污水处理厂课程设计书

1、精品文档广州大学市政技术学院课程设计书课程设计名称： 某城市污水处理厂设计系部环境工程系专业14环境班级14环工姓名邓敏艳指导教师王昱2016 年_5月 30 日目录一、课程设计内容说明 3二、设计原始数据资料 3（一）城镇概况 3（二）工程设计规模： 4（三）厂区附近地势资料 4（四）气象资料 5（五）水文资料 5三、课程设计基本要求 6四、课程设计 6（一）、计算设计流量 6（二）、计算设计格栅 6（二）、沉砂池 9（三）、曝气池 101、曝气池的计算与各个部位尺寸的确定 102、曝气系统的计算与设计 123、供气量的计算 134、空气管系统计算 14（四）、二沉池设计 194.1、二沉池

2、池体计算 194.2、二次沉淀池污泥区的设计 204.3、二沉池总高度： 21五、污水处理厂平面布置图 22六、污水处理厂的高程布置 226.1、水力损失的计算 226.1.1、构筑物水力损失表： 226.1.2、污水管道水力计算表： 226.2、构筑物水面标高计算表： 236.3、污水处理厂的高程布置 23七、参考文献资料 24八、总结 24一、课程设计内容说明进行某城镇污水处理厂的初步设计，其任务包括：1、根据所给的原始资料，计算进厂的污水设计流量；2、根据水体的情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法、流 程及有关处理构筑物；3、对各构筑物进行工艺设计计算，确定其型式、数目与尺寸；4、

3、进行各处理构筑物的总体布置和污水流程的高程设计；5、设计说明书的编制。二、设计原始数据资料(一) 城镇概况该城市地处东南沿海，北回归线横贯市区中部，该市在经济发 展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城市污水处 理率仅为3.4%，大量的污水未经处理直接排入河流，使该城市的生 态环境受到严重的破坏。为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优 美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。该城镇计划 建设污水处理厂一座，并已获上级计委批准。目前，城镇面积约28Krh,根据城镇总体规划，城镇面积 40Krh, 其出水进入B江，B江属地面水皿类水体，要求排入的污水水质执行 污水综合排放标准(GB

4、18918-2002)中的一级标准中的B类标准, 主要水质指标为 ：CODC 60mg/L,BOD0.2m3 /d所以：采用机械清运的清渣方式3、倾角因为采用机械清渣所以设计倾角为60 4、过栅流速设计过栅流速值为0.6-1.0m/s。取值0.8m/s5、栅条数 格栅间隙数:6、栅槽宽度B S （n1)en 0.01 (191) 0.02 119 3.56 (m)7、过栅损失k取值3水头损失:2v21sinh(-)e2 si n 2g2.420.820.962 9.810.96sii n600.027Qmax * sin X ne h v1.2sin60 118.65 1190.02 0.5

5、0.8栅条数：n-仁119-1=118 （条）过栅水头损失：h1 k h0 3 0.027 0.081 (m)8、栅槽总高度H h h1h20.5 0.81 0.5 1.081 (m)9、栅槽总长度L lil2 1.00.5旦ta nB B1sin 202ta ntan 200.94l2匕 0.472H1 h h20.5 0.51 (m)I1l2 1.0 0.5H1 ta n0.94 0.47 1.0 0.51tan603.49 (m)10、格栅选型根据设计选型选择采用链条回转式多靶平面格栅除污机GH-800选用两台，一备一用。3 4 S-S2-i琏番回转式爭耙平面桁粕除活机1 一电机BE凍刖

6、;2主恃站蒔输轴;1从动醫雜辆油一齿耙疗一机架沽一卸料1S板(二)、沉砂池 采用平流式沉砂池(一座两格四斗)设计最大流速v=0.2m/s ;最大流量停留时间t=50s 有效水深h2=1.0m ;沉砂池超高h1=0.5m1、沉砂池水流部分长度：L v t 0.2 5010 (m)2、水流断面积:Qmax1.025T25.1 (m )3、池总宽度：A 5 1 B 5-5.1 (m)h214、沉砂斗容积：Qmax x T 864005K总101.02 3 2 8640051.3 104.07(m3)5、设计沉砂斗:丄I - * MtRi设计沉砂池的上底长1.5m,下底长0.5m。斗壁倾角为60 计算

7、出沉砂斗高度为：0 5hu0.87（ M）tan 306、沉砂池高度：H hi h2 h30.5 1 0.872.37 (m)7、验算Qmin 1 .021.3 1 .3Vmin0.235m/ s 0.15m/sn 1 5.12通过验算可知设计合格（三）、曝气池设计采用推流式曝气池（鼓风曝气池），采用传统活性污泥法1、曝气池的计算与各个部位尺寸的确定1.1、BOD污泥负荷率的确定0.0185 20 0.750.920.3 (kgBOD5/kgMLSS d)，取值20mg/L式中：K2 系数，对于城市污水其值介于0.0168-0.0280.0185FMLVSS/MLSS。对于城市污水 f=0.7

8、5Le-有机物降解后的出水浓度，按标准设计取值250-有机物去除经二空100% 92%率。1.2、确定混合液污泥浓度X根据已经确定的Ns值，查阅图书水处理工程技术P191图(11-2) 得到相应的SVI值为100120,取值100。对此r=1.2，污泥回流比 R设计为50%则：R r 106(1 R) SVI60.5 1.2 10(1 0.5) 1004000 (mg/L)1.3、确定曝气池容积Q Sa 88000 250/ 3Va18333 ( m3)Ns X 0.3 4000式中：Sa 原污水中的BOD浓度，250mg/L1.4、确定曝气池各部位的尺寸 设4组曝气池，每组容积为183334

9、458325(m2)池深取4.5m,则每组曝气池的面积为:4583.254.51018.5(m2)池宽取6.3m, B/H=6.3 - 4.5=1.4介于12之间，符合规定 池长：F 1018.5 / 、161.67 (m)B 6.3161.676. 325. 6710符合规定设5廊道式曝气池，廊道长：, L 161.67L32.5 (m)55取超高0.5m,则池总高度为：4.5+0.5=5m2、曝气系统的计算与设计 本次设计采用鼓风曝气系统。2.1平时需氧量的计算O2 a Q Sr b V X v查阅水处理工程技术P214( 11-2表)知对于生活污水a=0.420.53 ;b=0.1880

10、.1 ; 取值 a=0.5 ；b=0.15Sr二Sa-Se=250-20=230mg/4进水有机物浓度与出水有机物浓度之差 Xv,即是 MLVSS MLVSSf MLSS=0.75 4000=3000mg/L代入各值：2303000020.5 88000 ()0.15 18333 ()18369.85(kg/d) 765.4(kg/h)100010002.3每日去除BOD值BOD5880001芽勿 20240 kg/d2.2最大时需氧量的计算根据原始数据Kz=1.3，代入各值：O20.5 88000/ 23030001.3 ()0.15 18333()21405.85kg /d 891.9kg

11、/h100010002.4去除每kgBOD勺需氧量O218369.85202400.91 kgO2/kgBOD2.5最大时需氧量与平均时需氧量之比O2maxO2891 989191.165765.43、供气量的计算采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距离池底0.2m处，淹没水深4.3m。计算温度定为28C。查阅水处理工程技术附录 2表，得：水中溶解氧饱和度： Cs(20)=9.17mg/L : Cs(28)=7.92mg/L3.1、空气扩散器出口处的绝对压力压强Pb：PbP 9.8103H1.01 31 059.81 034.31.43 441 05 Pa3.2、空气离开曝气池面时，氧气的百分

12、比:Ot21(1 Ea)79 21(1 Ea)100%21-(1 0100% 18.96%79 21 (1 0.12)ea 空气扩散器的氧转移效率,对网状模型中微孔扩散器，取值12%3.3、曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利温度条件，30C计算)3 4Csm(30),_bQt1.434410518.96Cs(2.026 10542)7.92( 2.02610542 )9.18 mg/LPb、换算为在Re20 C条件下，脱氧清水的充氧量，即: R Cs(20)Csm(T) C 1.024t 20查阅资料，取其值 a =0.85=0.95 ; p=1 ;水温28C代入各值，得：765.4 9.1

13、70.85 (0.95 1 7.922) 1.024(28 20)1236.48 kg /L相应的最大时需氧量为:R0( max)891.9 9.170.85 (0.95 1 7.92-2) 1.024”2&20)1440.83 Kg/L3.5、曝气池平均时供氧量：GS 矗 100 器 100 34346.67 m3/h3.6、曝气池最大供氧量：1440.833Gs(max)100 40023 m3 / h0.3 123.7、去除每kgBOD的供气量:34346.67 “ 2024040.73 m3空气 /kgBODs3.8、每m3污水的供氧量:34346.6788000249.38 m3空气

14、/ m3污水4.空气管系统计算Gs(max)10040023400.23 m3/ h100按下图所示的曝气池平面图，布置空气管道。在相邻的两个廊道的隔墙上 设一根干管，共10根干管。在每根干 管上设5对配气竖管，即10条配气竖 管。全曝气池共设100条配气竖管。4.1.1、每根竖管的供气量为：4.1.2、曝气池平面面积：232.5 (6.3 20)4225 m4.1.3、每个空气扩散器服务面积按0.50川计，则所需空气扩散器的总数为：4225 8450 个0.54.1.4、本设计采用8400个空气扩散器，则每个竖管上安设的空气 扩散器的数目为：8400 84 个1004.1.5、每个空气扩散器

15、的配气量为:40023亠34.76 m /h84004.2、空气管的选择布置将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图: 如图所示用以进行计算：空气管路计算图一）根据空气管路计算图，空气干管和支管以及配气竖管的管径，根 据通过的空气量和相应的流速按水处理技术附录 3加以计算并 确定。计算结果列入表格第6项。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按水处理技术式 （11-34 ）折算成当量长度10,并计算出管道的计算长度1+1 0，（I是 管段长度）计算结果列入计算表中第8,9项。空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径、空气量、计算温 度和曝气池水深2,查附录3得。结果列入计算表第

16、10项。9项和10项相乘，得压力损失h1+h2,结果列入表第11项。管段 编 号管段长度L（m）空气流量空气 流速v（m/s）管径D(mm)配件管段当量长度L0（ m）管段计 量长度L0+L1（m压力水头(m3/h)(mSmin)9.8(Pa/m)9.8(Pa)123456789101122210.54.760.07938弯头一个0.551,050.140.1521200.59.520.15938三通一个1.461.960.240.4720-0.514.20.23838三通 一一1.461.960.400.78198个19-0.519.00.31738三通 一一1.461.960.851.67

17、184个18-0.523.80.39738三通 一一1.461.961.422.7817个17-0.2528.50.47638三通 一一1.571.821.602. 91166个异形管一个16-0.657.10.9524.568三通 一一3.153.750.471.76152个异形管一个15-0.9114.1.904590四通一5.255.580.382.221424个异形管一个14-0.9171.2.8565120四通一7.418.310.403.321336个异形管一个13-8.3399.6.6636.5150闸阀117.5425.840. 4210.81284个、3个5弯头、三通1个12

18、-6.5799.13.288200四通一13.6820.180.6012.11168个异形1管一个11-6.5159926.6569.5250四通一17.8824.380.5012.110.36个异形9管一个10-6.5239939.989.5300四通一22.2528.750.4914.09.04个异形9管一个9-86.5319853.3129.5350四通一26. 7733.270.3210.6.72个异形5管一个8-79.8399866.6413350四通140.9453.540.5227.8.4个弯头24个7-612.6399866.6411800三通160.7273.320.128.

19、29.4个弯头1个6-512.57996133.2811800三通156. 4769.070.128.29.8个异形管1个5-412.61199199.9212800三通156.4769.070.128.295.2个4-312.61599266.5612800三通156.4769.070.128.293.6个3-212.61998333.1412800三通156.4769.070.128.298.4个2-112.63998666.2814100三通 一一79.3791.970.2119.340个异形1管一个将表中的第11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为:(hi h2)165.15 9.

20、8 1.618kPa网状膜空气扩散器的压力损失为 5.88kPa，则总压力损失为:5.88 1.618 7.498kPa为安全计，设计取值9.8kPa4.3、空压机的选定空气扩散装置安装在距曝气池池底 0.2m处，因此，空压机所需压力空压机供气量:为：最大时：40023n3 /h=667.05m3 /min平均时：34346.67m3 /h=572.45m3 /minP (4.5 0.2 1) 9.851.94kPa根据所需压力以及空气量，决定采用（四）二沉池设计设计采用设有行车式刮泥机的平流式沉淀池 设计主要参数取值：水力表面负荷：q=1.5m3 （ h）沉淀时间:t=2h水平流速：v=4m

21、/s配水槽到挡流板的距离：0.5m流出槽到挡流板的距离：0.3m4.1、二沉池池体计算 4.1.1、二沉池的表面积：A Qmax 88000 241.522444.4m4.1.2、二沉池的有效水深:h, q t 1.5 2 3m 4.1.3、二沉池的有效容积：3v1 Ab 24444 3 73332m4.1.4、二沉池长度：L 3.6vt 3.6 4 2 288m4.1.6、沉淀池总宽:2444.428.884.9m4.1.7、沉淀池座数和分格数:设计分为两座沉淀池，再分为9格，则每格宽度为:84.92 94.7m28.839.6 (8,12)验算：长宽比：L 28B 613 4长深比:b 4

22、.7验算结论：沉淀池尺寸设计合理4.2、二次沉淀池污泥区的设计设计污泥斗下底为0.5m,倾角为60 设计草图：421、污泥量:Q(C。CJ100(100 P)3792m3388000 (200 20) 10 3验算：V1 V2 29.6 19.7 493m44m污泥斗的设计符合要求。4.3、二沉池总高度： 1001000 (100 96)则二沉池每座每格的污泥量为:792F944m3 *4.2.2、污泥斗的容积V1V -h4(S1 S2S2)3_(4.7 0.5) tan60*h43.6m2V1 1 3.6 (4.72 0.524.72 0.52) 29.6m334.2.3、 污泥斗以上梯形部

23、分的污泥容积V2V2(LH h1 h2 h3 h4 h40.3 3 0.3 3.6 0.2447.444m)h； b2h；(28.8 0.3 4.7) 0.010.244m梯形上底：l128.8 0.5 0.3 29.6m梯形下底：12 4.7mV2(29h3-缓冲高度，0.3m。 4.7) 0.244 4.7 19.7m32五、污水处理厂平面布置图 污水处理厂的平面布置图详见图纸六、污水处理厂的高程布置6.1、水力损失的计算 6.1.1、构筑物水力损失表:构筑物名称水力损失（m格栅0.2沉砂池0.2曝气池0.5平流式沉淀池0.46.1.2、污水管道水力计算表:构筑物管 渠名称流里管渠设计参数水头损失D( mr)i1(%0)V(m/s)L(m)沿程局部总计出水干管36729003.151.602000