小区生活污水处理工程设计毕业论文
2022-03-11 09:03
论文总字数：9933字
毕业设计计算书
学生姓名： 仲宇 学 号： 34
所在学院： 城建学院
专 业： 给排水科学与工程
设计(论文)题目： 小区生活污水处理工程设计
指导教师： 张淑娟
2017年 6 月 5 日
一 概述
1.1基本介绍
对于某些居民生活小区，其排水系统不在城市市政管网覆盖范围内，因此其产生的污水不能被城市市政管网收集并运送至污水处理厂进行处理。基于当地的环保标准，此小区产生的生活污水需要单独处理，即通过独立的污水处理设施进行处理。此小区污水的产生特点为：水量变化大，污染物浓度偏低，可生化性高。根据规划设计，整个工程设计污水量为3000 m3/d。小区污水量处理设施管理水平不高，所以需尽量避免选用活性污泥法，以防止污泥处理带来额外的问题。
1.2 处理要求
序号 | 基本控制项目 | 要求出水水质 | 进水水质 | 去除率 |
1 | COD | 90 | 300 | 70% |
2 | BOD5 | 20 | 200 | 90% |
3 | SS | 60 | 200 | 70% |
5 | NH3-N | 10 | 40 | 75% |
6 | TP | 0.5 | 4 | 88% |
7 | PH | 6～9 | 6～9 |
1.3 方案比选
1.3.1氧化沟工艺
优点：1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负荷；5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池。
缺点：氧化沟工艺的缺点主要表现在占地和能耗方面。由于沟深的限制以及构型方面的原因，使得氧化沟占地面积大于其他较多工艺。另外，由于采用机械曝气，动力效率较低，能耗也较低。
1.4.2.A/O工艺：
优点：1．污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.工艺流程简单，既不需要投药，也无需考虑内循环，因此建设费用及运行费用都较低。5.水力停留时间短，污泥不膨胀，不沉淀。
缺点：1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。4.沉淀池容易发生磷的释放现象。
1.4.3.A/A/O工艺
优点：1.具有较好的除P脱N功能，且脱氮除磷效果明显提高；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。8.总的水力停留时间少于其他同类工艺。9.厌氧和好氧交替运行作用下，不易发生污泥膨胀。
缺点：1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高。
氧化沟法工艺处理工艺流程：
进水→粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→消毒→出水
SBR法处理工艺流程：
进水→粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒→出水
综上比较，厌氧池 氧化沟虽然一次性投资较大，但后期运营费低于SBR法，且易于管理运营，氮磷处理效果较SBR好，对于小型污水厂水质水量变化大的情况有较强的适应性，优势明显，故选择氧化沟工艺。
二 设计数据
水量计算
Q =3000m³/d=125m³/h=0.035m³/s=35L/s
Kz=2.7/35^0.11=1.83
日最大流量 Qmax=35×1.83=64.05L/s=0.064m3/s=5533.92m3/d
三 格栅
3 设计说明
格栅：格栅是由一组平行的金属格栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房水井的进口或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。
格栅的栅前流速为0.6～0.8m/s，通过格栅后流速一般为0.8～1.0 m/s，集水井流速0.5～0.7 m/s左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。格栅倾角～。
在污水处理系统(包括水泵)前，均须设置格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按格栅条净间隙，可分为粗格栅(50～100mm)、中格栅(16～40mm)、细格栅(3～10mm)、三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。
（1）格栅的栅条数量（n）
栅条间隙b=10mm=0.01m
式中：Qmax——最大设计流量，m3/s；
α——格栅安置的倾角，度，一般为45º~70º
h——栅前水深，取0.4m；
v——过栅流速，m/s取0.9m/s；
b——栅条净间隙，m，粗格栅b=50~100mm‚中格栅16~40mm‚细格栅3~10mm。
（2）格栅的建筑宽度（B）
B=S(n-1) bn (m)
=0.01×(9-1) 0.01×9
=0.17m
式中：S——栅条宽度，m，取0.01m。
栅槽的宽度一般比格栅宽0.2~0.3m，取0.2m 即0.37m
(3)通过格栅的水头损失(h1)
h1=kξ(v2/2g)sinα (m)
=3×2×（0.92/2×9.8）sin60º
=0.214
式中：g——重力加速度，m/s2；
k——考虑到由于格栅受筛余物堵塞后，格栅阻力增大的系数，一般采用k＝3；
ξ——阻力系数，其值与格栅断面形状有关，一般采用1～3。
（4）栅后槽的总高度（H）：
H=h h1 h2（m）
＝0.4 0.21 0.3
＝0.91
式中：h2—栅前渠道起高，m，一般取0.3m。
（5）栅槽总长度（L）：
设进水渠道宽：B1＝0.05m
L＝l1 l2 1.0 0.5 H1/tgα（m）
l1＝（B-B1）/2tgα1（m）
＝（0.17-0.05）/（2×tg20°）
＝0.16
l2＝l1/2＝0.08m
H1＝h h2＝0.4 0.3＝0.7m
L＝0.16 0.08 1.0 0.5 0.7/tg60°
＝2.14m
式中：H1——栅前槽高,m,H1=h h2；
l1——进水渠道渐宽部分长度，m，l1＝（B-B1）/2tgα1；
α1——进水渠道渐宽部分展开角度，一般可采用20°；
l2——栅槽与出水渠道连接渠的渐缩长度，m，l2＝l1/2。
（6）每日栅渣量计算（W）：
W＝QmaxW1×86400/（ｋ总×1000）（m3/d）
＝0.064×0.1×86400/（1.71×1000）
＝0.32m3/d gt; 0.2m3/d 所以可以使用机械清渣
式中：W1——栅渣量（m3/103m3污水），取0.03～0.1，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值；
k总——废水流量总变化系数，对生活污水参照下表。
平均流量/(L/s) | 4 | 6 | 10 | 15 | 25 | 40 | 70 | 120 | 200 | 400 | 750 | 1600 |
K总 | 2.3 | 2.2 | 2.1 | 2.0 | 1.89 | 1.80 | 1.69 | 1.59 | 1.51 | 1.40 | 1.30 | 1.20 |
四 氧化沟计算
简要介绍
氧化沟为传统活性污泥法的变型，属延时曝气类型；其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在渠内循环流动，内循环流量高达进水流量的数十倍，因此具有很强的抗冲击负荷能力，运行稳定，可不设初沉池；同时由于采用延时曝气，停留时间长，污水中的有机物被充分降解，出水水质好，而且污泥中的活性菌团已进入内源呼吸阶段，污泥产量低且稳定，无须进行污泥消化可直接进行污泥浓缩脱水。 由于氧化沟环形曝气的特点，氧化沟具有推流特性，溶解氧沿池长呈现浓度梯度，在池中形成好氧，缺氧，厌氧区，能取得较好的脱氮除磷效果。由于污水氧化时间较长，污泥负荷低，对于生化性较差的工业废水或工业废水占较大比例的城市污水具有较好的去除有机物效果。 氧化沟因其工艺特征（污泥负荷、水力负荷）决定了该工艺占地面积较大（可能是除土地利用法、氧化塘、人工湿地法以外所有生化处理工艺中占地最大的了）
本设计选用卡罗塞尔2000型氧化沟。
（1） 设计依据与要求
本设计的卡罗塞尔2000型氧化沟设计参数如下：
a．污泥负荷力：0.05～0.15
b．水力停留时间：
c．未达到污泥的好氧化稳定，污泥龄；
d．设计流量采用平均流量：=
e．设计最低水温为：10℃
f．设计最高水温为：25℃
（2）设计流量：=
序号 | 基本控制项目 | 要求出水水质 | 进水水质 | 去除率 |
1 | COD | 90 | 300 | 70% |
2 | BOD5 | 20 | 200 | 90% |
3 | SS | 60 | 200 | 70% |
5 | NH3-N | 10 | 40 | 75% |
6 | TP | 0.5 | 4 | 88% |
7 | PH | 6～9 | 6～9 |
反硝化率为
，
式中：--反硝化消耗的氮量，mg/
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