2014污水处理厂课程设计说明书.docx

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城市污水处理厂课程设计说明书

                   学    院：

河北工程大学城建学院 

                 专业班级：

给水排水工程09-4班

                 姓    名：

李鹏辉

                 学    号：

090100402

                 指导老师：

李思敏教授

目录

第一章总论………………………………………………4

1.1设计任务与内容…………………………………….4

1.2设计原始资料……………………………………….6

1.3设计水量及水质…………………………………….7

1.4设计人口及当量人口的计算……………………….10

1.5 污水处理程度………………………………………..11

1.6处理方法及流程……………………………………..12

第二章  进水泵站……………………………………….13

 2.1泵站特点及布置形式……………………………..13

 2.2污水泵站设计计算………………………………..13

第三章  一级处理构筑物……………………………….20

 3.1格栅………………………………………………..20

 3.2沉砂池……………………………………………..24

 3.3初次沉淀池…………………………………………29

第四章  二级处理构筑物……………………………….33

 4.1曝气池……………………………………………..33

 4.2二沉池及污泥回流泵房…………………………..45

第五章  消毒…………………………………………….49

 5.1消毒方式…………………………………………..49

 5.2液氯消毒的设计计算……………………………..49

 5.3平流式消毒接触池………………………………..50

 5.4计量设施…………………………………………..52

第六章  污泥处理系统………………………………….56

 6.1污泥处理工艺流程的选择………………………..56

 6.2污泥处理…………………………………………..56

 6.2.1浓缩池…………………………………………..56

 6.2.2消化池…………………………………………..61

 6.2.3污泥控制室………………………………………69

 6.2.4沼气………………………………………………70

 6.2.5贮气柜…………………………………………..71

 6.2.6污泥脱水机房…………………………………..73

第七章污水处理厂总体布置…………………………..74

 7.1污水处理厂平面布置……………………………..74

 7.2污水处理厂…………………………………………77

第八章劳动定员…………………………………………79

 8.1定员原则…………………………………………..79

 8.2确定工作人数……………………………………..79

城市污水厂课程设计说明书

第一章  总论

1、设计任务书

1.1、设计任务与内容

1.1.1、设计简介

         本设计为给水排水工程专业课程设计，是四年学习的一个重要的实践性环节，本设计题目为：

         华北某城市某污水处理厂设计

    设计任务是在指导老师的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。

1.1.2、设计任务

       根据设计任务书所给定的设计资料进行城市污水处理厂设计，完成一份设计说明书，绘制相关图纸，设计内容如下：

（1）污水处理程度计算：

根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算水处理程度。

（2）污水处理构筑物计算：

确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理构筑物的类型。

对所有单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸。

（3）污泥处理构筑物计算根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单元体处理构筑物的设计计算。

（4）平面布置及高程计算：

对污水、污泥及水中处理流程要做出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。

（5）污水泵站工艺计算：

对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。

（6）绘制1号图2—3张：

①厂区平面布置图1张，比例1:

300—500。

②污水、污泥处理工艺流程高程图1张，比例：

横1：

500；纵:

1:

100。

③曝气池技术设计工艺图（一平、二剖）比例：

1:

50—100。

1.1.3设计范围

分流制城市二级污水处理厂设计

1.2设计原始资料

（1）排水体制

     排水体制采用分流制排水。

（2）污水量

①城市位于华北地区。

②城市设计人口8.5万人，居住建筑内设有室内给水排水卫生设备和淋浴设备。

③城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。

④工业污水量为9100m³/日，包括厂区生活和淋浴水。

⑤城市混合污水变化系数：

日变化系数Kd=1.1，总变化系数Kz=1.4。

（3）工业废水水质：

悬浮物SS：

178mg/L

BOD5:

169mg/L

PH:

7—7.4

有毒物质：

微量，对生化处理无不良影响。

（4）气象资料：

①年平均气温：

14℃

②夏季平均计算气温：

27℃

③极端最高气温：

40℃

④冬季平均计算温度：

-5℃

⑤极端最低气温：

-13℃

⑥年降水量：

600mm

⑦结冰期：

30天

⑧主导风向：

        夏季：

南风

        冬季：

北方

（5）水体资料：

①95%保证率的设计流量15m³/s

②出水口水体资料：

最高水位：

10.00m        平均水位：

8.00m

最低水位：

6.00m

（6）污水厂厂区资料：

①厂区地形平坦，地面标高为：

12m;

②地下水位：

9.00m；

③地基承载力特征值120KPa；

④设计地震烈度8度；

⑤入场口管底标高：

5.00m;管径：

d=0.7m，充满度h/D=0.65。

（7）混合污水处理程度

   ①按悬浮物SS为：

87%;

   ②按BOD5为：

90%  。

1.3设计水量及水质

    本设计中设计水量的计算包括平均日污水量、最大日污水量、最大时污水量的计算；水质计算包括SS、BOD5等浓度的计算，在无资料时，一般应根据设计人口数及室外设计规范中的污物排放标准来计算。

 1.3.1设计水量

（1）计算平均日生活污水量Qp

       Qp1=qs×N×α

  式中：

     qs---居民区生活用水定额，取120L/（人.天）；

     α---排放系数，一般为80%--90%，本设计取85%；

     N---设计人口；

       Q1=8.5×10000×120×0.85=8670m³/d。

（2）公共建筑污水量Qp2的计算

Qp2=30%×Qp1=30%×8670=2601 m³/d。

（3）工业污水量Qp3的计算

根据原始资料Qp3=9100m³/d。

（4）平均污水总量Qp的计算

    Qp= Qp1+Qp2+Qp3=8670+2601+9100=20371m³/d.

（5） 设计最大日污水量Qmr的计算

      Qmr=Kd×Qp=1.1×20371=22408.1m³/d。

（6）设计最大时污水量Qmax的计算

      Qmax=Kz×Qp=1.4×22408.1=31371.34m³/d.

（7） 各设计水量汇入表1中。

项目

水量

m³/d

m³/h

m³/s

L/s

平均日污水量Qp

30371

848.79

0.236

235.78

最大日污水量Qmr

22408.1

933.67

0.259

259.78

最大时污水量Qmax

31371.34

1307.14

0.363

363.09

表1.各设计水量汇总

1.3.2设计进水水质计算

（1）混合污水中悬浮物SS的计算Cs浓度的计算

       Cs=1000.as/Qs. =1000.as/αQs’

  式中：

as—每人每天排放SS的克数，规范规定为40—65g/（人.d）,本设计取50g/（人.d）

      Qs—每人每天排放水量，以L计；

      Qs’—每人每天用水量，以L计；

      α—排放系数，取0.85；

①生活污水中SS浓度计算

Cs1=1000×50/150×0.85=392.16mg/L;

②工业废水（原始资料可知）

 Cs2=178mg/L;

④混合污水中SS浓度计算

 Cs=（Q生×Cs1+Q工×Cs2）/Q生+     Q工

式中：

Q生--生活污水量，即8670+2601=11271m³/d;

Q工—工业废水量，即9100m³/d;

Css=[ （8670+2601）×392.16+178×9100]/20371

   =296.49mg/L.

（2）混合污水中BOD5浓度的计算

CBOD5=1000.as/Qs. =1000.as/αQs’

     式中：

as—每人每天排放BOD5的 克数，规范规定为25—50g/（人.d）,本设计取40g/（人.d）

       Qs—每人每天排放水量，以L计；

       Qs’—每人每天用水量，以L计；

       α—排放系数，取0.85；

①生活污水中BOD5的计算

Cs1=1000×40/150×0.85=313.73mg/L;

②工业废水中BOD5的计算（可由原始资料获得）

   Cs2=169mg/L;

③混合污水中BOD5浓度的计算

CBOD5=（Q生×Cs1+Q工×Cs2）/Q生+     Q工

式中：

Q生--生活污水量，即8670+2601=11271m³/d;

Q工—工业废水量，即9100m³/d;

CBOD5=[（8670+2601）×313.73+169×9100]/20371

   =249.08mg/L.

1.4、设计人口及当量人口的计算

     N=N1+N2

式中：

N—涉及人口数（人）；

      N1—居住区人口数（人）；

      N2—工业废水这算的当量人口数。

N2可按下式计算：

N2=∑CiQi/as

式中：

Ci—工业废水中的BOD5或SS的浓度；

Qi—工业废水平均的日流量；

as—BOD5、SS污染物的排放标准。

①工业废水按SS计算（as取50g/人.d）

N2=Cs2×Qp2/as=178×9100/50=32396人=3.24万人；

N’=N1+N2=8.5+3.24=11.74万人；

②工业废水按BOD5计算（as取40g/人.d）

N2=CBOD5×Qp2/as=169×9100/40=384475人=3.84万人；

N’’=N1+N2=8.5+3.84=12.34万人。

1.5污水处理程度

1.5.1混合污水处理程度指标

（1）按SS为87%

（2）按BOD5为90%

1.5.2出水浓度计算

     去除率E=（Co-Ce/Co）100%得

      Ce=Co（1-E）

式中：

Co、Ce—进出水BOD5、SS的浓度。

则出水BOD5浓度Ce=296.49×（1-0.87）=38.5437mg/L；

  出水SS的浓度Ce=249.08×（1-0.9）=24.908mg/L。

1.6