某城市污水处理厂工艺设计 (2).doc

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1、第一章 绪论31.1设计题目31.2设计资料31.3设计内容41.4设计成果51.5设计要求51.6主要参考文献5第二章 工艺流程图62.1 设计方案的选择与确定62.2 工艺流程说明6第三章 构筑物设计及计算83.1格栅的设计83.2提升泵房103.3细格栅103.4旋流沉砂池113.5氧化沟123.6二沉池153.7接触池163.8计量槽173.9污泥浓缩池173.10贮泥池183.11脱水房19第四章 污水处理厂总体设置204.1平面布置204.2污水处理厂高程布置21第五章 总结22第一章 绪论1.1设计题目某城市污水处理厂工艺设计1.2设计资料（1）流量的确定根据给排水设计手册中城镇

2、综合生活用水定额表格选取(见表1-2-1)。总变化系数根据查出的流量进行内插法对比计算得出（表1-2-2）。进水量日平均流量56000m3/d，总变化系数KZ为1.4，最大设计流量Qmax=78400m3/d。表1-2-1 综合生活用水定额特大城市大城市中、小城市一210-340190-310170-280二150-240130-210110-180三140-230120-200100-170注：1.居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水和排水系统及程度等因素综合考虑确定。对给排水系统完善地区可按用水定额的90%计。一般地区可按用水定额的80%。2.特大

3、城市指市区和近郊区非农业人口100万以上的城市；大城市指市区和非农业人口50万以上不满100万的城市；中小城市指市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。3.一区包括：贵州、四川、湖北、湖南江西、福建、台湾上海、云南江苏、安徽；二区包括：黑龙江、济宁、辽宁、北京、天津：三区包括：新疆、青海、西藏、内甘肃。表1-2-2 生活污水量总变化系数平均日流量(L/S)5154070100200500=1000KZ2.32.01.81.71.61.51.41.3（2）水质 COD400mg/L、BOD250mg/L、SS200mg/L、氨氮45mg/L、磷6mg/L、PH：69（3）处理要求 出水水质达到城

4、镇污水处理厂污染物排放标准中的一级B标准COD:60mg/L BOD:20mg/L SS：20mg/L 氨氮（以N计）：8mg/L总磷（以P计）：1mg/L 表1-2-3去除效率项目CODBODSS氨氮PpH进水mg/L4002502004566-9执行标准mg/L602020816-9去除率（%）859090 83846-9（4）气象及工程地质风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm； 蒸发量多年平均为每年1800mm； 地下水水位，地面下67m。年平均水温：20场区地形：设计中地面标高为155.00m，进水管底标高151.75m，出水排放水位153.00m1.3设

5、计内容（1）对工艺构筑物选型作说明（2）主要处理设施的设计计算（3）污水处理厂平面和高程布置1.4设计成果（1）设计计算说明书一份(2)设计图纸：污水处理厂平面布置图（1：500）：图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸；各构筑物之间的连接管道及场区内各种管道的平面位置；高程布置图：（横向无比例，纵向1：50-100）：图中标出各种构筑物的顶、底、水面以及地面标高等。1.5设计要求（1）设计流程合理，设计参数正确（2）设计说明书条理清楚，字迹工整，计算准确，并附设计计算示意图（3）图纸表达准确、规范1.6主要参考文献（1）教材水污染控制工程（2）给水排水设计手册（3）环境工程设计手册（4）废水

6、厌氧处理工程（5）本专业相关杂志第二章 工艺流程图2.1 设计方案的选择与确定服务人数：250000人，人均用水定额280L/d，生活污水定额为用水定额的80%。氧化沟工艺具有以下优点：（1）水力停留时间长，有机负荷低（2）处理效果稳定，出水水质好，同时硝化反硝化，有一定的抗冲击负荷能力。（3）管理简化，运行简单。剩余污泥量少，污泥处理费用低。（4）与其它工艺相比，产生臭味小。2.2 工艺流程说明进水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池氧化沟二沉池接触池出水 栅渣 栅渣 污泥泵房 消毒剂 砂 砂水分离 脱水间贮泥池 污泥浓缩池构筑物的原理、作用 粗格栅：泵前设置粗格栅的作用是保护水泵，而明渠格栅的作用则

7、是保护后续处理系统的正常工作。目前普遍的做法是将泵前格栅均做成明渠格栅。采用机械清渣时，由于机械连续工作，格栅余渣较少，阻力损失几乎不变，因此，格栅前后通常不设渐变段。 提升泵房：提升污水。旋流沉砂池：旋流沉砂池时利用机械力控制水流流态、加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。 氧化沟：20世纪50年代开发的氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，在沟槽中设有机械曝气和推进装置，进行硝化和反硝化，处理效果稳定，出水水质好。二沉池：保证出水的水质，又保证污泥的回流。 污泥回流：保证曝气池所需要的污泥浓度。接触池：又名消毒池保证污水安全排放或者回用的最后环节。污

8、泥浓缩池：降低含水率，减少污泥体积，增加含固率，降低费用。贮泥池：调节泥污平衡。 污泥脱水：将污泥的含水率降低至百分之八十五以下，减小体积。第三章 构筑物设计及计算3.1格栅的设计格栅作用是：截留污水中较大的漂浮物和悬浮物，保护水泵。此方案采用机械清渣方式。阻力损失几乎不变，不设渐变段。格栅间隙数：=格栅槽总宽度：B=0.01*34+0.02*35=1.04m通过格栅的水头损失： =0.76*1*1*0.866/2/9.8 =0.033m =3*0.033=0.099m栅后槽的总高度： =1.2+0.3+0.1=1.6m格栅的总长度： =1+0.5+1+0.5+1.6/1.7 =3.88m每日

9、栅渣量： =0.9*0.07*86400/1.4/1000 =3.9m/d图3-1：格栅表3-1：XQ1100型机械格栅 设备宽度水流速度电动机功率1100mm0.31m/s0.75kw有效栅宽有效间隙安装角度1000mm20mm603.2提升泵房水泵选择：单台流量：=0.9*3600/2=1634m/h集水池： 容积：V=1650/60*5=137.5m面积：F=137.5/3=46m池长：取9m池宽：B=46/9=5.2m保护水深为1.2m，则实际水深为4.2m。水泵的扬程：污水处理厂的最高水位156.909m，高出地面1.907m，最低152.09m，低于地面2.91m，提升泵房最高水位

10、与最低水位为1.2m.提升泵扬程：H=1.907+2.91+3+1.2=9.017m表3-2-1 400QW1700-22型潜污泵参数出水口径/mm流量m3/h转速r/min轴功率kw效率%4001700740119.483.363.3细格栅格栅间隙数：=格栅槽总宽度：B=0.01*104+0.01*105=2.09m通过格栅的水头损失： =2.42*1*1*0.866/2/9.8 =0.103m =3*0.103=0.31m栅后槽的总高度： =0.8+0.3+0.3=1.4m格栅的总长度： =1+0.5+1+0.5+1.1/1.7 =3.63m每日栅渣量：=0.9*0.1*86400/1.4

11、/1000=5.55m/d表3-3：XQ2200型机械格栅 设备宽度水流速度电动机功率2200mm0.31m/s2.2kw有效栅宽有效间隙安装角度2100mm10mm603.4旋流沉砂池停留时间：30s最大设计流量时的速度：0.15m/s有效水深：2m池径：L=vt=0.15*30=4.5m水流断面面积：A=6m水力表面负荷：150m/(m.h)池径与池深比：2.25处理的流量：7.84万m/d查表选用型号30.3.5氧化沟T型氧化沟是以三条相互联系的氧化沟作为一个整体，每条氧化沟都装有用于曝气和推动循环的转唰。在三沟式氧化沟运行时，污水由进水配水井进行三条沟的进水配水切换，进水在氧化沟内，根

12、据已设定的程序进行工艺反应。图3-5：氧化沟简图硝化菌的生长速率： =0.223d最小污泥停留时间：=1/0.223=4.48d污泥停留时间：=3*4.48=13.44d由于考虑对污泥的部分稳定，实际设计泥龄为30d对应的生长速率为：实际=1/30=0.033d去除有机物和硝化所需的氧化沟的体积：水力停留时间：t=20608/78400*24=6.3h选择反硝化速率：有反硝化速率确定增加的氧化沟的体积：氧化沟的总体积：=20608+17386=37994设3组氧化沟，则每组的总体积为：37994/3=12665需氧量的确定： =27609混合要求的最小功率：P/V=0.94() =12.6w/

13、m剩余污泥量： =4121.6kg/d回流污泥量的计算：由物料平衡 进水： 式中 回流污泥量（） 回流污泥浓度，根据公式： SV1取100，取1，为10000mg/L其他符号同前。 回流比R为1.45尺寸：有效深度取3.5m，超高0.5m采用转刷曝气法，有效长度9m，则每条沟宽为27m每组沟总长：L=37994/4/3/27=117m每组沟宽：B=27*3=81m3.6二沉池1，设计参数设计流量：2.223表面负荷：1.3沉淀时间：3h沉淀池数量：4座每个沉淀池贮泥斗数量：3个池底坡度：0.02选型:平流式沉淀池沉淀区表面积：=3267/1.3=2513沉淀区有效水深：=1.3*3=3.9m沉

14、淀区有效容积：=3.9*2513=9801沉淀池长度：L=3.6vt=3.6*3.6*1.3*3=50.5m沉淀区的总宽度：B=A/4L=12.4m贮泥斗上部直径为4m，下部直径为2m，倾角为45，贮泥斗高为1m贮泥斗有效容积：V=7.33二沉池总高度： =0.3+3.9+0.3+1+1=6.5m3.7接触池水力停留时间30min廊道水流速度为0.2m/s接触池水深为3m接触池容积：V=Qt=0.9*60*30=1620m3接触池表面积：F=V/h=1620/3=540m2廊道宽：b=Q/hv=0.9/3/0.2=1.5m接触池宽：B=10b=15m接触池长：L=F/B=540/15=36m加

15、氯量：按每立方米投加10g计算，每天需要氯量：10*78400/1000=784kg3.8计量槽图3-8： 巴氏计量槽依据设计手册，当测量范围在0.32.1m3/s时，喉宽W取1m，则喉管长度L=0.5W+1.2=1.7m计量槽总长 B=0.6+0.9+1.7=3.2m依据上游水位，按以下公式求出流量上游水位通过超声液位计自动计量，并转换为相应的流量。3.9污泥浓缩池1，设计参数设计流量4121.6m3/d浓缩后含水率97%浓缩时间 18h污泥浓度 7g/L浓缩池固体通量 30kg/(m2.d)浓缩池池型 圆形辐流式2，浓缩池尺寸面积：A=4121.6*7/30=962m2直径：=35m总高度

16、： =3.1H=3.1+0.3+0.3=3.7m3，浓缩后污泥体积污泥浓缩前含水率99.2%，浓缩后每天产生污泥体积为浓缩设备：单臂旋转式刮泥机3.10贮泥池污泥量 1099m3/d贮泥池体积 V=1099*1=1099m3贮泥池尺寸 取池深4m，则面积为1099/4=275m2设贮泥池为圆形，则直径D=18.6m搅拌设备：设置液下搅拌机1台，功率5KW3.11脱水房压滤机过滤流量：1099m3/d设置3台压滤机，每天工作18小时，则每天处理量为 Q=1099/18/3=20m3/h选用DY15型带式压榨过滤机加药量以干固体的0.4%计算，W=0.4%*1099*3%*60%=0.079t/d

17、第四章 污水处理厂总体设置4.1平面布置 污水处理厂的平面布置包括：生产性的处理构筑物和泵房、药剂间、化验室等铺助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内还有道路系统、美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小。1、平面布置的一般原则：a) 按功能区分，配置得当；b) 功能明确，布置紧凑；c) 顺流排列，流程简洁；d) 充分利用地形，降低工程费用；e) 构筑物布置应该注意风向和朝向。2、单体功能要求（1）污水区的布置污水区按污水处理流程方向布置，污水进口处于厂区后部，各构筑物布局仅凑，连接管道较短。（2）污泥区的布置污泥区位于厂区前部，处于主导风向的下风向，贮气柜之间间距为防火间距。卫生条件好。生活区

18、包括办公、实验、生活、休闲场所。（3）生活区布置生活区位于厂区前部，处于主导风向的上风向，卫生条件好，生活区包括办公、实验、生活、休闲场所。4.2污水处理厂高程布置1、高程布置原则 （1）充分利用地形形势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出场外。 （2）做好污水高程布置与污泥高层布置的配合，尽量同时减少两者提升次数和高度。（3）协调好高程布置与平面布置的关系，做到继减少占地，又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。2、高程计算 总损失H=h1+h2+h3 式中h1为沿程水头损失，h1=il i坡度 h2局部水头损失 h2=0.5h1 h3构筑物水

19、头损失 通过查水污染控制工程上册水力学计算表，确定管径，坡度，进而计算总损失来确定构筑物的水面高程，同时确定提升泵房水面扬程。提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算：提升泵房前的构筑物高程计算顺推。两者差值加上泵房集水池最高水位与最低水位的差值即为提升泵房的扬程。第五章 总结通过了一周对水污染控制工程设计的学习与理解，我自己也是了解到了许多自己的不足。在这门实验课上的学习，我不仅弥补了自己在对水污染控制工程上理解的不足，还强化了我对一些知识点的认识，为了做好这个设计，自己也对许多构筑物有了更加深刻的理解，知道了它们的作用，试用条件，优缺点，还知道了它们的外形，自己也在这门课上加强了

20、CAD的操作，很久没用CAD自己都有点生疏，但是在这节课上为了更准确的画出构筑物的图形自己也把CAD操作熟悉了许多，不懂得地方也通过了向他人询问也知道了画法。在计算问题上自己有许多的问题也表现了出来，这个也通过同组人员的交流也解决了这个问题。最后在答辩这个环节让我学习到很多东西，因为以前从未有过这种环节，但是在毕业时需要答辩，所以这次答辩也让自己知道做东西也要对细节了解，不能只是照着环节来，自己也得对这些东西有些更加深入的了解，不然在答辩时就会暴露出自己的不足，所以这次答辩给自己了一个很好的作用，这样有助于通过下一次或者以后同样的事情。 经过这一周的课程设计，我深深的了解到自己知识的不足，还有

21、运用工具计算的不熟练，但是这周的收获还是不小的。 在水污染控制工艺上，我明白了污水是怎样被处理的，经过了哪些工序，哪些设备。上学期的课设是关于管路的，这次的课设是处理工艺，在开始的时候都忘记了栅前水深怎样算了，在老师的指导下并翻书看了才明白。在设计沉砂池的时候，开始想偷懒直接用旋流沉砂池，可是不明白旋流沉砂池的好处，又去看了其他两个沉砂池，最后把三个沉砂池的优缺点都记住了。我们用的主体工艺是氧化沟，和他们交流的时候发现是相对比较简单的工艺，但也只是相对简单。最后看了很多的资料，了解了各种氧化沟的优缺点才完成了主体工艺的设计。在做的过程中，有很多都是没有给出明确的具体的数值，需要去一次次的取值验算，不过这也正符合现实情况，现实情况本来就不会全部只有一个数值。在课设的时候，同学之间的互相帮助也起到了很大作用，让我不会在一个地方一直纠结。头一次答辩，因为没有经历过，终究有些紧张，但幸好老师们是比较和善的，让气氛缓和了不少。经过这次答辩，我相信在毕业答辩的时候我会做的更好。每天的设计，计算在安排下有条不紊的进行，有时候想提前完成下次的任务，可是当做完当次的任务就已经不想再动了。 五天的时间，不仅学到了知识，也让我懂得坚持，我相信以后做本专业工作的时候会轻松许多的，因为已经体会了这个过程了，可能以后会更苦，但我会坚持下去的。22