污水处理设计
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三、污水处理工程设计指导书
1、总体要求
①在设计课程中,要发挥独立思考独立工作的能力;
②本课程设计的重点训练,是污水处理主要构筑物的设计计算。
③设计计算说明书,应内容完整(包括计算草图),简明扼要,文句通顺,字迹端正。
2、设计要点
(1)污水处理设施设计的一般规定
①该市排水系统为合流制,污水流量总变化系数取1.2,截流雨季污水经初沉可直接排入水体。
②处理构筑物流量:曝气池之前,各种构筑物按最大日最大时流量设计;曝气池之后(包括曝气池),构筑物按平均日平均时流量设计。
③处理设备设计流量:各种设备选型计算时,按最大日最大时流量设计。
④管渠设计流量:按最大日、最大时流量设计。
⑤各处理构筑物不应小于2组(个或格),且按并开设计。
(2)格栅
①型式:平面型,倾斜安装机械格栅。
②城市排水系统为暗管系统,且有中途泵站,仅在泵前格栅间设计中格栅。
③格栅过栅流速不宜小于0.6m/s,不宜大于1.5m/s.
④栅前水深应与入厂污水管规格(DN1800mm)相适应。
⑤格栅尺寸B、H参见设备说明书,宜选中间值。
(3)沉砂池
①型式:平流式。
②水力停留时间宜选50S
③沉砂量可选0.05-0.1L/m3,贮砂时间为2d,宜重力排砂。
④贮砂斗不宜太深,应与排砂方法要求、总体高程布置相适应。
(4)初沉池
①型式:平流式。
②除原污水外,还有浓缩池、消化池及脱水房上清液流入。
③表面负荷可选2.0-3.0m3/m2.h),沉淀时间1.5-2.0h,SS去除率50%-60%。
④排泥方法:机械排刮泥,静压排泥。
⑤沉淀池贮泥时间应与排泥方式适应,静压排泥时贮泥时间为2d。
⑥对进出整流措施作说明。
(5)曝气池
①型式:传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。
②曝气池进水配水点除起端外,沿流长方向距池起点1/2-3/4池长内可增加2-3个配水点。
③曝气池污泥负荷宜选0.3kgBOD5/(kgMLSS.d),再按计算法校核。
④污泥回流比R30%-80%,在计算污泥回流设施及二沉池贮泥量时,R取最大值。
⑤SVI值选120-150ml/g,污泥浓度可计算确定,但不宜大于3500mg/L。
⑥曝气池深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些,一般控制L ≦5-8B。
⑦曝气池应布置并计算空气管,并确定所需供风的风量和风压。
(6)二沉池
①型式:中心进水,周边出水,辐流式二沉池。
②二沉池面积按表面负荷法计算。计算表面负荷时,注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点,q应小于初沉池。
③计算中心进水管,应考虑回流污泥,且R取大值。中心进水管水流速度可选0.2-0.5m/s,配水窗水流流速可选
0.5-0.8m/s.
④贮泥所需容积按工具书相关公式计算。
⑤说明进出水配水设施。
(7)平面布置
①课程设计时重点考虑厂区功能区划、处理构筑物布置、构筑物之间及构筑物与管渠之间的关系。平面布置原则主要参考如下:
a)按功能分区,配置得当。主要是对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置,要做到分区明确、配置得当,而又不过分独立分散。既有利于生产,又避免非生产人员在生产区通行和逗留,确保安全生产。在有条件时(尤其建新厂时),最好把生产区和生活区分开,但二者之间不必设置围墙。
b)功能明确、布置紧凑。首先应保证生产的需要,结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积,减少连接管(渠)的长度,便于操作管理。
C)顺流排列,流程简捷。指处理构(建)筑物尽量按流程方向布置,避免与进(出)水方向相反安排,各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置,尽量避免不必要的转弯和用水泵提升,严禁将管线埋在构(建)筑物下面,目的在于减少能量(水头)损失、节省管材,便于施工和检修。
d)充分利用地形,平衡土方,降低工程费用。某些构筑物放在较高处,便于减少土方,便于放空、排泥,又减少了工程量,而另一些构筑物放在较低处,使水按流程按重力顺畅输送。
e)必要时应预留适当余地,考虑扩建和施工可能(尤其是对大中型污水处理厂)。
f)构(建)筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住与办公场所的下风向;为保证良好的自然通风条件,建筑物布置应考虑主导风向。
②厂区平面布置时,除处理工艺管道之外,还应有空气管,自来水管与超越管,管道之间及其与构筑物,道路之间应有适当间距。
③污水厂厂区主要车行道宽6-8m,次要车行道3-4m,一般人行道1-3m,道路两旁应留出绿化带及适当间距。
④污泥处理按污泥来源及性质确定,本课程设计选用浓缩-厌氧消化-机械脱水工艺处理,但不做设计。污泥处理部分场地面积预留,可相当于污水处理部分占地面积的20%-30%。
⑤污水厂厂区适当规划设计机房(水泵、风机、剩余污泥、回流污泥、变配电用房)、办公(行政、技术、中控用房)、机修及仓库等辅助建筑。
⑥厂区总面积控制在(280*380)m2以内,比例1:1000。图面参考《给水排水制图标准》GBJ 106-87,重点表达构(建)筑物外形及其连接管渠,内部构造及管渠不表达。
(8)高程布置
①高程布置原则主要参考如下:
a) 选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算,并应适当留有余地,以保证在任何情况下,处理系统能够正常运行;
b) 污水尽量经一次提升就应能靠重力通过净化构筑物,而中间不应再经加压提升;
C) 计算水头损失时,一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量;
d) 污水处理后污水应能自流排入下水道或水体,包括洪水季节(一般按25年1遇防洪标准考虑)。应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托,并能自流。注意排放水位一定不选取每年最高水位,因为其出现时间较短,易造成常年水头浪费,而应选取经常出现的高水位作为排放水位。
e)高程的布置既要考虑某些处理构筑物(如沉淀池、调节池、沉砂池等)的排空,但构筑物的挖土深度又不宜过大,以免土建投资过大和增加施工的困难。
f) 高程布置时应注意污水流程和污泥流程的结合,尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩、消化池等构筑物高程的确定,应注意它们的污泥能排入污水井或者其他构筑物的可能性。
g)进行构筑物高程布置时,应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时,有利于高程布置;当地形平坦时,既要避免二沉池埋入地下过深,又应避免沉砂池在在地面上架得很高,这样会导致构筑物造价的增加,尤其是地质条件较差、地下水位较高时。