某污水处理工程课程设计--secret

目 录 设计任务书设计任务书 设计说明与计算书设计说明与计算书 第一章第一章 设计资料的确定及污水 污泥处理工艺的选设计资料的确定及污水 污泥处理工艺的选 择择 2 第一节 设计流量的确定 2 第二节 污水 污泥的处理工艺流程确定 2 第二章第二章 污水处理污水处理构筑物的设计与计算构筑物的设计与计算 4 第一节 泵前中格栅设计计算 4 第二节 污水提升泵房设计计算 7 第三节 泵后细格栅设计计算 8 第四节 沉砂池设计与计算 10 第五节 辐流式初沉池设计计算 13 第六节 传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算 16 第七节 向心辐流式二沉池设计计算 19 第八节 计量槽设计与计算 22 第三章第三章 污泥处理污泥处理构筑物的设计与计算构筑物的设计与计算 24 第一节 污泥量计算 24 第二节 污泥泵房设计计算 24 第三节 污泥重力浓缩池设计计算 25 第四节 贮泥池设计计算 27 第五节 污泥厌氧消化池设计计算 28 第六节 机械脱水间设计计算 29 第四章第四章 污水处理厂的平面布置污水处理厂的平面布置 30 第五章第五章 污水厂的高程布置污水厂的高程布置 31 第一节 高程控制点的确定 31 第二节 各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 31 第三节 污水处理系统高程计算 32 第四节 污泥处理系统高程计算 33 设计体会 35 参考文献 36 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 1 页 共 40 页 附 设计图纸附 设计图纸 设设 计计 说说 明明 与与 计计 算算 书书 第一章第一章 设计资料的确定及污水 污泥处理工艺的选择设计资料的确定及污水 污泥处理工艺的选择 第一节第一节 设计流量的确定设计流量的确定 1 平均日流量 平均日流量为 Qa 2 5 8 2 104 m3 d 7 50 万 m3 d 2 最大日流量 污水日变化系数取 K日 1 20 而 Qd K日 Qa 则有 最大日流量 Qd K日 Qa 1 20 7 50 9 万 m3 d 3 最大日最大时流量 设计最大流量 时变化系数取 K时 1 08 而 Qh K时 Qd 24 则有 最大日最大时流量 Qh K时 Qd 24 1 08 9 24 0 405 万 m3 h 第二节第二节 污水 污泥的处理工艺流程确定污水 污泥的处理工艺流程确定 1 1 进水水质进水水质 根据原始资料 污水处理厂的设计进水水质见下表 城市污水处理厂设计进水水质 单位 mg L CODcrBOD5SS NH3 N磷酸盐 进水 150 220150 220200 32015 406 8 9 4 出水 60 20 20 本工程设计中氮 磷的去除不作要求 其他各项指标均应达到 城镇污 水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中的一级 B 标准 即要求出水 BOD5 降至 20mg L 以下 CODCr降至 60mg L 以下 SS 降至 20mg L 以下 经分析 原污水各项指标均不是很高 采用传统的城镇污水处理工艺即可达 到处理要求 2 2 污水 污泥处理工艺的确定 污水 污泥处理工艺的确定 2 12 1 污水处污水处 理工艺选择理工艺选择 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 2 页 共 40 页 根据该地区污水水质特征 污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求 主 要的去除目的是 BOD5 CODCr和 SS 本设计采用传统活性污泥法生物处理 曝气池采用传统的推流式曝气池 工作原理 1 流入工序 原污水从曝气池首端进入 由二沉池回流的回流污泥也 同步注入 2 曝气反应工序 压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置 成为气泡弥散逸出 在气液界面把氧气溶入水中 污水和回流污泥形成的混 合溶液在池内呈推流形式流动至池的末端 3 沉淀工艺 处理后的污水和活性污泥在二沉池内分离 4 排放工序 处理后的部分污泥作为剩余污泥排除系统进行污泥处理 另一部份活性污泥则回流到进水端 特点 污水处理效果好 BOD5去除率可达到 90 以上 通过对运行方式的调节 可进行除磷脱氮反应 不易发生污泥膨胀 曝气池容积大 占地规模大 基建费用高 2 22 2 污泥处理工艺方案污泥处理工艺方案 2 2 1 污泥的处理要求 污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥 有机物含量较高且不稳 定 易腐化 并含有寄生虫卵 若不妥善处理和处置 将造成二次污染 污泥处理要求如下 减少有机物 使污泥稳定化 减少 污泥体积 降低污泥后 续处置费用 减少 污泥中有毒 物质 利用 污泥中有用 物质 化害 为利 教师批阅 教师批阅 进水 中 格 栅 污水提 升泵房 细 格 栅 平流式 沉砂池 辐流式 初沉池 计 量 槽 向心辐流 式二沉池 传统活性 污泥曝气池 出水 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 3 页 共 40 页 因选用生物脱氮除磷工艺 故应避免磷的二次污染 2 2 2 常用污泥处理的工艺流程 1 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 最终处置 2 生污泥 浓缩 机械脱水 最终处置 3 生污泥 浓缩 消化 机械脱水 干燥焚烧 最终处置 4 生污泥 浓缩 自然干化 堆肥 农田 由于该工艺选用传统活性污泥法 污泥较多 不稳定 且污水中重金属 含量较多 不易采用农田处置方式 干燥焚烧方式没有必要 因此综合比较 各处理工艺选用 生污泥 重力浓缩 厌氧消化 机械脱水 最终处置 如 下图 其中污泥浓缩 机械脱水污泥含水率能达到80 以下 3 3 处理构筑物选择处理构筑物选择 污水处理构筑物形式多样 在选择时 应根据其适应条件和所在城市应 用情况选择 选用平流沉砂池 普通辐流式初沉淀池 传统活性污泥法鼓风 曝气 向心辐流式二沉池 巴氏计量槽 污泥泵房 竖流式污泥浓缩池 正 方形贮泥池 固定盖式消 化池 采用 带式压滤机 进行污泥脱 水 第第 二章二章 污水处污水处 理理构筑构筑 物的设物的设 计与计计与计 算算 第第 一节一节 泵泵 前中格栅前中格栅 设计计算设计计算 中格栅 用以截留水 中的较大悬 浮物或漂浮 物 以减轻 后续处理构 筑物的负荷 用来去除那 些可能堵塞 水泵机组驻 初沉 池污泥 贮泥池 厌氧 消化池 重力 浓缩池 机 械 脱 水 二沉 池污泥 泥饼 外运 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 4 页 共 40 页 管道阀门的较粗大的悬浮物 并保证后续处理设施能正常运行的装置 1 1 格栅的设计要求格栅的设计要求 1 水泵处理系统前格栅栅条间隙 应符合下列要求 1 人工清除 25 40mm 2 机械清除 16 25mm 3 最大间隙 40mm 2 过栅流速一般采用 0 6 1 0m s 教师批阅 教师批阅 3 格栅 倾角一般用 450 750 机 械格栅倾角 一般为 600 700 4 格栅 前渠道内的 水流速度一 般采用 0 4 0 9m s 5 栅渣 量与地区的 特点 格栅 间隙的大小 污水量以及 下水道系统 的类型等因 素有关 在 无当地运行 资料时 可 采用 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 5 页 共 40 页 1 格栅间隙 16 25mm 适用于0 10 0 05m3 栅渣 103m3污水 2 格栅间隙 30 50mm 适用于 0 03 0 01m3 栅渣 103m3污水 6 通过格栅的水头损失一般采用 0 08 0 15m 图1 中格栅计算草图 栅条工作平台 进 水 1 2 格栅尺寸计算格栅尺寸计算 设计参数确定 设计流量 Q1 0 565m3 s 设计 2 组格栅 以最高日最高时流量计算 栅前流速 v1 0 7m s 过栅流速 v2 0 9m s 渣条宽度 s 0 01m 格栅间隙 e 0 02m 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 w1 0 05m3栅渣 103m3污水 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的 1 确定格栅前水深 根据最优水力断面公式计算得 2 1 2 1 1 vB Q 栅前槽宽 1 27m 则栅前水深 1 1 1 2Q B v 20 565 0 7 1 1 27 0 64 22 B hm 教师批阅 教师批阅 2 栅条间 隙数 1 2 sin0 565sin60 45 6 0 020 640 9 Q n ehv 取 n 46 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 6 页 共 40 页 3 栅槽有效宽度 B0 s n 1 en 0 01 46 1 0 02 46 1 37m 考虑 0 4m 隔墙 B 2B0 0 4 3 14m 4 进水渠道渐宽部分长度 进水渠宽 max 1 1 13 2 52 0 70 64 Q Bm v h 1 1 3 142 52 0 85 2tan2tan20 BB Lm 其中 1为进水渠展开角 取 1 20 5 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 1 2 0 85 0 43 22 L Lm 6 过栅水头损失 h1 设栅条断面为锐边矩形截面 取 k 3 则通过格栅的水头损失 422 2 3 10 0 010 9 sin32 42 sin600 103 20 0229 81 v hkhkm g 其中 4 3 s e h0 水头损失 k 系数 格栅受污物堵塞后 水头损失增加倍数 取 k 3 阻力系数 与栅条断面形状有关 当为矩形断面时 2 42 7 栅后槽总高度 H 本设计取栅前渠道超高 h2 0 3m 则栅前槽总高度 H1 h h2 0 64 0 3 0 94m H h h1 h2 0 64 0 103 0 3 1 04m 8 栅槽总长度 L L1 L2 0 5 1 0 0 64 0 30 tan 0 85 0 43 0 5 1 0 0 64 0 30 tan60 3 32m 9 每日栅渣量 在格栅间隙在 20mm 的情况下 每日栅渣量为 max 33 1 864001 13 0 05 86400 3 76 0 2 10001 30 1000 Z Q Wmdmd K 所以宜采用机械清渣 教师批阅 教师批阅 10 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 7 页 共 40 页 第二节第二节 污水提升泵房设计计算污水提升泵房设计计算 1 1 提升泵房设计说明提升泵房设计说明 本设计采用传统活性污泥法工艺系统 污水处理系统简单 只考虑一次 提升 污水经提升后入平流沉砂池 然后自流通过初沉池 曝气池 二沉池 及 最后由出水管道排入涪江 设计流量 Q 4050m3 h1130L s 1 泵房进水角度不大于 45 度 2 相邻两机组突出部分得间距 以及机组突出部分与墙壁的间距 应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸 并不得小于 0 8 如电动机 容量大于 55KW 时 则不得小于 1 0m 作为主要通道宽度不得小于 1 2m 3 泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式 尺寸为 15 m 12m 高 12m 地下埋深 7m 4 水泵为自灌式 进水总管 中格栅 吸水池最 底水位 图2 污水提升泵房计算草图 4 23 4 70 4 41 3 92 0 00 2 2 泵房设计计算泵房设计计算 各构筑物的水面标高和池底埋深计算见第五章的高程计算 污水提升前水位 61 2m 既泵站吸水池最底水位 提升后水位 71 92m 即细格栅前水面标高 所以 提升净扬程 Z 71 92 61 2 10 72m 水泵水头损失取 2m 安全水头取 2 m 从而需水泵扬程 H 15m 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 8 页 共 40 页 再根据设计流量 1 13m3 s 属于大流量低扬程的情形 考虑选用选用 5 台 350QW1200 18 90 型潜污泵 流量 1200m3 h 扬程 18m 转速 990r min 功率 90kw 四用一备 流量 33 max 1 13 0 281017 44 Q Qmmhs 集水池容积 考虑不小于一台泵 5min 的流量 3 1017 5584 75 6060 Q Wm 取有效水深 h 1 3m 则集水池面积为 2 84 75 65 2 1 3 W Am h 泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构 尺寸为 15 m 12m 泵房为半地下式 地下埋深 7m 水泵为自灌式 第三节第三节 泵后细格栅设计计算泵后细格栅设计计算 1 1 细格栅设计说明细格栅设计说明 污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池 细格栅用于进一步去除污水中较 小的颗粒悬浮 漂浮物 细格栅的设计和中格栅相似 2 2 设计参数确定 设计参数确定 已知参数 Q 75000m3 d Kp 1 3 Qmax 4050m3 h 1 13 m3 s 栅条净 间隙为 3 10mm 取 e 10mm 格栅安装倾角 600 过栅流速一般为 0 6 1 0m s 取 V 0 9m s 栅条断面为矩形 选用平面 A 型格栅 栅条宽度 S 0 01m 其渐宽部分展开角度为 200 设计流量 Q 1 13m3 s 1130L s 栅前流速 v1 0 7m s 过栅流速 v2 0 9m s 栅条宽度 s 0 01m 格栅间隙 e 10mm 栅前部分长度 0 5m 格栅倾角 60 单位栅渣量 1 0 10m3栅渣 103m3污水 计算草图如图 2 3 3 设计计算设计计算 污水由两根污水总管引入厂区 故细格栅设计两组 每组的设计流量为 Q 565 L s 0 565 m3 s 1 确定格栅前水深 根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽 2 11 1 2 B v Q 则栅前水深 1 1 1 220 565 1 27 0 7 Q Bm v 1 1 27 0 64 22 B hm 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 9 页 共 40 页 2 栅条间隙数91 3 取 n 92 1 2 sin0 565sin60 0 01 0 640 9 Q n ehv 3 栅槽有效宽度 B s n 1 en 0 01 92 1 0 01 92 1 83m 4 进水渠道渐宽部分长度 1 1 1 1 831 27 0 77 2tan2tan 20 BB Lm 其中 1为进水渠展开角 取 1 20 5 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 1 2 0 77 0 39 22 L Lm 6 过栅水头损失 h1 因栅条边为矩形截面 取 k 3 则 m g v kkhh26 0 60sin 81 9 2 9 0 01 0 01 0 42 2 3sin 2 2 3 4 2 01 其中 4 3 s e h0 计算水头损失 k 系数 格栅受污物堵塞后 水头损失增加倍数 取 k 3 阻力系数 与栅条断面形状有关 当为矩形断面时 2 42 7 栅后槽总高度 H 取栅前渠道超高 h2 0 3m 则栅前槽总高度 H1 h h2 0 64 0 3 0 94m 栅后槽总高度 H h h1 h2 0 64 0 26 0 3 1 20m 8 格栅总长度 L L1 L2 0 5 1 0 H1 tan 0 77 0 39 0 5 1 0 0 64 0 30 tan60 3 20m 9 每日栅渣量 m3 d 0 2m3 d 1 7 50 100 17 50 a Q 所以宜采用机械格栅清渣 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 10 页 共 40 页 第四节第四节 沉砂池设计计算沉砂池设计计算 1 1 沉砂池的选型 沉砂池的选型 沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0 2mm 密度2 65t m3的砂粒 以 保护管道 阀门等设施免受磨损和阻塞 沉砂池有平流式 竖流式 曝气式 和旋流式四种形式 由于旋流式沉砂池有占地小 能耗低 土建费用低的优 点 竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动 无机物颗粒借重力 沉于 池底 处理效果一般较差 区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气 使污水沿 池旋转前进 从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流 砂粒之间产生摩擦 作用 可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离 且不使细小悬浮物沉淀 便 于沉砂和有机物的分别处理和处置 平流式沉砂池具有构造简单 处理效果 好的优点 本设计采用平流式沉砂池 2 2 设计资料设计资料 1 沉砂池表面负荷200m3 m2h 水力停留时间40s 2 进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍 并不小于4 5 米 以创造平稳 的进水条件 3 进水渠道流速 在最大流量的40 80 的情况下为0 6 0 9m s 在最 小流量时大于0 15m s 但最大流量时不大于1 2m s 4 出水渠道与进水渠道的夹角大于270 度 以最大限度的延长水流在沉 砂池中的停留时间 达到有效除砂的目的 两种渠道均设在沉砂池的上部 以防止扰动砂子 5 出水渠道宽度为进水渠道的两倍 出水渠道的直线段要相当于出水渠 道的宽度 6 沉砂池前应设格栅 沉砂池下游设堰板 以便保持沉砂池内需要的水 位 计算草图如下页图计算草图如下页图 4 4 所示 所示 2 12 1 设计参数确定设计参数确定 设计流量 1130L s 设计 2 组池子 每组分为 2 格 每组设计流 max Q 量为 Q 565L s 0 565m3 L 设计流速 v 0 25m s 水力停留 时间 t 40s 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 11 页 共 40 页 2 22 2 池体池体设计计算设计计算 1 沉砂池长度 L vt 0 25 40 10m 2 水流断面面积 A Q v 0 565 0 30 1 88m2 3 沉砂池总宽度 设计 n 4 格 每格宽取 b 1 5m 0 6m 每组池总宽 B 2b 3 0m 4 有效水深 h2 A B 1 88 3 0 63m 介于 0 25 1m 之间 5 贮泥区所需容积 设计 T 2d 即考虑排泥间隔天数为 2 天 则每个沉 砂斗容积 4 3 1 55 7 50 1023 0 56 8 108 10 p Q TX Vm 每格 沉砂池设两 个沉砂斗 四格共有八 个沉砂斗 其中城 市污水沉砂 量 X 3m3 105m3 6 沉砂斗 各部分尺寸 及容积 设计斗 底宽 a1 0 50m 斗 壁与水平面 的倾角为 60 斗高 hd 1 0m 则 沉砂斗上口 宽 1 22 1 0 0 501 65 tan60tan60 d h aam 沉砂斗容积 教师批阅 教师批阅 L L3L2aL2L1 h3 hd h2h1 出出 出4 出出出出出出出出出出 出出 B1 DN200 闸阀 H1 B 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 12 页 共 40 页 2222 11 1 0 1 651 650 500 50 33 d h Vaaaa 1 27m3 大于 V1 0 56m3 符合要求 7 沉砂池高度 采用重力排砂 设计池底坡度为 0 06 坡向沉砂斗长度 2 2102 1 65 3 35 22 La Lm 则沉泥区高度为 h3 hd 0 06L2 1 0 0 06 3 35 1 20m 池总高度 H 设超高 h1 0 3m H h1 h2 h3 0 3 0 6 3 1 20 2 13 m 8 进水渐 宽部分长度 1 1 3 1 27 2 38 2tan202tan20 BB Lm 9 出水渐 窄部分长度 L3 L 1 2 38m 10 校核 最小流量时 的流速 min min 1min Q n A 最小 流量一般采 用即为 0 75Qa 则 min min 1min 0 750 868 0 69 0 15 1 1 88 2 Q m sm s n A 符合要求 11 进 水 渠 道 格栅的 出水通过 DN1200mm 的管道送 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 13 页 共 40 页 入沉砂池的进水渠道 然后向两 侧配水进入进水渠道 污水在渠道内的流速为 1 11 0 565 0 75 1 50 5 Q vm s BH 式中 B1 进水渠道宽度 m 本设计取1 5m H1 进水渠道水深 m 本设计取0 5m 12 出水管道 出水采用薄壁出水堰跌落出水 出水堰可保证沉砂池内水位标高恒 定 堰上水头为 m 22 1 33 0 565 0 23 220 4 1 529 8 Q H mbg 教师批阅 教师批阅 式中 m 流量 系数 一 般采用 0 4 0 5 本设计取 0 4 13 排 砂管道 本设 计采用沉 砂池底部 管道排砂 排砂管道 管径 DN 200mm 第五节第五节 辐辐 流流 式式 初初 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 14 页 共 40 页 沉池设计计算沉池设计计算 辐流式初沉池拟采用中心进水 沿中心管四周花墙出水 污水由池中 心向池四周辐射流动 流速由大变小 水中悬浮物流动中在重力作用下沉降 至沉淀池底部 然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走 澄清水从池周溢流入 出水渠 辐流沉淀池由进水装置 中心管 穿孔花墙 沉淀区 出水装置 污泥斗及排泥装置组成 本设计选择四组辐流式沉淀池 每组设计流量为 0 28m3 s 从沉砂池流 出来的污水进入集配水井 经过集配水井分配流量后流入辐流沉淀池 计算草图如图 5 1 沉淀部分水面面积 表面负荷一般采用 1 5 3 0 本设计取 2 0 沉 32 mmh q 32 mmh 淀池座数 n 4 2 36001 13 3600 508 5 42 Q Fm nq r1 R i 0 05 r2 h1 h2 h3 h4 h5 图5 辐流式沉淀池计算草图 2 池子直径 D D 取 26m 2 4508 5 25 45m 3 沉淀部分有效水深 设沉淀时间 t 2h 有效水深 h2 qt 2 2 4m 教师批阅 教师批阅 4 沉淀部分 有效容积 Q t QH n 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 15 页 共 40 页 3 97200 22025 244 m 5 污泥部分所需的容积 设进水悬浮物浓度 C0为 0 24kg m3 出水悬浮物浓度 C1以进水的 50 计 初沉池污泥含水率 p0 97 污泥容重取 r 1000kg m3 取贮泥时间 T 4h 污 泥部分所需的容积 V Q C0 C1 T 100 100 p0 3 97200 0 240 12 4 100 64 8 100024 10097 m 则每个沉淀池污泥所需的容积为 16 2m3 6 污泥斗容积 设污泥斗上部半径 r1 2m 污泥斗下部半径 r2 1m 倾角取 60 则 污泥斗高度 h5 r2 r1 tg 2 1 tg60 1 73m 污泥斗容积 V1 r12 r2r1 r22 22 2 1 12 h5 3 3 14 1 73 3 12 68m3 7 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 池底坡度采用 0 05 0 10 本设计径向坡度 i 0 05 则圆锥体的高度为 h4 R r1 i 13 2 0 05 0 55m 圆锥体部分污泥容积 V2 R2 Rr1 r12 h4 3 223 3 140 55 131322 114 56 3 m 污泥总体积 V V1 V2 12 68 114 56 127 24 m3 16 2m3 满足要求 8 沉淀池总高度 设沉淀池超高 h1 0 3m 缓冲层高 h3 0 5m 沉淀池总高度 H h1 h2 h3 h4 h5 0 3 4 0 5 0 55 1 73 7 08 m 9 沉淀池池边高度 H h1 h2 h3 0 3 4 0 5 4 8 m 10 径深比 D h2 26 4 6 5 符合要求 11 进水集配水井 辐流沉淀池分为二组 在沉淀池进水端设集配水井 污水在集配水井中 部的配水井 平均分配 然后流进每 组沉淀池 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 16 页 共 40 页 配水井中心管径 2 2 44 1 13 1 43 0 7 Q Dm v 式中 v2 配水井内中心管上升流速 m s 一般采用 v20 6m s 取 0 7m s 配水井直径 22max 32 3 44 1 13 1 432 62 0 3 Q DDm v 式中 v3 配水井内污水流速 m s 一般采用 v3 0 2 0 4m s 取 0 3m s 12 进水管及配水花墙 沉淀池分为四组 每组沉淀池采用池中心进水 通过配水花墙和稳流罩 向池四周流动 进水管道采用钢管 管径 DN 600mm 进水管道顶部设穿孔花 墙处的管径为 800mm 沉淀池中心管配水采用穿孔花墙配水 穿孔花墙位于沉淀池中心管上部 布置 6 个穿孔花墙 过孔流速 4 0 28 0 26 0 3 0 66 Q vm s B h n 式中 孔洞的宽度 m B 孔洞的高度 m h 孔洞个数 个 n v4 穿孔花墙过孔流速 m s 一般采用 0 2 0 4m s 13 集水槽堰负荷校核 设集水槽双面出水 则集水槽出水堰的堰负荷为 q0 m3 m s Qh 2n D 97200 0 00172 243600243 1426 1 72 L m S 10 符合设计要求 本设计设五廊道式曝气池 廊道长度为 L1 L 5 169 99 5 34m 本设计取超高为 0 5 m 则曝气池总高为 H 4 2 0 5 4 7m 3 确定曝气池构造形式 本设计设四组 5 廊道曝气池 在曝气池进水端和出水端设横向配水渠道 在两池中间设配水渠道与横向配水渠相连 污水与二沉池回流污泥从第一廊 道进入曝气池 曝气池平面图如图 6 所示 回流污泥 进水 出水 前 配 水 渠 去二沉池 图6 曝气池平面图 教师批阅 教师批阅 5 5 需氧量计需氧量计 算算 本工程设 计中采用 鼓风曝气 系统 1 平均时 需氧量计算 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 20 页 共 40 页 20 0 575000 0 1650 020 0 15 14278 993 3 ev Oa Q SSb VX 10879 94 kg d 453 kg h 式中 每代谢 1kgBOD 所需氧量 kg 本设计取 0 5 a 1kg 活性污泥 MLVSS 每天自身氧化所需氧量 kg 取 0 15 b 2 最大时需氧量 20max 0 5 97200 0 1650 020 0 15 14278 993 3 ev Oa Q SSb VX 12489 44 kg d 520 kg d 最大时需氧量与平均时需氧量的比值为 2max 2 520 1 15 453 O O 3 每日去除的 BOD5 值 453 kg h 75000 16520 10875 1000 kg d r BOD 4 去除 1 kg BOD5 需养量 2 225 10879 94 1 00 10875 r O OkgOkgBOD BOD 6 6 供气量计算供气量计算 本设计中采用 YHW 型微孔曝气器 氧转移效率 EA 为 20 敷设在 距池底 0 20m 处 淹没水深为 4m 计算温度定为 30 相关设计参数的选用 温度为 20 时 0 82 0 95 1 0 CL 2 0mg L CS 20 9 17 mg L 温度为 30 时 CS 30 7 63 mg L 1 空气扩散器出口处绝对压力 Pb 1 013 105 9 8 103H 1 013 105 9 8 103 4 1 405 105 Pa 2 空气离开曝气池水面时氧的百分比 Qt 100 100 17 54 21 1 EA 79 21 1 EA 21 1 0 20 79 21 1 0 2 3 气池混合液平均氧饱和度 CSb CS 7 63 8 48 mg L Pb 2 026 105 Qt 42 1 405 105 2 026 105 17 54 42 换算成 20 条件下脱氧清水的充氧量 教师批阅 教师批阅 20 0 10 20 453 9 17 660 0 82 0 95 8 482 1 0241 024 s T s T RC Rkg h aCC 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 21 页 共 40 页 R 为平均时需氧量 4 相应的最大时需氧量 0maxR 1 16660 765 6 kg h 5 曝气池平均时供气量 0 3 S 660 G 100 100 11000 m h 0 30 320A R E 6 曝气池最大时供气量 0max 3 Smax A R765 6 G 100 100 127600 m h 0 3E0 320 7 去除 1kg BOD5 的供气量 3 55 1100024 1087524 28 kg BODmBOD 空气 8 1m3污水的供气量 33 1100024 750003 52 m m 空气污水 第七节第七节向心辐流式二沉池设计计算向心辐流式二沉池设计计算 为了使沉淀池内水流更稳 进出水配水更均匀 存排泥更方便 常采用 圆形辐流式二沉池 该沉淀池采用周边进水 中心出水的幅流式沉淀池 采 用吸泥机排泥 计算草图如图 8 1 1 设计参数的选取设计参数的选取 表面负荷 qb范围为1 0 1 5 m3 m2 h 取q 1 5 m3 m2 h 出水堰负荷 设计规范规定取值范围为1 5 2 9L s m 取2 0 L s m 沉淀池个数 n 4 沉淀时间T 2h 2 2 沉淀池尺寸设计沉淀池尺寸设计 1 每组池子表面积为 2 97200 675 244 1 5 Q Fm nq 2 池子直径 取 32 m 44675 29 32 F Dm 3 池子实际表面积 22 2 32 803 84 44 D Fm 教师批阅 教师批阅 实际的 表面负荷 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 22 页 共 40 页 32 22 4497200 1 26 42432 QQ qmmh nFn D 图8 二沉池计算草图 D h1 h2 h3 h4 d 4 单池设计流量 0 97200 33 24300 1012 5 44 Q Qmdmh 5 校核 堰口 负荷 0 1 1012 5 1 40 23 623 632 Q qLs m D 3211 25m3 3 0234 141 69 2833 85 283 39 3258 93mVVVV 符合设计要求 2 2 二级消化池设计计算二级消化池设计计算 1 二级消化池容积 3 513 8 3211 25 1 0 16 Q Vm nP 式中 Q 污泥量 m3 d P 投配率 本设计取 16 n 消化池个数 本设计设置 1 座 由于二级消化池单池容积与一级消化池相同 因此二级消化池各部份尺 寸同一级消化池 第六节第六节机械脱水间设计计算机械脱水间设计计算 1 1 污泥机械脱水设计说明 污泥机械脱水设计说明 污水处理厂污泥二级消化后从二级消化池排出污泥的含水率约 95 左右 体积很大 因此为了便于综合利用和最终处置 需对污泥做脱水处理 使其 含水率降至 60 80 从而大大缩小污泥的体积 1 污泥脱水机械的类型 应按污泥的脱水性质和脱水要求 经技术经济 比较后选用 2 污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于 98 3 经消化后的污泥 可根据污水性质和经济效益 考虑在脱水前淘洗 4 机械脱水间的布置 应按规范有关规定执行 并应考虑泥饼运输设施 和通道 5 脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存 污泥堆场或污泥料 仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定 6 污泥机械脱水间应设置通风设施 每小时换气次数不应小于 6 次 2 2 脱水机选脱水机选 择择 本设计 采用滚压脱 水方式使污 泥脱水 脱水设备选 用我国研制 的 教师批阅 教师批阅 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 32 页 共 40 页 DY 3000 型带式压滤机 其主要技术指标为 干污泥产量 600kg L 泥 饼含水率可以达到 75 78 单台过滤机的产率为 24 6 29 4kg m2 h 选用 3 台 2 用 1 备 工作周期定为 12 小时 机械脱水间平面尺寸设计 为 L B 40m 12m 第四章第四章 污水处理厂的平面布置污水处理厂的平面布置 1 总平面布置原则总平面布置原则 该污水处理厂为四川绵阳市污水处理厂新建工程 主要处理构筑物有 机械除渣格栅井 污水提升泵房 平流沉砂池 辐流初次沉淀池 鼓风曝气 池与二次沉淀池 污泥回流泵房 浓缩池 消化池 计量设施等及若干辅助 建筑物 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 2 总平 面布置结果 污水由 南边排水总 干管截流进 入 经处理 后由该排水 总干管排入 河流 污水处理厂 呈长方形 综合楼 职 工宿舍及其 他主要辅助 建筑位于厂 区东北部 占地较大的 污水处理构 筑物在厂区 西部 沿流 程自南向北 排开 污泥 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 33 页 共 40 页 处理系统在污水处理构筑物的西部 厂区主干道宽 7 米 两侧构 建 筑物 间距不小于 15 米 次干道宽 4 米 两侧构 建 筑物间距不小于 10 米 教师批阅 教师批阅 该厂平 面布置特点 为 流线清 楚 布置紧 凑 鼓风机 房和回流污 泥泵房位于 曝气池和二 次沉淀池一 侧 节约了 管道与动力 费用 便于 操作管理 污泥消化系 统构筑物靠 近四氯化碳 制造厂 即 在处理厂西 侧 使消 化气 蒸气 输送管较短 节约了基建 投资 办公 室 生活住 房与处理构 筑物 鼓风 机房 泵房 消化池等保 持一定距离 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 34 页 共 40 页 位于常年主风向的上风向 卫生条件与工作条件均较好 在管线布置上 尽 量一管多用 如超越管 处理水出厂管都借道雨水管泄入附近水体 而剩余 污泥 污泥水 各构筑物放空管等 又都与厂内污水管合并流人泵房集水井 第二期工程预留地设在一期工程右侧 具体布置见附图具体布置见附图 1 第五章第五章污水厂的高程布置污水厂的高程布置 污水处理厂高程布置的任务是 确定各处理构筑物和泵房等的标高 选 定各连接管渠的尺寸并决定其标高 计算决定各部分的水面标高 以使污水 能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动 保证污水处理厂的正常运行 第一节第一节 控制点高程的确定控制点高程的确定 1 进厂管有两根 每根流量为 0 565m3 S 选用 800mm 的钢筋混凝土圆 管 进厂端设计管内底标高为 61 2m 2 考虑将出厂水水通过重力自流排入附近的涪江 涪江 20 年一遇的洪水 位为 64 4m 因而可以确定出厂管的管内底标高 出厂管选用 1200mm 的钢 筋混凝土圆管一根 出厂水排放点距涪江 3km 总水头损失为 3 38m 出厂 水排放点的水位标高应不低于 64 40m 4 38m 67 78 m 拟取 67 9m 第二节第二节各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算 污水处理厂的水流常依靠重力流动 以减少运行费用 为此 必须精确 计算其水头损失 初步设计或扩初设计时 精度要求可较低 水头损失包 括 1 水流流过各处理构筑物的水头损失 包括从进池到出池的所有水 头损失在内 在作初步设计时可按下表估算 2 水流流过连接前后两构筑物的管道 包括配水设备 的水头损失 包 括沿程与局部水头损失 3 水流流过量水设备的水头损失 教师批阅 教师批阅 表表 1 构筑物构筑物 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 35 页 共 40 页 水头损失表水头损失表 表表 2 污水管渠水力计算表污水管渠水力计算表 管径 mm I V m s 管长 m 沿程局部合计 出水口至计量堰11301200 1 000 830003 000 176 3 18 计量堰至二沉池5659001 500 8400 060 267 0 33 二沉池至集配水井2836001 800 9200 040 168 0 20 配水井至曝气池2836002 701 2750 200 306 0 51 曝气池至初沉池2836001 800 9250 050 077 0 12 初沉池至配水井2836001 800 9450 080 168 0 25 配水井至沉砂池5659001 600 8750 120 308 0 43 名称 设计流 量 L s 管段设计参数水头损失 第三节第三节 污水系统高程计算污水系统高程计算 污水处理厂设置了终点泵站 水力计算以接受处理后污水水体的最高水 位作为起点 沿污水处理流程向上倒推计算 以使处理后的污水在洪水季节 也能自流排出 由于河流最高水位较低 污水厂出水能够在洪水时自流排出 因此 在 污水高程布置上主要考虑土方平衡 设计中以曝气池为基准 确定曝气池水 面标高 70 00m 由此向两边推算其他构筑物高程 计算结果见下表 2 教师批阅 教师批阅 计量堰0 35沉砂池0 25 二沉池0 50细格栅0 15 曝气池0 40提升泵房2 00 初沉池0 52中格栅0 15 名称水头损失构筑物名称水头损失 课课 程程 设设 计计 用用 纸纸 排水工程 二 课程设计 第 36 页 共 40 页 表表 3 3 构筑物及管渠水面标高计算表构筑物及管渠水面标高计算表 出水口至计量堰67 9164 7368 2 计量堰68 2667 9169 1668 2 计量堰至二沉池68 5968 2668 2 二沉池69 0968 5968 9068 2 二沉池至集配水井69 2969 0968 2 配水井至曝气池69 8069 2968 2 曝气池70 2069 8070 0068 2 曝气池至初沉池70 3270 2068 2 初沉池70 8470 3270 6168 2 初沉池至沉砂池71 0970 8468 2 沉砂池71 7771 5271 5668 2 细格栅71 9271 7771 7668 2 名称 水面上游标 高 m 水面下游标 高 m 构筑物水面标 高 m 地面标高 m 计算结果是出水口水面标高 64 73m 高于最高洪水为 64 4m 满足排放 要