150000T／d的城市污水处理厂课程设计

1、精品文档 第一章设计任务及资料 1.1设计题目 150000t/d的城市污水处理厂设计。 1.2设计目的及意义 (1) 温习和巩固所学知识、原理；掌握一般水处理构筑物的设计计算。 (2) 其次，做本设计可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高我们调查研究，查阅 文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力 以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设 计说明书的能力等。 1.3设计资料 (1) 风向：多年主导风向为北北东风；气温：最冷月平均为 -3.5 C； 最热月平均为 32.5 C;极端气温，最高为 41.9 C,最低为-17.

2、6 C,最大冻土深度 为0.18m ;水文：降水量多年平均为每年 728mm 蒸发量多年平均为每年 1210mm 地下水水位，地面下 56m。 (2) 厂区地形： 污水厂选址区域海拔标高在6466m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为 0.30 %o0.5 %o,地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 380m南北长280m。 (3) 原污水水质水量： CODcr 450mg / L, BOD 200mg / L SS 250mg / L, 氨氮 15mg / L。 (4) 出水要求(二级标准)： COD 50 mg/L ； BOD5 20 mg/L ； SS 10 mg/L,

3、NH 3-NW 10 mg/L , NO-N v 5 mg/L , TN Qr=5000=2500m /h R单 2 R 2 水泵扬程根据竖向流程确定。 4.4 .混合液回流设备 混合液回流泵 混合液回流比R内= 200% 混合液回流量 Qr R内Q 2 15000（= 300000m3 / d 12500m3/h 设混合液回流泵房 2座，每座泵房内设 3台潜污泵（2用1备） 1 Q1 单泵流量 Qr=r =12500=3125m3/h 2 24 混合液回流管。 混合液回流管设计 Q6 R内 Q = 2 Q = 27361.736m3/s 2 2 2 泵房进水管设计流速采用 v 2.0m/s

4、q 1 736 管道过水断面积A 60.868m2 v 2.0 管径d4A 4 0.868 , “ = 1.05m 取泵房进水管管径 DN1100mm 校核管道流速V Q61.736c / 6 2m/s -d2 1.052 44 泵房压力出水总管设计流量 Q7 Q61.736m3/s 设计流速采用v 2m/s 管道过水断面积A= Ql = 1736 = 0.868m2 v 2 管径d4A ：4。出右肠 取泵房压力出水管管径DN 1100mm 4.3二沉池 图6辐流式沉淀池 设计参数： 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。 二沉池为中心进水，周边出水，

5、幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水 3 2-1 力停留时间t=3h，表面负荷为1.5m / (m?h )。 1) 池体设计计算 1. 二沉池表面面积 Q N ?q 6250 4 1.5 2 1042 m 2二沉池直径 Df47、”：4 104/3 1436.4，取 37m 3. 池体有效水深h2= qt 1.5 3= 4.5m 4. 沉淀部分有效容积V Qt3 9375m3 n 2 5.污泥部分所需容积： 已知进水SS浓度Co =90mg/L每8h抽一次泥 二沉池效率设计 95%，则出水SS浓度c c0 (1 0.95) 90 (1 0.95) 4.5mg/L Qmax(c。

6、c) 24 T 1007500 (90 4.5) 24 8 100” 3 Kz (1000) n 1.2 (100 97) 106 24 2 山 .污泥斗容积：设r1=2m,r2=1m=60度 则 h5(H a)ta n (2 1)ta n60 =1.73m h5223.14 1.7323 V13 (r1r2阴)3(21 2) 12.7m .污泥斗以上贺锥体部分污泥容积：设池底径向坡度为 0.05 h4 (R rj(18.2 2) 0.05 0.81 V2；4 (R2 r1R )站；0.8%2 1 8.22 2 1 8.2 ) 3 1 5 m3 污泥斗总容积 V1+V2=12.7+315=32

7、7.772 沉淀池总高 二沉池缓冲区高度h3=0.5m ,超高为hi=0.3m ,有效水深h2 =3.75沉淀池坡度落差 H5=(R-r)*0.05=0.855m 二沉池边总高度 H h1 h2 h3 h4 h50.3 3.75 0.5 0.855 0.816.215 m .校核径深比 D 37 二沉池直径与水深比为D5.95，符合要求 H 6.215 2) 进水系统计算 1.进水管计算 单池设计污水流量 0单=Q/4 1.736/40.434m3/s 进水管设计流量 0进=Q单(1 R) 0.434 (1 0.8)0.781m3/s 选取管径DN1200mm 4Q单 4 0 434 流速v单

8、2 = =0.384m/s 在0.20.5 之间， D21.22 坡降为 1200i=2.196m .进水竖井 进水竖井采用r3=1.5m，流速取0.4m/s 出水口尺寸0.45 X 1.5m2,共6个，沿井壁均匀分布。 0 781 出水口流速v0.193m/s 0.45 1.5 6 .稳流筒计算 取筒中流速vs 0.03m/s 稳流筒过流面积 A Q进/vs 0.781/0.0326m2 稳流筒直径 D3,D22 4A .52 I：6595m 3) 出水部分设计 a.单池设计流量 0单=Q/4=1.736/4 0.434m3/s b. 环形集水槽内流量 4集=Q单/2 0.434/2 0.2

9、17m3/s c. 环形集水槽设计 1. 采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2 集水槽宽度 b 0.9 （k?q集）0.40.525m 取 b 0.6m 集水槽起点水深为h起 0.75b 0.45m 集水槽终点水深为h终1.25b 0.75m 槽深取0.9m， 2. 采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽 b=1m槽中流速v 0.6m/s 槽内终点水深 h4 q/vb 0.45/0.6 1=0.75m 槽内起点水深h3 3 2hk3/h4 h42 h 3.aq2/gb2 3 1.0 （0.45/2）2/（9.8 12） 0.18m h3 3 h42 2hk3/h4 3

10、.0.752 2 0.183/0.75 0.578m 3. 校核 当水流增加 1倍时，q=0.45m/s , v=0.8m/s h4 q/vb 0.45/0.8 1=0.5625m hk 3 aq2/gb2 3、1.0 0.452 /（9.8 12） 0.28m h33 h42 2hk3/h43 0.752 2 0.283 /0.750.855m 设计取环形槽内水深为 0.8m，集水槽总高为0.8+0.3 （超高）=1.1m,采用90三角堰。 d. 出水溢流堰的设计 采用出水三角堰（90）, 1. 堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H=0.05m（H20）. 2. 每个三角堰的流量 q1

11、1.343H1247 1.343 0.05247 = 0.0008213m3/s 三角堰个数 q Q单 /q1 0.434/0.0008213 528.43（个）（取 529 个） 3. 三角堰中心距（单侧出水） L1= L/n1(D 2b)/n1 3.14 (37 2 0.6)/529 0.212m 4) 排泥部分设计 .单池污泥量 总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量 回流污泥量 Qr QR 6250 0.8=5000m3/h 剩余污泥量 Qs 1166.4m3/d 48.6m3 /h 0总=Qr Qs 5000 48.65048.6m3/h 0单=Q总 /4 1262m3 / h .集泥槽沿

12、整个池径为两边集泥 其设计泥量为 q Q单 /2 1262/2 631m3/h 0.175m3/s 集泥槽宽 b 0.9q0.4 0.9 0.17504 0.448m取0.5m 起点泥深 h10.75b 0.75 0.5= 0.375m取0.4m 终点泥深 h2 1.25b 1.25 0.5 0.625m取0.7m 集泥槽均取0.9m 4.4消毒接触池 接触时间t 30 min，设计接触池各部分尺寸 1、接触池容积V V = Qmaxt 10200 0.55100m3 2、采用矩形隔板式接触 池16座n 16,每座池容积 V 5100/16318.75m3 3、 接触池水深h 2.0m，单格宽

13、b 1.8m 4、每座长度 L=V1/(2*1.8)=88.54m 129 6 每座接触池的分格数=1296 4(格) 32.4 4、加氯间 (1)加氯量按每立方米投加 5g计，则W 5 170000 10 3 850kg (2)采用ZJ-1型转子加氯机，该机加氯量为545 kg/h，故可装2台，1台备用。 (3)加氯间设计要求 加氯间应靠近加氯点，间距不宜大于30m,且应与其它工作间隔开，房屋建筑应坚固、防 火、保湿、通风，并远离火源及电源，排气孔应设在墙脚（因为p CI2 p空气），应有必要的检 修工具和防爆灯具及防毒面具，最好设置喷水消防系统（CI2易溶于水） 第五章 污水处理厂的总体布

14、置 5.2 平面布置 （1）总平面布置原则 本污水处理厂的平面布置包括污水处理与污泥处理构筑物、水泵房、沉砂池、初沉池、曝 气池、二沉池、污泥浓缩池、储沙池，以及相应的鼓风机房、变电站和加药间。辅助建筑包 括办公及住宅区，检修室。各种管道包括污水管、污泥管、空气管以及电力电缆管线。 各单元处理构筑物的座数是依据设计说明书中的设计规模、平面尺寸来确定的。它们 相互间的相对位置与关系，是综合考虑到运行管理的灵活性和在检修维护时的方便性来确定 的，其中各种机器设备均是按最大负荷配置的，各单元构筑物的座数或分格数一般不少于两 座（或两格）。 各动力或电力设施设计时一般离其主要构筑物的距离较近，如：鼓风

15、机房设计时紧邻 曝气池，而离办公区较远；加氯间由于存在一定的危险性，而设置在远离电源和火源的地方 但由于厂区面积相对有限，所以总体布局较紧凑，同时，充分考虑厂区地势的坡度， 处理构筑物基本上是从相对标高较高的地方向较低处而设置。总体布局中还应把绿化作为一 项重要目标。 （2）总平面布置结果 污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。 污水处理厂呈长方形，东西长 380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助 建筑位于厂区东部，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 统在厂区的东南部。 厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15

16、米，次干道宽4米，两侧构（建）筑 物间距不小于10米。 总平面布置参见 附图1 （平面布置图）。 6.2高程布置及计算 （1）高程布置原则 本污水处理厂的平面布置包括污水处理与污泥处理构筑物、水泵房、沉砂池、初沉池、曝 气池、二沉池、污泥浓缩池、储沙池，以及相应的鼓风机房、变电站和加药间。辅助建筑包括 办公及住宅区，检修室。各种管道包括污水管、污泥管、空气管以及电力电缆管线。 各单元处理构筑物的座数是依据设计说明书中的设计规模、平面尺寸来确定的。 它们相 互间的相对位置与关系，是综合考虑到运行管理的灵活性和在检修维护时的方便性来确定的， 其中各种机器设备均是按最大负荷配置的，各单元构筑物的座数

17、或分格数一般不少于两座(或 两格)。 各动力或电力设施设计时一般离其主要构筑物的距离较近，女口：鼓风机房设计时紧邻曝 气池，而离办公区较远；加氯间由于存在一定的危险性，而设置在远离电源和火源的地方 但由于厂区面积相对有限，所以总体布局较紧凑，同时，充分考虑厂区地势的坡度，处 理构筑物基本上是从相对标高较高的地方向较低处而设置。总体布局中还应把绿化作为一项重 要目标。 总冋程布置参见 附图1高程图。 (2)高程计算 Hh1 h2 h3 hi 沿程水头损失 h 1=il,i坡度 i=0.005 h2局部水头损失 h 2=h1 x 50% h3构筑物水头损失 a. 巴氏计量槽 H=0.3m 巴氏计量

18、槽标高-1.7000m b. 消毒池的相对标高 0.00m 0.30m -1.4000m i=il=0.005 x 40=0.20m 3=0.45m 排水口的相对标地面标高： 消毒池的水头损失： 消毒池相对地面标高： c. 沉淀池高程损失计算 l=40mh h2= h i x 50%=0.10mh Hk=hi+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m 沉淀池相对地面标高 -0.6000m d. A 2/0反应池咼程损失计算 l=55mhi=il=0.005 X 55=0.275m h2= h i X 50%=0.1375mh 3=0.60m H=hi+h?+h3=0.275+0.1

19、375+0.60=1.0125m A2/0反应池池相对地面标高 e. 平流式沉砂池高程损失计算 l=12mh h2= h iX 50%=0.03mh 0.4625m i= il=0.005X 12=0.06m 3=0.3m H4=hi+h2+h3=0.06+0.03+0.30=0.39m f. 细格栅高程损失计算 h1= 0.30mh h3=0.30mH 细格栅相对地面标高 g. 污水提升泵高程损失计算 l=5mh 2= h 1X 50%=0.15m 5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m 1.6025m 1= il=0.005 X 5=0.0 25m h2= h 1X

20、 50%=0.0125m h3=0.20m 平流式沉砂池相对地面标高0.8525m Hs=h1+h2+h3=0.025+0.0125+0.20=0.2375m 污水提升泵相对地面标高-4.1600m 第七章构建筑物和设备一览表: 序 号 名称 规格 数量 设计参数 主要设备 设计流量 HG-1200回旋式机械格栅1套 3 Q=50000m/d 超声波水位计2套 LX B = 栅条间隙d 20.0mm 螺旋压榨机（300）1台 1 格栅 3.58m X 3.2m 1座 栅前水深h 0.8m 螺纹输送机（300）1台 过栅流速v 1.0m/s 钢闸门（2.0X1.7m ） 4扇 手动启闭机（5t

21、） 4台 3 设计流量Q-2793.6 m /h 螺旋泵（ 1500mm,N60kW 5 台，4 L X B = 单泵流量Q= 350mf/h 用1备 2 进水泵房 20mX 13m 1座 设计扬程H=6m2O 钢闸门（2.0mX2.0m） 5扇 选泵扬程H= 7.22mH2O 手动启闭机（5t） 5台 1mHO=9800 Pa 手动单梁悬挂式起重机（2t , Lk4m） 1台 设计流量 平流沉砂 L X BX H= 3 Q= 2793.6 m /h 3 池 12.5mX 3.1m 1座 水平流速 v= 0.25 m/s 砂水分离器（0.5m）2台 X 2.57m 有效水深Hi= 1 m 停留时间T= 50 S L X BX H= 设计流量 Q= 2793.3 m /h 全桥式刮吸泥机（桥长40m,线速度 4 平流式初 21.6m X 5mX 13座 表面负荷q= 3m/mi n, N0.55X2kW) 2 台 沉池 8m 2.0m3/(m 2 h) 撇渣斗4个 停留时间T= 2.0 d 罗茨鼓风机（TSO-150, L X BX H = BOD为150,经初沉池处 Q15.9m3/min, P19.6kPa,N11kw ) 3 5 曝气池 70mX 55mX 1座 理，降低25% 台 4.5m 消声器6个 设计流量Q= 2084.4m3/h 表面负荷q= 全桥式刮吸泥机（桥长4