b 20mm 過柵流速 v 柵前渠道流速 柵前渠道水深 h 格柵傾角 a 600. 數量 n 4 座 柵渣量 格柵間隙為 20mm 柵渣量 w1 按 1000m3污水產渣 1. 柵條的間隙數 過柵流量 Q1=Qmax/4= 43 31 9 .2 1 0 / 0 .5 6 ( / )4 md ms? ? 柵條間隙數 n= 1 s in 0 .5 5 6 s in 6 0 240 .0 2 1 .2 0 .9 oQ bhv ? ?????(個 ) sin? ——考慮格柵傾角的經驗系數 2. 柵槽寬度 B= ? ?1S n bn?? + = ? ?0. 01 24 1 0. 02 24? ? ? ?+ =(m) 3. 進水渠道漸寬部分的長度 設進水渠寬 B1= ,其漸寬部分展開角度 1? =20o（進水渠道內的流速為） 4. 柵槽與進水渠道連接處漸窄部分長度 12 ( )22llm? ? ? 5. 通過格柵的水頭損失 設柵條斷面為銳邊矩形斷面 ? = 4 / 3 21 2b S vhkbg? ????? ????==(m) 取 h1為 1110 . 9 1 0 . 6 2 0 . 4 ( )2 2 2 0 oBBlmtg tg? ?? ? ??日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 18 K——系數，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數。一般采用 3 g—重力加速度 （ m/s2） ? 取 6. 柵后 槽總高度 設柵前渠道超高 h2= H=h+h1+h2=++=(m) 7. 柵槽總長度 L= 112 0 .5 1 .0 Hll tg ?? ? ? ? =++++ 60otg =(m) H1——柵前渠道深（ m） 8. 每日柵渣量 m a x 186400 8 6 4 0 0 2 . 2 2 0 . 0 61 0 0 0 1 0 0 0 1 . 2zQwW k ???? ?=宜采用機械清渣 格柵的選擇，宜選用 NC800 型機械格柵，數量為 4 座。 選擇 NC800 型旋轉式格柵除污機 4 臺。生產廠家：上海南方環(huán)保設備有限公司。 提升泵房 設計說明 QW 系列潛水污水泵 ,主要用于輸送帶固體及各種長纖維的淤泥 ,廢水 ,城市生活污水 ,被輸送介質溫度不超過 60oc . 設計計算 1. 設計流量為 萬 m3/d 即為 8000m3/ 6 臺潛污泵 .(5 用 1 備 ).則單臺流量 3m a x1 8000 1 6 0 0 ( / )55 m h? ? ? 選用 350QW25007110 型潛污泵 .詳細參數見下表 表 31 潛污泵參數表 日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 19 Table sewage pump parameters list 3. 集水池 a. 容積 按一臺泵最大流量時 6min 的出流量設計 ,則集水池的有效容積 \ 31700 6 1 7 0 ( )60Vm? ? ? b. 面積 取有效水深 H 為 2170 43 ( )4VFmH? ? ? 集水池長度 L20m 則寬度 43 4 .8 ( )9FBmL? ? ? 取 5m 集水池平面尺寸 95L B m m? ? ? 保護水深為 實際水深為 沉砂池 設計說明 曝氣式沉砂池是在池的一側通入空氣，使池內水流產生與主流垂直的橫向旋流。同時，還對污水起曝氣作用 設計計算 （ 1）池子總有效容積 V， m3 max 60v Q t?? 式中 QMAX——最大設計流量， 3/ms， MAXQ = 3/ms； t——最大設計流量時的流行時間， min，取 t=2min。 則： V=260=198（ 3m ） （ 2）水流斷面積 A, 2m 2m a x12 .2 220 .1QAmv? ? ? 型號 排出口徑(mm) 流量(m3/h) 揚程(m) 轉速(r/min) 功率(kw) 效率(%) 重量(kg) 550QW35007110 350 1700 7 980 110 73 2100 日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 20 式中， 1v 為最大設計流量時的水平流速， /ms，取 1v = /ms。 （ 3）池總寬度 B,m 222 ? ? ? 式中， 2h 為設計有效水深， m ，取 2 2hm? 。 （ 4）每個池子寬度 b,m 取 n=4，則 4Bbm?? ，則寬深比：22 .5 1 .4 (1, 2 )2 .2bh ? ? ?，符合要求 （ 5）池長 L,m 198 922VLmA? ? ? （ 6）每小時所需空氣量 q, 3/mh 3m a x 3 6 0 0 0 .2 2 .2 3 6 0 0 1 5 8 4 ( / )q d Q m h? ? ? ? ? ? 式中， d 為每立方米污水所需空氣量， 3m ，取 d= 3m / 3m 污水。 （ 7）沉沙室沉沙斗體積 oV , 3m 設沉沙斗為沿池長方向的梯形斷面渠道，沉沙斗體積為： 1 32o aaV h L?? ? ? 式中 a——沉沙斗上頂寬， m。 1a ——沉沙斗下底寬， m. 沉沙室坡向沉沙斗的坡度為 ?? ；沉沙斗側壁與水平面的夾角 55o?? ； 5. 沉砂斗所需容積 設 T=2d 為清除沉砂的間隔時間 V= 3m a x668 6 4 0 0 1 . 0 1 3 3 0 2 8 6 4 0 0 4 . 2 ( )1 0 1 . 2 5 1 0zQ X T mk ? ? ? ????? X——為城市污水沉砂量。一般用 30 6. 每個沉砂斗容積 （ V0），設沒一分格有兩個沉砂斗 V0= ( )62 m?? 7. 沉砂斗各部分尺寸 設斗底寬 a1=,斗壁與水平面的傾角為 55o. 日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 21 斗高 39。3 ? ，沉砂斗上口寬： 39。312 2 0 . 3 5 0 . 7 1 . 2 ( )5 5 5 5ooha a mt g t g?? ? ? ? ? V0= 39。 2 2 2 2311 0 . 3 5( 2 2 2 ) ( 2 1 . 2 2 1 . 2 0 . 7 2 0 . 7 )66h a a a a? ? ? ? ? ? ? ? ? ( )( )mm?? 8. 沉砂室高度 h3,采用重力排砂，池底坡度為 ，坡向砂斗 39。3 3 20. 06 0. 35 0. 06 2. 65 0. 51 ( )h h l m? ? ? ? ? ? 9. 池總高度（ H） 設超高 h1= 10. 驗算最小流速（ vmin） 在最小流速時，只用一格工作，（ n1=1） Vmin= m i n1 m i n0 . 1 5 0 . 2 5 ( / ) 0 . 1 5 ( / )1 0 . 6 1 . 0Q m s m snw ? ? ??? 氧化溝工藝設計 設計說明 本設計采用卡魯塞爾氧化溝工藝 設計計算 （ 1）去除 5BOD ① 氧化溝出水溶解 性 5BOD 濃度 S 。為了保證沉淀 池出水 5BOD 濃度20 /eS mg L? ， 必須控制氧化溝出 水所含溶解性 5BOD 濃度 2S ，因為沉淀池出水中的 VSS 也是構成 5BOD 濃度的一個組成部分。 1eS S S?? 1S 為沉淀池出水中的 VSS 所構成的 5BOD 濃度 0 . 2 3 51 1 .4 2 ( / ) ( 1 ) 1 3 .5 9 ( / )S V S S TS S TS S e m g L??? ? ? ? ? 20 13 .5 9 6. 41 ( / )S m g L? ? ? ② 氧區(qū)容積 V１ 。好氧區(qū)容積計算用動力學計算方法 ③ 好氧區(qū)的水力停留時間 t1 301 () 0 . 5 5 3 0 1 9 2 0 0 0 ( 0 . 1 9 0 . 0 0 6 4 1 ) 7 8 4 0 0 ( )( 1 ) 2 . 8 ( 1 0 . 0 5 5 3 0 )cdY Q S SVmX v k c? ?? ? ? ? ?? ? ?? ? ?1 2 3 0 .3 0 .9 4 0 .5 1 1 .7 5 ( )H h h h m? ? ? ? ? ? ?日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 22 11 78400 0 .4 0 8 9 .8192021vt d hQ? ? ? ? ④ 剩余污泥量 △ X 1()1 ( ) ( )1 30192021 ( ) 192021 13248 3840( / )edYX Q S Q X Q Xkck g d?? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ?? 去除每 1kg 5BOD 產生的干污泥量()oeXQ S S?? ? 1 6 7 2 3 .8 91 9 2 0 0 0 (0 .1 9 0 .0 2 )? ?? 124 ( / )sk gD k gB O D? （ 2）脫氮 ① 需氧化的氨氮量 1N 。 氧化溝產生的剩余污泥中含氮率為 % 則用于生物合成的總氮量為： ( ) 100 01 ( / )192021 doYS KcN mg L?????? ② 脫氮量 30 8 5 ( / )rN m g L? ? ? ? ③ 堿度平衡。一般認為，剩余堿度達到１００ mg/L（以 CaCO3計），即可保 持 ? ,生物反應能夠正常進行。每氧化１ mgNH3N 需要消耗 堿度 。每氧化 1mg 5BOD 產生 堿度；每還原 1mgNO3N 產生 堿度。 剩余堿度 SALK1=原水堿度 硝化消耗堿度 +反硝化產生堿度 + 氧化 5BOD 產生堿度 =++190 =（ mg/L） 此值可保持 ? ，硝化和反硝化反應能夠正常進行 ④ 脫氮所需要的容積 2V 脫氮率 ( 2 0 )( ) ( 2 0 ) 1 .0 8 Td n t d nqq ??? 10T? 度時 ( 1 0 2 0 ) 30 .0 3 5 1 .0 8 0 .0 1 6 ( ) /dnq k g NO N k g M LV S S??? ? ? ?還 原 的 脫氮所用容積 3m a x2 1 9 2 0 0 0 1 7 . 2 7 5 740360 . 0 1 6 2 8 0 0rd n vQNVmqX ?? ? ?? ⑤ 脫氮水力停留時間 日處理 16 萬噸城市生活污水處理廠的初步 設計 23 22 74036 0 .3 8 6 9 .3192021Vt d hQ? ? ? ? (3)氧化溝總容積 V 以及停留時間 t 312 78 40 0 74 03 6 15 24 36V V V m? ? ? ? ? 152436 1 9 .1192021VthQ? ? ? 污泥負荷率51 9 2 0 0 0 0 . 1 9 0 . 0 8 5 /( . )2 . 8 1 5 2 4 3 6oQSN k g B O D k g M L V S S dXV ?? ? ?? ?? ， 滿足要求。 (4).需氧量 ① 實際需氧量 AOR AOR=去除 BOD5需氧量 剩余污泥中 BOD5氧當量 +去除 NH3N 耗氧量 剩余污泥中 NH3N 的耗氧量 脫氮產氧量 BOD 需氧量 D1 41 ( ) 0. 52 19 .2 10 ( 0. 19 0. 00 64 1 ) 0. 12 15 24 36 2. 8oD a Q S S b V X? ?