某城市100000td污水處理廠設計說明

1、第一章設計內(nèi)容和任務1、設計題目100000t/d的城市污水處理廠設計。2、設計目的（1）溫習和鞏固所學知識、原理；（2）掌握一般水處理構(gòu)筑物的設計計算。3、設計要求：（1）獨立思考，獨立完成；（2）完成主要處理構(gòu)筑物的設計布置；（3）工藝選擇、設備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細說明；（4）提交的成品：設計說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。4、設計步驟：（1）水質(zhì)、水量（發(fā)展需要、豐水期、枯水期、平水期）；（2）地理位置、地質(zhì)資料調(diào)查（氣象、水文、氣候）；（3）出水要求、達到指標、污水處理后的出路；（4）工藝流程選擇，包括：處理構(gòu)筑物的設計、布置、選型、性能參數(shù)。（5）評價工藝；（6）設

2、計計算；（7）建設工程圖（流程圖、高程圖、廠區(qū)布置圖）；（8）人員編制，經(jīng)費概算；（9）施工說明。5、設計任務(1 )、設計進、出水水質(zhì)及排放標準項目CODcr(mg/L )BOD5(mg/L )SS(mg/L )NH 3-N(mg/L )TP(mg/L)進水水質(zhì)42024023030出水水質(zhì)702030150.1排放標準602020150.1(2 )、排放標準：(GB8978-1996 ) 一級標準；(3) 、接受水體：河流(標高：2m )第二章污水處理工藝流程說明一、氣象與水文資料：風向：多年主導風向為東南風；水文：降水量多年平均為每年 2370mm ；蒸發(fā)量多年平均為每年 1800mm

3、;地下水水位，地面下67m。年平均水溫：20 C二、廠區(qū)地形：污水廠選址區(qū)域海拔標高在19-21m左右，平均地面標高為20m。平均地面坡度為0.3 %o0.5 %o ,地勢為西北高，東南低。廠區(qū)征地面積為東西長224m ,南北長276m。三、污水處理工藝流程說明：1、工藝方案分析：本項目污水處理的特點為：污水以有機污染為主，BOD/COD =0.75,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標；污水中主要污染物指標BOD、COD、SS值為典型城市污水值 。針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點 ，以采用生化處理最為 經(jīng)濟。由于將來可能要求出水回用 ，處理工

4、藝尚應硝化，考慮到NH3-N出水濃度排放要求 較低,不必完全脫氮。根據(jù)國內(nèi)外已運行的中、小型污水處理廠的調(diào)查 ，要達到確定的治理目標，可采用“2/0活性污泥法”。2、工藝流程進水1格柵提升泵房比沉砂池砂1消砂水分離毒劑初沉污泥泥餅=丄Qr=6666.7=3333.3m3/hR單 2 R 2水泵揚程根據(jù)豎向流程確定。（13）、混合液回流設備 混合液回流泵混合液回流比R內(nèi)= 200%混合液回流量 Qr 二 R內(nèi)Q = 2 160000= 320000m3/d = 13333.3m3/h設混合液回流泵房2座，每座泵房內(nèi)設3臺潛污泵（2用1備）1 Q 1單泵流量 Qr=r =13333A3333.3m

5、/h2 24 混合液回流管?；旌弦夯亓鞴茉O計Q6=F內(nèi) Q = 2 Q =1.852m3/s 內(nèi) 2 2泵房進水管設計流速采用v = 2.0m/sQ61.852管道過水斷面積A =簽926亦管徑dA4 .9265ji取泵房進水管管徑DN=1100mm校核管道流速v二仝弊乙=2.0m/sd2 1.09244 泵房壓力出水總管設計流量Q7二Q6 = 1.852m3/s設計流速采用v = 2m/s管道過水斷面積A=色1.852v=0.926m22管徑d二4 0.926=1.09mQN *q1.852 36002 1.5=2222.4m2JI取泵房壓力出水管管徑DN = 1100mm六、二沉池 設計參

6、數(shù)為了使沉淀池內(nèi)水流更穩(wěn)、進出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓 形輻流式二沉池。二沉池為中心進水，周邊出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面積按表面負荷法計算，水力停留時間t=2.5h，表面負荷為1.5m3/ (m2?h-1 )。1)池體設計計算.二沉池表面面積二沉池直徑 DA 4 2222.篤.才 53.2， 取 53.2m .池體有效水深 H1= qt =1.5 2.5= 3.75m .混合液濃度 X =3000mg/L ,回流污泥濃度為Xr =6000mg/L為保證污泥回流濃度,二沉池的存泥時間不宜小于2h , Tw=4.0hTw (1 R)QXX Xr二沉池污泥區(qū)所需存泥容積Vw4

7、(1 6667.2 3000 =17779.2m33000 6000采用機械刮吸泥機連續(xù)排泥，設泥斗的高度H2為0.5m。 .二沉池緩沖區(qū)高度H3=0.5m，超高為H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m二沉池邊總咼度 H = h2 h3 h4 = 3.0 0.5 0.5 0.3 0.63 = 4.93 .校核徑深比二沉池直徑與水深比為 P = 532 =17.7 ,符合要求H 32)進水系統(tǒng)計算.進水管計算單池設計污水流量 0單=Q/ 2 =1.852 /2 = O.926m3 / s進水管設計流量 Qa= Q單(1 R) -0.926 (1 1)-1.852m3/s選取管徑DN100

8、0mm ,流速4Q單D24 1.852= 2.36m/s坡降為 1000i=1.83 .進水豎井進水豎井采用D2=1.5m ,流速為0.10.2m/s出水口尺寸0.45 X1.5m2,共6個，沿井壁均勻分布出水口流速 v =1.04/0.45 1.5 6=0.257m/s .穩(wěn)流筒計算取筒中流速v 0.03m/s穩(wěn)流筒過流面積 A=Q進/vs =1.852/0.03 =61.7m2穩(wěn)流筒直徑 D3 =D22 +蘭 =Ji.52 +竺西7 = 8.99m n 3.143）出水部分設計a. 單池設計流量 0單=Q/2=1.852/2 = 0.926m3/sb. 環(huán)形集水槽內(nèi)流量q集=0單/ 2 =

9、0.926/2= 0.463m3/sc. 環(huán)形集水槽設計采用周邊集水槽，單側(cè)集水，每池只有一個總出水口，安全系數(shù)k取1.2集水槽寬度 b=0.9 （kq集）04 =0.71m取b= 0.70m集水槽起點水深為h起=0.75b = 0.534m集水槽終點水深為h終=1.25b = 0.875m槽深取0.7m ,采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽計算,取槽寬b=0.8m，槽中流速v =0.6m/s槽內(nèi)終點水深 h4 =q/vb =0.463/0.6 0.8= 0.96m槽內(nèi)起點水深h3 =3 2hk3/h4 h42hk = 3 aq2 / gb2 =3 1.0 0.10332 /（9.81 1.02）= 0.

10、103mh3 h42 2h/h4 =3 0.222 2 0.103/ 0.22 = 0.364m校核：當水流增加一倍時，q=0.926m 3s，v =0.8m/sh4 二q/vb =0.926/0.8 1.0=1.16hk =3.aq2/gb2 =3.1.0 0.214/（9.81 1.02） = 0.28mh3 =3 h42 2hk3/h4 =3.0.302 2 0.283/0.30 = 0.76m設計取環(huán)形槽內(nèi)水深為0.6m，集水槽總高為0.6+0.3 （超高）=0.9m，采用90。三角堰d. 出水溢流堰的設計采用出水三角堰（90 ），堰上水頭（三角口底部至上游水面的高度）Hi=0.05m

11、（H 2O）.每個三角堰的流量 qj =1.343也2.47 =1.343 0.05247 = 0.0008213m3 / s三角堰個數(shù) nQ單 /q1 =0.926/0.0008213 =1127（個）三角堰中心距（單側(cè)出水）L1= L/n 1 =h（d-2b）/m =3.14 （53.2 -2 0.4）/1127=0.15m4）排泥部分設計 .單池污泥量總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量 Qr =QR =6666.7 1=6666.7m3/h剩余污泥量 QS = 1020.9m3/d = 42.5m3/h30總=Qr Qs =6666.742.5 =6709.2m /hQ單=0總

12、/ 3354.6m3/h .集泥槽沿整個池徑為兩邊集泥其設計泥量為 q = Q單 / 2 二 3354.6/2 二 1677.3m3 / h 二 0.466m3 / s集泥槽寬 b= O.9q0.4 二 0.9 0.46604 二 0.7m起點泥深 h = 0.75b =0.75 0.7=0.5m終點泥深 h2 = 1.25b = 1.25 0.7 二 0.9m七、消毒接觸池接觸時間t =30min，設計接觸池各部分尺 寸1、接觸池容積VV = Qmaxt =6666.7 0.5 =3333.4m32、采用矩形隔板式接觸池2座n =2,每座池容積 y =3333.4/2 = 1666.7m3

13、3、接觸池水深h =2.0m，單格寬b =1.8m則池長 L =18 1.8=32.4m，水流長度 LJ72 1.8 =129.6m每座接觸池的分格數(shù)二需=4（格）4、加氯間、加氯量、加氯設備按每立方米投加5g計，則W=5 160000 10-800kg選用3臺REGAL-2100型負壓加氯機（2用1備），單臺加氯量為 10kg/h八、污泥泵房設計污泥回流泵房2座1、設計參數(shù)污泥回流比100 %設計回流污泥流量50000m 3/d剩余污泥量2130m 3/d2、污泥泵回流污泥泵6臺（4用2備），型號 200QW350-20-37潛水排污泵 剩余污泥泵4臺（2用2備），型號 200QW350-2

14、0-37潛水排污泵3、集泥池、容積 按1臺泵最大流量時6min的出流量設計V6=35m360取集泥池容積50m3（2）、面積 有效水深H = 2.5m，面積F = Q1 50 = 20m2H 2.5集泥池長度取5m ,寬度B = F l =4m集泥池平面尺寸 L B= 5m 4m集泥池底部保護水深為1.2m，實際水深為3.7m4、泵位及安裝排污泵直接置于集水池內(nèi)，排污泵檢修采用移動吊架九、污泥濃縮池 初沉池污泥含水率大約95 % 設計參數(shù) 設計流量QW= 2130m3/d污泥濃度C = 6g / L濃縮后含水率97%濃縮時間T=18h濃縮池固體通量 M =30kg/(m2d)濃縮池數(shù)量1座濃縮

15、池池型：圓形輻流式1、濃縮池尺寸、面積 A= QwC/M = 426m2、總高度、直徑D工作高度h1TQw24 A18 213024 692.7= 2.31m取超高h2 =0.3m,緩沖層高度h3 =0.3m,則總高度2.91mH 二 m h2h3 =2.31 0.3 0.32、濃縮后污泥體積3、v =Qw(1 也=426m31-P2采用周邊驅(qū)動單臂旋轉(zhuǎn)式刮泥機十、貯泥池1、污泥量剩余污泥量426m3/d，含水率97%初沉污泥量300m3/d，含水率95%污泥總量 Q = 426(1一97%)300(_95%)= 253.5m3/d1-92%2、貯泥池容積設計貯泥池周期1d，則貯泥池容積V 二

16、Qt =253.5 1 = 253.5m33、貯泥池尺寸取池深H =4m,則貯泥池面積S =V/H =63.38m2設計圓形貯泥池1座，直徑D = 6.3m4、攪拌設備為防止污泥在貯泥池終沉淀，貯泥池內(nèi)設置攪拌設備。設置液下攪拌機1臺，功率10kw。十一、脫水間1、壓濾機過濾流量253.5m3/d設置2臺壓濾機，每臺每天工 作18h，則每臺壓濾機處理量 Q =253.5/(2 18) = 7.04m3 / h 選擇DY15型帶式壓濾脫水機2、加藥量計算設計流量253.5m3/d絮凝劑PAM投加量以干固體的0.4%計W= 0.4% (426 3%300 5%) 60% =0.067t .十二、構(gòu)

17、建筑物和設備一覽表：序號名稱規(guī)格數(shù)量設計參數(shù)主要設備設計流量HG-1200回旋式機械格柵1套Qd=50000m 3/d超聲波水位計2套L XB =柵條間隙d= 20.0mm螺旋壓榨機（300） 1臺1格柵3.58m X3.2m1座柵前水深h=0.8m螺紋輸送機（300） 1臺過柵流速v = 1.0m/s鋼閘門（2.0X1.7m ） 4扇手動啟閉機（5t） 4臺設計流量Q-2793.6螺旋泵( 1500mm,N60kW5LX B =m3/h臺，4用1備2進水泵房20m X 13m1座單泵流量Q- 350m 3/h鋼閘門（2.0mX2.0m ） 5扇設計揚程H-6mH 2O手動啟閉機（5t） 5臺

18、選泵揚程 H- 7.22mH 2O手動單梁懸掛式起重機（2t,1mH 20-9800 PaLk4m ) 1 臺設計流量平流沉砂LXBXH=Q = 2793.6 m 3/h3池12.5m X3.1m1座水平流速 v- 0.25 m/s砂水分離器（0.5m） 2臺X2.57m有效水深H1- 1 m停留時間T- 50 SLXBXH=設計流量Q- 2793.3全橋式刮吸泥機（橋長40m,線速度4平流式初沉池21.6m X5m x8m13座m3/h表面負荷q=2.0m3/(m2 h)停留時間T= 2.0 d3m/mi n, N0.55X2kW) 2臺撇渣斗4個5曝氣池LXBXH =70m X55m x4

19、.5m1座BOD為150 ,經(jīng)初沉池處理，降低25%羅茨鼓風機(TSO-150 , Qa15.9m 3/min, P19.6kPa,N11kw ) 3臺消聲器6個6輻流式一沉池D XH=29.8m X3m2座設計流量Q-2084.4m 3/h表面負荷q=1.5m3/(m2 h)固體負荷qs= 144192kgSS/(m 2 d)停留時間T= 2.5 h池邊水深H1=2 m全橋式刮吸泥機（橋長40m,線速度3m/mi n, N0.55X2kW） 2臺撇渣斗4個出水堰板1520mX2.0m導流群板560mX0.6m7接觸消毒池LXBXH=32.4m X3.6mX3m1座設計流量Q-2187.5m3

20、/h停留時間T- 0.5 h有效水深H1-2 m注水泵（Q36 m 3/h ） 2臺9加氯間LXB=12m X9m1座投氯量250 kg/d氯庫貯氯量按15d計負壓加氯機（GEGAL-2100）3臺電動單梁懸掛起重機（2.0t）1臺無堵塞潛水式回流污泥泵 2臺回流及剩鋼閘門(2.0X2.0m)2扇余污泥泵手動單梁懸掛式起重機（2t）1臺10房（合建LXB=1座套筒閥DN800mm,1500mm 2個式）10m X5m電動啟閉機 （1.0t） 2臺手動啟閉機（5.0t） 2臺無堵塞潛水式剩余污泥泵3臺第四章平面布置（1）總平面布置原則該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑

21、物 及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與 設施的平面布置?？倛D平面布置時應遵從以下幾條原則。 處理構(gòu)筑物與設施的布置應順應流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運行管 理。 工藝構(gòu)筑物（或設施）與不同功能的輔助建筑物應按功能的差異，分別相對 獨立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系 （如地形走勢、污水出口方向、風向、 周圍的重要或敏感建筑物等）。 構(gòu)（建）之間的間距應滿足交通、管道（渠）敷設、施工和運行管理等方面 的要求。 管道（線）與渠道的平面布置，應與其高程布置相協(xié)調(diào)，應順應污水處理廠 各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運行維 護。 協(xié)調(diào)好輔

22、建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運 行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。（2）總平面布置結(jié)果污水由北邊排水總干管截流進入，經(jīng)處理后由該排水總干管和泵站排入河 流。污水處理廠呈長方形，東西長380米，南北長280米。綜合樓、職工宿舍 及其他主要輔助建筑位于廠區(qū)東部 ，占地較大的水處理構(gòu)筑物在廠區(qū)東部 ，沿 流程自北向南排開，污泥處理系統(tǒng)在廠區(qū)的東南部。廠區(qū)主干道寬8米，兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于15米，次干道寬4米， 兩側(cè)構(gòu)（建）筑物間距不小于10米。總平面布置參見 附圖1 （平面布置圖）。第五章高程布置及計算（1）高程布置原則 充分利用地形地勢及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提

23、升便能順利自流通過污 水處理構(gòu)筑物，排出廠外。，做到既減少占地，又利于污水、污泥輸 協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系送，并有利于減少工程投資和運行成本。 做好污水高程布置與污泥高程布置的配合 ，盡量同時減少兩者的提升次數(shù)和 高度。 協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單體豎向設計，既便于正常排放，又有利于檢修排空。（2）高程布置結(jié)果由于該污水處理廠出水排入市政排水總干管后，經(jīng)終點泵站提升才排入河 流，故污水處理廠高程布置由自身因素決定。采用普通活性污泥法，輻流式二沉池、曝氣池、初沉池占地面積較大，如 果埋深設計過大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按盡量減少埋 深。從降低土建工程投資考慮，出水口

24、水面高程定為 64m，則相應的構(gòu)筑物和 設施的高程可以從出水口逆流計算出其水頭損失 ，從而算出來?？偢叱滩贾脜⒁?附圖2高程圖。（3）高程計算H -h1 h2 h3hi 沿程水頭損失hi=il, i 坡度i=0.005h2局部水頭損失h2=h i X50%h3構(gòu)筑物水頭損失a、巴氏計量槽H=0.3m巴氏計量槽標高-1.7000m消毒池的相對標高排水口的相對標地面標高0.00m消毒池的水頭損失：0.30m-1.4000m消毒池相對地面標高c、沉淀池咼程損失計算l=40mhi=il=0.005 X40=0.20mh2= h 1 X50%=0.10mh3=0.45mH2=h 1 +h 2+h 3=0.20+0.10+0.45=0.75m沉淀池相對地面標高-0.6000md、A2/O反應池高程損失計算l=55mh1=il=0.005 X55=0.275mh2= h 1X50%=0.1375mh3=0.60mH3=h 1 +h 2+h 3=0.275+0.1375+0.60=1.0125mA2/O反應池池相對地面標高0.4625me、l=12m平流式沉砂池高程損失計算hi= il=0.005 xi2=0.06mh2= h i X50%=0.03mh3=0.3mH4=h i +h 2+h 3=0.06+0.03+0.30=0.39m0.8525m