某城市50000td污水处理厂设计.doc

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1、水污染控制工程实习 污水处理厂设计目 录一、 课程设计说明1二、 课程设计任务书1三、 污水处理工艺流程说明1四、 工艺流程设计21、 设计流量计算22、 设备计算2 2.1、格栅2 2.2、提升泵房4 2.3、沉砂池5 2.4、沉淀池7 2.5、曝气池及其附属设备9 2.6、二沉池及其附属设备15五、 平面布置18六、 高程布置及计算18七、 构建筑物设备一览表21八、 设计总结22九、 参考文献22附录（一）附录（二）一、课程设计的内容和深度污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面等得到锻炼。针对一座城市污水处理厂，要求对设计流程的

2、主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，完成设计计算说明书和一个污水处理流程设计图。设计深度为初步设计的深度。二、课程设计任务书1、设计题目城市污水处理厂某处理流程工艺设计2、基本资料（1）污水量及水质污水处理水量及污水水质分别如下，不同同学按不同数据给出如下:处理水量：学号后两位20 +1000 m3/h=1900，COD： + 600=650；BOD： + 300=360；SS： + 100=140；(2)处理要求污水处理后应符合以下具体要求：BOD520 mg/L;SS20 mg/L(3)处理工艺流程根据所学知识自选流程，合理安排各处理环节，工艺完整，理论可行。（4）气象与水文资料风向

3、：多年主导风向为东北风气温：最冷月平均为5；最热月平均为32.5；极端气温，最高为41.9，最低为-1。（5）厂区地形污水厂选址在64-66m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。3.设计内容 对工艺构筑物格栅、沉砂池等设计选型、计算； 主要处理设施（沉淀池、曝气池、二沉池等）的工艺计算；4.设计成果设计计算说明书一份（30页以内，包括计算书，内容详尽说明设计计算，高程计算，选型及其方法，可手写，可打印，内容科学性和完善性将影响评分）；工艺流程图，厂区平面图（以全厂为此唯一流程作图），高程图。三 污

4、水处理工艺流程说明污水处理工艺流程说明：1、工艺方案分析：本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。2、工艺流程四 工艺流程设计1、设计流量： 平均流量：Qa= =0.527 m3/s 总变化系数：Kz= (Qa平均流量，L/s) = =1.355 设计流量Qmax： Qmax= KZQa=1.3550.527 =0.714 m3/s 2、 设备设计计算2.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或

5、污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。在该设计中城市排水系统为暗管系统，且中途有泵站，仅在泵前格栅间设置中格栅。格栅型号：平面型，倾斜安装机械格栅,格栅的平面以及剖面图如下图所示设计参数：栅条宽度s10.0mm 栅条间隙宽度d=20.0mm 栅前水深h0.5m过栅流速u=1.0m/s 栅前渠道流速ub=0.5m/s =60格栅建筑宽度b取b2m进水渠道渐宽部分的长度(l1)：设进水渠宽b11.5m 其渐宽部分展开角度20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)：通过格栅的水头损失(h2)：格栅条为带半圆的矩形栅条, 故k=3, 则：栅后槽总高度(h总)：

6、设栅前渠道超高h1=0.3m 取h2=0.096m栅槽总长度(L):取为3m每日栅渣量W：设每日栅渣量为0.08m3/1000m3，取K21.36采用机械清渣。2.2、 提升泵房2.2.1、 水泵选择设计水量61689.6m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备)扬程/m流量/(m3/h)转速/(r/min)轴功率/kw效率/%20950145090902.2.2 、 集水池、容积按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积、面积取有效水深，则面积、泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，经核算集水池面积远大于潜污泵的安装要求。电泵检修采用移动吊架。2.3、沉砂池沉砂池的作用是从污水中去

7、除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。选型：平流式沉砂池图形如下图所示（图中尺寸不代表所计算尺寸）设计参数：设计流量，设计水力停留时间水平流速1、 长度：2、 水流断面面积：3、 池总宽度：沉砂池分两格，每格宽度B=1.785m有效水深4、 沉砂斗容积：T2d，X0.06L/M35、 每个沉砂斗的容积(V0)设每一分格有2格沉砂斗，则6、 沉砂斗各部分尺寸：设贮砂斗底宽b10.5m；斗壁与水平面的倾角60，贮砂斗高h31.0m7、贮砂斗容积：(V1)8、沉砂室高度：(h3)设采用重力排砂，池底坡度i6，坡向砂斗，则9、池总高度：(H) h1为超高取0.3m10、核算最小流

8、速,最少用一格 (符合要求)2.4、 初沉池初沉池的作用室对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。选型：平流式沉淀池平面图如下图所示设计参数：1、 池子总面积A，表明负荷取2、 沉淀部分有效水深h2 取t1.5h3、 沉淀部分有效容积V4、 池长L 取V=5mm/s5、 池子总宽度B6、 池子个数，宽度取b6m7、 校核 (符合要求)8、 污泥部分所需总容积V已知进水SS浓度=140mg/L初沉池效率设计50，则出水SS浓度设污泥含水率98，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重9、 每格池污泥所需容积V10、污泥斗体积，11、 污泥斗以上梯形部分污泥容积V212、 污泥斗和梯形部分容积13、 沉

9、淀池总高度H 取11m2.5、曝气池池型：传统污泥法采用推流式鼓风曝气曝气池构筑物如下图所示设计参数1、设计最大流量Q=0.714m3/s2、设计进水水质COD=650mg/L；BOD5(S0)=360mg/L；SS=140mg/L；3、设计出水水质BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L、 BOD5污泥负荷0.3kgBOD5/(kgMLSSd)、 回流污泥浓度取SVI=140ml/g; XR=106/SVI=106/140=7142.86mg/L、 污泥回流比R=50%、 混合液悬浮固体浓度、 反应池容积V、 反应池总水力停留时间、 反应池主要尺寸反应池总容积设反应池2组，单组池容

10、有效水深单组有效面积采用5廊道式推流式反应池，廊道宽单组反应池长度校核： (满足) (满足)取超高为1.0m，则反应池总高（8）污泥泥龄：每天排放的剩余污泥量，用污泥泥龄算：（9） 反应池进、出水系统计算 进水管单组反应池进水管设计流量管道流速管道过水断面面积管径取出水管管径DN700mm校核管道流速 回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QR渠道流速得A=0.189m2 管径d=0.49m取回流污泥管管径DN600mm 进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量孔口流速孔口过水断面积孔口尺寸取进水竖井平面尺寸 出水管。单组反应池出水管设计流量管道流速管道过水断面积管径取出水管管径DN1000

11、mm校核管道流速（10） 曝气系统设计计算 曝气池需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度4.8m，氧转移效率EA20，计算温度T=20，此时水中溶解氧饱和浓度为9.17mg/L.大气压P=1.013MPa;修正系数a=0.5; =0.8(0.70.98)；进水处氧的溶解度c=2mg/L；F=0.95扩散器出口处的绝对压力：Pd=p+9.8103H=1.013105+9.81034.8=1.48105Pa好氧反应池平均时供气量 所需空气压力p经计算得式中选用5台鼓风机，4台使用，一台备用，则单个鼓风机风量：10735m3/h 曝气器数量计算(以单组反应池计算)

12、按供氧能力计算所需曝气器数量。 供风管道计算供风干管道采用环状布置。流量流速管径取干管管径微DN800mm单侧供气(向单侧廊道供气)支管流速管径取支管管径为DN300mm双侧供气流速管径取支管管径DN=450mm（11） 污泥回流设备污泥回流比污泥回流量设回流污泥泵房1座，内设2台潜污泵(1用1备)污泥流速为0.7m/s管径取管道管径DN=500mm水泵扬程根据竖向流程确定。（12） 混合液回流设备 混合液回流泵混合液回流比混合液回流量每座泵房内设3台潜污泵(2用1备) 混合液回流管。混合液回流管设计泵房进水管设计流速采用管道过水断面积管径取泵房进水管管径DN800mm校核管道流速泵房压力出水

13、总管设计流量设计流速采用2.5、 二沉池设计参数二沉池是为了沉淀曝气池中所产生的污泥，或者生物滤池中脱落的生物膜，因此在二沉池中的沉淀方式一般为絮凝沉淀。为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。设计图形如下二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2h，表面负荷为1.5m3/（m2h-1）。1) 池体设计计算. 二沉池表面面积二沉池直径， . 池体有效水深. 混合液浓度 ，回流污泥浓度为为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h，二沉池污泥区所需存泥容积Vw采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H

14、2为0.5m。. 二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m二沉池边总高度取5m. 校核径深比沉淀池直径与水深的有效之比为6至12二沉池直径与水深比为，符合要求2) 进水系统计算. 进水管计算单池设计污水流量进水管设计流量v为泵的出水流速1.03m/s得d=0.7m选取管径DN700mm，流速. 进水竖井进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.20.5m/s出水口尺寸0.51.5m,共6个，沿井壁均匀分布。出水口流速3) 出水部分设计a 单池设计流量b 环形集水槽内流量c 环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2集

15、水槽宽度取起集水槽点水深为集水槽终点水深为d 出水溢流堰的设计采用出水三角堰（90），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O).每个三角堰的流量三角堰个数三角堰中心距（单侧出水）4) 排泥部分设计 单池污泥量总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量剩余污泥量 集泥槽沿整个池径为两边集泥五 平面布置（1）总平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。

16、工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。（2）总平面布置结果总平面布置参见附图1（平面布置图）。六 高程布置及计算（1）高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系

17、统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。（2）高程布置结果由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，

18、则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。总高程布置参见附图2高程图。（3）高程计算h1沿程水头损失 h1=il, i坡度 i=0.004h2局部水头损失 h2=h150% h3构筑物水头损失设排水口的出水高度为地面，即距地面3m,标高为-3ma、 巴氏计量槽 H=0.3m巴氏计量槽标高 -2.7000m b、 二沉池高程损失计算h3=0.40mH= h3=0.40m沉淀池相对地面标高 -2.3000mc、 曝气池高程损失计算l=57.5mh1=il=0.00457.5=0.23mh2= h150%=0.115mh3=0.50mH3=h1+h2+h3=0.275+

19、0.1375+0.60=0.845m曝气池相对地面标高 -1.4550m平流式沉淀池高程损失计算l=27mh1=270.004=0.108mh2=0.054mh3=0.40mH=0.562m平流式沉淀池相对地面标高 -0.8930md、 平流式沉砂池高程损失计算l=10mh1= il=0.00410=0.04mh2= h150%=0.02mh3=0.2mH4=h1+h2+h3=0.04+0.02+0.20=0.26m沉砂池相对地面标高 -0.6330me、 污水提升泵高程损失计算l=10mh1= il=0.00410=0.04mh2= h150%=0.02mh3=0.20mH6=h1+h2+h

20、3=0.04+0.02+0.20=0.26m污水提升泵相对地面标高 -3.6330m格栅高程损失计算L=3mh1= 0.012mh2= h150%=0.006mh3=0.20mH5=h1+h2+h3=0.012+0.006+0.20=0.218m格栅相对地面标高 -3.4150m 七、构建筑物和设备一览表：序号名称规格数量设计参数1格栅LB =3.00m2m1座设计流量Qd=45600m3/d栅条间隙栅前水深过栅流速2进水泵房L B =20m 13m1座设计流量Q=0.714 m3/s单泵流量Q= 856.8m3/h选泵扬程H= 20mH2O1mH2O=9800 Pa3平流沉砂池LBH=10m

21、3.57m2.5m1座设计流量Q0.714m3/s水平流速v= 0.2m/s有效水深H1= 1 m停留时间T= 50 S4平流式初沉池LBH=27m4706m11m8座表面负荷q= 2.0m3/(m2h)停留时间T= 1.5h有效水深3m5曝气池LBH =57.5m40m6m2座污泥回流比为0.5有效水深5.0m污泥负荷为0.3BoD5/kg*d6辐流式二沉池DH=28.4m5m2座设计流量Q= 0.528m3/S表面负荷q= 1.5m3/(m2h)停留时间T= 2 h池边水深H1=3 m十、 设计总结 在这次为期两周的的课程设计中，我们在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，

22、我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在设计过程中，我们学会了很多学习的方法。而这正是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践 而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟地面对需要面对的事情。与队友的合作更是一件快乐的事情，只有彼此都付出，彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。而团队合作也是当今社会最提倡的。在这次设计中我和同学经

23、过分工，阅读了大量的资料才可以把这次的设计完美结束。因为由于时间的紧缺和复习的繁忙，并没有做到最好，但是，最起码我们没有放弃，它是我们的骄傲！相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。我们的激情永远不会结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有的成功和快乐。快乐至上，享受过程，而不是结果！认真对待每一个步骤，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在实时测量技术试验上学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的！。 九、 参考文献： 1、给水排水设计手册第五册城镇排水，中国建筑工业出版社 2、环保设备及应用，化学工业出版社，3、水质工程学，中国建筑工业出版社，2005年4 污水处理工程设计，化学工业出版社，2003年5、给水排水设计手册，中国建筑工业出版社，2004年6、污水处理厂工艺设计手册，化学工业出版社，2003年7 、三废处理设计手册（废水卷），化学工业出版社8、室外排水设计规范GBJ14-879、给排水制图标准GB/T50106-200123