污水处理厂课程设计报告书

1、广州大学市政技术学院课程设计书课程设计名称：某城市污水处理厂设计系 部 环境工程系专业14环境班级14环工姓名邓敏艳指导教师2016 年 5 月 30 日目录一、课程设计内容说明 3二、设计原始数据资料 3（一）城镇概况 3（二）工程设计规模： 4（三）厂区附近地势资料 4（四）气象资料 5（五）水文资料 5三、课程设计基本要求 6四、课程设计 6（一）、计算设计流量 6（二）、计算设计格栅 6（二）、沉砂池 9（三）、曝气池 111、曝气池的计算与各个部位尺寸的确定 112、曝气系统的计算与设计 123、供气量的计算 134 空气管系统计算 15（四）、二沉池设计 204.1、二沉池池体计算

2、 204.2、二次沉淀池污泥区的设计 214.3、二沉池总高度： 22五、污水处理厂平面布置图 23六、污水处理厂的高程布置 236.1、水力损失的计算 236.1.1、构筑物水力损失表： 236.1.2、污水管道水力计算表： 236.2、构筑物水面标高计算表： 246.3、污水处理厂的高程布置 25七、参考文献资料 25八、总结 25、课程设计内容说明进行某城镇污水处理厂的初步设计，其任务包括：1、根据所给的原始资料，计算进厂的污水设计流量；2、根据水体的情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法、流 程及有关处理构筑物；3、对各构筑物进行工艺设计计算，确定其型式、数目与尺寸；4、进行各处理

3、构筑物的总体布置和污水流程的高程设计；5、设计说明书的编制。、设计原始数据资料（一）城镇概况该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发 展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城市污水处 理率仅为3.4%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生 态环境受到严重的破坏。为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优 美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。该城镇计划建设污水处理厂一座，并已获上级计委批准。目前，城镇面积约28Km2,根据城镇总体规划，城镇面积40Km2, 其出水进入B江，B江属地面水皿类水体，要求排入的污水水质执行 污水综合排放标准（GB18918-200

4、2）中的一级标准中的B类标准, 主要水质指标为：COD < 60mg/L,BOD 5 < 20mg/L,SS < 20mg/L,TN v 20 mg/L , NH3-N < 15mg/L,TP < 1.0mg/L。（二）工程设计规模：1、污水量：根据该市总体规划和排水现状，污水量如下：1.1生活污水量：该市地处亚热带，由于气候和生活习惯，该市在国内一向属于排水量较高的地区。据统计和预测，该市生活污水水量为7万m3 /d。1.2工业污水量：市内工业企业的生活污水和生产污水总量1 万m3/d。1.3污水总量：市政公共设施及未预见污水量以10%计，总污水量为生活污水量、

5、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。2、污水水质：进水水质：生活污水BOD5为 250 mg/l ;SS为 200 mg/l。混合污水温度：夏季28 C，冬季10 C,平均温度为20 C。3、工程设计规模：该市排水系统为完全分流制，污水处理厂设计规模需预留空地 以备城市发展所需。（三）厂区附近地势资料1、污水厂选址区域在海拔标高在+136.5+138m之间，平均海拔在+137m 左右，厂区征地面积为东西长 2000m，南北长1000m ,平均地面坡度为0.3%。-0.5%。，地势东南高，西北低2、进厂污水管道水面标高为131m ;3、 厂区附近地下水位标高110m;4、厂区附近土层构造

6、。表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂、砾石粘土砂岩石层1m1.5m1m2m0.8m1m2m（四）气象资料该市地处亚热带，面临东海，海洋性气候特征明显，冬季暖和有阵寒，夏季高温无酷暑，历年最高温度38C,最低温度5C,年平均温度24 C,冬季平均温度12 C。常年主导风向为南风。（五）水文资料最高水位133m ;最低水位125m ;常水位129m ;污水厂具体地形另见附图：城市管网三、课程设计基本要求（一）提交设计说明书一份，图纸二张。（二）设计说明书的内容包括下列各项:四、课程设计（一）、计算设计流量 已知：1、生活污水水量为7万m3 /d ；2、工业污水量总量1万m3/d。3、 污水总量：市政公共

7、设施及未预见污水量以 10%计。 总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量 的总和。所以：污水总量二（7+1 ） x（ 1+10%） =8.8 万 m3 /d=1.02m 3 /s（二）、计算设计格栅 已知数据：流量 Qmax=8.8 万 m3 /d=1.02m 3 /s 设计采用中格栅，栅条间距e为20mm=0.02m ;栅条设计为矩形，长20mm，宽10mm栅前水深设计为0.5m1、栅渣量W Qmax ?W1 ?86400 °2 0.°5 86400 3 39m3/d1 Kz ?10001.3 1000'；2、确定清渣方式因为：W=3.39m

8、3 /d > 0.2m 3 /d所以：采用机械清运的清渣方式3、倾角因为采用机械清渣所以设计倾角为60°4、过栅流速设计过栅流速值为0.6-1.0m/s。取值0.8m/s5、栅条数 格栅间隙数:Qmax * sin X ne h v1.02 sin60 118.651190.02 0.5 0.8栅条数：n-仁119-1=118 （条）6、栅槽宽度B S(n 1) en 0.01 (19 1) 0.02 119 3.56 (m)7、过栅损失h 1 k h 0k取值3水头损失:h。2 g2Vsin2gsin0.820.96 -sii n600.0272.420.962 9.81过栅

9、水头损失：h1 k h0 3 0.027 0.081 (m)&栅槽总高度H h h1h20.5 0.81 0.5 1.081 (m)9、栅槽总长度L I1l21.00.5Hita nB B1sin 2012ta n tan 200.94I2 丄 0.472H1 h h20.5 0.51 (m)1.0 0.5H1 ta n0.94 0.47 1.0 0.51tan603.49 (m)10、格栅选型根据设计选型选择采用链条回转式多靶平面格栅除污机GH-800选用两台，一备一用。§®2-i琏昂回转式爭耙平面格栅除爸机1电机號凍刖；7-主停站饶轮轴：1从端褂轮辆:4齿耙止一

10、机療曲一卸料掘整（二）、沉砂池采用平流式沉砂池（一座两格四斗）设计最大流速v=0.2m/s；最大流量停留时间t=50s有效水深h2=1.0m；沉砂池超高h1=0.5m1、沉砂池水流部分长度:L v t 0.2 5010 (m)2、水流断面积:QmaxV1.020.25.1 (m2)3、池总宽度：BA 5.1h215.1 (m)4、沉砂斗容积:Qmax x T 864005K 总 1051.02 3 2 8640051.3 10534.07 (m )5、设计沉砂斗:设计沉砂池的上底长1.5m，下底长0.5m。斗壁倾角为60 计算出沉砂斗高度为：0 5h0.87（ M）tan 306、沉砂池高度：

11、H h h2 h30.5 1 0.872.37 (m)7、验算Qmin1.02 1.3 1.3Vmin0.235m/ s 0.15m/ sn1 512通过验算可知设计合格（三）、曝气池 设计采用推流式曝气池（鼓风曝气池），采用传统活性污泥法1、曝气池的计算与各个部位尺寸的确定 1.1、BOD-污泥负荷率的确定K2 Le f 0.0185 20 0.75Ns e0.3 （kgBODs/kgMLSS d）式中：K2 系数，对于城市污水其值介于0.0168-0.028，取值0.0185FMLVSS/MLSS。对于城市污水 f=0.75Le有机物降解后的出水浓度，按标准设计取值20mg/L-有机物去除

12、 250 - 20 100 %92% 率。2501.2、确定混合液污泥浓度X根据已经确定的Ns值，查阅图书水处理工程技术P191图（11-2） 得到相应的SVI值为100120，取值100。对此r=1.2，污泥回流比 R设计为50%。贝卩：R r 106(1 R) SVI°.52 1064000 (mg/L)(1 0.5) 1001.3、确定曝气池容积Q SaNs X88000 2500.3 400018333 (m3)式中：Sa原污水中的BOD浓度，250mg/L1.4、确定曝气池各部位的尺寸 设4组曝气池，每组容积为I OOOO . _ _ _ _ _/2、458325 (m)4

13、池深取4.5m，则每组曝气池的面积为：4583.25 F1018.5 (m2)4.5池宽取6.3m , B/H=6.3 - 4.5=1.4介于12之间，符合规定池长：F 1018.5 / 、161.67 ( m)B 6.3L161旦25. 67 10符合规定。B 6. 3设5廊道式曝气池，廊道长：. L 161.67 “a / 、L132.5 ( m)55取超高0.5m,则池总高度为：4.5+0.5=5m2、曝气系统的计算与设计本次设计采用鼓风曝气系统。2.1平时需氧量的计算O2 a Q Sr b V X v查阅水处理工程技术P214（ 11-2表）知对于生活污水a'=0.420.53

14、;b'=0.1880.1;取值 a'=0.5b'=0.15Sr=Sa-Se=250-20=230mg/L。进水有机物浓度与出水有机物浓度之差Xv,即是 MLVSS。MLVSS二f X MLSS=0.75X 4000=3000mg/L代入各值：2303000020.5 88000 ()0.15 18333 ()18369.85(kg/d) 765.4(kg/h)100010002.2最大时需氧量的计算根据原始数据 Kz=1.3，代入各值：2303000020.5 88000 1.3 ()0.15 18333()21405.85kg /d 891 .9kg /h100010

15、002.3每日去除BOD5值BOD588000 (250-20)100020240 kg/d2.4去除每kgBOD的需氧量O218369.85202400.91 kgO2/kgBOD2.5最大时需氧量与平均时需氧量之比O2maxO28991.165765.43、供气量的计算采用网状模型中微孔空气扩散器， 敷设于距离池底0.2m处，淹没水 深4.3m。计算温度定为28 C。查阅水处理工程技术附录 2表，得：水中溶解氧饱和度：Cs(20)=9.17mg/L:Cs(28)=7.92mg/L3.1、空气扩散器出口处的绝对压力压强Pb:PbP 9.8 103H 1.01 3 1 05 9.8 1 03

16、4.3 1.43 44 1 05 Pa3.2、空气离开曝气池面时，氧气的百分比:Ot21(1 Ea)21 (1 0.12)79 21(1 Ea)79 21 (1 0.12)100%18.96%EA-空气扩散器的氧转移效率，对网状模型中微孔扩散器，取值12%3.4Csm(30)Cs(応爲 护 7.92(12434riF18.96)42 )9.18 mg / L、换算为在20 C条件下，脱氧清水的充氧量，即:RoR Cs(20)Csm(T) C 1.024T20查阅资料，取其值 a=0.85 ; p=0.95 ; p = 1 ;水温28 C 代入各值，得：765.4 9.17(28 20)0.85

17、 (0.95 1 7.922) 1.024(1236.48 kg /L相应的最大时需氧量为:R0( max)891.9 9.170.85 (0.95 1 7.92-2) 1.024”2&20)1440.83 Kg/L3.5、曝气池平均时供氧量：GS &1001236.48 10034346.67 m3/h0.3EA0.3 123.6、曝气池最大供氧量：1440.833Gs(max)10040023 m3 / h0.3 123.7、去除每kgBOD 5的供气量:34346.672024040.73 m3空气 /kgBODs3.3、曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件，30

18、 C计算）3.8、每m3污水的供氧量:34346.6788000249.38 m3空气/m3污水4.空气管系统计算管。4.1.1、每根竖管的供气量为:G s(max)10040023400.23 m3/ h1004.1.2、曝气池平面面积:按下图所示的曝气池平面图，布置空 气管道。在相邻的两个廊道的隔墙上 设一根干管，共10根干管。在每根 干管上设5对配气竖管，即10条配 气竖管。全曝气池共设100条配气竖32.5 (6.3 20)4225 m24.1.3、每个空气扩散器服务面积按0.50川计，则所需空气扩散器的 总数为：4225 8450 个0.54.1.4、本设计采用8400个空气扩散器，

19、则每个竖管上安设的空气扩 散器的数目为：8400 84 个1004.1.5、每个空气扩散器的配气量为:4002384004.76 m3/h4.2、空气管的选择布置将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图: 如图所示用以进行计算：空气管路计算图一）根据空气管路计算图，空气干管和支管以及配气竖管的管径，根 据通过的空气量和相应的流速按水处理技术附录 3加以计算并 确定。计算结果列入表格第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按水处理技术式（11-34）折算成当量长度Io,并计算出管道的计算长度l+lo,（1是管段 长度）计算结果列入计算表中第8,9项。空气管道的沿程阻力损失，

20、根据空气管的管径、空气量、计算温 度和曝气池水深2，查附录3得。结果列入计算表第10项。9项和10项相乘，得压力损失h1+h2,结果列入表第11项。管段 编 号管段长度L（m）空气流量空气 流速v（m/s）管 径D( m m)配件管段当量长度L0（ m ）管段计 量长度L0+L1（m）压力水头(m 3 /h )(m 3mi n)9.8(Pa/m )9.8(Pa)123456789101122-0.54.760.07938弯头一0.551,050.140.1521个21-0.59.520.15938三通一1.461.960.240.4720个20-0.514.20.23838三通 一一1.461

21、.960.400.78198个19-0.519.00.31738三通 一一1.461.960.851.67184个18-0.523.80.39738三通 一一1.461.961.422.7817个17-0.2528.50.47638三通 一一1.571.821.602 . 91166个异形管一个16-0.657.10.9524.568三通 一一3.153.750.471.76152个异形管一个15-0.9114.1.904590四通一5.255.580.382.221424个异形管一个14-0.9171.2.8565120四通一7.418.310.403.321336个异形管一个13-8.33

22、99.6.6636.5150闸阀117.5425.840. 4210.81284个、3个5弯头、三通1个12-6.5799.13.288200四通一13.6820.180.6012.11168个异形1管一个11-6.5159926.659.5250四通一17.8824.380.5012.110.366个异形9管一个1096.52399.0439.989.5300四通一个异形管一个22.2528.750.4914.099-86.5319853.319.5350四通一26 . 7733.270.3210.6.722个异形5管一个8-79.8399866.6413350四通140.9453.540.

23、5227.8.4个弯头24个7-612.6399866.6411800三通160.7273.320.128.29.4个弯头1个6-512.57996133.211800三通156 . 4769.070.128.29.88个异形管1个5-412.61199199.912800三通156.4769.070.128.295.22个4-312.61599266.512800三通156.4769.070.128.293.66个3-212.61998333.112800三通156.4769.070.128.298.44个2-112.63998666.214100三通 一一79.3791.970.2119.

24、3480个异形1管一个将表中的第11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为:(hi h2)165.15 9.8 1.618kPa网状膜空气扩散器的压力损失为 5.88kPa，则总压力损失为:5.88 1.618 7.498kPa为安全计，设计取值9.8kPa4.3、空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底 0.2m处，因此，空压机所需压力 为：空压机供气量:最大时:平均时:P (4.5 0.2 1) 9.851.94kPa40023m 3h=667.05m 3min34346.67m 3h=572.45m 3/min根据所需压力以及空气量，决定采用（四）、二沉池设计设计采用设有行车式刮泥机

25、的平流式沉淀池 设计主要参数取值：水力表面负荷:q=1.5m 3/ （川 h）沉淀时间:t=2h水平流速：v=4m/s配水槽到挡流板的距离：0.5m流出槽到挡流板的距离：0.3m4.1、二沉池池体计算4.1.1、二沉池的表面积:Qmax88000 241.52444.4m24.1.2、二沉池的有效水深:h, q t 1.5 2 3m4.1.3、二沉池的有效容积：3v1 Ab 24444 3 73332m4.1.4、二沉池长度：L 3.6vt 3.6 4 2 288m4.1.6、沉淀池总宽:2444.428.884.9m4.1.7、沉淀池座数和分格数:设计分为两座沉淀池，再分为9格，则每格宽度为

26、:84.92 94.7m验算：长宽比:L空6.13 4 长深比：H竽9.6 (8,12)b4.7H 3验算结论：沉淀池尺寸设计合理4.2、二次沉淀池污泥区的设计设计污泥斗下底为0.5m,倾角为60 ° 设计草图：421、污泥量：W Q(Co Ci)100 T 88000 (200 20) 10 3 100 2792m3(100 P)1000 (100 96)则二沉池每座每格的污泥量为:7922 944m34.2.2、污泥斗的容积V1V1 弘心 S2S2)3_(4.7 0.5) tan60*h43.6m2M 3.6 (4.72 0.524.72 0.52) 29.6m334.2.3、 污泥斗以上梯形部分的污泥容积V2M)h； b2h；(28.8 0.3 4.7) 0.010.244m梯形上底：l128.8 0.5 0.3 29.6m梯形下底：12 4.7mV2(296 4.7) 0.244 4.7 19.7m3233验算：V1 V2 29.6 19.7 493m 44m污泥斗的设计符合要求4.3、二沉池总高度:gh2h3h4h4 0.3 3 0.3 3.6 0.2447.444mh1-超高，取值0.3mh3-缓冲高度，0.3m五、污水处理厂平面布置图污水处理厂的平面布置图详见图纸六、污水处理厂的高程布置6.1、水力损失的计算 6.1