某城市污水处理厂的设计说明书.docx

1、某城市污水处理厂的设计说明书某城市污水处理厂的设计说明书一、原始资料及设计要求1.污水处理厂区附近地形与地质资料厂区附近地下水位标高561.00m；厂区附近土质构造为亚粘土；城区排水干管进场处A管底设计标高为581.00m；受纳水体底部设计标高为571.00m；厂区内地势为西北高，东南低。项目温度值项目温度值年平均气温218月平均气温年最低气温0月平均最高气温32.6年最高气温38.7月平均最低气温9.7温度在-10度以下天数0温度在0度以下天数0年降雨量1094.1年蒸发量常年主导风向SE最大风速名称平均排水量3m/d最大排水量3m/hSSmg/LCODmg/LBODmg/L总氮mg/L总磷

2、mg/LA50002603601100550455B4200200100500300253C4500350130480210106区域服务人口（人）污水量标准（L/人d）一区80000160二区65000150三区600001802.城市污水资料表一城市污水资料表二该市工业企业及公共建筑的排水量和水质资料3.其他表三该市气象资料4.设计原则认真贯彻国家有关环境保护的方针和政策，符合国家有关法律、规范、标准。要求处理后水质达到城市污水处理厂相关排放标准的要求（一级B）。在城市总体规划指导下，采取统一规划，是工程建设与城市发展相协调，既保护环境，有最大限度的发挥工程效益。采用高效节能的污水处理工艺

3、，因地制宜的采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费用低、技术可靠、运行稳定。妥善管理，避免二次污染。选择先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设施污水处理厂保证一定程度的绿化，达到美化作。二、水量设计1水质估算根据室外排水设计规范(GB50014-2006)3.4.1中规定城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时，可按下列标准采用：1.生活污水的五日生化需氧量按300计算；2.生活污水的悬浮固体量按200计算；3.生活污水的总氮量按30计算；4.生活污水的总磷量按10计算；5.生活污水的化学需氧量按500计算入水水质

4、估算：BOD5:=318 COD=561.58 TN=29.23TP=8.46SS=201.42.计算水量由水质估算算出平均流量为：Q=47050m3/d。设计流量：Qmax=k（1.5）*Q=70575m3/d=0.817m3/s=3000m3/h三、设计计算过程1、污水处理工艺方案选择1.1工艺方案分析本项目污水处理的特点为：1污水以有机污染为主，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标；2污水中主要污染物指标总氮总磷比较高；针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。根据国内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

5、“普通活性污泥法”1.2.SBR法(SequencingBatchReactor)SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。优点：1：运行效果稳定，污水在理想的静止

6、状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。2：工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。3：处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。4：脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。5：工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统适合于非常适合处理小水量，适宜于本设计。1.3.SBR法工艺流程图：入水堆泥场沉砂池泵房格栅回流泥饼外运浓缩脱水排出鼓风机投药室贮泥池消毒室SBR

7、池弄苏2格栅设计计算根据室外排水规范：6.3.1污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。6.3.2 格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：1粗格栅：机械清除时宜为1625mm，人工清除时宜为2540mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm；2细格栅：宜为1.510mm；3水泵前，应根据水泵要求确定。6.3.3污水过栅流速宜采用0.61.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为6090。人工清除格栅的安装角度宜为3060。6.3.4格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。6.3.5格栅上部

8、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。6.3.6格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.0m。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。6.3.7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。6.3.8格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。6.3.9格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。拟设计格栅2个，可以在水量小的时候，开启1台，水量大的时候，2台都开启。格栅计算见图如图所示。2.1栅条的间隙数设栅前水深h=0.

9、5m,过栅流速v=0.6m/s，栅条间隙宽度b=0.025m,格栅倾角=75，格栅数N=2则：2.2栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m2.3进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽度B1=2.76m，其渐宽部分展开角度1=202.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分宽度2.5通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面=2.42，k=3，则：2.6栅后槽中高度h总，栅前深h=0.4m，设栅前渠道超高h2=0.50m,则：栅槽总长度为：2.7、每日栅渣量在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产渣0.05m3。因2.35m3/d0.2m3/d，宜采用机械清渣。污物的排除采用机械装置：BLQ-14

10、00格栅清污机两台。3污水提升泵站3.1设计说明采用SBR工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。提升高度为3m。3.2设计选型污水经消毒池处理后排入受纳水体，受纳水体丰水期水位高程为0.00m。设计选用8MCF-18A型干式污水泵5台，备用一台。提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。4.平流沉砂池4.1设计说明根据室外排水规范：拟设计污水经提升泵提升后进入平流曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置。沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入

11、压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。设计流量为Qmax=0.817m3/s3000m3/h，设计沉砂池数N=2设计水力停留时间t=40s，流速0.25m/s。4.2池体设计计算4.2.1沉砂池长度（L）：L=vt=0.25*40=10m4.2.2水流断面面积（A）4.2.3池子总宽度（B），设每池格数n=2，每格宽b=0.6m,B=n*b=1.2m4.2.4贮沙斗所需容积（V）：V=Q总/2X*T*86400/(KZ*106)=1.412m2X：城市污水沉沙量，采用30m3/106污水T：排沙时间间隔，按2d内沉沙总量计算4.2.5贮沙斗各部分尺寸：设贮沙斗底宽a1=0.

12、6m，斗高=0.5m斗壁与水平面夹角60则尘沙斗上口宽为：尘沙斗容积为;4.2.6沉砂池的高度，设池底坡度为0.06，坡向沙斗，l则：4.2.7池总高度有效水深h2=A/B=1.634/1.2=1.362m设超高h1=0.3m，4.3堆泥场堆泥场设计面积为9m*18m，接纳沉沙池的部分污泥。5.SBR反应池5.1设计说明：周期数，n=4，周期长T=6h，反应时间2.5h，沉淀时间1.1h，出水0.7h，排泥0.5h，池数n=12，m=2.5.2设计参数：有效池容积（V）：V=m*Q/（n*N）=2083m3最大流量变动比：r=1.2V设计=V*（1+（r-1）/m）=2291.3m3取反应池水

13、深H=6m，所需面积A=2291.3/6=381.9m2取反应池长l=20m，宽b=20m，排水结束水位：h2=H*（m-1）/m=2.73m基准水位：h3=H*=5.455m高峰水位：h4=5m，h5=h4+0.5=5.5m污泥界面：h1=h2-0.5=2.23m5.3曝气机设计选型需氧量（DO）为O1O2：=0.12*3.5*2083*12总需氧量：O1+O2=17203.32曝气装置：设混合液DO=1.5mg/L，池内水深6m标准需氧量为：取氧利用率EA=0.15Gs=Ro/0.3EA=54048.9（m3/h）选用DY325倒伞型表面曝气机，直径3.5，N=55kW，单台每小时最大充氧

14、量能力125（KgO2/h）。曝气机所需数量为n，则6.接触消毒池与加氯设计6.1消毒池设计说明据规范：6.13.1城市污水处理应设置消毒设施。6.13.2污水消毒程度应根据污水性质、排放标准或再生水要求确定。6.13.3污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。6.13.4消毒设施和有关建筑物的设计，应符合现行国家标准室外给水设计规范GB50013的有关规定。6.13.8二级处理出水的加氯量应根据试验资料或类似运行经验确定。无试验资料时，二级处理出水可采用615mg/L，再生水的加氯量按卫生学指标和余氯量确定。6.13.9二氧化氯或氯消毒后应进行混合和接触，接触时间不应小于30min。

15、设计流量Q=3000m3/h；水力停留时间T=0.5h；设计投氯量为C=3.05.0mg/L。设置消毒池（接触式）一座。池体容积消毒池池长L=21m，接触消毒池总宽15m消毒池有效水深设计为H1=5.0m。考虑0.3m的超高，接触消毒池总高为5.3m。实际消毒池容积V为满足有效停留时间的要求。6.2加氯量计算设计最大投氯量为则每日投氯量为：选用贮氯量为1000Kg的液氯钢瓶，每日加氯量为0.7瓶，共贮用12瓶。每日加氯机两台，单台投氯量为1020Kg/h。配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=36m3/h，扬程不小于20mH2O。混合装置在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式

16、）。混合搅拌机功率N0为式中：QT混合池容积，m3；水力粘度，20时， =1.0610-4Kgs/m2；G搅拌速度梯度，对于机械混合G=500s-1。拟选用TJB可调式搅拌机两台台，功率0.75kw。接触消毒池设计为纵向折流反应池。在第一格，每隔9m设纵向垂直折流板，第二格每隔9m设垂直折流板，第三格不设。6.3计量堰的设计为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为处理厂的改、扩建提供可靠的数据，必须设计量设备，正确掌握污水量、污泥量、空气量，以及动力消耗等。污水计量设备的选择和布置，应遵循以下一般原则：1、计量设备应水头损失小、精度高、操作简便，且不易沉积杂物。

17、2、分流制污水处理厂计量设备一般设在沉砂池后，初次沉淀池前的渠道上，或设在污水厂的总出水管上。如有条件，应对各主要构筑物的进水分别计量。3、二级处理出水的计量设备，可采用咽喉式计量槽、电磁流量计、文氏管、超声流量计等，也可采用各种形式的流量堰进行测量。本设计中为节约投资，运行方便，仅在污水厂的总出水管上（总出水管与消毒室位于同一建筑物）设置计量设备，对二级处理水进行计量。计量设备采用电磁流量计。7.污泥处理系统：采用重力浓缩池，回流泵房与污泥脱水压缩一体机合建的方式。7.1重力浓缩池重力浓缩池采用连续式污泥浓缩池，有效水深4米，固体负荷率60kg/（m3*d）采用辐流式刮泥机，坡度为0.01，

18、刮泥机回转速率为2r/h污泥固体浓度为8kg/m3（含水率99.2%）总污泥量为1210.625m3/d所需面积1210.625*8/60=161.42m2设计半径为4米，设计高度5米，则设计容积为V=3.14*16*5=250m3（符合要求）核算停留时间161.42*4*24/1210.625=12.8h（符合设计规定）7.2回流污泥设计说明重力浓缩池污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流污泥泵站。其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。设计回流污泥量为QR=31256250m3/h污泥回流比R=50%100%。7.1.1扬

19、程污泥回流泵所需提升高度为0.7m。考虑阻力损失，选取扬程为2m的污泥泵。7.1.2流量设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为15003000m3/h。7.1.3选泵选用500ZQB-70D轴流潜水泵3台，二用一备，单台提升能力1310m3/h，提升高度为3.9m，电动机转数730r/min，电动机功率N=30KW。7.3剩余污泥量计算：剩余污泥计算污泥产率系数Y=k*（0.75+0.6*X0/S0-=0.65kgssBOD产泥量：XF=Qd*cF*Y(S0-Se)1000=24225kg每日产泥量XW=XFCF=9685kgd设污泥含水率为99.2%折算为湿污泥量QW则SBR池工作周期为6小时

20、，每周期产泥302.66m3，每个池子25.22m3周期，由泵在30min内排出，污泥流量为25.22/30*60=50.44m3/h7.4贮泥池wop94C8.tmpoleObject3.bin7.3.1设计参数进泥量：贮泥时间：T=8h池子个数：N=27.3.2设计计算池容为：采用形圆形贮泥池，半径为6m。有效水深超高设计容积：大于201，所以合格。贮泥池高度：7.3.3污泥浓缩脱水间本设计采用污泥浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水。选用3DP型带式浓缩脱水一体化设备，单台固体负荷为360-560kg/（hm），带宽为一米，总功率6kw，尺寸长乘宽乘高为6.882.033.00m。四、污水处

21、理厂总体布置1.厂址选择及总平面布置1.1原则1.1.1 污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定：1在城镇水体的下游。2便于处理后出水回用和安全排放。3便于污泥集中处理和处置。4在城镇夏季主导风向的下风侧。5有良好的工程地质条件。6少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离。7有扩建的可能。8厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。9有方便的交通、运输和水电条件。1.1.2污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60

22、。1.1.3污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。1.1.4污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。1.1.5生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。1.1.6污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。1.1.7污水厂的工艺流程、

23、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。1.1.8厂区消防的设计和消化池、贮气罐、污泥气压缩机房、污泥气发电机房、污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。1.1.9污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。1.1.10污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求：1主要车行道的宽度：单车道为3.54.0m，双车道为6.07.0m，并应有回车道；2车行道的转弯半径宜为6.010.0m；3人行道的宽度宜为1.52.0m；4通向高架

24、构筑物的扶梯倾角一般宜采用30，不宜大于45；5天桥宽度不宜小于1.0m；6车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。1.1.11污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。1.1.12污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。1.1.13污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。1.1.14污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠

25、连通，在条件适宜时，应采用明渠。管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。1.1.15污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。1.1.16处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。序号项目占地面积/占地比例/%1构（建）筑物1072032.72道路及铺装地面262083池塘绿化用地1943059.34总占地面积32760100.0厂区用地一览表1.1.17污水厂宜设置再生水处理系统。1.1

26、.18厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。1.1.19污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。1.1.20污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。1.1.21位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。1.1.22根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。1.1.23处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。

27、1.2总平面布置结果本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有的地形布置，大致分为生活区、污水处理区，布置紧凑，充分利用了该地地形特点，进出水流畅，节省投资及占地，其中，宿舍、食堂、办公楼等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员；格栅间气味比较大，锅炉房烟尘多，故设在该地区常年主导方向的下风向。在污泥处理系统设有后门，以减少煤、灰、污泥、栅渣外运时对环境的污染。厂区主干道宽9m，次干道宽3m，充分考虑了城市的发展空间，绿化面积超过40%。SBR法工艺方案总平面布置参见附录图1。厂区土地使用情况见表：2.高程布置2.1高程布置原则2.1.1充分利用地形地势及

28、城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。2.1.2协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。2.1.3做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。2.1.4协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。2.2高程布置结果由于该市污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河中，故污水处理厂高程布置由河水丰水期水位决定。采用推荐的SBR方案，SBR池占地面积很大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，河水丰水期水面相对高程定为0.00m，算出相应接触消毒池、沉砂池、SBR反应池、污泥浓缩池水面相对标高。(详见附录2)这样布置亦利于排泥及排空检修。氧化沟法工艺方案高程图布置参见附录图2。设计总结通过这次污水处理课程设计，我个人感觉收获颇多。一、 学科的理解通过污水处理课程设计，我掌握了室外