水污染控制工程课程设计.docx

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水污染控制工程课程设计

水污染控制工程课程设计

课题名称：

城镇污水处理厂设计

指导老师：

高婷

学生姓名：

公子毅

专业名称：

环境工程

班级学号：

2011108106

学院：

水利与环境学院

设计说明书

一、工程概况3

1.前言3

2.工程规模4

二、设计依据4

1.设计原始资料4

2.设计规范与手册5

三、工艺设计内容5

1.工艺流程5

2.各构筑物说明5

（1）隔栅5

（2）进水泵房6

（3）沉砂池6

（4）沉淀池7

（5）曝气池7

（6）二沉池8

（7）消毒池8

四、污泥处理构筑物的设计计算9

1.污泥泵房9

2.污泥浓缩池9

五、污水厂平面，高程布置10

1.平面布置10

一、工程概况

1.前言

随着我国城市化的发展，城镇污水处理越来越受到重视,污水处理技术市场需求相当大.城市污水处理的发展将表现为以下几个方面的特点:

氮、磷营养物质的去除仍为重点,也是难点;工业废水治理开始转向全过程控制,单独分散处理转为城市污水集中处理;水质控制指标越来越严;由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究;污水再生利用提上日程;中小城镇污水污染与治理问题受到重视。

因此采用高效、低能耗、运行成本低、管理维护方便的处理工艺应是优选方案,它也是工程技术人员为之奋斗的目标。

本项目污水处理的特点为：

①污水以有机污染为主，BOD5为250mg/L，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、SS值为典型城市污水值。

2.工程规模

该污水处理厂的规模为15万t/d，厂区面积600000m3，污水厂长300m，宽200m,同时预留空地用以以后扩建之用。

该污水处理厂建筑设施有隔栅、污水提升泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、消毒池、鼓风机房、加药间、污泥泵房、仓库、控制楼、办公楼、住宅等。

二、设计依据

1.设计原始资料

（1）服务人口15万。

生活污水排放定额为315升/人·天。

有A、B两厂的污水进入市政系统。

资料如表：

（2）排水系统采用截流式合流制。

（3）水质：

进水BOD5250mg/L，SS280mg/L；

出水BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L。

（4）污水由水厂西方进厂，水面高程41.0m。

（5）厂区地形：

基本平坦，原高程45.5m。

工程地质资料：

（略）

（6）水文及水文地质资料：

受纳水体在水厂北面，距厂150m。

最高洪水位39.00m（其它略）

（7）气象资料：

①风向（自绘风玫瑰）②气温（略）③冻土深度：

0.7m

人数

使用淋浴情况

生产废水

一般车间

热车间

一般车间

热车间

FactoryA

两班制

白班

300

200

75%

90%

2000

1.2

中班

200

100

75%

90%

1500

1.2

夜班

100

75%

500

1.2

FactoryB

两班制

白班

400

70%

1000

1.2

中班

400

70%

1000

1.2

2.设计规范与手册

（1）《室外排水设计规范》

（2）《给水排水设计手册》1、5、9、11分册

（3）《给水排水工程快速设计手册第2册排水工程》

（4）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》

（5）《给水排水制图标准》

（6）《水污染控制工程》高廷耀

三、工艺设计内容

1.工艺流程

进水提升泵房

污泥浓缩外运

污泥回流

2.各构筑物说明

（1）隔栅

城镇污水由市政排污管道直接流到污水处理厂，由于属于城镇污水，其中难免混有较粗大杂质，有可能阻塞后续处理程序中的管道或泵进而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。

根据此次处理的污水的水质水量，只需在渗滤液进入调节池前设置一细格栅。

隔栅设置为两个。

运行参数：

栅前流速:

0.8m/s过栅流速:

0.9m/s

栅条宽度:

10mm栅条净间距:

20mm

栅前部分长度:

0.64m格栅倾角:

60o

栅前槽宽:

1.6m格栅间隙数:

54个

水头损失:

0.02m每日栅渣量:

5.08m3/d

（2）进水泵房

由于污水厂进水管道高程比较低，后续构筑物高程比较高，所以必须要设置提升泵房。

Q=3.37m3/s，设置五台机组，四用一备，每台机组输送污水0.84m3/s。

提升泵房说明：

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。

作为主要通道宽度不得小于1.2m。

3.泵站为半地下式，边长L＝10m，高15m，地下埋深10m。

4.水泵为自灌式。

（3）沉砂池

污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。

污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。

最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。

沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。

其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走。

本设计选用平流沉砂池,数量为3个。

运行参数:

沉砂池长度:

18m池总宽:

9.36m单池宽:

1.66m

有效水深:

1.2m贮泥区容积:

35.8m3

沉砂斗底宽:

0.4m斗壁与水平面倾角为:

600

斗高为:

0.6m斗部上口宽:

1.1m

（4）沉淀池

利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。

本设计采用平流式沉淀池。

平流式沉淀池是沉淀池的一种类型，池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。

池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。

平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。

常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。

平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。

其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水效果稳定。

其去除对象是悬浮固体，可以去除SS约40%-50%，同时可以去除20%-30%的BOD5，可以降低后续生物处理的有机负荷。

本设计采用平流式沉淀池。

设计参数:

沉淀池设置14个设计进水量:

Q=12132m3/d

表面负荷:

取q=2.0m3/（m2.h）水力停留时间:

：

T=2h

运行参数:

池长:

L=36m有效水深:

h＝4m

池宽:

b=6m池总高度:

H=7.46m

贮泥斗容积:

Vw＝35.8m3

（5）曝气池

曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。

曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。

池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件，从而分解水中的各类有机质，从而有利于下一步的工艺进行。

活性污泥法是需氧性生物处理方法，在处理过程中，为了维持微生物的生命活动，必须保证水中有一定量的溶解氧。

所谓曝气，就是不断地把空气打入水中，或利用机械搅拌作用使空气中的氧溶入水中。

曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。

本设计采用鼓风曝气。

设计参数:

曝气池设置为四座两组

曝气池高:

4.5m池长:

36m

污泥负荷:

0.39kgBOD5/（kgMLSS.d）污泥回流比:

33%

曝气供气量:

17333m3/h，最大供气量：

21319m3/h。

（6）二沉池

二沉池设在生物处理构筑物后用于分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分。

二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。

其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。

二沉池不但可以进行泥水分离，还可以进行污泥浓缩，由于水量、水质的变化，还要暂时储存污泥。

由于二沉池要进行污泥浓缩，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需的池面积。

设计参数:

二沉池设置4座总设计进水量:

Q=12137m3/h

表面负荷:

取q=1.0m3/m2.h水力停留时间:

T=3h

运行参数:

沉淀池直径:

D=43.9m池总高度:

H=5.82m

（7）消毒池

经过前面逐步处理，污水出水水质已经达标，但是渗滤液中含有细菌、病毒和病卵虫等致病微生物，因此采用液氯消毒将其杀灭，防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。

本项目采用隔板式接触反应池。

设计参数:

消毒池设置2个

总设计流量:

Q′=1.09m3/s（设一座）

水力停留时间:

T=0.5h

设计投氯量为:

ρ＝10mg/L

平均水深:

h=2.5m

隔板间隔:

b=3m

运行参数：

接触池容积:

1962m3　　　　　每个池子隔板数:

2块

池长:

29m　　　池宽:

27m

四、污泥处理构筑物的设计计算

1.污泥泵房

（1）回流污泥泵选用螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为4800m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=550kW。

（2）回流污泥泵房占地面积为8m×15m。

（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q>2Qw/2＝55.6m3/h。

（4）剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积

。

2.污泥浓缩池

采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。

设计规定及参数:

1进泥含水率：

当为初次污泥时，其含水率一般为95%～97%;当为剩余活性污泥时，其含水率一般为99.2%～99.6%。

2污泥固体负荷：

负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80～120kg/（m2.d）当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用30～60kg/（m2.d）。

3浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。

4有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。

运行参数:

设计流量：

每座1344.4kg/d，采用4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:

0.16m

贮泥时间:

4h上部直径:

6.2m

浓缩池总高:

4.36m泥斗容积:

2.8m3

五、污水厂平面，高程布置

1.平面布置

各处理单元构筑物的平面布置：

处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，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应考虑：

（1）贯通，连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。

（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段

（3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。

（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。

2.管线布置

（1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。

（2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。

辅助建筑物：

污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。

在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。

主干宽6～9m次干道宽3～4m，人行道宽1.5m～2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。

3.高程布置

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。