污水處理廠設計步驟

1、當前位置：首頁解決方案50000t / d的城市污水處理廠畢業(yè)設計 方案50000t /d的城市污水處理廠畢業(yè)設計 第一章 設計內容和任務1、設計題目50000t/d的城市污水處理廠設計。2、設計目的(1 )溫習和鞏固所學知識、原理；(2) 掌握一般水處理構筑物的設計計算。3、設計要求：(1 )獨立思考，獨立完成；(2) 完成主要處理構筑物的設計布置；(3) 工藝選擇、設備選型、技術參數(shù)、性能、詳細說明；(4) 提交的成品：設計說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。4、設計步驟：(1 )水質、水量(發(fā)展需要、豐水期、枯水期、平水期)；(2) 地理位置、地質資料調查(氣象、水文、氣候)；(

2、3) 岀水要求、達到指標、污水處理后的岀路；(4) 工藝流程選擇，包括：處理構筑物的設計、布置、選型、性能參數(shù)。(5) 評價工藝；(6) 設計計算；(7) 建設工程圖(流程圖、高程圖、廠區(qū)布置圖)；(8) 人員編制，經(jīng)費概算；(9) 施工說明。5、設計任務(1 )、設計進、出水水質及排放標準 項目 CODCr(mg/L ) B0D5 (mg/L) SS (mg/L) NH3-N(mg/L ) TP(mg/L) 進水水質 <200 <150 <200 <30 <4出水水質 <60 <20 <20 <15 <0.1排放標準 60 20 2

3、0 15 0.1(2) 、排放標準：(GB8978-1996 ) 級標準;(3) 、接受水體：河流(標高： 2m)第二章污水處理工藝流程說明一、氣象與水文資料： 風向：多年主導風向為東南風； 水文：降水量多年平均為每年 2370mm ；蒸發(fā)量 多年平均為每年1800mm ; 地下水水位，地面下 67m。年平均水溫：20 C二、廠區(qū)地形：污水廠選址區(qū)域海拔標高在 19-21m 左右，平均地面標高為 20m 。平均地面坡度為0.3 %。0.5 %。，地勢為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積為東西長224m，南北長276m。三、污水處理工藝流程說明：1 、工藝方案分析：本項目污水處理的特點為：污水以有機污

4、染為主，BOD/COD =0.75,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標； 污水中主要污染物指標 BOD、COD、SS 值為典型城市污水值。 針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。由于將來可能 要求出水回用，處理工藝尚應硝化，考慮到 NH3-N 出水濃度排放要求較低，不必完全脫氮。根據(jù)國內外已 運行的中、小型污水處理廠的調查，要達到確定的治理目標，可采用“A2/O活性污泥法”。2、工藝流程第三章工藝流程設計計算設計流量：平均流量：Qa=50000t/d50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s總變化系數(shù)

5、： Kz= （Qa 平均流量， L/s）=1.34設計流量Qmax :Qmax= Kzx Qa=1.34 X50000 =67000 m3/d =2791.7 m3/h =0.775 m3/s設備設計計算一、格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成， 安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部， 用以截留較大的懸浮物或漂浮物。一般情況下，分粗細兩道格柵。格柵型號：鏈條式機械格柵設計參數(shù)：柵條寬度s = 10.0mm 柵條間隙寬度d=20.0mm 柵前水深h = 0.8m過柵流速u=1.0m/s柵前渠道流速ub=0.55m/s a =60°格柵建筑寬度 b取 b = 3.2

6、m進水渠道漸寬部分的長度 (l1) ：設進水渠寬bl = 2.5m其漸寬部分展開角度a= 20°柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長度 (l2) ：通過格柵的水頭損失 (h2) ：格柵條斷面為矩形斷面 , 故 k=3, 則：柵后槽總高度 (h 總 )：設柵前渠道超高 h1=0.3m柵槽總長度 (L):每日柵渣量 W ：設每日柵渣量為 0.07m3/1000m3 ，取 KZ=1.34采用機械清渣。二、提升泵房1 、 水泵選擇設計水量 67000m3/d ，選擇用 4 臺潛污泵 (3 用 1 備 )揚程/m 流量/(m3/h)轉速/(r/min)軸功率/kw 葉輪直徑/mm 效率/%7.22

7、 1210 1450 29.9 300 79.52、集水池、容積 按一臺泵最大流量時 6min的出流量設計，則集水池的有效容積、面積 取有效水深，則面積、泵位及安裝潛水電泵直接置于集水池內，電泵檢修采用移動吊架。三、沉砂池 沉砂池的作用是從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，保證后續(xù)處理構筑物的正常運行 選型：平流式沉砂池設計參數(shù)：設計流量 ，設計水力停留時間水平流速1 、 長度：2、水流斷面面積：3、池總寬度： 有效水深4、沉砂斗容積：T = 2d , X = 30m3/106m35、每個沉砂斗的容積 (V0) 設每一分格有 2 格沉砂斗，則6、沉砂斗各部分尺寸：設貯砂斗底寬bl = 0.

8、5m ;斗壁與水平面的傾角 60°貯砂斗高h' 3 1.0m7、貯砂斗容積： (V1)8、沉砂室高度： (h3)設采用重力排砂，池底坡度i = 6 %，坡向砂斗，則9、池總高度： (H)10 、核算最小流速(符合要求 )四、初沉池 初沉池的作用室對污水仲密度大的固體懸浮物進行沉淀分離。 選型：平流式沉淀池設計參數(shù)：1 、 池子總面積 A ，表明負荷取2、沉淀部分有效水深 h2取 t = 1.5h3、沉淀部分有效容積 V'4、池長 L5、池子總寬度 B6、池子個數(shù)，寬度取 b= 5 m7、校核長寬比(符合要求 )8、污泥部分所需總容積 V 已知進水 SS 濃度 =200

9、mg/L初沉池效率設計 50%，則出水 SS 濃度設污泥含水率97 %，兩次排泥時間間隔 T=2d，污泥容重9、每格池污泥所需容積 V' 10 、污泥斗容積 V1 ，11 、 污泥斗以上梯形部分污泥容積 V212 、 污泥斗和梯形部分容積13 、 沉淀池總高度 H 取 8m五、設計參數(shù)1、設計最大流量Q=50 000m3/d2、設計進水水質COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L ； SS=200mg/L ； NH3-N=30mg/L ；TP=4mg/L3、設計出水水質4、設計計算，采用COD=60mg/L ；A2/O 生物除磷工藝BOD5(Se)=20mg/L ； S

10、S=20mg/L ； NH3-N=15mg/L ； TP=0.1mg/L、 BOD5 污泥負荷 N=0.13kgBOD5/（kgMLSS?d）、 回流污泥濃度 XR=6 600mg/L、 污泥回流比 R=100%、 混合液懸浮固體濃度、 反應池容積 V、 反應池總水力停留時間、 各段水力停留時間和容積 厭氧：缺氧：好氧=1：1： 3 厭氧池水力停留時間 ，池容 ； 缺氧池水力停留時間 ，池容 ； 好氧池水力停留時間 ，池容 、 厭氧段總磷負荷 、 反應池主要尺寸 反應池總容積設反應池 2 組，單組池容 有效水深單組有效面積采用 5 廊道式推流式反應池，廊道寬 單組反應池長度 校核： （滿足 ）

11、（滿足 ）取超高為 1.0m ，則反應池總高 、 反應池進、出水系統(tǒng)計算 進水管 單組反應池進水管設計流量 管道流速管道過水斷面面積管徑取出水管管徑 DN700mm校核管道流速 回流污泥渠道。單組反應池回流污泥渠道設計流量 QR渠道流速取回流污泥管管徑 DN700mm 進水井 反應池進水孔尺寸： 進水孔過流量 孔口流速 孔口過水斷面積 孔口尺寸取 進水豎井平面尺寸 出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式：式中 堰寬，H 堰上水頭高， m出水孔過流量 孔口流速 孔口過水斷面積 孔口尺寸取 進水豎井平面尺寸 出水管。單組反應池出水管設計流量 管道流速管道過水斷面積管徑取出水管管徑 DN900mm校核管

12、道流速（11）、 曝氣系統(tǒng)設計計算 設計需氧量 AOR 。AOR =（去除B0D5需氧量-剩余污泥中BODu氧當量）+ （ NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧 當量） - 反硝化脫氮產氧量碳化需氧量 D1硝化需要量 D2反硝化脫氮產生的氧量 總需要量最大需要量與平均需氧量之比為 1.4 ，則 去除 1kgBOD5 的需氧量 標準需氧量采用鼓風曝氣，微孔曝氣器。曝氣器敷設于池底，距池底0.2m，淹沒深度3.8m，氧轉移效率EA = 20%,計算溫度T=25 °Co相應最大時標準需氧量好氧反應池平均時供氣量最大時供氣量 所需空氣壓力 p式中 曝氣器數(shù)量計算 （以單組反應池計算

13、 ）按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量。 供風管道計算供風干管道采用環(huán)狀布置。流量流速管徑取干管管徑微 DN500mm單側供氣 （向單側廊道供氣 ）支管流速管徑取支管管徑為 DN300mm雙側供氣流速管徑取支管管徑 DN=450mm（12）、厭氧池設備選擇（以單組反應池計算）厭氧池設導流墻，將厭氧池分成3格。每格內設潛水攪拌機1臺, 所需功率按池容計算。厭氧池有效容積 混合全池污水所需功率為2、污泥回流設備污泥回流比污泥回流量設回流污泥泵房 1 座，內設 3臺潛污泵（2用 1 備）單泵流量水泵揚程根據(jù)豎向流程確定。(13) 、混合液回流設備 混合液回流泵混合液回流比混合液回流量設混合液回流泵房 2座

14、，每座泵房內設 3臺潛污泵 (2用1備) 單泵流量 混合液回流管。 混合液回流管設計 泵房進水管設計流速采用管道過水斷面積管徑 取泵房進水管管徑 DN900mm 校核管道流速 泵房壓力出水總管設計流量設計流速采用六、二沉池設計參數(shù) 為了使沉淀池內水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二沉池。二沉池為中心 進水，周邊出水，幅流式沉淀池，共 2 座。二沉池面積按表面負荷法計算，水力停留時間 t=2.5h ，表面負 荷為 1.5m3/ ( m2?h-1 )。1) 池體設計計算 . 二沉池表面面積二沉池直徑 ， 取 29.8m . 池體有效水深 混合液濃度 ，回流污泥濃度為為保證污

15、泥回流濃度，二沉池的存泥時間不宜小于2h，二沉池污泥區(qū)所需存泥容積 Vw采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，設泥斗的高度 H2 為 0.5m 。 . 二沉池緩沖區(qū)高度 H3=0.5m ，超高為 H4=0.3m ，沉淀池坡度落差 H5=0.63m 二沉池邊總高度 . 校核徑深比二沉池直徑與水深比為 ，符合要求2) 進水系統(tǒng)計算 . 進水管計算 單池設計污水流量 進水管設計流量 選取管徑 DN1000mm ， 流速坡降為 1000i=1.83 . 進水豎井進水豎井采用 D2=1.5m，流速為0.10.2m/s出水口尺寸0.45 X1.5m2,共6個，沿井壁均勻分布。出水口流速 . 穩(wěn)流筒計算取筒中流速 穩(wěn)流

16、筒過流面積穩(wěn)流筒直徑3）出水部分設計a 單池設計流量b 環(huán)形集水槽內流量 c 環(huán)形集水槽設計 采用周邊集水槽，單側集水，每池只有一個總出水口，安全系數(shù) k 取 1.2 集水槽寬度 取集水槽起點水深為集水槽終點水深為槽深取 0.7m ，采用雙側集水環(huán)形集水槽計算，取槽寬 b=0.8m ，槽中流速 槽內終點水深 槽內起點水深校核：當水流增加一倍時，q=0.2896 m3 /s, v'=0.8m/s設計取環(huán)形槽內水深為 0.6m ，集水槽總高為 0.6+0.3 （超高） =0.9m ，采用 90°三角堰 d 出水溢流堰的設計采用出水三角堰（ 90°），堰上水頭（三角口底部

17、至上游水面的高度）H1=0.05m（H2O）.每個三角堰的流量三角堰個數(shù)三角堰中心距（單側出水）4）排泥部分設計 單池污泥量總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量剩余污泥量 集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥七、消毒接觸池4、加氯間、加氯量 按每立方米投加5g計，則、加氯設備 選用3臺REGAL-2100型負壓加氯機（2用1備），單臺加氯量為八、污泥泵房 設計污泥回流泵房 2 座1 、設計參數(shù)污泥回流比 100 設計回流污泥流量 50000m3/d剩余污泥量 2130m3/d2、污泥泵回流污泥泵 6 臺（ 4 用 2 備），型號 200QW350-20-37 潛水排污泵剩余污泥泵 4 臺（ 2 用

18、 2 備），型號 200QW350-20-37 潛水排污泵3、集泥池、容積 按1臺泵最大流量時6min的出流量設計取集泥池容積 50m3、面積 有效水深，面積集泥池長度取 5m ，寬度4、泵位及安裝 排污泵直接置于集水池內，排污泵檢修采用移動吊架。九、污泥濃縮池 初沉池污泥含水率大約 95設計參數(shù)1 、 濃縮池尺寸2、濃縮后污泥體積3、采用周邊驅動單臂旋轉式刮泥機。十、 貯泥池1 、 污泥量2、貯泥池容積設計貯泥池周期 1d ，則貯泥池容積3、泥池尺寸4、攪拌設備為防止污泥在貯泥池終沉淀，貯泥池內設置攪拌設備。設置液下攪拌機1 臺，功率10kg/h10kw十一、 脫水間1、 壓濾機2、加藥量計

19、算投加量 以干固體的 0.4% 計十二、構建筑物和設備一覽表：序號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 設計參數(shù) 主要設備1格柵LXB =3.58m X3.2m1 座 設計流量 Qd=50000m3/d 柵條間隙 柵前水深 過柵流速HG-1200 回旋式機械格柵 1 套 超聲波水位計 2 套螺旋壓榨機（300） 1臺螺紋輸送機（300） 1臺 鋼閘門（ 2.0X1.7m ） 4 扇 手動啟閉機（ 5t ） 4 臺2進水泵房L XB =20mx 13m1 座 設計流量 Q=2793.6 m3/h 單泵流量 Q= 350m3/h 設計揚程 H=6mH2O 選泵揚程 H= 7.22mH2O1mH20=9800 Pa

20、螺旋泵（ 1500mm,N60kw ） 5 臺，4 用 1 備 鋼閘門（ 2.0mX2.0m ）5 扇手動啟閉機（ 5t ）5 臺 手動單梁懸掛式起重機（ 2t， Lk4m ）1 臺3 平流沉砂池LXBXH=12.5m X3.1m X2.57m1 座 設計流量Q = 2793.6 m3/h水平流速 v= 0.25 m/s有效水深 H1= 1 m停留時間 T= 50 S砂水分離器（0.5m ） 2臺4平流式初沉池LXBXH=21.6mX5mX 8m13 座設計流量 Q= 2793.3 m3/h表面負荷 q= 2.0m3/（m2?h）停留時間 T= 2.0 d全橋式刮吸泥機（橋長40m,線速度3m

21、/min, N0.55X2kW） 2 臺撇渣斗 4 個5曝氣池LXBX H =70mX 55mX 4.5m1座 BOD 為 150 ，經(jīng)初沉池處理，降低 25% 羅茨鼓風機( TSO-150 ， Qa15.9m3/min, P19.6kPa,N11kw ) 3 臺消聲器 6 個6輻流式二沉池DXH= 29.8m x 3m2 座 設計流量 Q= 2084.4m3/h 表面負荷 q= 1.5m3/(m2?h)固體負荷 qs= 144 192 kgSS/(m2?d)停留時間 T= 2.5 h池邊水深 H1=2 m全橋式刮吸泥機(橋長40m,線速度3m/min, N0.55X2kW) 2 臺 撇渣斗

22、4 個出水堰板 1520mX2.0m導流群板 560mX0.6m7 接觸消毒池 LxBxH=32.4mx3.6mx3m1 座 設計流量 Q=2187.5 m3/h停留時間 T= 0.5 h有效水深 H1=2 m注水泵(Q36 m3/h ) 2臺9加氯間LxB=12mx 9m1座投氯量 250 kg/d氯庫貯氯量按 15d 計 負壓加氯機 (GEGAL-2100)3 臺 電動單梁懸掛起重機 (2.0t)1 臺10回流及剩 余污泥泵房（合建式）LXB=10mX 5m1 座 無堵塞潛水式回流污泥泵 2臺鋼閘門 （2.0X2.0m）2 扇 手動單梁懸掛式起重機 （2t）1 臺套筒閥DN800mm,15

23、00mm 2個電動啟閉機（ 1.0t ）2 臺手動啟閉機（ 5.0t ）2 臺 無堵塞潛水式剩余污泥泵 3 臺第四章 平面布置（1 ）總平面布置原則該污水處理廠為新建工程， 總平面布置包括： 污水與污泥處理工藝構筑物及設施的總平面布置， 各種管線、 管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設施的平面布置。總圖平面布置時應遵從以下幾條原則。 處理構筑物與設施的布置應順應流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管理。 工藝構筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對獨立布置，并協(xié)調好與環(huán)境 條件的關系（如地形走勢、污水出口方向、風向、周圍的重要或敏感建筑物等）。 構（建）之間的間距應滿

24、足交通、管道（渠）敷設、施工和運行管理等方面的要求。 管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調，應順應污水處理廠各種介質輸送的要求，盡量 避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維護。 協(xié)調好輔建筑物，道路，綠化與處理構（建）筑物的關系，做到方便生產運行，保證安全暢道，美化廠 區(qū)環(huán)境。（ 2 ）總平面布置結果 污水由北邊排水總干管截流進入，經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排入河流。污水處理廠呈長方形，東西長 380 米，南北長 280 米。綜合樓、職工宿舍及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)東 部，占地較大的水處理構筑物在廠區(qū)東部，沿流程自北向南排開，污泥處理系統(tǒng)在廠區(qū)的東南部。廠區(qū)主干道寬 8

25、米，兩側構（建）筑物間距不小于 15 米，次干道寬 4 米，兩側構（建）筑物間距不小于10 米?？偲矫娌贾脜⒁姼綀D 1 （平面布置圖）。第五章 高程布置及計算（1 ）高程布置原則 充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構筑物，排出廠外。 協(xié)調好高程布置與平面布置的關系，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸送，并有利于減少工程投資 和運行成本。 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和高度。 協(xié)調好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。 （2）高程布置結果 由于該污水處理廠出水排入市政排水總干管后，經(jīng)終點泵站提升才排入河流，故污水處理廠高程布置由自 身因素決定。64m ，則采用普通活性污泥法，輻流式二沉池、曝氣池、初沉