水污染控制工程课程设计.docx

1、水污染控制工程课程设计水污染控制工程课程设计 课题名称：城镇污水处理厂设计 指导老师： 高 婷 学生姓名： 公 子 毅 专业名称： 环 境 工 程 班级学号： 2011108106 学 院： 水利与环境学院 设计说明书一、工程概况 31.前言 32.工程规模 4二、设计依据 41.设计原始资料 42.设计规范与手册 5三、工艺设计内容 51.工艺流程 52.各构筑物说明 5（1）隔栅 5（2）进水泵房 6（3）沉砂池 6（4）沉淀池 7（5）曝气池 7（6）二沉池 8（7）消毒池 8四、污泥处理构筑物的设计计算 91.污泥泵房 92.污泥浓缩池 9五、污水厂平面，高程布置 101.平面布置 1

2、0 一、工程概况 1.前言随着我国城市化的发展，城镇污水处理越来越受到重视,污水处理技术市场需求相当大.城市污水处理的发展将表现为以下几个方面的特点:氮、磷营养物质的去除仍为重点,也是难点;工业废水治理开始转向全过程控制,单独分散处理转为城市污水集中处理;水质控制指标越来越严;由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业化及经济、政策、标准的综合性研究;污水再生利用提上日程;中小城镇污水污染与治理问题受到重视。因此采用高效、低能耗、运行成本低、管理维护方便的处理工艺应是优选方案,它也是工程技术人员为之奋斗的目标。本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD5为250mg/L，可

3、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、SS值为典型城市污水值。2.工程规模 该污水处理厂的规模为15万t/d，厂区面积600000m3，污水厂长300m，宽200m,同时预留空地用以以后扩建之用。该污水处理厂建筑设施有隔栅、污水提升泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、消毒池、鼓风机房、加药间、污泥泵房、仓库、控制楼、办公楼、住宅等。二、设计依据1.设计原始资料（1） 服务人口15万。生活污水排放定额为315升/人天。有A、B两厂的污水进入市政系统。资料如表：（2） 排水系统采用截流式合流制。（3） 水质：进水BOD5250mg/L，SS2

4、80mg/L； 出水BOD530mg/L，SS30mg/L。（4） 污水由水厂西方进厂，水面高程41.0m。（5） 厂区地形：基本平坦，原高程45.5m。工程地质资料：（略）（6） 水文及水文地质资料：受纳水体在水厂北面，距厂150m。最高洪水位39.00m(其它略)（7） 气象资料： 风向（自绘风玫瑰）气温（略）冻土深度：0.7m人数使用淋浴情况生产废水一般车间热车间一般车间热车间Factory A两班制白班30020075%90%20001.2中班20010075%90%15001.2夜班10075%5001.2Factory B两班制白班40070%10001.2中班40070%1000

5、1.22.设计规范与手册（1） 室外排水设计规范（2） 给水排水设计手册1、5、9、11分册（3） 给水排水工程快速设计手册 第2册 排水工程（4） 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（5） 给水排水制图标准（6） 水污染控制工程高廷耀三、工艺设计内容 1.工艺流程 进水 提升泵房 污泥浓缩外运 污泥回流 2.各构筑物说明（1）隔栅城镇污水由市政排污管道直接流到污水处理厂，由于属于城镇污水，其中难免混有较粗大杂质，有可能阻塞后续处理程序中的管道或泵进而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。根据此次处理的污水的水质水量，只需在渗滤液进入调节池前设置一细格栅。隔栅设置为两

6、个。运行参数：栅前流速: 0.8m/s 过栅流速: 0.9m/s栅条宽度: 10mm 栅条净间距: 20mm栅前部分长度: 0.64m 格栅倾角: 60o栅前槽宽: 1.6m 格栅间隙数: 54个 水头损失: 0.02m 每日栅渣量: 5.08m3/d（2）进水泵房 由于污水厂进水管道高程比较低，后续构筑物高程比较高，所以必须要设置提升泵房。Q=3.37m3/s，设置五台机组，四用一备，每台机组输送污水0.84m3/s 。提升泵房说明： 1泵房进水角度不大于45度。 2相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于0.8。作为主要通

7、道宽度不得小于1.2m。 3.泵站为半地下式，边长L10m，高15m，地下埋深10m。 4.水泵为自灌式。（3）沉砂池 污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走。本设计选用平流沉砂池,数量为3个。运行参数:沉砂池长度: 18 m 池总宽: 9.36m 单池宽: 1.66m有效水

8、深: 1.2m 贮泥区容积: 35.8m3沉砂斗底宽: 0.4m 斗壁与水平面倾角为: 600斗高为: 0.6m 斗部上口宽: 1.1m（4）沉淀池 利用悬浮颗粒的重力作用来分离固体颗粒的设备称为沉淀池。本设计采用平流式沉淀池。平流式沉淀池是沉淀池的一种类型，池体平面为矩形，进口和出口分设在池长的两端。池的长宽比不小于4，有效水深一般不超过3m，池子的前部的污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。常用于处理水量大于15000立方米/天的污水处理厂。平流沉淀池是一个底面为长方形的钢筋混凝土或是砖砌的、用以进行混凝反应和沉淀处理的水池。其特点是构造简单、造价较低、操作方便和净水

9、效果稳定。其去除对象是悬浮固体，可以去除SS约40%-50%，同时可以去除20%-30%的BOD5，可以降低后续生物处理的有机负荷。本设计采用平流式沉淀池。设计参数:沉淀池设置14个 设计进水量: Q=12132 m3/d 表面负荷: 取q=2.0 m3/（m2.h） 水力停留时间: ：T=2 h 运行参数:池长: L=36 m 有效水深: h4 m池宽: b=6 m 池总高度: H=7.46m 贮泥斗容积: Vw35.8m3（5）曝气池 曝气池是利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。 池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污

10、水与活性污泥充分接触的混合条件，从而分解水中的各类有机质，从而有利于下一步的工艺进行。活性污泥法是需氧性生物处理方法，在处理过程中，为了维持微生物的生命活动，必须保证水中有一定量的溶解氧。所谓曝气，就是不断地把空气打入水中，或利用机械搅拌作用使空气中的氧溶入水中。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。本设计采用鼓风曝气。设计参数:曝气池设置为四座两组曝气池高: 4.5m 池长: 36m 污泥负荷: 0.39kgBOD5/(kg MLSS.d) 污泥回流比: 33% 曝气供气量: 17333 m3/h， 最大供气量：21319m3/h。（6）二沉池 二沉池设在生物处理构筑物后用于分离活性污泥或去除生

11、物膜法中脱落的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分。二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。其工作效果能够直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。二沉池不但可以进行泥水分离，还可以进行污泥浓缩，由于水量、水质的变化，还要暂时储存污泥。由于二沉池要进行污泥浓缩，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需的池面积。设计参数:二沉池设置4座 总设计进水量: Q=12137 m3/h 表面负荷:取q=1.0 m3/ m2.h 水力停留时间: T=3 h运行参数:沉淀池直径: D=43.9 m 池总高度: H=5.82 m （7）消毒池经过前面

12、逐步处理，污水出水水质已经达标，但是渗滤液中含有细菌、病毒和病卵虫等致病微生物，因此采用液氯消毒将其杀灭，防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。本项目采用隔板式接触反应池。设计参数: 消毒池设置2个总设计流量: Q=1.09 m3/s （设一座）水力停留时间: T=0.5h设计投氯量为: 10 mg/L平均水深: h=2.5m 隔板间隔: b=3m运行参数： 接触池容积: 1962m3 每个池子隔板数: 2块池长: 29m 池宽: 27m 四、污泥处理构筑物的设计计算 1.污泥泵房（1）回流污泥泵选用螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为4800m3

13、/h，提升高度为2.0m2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=550kW。（2）回流污泥泵房占地面积为8m15m。（3）剩余污泥泵选两台，2用1备，单泵流量Q2Qw/255.6m3/h。（4）剩余污泥泵房占地面积LB=4m3m，集泥井占地面积。 2.污泥浓缩池采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数:1 进泥含水率：当为初次污泥时，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99.2%99.6%。2 污泥固体负荷：负荷当为初次污泥时，污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2.d)当为剩余污泥时，污泥固体负荷宜采用3060kg/(m2.d)。3

14、 浓缩时间不宜小于12h，但也不要超过24h。4 有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。运行参数:设计流量：每座1344.4kg/d ，采用4座进泥浓度: 10g/L 污泥浓缩时间: 13h进泥含水率: 99.0% 出泥含水率: 96.0%池底坡度: 0.08 坡降: 0.16m贮泥时间: 4h 上部直径: 6.2m浓缩池总高: 4.36m 泥斗容积: 2.8m3五、污水厂平面，高程布置 1.平面布置各处理单元构筑物的平面布置：处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑： （1）贯通，连接各处

15、理构筑物之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。 （2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段 （3）在各处理构筑物之间应保持一定产间距，以满足放工要求，一般间距要求510m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。 （4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。 2.管线布置 （1）应设超越管线，当出现故障时，可直接排入水体。 （2）厂区内还应有给水管，生活水管，雨水管，消化气管管线。辅助建筑物：污水处理厂的辅助建筑物有泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析化验室，变电所，存储间，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便，安全，变电所应设于耗电量大的构筑物附近，化验室应机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件，化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。在污水厂内主干道应尽量成环，方便运输。主干宽69m次干道宽34m，人行道宽1.5m2.0m曲率半径9m，有30%以上的绿化。 3.高程布置为了降低运行费用和使维护管理，污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜，厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高，然后根据水头损失，通过水力计算，递推出前后构筑物的各项控制标高。