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1、第一章绪论2一、设计背景2二、水污染处理技术发展状况3三、设计意义和目的5四、设计内容5第二章工艺及参数选择6第三章设计计算7I、主要尺寸计算7II、进水部分计算9III、出水部分计算10W、污泥部分计算12第四章结构设计图纸13第五章设计工艺分析及讨论13参考文献第#页水污染控制工程课程设计中心进水辐流式二沉池工艺设计报告书第一章绪论一、设计背景随着人类社会的不断发展，尤其是人口的快速增加、城市化与工业化水平的不断提高，随之而来的原始资源型和污染型水资源短缺问题也日益突出，并成为亟待解决的全球性问题。水资源短缺和水污染加剧所构成的水危机也已经成为21世纪最严峻的问题之一。为此我们要唤起民众为
2、21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力完成自己的责任,应全面提高废水处理技术的全面发展。废水是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。废水处理要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对环境质量的要求越来越高,因此传统的废水处理技术难以满足越来越严格的污水排放标准的要求,而且传统的废水处理人多数只有负的经济效益,无疑这使许多企业无法承受额外的废水处
3、理费用,此外经济的发展也带来了水资源的日趋短缺,客观上要求废水能够循环再利用。在这样的社会效益和经济效益最大化的要求下,各种新型的、改良的高效的废水处理技术应运而生。二、水污染处理技术发展状况自1914年英国曼彻斯特活性污泥法二级生物处理技术问世以来，一直被世界各国广泛采用，目前发达国家已经普及了二级生物处理技术。但由于活性污泥法存在着流程复杂、投资大、能耗高、运行管理繁琐等缺点，各国研究人员对该技术不断进行改造和发展，为将它与物化法匹配，先后出现了标准活性污泥法、厌氧-好氧活性污泥法（AO、AAO）、间歇式活性污泥法（SBR法）、改良型SBR（MSBR）法、一体化活性污泥法（UNITANK）
4、、BIOLAK法、两段法（AB法）、生物膜法、生物接触氧化法、氧化沟法，CASS、ICEAS、DAT-IAT、IDEA、BAF生物处理系统，生物流化床、生物滤地、土地处理系统（慢速渗滤处理系统SR、快速渗滤处理系统RI、地表温流处理系统OF、污水湿地处理系统WL和地下渗滤土地处理系统UG）等。在水环境污染治理战略目标与技术路线方面，许多国家已经进行了重大调整，水污染治理的战略目标已经由传统意义上的污水处理、达标排放转变为以水质再生为核心的水的循环再用，由单纯的污染控制上升为水生态的修复和恢复。水污染治理的战略目标调整使污水处理技术路线也发生了重大变革，关键性的转变是由单项技术转变为技术集成。以
5、往是以达标排放为目的，针对某些污染物去除而开发的工艺技术，现在要调整到以水的综合利用为目的，进行技术的综合、集成，以满足所设定的水质水量再生与资源化目标。主要体现在以下两个方面：一是城市污水处理厂普遍采用以除磷脱氮为重点的强化二级生物处理技术并增加三级处理流程，包括多种类型的过滤技术和现代消毒技术，二是采用当代高新技术如微滤膜过滤、反渗透、膜生物反应器等，使处理后的再生水达到市政杂用、生活杂用、园林绿化、生态景观、工业冷却、回注地下水、发电厂锅炉补给水等多种用途要求。经济发达国家水污染防治从20世纪60年代的末端治理到70年代的防治结合，从80年代的集中治理到90年代的清洁生产，不断更新处理工
6、艺技术、设施以及设备。目前美国有城市污水处理厂约2万座，其中84%为二级生物处理工艺；英国的5千多座几乎全部采用二级生物处理工艺；日本有600多座，绝大部分采用生物法。对于工业废水处理，特别是重点污染行业如石油、造纸、纺织印染、化工、焦化、食品、制药、农药等废水的治理目前已大多采用生物处理工艺。因此，废水生物处理技术对控制水污染十分重要。目前废水生物处理技术的主要发展趋势是多种技术组合为一体的新技术、新工艺，如同步脱氮除磷好氧颗粒污泥技术、电-生物耦合技术、吸附-生物再生工艺、生物吸附技术以及利用光、声、电与高效生物处理技术相结合处理高浓度有毒有害难降解有机废水的新型物化-生物处理组合工艺技术
7、，如光催化氧化-生物处理新技术、电化学高级氧化-高效生物处理技术、超声波预处理-高效生物处理技术、湿式催化氧化-高效生物处理技术以及辐射分解生物处理组合工艺等。我国水污染防治技术历经三十多年的发展，尤其是近十年有了长足的进步。基本形成一支具有从事环境科研、设计、开发、产品制造、工程承包能力的队伍。但就废水处理工艺的技术水平及专用设备的技术性能来讲，与工业发达国家相比还存在较大的差距，落后20-30年。如何在短期内拥有世界先进的水处理技术，单靠加大投入自主研究开发，往往速度太慢，而且也不容易达到预期目标和所期望的技术水准。单一的引进技术又存在能否适合中国国情等现实问题。因此，我认为环保技术的高起
8、点、高投入应建立在引进技术、消化吸收，甚至合作生产经营的基础之上。现在，水环境必须治理，污水必须经过处理才能排放已成为人们的共识，因此研究开发高效、经济的废水处理新技术成为全世界环保工作者关心的热点。三、设计意义和目的二次沉淀池是城市污水生物处理工艺中很重要的一个污水处理单元，其主要的作用是促进泥水、固液分离，同时提高回流污泥、剩余污泥浓度，它处于整个生化处理系统的末端，其设计和运行的效果对出水水质具有直接而重大的影响。尤其是当前对总磷的排放标准愈趋严格的情况下，其设计和运行的效果对总磷指标影响很大。因为除磷是通过排出高磷剩余污泥实现的，若二沉池设计运行不善，则出水SS升高，而SS实际上是高磷
9、污泥，严重影响出水总磷指标。四、设计内容本次设计对象是用于活性污泥法中的中心进水辐流式二沉池及其配套设施。主体结构的设计，包括二沉池的池径、池深；池底集泥槽、泥斗的尺寸等；进水部分的设计，包括进水管管径、进水竖井直径、稳流筒直径等；出水部分的设计，包括池边集水槽、池中集水槽、出水三角堰、出水管道的尺寸等。第二章工艺及参数选择参数数值参数数值设计流量Q27503/h水力表面负荷q1.2m3/(m2/h)污水停留时间T3h生活污水总变化系数Kz1.2设计池底坡度i0.05池体超咼h10.3m缓冲层高度h30.3m泥斗上口直径d14m泥斗底部直径d22m泥斗壁倾斜角度60污泥容积指数SVI100污泥
10、回流比R50%污泥自身氧化率Kd0.075污泥产率系数Y0.5进水管径D1800mm进水管坡度1000i1.83进水竖井直径D21.5m出水口尺寸0.5x1.5m2稳流筒内流速v30.02m/s集水槽安全系数k1.5池中集水槽宽b20.8m槽内流速v40.6m/s堰上水头h0.05m三角堰开口角度90出水堰负荷设计规范规定为，1.7/(s-m)146.8m3/(m-d)本次设计选用中心辐流式二沉池。该池是一种大型沉淀池，池径可达100m,池周水深1.53.0m。经生物处理后的污水由中心进水竖井进入池中，竖井周围设置有稳流筒，可将水流速度减缓，使水流辐射状流动。污水经过沉淀处理后,从池周边和中央
11、的集水槽中流出,进入下一道工序。沉淀于池底的污泥一般采用刮泥机刮除,刮泥机有刮泥板和支架组成,刮泥板固定在支架底部,支架绕池中心缓慢转动,将沉淀于池底的污泥推入池中心的泥斗中,污泥在泥斗中可利用静水压力排出,也可用污泥泵抽走。对辐流式二沉池而言,目前常用的刮泥机械有中心转动式和周边转动式，池径大于20m时要用周边转动式。为了刮泥机的排泥要求,辐流式二沉池池底坡度平缓,常取i=0.05。当池径较小时，也可用多泥斗排泥。第三章设计计算已知:Q2750m3/h，水力表面负荷q1.2m3/(m2h)，变化系数K1.2z池数N=2，污水停留时间T=3h。I、主要尺寸计算池表面积AQ27502291.67
12、m2q1.2单池面积AAN2291.671145.83m22池径D4A38.21m,取D=39m沉淀部分有效水深hqxT1.2x33.6m22径深比10.83，符合612h3.62缓冲层高度h0.3m，沉淀池超高h0.3m31泥斗上口直径d=4m，底部直径d=2m12泥斗壁倾斜角度60，泥斗高h31.73m6池底部圆台体高度h(-D)Xi(岁-(X+X)N-x(4000+12000)x2r2池底部圆台体容积V 、h(D)2+Dd+(d1)2314X0.875X(19.52+19.5x2+22)=387.63m32322223)X0.050.875m42222污泥部分所需容积QQ/K275022
13、91.67m3/h0z1.2取SVI=100，r=1.2，R=50%X121r106x1.212000mg/LX=-Xx12000=4000mg/LrSVI1001+Rr1+0.5“2(1+R)QX2x(1+0.5)x2291.67x4000171875污泥区高度h5耳1718.75-387.631.16m1145.83V 0一1718.75m3池周边水深Hhhh3.60.31.165.06m0235沉淀池总高度HHhhh5.060.30.8751.737.965m0146取H=8m丄一i=0.05池体主要尺寸示意图II、进水部分计算进水管计算QQX(1,R)1375X1.5=2062.5m2
14、/h=0.573m2/s进单管径取D800mm，进水速度v=4Q进=4X0.573=1.14m/s1 1-D23.14x0.821进水竖井计算取直径D1.5m，配水口尺寸0.5X1.5m2，共六个，沿井壁均匀分布2流速v気05730.127m/s0.150.2m/s10.5x1.5x60.5x1.5x6孑麗巨lD2兀0.5X60.285m进水竖井示意图稳流筒计算流速v0.020.03m/s,取v=0.02m/s33过流面积f红057328.65m2v0.023直径D4f+D28.65，4+1.526.22m，取D3兀23.143III、出水部分计算采用两个环形集水槽，池周边一个，池中央一个单池流量Q=2=1375m3/h0.382m3/s单22每个槽内流量q红0.191m3/s集2池周边采用单侧集水槽槽宽b0.9(kq)0.40.9,(1.5,0.191)0.4=0.546m，取1集6.4mb0.6m，k为1安全系数1.21.5第#页水污染控制工程课程设计起点水深h0.75b0.45m11终点水深h1.25b0.75m21槽深取(0.45+0.75),2+0.3=0.9m，其中超高0.3m池中央采用双侧集水
