污水处理厂设计说明书及计算书

《水污染控制》课程设计报告系别：专业班级：学生姓名：指导教师：（课程设计时间：2011年4月25日——2011年4月29日）1目录1．课程设计目的················································32．课程设计题目描绘和要求·····································33．课程设计报告内容············································43.1污水办理方案工艺比较········································43.2主要污水办理修建物选型······································63.3污水办理修建物的主要设计参数································6污水泵房··················································6格栅的设计计算·············································7沉砂池的设计计算···········································8一般辐流式积淀池（初沉池）设计计算·························10曝气池的设计计算···········································11二沉池的设计计算···········································15消毒池····················································173.4污水办理协助修建物设计······································173.5污水办理厂平面部署设计······································183.6污水办理厂高程部署设计······································193.7设计计算····················································194．总结·························································20参照文件························································212课程设计目的经过污水办理厂课程设计，稳固学习成就，加深对《城市排水办理》课程内容的学习与理解，使学生学习使用规范、手册与文件资料，进一步掌握设计原则、方法等步骤，达到稳固、消化课程的主要内容；锻炼独立工作能力，对污水办理厂的主体修建物、协助设备、计量设备及污水厂整体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，培育和提高计算能力、设计和画图水平；在教师指导下，基本能独立达成一其中、小型污水办理厂工艺设计，锻炼和提高学生剖析及解决工程问题的能力。2．课程设计题目描绘和要求2.1设计题目描绘设计题目某城市污水办理厂工艺初步设计。设计内容依据任务书所给定的资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计一其中小型污水办理厂。①确立污水办理方法和工艺流程；②选择各样办理修建物形式，并进行工艺设计计算（计算书中要附计算草图）；③估量各协助修建物的平面尺寸；④进行污水厂平面部署和高程部署。原始资料该城市位于湖北地域原始资料以下：①设计规模：近期：20万人；远期：40万人；最大生活污水量为180-200l人天。.工业污水占最大生活污水量的1/3。按近期计算，预留远期面积，用虚线画出。②城市污水水质：SS=210mg/L，去除率为60%；0.82，0.9，1BOD＝200mg/L，要求出水为25mg/L。3③当地最高水温为30℃，。④夏天主导风向为东南风。⑤污水厂北面200米处有一条河流，最高洪水位为46.00米，常水位为42.00米。⑥污水厂地形平展，设计标高为48.00米；地下水位标高为42.00米，地基优异。⑦城市污水总管从污水厂南面进入，干管终点水面标高为43.00米，管径1200mm。2.2设计要求设计时间为一周。设计成就要求以下：设计说明书（含课程设计的目的、原始资料、工艺方案比较、污水办理修建物选型及主要设计参数、污水厂的平面部署、高程部署及设计的心得领会等，A4纸打印）设计计算书（污水办理修建物的设计计算、高程计算、草图）污水办理厂总平面图一张（1号图，1∶500或1：400）；污水办理厂高程图一张（1号图，坐标纸，横向1∶500或1：400，纵向1∶100或1：50）；图纸要求：部署合理、图面整齐、按画图规定制图。3．课程设计报告内容3.1污水办理工艺方案比较城市污水办理厂的主要任务就是对城市污水进行无害化办理，使之达到国家规定的城市污水排放标准，而后排放或利用，达到环境保护的目的。在办理工艺上力争设备简单，运行方便，办理成本低，办理成效明显。当前国内常用的城市污水办理工艺有氧化沟、SBR（间歇式活性污泥法）、AB法（吸附-生物降解工艺）、A/O（缺氧-好氧工艺）法及A2/O法（厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺）等。（2）工艺比较①城市污水办理厂的工艺选用往常要先考虑污水厂的规模。依据我国的详细状况，大概上分为大型、中型和小型污水办理厂。规模大于10万米3/天的为大型污水办理厂，中型污水办理厂的规模为10万米3/天，规模小于1万米3/天的4是小型污水办理厂。大型城市污水办理厂的精选工艺是传统活性污泥法及其改良型A/O法、A2/O法。②在方案比选时，主要控制的条件实用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行花费、工程投资、环境影响等诸方面。在知足出水水质各项指标前提下，应侧重研究运行花费与管理水平。对拥有脱氮除磷功能的水办理方法比较，中小规模污水办理厂采纳氧化沟、SBR法拥有显然长处，而大型污水办理厂A/O法及A2/O法还是首选方案。工艺种类氧化沟SBR法2/O法A技术比较1.污水在氧化沟1.办理流程短，1.低成本，高效内的逗留时间控制灵巧能，能有效去长，污水的混2.系统办理修建除有机物合成效好物少，紧凑，2.能快速正确地2.污泥的BOD负节俭占地检测污水办理荷低，对水质厂出入水质的的改动有较强变化的适应性经济比较可不独自设二沉投资省，运行花费池，使氧化沟二沉低，比传统活性污池合建，节俭了二泥法基建花费低沉池合污泥回流30%

能耗低，营运花费较低，规模越大优势越显然系统合用范围中小流量的生活中小型办理厂居大中型污水办理污水和工业废水多厂稳固性一般一般稳固本设计城市污水办理厂的污水办理采纳A2/O。A2/O工艺将生物反响池分为厌氧池、缺氧池和气氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一同进入，聚磷酸菌开释磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反响器，本反响器的首要功能是脱氮，硝态氮是经过内循环由好氧反响器送来的，循环的混淆液量较大，一般为2Q（Q为原污5水流量）。混淆液从缺氧反响器进入好氧反响器——曝气池，这一反响器是多功能的，去除BOD，硝化和汲取磷等项反响都在本反响器内进行。这三项反响都是重要的，混淆液中含有NO3N，污泥中含有剩余的磷，而污水中的BOD（或COD）则获得去除。流量为2Q的混淆液从这里回流缺氧反响器。积淀池的功能是泥水分别，污泥的一部分回流厌氧反响器，上清液作为办理水排放。污水办理厂A2/O工艺流程以下图。工艺特色：工艺流程比较简单；厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生殖，无污泥膨胀之虞；无需投药，运行花费低。3.2主要污水办理修建物选型格栅采纳的是机械清渣式平面格栅中的中格栅，沉砂池采纳的是平流式沉砂池，积淀池为辐流式，曝气池采纳的是采纳传统曝气A2O工艺，二沉池也为辐流式积淀池。3.3污水办理修建物的主要设计参数污水泵房选泵依照：①设计水量应按最大时水量Qmax考虑，并知足最大充满度时大流量要求②选泵时应尽量选择同种类泵，以便于检修，但还需知足底流量是的需要。③泵站修建物不允许地下渗透，应设有超出地下水位0.5m的防水设备。6④污水泵站的集水池与机器合建在同一修建物内时，两者之间需要用防水墙分开，不允许漏水。格栅的设计计算格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，被安装在污沟渠道、泵房集水井的入口或污水办理厂的端部，用以截阻大块呈悬浮壮或飘荡壮的污物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、塑料制品等，以便减少后继办理修建物的办理负荷，并使之正常运行。人工清渣占地许多，且劳动强度大，而机械清渣不但占地少、维修方便，同时降低了劳动强度，并能推行自控。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净空隙，可分为粗格栅50~100mm)、中格栅（10~40mm）、细格栅（3~10mm）三种;按清渣方式，可分为人工消除格栅和机械消除格栅两种。设计数据以下：20104180133560LsQmax(1)48000md0.56ms10003K=1.35设栅前水深h=0.5m，过栅流速取0.9m/s，中格栅，栅条空隙20mm，安装角为60°。栅条空隙数：Qmaxsin60o0.56sin60o58，nehv0.020.50.9栅横宽度（取栅条宽S=0.01m）：S(n1)en0.01(581),B取1800m。进沟渠道渐宽部分长度（取进沟渠宽1.3m，渐宽部分睁开角1=20°）：此时进沟渠道内的流速为0.86ms.l1BB10.69m栅槽与出沟渠连结处的渐宽部分长度:2tg2tg2001l2l10.690.35m过栅水头损失：因栅条为矩形，取k=3.227h1v2sinks2ge

4v240.923k2.420.013030.103msin0.022sin602g9.81栅后总高度（取栅前渠道超高h2=0.3m）：栅前槽高：H1hh20.80m.Hhh1h20.50.1030.3=0.90m栅横总长度：Ll1l2H0.690.350.83.0mtg60otg60o每天栅渣量：0.07m310m3WQmaxW186400864002.51m3dK总10001.351000则采纳机械清渣计算草图以下：8沉砂池的设计计算沉砂池的功能是去除比重比较大的无机物颗粒，设于首次积淀池前，以减少积淀池负荷及改良污泥办理修建物的办理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。该污水厂就是采纳的平流式沉砂池。其设计数据以下：1）沉砂池水流部分长度（沉砂池两闸板之间的长度）（取最大流速0.2m，水力逗留时间50s）：Lvt0.25010m2）水流断面面积：AQmax0.562v2.8m0.23）池总宽度（取有效水深1.0m）：BA2.82.8m1h2864004.81042386400Qmaxtx110534）沉沙斗容积：v105K总1051.351.8m5）用四个沉砂斗，每个沉沙斗得体积：V1V1.80.45m344a=0.5m，去斗壁倾角60°、斗高’采纳斗状，其斗底边长h3=0.65m20.650.51.25m则上面长：btg60o沉沙斗体积：V‘1h3'1.2520.520.53m30.45m3切合要求35）沉砂池总高度：hh1h2h32.18m6）验算：QminOmin0.560.41m3sKz1.35vminQmin0.41（合格）nw11.4计算草图以下：9一般辐流式积淀池（初沉池）设计计算积淀池按池内水流方向的不一样，可分为平流式积淀池，辐流式积淀池和竖流式沉淀池。本污水厂采纳的是辐流式初沉池，其多为机械排泥，运行靠谱，管理较简单；排泥设备已定型化但较复杂，对施工要求高。合用于大、中型污水办理厂。其设计数据以下：1）积淀池表面积取q02.4m3m2h，n=2座A1Qmax2000416.7m2nq022.4D4A14416.723m，取D=23m2）池内有效水深取积淀时间t=1h.h2q0t2.412.4m3)积淀池总高度每池每天污泥量计算W1SNt0.52010448.3m3100n1000224式中S取0.5l(p.d)，因为机械刮泥，所以在斗内储存时间用4h。10污泥斗高度：h5r1-r2tg2-1tgom601.73污泥斗容积：V1h5221.73121212.7m33r1r1r2r2322底坡落差：h4R-r0.0514-20.050.6mV2h42Rr20.6214222143.3m2（Rr1)1433污泥总容积：V1V212.7143.3156m38.3m3积淀池总高度（设h10.3m，h30.5m）：H0.32.40.50.61.73m5.53m4）积淀池周边的高度：h1h2h35）径深比较核：D239.6合格（在9到12之间）h22.4计算草图以下：曝气池的设计计算本污水厂采纳的是传统活性污泥法中的A2OA2O生物脱氮工艺将传工艺，统的活性污泥、生物硝化工艺联合起来,扬长避短,更有效的去除水中的有机物。此法即是往常所说的厌氧-缺氧-好氧法,污水挨次经过厌氧池-缺氧池-好氧池被降解。采纳的曝气方式是鼓风曝气系统。在本设计中应试虑曝气池运行方式11的灵巧性喝多样化。即：以传统活性污泥法系统作为基础，又可按阶段曝气系统和重生-曝气系统运行。其设计数据以下：a、曝气池计算与各部分为尺寸确实定：BOD—污泥负荷确实定：Sa=200(1-25%)=150BOD5=7.1bXaCe0.09=6.4办理水中BOD值：25-6.4=18.6mgL150-18.687.6%150NsK2Sef/K2值取0.0185；Se=18.6；fMLVSS/MLSS0.75；代入各值后得：Ns0.01855/(kgMLSSd)计算结果确证，Ns值取0.3适合。⑵确立混淆液污泥浓度（X）：XRr106/[（1R）SVI]0.51.21063636mg/l3600mg/l(10.5)110⑶确立曝气池容积：VQSa/(NsX）480001506667m30.33600⑷确立曝气池各部位尺寸：设4组曝气池，每组容积为：66673333m33池深：取4.5m，则每组曝气池的面积为；F3333/4.5740.7m2池宽：取5m。B1.11m介于1-2之间，切合规定H池长：F/B740.7/5148.1mL/B148.1/529.610，切合规定。设五廊道式曝气池，廊道长：L1L/5148.1/529.6m取30m取超高0.5m，则池总高度为：4.5+0.5=5.0mb、曝气系统的计算与设计（本设计采纳鼓风曝气系统）：12‘0.16（1）均匀是需氧量计算O2a'QSrb'VXv=0.5148000a0.51；b150-25+0.1666672500=3060+2666.8=5726.8kgd=238.6kgh最大时需氧量的10001000计算：依据原始数据K=1.35O2(max)150250.16666725004131kg/d283.2kg/h10001000⑵每天去除的BOD5值：4800015025BODr10006000kg/d⑶拿出每千克BOD的需氧量：O25726.8/kgBOD0.95kgO26000⑷最大时需氧量与均匀时需氧量之比：O2(max)/O2283.21.2238.6C．供肚量的计算采纳网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，吞没水深4.3m，计算温度定为30℃。水中溶解氧饱和度：Cs（20）=9.17mg/L;Cs（30）=7.63mg/L空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）计算以下：53535Pb=1.013×10+9.8×10H=1.013×10+9.8×10×4.3=1.4310×Pa(2)空气走开曝气池面时，氧的百分比按下式计算：Ot=21(1-EA)/[79+21(1-EA)]×100%EA——空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值10%。代入EA值，得：Ot=21(1-0.1)/[79+21(1-0.1)]100%=19×.3%曝气池混淆液中均匀氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按下式计算，即：5Csb(T)=Cs(Pb/2.02610×+Ob/42)13最不利温度条件按30℃考虑，代入各值，得：Csb(30)=7.63×(1.43/2.026+19.3/42)=8.89mg/L换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：R0=RCs(20)/[(T20··Csb(T)-C)·1.024]取值=0.82；=0.9；C=2.0；=1.0代入各值，得：R0(3020)=238.6×9.17/[0.82(0×.9×1.0×8.89-2.0)1.×024]=351kg/h相应的最大时需氧量为：R0(3020)=283.2×9.17/[0.82(0×.9×1.0×8.89-2.0)1.×024]=601kg/h曝气池均匀时供肚量按下式计算，即：Gs=R0/(0.3EA)×100代入各值，得：3Gs=351/(0.310)××100=11700m/h曝气池最大时供肚量3Gs=601/(0.312)××100=13867m/h去除每kgBOD5的供肚量：11700/600024=46×.8m3空气/kgBOD3每m污水的供肚量：3311700/4800024=5×.85m空气/m污水本系统的空气总用量;提高会留污泥所需空肚量为0.6480009600m3h24总需肚量：13867+9600=23467m3hd、空器管系统计算在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管。在每个干根上设10对配14气竖管，共20条配气竖管。全曝气池共设100条配气竖管。每根竖管的氧肚量为：13867277m3/h50曝气池平面面积为：30501500m2每个空气扩散器的服务面积按0.57计，则所需个数15000.4

3062个本设计采纳5200个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数量为：310062个10050每个空气扩散器的配肚量为138674.47m3/h3100二沉池的设计计算：1．已知条件本设计采纳一般辐流式积淀池。最大设计流量为2000m3/h，曝气池中悬浮固体浓15度X=3600mg/L，二沉池底微生物固体浓度Xr=106/SVI·r=106/110×1.2=7576mg/L，污泥回流比R=50%。2．设计计算积淀池部分水面面积F依据活性污泥法办理特征，选用表面负荷q=1.2m3/(m2·h)，设4座积淀池n=4，则单池面积为：2F=Qmax/(n·q)=2000/(41×.2)=416.7m(2)池子直径D=(4F/π)0.5=(4×416.7/π)0.5=23m校核固体负荷GG=24(1+R)·Q0·X/F=24×(1+0.5)×2000×3.6/(416.74)=155×.5kg/(m2·d)，切合要求。积淀部分有效水深h2，设积淀时间t=2h，则h2=qt=1.22=2×.4m污泥区的容积V设计采纳周边传动的刮吸泥机排泥，污泥区容积按2h贮泥时间确立：V=2T(1+R)·Q·X/[24(X+Xr)]=2×2×1.5×35556×3600/[24(3600+7576)=2863×.31m3每个积淀池污泥区的容积为'3V=2863.31/4=715.83m污泥区高度h4污泥斗高度设池底的径向坡度为0.05，污泥斗底部直径D2=1.5m，上部直径D1=3.0m，倾角60°，则h4'=(D1-D2)tan60°/2=(3.0-1.5)tan60°/2=1.3m'223V1=πh4(D1+D1D2+D2)/12=1.3π(9+3×1.5+1.51×.5)/12=5.36m圆锥体高度h4''=(D-D1)×0.05/2=(26.6-3.0)0.05/2=0×.59m''223V2=πh4(D+DD1+D1)/12=0.59π(26.626×.6+26.63×.0+9)/12=123m竖直段污泥部分的高度h4'''=(V-V1-V2)/F=(715.83-5.36-123)/416.7=1.41m16污泥区总高度h4=h4'+h4''+h4'''=1.3+0.59+1.41=3.3m积淀池的总高度H设超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.5m，则H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.4+0.5+3.3=6.5m计算草图以下消毒池1）消毒设备:接触池消毒——矩形折板式，加氯消毒。2）设计依照：⑴接触时间T30min，并保证余氯许多于0.5mgL；⑵加氯量为5~10mgL污水；3.4污水办理协助修建物设计计量槽1）概括：为提高水厂的工作效率和运行管理水平，并累积技术资料，总结运转经验，为此后办理厂的设计供给靠谱的数据，一定设置计量设备，正确掌握污水量，污泥量，空肚量，以及动力耗费等。气体流量和耗电量有现成的计量装置可资应用，本设计只波及污水的计量设备。设计依照：⑴计量槽应设在渠道的直线上，渠道的长度不该小于渠道宽度的8~10倍，在计量槽上游，直线段不小于渠宽的2~3倍，下游不小于4~5倍。当下游有跌水而无回水影响时，可适合缩短。17⑵计量槽中心线应与渠道中心线重合，上下游渠道的坡度应保持均匀，但坡度可以不一样。⑶计量槽喉宽一般采纳上游渠宽的1/3-1/2。⑷当喉宽w为0.25米时，H2/H10.64为自由流，大于此数为潜没流。当喉宽米时，H2/H10.70为自由流，大于此数为潜没流。⑸计量槽为自由流时，只要计上游水位，而当为潜没流时，则需同时计上下游水位。所以，本设计采纳自由流状况，但不论自由流或潜没流都应在上下游设观察孔。⑹计算计量槽时，除计算其经过最大流量时的工作条件外，尚需计算经过最小流量时的条件。浓缩池（1）型式：一般采纳离心式浓缩池、浮选式浓缩池和重力浓缩池。重力浓缩池分为：间歇式和连续式.本设计采纳重力间歇式浓缩池，运行时，应清除浓缩池中的上清夜，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此在浓缩池深度方向上的不一样高度设上清夜排出管。（2）设计参数：⑴浓缩时间采纳20h。s当首次积淀污泥时，其含水率一般为95%~97%，污泥固体负荷采纳80—120kg/m2d。浓缩后污泥含水率可达97%左右。⑶污泥池的有效水深一般采纳4米。⑷浓缩池的上清液。应从头回流到初沉池行进行办理。3.5污水办理厂平面部署设计污水厂平面部署及总面积污水办理厂平面部署包含:办理修建物的部署,办公,化验及其余建筑物的部署,以及各样管道、道路、绿化等部署。（1）平面部署的一般原则办理权筑物的部署应紧凑，节俭用地便于管理。办理修建物应尽可能地按流程次序部署，以防止管线迂回，同时应充分利用地18形，减少土方量。3.常常有人工作的建筑物如办公化验等用房应部署在夏天主风向的上风一方，在北方地域应试虑朝阳。在部署总图时，应试虑安装充分的绿化地带。总图部署应试虑远近期联合有条件时，可按远景规划水量部署并将修建物分红若关连列，分期建设。修建物之间的距离应试虑敷设管渠的地点，运行管理的需要和施工的要求，一般系用5~10。污泥办理修建物应尽可能部署成独自的组合，以策安全，并