南通职业大学

水污染控制工程

课程设计

     专    业：_环境监测与治理技术      

       班    级：__  环境091             

       姓    名：     王文元              

指导老师：_    解彦刚              

       完成日期：    20##-6-10           

     

生活污水的处理流程图：

出水的水质情况：

出水水质：

BOD: 19 mg/L

COD:60mg/L

水质达到国家一级B的排放标准。

         第一节、格栅的设计与计算

格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，倾角（与水平面夹角60°～70°）或直立（节省土地面积）地设置在水渠道、泵站集水井的进口处或污水处理厂的端部，用于拦截较粗大的发虚悬挂浮物或漂浮杂质，如纤维、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以减轻后续设备的处理负荷。

根据《水处理工程》第30页表2-5 K总取1.4

式中

  Q max—最大设计流量    m3/s

     K总—生活污水流量变化系数  取1.4

     Q—设计流量

1、栅条的间隙数n

式中

Q max—最大设计流量    m3/s

—格栅倾斜角度    取60°

b—栅条间距       取5mm及0.005 m

h—栅前水深   m   取0.7 m

v—过栅流速   m/s  取0.9 m/s 《水处理工程》第29页

2、栅槽建筑宽度B

所以用两台格栅机。

注：因施工栅槽宽度取0.7 m

式中

S—栅条宽度  进水渠   取0.01 m

n—栅条的间隙数

3、进水渠道渐宽部分长度lm

若进水渠宽B1=1m，渐宽部分展开角=20，此时进水渠道内的流速0.9 m3/s， 

4、栅槽与出水渠道连接的渐缩部分长度

5、栅前渠道超高h1=0.3m ξ阻力系数，

式中

     h1—栅前渠道超高  m

     h2—计算水头损失  m

g—重力加速度m/s2

k—系数格栅受污物堵塞后，水头损失的倍数k=3

—阻力系数   ε=0.64         

6、栅槽总高度   H

式中

    H—栅槽总高度  m

     h1—栅前渠道超高    m   取0.3m

h2—计算水头损失  m 

7、栅槽总长度  L

L= l1+ l2+1.0+0.5+

=0.57+0.28+1+0.5+1.21

=3.57 m

式中

  H1—栅前槽高  m  H1=h+h2

  l1—进水渠道渐宽部分长度   m

l2—栅槽与出水渠道连接的渐缩部分长度  m

        

8、栅渣量的计算  W

式中

  W—栅渣量  m3/d

W1—栅渣量 m3/103 m3污水  取0.08（因为是细格栅）

  K总—污水流量变化系数  取1.4

第二节、调节池的设计与计算

收集综合废水，匀恒水质。。根据来水水质和水量的变化情况，调节水质水量，还具有预沉淀，预日曝气，降温等功能。适当时可调节PH值（正常PH为偏碱性），如果废水是酸性偏多时可添放些石灰调节废水的PH值，当废水是碱性时，投加H2So4调节废水PH值。进水利用流体重力流，出水用污水泵提升。

关于调节池容积计算，本设计无实验数据，参考《水处理工程》，可得本设计的水量总变化系数K总为1.4，污水在调节池中停留6小时。

采用对角线调节池。

1、调节池的容积  Vt 

2、调节池的有效水深 h ，取5m

3、调节池的水面面积  S

式中

Vt—调节池的容积    m3

h—调节池的有效水深   m

4、 调节池的长宽  ab

本设计调节池设计为长方形，且a/b=3

        S=ab

则：      a=48 m   b=16m

因为调节池需要加药剂调节水的PH值所以在调节池内设有推流式搅拌机4台。调节池也可以起到到沉淀无机颗粒作用，用砂水分离器定时排除。

第三节 竖流式沉淀池的设计与计算

现拟采用圆形竖流式沉淀池，水由中心管的下端，经反射板拦阻向四周均布于池中，整个水平断面上，然后缓缓向上流动，沉速超过上升流速的颗粒则向下沉降到污泥斗中，澄清后的水由池四周的堰口溢出池外。

废水的流量Q=20000 m3/d= 834 m3/h贮泥斗与水平的倾斜角=250    ss=300=0. .3kg/ m3 . ss的去除率为a1=99%  ，出水的泥的含水率为a2=97%  ，表面负荷q=1.2 m3/ m2×h

清水区的高度H3=0.5m 

沉淀区的高度为H1=qt1=1.2×2=2.4m 

反应区的高度为H2=qt2=1.2×0.25=0.3m  

总高度为H=H1+H2+H3+H4=3.2m

其中：t为反应时间t1=2h  t2 =15min

(1) 中心管面积A 与直径D的关系

A=0.25×3.14×D 2   D=29.7＞25 则需要两台沉淀池处理废水。

 则每一个沉淀池的流量为Q=417 m3/h   则A=437.5 m2  D=22m

(2) 贮泥斗的高度h

(3) 竖流式沉淀池的总高度为H=2.4+0.3+0.5+5.2=8.4m

(4) 贮泥斗的体积V

                          

(5) 每个沉淀池每小时的泥量W

(6) 排泥的周期T

 则需要没11分钟排一次泥为好。

第四节 曝气池的设计与计算

要求污水经过曝气池后需达到一级B的标准：

一级B的标准是：BOD＜20

                COD＜=60

已知污水的 COD=425   BOD5=250  Q=20000 m3/d

根据《环境工程技术》和《水污染控制技术》得到下列参数：

1）：污水的温度200c；

2）：混合液DO的含量为2.0；

3）：回流污泥浓度为10000mgMLSS/L；       

4): 曝气池中的污泥浓度为3500 mgMLSS/L；

5）：出水含有22 mg/L生物固体，其中65%是可生化的；

6）：污水中含有足够的氮、磷等营养元素，剩余污泥直接从曝气池中排出

7）：可生物降解有机物五日生化需氧量与完全生化需要量之比为：

            BOD5：BODL=0.68

8): 氧转移量校正系数=0.8 =0.9  p=1.0

9): 取污泥负荷率Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS×d)，活性污泥氧当量1.42kgO2/kgMLVSS，污泥合成系数a=0.58 kgMLSS/ kgBOD5，污泥自生氧化系数b=0.07d,去除有机物需氧量系数a’,=0.45 kgO2/ kgBOD5,污泥自生氧化需氧量b’=0.15 kg O2/(kgMLSS×d)

1、出水溶解性的BOD5浓度（cse）

                 BOD5 =溶解性BOD5+固体BOD5

a.出水悬浮固体BOD5= BODL ×0.68

=22×65%×1.42×0.68

=13.8mg/L

b.出水溶解性BOD5（cse）=20-13.8=6.2mg/L

2、处理效果a

BOD的处理效果：

COD的处理效果:

3、曝气池有效容积

4、剩余污泥排放量

5、污泥回流比

6、需氧量

7、供气量

安全系数法，取安全系数R=1.65  ,养转移率EA=10%

采用空气提升器回流污泥其中空气量为污泥回流量的4倍。

20000×0.54×4=43200 m3/d=30 m3/min

则总供气量为：169.29+30=199.29  m3/min

8、曝气系统

设曝气池的有效深度为4.3m，曝气头的型号为SYB-2，规格，安装深度为3.0m,每个曝气头的工作风量g0=2.5 m3/（个/h）,服务面积A0=0.4 m2/个       

曝气池水面积

 曝气头数量

  曝气头实际的服务面积所以符合要求。

第五节 二次沉淀池

二次沉淀池主要用于泥水的分离。现拟采用圆形竖流式沉淀池，水由中心管的下端，经反射板拦阻向四周均布于池中，整个水平断面上，然后缓缓向上流动，沉速超过上升流速的颗粒则向下沉降到污泥斗中，澄清后的水由池四周的堰口溢出池外。

二次沉淀池有别于其他沉淀池，它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩；并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。其当中的活性污泥层越厚，污泥的浓缩时间越长，污泥浓缩的也就越好。但是，为了避免污染物在二次沉淀池中的再释放溶解产生污泥上浮现象和脱氮反应的发生，希望沉淀污泥的浓缩时间尽可能的短。

也采用竖流式沉淀池，q=0.85 m3/ m2×h。贮泥斗与水平的倾斜角=250

保险区的高度H3=0.425m  沉淀区的高度为H1=qt1=0.85×3=2.55m 

浓缩区的高度为H2=qt2=0.85×2=1.7m  

总高度为H

t为反应时间t1=3h  t2 =2h

（1）中心管面积A 与直径D的关系

A=0.25×3.14×D 2   D=35m＞25m 则需要两台沉淀池处理废水

则每一个沉淀池的流量为Q=417m3/h   则A=490.6 m2 

（2）贮泥斗的容积

                     

（3）泥斗的高度      

（4）竖流式沉淀池的总高度为H=0.425+2.55+1.7+2.8=7.5m

（5）每个泥斗的每天排泥量

式中  θc—泥龄，θc =8d    常取θc=5～15d

参考文献

   1．《三废处理工程技术手册·废水篇》             化学工业出版社

   2.《污水生物处理新技术》    高艳玲 马达 主编    中国建材工业出版社

   3．《环境工程技术》           蒋辉       主编    化学工业出版社

   4．《环境工程专业设计指南》   张林生     主编    中国水利电力出版社

   5．《水处理工程》             蒋九龙     主编    中国建筑工业出版社

   6．《污水处理构筑物设计与计算》  韩洪军  主编    哈尔滨工业大学出版社

7．《给水排水设计手册第1册·常用资料》          中国建筑工业出版社

   8．《污水处理组合工艺及工程实利》 金兆平 余志荣 主编    化学工业出版社

   9．《给水排水工程快速设计手册》    于而捷  张杰 主编    中国建筑工业出版社