水污染课程设计--某城市污水处理厂设计.pdf

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1、水污染控制工程课程设计报告水污染控制工程课程设计报告题题系系目目部部某城市污水处理厂设计环境科学与工程学院专专 业业 班班 级级组组指指 导导 教教 师师设设 计计 时时 间间员员年月日小组任务分配小组任务分配1 1、总设计思路：总设计思路：1水污染控制工程课程设计报告2 2、构筑物计算构筑物计算（1）格栅、调节池、沉淀池（2）厌氧池、MBR 池（3）混凝沉淀池、高程计算3 3、CADCAD 制图制图（1）高程图、流程图（2）流程图（3）主要构筑物图、平面图4 4、汇总汇总（1）处理流程各部分工艺（2）处理流程各部分工艺、总排版和文字编辑（3）平面布置、高程布置21 1 设计任务书设计任务书.

2、3 31.11.1 设计目的设计目的.3 31.21.2 设计任务及内容设计任务及内容.3 31.31.3 设计资料设计资料.3 31.3.11.3.1 基本情况基本情况.3 31.3.21.3.2 设计依据设计依据.3 32 2 工艺流程的设计及说明工艺流程的设计及说明.4 42.12.1 工艺流程的选择与确定工艺流程的选择与确定.4 42.1.12.1.1 处理工艺的选择处理工艺的选择.4 42.1.22.1.2 工艺流程的确定工艺流程的确定.6 62.22.2 工艺流程说明工艺流程说明.7 73 3 处理构筑物的设计计算处理构筑物的设计计算.7 73.13.1 格栅的设计计算格栅的设计计

3、算.7 73.1.13.1.1 格栅的选择格栅的选择.8 83.23.2 调节池的设计计算调节池的设计计算.12123.2.13.2.1 调节池的选择调节池的选择.12123.2.23.2.2 调节池的计算调节池的计算.13133.33.3 沉淀池的设计计算沉淀池的设计计算.15153.3.13.3.1 沉淀池的选择沉淀池的选择.15153.3.23.3.2 沉淀池的计算沉淀池的计算.16163.43.4 厌氧池的设计计算厌氧池的设计计算.19193.4.13.4.1 设计参数设计参数.19193.4.23.4.2 厌氧池的计算厌氧池的计算.19193.5 MBR3.5 MBR 池的设计计算池

4、的设计计算.20203.5.1 MBR3.5.1 MBR 池的设计参数池的设计参数.20203.5.2 MBR3.5.2 MBR 池的计算池的计算.20203.63.6 混凝沉淀池的设计计算混凝沉淀池的设计计算.26263.6.13.6.1 混凝沉淀池的选择混凝沉淀池的选择.26263.6.23.6.2 混凝沉淀池的计算混凝沉淀池的计算.26264 4 附属建筑物的确定附属建筑物的确定.2727水污染控制工程课程设计报告4.14.1 办公楼设计办公楼设计.27275 5 污水处理厂的总体布置污水处理厂的总体布置.28285.15.1 平面布置设计平面布置设计.28285.25.2 高程布置设计

5、高程布置设计.28286 6 总结总结.28287 7 主要参考文献主要参考文献.28282水污染控制工程课程设计报告1 1 设计任务书设计任务书1.11.1 设计目的设计目的1、通过课程设计，使学生掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握设计说明书的写作规范。2、本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。1.21.2 设计任务及内容设计任务及内容设计任务：根据已知资料，进行污水处理厂的设计。要求确定污水处理方案和流程，计算各处理构筑物的尺寸和选择设备

6、，布置污水处理厂总平面图和高程图。要求污泥处理工艺采用：“污泥浓缩污泥消化污泥脱水”或“污泥前浓缩污泥消化污泥后浓缩污泥脱水”或“污泥浓缩污泥一级消化污泥二级消化污泥脱水”工艺。设计要求：需上交的设计成果包括 1、设计说明书；2、设计图纸（平面图、流程高程图、主要构筑物图）。1.31.3 设计资料设计资料1.3.11.3.1 基本情况基本情况某酱油厂以大豆、豆饼、麦麸为原料，经发酵生产酱油。整个工艺的每个环节均有废水产生。1.3.21.3.2 设计依据设计依据（1）进出水水质标准：表 1-1 进出水水质标准项目进水水质出水水质COD1550150BOD567560Cl-2000SS40070N

7、H4+-N15025pH7.569色度1200 倍20 倍（2）气象水文资料：属北亚热带湿润气候区3水污染控制工程课程设计报告风向：常年为偏东南风气温：年平均气温：14.9oC地下水位：常年平均地下水位 1.8 米最高水位：4.26 米最低水位：0.41 米平均地面高程：4.2 米地震烈度：6 级地基承载力：各层均在 120kPa 以上（3）拟建污水处理厂的场地：为一 3058 平方米的平洼地，位于主厂区的东方，相对工厂地平面（+0.00）的标高为-1.0 米。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=20m3,池底较主厂区地平面低 6.00m）。接纳处理出水的排水沟底的相对标高为-3.0

8、0m。2 2 工艺流程的设计及说明工艺流程的设计及说明2.12.1 工艺流程的选择与确定工艺流程的选择与确定2.1.12.1.1 处理工艺的选择处理工艺的选择某酱油厂以大豆、豆饼、麦麸为原料，经发酵生产酱油。整个工艺的每个环节均有废水产生。酱油生产工艺过程包括原料处理、制曲、发酵、浸出淋油及加热配制等工序。酱油废水是一种有机物含量较高的食品发酵废水。其成分主要为粮食残留物如碎豆屑、麸皮、面粉、糖分、酱油、发酵残渣、各种微生物及微生物分泌的酶和代谢产物、酱油色素、微量洗涤剂、消毒剂和少量盐分等，色度较高，废水处理具有一定的难度。酱油废水属于高浓度有机废水，以有机污染为主，可生化性良好，盐度高，冲

9、击负荷变化大，生化处理工艺污泥产量高。目前常见的处理工艺以生物处理方法为主。以下是常用污水处理工艺的比较。4水污染控制工程课程设计报告工艺占地规模处理流程建设成本运营成本运转可靠性能耗A2/O大表 2-1 常用污水处理工艺对比SBR氧化沟小简单较高中一般较低中较简单中高一般高MBR小较复杂较高低一般低复杂较高中较好中适 用 于 同 时经典SBR中小城适用于中小规MBR 工艺广泛应模的城市污水用于生活污水及处理厂。各类工业废水的处理使用范围除 磷 脱 氮 的场合；镇污水和厂矿企业的工业废水1.技术成熟，1.流程十分简1.技术先进成1.可以实现反应运 行 稳 妥 可单，运行效果稳熟，工艺流程简器水

10、力停留时间靠，管理维护定，单，运行管理方HRT 和 SRT 的充分分离；简单，运行费2.处理效果好，便；用低；有稳定的除 P 脱2.处理效果好，2.占地面积小；工艺的调节适3.剩余污泥产量2.污 染 物 去N 功能；除效率高，运3.处理设备少，应性强，耐冲击极低，理论上可优点行稳定，具有构造简单，便于负荷，有稳定的以实现零污泥排较好的除P脱操 作 和 维 护 管除P脱N功能；N 功能，能较理。放；3.基建费用低，4.系 统 硝 化 良好 的 耐 冲 击4.工艺过程中的占地小，布置紧好，难降解有机负荷；各工序可根据水凑；物得到了进一步充分的降解。3.具 有 改 善质、水量进行调污 泥 沉 降 性

11、整，运行灵活。能 的 作 用 的能力，减少的5水污染控制工程课程设计报告污泥排放量；1、处理构筑1、间歇运行，对 1、周期运行，1、基础造价较物较多；自动化控制能力对自动化控制高；能力要求高；2、膜组件易受污2、污泥回流要求高；量 大，能 耗2、污泥稳定性没2、污泥稳定性染；高；缺点有 厌 氧 消 化 稳没有厌氧消化3、膜使用寿命有稳定；3、容积限；3、用于小型定；水 厂 费 用 偏3、容积及设备利及设备利用率4、运行费用高。高；用率低；低；4、沼气利用4、变水位运行，4、脱氮效果较经济效益差。电耗增大；本次设计污水处理的特点为：一、污水中主要污染物指标 BOD、COD、SS 值为典型城市污水

12、值。此外考虑到NH4+-N 出水浓度排放要求比较高，因此需要采用能够同时脱氮除磷且效果较好的工艺；二、污水以有机污染为主，BOD/COD=0.440.3，可生化性比较好，重金属及其他的难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；三、本课题污水处理量比较小，在达到污水处理要求的前提下，也应着重考虑工程占地面积。针对以上特点，以及出水要求，以采用生化处理最为经济。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用 MBR 膜生物处理法。2.1.22.1.2 工艺流程的确定工艺流程的确定低。6水污染控制工程课程设计报告图 2-1 工艺流程图2.22.2 工艺流程说明工艺流程说明污水

13、经过细格栅去除较大的悬浮物,然后进入调节池调节水量后进入沉淀池，此过程中可去除 SS，再经过厌氧池和 MBR 池将废水中的 BOD、COD、氨氮去除，再经过混凝沉淀和氧化脱色降低废水的色度。3 3 处理构筑物的设计计算处理构筑物的设计计算3.13.1 格栅的设计计算格栅的设计计算格栅属于预处理设备，一般设于污水处理厂所有处理构筑物之前，是由一组或多组平行的金属栅调制成的框架，放置在废水流经的渠道中或泵站集水池的进口处，用于截留废水中粗大的悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。7水污染控制工程课程设计报告图 3-1 格栅的结构3.1.13.1.1 格栅的选择格栅的选择1）栅条间

14、隙根据污水种类、流量、代表性杂物种类和大小来确定，一般选取范围如下：机械清栅：325mm；人工清栅：515mm；筛网：0.12mm。2）在大中型污水站，应设置两道机械格栅：第一道为粗格栅：1040mm，第二道为细格栅：310mm。在小污水站，设置一道格栅即可，栅条间隙应为 315mm。3）过栅流速：污水在栅前渠道内的流速应控制在 0.40.8m/s，经过格栅的流速应为 0.61.0m/s。过栅水头损失与过栅流速相关，一般应控制在 0.10.3m 之间。栅后渠底应比栅前相应降低 0.10.3m。4）格栅有效过水面积按流速 0.61.0m/s 计算，但总宽度不小于进水管渠宽度的1.2 倍，格栅倾角

15、应为 4575，如果为人工格栅则采用安装角度 3060。5）格栅必须设置工作台，台面应高出栅前最高水位 0.5m，台上应设安全和冲洗设施。工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m。台正面宽度，当采用人工清渣时，不应小于1.2m，当采用机械清渣时，不应小于 1.5m。对于酱油生产废水格栅的选用，经过对各种格栅的对比，我们选用回转式格栅机。本设计中栅条形状采用矩形断面并在污水泵站前设置一道格栅（细格栅一道），另放一道备用。采用机械清渣，安装倾角为 60900,设为 700。经计算设计流量为 0.018m3/s。3.1.23.1.2 格栅的计算格栅的计算1.进水渠道宽度计算根据最优水力断面公式Q Av

16、B1hv B1设计中取污水过栅流速 v=0.8m/sB12Q20.018 0.21mv0.8B1V2则栅前水深：h=B1/2=0.11m2.格栅的间隙数n Q sinbhv式中：b栅条间隙，m，取 b=0.005m；h栅前水深，m；8水污染控制工程课程设计报告v过栅流速，m/s；-安装倾角n Q sin0.0180.97 62bhv0.0050.070.83.格栅栅槽宽度B Sn1bn式中：S栅条宽度，m，取 0.01 m；B Sn1bn0.016210.005280.75m4.进水渠道渐宽部分的长度计算L1B B12tan1式中：L1进水渠道渐宽部分长度，m；1渐宽处角度，取 20。L1B

17、B10.750.21 0.74m2tan12tan205.进水渠道渐窄部分的长度计算L2L10.74 0.37m22436.通过格栅的水头损失2 S vh1 ksinb2g式中：h1水头损失，m；格栅条的阻力系数，查表知=2.42；k格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 k=3。0.82 S v 0.01 h1 ksin 32.42sin70 0.56mb2g0.00529.81432437.栅后槽总高度H hh1h29水污染控制工程课程设计报告式中：h2栅前渠道超高，m，取 h2=0.3m。H hh1h2 0.110.56+0.3=0.97m8.栅槽总长度hh2tan0.110.30.

18、740.370.51tan70 2.76mL L1L20.5m1.0m9.每日栅渣量Qmax3m KZQ 2.2700 1540d3m 64.17m/h 17.82L/s 0.0183sW QmaxW186400KZ1000式中:W每日栅渣量，m3/d；W1每日每 1000m3污水的栅渣量，设计中取 0.1m3/(103m3污水)；KZ-总变化系数，经内插法计算得 KZ=2.2W QmaxW1864000.0180.186400 0.071m3/dKZ10002.2100010.进水与出水渠道生产车间排水经 DN200 的管道自流到污水厂边的集水池，从集水池进入格栅进水渠道，然后，就由提升泵将

19、污水提升至调节池。11.格栅后污水提升泵的选择与计算泵房采用下圆上方形泵房，集水池与泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。考虑两台水泵，一用一备。取Qmax=64.17m3/h,则一台泵的流量应大于为 64.17m3/h。根据 室外排水规范 选取相关设计参数如下：集水池容积不小于最大一台水泵 5min的出水量；吸水管设计流速宜为 0.71.5m/s，出水管流速宜为 0.82.5m/s。1）水泵的扬程 H水泵全扬程 H：H H1h1h2h3 h4经过格栅的水头损失为0.56m，调节池最低水位与所需提升水位之间的高10水污染控制工程课程设计报告H1为3+1.11=4.11m吸水管水头损失h1：

20、设弯头、喇叭管阻力系数分别为0.8、0.1，v11.0m/s，则v121.02h11(0.8 0.1)0.05m2g29.8出水管水头损失h2：设弯头、喇叭管、阀门的阻力系数为0.8、0.1、0.1，v2 2.0m/s，v22.02h22(0.80.10.1)0.20m2g29.8安全水头h3：取h3 0.8m。管线水头损失h4假设为1.0m故水泵的扬程为2）泵的选取下表为部分水泵的性能及参数，通过对比，选用 QW80-65-25-7.5 型水泵两台，一备一用，性能及参数见下表。表 3-1 部分水泵的型号及性能型号QW25-8-22-1.1QW32-12-15-1.1QW40-15-15-1.

21、5QW40-15-30-2.2QW50-20-7-0.75QW50-10-10-0.75QW50-20-15-1.5QW50-15-25-2.2QW50-18-30-3QW50-25-32-5.5H H1h1h2h3h4 4.850.050.20.81 6.9m,取7m。口径流量扬程功率转速效率(mm)25324040505050505050(m3/h)812151520102015182511(m)2215153071015253032(kw)1.11.11.52.20.750.751.52.235.5(r/min)28252825284028401390139028402840288029

22、00(%)38.54045.148545655565853水污染控制工程课程设计报告QW50-20-40-7.5QW65-25-15-2.2QW65-37-13-3QW65-25-30-4QW65-30-40-7.5QW65-35-50-11QW65-35-60-15QW80-40-7-2.2QW80-43-13-3QW80-40-15-4QW80-65-25-7.5QW100-80-10-4QW100-110-10-5.5QW100-100-15-7.5QW100-85-20-7.5QW100-100-25-11QW100-100-30-155065656565656580808080100

23、10010010010010020253725303535404340658011010085100100100401513304050607131525101015202530357.52.2347.511152.2347.545.57.57.5111518.5290028402880289029002930293014202880289029001440144014401440146014601470555255585660635250575662666768656665QW100-100-35-18.51003.23.2 调节池的设计计算调节池的设计计算3.2.13.2.1 调节池的选择

24、调节池的选择调节池，采用钢筋混凝土池，以防沉淀物在调节池中沉淀下来。调节池实际上是一座变水位的储水池，污水进入调节池后，以平均流量输出到后续污水处理系统中，多余的水量储存起来，再来水量低于平均流量时再输出。通常情况下，用于工业废水的调节池，可按 6-8h 的废水量计算，若水质水量变化大时，可取 10-12 小时的流量，甚至采用 24 小时流量计算。均量池一般为重力流进水，出水用泵抽升，池中最高水位不高于进水管的设计水位，最低水位为死水位，有效水深为 23m。为避免污水中杂质再调节池中沉淀，可在池内设置各种混合搅拌设备，如水泵强制循环搅拌、空气搅拌、机械搅拌等。本次设计中采用空气搅拌，在池底装设

25、穿孔管与鼓风机空气管相连，用压缩空气搅12水污染控制工程课程设计报告拌，气水比 4:1。3.2.23.2.2 调节池的计算调节池的计算1.池容V=Qt式中，V-池容,m3；Q-流量，m3/h；t-调节时间，h，取 7hV=Qt=64.177449m3，取 450m32.调节池面积A VH式中，A-调节池面积，m2；H-调节池水深，m，本次设计取 3.5m，超高 0.5mA V450150m2H3取调节池长宽高=15m10m3m=450m33.空气管计算在调节池内布置曝气管，气水比为 4:1，空气量为Qs 0.0184 0.072m3/s。利用气体的搅拌作用使来水均匀混合，同时达到预曝气的作用。

26、空气总管 D1取 90mm，管内流速 v1为v14QS40.07211.3m/s22D13.140.09v1在 1015m/s 范围内，满足规范要求空气支管 D2：共设 4 根支管，每根支管的空气流量 q 为：q QS0.072 0.018m3/s44支管内空气流速 v2应在 510m/s 范围内，选 v2=8m/s,则支管管径 D2为D24q40.018 0.0535m 53.5mmv23.148取 D2=60mm,则13水污染控制工程课程设计报告v24q40.018 6.37m/sD223.140.062穿孔径 D3：每根支管连接两根穿孔管，则每根穿孔管的空气流量为 q1=0.009m3/

27、s,取 v3=7m/s则D3取 D3=45mm,则v34q140.009 5.66m/sD323.140.04524q140.009 0.0404m 40.4mmv33.1474.孔眼计算孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成 45处，并交错排列，孔眼间距b=100mm,孔径=2mm,穿孔管长一般为 4m，孔眼数 m=74 个，则孔眼流速 v 为v 4q12m0.00938.73m/s0.7850.0022745.调节池的污泥量V Q(c1c2)nssX0式中：V调节池污泥量（m）3Q设计流量（m/d）3c1进水SS浓度（kg/m3）c2出水SS浓度（kg/m3）nssX0调节池SS去除率，取20%

28、调节池污泥浓度，取20kg/m则V 15400.40.0720%5.082m32036.调节池的提升泵3Q 64.17m/h，调节池池底标高1.000m，厌氧池水面标高 7.200m，静设计流量14水污染控制工程课程设计报告扬程H1为 4.500+7.200=11.700m。水泵扬程H H1 h1h2 h3h4进水管水头损失h1：设弯头、喇叭管阻力系数分别为 0.8、0.1，v11.0m/s，则v121.02h11(0.8 0.1)0.05m2g29.8出水管水头损失h2：设弯头、喇叭管、阀门的阻力系数为0.8、0.1、0.1，v2 2.0m/s，则v22.02h22(0.80.10.1)0.

29、20m2g29.8考虑自由水头h3为 1.0m 管线水头损失h4假设为 1.5m，则H H1h1h2h3h411.70.050.201.01.5 14.45m，取 15m。选取 QW 200-300-15-22 型水泵两台。一用一备，其性能如下表。表 3-2QW 200-300-15-221 型水泵性能表型号QW65-25-15-2.28.进水与出水渠道经调节池的污水通过提升泵后由 DN200 的管道输送至沉淀池。口径（mm）80流量（m3/h）65扬程(M）25转速（r/min）2900功率（kw）7.5效率(%）563.33.3 沉淀池的设计计算沉淀池的设计计算3.3.13.3.1 沉淀池

30、的选择沉淀池的选择沉淀池是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。沉淀池在废水处理中广为使用。它的型式很多，可分为平流式、竖流式、辐流式和斜板式四种。以下是四种沉淀池的对比。表 3-3 四种沉淀池形式对比类型平流式优点1.污水在池内流动特性比较稳定，缺点1.占地面积大；2.配水不易均匀；15适用条件1.适用于地下水位高及地质条件差的水污染控制工程课程设计报告沉淀效果好；2.对冲击负荷和温度变3.采用多斗排泥时每个泥斗需要独设地区；2.大、中、小型水处理厂均可采用化的适应能力较强排泥管，管理复杂，3.施工简单，设备造价低1.排泥方便，管理简单；2.占地面竖流式积小，直径在10m以内（或10m10

31、m的以内的正方形）1.多为机械排辐流式1.池子深度较大，施工困难；2.对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；3.池径不宜过大，否则布水不均1.排泥设备复1.适用于地下水适用于中小型水处理厂操作工作量大泥，运行较好，管理 杂，对施工质量要求位较高的地区；2.适较简单 2.排泥设备较高；2.水流不宜用于大、中、小型水处理厂和污水处理厂1.适用于地下水位高及地质条件差的地区；2.适用于选矿污水浓缩等已定型，排泥较方便均匀，沉淀效果较差1.沉淀效果好，生产能力大；2.占地面积较小1.构造复杂，斜板、斜管造价高，需定期更换，易堵塞斜板（管）式经过对各种沉淀池的比较，结合本次设计的气象水文资料，本小组决定采

32、用平流式沉淀池。3.3.23.3.2 沉淀池的计算沉淀池的计算1.设计参数1）每格长度与宽度之比值不小于 4，长度与有效水深的比值以 812 为宜；2）一般采用机械排泥，排泥机械的行进速度不大于 1.2m/min，一般为0.60.9m/min；3）缓冲层高度，非机械排泥时为 0.5m，机械排泥时，缓冲层上缘宜高出刮泥板 0.3m；4）池底纵坡不小于 0.01；5）进出口处应设挡板，高出池内水面 0.10.15m。16水污染控制工程课程设计报告2.沉淀池的计算1）沉淀池表面积AQmax36000.0183600 43.2m2q1.5式中：A沉淀池表面积，m2；Q设计流量，m3s；q 表 面 负

33、荷，m3m2h，一 般 采 用1.53.0m3m2h，设 计 中 取q=1.5m3m2h。2）沉淀部分有效水深h2 qt 1.511.5m式中：h2沉淀部分有效水深，m；t沉淀时间，h，一般采用 1.02.0h，设计中取t=1h。3）沉淀部分有效容积V Qmaxt3600 0.01813600 65m34）沉淀池长度L t3.6 413.614.4m式中：L沉淀池长度，m；设计流量时的水平流速，mm s，一般采用5mm s，本次设计中取=4mm s。5）沉淀池宽度B A43.2 3mL14.4式中：B沉淀池宽度，m。6）沉淀池格数n B33个取 n=3 个b1式中：n沉淀池格数，个；b沉淀池分

34、格的每格宽度，m，本次设计中取b=1m。17水污染控制工程课程设计报告7）校核长宽及长深比长宽比L b 14.4 114.4 4（符合长宽比大于 4 的要求，避免池内水流产生短流现象）长深比L h214.41.5 9.6（符合长深比的要求）8）污泥部分所需容积QC1C286400T 100按去除水中悬浮物计算：V K2100 p0n106式中：Q平均污水流量，m3s；C1进水悬浮物浓度，mg L；C2出水悬浮物浓度，mg L，一般采用沉淀效率 40%60%；T两次清除污泥间隔（d），本设计采用重力排泥，T=12dK2生活污水量总变化系数；污泥容重，t m3，约为 1；p0污泥含水率，%，95%

35、97%；n沉淀池组数已知进水中悬浮物浓度C1=250mg L Q=0.165m3s设计中取两次排泥时间间隔T 1.5d，P0 97%，40%，n=2C2100%40%C10.6C10.6400240mg/L9）每格沉淀池污泥部分所需容积V V n 2.83 3 0.94m310）污泥斗容积设计中取a 1m，h4=0.5m，a1 0.4m18水污染控制工程课程设计报告1V1h4a2a12aa1310.5120.4210.43 0.26m3式中：V1污泥斗容积，m3；a沉淀池污泥斗上口边长，m；a1沉淀池污泥斗下口边长，m，一般采用 0.40.5m；h4污泥斗高度，m，取贮泥斗底部宽度 b=0.5

36、m，贮泥斗斜壁面与水面夹角为 600，h4=(b-b)tan600/2=（1-0.5）tan600/2=0.43m,取 0.5m11）沉淀池总高度设计中取h1 0.3m，h3 0.3m，h40.50.0110.080.310.59mH h1h2h3h4 0.32.10.30.59 3.29m式中：H沉淀池总高度，m；h1沉淀池超高，m，一般采用 0.30.5m；h3缓冲层高度，m，一般采用 0.3m；h4污泥部分高度，m，一般采用污泥斗高度与池底坡度i 1%的高度之和。3.43.4 厌氧池的设计计算厌氧池的设计计算3.4.13.4.1 设计参数设计参数废水流量：Q 700m3/d 8.1L/s

37、 0.0081m3/s333设计流量：Q QKz 700m/d 2.2 1540m/d 17.82L/s 0.018m/s水力停留时间：T=2h3.4.23.4.2 厌氧池的计算厌氧池的计算1.厌氧池容积按水力停留时间计算：V QT 0.01823600 129.6m319水污染控制工程课程设计报告2.厌氧池的形状及尺寸据资料，经济的厌氧池高度一般为 46m，并且大多数情况下这也是系统优化的运行范围。厌氧池的池形有矩形、方形和圆形。圆形厌氧池具有结构稳定的特点，但是建造圆形厌氧池的三相分离器要比矩形和方形的厌氧池复杂得多。因此本次设计先用矩形厌氧池，从布水均匀性和经济考虑，矩形厌氧池长宽比在

38、2：1 左右较为合适。取厌氧池有效高度 H=5m,129.6厌氧池面积：A V 25.92m2H5设计厌氧池池长是池宽的两倍，即 L=8m,B=4m为了让污水达到应有的负荷，所以采用两个厌氧池。原污水 BOD5值（S）为675mg/L，经调节池、沉淀池及厌氧池处理，按降低20考虑，则进入 MBR 池的污水，其 BOD5值（S0）为：S0 675(120%)540mg/L3.5 MBR3.5 MBR 池的设计计算池的设计计算3.5.1 MBR3.5.1 MBR 池的设计参数池的设计参数表 5-1膜生物反应器污水处理设计参数污泥负荷 Fw项目/kg/(kgd)城镇污水回用杂排水中水处理综合生活污水

39、回用高浓度有机废水处理0.20.40.10.20.10.20.20.5/(g/L)2.08.01.04.02.08.04.018.0MLSS X容积负荷Fv/kg/(m3d)0.40.90.20.50.40.90.52.03.5.2 MBR3.5.2 MBR 池的计算池的计算1.膜组件选型表 3-4 中空纤维膜膜支架膜技术参数表名称材质膜孔平均直径20特性参数聚氯乙烯0.4m水污染控制工程课程设计报告过滤方式最大过滤压力耐化学药品性膜支架尺寸（510 型）膜支架有效面积膜通量2.膜支架张数计算(按每天 24 小时运行计算)n 重力过滤/吸引过滤重力过滤：12KP；吸引过滤：20KP耐酸耐碱性强

40、（pH 值 2-12）宽高厚=490mm1000mm6mm0.8m/张0.4-0.6m/md（水温 10以上）Q1540 4820张t0.80.410.8式中：n膜支架张数，张；膜通量，一般取 0.40.8 m3/m2.d；t每天运行时间，h；0.8膜支架有效面积，m2/张同一膜生物反映器内应选同型号的膜组件,膜组件分为 AS 型、FF 型、ES 型三种：AS 形适用于大型市政排水处理FF 型适用于地埋式小型污水处理ES 型适用于生活污水、工业废水，是常用膜组件,尤其推荐作为中水回用处理工艺。因此选用 ES 型膜组件。表 3-5 膜组件型号膜组件类型ES（AS，FF）100ES（AS，FF）1

41、75ES（AS，FF）200表 3-6 膜组件规格型号长（mm）宽（mm）21膜组件支架张数（n）张/组100150200膜组件面积（m/组）80120160高（mm）干重（kg）最大重量（kg）水污染控制工程课程设计报告ES100ES150ES20018302180280051051051020002000200044065088087013001760故膜组件选用 ES200（n0=200）N n4820 24.1组，取 24 组n0200考虑到灵活运行，且减少占地，膜装置分为 3 个池设计，每个池 10 组膜组件。表 3-6 不同膜组件单排池体平面尺寸要求膜组件型号ES100ES150E

42、S200池宽（mm）2300-25003300-38004300-4500（1000-1300）n+300池长（mm）ES 型膜组件可以适应 2.503.50m 的水深，当鼓风机压力允许的情况下，可以加大有效水深，对膜组件无影响。3.按膜组件安装尺寸计算照膜组件池体平面尺寸要求，ES200 平面布置尺寸为：池宽 4.3m,池深 3.5m,有效水深 3.0m池长：1.2006+0.300=7.5m膜生物反应器有效容积：V有效 4.57.53.03 303.75m3膜生物反应器总容积：V总 4.57.53.53 354.375m34.按 BOD5容积负荷计算取 Nv为 1.5kg/(m3d)WBO

43、D5 QS01031540540103 831.6kgBOD5/dV WBOD5831.6 554.4m3Nv1.5由于根据 BOD5容积负荷算出的池有效容积大于膜平面布置所得的池容积，故 MBR池容积及尺寸按 BOD5容积负荷算出的池安装尺寸确定。22水污染控制工程课程设计报告5.膜生物反应器池所需空气量计算膜装置洗净所需空气：G N n0q 2420012 57.6m3/min式中：q每张膜洗净所需空气量，一般为 1015L/min生物处理所需空气量：需氧量OD aLr bSa aQ(S0Se)bVXf 0.51540(54060)1030.12354.375120.8 777.84kgO

44、2/d式中：a系数，一般为 0.421.0；LrBOD5 去除量，Lr=S0-Se；b污泥自身氧化需氧率，一般为 0.110.18 kgO2/kgMLVSSd；Sa反应器内 MLVSS的量；VMBR 池容积，m3；XMBR 池内 MLSS 浓度取 12000mg/L；f混合液 MLVSS/MLSS，一般为 0.7 0.8；所需空气量:G OD777.84 93603m3/d 65m3/min0.277e0.2770.03式中：e溶解效率，因水深、水温、水压级污泥浓度而异，一般为 0.020.05；由于生物氧化所需空气量大于膜洗净所需空气量，鼓风机的选择应以生物氧化所需空气量为依据，可选送风量为

45、 65m3/min 左右的风机或总风量相同的数台风机并联运行。风口的压力以池深为依据，本池深为 3.5m，考虑到风管的阻力降，可取风压 P=4000mm水柱的风机。6.池内曝气系统设计一般要求：曝气管与膜组件下部距离一般为 200300mm，不能低于 180 mm；（1）排气压计算：取曝气干管管径 DN100，每池采用一根干管与 22 支支管管安装于池底(详见图纸)。则干管空气流速 V=q气/A管=9.6/(3.14*0.01/4)=1222.9m/min=20.4m/s23水污染控制工程课程设计报告根据简明管道工手册，有管道沿程压损 hf=RL，局部阻力损失 hj=0.3hf。式中：R每米管

46、长的沿程水力损失，Pa/m；L管长，m；查圆形钢板风管的线解图，取 R=52 Pa/m，L=10m,（2）计算干管压损hf=RL=5210=520Pa,hj=0.3hf=156 Pa设计曝气侧管(支管)DN50，每支 2.0m,每池 22 支计算得曝气支管压损，查简明管道工手册取 R=592 Pa/m总 hf=nRL=26048 Pa,总 hj=0.3hf=7814.4 Pa（3）曝气器阻力采用 BSD-Q-192 球冠式微孔曝气器，主要性能参数：曝气器尺寸试用工作空气量服务面积氧利用率充氧能力动力效率阻力损失按供风量计算取 q=3m3/(h个)则n D192180mm0.83m3/h 个0.

47、350.8m3/个24%41%0.1690.294kgO2/h6.58.8kgO2/kwh3200PaQ9.660192(个)，q3取 198 个，每支 198/22=9 个,平均纵横分布于 MBR 池底。(4)曝气器淹没水头设计 MBR 膜组件有效水深 3m,则水深压力 3mH2O=29.4kPa所以总排气压为0.52+0.156+26.05+7.81+29.4=63.9kPa曝气鼓风机的选择：选择 RC100 罗茨鼓风机，主要参数如下：转速理论流升压流量轴功配套电机机组最大重量 kg24水污染控制工程课程设计报告r/min量 m3/minpam3/min率kw250013.78型号功率kw

48、2273068.610.517.5Y180L-27.出水系统设计根据设计总流量 Q1540m3/d=64.2m3/h，得好氧 MBR 出水流量 64.2m3/h；水力停留时间取 15%即 240.15=3.6h，取 4h,经校核，464.2m3/h=256.8 m3303.75 m3，可设计出水时间为 18h。根据 MBR 池水深 3.5m，可确定吸程=3.5m，考虑 MBR 出水水质较高，可以满足中水回用需要，确定抽吸泵的选择：永嘉县扬子江泵业有限公司生产的 GDF 型自吸泵,具体性能如下表所示。流量/(m/h)223型号扬程/m10吸程/m5转速功率电压/V450气蚀余量进出口内径/mmr

49、/min/kwGDF50-828000.95220数量：2 台，一用一备8.膜清洗系统设计图 3-2 MBR 膜清洗系统示意图MBR 膜清洗所需药物如下表所示。表膜清洗药剂表25水污染控制工程课程设计报告清晰对象无机物有机物（藻类、细菌等）有机物（蛋白质、菌残骸等）药剂种类盐酸次氯酸钠药剂浓度/%0.30.10.50.1氢氧化钠0.20.5MBR 清洗用泵选择：扬子江泵业有限公司生产的 FPZ 型耐酸耐碱射流泵。表FPZ 型耐酸耐碱射流泵进口出型号口/(mm)(mm)32FPZ-11(D)30303.411流量/(m/h)3扬程/m转速/r/min2840吸程/m电机功率 P/kw0.7553

50、.63.6 混凝沉淀池的设计计算混凝沉淀池的设计计算3.6.13.6.1 混凝沉淀池的选择混凝沉淀池的选择混凝是向水中投加混凝剂，使细小的悬浮物和胶体微粒聚集成较大的絮凝体而分离去除的过程。脱色是本工程的难点之一。在原水色度 1200 倍的情况下，处理出水色度低于 20 倍，脱色率达到 98.3%。本工程酱油生产废水难于脱色，应正确选择脱色处理方法，方可达到脱色处理效果。废水经生物处理后再采用化学混凝沉淀物化处理是有效的脱色方法之一，经试验和使用，含铁盐的复合脱色剂是较理想的脱色剂，其效果好，用量少，成本低，为此，本工程选用含铁盐的复合脱色剂进行混凝沉淀脱色处理。选用湿法投加，适于各种形式的混