5万吨污水处理厂设计.docx

1、5万吨污水处理厂设计环境工程综合设计课程设计 题目： 50000m 3/d城市污水处理厂设计 院（系）：化学与环境工程系 专 班 学 姓 业：环境工程 级： 号： 名： 指导教师： 完成时间：2006年01月10日 课程设计成绩评定表 课程设计评分（按下表要求评定） 设计说明书 质量 （50 分） 图纸质量 （30 分） 任务完成 情况 （10 分） 学习态度 评分项目 合计 （10 分） （100 分） 得分 指导教师评语 指导老师签名： 年 月 日 教研室主任审核意见 教研室主任签名： 年 月 日 课程综合设计任务书 1.1 课程综合设计题目 50000m/d 城市污水处理厂设计 1.2

2、原始资料 1. 处理流量 Q=50000m/d 2. 水质情况： BOD 5=230mg/L COD cr=400-500mg/L SS=280mg/L pH=6-9 1.3 出水要求 污水处理厂的排放指标为： BOD5： 30 mg/L； CODcr： 120 mg/； SS： 30 mg/L； 1.4 设计容 1.案确定 PH： 6.09.0 按照原始资料数据进行处理案的确定，拟订处理工艺流程，选择个处理构筑物，说明 选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计案说明 书。 2.设计计算 进行各处理单元去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参

3、数 或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算，效益分析及投资估算。 3.平面和高程图布置 根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草 图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则 需计算确定。 4.编写设计说明书、计算书 1.5 设计成果 1.污水处理厂总平面布置图 1 （含土建、设备、管道、设备清单等） 2. 处理工艺流程图 1 3.主要简单构筑物（沉砂池、初池、曝气池、二沉池）平面、剖面图 2 4.设计说明书、计算书一份 第一章 污水处理案确定 .1 1 城市污水概论 .1 1.1 气象与水文资料： .1 1

4、.2 厂区地形： .1 2 工艺流程比选、确定说明 .1 2.1 案设计原则 .1 2.3 污水处理工艺 .1 2.2 工艺案分析： .2 第二章 构筑物设计计算 .4 1 格栅 .4 2 平流式沉砂池 .5 3 配水井 .6 4 厌氧池、缺氧池、曝气池 .6 4.1 设计参数 .6 2 4.2 设计计算，采用A /O工艺 .6 5 配水井 .12 6 二沉池 .12 6.1 设计参数 .12 6.2 池体设计计算 .12 6.3 进水系统计算 .12 6.4 出水部分设计 .13 6.5 排泥部分设计 .14 7 污泥泵站 .14 8 污泥浓缩池 .15 9 贮泥池 .16 10 脱水间.1

5、6 第三章 平面布置及高程布置的设计 .17 1 平面布置 .17 1.1 总平面布置原则 .17 1.2 总平面布置结果 .17 2 高程布置及计算 .17 2.1 高程布置原则 .17 2.2 高程布置结果 .18 2.3 高程计算 .18 第四章 投资估算、效益分析 .20 1 构建筑物和设备.20 2 成本估算 .21 3 效益分析 .22 3.1 环境效益 .22 3.2 社会效益 .22 3.3.经济效益 .22 第五章 电气自动化说明 .24 1 概述 .24 2 自控仪表设计原则 .24 3 自控系统的组成 .24 3.1 中央管理计算机 .25 3.2 现场控制器 .25 3

6、.3 控制式 .25 总结 .26 参考文献 .27 课程综合设计 第一章 污水处理案确定 1 城市污水概论 城市污水是排入城市排水系统的污水的总称。主要由城市生活污水和工业废水组成，在合流制排水 系统中还包括雨水，在半分流制的排水系统中还包括初期雨水。城市污水中的污染物质，按化学性质来 分，可分为无机性污染物质（如无机酸，碱、盐及重金属元素）和有机性污染物质（如腐殖质、脂肪等）； 按物理形态来分，可分为悬浮固体、胶体和溶解物质，不同城市的污水中所含物质总类与形态不同，城 市生活污水和工业废水的比例不同，其污水性质亦不同。 1.1 气象与水文资料： 风向：多年主导风向为东南风； 水文：降水量多

7、年平均为每年 2370mm； 蒸发量多年平均为每年 1800mm； 地下水水位，地面下 67m。 年平均水温：20 1.2 厂区地形： 污水厂选址区域海拔标高在 19-21m 左右，平均地面标高为 20m。平均地面坡度为 0.30.5 ， 地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 224m，南北长 276m。 2 工艺流程比选、确定说明 2.1 案设计原则 1、积极采用新技术、新设备，使技改后设备运行更可靠、更稳定，维修更便，服务年限更长。 2、做到占地面积少，投资少，运行费用低。 3、自动化程度高，劳动强度低，操作便。 4、处理过程中不产生二次污染，出水达标排放。 2.3 污水处理工艺 污

8、水处理工艺比较如表 2-1 所列 1 课程综合设计 氧化沟法 （1）处理流 程简单，构筑 物少，基建费 用较省； （2）处理效 果好，有较稳 定 的 脱 氮 除 磷功能； （3）对高浓 度 工 业 废 水 有 很 大 的 稀 释能力； （4）有抗冲 优点 击 负 荷 的 能 力； （5）能处理 不 易 降 解 的 有机物，污泥 生成较少； （6）技术先 进成熟，管理 维 护 比 较 简 单； （7）国工 程实例多，容 易 获 得 工 程 管理经验 （1）处理构 筑物较多； AB 法 表 2-1 污水处理工艺比较 A/O 法 2 A /O法 SBR 法 （1）曝气池的体积较 小，基建费用相应降

9、低； （2）污泥不易膨胀， 达到一定的拖氮、除 磷效果； （3）抗冲击负荷的能 力较强 （1）流程简单，只有 一个污泥回流系统和 混合液回流系统，基 建费用低； （2）反硝化池不需要 外加碳源，降低了运 行费用。 （3）A/O 工艺的好氧 池在缺氧池之后，可 以使反硝化残留的有 机污染物得到进一步 去除，提高出水水质。 （4）缺氧池在前，污 水中的有机碳被反硝 化菌利用，可降低其 后 好 氧 池 的 有 机 负 荷。同时缺氧池中进 行的反硝化反应产生 的碱度可以补偿好氧 池中进行硝化反应对 碱度的需求。 （1）基建费用低，具 有较好的拖氮、除磷 功能； （2）具有改善污泥沉 降性能，减少污泥排

10、 放量； （3）具有提高对难降 界生物有机物去除效 果，运转效果稳定； （4）技术先进成熟， 运行稳妥可靠； （5）管理维护简单， 运行费用低； （6）国工程实例 多，容易获得工程管 理经验 （1）其脱氮除磷的 厌氧、缺氧和好氧 不是由空间划分， 而 是 用 时 间 控 制 的； （2）不需要回流污 泥和回流混液，不 设专门的二沉池， 构筑物少； （3）占地面积少 （1）脱氮效率不高， （1）容积及设备利 用率较低（一般低 于 50%）； （1）处理构筑物较 （2）操作、管理、 多； （2）回流污 一般为 70%80%。若沉 泥 溶 解 氧 较 淀池运行不当，则会 （1）构筑物较多； 缺点 高

11、，对除磷有 在沉淀池发生反硝 （2）污泥产生量较 （2）需增加回流系 一定的影响； 化反应，造成污泥上 多； （3）容积及 浮，使处理水水质恶 设 备 利 用 率 化。 不高 统； 维护较复杂； （3）自动化程度 高，对工人素质要 求较高； （4）国工程实例 少； （5）脱氮、除磷功 能一般； 2.2 工艺案分析： 2.2.1 工艺案分析： 本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD =0.570.48,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；污水中主要污染物指标 BOD、COD、SS 值为典型 城市污水值。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水

12、处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将 来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH 3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据 2 国外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用A /O活性污泥法。 2.2.2 工艺流程 2 课程综合设计 垃圾脱水打包外运 砂水分离器 排砂 混合液回流 进水 格 栅 配 水 井 平 流 沉 沙 池 厌 缺 好 氧 氧 氧 池 池 池 空气 污泥回流 二 沉 池 出 水 泵 站 出水 污泥外运 上清液 污泥脱水间 剩 余 污 泥 配水井 贮泥池 污泥浓缩池 厂区污水回流泵房 图 1-1 废水处理工艺流程图 3 课程综合设计

13、第二章 构筑物设计计算 设计流量： 平均流量：Q =50000t/d 50000m /d=2083.3 m /h=0.58 m /s 3 3 3 a 总变化系数：K = z 2 7. Qa 0.11 (Q a平均流量，L/s) 2 7. 580 0 .11 = =1.34 设计流量Qmax： 3 3 3 Qmax= K zQ a=1.3450000 =67000 m /d =2791.7 m /h =0.776 m /s 1 格栅 格栅设在处理构筑物之前，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正 常运行。一般情况下，分粗细两道格栅。 格栅型号：链条式机械格栅 设计参数：

14、栅条宽度 s10.0mm 过栅流速 u=1.0m/s n 栅条间隙宽度 d=20.0mm 栅前渠道流速 ub=0.55m/s 栅前水深 h0.8m =60 qV max sin 0.776 sin 60 dvh 0 .02 0.4 0.8 106(个) 格栅建筑宽度 b b s(n 1) d n 0.01 (106 1) 0.02 106 3.17m 进水渠道渐宽部分的长度(l 1)： 设进水渠宽b 12.5m 其渐宽部分展开角度 20 l 1 b b1 2tg 1 3 2. 2.5 2tg20 m 0 .96m 取 b3.2m 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l 2)： l2 0 5 1.l = 0.48m 通过格栅的水头损失(h 2)： 格栅条断面为矩形断面