城市污水处理厂课程设计计划书

1 城市污水处理厂课程设计计划书 一 、 课程设计内容说明 进行某城镇污水处理厂的初步设计，其任务包括： 1、根据所给的原始资料，计算进厂的污水设计流量； 2、根据水体的情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法、流程及有关处理构筑物； 3、对各构筑物进行工艺设计计算，确定其型式、数目与尺寸； 4、进行各处理构筑物的总体布置和污水流程的高程设计； 5、设计说明书的编制。 二 、设计 原始数据 资料 （一）城镇概况 该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城 市污水处理率仅为 大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生态环境受到严重的破坏。为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。该城镇计划建设污水处理厂一座，并已获上级计委批准。 目前，城镇面积约 28据城镇总体规划，城镇面积 402 其出水进入 水体，要求排入的污水水质执行污水综合排放标准 ( 的一级标准中的 主要水质指标为 :60,20,20,20 ， 15,。 （二）工程设计规模： 1、污水量： 根据该市总体规划和排水现状，污水量如下： 该市地处亚热带，由于气候和生活习惯，该市在国内一向属于排水量较高的地区。据统计和预测，该市生活污水水量为 7万 d。 市内工业企业的生活污水和生产污水总量 1 万 m3/d。 市政公共设施及未预见污水量以 10%计，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。 2、污水水质： 进水水质：生活污水 250 mg/l； 200 mg/l。 混合污水温度：夏季 28，冬季 10，平均温度为 20。 3、工程设计规模： 该市排水系统为完全分流制，污水处理厂设计规模需预留空地以备城市发展所需。 （三）厂区附近地势资料 1、污水厂选址区域在海拔标高在 +138均海拔在 +137区征地面积为东西长 2000m，南北长 1000m，平均地面坡度为 地势东南高，西北低。 3 2、进厂污水管道水面标高为 131m； 3、厂区附近地下水位 标高 110m ； 4、厂区附近土层构造。 表土 砂质粘土 细砂 中砂 粗砂 粗砂、砾石 粘土 砂岩石层 1m m 2m m 2m （四）气象资料 该市地处亚热带，面临东海，海洋性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度 38，最低温度 5，年平均温度 24，冬季平均温度 12。常年主导风向为南风。 （五）水文资料 最高水位 133m ；最低水位 125m；常水位 129m ； 污水厂具体地形另见附图： 江 江城市管网 4 Q /6400W 31 三、课程设计基本要求 （一）提交设计说明书一份，图纸二张。 （二）设计说明书的内容包括下列各项： 四、 课程设计 （ 一） 、 计算设计流量 已知 ： 1、 生活污水水量为 7万 d； 2、工业污水量总量 1万 m3/d。 3、污水总量：市政公共设施及未预见污水量以 10%计。 总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。 所以 ：污水总量 =（ 7+1）（ 1+10%） =d=s （ 二）、计算设计格栅 已知数据 ：流量 d=s 设计 采用中格栅，栅条间距 0 栅条设计为矩形，长 20 10前水深设计为 、 栅渣量 5 2、确定清渣方式 因为： W=d d 所以：采用机械清运的清渣方式 3、 倾角 因为采用机械清渣所以设计倾角为 60 4、过栅流速 设计过栅流速值为 s。取值 s 5、栅条数 格栅间隙数： 栅条数： 1918 (条） 6、栅槽宽度 ）（ 19( 7、过栅损失 01h 水头损失： 过栅水头损失： )(0 8 1 0 2 60s i i nm a x s 0 2.2)434 （0 . 0 2 s i 20 s 6 8、 栅槽总高度 )(1 9、 栅槽总长度 t a 21 10、格栅选型 根据设计选型选择采用链条回转式多靶平面格栅除污机 选用两台，一备一用。 a n 20s a 1 a n a 21 （ （二）、沉砂池 采用平流式沉砂池（一座两格四斗） 设计最大流速 v=s ;最大流量停留时间 t=50s 有效水深 ；沉砂池超高 、沉砂池水流部分长度： )(10502.0 2、水流断面积： 3、 池总宽度： 4、沉砂斗容积： 5、设计沉砂斗： )(m a x )() 6 4 0 6 4 0 0 355m a x 总 8 设计沉砂池的上底长 底长 壁倾角为 60 计算出沉砂斗高度为： 6、沉砂池高度： )( 7、验算 通过验算可知设计合格。 （三）、曝气池 设计采用推流式曝气池（鼓风曝气池），采用传统活性污泥法 。 1、曝气池的计算与各个部位尺寸的确定 式中： 于城市污水其值介于 于城市污水 f=标准设计取值 20 。 ）（ n i nm i n )/( 8 2 dk g M L S Sk g B O %92%10 025 0 20 9 定混合液污泥浓度 X 根据已经确定的 阅图书水处理工程技术 11到相应的 为 100120，取值 100。对此 r=泥回流比0%。则： 定曝气池容积 式中： 250 定曝气池各部位的尺寸 设 4组曝气池，每组容积为 池深取 每组曝气池的面积为： 池宽取 B/H=2之间，符合规定。 池长： 符合规定。 设 5廊道式曝气池，廊道长： 取超高 池总高度为： m )/(4 0 0 01 0 0)( 10 66 )1 8 3 3 34 0 0 5 08 8 0 0 0 3 )m（)）（ 1 151 10 2、曝气系统的计算与 设计 本次设计采用鼓风曝气系统。 时需氧量的计算 2查阅水处理工程技术 11 对于生活污水 a=;b= 取值 a=b=r=5030。进水有机物浓度与出水有机物浓度之差 是 f 4000=3000 代入各值： 大时需氧量的计算 根据原始数据 入各值 ： 日去除 除每 需氧量 大时需氧量与平均时需氧量之比 )/( （）（）（0003000( ）（ D /202401000 )20 （k Dk 2 a 1 3、供气量的计算 采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距离池底 没水深 算温度定为 28。 查阅水处理工程技术附录 2表，得：水中溶解氧饱和度： 0)= : 8)= 气扩散器出口处的绝对压力压强 353b 气离开曝气池面时，氧气的百 分比： 对网状模型中微孔扩散器，取值 12% 气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件， 30计算） 算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量，即： 查阅资料，取其值 = = p=1 ; 水温 28 代入各值，得： 相应的最大时需氧量为： 气池平均时供氧量： % 0 0)179 )1%1 0 0)1(2179 )1(21 2 04 3 4 2100 2 5 55)30( 20)( )20(0 s 3 60 2 5 )2028(0 0a ）（）（ ）（ 3 4 3 0 12 气池最大供氧量： 除每 m污水的供氧量： 4空气管系统计算 按下图所示的曝气池平面图，布置空气管道。在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共 10根干管。在每根干管上设 5对配气竖管，即 10条配气竖管。全曝气池共设 100条配气竖管。 根竖管的供气量为 ： 气池平面面积： 个空气扩散器服务面积按 计，则所需空气扩散器s /4 0 02 40 3( m a x ) 53 / 24 0 34 6 k g B 气污水空气 33 /s / 01 0 04 0 0 2 31 0 0 3( m a x ) 24 2 2 m ）（ 13 的总数为： 设计采用 8400 个空气扩散器，则每个竖管上安设的空气扩散器的数目为： 个空气扩散器的配气量为： 气管的选择布置 将 已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图 ：如图 所示 用以进行计算： 040 023 3个841008400 14 根据 空气管路计算图 ，空气干管 和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气 量和 相应的流速按水处理技术附录 3 加以计算 并确定。计算 结果列入 表格第 6项。 空气管路 的局部阻力损失，根据配件的类型 按 水处理技术式（ 11折算成当量长度 计算出 管道的计算长度 l+(l 是管 段长度 )计算结果 列入计算表中第 8,9项。 空 气管道 的沿程阻力损失，根据空气管的管径、空气 量 、计算温度和曝气池水深 2， 查附录 3得 。结果列入 计算 表 第 10项 。 9项 和 10 项 相乘， 得 压力损失 h1+果 列入表第 11项 。 管段编号 管段长度L(m) 空气流量 空气流速v(m/s) 管径D(配件 管段当量 长度m） 管段计量 长度1（ m） 压力水头 （ m/h） (m/Pa/m） a) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2238 弯头 一个 ,05 15 2138 三通 一个 038 三通 一个 938 三通 一个 838 三通 一个 738 三通 一个 异形管 一个 91 168 三通 一个 异形管 一个 5 90 四通 一个 异形管 一个 4 120 四通 一个 异形管 一个 350 闸阀 1个 、 3个弯头、三通 1个 42 2 200 四通 一个 异形管 一个 150 四通 一个 异形管 一个 0- 399 00 四通 一 6 9 异形管 一个 9 950 四通 一个 异形管 一个 26 77 3 350 四通 1个 弯头 2个 1 800 三通 1个弯头 1个 1 800 三通 1个 异形管 1个 56 47 2 800 三通 1个 2 800 三通 1个 2 800 三通 1个 9984 4 1000 三通 一个 异形管 一个 表中的第 11 项 各值累加， 得 空气管道系统的总压力损失为： k P 1 （ 网状膜空气扩散器的压力损失为 总压力损失为： 为安全计，设计取值 17 压机的选定 空气扩散装置安装在距曝气池池底 此，空压机所需压力为： k P 空压机供气量： 最大时： 40023m /h=： / 据所需压力以及空气量，决定采用 （四）、二沉池设计 设计采用设有行车式刮泥机的平流式沉淀池。 设计主要参数取值： 水力表面负荷 :q=（ h） 沉淀时间 :t=2h 水平流速 :v=4m/s 配水槽到挡流板的距离： 出槽到挡流板的距离： 二沉池池体计算 沉池的表面积 ： 2m a x 4 48 8 0 0 0 18 沉池的有效水深： 沉池的有效容积： 沉池长度： 淀池总宽： 淀池座数和分格数： 设计分为两座沉淀池，再分为 9格，则每格宽度为： 验算：长宽比： 长深比： 验算结论：沉淀池尺寸设计合理。 次沉淀池污泥区的设计 设计污泥斗下底为 角为 60 设计草图： )128(321 3 4 4 8 4 9 泥量： 则二沉池每座每格的污泥量为： 泥斗的容积 、污泥斗以 上梯形部分的污泥容积 形上底： 梯形下底： 验算： 污泥斗的设计符合要求。 沉池总高度： 4 44321 值 3310 7 9 22)961 0 0(1 0 0 0 1 0 010)202 0 0(8 8 0 0 0)1 0 0( 1 0 0)( )(31 212141 4 32 3321 34492792 m0t a n) 322221 4212 )2( 20 五 、污水处理厂平 面 布置图 污水处理厂 的 平面布置图详见图纸。 六 、污水处理厂的高程布置 水力损失的计算 筑物 水力损失表： 构筑物名称 水力损失 （ m） 格栅 砂池 气池 流式沉淀池 、污水管道 水力计算表 ： 构筑物管渠名称 流量 管渠设计参数 水头损失 D（ I(%o) V(m/s) L(m) 沿 程 局部 总计 出水干 管 3672 900 00 沉池 出水管渠 1836 600 沉池 进水管渠 1836 600 气池 出水 管 渠 3672 900 0 00 0 21 曝气池 进水管渠 3672 900 00 筑物水面标高计算表 ： 管 渠和 构筑物 名称 上游水面 标高（ m） 下游水面标高 （ m） 构筑物水面标高 （ m） 地面标高（ m） 出水干管 37 二沉池出水渠 37 二沉池 37 曝气池出水管渠 37 曝气池 37 沉砂池 37 格栅 37 污水处理厂的高程布置 根据构筑物水面标高 计算表推算绘制出污水处理厂的高程图 。 22 七 、参考文献资料