污水处理厂课程设计.doc

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第一章课程设计（论文）任务书

I、课程设计（论文）题目：

某市污水处理厂设计（14万m3/d）

II、课程设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：

（一）工程概况

某城市拟建一污水处理厂，处理厂位于长江以北，污水经污水厂处理达标后排入长江。

（二）自然条件

拟建污水厂地区地形平坦，当地主导风向――东北风；

气温――历年平均为29.4℃，极端最高气温40.2℃，极端最低气温－8℃。

降水量――历年平均降水量为1459.8mm，最多1970.2mm，最少985.2mm。

（三）基本资料

全市现状日均排放污水量为14万m3，其中生活污水6万m3，工业废水8万m3。

全市现没有城市污水处理厂，只是若干个污染特别严重的工厂自备有小规模的污水处理设施。

雨水不需污水处理厂处理，直接排放。

污水量的总变化系数按室外排水设计GBJ14——87取值。

污水水质如下：

项目

COD

BOD5

SS

NH3-N

TP

数值

240mg/L

130mg/L

195mg/L

40mg/L

3.8mg/L

（三）设计要求（学生在规定的时间内，独立完成下列成果）：

1.完成设计计算书一份，书写整齐并装订成册。

包括：

计算依据的资料，各构筑物的计算，并附有草图。

2.绘制工艺流程图、平面布置图、高程布置图，主要构筑物工艺构造图各1张，图幅为2号。

要求布局合理、比例协调、线条粗细分明、字体工整，文字书写一律采用仿宋字，严格按制图标准作图。

III、课程设计（论文）工作内容及完成时间：

1、确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。

2、进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。

3、进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。

完成时间：

2012年11月19日―――2012年11月30日

Ⅳ主要参考资料：

（1）室外排水设计规范GB50014-2006；

（2）地表水环境质量标准GB3838-2002；

（3）城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002；

（4）污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999；

（5）城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-93；

（6）城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89；

（7）泵站设计规范GBT50265-97。

（8）教材及有关资料。

第二章城市污水处理厂设计

2.1污水厂选址

未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。

所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。

而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。

最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。

在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。

厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。

选择厂址应遵循如下原则：

1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米；

2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方；

3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方；

4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力；

5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁；

6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区；

7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。

2.2工艺流程

1.污水处理工艺流程

处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。

水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。

设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水

体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。

城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。

生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。

按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。

一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30%左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。

二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。

一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。

当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。

具体的流程为：

污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去除SS45%,BOD25%。

污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点进水的阶段曝气法。

在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。

二沉池出水经加氯处理后，排入水体。

2.污泥处理工艺流程

污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。

这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。

污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。

具体过程为：

二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。

一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。

二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外，可用做农业肥料。

消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。

本设计采用的工艺流程如下图所示。

第三章处理构筑物工艺设计

3.1设计流量的确定

1.最大日最大时流量（设计最大流量）

=6000=0.694

=8000=0.926

综合生活污水总变化系数取，取=1.3

则综合生活污水最大日最大时流量=*=1.3*0.694=0.902

工业污水最大日最大时流量=1.2*0.926=1.111

则总的污水流量Q=+=0.948+1.111=2.013

3.2泵前中格栅设计计算

中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。

1.格栅的设计要求

（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：

1）人工清除25～40mm

2）机械清除16～25mm

3）最大间隙40mm

（2）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s.

（3）格栅倾角一般用450～750。

机械格栅倾角一般为600～700.

（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s.

（5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。

在无当地运行资料时，可采用：

1）格栅间隙16～25mm适用于0.10～0.05m3栅渣/103m3污水；

2）格栅间隙30～50mm适用于0.03～0.01m3栅渣/103m3污水.

（6）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。

2.格栅尺寸计算

设计参数确定：

设计流量=1.007m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算；

栅前流速：

=0.7m/s，过栅流速：

=0.9m/s；

渣条宽度：

s=0.01m，格栅间隙：

e=0.02m；

栅前部分长度：

0.5m，格栅倾角：

α=60°；

单位栅渣量：

=0.05栅渣/污水。

设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。

（1）确定格栅前水深：

根据最优水力断面公式计算得:

栅前槽宽==1.70m，则栅前水深h===0.85m，取h=0.9m

（2）栅条间隙数：

，取n=58

（3）栅槽有效宽度：

B0=s（n-1）+en=0.01×（58-1）+0.02×58=1.73m

考虑0.4m隔墙：

B=2B0+0.4=3.86m

（4）进水渠道渐宽部分长度：

进水渠宽：

（其中α1为进水渠展开角，取α1=）

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

（6）过栅水头损失（h1）

设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：

=0.103m

其中：

=

：

水头损失；

k：

系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；

：

阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42。

（7）栅后槽总高度（H）

本设计取栅前渠道超高=0.3m，则栅前槽总高度=h+=0.9+0.3=1.2m

H=h++=0.9+0.103+0.3=1.30m

（8）栅槽总长度

L=++0.5+1.0+/tanα

=2.93+1.47+0.5+1.0+1.2/tan60°

=6.60m

（9）每日栅渣量

在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：

＞0.2，所以宜采用机械清渣。

3.3污水提升泵房设计计算

1.提升泵房设计说明

本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。

污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及，最后由出水管道排入江河。

设计流量：

Q=2.013=2013L/s

1）泵房进水角度不大于45度。

2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。

如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m，作为主要通道宽度不得小于1.2m。

3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15m×12m，高12m，地下埋深7m。

4）水泵为自灌式。

2.泵房设计计算

各构筑物的水面标高和池底埋深计算见第五章的高程计算。

污水提升前水位43（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位53.96m（即细格栅前水面标高）。

所以，提升净扬程Z=53.96-43=10.96m

水泵水头损失取2m，安全水头取2m

从而需水泵扬程H=15m

再根据设计流量2.013m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用5台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程18m，转速990r/min，功率90kw），四用一备，流量：

集水池容积：

考虑不小于一台泵5min的流量：

取有效水深h=1.3m，则集水池面积为:

泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为12m×12m,泵房为半地下式

地下埋深7m，水泵为自灌式。

3.4泵后细格栅设计计算

1.细格栅设计说明

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。

细格栅的设计和中格栅相似。

2.