华东某市8万吨污水厂课程设计说明书.doc

华东某市城市污水处理厂设计 第 30 页 共 30 页第二章 设计资料1 城市自然状况华东某市位于华东某省黄河入海口的原黄河冲积平原区，东西最宽处约 4.8 公里，南北最长约 5.9 公里。该市地形由南向北略有坡度，地面平均坡度为 i=0.5 ，地面较平整，海拔高度为黄海绝对标高3.54.5 米。向北 15 公里为渤海湾，向东 10 公里临莱洲湾，向南 20 公里为现黄河入海口，是一个以石油工业为依托的新兴工业城镇。该市附近区域为某油田所属的星岛油田和黄庄油田，地下蕴藏着丰富的石油资源。由于该市原有排水设施落后，已经不能满足城市发展的需要，为了配合油田开发并考虑黄河下游三角洲的长远开发，该市决定兴建城市废水处理厂，以控制水体污染，保护人民身体健康。该市现有城区可以依据功能分为、两区，规划到2010 年建设区。各区人口及排水量标准见附表（3）。该市的东面有碧流河，水流由南向北，汇入渤海湾。该市的城市排水体制采用完全分流制。2 城市废水原始资料（1）要求城市废水厂出水水质应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）中的一级B排放标准，应当满足：SS20mg/L，COD60mg/L ，BOD520mg/L，TN20mg/L， NH3-N8mg/L，TP1mg/L。废水处理厂规划位置在该市东北角，规划废水处理厂的占地面积约75000m2 左右，规划废水处理厂的四角建筑坐标及厂区附近地形如图所示。44.5河流3.5进水口位置A 250.0B 0.000 厂区及附近地形图（2）废水处理厂进水泵房处废水进水总管（见厂区及附近地形图）的管底设计标高为绝对标高0.315m。（3）城市各区服务人口与居住区生活废水量标准（平均日）指标服务人口（人）废水量标准（升/人日）区10万180区9万200区8万200（4）工业企业的排水量和水质资料企业名称平均排水量（m3/d）水质特征SS（mg/L）BOD5(mg/L)变化系数甲厂300040019001.5乙厂300060017001.53 气象及地质资料（1）气温等资料（单位）年平均气温12.8冬季平均气温-5.8年最低气温-18年最高气温39（2）常年主导风向：南风（自画风玫瑰图）（3） 地质资料土壤性质最大冰冻深度（m）地下水位(m)地震裂度承载力(t/)粉质砂土0.5791.59-5.056度7-114 受纳水体资料最小水位时最高水位时常水位时水位标高（m）1.53.42.5第三章 污水处理工艺流程1 原水水量及水质分析该厂生活污水来自三个区，生活污水总设计排放量 Q1=100180+90200+80200=52000m3/d=602L/s，变化系数Kz=1.34；工业企业总污水排放量 Q2=30001.5+30001.5=9000 m3/d=104L/s。水厂总污水处理量 Q=Q1Kz+Q2=6021.34+104=807+104=911L/s。该城市为中等小规模城市，根据给水排水手册 第一册中列出的典型城镇生活污水水质指标值，可定出该水厂进水中生活污水的各项水质指标：SS=200mg/L, CODCr=400mg/L, BOD5=220mg/L,TN=40mg/L,NH3-N=25mg/L,TP=8mg/L。甲厂排放的工业污水中水质指标：SS=400mg/L，BOD5=1900mg/L；乙厂排放的工业污水中水质指标：SS=600mg/L，BOD5=1700mg/L。采用加权平均数法计算污水厂的各项水质指标：SS=234mg/LBOD5=400mg/LCODCr=354mg/LTN=35.4mg/LNH3-N=22mg/LTP=7.1mg/L该水厂的出水标准为一级B，应当满足：SS20mg/L,COD60mg/L, BOD520mg/L,TN20mg/L,NH3-N8mg/L,TP1mg/L。计算水中污染物去除程度：SS的去除率 1=91.5%COD的去除率 2=83.1%BOD5的去除率 3=95%TN的去除率 4=43.5%NH3-N的去除率5=63.6%TP的去除率6=85.9%2 确定污水处理工艺流程该厂的出水标准为一级B，不仅要去掉SS、BOD、COD等常规处理物质，还需要进行脱氮除磷工艺，且COD/TN=108，TP/BOD5=0.01811.3m3沉淀池的总高度径深比 （符合612要求）。（2）沉淀池污泥处理沉淀池中的上清液进入接触池，下层部分的污泥一部分进入污泥浓缩池，另一部分含磷污泥回流进入反应池重新处理。7 污水消毒本污水厂的消毒剂采用传统的Cl2。完全人工二级污水处理的加氯量为510mg/L，本水厂的出水标准为一级B，加氯量取为6 mg/L,采用折点加氯。（1）加氯量的确定 水厂的最大流量为Q=911L/s=3280m3/h,采用沉淀池出水后消毒。仓库储量按10天计算。每日的加氯量为仓库的储氯量为（2）加氯设备采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸600，H=1800，共12只，其中设中间氯瓶一只，以沉淀氯气中的杂质，还可以防止水进入氯瓶。采用05kg/h加氯机6台，4用2备。本厂所在地的主导风向为南风，加氯间靠近沉淀池和接触池，与沉淀池和接触池一起设在水厂的北部。加氯间，氯库低处各设一个排风扇，换气量为每小时812次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm，当检测的漏气量达到23mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇开启。为搬运方便，氯库内设CD11-6D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。称量氯瓶质量的液压磅放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。磅秤输出20mADC信号到值班室，指示余氯量。并设置报警器，达余氯下限时报警。加氯间外布置防毒面具，抢救材料和工具箱等，照明和通风设备在室外设开关。在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供给加氯机投药用，在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用，水压大于5 mH2O。8 接触池设计计算接触池设河流旁边，用于调节水厂的出水量便于与水混合，以及检测水厂的出水水质，同时还能防止河流水位过高时河水倒灌。接触池储存2min水量,则接触池的水量容积为V=0.911260=110m3，水池的长宽高分别取为10m, 8m, 2m(超高0.5m)。第五章 污泥处理1 污泥浓缩池设计计算污泥浓缩池主要有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩三种形式。国内目前以重力浓缩为主，。本水厂的污泥浓缩采用重力浓缩池。重力浓缩池本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，从而实现污泥浓缩。浓缩后的污泥进入贮泥池。（1）浓缩池设计确定浓缩池的设计参数：采用连续式圆形重力浓缩池。水厂的湿污泥量为，污泥含水率为99.2%，浓缩后的污泥含水率为97%，流入浓缩池的污泥浓度为，固体通量。池数n=2。污泥停留时间T=12h。池子超高取。每组池子的表面积 每组池子的直径 每组池子的有效容积 每组池子有效水深 设r1=2m,r2=1m,=60,则污泥斗的容积设池底径向坡度为i=0.05，则，污泥斗以上圆锥体部分的污泥容积浓缩池的总高度（2）贮泥池设计浓缩池浓缩后的进入贮泥池的污泥量 设贮泥时间为T=20h，则贮泥池的体积设2座正方形贮泥池，每座池子的有效水深取为，则每座池的边长为 ，故贮泥池的尺寸为6.56.54m。2 污泥脱水间设计计算污泥在浓缩池浓缩后，通过污泥斗下的管道流进贮泥池。污泥脱水采用带式压滤机。进入脱水间的污泥量为经带式压滤机脱水后，污泥的含水率降为70%，则脱水后的污泥量为 ，选用扬州天雨给排水公司生产的DY-3000带式压滤机，产量为300kg/h，共8台，6用2备。脱水间的面积为300，尺寸为2015m。脱水间建在堆场附近，污泥经脱水后，运到堆场晒干，进一步脱水，然后由机动车辆运到外地。3 污泥管道布置及水泵选择污泥采用管道输送，一般是最经济的方法，而且安全，卫生。其输送系统有自流管道和压力管道两种形式。为防止管道和水泵的堵塞，减少磨损，防止块状条状及较大颗粒的物质进入污泥，在污泥泵前应设置管式破碎机。从沉淀池到浓缩池，污泥的含水率为99.2%，采用DN300钢筋混凝土管，最小设计流速为0.8m/s。浓缩池到脱水间的污泥用潜污泵抽吸，所用管道为DN200，最小设计流速为0.8m/s。污泥泵的型号为50QW15-10-1.5，共4台，2用2备。浓缩池到贮泥池选用的污泥泵型号为50QW15-10-1.5，共4台，2用2备，管道为DN300。沉淀池到AAO反应池的回流污泥泵选用50QW42-9-2.2，管道为DN300。第六章 水厂附属建筑物的设计1 辅助建筑物面积及人员设计水厂的辅助建筑物的面积应根据水厂规模、工艺流程、管理体制、人员编制和当地建筑标准确定。根据现在中国的污水厂的经验以及本人去污水厂参观实习时的观察，我觉得8万吨/d规模的污水厂的员工总共需要大约114人即可。现确定污水厂的辅助建筑物的面积及人员安排如下表所示。水厂辅助建筑物的面积及工作人数建筑物面积m2人数备注行政办公楼450304层，3015m生产管理楼200253层,2012m化验楼100202层,158m机修间200101层,2010m电修间8081层,108m传达室4831层,68m食堂20061层,2010m仓库30021层，2015m,分2间员工宿舍200共4层，2010m,每层5间房员工活动中心200共2层，2010m,一层娱乐活动，二层礼堂篮球场4202815m车库1501510m堆场400晒泥砂药剂等，2020m2 水厂的道路及绿化布置（1）水厂的道路布置水厂所有道路路面应尽量保证平整，主干道均采用水泥硬化。主干道宽为5m，其它的道路宽度一般为35 m。每个构筑物前的道路保证能通行机动车辆。办公楼前的小型广场也采用水泥硬化。（2）水厂的绿化布置道路两旁种小型乔木，水厂围墙内侧沿墙种大型乔木，其余空地种花草果树等。水厂的远期规划预留空地全部种草。为美化水厂环境，水厂的办公楼前修建一座喷泉，生产管理楼前修建一座花坛。第七章 水厂总体布置1 水厂的平面布置水厂的平面布置应考虑以下几点要求：流程尽量简短，避免迂回重复，尽量减小水头损失，构筑物尽量靠近，便于操作管理；尽量适用地形，力求减少土石方量；注意构筑物、建筑物的朝向和间距，水厂建筑物以接近南北向布置较为理想，构筑物、建筑物之间的间距应满足施工和管线布置等的要求；连接管渠应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便；注意水厂内的功能分区，合理布置；考虑近远期的协调。根据以上原则，现确定水厂的平面草图如下：2 水厂的高程布置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，确定各构筑物之间连接管的尺寸及其标高，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。受纳水厂处理水的河流的常水位标高为2.5m，河岸标高为3.4m。出水厂的水管伸进河中，在河流常水位之下。进河的水管管底标高为1.5m。本水厂所有污水管段均选用钢筋混凝土管，按满流设计。（1）计算各污水管段的水头损失1）接触池到河流本段水管管长为，流量。选用DN900水管，流速v=1.41m/s,i=2.235,则本段水头损失2）二沉池到接触池本段管路中安置两种水管和一个三通接口。一种是流量的水管长为，选用DN900水管，流速,坡度。另一种是流量的水管长，选用DN700水管，流速，坡度。三通接口。则本段水头损失3）A2O反应池到二沉池从A2O反应池到二沉池有两段相同的管路，流量均为管长均为。选用DN700水管，流速，坡度。则每条管段水头损失为。4）配水井到A2O反应池从配水井到A2O反应池的管路布置如图，1处为配水井，4处为A2O反应池。管路12与管路34的流量均为，管线总长，选用DN700水管，流速，坡度。管路23的流量流量，管长，选用DN900水管，流速,坡度。该管路中有两个三通接口，分别为3.1和3.07。则管路1234的水头损失 5）细格栅到沉砂池从细格栅到沉砂池的管路采用明渠流，在它们之间建一座高架渠，渠长度为L=30m，流量为。明渠采用矩形断面。查表取明渠的宽度为1.0m，有效水深为0.8m，流速，坡度i=1.055，明渠的超高取为0.3m。则该明渠的水头损失为（2）计算水厂各构筑物标高(河口出水管管底标高为1.0m)名称设计流量（L/s）管段设计参数水头损失（m）构筑物水面标高（m）管长(m)管径(mm)河口出水管9119002.4河口到接触池管段9111309000.292.69接触池0.23.89二沉池到接触池管段9111059000.47455.510700二沉池0.554.91A2O反应池到二沉池管段455.5507000.12A2O反应池0.355.38配水井到A2O反应池911539000.78455.515700配水井0.156.31沉砂池0.156.46细格栅到沉砂间的明渠9113010008000.03细格栅0.26.49提升泵后水面标高h=6.69m第八章 设计总结十五十六周我们进行了两周的生产实习，通过那次生产实习，我们对给水处理，污水处理，建筑给排水等工程有了更进一步的认识，同时加深了我们对给水排水工程专业的了解。而这次污水厂课程设计则提供了一次检验我们生产实习质量的机会，通过这次课程设计，我们能够及时理解与消化生产实习所学到的内容，将实践与理论有机的结合起来，升华自己的理论知识，提高自己的实践动手能力。当然，污