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1、环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计1设计题目设计题目题目：题目：某污水处理厂厂区设计设计背景设计背景1. 设计资料城市概况江南某城镇位于长江冲击平原，占地约 6.3 km2，呈椭圆形状，最宽处为 2.4 km ，最长处为 2.9 km 。 自然特征该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为 0.5 ，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高 3.95 .0 m，地坪平均绝对标高为 4.80 m。 属长江冲击粉质砂土区，承载强度711 t/m2，地震裂度 6 度，处于地震波及区。全年最高气温40 ，最低-10 。夏季主导风向为东南风。极限冻土深度为17 cm。全年降雨量为 1000 mm，当地暴雨公式
2、为 i = (5.432+4.383*lgP) / (t+2.583) 0.622，采用的设计暴雨重现期 P = 1 年，降雨历时 t = t1 + m t2, 其中地面集水时间 t1为10 min，延缓系数 m = 2。污水处理厂出水排入距厂 150 m 的某河中，某河的最高水位约为 4.60 m，最低水位约为 1.80 m，常年平均水位约为 3.00 m。 规划资料该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。规划人口：近期 30000 人，2020年发展为 60000 人，生活污水量标准为日平均 200 L/人。工业环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计2污水量近期
3、为 5000 m3/d，远期达 10000 m3/d，工业污水的时变化系数为 1.3，污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，COD = 400 mg/L，NH4-N = 30 mg/L，总 P = 4 mg/L；要求达到的出水水质达到国家污水综合排放二级标准。规划污水处理厂的面积约 25600 m2，厂区设计地坪绝对标高采用 5.00 m，处理厂四角的坐标为： X 0 ， Y 140 ； X 0 ， Y 0 ；X 175 ， Y 140 ； X 190 ， Y 0 。污水处理厂的污水进水总管管径为 DN800，
4、进水泵房处沟底标高为绝对标高 0.315 m，坡度 1.0 ，充满度 h/D = 0.65。 初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。2. 主要工艺流程环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计3污水处理工艺流程说明污水处理工艺流程说明一、进出污水水质一、进出污水水质1. 进水水质生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，COD = 400 mg/L，NH4-N = 30 mg/L，总 P = 4 mg/L。2出水水质出水水质达到国家污水综合排放二级标准。BOD5 = 30 mg/L，SS = 30 mg/L，COD = 120
5、 mg/L，NH4-N = 25 mg/L，总 P = 1 mg/L。3进水流量按近期计算。近期居民人数 3000 人，生活污水量标准为日平均200 L/人。工业污水量近期为 5000 m3/d，工业污水的时变化系数为1.3，污水性质与生活污水类似。居民设计日平均流量3 11300002006000000( / )6000(/ )qL dmd居民设计日最大流量，查变化系数表得11.7zKsmq/117.0864007.16000312工业污水量：环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计4设计日平均流量 3 215000(/ )qmd设计日最大流量smsLq/075. 0/23.7586400
6、10003 . 150003 22污水处理厂：设计日最大流量 )/(192. 03 maxsmQ处理构筑物设计处理构筑物设计一、格栅一、格栅1栅条的间隙数n假设进水总管与出水总渠流速保持一致，在，800Dmm，下，查得流速为，假定过栅0.65hD1.0I 0.85/vm s流速，栅条间隙宽度，栅前水深 h 取 0.4m，smv/85. 0mmd20格栅倾角o65个2885. 04 . 002. 065sin192. 0sinmaxobhvQn环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计52栅槽宽度B设栅条宽度0.01Sm(1)0.01 (28 1)0.02280.83( )BS nbnm3进水渠
7、道渐宽部分的长度1l设进水渠宽度与进水总管直径相同，即，渐宽部10.65Bm分展开角度120o1 1 10.830.650.25()2220bblmtgtg4栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度2l2110.250.125( )22llm5通过格栅的水头损失0h通过格栅的水头损失 （查课本得）2h0.2m6栅后槽总高度H设栅前渠道超高10.3( )hm环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计6120.40.20.30.9( )Hhhhm7栅槽总长度L1 12LL0.5 1.065 0.40.30.250.1250.5 1.065 2.2( )HLtgtg m8每日栅渣量W格栅间隙为 16-25m
8、m 时，栅渣截流量3330.1 0.05m /(10 m污水）3max1864000.192 0.07 864000.6830.2/10001.7 1000zQWWmdK宜采用机械清渣。二、沉沙池平流式沉沙池（如下简图）二、沉沙池平流式沉沙池（如下简图）1沉淀池长度LLvt最大设计流量时的流速，, 取。v/m s0.2/vm s最大设计流量时的流行时间，, 取。ts45ts 0.2459( )Lvtm2水流断面面积AmaxQAv为最大设计流量，。maxQ3/ms环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计7max20.1920.96()0.2QAmv3池总宽度BBnb取格，每格宽2n 0.5bm
9、2 0.51.0( )Bnbm4有效水深2h20.960.96( )1.0AhmB5沉沙斗容积Vmax 686400 10zQXTVK城市污水沉砂量，污水，取X363/10mm污水；X 30363/10mm清除沉砂池的间隔时间，取；Td2Td环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计8污水流量总变化系数，取。zK1.7zK 3max 66864000.192 302 864000.585()101.7 10zQXTVmK 6每个沉砂斗容积0V设每一分格有 2 个沉砂池，共有 4 个沉砂斗。3 00.5850.146()4Vm7沉砂斗各部分尺寸沉砂斗上口宽a3 12 tan55haao斗高，取；
10、3hm30.35mh斗底宽，取。1am10.5am斗壁与水平面的倾角603 122 0.350.50.9( )tan60tan60haam沉砂斗容积0V223 011223(222)6 0.35(2 0.92 0.9 0.52 0.5 )6 0.176()hVaaaam8沉砂池高度3h环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计9采用重力排砂，设池底坡度 0.06，坡向砂斗，由沉砂斗和沉砂池向沉砂斗的过渡部分，沉砂池的宽度为22()a La22a92 0.90.23.522LaL 3320.060.350.06 3.50.56( )hhLm9沉砂池总高度H设超高10.3hm1230.30.960
11、.561.82( )Hhhhm10验算最小流速minv在最小流速时，一般只用一格工作（n=1）min min 1minQvn w最小流量;minQ最小流量时的沉砂池的数目，个；1n最小流量时沉砂池的水流断面面积；minwmin min 1min0.10.208(/ )0.15(/ )1 0.96 0.5Qvm sm sn w三、氧化沟交替型三沟式氧化沟（如下简图）三、氧化沟交替型三沟式氧化沟（如下简图）1设计流量330.192/s=16588.8m /Qmd2. 氧化沟类型选择该设计为小型污水厂，选择交替型三沟式氧化沟，其出水水质高，环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计10脱氮除磷效果明
12、显，构筑物简单。三沟式氧化沟（T 型）是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，三个氧化沟之间相互双双连通，两侧的氧化沟可起曝气和沉淀的双重作用，中间的氧化沟一直作为曝气池，原污水交替进入两侧的氧化沟，处理水则相应的从作为沉淀池的两侧氧化沟流出。其运行方式可以根据不同的进水水质及出水水质要求而改变，所以系统运行灵活，操作方便。三沟式氧化沟是一个 A-O（兼氧-好氧）活性污泥系统，可以完成有机物的降解和硝化反硝化过程，能取得良好的去除效果和脱氮效5BOD果，依靠三池工作状态的转换，可以免除污泥回流和混合液回流，运行费用大大的降低，处理流程简单，省去二沉池，管理方便，基建费用低，占地面积小。
13、3设计参数 进水水质浓度；SS = 250 mg/L；COD = 400 5BOD0200/Smg Lmg/L；NH4-N = 30 mg/L；总 P=4mg/L 出水水质 浓度 ；浓度；5BOD30/eSmg LTSS30/eXmg L混合液挥发性悬浮固体浓度()2500/vMLVSS Xmg L；污泥龄；(/0.7)VSS TSS 25cd混合液悬浮固体浓度()4000/MLSS Xmg L内源代谢系数0.06dK 环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计110.251.33.23.81294去除5BOD 氧化沟出水溶解性浓度，为了保证氧化沟出5BOD1eSSS水的浓度，必须控制氧化沟出
14、水所含溶解性的的浓度。5BOD5BOD其中为沉淀池出水中的所构成的浓度1SVSS5BOD0.23 5 10.23 51.42(/)(1)1.42 0.7 30 (1) 20.38(/ )SVSS TSSTSSee mg L 13020.389.62(/ )eSSSmg L 好氧区容积，采用动力学计算方法。1V0 1() (1)cvdcYQ SSVXK 环境科学与工程学院 水污染控制工程课程设计12其中 Y污泥的产率系数，取 0.6；-污泥龄，25d;c-混合液挥发性悬浮固体浓度，2500mg/L;vX-内源代谢系数，0.06dK-流量，。Q316588.8/md0 13() (1)0.6 16588.8 (0.20.00962)25 2.5 (10.0625)7579.6cvdcYQ SSVXKm 好
