排水工程及污水處理廠設(shè)計說明書

第一 設(shè)計任務(wù)及原始資 設(shè)計任 設(shè)計任務(wù)與內(nèi) 基本要 設(shè)計原始資 地形與城市規(guī)劃資 氣象資 地質(zhì)資 受納水體水文與水質(zhì)資 第二 設(shè)計說 城市設(shè) 排水體 排水系統(tǒng)布置方式的確 污水管道系 雨水管道系 第三章城市污水處理廠設(shè) 污水廠選 污水廠處理規(guī)模、處理程 工藝流 工藝總平面布 第四章處理構(gòu)筑物工藝設(shè) 污水處理構(gòu)筑 格 污水泵 平流沉砂 初次沉淀 曝氣 二次沉淀 鼓風機房、加氯 計量堰設(shè)計計 污泥處理構(gòu)筑 濃縮 污泥 消化污泥控制 消化 脫水機 沼氣 廠內(nèi)給水排水及道 輔助建筑 第五章設(shè)計計 一級處 隔 沉砂 初沉 二級處理——活性污泥 曝氣 輻流式二次沉淀 計量 污泥處理構(gòu)筑 濃縮 消化 沼氣 計 污水泵站計 第六章技術(shù)經(jīng)濟分 國內(nèi)外情 水廠工程造 污水處理成本計 第七章結(jié) 致 參考文 文譯附錄二外文資料原文力計算結(jié)果表第一 設(shè)計任務(wù)及原始資排水規(guī)劃設(shè)計，含兩個以上的方案比較對需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進行更詳細的施工圖所必須的設(shè)計與計算，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。對排水與污水處理廠都要進行經(jīng)濟概算與成本分析2.圖紙的具體排水工程畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成1#圖紙11排水工程規(guī)劃圖，1#圖或0#圖1污水主干管、雨水管縱斷面圖，1#1-2污水處理廠總平面圖，1#圖1污水處理廠工藝平面圖，1#圖1污水提升泵站工藝圖，1#圖1污水處理工藝與污泥處理工藝高程布置圖，1#圖1，2#3.設(shè)計計算說明書的具體要（1）中要（2）外要（3）通過該市城市地形與總體規(guī)劃圖(比例1:10000)城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標準（平均日表1－1人口密 污水量標 III城市綜合徑流系數(shù)為表1－2表1－4--設(shè)計暴雨強 及其參數(shù)(t10)0

表1－5冰凍深度（地表下（m）--表1－6 第二 設(shè)計說城市設(shè)排水體制一般分合流排水系統(tǒng)和分流排水系統(tǒng)兩種類型（１）（２）（一）管道定線及平面布置（二）.第一套總造價：2869.53萬元 第二套總造價：1557.53萬 無泵雨水管道系統(tǒng)設(shè)計的基本要求雨水管道系統(tǒng)平面布置的特點雨水管道水力計算的設(shè)計數(shù)據(jù)最大流速為10m/s，非金屬管最大流速為5m/s。雨水管道的最小管徑為300mm,相應(yīng)的最小坡度為污水管（雨水管相同）厚度一般不小于0.7m。第三章城市污水處理廠選擇廠址應(yīng)遵循如下原則廠址應(yīng)設(shè)在城市集中供水水源的下游不小于500廠址如果靠近水體，應(yīng)考慮汛期不受洪水的廠址應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好、水位較低的地區(qū)，300110右。水廠位于流經(jīng)該城的河流下游。土質(zhì)亞粘土，冰凍深度1.00米，水位－7米，承載力200Kpa水廠地質(zhì)條件較好水位也較低有利于施工水廠地面標高61.15米，河流最高水位59米，水廠不會受沖淹。該城常年主導風向西南風。水廠設(shè)在城市，排水面積：1038.6服務(wù)人口：41.5設(shè)計最大流量平均流量處理廠的工藝流程是指在到達所要求的處理程度的前提下，污水處理個單元的有機結(jié)合，構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物形式的選擇，兩者是互有聯(lián)系，互為影響的。活污水一般以BOD物質(zhì)為其主要去除對象，因此，處理流程的是二級生物處理法—呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級處理后，污水中的BOD只去除30%左右，仍不能（BOD，去除率可達一級處浮渣約格 沉格 沉 初生物處活性污泥排二沼回流污 剩余污上清消化

二級處去除碳源BOD可達有的過程可產(chǎn)生消化作處置或利3－1組合在一起，遠離其他構(gòu)筑物，采取措施，防火防爆以確保安全。第四章處理構(gòu)筑物工藝1180.08L/S污水廠的污水是由一根直徑為1000mm的管子從進水閘閥引入格柵間的。柵前水深：h=0.9m 過柵流速：v=0.9m/s柵條間隙寬度：b=20mm 格柵傾角α＝600柵槽寬2.1m，共設(shè)兩組，便于維修和2.93m3/d，6（2）15minW=90泵型：12PWL型污水泵 有效水深：H=1.5米，則集水池面積為：F=90/1.5=60m39.01.00m，設(shè)池內(nèi)流速v=0.3m/sT=2dV=3.52m31V0=3.52/2=1.76沉沙斗各部分尺寸設(shè)斗底寬a1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為：55度斗高h3=0.8m，沉沙斗上口寬a=1.7m 沉沙斗容積：V0=1.064m3沉沙室高度采用重力排沙，設(shè)池底坡度為：0.06池總高度，設(shè) 驗算最小流速在最小流量時，只用一格工作污水經(jīng)泵房提升后，經(jīng)過進水管道、集水井、配水、均勻的進入沉砂池28m，池邊高度5.86m，2.625m，表面負荷q=1.75m3/m2?h[8]，停留時間T沉淀部分有效容積V’=Qmaxt/n=1152.04m3V=SNT/1000n=210m3 N=N實際+N工廠=415068人沉沙斗容積設(shè) r2=1.5m 則h5=（r1- V1=πh5/3（r2+r1r1+r h4=（R- 污泥總?cè)莘eV1+V2=120.48m3＞12.08沉淀池總高度設(shè) 1.5m/min,75min.中心管設(shè)m，4.1m。600.2m。鼓風機房主要提供曝氣二沉池所需空氣選用LG型羅茨鼓風機LG80為5臺2（一臺備用，冷卻塔一座（冷卻ZJ-1215，30另外，設(shè)一水池為氯瓶降溫和安全之用流量變化，由儀表顯示。這種裝置工作比較穩(wěn)定，精度較高，但是為了防止在堰前積污，一般僅用于處理構(gòu)筑物之后。矩形堰的流量為其中，流量系數(shù)m0采用0.45；H為堰頂水深；b為堰寬；Q為流量。流量為Q=853.36l/s查表得b=0.5 H1=0.82m則 選擇 15m，5.47m，249500mm×9500mm（1）內(nèi)污泥的消化溫度與池體外大氣的最低溫度的溫差所引起的耗熱量（3）輸泥管道的耗熱量。消化池每天所需的耗熱量是由污泥加熱循環(huán)泵將污泥通過熱交換器加熱提供的，采用套管式換熱器。套管中心走泥，套管間走熱水，熱水從上部向下部流動。設(shè)計參數(shù)如下：總消化污泥量370m3/d;消化周期一級為10二級周20總3020m,柱體高度18m。10m，，廠內(nèi)采用雨水、污水完全分流，雨水不經(jīng)處理直接排至廠外管與處理后的水，第五章設(shè)計計污水廠的污水由一根￠1200的管從城區(qū)直接接入格柵間。設(shè)兩個中格柵，可以在水量小的時候，開啟一個；水量大的時候，2個都開啟。格柵計算簡圖如圖所示。5-1根據(jù)B1= vhQmax—設(shè)計流量,m3/s h—柵前水深 因此柵前水深h=B/2=0.656m,設(shè)過柵流速Q(mào)max

bαh—柵前水深,v—過柵流速,n=

sin

≈62(個0.020.9設(shè)柵條寬度 進水漸寬部分的長設(shè)進水渠寬B1=1.8m,其漸寬部分展開角度α1=20°柵槽與出水連接處的漸窄部分長

(s/b)3[(2g)sink

s—格條寬度,mb—柵條凈間隙,0.01[2.42( )30.92h1 =0.091m [(29.8)sin60設(shè)柵前h2=0.3m[1],則：KWQMAXW1KZ1W—柵渣量,1kZW

長度 V—最大設(shè)計流量時的流速,m/stsv=0.3m/s,t=30s(30～60)[A=Qmax/v設(shè)n=2格 h2=A/B=1m沉砂室所需容積V=QmaxXT86400 X30m3/106m3kZT=2d0V0設(shè)斗底寬a1=0.5m斗壁與水平面的傾角為：55°斗高h3′=0.8m，沉沙斗上口寬：a=1.7m沉砂斗容積Vh3′（2a2+aa+2a 0.06，坡向沙斗h3=h3′+0.06l2=0.824m度，設(shè)h1=0.3mH=h1+h2+h3=2.124m驗算最小流速在最小流量時，只用一格工作 Qmin—最小流量，nWminVmin5－2初次沉淀池(輻流)Q=1180.08/4設(shè)表面負荷qˊ=1.75m3/m2.h[8]，n=4 t=1.5h[8]

n設(shè)S=0.5L/cap.d(0.36～0.83L/cap.d) S—每人每天污泥量，L/（人N—設(shè)計人口數(shù),T—兩次清除污泥時間dV=210 設(shè)r=3m，r 則h5=(r1-V=h5(r2+r

r 3

2+0.05，則h4=(R-V=4(R2+Rr+r 3=142.2 V+V 沉淀設(shè)h1=0.3m，h3=0.5mD/h2=10.67(q=Q/3.6nπD=2.71L/sm5－3根據(jù)原始資料，BOD設(shè)每人每天排放的BOD525g,[9]則： 原污水的值BOD值（So）為215.75mg/l經(jīng)初沉池處理，BOD按降低25％[8]考慮則S0=146g/m3 SA 計算去除率BOD5 Cemg/LbXa BOD5值為：25-6.39=18.61mg/l1)BODk0.0185[8]Ns＝kSef/η=0.0185×18.61×0.75=0.3BOD5/MLSS·d（X） 按式r＝1.2，R＝0.5[8]X＝1

RX曝氣池的體積計算為V= 5Q—污水設(shè)計流量m3/dSaBODkg/m35XNs—BOD－5Ns=0.3kgBOD5Q=80400m3/d，X=3300mg/l， V=10428.4m3名義停留時間2V0=10428.4/2=5214.2⑵確定池體有效水深F=5214/4.1=1271.76 B1/h=5/4.1=1.221～25則每個廊道長LZ/5=50.55m>10 B=B1×5=25m且LZ/B=50.55/25=2.022在5～10間符合要求取0.5m，則度為由O2=a′QSr+b′VXr查表得a′=0.5,O2(max)=BOD5BOD5==80418×(162-kgBOD5采用固定式網(wǎng)狀微孔空氣，敷設(shè)距池底0.2m處，淹沒水深3.9m,計算溫度30℃，氧的轉(zhuǎn)移效率為EA=12﹪[8]得水中溶解氧飽和度⑴空氣出口處的絕對壓力（Pb）按計算，即bP bP1.013×105P ⑵空氣離開曝氣池面時，氧的百分比，按計算，即Qt= EAA其中E12%(6%-12%)[8]，代入上式，得A⑶曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）按[8]計算 =C( +Ot

s Qt20℃條件下，脫氧清水的充氧量，按式計算[8]R0=

sb(T

C1.024T

R0(max)=735.6⑸曝氣池平均時供氣量，按計算，Gs= EA—RO由（5－15）確定kgBOD517705.6×24/11419=37.2m3空氣⑻每m317705.6×24/80418=5.28m3空氣/m3一個廊道的平面積50.55×5=252.75m2，采用固定式微孔空氣，一個曝氣0.5～0.750.6，211261016×7×10=42050.55×5/420=0.60，將已布設(shè)的空器繪制成空氣管路計算圖，用以進行計5－45－55－5m3m20-5—19-—18-—17-—16-—15-1714-113-512-511-510-59-58-57-56-55-4-3-2-管配當量長m計管長m壓力損彎三三三三三彎的水頭損失為：1.50則總損失為：1.50mH2O的水頭損失為：1.50則總損失為：1.50mH2O+0.3mH2O=1.80.2m，因此鼓風機所需的壓力為P=（1.8+5-65kPa最大時供氣量：12666m3/h，平均時供氣量1.m3/m2.h池子直徑共設(shè)8個沉淀池 t=3（2～5h）則H=q't=3.0m h′=0.3（緩沖層高）h2=4+0.3=4.3mq=4248/3.6（8×3.14×27）=1.69L/sm＜1.7則V=4（1+R）QR/8（1+2R）=796m3則還需要一段柱體裝泥，設(shè)其高為0.05，2.10m, V=h(R+Rr+r)-πr3=10.62(13.5.52+13.5×1.35+1.352)-3.14×1.352×0.62則還需用一段柱體裝泥，設(shè)其高為h796

度設(shè)h1=0.3m,緩沖層h３=0.5mD/h2=27/3.9=6.9 DDrh5h5rh5h矩形堰的流量為其中，流量系數(shù)m0采用0.45；H為堰頂水深；b為堰寬；Q為流量。流量為Q=1180.08l/s查表得b=0.5 H1=0.82m則 選擇 2.0m/min（1～2）[12]濃縮池設(shè)計簡圖如圖所示⑴濃縮污泥量的計算⊿X=Y（Sa-Se）Q- Q—平均流量m3/dSa—進水BOD Se—出水BODmg/L取Y=0.5 Kd=0.065Se=18.61mg/l[12]Q=1180.08l/s=80418m3/dV=10428則Xv=f·MLSS=0.75×3300/1000=2.31g/l⊿X=0.5×（Sa-Se）/1000×Q-0.06×V×Xv=5608.43sQs

sQ=ΔX=5608.43s H4H4（20-30/m2d)[1]取25m2d.A=Qs·C/M=0A=A/2=166.90則濃縮池的直徑D=（4A/3.14）1/2=14.58m

h1

24

20801.24.00m24166.9濃縮池有效體積：V

166.94.00污泥在池中停留時間T

667.60.833d

1VQs(1P1)801.2(10.994)80.12m3/dn(1P2) 2(10.97)1V6V1680.12 Vh4(r2rrr2 1

=3.140.87(1.521.5112)4.333h4——泥斗的垂直高度，h4r1-r2)tg60°=0.87mr11.5mr250.05，池底坡降為：h0.05(153)0.3m52Vh5(R2Rrr2 =3.140.3(7.527.51.51.52)21.9m3VVV4.3321.926.23m3

20.03m3（滿足要求 進泥管采用DN=200m排泥管采用DN=300m排上清液采用DN=200m放空管采用DN=300m設(shè)有一個貯泥池，設(shè)計進泥量為wV=QT=12801.2w將貯泥池設(shè)為正方形，其L×B×H=9.5×9.5×5m=451.25>400.初沉污泥量:Q初濃Q濃 總消化池污泥量：Q=Q+Q 201030V=V'p

5

2VV74003700m3 消化池直徑D集氣罩直徑d1池錐底直徑d2采用2m，集氣罩高度h12m，上錐體高度h2消化池柱體高度h3D/2=20/2=10m,12m，下錐體高度h41m，則消 度為H=H+H+H+H=H18

0.8～1.0D D

d4

3.144

2V=h3D24h2224 =3.14

D4

4

D d2

22 2=13.141(1021013V=V+V 按容積比為，一級：二級＝2:1，120V=V74003700m30 1 14

d2+πdh

4

×22+3.14×2×2=15.7 4

(4h24

（4×3+20）=43.96 F+F F=πl(wèi)(D/2+d F6=3.14×d22/4=3.14×4/4=3.14F=F+F=312.93+3.14=319.23 ㈢消化池熱工計算消化池的耗熱量可以根據(jù)冬季最大負荷來計算，耗熱量包括下列三部分:每天頭于池體內(nèi)的消化溫度與大氣溫度的溫差所引起的耗熱量;污泥管的耗熱量。中溫消化溫度TD=35℃新鮮污泥年平均溫度為Ts=17.3℃日平均最低溫度為Ts=12℃Q1=V(TD－Ts)×1000=185 最大耗熱量為

=185池蓋K=0.7kcal/(m2.h.℃)池壁在地面以上部分為K=0.6池壁在地面以下部分及池底為K=0.45池外介質(zhì)為大氣時,全年平均氣溫為TA=10℃冬季室外計算溫度為TA=-9℃池外介質(zhì)為土壤時，全年平均溫度為冬季計算溫度①Q(mào)2=FK(TD-TA)×1.2=59.66×0.7×(35-Q（2）max=59.66×0.7〔35-(-9)〕=2205.03 Q3=FK(TD-=471×0.6×(35-=8478=14921.28 Q4=FK(TD-=282.6×0.45×(35-=4408.56（Q4）max=282.6×0.45(35+4.2)×1.2=5431.35 Q5=FK(TD-=319.23×0.45×(35-=4310Q（5）max=312.93×0.45×(35-=5309.43 =18449.42 .43=27867.09 =205158.09 Qs1=185生污泥的日平均最低溫度為Ts=12℃Ts=112235=27.33℃熱交換器的套管長度按下式計算 DN80mm,DN125mm時，則污泥在內(nèi)管中的4熱交換器按最大耗熱量Qmax=27867.09kcal/h,熱交換器的熱水溫度△Tw10Qw=

27867.09wwTTww

內(nèi)外管之間的熱水流速為 0.12520.082

44 44 平均溫差的對數(shù)△Tm按下式計算T1

△T1=47.67℃;Ts=27.33℃;Ts′=36.48℃;Tw=85℃;Tw′=75℃;△T2=則△Tm=12lnK=697.8W/m2.h.℃，則每座消化池的套管式泥—水交L= ×1.2= ×1.2=32.28m

3.140.086004m，則其根數(shù)為n=32.28/4=8.07,8根池蓋為K=0.76kcal/(m2.h.℃)池壁在地上部分為K=0.66池壁在部分及池底 K=0.456設(shè)消化池池蓋混凝土結(jié)構(gòu)厚度為鋼筋混凝土的傳熱系數(shù) λG=1.33kcal/m.h.采用聚氨酯硬質(zhì)塑料作為保溫材料，導熱系數(shù)λB=0.02kcal/m.h.℃.

G/KG/

=1.33/0.71.33/

②池壁在地面以上保溫材料厚度的計算：采用聚氨酯硬 塑料作為保溫材料，則保溫材料的厚度

G/KG/

=1.33/0.61.33/

0.5mG/K

1.33/0.45B壁G

/

G/KG/

=1.33/0.45

1.7⑤池蓋、池壁的保溫材料采用硬質(zhì)聚氨酯塑料。其厚度經(jīng)計算分別為及27mm,27mm1.5消化池的混合攪拌采用多路曝氣管式（氣通式）6m3/（min.1000m3池容q=63700=22.2m3/min=0.37m3/s。0.370.0308m2Dg60mm時，每根斷面所需立管的總數(shù)則 根，采用11根 =11.89m/s（7～15之間8儲氣柜的容積為V=2960×30%=888采用單級溫式儲氣柜1個，則：V0=V/2=444m3設(shè)D=10m,H=6m, 5.4計以河水的最低水位作為控制水位，有水頭損失計算表中各部分損失可得0.020.200.2261.10.100.100.100.200.500.100.020.120.300.150.450.150.050.300.10300mm1.5m/s,h

v1 D117 濃縮池液 貯泥池液 一級消化池液 二級消化池液 積水池容積1180.08L/s，6（其中兩臺備用1180.08/4=295L/s取300l/s=0.3m3/s5有效水深采用H=1.5m，則積水池面積為F=90/1.5=60選泵前總揚程估算65.22-（57.56-0.1-Q0=300L/s，選用的管徑為500mm的鑄鐵管，查表得1.5m，考慮安全水頭為H=9.26+0.12+1.5+0.5=11.38m，6350ZZB-15Q=300L/s,500mm1.5m，喇叭口（780mm×400mm）ζ=0.1,Dg500mm90°1=0.64，Dg500mm（ζ=0.05，Dg500×350mm==0.16沿程損失（ζ=0.6，Dg500（ζ=0.05Dg500×3501（ζ=0.16）（0.05+0.64）1.53每根出水管Q=300L/s,選用500毫米的管徑，直管路總長度為：6.3m，Dg500×350漸擴管1個ζ=0.3，Dg5001個ζ=0.05，Dg500止回閥1個ζ=1.8，90°彎頭1個ζ=0.64直管部分長[2]沿程損失DN500（

v22

DN500閘閥一個（

v22

出水管總損失h（不再加安全水頭65.22-57.56+1.5+0.27=9.43[3]第六章術(shù)經(jīng)濟分國已建成運轉(zhuǎn)的城市污水處理廠約