排水工程课程设计说明书

排水工程课程设计说明书 AO污水厂的污水处理流程为：沉砂池，进入前置缺氧、厌氧池-缺氧池-好氧池，然后进入中进周出辐流二沉池排出的剩余污泥首先进入生物集泥池，剩余污泥再进入污泥调理池，最后经污泥脱水泵房后排出。本文则主要介绍该工艺流程中的混凝沉淀池以及负责给它配1.1设计任务及要求通过污水厂课程设计，巩固学习成果，加深对排水处理课程内容的学习与理解，掌握污水厂设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。增强本专业本科生专业理论水平与专业素质培养，训练理论联系实际和解决实际工程问题的必须专业技能和基本能力。同时为从事本专业工程规划、设计、建设、运营管理等实际工作奠定基础。在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型污水处理厂工艺设计，锻炼和提高。课程设计的基本要求完成设计计算书明书一份，设计图纸2张。1.2工程概况与设计条件K补充用水(要求外送水压)。mmmmmm 进水水质(mg/L)6-9出水水质(mg/L)6-9≥≥≥≥≥计进水出水水质及污染物处理效果一览表本项目设计污水处理厂区室外地坪高程为米，办公管理区等的室内地坪高程为米，污污水处理厂区占地亩(13536平方米)，工程建筑红线内占地面积亩(21720平方米)。2.1主要技术经济指标一览表1设计处理规模m3/d002红线面积203污水处理厂占地面积24吨水占地m2/吨水5构(建)筑物2626构(建)筑物吨水占地m2/吨水7项目建设总投资8污水厂项目工程建设费用9单位吨水建设费用只考虑厂区内建设部分人11吨水运行费用2.2设计进水水质及水质分析影响污水水质的主要因素有排水体制、污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低、排入城市污水管网系统的工业废水的种类和数量、工业废水处理率和处理程采用分流制排水体制、污水管网愈完善、城市化程度和生活水平愈高，城市污水的浓度相对较大；若采用合流制排水体制、污水管网愈不完善、污水雨水混入的水量愈大、城市化程度和生活水平愈低，城市污水的浓度就相对会较小。城市工业化程度愈高、城市污水中工业废水所占比例越大、排入城市污水系统的工业废水的种类和数量越多、工业废水处理率及处理程度越低，工业废水对城市污水的水污水处理厂设计进水水质的确定，通常根据污水水质实测资料、《室外排水设计规范》、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市未来的发展等方面进行综合考虑。 (要求外送水压)。厂工程设计时进水水质按下所示：CODCOD(mg/L)5质93.1污水处理构筑物设计3.1.1中格栅和提升泵房(两者合建在一起)较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常计参数：的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本 (2)在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于,一般应采用机械清渣。 (4)通过格栅的水头损失一般采用~。 运行参数：栅前流速s过栅流速s格栅间隙数36每日栅渣量d提升泵房说明：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，应保证水泵轴或电细格栅的设计和中格栅相似.运行参数：栅前流速s过栅流速s格栅倾角d沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随沉砂池设计中，必需按照下列原则： (1)城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运 (2)设计流量应按分期建设考虑：1)当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；2)当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；3)合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。4)沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为，粒径为以上的颗粒为主。7)沉砂池的超高不宜不于。说明：行参数：斗壁与水平面倾角为600设计参数：水力停留时间(沉淀时间)：T=h运行参数：Dm有效水深h＝池总高度H=贮泥斗容积Vw＝706m3性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见毒杂数：水头损失取水流速度s3.2污泥处理构筑物的设计计算 (1)回流污泥泵选用LXB-900螺旋泵3台(2用1备)，单台提升能力为480m3/h， (2)回流污泥泵房占地面积为9m×。 1 (4)剩余污泥泵房占地面积L×B=4m×3m，集泥井占地面积3.0mH3.0m。2采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机，采用静圧排泥。设计规定及参数：m低不小于3m。数：4.1混凝剂投配设备的设计质的混凝处理，是向水中加入混凝剂(或絮凝剂)，通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理4.2溶液池溶液池容积按下式计算：24×100ᵄᵄᵄᵄᵄ==21000×1000ᵅᵅ417ᵅᵅ代代入数据得ᵄ2=ᵄᵄ=24×417×10%×3=6.39ᵅ364×2×104×1.5417ᵅᵅ4.3溶解池溶解池容积ᵄ1=0.3ᵄ2=0.3×6.39=1.92ᵅ3ᵅ0=60ᵆ=60ᵅ0=60ᵆ=60×15=2.1ᵃ/ᵆ4.4投药管投药管流量q=ᵄ2×1000×2=6.39×1000×2=0.15L/s24×60×6024×60×604.5混合设备的设计在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益4.6设计流量采用两个混合器向絮凝池同时供水，故每个混合器设计流量：Q==0.18ᵅ3/ᵆ4.7设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=s，则管径为：D=0.48ᵅ按下式计算N≥2.36ᵆ0.5ᵃ0.3==2.70.920.5×0.70.34.7.2L==××混合时间ᵃ2.3T===2.5ᵆᵆ0.92h=ζᵄ=××3=0.25ᵅ2ᵅᵃ0.42×9.8GT=876.1×2.8=2453.08(≥2000，水力条件符合要求)4.8往复式混凝池的一般规定A.絮凝时间宜为20~30min；B.絮凝池廊道的流速，应按由大到小渐变进行设计，起端流速宜为~s，末端流速宜为~s；C.隔板间净距宜大于。4.9絮凝设备的设计絮凝池采用往复式隔板絮凝池。往复式隔板絮凝池通常用于大、中型水厂，因水量过小时，隔板间距过狭隘不便于施工和维修。隔板絮凝池构造简单，管理方便，絮凝效4.9.1絮凝池的参数选择长宽比为Z=ᵃ=1.2ᵃV=sVV=sV=sV=sW=60Qt=60×0.347×20=416.4ᵅ3②单池平面面积fᵄ744f===347ᵅ2ᵅᵃ1.11③池长(隔板间净间距之和)LL=√ᵄᵅ=17.01ᵅB=ZL=1.2×17=20.4m流速的计算436323233353⑦池长复核(未计入隔板厚度)L=3(+++++)=底坡度i==0.023ℎ=ᵰᵄᵆ20+ᵆ2ᵅᵅᵅᵅ2ᵅᵃ2ᵄᵅᵅᵅᵄᵃᵄ=ᵅ1ᵅᵄ+2ᵃᵅ1结果如3Sn333hnvnln4456332h=∑ℎᵅTG=√=45.89ᵄ1GT=45.89×20×60=550685.1斜管沉淀池斜管沉淀池的特点斜管沉淀池，是一种在沉淀池内装置许多直径较小的平行倾斜管的沉淀池。特点是沉淀效率高、池子容积小和占地面积少。从水力条件来看，斜管沉淀池要比斜板沉淀池更为优越，因为斜管的水力半径更小，因而雷诺数更低(一般小于)，沉淀效果亦较斜管沉淀池因沉淀时间短，故在运转中遇到水量、水质变化时，应加强注意和管理。采用此类沉淀池时，还应注意絮凝的完善和排泥布置的合理等。5.1.2斜管沉淀池设计的一般规定A.斜管断面一般采用蜂窝六角形或山形(较少采用矩形或正方形)，其内5.3设计计算Bcm算结合斜管材料决定。D.斜管上部的清水区高度，不宜小于，较高的清水区有助于出水均匀和减少日照影响及藻类繁殖。E.斜管下部的布水区高度不宜小于。为使布水均匀，在沉淀池进口处应设穿孔墙或格栅等整流措施。F.积泥区高度应根据沉泥量、沉泥浓缩程度和排泥方式等确定，排泥设备同平流式沉淀池，可采用穿孔管或机械排泥等。G.斜管沉淀池采用侧面进水时，斜管倾斜以反向进水为宜。H.斜管沉淀池的出水系统应使池子的出水均匀，其布置与一般澄清池相同，可采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。a)聚氯乙烯塑料片(处理饮用水时应为无毒塑料片)厚度为，热压成半蜂窝型，用聚氨酯等树脂胶合成蜂窝型。cd)不锈钢，适用于较大孔径。5.2设计参数沉淀池，设计2组。设计流量为s，池宽为，表面负荷10m3/(m2h)，斜管材料采用厚，塑料板热压成成六角形蜂窝管，内切圆直径5.3.1.1沉淀池清水区面积ᵄ0.347A===123.9ᵅ2ᵅ2.8×103式中q——表面负荷m3/(m2h)，一般采用m3/(m2h)。本设计取q=10m3/ (m2h)。5.3.1.2沉淀池的长度及宽度ᵃ123.9L===12.2ᵅᵃ10.15系数(ᵃ0.5)×ᵃ(12.20.5)×10.15ᵃ===115.3ᵅ21ᵅ1.0315.3.1.3沉淀池总高度12345123455.3.2.1沉淀池进水设计ᵃ1=√2ᵄᵰᵆ=0.384ᵅ5.3.2.2沉淀池布水设计沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积：ᵄ0.347ᵃ2=ᵆ=0.15=2.31ᵅ220×20ᵄ1=23100=57.75≈56个20×205.3.2.3沉淀池集水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=s，则穿孔总面积：ᵄ0.347ᵃ3=ᵆ2=0.6=0.58ᵅ2ᵄ2=ᵄ2=ᵃ=0.001256=462集水槽中心距为：ᵃ′=12.28=1.5m每条集水槽长：(10.15−1)L==5m2q==0.022ᵅ3/ᵆ2×8考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为：ᵅ′=1.2ᵅ=0.026ᵅ3/ᵆ槽宽：b=0.9ᵅ=0.9×0.0260.4=0.21ᵅ取，跌H=0.26+0.05+0.07+0.15=0.53m0b=0.9ᵅ0.4=0.9×0.3470.4=0.59ᵅ0到集水槽顶相平，则集水渠总高度：ᵃ′=0.6+0.05+0.6=1.25ᵅ∑ℎ1=ξ=2×=0.037ᵅ集水槽内水深为，槽内水力坡度按i=计，槽内水头损失为：∑ℎ2=ᵅᵃ=0.01×5=0.05m∑ℎ=∑ℎ1+∑ℎ2=0.05+0.037=0.087ᵅ5.3.2.4沉淀池出水设计5.3.3沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥，穿孔管竖向布置，沿与水流垂直方向共设8根，双侧排泥孔眼总数为：m=−1=39ᵅT==4.8ᵅᵅᵅᵆ面积为：∑ᵆ0=39×0.00049=0.01911ᵅ2w=0=0.01911=0.0265ᵅ2ᵅ0.72ᵆD=√=0.184ᵅ5.4核算水力半径：ᵅR==0.625ᵅᵅ4t=20℃时，水的运动粘度ν=s斜管内水流速速：ᵄᵆ2=ᵃᵆᵅᵅ60°=0.347ᵅᵅ/ᵆ1ᵆᵄRe=2=21.7<500ᵰFr=2=1.96×104ᵄᵅ斜管中的沉淀时间满足设计要求(一般在4-8min之间)。6.1设计采用的环境保护标准《地面水环境质量标准》(GB3838-88)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)《环境空气质量标准》(GB3095-1996)《恶臭浓度厂界标准》(GB14554-93)《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)6.2环境保护范围 (1)地面水环境 (2)空气环境Km感 (3)噪声 (4)固体废弃物6.3主要污染物及污染物分析污水处理厂污染源分析如下： (1)施工前污染源分析污水处理厂施工场地土石方运量较大，施工人员达百人，施工期对环境的主要影响有：地面粉尘、施工机械和运输噪声，废弃物和生活垃圾，生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。 (2)营运期污染源分析营运期污染源主要是污水污染，固体废弃物污染，噪声源和恶臭等。水污染：厂内工作人员产生一定的生活污水。空气压缩完善的消音设施，所以产生的噪音污染较低，符合国家的规范要等刺激性气体，该气体对人体有较强的刺激性，本水泵房，通过排风系统排出室外，经吸收装置吸6.4对环境影响的对策一步减小工程对环境的影响，本工程拟采取以下措施： (2)本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵，在水下基本无噪声。噪音较大的设备设在室声设备，对环境的影响会进一步减小。 7.1设计依据《工业企业设计卫生标准》《关于低压用电设备漏电保护装置》7.2生产工程中职业危害因素的分析 (1)生产过程中使用和产生的主要物质下水道的生活污水及工业废水。在生产过程中，原料(生活污水)会散发一