污水厂设计计算书

精品文档 1欢迎下载 目目 录录 第一章 设计任务书 1 1 1 设计题目 1 1 2 设计原始资料 1 1 3 设计内容 2 1 4 成果 2 1 5 设计时间 3 1 6 评分标准 4 第二章 设计指导书 5 2 1 设计准备 5 2 2 设计步骤 5 2 3 设计进度计划 不含周末 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 4 主要设计参考资料 错误 未定义书签 错误 未定义书签 第三章 设计内容计算说明书 7 3 1 污水厂设计的一般原则 7 3 2 污水厂的设计规模 7 3 2 1 水量的确定 7 3 2 2 水质的确定 8 3 3 污水处理厂工艺流程 9 3 3 1 工艺方案分析 9 3 3 2 工艺类型的介绍 10 3 3 3 工艺流程的确定 11 3 4 污水处理构筑物的计算及说明 12 3 4 1 格栅 12 3 4 2 污水提升泵房 18 3 4 3 旋流沉砂池 19 精品文档 2欢迎下载 3 4 4 配水井 21 3 4 5 A2 O 反应池 22 3 4 6 曝气系统工艺计算 23 3 4 7 二沉池 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 4 8 消毒设施计算 28 3 4 9 污水计量设备 31 3 5 污泥处理构筑物的计算及说明 34 3 5 1 剩余污泥量计算 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 5 2 污泥井 34 3 5 3 污泥浓缩 34 3 5 4 污泥脱水 39 3 6 污水处理厂平面布置 41 3 6 1 平面布置原则 41 3 6 1 厂区平面布置形式说明 42 3 7 污水处理厂高程布置 43 3 7 1 高程布置原则 43 3 7 2 高程布置计算 44 3 8 主要设计参考资料 44 精品文档 3欢迎下载 评分 评分 成绩 评分项 优良中及格不及格 考勤全勤全勤缺 2 次缺 3 次缺 4 次及以上 计算书正确无误正确有少量失误有主要错误严重错误 图纸符合规范符合规范 基本符合 规范 基本不符合 规范 不符合规范 成绩 精品文档 1 1欢迎下载 第一章第一章 设计任务书设计任务书 1 11 1 设计题目设计题目 某城市污水处理厂工艺设计 1 21 2 设计原始资料设计原始资料 一 工程概况 拟建污水处理厂地处某城市郊 总占地依据场地情况确定 二 设计基础资料 污水厂设计水量以近期人口和工业污水排放量为依据 厂区平面布置度预留远期 建设用地 1 设计人口 近期设计人口 班级人数 300 学号后四位数 600 40 人 城镇人口平均综合生活用水定额 250L 人 天 生活污水排放系数一般为 0 8 0 9 远期设计人口 班级人数 1 20 400 学号后四位数 600 40 人 城镇人口平均综合生活用水定额 280L 人 天 生活污水排放系数按照规范选 取或计算 3 工业废水排放情况 该城市工业废水经厂内处理后达到城市污水管道排放要求 近期排水量 0 06m3 s 远期排水量 0 06m3 s 时变化系数 Kh均为 1 3 4 气象资料 最高温度 39 3 C 最低温度 5 C 精品文档 2 2欢迎下载 年平均温度 18 2 C 冬季平均温度 12 C 夏季主导风向为东南风 5 水文与水文地质资料 河流位于城市的西南部 污水处理厂排水的收纳河段为南溪 其常水位为 29 00m 最低水位为26 30m 20年一遇洪水位32 00m 6 厂址地形 地质资料 1 厂区附近地势 厂区地面基本平坦 地面标高为38 00m 总占地根据实际需要 决定 2 工程地质情况 土质基本是沙砾石层 无不良工程地质现象 3 地下水水位埋深 4 00m 地下水对混凝土无腐蚀现象 4 总进水管从污水处理厂东北角进入 处理后从西南角排入受纳水体 总进水管 管底标高为30 00m 三 污水水质 污水水质见下表 表 1 城市污水水质表 单位 mg L 指标CODCrBOD5SSTNNH3 N有机氮TP有机磷无机磷 数值280180225403010321 夏季水温 25 冬季水温 15 常年平均水温 20 四 处理后的水质标准 排放标准执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 B 排 放标准 其主要水质指标应达到下列要求 表 2 出水水质标准 单位 mg L 指标CODCrBOD5SSTNNH3 NTP 大肠杆菌数 个 L 数值60 020 020 020 08 01 0104 精品文档 3 3欢迎下载 1 31 3 设计内容设计内容 通过课程设计实践 灵活应用污水处理基本原理 基本工艺方法 结合相关文献 资料的查阅以及本项目实际情况 设计出一套可行的城市污水处理方案 具体为 1 通过查阅相关资料和文献熟悉城市污水水质水量特点 2 查阅相关资料和文献 了解国内外城市污水处理方法及工艺流程 3 通过经济技术比较 确定处理方案 对各单体构筑物进行工艺设计计算 对 污水处理厂进行总平面布置设计和高程布置设计 4 用计算机工具制图 包括 总平面布置图 高程图 5 总结各部分数据 参考相关资料 撰写设计说明书 1 41 4 成果成果和要求和要求 1 4 1 要求 1 通过文献检索和查阅设计资料 运用现代计算 绘图和其它现代信息技术获取 污水处理相关信息 能够将其应用于解决污水处理复杂工程问题 以获得达标排放 重复利用 保护水环境等结论 2 针对特定需求 能对各种给排水复杂工程系统和污水处理工艺单元或工艺流程 进行设计 并能在稳定可靠 节能降耗等方面体现先进性 3 能够熟练撰写工程设计报告与绘制相关的设计图纸 4 2 成果 一 绘制设计图纸 本设计应做出下列两张 A2 图纸 1 厂区总平面图 1 500 图中应表示出各工艺构筑物的确切位置 外型尺 寸 相互距离 各构筑物间连接管沟的位置 其他辅助性构筑物的位置 厂区道路绿 化及卫生防护区的布置等 图中应绘出各种线条表示的图例 说明构筑物名称 尺寸 和结构形式 2 流程高程图 该图应标出各工艺构筑物的顶 底 水面 主要构件及沟管的 精品文档 4 4欢迎下载 设计标高 室内外地平标高 图中文字一律用仿宋字体书写 图中线条应粗细主次分明 图纸大小应符合标准 图右下角留标题栏 详见给排水制图规范 二 计算说明书 说明要简明扼要的说明设计任务 设计依据 采用方案的理由并对整个设计作出 基本说明 内容充实 重点突出 计算要求步骤清楚 内容完整 并附有必要的简图 其中公式及引证数据应注明 出处 标明参考文献 图书资料的名称及出版单位等内容 计算过程应符合现代设计 规范 1 51 5 设计时间设计时间 2 周 1 61 6 评分标准评分标准 1 考勤 30 2 计算书 30 3 图纸绘制 40 成绩 评分项 优良中及格不及格 考勤全勤全勤缺 2 次缺 3 次缺 4 次及以上 计算说明书 正确无误 采用新方 法 新技 术 正确 有一定创新 性 有少量失误 无创新 有主要错误严重错误 图纸符合规范符合规范基本符合基本不符合不符合规范 精品文档 5 5欢迎下载 第第 2 2 章章 设计指导书设计指导书 2 12 1 设计准备设计准备 1 明确设计目的 内容和要求 2 熟悉设计原始资料 原始资料是设计工作的基础和依据 一般由建设单位和有 关单位提供 本设计所需资料在任务书中已列出 设计中可依此进行 3 熟悉有关设计规范 设计规范是工程设计的指导性准则 工程设计必须依据相 关规范进行设计 因此 在设计前应先熟悉有关规范 2 22 2 设计步骤设计步骤 1 据水质 水量 地区条件 施工条件和一些水厂运转情况确定处理工艺流程和 选定处理方案 2 对各构筑物进行工艺计算 确定其形式 数目与尺寸 3 进行各处理构筑物的总体布置和污水 污泥流程的高程设计 4 绘制本设计指导书中指定的技术图纸 5 就设计中需要加以说明的主要问题和计算成果 写成设计计算说明书 设计计算说明书可参考下列内容书写 1 目录 2 概述设计任务和设计依据 简要分析设计资料特点 3 污水 污泥处理流程选择的各种因素分析和依据说明 4 各种处理构筑物及其辅助设备的工艺设计计算 及其工作特点的说明 水厂平面和高程布置做必要的说明 5 污水 污泥处理构筑物之间的水力计算及高程计算 6 处理构筑物总体布置的特点及依据说明 三 设计进度计划 不含周末 三 设计进度计划 不含周末 精品文档 6 6欢迎下载 1 设计准备 熟悉资料 研究确定设计方案 2 0 天 2 初步进行平面布置 绘制平面布置草图 2 0 天 3 进行各处理构筑物的设计计算 2 0 天 4 绘制平面布置图 流程图图纸 2 0 天 5 编写设计说明书 整理计算书 2 0 天 6 合计 10 0 天 四 主要设计参考资料四 主要设计参考资料 1 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2 室外排水设计规范 GB50014 3 给水排水工程结构设计规范 GB50069 4 李圭白 张杰主编 水质工程学 北京 中国建筑工业出版社 5 张自杰主编 排水工程下册 第四版 北京 中国建筑工业出版社 6 北京市市政设计院主编 给水排水设计手册 北京 中国建筑工业出版社 7 于尔捷 张杰主编 给水排水工程快速设计手册 北京 中国建筑工业出 版社 8 张辰主编 污水厂设计 北京 中国建筑工业出版社 精品文档 7 7欢迎下载 第第 3 3 章章 设计内容计算说明书设计内容计算说明书 3 13 1 污水厂设计的一般原则污水厂设计的一般原则 污水厂位置的选择 应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求 并应根据 下列因素综合确定 1 在城镇水体的下游 2 便于处理后出水回用和安全排放 3 便于污泥集中处理和处置 4 在城镇夏季主导风向的下风侧 5 有良好的工程地质条件 6 少拆迁 少占地 根据环境评价要求 有一定的卫生防护距离 7 有扩建的可能 8 厂区地形不应受洪涝灾害影响 防洪标准不应低于城镇防洪标准 有良好的排 水条件 9 有方便的交通 运输和水电条件 3 23 2 污水厂的设计规模污水厂的设计规模 3 2 13 2 1 水量的确定水量的确定 由已知材料可得 该城市污水总量由生活污水和工业废水两部分组成 并有近期 和远期两个阶段 1 设计人口 近期设计人口 32 300 8218 600 40 313720 人 1 N 远期设计人口 32 1 20 400 8218 600 40 396260 人 2 N 2 综合生活污水排放 精品文档 8 8欢迎下载 近期生活污水平均流量 sLdmNqQS 726 62744 1000 8 0250313720 3 11 远期生活污水平均流量 sLdmNqsQ 8 1155 5 99857 1000 9 0280396260 3 22 3 工业废水排放 该城市工业废水经厂内处理后达到城市污水管道排放要求 近期排水量 0 06m3 s 远期排水量 0 06m3 s 时变化系数 Kh均为 1 3 4 污水设计流量 gs QQQ hgzs KQKQQ max 查室外排水设计规范 3 1 3 用内插法求得 近期综合生活污水量总变化系数取 远期综合生活污水量总变化系数取 45 1 z K3 1 z K 表 3 1 3 综合生活污水量总变化系数 平均日流量 L s 5154070100200500 1000 总变化系数 2 32 01 81 71 61 51 41 3 注 当污水平均日流量为中间数值时 总变化系数可用内插法求得 近期污水设计平均流量 hmsmQ 2830 786 0 06 0 726 0 33 远期污水设计平均流量 hmsmQ 6 4377 216 1 06 0 156 1 33 近期污水设计最大时流量 hmsmQ 6 4071 131 1 3 106 0 45 1 726 0 33 max 远期污水设计最大时流量 hmsmQ 5691 581 1 3 106 0 3 1156 1 33 max 3 2 23 2 2 水质的确定水质的确定 1 污水水质见下表 精品文档 9 9欢迎下载 表1 城市污水水质表 单位 mg L 指标CODCrBOD5SSTNNH3 N有机氮TP有机磷无机磷 数值386180225403010321 夏季水温 25 冬季水温 15 常年平均水温 20 2 处理后的水质标准 排放标准执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 B 排 放标准 其主要水质指标应达到下列要求 表 2 出水水质标准 单位 mg L 指标CODCrBOD5SSTNNH3 NTP 大肠杆菌数 个 L 数值6020202081104 3 根据进水和出水水质指标 可确定该污水厂污水的处理程度为 则污水处理程度如下 0 0 100 CC E C CODCr的去除率为 386 60 100 84 46 386 BOD5的去除率为 89 88 100 180 20 801 SS 的去除率为 11 91 100 225 20 225 TN 的去除率为 50 100 40 20 40 NH3 N的去除率为 3 73 30 830 TP 的去除率为 7 66 100 3 13 3 33 3 污水处理厂工艺污水处理厂工艺流程流程 3 3 13 3 1 工艺方案分析工艺方案分析 本项目污水处理的特点 1 污水以有机污染物为主 BOD COD 0 78 0 45 可 精品文档 10 10欢迎下载 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 C N BOD5 TN 300 40 7 5 2 86 BOD5 TP 300 40 37 5 17 对脱氮除磷有一定 的要求 处理后的出水要达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 B 排放标准 氮磷的去除率分别要达到 50 和 66 7 按 城市污水处理和污染防治技术政策 要求推荐 日处理能力在 20 万立方米以 上 不包括 20 万立方米 日 的污水处理设施 一般采用常规活性污泥法 也可采用 其他成熟技术 日处理能力在 10 20 万立方米的污水处理设施 可选用常规活性污泥 法 氧化沟法 SBR 法和 AB 法等成熟工艺 日处理能力在 10 万立方米以下的污水处 理设施 可选用氧化沟法 SBR 法及其改良工艺 A2 O 工艺 水解好氧法 AB 法和生 物滤池法等技术 也可选用常规活性污泥法 综合以上因素 本项目适合选用生化处理工艺 且针对此次项目对氮磷去除率的 要求 采用二级强化处理工艺比较适宜 同时在选择污水处理工艺时 还要考虑工艺 的可靠性 稳定性 因为城市污水是不断变化的 随时间的推移 会在水质水量上产 生一定的变化 因此要求稳定 可靠的工艺 在保证达标的前提下 则应考虑工艺的 经济指标 投资少 运行费用低的工艺是人们的首选 另外 占地少 工艺流程短 运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题 3 3 23 3 2 工艺类型的介绍工艺类型的介绍 氧化沟 氧化沟 是常规活性污泥法的一种改进和发展 是延时曝气法的一种特殊形式 氧化沟具有工艺流程简单 构筑物少 运行管理方便 可考虑不设初沉淀池 也可考 虑不设二次沉淀池 使氧化沟与二次沉淀池合建 如交替工作氧化沟 可省去污泥 回流装置 氧化沟的 BOD 负荷很低 对水温 水质 水量的变动有较好的适应性 污 泥龄可达 15 30 天 可以繁殖世代时间较长 增殖速率较慢的微生物 如硝化细菌 由于污水的停留时间长 排出的剩余污泥已经很稳定了 因此只需要浓缩脱水处理 可省污泥消化池 由于上述特点 氧化沟在小城镇污水处理中得到了广泛的使用 氧 化沟在用于去除碳源污染物为目的的二级处理时 优势不明显 但用于还需要除磷脱 氮时 投资和运行费用明显降低 当要求氧化沟具有脱氮功能时 可考虑采用改良型 的氧化沟工艺 其基建投资和运行费用比其他任何具有脱氮功能的生物处理工艺低 精品文档 11 11欢迎下载 且处理规模越小 费用越节省 间歇式活性污泥法 间歇式活性污泥法 SBRSBR 又称序批式 间歇 活性污泥法处理系统 是近几年 来在国内外广泛应用的一种污水生物处理技术 此工艺采用间歇曝气池 不需要污泥 回流及其设备和动力消耗 不设二次沉淀池 工艺流程简单 操作管理大大简化 这 对技术力量相对薄弱 管理水平相对较低的中小型污水处理厂很适合 而且基建与运 行费用低 SBR 比传统的连续流活性污泥法节省基建投资 30 以上 在规dm 1010 34 模以下 SBR 基建费用明显低于常规活性污泥法 A2O 法 对于规模为 dm 105 34 的污水厂 SBR 法的基建费用通常要低 10 15 规模越小 两者的差距dm 1010 34 越大 这对缺少资金建污水厂的中小城镇很有吸引力 SBR 工艺生化反应推动力大 速 度快 效率高 出水水质好 通过对运行方式的调节 改变进水的方式 调整运行顺 序 改变曝气强度及周期内各阶段的分配比等 在单一的曝气池内能进行脱氮和除 磷 由于 SBR 法就反应器中的混合状态来讲是属于完全混合式 所以耐冲击负荷强 处理有毒或高浓度有机废水的能力强 不易产生污泥膨胀 应用电动阀 液位计 自 动计时器及可编程序控制器等自控仪表 能使本工艺过程实现全部自动化的操作与管 理 所以对于小城镇水质水量的特点 SBR 是小型污水厂的理想工艺 是公认的高效的 简化的污水处理工艺 也是现在世界各国中小城镇的优选工艺 周期循环活性污泥法 周期循环活性污泥法 CASSCASS 整个工艺为一间隙式反应器 在此反应器中活性 污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复 将生物反应过程和泥水分离过程结合在一 个池子中进行 该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理 目前全世界有 300 余座各种规模的 CASS 污水处理厂正在运行或建造中 其主要原理是 把序批式活 性污泥法 SBR 的反应池沿长度方向分为两部分 前部为生物选择区也称预反应区 后部为主反应区 在反应区后部安装了可升降的撇水装置 曝气 沉淀等在同一池子 内周期循环运行 省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统 CASS 工艺简单 处理构筑物少 无二沉池和污泥回流系统 基建费用和运行费用较低 A A2 2O O 法 法 基建费用低 具有较好的脱氮除磷效果 具有改善污泥的性能 减少污泥 的排放量 具有提高对难降解生物有机物的去除效果 运转效果稳定 技术成熟 运 精品文档 12 12欢迎下载 行稳妥可靠 管理运行简单 运行费用低 但处理构筑物较多 需增加内回流系统 经过以上三个工艺的比较 根据污水水源水质情况和处理后水质要求 该污水厂 处理工艺采用氧化沟氧化沟工艺 该工艺具有以下特点 1 氧化沟工艺流程简单 构筑物少 运行管理方便 2 可不设置沉淀池 也可使氧化沟与二沉池合建 如交替工作氧化沟 省去污 泥回流装置 3 氧化沟独特的水流状态 有利于活性污泥的生物凝聚作用 而且可以将其区分 为富氧区 缺氧区 用以进行硝化和反硝化 取得脱氮效果 3 3 33 3 3 工艺流程的确定工艺流程的确定 通过对比分析 设计氧化沟氧化沟工艺 为了使生活污水达到理想的处理效果 必须对 生活污水进行预处理 比如生活污水常常含有一些垃圾杂物 这就需要利用机械格栅 来拦截 颗粒较大的砂子杂物可以在沉砂池沉降到池底 粒径较小的可以通过砂水分 离器来排除等等 因此 设置了格栅 污水提升泵房 旋流沉砂池 配水井等构筑物 以利于后续生化反应的进行 3 43 4 污水处理构筑物的计算及说明污水处理构筑物的计算及说明 3 4 13 4 1 格栅格栅 本设计在水泵前设置粗格栅 在水泵后设置细格栅 前后格栅均选择两组单独设 置的格栅 一 粗格栅的计算 1 设计参数 设计中选择二组格栅 N 2 组 每组格栅单独设置 用连接管连接 正常运行时关 闭 事故检修时打开 每组格栅的设计流量 smQ 5655 0 131 1 2 1 2 1 3 max 1 采用机械清除 格栅栅条间隙宽度机械清除时宜为 16 25mm 取 25mm 2 污水过栅流速宜采用 0 6 1 0m s 取 1 0m s 精品文档 13 13欢迎下载 3 格栅前渠道内的水速一般采用 0 4 0 9m s 取 0 8m s 4 机械清除格栅的安装角度宜为 60 90 取 75 5 格栅工作平台两侧边道宽度宜采用 0 7 1 0m 取 0 8m 6 工作平台正面过道宽度 采用机械清除时不应小于 1 5m 7 通过格栅水头损失一般采用 0 08 0 15m 取 0 1m 8 进水渠道渐宽处角度一般采用 10 30 取 20 9 栅前渠道超高一般采用 0 3 0 5m 取 0 3m 10 每日设 1000污水的栅渣量 一般采用 0 04 0 06 污水 取 0 05 3 m 3 m 3 10 3 m 污水 3 m 3 10 3 m 11 采用带式输送机输送 2 设计计算 1 栅条的间隙数 Nbhv Q n sin 式中 n 格栅栅条间隙数 个 Q 设计流量 m s 格栅倾角 N 设计的格栅组 组 b 格栅栅条间隙 m h 格栅栅前水深 m v 格栅过栅流速 m s 设栅前水深h 0 80m 过栅流速v 1 0m s 栅条间隙宽度b 0 025m 格栅倾角 75 栅条的间隙数 28 0 180 0 025 0 75sin5655 0 n 2 栅槽宽度 bnSB 1n 精品文档 14 14欢迎下载 式中 B 格栅槽宽度 m S 每条格栅条宽度 m 设栅条宽度S 0 01m 栅槽宽度一般比格栅宽 0 2 0 3m 取 0 3m 栅槽宽度 mbnnSB27 1 3 028025 0 128 01 0 1 3 进水渠道渐宽部分的长度 1 1 1 2 tg BB l 式中 l1 进水渠道渐宽部分的长度 m B1 进水明渠宽度 m 渐宽处角度 1 设进水渠宽 1 0m 其渐宽部分展开角度 则 1 B 20 1 m234 0 202 1 127 1 2 1 1 1 tgtg BB l 4 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 m l l117 0 2 234 0 2 1 2 式中 l2 进水渠道渐宽部分的长度 m 渐宽处角度 设渐窄角度与渐宽角度相同 2 m23 0 20tg2 1 127 1 2 2 1 2 tg BB l 5 通过格栅的水头损失 sin 2 2 3 4 1 g v b S kh 式中 h1 水头损失 m 格栅条阻力系数 k 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数 一般采用 k 3 设栅条断面为锐边矩形断面 格栅条的阻力系数 2 42 则通过格栅的水头损失 精品文档 15 15欢迎下载 m g h10 0 75sin 2 0 1 025 0 01 0 42 2 3 2 3 4 1 6 栅后槽总高度 21 hhhH 式中 H 栅后明渠的总高度 m h2 明渠超高 m 一般采用 0 3 0 5 m 设栅前渠道超高 栅后槽总高度 mh3 0 2 mhhhH20 1 3 010 0 80 0 21 7 栅槽总长度 tg H llL 1 21 0 15 0 式中 L 格栅槽总长度 m H1 格栅明渠的深度 m 21 hhH m15 2 75 3 080 0 0 15 0117 0 235 0 tg L 8 每日栅渣量 Z K WQ W 1000 86400 1max 式中 W 每日栅渣量 m3 d W1 每日每 103 m3污水的栅渣量 m3 103 m3污水 一般采用 0 04 0 06m3 103 m3污水 本设计取 0 05 m3 103 m3污水 0 2m3 d 宜采用机械格栅清渣dmW 37 3 45 1 1000 05 0 131 1 86400 3 为了方便污水处理厂的运营管理 每两天清除一次栅渣 采用皮带输送机输送栅 渣 机械栅渣打包机将栅渣打包 汽车运走 二 细格栅的计算 精品文档 16 16欢迎下载 1 设计参数 设计中选择二组格栅 N 2 组 每组格栅单独设置 用连接管连接 正常运行时关 闭 事故检修时打开 每组格栅的设计流量 smQ 5655 0 131 1 2 1 2 1 3 max 1 细格栅栅条间隙宽度宜为 1 5 10mm 取 10mm 2 污水过栅流速宜采用 0 6 1 0m s 取 1 0m s 3 格栅前渠道内的水速一般采用 0 4 0 9m s 取 0 8m s 4 格栅的安装角度宜为 60 90 取 75 5 通过格栅水头损失一般采用 0 08 0 15m 取 0 1m 6 进水渠道渐宽处角度一般采用 10 30 取 20 7 栅前渠道超高一般采用 0 3 0 5m 取 0 3m 8 每日设 1000污水的栅渣量 一般采用 0 04 0 06 污水 取 0 04 3 m 3 m 3 10 3 m 污水 3 m 3 10 3 m 9 采用带式输送机输送 2 设计计算 1 栅条的间隙数 Nbhv Q n sin 式中 n 格栅栅条间隙数 个 062 Q 设计流量 m s 格栅倾角 n 设计的格栅组 组 b 格栅栅条间隙 m h 格栅栅前水深 m v 格栅过栅流速 m s 设栅前水深h 0 80m 过栅流速v 1 0m s 栅条间隙宽度b 0 01m 格栅倾角 75 栅条的间隙数 精品文档 17 17欢迎下载 70 0 180 0 01 0 75sin5655 0 n 2 栅槽宽度 bnSB 1n 式中 B 格栅槽宽度 m S 每条格栅条宽度 m 设栅条宽度S 0 01m 栅槽宽度一般比格栅宽 0 2 0 3m 取 0 3m 栅槽宽度 mbnnSB69 1 3 07001 0 170 01 0 1 3 进水渠道渐宽部分的长度 1 1 1 2 tg BB l 式中 l1 进水渠道渐宽部分的长度 m B1 进水明渠宽度 m 渐宽处角度 1 设进水渠宽 1 5m 其渐宽部分展开角度 则 1 B 20 1 m26 0 202 5 169 1 2 1 1 1 tgtg BB l 4 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2 1 2 l l 式中 l2 进水渠道渐宽部分的长度 m 渐宽处角度 设渐窄角度与渐宽角度相同 2 m l l13 0 2 26 0 2 1 2 5 通过格栅的水头损失 sin 2 2 3 4 1 g v b S kh 式中 h1 水头损失 m 精品文档 18 18欢迎下载 格栅条阻力系数 k 格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数 一般采用 k 3 设栅条断面为锐边矩形断面 格栅条的阻力系数 2 42 则通过格栅的水头损失 m g h34 0 75sin 2 0 1 01 0 01 0 42 2 3 2 3 4 1 6 栅后槽总高度 21 hhhH 式中 H 栅后明渠的总高度 m h2 明渠超高 m 一般采用 0 3 0 5 m 设栅前渠道超高 栅后槽总高度 mh3 0 2 mhhhH44 1 3 034 0 80 0 21 7 栅槽总长度 tg H llL 1 21 0 15 0 式中 L 格栅槽总长度 m H1 格栅明渠的深度 m 21 hhH m18 2 75 3 080 0 0 15 013 0 26 0 tg L 8 每日栅渣量 z K WQ W 1000 86400 1max 式中 W 每日栅渣量 m3 d W1 每日每 103 m3污水的栅渣量 m3 103 m3污水 一般采用 0 04 0 06m3 103 m3污水 本设计取 0 04 m3 103 m3污水 0 2m3 d 宜采用机械格栅清渣dmW 70 2 45 1 1000 04 0 131 1 86400 3 为了方便污水处理厂的运营管理 每两天清除一次栅渣 采用皮带输送机输送栅 精品文档 19 19欢迎下载 渣 机械栅渣打包机将栅渣打包 汽车运走 3 4 23 4 2 污水提升泵房污水提升泵房 为运行方便 采用自灌式泵房 自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站 它的优 点是 启动及时可靠 管理方便 选用矩形泵房 集水池和机器间合建 前后设置 来水管直接经进水闸门 格栅流入集水池 经机器间的泵提升污水进入出水井 然后 依靠重力自流输送至各处理构筑物 1 污水厂进水管 根据设计规范规定 污水进入处理构筑物前的流速应控制在 0 6 1 0m s 设计中 取 v 0 9m s 所以 AvQ 式中 污水设计流量 Qsm 3 污水流速 m s v 管径面积 m2 A 取 D 1100mmm v Q D054 1 9 0 786 0 44 2 集水井工艺设计 本设计采用 4 台污水泵 3 用 1 备 则每台污水泵的设计流量为 sLQ 262 3 786 0 1 根据室外排水设计规范 5 3 1 集水池的容积 应根据设计流量 水泵能力和水 泵工作情况等因素确定 并应符合下列要求 污水泵站集水池的容积 不应小于最大 一台水泵 5min 的出水量 本设计采用 5min 则集水池容积为 取集水池容积为 80m3 3 1 6 78605262 0 mtQV 取集水池有效水深为 2 0m 则集水池面积为 集水池保护水深为 2 40 0 2 80 mF 实际水深为 2 8m m8 0 3 选泵 选用 500QW2600 15 160 潜水排污泵 4 台 三用一备 该泵的规格性能见表 3 1 精品文档 20 20欢迎下载 表 3 1 泵的规格性能表 3 4 33 4 3 旋流沉砂池旋流沉砂池 沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同 使大颗粒的砂粒 石子 煤渣等无 机颗粒沉降 以去除相对密度较大的无机颗粒 常用的沉砂池有平流沉砂池 曝气沉 砂池 竖流式沉砂池 涡流式沉砂池和多尔沉砂池 这几种沉砂池各有其优点 但是 在实际工程中一般多采用旋流沉砂池 本设计中采用旋流沉砂池 同时采用机械方法 除砂 旋流沉砂池是利用水力涡流 使泥沙和有机物分开 已达到除沙目的 1 设计参数 1 最高时流量的停留时间不应小于 30s 2 设计水力表面负荷不大于 200m3 m2 h 3 沉砂区有效水深 1 0 2 0m 池径与池深比宜为 2 0 2 5 4 池中应设立式桨叶分离机 5 清除沉砂的间隔时间一般采用 1 2d 取 1d 6 城市污水沉砂量一般采用 30 m3 106 m3 7 沉砂斗下底直径一般采用 0 4 0 6m 8 沉砂池超高一般采用 0 3 0 5m 9 进水流速一般采用 0 6 1 2m s 2 设计计算 1 旋流沉砂池 N 2 组 分别与格栅连接 每组沉砂池设计流量 smQ 5655 0 3 2 规格选择 查表 选择直径 3 65 的旋流沉砂池 各部分尺寸见表 1 表 1 旋流沉砂池尺寸 设计水量 m3 h 2035 8 沉砂区底坡降 G m 0 60 型 号 流量 3 hm 扬程 m 转速 r min 功率 kW 效率 出口直径 mm 350QW1500 15 1601500159909082 1350 精品文档 21 21欢迎下载 沉砂区直径 A m 3 65 进水渠水深 H m 0 65 贮砂区直径 B m 1 52 沉砂区水深 J m 1 10 进水渠宽度 C m 0 72 超高 K m 0 35 出水渠宽度 D m 1 52 沉砂区深度 L m 1 45 锥斗底径 E m 0 46 驱动机构 W 0 75 贮砂区深度 F m 2 03 浆板转速 N min 14 3 参数校核 表面负荷 6 194 65 3 8 203544 23 22 hmm A Q q D 停留时间 a 沉砂区体积 V 322 2 22 2 8 14 52 152 1 65 365 3 12 6 0 4 1 165 3 124 mBABA GJA V b 停留时间 HRT s Q V HRT D 2 26 8 2035 8 14 36003600 c 参数调整 停留时间不足 沉砂区水深 J 调整为 1 45m 则 322 2 22 2 5 18 52 1 52 1 65 3 65 3 12 6 0 4 45 1 65 3 124 mBABA GJA V s Q V HRT D 7 32 8 2035 5 18 36003600 进水渠流速 v1 sm CH Q v D 21 1 65 0 72 0 3600 8 2035 3600 1 出水渠流速 v2 sm DH Q v D 57 0 65 052 1 3600 8 2035 3600 2 3 4 43 4 4 配水井配水井 1 设计参数 精品文档 22 22欢迎下载 设计日平均流量 Q 67910 4m3 d 设计流量时变化系数为 Kz 1 45 设计最大污水 量为 Qmax 1 131m3 s 沉砂池出水进入配水井 污水在配水井内进行平均分配 然后分 别进入两组厌氧池中 本设计布置一座配水井 水力停留时间 t 2min 2 设计计算 1 配水井内中心管直径 2 1 4 v Q D 式中 v2 配水井内中心管上升流速 m s 一般采用 v2 0 6m s 设计中取 v2 0 6m s 取 1 3mmD29 1 6 0 786 0 4 1 2 配水井内径 2 1 3 4 D v Q D 式中 v3 配水井内污水流速 m s 一般取 v3 0 2 0 4m s 设计中取 v3 0 2m s 取 3m mD6 23 1 2 0 786 0 4 2 3 配水井的有效容积 V Qmax t 1 131 120 135 72m3 则配水井的有效水深m R V A V h8 4 0 3 72 135 22 式中 A 配水井过水断面面积 m2 4 取配水超高 h1 0 2m 配水井总高 H h h1 4 8 0 2 5 0m 式中 H 配水井总高 m h 配水井有效水深 m h1 配水井超高 3 4 53 4 5 交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟 1 工艺特点 交替工作式氧化沟系统没有单独设置反硝化区 通过在运行过程中设置停曝期来 进行反硝化 从而获得较高的氮去除率 精品文档 23 23欢迎下载 三沟式氧化沟是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行 3 个氧化沟之 间相互双双连通 两侧氧化沟可起曝气和沉淀双重作用 中间氧化沟一直为曝气池 原污水交替地进入两侧氧化沟 处理水则相应地从作为沉淀池的两侧氧化沟中流出 这样提高了曝气设备的利用率 可达 58 另外也有利于生物脱氮 三沟式氧化沟基 本运行方式大体分为 6 个阶段 工作周期为 8h 通过控制系统自动控制进 出水方向 溢流堰的升降以及曝气设备的开动和停止 三沟式氧化沟是一个 A O 兼氧 好氧 活性污泥系统 可以完成有机物的降解和 硝化反硝化过程 能取得良好的 BOD5液回流 运行费用大大降低 处理流程简单 省 去二沉池 管理方便 基建费用低 占地少 其最大缺点是设备利用率低去除效果 依靠三池工作状态的转换 可以免除污泥回流和混合 2 设计参数及设备 交替工作式氧化沟混合液悬浮固体浓度 MLSS 一般为 3500 4000 污泥负荷一般取 0 05 0 1kgBOD kgMLVSS 考虑脱氮和污泥稳定化时 停留时间 12 24 氧化沟有效水深一般取 3 5 无论是 型还是 型 每条沟容积一般相等 污泥龄一般为 20 30 曝气设备采用曝气转刷 直径一般为 700mm 和 1000mm 两种 转速为 70 左右 浸深 0 15 0 3 充氧能力为 9 6kg KW 转刷有效长度最长可达 每圈刷片分为 6 片或 12 片两种 每米约 圈 对于 型氧化沟 两侧边沟配置一定数量的潜水推进器 已知条件 设计流量 97718 4m3 d 表 1 城市污水水质表 单位 mg L 指标CODCrBOD5SSTNNH3 N有机氮TP有机磷无机磷 数夏季水温 25 冬季水温 15 常年平均水温 20 排放标准执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 B 排 精品文档 24 24欢迎下载 放标准 其主要水质指标应达到下列要求 表 2 出水水质标准 单位 mg L 指标CODCrBOD5SSTNNH3 NTP 大肠杆菌数 个 L 数值60 020 020 020 08 01 0104 4 设计计算 1 去除 BOD5 氧化沟出水溶解性 BOD5浓度 S lmgeeSS SS VSS SS 41 6 1 207 042 1 20 1 42 1 523 0 523 0 0 出水 好氧区容积 V1 好氧区容积计算采用动力学计算方法 30 1 4 35541 20055 0 15 2 00641 0 18 0 4 977182055 0 1 m KX SSQY V cdV C 好氧区水力停留时间 t h Q V t73 8 4 97718 4 35541 1 1 剩余污泥量 X 3 4625 1 1 dkgQXQX K Y SQX e cd 每去除 1kgBOD5产生的干污泥量 5 0 296 0 02 018 0 4 97718 3 4625 kgBODkg SSQ X e 2 脱氮 需氧化的氨氮量 N1 氧化沟产生的剩余污泥中含氮量 12 4 则用于生物合成 的总氮量 lmgN 64 5 4 97718 1000 7 4442124 0 0 需要氧化的 NH3 N 量 lmgNNNHTKNN 36 26 031 生物合成所需氮出水进水 精品文档 25 25欢迎下载 脱氮量 lmgNTNTKNNr 36 14 0 生物合成所需氮出水进水 碱度平衡 硝化反应需要保持一定碱度 一般认为 剩余碱度达到 100mg l 以 CaCO3计 即可保持 pH7 2 生物反应能够正常进行 每氧化 需要消耗 7 14mg 碱度 每氧化产生 0 1mg 碱度 每还原NmgNO 3 1 5 1mgBOD 产生 3 57mg 碱度 NmgNO 3 1 剩余碱度 1ALK S产生碱度氧化反硝化产生碱度硝化消耗碱度原水碱度 5 BOD lmg 15641 6 1801 059 1557 3 59 2714 7 280 此值可以保持 pH7 2 硝化和反硝化反应能够正常进行 脱氮所需的容积 V2 脱氮速率 20 20 08 1 t dntdn qq 15 kgMLVSSNNOkgqq t dntdn 028 008 1 041 0 08 1 3 201520 20 还原的 脱氮所需的容积 3 2 2 20046 2500028 0 36 14 4 97718 m Xq QN V vdn r 脱氮水力停留时间 2 t h Q V t92 4 4 97718 20046 2 2 3 氧化沟总容积 V 及水力停留时间 t 3 21 6 55587 2 20046 4 35541mVVV h Q V t65 13 4 97718 6 55587 校核污泥负荷 dkgMLVSSkgBOD VX SSQ N v e 11 0 6 555875 2 2 018 0 4 97718 5 0 4 需氧量计算 设计需要量 精品文档 26 26欢迎下载 耗氧量 剩NNHBODBODAOR u 35 去除的需氧量剩余污泥中需氧量去除 余污泥的耗氧量 脱氮产氧量NNH 3 需氧量 BOD 1 D 374465 2 4 9771812 0 16 0 4 9771852 0 0 1 dkgVXbSSQaD ve 剩余污泥中的需氧量 用于生物合成的那部分需氧量 BOD 2 DBOD dkgXD 6309 7 444242 1 42 1 12 每硝化 的需要量 则去除需要消耗 3323 6 41DNNHkgONkgNH 出水 dkg Q NNHTKND 14384 1000 4 97718 8406 4 1000 6 4 33 剩余污泥中的耗氧量 NNH 34 D 氧化沟剩余污泥污泥含氧率dkgXD 25347 4442 4 126 46 4 14 每还原 522 86 2 1DkgOkgN则脱氮产氧量产生 dkgD 4013 1000 4 97718 36 146 46 4 5 脱氧量 总需氧量 dkgDDDDDAOR 38974 54321 考虑安全系数 则4 1 dkgAOR 6 54563389744 1 每去除 52 0 5 49 3 16 0 4 97718 6 54563 1kgBODkgO SSQ AOR kgBOD e 的需氧量 标准转态下需氧量SOR dkg CC CAOR SOR T S S 87707 024 1 238 8 195 0 85 0 17 9 6 54563 024 1 520 20 20 52 0 5 61 5 16 0 4 97718 87707 1kgBODkgO SSQ AOR kgBOD e 的标准需氧量每去除 氧化沟尺寸 5 设氧化沟 座 工艺反应的有效系数 单座氧化沟有效容积58 0 a f 单 V 精品文档 27 27欢迎下载 3 31947 58 0 3 6 55587 3 m f V V a 单 三组沟道采用相同的容积 则每组单沟容积 单沟 V 3 10649 3 31947 3 m V V 单 单沟 每组沟道单沟宽度 有效水深 超高为 中间分隔墙厚度mB17 mh0 4 m5 0 mb25 0 每组沟道面积 2 2662 0 4 10649 m h V A 单沟 弯道部分的面积 2 22 1 3 921 2 25 0 17 2 25 0 mBA 直线段部分面积 2 12 7 1740 3 9212662mAAA 直线段长度 mm B A L52 2 51 172 7 1740 2 2 取 进水管和出水管 6 进出水管流量 377 0 8 32572 3 4 97718 3 3 1 smdm Q Q 管道流速 管径smv 0 1 mmm v Q D70069 0 0 1 377 0 44 取 校核管道流速sm D Q v 98 0 4 2 出水堰及出水竖井 7 出水堰 出水堰计算按薄壁堰来考虑 2 3 86 1 bHQ 式中堰上水头 H 取 0 3m 则 m H Q b39 03 0 86 1 377 0 86 1 5 1 2 3 出水堰分三组 每组宽度m b b13 3 1 出水竖井 考虑可调式出水堰安转要求 在堰两边各留 0 3m 的操作距离 出水竖井长 mL 6 131323 0 出水竖井宽 B 1 4m 满足安转需要 则出水竖井平面尺 精品文档 28 28欢迎下载 2 04 194 1 6 13mBL 8 设备选择 转刷曝气机 单座氧化沟需氧量 1 SOR 1218 3 87707 21 hkgO n SOR SOR 采用直径的转刷曝气机 充氧能力为 8 3 单台转刷曝mmD1000 2 hmkgO 气机有效长度为 9m 动力效率为 1 98 2 hkWkgO 转刷曝气机有效长度 取mm SOR L147 7 146 3 8 1218 3 8 1 所需曝气转刷台数 中间 6 台 两侧边沟各 5 台 台 16 9 147 n 单台转刷所需轴功率 hkW SOR N 4 38 1698 1 1218 1698 1 1 1 单台转刷所需电动机功率 hkWN 7 42 潜水推进器 两侧边沟各设两台潜水推进器 共 4 台 每台电机功率 N 3kW 电动可调旋转堰门 氧化沟两个边沟设电动可调旋转堰门 3 台 共 6 台 堰门 宽度 4m 可调高度 0 3m 电机功率 0 55 kW 3 4 63 4 6 消毒设施计算消毒设施计算 污水经过以上构筑物处理后 虽然水