污水处理厂课程设计

给水排水工程《水质工程二》课程设计书污水处理厂设计学生姓名：吴焘专业班级：2013级给排水科学与工程（1）班学号：2013100751指导教师：王香莲、高桂青南昌工程学院课程设计（论文）任务书I、课程设计(论文)题目：九江市污水处理厂设计（单号）II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：（一）设计原始资料1、城市概况地理位置：九江市位于江西省北部，京九铁路中段，地处赣、鄂、湘、皖四省交界处的长江中下游南岸。地理坐标为北纬28°47′～30°06′，东经113°57′～116°53′。东与鄱阳县和安徽省东至县毗邻；南与新建、安义、靖安、奉新和铜鼓五县相连；西与湖南省平江县和湖北省崇阳、通城、通山、阳新四县交界；北濒长江，与湖北省武穴市、黄梅县及安徽省宿松、望江两县隔江相望，是长江黄金水道沿岸十大港口城市之一，江西省唯一的沿江对外开放和外贸港口城市，重要的工业、商贸城市，著名的旅游城市。全境东西长270公里，南北宽140公里，总面积18823平方公里，占江西省国土总面积的11.3%。地形地貌：九江地貌较为复杂，地形变化大，地势东西高，中间低，南部略高，向北倾斜，平均海拔32米，市区平均海拔20米。境内山地、丘陵、平原皆备。俗称“六山二水分半田，半分道路和庄园”。中部为鄱阳湖平原，水网交错；西部为丘陵、山区，层峦起伏，九岭、幕阜两大山脉，分立西部南北两侧，延绵耸翠。武宁县境内的九岭山九岭尖海拔1794米，为九江之巅。长江自西向东流经北沿，在本境长度151公里，流域面积3904平方公里。地质：九江位于扬子准地台西部和九江台陷。由于印支运动和燕山运动的影响，形成了本地区一系列褶皱和断裂构造。九江一带的褶皱构造属九江——彭泽复向斜南翼的次级褶皱，总体上为一向南弯曲的弧形褶皱带，中部被庐山地块隔断分为东西两段。区内断裂构造十分发育，主要断裂有NNE走向的湖口——新干深断裂、湖口——星子断裂、九江——德安大断裂、七里湖——沙河街断裂、NNW——NW走向的瑞昌鹰潭大断裂。气象：长江年平均流量为24300立方米/秒，八月份最大为48100立方米/秒，极端最大可达58800立方米/秒，一月最小7100立方米/秒，极端最小4800立方米/秒，中水位时平均流速1.86米/秒，水位最高在七、八、九月份，最低在一、二月份，年平均最高水位19.15米（吴凇高程，下同），最低水位7.9米，中水位14.91米，1954年7月16日实测最高洪水达22.8米，按上游有限分洪492亿立方米的恢复水位达23.25米。极端最低水位1929年3月28日为6.51米，因江水与河湖水相通，可起调节作用，每年有40天时间长江水位高于河湖水面，其他时间龙开河、甘棠湖、八里湖均可流入长江。1998年7月长江水位达23.03米。鄱阳湖年平均流量最大5390立方米/秒，六月最大为11700立方米/秒，十二月最小为1850立方米/秒，极端最大28800立方米/秒，平均水位13.3米，极端最高水位达21.88米（1954年实测水位），极端最低水位6.18米。因此，引起长江水位倒灌，流量9450立方米/秒。2、基本资料芳兰西居住区：位于芳兰组团，处在长江——白水湖——庐山城市生态通风廊道上，庐山大道以西，用地面积59.50公顷，安排居住人口9.08万人，现状有少量建设用地，规划为低强度的住宅区开发，住宅建设严格控制建筑高度不高于18米，保证生态的风廊通畅，建筑形式应注重加强与山体对话，属二类甲级居住用地。根据九江市总体规划，规划在芳兰片新建芳兰污水处理厂，主要处理芳兰、威家片生活污水，近期处理规模1.5万m3/日，远期规模3万m3/日，用地6.0公顷。BOD5120mg/lCODcr150mg/lSS100mg/lNH3-N25mg/lTP0.5mg/l根据总体规划，污水处理厂尾水排入长江（污水总管排入污水厂标高为－6米）。（二）设计要求（学生在规定的时间内，独立完成下列成果）：1.完成设计计算书一份，书写整齐并装订成册。包括：计算依据的资料，各构筑物的计算，并附有草图。2.绘制工艺流程图、平面布置图、高程布置图，主要构筑物工艺构造图各1张，图幅为2号。要求布局合理、比例协调、线条粗细分明、字体工整，文字书写一律采用仿宋字，严格按制图标准作图。III、课程设计(论文)工作内容及完成时间：（一）工作内容1、根据提供的设计资料和设计要求确定污水处理程度2、由原始资料确定污水处理站规模。3、确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。4、进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。5、进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。6、绘图，设计图纸包括：污水厂平面布置图；污水厂的工艺流程、高程布置图；单体构筑物的工艺构造图。（二）设计成果1、设计说明书及设计计算书一份2、设计图纸一套，包括：污水厂平面布置图一张（1：200——1：500）；污水厂工艺流程、高程布置图一张（纵向1：100——1：200；横向1：200——1：500）；主要构筑物的工艺构造图1张（平面及剖面1：50——1：100）完成时间：2016年6月13日―――2016年6月24日Ⅳ主要参考资料：(1)室外排水设计规范GB50014-2006；(2)地表水环境质量标准GB3838-2002；(3)城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002；(4)污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999；(5)城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-93；(6)城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89；(7)泵站设计规范GBT50265-97。（9）给水排水设计手册（5）城镇排水(10)教材及有关资料。土建学院给水排水专业类13给排水1班学生：日期：自2016年6月13日2016年6月24日指导教师：高桂青助理指导教师(并指出所负责的部分)：王香莲（指导学生平面图和高程图的绘制）教研室主任：污水处理厂设计说明书1设计依据1.1设计题目近期处理规模1.5万m3/日，远期规模3万m3/日，用地6.0公顷。1.2污水处理工艺选择污水→沉砂池→生物处理→二沉池→消毒→出水↓↓污泥处理设备1.3设计依据（1）提供的设计参数；（2）《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字第002；（3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；（4）《城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)；（5）《城市污水回用设计规范》（CECS61-94）；（6）《污染物综合排放标准》（GB/T8978－1996）；（7）《建筑中水设计规范》；（GB50336－2002）；（8）《城市污水处理厂工程质量验收规范》（GB50334-2002）。设计条件1.3.1设计流量近期处理规模1.5万m3/日，远期规模3万m3/日，1.3.2污水水质（1）进水水质BOD5120mg/lCODcr150mg/lSS100mg/lNH3-N25mg/lTP0.5mg/l2设计计算书一、格栅的设计本设计采用中格栅，格栅的截污主要对水泵起保护作用，格栅建于泵站前。提升泵选用螺旋泵，格栅栅条间隙为25mm。1、设计要求(1)中格栅间隙一般采用10～40mm；(2)格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；(3)过栅流速一般采用0.4～0.9m/s；(4)格栅倾角一般采用45°～75°；(5)通过格栅的水头损失一般采用0.08m/s～0.17m/s；(6)格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台有安全和冲洗设施；(7)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m；(8)机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施；(9)设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。2、设计参数(1)栅前水深h=0.5m；(2)过栅流速v=0.6m/s；(3)格栅间隙b=25mm；(4)格栅安装倾角错误!未找到引用源。=75°；(5)设计流量Q=15000m3/d=625m3/h=0.174m3/s，总变化系数Kz取1.3，Qmax=KzQ=1.30×0.174=0.226m3/s3、设计计算格栅计算图见图2-1图2-1格栅计算图(1)栅条间隙数n：n=错误!未找到引用源。式中：n—格栅间隙数；错误!未找到引用源。—最大设计流量，m3/s；b—栅条间隙，取25mm；h—栅前水深，取0.5m；v—过栅流速，取0.6m/s；错误!未找到引用源。—格栅倾角，设计75°。n=8.05.0025.075sin226.0o=22(2)栅槽有效宽度B：设计用直径为10mm圆钢为栅条，即S=0.01m。B=S(n-1)+b错误!未找到引用源。n=0.01×(22-1)+0.025×22=0.76m错误!未找到引用源。0.8m式中：B—栅槽宽度，m；S—格条宽度，取0.01m。(3)进水渠道渐宽部分的长度L1：设进水渠宽B1=0.5m，渐宽部分展开角错误!未找到引用源。1=20°，进水渠道内的流速为0.45m/sL1=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。tan2025.08.0=0.41m(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2：L2=L1/2=0.41/2=0.21m(5)通过格栅的水头损失h1：h1=错误!未找到引用源。=1.79错误!未找到引用源。=0.028m式中：错误!未找到引用源。—圆形形状系数，取1.79；K—系数，一般取K=3。(6)栅后槽总高度H：H=h+h1+h2=0.5+0.028+0.3=0.828m式中：h2—格栅前渠道高，一般取h2=0.3m(7)栅槽总长度L：L=L1+L2+0.5m+1.0m+错误!未找到引用源。=0.41+0.21+1.5+757.0tg=2.31m式中：错误!未找到引用源。—格栅前槽高错误!未找到引用源。=h+h1，m(8)每日栅渣量W：取W1=0.07m3/103m3W=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=0.78m3/d0.2m3/d宜采用机械清渣二、沉砂池采用平流式沉砂池1.沉砂池长度(L)设：流速v=0.20m/s水力停留时间：t=30s则：L=vt=0.20×30=6.0m2.水流断面积(A)设：最大流量Qmax=0.226m3/s（设计1组，分为2格）则：A=Qmax/v=0.226/0.20=1.13m23.池总宽度(B)设：n=2格，每格宽取b=1m则：池总宽B=nb=2×1=2m4有效水深(h2)：h2=A/B=1.13/2=0.565m（介于0.25～1.0m之间,符合要求）5.贮砂斗所需容积V1设：T=2d则：35511119.0103.18640023226.01086400mKTXQVz其中X1--城市污水沉砂量，一般采用3m3/105m3，Kz--污水流量总变化系数,取1.36.每个污泥沉砂斗容积（V0）设：每一分格有2个沉砂斗则：V0=V1/(2*2)=0.9/4=0.225m37.沉砂斗各部分尺寸及容积(V)设：沉砂斗底宽b1=0.5m，斗高hd=0.4m，斗壁与水平面的倾角为60°则：沉砂斗上口宽：b2=060tan2dh+b1=060tan4.02+0.5=0.96沉砂斗容积：322211222253.0)5.025.096.0296.02(64.0)222(6mbbbbhVd（略大于V1=0.225m3，符合要求）8.沉砂池高度(H)采用重力排砂设：池底坡度为.06则：坡向沉砂斗长度为：mbLL04.2296.0262222则：沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.40+0.06×2.04=0.53m则：池总高度H设：超高h1=0.3m则：H=h1+h2+h3=0.3+0.44+0.53=1.27m9.验算最小流量时的流速：在最小流量时只用一格工作，即n=1,最小流量即平均流量Q=15000m3/d=0.174m3/s则：vmin=Q/A=