《水污染控制工程》课程设计-某城市污水处理厂二级处理工艺设计.doc
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1、目 录1 设计任务书1.1 设计题目1.2 设计目的1.3 设计资料1.4 设计内容和步骤1.4.1 根据原始资料计算污水处理厂的设计流量、水质和确定污水处理程度。1.4.2 根据当地自然条件和上述计算,确定污水处理方法和污水污泥流程以及有关处理构筑物。1.4.3 设计和计算各主要处理构筑物1.4.3.1 格栅、沉砂池(平流、曝气)1.4.3.2 初次沉淀池(平流、辐流、竖流)1.4.3.3 生物处理构筑物1.4.3.4 污泥处理1.4.3.5 总平面图设计1.5 设计成果1.5.1 设计说明书2 工艺流程的选择2.1 水质2.1.1 污水处理厂进、出水水质指标2.2 污水、污泥处理工择2.2
2、.1 处理工艺流程选择应考虑的因素2.2.2 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺2.2.2.1 A2/O处理工艺2.2.2.2 氧化沟2.2.2.3 SBR工艺2.3 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较2.4 A2/O法同步脱氮除磷工艺的原理3 主要设备设计计算和说明3.1 格栅的设计3.1.1 格栅间隙数3.1.2 格栅宽度3.1.3 进水渠道渐宽部分的长度3.1.4 出水渠道渐窄部分的长度3.1.5 通过格栅的水头损失3.1.6 栅后明渠总高3.1.7 格栅槽总长度3.1.8 每日总栅渣量3.1.9 进水与出水渠道3.2 集水井和进水泵房的设计3.2.1 水泵选择3.2.2 集水
3、池3.2.2.1 容积3.2.2.2 面积3.2.3 泵位及安装3.3 沉砂池的设计3.3.1 沉砂池长度3.3.2 水流过水断面面积3.3.3 尘沙池宽度3.3.4 沉砂池所需容积3.3.5 每个沉砂斗容积3.3.6 沉砂斗各部分尺寸3.3.7 沉砂室高度3.3.8 沉砂池总高度3.3.9 验算最小流速3.3.10 进水渠道3.3.11 出水管道3.3.12 排砂管道3.4 初沉池的设计3.4.1 沉淀池表面积3.4.2 沉淀部分有效水深3.4.3 沉淀部分有效容积3.4.4 沉淀池长度3.4.5 沉淀池宽度3.4.6 沉淀池格数3.4.7 校核长宽比及长深比3.4.8 污泥部分所需容积3.
4、4.9 每格沉淀池污泥部分所需容积3.4.10 污泥斗容积3.4.11 沉淀池总高度3.4.12 进水配水井3.4.13 进水渠道3.4.14 进水穿孔花墙3.4.15 出水堰3.4.16 出水渠道3.4.17 进水挡板、出水挡板2.4.18 刮泥装置3.5 A2/O工艺流程设计3.5.1 设计参数3.5.1.1 水力停留时间3.5.1.2 曝气池内活性污泥浓度3.5.1.3 回流污泥浓度3.5.1.4 污泥回流比3.5.1.5 TN去除率3.5.1.6 内回流倍数3.5.2 平面尺寸3.5.2.1 总有效容积3.5.2.2 平面尺寸3.5.3 进出水系统3.5.3.1 曝气池的进水系统3.5
5、.3 2 曝气池的出水设计3.5.4 其他管道的设计3.5.4.1 污泥回流管3.5.4.2 消化液回流管3.6 二沉池的设计3.6.1 沉淀池表面积3.6.2 沉淀池直径3.6.3 沉淀池有效水深3.6.4 径深比3.6.5 污泥部分所需容积3.6.6 沉淀池总高度3.6.7 进水管的计算3.6.8 进水竖井计算3.6.9 稳流筒计算3.6.10 出水槽计算3.6.11 出水堰计算3.6.12 出水管3.6.13 排泥装置3.6.14 集配水井的设计计算3.6.14.1 配水井中心管直径3.6.14.2 配水井直径3.6.14.3 集水井直径3.6.14.4 进水管管径3.6.14.5 出水
6、管管径3.6.14.6 总出水管3.7 污泥量计算3.7.1 初沉池污泥量计算3.7.2 剩余污泥量计算3.7.2.1 曝气池内每日增加的污泥量3.7.2.2 曝气池每日排出的剩余污泥量 3.8 浓缩池的设计,2.8.1 中心进泥管面积3.8.2 中心进泥管喇叭与反射板之间的缝隙高度3.8.3 浓缩后分离出的污水量3.8.4 浓缩池水流部分面积3.8.5 浓缩池直径3.8.6 有效水深3.8.7 浓缩后剩余污泥量3.8.8 污泥斗容积3.8.9 浓缩池总高度3.8.10 溢流堰3.8.11 溢流管3.8.12 排泥管3.9 贮泥池的设计3.9.1 贮泥池设计进泥量3.9.2 贮泥池的容积3.9
7、.3 贮泥池高度3.9.4 管道部分3.10 消化池的设计3.10.1 每座一级消化池容积3.10.2.1上椎体高度 3.10.2.2 下椎体高度3.10.2.3 消化池总高度3.10.3 各部分容积3.10.4 二级消化池容积3.10.5 平面尺寸计算3.10.5.1 集气罩表面积3.10.5.2 池顶表面积3.10.5.3 池壁表面积3.10.5.4 池底表面积3.10.6 消化后的污泥量计算3.10.6.1 一级消化后污泥量3.10.6.2 二级消化后污泥量3.10.6.3 二级消化池上清液排放量3.10.7 消化后的污泥量计算3.10.7.1 一级消化后污泥量3.10.7.2 二级消化
8、后污泥量3.10.7.3 二级消化池上清液排放量3.11 脱水池的设计3.11.1 脱水后污泥量计算3.11.2 脱水机的选择4 设计计算结果汇总表参考文献后记1 设计任务书 1.1 设计题目 某城市污水处理厂二级处理工艺设计1.2 设计目的通过该设计,使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。以巩固和深化课程内容;熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料,培养学生的分析问题、解决问题和独立工作的能力;并进一步提高学生的计算、绘图和编写说明书的基本技能。1.3 设计资料1.3.1 污水处理厂修建于城市的东南郊,南临某河,厂区周围工程地质良好;1.3.2 污水日平均处理水量: 9万m3d,设
9、计人口50万,污水的总变化系数均为 1.2,污水性质与生活污水类似。1.3.3 生活污水和工业污水混合后的水质预计为: BOD5 = 280 mg/L, SS = 300 mg/L, COD = 550 mg/L ,氨氮 50mgL,总磷6 mg/L,pH 6-9 ;1.3.4 出水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)二级排放标准;1.3.5 规划污水处理厂的面积约 25550 m 2,厂区设计地坪绝对标高采用 5.00m ,处理厂四角的坐标为:X 0 , Y 140 ; X 0 , Y 0 ;X 175 , Y 140 ; X 190 , Y 0 。1.3.6 污水
10、处理工艺方案自定(不需要进行多方案比较)1.4 设计内容和步骤:该设计基本按初步设计要求,设计污水处理流程,对处理构筑物进行较详细的工艺计算,绘制必要的图纸,提出所需的主要设备。1.4.1 根据原始资料计算污水处理厂的设计流量、水质和确定污水处理程度。1.4.2 根据当地自然条件和上述计算,确定污水处理方法和污水污泥流程以及有关处理构筑物。1.4.3 设计和计算各主要处理构筑物:1.4.3.1 格栅、沉砂池(平流、曝气)1.4.3.1.1 确定格栅型式及间隙宽度,计算格栅宽度、长度、设置高度、水头损失及拦污量,选择垃圾清除措施。1.4.3.1.2 确定沉砂型式,池内水平流速及流行时间,计算沉砂
11、池长度、宽度及格数;(1) 污水最小流量(按规定50%平均日流量计)校核最小流速;(2) 计算沉砂量和沉砂斗容积,确定清除沉砂方法;(3) 绘制1:501:100的格栅,沉砂池草图,标上各部分尺寸;1.4.3.2 初次沉淀池(平流、辐流、竖流) (1) 选定沉淀池型式,选择设计参数计算各部尺寸;(2) 选定进出水形式,并进行计算;(3) 计算污泥量,设计污泥斗,选定排泥方法、布置排泥斗;(4) 绘制1:100-1:200初沉池草图,标上各部分尺寸。1.4.3.3 生物处理构筑物 (1) 确定运行方式,选定污泥负荷及污泥浓度,计算容积;(2) 确定构筑物各部分尺寸(3)设计计算二次沉淀池,内容同
12、初沉池。(4) 绘制1:1001:200生物处理构筑物、二沉池单体图。1.4.3.4 污泥处理本课程设计根据所选方案在流程图中画出污泥处理流程,并做设计计算。1.4.3.5 总平面图设计污水处理厂总平面设置:包括处理构筑物的平面布置、生产性辅助建筑物(鼓风机房、污泥泵房、配电间、锅炉房、机修间、化验室、仓库等)及生活福利建筑(办公室、车库、宿舍、食堂、传达室等)的布置。(某些未经设计的构筑物,仅需示意,如集水井、污水泵房);(1)平面布置应尽量紧凑,在规定的范围内结合远期发展布置,并应考虑施工上的方便;(2) 厂内应有道路通向各构筑物,以便运输; (3) 厂内应充分绿化,以改善卫生条件和美化环
13、境。(4) 本课程设计平面图上不要求做管线布置。1.5 设计成果1.5.1 设计说明书1.5.1.1 整理后的说明书应按标准格式书写。1.5.1.2 处理构筑物的设计与计算应按流程的先后次序分章节编写。1.5.1.3 对所采用的设计数据(反映了设计者的设计思想及设计原则)应做必要的说明。1.5.1.4 说明书要求A4纸打印,计算草图要求按比例绘制构筑物纵剖面图(平面图),用计算机CAD制图并标上各部分尺寸。1.5.1.5 图纸要求(手绘)(2#)污水处理厂总平面图比例自定(参考值:1:500),并附有图例,建筑物名称及必要的说明,要求写工程字。2. 工艺流程的选择2.1 水质2.1.1污水处理
14、厂进、出水水质指标序号项目指标进 水出 水1BOD5280 mg/L20 mg/L2COD550 mg/L60 mg/L3SS300 mg/L20 mg/L4NH3N50 mg/L5 mg/L5TP6 mg/L1 mg/L6pH2.2 污水、污泥处理工艺选2.2.1 处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下,所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时,还需要考虑各处理单元构筑物的形式,两者互为制约,互为影响。污水处理工艺流程的选定,主要以下列各项因素作为依据:污水的处理程度;工程造价与运行费;当地的各项条件;原污水的水量与
15、污水流入工程。该污水处理厂日处理能力约9万m3d,属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2/O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺:A/O工艺,A2/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺。2.2.2 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮
16、工艺该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除,应采用二级强化处理。根据城市污水处理和污染防治技术政策推荐,以及国内外工程实例和丰富的经验,比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有:A2/O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合,都是比较实用的除磷脱氮工艺。2.2.2.1 A2/O处理工艺(如下图所示) 二沉池内回流污泥回流图1 2/工艺厌氧 好氧 缺氧 (1)A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写,它是厌氧缺氧好氧生
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- 水污染控制工程 水污染 控制工程 课程设计 城市 污水处理 二级 处理 工艺 设计
