5万吨污水处理厂设计.docx
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5万吨污水处理厂设计
《环境工程综合设计》课程设计
题目:
50000m3/d城市污水处理厂设计
院(系):
化学与环境工程系
专
班
学
姓
业:
环境工程
级:
号:
名:
指导教师:
完成时间:
2006年01月10日
课程设计成绩评定表
课程设计评分(按下表要求评定)
设计说明书
质量
(50分)
图纸质量
(30分)
任务完成
情况
(10分)
学习态度
评分项目
合计
(10分)(100分)
得分
指导教师评语
指导老师签名:
年月
日
教研室主任审核意见
教研室主任签名:
年月日
课程综合设计任务书
1.1课程综合设计题目
50000m³/d城市污水处理厂设计
1.2原始资料
1.处理流量Q=50000m³/d
2.水质情况:
BOD5=230mg/LCODcr=400-500mg/LSS=280mg/LpH=6-9
1.3出水要求
污水处理厂的排放指标为:
BOD5:
30mg/L;CODcr:
120mg/;
SS:
30mg/L;
1.4设计容
1.案确定
PH:
6.0~9.0
按照原始资料数据进行处理案的确定,拟订处理工艺流程,选择个处理构筑物,说明
选择理由,进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明,论述其优缺点,编写设计案说明
书。
2.设计计算
进行各处理单元去除效率估算;各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数
或参考有关手册选用;各构筑物的尺寸计算;设备选型计算,效益分析及投资估算。
3.平面和高程图布置
根据构筑物的尺寸,合理进行平面布置;高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草
图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料,但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则
需计算确定。
4.编写设计说明书、计算书
1.5设计成果
1.污水处理厂总平面布置图1(含土建、设备、管道、设备清单等)
2.处理工艺流程图1
3.主要简单构筑物(沉砂池、初池、曝气池、二沉池)平面、剖面图2
4.设计说明书、计算书一份
第一章污水处理案确定..................................................1
1城市污水概论.............................................................................................................1
1.1气象与水文资料:
...............................................................................................1
1.2厂区地形:
...........................................................................................................1
2工艺流程比选、确定说明...........................................................................................1
2.1案设计原则.......................................................................................................1
2.3污水处理工艺........................................................................................................1
2.2工艺案分析:
...................................................................................................2
第二章构筑物设计计算....................................................4
1格栅..............................................................................................................................4
2平流式沉砂池...............................................................................................................5
3配水井..........................................................................................................................6
4厌氧池、缺氧池、曝气池...........................................................................................6
4.1设计参数...............................................................................................................6
2
4.2设计计算,采用A/O工艺....................................................................................6
5配水井........................................................................................................................12
6二沉池........................................................................................................................12
6.1设计参数.............................................................................................................12
6.2池体设计计算.....................................................................................................12
6.3进水系统计算.....................................................................................................12
6.4出水部分设计.....................................................................................................13
6.5排泥部分设计.....................................................................................................14
7污泥泵站.....................................................................................................................14
8污泥浓缩池.................................................................................................................15
9贮泥池.......................................................................................................................16
10脱水间.......................................................................................................................16
第三章平面布置及高程布置的设计.........................................17
1平面布置.....................................................................................................................17
1.1总平面布置原则.................................................................................................17
1.2总平面布置结果.................................................................................................17
2高程布置及计算.........................................................................................................17
2.1高程布置原则.....................................................................................................17
2.2高程布置结果.....................................................................................................18
2.3高程计算.............................................................................................................18
第四章投资估算、效益分析...............................................20
1构建筑物和设备..........................................................................................................20
2成本估算.....................................................................................................................21
3效益分析.....................................................................................................................22
3.1环境效益.............................................................................................................22
3.2社会效益.............................................................................................................22
3.3.经济效益.............................................................................................................22
第五章电气自动化说明...................................................24
1概述............................................................................................................................24
2自控仪表设计原则.....................................................................................................24
3自控系统的组成.........................................................................................................24
3.1中央管理计算机.................................................................................................25
3.2现场控制器.........................................................................................................25
3.3控制式.............................................................................................................25
总结....................................................................26
参考文献................................................................27
课程综合设计
第一章污水处理案确定
1城市污水概论
城市污水是排入城市排水系统的污水的总称。
主要由城市生活污水和工业废水组成,在合流制排水
系统中还包括雨水,在半分流制的排水系统中还包括初期雨水。
城市污水中的污染物质,按化学性质来
分,可分为无机性污染物质(如无机酸,碱、盐及重金属元素)和有机性污染物质(如腐殖质、脂肪等);
按物理形态来分,可分为悬浮固体、胶体和溶解物质,不同城市的污水中所含物质总类与形态不同,城
市生活污水和工业废水的比例不同,其污水性质亦不同。
1.1气象与水文资料:
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6~7m。
年平均水温:
20℃
1.2厂区地形:
污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右,平均地面标高为20m。
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224m,南北长276m。
2工艺流程比选、确定说明
2.1案设计原则
1、积极采用新技术、新设备,使技改后设备运行更可靠、更稳定,维修更便,服务年限更长。
2、做到占地面积少,投资少,运行费用低。
3、自动化程度高,劳动强度低,操作便。
4、处理过程中不产生二次污染,出水达标排放。
2.3污水处理工艺
污水处理工艺比较如表2-1所列
1
课程综合设计
氧化沟法
(1)处理流
程简单,构筑
物少,基建费
用较省;
(2)处理效
果好,有较稳
定的脱氮除
磷功能;
(3)对高浓
度工业废水
有很大的稀
释能力;
(4)有抗冲
优点击负荷的能
力;
(5)能处理
不易降解的
有机物,污泥
生成较少;
(6)技术先
进成熟,管理
维护比较简
单;
(7)国工
程实例多,容
易获得工程
管理经验
(1)处理构
筑物较多;
AB法
表2-1污水处理工艺比较
A/O法
2
A/O法
SBR法
(1)曝气池的体积较
小,基建费用相应降
低;
(2)污泥不易膨胀,
达到一定的拖氮、除
磷效果;
(3)抗冲击负荷的能
力较强
(1)流程简单,只有
一个污泥回流系统和
混合液回流系统,基
建费用低;
(2)反硝化池不需要
外加碳源,降低了运
行费用。
(3)A/O工艺的好氧
池在缺氧池之后,可
以使反硝化残留的有
机污染物得到进一步
去除,提高出水水质。
(4)缺氧池在前,污
水中的有机碳被反硝
化菌利用,可降低其
后好氧池的有机负
荷。
同时缺氧池中进
行的反硝化反应产生
的碱度可以补偿好氧
池中进行硝化反应对
碱度的需求。
(1)基建费用低,具
有较好的拖氮、除磷
功能;
(2)具有改善污泥沉
降性能,减少污泥排
放量;
(3)具有提高对难降
界生物有机物去除效
果,运转效果稳定;
(4)技术先进成熟,
运行稳妥可靠;
(5)管理维护简单,
运行费用低;
(6)国工程实例
多,容易获得工程管
理经验
(1)其脱氮除磷的
厌氧、缺氧和好氧
不是由空间划分,
而是用时间控制
的;
(2)不需要回流污
泥和回流混液,不
设专门的二沉池,
构筑物少;
(3)占地面积少
(1)脱氮效率不高,
(1)容积及设备利
用率较低(一般低
于50%);
(1)处理构筑物较
(2)操作、管理、
多;
(2)回流污一般为70%~80%。
若沉
泥溶解氧较淀池运行不当,则会
(1)构筑物较多;
缺点高,对除磷有在沉淀池发生反硝
(2)污泥产生量较
(2)需增加回流系
一定的影响;化反应,造成污泥上多;
(3)容积及浮,使处理水水质恶
设备利用率化。
不高
统;
维护较复杂;
(3)自动化程度
高,对工人素质要
求较高;
(4)国工程实例
少;
(5)脱氮、除磷功
能一般;
2.2工艺案分析:
2.2.1工艺案分析:
本项目污水处理的特点为:
①污水以有机污染为主,BOD/COD=0.57~0.48,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;②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型
城市污水值。
针对以上特点,以及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,以采用生化处理最为经济。
由于将
来可能要求出水回用,处理工艺尚应硝化,考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低,不必完全脱氮。
根据
2
国外已运行的中、小型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,可采用"A/O活性污泥法"。
2.2.2工艺流程
2
课程综合设计
垃圾脱水打包外运
砂水分离器
排砂
混合液回流
进水
格
栅
配
水
井
平
流
沉
沙
池
厌缺好
氧氧氧
池池池
空气
污泥回流
二
沉
池
出
水
泵
站
出水
污泥外运
上清液
污泥脱水间
剩
余
污
泥
配水井
贮泥池
污泥浓缩池
厂区污水回流泵房
图1-1废水处理工艺流程图
3
课程综合设计
第二章构筑物设计计算
设计流量:
平均流量:
Q=50000t/d50000m/d=2083.3m/h=0.58m/s
3
3
3
a
总变化系数:
K=
z
27.
Qa
0.11
(Qa-平均流量,L/s)
27.
580
0.11
=
=1.34
∴设计流量Qmax:
333
Qmax=Kz×Qa=1.34×50000=67000m/d=2791.7m/h=0.776m/s
1格栅
格栅设在处理构筑物之前,主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物,保证后续处理系统的正
常运行。
一般情况下,分粗细两道格栅。
格栅型号:
链条式机械格栅
设计参数:
栅条宽度s=10.0mm
过栅流速u=1.0m/s
n
栅条间隙宽度d=20.0mm
栅前渠道流速ub=0.55m/s
栅前水深h=0.8m
=60°
qVmax•sin0.776sin60
dvh0.020.40.8
106(个)
格栅建筑宽度b
bs(n1)d•n0.01(1061)0.021063.17m
进水渠道渐宽部分的长度(l1):
设进水渠宽b1=2.5m其渐宽部分展开角度=20°
l
1
bb1
2tg1
32.2.5
2tg20m
0.96m
取b=3.2m
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2):
l2051.l=0.48m
通过格栅的水头损失(h2):
格栅条断面为矩形断面