15万吨环境工程毕业设计任务书secret

1、分类号 密级中国地质大学（北京）本 科 毕 业 设 计题题 目目 西北地区某城市污水处理厂初步设计 英文题目英文题目 preliminary design of the sewage plant of a city in the north-west of china 学学生生姓姓名名 院院（系系） 水资源与环境学院专专 业业 环境工程 学学 号号 05106131 指指导导教教师师 职职 称称 讲 师 二二 o 一一 o 年年 六六 月月中国地质大学（北京）本科毕业设计（论文）任务书学生姓名冯自明班级051061专业环境工程导师姓名职称讲师单位中国地质大学（北京）毕业设计（论文）题目西北地区

2、某城市 15 万吨城市污水处理厂设计毕业设计（论文）主要内容和要求：毕业设计（论文）主要内容和要求：设计主要内容：1、设计说明书一份。设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资料城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置 泵站设计计算与污水管道水力计算 污水处理厂工艺流程及各单体构筑物设计计算 经济技术核算2、扩初设计图纸 包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、污水总泵站布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等（10 张 1-2 号图） 。设计要求：1、按照学院关于毕业设计的相关规定的要求，独立按时完成课程设计、要求图面正确、整洁

3、、字迹工整。2、本设计题目与设计成果同时上交、以便校阅。毕业设计（论文）主要参考资料毕业设计（论文）主要参考资料：【1】给水排水设计手册【2】城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002）【3】排水工程手册 （第四版） 。中国建筑工业出版社。2000，6【4】城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 （gj31-89）【5】污水处理厂工艺设计手册 。北京：化学工业出版社。2003.10【6】曝气生物滤池工艺的理论与工程应用 。化学工业出版社。2005.1毕业设计（论文）应完成的主要工作：毕业设计（论文）应完成的主要工作：1、设计说明书一份。设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资

4、料城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置 泵站设计计算与污水管道水力计算 污水处理厂工艺流程及各单体构筑物设计计算 经济技术核算2、扩初设计图纸。 包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、污水总泵站布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等（10 张 1-2 号图） 。毕业设计（论文）进度安排：毕业设计（论文）进度安排：序号序号毕业设计（论文）各阶段内容毕业设计（论文）各阶段内容时间安排时间安排备注备注1查询并收集相关资料，制定设计任查询并收集相关资料，制定设计任务书。务书。2010 年年 3 月月 8 日以日以前前2初步确定设计

5、方案，工艺的选择与初步确定设计方案，工艺的选择与论证，完成开题报告。论证，完成开题报告。2010 年年 3 月月 8 日日-3月月 28 日日3完成设计方案，编写个构筑物计算完成设计方案，编写个构筑物计算书。书。2010 年年 3 月月 28 日日-4月月 20 日日4绘制及修改设计图纸，向指导老师绘制及修改设计图纸，向指导老师做口头报告、解答问题并填写中期做口头报告、解答问题并填写中期检查表。检查表。2010 年年 4 月月 20 日日-4月月 30 日日5制定设计说明书，准备答辩相关材制定设计说明书，准备答辩相关材料。料。2010 年年 4 月月 30 日日-5月月 10 日日6翻译专业文

6、献一篇。翻译专业文献一篇。2010 年年 5 月月 10 日日-5月月 15 日日7毕业设计后期修改及答辩。毕业设计后期修改及答辩。2010 年年 5 月月 15 日日-6月月 1 日日课题信息：课题信息：课题性质： 设计 论文课题来源： 教学 科研 生产 其它发出任务书日期： 2010 年 1 月 15 日 指导教师签名： 年 月 日教研室意见：教研室意见：教研室主任签名： 年 月 日学生签名： 中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计摘 要 本设计根据给定的原始资料及相关要求，进行完整的北方地区某城市污水厂工艺设计。污水厂设计水量为 150000m3/d，考虑自用水量（自用水量系数为

7、1.3） ，则最大污水量为195000m3/d。 该污水处理厂工程分两期建设，包括污水的一级处理阶段，厂区内设有污水二级处理工艺、中水回用工艺及污泥处理工艺。本设计对污水处理厂一级、 以及以 a2/o 法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。a2/o 工艺是缺氧-好氧生物脱氮工艺的简称，一般适用于要求脱氮的大中型城市污水厂。a2/o 工艺具有流程简单、投资低、沉淀效果好等优点。 本设计要求处理后的水质满足国家城市污水排放水质标准城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb 18918-2002）一级 b 标准。由于污水来源主要为生活污水，氮磷含量较高，由此设

8、计中需要考虑到脱氮除磷。该厂二级生物处理主要采用 a2/o 处理工艺，主要构筑物为：泵前中格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、平流式沉淀池、a2/o 反应池、辐流式沉淀池、紫外线消毒渠。污泥处理构筑物有：重力浓缩池、污泥脱水机房等。 污水厂设计方案为：污水处理流程：粗格栅 污水提升泵房 细格栅 旋流沉砂池 a2/o 反应池 消毒接触池 排放；污泥处理流程：剩余污泥 浓缩池 贮泥池 污泥脱水机房 泥饼外运。 关键词: 城市污水； a2/o 工艺；深度处理中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计 abstract this design mainly elaborate on the drai

9、nage works and the technology of sewage plant in north, north region based on the first hand materials and relevant requirements. design of water, sewage plant 150000m3/d, consider the consumption of water (water factor of 1.3),the largest amount of sewage to 195000m3/d.this sewage treatment plant p

10、roject is divided into two phase of construction, includes a sewage treatment stage, there existing sewsge second-level processing craft, water reuse process and sludge treatment process. the design reasons the choice of primary and secondary treatment process a/o process，the calculation of construc

11、ting processa/o is short for anoxic-oxic，which is one of many biological nitrogen processesit is adaptative in some large and medium-sized sewage treatment plantsi found that the a/o has the following advantages：simple process，low investment and good sedimentation，so i choose a/o for the treatment o

12、f wastewaterafter this design requirements processing water quality satisfies the country urban sewage emissions water standard cities sewage treatment plant pollutant discharge standard (gb 18918-2002) the first-level b standard. because the sewage originates is mainly the sanitary sewage, the nitr

13、ogen phosphorus content is high, from this designs needs to consider the denitrogenation eliminates the phosphorus. this factory second-level biological treatment mainly uses a2/o processing craft, the main construction is: before the pump, the grill, promotes the pump house, the thin grill, the edd

14、y sand collector, the advection type sedimentation pond, a2/o response pond, the spoke class type sedimentation pond, the ultraviolet ray disinfection ditch. the sludge treatment construction includes: gravity concentration basin, sludge dewatering engine room and so on. the process of the wastewate

15、r plant that the wasterwater treatment plant adopted is as following:wastewater treatment process: middle bar screen pump station fin bar screen aeration desilting tank a/o process disinfection of contact poolmeasurement groove drain;sludge handling and disposal process: excess activated sludge conc

16、entrated pool sludge tank machine dewatering disposal of sludge cake.key words: urban sewage; a2/o craft; advanced treatment目目 录录目 录.01 设计说明书设计说明书.31.1 概述.31.1.1 设计题目.31.1.2 设计任务.31.1.3 设计阶段（设计程度）.31.1.4 设计依据.31.1.5 设计原始资料.31.1.6 设计工作量.51.1.7 设计要求.51.1.8 毕业设计日期.51.2 设计要求.61.2.1 设计原则 .61.2.3 设计内容 .61

17、.3 水质分析.71.3.1 进水水质 .71.3.2 出水水质 .71.4 处理程度的计算.81.5 工艺选择.81.5.1 方案对比 .81.6 污水处理构筑物设计说明.91.6.1 格栅 .91.6.2 泵房 .101.6.3 沉砂池 .111.6.4 沉淀池 .131.6.5 a2/o 反应池.161.6.6 接触池 .161.6.7 计量堰 .171.7 污泥处理构筑物设计说明.171.7.1 污泥处理的意义 .171.7.2 污泥处理流程 .171.7.3 污泥泵房 .171.7.4 污泥的浓缩 .181.7.5 污泥的脱水 .191.8 污水处理厂平面及高程布置.201.8.1

18、平面布置 .201.8.2 高程布置 .21中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计11.9 污水处理厂主要设备表.222 设计计算书设计计算书.262.1 设计基础数据的确定.262.2 粗格栅的设计.262.2.1 设计参数 .262.2.2 设计计算 .282.3 泵房.302.3.1 泵房形式选择 .302.3.2 选泵 .302.3.3 设计计算 .302.3.3 泵房草图 .312.4 细格栅.322.4.1 设计参数 .322.4.2 设计计算 .322.5 旋流沉砂池.342.5.1 设计计算 .342.6 平流式初沉池.352.6.1 设计参数 .352.6.2 设计计算

19、 .362.6.3 进出水设计 .382.6.4 计算图 .392.7 曝气池（a/o）.392.7.1 设计参数 .392.7.2 判断是否可采用 a2/o .402.7.3 曝气池计算（a2/o 池） .402.7.4 设备选型 .472.8 集配水井.472.9 二沉池.482.9.1 设计参数 .482.9.2 设计计算 .482.9.3 进出水系统计算 .492.9.4 排泥量计算 .532.9.5 辐流式二沉池计算图如下： .552.10 接触池.552.10.1 消毒方法的选择 .552.10.1 消毒接触池设计参数 .552.10.2 消毒接触池主体设计 .562.10.3 消

20、毒接触池排泥设施 .572.10.4 进水部分设计 .572.10.5 消毒接触池平面图 .582.10.6 加氯间设计计算 .592.11 计量堰.592.11.1 尺寸设计 .602.11.2 水头损失计算 .60中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计22.11.3 巴氏计量槽计算图 .612.12 污泥处理构筑物的设计计算.622.12.1 污泥浓缩池 .622.12.2 污泥脱水间 .672.12.2 污泥泵房 .672.13 中水处理构筑物设计.682.13.2 沉淀.692.13.3 过滤v 型滤池.692.13 污水厂平面布置.712.14 污水厂高程布置.712.14.1

21、 概述 .712.14.2 构筑物之间管渠的连续及水头损失的计算 .722.14.3 构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算 .742.15 经济核算 .77参考文献参考文献.81中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计31 设计说明书设计说明书1.11.1 概述概述1.1.11.1.1 设计题目设计题目根据给定的原始资料及相关要求，进行西北地区某市排水工程设计的规划及排水治理工程的扩大初步设计。1.1.21.1.2 设计任务设计任务本设计内容是西北某城市污水处理厂设计，设计规模为 15 万 m3/d。1.1.31.1.3 设计阶段（设计程度）设计阶段（设计程度）完成整套城市污水治理工程的初

22、步设计（方案设计与单体工艺设计） 。1.1.4 设计依据西北某市城市发展与改革委员会计字2006第 一 号文件：“ 西北某城市排水治理工程计划任务书的批复” ，同意该城市采用完全分流制排水系统，设计内容包括全城规划区内的污水管道、雨水管道和城市污水处理厂。1.1.51.1.5 设计原始资料设计原始资料（一）城市规划资料1、城市总平面图，比例：1：10000。图上标有间隔 1.0m 的等高线，城市区域的划分、工厂及大型独立性公共建筑物的位置如图所示。2、水量水质名 称排水量（m3d）ss(mg/l)cod(mg/l)bod(mg/l)nh4-n(mg/l)tn(mg/l)tp(mg/l)1500

23、00255400180324053、排放要求：城市污水处理厂二级处理出水水质应满足城市污水排放国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）一级b标准。主要水质指标为：中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计4指标指标单位单位浓度值浓度值codcrmg/l 60bod5mg/l 20ssmg/l 20nh4-nmg/l 8tnmg/l 20tpmg/l 1大肠杆菌个/l 10000ph6-94、回用要求： 城市污水处理厂深度处理出水水质应满足城市回用水水质国家标准城市污水再生利用 城市杂用水水质 （gb/t18920） 、 城市污水再生利用 景观环境用水水质 （gb/t1

24、8921） 。（二）气象资料1、气温年平均气温 11 ；月平均最高气温 28 ；年最高气温 38.3 ；年最低气温 -18.2 。2、雨量年平均降雨量 531 mm；日最大降雨量 105.5 mm；年最大降雨量 700 mm。3、风向城市夏季主导风向为：东南风 。4、最大冻土深度 50 m。5、封冻期 80 天。中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计5（三）纳污水体的水文资料受纳水体 ，为风景观赏河道，水体的最小流量 30 m3/s；相应的水流速度 0.3-0.8 m/s；污水厂排放口上游最小流量时水体溶解氧浓度为 5-6 mg/l；排放口处水体的水位标高：最高水位 342.76 m；最

25、低水位 201 m； 常水位 284.5 m；水体中 bod5= 8-15 mg/l , ss= 20-30 mg/l；水体温度 t= 18 ；在污水排放口下游 30-50 km 处有一集中取水口。（四）工程地质资料1土壤类别 粘土 。2地下水位在地表以下 6-7 m。3土壤承载能力 10 t/m2.4地震级别为烈度 四 级。1.1.61.1.6 设计工作量设计工作量1、设计说明书一份。 设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资料 城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择 污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置 泵站设计计算与污水管道水力计算 污水处理厂工艺流程及各单体构

26、筑物设计计算 经济技术核算。2、扩初设计图纸。 包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、污水总泵站布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等。1.1.71.1.7 设计要求设计要求1、按照学院关于毕业设计的相关规定的要求，独立按时完成课程设计、要求图面正确、整洁、字迹工整。2、本设计题目与设计成果同时上交、以便校阅。1.1.81.1.8 毕业设计日期毕业设计日期毕业设计任务书发出日期：2009 年 12 月 31 日毕业设计成果的提交日期：20010 年 5 月 20 日中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计61.2 设计要求设计要求1.2.1 设计原则设计原则（1）要符合适用的要求

27、。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。（3）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体

28、布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（5）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线、沼气的安全储存等。（6）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。1.2.2 设计依据设计依据设计依据包括：1.gbj14-87 室外排水设计规范 ；2.gb8978-1996 污水综合排放标准 ；3.gb1891

29、8-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 ；4.cj3082-99 污水排入城市下水道水质标准 ；5.给水排水设计手册 ；中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计71.2.3 设计内容设计内容污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:（1）据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址；（2）处理厂工艺流程设计说明；（3）处理构筑物型式选型说明；（4）处理构筑物或设施的设计计算；（5）主要辅助构筑物设计计算；（6）主要设备设计计算选择；（7）污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置；（8）处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制；（9）编制主要设备材料

30、表。1.3 水质分析水质分析1.3.1 进水水质进水水质根据资料进水水质设计见表 1-1。表 1-1 进水水质数据水质指标bod5（mg/l）codcr（mg/ l）ss（mg/ l）nh3n（mg/ l）tn（mg/ l）p（mg/ l）原水水质18040025532405本项目污水处理的特点：污水以有机污染物为主，bod/cod=0.50，可生化性较好，采用生化处理最为经济。bod/tn3.0,cod/tn7,满足反硝化需求。1.3.2 出水水质出水水质污水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb8918-2002）中的一级标准（b 标准） 。因此确定西北某市污水处理厂二级出水标准为：中国

31、地质大学（北京）2010 届本科毕业设计8表 1-2 出水水质数据水质指标bod5（mg/l）codcr（mg/ l）ss（mg/ l）nh3n（mg/ l）tn（mg/ l）p（mg/ l）原水水质20602082011.4 处理程度的计算处理程度的计算（1） bod5 的去除率20020100%90.00%200（2）cod 的去除率40060100%85.00%400（3）ss 的去除率20020100%90.00%200（4）总氮的去除率5020100%60.00%501.5 工艺选择工艺选择 按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20 万 t/d 规模大型污水厂一般采用常规活性污

32、泥法工艺,10-20 万 t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、sbr、ab 法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如工艺，a/o 工艺，sbr 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池2/ao工艺等。1.5.1 方案对比方案对比中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计9表 1-3 生物处理方法的特点和适用条件工艺类型氧化沟sbr 法a2/o 法技术比较1.污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好；2.污泥的 bod 负荷低，对水质的变动有较强的适应性；1.处理流程短，控制灵活；2.系统处理构筑物少，

33、紧凑，节省占地；1.具有较好的除 p 脱 n 功能；2.改善污泥沉降性能的能力，减少污泥排放量；3 技术先进成熟，运行稳妥可靠。经济比较可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合污泥回流系统投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低 30%管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用。使用范围中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多大中型污水处理厂稳定性一般一般稳定考虑该设计是中型污水处理厂，a2/o 工艺比较普遍，稳定，且出水水质要求不是很高，本设计选择 a2/o 工艺。中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计10细格栅旋流沉砂池砂水分离机房初沉池二沉池混合污泥泵房消毒出水

34、回流污泥a2/o池 进水污水处理流程图污 泥污泥浓缩池脱水机房污泥外运污泥处理流程图泵房中格栅混合絮凝池斜板沉淀池v型滤池消毒及清水池出水1.6 污水处理构筑物设计说明污水处理构筑物设计说明1.6.1 格栅格栅1.6.1.1 格栅的作用 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。1.6.1.2 格栅的选择（1）格栅的选择：格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式。（2）栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水条件好，但

35、刚度差。一般多采用矩形断面。（3）栅渣清除方式：一般按栅渣量而定，当每日栅渣量大于 0.2m3，应采用机械清渣。1.6.1.3 粗格栅参数栅槽宽 1.69 m，共设四组，便于维修和清洗栅渣量为 4.54m3/d，宜采用机械格栅清渣。污水是由直径为 1600 mm 管子引入格栅间。栅前水深：h =0.54 m 过栅流速：v =0.9 m/s栅条间隙宽度：b =40 mm 格栅倾角 0601.6.1.4 细格栅参数污水厂的污水由直径为 1600 mm 的管子从提升泵站引入细格栅间。中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计11 栅前水深：h = 0.54 m 过栅流速：v =0.9 m/s 栅条

36、间隙宽度：e =10 mm 格栅倾角 600 栅槽宽 2.87 m，共设四组，便于维修和清洗。 栅渣量为 12.02m3 /d，宜采用机械格栅清渣。1.6.1.5 格栅示意图见图 1-21进水工作平台栅条图 1-2 格栅示意图1.6.2 泵房泵房由于该泵站为常年运转且连续开泵，故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大，故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理，运行管理较方便，现已普遍采用。1.6.2.1 水泵的选择 本工程中选用 500wq2700-16-185 型潜水排污泵四台，它满足本设计中流量及扬程的要求，并且能够在高效区内运行。1.6.2.3 水泵的适用范围及性能特点(1) 适用范围： wq

37、 型潜污泵是在吸收国外先进技术的基础上，研制而成的潜水排污泵。适用于市政污水处理厂、泵站、工厂、医院、建筑、宾馆排水。(2) 性能特点：见表 1-4表 1-4 wq 型潜污泵性能中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计12型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)电动机功率(kw)效率(%)出口直径(mm)500wq2700-16-185270016725185825001.6.2.4 污水提升泵房(1) 污水提升泵房见图 1-3 进水总管中格栅最底水位图 1-3 提升泵房1.6.3 沉砂池沉砂池1.6.3.1 沉砂池的作用沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒，沉砂池一般

38、设于倒虹管、泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，减小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。1.6.3.2 沉砂池的形式沉砂池有三种形式：平流式、曝气式和涡流式。平流式矩形沉砂池是常用的型式，具有结构简单、处理效果较好的优点。其缺点是沉砂中含有 15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响小，同时，还对污水起预曝气的作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和

39、有机物分开，以达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点,在北美国家广泛应用。中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计131.6.3.3 旋流式沉砂池考虑到除磷工艺的厌氧要求所以不采用曝气沉砂池，而采用现在应用比较广泛的旋流式沉砂池。具有占地省、除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠等优点。本工程选用旋流式沉砂池 i，旋流式沉砂池 i 是一种涡流式沉砂池，由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂区、砂提升管、排沙管、电动机和变速箱组成。污水由流入口沿切线方向流入沉砂区，利用电动机及传送装置带动转盘和斜坡式叶片旋转，在离心力的作用下，污水中密度较大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则

40、被留在污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管、排沙管清洗后排出，清洗水回流至沉砂区。根据处理水量的不同，旋流式沉砂池可分为不同型号，各部分尺寸可查给排水设计手册第五册，本工程设计流量为 2257l/s，可选用两座型号为 1300 型旋流式沉砂池 i。a=5480mm b=1500mm c=1100mm d=2200mm e=400mm f=2200mm g=1000mm h=610mm j=630mm k=800mm l=1850mm.沉砂池设计简图如下：中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计141.6.4 沉淀池沉淀池1.6.4.1 沉淀池的作用及形式沉淀池按工

41、艺布置的不同,可分为初次沉淀池和二次沉淀池。沉淀池的处理对象是悬浮物质(约去除 40%55%)，同时可去除部分 bod5(约占总 bod5的 20%30%，主要是悬浮性 bod5)，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 bod5负荷。初沉池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二沉池是对污水中的以微生物为主体的比重小的、且因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。 沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。平流式沉淀池沉淀效果好、对冲击负荷和温度变化的适应能力强、施工简易。竖流式沉淀池适用于小型中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设

42、计15污水厂。辐流式沉淀池适用于大中型污水处理厂，运行可靠，管理简单。 本设计初沉淀选用平流式沉淀池，二沉池选用辐流式沉淀池。1.6.4.2 沉淀池设计参数见表 1-9表 1-9 设计参数表污泥量沉淀池类型沉淀时间(h)表面水力负荷m3/(m2h)g/(pd)l/(pd)污泥含水率(%)初次沉淀池0.5-2.01.5-4.516-360.36-0.8395-97生物膜法后1.5-4.01.0-2.010-26-96-98二次沉淀 池活性污泥法后1.5-4.00.6-1.512-32-99.2-99.61.6.4.3 初沉池外形尺寸见表 1-10表 1-10 初沉池尺寸池内水深(m)3l:h9l

43、:b4.5污泥斗容积(m3)62.3池子总高度(m)8.77池子个数241.6.4.4 平流初沉池剖面图见图 1-5中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计16图 1-5 平流初沉池1.6.4.5 二沉池外形尺寸见表 1-11表 1-11 二沉池外形尺寸池深构筑物名称座数池径(m)有效深度(m)h1(m)h3(m)h4(m)h5(m)h6(m)二沉池44940.30.51.130.51.73注：表中 h1为超高； h3为缓冲层高度；h4为沉淀池坡底落差； h5 为刮泥机高；h6 为污泥斗高.1.6.4.6 辐流式二沉池剖面图见图 1-6 进水排泥出水图 1-6 辐流二沉池中国地质大学（北京

44、）2010 届本科毕业设计171.6.5 a2/o 反应池反应池本设计生物反应池由 8 组 3 廊道组成，每个廊道长 80 米，宽 7 米，有效水深 5 米，超高 0.5米，总高度为 5.5 米。工艺采用 a2/o 法，厌氧：缺氧：好氧=1：1：4，停留时间为 9.7h，污泥回流比为 100%。厌氧段、缺氧段之间设置一堵墙，因为它们在同一个廊道中，这样可以使各个部分有自己的处理空间。各个生物反应池进水管和回流污泥管同时进入进水井，在里面充分混合后进入厌氧廊道。在厌氧段和缺氧段各设 8 个潜水搅拌机，使泥水进一步混合，并且具有推流作用。污水中的总氮包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，四者合称

45、总氮 tn。其中氨氮与有机氮合称凯氏氮 tkn，这是衡量污水进行生化处理时氮营养是否充足的依据。在常规生活污水中基本不含亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，因此一般情况下，对于常规生活污水的 tn=tkn，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮可视为零。厌氧段进水中可溶性磷与溶解性 bod5之比小于 0.06，才会有较好的除磷效果。污水中codcr/tkn8 时氮的去除率可达 80%，codcr/tkn8 tp/bod5=5/195.38=0.0250.06符合要求，故可采用此法。2.7.3 曝气池计算（a2/o 池）1a/o 池容积计算（1（有效容积=59206m3 (7-1)15. 0330038.195150000nx

46、qsvo（2（池有效水深 h=5m（3（池总有效面积11841m2559206hva反应池分 8 组，单组有效面积=1480m28118418a单a（4（采用 6 廊道推流式反应池，廊道宽 b=7m（5（单组反应池长度=35.23m7614806bal单取 l=35.23m，故有效面积为 11841m，有效容积为 59206m（6（校核 b/h=7/5=1.4（满足 b/h=12）l/b=35.23/7=5.03（满足 l/h=510）（7（取反应池超高 0.5m，曝气管廊道高度 0.65m 故反应池总高5.00.50.656.15hm2.反应停留时间反应池总反应停留时间=0.39d=9.36

47、vt各段水力停留时间和容积：中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计43厌氧：缺氧：好氧=1：1：4厌氧池水力停留时间 t 厌h6.516.3961厌氧池容积m3.798675920661厌v缺氧段水力停留时间 t 缺h6.516.3961缺氧池容积m3.798675920661缺v好氧段水力停留时间 t 好=6.24h36. 932好氧池容积=39470m35920632好v3 校核氮磷负荷好氧段总氮负荷：0.048 kg(tn)/(kg(mlss)d)0.05 符合要求 (7-2)39470330042150000vxtnqo好好n厌氧段总磷负荷：0.023

48、kg(tp/(kg(mlss)d)0.06 符合要求 (7-3).7986733005150000vxtpqo厌厌n4 剩余污泥量 (7-4)00()() 50%edvexyqk vxq cc取污泥增殖系数 y=0.6（0.50.7），污泥自身氧化系数 kd=0.07（0.050.1）。则降解 bod5产生的污泥量 dkgyqxs/16200)02. 020. 0(1500006 . 0)(01内源呼吸分解污泥量dkgdkgvxkxvd/10257/1000330075. 05920607. 02不可降解和惰性悬浮物（该部分占 tss 约 50%）dkgccqxe/5 .19282%50)02

49、. 02771. 0(150000%50)(03剩余污泥量为x=x1-x2+3=16200-10257+19282.5=25225.5kg/d5 碱度校核每氧化 1mg 的 nh3-n-需消耗碱度 7.14mg；每还原 1mg 的 no3n 产生碱度 3.57mg，去除1mgbod5产生 0.1mg 的碱度。剩余碱度=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除 bod5产生碱度假设生物污泥含中氮量以 12.4%计，则：每日用于合成的总氮量=0.1217537.5-11642.4)kg/d=731kg/d （中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计44即进水总氮中有lmg /87. 415

50、00001000731被氧化的 nh3-n=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=(42-8-4.87)mg/l=29.13mgll所需脱硝量=(42-20-4.87)=17.13mg/l需还原的硝酸盐氮量=2569.5mg/l100013.17150000tn将各值带入剩余碱度 2807.14 21.6143.57 17.6140.1 (195.37520)/alkismg l（以 caco3计）可维持 ph7.2149/100/mg lmg l6 污泥龄计算 污泥龄=15.5d,满足污泥龄 1520d 要求。1000252256600592061000xr剩余污泥曝气池有效容积7 反应池

51、进出水系统计算（1）进水管单组反应池进水管设计流量311.940.243/8qqmsn管道流速 v=0.7m/s；管道过水断面面积210.2430.3460.7qamv管径44 0.3460.6643.14adm取进水管径 dn700mm。（2）回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量31.9410.243/8rqqrmsn 管道流速 v=0.7m/s。取回流污泥管管径 dn700mm。（3）进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量321.94(1)(1 1)0.485/8qqrmsn孔口流速 v=0.5m/s；孔口过水断面面积；297. 05 . 0485. 02mvqa孔口尺寸取 0.5m0.5

52、m，取 4 个孔口；中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计45进水井平面尺寸取 4m7m。（4）出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：332230.42 21.86qgbhbh式中331.94(1(1 1 1.1)0.75/8qrrms 内q)nb堰宽，b=7m；h堰上水头，m。223330.75()()0.1491.861.86 7qhmb（5）出水井反应池出水管设计流量 q5=2q3=1.5m/s；管道流速 v=0.7m/s；管道过水断面面积251.52.150.7qamv管径44 2.151.653.14adm取出水管管径 dn1700mm；角和管道内流速231.50.66/1.74

53、qvm sa8 曝气系统设计计算（1）设计需氧量 aoraor=去除 bod5需氧量-剩余污泥中 bodu 氧当量+nh3-n 硝化需氧量-剩余污泥中 nh3-n 的氧当量-反硝化脱氮产氧量碳化需氧量01()1.421ktrqdpxe式中 kbod5的分解速度常数（d-） ，取 k=0.23；tbod5试验时间，取 t=0.23；px生物污泥产量px=x1-x2=17537.5-11642.4=5895.1kg/ds出水溶解性 bod5的质量浓度 (7-5)0.23 51.42(1)20 1.42 0.75 20 (1)ktreefee35.45/0.00545/mg lkg m1ddokge

54、/ )(333201 .589542. 11)00545. 0195375. 0(1500002523. 0硝化需氧量中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计46204.6 ()4.6 12%exdq nnp1 .589512. 06 . 4)02. 00042. 0(1500006 . 4=4.61 .589512. 06 . 4)02. 0042. 0(150000=11926 kg(o2)/d反硝化脱氮产生的氧量dokglmgndt/ )(77.7348/5 .256986. 286. 223总需氧量123aorddd =33320+11926-7348.77=37897.23 kg

55、(o2)/d237952.6713612.57839643169.24()/kg od最大需氧量与平均需氧量之比为 1.5，则2max1.51.5 93169.2464753.86()/ddkg od去除每 1kg 中的 bod5的需氧量= 0()eaorq )02. 0195375. 0(15000023.37897 =1.44kg(o2)/d （2）标准需氧量 sor采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底 0.2m，淹没深度 4.8m，氧转移效率ea=20%，计算温度 t=25，将实际需氧量 aor 换算成标准状态下的需氧量 sor。 (7-6)(20)(20)( ) 1.02

56、4tssb tlaor csorcc 式中 aor曝气池的标准需氧量（kg/d）cs(20)水温 20时清水中溶解氧的饱和度（mg/l）csb(t)设计水温 t 时好氧反应池中平均溶解氧的饱和度（mg/l）cl好氧反应池中溶解氧浓度（mg/l）t设计污水温度（）污水好氧速率与清水传氧速率之比污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比气压调整系数，51.013 10所在地区实际气压中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计47工作所在地区实际大气压为 0.912105；550.912 100.91.013 10取 cl=2mg/l；取 =0.82，=0.95；查手册得 cs(20)=9.17mg/

57、l,cs(25)=8.38mg/l。空气扩散器出口处绝对压力531.013 109.8 104.851.483 10 pa空气离开好氧反应池时氧的百分比： (7-7)21(1)21 (1 20%)100%100%17.54%7921(1)7921 (1 20%)aateqe好氧反应池中平均溶解氧饱和度：5(25)(25)()2.026 1042btsbspqcc551.483 1017.54%8.38 ()9.64/2.026 1042mg l所以标准需氧量为：(25 20)43169.24 9.170.82 0.95 0.9 9.642 1.024sor2262926.86()/2621.9

58、5()/kg odkg oh相应最大时标准需氧量：max21.51.5 62926.86()/sorsorkg od2294390.25()/3932.925()/kg odkg oh好氧反应池平均时供气量：32621.9510010043699.17/0.30.3 20%asorgsmhe最大时供气量：3max1.51.5 43699.1765548.755/ssggmh（3）所需空气压力 p（相对压力）12345phhhhh式中 h1+h2供风管道沿程与局部阻力之和，取 h1+h2=0.2m；h3曝气器淹没水头，h3=4.8m；h4曝气器阻力，取 h4=0.4m；h5富余水头，取 h5=0

59、.5m。中国地质大学（北京）2010 届本科毕业设计480.24.80.40.55.9pm（4）曝气器数量计算（以单组反应池计算）1max24csornq式中 n1按供氧能力所需曝气器个数，个；qc曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力，kgo2/(h个)采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深 4.8m，在供风量 13m/(h个)时，曝气器氧利用率ea=20%，服务面积 0.30.75m2,qc=0.14kgo2/(h个)。则13932.9254702324 0.14n 个每个廊道有，设计中取 1800 个，每组反应池共计 7200 个曝气器。以微孔曝气器服17567023个4

60、务面积进行校核：满足服务面积 0.30.75m2，符合要求270 8 40.317200fm （5）供风管道计算（按一个系列计算）供风管道采用环状布置。干管流量： 333max11165548.755/316387.19/4.55/222ssqgmhmhms 流速 v=10m/s，管径，取 dn=800mm。44 4.550.7613.14 10sqdmv采用双侧供气（向两侧廊道供气），单组供气支管取 1 个，8 组共计空气支管 8 个。则支管流量：33max4096.797/1.138/ssgqmhmsn双1165548. 75522=8流速 v=10m/s;管径，44 1.1380.381