某城市日处理量6万m3污水处理工程设计环境工程课程设计.doc

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第一章设计说明书 -1-

第二章设计计算书 -3-

1确定工艺流程 -3-

2污水处理构筑物设计 -3-

第一节设计流量的确定 -4-

第二节泵前粗格栅设计计算 -4-

第三节污水提升泵房 -6-

第四节沉砂池设计计算 -6-

第五节初沉池设计计算 -8-

第六节曝气池池设计计算 -10-

第七节二沉池 -14-

第八节平流式接触消毒池与加氯间 -17-

第三章污水处理厂总体布置 -23-

1.污水处理厂高程布置 -23-

2污水处理构筑物设计一览表 -25-

-28-

课程设计

题目：

某城市日处理量6万m3

污水处理工程设计

教学院：

环境科学与工程学院

专业：

环境工程

学号：

学生姓名：

xxx

指导教师：

xxx

2015年3月24日

第一章设计说明书

1.设计题目

某城市日处理量6万m3污水处理工程设计。

2.设计任务

1、确定污水处理厂的工艺流程，对处理构筑物选型做说明；

2、对主要处理设施（格栅、沉砂池、曝气池、沉淀池、污泥浓缩池）进行工艺计算（附必要的计算草图）；

3、按初步设计标准，画出污水处理厂平面布置图，内容包括表示出处理厂的范围，全部处理构筑物及辅助建筑物、主要管线的布置、主干道；

4、按初步设计标准，画出污水处理厂工艺流程高程布置图，表示出原污水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及处理出水的出厂方式；

5、编写设计计算说明书。

3.设计内容

1.设计规模：

设计日平均污水流量Q=60000m3/d

2.进水水质：

CODCr=350mg/L，BOD5=150mg/L，SS=200mg/L，NH3-N=25mg/L，pH=7.0～8.5

3.污水处理要求：

污水经二级处理后应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准出水：

CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8mg/L

4.基本资料

4.1气象资料

该市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。

受季风环流影响，冬季多西北风，夏季多东南风，市区全年主导风向为东北风，频率为19%，年平均风速2.65·米/秒。

4.2污水排放接纳河流资料

该污水厂的出水直接排入厂区外部的河流，其最高洪水位（50年一遇）为100.0m，常水位为98.0m，枯水位为95.0m。

4.3厂址及场地现状

该污水处理厂选址于城郊一块长方形地带，场地地势平坦，由西北坡向东南，场地标高104.5～103.5米之间，位于城市中心区排水管渠末端，交通便利。

5.设计原则

考虑城市经济发展及当地现有条件，确定方案时考虑以下原则：

（1）要符合适用的要求。

首先确保污水厂处理后达到排放标准。

考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况（如施工条件），在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。

（2）污水厂设计采用的各项设计参数必须可靠。

（3）污水处理厂设计必须符合经济的要求。

设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。

（4）污水处理厂设计应当力求技术合理。

在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。

（5）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。

（6）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流设施、超越管线等。

6.设计成果

1、设计说明书、计算书一份（A4纸）；

2、设计图纸（以下图纸各一张，A1或A2幅面，手画或打印均可）：

污水处理厂平面布置图一张；高程布置图一张；主要构筑物（如曝气池及二沉池）工艺图一到两张。

第二章设计计算书

1确定工艺流程

1.1污水处理工艺流程

污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理每个单元的有机结合，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。

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。

具体的流程为：

污水进入处理厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池，再到初次沉淀池，经初次沉淀池沉淀后，大约可去初SS50%,BOD25%，然后污水进入曝气池中曝气，采用传统活性污泥法。

再经二次沉淀池泥水分离，到消毒池灭菌后排放。

1.2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，从曝气池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。

污泥经浓缩处理后的含水率仍然很高，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，浓缩后的污泥进入污泥池，再送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外。

1.3设计的基本流程图

初沉池

沉砂池

污水泵房

原污水

格栅

原污水格栅

泥饼外运

脱水机房

污泥池

污泥浓缩池

污泥回流

污泥泵房

排放

消毒池

二沉池

曝气池

计量槽

2污水处理构筑物设计

第一节设计流量的确定

1.平均日流量

Qd=6万m3/d

2.最大日流量

平均日污水流量（L/S）

6

16

40

70

100

200

500

≥1000

总变化系数KZ

2.3

2.0

1.8

1.7

1.6

1.5

1.4

1.3

计算Kz=5

污水日变化系数：

最大日流量：

第二节泵前粗格栅设计计算

粗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）格栅倾角一般取600

（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s.

（5）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Q1=0.986m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算；

栅前流速：

v1=0.6m/s，过栅流速：

v2=0.8m/s；

渣条宽度：

s=0.05m，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：

w1=0.07m3栅渣/103m3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=m，则栅前水深m

（2）栅条间隙数：

（3）栅槽有效宽度：

B0=s（n-1）+en=0.01×（65-1）+0.02×65=1.94m

考虑0.4m隔墙：

B=2B0+0.4=4.28m

（4）进水渠道渐宽部分长度：

进水渠宽：

m

（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

m

（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：

m

其中：

h0：

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；

ε：

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h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.93+0.3=1.23m

H=h+h1+h2=0.93+0.0814+0.3=1.311m

（8）栅槽总长度

L=L1+L2+0.5+1.0+（0.79+0.30）/tanα

=3.31+1.66+0.5+1.0+（0.73+0.3/tan60°=7.06m

（9）每日栅渣量

在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：

所以宜采用机械清渣。

第三节污水提升泵房

1水泵选择

设计水量60000m3/d，选择用4台潜污泵（3用1备）

扬程/m

流量/（m3/h）

转速/（r/min）

轴功率/kw

叶轮直径/mm

效率/%

7.45

574

1450

19.8

300

69.5

第四节沉砂池设计计算

1.沉砂池的选型：

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。

沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。

平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。

本设计采用平流式沉砂池。

2设计资料

1）沉砂池水力停留时间30-60s；

2）有效水深不大于1.2m；

3）水流速，0.15-0.3m/s；

4）每格宽度不小于0.6m。

计算草图如下页图4所示：

2.1设计参数确定

设计流量：

=895.632L/s（设计1组池子）

设计流速：

v=0.25m/s

水力停留时间：

t=50s

2.2池体设计计算

（1）沉砂池长度：

L=vt=0.25×50=12.5m

（2）水流断面面积：

（3）沉砂池总宽度：

设计n=2格，每格宽取b=2m>0.6m，每组池总宽B=2b=4.0m

（4）有效水深：

h2=A/B=2.56/4=0.64m（小于1.2m）

（5）贮泥区所需容积：

设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，城市污水沉砂量则每个沉砂斗容积

<1m3

（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）

（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：

设计斗底宽a1=0.50m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=1.0m，则沉砂斗上口宽：

沉砂斗容积：

符合要求。

（7）沉砂池高度：

采用重力排砂，设计池底坡度为0.02，坡向沉砂斗。

沉砂室由沉砂斗与沉砂室坡向陈啥都的过渡部分两部分组成，沉砂池的长度为

0.2为两个沉砂斗之间的隔壁厚。

为沉砂室的长度，则

则沉泥区高度为

池总高度H：

设超高h1=0.3m，

H=h1+h2+h3=0.3+0.64+1.09=2.03m

（10）校核最小流量时的流速：

最小流