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1、学生姓名学号：学院（系）：专业：题目：水污染控制工程课程设计A2/O工艺指导教师：职称:目录设计目的五、设计任务 进水参数 设计标准及原则 设计计算3；3；4；5；6；1、沉淀部分水面面积6；2、池子直径6；3、实际水面面积7；4、实际表面负荷7；5、单池设计流量7；6、校核堰口负荷7；7、校核固体负荷7；8、澄清区高度7；9、污泥区高度7；10、有效水深7 ；11、池边水深8；12、污泥斗高度8；13、沉淀池总高8；14、流入槽设计一主要参书目录-8.9.一、设计目的本次课程设计主要是在系统的学习了水污染控制工程之后，进行一次较 为完整和系统的设计练习。目的是熟悉一般课程设计的步骤及过程，进
2、而从宏观 上对类似污水处理设施的设计过程有一个比较全面的了解。通过设计某一部分促 使我们去查相关资料，通过这样一个过程，我们就可以掌握查资料这样一个设计 所必需的技能。本课程设计历时3周，对于真正的设计显然是不够的。因而我们 只能了解设计的一个流程大概。不过这也为我们今后从事这种专业的设计奠定了 基础。接下来是有关二次沉淀池的一些设计过程，包括流程及计算过程。二、设计任务本次课程设计的主要任务是设计一个污水处理厂，使用A2/O工艺。我做的 是二次沉淀池部分。下面是工艺流程图：简要说明：反应池由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。经沉砂池和沉淀池后的废水 和回流活性污泥自厌氧池流入，循环消化液由好氧池用
3、泵送入缺氧池。在厌氧池 进行磷的释放，在缺氧池进行脱氮，在好氧池进行消化和磷的摄取，由于该工艺 除磷效果较差，不能达到GB8978-1996中一级A排放标准，所以在生物反应池后 面需要投加化学药剂，以达到标准。废水经二沉池沉淀后，还要经消毒后才能排 出。沉砂池中的泥渣可以直接排除厂外，初沉池和二沉池的剩余污泥需要经集中 处理后才能运出厂外。二次沉淀池是水污染处理后期十分重要的处理构筑物，是水处理工程中常用 的构筑物，为提高水处理能力、稳定出水水质、降低运行成本和控制基建投资， 各种类型的沉淀池都有了较大的改进和革新。针对出水水质要求高、用地面积少 的情况，二沉池选用了圆形周边进水周边出水幅流式
4、沉淀池。4座周进周出的沉 淀池作二沉池二次沉淀池进水为活性污泥混合液，悬浮物固体MLSS的质量浓度在3000- 4000mg / L之间，远高于池内的澄清水。由于二者间的密度差、温度差而存在二 次流和异重流现象。中进周出和周进周出两种不同池型内的混合液流态各不相 同。在中进式沉淀池中，活性污泥混合液从池中心进水管以相对较高的流速进 入池内，形成涡流，经布水筒逐渐下降到污泥层上，再沿沉淀区中部向池壁方向 流动并壅起环流。分离出的澄清水部分溢流入出水槽，部分在上面从池边向池中 心回流;密度大的混合液则在下面从池边向池中心流动，形成了反向流动的环流。 这种环流不利于沉淀，限制了池子的水力负荷。而在周
5、边进水周边出水的沉淀池中，密度流的方向与中心进水式相反。混 合液经进水槽配水孔管流入导流区后经孔管挡板折流，下降到池底污泥面上并沿 泥面向中心流动，汇集后呈一个平面上升，在向池中心汇流和上升过程中分离出 澄清水，并反向流到池边的出水槽，形成大环形密度流，污泥则沉降到池底部。 因此，周进周出沉淀池的异重流流态改变了沉淀区的流态，有利于固液分离。三、进水参数项目预处理A/A/O工艺COD mg/L进水900630出水630126去除率3080BOD mg/L5进水420294出水29410去除率3096.6SS mg/L进水650284出水28414去除率56.395TKN mg/L进水12012
6、0出水12024去除率-80TP mg/L进水1010出水102.5去除率-75提升水泵 设计流量Q=0.94m3/s,水泵采用不堵塞型潜污泵型号350 QW1500-15-90共设4台，3用1备排出口径：350mm流量1200m3/h扬程：18m 转速（r/min）990功率/kw 90 效率82.5重量2000kg四、设计标准及原则污水处理厂执行的排放标准为GB8978-1996中一级A排放标准：BOD5： 10mg/l COD: 50mg/l SS: 10mg/l TKN: 15mg/l TP 0.5mg/l 根据实际情况本工艺采用辐流式沉淀池。辐流式沉淀池亦称辐射式沉淀池，多呈圆形，有
7、时亦采用正方形。池的进水 在中心位置，出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面 积不断变大，故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央， 池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥机（或吸泥机）机械排除。沉淀池由五个部分组成，即：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。 进水区和出水区的功能是使水流的进入和流出保持均匀平衡，提高沉淀效率；沉 淀区是沉淀池进行悬浮固体分离的场所；缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间，缓冲 区的作用是避免已沉污泥被水流搅起带走以及缓解冲击负荷；贮泥区是存放沉淀 污泥的地方，它起到贮存、浓缩与排放的作用。沉淀池的运行方式，有间歇式与连续式两种。在间歇运行
8、的沉淀池中，其工作过程大致分为三步：进水、静置及排水。污 水中可沉淀的悬浮固体在静置时完成沉淀过程，然后由移动式的逐水装置或设置 在沉淀池壁不同高度的排水管排出。在运行的沉淀池中，污水是连续不断地流入流出。污水中可沉颗粒是在水的 流动过程中完成沉淀，可沉颗粒受到由重力所造成的沉速与水流流动的速度两方 面的作用。水流流动的速度对颗粒的沉淀有重要的影响。辐流式沉淀池的优点：采用机械排泥，运行较好； 排泥设备有定型产品；缺 点：水流速度不稳定； 易于出现异重流现象； 机械排泥设备复杂，对池体施工质量要求高； 适用条件：适用于地下水位较高地区；适用于大、中型污水处理厂；五、设计计算二次沉淀池作用是泥水
9、分离，使混合液澄清，污泥浓缩并将分离的污泥回流 到生物处理段。1. 沉淀部分水面面积F= 2 = 1 x 3400 =850 m 2nq o 4 x 1.0Qmax最大设计流量，Qmax=KzQ=1.36X一 =0.94 (m 3 /s)24 x 3600n 池数，取4；q 0 表面负荷m 3/(m 2. h) 一般取0.6-1.5此处取1.02. 池子直径D=.=、：孑=32. 9m取 33m3. 实际水面面积F=W4n x 33 2=855 m 244. 实际表面负荷q二=1 x 3400 =0.9941 m3/(m 2 . h) nF 4 x 8555. 单池设计流量% = Q = 了
10、=0.24 m 3/s6. 校核堰口负荷q = Q0x 1000 = .24 x 1000 = 2.14 L/(ms)1 n D n x 337. 校核固体负荷】 =(1 + R)Q 0x 24 = (1 + x 0.24 x 4.0 x 24 x 360。= 195.2 kg/(祖 2 d)2F850CW混合液悬浮浓度kg/m 3有前面得知为4.0kg/m 3R 污泥回流比，此处取100%q 一般为150左右8. 澄清区高度h =也=0.24 x 3600 x 2 = 2.03 m根据最小要大于1.5m2 F850t沉淀时间(h) 一般取1.5-4.0 (h),此处取2.0h9. 污泥区高度
11、(1 + R)Q C t(1 + 1)x 0.24 x 3600 x 4.0 x 1.5h = 70w = 7r= 2.03 m20.5(C + C )F0.5 x (4.0 + 8)x 850t污泥停留时间(h)此处取1.5hCu底流浓度kg/m 310. 有效水深7h 2 = h ； + h ； = 2.03 + 2.03 = 4.06 m池直径与有效水深比为33/4.06=8.13介于6-12符合11. 池边水深h 3 = h 2 + 0.3 = 4.06 + 0.3 = 4.36 m0.3缓冲层高度(m)12. 污泥斗高度设污泥斗底直径d 1=1.5m,上口直径d2 =3.0m,斗壁与
12、水平夹角60 贝Uh = ( D2 - Di ) tan60 0 = ( 3.0 T5 ) x tan60 0 =1.3m13. 沉淀池总高二沉池拟用单管吸泥机排泥，池底坡度取0.02，排泥设备中心立柱的直 径为1.5m。池中心与池边落差h =0.02x D d = 0.02 x 33 2 = 0.31 m522超高h =0.3m故池总高为H= h + h + h + h =0.3+4.36+1.3+0.31=6.27m 134514. 流入槽设计采用环形平底槽，等距设布水孔，孔径50mm，并加100mm长短管。流入槽设流入槽宽B=0.8m，槽中流速取V=1.4m/s.槽中水深h= 0-24
13、X (1 + 1) = 0.43mVB1.4 x 0.8布水孔数n布水孔平均流速V = 2 tvG nmV 配水孔平均流速，0.3-0.8m/s;t 导流絮凝区平均停留时间，池周有效水深为2-4m时，取360-720s;v 污水的运动粘度，与水温有关。导流絮凝区的平均速度梯度，一般可取10-30 s 一1取 t=650s, g =20 s-1，水温为 20C 时，v =1.06x 10 -6 m 2 /s,故V =41 tvG 二2 x 650 x 1.06 x 10-6 x 20 = 0.74m /s布水孔数n 0(1+ R)=V s0.24 x (1 + 1)=331 个0.74 xnx
14、0.05 24孔距L=n(D + B )n(33 + 0.8)0.321 m331 校核v2 七22 tv式中v 1配水孔水流收缩断面的流速，m/s, V1 =匕，因设有短管，取 e= 1;导流絮凝区平均向下流速，m/s,导流絮凝区环形面积，m 2设导流絮凝区的宽度与配水槽同宽，则己八(1 + R )0.24 x(1 + 1)v = -70 =7= 0.0057 m / s2 n (D + B )B3.14 x (33 + 0.8)x 0.8G=m七2 七22 tvV7(0.74 2 0.0057 2 )2=19.9 s -1V 2 x 650 x 1.06 x 10 - 6 )G在10-30之间，合格。六、主要参考书目:水污染治理新工艺与设计海洋出版社1999年版P68 -73污水处理厂工艺设计手册化学工业出版社2003年版P103 -109水污染控制工程高等教育出版社 2008年版 P42 - 54城市污水厂处理设施设计计算化学工业出版社2004年版P396 -398
