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1、 课 程 设 计 （水污染控制技术课程设计专周）系 别：专 业：学生姓名: 学 号:设计题目： 小区生活污水处理设计 起 迄 日 期: 指 导 教 师:目录一、废水来源及特点3二、水质水量及处理要求3三、工艺方案的确定3四、工艺流程设计54. 1 工艺流程图54. 2 各单元功能说明5五、各处理构筑物的设计计算75.1格栅间的设计计算75.1.1 设计说明75.1.2 设计计算85.2沉砂池设计计算95.2.1 设计说明95.2.2 沉砂池设计计算105.3、集水池115.4、SBR反应池115.5、消毒池145.5.1 设计说明145.5.2 设计计算14结论16参考文献16一、废水来源及特
2、点该污水主要为某小区生活污水，生活污水包括厨房、洗浴、洗衣等废水以及冲厕所等污水，其成分及变化取决于居民的生活状况、水平和习惯。小区污水不同于城市污水(常包括部分工业废水)，属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为：水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性好，处理难度小。小区生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征稳定但浑浊、色深而且有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含大量的细菌、病菌和寄生虫卵。在生活污水中，所含固体物质约占总物质量的0.1-0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物）约占3/5-2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5
3、），占2/5-1/3，此外，生活废水中还有氮磷等物质。二、水质水量及处理要求1.污水水量：30000 m3/d 2.污水处理站进水水质安一般生活污水水质设计，出水水质达到国家规定的一级排放标准。及污水综合排放标准(GB8978-96)3.设计日处理水量拟定进水水质指标如下项目COD mg/LBOD mg/LNH3-N mg/L动植物油mg/LSS mg/L进水水质350-450 180-250 35-40 40 200-300 处理后出水水质表项目COD mg/LBOD mg/LNH3-N mg/L动植物油mg/LSS mg/L出水水质60201510 应采用机械清渣5.2沉砂池设计计算5.2
4、.1 设计说明沉砂池的作用是从污水中去除砂子等比重较大的颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池可分为平流式、竖流式、曝气式沉砂池三种基本形式。沉砂池设计中，必需按照下列原则： （1）城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。 （2）设计流量应按分期建设考虑： a) 当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； b)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算； c) 合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 （3） 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65吨/立方米，粒径为0.2mm以上的颗粒为主。 （4）城市污水的
5、沉砂量可按每10立方米污水沉砂量为30立方米计算，其含水率为60%，容量为1500kg/立方米。 （5）贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55排砂管直径应不小于0.3m。 （6）沉砂池的超高不宜小于0.3m 。 （7）除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。5.2.2 沉砂池设计计算(1)设计流量Qmax=4200 m3/d=0.486 m3/s，设计水力停留时间t=50s，水平流速v=0.25m/s(2)池子长度L（3）水流断面面积A（4）池子的总宽度Bm 有效水深取=1m (5)沉砂量VX城市污水沉砂量，m3/1
6、06 m3污水，取X=30 m3/106 m3K城市污水流量总变化系数，K=1.4T沉砂周期，d,取T=2d (6)每个砂斗所需容积Vo m3 n砂斗个数，设沉砂池每个格含含两个沉砂斗，有2个分格，沉砂斗个数为4个(7)沉砂斗各部分尺寸:设贮砂口底宽=0.5m;斗壁与水平的倾角为，贮砂斗高=0.5m沉砂斗上口宽m（8）沉砂斗容积：（9）沉砂室高度：设采用重力排沙，池底坡度i=6%,坡向砂斗，则m两沉砂斗之间的平台长度，m，取=0.2m(10)池总高度：H= =0.3+1+0.80=2.1m超高，m，取=0.3m5.3、集水池 设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水泵5
7、min的出水量,即:V0.347m3/s560=104.1m3,可将其设计为矩形，其尺寸为3m5m，池高为7m，则池容为105m3。同时为减少滞流和涡流可将集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。5.4、SBR反应池污水进水量30000m3/d，进水BOD5=230mg/L，水温1230，处理水质BOD5=20mg/L1参数拟定：BOD污泥负荷：NS=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);反应池数：n=4;反应池水深：H=5m;主预反应区容积比：9：1排出比：1/m=1/3;活性污泥界面以上最小水深：=0.5m;2曝气池运行周期反应器个数=4，周期时间t=4，每周期处理水
8、量=2625 m3每周期分为进水、曝气、沉淀、排水4个阶段。其中进水时间=1.5h根据滗水器设备性能，排水时间=0.5hMLSS取4000mg/l，污泥界面沉降速度：1.33(m/s)曝气滗水高度=1.7m，安全水深=0.5m，沉淀时间为曝气时间：=6-1.5-1.7-0.5=2.3h反应时间：进水曝气沉淀排水排泥闲置1.5h 2.3h 1.7h 0.5h0.5h-1h3反应池容积计算：a污泥量计算：MLSS=MLVSS/0.75=QSr/0.75Ns=30000*(230-20)/(1000*0.75*0.15)=56000kg设沉淀后的污泥SVI=150ml/g，污泥的体积则为1.2*SV
9、I*MLSS=10080m3bSBR池反应池容积计算：SBR池反应池容积 V=Vsi+Vf+Vb式中Vsi代谢反应污泥的容积Vf反应池换水容积Vb保护容积Vf为换水容积Vf=30000/24*2=2500m3Vs=10080m3单池的污泥容积为：Vsi=10080/4=2520m3则V=Vsi+Vf+Vb=5020+Vbc反应器的尺寸构造如下：设计反应池为长方形方便运行，一端进水一端出水，SBR池单池的平面面积为50*25m2，水深5m，池深5.5m。单池的容积为V=50*25*5=6250m3，推算出保护容积为Vb=1230m3。总的容积为4*6250=25000m3d反应器的运行水位计算如
10、下：排水结束时水位：h1=3.0m基准水位h2=3.5m高峰水位h3=5m警报，溢流水位：h4=5+0.5=5.5m污泥界面：h5=h1-0.5=3-0.5=2.50m4需氧量计算：R=aQSr+bVXV表3-2生活污水的ab的取值a：0.420.53，b：0.180.11。此设计中a=0.5；b=0.12R=0. 5*30000*0.21+0.12*30000*0.21/0.12=9450kg/dRmax=R1.4=13230kg/d 曝气时间以4.5h计，则每小时的需氧量为：13671/24*4.5=2481kgO2/h每座反应池的需氧量=2481/4=620kg/h5鼓风曝气量及设备选型
11、：设计算水温30，混合液DO浓度为2mg/L。池水深5.5m，微孔曝气头距池底0.8m，则淹没水深为4.7m。根据需氧量、污水温度以及大气压的换算，供氧能力为EA=10%a.计算曝气池内平均溶解氧饱和度，即Pb=1.013*105+9.8*103*4.8=1.48105Pa =19.3%确定20和30（计算水温）的氧的饱和度：Cs(20)=9.17mg/L;Cs(30)=7.63mg/L根据上述公式Csb(30) =9.09mg/L Csb(20) =10.95mg/L标准需氧量 =781kg/lb求供气量：Q=SOR/0.3EA=13016.67m3/h=216.94m3/min用六台鼓风机
12、，4用2备，则每台鼓风机的供气量为：每座需气量Q=Q/4=3254.17m3/h鼓风机房出来的干管在相临的SBR池边上设置两根分管，两根分管分别设置10根支管，每根支管设置40个曝气器，每池共计400个曝气器，全池1600个曝气器。5.5、消毒池5.5.1 设计说明污水经过一级或二级处理后，水质大大改善，但细菌含量仍须进一步去除，并存在有病原菌的可能，因此，在排放水体前，应进行消毒处理。5.5.2 设计计算（1）、接触池容积1）消毒池池长L=28m，每格池宽b=4.0m，长宽比L/b=7接触消毒池总宽B=nb=44.0=16.0m接触消毒池有效水深设计为H1=3m实际消毒池容积V为V=BLH1
13、=2816.03=504m3满足要求有效停留时间的要求。（3）、投药方式，搅拌设备造型根据所投药量宜采用重力投加，挂壁式搅拌设备结论 本次的设计中，小区生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征稳定但浑浊、色深而且有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含大量的细菌、病菌和寄生虫卵。针对小区生活污水的特点，以及设计要求和设计条件，我通过阅读大量的相关资料，结合国内现有的水处理工艺及已有的技术水平，认为采用SBR法处理小区生活污水相对经济实用。从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看，SBR称得上简易、快速、低耗的污水处理工艺。与连续式活性污泥法比较，SBR法具有以下特点：
14、SBR装置结构简单，运转灵活，操作管理方便。投资省，运行费用低。Ketchum等人的统计结果表明：采用SBR法处理小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资30%。可抑制丝状菌生长繁殖，不易发生污泥膨胀，污泥指数SVI较低，有利于活性污泥的沉淀和浓缩。SBR处于好氧/厌氧的交替运行过程中，能够在去除碳物质的同时实现脱氮除磷。SBR处理工艺系统布置紧凑、节省占地。运行稳定性好，能承受较大的水质水量冲击。各项运行控制参数都能通过计算机加以控制，易于实现系统优化运行。参考文献张统，环境科学与工程进展丛书-SBR及其变法污水处理与回用技术，北京，化学工业出版社，2003王燕飞编，水污染控制技术，第二版，北京，化学工业出版社，2008郑俊、吴浩汀、程寒飞编，曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例，北京，化学工业出版社，2002高俊发 王社平主编 污水处理厂工艺设计手册，第一版。北京：化学工业出版社，环境科学与工程出版中心出版，2005。高俊发，王彤编，城镇污水处理及回用技术，北京，化学工业出版社，2003张建丰 编，活性污泥法工艺控制，中国电力出版社，2007赵建国，王怀玉，王存海编，对SBR池和CASS池的研究与改进环境保护，2004吕炳南，董春娟编，污水好氧处理新工艺，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，2007陈英旭编，环境学，中国环境科学出版社，200515