吨小区污水处理厂计算书毕业设计论文.docx
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吨小区污水处理厂计算书毕业设计论文
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目录1
摘要2
Abstract3
1总论4
1.1设计任务和内容4
1.2基础资料4
2 污水处理厂工艺流程说明5
3处理构筑物的设计计算6
3.1 格栅间的设计计算6
3.2平流式初沉池设计计算8
3.3接触氧化池的设计计算10
3.4竖流式二沉池设计计算13
3.5双层滤料过滤池设计计算15
3.6浓缩池设计计算17
3.7板框压滤机设计计算20
3.8接触池与漂白粉用量设计计算21
3.9泵房及集水池设计计算22
4设备的选择24
4.1平流式初沉池刮泥机设备的选型24
4.2鼓风机设备选型24
4.3曝气头设备的选型25
4.5反冲洗泵设备的选型25
4.6搅拌机的设备选型25
4.7压滤机的设备选型25
4.8污泥泵的设备选型26
4.9浓缩池挂泥板的设备选型26
4.10提升泵的设备选型26
5 污水处理厂总体布置27
5.1 污水厂平面布置27
5.2污水厂高程布置27
结论28
致谢30
参考文献31
摘要
人类每天都产生大量生活污水。
它有几种主要的有害成分：
BOD、悬浮固体、N和P等。
最近几年中，人们越来越多地采用一些先进技术,进行污水处理，尤其是处理大量的生活污水以及大量的洗涤剂废水。
但目前日益严格的环境法规使得企业不得不通过循环和深度处理等方法减少废水的产生。
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对水资源的需求量越来越大。
我国为水资源贫乏的国家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一，再加上时空分布不均，致使部分地区供求矛盾加剧。
为节约用水，充分发挥现有水资源的利用率，有些城市相继出台了中水回收利用的有关规定，将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水，经处理后用于冲洗厕所、洗车、绿化等。
为了把所学的东西与实际想结合，在此我将对生活污水处理中可能遇到的有关问题做一个较为简单的介绍。
关键词:
水头损失 生物接触氧化法 中水回用
Abstract
Humandischargealargeofsewage.itcontainskindsofmainrecentyears,peopledealwiththewastewaterbyutilizingmanynewtechniques,especiallyinthelotsofwastewaterfromthedailylifeandwastewatercontainedthewashingmaterials.butthemoreandmorestrictenvironmentallawsenforcethatthefirmsneedmoreandmorewater.Chinaisacountrywhichisnotabundantinwater,lessthanthe14ofavergelevelinthegloble.consideringtheunbalanceofthewater,someplaceslackofwaterseriously.inordertosavethewater,implementtheefficienceofwater-using.somecitiesindicatesthattherecycledwatermustbeutilized.forinstance,itcanbeusingtowashthetoilet,washthecar,waterthefloweretc.inordertointegratetheknowledgewiththeexperience,Iwillgiveyouabriefandavailbalintroduction.
Keypoints:
Headloss Bio-contactOxidationProcess WastewaterReuse
1总论
1.1设计任务和内容
污水处理毕业设计是环境工程专业本科毕业生在进入工作岗位或者进一步深造之前不可缺少的重要实践教学过程，是教学计划的重要组成部分，是对学生进行综合考察的重要一环。
通过污水处理毕业设计，能够培养学生综合运用所学的水处理专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，使学生受到基础的工程制图训练，在资料收集及调查研究，工程设计，图纸绘制，设计说明书的撰写等方面的能力得到一定程度的提高，为以后顺利解决工作过程中可能遇到的问题的打下坚实的基础。
1.1.1污水处理工程设计基础要求：
（1）、在设计过程中，要发挥独立思考工作的能力。
（2）、本设计的重点是污水处理构筑物的设计计算和总体布置。
（3）、本设计不要求对设计方案作比较，根据流量大小选择合适的工艺，达到既节约成本又能满足处理要求的目的
4、设计计算说明书，要求内容完整（包括计算草图），简明扼要，文字通顺，字迹端正，设计图纸按标准绘制，内容完整，主次分明。
1.1.2设计任务：
某生活小区污水处理及中水回用工程工艺流程的确定，以及各个构筑物的计算，设备选型，图纸绘制等。
1.1.3设计内容
（1）.对工艺构筑物选型作说明；
（2）.主要处理设施（格栅初沉池生物接触氧化池 过滤池二沉池）的工艺说明；
（3）.主要设备（初沉池生物接触氧化池过滤池二沉池浓缩池）的选择计算；
（4）.污水处理工艺平面和高程布置及绘制，重要构筑物三视图的绘制。
1.2基础资料
1.2.1设计题目
居住小区生活污水处理工艺设计
1.2.2基础资料
（1）、污水水量与水质
污水处理水量：
2000m3d，查表得中小城市综合生活用水定额为250L（cap.d）
污水水质：
COD：
250～350mgL，BOD5：
150～250mgL，SS：
210～300mgL，NH4-N：
25～35mgL
（2）、处理要求
污水经二级处理后应符合以下具体要求：
COD<50mglBOD5<10mglSS<10mglNH4-N<20mgl。
（3）、气象与水文资料
1）气温：
年平均14°，夏季平均30°，冬季平均-10°。
2）主导风向：
冬季西北风为主，夏季偏东北为主
3）冰冻期120天
（4）、厂区地形
管内底标高51.00m，管径300mm，充满度0.6
2 污水处理厂工艺流程说明
由于污水量不大，最终出水对水质要求较高，且最终出水作为中水回用。
因此拟采用的工艺流程如图2-1：
图2-1工艺流程图
流程说明：
该流程为物理，化学，生物化学的组合工艺。
首先，污水进行预处理，中格栅用来截留较大颗粒悬浮物，如：
纤维，果皮等制品，而后进入初沉池，初沉池可以改善生物处理构筑物运行条件并降低有机物运行负荷，去除大部分悬浮物。
预处理后的污水进入二级处理，在生物接触氧化池中进行生物氧化，降解去除大部分有机物，同时对N,P也可以有效去除。
经生物氧化污水进入二沉池，二沉池用以澄清混合液和浓缩活性污泥，从而使污水得以净化。
由于生活小区对水质要求高需进行深度处理，出水由过滤池进行过滤但水质仍未达到标准，因此须进一步消毒，消毒可用来杀灭各种方法处理后残留的细菌，病毒等微生物，经消毒后的部分水可用作反冲洗水来节省水源，剩余最终出水可用作中水进行回用。
经浓缩池，机械脱水后的上清液可回流到初沉池来循环使用。
经初沉池，生物接触氧化池，二沉池处理后的污泥和脱落生物膜一起排入污泥浓缩池，经浓缩脱水后的污泥可用作肥料。
3处理构筑物的设计计算
3.1 格栅间的设计计算
3.1.1设计说明
（1）、格栅的作用和位置
格栅有一组平行的金属栅条，或筛网制成，安装在污水渠道，泵房等的进口处或污水处理厂的端部。
用以截留较大悬浮物或漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，木屑等，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行，被截留物质为栅渣。
（2）、格栅的选型及设计参数
1）型式：
平面型 倾斜安装机械格栅
2）格栅的栅前流速一般为
3）格栅过栅流速不宜小于，不宜大于
4）山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应
5）格栅尺寸B，H参见设备说明书，在本次设计中可采用中间值的方法
（3）、格栅的设计数据
1）污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求：
2）人工清除 2）机械清除 3）最大间隙
3）如水泵前格栅间隙不大于时，污水处理系统前可不在设置格栅
4）栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行资料时，可采用：
5）格栅间隙
6）格栅间隙
（4）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用
（5）格栅倾角一般采用
（6）通过格栅的水头损失一般采用
（7）栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位，工作台上应有安全冲洗设备
（8）设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施
（9）格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。
3.1.2设计计算
（1）、设栅前深h=0.4m，过栅流速v=0.9ms，用中格栅，栅条间隙，格栅倾角
=60°
（2）、栅条间隙数
n==个
（3）、栅槽宽度：
取栅条宽度s=0.01m
B==0.01
（4）、进水渠道渐宽部分长度
若进水渠道B=，渐宽部分展开角
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
（5）、过栅水头损失因栅条为矩形截面,为矩形断面时，
（6）、栅后槽总长度取栅前渠道超高
栅前槽高
（7）、格栅总长度
（8）、每日栅渣量
在格栅间隙为25mm情况下，设栅渣量
<
应采用人工清渣
图3-1格栅示意图
3.2平流式初沉池设计计算
3.2.1设计说明
（1）、.沉淀池的位置和作用
初沉池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级处理厂设在生物处理构筑物的前面。
处理对象是悬浮物质，同时可去除BOD5，可改善生物处理构筑物运行条件并降低BOD5负荷。
按池内水流方向不同分：
平流式、辐流式、竖流式。
本次选择的是平流式初沉池，它具有沉淀效果好，对冲击负荷和适应温度变化，平面布置紧凑，占地面积小等优点。
（2）、二沉淀池的设计数据
1）池子的长宽比不小于4，大型沉淀池可考虑设导流墙
2）采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定
3）池子长深比一般采用8～12
4）一般按表面负荷计算，按水平流速校核，最大水平流速，初沉池7mms，二沉池5mms
5）池底纵坡：
采用机械刮泥时，小于0.005，一般采用0.01～0.02
6）刮泥机的行进速度不小于1.2mmin，一般采用0.6～0.9mmin
7）进口处应设置挡板，高出池内水面0.1～0.15m，挡板淹没深度，进口处视初沉池深度而定，不应小于0.25m，一般为0.5～1.0m；出口处一般为0.3～0.4m；挡板位置：
距进水口为0.5～10.m；距出水口为0.25～0.5m
3.2.2设计计算
（1）、池子总表面积设表面负荷
（2）、沉淀部分有效水深t取1.5h
（3）、沉淀部分有效容积
（4）、池长设水平流速为
（5）、池子总宽度
（6）、池子个数设每个池宽
（7）、校核长宽比符合要求
（8）、污泥部分所需容积
设T=2d污泥量为15污泥含水率，则
（9）、每格池污泥所需容积
（10）、污泥斗容积（见图3-2）
（11）、池子总高度
设缓冲层高h=0.3m，超高h=0.3，缓冲区高度h=0.3，
H=，停留40min，滤料实际工作时间为：
：
滤池工作周期时间
：
滤池停运后停留时间
:
滤池反冲洗时间
采用2个滤池，每个滤池面积
设计滤池长宽比
滤池尺寸为==
（4）、滤池高度
承托层高计,，滤料层高度：
无烟煤层，砂层为，总高度，滤料上水深为，，超高，滤板高度，
滤池总高
（5）、滤池反冲洗水头损失
A、管式大阻力配水系水头损失，孔眼d为，孔口流量μ=，配水系统开孔比
B、经砾石支随层水头损失计算（为层厚）
C、滤料层水头损失及写作水头为：
D、反冲水泵和扬程
滤池高计+清水池深度+管道、滤层水头损失
根据冲洗流量和扬程选择反冲洗水泵
图3-5双层滤料过滤池示意图
3.6浓缩池设计计算
3.6.1设计说明
本设计采用的是重力，浓缩池中的圆形浓缩池主要用于浓缩初次污泥及初次污泥和剩余污泥的混合污泥。
设计数据
（1）、进泥含水率：
当为实次污泥时，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
（2）、污泥固体负荷：
当为初次污泥时，污泥固体负荷采用；当为剩余活性污泥时，污泥固体负荷采用
（3）、浓缩后污泥含水率：
由二沉池进入污泥浓缩池的污泥含水率，当采用99.2%～99.6%时，浓缩后污泥含水率为97%～98%
1）浓缩时间不宜小于12小时，但也不超过24小时；
3.6.2设计计算
（1）、计算初沉池、接触氧化池，二沉池排泥量
1）初沉池按SS去除率计算
C1，C2:
SS进出水浓度tm3,去除率40～60%
X0:
0.02～0.05tm3（初沉污泥浓度）
2）接触氧化池
按BOD5去除率计算
设每去除1kgBOD5产生0.3～0.4kg污泥Lr为BOD5进出水浓度差值，y为BOD5去除率80%，污泥容量，以1000计
设污泥含水率P=99%，则
3）二沉池污泥量
按B0D5去除率计算
污泥含水率为99.2%～99.6%,Lr：
BOD5进出水差值Yob：
污泥产率系数（）
经生物接解氧化池后的二沉池BOD5进水浓度为：
污泥干重
浓缩池总处理污泥量：
（2）、浓缩池直径
浓缩污泥固体通量M取,污泥浓度C取，则浓缩池面积
采用1个污泥浓缩池,则浓缩池直径
（3）、浓缩池工作部分高度
取污泥浓缩时间,则
（4）、超高h取
（5）、缓冲层高
（6）、污泥升容积设池底坡度，污泥斗下底直径，上底直径，池底坡度造成的深度
污泥斗高度：
（7）、浓缩池总高度
（8）、浓缩后污泥体积
为经二沉池进入浓缩池污泥含水率
图3-6重力浓缩池示意图
3.7板框压滤机设计计算
3.7.1设计说明
由重力浓缩后的污泥含水量水率比较高，需将污泥进行脱水之后外运。
本设计选用的是水平自动板杠压滤机。
设计数据：
（1）、通过试验确定或参考类似的压滤运行数据，压滤机产率一般为。
（2）、压滤脱水周期。
3.7.2设计计算
（1）、压滤机过滤面积
P—污泥含水率
Q—污泥量
L—污泥产率
（2）、根据压滤机面积选择性能如下：
型号
过滤面积
滤板厚度
（mm）
滤板数（片）
滤框数（片）
最大滤饼厚度（mm）
最大过滤压滤MPa
滤布规格
主电机功率（kw）
外形尺寸
（mm）
BAJZ15A800-50
15
50
13
12
20
7.5
表3-7-1
（3）、由于从浓缩池流出污泥需靠污泥泵将其提升到压滤机，因此污泥泵选型：
型号
额定流量（）
额定扬程（m）
转速（rmin）
出口直径（mm）
额定功率（kw）
外形尺寸
长×宽×高（mm）
CVDB
0.09
2.4
870
100
1
1499×30×700
表3-7-2
3.8接触池与漂白粉用量设计计算
3.8.1设计说明
污水经过一级或二级处理后，水质大大改善，但细菌含量仍须进一步去除，并存在有病原菌的可能，因此，在排放水体前或中水回用、农因灌溉时，应进行消毒处理。
设计数据
（1）、加氯量为，接触时间
（2）、每包的漂白粉先加水搅拌成溶液，再加水调成，浓度溶液澄清后，由计量设备投加以滤后水中。
3、水流长度单格宽度=36，池长单格宽=9
3.8.2设计计算
（1）、漂白粉用量
由《给排水工程快速设计手册》查表13-7，得最大投氯量，水量时，所用漂白粉量
（2）、接触池容积
1）
2）采用矩形隔板工接触池1座，则每座池容积为：
3）取接触池水深,单格宽,则
每座接触池分格数：
格
4）复核池容
由以上计算，接触池宽，长，水深
所以
接触池出水设溢流堰
（3）、投药方式，搅拌设备造型
根据所投药量宜采用重力投加，挂壁式搅拌设备
U=水动力粘度（Pa·s）
T-混合时间（）一般1min
G-设计速度梯度
在接触消毒液第一格和第二格起端设置，混合搅拌机2台（立式）混合搅拌机功率
=0.082kw
根据搅拌机功率，则选用搅拌机性能如表3-8-1：
型号
桨板深度（m）
桨板直径（m）
桨叶宽度（m）
功率
（kw）
转速（）
JWH-310-1
1.5
0.31
0.9
4
300
表3-8-1
图3-8接触消毒池示意图
3.9泵房及集水池设计计算
3.9.1设计说明
本设计采用自灌式矩形提升泵房，根据设计中污水水量可知为小型处理厂，因此易采用合建式的矩形泵房，水泵设置为1用1备。
水泵机组的排列决定泵房建筑面积大小，机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则，机组布置应保证运行安全，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并考虑泵站有扩建的余地，本设计采用横向排列。
图3-9-1水泵机组布置示意图
设计数据：
（1）、净距A1等于最大设备宽加1米，但不得小于2米，取2米；
（2）、净距B1应按管件安装需要确定，但水泵出水侧为操纵主通道，不宜小于3米，取3.5米；
（3）净距C1原则上为电机轴长加0.3米，对低压配电设备米，取2.0米;
（4）净距D1应根据安装需要确定，但不小于1米，取1.0米；E1为两相邻机组间距不宜小于1.2米，取1.2米。
3.9.2设计计算
泵房总长及总宽
总宽：
泵房总高：
（1）、从管道到格栅水处理自由跌落0.05
（4）、最低水位与泵房底有安全水损，取；泵房底标高
（5）、泵房埋深为；泵房地上部分一般为4～5，取4，即
泵房总高
图3-9-2泵房水位示意图
4设备的选择
4.1平流式初沉池刮泥机设备的选型
平流式初沉池刮泥板设备的尺寸如表4-1-1：
型号
池长（）
标准池长（m）
池深（）
周边线速度（）
驱动功率（kw）
16～20
20
3.5～5.0
≈1.0
0.55×2
表4-1-1
4.2鼓风机设备选型
鼓风机设备的尺寸如表4-2-1：
型号
口径（）
转速（）
Q（）
L
P
P
外形尺寸
（）
TSE-200
200
800
26.10
9.4
11
14.7
1500
表4-2-1
4.3曝气头设备的选型
曝气头设备的尺寸如表4-3-1：
型号
曝气量（）
氧利用率E（%）
HA80-50
4
16.30
表4-3-1
4.4软性纤维填料设备的选型
软性纤维填料设备的尺寸如表4-4-1：
型号
纤维束丝量（根）
单位质量（）
成膜质量（）
理论比表面积（）
正常负荷（kgCOD）
冲击负荷
R
2.5~2.6
≈580
2474
2—3
﹥5
表4-4-1
4.5反冲洗泵设备的选型
反冲洗泵设备的尺寸如表4-5-1：
型号
流量
（）
扬程（）
转速（）
配带电动机
外形尺寸（）
功率（kw）
型号
5.4
15
1450
1.1
Y90S-4
1010
表4-5-1
4.6搅拌机的设备选型
搅拌机的设备尺寸如表4-6-1;
型号
桨板深度（）
桨板直径（）
桨叶宽度（）
功率
（kw）
转速（）
JWH-310-1
1.5
0.31
0.9
4
300
表4-6-1
4.7压滤机的设备选型
压滤机的设备尺寸如表4-7-1：
型号
过滤面积
滤板厚度
滤板数（片）
滤框数（片）
最大滤饼厚度
最大过滤压滤
滤布规格
主电机功率（kw）
外形尺寸
（）
BAJZ15A800-50
15
50
13
12
20
7.5
表4-7-1
4.8污泥泵的设备选型
污泥泵的设备尺寸如表4-8-1：
型号
额定流量（）
额定扬程（）
转速（rmin）
出口直径（）
额定功率
外形尺寸
长×宽×高（）
CVDB
0.009
2.4
870
100
1
1499×30×700
表4-8-1
4.9浓缩池挂泥板的设备选型
浓缩池挂泥板的设备尺寸如表4-9-1：
型号
池径（）
标准池径（）
池深
（）
周边线速度
（）
驱动功率
ZXN4～10
2～4
4
2.8-4.0
0.6～1.5
0.37
表4-9-1
4.10提升泵的设备选型
提升泵的设备尺寸如表4-10-1：
型号
转速
（）
流量
（）
扬程
（）
电压
功率
效率
（%）
口径
（）
安装尺寸
长×宽×高（）
4MF-BC
970
154
12
7.19
11
70
2．2
660×520×1922
表4-10-1
5 污水处理厂总体布置
5.1 污水厂平面布置
在污水处理厂厂区有：
各处理单元构筑物，连同个处理构筑物之间的管及其他管线，辅助性建筑物，道路，及绿地等。
5.1.1关于污水厂总体布置规定
根据污水厂的处理级别，一级处理或二级处理（生物膜法）和污泥处理流程，各种构筑物的形状，大小及组合，结合厂址地形，气候和地质条件等，综合确定布置形式。
总体布置恰当，可为今后施工，维护和管理等提供良好条件。
5.1.2污水厂平面布置的具体要求：
（1）、平面布置重点考虑厂区功能区划；处理构筑物布置，构筑物与管渠之间关系。
（2）、厂区平面布置时，除处理工艺管道外，还应有空气管，反冲洗管及污泥管，管道之间及其与构筑物，道路之间应有适当间距。
（3）、污水厂厂区主要车行道路6～8米。
次要车行道3～4米，道路两旁留有绿化带及适当空间。
（4）、水厂厂区适当规划设计机房（水泵风机剩余活性污泥配电用房）办公用房，机修及仓库等辅助建筑
（5）、厂区总面积要求选择，比例1：
200，图面参考《给水排水制图标准》GBJ106-87，重点表达建筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。
5.2污水厂高程布置
5.2.1污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务
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