我的的城市污水處理廠課程設計樣本

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除。第一章設計任務及資料1.1設計題目150000t/d的城市污水處理廠設計。1.2設計目的及意義溫習和鞏固所學知識、原理;掌握一般水處理構(gòu)筑物的設計計算。其次,做本設計能夠使我得到很大的提高,可在不同程度上提高我們調(diào)查研究,查閱文獻,收集資料和正確熟練使用工具書的能力,提高理論分析、制定設計方案的能力以及設計、計算、繪圖的能力;技術經(jīng)濟分析和組織工作的能力;提高總結(jié),撰寫設計說明書的能力等。1.3設計資料(1)風向:多年主導風向為北北東風;氣溫:最冷月平均為-3.5℃;最熱月平均為32.5℃;極端氣溫,最高為41.9℃,最低為-17.6℃,最大凍土深度為0.18m;水文:降水量多年平均為每年728mm;蒸發(fā)量多年平均為每年1210mm;地下水水位,地面下5～6m。(2)廠區(qū)地形:

污水廠選址區(qū)域海拔標高在64～66m之間,平均地面標高為64.5m。平均地面坡度為0.30‰～0.5‰,地勢為西北高,東南低。廠區(qū)征地面積為東西長380m,南北長280m。(3)原污水水質(zhì)水量:CODcr450mg／L,BOD5200mg／LSS250mg／L,氨氮15mg／L。(4)出水要求(二級標準):COD≤50mg/L;BOD5≤20mg/L;SS≤10mg/L,NH3-N≤10mg/L,NO3-N＜5mg/L,TN≤15mg/L1.4設計依據(jù)法規(guī)依據(jù)(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》;(2)GB3838－《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》;(3)GB18918－《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》;(4)GB50014－《室外排水設計規(guī)范》;(5)GB50335－《污水再生利用工程設計規(guī)范》。第二章設計方案論證2.1廠址選擇廠址選擇的一般原則為:1、在城鎮(zhèn)水體的下游;2、便于處理后出水回用和安全排放;3、便于污泥集中處理和處理;4、在城鎮(zhèn)夏季主導風向的下風向;5、有良好的工程地質(zhì)條件;6、少拆遷,少占地,根據(jù)環(huán)境評價要求,有一定的衛(wèi)生防護距離;7、有擴建的可能;8、廠區(qū)地形不應受洪澇災害影響,防洪標準不應低于城鎮(zhèn)防洪標準,有良好的排水條件;9、有方便的交通、運輸和水電條件。因此,本設計的污水廠選址區(qū)域海拔標高在64～66m之間,平均地面標高為64.5m。平均地面坡度為0.30‰～0.5‰,地勢為西北高,東南低。廠區(qū)征地面積為東西長380m,南北長280m。2.2污水處理工藝流程的選擇1、工藝方案分析:本項目污水處理的特點為:①污水以有機污染為主,BOD/COD=0.444,可生化性較好,重金屬及其它難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標;②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(nèi)外已運行的中、小型污水處理廠的調(diào)查,要達到確定的治理目標,可采用傳統(tǒng)活性污泥法。2、工藝流程污水擬采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝處理,具體流程如下:2.3設計污水水量平均流量:Qa=150000t/d≈150000m3/d=6250m3/h=1.736m3/s總變化系數(shù):Kz=1.2∴設計流量:Qmax=Kz×Qa=1.2×150000=180000m3/d=7500m3/h=2.083m3/s2.4污水處理程度計算污水流量確定:根據(jù)設計任務書,該廠的處理規(guī)模依據(jù)近期流量計劃一期規(guī)模為:150000/d,同時考慮遠期污水流量,預留空地作為二期工程。1.進出水水質(zhì)項目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)進水45020025015出水502010102.處理程度計算NH4＋-N污水中的濃度與排放標準的濃度相差較少,考慮到氮元素對水體富營養(yǎng)化的影響以及水體遠期可能存在的污染,故盡可能地降低排放水中的氮含量,降低標準至5mg/L。各水質(zhì)參數(shù)的去除率如下:項目BOD5CODSST＋-N去除率88.9%90%96%66.67%第三章污水的一級處理構(gòu)筑物設計計算3.1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):,(1)柵條的間隙數(shù)(n)設柵條間隙寬度b=20.0mm,柵前水深h＝1m,過柵流速u=1.0m/s,格柵傾α=60°。格柵寬度(B)設格柵建筑寬度柵條寬度s＝10.0mm(3)進水渠道漸寬部分的長度(l1):設進水渠寬b1＝2.5m其漸寬部分展開角度α＝20°(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部份長度(l2):(5)經(jīng)過格柵的水頭損失(h):格柵條斷面為銳邊矩形斷面,則:(6)柵后槽總高度(h總):設柵前渠道超高h1=0.3m(7)柵槽總長度(L):(8)每日柵渣量W: 在格柵間隙20mm的情況下,設每日柵渣量為W1=0.075m3/1000m3,取KZ＝1.2采用機械清渣。3.2提升泵站1.水泵選擇(1)設計水量7500m3/h,選擇用4臺潛污泵(3用1備)揚程/m流量/(m3/h)轉(zhuǎn)速/(r/min)軸功率/kw葉輪直徑/mm效率/%62680762.集水池⑴、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⑵、面積 取有效水深H=3m,則面積F=Q1/H=324.5/3=108.1673.3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(gòu)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:設2格每一格寬b=3.0m,則B=nb=6.0m有效水深5.沉砂斗容積:設T＝2d,則6.每個沉砂斗的容(V0)設每一分格有2格沉砂斗,則7.沉砂斗各部分尺寸:設貯砂斗底寬b1＝0.5m;斗壁與水平面的傾角60°,貯砂斗高h’3＝1.5m,沉砂斗上口寬:m8、貯砂斗容積:(V1)9、沉砂室高度:(h3)設采用重力排砂,池底坡度i＝6％,坡向砂斗,則池總高度(H):設超高0.3m11、核算最小流速在最小流量時,只用1格工作(符合要求)第四章污水的二級處理設計計算4.1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:平流式沉淀池進口處設置進水擋板,取0.5m,出口處設出水擋板,取0.3m.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L設水平流速v=4.8m/s5.池子總寬度B6.池子個數(shù),寬度取b＝5mN=B/b=267.校核長寬比(符合要求)8.污泥部分所需總?cè)莘eV已知進水SS濃度=250mg/L初沉池效率設計55％,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,(=60)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8m4.2曝氣池計算設計參數(shù)(1)設計最大流量 Q=150000m3/d(2)設計進水水質(zhì) COD=450mg/L;BOD5(S0)=200mg/L;SS=250mg/L;NH3-N=15mg/L(3)設計出水水質(zhì) COD=60mg/L;BOD5(Se)=20mg/L;SS=20mg/L;NH3-N=15mg/L;(4)設計計算,傳統(tǒng)活性污泥法(5).BOD5污泥負荷=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)(6).污泥回流比R=50%(7)型式:傳統(tǒng)活性污泥法采用推流式鼓風曝氣。(8)SVI值選120～150ml／R,污泥濃度可計算確定,但不宜大于3500mg／L。根據(jù)要求,處理效率:取SVI=140mg/RSV取25%SVI=SV/因此=1.78g/L(kg/)取f=0.7=1.246g/L(kg/)污泥負荷=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)曝氣池容積為名義水力停留時間:取R=50%實際停留時間污泥產(chǎn)量:設a=0.6b=0.08則系統(tǒng)每日排出剩余污泥量為0.61500000.13-0.08521671.246=6500Kg/d去除每公斤BOD5R的產(chǎn)泥量為:泥齡為由二沉池底流排剩余污泥則排泥量為:曝氣池主要尺寸:取有效水深H=5m,設四組曝氣池,每組池面積為:(n取4)取池寬B=8m,B/H=8/5=1.6,D1~2之間,符合要求池長取曝氣池為4廊道式,每廊道長為:L’=L/12=326/4=81.5m取超高0.5m,故總高=5+0.5=5.5m進水方式:為使曝氣池在運行中具有屢活性,在進水方式上設計成:既可集中從池首進水,按傳統(tǒng)活性污泥法運行;又可沿配水槽分散多進水,按階段曝氣法運行;還可沿配水槽集中從池中部某點進水,按生物吸附再生化運行。需氧量:設a’=0.5b’=0.15則曝氣池每日需氧量為:去除每公斤BOD5的需氧量為:最大需氧量變化系數(shù)k=1.4供氣量:采用穿孔管曝氣,距池底0.2m,故淹沒深度為4.8m,查”氧在蒸餾水中的溶解度表”可知,當計算溫度在20度時之溶解氧飽和度為.最高水溫采用30度,此時的氧溶解度穿孔管出口處絕對壓力為:空氣離開曝氣池表面時氧的百分濃度為:式中為穿孔管的氧轉(zhuǎn)移效率,取6%鼓風機曝氣池,池底擴散裝置出口分壓力最大,值也最大;隨氣泡上升至水面,氣體壓力逐漸減小,小到空氣大氣壓;而且氣泡中一部分氧已轉(zhuǎn)移到液體中。因此,鼓風曝氣池中的值應以擴散裝置出口和混合液表面二處之溶解氧飽和濃度的平均值計算。則:20度脫氧清水充氧量計算公式為:取d=0.8=0.9=1=1.5mg/L因此相應最大時需氧的充氧量為曝氣池平均時供氣量:去除每kgBOD5的供氣量為:每立方米污水的供氣量為:相應最大時需氧量的供氣量為:提升回流污泥的空氣量為回流污泥量的5倍,已知回流比R=50%,故提升污泥空氣量為:5750050%=18750()總供氣量供風管道計算供風干管道采用環(huán)狀布置。流量查表(空氣管段計算表)環(huán)境工程技術手冊(修訂版)第306頁取流速管徑取干管管徑DN500mm單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)支管查表取流速管徑取支管管徑為DN350mm雙側(cè)供氣=查表取流速管徑取支管管徑DN=400mm4.3.污泥回流設備污泥回流比R取大值污泥回流量設回流污泥泵房1座,內(nèi)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。4.4.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,每座泵房內(nèi)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DN1100mm校核管道流速③ 泵房壓力出水總管設計流量設計流速采用4.3二沉池設計參數(shù):為了使沉淀池內(nèi)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=3h,表面負荷為1.5m3/(m2?h-1)。池體設計計算1.二沉池表面面積2.二沉池直徑,取37m3.池體有效水深4.沉淀部分有效容積5.污泥部分所需容積:已知進水SS濃度=90mg/L每8h抽一次泥二沉池效率設計95％,則出水SS濃度污泥斗容積:設r1=2m,r2=1m=60度則=1.73m污泥斗以上賀錐體部分污泥容積:設池底徑向坡度為0.05污泥斗總?cè)莘eV1+V2=12.7+315=327.7>72沉淀池總高二沉池緩沖區(qū)高度h3=0.5m,超高為h1=0.3m,有效水深h2=3.75沉淀池坡度落差H5=(R-r)*0.05=0.855m二沉池邊總高度m校核徑深比二沉池直徑與水深比為,符合要求進水系統(tǒng)計算1.進水管計算單池設計污水流量進水管設計流量選取管徑DN1200mm,流速在0.2～0.5之間,坡降為1200i=2.196m進水豎井進水豎井采用r3=1.5m,流速取0.4m/s出水口尺寸0.45×1.5m2,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)流筒過流面積穩(wěn)流筒直徑出水部分設計單池設計流量環(huán)形集水槽內(nèi)流量環(huán)形集水槽設計1.采用周邊集水槽,單側(cè)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0.9m,2.采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算,取槽寬b=1m,槽中流速槽內(nèi)終點水深槽內(nèi)起點水深校核當水流增加1倍時,q=0.45m/s,v=0.8m/s設計取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.8m,集水槽總高為0.8+0.3(超高)=1.1m,采用90°三角堰。d.出水溢流堰的設計采用出水三角堰(90°),1.堰上水頭(三角口底部至上游水面的高度)H1=0.05m(H2O).2.每個三角堰的流量三角堰個數(shù)(取529個)3.三角堰中心距(單側(cè)出水)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集泥槽均取0.9m4.4消毒接觸池4、每座長度L=V1/(2*1.8)=88.54m4、加氯間(1)加氯量 按每立方米投加5g計,則(2)采用ZJ-1型轉(zhuǎn)子加氯機,該機加氯量為5～45kg/h,故可裝2臺,1臺備用。

(3)加氯間設計要求

加氯間應靠近加氯點,間距不宜大于30m,且應與其它工作間隔開,房屋建筑應堅固、防火、保濕、通風,并遠離火源及電源,排氣孔應設在墻腳(因為ρcl2>ρ空氣),應有必要的檢修工具和防爆燈具及防毒面具,最好設置噴水消防系統(tǒng)(Cl2易溶于水)第五章污水處理廠的總體布置5.2平面布置(1)總平面布置原則本污水處理廠的平面布置包括污水處理與污泥處理構(gòu)筑物、水泵房、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、污泥濃縮池、儲沙池,以及相應的鼓風機房、變電站和加藥間。輔助建筑包括辦公及住宅區(qū),檢修室。各種管道包括污水管、污泥管、空氣管以及電力電纜管線。

各單元處理構(gòu)筑物的座數(shù)是依據(jù)設計說明書中的設計規(guī)模、平面尺寸來確定的。它們相互間的相對位置與關系,是綜合考慮到運行管理的靈活性和在檢修維護時的方便性來確定的,其中各種機器設備均是按最大負荷配置的,各單元構(gòu)筑物的座數(shù)或分格數(shù)一般不少于兩座(或兩格)。

各動力或電力設施設計時一般離其主要構(gòu)筑物的距離較近,如:鼓風機房設計時緊鄰曝氣池,而離辦公區(qū)較遠;加氯間由于存在一定的危險性,而設置在遠離電源和火源的地方

但由于廠區(qū)面積相對有限,因此總體布局較緊湊,同時,充分考慮廠區(qū)地勢的坡度,處理構(gòu)筑物基本上是從相對標高較高的地方向較低處而設置?？傮w布局中還應把綠化作為一項重要目標。(2)總平面布置結(jié)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、職工宿舍及其它主要輔助建筑位于廠區(qū)東部,占地較大的水處理構(gòu)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米,兩側(cè)構(gòu)(建)筑物間距不小于15米,次干道寬4米,兩側(cè)構(gòu)(建)筑物間距不小于10米。總平面布置參見附圖1(平面布置圖)。6.2高程布置及計算(1)高程布置原則本污水處理廠的平面布置包括污水處理與污泥處理構(gòu)筑物、水泵房、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、污泥濃縮池、儲沙池,以及相應的鼓風機房、變電站和加藥間。輔助建筑包括辦公及住宅區(qū),檢修室。各種管道包括污水管、污泥管、空氣管以及電力電纜管線。

各單元處理構(gòu)筑物的座數(shù)是依據(jù)設計說明書中的設計規(guī)模、平面尺寸來確定的。它們相互間的相對位置與關系,是綜合考慮到運行管理的靈活性和在檢修維護時的方便性來確定的,其中各種機器設備均是按最大負荷配置的,各單元構(gòu)筑物的座數(shù)或分格數(shù)一般不少于兩座(或兩格)。

各動力或電力設施設計時一般離其主要構(gòu)筑物的距離較近,如:鼓風機房設計時緊鄰曝氣池,而離辦公區(qū)較遠;加氯間由于存在一定的危險性,而設置在遠離電源和火源的地方

但由于廠區(qū)面積相對有限,因此總體布局較緊湊,同時,充分考慮廠區(qū)地勢的坡度,處理構(gòu)筑物基本上是從相對標高較高的地方向較低處而設置?？傮w布局中還應把綠化作為一項重要目標?？偢叱滩贾脜⒁姼綀D1高程圖。(2)高程計算h1—沿程水頭損失h1=il,i—坡度i=0.005h2—局部水頭損失h2=h1×50%h3—構(gòu)筑物水頭損失a.巴氏計量槽H=0.3m巴氏計量槽標高-1.7000mb.消毒池的相對標高排水口的相對標地面標高:0.00m消毒池的水頭損失:0.30m消毒池相對地面標高:-1.4000mc.沉淀池高程損失計算l=40mh1=il=0.005×40=0.20mh2=h1×50%=0.10mh3=0.45mH2=h1+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m沉淀池相對地面標高-0.6000md.A2/O反應池高程損失計算l=55mh1=il=0.005×55=0.275mh2=h1×50%=0.1375mh3=0.60mH3=h1+h2+h3=0.275+0.1375+0.60=1.0125mA2/O反應池池相對地面標高0.4625me.平流式沉砂池高程損失計算l=12mh1=il=0.005×12=0.06mh2=h1×50%=0.03mh3=0.3mH4=h1+h2+h3=0.06+0.03+0.30=0.39m平流式沉砂池相對地面標高0.8525mf.細格柵高程損失計算h1=0.30mh2=h1×50%=0.15mh3=0.30mH5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m細格柵相對地面標高1.6025mg.污水提升泵高程損失計算l=5mh1=il=0.005×5=0.025mh2=h1×50%=0.0125mh3=0.20mH6=h1+h2+h3=0.025+0.0125+0.20=0.2375m污水提升泵相對地面標高-4.1600m第七章構(gòu)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L×B=3.58m×3.2m1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(Φ300)1臺螺紋輸送機(Φ300)1臺鋼閘門(2.0X1.7m)4扇手動啟閉機(5t)4臺2進水泵房L×B=20m×13m1座設計流量Q=2793.6m3/h單泵流量Q=350m3/h設計揚程H=6mH2O選泵揚程H=7.22mH2O1mH2O=9800Pa螺旋泵(Φ1500mm,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