水污染控制工程课程设计 精品.docx
《水污染控制工程课程设计 精品.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水污染控制工程课程设计 精品.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
水污染控制工程课程设计精品
《水污染控制工程》
课程设计
题目：
某污水处理厂工艺设计（7.8万m3/d）
学院：
专业：
环境工程
姓名：
学号：
指导老师：
一、总论
1.1设计任务和内容
针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。
最后完成设计计算说明书和设计图。
设计深度一般为初步设计的深度。
1.2基本资料
单位：
mg/L
COD
BOD5
SS
TN
进水
380
190
230
30
出水
50
10
10
15
表1-1
该水经处理以后，水质应符合《城镇污水处理厂污染物排放标（GB18918-2002）》的一级A标准,由于进水不但含有BOD，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5 除还应去除水中的N，P达到排放标准。
1.3处理程度的计算
1.3.1溶解性BOD5的去除率
1.3.2COD的去除率
1.3.3SS的去除率
1.3.4总氮的去除率
二、工艺处理方案确定
2.1工艺方案选择原则
城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。
污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则：
（1）污水处理应达到的处理程度是选择工艺的主要依据。
（2）污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用也是工艺流程选择的重要因素之一。
根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。
（3）根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地制宜、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。
尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。
（4）施工与运行管理：
如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。
也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。
2.2工艺方案分析
2.2.1处理污水特点
由于本项污水以有机污染为主，BOD/COD=0.5，可生化性较好，重金属及其它难以降解的有毒有害污染物一般不超标。
且氨氮、总氮的进口浓度与处理目标相差较远，所以要选取除氮效率相对较高的工艺方案。
2.2.2选择工艺方案
三、污水处理构筑物
3.1中格栅
用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。
要根据流量选择清渣方式，人工清渣格栅适用于小型污水厂，机械清渣格栅适用于栅渣量大于0.2m3/d。
提升泵站前用中格栅，提升泵站后用细格栅。
3.1.1设计依据：
《给水排水设计手册》第5册[5.1.1]
栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水量以及下水道系统的类型等因素有关。
在无当地有运行资料时，可采用：
格栅间隙16~25mm,0.10~0.05m³栅渣/10³m³污水
格栅间隙30~50mm,0.03~0.01m³栅渣/10³m³污水
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）6.3规定：
1）污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。
2）格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：
粗格栅：
机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。
特殊情况下，最大间隙可为100mm；
细格栅：
宜为1.5～10mm；
水泵前，应根据水泵要求确定。
3）污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。
除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。
人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。
4）格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。
5）格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m。
工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。
6）粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。
3.1.1设计参数
①设计流量：
平均日流量：
最大日流量：
②栅前流速v1=1.0m/s，过栅流速v2=0.9m/s
③栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=40mm
④栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°
⑤单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/污水
3.1.2设计计算
确定格栅前水深：
栅前水深h取为1.0m；
栅条间隙数n
设计两组格栅，则每组格栅的间隙数为14条。
栅槽有效宽度
，取0.7m。
进水渠道渐宽部分长度
其中α1为进水渠展开角为，进水渠宽B1=0.6m。
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，则
其中：
h0：
计算水头损失
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，
栅后槽总高度H
取栅前渠道超高h2=0.3m
栅前槽总高度:
=1.0+0.3=1.3m
栅后槽总高度:
=1.0+0.04+0.3=1.34m
格栅总长度
⑨每日栅渣量W
宜采用机械清渣（取=1.2）。
3.2提升泵房
3.2.1设计依据
《室外排水规范》GB50014-2006中规定如下：
1）排水泵站宜按远期规模设计，水泵机组可按近期规模配置。
2）排水泵站宜设计为单独的建筑物。
3）抽送会产生易燃易爆和有毒有害气体的污水泵站，必须设计为单独的建筑物，并应采取相应的防护措施。
4）排水泵站的建筑物和附属设施宜采取防腐蚀措施。
5）雨水泵站应采用自灌式泵站。
污水泵站和合流污水泵站宜采用自灌式泵站。
6）泵房宜有二个出入口，其中一个应能满足最大设备或部件的进出。
7）污水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的最高日最高时流量计算确定。
8）雨水泵站的设计流量，应按泵站进水总管的设计流量计算确定。
当立交道路设有盲沟时，其渗流水量应单独计算。
9）污水泵和合流污水泵的设计扬程，应根据设计流量时的集水池水位与出水管渠水位差和水泵管路系统的水头损失以及安全水头确定。
10）集水池的容积，应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。
一般应符合下列要求：
污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；
注：
如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。
雨水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量；
合流污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量；
3.2.2设计参数
设计流量
3.2.3设计计算
污水提升前水位45m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位55m（即细格栅前水面标高）。
所以，提升净扬程Z=55-45=10m
水泵水头损失取2m
从而需水泵扬程H=Z+h=12m
采用MN系列污水泵（30MN-33B）该泵提升流量5000m3/h，扬程13.6m，转速415r/min，功率153.96Kw,效率90%。
占地面积为π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。
泵房草图
3.3细格栅
3.3.1设计依据
《给水排水设计手册》第5册[5.1.1]：
栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小，污水量以及下水道系统的类型等因素有关。
在无当地有运行资料时，可采用：
格栅间隙16~25mm,0.10~0.05m³栅渣/10³m³污水
格栅间隙30~50mm,0.03~0.01m³栅渣/10³m³污水
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）6.3规定：
1）污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。
2）格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：
粗格栅：
机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。
特殊情况下，最大间隙可为100mm；
细格栅：
宜为1.5～10mm；
水泵前，应根据水泵要求确定。
3）污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。
除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°～90°。
人工清除格栅的安装角度宜为30°～60°。
4）格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。
5）格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m。
工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。
6）粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。
3.3.2设计参数：
①设计流量：
平均日流量：
最大日流量：
②栅前流速v1=1.0m/s，过栅流速v2=0.9m/s
③栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=10mm
④栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°
⑤单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水
3.3.3设计计算
确定格栅前水深：
栅前水深h取为1.0m；
栅条间隙数n
设计两组格栅，则每组格栅的间隙数为56条。
栅槽有效宽度
，取1.2m。
进水渠道渐宽部分长度
其中α1为进水渠展开角为，进水渠宽B1=1.0m。
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，则
其中：
h0：
计算水头损失
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，
栅后槽总高度H
取栅前渠道超高h2=0.3m
栅前槽总高度:
=1.0+0.3=1.3m
栅后槽总高度:
=1.0+0.25+0.3=1.55m
格栅总长度
⑨每日栅渣量W
宜采用机械清渣（取=1.2）
3.4沉砂池
3.4.1设计依据
沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。
《给水排水设计手册》（第05册城镇排水）：
沉砂池设计中，必需按照下列原则：
（1）城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座（格），并按并联运行原则考虑。
（2）设计流量应按分期建设考虑：
1）当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；
2）当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；
3）合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。
（3）沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。
（4）城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量为30m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。
（5）贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。
（6）沉砂池的超高不宜不于0.3m。
（7）除砂一般宜采用机械方法。
当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。
说明：
采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。
3.4.2设计参数
设计流量：
设计流速：
v=0.30m/s
水力停留时间：
t=40s
3.4.3设计计算
①沉砂池长度L：
②水流断面积A：
③池总宽度B：
设计n=2格每格宽取b=4m，则
④有效水深h2：
h2=A/B=3.6/8=0.45m（介于0.25～1m之间）
⑤贮泥区所需容积：
设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为T=2天，则沉砂斗容积
式中：
——城市污水沉砂量0.03L/m3，
——污水流量总变化系
升级会员 