某城市污水处理厂毕业设计完整版含图纸.docx

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某城市污水处理厂毕业设计完整版含图纸

设计说明书

一、环境条件

见设计任务书的设计资料一栏。

二、处理工艺的选择

该城镇污水处理厂主要是用于处理城区生活污水和部分工业废水，且对氮磷的去除有一定要求。

按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，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。

故该设计应选取二级强化处理。

鉴于SBR工艺具有以下特点：

（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。

SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。

由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。

这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。

（2）处理效果好。

SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的（尽管是处于完全混合状态中），随时间的延续而逐渐降低。

反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。

（3）有较好的除磷脱氮效果。

SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。

（4）污泥沉降性能好。

SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。

同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。

（5）SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。

均适用于本设计，故选取SBR工艺作为本设计的水处理工艺。

三、污水厂的主要工艺流程

出水

进水

四、设计说明

1、格栅和提升泵房

设置方式：

粗格栅→泵房→细格栅

格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。

由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用选择GH型回转格栅。

粗格栅运行参数：

栅前流速0.5m/s，过栅流速0.8m/s，栅条宽度0.02m，格栅间隙数27，水头损失0.07m，每日栅渣量0.823m3/d；细格栅运行参数：

栅前流速0.5m/s，过栅流速0.8m/s，栅条宽度0.01m，栅前渠道水深0.4m，格栅倾角60o，栅间隙数66，水头损失0.2m，每日栅渣量1.18m3/d。

对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。

污水经提升后入曝气沉砂池。

然后自流进入各工艺池，提升泵房采用2台（1用1备）型号为YC300LXL-780-11的水泵，其主要性能参数为：

流量545-900m3/h，扬程9-12m，转速980r/min，效率78%。

配套电机及功率为Y250M-37，叶轮名义直径335mm。

其中细格栅计算草图如下：

2、沉砂池

沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。

平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。

故本设计采用平流式沉砂池。

污水经立式污水污物泵提升后经细格栅，进入钟式沉砂池，共两组对称与提升泵房中轴线布置，每组分为两格。

设计参数为：

沉砂池长度9m，池总宽1.2m，有效水深0.96m，贮砂斗容积0.178m3（每个沉砂斗），斗壁与水平面倾角为600，斗高0.68m，斗部上口宽1.23m。

草图如下：

3、SBR反应池

本设计中为进水时间1h；曝气时间h；有效反应时间4h；沉淀时间1h；滗水时间0.5h；除磷厌氧时间0.5h，一个周期TN=6h，经过预处理的污水由配水井连续不断地进入反应池，反应区内安照“进水、闲置、曝气、沉淀、滗水”程序运行。

本设计采用SBR反应池4座，并联运行，运行周期为6h。

单座尺寸为55m*15m*5.5m.反应池内最小水深2.9m,滗水高度1.1m，内设微孔曝气头。

采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af=0.5m2，曝气头个数为1000个；滗水高度1.56m，滗水速度为0.694m3/s

4、污泥泵房

污泥泵选三台（两用一备），单泵流量Q>2Qw/2＝13.07m3/h。

选用1PN污泥泵Q7.2－16m3/h，H：

14-12m，功率为3kW

4、污泥浓缩池

污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积。

为后续处理创造条件。

浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。

这里使用重力浓缩—辅流式污泥浓缩池。

浓缩后的污泥采用带式压滤机处理污泥，最后产生的干泥运往垃圾焚烧厂处理。

设计参数：

设计流量：

每座1344.4kg/d，采用2座，进泥浓度10g/L，污泥浓缩时间13h，进泥含水率99.0%，出泥含水率96.0%，池底坡度0.08，坡降0.28m，贮泥时间4h，上部直径9.5m，浓缩池总高4.68m，泥斗容积5.86m3。

5、贮泥池

设贮泥池1座，贮泥时间12h，选用1PN污泥泵两台，一用一备，单台流量Q7.2～16m3/h，扬程H14～12mH2O，功率3kW。

五、处理构筑物平面布置

处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置。

污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室等，其建筑面积按具体情况而定，在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输，保证30%以上的绿化。

为保证污水处理厂二期扩建工程的实施，在厂区留有一定面积的扩建空间。

六、高程计算

为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。

根据SBR反应池的设计水面标高，推求各污水处理构筑物的水面标高，根据和处理构筑物结构稳定性，确定处理构筑物的设计地面标高。

七、参考资料

《水污染控制工程实践教程》彭党聪主编化学工业出版社；

《水污染控制工程》下册高廷耀、顾国维主编高等教育出版社；

《给水排水工程专业工艺设计》南国英张志刚主编化学工业出版社

《环保设备设计与应用》罗辉主编高等教育出版社

《给水排水设计手册（第九册）专用机械》第三版上海市政工程设计研究院主编中国建筑工业出版社

设计计算书

一、设计流量

生活污水量：

近期30000*200*10-3*1.7=10200（m3/d）；

远期60000*200*10-3*1.7=20400（m3/d）

工业污水量：

近期5000*1.3=7500（m3/d）；

远期10000*1.3=13000（m3/d）

总污水量：

近期17700（m3/d）；远期33400（m3/d）

取设计污水量Q=20000（m3/d）

二、粗格栅

1、主要设计参数

栅条宽度：

S=10mm

栅条间隙宽度：

b=20mm

过栅流速：

v=0.8m/s

栅前渠道流速：

0.5m/s

栅前渠道水深：

h=0.5m

格栅倾角：

α=60°

数量：

1座

单位栅渣量：

W1=0.07m3/103m3

2、工艺尺寸

（1）格栅尺寸

过栅流量：

Q1=Q=20000m3/d=0.2314m3/s

栅条间隙数：

取n=27

有效栅宽：

B=S（n+1）+bn=0.01*（27+1）+0.02*27=0.8m

进水渠道宽度B1：

要求B1*h*v>Qmax

取B1=0.6m

（2）格栅选择

选择GH型回转格栅；

实际过流速度：

m3/s

（3）栅渠尺寸

栅渠过水断面S：

m2

栅槽总长度：

其中

H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m

α1指进水渐宽部分的展开角，一般取20°

3、水头损失

格栅断面为锐边矩形断面（β=2.42）

格栅水头损失：

栅后槽总高度：

H=h+h1+h2=0.5+0.07+0.3=0.87m

h2—栅前渠超高，一般取0.3m

4、栅渣量

对于栅条间距b=20.0mm的中格栅，城市污水中取每单位体积污水拦截污物为W1=0.07m3/103m3，每日栅渣量为

Kz—生活污水流量的总变化系数

拦截污物量大于0.3m3/d，宜采用机械清栅。

三、细格栅

污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。

1、主要设计参数

Q=20000m3/s，S=10mm，b=10mm

过栅速率：

v=0.8m/s

栅前渠道流速：

0.5m/s

栅前渠道水深：

0.4m

倾角：

α=60°

数量：

1座

单位栅渣量：

W1=0.07m3/103m3

2、工艺尺寸

（1）格栅尺寸

栅条间隙数：

取n=66

有效栅宽：

B=S（n+1）+bn=0.01*（66+1）+0.01*66=1.31m

进水渠道宽度B1：

要求B1*h*v>Qmax

取B1=0.8m

（2）格栅选择

选择GH型回转格栅；

实际过流速度：

m3/s

（3）栅渠尺寸

栅渠过水断面S：

m2

栅槽总长度：

其中

H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m

α1—进水渐宽部分的展开角，一般取20°

3、水头损失

格栅断面为锐边矩形断面（β=2.42）

格栅水头损失：

栅后槽总高度：

H=h+h1+h2=0.4+0.2+0.3=0.9m

h2—为栅前渠超高，一般取0.3m

4、栅渣量

对于栅条间距b=10.0mm的中格栅，城市污水中取每单位体积污水拦截污物为W1=0.01m3/103m3，每日栅渣量为

m3/d

污物的排出采用机械装置：

Ø300螺旋输送机，选用长度l=6.0m的一台。

四、平流式沉砂池

1、设计参数

污水在池内的流速：

v=0.3m/s；

最大流量时，污水在池内的停留时间t=45s；

有效水深：

0.25-1.0m，池宽>0.6m；

池底坡度：

0.02

2、计算公式

（1）长度：

L=vt=0.2*45=9m

（2）水流断面面积：

（3）池总宽B：

设格数n=2，每格宽0.6m，则B=1.2m

（4）有效水深：

（5）贮砂斗所需容积

X—城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106m3（污水）；

T—排砂时间间隔，这里T=2d；

设每一个有两个沉砂斗：

（6）贮砂斗各部分尺寸

设斗的截面为正方形，取贮砂斗高h3´=0.5m，底宽b1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，则贮砂斗上口宽b2为

贮砂斗的容积V1为

S1、S2—分别为贮砂斗上口和下口的面积

（7）贮砂室的高度h3：

设采用重力排砂，池底坡度i=6%，坡向砂斗，则

（8）池总高h

h=h1+h2+h3=0.3+0.96+0.68=1.94m

（9）核算最小流速vmin

3、沉砂量

五、SBR反应池

1、硝化所需要的最低好氧污泥龄θS,N（d）

µ—硝化细菌比生长速率（d-1），t=15℃时，µ=0.47d-1。

fs—安全系数，取fs=2.0。

T—污水温度，T=15℃。

2、系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5kgN/kgBOD5

TNi—进水总氮浓度，TNi=30mg/