给排水毕业设计.doc

摘摘 要要 内容摘要：本设计内容为西宁市城市污水回用处理工程设计，其处理对象 主要为生活污水和工业废水，要求城市污水经处理后，60%就近排入水体。达 到污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918- 2002）中的一级 B 标准。城市污水经处理后，40%经处理工艺处理后的，作为 回用水。夏季主导风向为西南风，进水 BOD 为 300mg/L，SS 为 340mg/L。根 据进水水质分析，以及出水要求，污水水质 BOD/COD=0.73，可见原污水可生 化性良好。因此，经过几种方案的比较，最终选择以卡鲁塞尔氧化沟为核心的 处理工艺， 本设计的工艺流程为：进水粗格栅污水提升泵站细格栅平流式沉 砂池厌氧池卡鲁塞尔氧化沟辐流式沉淀池紫外线消毒配水井溶气 气浮池普通快滤池池接触池回用水池。主要构筑物有水泵 5 台，卡鲁塞 尔氧化沟 4 座，辐流式二沉池 4 座，紫外线消毒渠 1 座，气浮池 2 座，普通快 滤池 4 座，接触池 2 座，中水池 1 座。 污泥部分处理流程为：污水回流泵房浓缩池污泥脱水泥饼外运，主 要构筑物包括 2 座浓缩池，1 座脱水机房 文本部分包括：设计说明书、设计计算书、结束语、致谢、参考文献； 图纸包括：污水厂平面布置图、污水厂高程布置图、污水提升泵站布置图、 平流式沉砂池工艺图、卡鲁塞尔氧化沟工艺图、辐流式二沉池工艺图、污泥浓 缩池、接触池工艺图。 本设计的要点是将原污水经过中格栅间，由污水泵站提升，经过平流式沉 砂池的一级处理，再经过厌氧池及氧化沟，经二沉池达到泥水分离，再经过紫 外线消毒，一部分水达到二级排放标准直接排放，另一部分经气浮池，普通快 滤池过滤及接触池消毒，进入回用水池以再次利用， 。本设计的优点就是利用氧 化沟工艺，不设初沉池和污泥消化池，是工艺流程简单，便以操作和运行，对 于水质的处理的效果好。 关键词：关键词：城市污水处理，卡罗塞尔氧化沟，污泥浓缩，中水回用 Abstract Summary: This design content Xining city wastewater reuse treatment engineering design, mainly for its handling of domestic sewage and industrial wastewater, urban sewage after treatment requirements, 60 percent discharged into nearby water bodies. Achieve sewage treatment plant effluent quality reference urban sewage treatment plant pollutant discharge standards (GB18918-2002) in a B standard. Urban sewage after treatment, 40% of the treated process treated as reuse water. Dominant wind direction is southwest summer influent BOD of 300mg / L, SS of 340mg / L. According to water quality analysis, and water requirements, wastewater quality BOD / COD = 0.73, shows that the original wastewater biodegradability is good. Therefore, after comparing several options, chose to Carrousel oxidation ditch treatment process as the core, The design of the process: water coarse grid sewage pump stations advection fine grid anaerobic pond grit chamber Carrousel oxidation ditch radial flow sedimentation tank with ultraviolet disinfection Well dissolved air flotation tank contact with ordinary rapid filter pool pool pool reuse. There are five major structures pumps, Carrousel oxidation ditch 4, radial flow secondary sedimentation tank 4, ultraviolet disinfection drainage 1, flotation tank 2, the general rapid filter 4, contact tank 2, in the pool 1. Partially treated sludge process: sewage pumping station reflux concentrate tank sludge dewatering sludge cake Sinotrans, the main structures include two concentrated pool, a dewatering room Text section includes: design specification, design calculations, Conclusion, Acknowledgements, References; Drawings include: wastewater treatment plant floor plan, elevation layout sewage plant, sewage pumping station layout, advection process diagram grit chamber, Carrousel oxidation ditch process diagram, radial flow process diagram secondary settling tank, sludge concentration tank, contact tank process diagram. The point is that the original design of the wastewater through the grille from the sewage pumping station upgrade, through advection grit chamber of a deal, and then after the anaerobic tank and oxidation ditch, reached by secondary sedimentation tank water separation, and then after ultraviolet disinfection, part of the water discharge standards to achieve two direct emissions, partly through the flotation tank, ordinary rapid filter filtration and disinfection contact tank into the pool in order to re-use reuse. The advantage of this design is the use of oxidation ditch process, with no primary settling tank and sludge digestion tank is a simple process, then to operate and run for the water treatment effect. Keywords: urban sewage treatment， carrousel oxidation ditch， Sludge Thickening， water reuse 目录目录 1.设计概述及设计原则.1 1.1.1 设计题目.1 1.1.2 设计资料.1 1.1.3 设计依据.3 1.1.4 进度安排.3 1.1.5 设计成果要求.3 1.2 设计原则.4 1.2.1 污水处理厂厂址的选择.4 1.2.2 工艺流程选择的原则.4 1.2.3 污水厂的平面布置原则.5 1.2.4 污水厂的高程布置原则.6 2.设计方案的比选.7 2.1 污水水质及处理程度的计算.7 2.1.1 进水水质.8 2.2 工艺流程比选.8 2.3 工艺流程的确定.12 2.4 污水处理构筑物的选择.13 2.4.1 格栅.13 2.4.2 进水闸井.13 2.4.3 污水泵房.13 2.4.4 沉砂池.14 2.4.5 氧化沟.14 2.4.6 沉淀池（二沉池）.16 2.4.7 消毒.17 2.5 污泥处理构筑物的选择.17 2.5.1 污泥池.17 2.5.2 污泥脱水.18 2.6 中水处理构筑物的选择.18 2.6.1 溶气气浮池.18 2.6.2 过滤.19 2.6.3 消毒.19 3.城市污水处理系统计算.19 3.1 细格栅的设计.19 3.1.1 设计原则.19 3.1.2 设计计算.20 3.1.3 粗格栅选用.22 3.1.4 格栅间尺寸的确定.22 3.2 污水泵房的设计 .22 3.2.1 一般规定.22 3.2.2 设计计算.23 3.3 细格栅的设计计算： .25 3.3.1 设计参数.25 3.3.2 设计计算.25 3.3.3 细格栅选用.27 3.3.4 皮带输送机选用.27 3.3.5 格栅间尺寸的确定.28 3.4 平流式沉砂池的设计.28 3.4.1 设计参数.28 3.4.2 设计计算.28 3.5 厌氧池的设计.29 3.5.1 设计参数.30 3.5.2 污泥回流量计算.30 3.5.3 设计计算.30 3.6 氧化沟的设计.31 3.6.1 已知条件.31 3.6.2 设计参数.31 3.6.3 氧化沟设计计算.31 3.6.4 氧化沟表面曝气机选用.38 3.7 堰式配水井.38 3.7.1 设计参数.38 3.7.2 设计计算.39 3.8 二沉池的设计.40 3.8.1 设计要求.41 3.8.2 设计参数.41 3.8.3 设计计算.41 3.8.4 刮泥设备的选择.46 3.9 紫外线消毒.47 3.9.1 设计参数.47 3.9.2 设计计算.47 3.10 计量设施.48 3.10.1 计量设备的选择.48 3.10.2 设计依据.48 3.10.3 设计计算.49 4.污泥处理工艺的设计及计算.49 4.1 污泥泵站的设计 .49 4.1.1 回流污泥泵设计.49 4.1.2 回流污泥泵的选用.49 4.2 浓缩池的设计.50 4.2.1 设计要求.50 4.2.2 设计参数.50 4.2.3 设计计算.50 4.3 污泥脱水机房.52 4.3.1 设计计算.53 4.3.2 压滤机的选用.53 5.污水回用系统的设计.54 5.1 溶气气浮池的计算.54 5. 1.1 设计参数.54 5.1.2 设计计算.54 5.2 普通快滤池计算 .57 5.2.1 设计参数.57 5.2.2 设计计算.57 5.3 消毒池的计算.62 5. 3.1 液氯消毒的设计计算.62 5.3.2 接触消毒池计算.62 5.3.3 加氯机的选择:.63 5.3.4 氯库及加氯间的设计.63 5.4 清水池的计算.64 5.4.1 设计计算.65 6.污水厂总体布置.67 6.1 平面布置的一般原则 .67 6.2 厂区平面布置形式 .68 6.3 污水厂平面布置的具体内容.68 6.4 污水厂的高程布置.68 6.4 .1 污水处理厂高程布置应考虑事项 .68 6.4.2 高程计算.69 致谢.74 参考文献.75 1.设计概述及设计原则设计概述及设计原则 1.1 设计概述设计概述 1.1.1 设计题目设计题目 西宁市城市污水处理厂设计 1.1.2 设计资料设计资料 （1）污水处理厂建设规模与处理程度 表表 1.1 设计规模、进水水质与处理程度设计规模、进水水质与处理程度 工业废水量40000 近期生活污水量50000 工业废水量50000设计水量（m3/ 日）远期生活废水量60000 BOD5（mg/l)300 COD(mg/l)410 SS(mg/l)240 NH4-N(mg/l)45 TN60 TP3 PH68污 水 水 质T0C820 BOD5（mg/l)20 COD(mg/l)30 SS(mg/l)20 NH4-N(mg/l)15 TN20处理后要求达 到的水质标准TP1 直径 D(mm)1000 坡度 I(%) 充满度(h/D)0.5 流速(v/s) 排水干管状况管底标高（m)地面以下 3 米 （2）自然条件 表表 1.2 自然条件与水文特征自然条件与水文特征 自然条件 最高温度21 月平均最低温度-5.1 最高温度38.9 气温（0C）绝对最低温度-21 平均降水量580气 象 资 料夏季主导风向西南风 最高水位1505 常用水位1500 水位（米）95%保证率枯水位1498 最大流量 常水位流量 水 文 资 料流量（m3/s）95%保证率下流量 垦殖土3土 壤 资 料砾砂 地下水埋藏深度 6 地下水地下水水质 土壤承压力公斤/cm22.5 地震强度7地质及水文地 质资料冻结深度（米）1.5 当地建材供应情况充足 100KV 高压线，电价元/度0.6 自来水价格 元/m32.5 其他情况液氯来源当地供应 1.1.3 设计依据设计依据 （一） 室外排水设计规范（GB50101-2005） ； （二） 污水综合排放标准（GB8978-1996） ； （三） 地面水环境质量标准（GB3838-2002） ； （四） 城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93） ； （五） 城镇污水处理工程项目建设标准（2001） 。 1.1.4 进度安排进度安排 根据教学计划规定，毕业设计期限为 13 周，各阶段时间大致安排如下： （一）英文翻译及资料查阅 1 周 （二）分析资料、处理方案论证 1 周 （三）处理构筑物设计计算 3 周 （四）设计图纸的绘制 4 周 （五）校核与文件整理（包括设计说明书） 3 周 （六）毕业设计答辩 1.1.5 设计成果要求设计成果要求 （1）设计文件 1.设计说明书包括设计总说明和计算书两部分（字数不少于 15000 字） ，要 求内容完整、简洁明了、层次清楚、文理通顺、装订整齐；插图按比例，可按 单线绘制。 2.毕业设计计算书除满足上述要求外，还应计算准确，并附有工艺简图。 3.设计说明书中含英文摘要（约 200 字） ，英文摘要撰写所用专业词汇要准 确，语句要通顺，无语法错误；关键词数量 35 个，据内含由大到小排列。 （2）设计图纸 所绘图纸应反映出设计的内容。不得少于 8 张图，其中至少有 1 张图纸必 须为手绘图，2 张 1 号图，其余为 2 号图，另装成册。图纸绘制要符合国家标 准。 1.污水厂总平面布置图一张； 2.高程布置图一张； 3.构筑物详图至少 6 张。 (3）翻译 翻译篇与本专业相关的外文参考文献（不少于 5000 字符） 。 1.2 设计原则设计原则 1.2.1 污水处理厂厂址的选择污水处理厂厂址的选择 适当的选址是污水处理厂充分发挥其作用很重要的一环。厂址对周围的环 境、卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。它与城市的总体 规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。当污水处 理厂的厂址有多种方案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理 单元为出发点，进行综合的技术经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反 复论证再进行确定。 污水处理厂厂址选择应遵循下列原则： （1）无论采用什么处理工艺，应与选定的污水处理工艺相适应，尽量少占 农田和不占良田。 （2）厂址必须位于集中给水水源下游，并设在城镇、工厂厂区及生活区的 下游和夏季主导风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应距街区净距大于 500 米。 （3）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，应考虑与用户靠近 便于运输。当处理水排放时，应与受纳水体靠近，但不低于最高洪水位。 （4）要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求，减少土方工程量。 若有可能，采用重力自流以节省动力费用。降低处理成本。 （5）根据城市总体发展规划，处理厂的选择应考虑远期发展的可能性，留 有适当的发展余地。并选择土质好的地方，便于施工。 综合考虑以上原则，初步拟订处理厂厂址选在该区东南方向，从该区平面 图上看，地势平坦，且该地方也有足够的空间满足处理厂远期发展的可能性。 有足够的地方可供建设污水厂。根据污水厂的平面布置，能够满足要求。 1.2.2 工艺流程选择的原则工艺流程选择的原则 （1）污水的处理程度 当处理水排放水体时，污水处理程度可考虑用以下几种方法确定： 1按水体的水质标准确定，即根据当地环境保护部门对该受纳水体规定的 水质标准进行确定； 2按城市污水处理厂所能达到的处理程度确定，一般多以二级处理技术所 能达到的处理程度作为依据； 3考虑受纳水体的稀释自净能力。 （2）工程造价与运行费用 工程造价和运行费用是工艺流程选定当地重要因素，当然，处理水应当达 到水质标准是前提条件。这样，以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知 条件，以处理水应达到的水质指标为制约条件，而以处理系统最低的总造价和 运行费用为目标，建立三者之间的相互关系。 （3）当地的各项条件 当地的地形、气候等条件也是对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。 例如，当地拥有农业开发利用价值不大的旧河道、洼地、沼泽地等，就可以考 虑采用稳定塘、土地处理系统等污水的自然生物处理系统。 （4）原污水的水量与污水流入工况 除水质外，原污水的水量也是选定处理工艺需要考虑的因素，水质、水量 变化较大的原污水，应考虑设调节池或事故贮水池，或选用承受冲击负荷能力 较强的处理工艺，如完全混合型曝气池等，某些处理工艺，如塔式滤池和竖流 式沉淀池只适用于水量不大的小型污水处理厂。 1.2.3 污水厂的平面布置原则污水厂的平面布置原则 (1)各处理单元构筑物的平面布置 处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在做平面布置时应根据各构筑物 的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内的平面位置。 对此，应考虑： 1贯通、连接各处构筑物之间的管、渠，使之便捷、直通，避免迂回曲折。 2土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段。 3在处理构筑物之间，应保持一定距离，以保证敷设连接管、渠的要求， 一般的间距可取值 510m，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、沼气贮 罐等，其间距应按有关规定确定。 4各处理构筑物在平面上布置，应考虑尽量紧凑。 5污泥处理构筑物应考虑尽可能单独布置，以方便管理，应布置在厂区夏 季主导风向的下风向。 (2)管、渠的平面布置 1在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够 使各处理构筑物能够独立运行的管、渠，当某一处构筑物因故停止工作时，其 后接处理构筑物仍能够保持正常的运行。 2应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。 3 在厂区内还应设有空气管路、沼气管路、给水管路及输配电线路。这 些管线有的敷设在地下，但大都在地上，对它们的安装既要便于施工和维护管 理，又要紧凑，少占用地。 (3)辅助建筑物的平面布置 污水厂内的辅助建筑物有中央控制室、配电间、机修间、仓库、食堂、宿 舍、综合楼等。它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。 1辅助建筑物建筑面积的大小应按具体情况条件而定。辅助建筑物的设置 应根据方便、安全等原则确定。 2生活居住区、综合楼等建筑物应与处理构筑物保持一定距离，应位于厂 区夏季主风向的上风向。 3 操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物和 运行情况的位置。 4平面布置时应安排充分的绿化地带，改善卫生条件，为污水厂工作人员 提供优美的环境。 1.2.4 污水厂的高程布置原则污水厂的高程布置原则 污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵 房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部 位的水面标高，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。 （1）水头损失 为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按 重力流考虑为宜（污泥流动不在此例） 。为此，必须精确地计算污水流动中的水 头损失，水头损失包括： 1污水流经各处理构筑物的水头损失； 2污水流经连接前后两处理构筑物管渠的水头损失，它包括沿程与局部水 头损失； 3污水流经量水设备的水头损失。 （2）高程布置 在对污水处理厂污水处理流程的高程布置时，应考虑下列事项： 1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，处理系统都能运行正常； 2计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量； 计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩 建时备用水头； 3设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接纳处理后污水水体的最高 水位为起点，逆污水流程往上推算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出， 而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低； 4在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升 的污泥量。 2.设计方案的比选设计方案的比选 2.1 污水水质及处理程度的计算污水水质及处理程度的计算 2.1.1 进水水质进水水质 本设计的总设计规模为近期 90000m3d，远期为 110000m3d，该污水厂 污水主要来源于该城市的生活污水，处理后出水水质执行城镇污水处理厂污 染物排放标准 （GB18918-2002）标准。 根据设计资料西宁市污水水质情况如下表 2.1。 表表 2.1 污水水质指标（单位：污水水质指标（单位：mgL） 项目COD BOD5 SS NH4-N TNTPpHT（） 进水水质4103002404560368820 排放标准3020201520168820 去除