污水厂课程设计.docx
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污水厂课程设计
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
13.5万吨/日污水处理厂设计
学生学院
土木与交通工程学院
专业班级
给排水科学与工程2014级1班
姓名
温涛
学号
3114003875
一、课程设计的内容
根据所给定的原始资料，设计某城市污水处理厂，该设计属初步设计。
设计的内容有：
1.设计流量的计算。
2.污水处理工艺流程的选择。
3.污水处理构筑物与设备型式的选择。
4.污水处理构筑物的工艺计算。
5.污水处理厂的总平面布置和高程布置。
6.编写设计说明书和计算书。
7.绘制污水处理厂的总平面布置图和高程布置图。
8.绘制构筑物工艺图。
二、课程设计的要求与数据
要认真阅读课程设计任务书，并复习教材有关部分章节并熟悉所用规范、手册、标准图等文献资料。
要求设计选用参数合理，计算正确；说明书要有污水处理厂处理工艺流程与处理构筑物型式选择的理由，污水处理厂的总平面布置图和高程布置图要有详尽的阐述。
叙述简明扼要，文理通顺；设计计算书、说明书包括必要的计算公式、草图和图表。
图纸内容完整，布局合理，制图要规范。
保证在规定时间内，质量较好地完成任务书中所规定的设计任务。
三、课程设计应完成的工作
应完成上述课程设计的内容，达到初步设计的程度。
提交设计成果，包括设计计算书、说明书与设计图纸。
设计图纸有：
（1）污水处理厂平面布置图（1张）；
（2）污水处理厂污水、污泥处理流程高程布置图（1张）；（3）绘制构筑物工艺图（1张）。
四、课程设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
熟悉设计任务书，查阅设计参考资料；污水设计流量的计算
大学城教学楼，图书馆、网络
6.26-6.26
2
污水处理工艺流程的确定；
处理构筑物型式的选择
大学城教学楼
6.27-6.27
3
污水处理构筑物的工艺计算
大学城教学楼
6.28-6.29
4
污水处理厂的平面布置；
处理流程高程布置
大学城教学楼
6.30-7.1
5
编制设计说明书和设计计算书
大学城教学楼
7.2-7.2
6
绘制污水厂平面布置图与高程布置图
大学城教学楼
7.3-7.5
7
绘制构筑物工艺图
大学城教学楼
7.6-7.7
五、应收集的资料与主要参考文献
任务书给出的原始资料、手册、标准、规范与有关的专著。
主要参考资料：
1.于尔捷、张杰主编，《给水排水工程快速设计手册.排水工程》，中国建筑工业出版社，1999；
2.北京市市政工程设计研究总院，《给水排水设计手册》（第5册，城镇排水），第二版，北京；中国建筑工业出版社，2003；
3.中国建筑工业出版社编，《给水排水工程师常用规范选》（上册），北京；中国建筑工业出版社，1994；
4.上海市建设和交通委员会主编 ，《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2014年版），北京；中国计划出版社，2014；
5.崔玉川，马志毅、王效承等编，《废水处理工艺设计计算》，北京；水利电力出版社，1994（10）；
6.娄金生等编著，《水污染治理新工艺与设计》，北京；海洋出版社，1999（03）；
7.孙力平等编著；《污水处理新工艺与设计计算实例》，北京；科学出版社，2001（05）；
8.张自杰主编，《排水工程》（下册），中国建筑工业出版社，2000（06）。
发出任务书日期：
2017年6月26日指导教师签名：
计划完成日期：
2017年7月7日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
附录
一、设计资料：
1.南方某城市污水处理厂处理规模为13.5万m3/d。
2.城市污水的水质如下表所示：
（除pH外，其余项目单位为mg/L）
项目
BOD5
CODCr
SS
TN
NH4+-N
TP（以P计）
pH
150
300
200
35
25
3.5
6~9
3.城市污水从南面进入污水处理厂，污水处理后排入北面的水体，要求处理后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准的B标准，即SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，CODCr≤60mg/L。
污泥处理后外运填埋。
4.污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为75.00米。
厂区的污水进水渠水面标高为72.50米。
（进水渠的宽与水深根据流量自行设计确定）
5.受纳水体洪水位标高为73.20米，枯水位标高为65.70米。
常年平均水位标高为68.20米。
6.全年平均气温21.8℃，最冷平均月气温9.7℃，最热月平均气温32.6℃，最高温度38.7℃，最低温度0.0℃。
7.夏季主风向：
东南风。
二、设计文件
（一）设计说明书、计算书
1.设计说明书
内容：
（1）概况
（2）设计原则、依据、设计要求
（3）原始资料
（4）污水处理工艺流程的确定
（5）污水处理构筑物的选型与设计要点
（6）污水处理厂平面布置与处理流程高程布置
2.设计计算书
内容：
（1）设计流量的计算
（2）污水处理构筑物的工艺计算
①格栅②沉砂池
③初次沉淀池④曝气池
⑤二沉池⑥消毒设备
⑦污泥浓缩池⑧消化池
⑨污泥干化（脱水）设备
（3）污水处理厂平面设计与处理流程高程计算
要求：
计算书应附处理构筑物的计算草图。
（二）设计图纸
1.污水处理厂平面布置图
要求：
在平面布置图上应以坐标标明构筑物和建筑物的位置，标出构筑物连接管渠、厂区给排水管道的管径或断面尺寸、坡度与长度，阀门等。
2.污水、污泥处理流程高程布置图
分别绘制污水和污泥的高程布置图，横向比例可同平面布置图，纵向比例为1：
100或1：
50。
2.11贮泥池15
第一章.设计说明书
1.概况
根据当地地形，主导风向等因素综合考虑，污水处理厂设在市区的北郊，城市污水从南面进入污水处理厂，污水处理后排入北面的水体。
在污水厂厂区内有各处理单元构筑物，连通各处理构筑物之间的管、渠与其他管线，辅助性建筑物，道路以与绿地等。
另外，污水处理厂内设有泵房，鼓风机房，办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修车间、仓库、食堂等辅助建筑物。
2.设计原则
在进行厂区平面规划时应综合考虑，合理布置，应遵循以下原则：
（1）功能分区明确，构筑物、建筑物布置紧凑，减少占地面积。
（2）连接各构筑物之间的管、渠力求便捷，畅通，避免迂回曲折。
（3）各处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求。
（4）处理后的出水就近排放，减少管线长度，节省成本。
（5）各处理构筑物之间连接的管、渠设成能够独立工作、运行。
当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后续处理构筑物仍然能够保证正常运行。
（6）设置超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。
根据规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30%。
另外，为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，应按重力流考虑为宜。
3.设计依据
《给水排水设计手册》第1、5、6、9、11册；《给排水工程快速设计手册》第2册；《排水工程》。
4.设计要求
城市污水要求处理后的水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准的B标准，即SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，CODCr≤60mg/L。
污泥处理后外运填埋。
5.原始资料
1.南方某城市污水处理厂处理规模为13.5万m3/d。
2.城市污水的水质如下表所示：
（除pH外，其余项目单位为mg/L）
项目
BOD5
CODCr
SS
TN
NH4+-N
TP（以P计）
pH
150
300
200
35
25
3.5
6~9
3.城市污水从南面进入污水处理厂，污水处理后排入北面的水体，要求处理后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准的B标准，即SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，CODCr≤60mg/L。
污泥处理后外运填埋。
4.污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为75.00米。
厂区的污水进水渠水面标高为72.50米。
（进水渠的宽与水深根据流量自行设计确定）
5.受纳水体洪水位标高为73.20米，枯水位标高为65.70米。
常年平均水位标高为68.20米。
6.全年平均气温21.8℃，最冷平均月气温9.7℃，最热月平均气温32.6℃，最高温度38.7℃，最低温度0.0℃。
7.夏季主风向：
东南风。
6.工艺流程的选择
（1）方案的比较
根据附录资料我们可以知道，对于处理后的污水不需要对于难降解有机物以与氮磷的处理没有做指标性的要求，但是对于BOD5CODCrSS的的处理只要处理其中的90%就可以达到处理要求，所以我们只需要二级处理就可以达到我们的设计需求。
二级处理一般包括以下几个主要的过程（按照水流的流向分为）：
污水—中格栅—污水泵房—细格栅—沉砂池—初沉池—生化池—二沉池—消毒
图1污水处理流程图
这些主要过中，根据我们的需求我们对于上述过程的构筑物进行我们所需要的选型，至于核心的生化工艺我们采用A-A-O法，此方法不仅能够更好的处理水中的有机物，而且还能处理水中的氮磷元素，同时根据上述附录中的资料PH在6-9适宜进行硝化、反硝化、无机磷的过度摄取过程，BOD5/TN=4.29,BOD5/TP=42.9（一般需要的BOD5/TN宜在3-5，BOD5/TP大于20认为我们的认为C源充足），所以A-A-O法对于该水质特征很好的吻合，综合来看我们的工艺流程为：
污水—中格栅—污水泵房—细格栅—沉砂池—（A-A-O）—二沉池—消毒
污泥的浓缩与脱水我们采用浓缩脱水一体机来完成。
（2）污水处理构筑物与设备的选型
6.1格栅的选型
格栅根据栅条间隙分为粗格栅（50~100mm）、中格栅（16~40mm）、细格栅（3~10mm）三种，对于格栅按照清渣方式分为人工清渣和机械清渣，该污水厂为大型污水厂我们选择机械清渣，中格栅的格栅间隙我们选择20mm，细格栅的格栅间隙我们选择5mm，格栅的安装方式有平面、曲面、阶梯式我们都选择安装比较简单的平面格栅。
6.2污水泵的选型
水泵的种类多种多样看，但是对于污水厂这种需要扬程小、流量大的特点，一般选择潜污泵，更符合我们的需求，我们选择WQ型潜水污泵
6.3沉砂池的选型
沉砂池的类型主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池，比式沉砂池，为了节省占地面积和我们不考虑平流沉砂池，下一个环节时厌氧所以也不能选择曝气沉砂池，多尔沉砂池目前国内应用的比较少，技术也不够成熟，所以综上我们考虑钟式沉砂池。
6.4二沉池的选型
沉淀池的种类有平流沉淀池，竖流式沉淀池，辐流式沉淀池，斜管沉淀池，我们将要建设的是一个大型的污水处理厂，所以斜管沉淀池和竖流式沉淀池我们将不考虑，平流式沉淀池占地较大，辐流式沉淀池对于工艺需求较高，所以综合来看，我们选择辐流式沉淀池，辐流式沉淀池有普通辐流式和向心辐流式，我们选择流速小容积利用率高的向心式辅流沉淀池。
6.5消毒
消毒的选择一般有很多种，对于没有特殊要求一般小型污水厂可以选择紫外线消毒，大型污水处理厂我们可以选择也氯消毒，故我们选择也氯消毒
第二章.设计计算书
1.设计流量的计算
从污水管网排过来的污水量为13.5万吨
Q（平均）=135000m^3/d=135000000/（24*3600）=1562.5L/s
查表我们得到总变化系数为1.3，那么最高
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