城污水处理厂设计

1、50000t/d 的城市污水处理厂毕业设计第一章设计内容和任务1、设计题目50000t/d的城市污水处理厂设计。2、设计目的(1)温习和巩固所学知识、原理；(2)掌握一般水处理构筑物的设计计算。3、设计要求：(1)独立思考，独立完成；(2)完成主要处理构筑物的设计布置；|(3)工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；(4)提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图 4、设计步骤：(1)水质、水量(发展需要、丰水期、枯水期、平水期)；(2)地理位置、地质资料调查(气象、水文、气候)；(3)出水要求、达到指标、污水处理后的出路；(4)工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置

2、、选型、性能参数(5) 评价工艺；(6)设计计算；(7)建设工程图(流程图、高程图、厂区布置图)；(8)人员编制，经费概算；(9) 施工说明。5、设计任务(1)、设计进、出水水质及排放标准项目COD(mg/L)BOD (mg/L)SS (mg/L)NH-N(mg/L)TP(mg/L)进水水质<200< 150r <200<30<4出水水质<60<20<20<15排放标准60202015(2)、排放标准：(GB8978-1996 一级标准；(3)、接受水体：7流(标高：2m第二章污水处理工艺流程说明一、气象与水文资料：风向：多年主导风向为东南

3、风；水文：降水量多年平均为每年 2370mm蒸发量多年平均为每年1800mm地下水水位，地面下67m年平均水温：20 C二、厂区地形：污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m平均地面坡度为%o,地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m南北长276m三、污水处理工艺流程说明：1、工艺方案分析：本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主， BOD/COD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；污水中主要污染物指标 BOD COD SS值为典型城市污水值。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理 最为经济。由于

4、将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到 NH-N出水浓度 排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要 达到确定的治理目标，可采用“ A2/O活性污泥法”。2、工艺流程初沉污泥第三章工艺流程设计计算 设计流量：平均流量：Qa=50000t/d = 50000m3/d=h=s2 7总变化系数：Kz= W1（Qa平均流量，L/s）Qa二 2.7一 579011.二设计流量Qmax：Qmax=KzXQa= X 50000=67000m3/d=h=s'I设备设计计算n格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进 口处或污水处理

5、厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。格栅型号：链条式机械格栅设计参数：栅条宽度s=栅条间隙宽度=栅前水深h =过栅流速u=s栅前渠道流速Ub=Sa =60°格栅建筑宽度bb s（n 1） d ?n 0.01 （106 1） 0,02 106 3.17m 取 b=进水渠道渐宽部分的长度（11）:设进水渠宽b1 =其渐宽部分展开角度a= 200栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度（12）:通过格栅的水头损失（h2）：格栅条断面为矩形断面，故k=3,则：栅后槽总高度（h总）：设栅前渠道超高h1 =栅槽总长度（L）:每日栅谓量W:设每日栅渣量为1000m3,取K

6、z =采用机械精渣。二、提升泵房1、水泵选择设计水量67000m3/d,选择用4台潜污泵（3用1备）扬程/m流量 /(m 3/h)转速 /(r/min)轴功率/kw叶轮直径/mm效率/%12101450L3002、 集水池、容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积、面积 取有效水深H 3m,则面积F Q1 40,3m2H 3、泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。三、 沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。选型：平流式沉砂池设计参数：设计流量Qmax 2793.6m3/h 0.776m3/s,设计水

7、力停留时间t 50s水平流速v 0.25m/s1、长度：l vt 0.25 50= 12.5m2、水流断面面积：A Qvmax/v 0.776 3.1m20.250.776/0.253、池总宽度：B A/h2 3.1m 有效水深h2 1m14、沉砂斗容积：VQvmax?X?T 86400Kz ?1060.776 30 2 86400 o 36= 3m1.34 10T=2d, X = 30m3/106m35、每个沉砂斗的容积（Vo）设每一分格有2格沉砂斗，则6、沉砂斗各部分尺寸：设贮砂斗底宽b1 = ;斗壁与水平面的倾角60° ,贮砂斗高h'3 =7、贮砂斗容积：（V1）8、沉

8、砂室高度：（h3）设采用重力排砂，池氏坡度i = 6%,坡向砂斗，则1.27m9h3h'3 0.06l2h'3 0.06(L 2b2 b')/2 1.0 0.06 (12.5 2 1.65 0.2)/2、池总高度：（H）10、核算最小流速Vmin0.579vmin = 0.19m/s 0.15m/s （符合要求）2 1.55 1四、初沉池初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离 选型：平流式沉淀池设计参数：1、池子总面积A ,表明负荷取q 2.0m3/（m2?h）2、沉淀部分有效水深h2h2 qt 2 1.5= 3m 取 t =3、沉淀部分有效容积V'

9、;4、池长L5、池子总宽度B6、池子个数,宽度取 b = 5m7、校核长宽比L型6 4.32 4（符合要求） b 58、污泥部分所需总容积V已知进水SS浓度c0=200mg/L 初沉池效率设计50%,则出水SS浓度c co （1 0.5） 200 （1 0.5） 100设污泥含水率97%,两次排泥时问间隔T=2d,污泥容重r 1t/m39、每格池污泥所需容积V'10、污泥斗容积Vi,11、污泥斗以上梯形部分污泥容积 V212、污泥斗和梯形部分容积13、沉淀池总高度Hh1 h2 h3 h'4 h''4 0.3 3 0.5 0,163 3.89 7.853m 取 8

10、m设计参数1、设计最大流量Q=50000m3/d2、设计进水水质COD=200mg/L; BOD5(S0)=150mg/L; SS=200mg/L;NH3-N=30mg/L; TP=4mg/L3、设计出水水质COD=60mg/L ; BOD5(Se)=20mg/L ; SS=20mg/L; NH3-N=15mg/L ;TP=L4、设计计算，采用A2/O生物除磷工艺、BOD5污泥负荷 N=(kgMLSS d)、回流污泥浓度 XR=6600mg/L、污泥回流比R=100%、混合液悬浮固体浓度X R XR 16600 33001 R 1 1、反应池容积V、反应池总水力停留时间、各段水力停留时间和容积

11、厌氧：缺氧：好氧=1:1:3厌氧池水力停留时间t厌0.2 8,39= 1.678h ,池容 V厌0.2 17482.5=3496,5m3 ；缺氧池水力停留时间t缺0.2 8,39= 1.678h ,池容 V缺0.2 17482.5=3496,5m3 ；好氧池水力停留时间50.6 8,39= 5.03h,池容 V好 0.6 17482.5= 10489.5m3Q?TP 50000 4、厌氧段总磷负荷Q- = 0.017kgTN/kgMLSS?dXV厌3300 3496.5、反应池主要尺寸反应池总容积V 17482.5m3设反应池2组，单组池容 V单 V/2 17482.5/2 8741.3m3有

12、效水深h 4.0m单组有效面积S单 *=87”且2185.3m2 h 4.0采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b 7.5m单组反应池长度L 包空53 58.3mB 5 7.5校核：b/h 7.5Z4.0 1.9（满足 b/h 1- 2）L/b 58.3/7.5 7.8（满足 L/b 510）取超高为，则反应池总高 H=4.0 1.0= 5.0m、反应池进、出水系统计算进水管单组反应池进水管设计流量 Q1 Q/2 50000/2 86400 0.290m3/s管道流速v 0.8m/s管径d4 0.32管道过水断面面积 A Q1/V 0.290/0.9 0.32m2 = 0.64m取出水管管径DN7

13、00mmas 2仔力、击 Q 0.2900.290校核官道流速v - 0.75m/sA （0.7）20.385 2 '回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量 Qr渠道流速v 0.7m/s取回流污泥管管径DN700mm进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量 Q2 （1 R） Q （1 1）50000 =0.579m3/s22 86400孔口流速v 0.6m/s孔口过水断面积A Q "79=0.97m2v 0.6孔口尺寸取 1.2m 0.9m进水竖井平面尺寸2.5m 2.5m 出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式:式中 b 7.5m堰宽，H 上水头局，m出水孔过流量Q4 Q3

14、1.158m3/s孔口流速v 0.6m/s孔口过水断面积A Q 1158 1.93m2v 0.6孔口尺寸取 2.0m 1.0m进水竖井平面尺寸2.5m 2.0m出水管。单组反应池出水管设计流量管道流速v 0.8m/s管径d4 0.72.3.14管道过水断面积A Q雷072m2 = 0.92m取出水管管径DN900mm校核管道流速v Q5 S79- 0.9m/s A （鸣2（11）、曝气系统设计计算设计需氧量AOR。AOR=（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量）+ （ NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量）-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量DicQ(So S)50000 (0.

15、15 0.0064)D1- 1.42PX = 1.42 1880.8= 7888.06kgO2/d 硝化1 0.23 5X0.23 521 e1 e熏萝帚noD2D2 4.6Q(No Ne) 4.6 12.4% PX=-一一一 一一 反=4.6 50000 (30 15) 0.001 4.6 12.4% 1880.8= 29900 869.1=2377.2kgOz/d硝化脱氮产生的氧量总需要量AOR D1 D2 D37888.06 2377.2 1707.99= 8557.27kgO2 / d = 356.55kgO2 / h 最 大需要量与平均需氧量之比为，则AOR8557.27去除 1kg

16、BOD5 的需氧量= 1.32kgO2 /kgBODsQ(So S) 50000 (0.15 0.02)标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底，淹没深度，氧转移效率Ea = 20%,计算温度 T=25C。相应最大时标准需氧量好氧反应池平均时供气量最大时供气量所需空气压力pl式中h1 h2 0.2m供凤管到沿程与局部阻力之和曝气器数量计算（以单组反应池计算） 按供氧能力计算所需曝气器数量。供风管道计算供风干管道采用环状布置。1.95m3/s流量 QS 1Gsmax 1 14075.6=7037,8m322流速v 10m/s管径d产厂5v . 10 3.14单侧供气（向单侧廊

17、道供气）支管Qs=-3流速v 10m/s管径d、曰 =0,3mV v 10取支管管径为DN300mm 双侧供气Q改=2Q弹=1.37m3/s流速v 10m/s2久,4Qsm4 1.37 c/c官径d .=0.42m；v 10取支管管径DN=450mm、厌氧池设备选择（以单组反应池计算）每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按51max 14/05.63 «3吧2451.0m /h 0.68m /s26i-： I I .J： 厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格 m3池容计算。厌氧池有效容积V厌=50 7.5 4.0= 1500m3混合全池污水所需功率为5 15027500W、污泥回流设备污泥回

18、流比R 100%污泥回流量 Qr RQ 1 50000=50000m3/d 2083.33m3/h设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵（2用1备）、，一、-1-13 .单泵流量、口单=一、口=一 2083,33= 1041.67m /h 22水泵扬程根据竖向流程确定。、混合液回流设备混合液回流泵混合液回流比Rj = 200%混合液回流量 Qr RjQ 2 50000= 100000m3 /d 4166.67m3/h设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵（2用1备）单泵流量 QR单=1 QR-=- 4166.67=1041.67m3/h 224混合液回流管。混合液回流管设计 Q6 R内Q =

19、 2 Q = 0.579m3/s 22泵房进水管设计流速采用v 1.0m/s管道过水断面积A四0579 0.579m2v 1.0管径 d 4A 4 0.579 = 0叱 取泵房进水管管径DN900mm校核管道流速vQ6- -0.579 =1.0m/s-d2 0.86244泵房压力出水总管设计流量Q7 Q6 0.579m3/s设计流速采用v 1.2m/s五、 二沉池设计参数为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流 式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共 2座。二沉池面积 按表面负荷法计算，水力停留时间t=,表面负荷为（m2?h-1）。1）池体设计计算

20、 .二沉池表面面积二沉池直径D 为 J 694%14 29.75,取 .池体有效水深H1=qt 1.5 2.5=3.75m .混合液浓度X 3000mg/L,回流污泥浓度为Xr 6000mg/L为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h, Tw 4.0h二沉池污泥区所需存泥容积VW采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度 代为。 .二沉池缓冲区高度H=,超高为H=,沉淀池坡度落差H5=二沉池边总高度 Hh1h2h3h4 3.0 0.5 0.5 0.3 0.63 4.93 .校核径深比二沉池直径与水深比为丝8 9.93,符合要求 H 32)进水系统计算 .进水管计算单池设计污水流量 Qj=Q

21、/2 0.579/2 0.2895m3 / s进水管设计流量Q进=Q单(1 R) 0.2895 (1 1) 0.579m3/s选取管径DN1000mm、公、卡4Q单4 0.579流速v 厂=0.73m/sD212坡降为1000i= .进水竖井进水竖井采用D2=,流速为s出水口尺寸X，共6个，沿井壁均匀分布。出水口流速 v 1.04/0.45 1.5 6= 0.257m/ s .稳流筒计算取筒中流速vs 0.03m/s稳流筒过流面积A Q进/vs 0.579/0.03 19.3m2稳流筒直径 D3 v1D22 4A J1524 19.3 5.18m3. 2:3.143)出水部分设计a.单池设计流

22、量 Q单 = Q/2=0.579/2 0.2895m3/sb.环形集水槽内流量 q集=Q单/2 0.2895/2 0.1448m3/sc.环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取集水槽宽度 b 0.9 (k?q 集)0.4=0.45m M b 0.50m集水槽起点水深为h起0.75b 0.375m集水槽终点水深为h终1.25b 0.625m槽深取，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=，槽中流速v 0.6m/s槽内终点水深 h4 q/vb 0.1448/0.6 0.8= 0.30m槽内起点水深n3 2hk3/h4 h42校核：当水流增加一倍时，q=s, v&#

23、39; =s设计取环形槽内水深为，集水槽总高为+ （超高）=,采用90。三角堰。 d.出水溢流堰的设计采用出水三角堰（90° ）,堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H=（H2。）.每个三角堰的流量 q1 1.343Hl2.47 0.343 0.052.47 = 0.0008213m3/s三角堰个数 n1 Q单 /q1 0.1448/0.0008213 176（个）三角堰中心距（单侧出水）4）排泥部分设计 .单池污泥量总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量 Qr QR 2084.4 1= 2084.4m3/h剩余污泥量 QS 1020.9m3 /d 42.5m3/h .集泥槽沿

24、整个池径为两边集泥六、消毒接触池4、加氯间、加氯量按每立方米投加5g计，则W 5 50000 10 3 250kg、加氯设备 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为 10kg/h七、污泥泵房设计污泥回流泵房2座1、设计参数污泥回流比100%设计回流污泥流量50000m3/d-；j-；剩余污泥量2130m3/d2、污泥泵回流污泥泵6台（4用2备），型号200QW350-20-37潜水排污泵剩余污泥泵4台（2用2备），型号200QW350-20-37潜水排污泵3、集泥池、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设计取集泥池容积50m3、面积有效水深H 2.5m,面积F

25、% 也 20m2H 2.5集泥池长度取5m,宽度B F l 4m4、 泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。八、污泥浓缩池初沉池污泥含水率大约95%设计参数1、浓缩池尺寸2、浓缩后污泥体积采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。九、 贮泥池1、污泥量2、贮泥池容积设计贮泥池周期1d,则贮泥池容积3、贮泥池尺寸4、搅拌设备为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kwo十、脱水问1、压滤机过滤流量253.5m3/d设置2台压滤机，每台每天工 作18h,则每台压滤机处理量 Q 253.5/（2 18） 7.04m3/h选择DY15型带式压滤脱水机2、加药

26、量计算投加量以干固体的计W= 0.4% （426 3% 300 5%） 60% 0.067t .十二、构建筑物和设备一览表:序 号名称规格数量设代数主要设备1格栅LXB=X1座设计流量Qd=50000m3/d栅条间隙d 20.0mm栅前水深h 0.8m过栅流速v 1.0 m/sHG-1200回旋式机械格栅1套超声波水位计2套螺旋压榨机（300 1台螺纹输送机（300 1台手动启闭机（5t） 4台2进水泵 房LXB= 20mx 13m1座设计流里Q=h 单泵流量Q=350m3/h 设计扬程H=6mH2O 选泵扬程H=1mH2O=9800Pa螺旋泵（ 1500mm,N60kW）5 台，4用1备 手

27、动启闭机（5t） 5台 手动单梁悬挂式起重机（2t,Lk4m） 1 台3平流沉 砂池LX BXH=X X1座设计流量 Q=h 水平流速v=s 启效水深H1=1m 停留时间T=50S砂水分离器（）2台4平流式 初沉池LX BXH= x 5m x 8m13座设计流里Q=h表面负荷q=（m2 h）全桥式刮吸泥机（桥长40m,线速度3m/min,2台停留时间T=撇湾斗4个5曝气池LX BXH= 70mx 55m x1座BOD为150,经初沉池处理，降低25%罗茨鼓风机（TSO-150, min,N11kw） 3 台消声器6个6辐流式 二沉池DXH= X3m2座设计流里Q=h 表面负荷q=（m2 h）

28、固体负荷qs=144192kgSS/（m2 d） 停留时间T= 池边水深H1=2m全桥式刮吸泥机（桥长40m,线 速度3m/min,2台 撇湾斗4个 出水堰板 导流群板7接触消 毒池LX BXH= x x 3m1座设计流里Q=h 停留时间T= 启效水深H1=2m注水泵（Q36m3/h） 2台9加氯间LXB= 12mx 9m1座投氯量250kg/d氯库贮氯量按15d计负压加氯机（GEGAL-2100）3台 电动单梁悬挂起重机1台10回流及 乘U 余污泥 泵房（合 建式）LXB= 10mx 5m1座无堵塞潜水式回流污泥泵2台 手动单梁悬挂式起重机（2t）1台 套筒阀 DN800mm5 1500mm

29、2 个电动启闭机（）2台手动启闭机（）2台无堵塞潜水式剩余污泥泵3台第四章平面布置（1）总平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施 的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布 置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异， 分别相对独立布 置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或 敏感建筑物等）。构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介 质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保 证安全畅道，美化厂区环境。（2）总平面布置结果污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280