根据有关指标计算各项构筑物的工程造价见表9-1:
表9-1 各构筑物的工程造价 序号 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 名称 总平面 污水泵房 氧化沟 接触池 加氯间 污泥泵房 污泥浓缩池 贮泥池 脱水机房 锅炉房 综合楼及控制室 办公及化验楼 宿舍 机修间 仓库 车库 变电所、配电间 门卫 合计 投资概算 520万元 414万元 2986万元 511万元 217万元 1108万元 314万元 107万元 98万元 458万元 385万元 384万元 384万元 316万元 340万元 198万元 458万元 384万元 12900万元
(2)第二部分费用
第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招投标管理费等。根据有关资料统计,按第一部分费用50%计。
12900×0.5=6450万元
(3)第三部分费用
第三部分费用包括工程预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金 工程预备费按第一部分费用的10%计,则:
12900?10%?1290万元
价格因素预备费按第一部分费用的5%计,则:
12900?5%?645万元
45
贷款期利息按贷款、铺底流动资金按20%计,则:
12900?20%?2580万元
第三部分费用合计:
1290+645+2580=4515万元
9.4.2.3 工程总投资合计:
项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用
12900+6450+4515=23865万元
9.5 污水处理成本计算
污水处理厂成本通常包括工资福利费、电费、药剂费、折旧费、检修维护费、行政管理费以及污泥综合利用收入等费用。
(1)动力费 电费为0.50元/?kw?h?
4?E1=?200?5125?0.50元/kw?h?1260?60元/kVA?年?10=58.81 ??????(2)药剂费
E2?365?10?6Q(a1b1?a2b2)?365?10?6?4165?(2.0?900?9?800)?13.68万元
式中:a1为聚丙烯酰氨,取2.0mg/l,
b1=900元/吨;
a2为加氯量,取9mg/l,
b2=800元/吨。
(3)工资福利费
E3?AN?15000?150?225万元
式中,A为职工每人每年的平均工资福利;N为劳动定员。 (4)折旧提成费
E4?0.84SP4?0.84?23865?4.6%?922.14万元
式中:S为工程总投资;
P为综合折旧提成率。 (5)大修维护基金提成
E5?0.84SP5?0.84?23865?2.4%?481.12万元
(6)日程修理维护费E6?(E1?E2?E3?E4?E5?E6)P6
E6?0.84SP6?0.84?23865?1%?200.47万元
46
管理费、销售费和其他费用
(7)综合成本
E7??E1?E2?E3?E4?E5?E6?P7?(58.81?13.68?225?922.14?481.12?200.47)?15%?285.18万元年处理成本:?E?2186.40万元
9.6 安全措施
(1)考虑到全厂发生事故时,构筑物检查停用时可将进入污水厂的污水通过超越管排入河流,故在进水闸前,厌氧混合池前和接触池前分别设置超越管,管径1500mm。
(2)为了能够随时掌握厂内各构筑物的运行情况,设中央控制系统进行全方位监测,并在厂内及各高位处设置监视器。9.7 污水厂运行管理
(1)定期进行培训考核,提高污水厂操作工人的污水处理基本知识和基本技能; (2)定期对处理系统进行巡视和做好处理构筑物的清洁保养工作;
(3)切实做好控制,观察、记录分析试验工作对于检验数据设立技术档案并妥善保管; (4)对污水处理厂的运行采用自动监测,自动记录,自动化设备与人工操作相结合,并设中控室实行集中管理。
(5)加强厂区环境保护和绿化工作,确保工作人员有一个良好的工作环境。
9.7污水厂运行中注意事项
(1)防止污水处理过程中出现污泥膨胀,污泥腐化等现象,切实做好预防和整理工作,严格控制并且及时排泥;
(2)督促环保部门加强对污水排放企业的监督,使其排放水达到污水排放标准,以确保污水厂正常运行。
(3)有关部门应加强污水排放费的征收,同时专款专用,确保污水厂的运行管理费用。
10结论
三沟式氧化沟是新一代氧化沟工艺的典型代表,这种氧化沟工艺结合了许多新的污水处理操作方式,如A/O法,SBR法等。通过对生产性三沟式氧化沟的调查研究表明,这种工艺处理效果十分稳定,满足BOD5和悬浮物浓度小于30mg/L的频率分别为92%和96%。而且,氧化沟排放的剩余污泥可满足EPA推荐的B级污泥病原菌排放标准。其反硝化运行和硝化运行的时间比TDN/TN对调节三沟式氧化沟脱氮效果起着重要的作用,是一个关键的运
47
行参数,针对不同的污水水质,调节TDN/TN可达到比较好的氮去除效果。三沟式氧化沟工艺能耗低,运行管理方便,是适合我国中小型城市使用的简便、高效的污水处理技术。
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南 京 林 业 大 学
课程设计计算说明书
学 院(系): 专 业: 学 生 姓 名: 课程设计题目:
起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师:
生物与环境学院
环境工程 学 号:
84000m3/d城市污水处理厂工艺设计
1月5日 ~1 月 18日
南京林业大学
1
目录
1前言 ...................................................................................................................... 4 2设计总则 ............................................................................................................... 4 2.1设计范围 ............................................................................................................ 4 2.2设计原则 ..................................................................................................................... 5
2.3 工程设计依据.............................................................................................................................5
3工程规划概况 ....................................................................................................... 5 3.1工程设计资料 ............................................................................................................. 5 3.2污水厂设计污水量 ..................................................................................................... 6 4城市污水处理方案的确定 ..................................................................................... 6 4.1 具体工艺流程的确定 ................................................................................................ 6 4.2工艺特点 ..................................................................................................................... 7
4.2.1氧化沟技术在国外的应用...............................................................................................7 4.2.2氧化沟技术在国内的应用...............................................................................................7 4.2.3三沟式氧化沟的基本特征............................................................................................8 4.2.4三沟式氧化沟转刷的布置.............................................................................................8 4.2.5工艺运行方式................................................................................................................9 4.2.6氧化沟处理工艺的特点(包括为什么不设初沉池的理由)......................................13
5 主要构筑物的设计计算 ...................................................................................... 14 5.1 泵前中格栅的设计与计算 .................................................................................... 14 5.2 污水泵房的设计与计算 .......................................................................................... 17
5.2.1.泵房设计及计算 ...................................................................................... 17 5.2.2水泵机组基础的确定和污水泵站的布置 .............................................. 18 5.2.3 泵房高度的确定 ..................................................................................... 19 5.3细格栅的设计计算 ................................................................................................... 20 5.4曝气沉砂池的设计及计算 ....................................................................................... 22 5.4.1沉砂池的选择 .......................................................................................... 22 5.4.2 曝气沉砂池的设计计算 ......................................................................... 23 5.5配水井的设计计算 ................................................................................................... 25 5.6 三沟式氧化沟设计计算 .......................................................................................... 25 5.6.1三沟式氧化沟工艺原理概述 .................................................................. 25 5.6.2 三沟式氧化沟设计计算 ......................................................................... 27 5.7消毒剂的选择及设计计算 ....................................................................................... 32 5.7.1消毒剂的选择; ...................................................................................... 32 5.7.2需氯量的计算 .......................................................................................... 32
1
5.7.3 氯瓶的选择 ............................................................................................. 32
5.8 接触消毒池的设计及计算 ...................................................................................... 33 5.8.1接触消毒池的选择 .................................................................................. 33 5.8.2 接触消毒池的设计计算 ......................................................................... 33 6 污泥脱水工艺流程的选择 .................................................................................. 33 6.1 污泥处理工艺流程选择 .......................................................................................... 33 6.1.1污泥处理工艺选择 .................................................................................. 33 6.2污泥泵房的设计计算 ............................................................................................... 34 6.2.1 选污泥泵 ................................................................................................. 34 6.2.2污泥泵房集泥池 ...................................................................................... 34 6.3 污泥浓缩池的选择及设计计算 .............................................................................. 34 6.3.1污泥浓缩池的选择 .................................................................................. 34 6.3.2污泥浓缩池的设计计算 ........................................................................ 345 6.4贮泥池 ....................................................................................................................... 36 6.4.1 贮泥池 ..................................................................................................... 36 6.5 污泥脱水 .................................................................................................... 36 6.5.1污泥脱水方法选择 .................................................................................. 36 6.5.2 选择压滤机 ............................................................................................. 37 6.5.3 脱水机房的布置 ..................................................................................... 37 6.6厂内给水排水以及道路 ........................................................................................... 38 7 污水厂总体布置 ................................................................................................. 38 7.1概述 ........................................................................................................................... 38 7.2 平面布置 .................................................................................................................. 38 7.3 高程布置 .................................................................................................................. 39 7.3.1水处理厂高程布置考虑事项 .................................................................. 39 7.3.2污水厂高程布置 ...................................................................................... 39 7.3.3 构筑物间的确定 ..................................................................................... 40 8 电仪表与供热系统设计 ...................................................................................... 43 8.1 变配电系统 .............................................................................................................. 43 8.2 仪表的设计 .............................................................................................................. 43 9 工程概预算及运行管理 ...................................................................................... 43 9.1 生产组织 .................................................................................................................. 43 9.2 人员编制 .................................................................................................................. 43 9.3 安全生产和劳动保护 .............................................................................................. 44 9.4工程概算 ................................................................................................................... 44 9.4.1 概述 ......................................................................................................... 44 9.4.2 水厂的工程造价 ..................................................................................... 44
2
9.5 污水处理成本计算 .................................................................................................. 46 9.6 安全措施 .................................................................................................................. 47 9.7污水厂运行中注意事项 ........................................................................................... 47 10结论 .................................................................................................................. 47
3
摘 要
本设计是污水处理厂的初步设计。该处理厂处理城市污水。根据设计要求,该污水处理工程进水中氮含量偏高,在去除BOD5和SS的同时,还需要进行脱氮处理,故采用当代水处理工艺中常用的三沟式氧化沟工艺。本设计采用了三沟式氧化沟主体工艺,工艺流程简单,省去了初沉池和污泥消化系统,节省了基建投资和运行费用,同时曝气设备和构造形式多样,运行灵活,管理方便,保证出水达到污水排放标准,做到了水资源的合理利用。
关键词:三沟式氧化沟;脱氮;达标排放
1前 言
水资源是经济可持续发展的基本保证,污水的任意排放或处理不彻底的排放,都会给水资源环境带来严重的污染问题。我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污染的51%以上。
本设计对进水水质、出水水质进行分析,对污水处理工艺流程的选择给予说明,对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。
2设计总则
2.1设计范围
该污水处理厂是为了处理某城市生活污水和工业废水的。对污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算,并选出主要的机械设备,确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积,提出建议性使用性能,不做具体设计,并对污水处理厂进行粗略进行人员定制和投资估算。
4
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1—5m/s之间,在低流速时,流速不得小于0.4—0.6m/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。 2、水头损失计算
(1) 沿程水头损失h1
hf?iL
式中:L—计算管段长度,m;
i—每米管道的水头损失(水力坡度),m/m。
v2?0.867?当v?1.2m/s时,i=0.0009121.3?1+?
d?v?式中:v—平均流速,m/s;
0.3d—管道的计算内径,m。
根据管道的DN以及相应的流速范围,采用对应的公式进行计算。 (2) 局部阻力和局部损失
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
hj??v22g
式中:ξ——局部阻力系数,一般取1~4。为保安全,取ξ=4 (3) 总水头损失
hw?hf?hj(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,定管径如下表所示
40
表7-2 污水水头损失计算 污水高程计算结果见下表
流量(L/s) 1234 1234 1234 1234 管渠设计参数 D(mm) 1200 1200 1200 700 1200 1200 1.8 0.95 1.09 0.95 1.09 40 1000i 3 V(m/s) 1.09 L(m) 沿程 1500 40 40 1.05 40 0.04 10 0.04 0.04 0.020 4.5 0.04 水头损失(m) 局部 0.242 0.242 0.236 0.242 0.242 0.2 0.3 0.1 0.2 0.5 0.3 构筑物 合计 名称 出厂管 出水管到消毒接触池 消毒接触池 接触池至氧化沟 4.5 0.282 0.3 0.282 0.5 0.256 0.37 0.37 0.282 0.2 0.282 0.2 0.3 0.1 0.95 1.09 0.95 1.09 氧化沟(单座) 412 氧化沟至配水井 配水井 配水井至曝气沉砂池 沉砂池 沉砂池至细格栅 细格栅 集水池 中格栅 1234 1234 1234 1234 1234 307.5 1234 615 表7-3 构筑物污水高程计算结果
构筑物 进水/m 出水/m
41
中格栅 379 378.8 泵 378.8 394.19 细格栅 394.190 393.390 曝气沉砂池 393.108 392.908 配水井 392.626 391.516 氧化沟 391.126 389.76 消毒池 388.914 388.614 出水口 388.332 383.832
(2)污泥高程计算
管渠及构筑物名称 氧化沟至污泥泵房 污泥泵 提升泵至浓缩池 浓缩池 浓缩池至贮泥池 贮泥池 贮泥池至脱水机房 脱水机房 管渠设计参数 Q (L/s) D/mm i/‰ V/(m·s) -1水头损失 构筑物/m 合计/m 0.0进泥/m 水面标高 L/m 沿程/m 局部/m 出泥/m 23.2 300 0.604 0.325 20 0.00411 0.022 25644 389.352 389.33 0.0 3738 389.33 393.33 29.49 300 0.956 0.417 15 0.00486 0.03250 2 393.33 393.293 1.2 1.2 0.0 2064 393.293 392.093 5.388 150 0.774 0.304 10 0.00180 0.01884 392.093 392.071 1.2 1.2 0.0 2064 392.071 390.872 5.388 150 0.774 0.304 10.01880.00180 10 4 390.872 390.851 0.5388 1.5 1.5 390.851 389.351
42
8 电仪表与供热系统设计
8.1 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。
8.2 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; (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,回流污泥量 (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
9 工程概预算及运行管理
9.1 生产组织
污水处理厂生产受当地环保部门监督。污水处理厂工程统一由专设排水公司管理(定员另定),包括城区内的污水提升泵站和污水处理厂。污水处理厂按二级组织机构设置,厂部设行政办公室、计划财务等职能科室。下设污水处理、污泥处理、化验室、机修、电修等车间或工段。
9.2 人员编制
按劳动定员试行规范规定:日处理量5—10万吨的城市二级污水处理厂职工定员不少于50人,日处理量在5吨以下的职工人数为20—30人(不包括管理人员和干部)占全厂人数的70%。
本设计污水厂污水量为60000m3/d,采用职工人数为65人。管理人员及干部15人
占23%,工人45人占70%,其它5人占7%。
43
9.3 安全生产和劳动保护
在工程设计中已考虑安全生产和劳动保护工程措施。
1、各处理构筑物走道或构筑物与构筑物之间之走道均设置保护栏杆、防滑梯、水池边配备救生圈、绳索等安全措施。
2、在产生有毒气体工段如污水提升泵站、化验室、加氯间等设置测定仪及通风装置。 3、危险品仓库与其他构(建)筑物的安全距离不小于10m,并由专人管理。 4、加氯间的安全防护符合GBJ13-86室外给水设计规范的有关规定。 5、厂区管道闸阀均考虑采用操作转援杆至地面以上,便于操作。 6、所有电器设备的安装、防护以及操作条件均按电器有关安全规定设计。 7、污水处理厂内须配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳保用品。
8、污水处理厂在运行前应制定严格的安全生产和组织管理规定,严格按照程序执行,以确保员工的安全生产和处理厂正常运行。
9.4工程概算
9.4.1 概述
(1)水量造价:
污水建成初期,每吨水处理平均造价700—800元,取800元/立方米 则水量造价为L:L=Q?800=84000?800=6720万元/天 (2)总投资:数量上同水量造价为8000万元/天 (3)单位水量处理费用为:0.8元/立方米 则每天处理费用:0.8?84000=67200元/天
9.4.2 水厂的工程造价
9.4.2.1 估算依据
估算指标采用1989年1月1日试行的建设部文件(88)建标字第182号关于发布试行《城市基础设施工程投资概算指标》的通知中审查批准的由原城乡建设环境保护部、城市建设管理局组织制定《城市基础设施施工投资估算指标》(排水工程)。
9.4.2.2 单项构筑物的工程造价计算
(1)第一部分费用
第一部分费用包括建筑工程费;设备、器材、工具等购置费;安装工程费。可查关排水工程投资估算、概算指标确定。 污水厂的日处理水量;840000m3/d
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β——修正系数,取0.95; T——进水最高温度,℃;
去除每1kgBOD5的标准需氧量?SOR?3.89kgO2/kgBOD5 Q?S(5)氧化沟尺寸。设氧化沟三座,工艺反应的有效系数fa=0.58,单座氧化沟有效容积:
V单?V50500.47??29023.3m3 3fa3?0.5829023.3?9674.4m3 3三组沟道采用相同的容积,则每组沟道容积V单沟?取每组沟道单沟宽度B=15m,有效水深h=3.5m,超高为0.5m,中间分隔墙厚度b=0.25m。每组沟道面积 A?V单沟9674.4??2764.1m2 h3.5弯道部分的面积A1?(B?0.252)??718.69m2 2直线段部分面积A2=A-A1=2764.1-718.69=2045.4m2 直线段长度L?A2?68.18m 2B(6)进水管和出水管
进出水管流量Q1=Q/3=106680/3=35560(m3/d)=0.412(m3/s),管道流速v=0.9m/s 则管道过水断面面积
A?Q0.412??0.457m V0.9管径D?4A??4?0.457??0.763m取0.8m
校核管道流速 V?(7)出水堰及出水井
Q0.412??0.82m/s 2A0.4?①出水堰。出水堰计算按薄壁堰来考虑。
Q?1.86bHb?式中 b——堰宽;
30
320.4121.86?0.0632?15.07m
H——堰上水头,取0.06m。
出水堰分为三组,每组宽度b1=b/3=5.02(m)
① 出水竖井。考虑可调式出水堰安装要求,在堰两边各留0.3m的操作距离。 出水竖井长L=0.3×2+5.02=5.62(m) 出水竖井宽B=1.6m(满足安装需要); 则出水竖井平面尺寸为L×B=5.62m×1.6m。 (8)设备选择 ①转刷曝气机
单座氧化沟需氧量SOR1:
SOR1?SOR51299.7??17099.9kgO2/d?712.5kgO2/h n3式中,n为氧化沟个数。
采用直径D=1000mm的转刷曝气机,充氧能力25kgO2/(m·h),单台转刷曝气机有效长度为6m。
每组氧化沟需曝气机有效长度
L?SOR1712.5??28.5m取29m 2525
通过计算,选用Mammoth-1000型转刷曝气机,具体规格如下:
表5-6 转刷曝气机规格和性能
所需曝气转刷台数n=29/6=5台(中间为3,两边沟各1台)
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/kgO2/h M-1000
1000 6000 30 25-30 6.5-8.5 ②潜水推进器。两侧边沟各设三台潜水推进器,共六台,每台电机功率N=3kW·h。 ③电动可调旋转堰门。氧化沟每个边沟设电动可调旋转堰门三台,共六台。堰门宽度B=4.5m,可调高度h=0.3m,电机功率N=0.55kW。
5.7消毒剂的选择及设计计算
5.7.1消毒剂的选择;
(1)液氯
31
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。
本工程采用液氯做消毒剂。
5.7.2需氯量的计算
①加氯量:5—10mg/L;
②氯与水的接触时间不少于30min; ③加氯量的计算
加氯量取7.5mg/L,则总需氯量
G?0.001?7.5?106680?33.34kg/h 24根据计算,选用5台全玻璃真空加氯机,其中1台备用,型号:74—4,其技术参数如下:
表5-7 加氯机技术参数
型号 J—2 氯压计出氯口半径(mm) 30 加氯量适用水压力 (MPa) ≥0.2 外型尺寸(mm) 重量(kg) 655?310?680 6 (kg/h) 0—10 5.7.3 氯瓶的选择
设为30d的储氯量,则有:
W?33.34?24?30?24003kg
选用Y—1000型氯瓶25个,最大充氯量为1000kg,其中2个备用。
外形尺寸:800?2020mm,选用WAS型手动单轨吊车,起重3吨,起升高度为3.5m,加氯间尺寸为L?B?H=30m×20m×3.5m。
5.8 接触消毒池的设计及计算
5.8.1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。
5.8.2 接触消毒池的设计计算
1设计参数
(1)水力停留时间t=30(min); (2)隔板间距2.5m; (3)池体有效水深2.0m
32
(4)池底坡度2%—3%; (5)超高0.3m
(6)排泥管管径>150mm。
2设计计算
(1)接触池容积:
V?QmaxT?106680?30?2222.5m3
60?24?表面积A?V2222.5??740.8m3 h3隔板数采用4个,
则廊道总宽为 B=(4+1)?4=20m 接触池长度 L?A740.8??37.04m?37m B20长宽比
L37??1.85 B20实际消毒池容积为 V′=BLh=20?37?3=2220m3 池深取3+0.3=3.3m (0.3m为超高) 经校核均满足有效停留时间的要求 接触池出水设溢流堰。
6 污泥脱水工艺流程的选择
6.1 污泥处理工艺流程选择
6.1.1污泥处理工艺选择
由于本工艺采用氧化沟工艺,因此污泥处理无需消化,氧化沟产泥量较少,且污泥较稳定,故只用简单的污泥浓缩不用污泥消化。直接把集泥池内的污泥用污泥泵打入污泥浓缩池,依靠重力直接流入污泥脱水机房,通过带式压滤机,压滤后的泥饼外运。处理步骤为:
剩余污泥 污泥泵 浓缩池 贮泥池 污泥脱水机房 泥饼外运
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6.2污泥泵房的设计计算
6.2.1 选污泥泵
由剩余污泥量为5605 (kg/d)=2363.54(kg/h)?0.06 (kg/s)
根据污泥量选用4台PN型污泥泵,3用1备,其型号、规格见下表:
表6-1 污泥泵的选择规格 流量Q (m3/h) 100 扬程 转速n 泵轴功率(kw) 24.3 配用电 动功率 (kw) 55 效率? (%) 46 泵重 (kg) 1000 型号 H(m) (转/分) 41 1470 4PN 6.2.2污泥泵房集泥池
集泥池的容积为最大一台泵工作5min计:
V?qt?100?5/60?8.33(m3)?8.4(m3)
设池子的有效深度为2.8m,超高0.2m,则池面积为3m2,平面尺寸为:长?宽=3m?1m
6.3 污泥浓缩池的选择及设计计算
6.3.1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。
(1)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。
(2)重力浓缩池:用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。
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。 本设计采用间歇式重力浓缩池。
6.3.2污泥浓缩池的设计计算
1. 设计参数
5605?103?2001.8m3/d ?X?5605kg/dQ?2800'污泥固体通量G=30kg/(m2·d)
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污泥浓缩时间T=12h 贮泥时间6小时; 进泥含水率99.6% 出泥含水率97% 进泥浓度10g/L
2. 设计计算 (1)浓缩池的计算 浓缩池面积A
图6-3 R A?QC02001.8?4??266.90m3 G30式中 Q—污泥量,m3/d; C0—污泥固体浓度,kg/m3; G—污泥固体通量,kg/(m2·d)。 (2)浓缩池直径
浓缩池直径D?(3)浓缩池深度H
浓缩池工作部分的有效水深
4A??18.4m
h2?QT2001.8?12??3.75m 24A24?266.90超高h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.3m,浓缩池用机械刮泥,池底坡度i=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
h4?(DD218.42.41?)?i?(?)??0.4m 222220污泥斗高度h5?(D22?D12)?tan55??(2.41?)?tan55??1m 22浓缩池深度H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.75+0.3+0.4+1.0=5.75(m) (4)刮泥机型号的选择
选用CG-DT型浓缩池刮泥机,技术参数如下表:
表6-2 浓缩池技术参数
型号 35
池口径(m) 池深(m) 周边线速度驱动功率(kw)
(m/s) CG12—16D 19 3.5—4.0 1—2 0.75 6.4贮泥池
污泥从浓缩池被排除后,没有压力进入污泥脱水机房,因此应设贮泥池,使污泥由浓缩池排入贮泥池,再由污泥泵将其提升,以便顺利进入污泥脱水机房。
6.4.1 贮泥池
(1)贮泥池的容积 贮泥池内贮有12h的泥量
W=2001.8×12/24=1000.9m3
(2)贮泥池的尺寸
本设计采用矩形贮泥池1座,取有效水深为4m,则池平面面积为
F?W1000.9??250.26m2 设计尺寸为B?L=16m?16m 446.5 污泥脱水
6.5.1污泥脱水方法选择
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。
压滤机的选择
本工艺采用带式压滤机,其优点有: ① 运行可连续运转,生产效率高,噪音小; ② 耗电少,仅为真空过滤机的十分之一; ③ 低速运转时,维护管理简单,运行稳定可靠; ④ 运行费用低,附件设备较少。
6.5.2 选择压滤机
(1)从池中排出的污泥体积
Q'?1000.9m3/d
(2)每日所产污泥量(设污泥脱水后含水率为70%)
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W?(1?P0)Q(1?97%)?1000.9??100.09m3/d
1?P1?70%1(3)每小时处理污泥按带式压滤机每天工作16小时计
W?
(4)压滤机型号
185.936?5.81m3/h
16采用DY—1000带式压滤机2台,1用一备,其规格见下表:
表6-4 压滤机选择技术参数 过滤带 速度( 宽度(mm) min) DY-1000
1000 4—4 150-400 YCT-32-4 2 m/处理量 (kg/h·m) 2传动电机 功率 (kw) 2.型号 转速(r/min) 1000-1250 6.5.3 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。
脱水机房的尺寸为32m?12m?3.5m,房内包括值班室,加药间和污泥外运存车处。
6.6厂内给水排水以及道路
厂内生产以及生活用水由市区给水管网引入D=100mm引水总管,分别接到各构筑物内,进水总管设水表1个。
厂内实行雨、污水完全分流制,厂内污水经泵提升以后进入细格栅前的进水闸门井内,与城市污水一同处理;雨水不经处理,直接排入厂外。厂内道路完全成环状,主干道宽9米,次干道宽4米,采用沥青混凝土。
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7 污水厂总体布置
7.1概述
污水处理厂的平面布置包括:处理构筑物的布置,办公楼、化验楼及其他辅助建筑物的布置;以及各种管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模采用1:200—1:500比例尺绘制总平面图。本设计采用1:400的比例尺绘制平面图。
7.2 平面布置
本污水厂地址东西向布置,厂区整体布局紧凑,根据城市污水处理工艺流程的设计,各建、构筑物从西向东布置,西侧集水井与市区排水总管衔接,达标排水由东侧总排水口排入河流。处理厂东西南北四个方向围墙距马路4m。 厂区自然地面平均标高为385米,平均地面坡度为3%。。为预防暴雨季节集水,厂区内设雨水口及雨水管道。暴雨时雨水沿地面自然径流汇入厂区路边雨水口,排至厂外。
1、工艺流程布置
工艺流程布置采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短,水头损失小,管理方便,且有利于日后扩建。
2、构筑物平面布置
按照功能,将污水厂布置分成三个区域: (1) 污水处理区;
该区位由西至东贯穿厂区,由各项污水处理设施组成 ,呈直线型布置。包括污水总泵站、格栅间、曝气沉砂池、三沟式氧化沟、消毒池。
(2) 污泥处理区;
该区位于厂区东北部,处于主导风向的下风向。由各项污泥处理设施组成,呈直线型布置。浓缩池、贮泥池、脱水机房。
(3) 生活区;
该区位于厂区西南部,处于主导风向的上风向,卫生条件较好。该区是将办公楼、宿舍、食堂、锅炉房、浴室等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑过于分散,将办公楼与化验室,食堂与宿舍,浴室与锅炉房合建,使这些建筑相对集中,靠近污水厂大门,便于外来人员联系。
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7.3 高程布置
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。
7.3.1水处理厂高程布置考虑事项
(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。
表7-1 流经各构筑物的水头损失 构筑物名称 格栅 0.1~0.2 沉砂池 氧化沟 配水井 浓缩池 贮泥池 脱水机房 0.37 1.2 1.2 1.5 接触消毒池 0.3 水头损失m 0.2 0.5 7.3.2污水厂高程布置
(1)污水处理高程计算内容:
①各处理构筑物之间的水头损失
②构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失 ③计量设备等的水头损失 ④各污水处理构筑物的高程 (2)处理高程计算内容:
①处理构筑物的水头损失
②构筑物之间的连接管渠中的沿程与局部水头损失 ③各污泥处理构筑物的高程。
7.3.3 构筑物间的确定
(1)概述
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,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,
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