20000m3d城市污水处理厂综合设计(含11个CAD作图图纸)--优秀毕业设计

I 本设计污水处理厂综合设计包括 15 个图纸 十分全面 具体详见报告后 附图 本报告附图全面详细 图纸内容如下 A2O 池 初沉池 幅流式二 沉池 隔栅 工艺 简单图 工艺流程图 高程图 回转耙式格栅除污机 图 平面布置图 污泥浓缩池 厌氧消化池 钟式沉砂池等 全为 CAD 制图 下载后复制放大或打印可看清 题 目 20000m3 d 城市污水处理厂综合设计 专 业 环境工程 年 级 2005 级 学 号 3105001286 姓 名 莫笑伟 指导教师 II 2008 年 12 月 III 摘摘 要要 我国水体污染主要来自两方面 一是工业发展超标排放工业废水 二是城市化 中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏 大量生活污水未经处理直接进入水体 造成环境污染 工业废水近年来经过治理虽有所减少 但城市生活污水有增无减 占 水质污染的 51 以上 我国水体污染主要来自两方面 一是工业发展超标排放工业废水 二是城市化中 由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏 大量生活污水未经处理直接进入水体造 成环境污染 工业废水近年来经过治理虽有所减少 但城市生活污水有增无减 占水 质污染的 51 以上 本设计要求处理水量为 20000m3 d 的城市生活污水 设计方案针对已运行稳定有 效的 A2 O 活性污泥法工艺处理城市生活污水 A2O 工艺由于不同环境条件 不同功能 的微生物群落的有机配合 加之厌氧 缺氧条件下 部分不可生物降解的有机物 CODNB 能被开环或断链 使得 N P 有机碳被同时去除 并提高对 CODNB的去除效 果 它可以同时完成有机物的去除 硝化脱氮 磷的过量摄取而被去除等功能 脱氮 的前提是 NH3 N 应完全硝化 好氧池能完成这一功能 缺氧池则完成脱氮功能 厌 氧池和好氧池联合完成除磷功能 关键词关键词 城市生活污水 活性污泥 A2 O IV 目录目录 摘摘 要要 II 目录目录 III 第一章第一章 设计概述设计概述 1 1 设计任务 1 2 设计原则 1 3 设计依据 2 第二章第二章 工艺流程及说明工艺流程及说明 2 1 工艺方案分析 2 2 工艺流程 3 3 流程各结构介绍 3 3 1 格栅 3 3 2 沉砂池 4 3 3 初沉池 4 3 4 生物化反应池 4 3 5 二沉池 6 3 6 浓缩池 6 第三章第三章 构筑物设计计算构筑物设计计算 6 V 1 格栅 6 1 1 设计说明 6 1 2 设计计算 7 2 沉砂池 10 2 1 设计说明 10 3 初沉池 11 3 1 设计说明 11 3 2 设计计算 11 4 生化池 13 4 1 设计说明 13 4 2 设计计算 13 5 二沉池 20 5 1 设计说明 20 5 2 设计计算 20 6 液氯消毒 23 6 1 设计说明 23 6 2 设计计算 23 7 污泥浓缩池 24 7 1 设计说明 24 7 2 设计计算 24 8 污泥消化池 25 8 1 设计说明 25 VI 8 2 设计计算 26 9 浓缩污泥提升泵房 32 9 1 设计选型 32 9 2 提升泵房 32 9 3 污泥回流泵站 32 10污泥脱水间 33 10 1设计说明 33 11鼓风机房 33 12恶臭处理系统 33 12 1设计说明 33 12 2设计计算 33 12 3风机选型 34 第四章第四章 污水处理厂总体布置污水处理厂总体布置 35 1 总平面布置 35 1 1 总平面布置原则 35 1 2 总平面布置结果 35 2 高程布置 36 2 1 高程布置原则 36 第五章第五章 参考文献参考文献 36 VII 1 第一章第一章设计概述设计概述 1设计任务 本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂的 A2 O 工艺设计处理生活污水 处 理水量为 20000m3 d 按近期规划人口 10 万人计算 自定 本项目设计进出水水质根据生活污水来源和 广东省地方标准 水污染物排放限 值 DB44 26 2001 标准列出 采用第二时段第二类污染物最高允许排放浓度 如表 1 1 表 1 1 设计进出水水质 主要污染物原水水质 mg L 1 排放标准 mg L 1 去除率 CODCr250 40 84 以上 BOD5100 20 80 以上 氨氮 30 10 66 7 以上 磷酸盐 5 0 5 90 以上 工程设计内容包括 1 细化工艺流程 2 选定参数 3 计算 构筑物尺寸 管道 阀门 泵 填料 控制及监测设备 土建要求 4 绘制符合规范的工程图 5 编制设计说明书 2设计原则 1 严格执行国家有关环境保护的各项法规 2 采用先进 成熟 合理 可靠 节能的工艺 确保处理量及水质排放达到标准 2 3 流程布局合理 整体感强 外观装饰美观大方 环境绿化优美 4 在上述前提下 做到投资少 运行费用低的效果 3设计依据 1 中华人民共和国环境保护法 2 广东省地方标准 水污染物排放限值 DB44 26 2001 3 中华人民共和国污水综合排放标准 GB8978 1996 4 室外排水设计规范 GBJ14 87 5 总图制图标准 GB T50103 2001 6 建筑制图标准 GB T50104 2001 7 建筑结构制图标准 GB T50105 2001 8 给水排水制图标准 GB T50106 2001 第二章第二章工艺流程及说明工艺流程及说明 1工艺方案分析 本项目污水处理的特点为 1 污水以有机污染为主 BOD COD 0 6 可生化性较好 重金属及其他难以生物降 解的有毒有害污染物一般不超标 2 2 污水中主要污染物指标 BOD COD SS 值比国内一般城市污水高 70 左右 针对以上特点 以及出水要求 现有城市污水处理技术的特点 以采用生化处理 最为经济 由于将来可能要求出水回用 处理工艺尚应硝化 考虑到 NH3 N 浓度较低 不必完全脱氮 根据国内外已运行的大 中型污水处理厂的调查 要达到确定的治理 目标 可采用 A2 O 活性污泥法 A2 O 工艺特点 1 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合 同 时具有去除有机物 脱氮除磷的功能 2 在同时脱氮除磷的工艺中 该工艺流程最为简单 总的水力停留时间也少于同 类其他工艺 3 3 在厌氧 缺氧 好氧交替运行条件下 丝状菌不会大量繁殖 SVI 一般少于 100 污泥沉降性好 4 污泥中磷含量高 一般在 2 5 以上 5 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响 除磷效果则受回流污泥中携带 DO 和硝酸态氧的影响 因而脱氮效果不可能很高 2工艺流程 具体流程如下图 2 1 图 2 1 工艺流程图 3流程各结构介绍 3 1格栅 因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物 所以在处理系 统之前设置格栅 以截留这些较大的悬浮物或漂浮物 防止堵塞后续处理系统的管理 孔口和损坏辅助设施 格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅 中格栅以及 细格栅 分别用于截留不同粒径的杂物而设计 也可以根据栅渣量的大小二选择不同 的清渣方式 可采用人工清渣或机械清渣 本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣 分别设置在污水泵房前后 以去除不同大小 4 的废渣 由于栅渣量较大 采用机械清渣方式 3 2沉砂池 沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒 如泥沙 煤渣等 他们的相对密 度约为 2 65 沉沙池一般设置于泵站 倒虹管前 以便减轻无机颗粒对水泵 管道的 磨损 也可以设置于沉淀池前 以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的 影响 常用的沉沙池有平流沉沙池 曝气沉沙池等 由于本设计的处理量不大 并且污水经过粗格栅除渣 对泵站影响不大 为了便 于清砂 沉沙池设于泵站后 本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池 分两组设 2 池 型号 旋流式沉砂池 7 采用气提排砂 在排砂之前有一气洗过程 这使得排出的砂含有 机物较少 有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置 3 3初沉池 初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面 处理 的对象是悬浮物质 SS 约可去除 40 55 以上 同时也可去除部分 BOD5 约占总 BOD5的 25 40 主要是非溶解性 BOD 以改善生物处理构筑物的运行条件并降低 其 BOD 负荷 初沉池按池内水流方向的不同 可分为平流式沉淀池 竖流式沉淀池和 辐流式沉淀池 本设计采用了成本较低 运行较好的平流式沉淀池 该池施工简易 对冲击负荷 和温度变化的适应能力较强 3 4生物化反应池 A2 O 工艺是 Anaorobic Anoxic Oxic 的英文缩写 它是厌氧 缺氧 好氧生物脱 氮除磷工艺的简称 A2 O 工艺于 70 年代由美国专家在厌氧 好氧除磷工艺 A O 的 基础上开发出来的 该工艺同时具有脱氮除磷的功能 可以针对现今污水特点 水体 富营养化 进行有效处理 该工艺在厌氧 好氧除磷工艺 A O 中加入缺氧池 将好氧池流出的一部分混合 液回流至缺氧池前端 以达到硝化脱氮的目的 A2 O 工艺流程图如图 2 2 所示 5 图 2 2 A2 O 工艺流程图 在厌氧池中 原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入 本 段主要功能为释放磷 使污水中 P 的浓度升高 溶解性有机物被微生物细胞吸收而使 污水中 BOD 浓度下降 别外 NH3 N 因细胞的合成而被去除一部分 使污水中 NH3 N 浓度下降 但 NO3 N 含量没有变化 在缺氧池中 反硝化菌利用污水中的有机物作碳源 将回流混合液中带入的大量 NO3 N 和 NO2 N 还原为 N2释放至空气 因此 BOD5浓度下降 NO3 N 浓度大幅度下 降 而磷的变化很小 在好氧池中 有机物被微生物生化降解 而继续下降 有机氮被氨化继而被硝化 使 NH3 N 浓度显著下降 但随着硝化过程使 NO3 N 浓度增加 P 随着聚磷菌的过量 摄取 也比较快的速度下降 脱氮过程是各种形态的氮转化为 N2从水中脱除的过程 在好氧池中 污泥中的有 机氮被细菌分解成氨 硝化作用使氨进一步转化为硝态氨 主要是依靠细菌水解氨化 作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用 在缺氧池中 硝态氨进行反硝化 硝态氨 还原成 N2逸出 主要是依靠反硝化菌的反硝化作用 除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上 而后通过排泥或旁路工艺加 以去除 在厌氧池中 使含磷化合物成溶解性磷 聚磷细菌释放出积储的磷酸盐 在 好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成 ATP 与聚磷酸盐 而这一 过程是依靠好氧菌 聚磷细菌 整个工艺的关键在于混合液回流 由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后 可以从原污水得到充足的有机物 使反硝化脱氮得以充分进行 有利于降低出水的硝 酸氮 同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题 改善出 6 水水质 所以 A2O 工艺由于不同环境条件 不同功能的微生物群落的有机配合 加之厌氧 缺氧条件下 部分不可生物降解的有机物 CODNB 能被开环或断链 使得 N P 有机 碳被同时去除 并提高对 CODNB的去除效果 它可以同时完成有机物的去除 硝化脱氮 磷的过量摄取而被去除等功能 脱氮的前提是 NH3 N 应完全硝化 好氧池能完成这 一功能 缺氧池则完成脱氮功能 厌氧池和好氧池联合完成除磷功能 3 5二沉池 二沉池在二级处理中 在生物反应池构筑物的后面 在活性污泥工艺中 用于沉 淀分离活性污泥并提供污泥回流 二沉池与初沉池相似 按池内水流方向的不同 同 样可分为平流式沉淀池 竖流式沉淀池和辐流式沉淀池 本设计采用辐流式沉淀池 其特点有 运行好 较好管理 3 6浓缩池 浓缩池的作用是用于降低要经稳定 脱水处置过程或投弃的污泥的体积 污泥浓 缩后污泥增稠 污泥的含水率降低 污泥的体积大幅度地降低 从而可以大大降低其 他工程措施的投资 污泥浓缩的方法分为重力浓缩 气浮浓缩和离心浓缩等 本设计针对污泥量大 节省运行成本 采用了重力浓缩方法 重力浓缩具有以下几个 优点 贮存污泥能力高 操作要求不高 运行费用少 尤其是电耗 缺点 占地面积大 会产生臭气 对于某些污泥作用少 第三章第三章构筑物设计计算构筑物设计计算 1格栅 1 1设计说明 Qd 20000 24 3600 0 23m3 s 230L s25 m3 13 池子总高度 设缓冲层高度 h3 0 50m 则 H h1 h2 h3 h4 0 3 3 0 0 50 0 225 3 46 7 49 m 13 4生化池 4 1设计说明 整体尺寸如图 3 4 所示 3 4 生化池平面简图 4 2设计计算 4 2 1有关设计参数 a BOD5污泥负荷 N 0 13 kgBOD5 kgMLSS d b 回流污泥浓度 XR 8000 mg L c 污泥回流比 R 100 14 d 混合液悬浮固体浓度 X R 1 R XR 1 2 8000 4000 mg L e 混合液回流比 R内 TN 去除率 7 66 100 15 1535 内200100 667 0 1 667 0 R 4 2 2反应池容积 a 厌氧池设计计算 取平均停流时间 1 8h V厌 1 48 20000 24 1 8 2220m3 b 各段水利停流时间和容积比 厌氧池 缺氧池 好氧池 1 1 3 即 V好 3 2220 6660m3 4 2 3校核氮磷负荷 kgTN kgMLSS d 05 0 034 0 6660 4000 30 48 1 20000 好氧段总氮负荷 好VX TNQ 符合要求 kgTP kgMLSS d 06 0 016 0 2220 4000 5 48 1 20000 厌氧段总氮负荷 厌VX TPQ 符合要求 4 2 4剩余污泥量 取 污泥增殖系数 y 0 6 污泥自身氧化率 kd 0 05 污泥龄 c 15d 则3429 0 1505 01 6 0 1 cd obs k y y 计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量 Px yobsQ S S0 0 3429 20000 1 48 0 1 0 02 548 64 d 计算排除的以 SS 计 Px ss 812 0 8 685 8 d 15 4 2 5反应池尺寸 反应池总体积 V 2220 5 11100m3 设反应池 2 组 单组池容积 V单 V 2 11100 2 5550 m3 有效水深 h 4 0m 单组有效面积 S单 V单 h 5550 4 0 1387 5 采用 5 廊道式推流式反应池 廊道宽 b 7 0m 单组反应池长度 L S单 B 1387 5 5 7 0 40 m 校核 b h 7 0 4 0 1 75 满足 1 2 L b 40 7 0 5 7 满足 5 10 取超高为 1 0m 则反应池总高 H 4 0 1 0 5 0 m 4 2 6反应池进 出水系统计算 1 进水管 单组反应池进水管段计算流量 Q1 Q 2 20000 1 48 0 171 m3 s 管道流速 v 0 8 m s 管道过水断面积 A Q1 v 0 171 0 8 0 214 管径 522 0 214 0 44 m A d 取进水管管径 DN500 2 回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量 Q内 R Q 2 1 Q 2 0 171 m3 s 取回流污泥管管径 DN500 3 进水井 反应池进水孔尺寸 进水孔过流量 Q2 1 R Q 2 Q 20000 1 48 0 343 m3 s 孔口流速 v 0 6 m s 孔口过水断面积 A Q2 v 0 343 0 6 0 57 孔口尺寸取为 1 14m 0 5m 16 进水井平面尺寸取为 2 40m 2 40m 4 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算 2 32 3 386 1 242 0 bHbHgQ 式中 Q3 1 R R内 Q 2 2Q 86400 0 685 m3 s b 堰宽 取 7 5m H 堰上水头 m 134 0 5 786 1 685 0 86 1 3 23 23 m b Q H 出水孔过流量 Q4 Q3 0 685 m3 s 孔口流速 v 0 6 m s 孔口过水断面积 A Q v 0 685 0 6 1 14 孔口尺寸取为 1 0m 1 0m 出水井平面尺寸取为 2 4 m 2 4m 5 出水管 反应池出水管设计流量 Q5 Q3 0 685 m3 s 管道流速 v 0 8m s 管道过水断面 A Q5 v 0 685 0 8 0 856 管径 04 1 856 0 44 m A d 取出水管径 DN1000mm 校核管道流速 v Q5 A 0 685 4 3 14 1 1 0 87 m s 4 2 7曝气系统设计计算 1 设计需氧量 AOR 碳化需氧量 kg O2 d 2 156281242 1 1 02 0 1 0 20000 42 1 1 523 0 523 0 0 1 e P e SSQ D x 硝化需氧量 kg O2 d 17 反硝化需氧量 kg O2 d 6 949 4 49186 2 N86 2 T3 D 总需氧量 AOR D1 D2 D3 1562 2 1527 05 949 6 2139 8 kg O2 d 2 标准需氧量 采用鼓风曝气 微孔曝气器 取气压调整系数 曝气池内平均溶解氧1 CL 2mg l 水中溶解氧 Cs 20 9 17 mg l CS 25 8 38 mg l 空气扩散气出口处绝对压 10385 1 8 3108 910013 1108 910013 1 53535 PaHPb 空气离开好氧反应池对氧的百分比 54 17 100 1 2179 1 21 A A t E E O 好氧反应池中平均溶解氧饱和度 12 9 42 54 17 10066 2 10385 1 36 8 4210066 2 5 5 5 25 25 lmg OP CC tb ssm 标准需氧量 9 132 2 3189 024 1 212 9195 0 82 0 17 98 2139 024 1 22 2025 20 20 hkgOdkgO CC CAOR SOR T LTSM s 好氧反应池平均时供气量 7 2214100 203 0 9 132 100 3 0 3 hm E SOR G A s 好氧反应池最大时供气量 Gmax 1 48Gs 1 48 2214 7 3277 9 m3 h 3 所需空气压力 P 相对压力 取 供气管道沿程与局部阻力之和 h1 h2 0 2m 05 1527 6 548124 0 6 4101030200006 4P4 126 4NeNQ6 4 3 x02 D 18 曝气器淹没水头 h3 3 8m 曝气器阻力 h4 0 4m 富余水头 h 0 5m P 0 2 3 8 0 4 0 5 4 9 m 4 曝气器数量计算 以单相反应池计算 按提供氧能力计算所需曝气器数量 曝气器个数 1639 1 2 7 2214 个 n 服务面积校核 51 0 1639 3740 2 符合要求mf 5 供气管道计算 供气干管采用环状布置 smhmGQs 46 0 95 16389 32775 05 0 33 max 流速 v 10m s 管径 24 0 1014 3 46 044 m v Q d ss 取干管管径 DN250mm 单侧供气 向单侧廊道供气 支管 15 0 6 9 32772 3 1 3 max smGQs 单 流速 v 10m s 管径 14 0 1014 3 15 0 4 4 m v Q d s 单 取支管管径 DN150mm 双侧供气 304 0 3 9 32772 3 2 3 max smGQs 双 流速 v 10m s 197 0 1014 3 304 0 4 4 m v Q d s 双 取支管管径 DN200mm 19 4 2 8厌氧池设备选择 以单组反应池计算 厌氧池设导流墙 将池分 3 格 每格内设潜水搅拌机 1 台 按 5w m3比容计 厌氧池有效容积 V厌 40 7 4 0 1120 m3 全混合池污水所需功率 5 1120 5600w 则每台潜水搅拌机功率 5600 3 1866w 查手册选取 600QJB2 2J 4 2 9缺氧池设备选择 以单组反应池计算 缺氧池设导流墙 将池分 3 格 每格内设潜水搅拌机 1 台 按 5w m3比容计 缺氧池有效容积 V厌 40 7 4 0 1120 m3 全混合池污水所需功率 5 1120 5600w 则每台潜水搅拌机功率 5600 3 1866w 查手册选取 600QJB2 2J 4 2 10 污泥回流设备 污泥回流比 R 100 污泥回流量 QR RQ 1 20000 1 48 24 1233 3 m3 h 设回流污泥泵房一座 内设 3 台潜污泵 2 用 1 备 单泵流量 QR 单 0 5QR 0 5 1233 3 616 m3 h 4 2 11 混合液回流设备 1 混合液回流比 R内 200 混合液回流量 QR R内Q 2 20000 1 48 24 2466 m3 h 设混合液回流泵房 2 座 2 用 1 备 单泵流量 QR 单 0 5 QR 2 616 5 m3 h 2 混合液回流管 回流混合液自出水井重力流至混合液回流泵房 经潜污泵提升后送至缺氧段首段 以单组算 混合液回流管设计流量 Q6 Q内Q 2 0 343 m3 s 20 泵房进水管设计流速采用 v 0 8 m s A Q6 v 0 343 0 8 0 429 739 0 14 3 042944 m A d 取泵房进水管管径 DN750mm 3 泵房压力出水总管设计流量 Q7 Q6 0 343 m3 s 设计流速 v 1 2 m s 604 0 2 114 3 343 044 7 m v Q d 取 DN600mm 5二沉池 5 1设计说明 池体尺寸如图 3 5 所示 图 3 5 幅流式二沉池 21 5 2设计计算 5 2 1池体设计 1 沉淀部分水面面积 F 根据生物处理段的特性 选取二沉池表面负荷 1 1 23 hmmq 2 1121 1 1 48 1 3 833 2 m q Q F 2 池子直径 D 取 D 38m 8 37 2 112144 m F D 3 沉淀部分的有效水深 设沉淀时间 2 h 5 2ht 75 2 5 21 1 2 mtqh 4 污泥区高度 4 h 污泥斗高度 设池底的径向坡度为 0 05 污泥斗直径 0 2 2 mD 上部直径 倾角 则 0 4 1 mD 0 60 73 1 60tan 2 0 20 4 60tan 2 0021 4 m DD h 68 12 0 2240 4 12 73 1 12 322 2 221 2 1 4 1 mDDDD h V 圆锥体高度 85 0 05 0 2 438 05 0 2 1 4 m DD h 5 358 443838 12 85 0 12 322 2 11 24 2 mDDDD h V 竖直段污泥部分的高度 52 0 2 1121 5 35868 12 3 952 21 4 m F VVV h 22 污泥区高度 1 352 0 85 073 1 4444 mhhhh 5 沉淀池总高度 设超高 0 3 m 缓冲层高度 m H 1 h50 0 3 h 65 6 10 3 5 075 2 3 0 4321 mhhhhH 5 2 2进水系统计算 1 进水管计算 smhmQ 343 0 123348 1 3 833 33 进水管径设计 s 686 0 2343 0 R1 Q 3 mQ 进 取管径 D1 900mm 2 进水井径采用 D2 1 5m 出水口尺寸 0 45 1 5 共 8 个沿井壁均匀分布 出口速度 15 0 127 0 85 145 0 686 0 符合smsmv 3 稳流筒计算 取筒中流速 v 0 03 m s 稳流筒过流面积 f Q进 v 0 686 0 03 22 87 稳流筒直径 6 55 1 14 3 87 2244 2 23 mD f D 5 2 3出水部分设计出水部分设计 1 采用单侧集水 一个总出水口 集水槽宽度 m Q kb494 0 2 343 0 3 1 9 0 2 9 0 4 04 0 取 b 0 5m 2 集水槽起点水深 h起 0 75b 0 75 0 5 0 375m 集水槽终点水深 h终 1 25b 1 25 0 5 0 625m 23 槽深均取 0 8m 3 采用出水 90 三角堰 见下图 3 6 取堰上水头 H1 0 05m H2O 4 每个三角堰流量 q 0008213 0 05 0343 1 343 1 347 2 47 2 1 smHq 5 三角堰个数 n n Q q 0 343 0 0008213 417 6 个 取 418 个 6 三角堰中心距 L 3 14 D 2b n 3 14 40 2 0 5 418 0 292m 图 3 6 出水三角堰 6液氯消毒 6 1设计说明 设计说明设计流量 Q 20000m3 d 833 3m3 h 水力停留时间 T 0 5h 仓库储量按 15d 计算 设计投氯量为 7mg L 6 2设计计算 1 加氯量 G G 0 001 7 833 3 5 83 2 储氯量 W W 15 24 G 15 24 5 83 2098 8 3 加氯机和氯瓶 采用投加量为 0 20kg h 加氯机 3 台 两用一备 并轮换使用 液氯的储存选用 24 容量为 400kg 的纲瓶 共用 6 只 4 加氯间和氯库 加氯间与氯库合建 加氯间内布置 3 台加氯机及其配套投加设备 两台水加压泵 氯库中 6 只氯瓶两排布置 设 3 台称量氯瓶质量的液压磅秤 为搬运方便氯库内设 CD1 26D 单轨电动葫芦一个 轨道在氯瓶上方 并通到氯库大门外 氯库外设事故池 池中长期贮水 水深 1 5 米 加氯系统的电控柜 自动控制系 统均安装在值班室内 为方便观察巡视 值班与加氯间设大型观察窗机连通的门 5 加氯间和加氯库的通风设备 根据加氯间 氯库工艺设计 加氯间总容积 V1 4 5 9 0 3 6 145 8 m3 氯库容积 V2 9 6 9 4 5 388 8 m3 为保证安全每小时换气 8 12 次 加氯间每小时换气量 G1 145 8 12 1749 6 m3 氯库每小时换气量 G2 388 8 12 4665 6 m3 故加氯间选用一台 T30 3 通风轴流风机 配电功率 0 4kw 并个安装一台漏氯探 测器 位置在室内地面以上 20cm 7 7污泥浓缩池污泥浓缩池 7 1设计说明 含水率 固体浓度 浓缩后污泥固体浓度为 CU 4 99 1 P 6 3 0 mkgC 32 kg m3 即污泥含水率 P2 97 5 采用重力浓缩 如图 3 7 所示 图 3 7 重力浓缩池 25 7 2设计计算 1 浓缩池面积 A 浓缩污泥为剩余污泥 污泥固体通量选用 27 kg m2 d 浓缩池面积 取 140m2 1 141 27 6635 2 0 m G QC A Q 污泥量 m3 d Co 污泥固体浓度 kg m3 G 污泥固体通量 kg d 2 浓缩池直径 设计采用圆形辐流二次沉淀池 直径 取 D 13 5 m 35 13 41404 m A D 3 浓缩池深度 取 T 为浓缩时间 16h 则H 0 3 14024 63516 2 mh 4 超高 h2 0 3m 5 缓冲层 h3 0 3m 6 池底坡度造成的深度 068 0 01 0 2 5 13 2 4 mi D h 7 污泥斗高度 212 1 60tan 2 0 12 5 m DD h 污泥斗倾角 0 60 8 有效水深 H1 h1 h2 h3 3 0 0 3 0 3 3 6 3m 符合规定 9 浓缩池总深度 H H1 h4 h5 3 600 0 068 1 212 4 88m 8 8污泥消化池污泥消化池 8 1设计说明 设计尺寸如图 3 8 所示 26 图 3 8 消化池 8 2设计计算 8 2 18 2 1消化池容积消化池容积 一级消化池总容积 3 5000 100 5 100150 mV 采用 3 座一级消化池 两用一备 则每座池子的有效容积为 3 0 2500 2 5000 2 m V V 消化池直径 D 采用 18m 集气罩直径 d1 采用 2m 池底下锥底直径 d2采用 2m 集气罩高度 h1采用 2m 上锥体高度 h2采用 3m 消化池柱体高度 h3应大于 9m 采用 10m 2 D 下锥体高度 h4采用 lm 27 则消化池总高度为 H h1 h2 h3 h4 16m 消化池各部分容积的计算 集气罩容积为 3 2 1 2 1 1 28 6 2 4 214 3 4 mh d V 弓形部分容积为 322 2 2 2 22 6 395 34183 3 24 14 3 43 24 m hDhV 圆柱部分容积为 3 2 3 2 3 4 254310 4 1814 3 4 mh D V 下锥体部分容积为 322 2 22 2 44 3 95 1199 114 3 3 1 2 22 2 3 1 m ddDD hV 则消化池的有效容积为 3 430 2500 7 2638 3 95 4 2543mVVV 二级消化池总容积为 3 0 4930 100 10 180313 m P V V 采用 2 座二级消化池 一用一备 两座级消化池串联一座二级消化池 则每座二 级消化池的有效容积取 2500 3 m 二级消化池各部尺寸同一级消化池 28 8 2 28 2 2消化池各部分表面计算消化池各部分表面计算 池盖表面积 集气罩表面积为 22 11 2 11 7 152214 32 4 14 3 4 m hddF 池顶表面积为 按球台侧面积公式计算 2 22 2 185383 9 14 3 22mrhF 则池盖总表面积为 2 21 9 200 2 185 7 15mFF 池壁表面积为 地面以上部分 2 53 1 33961814 3 mDhF 地面以下部分 2 64 1 22641814 3 mDhF 池底表面积为 22 2 2 2 5 8 511 2 2 22 m dDdD dF 8 2 38 2 3消化池热工计算消化池热工计算 a 提高新鲜污泥温度的耗热量 设污水厂相关温度如下 中温消化温度 TD 34 新鲜污泥年平均温度为 Ts 20 日平均最低气温为 T 15 每座一级消化池投配的最大生污泥量为 dmV 125 52500 3 则全年平均耗热量为 29 921875 7 844184 2034 86400 125 1000 14 1 hkcalkW TT V Q SD 最大耗热量为 7 119791 1154148 1534 86400 125 max1 hkcalkWQ b 消化池体的耗热量 消化池各部传热系数采用 池盖 hmkcalKmWK 22 7 0 81 0 池壁在地面以上部分为 hmkcalKmWK 22 6 0 7 0 池壁在地面以下部分及池底为 hmkcalKmWK 22 45 0 52 0 设池外介质为大气时 全年平均气温为 18 A T 设冬季室外计算温度为 2 A T 设池外介质为土壤时 全年平均温度为 冬季计算温度 19 B T8 B T 池盖部分全年平均耗热量为 2 1 2 AD TTFKQ W 4 31242 1183481 0 9 200 最大耗热量为 WQ 8 62482 123481 0 9 200 max2 池壁在地面以上部分全年平均热量为 2 1 3 AD TTFKQ W 5 45572 118347 0 1 339 最大耗热量为 WQ 0 91152 12347 0 1 339 max3 池壁在地面以下部分全年平均热量为 30 2 1 4 AD TTFKQ W 3 21162 1193452 0 1 226 最大耗热量为 WQ 2 36682 183452 0 1 226 max4 池底部分全部平均耗热量为 2 1 5 BD TTFKQ W 4 47902 183452 0 8 511 最大耗热量为 WQ 4 83032 183452 0 8 511 max5 每座消化池池体全年平均热量为 WQx 6 14588 4 4790 3 2116 5 4557 4 3124 最大耗热量为 WQ 4 273354 83032 3669 0 9115 8 6248 max c 每年消化池总耗热量为 kWQ 3 99 6 14 7 84 最大耗热量为 kWQ 3 142 3 27115 max d 消化池保温结构厚度计算 消化池各部传热系数允许值采用 池盖为 81 0 2 KmWK 池壁在地上部分及池底为 7 0 2 KmWK 池壁在地下部分及池底为 52 0 2 KmWK 池盖保温材料厚度的计算 m 设消化池池盖混凝土结构厚度为 55 1 2 KmW G 31 采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料 导热系数 则 02 0 Chmkcal B 保温材料的厚度为 mmm K B G G G B 25025 0 02 0 33 1 25 0 7 0 33 1 1 池壁在地面以上部分保温材料厚度的计算 2B 设消化池池壁混凝土结构厚度为mm G 400 采用采用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温材料 则保温材料的厚度为 mmm K B G G G B 27027 0 02 0 33 1 4 0 6 0 33 1 2 池壁在地面以上的保温材料延伸到地面以下的深度为冻深加上 0 5m 池壁在地面以下部分以土壤作为保温层时 其最小厚度的计算 土壤导热系数为 B 1 163w m K 1 0kcal m h 设消化他池壁在地面以下的混凝土结构厚度为 G 400mm 则保温层厚度为 mmm K B G G G B 196096 1 0 1 33 1 4 0 45 0 33 1 2 池底以下土壤作为保温层 其最小厚度 的计算 3b 消化池池底混凝士结构厚度为 700rnm G mmm K B G G G b 17007 1 0 1 33 1 7 0 45 0 33 1 3 地下水位在池底混凝土结构厚度以下 大于 1 7m 故不加其它保温措施 池盖 池壁的保温材料采用聚氨酯硬质泡沫塑料 其厚度经计算分别为 25mm 及 27mm 均按 27mm 计 乘以 1 5 的修正系数 采用 50mm 32 二级消化池的保温材料及厚度与一级消化池相同 8 2 48 2 4沼气混合搅拌计算沼气混合搅拌计算 消化池的混合搅拌采用多路曝气管式 气通式 沼气搅拌 a 搅拌用气量 单位用气量采用 6m3 min l000m3池容 则用气量 q 6 2500 1000 15m3 min 0 25m3 s b 曝气立管管径 曝气立管的流速采用 12m s 则所需立管的总面积为 0 25 12 0 0208m2 选用立管的直径为 DN 60mm 时 每根断面 A 0 00283m2 所需立管的总数则为 0 0208 0 00283 7 35 根 采用 8 根 核算立管的实际流速为 符合要求smv 04 11 00283 0 8 25 0 9浓缩污泥提升泵房 9 1设计选型 采用 A O 工艺方案 污水处理系统简单 对于新建污水处理厂 工艺管道可以充 分优化 故污水只考虑一次提升 污水经提升后入细格栅 然后自流通过曝气沉砂池 生物反应池 二沉池及消化池 采用 350QZ 70G 潜水混流泵 3 台 2 用 1 备 该泵提升流量为 187L S 转速为 1470r min 轴功率 19N KW 额定功率 22 N KW 效率 77 其设计提升扬程为 H 7 5m 9 2提升泵房 潜水混流泵泵体室外安装 电动机 减速机 电控机 电磁流量计显示器室内安 装 另外考虑一定的检修空间 33 9 3污泥回流泵站 每个二沉池设 2 座回流污泥泵房 内设 3 台潜污泵 2 用 1 备 每泵房回流污泥 量为 1224m3 h 选用 300WL1328 15 型潜水污泥泵 该泵的扬程 H 15m n 980 转 分 钟 轴功率 69KW 配用功率 90KW 效率 79 10污泥脱水间 10 1设计说明 本工艺采用滚压带式压滤污泥脱水技术 工艺具有连续操作 自动控制 附属设 备较少 操作管理工作小 投资费用低等特点 而且技术较为成熟 进污泥浓缩后含 水率为 97 5 经压滤后脱水泥饼含水率降为 80 大大降低污泥外运处理费用 污泥最终处置 填地 投海 用作农肥 改良土壤 作为制造其它产品的原料 11鼓风机房 用叶片型罗次鼓风机送气 型号 3L32WD 功率 75KW 其占地面积为 10 7 70m2 12恶臭处理系统 12 1设计说明 在污水处理工艺过程中产生气味物质主要由碳 氮和硫元素组成 只有少数的气 味物质是无机化合物 例如 氨 NH3 膦 PH3 和硫化氢 H2S 大多数的气味物质是 有机物 比如 低分子脂肪酸 胺类 醛类 酮类 醚类 卤代烃以及脂肪族的 芳 香族的 杂环的氮或硫化物 值得注意的是 这些物质都带有活性基团 容易发生化 学反应 特别是被氧化 当活性基团被氧化后 气味就消失 生物除臭工艺就是基于 这一原理 由于恶臭气体主要来源是初沉池 二沉池 污泥浓缩池及污泥脱水 大约占总臭 气量的 70 所以只考虑这四种构筑物 在这四种构筑物上设置集气罩 由风机通过 管道输入一个密闭容器箱中 再往密闭容器箱通入臭氧 使臭气与臭氧混合以达到去 34 除臭气的目的 12 2设计计算 1 初沉池上集气罩的排风量计算 Q1 LBH 27 22 5 0 5 303 75 m3 式中 L B H 分别为初沉池长 宽 高 运行水位至顶板 考虑换风次数为 15 则 Q1 303 75 15 4556m3 h 故总除臭风量选 4600 m3 h 2 二沉池上集气罩的排风量计算 Q2 R2h 192 2 5 2834 m3 式中 R h 分别为浓缩池的半径高 运行水位至顶板 考虑换风次数为 15 则 Q2 357 15 42507 m3 h 故总除臭风量选 42500m3 h 3 污泥浓缩池上集气罩的排风量计算 Q3 R2h 6 752 2 5 357 m3 式中 R h 分别为浓缩池的半径高 运行水位至顶板 考虑换风次数为 15 则 Q3 357 15 5364 m3 h 故总除臭风量选 5400m3 h 4 假设污泥脱水泵房的除臭总量为 Q44000m3 h 总量 Q Q1 Q2 Q3 Q4 56460 m3 h 12 3风机选型 型号 4 72 主要规格 No 3 2A 全压 Pa 196 3118 35 流量 m3 h 1565 239654 转速 r min 400 2900 功率 KW 0 55 45 第四章第四章 污水处理厂总体布置污水处理厂总体布置 1总平面布置 1 1总平面布置原则 该污水处理厂为新建工程 总平面布置包括 污水与污泥处理工艺构筑物及设施 的总平面布置 各种管线 管道及渠道的平面布置 各种辅助建筑物与设施的平面布 置 总图平面布置时应遵从以下几条原则 处理构筑物与设施的布置应顺应流程 集中紧凑 以便于节约用地和运行管理 工艺构筑物 或设施 与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异 分别相对独立 布置 并协调好与环境条件的关系 如地形走势 污水出口方向 风向 周围的重要 或敏感建筑物等 构 建 之间的间距应满足交通 管道 渠 敷设 施工和运行管理等方面的要 求 管道 线 与渠道的平面布置 应与其高程布置相协调 应顺应污水处理厂各种 介质输送的要求 尽量避免多次提升和迂回曲折 便于节能降耗和运行维护 协调好辅建筑物 道路 绿化与处理构 建 筑物的关系 做到方便生产运行 保证安全畅道 美化厂区环境 1 2总平面布置结果 污水处理厂呈长方形 控制楼 职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区西部综合 楼 占地较大的水处理构筑物在厂区东部 沿流程自北向南排开 污泥处理系统在厂 区的东部 厂区主干道宽 10 米 两侧构 建 筑物间距不小于 15 米 次干道宽 8 米 两侧 36 构 建 筑物间距不小于 10 米 总平面布置参见附图 平面布置图 2高程布置 2 1高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统 使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处 理构筑物 排出厂外 协调好高程布置与平面布置的关系 做到既减少占地 又利于污水 污泥输送 并有利于减少工程投资和运行成本 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合 尽量同时减少两者的提升次数和高度 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计 既便于正常排放 又有利于检 修排空 高程布置参见附图 高程布置图 第五章第五章参考文献参考文献 1 崔玉川 马志毅等人主编 废水处理工艺设计计算 水利电力出版社 2 史惠祥 主编 实用环境工程手册 化学工业出版社 3 高延耀 主编 水污染控制工程 第二版 高等教育出版社 4 张自杰 主编 排水工程 下册 中国建筑工业出版社 5 曾科 主编 污水处理厂设计与运行 化学工业出版社 6 张东伟 主编 城市污水回用深度处理设施设计计算 化学工业出版社 37 38 学号 审核 设计 制图 黎伟杰 黎伟杰 比例 版号 图号 日期 20000 城市污水处理厂综合设计 指导 老师 李彦旭 图 名 宁寻安 汤兵 工程名称 M详图 剖面 A 说 明 39 A A A A m3d 40 A A A A剖面图 平面图 进泥管DN400 出泥管DN300 20000m3 d城市污水处理厂综合设计 41 1 20000城市污水处理厂综合设计 黎伟杰 黎伟杰 学号 审核 设计 制图 图 名