水污染控制工程课程设计概要.docx
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水污染控制工程课程设计概要
第一章总论（2
一、课程设计题目（2
二、课程设计内容（2
三、基本资料（2
第二章污水处理工艺流程说明（3
一、污水厂设计进出水水质（3
二、污水处理工艺的选择（3
三、主要工艺参数（4
第三章处理构筑物设计计算（5
一、格栅的设计计算（5
二、污水提升泵房（7
三、沉砂池的设计计算（7
四、初沉池的设计（9
五、提升泵房与砂水分离（10
六、配水井（11
七、鼓风曝气型氧化沟设计计算（11
八、二沉池的设计计算（14
九、回流污泥泵房（16
十、消毒池的设计（17
十一、污泥的处理（18
第四章主要设备说明（21
一、机械格栅（21
二.曝气池选择（21
第五章污水厂总体布置（23
第一节主要构（建筑物与附属建筑物（23
第二节污水厂平面布置（24
第三节污水厂高程布置（24
课程设计体会（26
第一章总论
一、课程设计题目
某城市日处理水量10万m3/d污水处理厂工艺设计
二、课程设计内容
1.对工艺构筑物选型作说明。
2.主要处理设施如格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等的工艺计算。
3.污水处理厂平面和高程布置。
三、基本资料
1.污水水量:
10万m3/d;水质:
CODCr400mg/L;BOD5180mg/L;SS:
200mg/L
2.处理要求:
CODCr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L
3.处理工艺流程:
采用活性污泥法工艺处理,流程如下:
污水——格栅——沉砂池——初沉池——曝气池——二沉池——出水4.气象与水文资料:
风向:
多年主导风向为东风
气温:
最冷月平均为-3.5OC;最热月平均为32.5℃,极端气温最高为
41.9℃,最低为-17.6℃,最大冻土深度为0.18m.
水文:
降水量多年平均为728mm/年,蒸发量多年平均为1210/年,地下
水位为地面下5—6m.
污水最终排入长江,长江最低水位标10.50m,年常水位标高为12.50m,最高水位标高为14.85m,河岸堤坝顶标高40m。
5.厂区地形:
污水厂选址区域海拔标高在64—66m之间,进水管水面标高
58m,平均地面标高为64.5m。
平均地面坡度为0.3%0—0.5%0,地势为西北高,东南低。
厂区征地面积为东西长380m,南北长280m.
第二章污水处理工艺流程说明一、污水厂设计进出水水质
二、污水处理工艺的选择
污水处理工艺采用DE氧化沟。
氧化沟是活性污泥法的一种,它把连续的环行反应池作为生化反应器,混合液在其中连续循环流动。
氧化沟的曝气设备采用机械曝气,曝气设备除供氧外,还起到推动混合液在沟内循环流动和防止活性污泥沉淀的作用。
工艺流程图如图:
三、主要工艺参数
各处理单元的设计参数
第三章处理构筑物设计计算
一、格栅的设计计算
格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截,以免其后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。
（1、阻力系数
3
/4（e
s
βξ=
ξ——阻力系数,其值与栅条断面的形状有关
e——栅条净间隙,粗格栅e=50~100mm,中格栅e=10~40mm,细格栅
e=3~10mm,;
s——格条宽度,10mm
71.020
10（79.1（3
/43/4===esβξ（2、通过格栅的水头损失01khh=
αξsin220g
vh=
1h——过栅水头损失,m
0h——计算水头损失,m
g——重力加速度,9.81m/s
k——系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大的倍数,一般k=3
α——取60
v——取1m/s
0313.02381.92171.0sin2220=⨯⨯==αξgvh
094.00313.0301=⨯==khh
（3、格栅建筑宽度ennsB+-=1（
ehv
Qnαsinmax=式中B——栅槽宽度,m
s——格条宽度,m,取0.01
n——格栅间隙数;
Qmax——最大设计流量,m/s
α——格栅倾角;
h——栅前水深,m;取1m
541
102.060sin157.1sinmax=⨯⨯⨯==ehvQnα61.15402.0154（01.01（=⨯+-=+-=ennsB（取1.8m
（4、栅后槽总高度
21hhhH++=
H——栅槽总高度,m;
h2——栅前渠道超高,m;一般用0.3m。
394.13.0094.0121=++=++=hhhH（取1.5m
（5、格栅总建筑长度
α
tan5.00.1121HllL++++=21hhH+=12
1tan2αBBl-=
式中L——栅槽总长度,
H1——栅前槽高,m;
l1——进水渠道渐宽部分长度,m;
B1——进水渠道宽度,m;
1α——进水渠展开角,一般用20°
l2——栅槽与出水渠连接的渐缩长度,m;
84.020
tan2161.1tan2111=⨯-=-=αBBlmHllL5.360tan3.15.00.142.084.0tan5.00.1121=++++=+
+++=α格栅的尺寸为L×B×H=3.5m×1.8m×1.5m,选择两台高链式机械格栅机。
二、污水提升泵房
（1、设计说明采用氧化沟工艺方案,污水处理系统简单,对于新建污水处理厂,工艺管线可以充分优化,故污水只需一次提升。
污水经提升后进入曝气沉砂池,然后自流进入氧化沟、二沉池及消毒池。
设计流量为`4170hm/3。
（2、设计选型污水经消毒池处理后排入市政污水管道,消毒水面相对高程为±0.00m,则相应的二沉池、氧化沟、曝气沉砂池水面相对标高分别为0.50m、1.00m和1.60m。
污水提升前水位为-2.50m,污水总提升高程为4.10m,采用螺旋泵,其设计
提升高度为H=4.5m。
设计流量为4170hm/3,采用3台螺旋泵1875hm/3。
采用LXB—1500型螺旋泵4台,3用1备。
该泵提升流量为2100~2300hm/3,
转速为42min/r,头数3,功率55KW,占地面积为（2.00×16.02m
（3、提升泵房螺旋泵泵体室外安装,电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装,另外考虑一定检修空间。
提升泵房占地面积为2
0.2650.100.115.00.15（m=⨯++,其工作间占地面积为20.1100.100.11m=⨯。
三、沉砂池的设计计算
选平流式沉砂池,其设计参数及资料如下:
最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。
最大停留时间不小于30s,一
般采用30~60s。
其设计尺寸如下:
（1、长度L
取ν=0.3m/s,40=tS,则
mvtL12403.0=⨯==
（2、水流断面积A
mvQA3.427
.0157.1max===（3、池的宽度B
取6=n格,每格宽mb9.0=,则
4.59.06=⨯==nbBm
（4、沉砂池水深池面积26.551800100000m==
池容积37.3430606024100000m=⨯⨯⨯=
池水深m63.06
.557.34==（5、沉砂池所需有效容积,设dT2=
36622.610
5.186400330157.11086400mKXTQVZMAX=⨯⨯⨯⨯==（6、沉砂斗各部分尺寸
设斗底宽m5.01=α,斗壁与水平面的倾角50°,斗高h/
3=0.4m,坡斗上口宽
mtgtgh17.15.050
4.0250213
=+⨯=+"
''=αα沉砂斗容积
222（6211230αααα++'=hV3.0（29.05.025.017.1217.12（64.0222（6
3322211230mmhV≈=⨯+⨯⨯+⨯=++'=αααα
（7、沉砂池的高度
采用重力排砂,设池底坡度为0.05,坡向砂斗,沉砂室含两部分:
一部分
为沉砂斗,另一部分为沉砂池坡向沉沙斗的过渡部分,沉沙室的宽度为
mmll8.473.42
2.017.121222.022≈=-⨯-=--=
α
（0.2为二个沉砂斗之间隔壁厚
mlhh688.08.406.04.006.023
3=⨯+=⨯+'=（8、沉砂池总高度
取超高h1=0.3m
总高:
mhhhH4.3388.3688.04.23.0321≈=++=++=
校核
面积负荷q/（1800/（15444
.5121000002323dmmdmm<=⨯=池内平均流速usmsm/3.0/34.04
.563.0606024100000>≈⨯⨯⨯⨯=（虽然计算值比设计参数大,但相差不是太大,所以可以采用
沉砂池为矩形的钢筋混凝土结构,L×B×H=12m×1.8m×2.0m（有效水
深为1.6m分两槽,每槽宽1m。
每条槽的一侧,装有带上喷口的钢管一条,管径按喷口出流而减小,在池末端该管终端。
四、初沉池的设计
表2不同沉淀池的比较
本设计中采取平流式沉淀池:
（1池子总面积:
A=q
Qmax3600取Qmax=1.7m3/s、q=2.0m3/（m2·h
A=qQmax3600=0
.27.13600⨯=3060m2
（2沉淀池部分有效水深:
h2=qt
取t=1.5h
h2=qt=2.2×1.5=3.0m
（3沉淀部分有效容积:
V=Ah2=3060×3.0=9180m3
（4池子总长度:
L=3.6vt
取v=5mm/s
则L=3.6×5×1.5=27.0m
（5池子总宽度:
B=LA=27
3060=113m（6池子个数:
n=bB=10
113≈12个（7每日产生的污泥量:
（（
021max10010024qrCCQW--=（（931001000
100010020280100000
-⨯-==371.4m3
每个沉淀池的污泥量:
W1=371.4/12
=30.95m3
（8池子总高度:
H=h1+h2+h3+h4
=0.3+3.0+0.4+2.8
=7.0m
五、提升泵房与砂水分离
选用直径0.5m钢制压力式旋流砂水分离一台,砂水分离器外形高mH4.111=入水口离地面相对高程为11.0m则抽砂泵静扬程5.145.3（0.110=--=HOmH2砂水分离器入口的压力为OmHMPaH220.101.0==。
则抽砂泵所需扬程为OmHHHH2205.240.105.14=+=+=设泵房一座,配用台提砂泵,一用一备,共两台。
选用螺旋离心泵,hmQ/0.403=,OmHH20.25=,电动机功率为11.0KW。
提升泵房平面尺寸:
23.32.7（mBL⨯=⨯。
六、配水井
曝气沉砂后污水进入配水井向氧化沟配水,每组氧化沟设配水井一座,同时回流污泥也经配水井向氧化沟分配。
配水井尺寸直径3.0×5.0m。
配水井设分水钢闸门两座,选用SYZ型闸门规格为直径为800毫米,配手摇式启闭机两台。
七、鼓风曝气型氧化沟设计计算
曝气池池型设计为循环混合式曝气池,它是介于推流式
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