某城市100000td污水处理厂设计说明

1、第一章设计内容和任务1、设计题目100000t/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、选型、性能参数。（5）评价工艺；（6）设

2、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CODcr(mg/L )BOD5(mg/L )SS(mg/L )NH 3-N(mg/L )TP(mg/L)进水水质42024023030出水水质702030150.1排放标准602020150.1(2 )、排放标准：(GB8978-1996 ) 一级标准；(3) 、接受水体：河流(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

3、;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0.3 %o0.5 %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 =0.75,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。由于将来可能要求出水回用 ，处理工

4、艺尚应硝化，考虑到NH3-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“2/0活性污泥法”。2、工艺流程进水1格栅提升泵房比沉砂池砂1消砂水分离毒剂初沉污泥泥饼=丄Qr=6666.7=3333.3m3/hR单 2 R 2水泵扬程根据竖向流程确定。（13）、混合液回流设备 混合液回流泵混合液回流比R内= 200%混合液回流量 Qr 二 R内Q = 2 160000= 320000m3/d = 13333.3m3/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）1 Q 1单泵流量 Qr=r =13333A3333.3m

5、/h2 24 混合液回流管。混合液回流管设计Q6=F内 Q = 2 Q =1.852m3/s 内 2 2泵房进水管设计流速采用v = 2.0m/sQ61.852管道过水断面积A =签926亦管径dA4 .9265ji取泵房进水管管径DN=1100mm校核管道流速v二仝弊乙=2.0m/sd2 1.09244 泵房压力出水总管设计流量Q7二Q6 = 1.852m3/s设计流速采用v = 2m/s管道过水断面积A=色1.852v=0.926m22管径d二4 0.926=1.09mQN *q1.852 36002 1.5=2222.4m2JI取泵房压力出水管管径DN = 1100mm六、二沉池 设计参

6、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=2.5h，表面负荷为1.5m3/ (m2?h-1 )。1)池体设计计算.二沉池表面面积二沉池直径 DA 4 2222.笃.才 53.2， 取 53.2m .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=4.0hTw (1 R)QXX Xr二沉池污泥区所需存泥容积Vw4

7、(1 6667.2 3000 =17779.2m33000 6000采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。 .二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m二沉池边总咼度 H = h2 h3 h4 = 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 P = 532 =17.7 ,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 0单=Q/ 2 =1.852 /2 = O.926m3 / s进水管设计流量 Qa= Q单(1 R) -0.926 (1 1)-1.852m3/s选取管径DN100

8、0mm ,流速4Q单D24 1.852= 2.36m/s坡降为 1000i=1.83 .进水竖井进水竖井采用D2=1.5m ,流速为0.10.2m/s出水口尺寸0.45 X1.5m2,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v 0.03m/s稳流筒过流面积 A=Q进/vs =1.852/0.03 =61.7m2稳流筒直径 D3 =D22 +兰 =Ji.52 +竺西7 = 8.99m n 3.143）出水部分设计a. 单池设计流量 0单=Q/2=1.852/2 = 0.926m3/sb. 环形集水槽内流量q集=0单/ 2 =

9、0.926/2= 0.463m3/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1.2集水槽宽度 b=0.9 （kq集）04 =0.71m取b= 0.70m集水槽起点水深为h起=0.75b = 0.534m集水槽终点水深为h终=1.25b = 0.875m槽深取0.7m ,采用双侧集水环形集水槽计算,取槽宽b=0.8m，槽中流速v =0.6m/s槽内终点水深 h4 =q/vb =0.463/0.6 0.8= 0.96m槽内起点水深h3 =3 2hk3/h4 h42hk = 3 aq2 / gb2 =3 1.0 0.10332 /（9.81 1.02）= 0.

10、103mh3 h42 2h/h4 =3 0.222 2 0.103/ 0.22 = 0.364m校核：当水流增加一倍时，q=0.926m 3s，v =0.8m/sh4 二q/vb =0.926/0.8 1.0=1.16hk =3.aq2/gb2 =3.1.0 0.214/（9.81 1.02） = 0.28mh3 =3 h42 2hk3/h4 =3.0.302 2 0.283/0.30 = 0.76m设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3 （超高）=0.9m，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）Hi=0.05m

11、（H 2O）.每个三角堰的流量 qj =1.343也2.47 =1.343 0.05247 = 0.0008213m3 / s三角堰个数 nQ单 /q1 =0.926/0.0008213 =1127（个）三角堰中心距（单侧出水）L1= L/n 1 =h（d-2b）/m =3.14 （53.2 -2 0.4）/1127=0.15m4）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 =6666.7 1=6666.7m3/h剩余污泥量 QS = 1020.9m3/d = 42.5m3/h30总=Qr Qs =6666.742.5 =6709.2m /hQ单=0总

12、/ 3354.6m3/h .集泥槽沿整个池径为两边集泥其设计泥量为 q = Q单 / 2 二 3354.6/2 二 1677.3m3 / h 二 0.466m3 / s集泥槽宽 b= O.9q0.4 二 0.9 0.46604 二 0.7m起点泥深 h = 0.75b =0.75 0.7=0.5m终点泥深 h2 = 1.25b = 1.25 0.7 二 0.9m七、消毒接触池接触时间t =30min，设计接触池各部分尺 寸1、接触池容积VV = Qmaxt =6666.7 0.5 =3333.4m32、采用矩形隔板式接触池2座n =2,每座池容积 y =3333.4/2 = 1666.7m3

13、3、接触池水深h =2.0m，单格宽b =1.8m则池长 L =18 1.8=32.4m，水流长度 LJ72 1.8 =129.6m每座接触池的分格数二需=4（格）4、加氯间、加氯量、加氯设备按每立方米投加5g计，则W=5 160000 10-800kg选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为 10kg/h八、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50000m 3/d剩余污泥量2130m 3/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 200QW350-2

14、0-37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V6=35m360取集泥池容积50m3（2）、面积 有效水深H = 2.5m，面积F = Q1 50 = 20m2H 2.5集泥池长度取5m ,宽度B = F l =4m集泥池平面尺寸 L B= 5m 4m集泥池底部保护水深为1.2m，实际水深为3.7m4、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九、污泥浓缩池 初沉池污泥含水率大约95 % 设计参数 设计流量QW= 2130m3/d污泥浓度C = 6g / L浓缩后含水率97%浓缩时间T=18h浓缩池固体通量 M =30kg/(m2d)浓缩池数量1座浓缩

15、池池型：圆形辐流式1、浓缩池尺寸、面积 A= QwC/M = 426m2、总高度、直径D工作高度h1TQw24 A18 213024 692.7= 2.31m取超高h2 =0.3m,缓冲层高度h3 =0.3m,则总高度2.91mH 二 m h2h3 =2.31 0.3 0.32、浓缩后污泥体积3、v =Qw(1 也=426m31-P2采用周边驱动单臂旋转式刮泥机十、贮泥池1、污泥量剩余污泥量426m3/d，含水率97%初沉污泥量300m3/d，含水率95%污泥总量 Q = 426(1一97%)300(_95%)= 253.5m3/d1-92%2、贮泥池容积设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积V 二

16、Qt =253.5 1 = 253.5m33、贮泥池尺寸取池深H =4m,则贮泥池面积S =V/H =63.38m2设计圆形贮泥池1座，直径D = 6.3m4、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10kw。十一、脱水间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、加药量计算设计流量253.5m3/d絮凝剂PAM投加量以干固体的0.4%计W= 0.4% (426 3%300 5%) 60% =0.067t .十二、构

17、建筑物和设备一览表：序号名称规格数量设计参数主要设备设计流量HG-1200回旋式机械格栅1套Qd=50000m 3/d超声波水位计2套L XB =栅条间隙d= 20.0mm螺旋压榨机（300） 1台1格栅3.58m X3.2m1座栅前水深h=0.8m螺纹输送机（300） 1台过栅流速v = 1.0m/s钢闸门（2.0X1.7m ） 4扇手动启闭机（5t） 4台设计流量Q-2793.6螺旋泵( 1500mm,N60kW5LX B =m3/h台，4用1备2进水泵房20m X 13m1座单泵流量Q- 350m 3/h钢闸门（2.0mX2.0m ） 5扇设计扬程H-6mH 2O手动启闭机（5t） 5台

18、选泵扬程 H- 7.22mH 2O手动单梁悬挂式起重机（2t,1mH 20-9800 PaLk4m ) 1 台设计流量平流沉砂LXBXH=Q = 2793.6 m 3/h3池12.5m X3.1m1座水平流速 v- 0.25 m/s砂水分离器（0.5m） 2台X2.57m有效水深H1- 1 m停留时间T- 50 SLXBXH=设计流量Q- 2793.3全桥式刮吸泥机（桥长40m,线速度4平流式初沉池21.6m X5m x8m13座m3/h表面负荷q=2.0m3/(m2 h)停留时间T= 2.0 d3m/mi n, N0.55X2kW) 2台撇渣斗4个5曝气池LXBXH =70m X55m x4

19、.5m1座BOD为150 ,经初沉池处理，降低25%罗茨鼓风机(TSO-150 , Qa15.9m 3/min, P19.6kPa,N11kw ) 3台消声器6个6辐流式一沉池D XH=29.8m X3m2座设计流量Q-2084.4m 3/h表面负荷q=1.5m3/(m2 h)固体负荷qs= 144192kgSS/(m 2 d)停留时间T= 2.5 h池边水深H1=2 m全桥式刮吸泥机（桥长40m,线速度3m/mi n, N0.55X2kW） 2台撇渣斗4个出水堰板1520mX2.0m导流群板560mX0.6m7接触消毒池LXBXH=32.4m X3.6mX3m1座设计流量Q-2187.5m3

20、/h停留时间T- 0.5 h有效水深H1-2 m注水泵（Q36 m 3/h ） 2台9加氯间LXB=12m X9m1座投氯量250 kg/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（2.0t）1台无堵塞潜水式回流污泥泵 2台回流及剩钢闸门(2.0X2.0m)2扇余污泥泵手动单梁悬挂式起重机（2t）1台10房（合建LXB=1座套筒阀DN800mm,1500mm 2个式）10m X5m电动启闭机 （1.0t） 2台手动启闭机（5.0t） 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

21、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

22、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米。综合楼、职工宿舍 及其他主要辅助建筑位于厂区东部 ，占地较大的水处理构筑物在厂区东部 ，沿 流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米， 两侧构（建）筑物间距不小于10米。总平面布置参见 附图1 （平面布置图）。第五章高程布置及计算（1）高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提

23、升便能顺利自流通过污 水处理构筑物，排出厂外。，做到既减少占地，又利于污水、污泥输 协调好高程布置与平面布置的关系送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合 ，尽量同时减少两者的提升次数和 高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。（2）高程布置结果由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河 流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如 果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋 深。从降低土建工程投资考虑，出水口

24、水面高程定为 64m，则相应的构筑物和 设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失 ，从而算出来。总高程布置参见 附图2高程图。（3）高程计算H -h1 h2 h3hi 沿程水头损失hi=il, i 坡度i=0.005h2局部水头损失h2=h i X50%h3构筑物水头损失a、巴氏计量槽H=0.3m巴氏计量槽标高-1.7000m消毒池的相对标高排水口的相对标地面标高0.00m消毒池的水头损失：0.30m-1.4000m消毒池相对地面标高c、沉淀池咼程损失计算l=40mhi=il=0.005 X40=0.20mh2= h 1 X50%=0.10mh3=0.45mH2=h 1 +h 2+h 3=0.20+0.10+0.45=0.75m沉淀池相对地面标高-0.6000md、A2/O反应池高程损失计算l=55mh1=il=0.005 X55=0.275mh2= h 1X50%=0.1375mh3=0.60mH3=h 1 +h 2+h 3=0.275+0.1375+0.60=1.0125mA2/O反应池池相对地面标高0.4625me、l=12m平流式沉砂池高程损失计算hi= il=0.005 xi2=0.06mh2= h i X50%=0.03mh3=0.3mH4=h i +h 2+h 3=0.06+0.03+0.30=0.39m0.8525m