污水处理厂初步设计说明书

1、设计任务书一、设计项目某污水厂初步设计二、设计资料1基本资料设计流量：Q=30000+ nx 1000 m3/d （n 学号，1 30 号）污水水质：COD=380mg/L BOD5=250 mg/L SS=200mg/L pH=69。夏季水温 25C，冬季水温 15C, 常年平均水温20C。纳污河流：位于城市的东侧自南向北，20年一遇洪水水位标高，常水位标高。根据城市总体规划，污水厂拟建于该城市下游河流岸边，地势平坦，拟建处的地面标高。该城市污水主干管终点（污水厂进水口）的管内底标高。气象资料：该地区全年主导风向为西南风。地势平坦，地质情况良好，满足工程地质要求，平均气温13C， 冬季最低气

2、温-12 C,最大冰冻深度，夏季最高气温 37 C，年平均降雨量1010mm蒸发量 1524mm处理要求：处理水水质满足：BOD5C 20mg/L; CODE 60 mg/L; SS、辽丨栅条工作平台进 水图1中格栅计算草图2. 格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量Q=s (设计2组格栅)，以最高日最高时流量计算; 栅前流速：V1=S,过栅流速：V2=S；渣条宽度：s=,格栅间隙：e=；栅前部分长度：，格栅倾角：a =60;单位栅渣量：w=栅渣/io3m污水。设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。2(1) 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式 Q1旦上计算得:栅前槽宽B122 0.5511.

3、25 m 则栅前水深 h 旦 1250.63 m0.722(2) 栅条间隙数：n Q1 sin 0551s 36ehv20.02 0.79 0.9(3) 栅槽有效宽度：B0=s (n-1 ) +en=x(36-1 ) +x36= 考虑隔墙：B=2B+=(4) 进水渠道渐宽部分长度：进水渠宽：BQmax0.5511mv1h 0.7 0.632.12m2 tan 1 2ta n20（其中a i为进水渠展开角，取a 1=20 ）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L12.12L211.06m2 2（6）过栅水头损失（hj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：v220.01 3

4、0.92h1 kh0 k sin3 2.42 （）3sin60 0.103m2g0.022 9.81其中：（s/e）4/3h 0：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B=o（7）栅后槽总高度（H）本设计取栅前渠道超高h2=，则栅前槽总高度H=h+h=+=H=h+h+h&=+二（8）栅槽总长度L=L1+L2+ （+） /tan a=+tan60 =（9）每日栅渣量在格栅间隙在20mn!勺情况下，每日栅渣量为：Qmax w 86400Kz 10000.551 0.05 864001.4 10001.70.2m3/d ,所以宜

5、采用机械清渣第三节污水提升泵房设计计算1. 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河流。设计流量：Q=h=551L/s1）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。如电动机容量大于55KW时，则不得小于，作为主要通道宽度不得小于。3） 泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15 mx 12m高12m地下埋深 7no4）水泵为自灌式。2. 泵房设计计算各构筑物的水

6、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（既泵站吸水池最底水位），提升后水位（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程乙=水泵水头损失取2m安全水头取2 m 从而需水泵扬程H=19m再根据设计流量s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用3台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200nVh，扬程 20m 转速 990r/min，功率 90kw），两用一备，流量：Qmax 1.87533Q max0.47m 栅条间隙数n551血6072ehv20.02 0.64 0.9 栅槽有效宽度 B=s (n-1 ) +en= (72-1 ) +x 72= 进水渠道渐宽部分长度 L1B

7、B- 1.43 0.790.88m2 ta n 12ta n20/s 2520m3/h44集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量：W Q 55 210m360 60取有效水深h=，则集水池面积为：A W空161.5m2h 1.3泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构，尺寸为15 mx 12m,泵房为半地下式 地下埋深7m,水泵为自灌式。第四节泵后细格栅设计计算1. 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. 设计参数确定：已知参数：QaFh= m3/s。栅条净间隙为3-10mm取e=10mm格栅安装倾角600过

8、栅流速一般为,取V=s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=，其渐宽部分展开角度为200设计流量Q=s=551L/s栅前流速V1=S, 栅条宽度s=，过栅流速V2=S；格栅间隙e=10mm栅前部分长度，格栅倾角a =60。；单位栅渣量1=栅渣/10 3m污水。3. 设计计算Q=551 L/s=s。污水由一根污水总管引入厂区，故细格栅设计一组，设计流量为:（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式（B 2v】11 1计算得栅前槽宽2B12Q12 0.551 1.57m，则栅前水深 h 旦 1.57 0.79m. V,.0.722(5) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2 b 143

9、 0.72 m2 2(6) 过栅水头损失(hi)因栅条边为矩形截面，取k=3,则42h1 kh0k 竺sin3 2.42 (0.01)309 sin600.26m2g0.012 9.81其中： (s/e)4/3ho：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B=(7) 栅后槽总高度(H)取栅前渠道超高h2=，则栅前槽总高度H=h+b=+=栅后槽总高度H=h+h+hp=+=(8) 格栅总长度L=L1+L2+ H1/ta n a =+1+ (+) /tan60 (9) 每日栅渣量3w QaW13.4 10 0.13.4 m/dd所

10、以宜采用机械格栅清渣。第五节沉砂池设计计算1. 沉砂池的选型：沉砂池主要用于去除污水中粒径大于，密度 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。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设计资料1) 沉砂池水力停留时间30-60s ;2) 有效水深不大于；3) 水流速，；进水图4平流式沉砂池计算草图4) 每格宽度不小于。计算草图如下页图4所示：设计参数确定设计流量：Qmax =551L/s (设计1组池子)设计流速：v=s水力停留时间：t=40s池体设计计算(1) 沉砂池长度：L=vt= x 40=10m(2

11、) 水流断面面积：A Q/v 0.551/0.252.2tf(3)沉砂池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=2m 有效水深：h2=A/B=4=贮泥区所需容积：每组池总宽B=2b=(4)(5)(小于) 设计T=2d,即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积(6)、，QpTXV152K 103.4 104 252 1.5 1030.68m3(每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗) 其中城市污水沉砂量：x=3m/105m.沉砂斗各部分尺寸及容积： 设计斗底宽a1=，2ga tan 60沉砂斗容积：V叫a23aiaa1(7)沉砂池高度:斗壁与水平面的倾角为60,斗高2 1.00.501.65mt

12、an 60hd=，则沉砂斗上口宽:aj)1.0 2 2(1.651.65 0.50 0.50 )3(大于V1=，符合要求)采用重力排砂，设计池底坡度为，坡向沉砂斗长度:L2-10 2 1.653.35m则沉泥区高度为h3=hd+ =+ x =池总高度H :设超高hi=，H=h+h2+h3=+=(8)进水渐宽部分长度：B B13 1.27L112.38m2 tan202 tan 20(9)出水渐窄部分长度：L3=Ll =(10) 校核最小流量时的流速:Qmi nmin Amin最小流量一般采用即为，则minQminniAmin0.75 1.25-1.8820.99m /s 0.15m / s，符

13、合要求.(11) 进水渠道格栅的出水通过DN1200m的管道送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v10.9361.25m / s1.5 0.5式中：B1进水渠道宽度(m，本设计取； h 1进水渠道水深(m，本设计取。(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:H(0.9362 0.4 1.5；2 9.820.31m式中：m流量系数，一般采用；本设计取；(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第六节辐流式初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

14、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。本设计选择两组辐流式沉淀池，每组设计流量为 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。1. 沉淀部分水面面积表面负荷采用m3/(m2 h)，本设计取q =m3/(m2 h)，沉淀池座数n=2F 口00 迪型495m2nqR-r1i=0.05-r2I图5辐流式沉淀池计算草图2. 池子直径4 49525.1m (D 取 25m)3. 沉淀部

15、分有效水深设沉淀时间t = 2h , 有效水深：h 2 =qt =2 x 2=4m4. 沉淀部分有效容积QH6750Q = t =1983.6m3/hn 25. 污泥部分所需的容积由任务书知进水悬浮物浓度 G为m,出水悬浮物浓度C以进水的50%+,初沉池污泥含水 率po=97%污泥容重取r=1000kg/m(R+Rn+n2) = 3.14 0.55 (132 13 2 22) 114.56m3,取贮泥时间T=4h,污泥部分所需的容积：V=26.45 m3Q(G - Ci)T x 100 = 1983.6 (0.20 0.10) 4 100 丫 (100- p 0)100 (100 97)则每个

16、沉淀池污泥所需的容积为6. 污泥斗容积设污泥斗上部半径1= 2m污泥斗下部半径r2=1m倾角取a =60,则污泥斗高度:h 5 = (2- r 1) tg a = (2-1 ) x tg60 = 污泥斗容积：n h52222V1 =(r 1 +2卄2)=错误！ x( 2 +2x 1 +1)=7. 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积池底坡度采用，本设计径向坡度i=，则圆锥体的高度为: h4 = (R- r 1) i= (13-2) x =n h43圆锥体部分污泥容积：污泥总体积：3-V= Vi+ V2 =+ = m ，满足要求。8. 沉淀池总高度设沉淀池超高hi=,缓冲层高h3=,沉淀池总高度：H =

17、 hi+h2 +h3+h4 +h5= +4+= m9. 沉淀池池边高度H = hi+h2 + h 3 = +4+ = m10. 径深比污水在集配水井中部的配水井平均D/ h 2 = 26/4 =（ 符合要求）c辐流沉淀池分为二组，在沉淀池进水端设集配水井,分配，然后流进每组沉淀池。配水井中心管径：4Q4 1.87V20.71.84m式中：V2配水井内中心管上升流速（m/s）, 般采用s;取s 配水井直径：D34 1.87V 031.8423.37m式中：V3 配水井内污水流速（m/s）, 般采用V3=；取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

18、向池四周流动。 进水管道采用钢管，管径DN=600m，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：Q0.28WB hn0.26m/s0.3 0.6 6式中： B 孔洞的宽度（m）；h 孔洞的高度（m）; n 孔洞个数（个）。V4 穿孔花墙过孔流速（m/s），般米用；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：Qh675035 =0.0028 m/（m s）2nn D 3600 2 4 3.14 26=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:Li =

19、L/5=115/5 = 23m本设计取超高为m，则曝气池总高为：H =+ =(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：回流污泥图6曝气池平面图5.需氧量计算本工程设计中采用鼓风曝气系统。(1)平均时需氧量计算。2 aQ(3 Se) bVXv 0.5 34000 (0.1875 0.020) 0.15 7355.84 3.3=(kg/d ) = (kg/h )式中：a每代谢1kgBOD所需氧量(kg)，本设计取；b 1kg活性污泥(MLVSS

20、每天自身氧化所需氧量(2)最大时需氧量：kg)，取.O2max aQ (S0 Se) bVXv 0.5 47606.4 (0.1875 0.020) 0.15 7355.84 3.3=(kg/d ) = (kg/h )最大时需氧量与平均时需氧量的比值为:Q2maxq2317.841.18270.36每日去除的BOD5值34000 (1875 20)BODr5695( kg/d)237.3(kg/h)(4) 去除1 kg BOD5需养量O2BODr6488.6456951.14(kgO2/kgBOD5)6.供气量计算本设计中采用 YHWH型微孔曝气器，氧转移效率(E)为20%敷设在距池底处，淹没

21、 水深为4m计算温度定为30C。相关设计参数的选用：温度为 20C时，a =,B =, p =, CL=L, CS(20)= mg/Lo 温度为 30C时，CS(30) = mg/L。(1) 空气扩散器出口处绝对压力：Pb=x 105+x 103H=x 105 +x 103x4= X 105 ( Pa) (2)空气离开曝气池水面时氧的百分比：21 X (1 Ea)Qt =- x 100% =错误！ x 100% = %79+ 21(1-E -)(3)气池混合液平均氧饱和度：CSb = Cs(+ 42 )= x (错误! + 错误!)= mg/L换算成20C条件下脱氧清水的充氧量:RdRCs(2

22、0)270.36 9.17Cs(t)C 1 .024t 200.85 (0.95 8.48 2) 1.02410 380(kg/h)(4)(R为平均时需氧量) 相应的最大时需氧量:Romax 1.18 380 448.4(kg/h)(5)曝气池平均时供气量:Gs100380100 6333.3(m3/h)0.3EA0.3 20(6) 曝气池最大时供气量：GSmax100448.4100 7473.3(m3/h)0.3EA0.3 20(7) 去除1kg BOD5的供气量：BOD56333.3 24/569526.69(m3空气 /kgBOD5)(8) 1m污水的供气量：6333.3 24/340

23、004.47(m3空气 /m3污水)第八节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81. 设计参数的选取表面负荷：qb范围为一m3/ ，取q= m3/，出水堰负荷设计规范规定 取值范围为一，取L/ ; 沉淀池个数n=4;沉淀时间T=2h2. 沉淀池尺寸设计（1）每组池子表面积为：Qnq1000024 2 1.0208m2（2）池子直径(3)4 20816.28m(取 20 m)池子实际表面积2 2F -D-2044314m2实际的表面负荷Q 4Qq2nF n

24、 D4 10002 2420320.66m /(m h)Dh1图8二沉池计算草图h3h4（4）单池设计流量Q 1000033Q05000m /d 208.3m /d2 2(5) 校核堰口负荷Q02 3.6 D208.32 3.6 D0.46L(sm) 符合设计要求2. 二级消化池设计计算 （1）二级消化池容积V 737921.25m3np 1 0.08式中：Q污泥量（nVd）；P 投配率（% ,本设计取8% 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。第六节机械脱水间设计计算1. 污泥机械脱水设计说明：污水处理厂污泥二级消化后从二

25、级消化池排出污泥的含水率约 95%x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

26、。2. 脱水机选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/ （ 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 x B= 40mX 12m .第四章 污水处理厂的平面布置1.总平面布置原则该污水处理厂主要处理构筑物有：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

27、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

28、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，位于常年主风向的上风

29、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1第五章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 控制点高程的确定1. 进厂管有一根，流量为S,选用800mm勺钢筋混凝土圆管，进厂端设计管内底标高为。2. 考虑将出厂水水通过重力自流排入附近的涪江。河流 20年一遇的洪水位为。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，出厂水排放点河流 3km,总水头损失为，出厂水排放点的水位标高应不低于 += m,拟取。第二节各处理构筑物及连接管渠的水头损失计算污水处理厂的