某某城市污水处理厂毕业设计完整版Word格式.docx

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二、课程设计的任务

根据已知资料，确定城市污水处理厂的工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，绘制污水处理厂的总平面布置图和高程布置图，并附详细的设计说明书和计算书。

三、设计内容及要求

1设计说明书：

说明城市概况、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程、设计参数、主要构筑物的尺寸和个数、主要设备和辅助设备的型号和数量、处理构筑物平面布置及高程计算、参考资料；

说明书应简明扼要，力求多用草图、表格说明，要求文字通顺、段落分明、字迹工整。

2设计计算书：

各构筑物的计算、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程计算等（各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册，构筑物之间的水头损失按管道长度计算）；

3设计图纸：

污水处理厂总平面布置图和高程布置图各一张。

总平面布置图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、相互距离；

各构筑物之间的连接管道及场区内各种管道的平面位置、管径、长度、坡度；

其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等；

污水污泥处理高程中标出各种构筑物的顶、底、水面以及重要构件的设计标高、地面标高等。

四、设计资料

1城市概况——江南某城镇位于长江冲击平原，占地约6.3km2，呈椭圆形状，最宽处为2.4km，最长处为2.9km。

2自然特征——该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为0.5‰，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.9～5.0m，地坪平均绝对标高为4.80m。

属长江冲击粉质砂土区，承载强度7～11t/m2，地震裂度6度，处于地震波及区。

全年最高气温40℃，最低-10℃。

夏季主导风向为东南风。

极限冻土深度为17cm。

全年降雨量为1000mm，当地暴雨公式为i=（5.432+4.383*lgP）/（t+2.583）0.622，采用的设计暴雨重现期P=1年，降雨历时t=t1+mt2,其中地面集水时间t1为10min，延缓系数m=2。

污水处理厂出水排入距厂150m的某河中，某河的最高水位约为4.60m，最低水位约为1.80m，常年平均水位约为3.00m。

3规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。

规划人口：

近期30000人，2020年发展为60000人，生活污水量标准为日平均200L/人。

工业污水量近期为5000m3/d，远期达10000m3/d，工业污水的时变化系数为1.3，污水性质与生活污水类似。

生活污水和工业污水混合后的水质预计为：

BOD5=200mg/L，SS=250mg/L，COD=400mg/L，NH4＋-N=30mg/L，总P=4mg/L；

要求达到的出水水质达到国家污水综合排放二级标准。

规划污水处理厂的面积约25600m2，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。

污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，进水泵房处沟底标高为绝对标高0.315m，坡度1.0‰，充满度h/D=0.65。

初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。

五、国家污水综合排放二级标准（GB8978-1996）

对于城镇二级污水处理厂：

BOD5=30mg/L，SS=30mg/L，COD=120mg/L，NH4＋-N=25mg/L，总P=1mg/L

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

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=