污水处理厂课程设计

课程设计(学年论文)课题名称：污水处理厂工艺设计及运行处理 武汉工程大学教务处制1.一、二、三项由指导教师在课程设计(学年论文)开始前填写并交由一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：1.2本课程设计的重点是，训练学生对污水处理主要构筑物的设计计算、厂区总1.4设计说明书应内容完整、简明扼要，文句通顺。2.设计要点2.1污水处理设施设计一般规定于2组(个或格),且按并行设计。2.2格栅格栅过栅流速不宜小于0.6m/s,不宜大于1.5m/s,栅前水深应与入厂污水管规格2.3沉砂池采用曝气沉砂池，设计一组2格，单格LXBXH=18米X3.5米X3.5米，2格一组设纵向排砂桥一座，桥长8米。水力停留时间、沉砂量、排砂方式等参见标准。2.4初沉池采用中心进水，周边出水的辅流式沉淀池2座，直径50米，边缘水深3米，池上2.5曝气池单池设5个廊道，长88米，宽8米，水深5.5米，采用微孔曝气器。2.6二沉池t2.7平面布置课程设计时重点考虑厂区功能区划，水的走向等2.8运行中的常见问题注：以上所给构筑物尺寸为某厂的实际尺寸，在计算3.对设计文件内容和质量的要求3.1应说明污水处理的工艺过程，说明选择构筑物及设备型号(型式〉的理由；3.2应说明构筑物设计参数，并列出数据；3.3应计算污水处理构筑物或设施的主要工艺尺寸，并列出所采用的全部计算公3.4应说明采用的污水泵、鼓风机、剩余污泥和回流污泥泵的型号和主要参3.5应说明主要处理构筑物的排泥方法。3.6应结合污水处理厂总体布局原则与污水处理的实际过程需要，说明污水厂平3.7通过查阅资料找出污水处理厂运行过程中的常见问题，并用所学知识给出处3.8设计说明书应有封面和目录。3.9说明书针对计算和说明，应内容完整、条理分明、简明扼要、文句通顺t1、《水污染控制工程》(上、下册)高等教育出版社2000年版2、《给水排水设计手册》(11)中国建筑工业出版社2002年版3、《室外排水设计规范》GBJ14-875、《实用环境工程手册》化学工业出版社2002年版6、《污水处理厂设计与运行》化学工业出版社2001年版7、《水污染控制工程实践教程》化学工业出版社2001年版8、《三废处理工程技术手册》(废水卷)化学工业出版社2000年版t四、课程设计(学年论文)摘要(中文):1.2,则最大污水量为192000m3/d。污水处理流程：污水→格栅→污水提升泵房→曝气沉砂池→辐流式初沉池→推tbiochemicalpool,secondarysedimentationtank,chlorinedisinfectionpool,whiupgradingpumpingstations,aeratedgritchamber,raaerationtank,radialflow-settlingtankanKeywords:urbansewage;conventionalactivatedsludgeprocess;plug-flowat六、成绩评定：评价评价调查论证工作量、工作态度实践能力分析、解决问题能力质量创新得分t七、答辩记录：答辩意见及答辩成绩答辩小组教师(签字):200年月日(教师评分×75%+答辩成绩×25%)t课程设计评审标准(指导教师用)评价内容权重调查论证实践能力能正确选择研究(实验)方法，独立进行研究工作。如装分析解决问题能力态度质量创新t 1.1设计任务书 1.3主要设计资料(拟建地概况，气象、水文、地形资料等) 第三章污水处理构筑物选型及设计计算 1.2沉砂池 第五章总图布置 1.2.污水提升泵房 1.4曝气池和二沉池的运行管理 参考文献 t第一章总论1.1.2基本资料(1)处理量：16万吨/天(5)气象与水文资料1.1.3设计内容1.1.4设计成果1.1.5时间安排布置任务，讲解设计方法1天；学生查阅资料2天；主要构筑物的设计计算及设备选型4天，找出运行过程中的常见问题及提出对策1.5天，整理设计说明书1天，,讲评考核0.5天。t武汉工程大学课程设计说明书12(4)每日栅渣量大于0.2m3/d,宜采用机械清渣。(3)水泵吸水管的流速一般采用1.0-1.5m/s,不得低于0.7m/s。1.2.3沉沙池(2)旋流速度应保持0.25-0.30m/s。(3)水平流速为0.1m/s。(4)最大停留时间为1-3min。(5)长宽比可达5,当池长宽比很大时，应该考虑设置横向挡板。(6)每1m3污水的曝气量为0.2m3空气。(7)空气扩散装置应设在池的一侧，距池底约0.6-0.9m。1.2.4初沉池(1)一般采用机械刮泥。(2)池子直径与水深比一般介于6-12。(3)池径不宜小于16m。(4)池径<20m,一般采用中心传动刮泥机；池径>20m,一般采用周边传动刮泥机，其t(1)在好氧生化池中，曝气装置设置离池底不宜高于200mm,以免活性污泥在曝气装(2)回流污泥管进口一般设置于水下2/3水深处，便于充分混合。(3)空气管道应从池顶部进入水下，以免鼓风机停止运行时，造成液体回流进入空气容积负荷介于0.40.9污泥回流比介于25%75%,总处理效率介于90%-95%,污泥龄介于3-5天，停留时间4-8小时。1.2.6二沉池(1)一般二沉池构造需4个部分：进水装置、沉淀区、出水装置、污泥区。(7)大型二沉池采用刮泥机排泥，保证池底坡度0.05-0.10,池底不设污泥斗，靠水位1.2.7设计依据t1.3主要设计资料(拟建地概况，气象、水文、地形资料等)风向：夏季主导风向为东南风(频率为12%),冬季主导风向为西北风(频率为10%)地形：西北高，东南低，自然坡度为1%,海拨68—83米(大沽高程系)第二章污水处理工艺流程说明污水→格栅→污水提升泵房→曝气沉砂池→辐流式初沉池→推流式曝气池→辐流1.2污水工艺流程叙述(1)城市污水经过污水管道一起汇聚到污水处理厂，污水经过栅前渠道流至格栅，由于格栅的筛滤截留作用去除水中的粗大物质，从而保护了处理厂机械设备(特别是泵)并(2)经过格栅的污水由提升泵输送至沉沙池，由于重力沉降作用及曝气所带来的离心作用，将水中的相对密度大的砂粒、煤渣等无机颗粒杂质及较大较重的有机杂质沉入池底，水体中固体杂质进一步被清除。(3)残余的少量固体杂质及大量呈胶体、溶解状态的有机污染物及微生物被送至初沉池，由于小颗粒悬浮物的自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降、压缩沉降等作用，胶体微粒等杂t真菌、藻类、原生动物、后生生物的繁殖和新陈代谢，不断被氧化消耗，从而使富营养(6)水体最后经过氯气杀菌消毒，除去水体中的微生物，净化后的水被合理利用或达第三章污水处理构筑物选型及设计计算Z进水进水αt1.1.1.1栅条的间隙数n1.1.1.2栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m,栅槽实际宽度一般比栅槽有效宽度宽0.2m,则栅槽宽度：1.1.1.3过栅水头损失设栅条断面设计为圆形断面，则形状系数β=1.79,格栅受堵塞时过栅水头损失增大倍介于0.08～0.15m,满足设计要求。t武汉工程大学课程设计说明书17格栅与出水渠道连接处的渐窄部分长度：渐窄部分收缩角：21.1.1.5格栅总长栅前渠道深度：格栅总长度：1.1.1.6每日栅渣量设单位体积污水栅渣量0.01~0.1m₃/(103m3污水),则每日栅渣量：t故采用机械清渣。1.1.2污水提升泵工工R图二污水提升泵房构筑物名称构筑物名称格栅混合接触池沉砂池污泥干化场沉淀池配水井曝气池混合池(槽)设计中水头损失构筑物主要涉及到：格栅、沉沙池、辅流式沉淀池、污水潜流入池式曝气池、辅流式二沉池、污泥干化场、配水井、混合池、离心泵等，取水头损失的t武汉工程大学课程设计说明书191.1.2.2离心泵选择选用离心泵5台(4用1备),每台流量为：,则选择离心泵型号为：450QW2200-10,主要参数：泵450QW2200-10参数出水口径轴功率流量配用功率扬程泵效率转速重量1.2沉砂池图三曝气沉砂池空气管空气管石[2.1池子总有效容积集砂斗挡板1.2.2水流断面面积t武汉工程大学课程设计说明书20最大设计流量下的水平平均流速一般介于0.081.2.3池总宽度21.2.4池长1.2.5沉沙室沉沙斗体积t武汉工程大学课程设计说明书21×12=7.2m₃>4.8m₃(符合要求)1.2.6池总高度1.2.7每小时曝气量取每立方米污水所需空气量为d=0.2m₃/(m3污水),则：设计取曝气管干管管径DN100,支管管径DN50,则：池宽B=7936mm,故选用PXS-8000,2台(1用1备)主要设计参数为：泵吸砂机PXS-8000设计参数整机功率行车速度1.2.9曝气器与鼓风机选型池高H=4.292,升压估算为：t武汉工程大学课程设计说明书22则选用TSE-200,分别9台(7用2备),具体设计参数：升压机组重量转速电机功率流量电机型号则选用TJ-Ⅲ型曝气器，具体设计参数：规格溶气支管径流量抽真空管径作用直径1.3初沉池采用中心进水，周边出水的辐流式沉淀池2座，池上设有带排浮渣装置的刮泥桥。设计计算：图四辅流式初沉池t武汉工程大学课程设计说明书231.3.1沉淀部分水面面积取池子直径D=46m,则：1.3.2池子沉淀部分有效水深表面负荷：取沉淀时间为2.0h,则：故满足设计要求。1.3.3沉淀部分有效容积污泥部分所需容积VN=2500000人，污泥贮存时间T=4h,则：1.3.4污泥斗高设泥斗上口半径,泥斗下口半径,泥斗倾斜角α=600,则：1.3.5污泥斗容积t武汉工程大学课程设计说明书241.3.6污泥斗以上池底积泥厚度取池底径向坡度i=0.05,则：1.3.7泥斗以上池底污泥容积1.3.8沉淀池容纳污泥总能力1.3.9沉淀池总高度1.3.10沉淀池池边高度1.3.11刮泥机选型一般池径<20m,采用中心传动刮泥机，池径>20m,采用周边传动刮泥机。直径D=46m,故采用周边传动式刮泥机，型号规格为ZBXN-45,3台(2用1备),具体设计参数：周边线速度功率压缩空气压力1.4曝气池t武汉工程大学课程设计说明书25,进水水质：,进水设计流量Q=16万吨/d≈160000m3/d根据以上要求可选择的生化池种类有传统曝气池、阶段曝气池、完全混合曝气池，由于传统曝气池总处理效率高，故采用传统曝气池。1.4.1总处理效率一般污水中的BOD通过一级处理能够去除20%,此处取25%,则进水BOD浓度01.4.2混合污泥浓度混合液悬浮物(MLSS)浓度：t1.4.3污泥池尺寸W曝气池设2组，则：设单池5个廊道，廊道宽b=5.45m,有效水深h=5.5m则：取超高0.5m,则总高H=h+0.5=6m1.4.4曝气时间理论水力停留时间(曝气时间):武汉工程大学课程设计说明书27t武汉工程大学课程设计说明书28A1.4.6污泥产量取污泥增值系数a=0.7,污泥自身氧化率b=0.05d-1,则：1.4.7污泥龄1.4.8剩余污泥排放流量1.4.9曝气器选用DS-3倒伞形型立式表面曝气机，主要设计参数：叶轮直径充氧量电机功率高质量每台充氧量为75kg/h,曝气池的供气量,则曝气机所需数量：t(30用5备)。设计流量16万m₃/d,设计四座，池上设有全桥刮泥机。7.泥坑小刮板8.刮渣杷9.渣斗10.端梁及驱动装置11.撇渣板图六辐流式二沉池1.5.1沉淀部分面积二沉池分四组，n=4,设计流量Q=160000m₃/d,t武汉工程大学课程设计说明书301.5.2二沉池直径校核堰口负荷1.5.3有效水深取水力停留时间t=4h,则：1.5.4污泥区容积由初沉池知污泥回流比R=0.5,则：回流污泥浓度：t1.5.5沉泥区高度二沉池总高：H=H₀+H+H₂+H=4+2+0.4+0.5=6.9m1.5.6污泥回流泵选择则选用350Q