污水处理厂课程设计

排水工程课程设计说明书学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：2015年1月5日目录第一章总论...................................................21、1设计任务书..............................................21、2设计依据和原则..........................................21、3主要设计资料............................................2第二章污水处理工艺流程说明...................................42、1工艺流程的确定..........................................42、2工艺流程的叙述..........................................4第三章处理构筑物设计选型.....................................53、1格栅....................................................53、2提升泵房................................................73、3沉砂池..................................................93、4一沉池.................................................103、5曝气池.................................................133、6二沉池.................................................163、7消毒池.................................................19第四章污泥处理设计计算.......................................224、1污泥处理...............................................224、2污泥泵房...............................................224、3污泥浓缩池.............................................23第五章总图布置.............................................26参考文献.....................................................28第一章总论1、1设计任务书1-1-1、设计题目南方某城市日污水处理厂工艺设计。1-1-2、设计内容（1）对工艺构筑物选型作说明；（2）（2）主要处理设施（格栅、沉砂池、曝气池、二沉池）的工艺计算；（3）绘制污水处理厂的平面和高程布置图；1-1-3、设计成果①设计计分说明书一份；②设计图纸：污水平面图和污水处理高程图各一张。1、2设计依据和原则《污水综合排放标准》（GB8978-2002）《城市污水处理厂污泥排放标准》（CJ3025-93）《室外排水设计规范》（2006年版）（GBJ50014-2006）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订版）1、3主要设计资料(1)污水水量与水质污水处理水量：15×104m3/d变化系数：Kz=1.2(2)污水厂地势基本平坦，地面标高约为19.8m（采用黄海系标高）。进水管管径为1.8m，进水管管底标高为14.8m。(3)污水的主要来源：绝大多数为居民生活污水，少量为工业废水与其他污水。(4)接纳水体：X江(5)气象信息：该区域属亚热带湿润气候，气候温暖，雨量充沛。年均气温为17.1°c，全年日照时数为1853.1小时，历年无霜期258天。年平均风速为1.5m/s，全年静风约占25%，年主导风向为主导风为NE(东北)风，出现频率为20%。a风向：项目所在地全年主导风为N-NNE-NE(北-北北东-北东)风，出现频率分别为16.39%、12.24%、14.70%，最小频率的风向出现在WNW(西北西)，其出现频率为0.66%，全年静风出现频率为24.92%。b风速：项目所在地年平均风速为1.5m/s。9月平均风速最大，为2.0m/s，4月平均风速最小，为1.26m/s。污水水质：CODcr300mg／L，BOD5150mg／L，SS200mg／L，氨氮20mg／L。(6)处理要求污水处理厂设计出水水质达到国家污水经二级处理后应符合以下具体要求：《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级Ｂ标准。CODcr80mg／L，BOD520mg／L，SS20mg／L，氨氮8mg／L。(7)处理工艺流程污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程按水质、水量选定。(8)气象与水文资料风向：多年主导风向为北东风；气温：最冷月平均为-3.5℃；最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-17.6℃，最大冻土深度为0.18m；水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下5～6m。(9)厂区地形污水厂选址区域海拔标高在19.75-19.85m之间，平均地面标高为19.80m。平均地面坡度为0.30‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。第二章污水处理工艺流程说明2、1工艺流程的确定本项目污水处理的特点是Ａ.污水以有机污染为主，BOD/COD＝1/2,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B.污水中主要污染物指标BOD,COD,SS值为典型城市污水值.2、2工艺流程的叙述简要说明各构筑物的功能及作用:1.格栅：设在处理构筑物之前，用于截留水中尺寸较大的悬浮物和漂浮物，以保证后续构筑物或设备的正常工作。2.提升泵：主要是将进水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。3.沉砂池：主要是通过物理作用去除相对密度较大的无机颗粒。4.初沉池：是城市污水一级处理的主体构筑物，利用重力沉降原理去除污水中的可以沉淀的固体悬浮物。格栅提升泵沉砂池初沉池曝气池进水二沉池消毒池出水5.曝气池：此为活性污泥法的核心部分，它主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。6.二沉池：主要作用是泥水分离使生物处理构筑物出水的混合液澄清。其运行效果将直接影响活性污泥处理系统的出水水质和回流污泥浓度，是传统活性污泥系统的重要组成部分。7.消毒间：使得污水与加氯机送入的液氯接触消毒。流程说明：污水通过格栅截留大的悬浮和漂浮颗粒，然后通过提升泵进入沉砂池（进行预处理），将比重较大的无机颗粒分离出来，然后进入初沉池处理的主要对象是悬浮物质，然后进入曝气池去除污水中的呈胶体和溶解状态的有机污染物，再然后进入二沉池使泥水分离，最后通过消毒间消毒出水。第三章处理构筑物设计选型3、1格栅3-1-1格栅的分类与选择格栅按间距的大小可分为粗格栅（大于40mm）,中格栅(15～25mm)，细格栅(4～10mm);按清渣方式分为机械清渣和人工清渣；等等。本设计格栅不少于2台，则设计2台，一台使用，一台备用，由于我选择泵前的格栅间隙小于25mm，因此后面处理设备前不需要设计格栅，因此选用中格栅！清渣方式需要根据渣量确定：当栅渣量＞0.2m3/d，则应采用机械清渣。而栅渣量又跟格栅间间隙大小有关，当栅条间隙在16～25mm时，栅渣量为0.05～0.1m3/103m3污水；当栅条间隙在30～50mm时，栅渣量为0.01～0.03m3/103m3污水。栅渣的含水率一般为80%，容重为960kg/m3。3-1-2格栅的设计与计算设计参数：过栅流速：0.6～1.5m/s；栅前渠道内流速：0.4～0.9m/s；栅前倾角：45°～75°人工清渣取低值，取60°；水头损失一般为0.08～0.15m。污水流量总变化系数取1.2,则最大设计流量Qmax=150000t/d×1.2=180000t/d=2.08m3/s.1.栅条的间隙数：n=NbhvsinaQmax=2×1.0×0.8×0.0260sin×2.08=60式中：H-栅前水深0.8m，V-过栅流速1.0m/s,B-栅条间隙宽度0.02m，A-格栅倾角为60°N-格栅数2，2.栅槽宽度，则B＝S（n-1）+bn＝0.01×(60-1)+0.02×60＝1.79m取1.8m式中B——格栅栅槽宽度，m；S——每根格栅条宽度，m。设计中取S=0.01m3.通过格栅的水头损失：设栅条断面为矩形断面设k等于3，则h1＝k△h0＝kß（SB）4/3v22gsina＝3×2.42(0.010.02)4/3×12×9.8sin60°＝0.127m式中1h——水头损失，m；——格栅条的阻力系数，查表知=2.42；k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取k=3。4.栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2＝0.3m，则H＝h+h1+h2＝0.3+0.127+0.8＝1.227m5.进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B1=1.39m，α1=20°则L1＝B-B12tanα1＝1.79-1.392tan20°＝0.55,L2＝L1/2＝0.67/2＝0.275m6.栅槽的总长度：L＝L1+L2+1.0+0.5+H1tanα＝0.55+0.275+1.0+0.5+1.1tan20°＝5.35m取5.5m7每日栅渣量：在格栅间隙为20mm的情况下设栅渣量为每0.08m3/103m3，则1000864001maxZKWQW＝2.1100008.008.286400＝11.98m3/d0.2m3/d.式中W——每日栅渣量，dm3；1W——每日每10003m污水的栅渣量，33310mm污水。设计中取1W=0.0833310mm污水则应采用机械清渣。3-1-3格栅的设计数据选择依据栅前倾角：45°～75°人工清渣取低值，取60°；栅前水深不得大于来水管的水深取0.8m；过栅流速取值在0.6～1.5m/s，取1.0m/s；设计水头损失在0.08～0.15m之间，得到水头损失为0.127m符合设计要求；其他设计要求都采用一般值！3、2提升泵房泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。泵房形式选择的条件：(1)污水泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。(2)流量小于32/ms时，常选用下圆上方形泵房。(3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。(4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房的优点是不需设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建时，宜采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余部分尽量加顶板封闭，以减少污染，敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。3-2-1提升泵的选择(1)进水管管底高程为14.80m，管径DN1800；(2)泵房选定位置不受附近河道洪水淹没和冲刷，原地面高程为19.80m。设计流量150000t/d×1.2＝7500t/h,选择用4台潜污泵（3用1备）Q单＝7500/3＝2500m3/h所需扬尘为5m因此选择500WQZ2700-16-185型轴流式潜水电泵水泵总扬程：总水力损失为2.80m，考虑安全水头0.5mH=2.8+5+0.5=8.3m根据总扬程和水量选用500270016185WQ型潜污泵表2-3500WQ2700-16-185型潜污泵参数型号流量3/mh转速/min