30000m3d处理规模城市污水处理厂(课程)设计

课程设计

题目：30000ni3/d处理规模城市污水处理厂（课程）设计

学生学院环境科学与工程学院

专业班级

学号

学生姓名______________

指导老师____________

年6月

书目

一污水处理厂设计任务书..............................................................3

1.1设计题目.......................................................................3

1.2设计目的.......................................................................3

1.3设计进出水水质................................................................3

L4设计依据........................................................................3

二污水处理工艺选择及说明............................................................4

2.1工艺选择.......................................................................4

2.2工艺方案分析...................................................................5

三工艺流程设计计算..................................................................5

3.1设计流量的确定.................................................................5

3.2格栅...........................................................................5

3.2.1设计说明....................................................................5

3.2.2中格栅计算.................................................................6

3.2.3棚渣量计算..................................................................7

3.3污水提升泵站....................................................................7

3.3.1设计说明....................................................................7

3.3.2泵的选型....................................................................8

3.4泵后细格栅设计计算.............................................................8

3.4.1细格栅设计说明.............................................................8

3.4.2栅渣量计算.................................................................9

3.5平流式沉砂池....................................................................9

3.5.1设计说明....................................................................9

3.5.2池体设计计算...............................................................10

3.6厌氧池........................................................................11

3.6.1设计参数..................................................................11

3.6.2设计计算..................................................................”

3.7氧化沟的设计计算...............................................................12

3.7.1设计参数...................................................................12

3.7.2设计计算...................................................................13

3.8二沉池.........................................................................17

3.8.1设计参数...................................................................17

3.8.2池体设计计算...............................................................17

3.9接触消毒池与加氯时间的设计计算................................................18

3.9.1设计参数...................................................................18

3.9.2设计计算...................................................................19

3.10回流污泥泵房.................................................................20

3.10.1设计说明.................................................................20

3.10.2回流泵设计选型...........................................................20

3.11剩余污泥泵房.................................................................21

3.11.1设计说明.................................................................21

3.11.2设计选型.................................................................21

3.12污泥浓缩池....................................................................21

3.12.1设计参数.................................................................22

3.12.2设计计算.................................................................22

3.13贮泥池及污泥泵...............................................................24

3.13.1设计参数.................................................................24

3.13.2设计计算.................................................................24

四污水处理厂总体布置...............................................................25

4.1平面布置....................................................................25

4.2管路布线....................................................................25

4.3高程布置....................................................................25

五设计心得.........................................................................26

六参考文献.........................................................................26

污水处理厂设计任务书

1.1设计题目

30000m3/d处理规模城市污水处理厂生物处理工艺设计

1.2设计目的

建设污水处理厂是限制水污染的有效手段，也是城市基础建设的一个重要环节,

这一目标的实现与否，不仅干脆影响该市各项功能的发挥，也标记着城市基础建设

的完善程度，成为衡量城市现代化的标准之一，污水处理厂的建设，不仅反映城市

的经济实力、人口素养和社会文明水平，也可以通过污水的集中处理，降低企业和

社区污水处理的费用，削减企、业的生产成本，从而增加对内资和外资的吸引力。良

好的城市环境也会加快该地区旅游业的发展，增加该地区的市民收入和财政收入。

1.3设计进出水水质

本项目设计出水水质执行《广东省地方标准一水污染物排放限值》

（DB44/26-2001）其次时段其次类污染物最高允许排放浓度一级标准，列出如表1-1

表卜1设计进出水水质

SSCODerBODs氨氮总磷

进水水质10025010030

排放标准至20皂40至20W10皂0.5

去除率（%）80.084.080.066.790.0

L4设计依据

1）中华人民共和国环境爱护法

2）中华人民共和国污水综合排放标准GB8978—1996

3）室外排水设计规范GBJ1487

4）《广东省地方标准一水污染物排放限值》（DB44/26-2001）

5）供、配电系统设计规范GB50052—92

二污水处理工艺选择及说明

2.1工艺选择

现依据已知的污水水质及要求的处理效果进行方案比选，以选择最适合此次设计

的工艺方案，目前我国在脱氮除磷方面应用最广泛的，也最行之有效的两个方案是

A2/0T艺以及牛物接触氧化法°下面就对这两种工艺进行比较"

1、A?/。工艺又称AAO法，是英文Anaerobic-Anox:c-()xic第一个字母的简称(厌氧-

缺氧-好氧法)，是一种常用的二级污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水

处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果，该法是20世纪70年头，由美国的

一些专家在AO法脱氮工艺基础上开发的。该工艺为最简洁的同步脱氮除磷工艺，总

的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺；在厌氧的好氧交替运行条件下,

丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之余，SVI值一般均小于100；污泥中含磷浓度

高，一般为2.5%以上，具有很高的肥效；运行中不需投药，两个A段只用轻缓搅拌,

以不增加溶解氟力度，运行费低.

A?/。工艺流程图：

硝化液内循环

含磷回流污泥

2、氧化沟污水处理技术，是20世纪50年头由荷兰人首创。60年头以来，这

项技术在欧洲北美等国已被广泛采纳，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对

该技术缺点的克服和本其优点的逐步深化相识，目前已成为普遍采纳的一项污水处

理技术。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备状况下，氧化沟内

不仅可完成碳源的氧化，还可以实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌

氧池可成为A2/0工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可干脆浓

缩脱水，不必厌氧消化。选择采纳卡塞罗氧化沟工艺。其B0D去除率高达95%-99%,

脱氮率可达90笔以上，除磷率在50%左右，配以投加混凝剂除磷效果可达95%。

工艺流程：

污水f中格栅f提升泵房f细格栅f沉砂池f厌氧池f氧化沟

二沉池一接触池一处理水排放

2.2工艺方案分析

依据进水水质及处理程度，该污水厂必需进行生物脱氮除磷三级处理。一级处

理是由格栅沉砂池组成，其作用是去除污水中的固体污染物。能过一级处理B0D5可

去除20%—30机二级处理采纳生物处理方法，去除污水中呈胶体和溶解状态的有污

染物。三级处理，进一步处理难降解的有机氮和磷等能够导致水体富养分化的可溶

性有机物，主要采纳生物脱氮除磷法，本设计采纳前置厌氧池氧化沟的方法，以达

到脱氮除磷目的。

三工艺流程设计计算

3.1设计流量的确定

1、最大日流量Qd

最大H流量Qi=3OOOOm3/d”0.35m%

2、最大日最大时流量（设计最大流量）

时改变系数取K时=1.2,而Qhfx*,则有:

最大日最大时流量Qh

3

Qh=长时x@=1.2x迎见=1500m//?

曲时2424

=36OOO/n3/J

=0.42/??3/s

3.2格栅

3.2.1设计说明

格栅的截污主要走水泵起爱护作用，拟用中格栅，为削减栅渣量，格栅栅条间

隙拟定为20.0mmo

设计流量：平均流量QL36000m3/d,最大设计流量Q尸0.42n「/s（设计2组格栅），以

最高日最高时流量计算；

栅前流速：vt=0.7m/s,过栅流速：v2=0.9m/s；

渣条宽度：s=0.01m,格栅间隙：e=0.02m；

栅前部分长度：0.5口，格栅倾角：Q=60°；

单位栅渣量：w尸0.05nf栅渣/10裙污水。

格栅组图见图3T

图1中格栅计算草图

图3-1格栅组图

中格栅计算

（1）确定栅前水深依据最优水力断面公式储二等计算得

栅前槽宽修==/音2=]095〃？

则栅前水深h=^=啰=0.548〃?

22

(2)栅条间隙数为

Qy/sina0.42jsin600__

5962

ehv20.02x0.548x0.9

(3)栅槽有效宽度B

(4)Bo=s(n-l)+en=0.01x(40-1)+0.02x40=1.19m

考虑0.4m隔墙：B=2Bo+0.4=2.78m

(4)进水渠道渐宽部分长度：

进水渠宽：9二2咏=0.42

=1.095m

V]/?0.7x0.548

L=窿9=受翳=2.31（其中a,为进水渠绽开角，取〃2。。）

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

4_2.31

L1.155w

2~2~~

（6）过栅水头损失（h.）

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：

v,20.017092

h.=kh（、=kc—sina=3x2.42x（-------）3x------------sin60°=0.1037n

2g0.022x9.81

其中：e=口（s/c严

ho：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，与栅条断面形态有关，当为矩形断面时B=2.42。

（7）栅后槽总高度（H）

本设计取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度H尸h+LR.692+0.3=0.992m

H=h+h!+h2=O.548-0.103+0.3=0.951m

（8）栅槽总长度

L=L+L2+O.5+1.0-（0.64+0.30）/tana

=2.31+1.155+0.5+1.0+（0.64+0.30）/tan60°

=5.51m

3.2.3栅渣量计算

对于栅条间隙e=20.0mm的中格栅，对于城市污水，每单位体积污水拦截污

物为叼=0.05m3/103m3.每日栅渣量为

QmaxX例X864)00.42x0.05x86400

W==1.4(n？/d)>0.2(n?/d)

KzxlOOO1.3x1000

所以宜采纳机械清渣。

3.3污水提升泵站

3.3.1设计说明

采纳氧化沟工艺方案，污水处理系统简洁，对于新建污水处理厂，工艺管线可以

充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌

氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最终由出水管道排入神仙沟。

设计流量：Q=1250m3/h«347.2L/s

1）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0.8O如电动机容量大于55圳时,

则不得小于1.0m,作为主要通道宽度不得小于1.2m。

3）泵站采纳矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为15mX12m,高12m,

地下埋深7m<,

4）水泵为自灌式。

3.3.2泵的选型

污水提升前水位43（既泵站吸水池最底水位），提升后水位53.96m（即调整池

水面标高）。

所以，提升净扬程7=53.96-43=10.96m

水泵水头损失取2m,平安水头取2m

从而需水泵扬程H=15m

再依据设计流量0.42m3/s,选用2台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200nf7h,

扬程18nb转速990r/min,功率90kw）,一用一备，流量:Q'=1205布/〃

集水池容积：考虑不小于一台泵5min的流量：iv=21x5=—x5=100.5w3

6060

取有效水深h=1.3m,则集水池面积为：4=电=胆”=77.308〃/

h1.3

泵房采纳圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为15mX12m,泵房为半地下式

地下埋深7m,水泵为自灌式。

3.4泵后细格栅设计计算

3.4.1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

粒悬浮物、漂移物。细格栅的设计和中格栅相像。

已知参数：Q'=30000m7d,K」L3,Q^=36000m3/h=0.42m7s0栅条净间隙为

3-10mm,取e=10mm,格栅安装倾角60°过栅流速一般为0.6-1.Om/s,取V=0.9m/s,

栅条断面为矩形，选用平面A型格栅，栅条宽度S=0.01m,其渐宽部分绽开角度为20°

设计流量Q=0.42m7s=420L/s

栅前流速Vi=0.7m/s,过栅流速v2=0.9m/s；

栅条宽度s=0.01m,格栅间隙e=10mm；

栅前部分长度0.5n,格栅倾角a=60。；

单位栅渣量3尸0:0/栅渣/I。：/污水。

计算草图如图2

设计计算：

确定格栅前水深，依据最优水力断面公式0=字计算得栅前槽宽

H甯…，则栅前水深〃吟=詈=。$47前

(2)栅条间隙数刀=旦恒互=0-42x"n600=79.32(取n=80)

ehv20.01x0.5475x0.9

(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en=0.01(80-1)+0.01X80=1.59m

(4)进水渠道渐宽部分长度,=三上=L59-1.095=068〃?

2tana}2xtan20°

(其中a1为进水渠绽开角，取a尸20。)

(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L,=4=以竺=0.34,〃

~22

(6)过栅水头损失(h.)

因栅条边为矩形截面，取k=3,则

42

/?.=k%=ks—sina=3x2.42xx--sin60°=0.26m

12g0.012x9.81

其中：£=P（s!e）A,3

hQ：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，与栅条断面形态有关，当为矩形断面时8=2.42

（7）栅后槽总高度（H）

取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度HFh+h2=0.5475+0.3=0.8475m

栅后槽总高度H=h+hi+hz=O.5475+0.26+0.3=1.1075m

（8）格栅总长度

L=Li+U+0.5+1.0+Hi/tana

=0.68+0.34-0.5+1.0+（0.8475）/tan60°

=3.001m

3.4.2栅渣量计算

每日栅渣量为W==也86400=0.42丑叱86400=2^3/1d

/CzxlOOO1.3x1000

所以宜采纳机械格栅清渣。

3.5平流式沉砂池

3.5.1设计说明

污水经泵提升后进入平流式沉砂池，沉砂池分成2格。

设计流量：。i二420L/S（设计2组池子，每组分为2