给水排水工程专业毕业设计

给水排水工程专业毕业设计某大学中水水处理工艺设计班级：华中给排水10级姓名:指导教师：胡世琴老师华中科技大学新疆建设职业技术学院继教部二0一二年三月1目录前言一、工程概况二、中水处理站工艺流程方案选择三、处理构筑物设计计算四、中水处理站平面布置设计五、中水处理站处理流程高程设计六、设计图纸七、设计参考文献前言2随着工业迅速发展，水资源匮乏问题日益突出，城市人口逐渐增加，人民生活水平逐渐提高，各种用水量亦随之增长。这就使得水资源供需矛盾愈来愈突出。目前我国城市污水厂存在的普遍主要问题是财政负担过重；筹资困难；建设周期长；面对污水治理的严峻形势和巨大的资金压力，势必寻找适合我国特色的低能耗、高性能的污水处理工艺技术。合理利用水资源及科学有效的节约用水已为人们所关注,建筑中水利用在业内一直被认为是节水的较好方式,特别是对于有丰富优质杂排水的建筑小区来说,节水效果及经济意义就更为显著。总之，中水回用，合理的利用了水资源和保护了生态环境，实现了水在自然界的良性大循环，中水利用是最有效的解决我国水资源匮乏的途径，极大的提高了水资源的重复利用率，全面开展中水利用是促进社会经济可持续发展的重要环节，对缓解水危机有非常重大的战略意义，中水回用在今后将具有光明的发展前景。设计的目的和目标：熟悉水处理工艺设计的一般原则、步骤和方法。运用所学专业理论知识解决工程的实际问题，实用各种技术资料能力的手段。掌握水处理的设计计算方法以及设计说明、计算书的编制方法。掌握施工图的绘制方法、提高设计制图水平。一、工程概况3某大学学生宿舍区北临校园体育场,西面为食堂,南接现有学生宿舍区,东侧为校园休闲山体。建筑呈行列式布置。宿舍分一类宿舍和三类宿舍二大类，均为六层建筑，其中1#、2#、3#楼为一类宿舍，其内设单独的卫生间，1#宿舍建筑面积7856.76m2，2#宿舍7856.76m2，3#宿舍6405.66m2，总建筑面积22119.18m2，共按2544人入住设计；4#、5#、6#楼为三类宿舍，其内设公共盥洗室和淋浴室，每栋建筑面积均为5447.67m2，总建筑面积16343m2，共按2736人入住设计。本工程考虑收集1-6号宿舍楼的淋浴废水和盥洗废水(并考虑与前、后期生活废水合并)作为中水源水，经中水处理站处理后用于小区内冲厕用水。水量平衡计算表序号建筑物人数无中水冲厕用水定日用水量(m3/d)中水冲厕用水定额中水用水量(m3/d)淋浴用水定额L/盥洗用水定额L/人.天优质杂排水量(m3/d)中水原水量(m3/d)4额L/人.天L/人.天人.天11号楼912200182.46065.664603082.0865.66422号楼912200182.46065.664603082.0865.66433号楼7202001446051.84603064.8051.8444号楼912130118.565054.72502568.4054.7255号楼912130118.565054.72502568.4054.7266号楼912130118.565054.72502568.4054.727总计5280983.04347.328434.16347.328中水用水量指建筑内各种杂用水的总量。水量平衡指整个中水系统内水量的计算和均衡。各楼日用水量=（楼内入住人数ⅹ无中水冲厕用水定额）/1000各楼优质杂排水量=[楼内入住人数ⅹ（淋浴用水定额+盥洗用水定额）]/1000各楼中水原水量=各楼优质杂排水量ⅹ80%水量平衡图如下：5各楼污水排放量=中水原水量-（优质杂排水量-中水原水量）由上表及图示，本工程选用优质杂排水作为中水原水是可行的,其中水原水量设计为：Qpy=350m3/d，并采用自来水作中水补充水源。水源水质指标项目进水指标（mg/L）处理后水指标（mg/L）BOD5100小于20CODmn80小于30SS100小于10总大肠杆菌数多3个/L6二．中水处理站工艺流程方案选择（一）本工程中水水源为淋浴排水与盥洗排水组成的优质杂排水，水中有机物浓度较低，处理目的主要是去除悬浮物和少量有机物，降低原水的色度和强度，可采用以物理化学处理为主的工艺流程或采用生物处理和物化处理相结合的工艺流程。1．物理化学处理工艺流程：原水→格栅—调节池—絮凝沉淀或气浮—过滤—消毒—中水2．生物处理与物理化学处理相结合工艺流程：原水→格栅—调节池—生物处理—沉淀—过滤—消毒—中水3．预处理和膜分离相结合的处理工艺流程：原水→格栅—调节池—预处理—膜分离—消毒—中水对于中水处理工艺流程选择的一般原则，当以洗漱，淋浴或地面冲洗等优质杂排水为中水水源时，一般采用物理化学法为主要处理工艺流程即可满足回用要求。一般流程为混凝、沉淀（或气浮）和过滤、吸附，当主要以厨房、厕所冲洗水等生活污水为中水水源时，一般采用生化法为主或生化、物化结合的处理工艺。7（二）处理工艺选择设计原则：1．贯彻经济性与可靠性并重的原则，在最大限度地降低工程造价和运转费用的同时，合理兼顾运转操作条件管理维护条件。2．充分考虑校区的实际情况与客观条件，因地制宜，积极稳妥的采用先进技术，使工程的设计、施工、运行管理都能达到预期目标。3．充分利用国产设备，以降低工程成本、便利维修，严格遵守《国家环境保护法》、《水污染防治法》，保护环境解决水环境污染问题。因本工程中水原水为淋浴排水与盥洗排水组成的优质杂排水,所以采用以生物处理与物理化学处理相结合的工艺流程.中水处理工艺流程图（见下页）89泵沉淀池中间水池泵压力罐中水池中水回用反冲洗溢流回用混凝剂上清液、泵排泥池泥饼外运反冲洗回水消毒剂格栅调节池优质杂排水毛发采集器生物滤池10系统处理流程图经过此工艺流程处理后的水质标准:BOD520,CODmn30,SS10三．处理构筑物设计计算（一）工艺说明：1．格栅：在污水的进水渠道上将格栅设于格栅井内，采用机械细格栅，去除污水中固体悬浮物，以保证后续处理设施的正常运行。格栅机前进水为宿舍区管道收集的杂排水，宿舍区内的杂排水经各分区管道集中汇流后，流入宿舍区的中水站进水管道，格栅是污水站第一道预处理设施，起去除中水水源中固体杂物、纤维状杂质及毛发的作用，防止此类物质进入调节池，11堵塞污水提升泵和曝气设备，及时运走即可。且格栅栅条空隙宽度为8mm（采用一条格栅），其倾角采用7502．调节池：由于校区所排放的污水水质、水量波动较大，所以将水质、水量不均匀污水引入调节池中停留一定时间，使废水在池内充分混合，以保证后续处理构筑物稳定运行。调节池主要用于储存污水，起均化水质、调节水量的作用，内设水下曝气机，充氧曝气，可降低水中的BOD、COD、洗涤剂浓度，防止调节池污水沉淀发臭，使污水不断翻腾，避水中悬浮物和活性污泥沉于池底，造成厌氧，增加清洗调节池的工作量。3．毛发聚集器：毛发聚集器主要用于中水处理系统中，作为过滤前处理，去除水中毛发、纤维状物及较大悬浮物，以免它们缠绕循环水泵的叶轮，保障后续系统设备正常运行。工作原理：设备内部有不锈钢滤网，原水通过内部金属过滤网过滤，将杂物阻拦在网内，净水从而流出。容器底部设有排污口，可以将泥沙，毛发，纤维等杂物排除，过滤网可以从内部去除进行清洗。毛发聚集器的作用就是收集进水中的毛发及纤维性物质，去除水中尺寸较大的漂浮物，防止毛发进入水泵及填料内，影响水泵正常运行，堵塞填料孔隙，排除对后序处理设备可能带来的不利影响。4．塔式生物滤池：塔式生物滤池是一种新型高负荷生物滤池。该滤池池身高，通风好，其形状如塔。塔身主要起围挡12滤料的作用。采用自然通风。塔身周围留有通风口。污水从上而下滴落，污水，空气，滤料上的生物膜接触充分。充氧效果好，污染物质传质速度快，有助于有机物的降解。适用于处理水量小的生活污水。采用塔式生物滤池可大大缩小占地面积，对水质水量突变适应性强。但生物膜生长速度快，易产生滤料堵塞现象。5．斜管沉淀池：斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。其优点是：①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（m2.h）,比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍，是一种新型高效沉淀设备，优点：去除率高，停留时间短，占地面积小。6．中间水池：沉淀池的水溢流到中间水池，该水池起稳定水质，均衡水量的作用，提升泵由此池抽水。7．过滤：石英砂过滤器是利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或13非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。石英砂过滤器设备结构简单、运行可以实现自动控制、处理流量大、反冲次数少、过滤效率高、阻力小、操作维修方便等特点。石英砂过滤器是一种过滤器滤料采用石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。8．清水池：清水池作用是让过滤后的洁净澄清的滤后水沿着管道流往其内部进行贮存，并在清水中加入次氯酸钠消毒剂进行一段时间消毒，对水体的细菌、大肠杆菌等病菌进行杀灭，达到灭菌的效果。9．混凝剂：混凝剂的投入方法采用湿投法，湿投法需要先将药品溶解，包括混凝剂的溶解，配置，投加等设备。按照投加的作用采用重力投加，为了防止空气进入水泵吸水管内，需设一个装有浮球阀的水封箱。1410．消毒剂：次氯酸钠消毒剂长处：杀菌谱广、作用迅速、杀菌效果可靠；毒性低；使用方便、价格低廉。缺点：不稳定，有效氯易丧失，对织物有漂白作用，有腐蚀性，易受有机物，pH值等的影响。（二）工艺单元设计：中水处理设施处理能力:设中水处理设施运行时间采用24小时连续运行.q=Qpy/tq____设施处理能力（m3/h）Qpy___经过水量平衡计算后的中水原水量（m3/d）(350)t_____中水设施每日设计运行时间（h）(24).q=Qpy/t=350/24=14.58m3/h.1.格栅的设置:本工程格栅设于格栅井内,且格栅条空隙宽度为8mm(采用一道格栅),其倾角采用750.2.调节池计算:本工程工艺处理设施运行时间为24小时连续运行,调节池有效容积计算如下:Vs=Qpy*CVs_____调节池有效容积,m3Qpy____中水日处理水量，m3（350）15C______调节池有效容积占日处理量的百分数%(40%)Vs=Qpy*C=350*0.4=140m3调节池高设为H=3.5m,有效水深设为H1=3.2m,则调节池有效面积为:F=Vs/H1=140/3.2=43.75m2调节池采用距形,则其BxL=6x7.5,则其面积为:6*7.5=45m243.75m2满足要求.并考虑在池底设置水下曝气器.3.毛发聚集器的设置:本工程毛发聚集器设于污水泵吸水管上,毛发聚集器要求如下:A.过滤网的有效过水面积等于连接管截面面积的2.5倍.B.过滤网的孔径为3mm.4.塔式生物滤池计算:1.计算各项设计参数:1)每日产生的平均污水量：（每日用水定额：90L/人.天）5280×90=475200L/天=475.2m3/d2)每日产生的BOD5值：（查表的塔式生物滤池每日生产BODu55g）5280×55=290400g/天换算成污染浓度：290400/475.2=611.1mg/l163)选定BODu允许负荷率：按处理BOD5为20mg/l的要求，冬季水温为8摄氏度条件，查水温和BODu关系图，得允许容积负荷