最终城市污水处理厂设计方案

金华职业技术学院JINHUACOLLEGEOFPROFESSIONANDTECHNOLOGY《水污染控制技术》课程设计题目城市污水处理方案设计学院化工与制药学院专业环境监测与治理技术班级环保082小组第五组2010年12月30日2目录1程设计的目的………………………………………………………..52、设计要求……………………………………………………………..53、设计原则………………………………………………………………54、设计依据………………………………………………………………55、设计题目………………………………………………………………66、设计方案确定………………………………………………………..67、各处理构筑物及辅助设备的工艺计算………………………….77.1粗格栅的设计…………………………………………………….77.1.1粗格栅设计参数及其规定………………………………….78.1.2、粗格栅的计算步骤………………………………………..78.1.3、粗格栅的尺寸及规格……………………………………….87.2、提升泵站的设计………………………………………………….97.2.1、水泵的设计………………………………………………….97.2.2、集水井的设计……………………………………………….97.3、细格栅的设计………………………………………………….107.3.1、细格栅设计参数及其规定………………………………….107.3.2、细格栅的计算步骤………………………………………….107.3.3、细格栅的尺寸及规格……………………………………….117.4、沉砂池的设计……………………………………………………127.4.1、沉砂池设计参数……………………………………………1237.4.2、沉砂池选型…………………………………………………127.5、初沉池的设计……………………………………………………127.5.1、初沉池设计参数……………………………………………127.5.2、初沉池的计算步骤…………………………………………137.5.3、初沉池的尺寸及规格…………………………………….137.6、A2/O工艺的设计………………………………………………137.6.1、A2/O工艺设计说明…………………………………………137.6.2、A2/O设计参数………………………………………………147.6.3、设计计算（污泥负荷法）…………………………………157.6.4、A2/O各部分尺寸的确定……………………………………167.6.5、A2/O需氧量计算及风机选型………………………………167.7、二沉池的设计……………………………………………………177.7.1细格栅设计参数及其规定…………………………………….177.7.2细格栅的计算步骤………………………………………….177.7.3细格栅的尺寸及规格……………………………………….188、高程设计……………………………………………………………188.1高程布置原则……………………………………………………188.2高程设计计算……………………………………………………188.2.1污水处理部分高程确定………………………………………188.2.1污水处理部分高程计算………………………………………199、工艺设备的规格尺寸一览表………………………………………1910、总结…………………………………………………………………20411、致谢…………………………………………………………………20组员分工情况…………………………………………………………21附件1：平面布置图附件2：高程图51.课程设计目的1、进一步巩固和加深对水处理工程的基本理论知识的理解与掌握；2、初步锻炼学生综合运用所学知识进行工程设计的能力；3、掌握水处理工艺的选择与确定及处理构筑物的选型；4、基本掌握对污水厂进行平面和高程的布置方法。2.设计要求本设计包括设计说明书一份和图纸二张。a)设计说明书内容包括下列各项；(1)概述设计任务和依据；(2)污水处理工艺流程，选择构筑物形式的理由；(3)各处理构筑物及其辅助设备的工艺计算，应列出所采用全部计算公式和计算数据；(4)采用的污水泵、鼓风机等主要设备的形式和主要参数；(5)污水与污泥处理构筑物之间的水力计算及其高程设计(6)处理构筑物总体布置的特点及依据说明b)绘制下列图纸：（1）厂区总平面图（1：500）。图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、相互距离；各构筑物之间的连接管道及场区内各种管道的平面位置；其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等。（2）污水高程图（横向1：500，纵向1：100）。图中标出各种构筑物的设计标高。3.设计原则（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范和标准。（2）结合总体规划、现状设计。（3）在保证污水处理厂出水水质达标排放的前提下，尽量节省工程投资，节约用电、节约能耗，降低运行成本。（4）布置紧凑合理，流畅美观，充分利用空间。64.设计依据（1)《给水排水设计手册》（第1、5、6、11等分册）中国建筑工业出版社；（2)《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（1997年版）中国计划出版社；（3)《污水厂工艺设计手册》化学工业出版社2003年10月（4)《废水处理工艺设计计算》水利电力出版社1994年10月（5)《污水处理工艺及工程方案设计》中国建筑工业出版社，2000年4月；（6)水处理工程典型设计实例化学工业出版社2001年5月5.设计题目城市污水设计流量5400m3/h，CODcr330mg/l，BOD5200mg/l，SS260mg/l，TN25mg/l，TP5mg/l，要求经二级处理出水达到BOD520mg/l，SS30mg/l，NH3-N8mg/l，TP≤1mg/l。一级处理CODcr去除率20%、BOD5去除率10%、SS去除率50%。厂址及场地现状：污水处理厂拟用场地较为平整。假定平整后厂区的地面标高为±0.00m，原污水将通过管网输送到污水厂，来水管管底标高为5.50m，充满度为0.5m。6.设计方案的确定污水拟采用A2/O工艺处理，具体流程如下：厌氧池，缺氧池及好氧池设计停留时间比为：厌氧：缺氧：好氧=1：2：5）。在沉砂池后加入一沉池，以达到一级处理目标。格栅拟选用回转式机械格栅。考虑到城市污水栅渣量较大，基本全天处于运行状态，若采用人工清渣，则需消耗大量人力资源，因人工作业耗时耗力，所以7选择回转式机械格栅。回转式机械格栅也是目前大多数城市污水处理厂所采用的格栅设备。沉砂池拟选用旋流沉砂池。沉砂池主要类型有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式和竖流式沉砂池沉降效果较不两项，不适用于大型污水处理厂，所以不予以考虑。曝气沉砂池虽然有较好的沉砂处理效果，但考虑到采用的是A2/O工艺，该工艺首先要进行厌氧反应，如果采用曝气沉砂池则不利于后续厌氧除磷处理。综合考虑后，本设计拟选用旋流沉砂池，即达到很到的处理效果，又没有曝气尘沙池的缺点，并且不需额外提供动力，依靠提升泵的水力即可。旋流式沉砂池也在城市污水处理中广为采用。污水处理工艺拟选用A2/O工艺。该工艺技术较成熟可靠，国内外均广泛应用适于各种规模，具备很好的脱氮除磷功能，且有一定的耐冲击负荷的能力。根据实际经验，A2/O工艺出水水质好，较易于深度处理，出水水质稳定，对外界条件变化有一定的适应性。其中好氧池采用氧化沟工艺。一沉池和二沉池拟选用幅流式沉淀池。幅流式沉淀池多为机械排泥，运行可靠，管理简单。被众多大中型城市污水处理厂采用。7.各处理构筑物及辅助设备的工艺计算7.1.粗格栅的设计7.1.1.粗格栅设计参数及其规定设计流量：设4组格栅，则每组流量Qmax=0.375sm/3。栅前渠道超高：mh3.02；过栅流速；v=1m/s；栅条间隙宽度：b=0.02m；栅条宽度：01.0sm；格栅倾角：80；进水渠渐宽部分展开角度2017.1.2.粗格栅的计算步骤确定格栅前水深根据最优水力断面公式221vBQ计算得：mB9.01mh45.08（1）栅条的间隙数（n）栅前水深h=0.45m，过栅流速v=1m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾80bhvQnsinmax个40145.002.080sin375.0由于设计了4组格栅，则每组格栅间隙数是10个（2）栅槽宽度（B）设每个格栅的宽度2B2B=S(n-1)十bnm29.01002.0)110(01.0所以每个格栅的宽度是0.29m，总栅宽mB76.132.029.04（考虑了中间隔墙宽度0.2m）（3）进水渠道渐宽部分的长度1l进水渠宽1B=0.9m；进水渠渐宽部分展开角度2011112tgBBlmtg18.12029.076.1（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2l212llm59.0218.1（5）通过格栅的水头损失（1h）设栅条断面为锐边矩形断面1h3/4bSsin22gvkm14.0380sin6.19102.001.042.223/4（6）栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m21hhhHm89.03.014.045.0（7）栅槽总长度(L)9tgHllL1215.00.1mtg4.3803.045.00.15.059.018.17.1.3.粗格栅的尺寸及规格设定两栅间距为0.2m，进出水渠各一米，所以粗格栅井总宽1.76,总长3.4m由上数据选择GSHZ-300型粗格栅。其技术参数见表7-1。表7-1GSHZ-300型粗格栅技术参数有效栅宽140mm有效删隙20mm耙链速度2m/min设备宽度300mm电机功率0.55-1kw7.2.提升泵站的设计7.2.1.水泵的设计选取4台水泵，一台备用。流量要求：高程要求：进水管管低高程-5.5m，充满度为0.5m，提升后达到高度4.5m。选取500QW2600-15-160型潜水泵，技术参数见表7-2。表7-2500QW2600-15-160型潜水泵技术参数扬程(m)流量(m3/h)转速(r/min)轴功率(kw)出口直径(mm)效率(%)15260074516050086.057.2.2.集水井的设计污水提升泵房的集水池容积即5min污水流量设集水井有效水深2m，则集水井面积10集水池最低工作水位与所需提升最高水位高度差:3.5-(-6.5)=10m泵站内的管线水头损失假设为2m，考虑自由水水头为1m，则总扬程H总=10+2+1=13m考虑到500QW2600-15-160型潜水泵的安装最小池口尺寸为19501600mm，2台水泵之间留1m的检修维护空间。选择集水井的尺寸为实际尺寸：有效容积：7.3.细格栅的设计7.3.1.细格栅的设计参数设计流量：设4组格栅，则每组流量Qmax=0.375sm/3。栅前渠道超高：mh3.02；过栅流速；v=0.8m/s；栅条间隙宽度：b=0.015m；栅条宽度：01.0sm；格栅倾角：80；进水渠渐宽部分展开角度2017.3.2.细格栅的计算步骤确定格栅前水深根据最优水力断面公式221vBQ计算得：mB9.01mh45.0（1）栅条的间隙数（n）栅前水深h=0.45m，过栅流速v=0.8m/s，栅条间隙宽度b=0.015m，格栅倾80bhvQnsinmax个688.045.0015.080sin375.0由于设计了4组格栅，则没组格栅间隙数是17个11（2）栅槽宽度（B）设每个格栅的宽度2B2B=S(n－1)十bnm415.017015.0)117(01.0所以每个格栅的宽度是0.415m，总栅宽mB26.232.0415.04（考虑了中间隔墙宽度0.2m）（3）进水渠道渐宽部分的长度1l进水渠宽1B=0.9m；进水