水深度处理与回用课程设计城市生活污水深度处理设计（A2/O工艺+混凝沉淀+过滤消毒）姓 名： 张 升 华 学 号： 1001040211 班 级： 城市水净化（2）班 学 院： 广东环境保护工程职业学院 指导老师： 彭 丽 花 完成日期： 2012年6月1日 广东环境保护工程职业学院Guangdong Vocational College of Environment Protection Engineering目 录第一章 绪 论31.1废水来源31.2废水的特征31.3废水的危害31.4废水处理方法41.5工艺流程6第二章 构筑物设计62.1中格栅：62.2设计提升泵房82.3沉砂池102.4初沉池122.5 A2/O反应池152.6二沉池182.7混凝沉淀212.8消毒272.9设计污泥浓缩池：29第三章 设计高程图33第四章 设计平面图33第五章 经济估算345.1土建投资估算表345.2材料及设备费用估算表345.3运行管理机制及运行费用355.4 效益分析36参考文献39谢辞40第一章 绪 论1.1废水来源分为生活污水与生产废水两大类。城镇污水包括这两大类。工业废水由于生产过程、原料、产品的不同，具有不同的性质和成分，一种废水往往含有多种成分。 根据废水的污染程度，工业废水可分为净废水和浊废水（生活污水）两类。 净废水：各种工业设备间接冷却水，仅水温升高，污染轻微，可经某些简单处理循环使用或排入水体，根据废水所含成分，可分为以下四类：无机废水、有机废水、混合废水、放射性废水。1.2废水的特征（1）、表示有机物的综合指标，如COD、BOD、TOC等值升高，水源水中这些指标值越大，说明水中有机物越多，污染越严重。例如水源水的溶解氧一般在510mg/L之间，如降低到5mg/L以下时，作为饮用水源已不合适。溶解氧小于1mg/L时，由于有机物的分解，可使水源水开始发生恶臭。又如当水源水的BOD小于3mg/L时，水质较好；到7.5mg/L时，水质较差；超过10mg/L时水质极差，此时水中溶解氧已接近于零。 （2）、氨氮浓度升高 （3）、嗅味明显 （4）、致突变性的Ames试验结果呈阳性，而水质良好的水源应呈阴性。1.3废水的危害 （1）氮水中氨氮主要来源于生活污水、农田灌溉的排水、工业废水，如合成氨废水、焦化废水等。清洁的地下水硝酸盐氮含量不高，但是深层地下水、受污染的水体含量较高。亚硝酸盐氮属于氮循环的中间产物，可与仲胺类物质反应生成致癌的亚硝胺类物质，亚硝酸盐不稳定一般天然水体含量低于0.1mg/L.水源水和饮用水中三氮（氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮）含量过高，对人体和水体水生物都有毒害作用。比如，水中氨氮超过1mg/L,会使水生生物血液结合氧的能力降低，超过3mg/L，鱼类会死亡。亚硝酸盐氮可使人体正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，失去输送氧的能力。亚硝酸盐氮还会与仲胺类反应生成致癌性的亚硝胺类物质。硝酸盐氮含量过高，可使血液中变性血红蛋白增加，还可经肠道微生物作用转变为亚硝酸盐而出现毒性作用。水源水中如存在氨氮，会造成给水处理中的加氯量大为增加，氨氮过高会导致其它消毒副产物增加等，危害人体健康。（2）嗅和味嗅和味较重的饮用水，即使经水厂处理后，口感仍很差。（3）三致物质饮用水经氯化处理后，有可能形成“三致”物质，威胁人的健康。（4）铁锰含铁、锰较高的饮用水中会产生红褐色以致出现沉淀物，会使被洗涤的衣服着色，并有金属味；另外，含铁、锰过高的水容易使铁、锰细菌大量繁殖，堵塞、腐蚀管道。（5）氟、砷某些水源因地质条件或工业污染原因会含氟或砷，氟、砷会引起人体病变。1.4废水处理方法 废水处理是指通过各种技术方法，将工业或生活废水中的污染物分离出来，或将其转化为无害物质，从而使废水得到净化，达到排放或回用标准。 由于废水处理的目的不同，可按照沉淀均质、的达标排放、循环回用等不同要求来确定不同的处理深度，根据废水深度的不同可以分为一、二、三级处理。 根据废水中污染物在处理过程中的变化特性，又可分为分理处理、转化处理、稀释处理及对废水处理产生的污泥的处理。 不同的废水采用不同的处理方法，不同的处理方法有不同的原理、设备和工艺流程、废水处理中采用的技术方法，主要为物理处理方法，化学处理方法，物理化学处理方法，生物化学处理方法。分离处理多属物理处理方法或物理化学处理方法。转化处理亦化学处理方法和生化处理方法为主，还包括消毒处理。废水的深度处理可以将不同的工艺组合成一定得处理系统，以求得到预定的处理标准。 废水处理的基本方法可以分为两类：一类是将污染物从废水中分离出去，如沉淀方法，常用的药剂有纤维球填料、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺等净水药剂。另一类是将污染物转化为无害物质或转化为可分离物质后再予以分离，如生物处理等。前者以物理方法为主。 其中，使用净水材料进行废水处理的流程如下所示:剧烈混和,使净水材料迅速分散到污水中； 接触吸附和氧化,使净水材料悬浮在污水中进行混悬吸附和氧化； 液-固分离,将净水材料从污水中分离出来，然后进行再生。 所谓物理方法，是指对天然水体或人类活动所排放的废水中，含有的一些不溶性悬浮物、油或漂浮物，利用机械力或其他物理作用将其从水中分离出来，在分离过程中不改变其性质，但达到了废水处理净化的目的。 例如:1、重力分离（1）沉淀法又叫澄清法（2）浮上法 2、离心分离法 3、过滤法（1）格栅法（2）滤网（3）砂滤 废水的化学处理方法是利用化学反应的原理，通过中和、氧化还原、混凝的作用，使废水中的污染物发生化学性质或物理形态上的变化，以便能从废水中分离回收，或是由于改变了它们的化学性质而使其无害化的一类处理方法。此类处理的对象主要是废水中可溶解的无机物和难以生物降解的有机物以及有毒有害的胶体物质。经常与生物处理方法一起用于废水的二级或有机废水的三级处理。 废水的化学处理中常用的方法有： 1、中和法 （1）酸碱中和法（2）投药中和法（3）过滤中和法 2、化学混凝法：常用的有：无机混凝法、有机混凝法和高分子混凝剂 。利用混凝法处理废水主要是用于废水处理的预处理、中间处理和深度处理的各个阶段 3、化学沉淀法：（1）中和沉淀法（2）硫化物沉淀法（3）钡盐沉淀法（4）铁氧体沉淀法 1.5工艺流程鼓风机房污泥浓缩池出水消毒池混凝沉淀池二沉池好氧池缺氧池厌氧池沉淀池沉砂池进水提升泵房中格栅第二章 构筑物设计2.1中格栅处理规模,总变化系数：K=1.2，2.1.1栅条的间隙数式中： Qmax最大设计流量， 格栅倾角，取b 栅条间隙宽度，m，取b20 mmn 栅条间隙数，个h 栅前水深，m，取h0.4m v 过栅流速，m/s,取v0.9m/s。则取48个2.1.2栅槽宽度 槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m，取0.2m设栅槽宽度则栅槽宽度 2.1.3进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽B1=0.85m，其渐宽部分开角度a1=20。2.1.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度21.5过栅水头损失式中h1过栅水头损失，m； h0计算水头损失，m； g 重力加速度，9.81m/s2； k 系数，格栅受污染物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k =3；阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时， 2.42。为了避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿。2.1.6栅后槽总高度超高 式中 H栅后槽总高度，m h栅前水深，m2.1.7栅槽总长度 2.1.8每日栅渣量计算W在格栅间隙21mm的情况下，设栅渣量为每1000 m3污水产0.07m3。 W0.2 m3/d，所以宜采用机械清渣。2.2设计提升泵房 因为流量，所以选2台潜水泵，一用一备。吸水管的长度为20米，压水管的长度为15米，吸水管与压水管相关的水力计算。吸水管用铸铁管。2.2.1吸水管：设计流速v为1.2m/s1.6m/s，本设计取1.5/s，N取600mm 校核： (满足要求：1.2m/s1.6m/s)2.2.2压水管：设计流速v未2.0m/s2.5m/s，本设计取2.4/s。，N取500 校核： （满足要求：2.0m/s2.5m/s)2.2.3扬程计算： h1 吸水管的水头损失（m），h1 = h2 压水管的水头损失（m）， h3 水位差（m)，取20m h4 自由水头（m)，取1m h5 安全水头（m)，取2m2.2.4吸水管h1a.沿程水头损失： 吸水管长20m，选用60mm管径，v=1.5/s，1000i=4.44 则：=mb.局部水头损失： 闸阀，偏心渐缩管，吸水管进口 c. 吸水管总水头损失：2.2.5压水管h2a.沿程损失： 直管长15m，选用500径，v=2.4/s,1000i=14.5 b.局部水头损失： 旋启式止回阀，渐扩管，标准铸铁90度弯头，伸缩接头 c.压水管总水头损失：2.2.6扬程：2.2.7泵的选型 根据流量和扬程，选用QW350-1000-36-160潜水泵具体参数见下表。 型号流量m/d 扬程m 功率km 转速r/min 效率QW350-1000-36-160 1000 36 160 740 78.5QW350-1000-36-160潜水泵参数2.3沉砂池2.3.1设计参数1) 最大流速为0.1m/s，最小流速为0.02m/s；2) 最大流量时，停留时间不小于20s，一般采用3060s；取1min 3) 进水管最大流速为0.3 m/s；4) 有效水深宜为1.02.0m，池径与池深比宜为2.02.5。 5) 设计水力表面负荷宜为150200m3(m2h)。2.3.2设计计算（1）沉砂池长度L（m） L=vt设v=0.3m/s t=40s