废水处理课程设计

废

水

处

理

课

程

设

计

2010年01月21日

一、所需处理废水的相关背景

南方某市某开发区区内气候温和，地势平坦，土地肥沃，交通便利，通讯发达。该开发区规划以发展工业为主，引导工业项目向开发区集聚，将开发区建设成为高档包装材料、生物医药、化工、电子电器、集装箱等一批特色的产品生产基地。并规划建设居民居住区、引导镇区居民向新居住区分流，改造老旧居住区。

根据国家的法规和该市总体规划及分区规划，为确保经济发展与环境保护相协调，促进地区可持续发展，在开发区建设污水处理厂，要求处理后的出水达到《城镇污水处理厂污染排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，同时要求将处理后的出水部分经深度处理后回用于工业区的冷却用水和市政杂用水。工程可行性研究已于2008年完成，并通过了评审，同意进行初步设计工作。工程设计规模80000 m3/d ,其中10000 m3/d进行回用深度处理。

开发区污水处理厂的建设对改善开发区内投资环境、降低企业生产成本创造了有利条件，对净化城市环境，合理利用水资源有着重要的意义。

二、工程规模和处理水质要求

1.工程规模处理规模为80000m3/d,总变化系数K z=1.315；其中回用10000 m3/d。

2.设计水质

（1）进水水质

COD cr=650mg/L;BOD5=250mg/L;SS=250 mg/L;TN=65 mg/L;NH3-N=55 mg/L;磷酸盐（以P计）=5.5 mg/L；PH=6～9

（2）出水水质

出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，要求出水水质达到：COD cr≤mg/L;BOD≤10;SS≤10 mg/L;TN≤15 mg/L;NH3-N ≤5 mg/L;磷酸盐（以P计）≤0.5 mg/L；PH=6～9

三、课程设计要求及任务

1．提出污水处理厂污水处理工艺方案

2．完成污水处理厂初步设计任务

3．完成污水处理厂工艺流程图与总平面布置图

具体设计内容

一工艺的确定

此次设计对BOD、COD去除率要求较高，特别是对脱氮除磷工艺要求更高，基本上达到90%以上。这就要求我们必须在物理处理单元后面加上一个脱氮除磷效果很好的生化处理单元。只依据我们课本上的知识去确定这次设计的工艺，并达到要求应该是很不现实的。不仅因为我们课本内容不详细，更有我们学的还不够精的原因。要做设计，现阶段我们还只能去依葫芦画瓢，根据一个类似的设计区跟着它一步步算下去，并根据具体的情况来做一定的调整。一个曝气池如果它的处理能力可以达到90%但实际中又不需要那么多，比如只是60%~70%还可以用吗，可以做到吗？显然是可以的。我们可以调整污泥停留时间、曝气时间等来让它的处理效率来满足实际需要。那么反过来也一样，如果一个工艺本身脱氮除磷效率并不那么高，我们也可以通过控制一些参数来调整处理效率。

我借鉴的中国工程建设标准化协会标准里的《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》，它推荐的工艺只有两种A2/O工艺和SBR工艺。由于日处理量比较大，如果用SBR需要池子数比较多，所以我选择前者，下面有借鉴的计算过程实例。对于回水这一部分要求很高，甚至其中的一些要求标准以前也很少听说，有一部分没有能够设计出来，希望随着我们学习的深入可以逐步找到解决的办法。

一、 主要工艺设计参数

流量Q=800003/m d =3333.33/m h =0.933/m s Qmax=1052003

/m d =4383.33

/m h =1.22o

max

sin 1.22sin 60

1500.0210.40.9

Q a

n bhv

=

=

=⨯⨯

（一）物理处理单元 格栅

（1）栅条的间隙数（n ）

栅条间隙宽度b=0.021m ，倾角α=60°，栅前水深h=0.4m ，过栅流速v=0.9/m s

o

max

sin 1.22sin 60

1500.0210.40.9

Q a

n bhv =

=

=⨯⨯（个）

（2）栅槽宽度（B ） 栅条宽度S=0.01m

(1)0.01(1501)0.021150 4.64B S n bn m

=-+=⨯-+⨯=

（3）水头损失h

设栅条断面为锐边矩形，β=2.42，k=3

2

44

o

3

3

10.010.92(

)

sin 2.42(

)

3sin6020.021

298

S v

h k b g

βα==⨯⨯⨯

（4）栅后槽总高度（H ） 设栅前渠超高2h 0.3=m

120.40.0970.30.8H h h h =++=++=m

（5）每日栅渣量

在格栅间隙为0.021m 情况下，设栅渣量为每10003m 污水产0.073m

3

max 186400 1.220.0786400

5.611000

1.3151000

z Q W m

W d

K ⨯⨯⨯=

=

=⨯⨯＞0.23

m d 所以须用机械排泥

水泵

沉砂池（曝气沉砂池）

（1）池子的有效容积（V ）

设最大设计流量时的流行时间t=3min

2

m ax 6060 1.223219.6V Q t m

==⨯⨯=

（2）水流断面面积（A ）

设最大流量时水平流速为0.10/m s

2

m ax 1.2212.20.10

Q A m

v

=

==

（3）池子总宽度（B ） 设有效水深2h =3m

2

12.2 4.13

A B m

h =

==

（4）池子长（L ）

60600.10318L vt m

==⨯⨯=

（5）每小时所需空气量（q ）

每立方米所需空气量d 为0.23m 空气/3m 污水

3

m ax 360036000.2 1.22878.4m

q dQ h

==⨯⨯=

（6）沉沙室所需容积（V ） X 取303m /（6103m 污水），T 取2d

3

6

6

80000302 1.315

6.31210

10

p Q XT V m ⨯⨯⨯=

=

=

（7）池子总高度（H ） 设沉砂池超高1h =0.3m

1230.330.51 3.81H h h h m =++=++=

（8）每个沉沙斗容积 设每个分格有2个斗

3

0 6.312 1.622

4

V V m

=

==⨯

（9）沉沙斗各部分尺寸

设斗底宽1a =0.5m ，斗避与水平面倾角为55°，斗高3h ’=0.35m ， 沉沙斗上口宽'

31220.350.5 1.0tan 55

tan 55

o

o

h a a m ⨯=

+=

+=

沉沙斗容积'

22

22

30110.36(222)(21210.520.5)0.26

h V a aa a m b

=

++=

⨯+⨯⨯+⨯=