小型污水处理站设计计算任务书

1 小型污水处理站设计计算任务书 1 总论 计任务和内容 水处理工程课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，学会城市污水处理厂和水厂工艺设计一般步骤和方法，锻炼独立设计、计算、绘图工程设计图纸的能力。 针对设计书所给选题，完成设计计算说明书和设计图。设计深度一般为初步设计的深度。 水处理工程设计基础要求： 1、工艺流程的选择确定 水处理工艺流程的选择应根据原水水质与处理后排放水要求达到的水质之间的差距、处理规模、水处理试验资料、处理厂地区有关的具体条 件等因素综合分析，进行合理的工艺组合。要说清楚工艺原理和选择思路。 明书中的计算主要包括以下几个方面 （ 1）污水流量及水质计算 根据所给原水水质、水量情况，计算污水厂要处理的污水中污染物的平均浓度、最高浓度，污水平均流量、最大流量。 （ 2）处理程度的计算与确定 根据国家或地方废水排放标准、污水厂周围环境状况和水体水质要求、 排入水体的自净能力计算确定污水厂允许排放的废水最高污染物浓度。 （ 3）构筑物的计算 参考课本或查阅相关资料中的各构筑物的设计计算方法，选取合适的池型、设计工艺参数， 计算确定各构筑物的数量和结构尺寸。 （ 4）连接管（沟）道的水力计算和各构筑物的地面相对高程计算 （ 5）附属配套设备的选型计算 计内容 （ 1） 对工艺构筑物选型作说明； (2) 主要处理设施（格栅 初沉池 生物接触氧化池 二沉池）的工艺说明； （ 3) 主要设备（初沉池 生物接触氧化池 过滤池 二沉池 浓缩池）的选择计算； （ 4）污水处理工艺平面和高程布置及绘制，重要构筑物三视图的绘制。 础资料 2 计题目 某小型污水处理站（ 600m3/d）污水处理工程设计 础资料 （ 1）进水水质 r /300 ， 180 ， 150 , （ 2）处理要求 污水经二级处理后应符合城镇污水处理厂污染物排放标准一级 （ 6）氧化池总高度 超高 填料上部稳定水层深 填料层间隙高 配水区高深采用多孔曝气时，进入检修者取 2(3210 取 6m （ 7）污水在池内实际停留时间 2 0 （ 8）填料总体积 31 1 4 43124 mn （ 9）、采用多孔管鼓风曝气供养，所需空气量 D=5 1320=19800d=825m3/h （ 10）每格氧化池需气量 m 3 15 图 3 竖流式二沉池设计计算 设中心管内流速 ，采用池数 2n ，总设计最 大流量00*320 d,即 00 m a x 20m a x 08.0 设水力停留时间时间 40s, (1) 中心管直径 0 = 取 600 2)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度：设 0 a (3) 沉淀部分有效断面面积：设表面负荷 23/则 a x 16 (4)沉淀池直径： 取 D=5)沉淀部分有效水深：设沉淀时间 t=2h 0 020 0 0 0 02 取 2 (6)沉淀部分所需总容积：设 T=2， S=人 人口 =20000 3201000 每个池子所需污泥室容积为： 20/2=107)圆截部分容积：设圆截锥体下底直径为 05 3222251 (8)沉淀高度：设超高为 0.3 m。缓冲层为 0.3 图 3 17 浓缩池设计计算 计说明 本设计采用的是 圆形 间歇式浓缩池 ， 圆形 间歇式浓缩池 主要用于浓缩初次污泥及初次污泥和剩余污泥的混合污 泥。 设计数据 （ 1）进泥含水率：当为实次污泥时，其含水率一般为 95% 97%，污泥固体负荷采用80 2，浓缩后的污泥含水率可到 90% 92%；当为活性活性污泥时，其含水率一般为 % 污泥固体负荷采用 20 2 ，浓缩后的污泥可到 右。 （ 2）浓缩时间不宜小于 12小时，但也不超过 16 小时； （ 3）有效水深一般宜为 4m，最低不小于 3m;污泥室容积和排泥时间：应根据排泥方法和两次排泥间隙时 间而定，当采用间歇 式 排泥时，两次排泥间隔一般采用 8小时。 计计算 (1)计算初沉池、接触氧化池，二沉池排泥量 1）初沉池 按 除率计算 021 )X （平 t/0 60% t/(初沉污泥浓度 ) 01 5 0(6 0 0 36 2)接触氧化池 按 设每去除 1， y 为 污泥容量，以 1000 3/ r / 0 0 %80)30180( 0 0 设污泥含水率 P=99%，则 V / 0 0) 0 0)1( 3 3)二沉池污泥量 按 污泥含水率为 泥产率系数（ 经生物接解氧化 池后的二沉池 36%)801(1 80 18 036(6 0 污泥干重 / 0 0) 0 0)1( 3 V 浓缩池总处理污泥量： （ 2） 浓缩池直径 浓缩污泥固体通量 M 取 ,污泥浓度 C取 ，则浓缩池面积 72.3 采用 1个污泥浓缩池 ,则浓缩池直径 取 D=3)浓缩池工作部分高度 取污泥浓缩时间 5 ,则 (4)、超高 h取 (5)、缓冲层高 )、污泥升容积 设池底坡度 05.0i ，污泥斗下底直径 ，上底直径 ，池底坡度造成的深度 22( 24 污泥斗高度： 5)22( 00125 (7)、浓缩池总高度 取 8)、浓缩后污泥体积 1P 为经二沉池进入浓缩池污泥含水率 %98%972 污泥浓缩后污泥含水率P 19 3212 ( )1( 图 3力浓缩池示意图 带式压榨压滤机设计计算 计说明 由重力浓缩后的污泥含水量水率比较高，需将污泥进行脱水之后外运。本设计选用的是带式压榨压滤机 设计数据： （ 1）通过试验确定或参考类似的压滤运行数据，压滤机产率一般为 2 2 。 （ 2）压滤脱水周期 计计算 （ 1）、压滤机过滤面积 L 1(1000 P 污泥含水率 Q 污泥量 L 污泥产率 971(1 0 00 （ 2）、根据压滤机面积选择性能如下： 型号 滤带宽度(重力滤面(压榨滤面 ( 电动机功率(滤带速度(m/有效容积 (L) 洗涤水压(外形尺寸 高宽长 （ 00 5 980 850 1980 表 320 （ 3）、由于从浓缩池流出污泥需靠污泥 泵将其提升到压滤机，因此污泥泵选型： 型号 额定流量（ m ） 额定扬程（ m） 转速（ r/ 出口直径（ 额定功率（ 外形尺寸 长宽高（ 70 100 1 1499 30 700 表 3计数据： （ 1） 、净距 米，但不得小于 2米，取 2米； （ 2） 、净距 水泵出水侧为操纵主通道，不宜小于 3米，取 （ 3） 净距 低压配电设备 米，取 ; （ 4） 净距 根据安装需要确定，但 不小于 1 米，取 ； 两相邻机组间距不宜小于 鼓风机设备选型 鼓风机设备的尺寸如表 4 型号 口径( 转速( r) m ) L )(（ 00A 2000 500 2200650 表 4曝气头设备的选型 曝气头设备的尺寸如表 4 型号 曝气量（m ） 氧利用率 %） 4软性纤维填料设备的选型 软性纤维填料设备的尺寸如表 4 型号 纤维束丝量（根） 单位质量（ 3/ 成膜质量（ 3/ 理论比表面积（ 32 / 正常负荷(3m ) 冲击负荷 100 580 2474 2 3 5 表 421 升泵的 设备选型 反冲洗泵设备的尺寸如表 4 型号 流量 ( ) 扬程(m ) 转速( r ) 配带电动机 外形尺寸（ 功率（ 型号 503250 5 1450 90010 405450 表 4升泵的设备尺寸如表 4 型号 额定流量（ ） 额定扬程（ m ） 转速（ r/ 出口直径（ 额定功率)(外形尺寸 长宽高（ 5 8 1450 50 81 340 341 表 4 污水处理厂总体布置 污水厂平面布置 在污水处理厂厂区有：各处理单元构筑 物，连同个处理构筑物之间的管及其他管线，辅助性建筑物，道路，及绿地等。 于污水厂总体布置规定 根据污水厂的处理级别，一级处理或二级处理（生物膜法）和污泥处理流程，各种构筑物的形状，大小及组合，结合厂址地形，气候和地质条件等，综合确定布置形式。总体布置恰当，可为今后施工，维护和管理等提供良好条件。 水厂平面布置的具体要求： （ 1）、平面布置重点考虑厂区功能区划；处理构筑物布置，构筑物与管渠之间关系。 （ 2）、厂区平面布置时，除处理工艺管道外，还应有空气管，反冲洗管及污泥管，管道之间及其 与构筑物，道路之间应有适当间距。 （ 3）、污水厂厂区主要车行道路 6 8 米。次要车行道 3 4 米，道路两旁留有绿化带及适当空间。 （ 4）、水厂厂区适当规划设计机房（水泵 风机 剩余活性污泥 配电用房）办公用房，机修及仓库等辅助建筑 （ 5）、厂区总面积要求选择，比例 1： 500，图面参考给水排水制图标准 点表达建筑物外形及其连接管渠，内部构造及管渠不表达。 污水厂高程布置 确定各构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸 及标高，通过计算各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。并应适当留有余地。以保证在任何情况下处理系统都能够正常运行。计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量。污水处理工程高程布置的具体要求： 22 （ 1) 构筑物水头损失参考相关资料。 （ 2) 水头损失计算及高程布置参见给水排水手册。 (3) 高程布置图横向比为 1： 200，纵向比 1： 100。 程计算 320 3m /d 则 q=s 取 v=s 求管径： 2 求得 : d=度 t=15度 利用运动粘度公式： 240 0 0 2 2 3 00 1 7 7 5.0 求得 故为湍流运动 利用雷诺公式： vd ： 利用巴尔公式： ) 8 d求得 1 1 利用水头损失公式 取为 1m 求得 直角进水水头损失 ： 取 21 求得： 21222121 求得 2 初沉池至氧化池：沿程水损2222 求得： mh f 局部弯头水损22 求得： 3个直角弯头则为 =沉池至氧化池总水损： 3 1d = 氧化池至二沉池水损求得： 23 注： 由于流量小，经计算得到的各种管的水损比较小，在本设计中管道的水损取 管渠及构筑物名称 流量Q/(L 管渠设计参数 水头损失 /m 水面标高 BH(D) ( ) H/m i/ v/（管） 15 接触池 8 3000 6 4 触池至初沉池（管 ） 8 1000 +1 初沉池 15 1490 沉池至泵出水口(渠 ) 15 1 1 升管 15 24 致谢 本次 水处理课程设计是小型污水处理站，日处理 600m3/d，经过 1个月的努力，终于顺利完成。通过 本次 设计不仅 检验了我们从课本学到的知识 ，对 水 工程设计有更深刻的理解和认识， 也锻炼了我们查找资料、设计及运用 时也更加激励我们学好知识。 在整个 课程 设计过程中， 同学们 给予了我很大的帮助，在 同学们 的精心 指导下我避免了不必要的错误，少走许多弯路。 在此感谢心爱的同学们。 参考资料 1 韩洪军，杜茂安，周彤。水处理工程设计计算 国建筑工业出