污水處理廠課程設(shè)計報告書

1、廣州大學(xué)市政技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計書課程設(shè)計名稱：某城市污水處理廠設(shè)計系 部 環(huán)境工程系專業(yè)14環(huán)境班級14環(huán)工姓名鄧敏艷指導(dǎo)教師2016 年 5 月 30 日目錄一、課程設(shè)計內(nèi)容說明 3二、設(shè)計原始數(shù)據(jù)資料 3（一）城鎮(zhèn)概況 3（二）工程設(shè)計規(guī)模： 4（三）廠區(qū)附近地勢資料 4（四）氣象資料 5（五）水文資料 5三、課程設(shè)計基本要求 6四、課程設(shè)計 6（一）、計算設(shè)計流量 6（二）、計算設(shè)計格柵 6（二）、沉砂池 9（三）、曝氣池 111、曝氣池的計算與各個部位尺寸的確定 112、曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計 123、供氣量的計算 134 空氣管系統(tǒng)計算 15（四）、二沉池設(shè)計 204.1、二沉池池體計算

2、 204.2、二次沉淀池污泥區(qū)的設(shè)計 214.3、二沉池總高度： 22五、污水處理廠平面布置圖 23六、污水處理廠的高程布置 236.1、水力損失的計算 236.1.1、構(gòu)筑物水力損失表： 236.1.2、污水管道水力計算表： 236.2、構(gòu)筑物水面標(biāo)高計算表： 246.3、污水處理廠的高程布置 25七、參考文獻資料 25八、總結(jié) 25、課程設(shè)計內(nèi)容說明進行某城鎮(zhèn)污水處理廠的初步設(shè)計，其任務(wù)包括：1、根據(jù)所給的原始資料，計算進廠的污水設(shè)計流量；2、根據(jù)水體的情況、地形和上述計算結(jié)果，確定污水處理方法、流 程及有關(guān)處理構(gòu)筑物；3、對各構(gòu)筑物進行工藝設(shè)計計算，確定其型式、數(shù)目與尺寸；4、進行各處理

3、構(gòu)筑物的總體布置和污水流程的高程設(shè)計；5、設(shè)計說明書的編制。、設(shè)計原始數(shù)據(jù)資料（一）城鎮(zhèn)概況該城市地處東南沿海，北回歸線橫貫市區(qū)中部，該市在經(jīng)濟發(fā) 展的同時，城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)未能與經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展，城市污水處 理率僅為3.4%，大量的污水未經(jīng)處理直接排入河流，使該城市的生 態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞。為了把該城市建設(shè)成為經(jīng)濟繁榮、環(huán)境優(yōu) 美的現(xiàn)代化城市，籌建該市的污水處理廠已迫在眉睫。該城鎮(zhèn)計劃建設(shè)污水處理廠一座，并已獲上級計委批準(zhǔn)。目前，城鎮(zhèn)面積約28Km2,根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，城鎮(zhèn)面積40Km2, 其出水進入B江，B江屬地面水皿類水體，要求排入的污水水質(zhì)執(zhí)行 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-200

4、2）中的一級標(biāo)準(zhǔn)中的B類標(biāo)準(zhǔn), 主要水質(zhì)指標(biāo)為：COD < 60mg/L,BOD 5 < 20mg/L,SS < 20mg/L,TN v 20 mg/L , NH3-N < 15mg/L,TP < 1.0mg/L。（二）工程設(shè)計規(guī)模：1、污水量：根據(jù)該市總體規(guī)劃和排水現(xiàn)狀，污水量如下：1.1生活污水量：該市地處亞熱帶，由于氣候和生活習(xí)慣，該市在國內(nèi)一向?qū)儆谂潘枯^高的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計和預(yù)測，該市生活污水水量為7萬m3 /d。1.2工業(yè)污水量：市內(nèi)工業(yè)企業(yè)的生活污水和生產(chǎn)污水總量1 萬m3/d。1.3污水總量：市政公共設(shè)施及未預(yù)見污水量以10%計，總污水量為生活污水量、

5、工業(yè)污水量及市政公共設(shè)施與未預(yù)見水量的總和。2、污水水質(zhì)：進水水質(zhì)：生活污水BOD5為 250 mg/l ;SS為 200 mg/l。混合污水溫度：夏季28 C，冬季10 C,平均溫度為20 C。3、工程設(shè)計規(guī)模：該市排水系統(tǒng)為完全分流制，污水處理廠設(shè)計規(guī)模需預(yù)留空地 以備城市發(fā)展所需。（三）廠區(qū)附近地勢資料1、污水廠選址區(qū)域在海拔標(biāo)高在+136.5+138m之間，平均海拔在+137m 左右，廠區(qū)征地面積為東西長 2000m，南北長1000m ,平均地面坡度為0.3%。-0.5%。，地勢東南高，西北低2、進廠污水管道水面標(biāo)高為131m ;3、 廠區(qū)附近地下水位標(biāo)高110m;4、廠區(qū)附近土層構(gòu)造

6、。表土砂質(zhì)粘土細(xì)砂中砂粗砂粗砂、礫石粘土砂巖石層1m1.5m1m2m0.8m1m2m（四）氣象資料該市地處亞熱帶，面臨東海，海洋性氣候特征明顯，冬季暖和有陣寒，夏季高溫?zé)o酷暑，歷年最高溫度38C,最低溫度5C,年平均溫度24 C,冬季平均溫度12 C。常年主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)。（五）水文資料最高水位133m ;最低水位125m ;常水位129m ;污水廠具體地形另見附圖：城市管網(wǎng)三、課程設(shè)計基本要求（一）提交設(shè)計說明書一份，圖紙二張。（二）設(shè)計說明書的內(nèi)容包括下列各項:四、課程設(shè)計（一）、計算設(shè)計流量 已知：1、生活污水水量為7萬m3 /d ；2、工業(yè)污水量總量1萬m3/d。3、 污水總量：市政公共

7、設(shè)施及未預(yù)見污水量以 10%計。 總污水量為生活污水量、工業(yè)污水量及市政公共設(shè)施與未預(yù)見水量 的總和。所以：污水總量二（7+1 ） x（ 1+10%） =8.8 萬 m3 /d=1.02m 3 /s（二）、計算設(shè)計格柵 已知數(shù)據(jù)：流量 Qmax=8.8 萬 m3 /d=1.02m 3 /s 設(shè)計采用中格柵，柵條間距e為20mm=0.02m ;柵條設(shè)計為矩形，長20mm，寬10mm柵前水深設(shè)計為0.5m1、柵渣量W Qmax ?W1 ?86400 °2 0.°5 86400 3 39m3/d1 Kz ?10001.3 1000'；2、確定清渣方式因為：W=3.39m

8、3 /d > 0.2m 3 /d所以：采用機械清運的清渣方式3、傾角因為采用機械清渣所以設(shè)計傾角為60°4、過柵流速設(shè)計過柵流速值為0.6-1.0m/s。取值0.8m/s5、柵條數(shù) 格柵間隙數(shù):Qmax * sin X ne h v1.02 sin60 118.651190.02 0.5 0.8柵條數(shù)：n-仁119-1=118 （條）6、柵槽寬度B S(n 1) en 0.01 (19 1) 0.02 119 3.56 (m)7、過柵損失h 1 k h 0k取值3水頭損失:h。2 g2Vsin2gsin0.820.96 -sii n600.0272.420.962 9.81過柵

9、水頭損失：h1 k h0 3 0.027 0.081 (m)&柵槽總高度H h h1h20.5 0.81 0.5 1.081 (m)9、柵槽總長度L I1l21.00.5Hita nB B1sin 2012ta n tan 200.94I2 丄 0.472H1 h h20.5 0.51 (m)1.0 0.5H1 ta n0.94 0.47 1.0 0.51tan603.49 (m)10、格柵選型根據(jù)設(shè)計選型選擇采用鏈條回轉(zhuǎn)式多靶平面格柵除污機GH-800選用兩臺，一備一用。§®2-i璉昂回轉(zhuǎn)式爭耙平面格柵除爸機1電機號凍刖；7-主停站饒輪軸：1從端褂輪輛:4齒耙止一

10、機療曲一卸料掘整（二）、沉砂池采用平流式沉砂池（一座兩格四斗）設(shè)計最大流速v=0.2m/s；最大流量停留時間t=50s有效水深h2=1.0m；沉砂池超高h1=0.5m1、沉砂池水流部分長度:L v t 0.2 5010 (m)2、水流斷面積:QmaxV1.020.25.1 (m2)3、池總寬度：BA 5.1h215.1 (m)4、沉砂斗容積:Qmax x T 864005K 總 1051.02 3 2 8640051.3 10534.07 (m )5、設(shè)計沉砂斗:設(shè)計沉砂池的上底長1.5m，下底長0.5m。斗壁傾角為60 計算出沉砂斗高度為：0 5h0.87（ M）tan 306、沉砂池高度：

11、H h h2 h30.5 1 0.872.37 (m)7、驗算Qmin1.02 1.3 1.3Vmin0.235m/ s 0.15m/ sn1 512通過驗算可知設(shè)計合格（三）、曝氣池 設(shè)計采用推流式曝氣池（鼓風(fēng)曝氣池），采用傳統(tǒng)活性污泥法1、曝氣池的計算與各個部位尺寸的確定 1.1、BOD-污泥負(fù)荷率的確定K2 Le f 0.0185 20 0.75Ns e0.3 （kgBODs/kgMLSS d）式中：K2 系數(shù)，對于城市污水其值介于0.0168-0.028，取值0.0185FMLVSS/MLSS。對于城市污水 f=0.75Le有機物降解后的出水濃度，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計取值20mg/L-有機物去除

12、 250 - 20 100 %92% 率。2501.2、確定混合液污泥濃度X根據(jù)已經(jīng)確定的Ns值，查閱圖書水處理工程技術(shù)P191圖（11-2） 得到相應(yīng)的SVI值為100120，取值100。對此r=1.2，污泥回流比 R設(shè)計為50%。貝卩：R r 106(1 R) SVI°.52 1064000 (mg/L)(1 0.5) 1001.3、確定曝氣池容積Q SaNs X88000 2500.3 400018333 (m3)式中：Sa原污水中的BOD濃度，250mg/L1.4、確定曝氣池各部位的尺寸 設(shè)4組曝氣池，每組容積為I OOOO . _ _ _ _ _/2、458325 (m)4

13、池深取4.5m，則每組曝氣池的面積為：4583.25 F1018.5 (m2)4.5池寬取6.3m , B/H=6.3 - 4.5=1.4介于12之間，符合規(guī)定池長：F 1018.5 / 、161.67 ( m)B 6.3L161旦25. 67 10符合規(guī)定。B 6. 3設(shè)5廊道式曝氣池，廊道長：. L 161.67 “a / 、L132.5 ( m)55取超高0.5m,則池總高度為：4.5+0.5=5m2、曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計本次設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。2.1平時需氧量的計算O2 a Q Sr b V X v查閱水處理工程技術(shù)P214（ 11-2表）知對于生活污水a(chǎn)'=0.420.53

14、;b'=0.1880.1;取值 a'=0.5b'=0.15Sr=Sa-Se=250-20=230mg/L。進水有機物濃度與出水有機物濃度之差Xv,即是 MLVSS。MLVSS二f X MLSS=0.75X 4000=3000mg/L代入各值：2303000020.5 88000 ()0.15 18333 ()18369.85(kg/d) 765.4(kg/h)100010002.2最大時需氧量的計算根據(jù)原始數(shù)據(jù) Kz=1.3，代入各值：2303000020.5 88000 1.3 ()0.15 18333()21405.85kg /d 891 .9kg /h100010

15、002.3每日去除BOD5值BOD588000 (250-20)100020240 kg/d2.4去除每kgBOD的需氧量O218369.85202400.91 kgO2/kgBOD2.5最大時需氧量與平均時需氧量之比O2maxO28991.165765.43、供氣量的計算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴散器， 敷設(shè)于距離池底0.2m處，淹沒水 深4.3m。計算溫度定為28 C。查閱水處理工程技術(shù)附錄 2表，得：水中溶解氧飽和度：Cs(20)=9.17mg/L:Cs(28)=7.92mg/L3.1、空氣擴散器出口處的絕對壓力壓強Pb:PbP 9.8 103H 1.01 3 1 05 9.8 1 03

16、4.3 1.43 44 1 05 Pa3.2、空氣離開曝氣池面時，氧氣的百分比:Ot21(1 Ea)21 (1 0.12)79 21(1 Ea)79 21 (1 0.12)100%18.96%EA-空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀模型中微孔擴散器，取值12%3.4Csm(30)Cs(応爲(wèi) 護 7.92(12434riF18.96)42 )9.18 mg / L、換算為在20 C條件下，脫氧清水的充氧量，即:RoR Cs(20)Csm(T) C 1.024T20查閱資料，取其值 a=0.85 ; p=0.95 ; p = 1 ;水溫28 C 代入各值，得：765.4 9.17(28 20)0.85

17、 (0.95 1 7.922) 1.024(1236.48 kg /L相應(yīng)的最大時需氧量為:R0( max)891.9 9.170.85 (0.95 1 7.92-2) 1.024”2&20)1440.83 Kg/L3.5、曝氣池平均時供氧量：GS &1001236.48 10034346.67 m3/h0.3EA0.3 123.6、曝氣池最大供氧量：1440.833Gs(max)10040023 m3 / h0.3 123.7、去除每kgBOD 5的供氣量:34346.672024040.73 m3空氣 /kgBODs3.3、曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利溫度條件，30

18、 C計算）3.8、每m3污水的供氧量:34346.6788000249.38 m3空氣/m3污水4.空氣管系統(tǒng)計算管。4.1.1、每根豎管的供氣量為:G s(max)10040023400.23 m3/ h1004.1.2、曝氣池平面面積:按下圖所示的曝氣池平面圖，布置空 氣管道。在相鄰的兩個廊道的隔墻上 設(shè)一根干管，共10根干管。在每根 干管上設(shè)5對配氣豎管，即10條配 氣豎管。全曝氣池共設(shè)100條配氣豎32.5 (6.3 20)4225 m24.1.3、每個空氣擴散器服務(wù)面積按0.50川計，則所需空氣擴散器的 總數(shù)為：4225 8450 個0.54.1.4、本設(shè)計采用8400個空氣擴散器，

19、則每個豎管上安設(shè)的空氣擴 散器的數(shù)目為：8400 84 個1004.1.5、每個空氣擴散器的配氣量為:4002384004.76 m3/h4.2、空氣管的選擇布置將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖: 如圖所示用以進行計算：空氣管路計算圖一）根據(jù)空氣管路計算圖，空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑，根 據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按水處理技術(shù)附錄 3加以計算并 確定。計算結(jié)果列入表格第6項?？諝夤苈返木植孔枇p失，根據(jù)配件的類型按水處理技術(shù)式（11-34）折算成當(dāng)量長度Io,并計算出管道的計算長度l+lo,（1是管段 長度）計算結(jié)果列入計算表中第8,9項。空氣管道的沿程阻力損失，

20、根據(jù)空氣管的管徑、空氣量、計算溫 度和曝氣池水深2，查附錄3得。結(jié)果列入計算表第10項。9項和10項相乘，得壓力損失h1+h2,結(jié)果列入表第11項。管段 編 號管段長度L（m）空氣流量空氣 流速v（m/s）管 徑D( m m)配件管段當(dāng)量長度L0（ m ）管段計 量長度L0+L1（m）壓力水頭(m 3 /h )(m 3mi n)9.8(Pa/m )9.8(Pa)123456789101122-0.54.760.07938彎頭一0.551,050.140.1521個21-0.59.520.15938三通一1.461.960.240.4720個20-0.514.20.23838三通 一一1.461

21、.960.400.78198個19-0.519.00.31738三通 一一1.461.960.851.67184個18-0.523.80.39738三通 一一1.461.961.422.7817個17-0.2528.50.47638三通 一一1.571.821.602 . 91166個異形管一個16-0.657.10.9524.568三通 一一3.153.750.471.76152個異形管一個15-0.9114.1.904590四通一5.255.580.382.221424個異形管一個14-0.9171.2.8565120四通一7.418.310.403.321336個異形管一個13-8.33

22、99.6.6636.5150閘閥117.5425.840. 4210.81284個、3個5彎頭、三通1個12-6.5799.13.288200四通一13.6820.180.6012.11168個異形1管一個11-6.5159926.659.5250四通一17.8824.380.5012.110.366個異形9管一個1096.52399.0439.989.5300四通一個異形管一個22.2528.750.4914.099-86.5319853.319.5350四通一26 . 7733.270.3210.6.722個異形5管一個8-79.8399866.6413350四通140.9453.540.

23、5227.8.4個彎頭24個7-612.6399866.6411800三通160.7273.320.128.29.4個彎頭1個6-512.57996133.211800三通156 . 4769.070.128.29.88個異形管1個5-412.61199199.912800三通156.4769.070.128.295.22個4-312.61599266.512800三通156.4769.070.128.293.66個3-212.61998333.112800三通156.4769.070.128.298.44個2-112.63998666.214100三通 一一79.3791.970.2119.

24、3480個異形1管一個將表中的第11項各值累加，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為:(hi h2)165.15 9.8 1.618kPa網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為 5.88kPa，則總壓力損失為:5.88 1.618 7.498kPa為安全計，設(shè)計取值9.8kPa4.3、空壓機的選定空氣擴散裝置安裝在距曝氣池池底 0.2m處，因此，空壓機所需壓力 為：空壓機供氣量:最大時:平均時:P (4.5 0.2 1) 9.851.94kPa40023m 3h=667.05m 3min34346.67m 3h=572.45m 3/min根據(jù)所需壓力以及空氣量，決定采用（四）、二沉池設(shè)計設(shè)計采用設(shè)有行車式刮泥機

25、的平流式沉淀池 設(shè)計主要參數(shù)取值：水力表面負(fù)荷:q=1.5m 3/ （川 h）沉淀時間:t=2h水平流速：v=4m/s配水槽到擋流板的距離：0.5m流出槽到擋流板的距離：0.3m4.1、二沉池池體計算4.1.1、二沉池的表面積:Qmax88000 241.52444.4m24.1.2、二沉池的有效水深:h, q t 1.5 2 3m4.1.3、二沉池的有效容積：3v1 Ab 24444 3 73332m4.1.4、二沉池長度：L 3.6vt 3.6 4 2 288m4.1.6、沉淀池總寬:2444.428.884.9m4.1.7、沉淀池座數(shù)和分格數(shù):設(shè)計分為兩座沉淀池，再分為9格，則每格寬度為

26、:84.92 94.7m驗算：長寬比:L空6.13 4 長深比：H竽9.6 (8,12)b4.7H 3驗算結(jié)論：沉淀池尺寸設(shè)計合理4.2、二次沉淀池污泥區(qū)的設(shè)計設(shè)計污泥斗下底為0.5m,傾角為60 ° 設(shè)計草圖：421、污泥量：W Q(Co Ci)100 T 88000 (200 20) 10 3 100 2792m3(100 P)1000 (100 96)則二沉池每座每格的污泥量為:7922 944m34.2.2、污泥斗的容積V1V1 弘心 S2S2)3_(4.7 0.5) tan60*h43.6m2M 3.6 (4.72 0.524.72 0.52) 29.6m334.2.3、 污泥斗以上梯形部分的污泥容積V2M)h； b2h；(28.8 0.3 4.7) 0.010.244m梯形上底：l128.8 0.5 0.3 29.6m梯形下底：12 4.7mV2(296 4.7) 0.244 4.7 19.7m3233驗算：V1 V2 29.6 19.7 493m 44m污泥斗的設(shè)計符合要求4.3、二沉池總高度:gh2h3h4h4 0.3 3 0.3 3.6 0.2447.444mh1-超高，取值0.3mh3-緩沖高度，0.3m五、污水處理廠平面布置圖污水處理廠的平面布置圖詳見圖紙六、污水處理廠的高程布置6.1、水力損失的計算 6.1