某洗车场污水处理站设计

1、课程设计（论文）任务书学院：环境与市政工程专业：环境工程学生姓名：学号：设计（论文）题目：某洗车场污水处理站设计 起迄日期：2015年3月9日 3月22日 设计（论文）地点:青岛理工大学指导教师：张焕云教研室主任：夏文香发任务书日期： 2015年3月9日概述随着我国汽车数量迅速增加，洗车业在我国出现红火局面，日益发展，洗车行 业的繁荣一方面印证我国汽车行业的勃勃生机，另一方面也加大了城市用水及 废水处理的压力，现在应用较为普遍的高压清洗机洗车，据保守估计，每辆车 每次洗车用水至少在洗车废水的任意排放不但影响市容以及人们生活环境，而 且由于洗车废水中含有油类、有机物、表面活性剂等难降解物质，污染

2、江河湖 流，使自然生态环境受到人为的破坏，为了节约水资源，使洗车废水循环再利 用，己成了必由之路。水是所有生命之源，我国缺水问题日益严重，目前我国己被列入世界缺水之国，洗车废水回用是我国发展的必然趋势。同时 我国水价上涨也迫使洗车废水回用。2004年8月1日起，北京市开始实行新的 水价收费标准，洗车用水单价由每立方元上调为每立方元。洗车废水处理可实现水资源化、无害化，起到保护环境、防止水污染、缓解水资源不足 的重要作用，有明显的社会效益和经济效益。目录_-设计题目二设计目的三设计原始资料四.设计内容1. 最大设计流量的计算2. 格栅选择与尺寸计算 3 除油沉砂池4. 曝气调节池5. 混凝沉淀池

3、6. 污水泵站设计设计题目：某洗车场废水处理站设计二.设计目的：1.掌握水处理工艺设计的基本程序和方法2. 了解国家相关的方针和政策，正确使用专业的有关技术规范和规定3. 培养设计计算、编写设计文件的能力4. 熟练掌握手工和电脑制图操作方法 三.设计原始资料：根据统计结果，青岛市入城车辆带进尘土在城市土量中占有很大比重。因此，设立入城车辆冲洗场可有效减少城市尘土 量。308国道是青岛市两条入城主要干道之一，平均每天入 城车辆不少于3000辆，经有关部门批准，确定在此设立车 辆冲洗场,设计冲洗能力3450辆/ do1. 设计参数：参照有关标准，确定每辆车冲洗水量为0.5/n3，冲洗能力按3450

4、辆/d算，每日耗水量Q二1725m3/d.循环处理水量：为了保护环境，节约水资源，该洗车场废水处理后不外 排，采用循环水处理系统，处理水量为1725m3/do洗车场废水处理前后的水质及城市污水再生利用城市杂水用水水质(GB/T19923-2002),见表项目PhSS(mg / 1)C0DK(mg/ 1)B0D5(mg/l)石油类(mg/1)洗车废水100010045230城市杂用水水质标准105010502. 设计流程3. 设计任务1. 设讼计算说明书2. 绘图两张：一张除油沉砂池单体图，一张混凝沉淀池单体图4. 气象资料：该地区最冷月平均°C.最热月平均25°C,极端最高

5、温度35°C,极端最低-15°C,主风向 为西风和东南风。5. 其它资料进水管管底设计标高54米。污水处理站地形图：比例尺1:106. 设计重点：沉淀池设计1) 要求了解常见的几种沉淀池，掌握三种沉淀池的设计。掌握混凝的操作条件。2) 重点：混凝沉淀池的设计四.设计内容：1.最大设计流量的计算车辆：I】=3000 + (39 - 36) X 3000 X 5% = 3450辆/d每辆车冲洗水量q = 0.5F，洗车场每天开业时间为8 : 00-18: 00=10A。每日耗水量Q = qn = 0. 5 X 3450 = 1725m3/d平均耗水量Qi = Q/t 二 172

6、5 十 10 二 173m3/h总变化系数Q = 1.52.0 ,本设计取用k. = 2.0鏑空=Qi X 2. 0 = 173 X 2. 0 = 346m3/h 二 0.096m3/2 格栅选择与尺寸计算111于本设计的最大设讣流量爲垃二3460m3/d,因此选用XG500旋转式格栅除污机其主要特点*如下：*选自环境保护设备选用手册P24闪红光主编 结构紧凑、电器控制简单、操作实现自动化。 耐腐蚀性好、能耗省、低噪声。 除污动作连续、排渣干净、分离效率高。XG500旋转式格栅除污机主要技术参数及安装尺寸如下表过水流量栅前水深流体速度有效栅隙b安装角度a(m3/d)(m)(m s1)(mm)(

7、° )290058003、 5、 10、 15、2060、 65、 70、 75、80根据以上参数和格栅设计计算公式可得格栅卜的具体尺寸*一选自给水排水工程专业工艺设计p2ie设栅条间隙数为：栅前水深A = 1.0/7?,过栅流速取0.6/77/5,栅条间隙宽度取Z? = 0.015/77 0格栅倾角取a = 60_ Q max-/sill CL _ 0.096 X Jsin60 _ “木n _ bhu 0.015 X 0.6 X 1.0 _ 10 1（1）栅槽宽度：设栅条宽度S = 0.01m,B = S(n - 1) + bn = 0. 01 X (10 - 1) + 0.015

8、 X 10 = 240iw（2）进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽Bl,其渐宽部分展开角度ai=20°B-b2tga>024 - 022tan 20° 0. 05m0- 05（3）栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度:0.025m（4）通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面LTx sin aK2g2.42 Xsin60 X 3'0.01 F 0,62 ,0.015/ X 2 X 9.8=0. 067m（5）栅后槽总高度：设栅前渠道超高h2 = 0.3m ,H = h + ht + h2 = 1.0 + 0.067 + 0.31. 37m（6）栅槽总长度：

9、L - li +】2 + l0 + 0. 5 + H = h + h? = 1. 0 + 0. 3 = 1. 3m1.3L = 0. 05 + 0. 025 + 1 0 + 0. 5 + r 2. 4nitail 60H/tga3. 除油沉砂池本设讣采用平流式隔油池，其构造与平流式沉淀池基本相同，平面多为矩形， 但平流式隔油池出水端设有集油管废水从池首流入，从末端流出，油珠在浮力的作 用下上浮到水面，由水力作用推至集油管，而相对密度大于1的其他悬浮杂质沉到 池底，排入污泥斗，经排泥管排至池外。平流式隔油池具有结构简单、除油效果稳 定、运行管理方便的优点。平流式沉砂池的设计数据及公式*如下*选自

10、给水排水工程专业工艺设计P218 最大流速为0.3 w/s ,最小流速为0. 15in/So 最大流量时停留时间不小于30s , 般采用3060s。 有效水深应不大于1.2m, 一般采用0.251?，每格宽度不宜小于0.6m o 进水头部应采取消能和整流措施。 池底坡度一般为0.010.02。当设置除沙设备时，可根据设备要求考虑池 底形状。各部分尺寸的计算:1）长度：设u = 0.2m/s,t = 305 ,U最大设计流量时的流速加/$ ,f最大设计流量时的停留时间，S OI = ut = 0.20x30 = 6.O/72）水流断面面积：A二学二罟爭二0. 48m23）池总宽度：设n = 2格

11、，每格宽度b = 0.6m,B = nb = 2 x 0.6 = 1.2m4）有效水深：A 0.48h2 = B = T2 =°-4m5）沉砂池所需容积：设T = 2d,x城市污水沉砂量，一般采用10 X 10审污水/3m2沉砂量*一选自城市污水回用技术手册丹48T清除沉沙时间间隔（d）K.生活污水流量总变系数，查表*得1.50水一选自给水排水设计手册第五册p486400Kzx06Q 369 m30.096 X 10 X 10°/3 % 2 X 864001.5 X 1066）每个沉沙斗容积：设每一分格有两个沉沙斗,3692X292m37）沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽= 0.

12、5/77 ,斗壁与水平面的倾角为55。，斗高力3 = 0.35m o沉砂斗上口宽：=-小 +0.5 = 15fg55。fg55。沉沙斗容积:Vo = （2a2 + 2aa + 2a；）6=x（2xl2 + 2xlx0.5 + 2x0.52 6=0.2/7?31）沉砂池高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06,坡向砂斗，=力；+ 006/、=0. 35 + 0. 06 X 1.9 = 0. 464m2）池总咼度：设超咼九=03",H =人 + h2 + /?3=0. 3 + 0.4 + 0. 464 = 1. 164m3）验算最小流速：在最小流量时，只用一格工作6=1,Qnin173

13、X 1. 5,= 八小八“cc = 0 30m/s > 0. 15m/snl ° min1 X 0.6 X 0.4 X 36004. 曝气调节池曝气调节池是一种外加动力的水质调节池。其主要构造为，在水质调节池底 设有一系列曝气管道，通过压缩空气搅拌，使不同时刻进入池内的水得到强制性混 合，从而使水质得到均衡。曝气调节池构造简单，均质效果较好，并且，曝气混合 方法可以防止悬浮物在池内沉积。曝气调节池的尺寸设计与计算:设曝气调节池的体积为V ,最大生产周期中的平均流量0按一天流量的60% 算。则Qi X 60% 二 173 X 0. 6 a 104m3/hT最大生产周期里的调节时间

14、，因为洗车场常年工作时间都在8:0010:00,所以取 10。调节池的容积利用系数，通常取0.7QT104 X 102 X 0.7x 800m3设计调节池的实际尺寸为LXBXH=20mX 10m X 4m*选自水污染控制工程哈尔滨工业大学出版社厶55. 混凝沉淀池混凝处理是向水中加入混凝剂，通过混凝剂的水解或缩聚反应而形成的高聚 物的强烈吸附与架桥作用使胶粒被吸附黏结，或者通过混凝记得水解产物来压缩 胶体颗粒在扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结的目的。混凝过程包括凝聚和絮凝 两个阶段。混凝工艺与沉淀设备相结合，可以去除原水中的悬浮物和胶体，降低 出水的浊度、色度；能去除水中的微生物，污水中的磷、重

15、金属等有机和无机污 染物；可以改善水质，有利于后续处理。混凝沉淀主要分为两部分，及混凝和沉淀。所以，构筑物就分为混合池、絮凝池和 沉淀池三部分。混合池选择及各部分尺寸计算根据所给处理水量考虑，本设讣选用涡流式混合池。涡流式混合池平面为正 方形或圆形，与之对应的下部为倒金字塔形或圆锥形，中心角为30°45°,其 构造及设讣要点如下：选自水处理构筑物设汁与计算P59其进口处上升流速为1.015加/$,混合池上口处流速为25mm/s。停留时间不大于211U11. 一般可用1.01.5niiiio1）圆柱部分有效面积：3.6/式中/;圆柱部分面积，宀Q设计流量，加7加“一一池数，设

16、为2个；q圆柱部分上升流速，取25mm/s： 片】- 3.6 x 2 x 25 - l9nr2）圆柱部分直径：D1 =簷= I- 6m3）圆锥底面积：u2底部入口处流速取m/s。346片2 - 3600nV23600 X 2 X L.0a 0. 05nr圆柱高度:圆锥底直径:X 0. 05IT二 0. 25m氏=D二 1. 6m6)圆锥部分高度:TI Dl -戌 61.6-0.25、/40"“H = 2-cot 2 二 2 X cot 2 心 2m7)池容积:"气删严寻（D； + Dg+D沁+知曲=7 X 1.62 X 1. 6 + X (1.62 + 1.6 X 0.25

17、 + 0. 252)二 4. 008m38）反应时间：T 二罟二 60 4.008 二.lm.n 2. 0min （符合要求）式中g为单池设计流量，冋h。絮凝池选择与各部分尺寸计算本设计选用机械混凝，机械混凝池的絮凝效果好，可以根据水质、水量变化 随时改变桨板的转速，水头损失少，其设讣要点如下： 絮凝池一般不少于两组。每组絮凝池内一般放36挡搅拌机。各挡搅拌 机之间用隔墙分开，隔墙上、下交错开孔。 絮凝时间为1520min。 机械絮凝池的深一般为3伽o 每一搅拌轴上的桨板总面积为絮凝池水流断面的10%20%。每块桨板 的长度不大于叶轮直径的75% ,宽度一般为100300”。一组设计两个池子，

18、每池的设计流量为210 m5/h ,每个絮凝池分为三 格。*选自水处理构筑物设计与计算P751）絮凝池有效容积，絮凝时间为20mm,容积为：“ QT 173 X 20“3V = 60 = 一=丸旷为配合池子尺寸，毎格尺寸为30以30加。2）水深:池高取3八 超高取0.3m ,则絮凝池总高为33八H二眾二583X3X32. Im3）搅拌设备：絮凝池每一格设置一台搅拌设备，分格墙上过水孔道上下交错布置。叶轮直径取宽的80%,釆用2.4/7? o桨板长度取心1.2?，桨板宽度 取b = 0A2mo其尺寸如下图所示：g>1-1wzII 1 f f 1 f t 1w/ w /fxa i I I12

19、00a 320- 120諒设备沉淀池各部分尺寸计算：该设计选用平流式沉淀池其设讣数据如下1 池子长宽比不小于4,以45为宜，当长宽比过小时，池内水流的均匀性 差，容积效率低，影响沉降效果。 采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。 池子的长深比不小于8,以812为宜。 池底坡度：采用机械刮泥时，不小于，一般釆用. 按表面负荷计算时，应对水平流速进行校核。最大水平流速：初次沉淀池 为7nun/s ；二次沉淀池为5nim/s。 刮泥机的进行速度不大于1.2/?7/nni ,般采用0.60.9w/nmi o 人口的整流措施，可采用溢流式入流装置，并设置多孔整流墙。 进口处应设置挡板，高出池内水面0.1

20、-0.15?o 在出水堰前应设置收2集与排除浮渣的设施。当采用机械排泥时，可一并 结合考虑。 当沉淀池采用多斗排泥时，污泥平面呈方形或近于方形的矩形，排数不宜 多余两排。各部分尺寸计算*选自给水排水设计手册，第五册P295(1) 沉淀部分有效水深：设表面负荷q = lm5/(in2 /?),沉淀时间t = 2.0/? oh2 = qt = lx 2.0 = 2.0/z?(2) 池长:式中v污水水平流速(加/s),取U与所需沉淀效率相应的最小沉降速度("/$),般采用0.33 mm/sco垂直分速度(mm/s),当u在510mm/s时，釆用0.05(mm/s)o当u小于 5nvn/s

21、时，血=0。*选自给水排水设计手册，第五册P漳3 3则厶=x 2.0 = 20/?10.33-0(3) 池子总宽度：Qmaz0. 096B = X 1000 =x 1000 a 15mvh2o X J（4）沉淀时间:t = a 2.011ox3.633x3.6（5）池子个数：设每格池宽b = 5m,B 15 c 人n二7二石二3个（6）校核长宽比、长深比：长宽比：+二譽二4 2 4 （符合要求）L 20长深比：- = = 10 （在812范围内，符合要求） h2 2（7）污泥部分所需总容积：v _ 0（C】_ CJx 86400x1007*=3（100"。）*选自给水排水设计手册，第

22、五册式中T两次清除污泥间隔时间（d）,取Id p.污泥含水率,此式中取95%G 进水悬浮物浓度（f力沪）C2 出水悬浮物浓度伽）Kz污水流量总变化系数，取1.5y 污泥密度W其值约1=118. 6m30. 104 X (1000 - 10) X 10 6 X 86403 X 100 X 11. 50 X 1 X (100 - 95)（8）每格污泥池部分所需容积:118. 639. 5m3（9）污泥斗容积：采用污泥斗简图式中,V为污泥斗容积，2；f为斗上口面积,m2;f2为斗下口面积，孫；hj为泥斗高度，m严/5x4.5 +0.5x0.5 + a/4.52 +0.52)=26m3兀=(4.3；O

23、j»g6o。= 3 46加（10）污泥斗以上梯形部分容积:K = h4b 2式中，沟为污泥斗以上梯形部分污泥容积，m'll、12为梯形上底、下底长度，m;h4为梯形的高度，moh4 =(20 + 03 一 4.5)x 0.01 = 0.158 m=20 + 0.3+ 0.5 = 20.8加l2 = 4.5 m认=(2°.8 + 4j)x0 158x4.5 = 9.0- 2(11) 污泥斗和梯形部分污泥容积：V1+V2 =26 + 9 = 35 w3 > 33.4 龙(12) 池子总高度,设缓冲层高度人=0.5?，超高代=0.5加。H =九+ h2 +居+儿h4

24、 = /?； + /?； = 0.158 + 3.46 = 3.62mH = 0, 5 + 2. 0 + 0. 5 + 3. 62 = 6. 62m6.污水泵站设计清水池清水池容积是根据工作水泵机组停车时启动备用机组所需时间来计算的，也 就是由水泵开停次数决定的。当水泵机组为人工管理时，每小时水泵开停次数不 宜多余3次，当水泵机组自动控制时每小时开启开启次数由点击的性能决定。由 于现阶段还不能排除人工管理，所以污水泵站的清水池有效容积一般按不小于一 台泵的5mm的出水量计算*选自给水排水设计手册，第五册P92选择集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑2台水泵(其中一台备用)。 设清水池的体积为W,按不小于一台水泵6mm的容量算。VV = 0.108x6x60«40/h3W 二 0. 096 X 6 X 60 35m3有效水深采用H = 2m ,则集水池面积为F二18m2 选泵前总扬程估算已知 &、最大设计流量爲盈=0.096m3/s 4 lOOL/sb、设进水管管底高程为3&0加，管径选用DV600铸铁管，由此可查表1 -1*得最大设计充满度 = 0.7*选自给水排水DN设计手册，第五册片c、出水管提升后的水面高程为38.0加，经100?管长至用水机构d、泵房选定位置不受附近河