污水處理廠課程設(shè)計報告報告

1、-. z. - -可修編- -水處理工程（二）課程設(shè)計說明書系 別：環(huán)境與市政工程系 專 業(yè)：給水排水工程專業(yè) 姓 名： 學(xué) 號 指導(dǎo)教師：毛艷麗 肖曉存 何亞麗 完成時間：2012年12月30日城建學(xué)院2012年12月30日-PAGE . z.前言課程設(shè)計是在我們完成該課程課堂教學(xué)任務(wù)后進行的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是使我們加深對課堂所講授的容的理解，鞏固學(xué)習(xí)成果，掌握污水處理廠設(shè)計的一般步驟和方法。本次設(shè)計的題目是污水處理廠設(shè)計。目的是解排水工程的設(shè)計容與方法，其中包括了污水處理廠的建設(shè)以及工藝流程的選用等。這次設(shè)計的主要容有：根據(jù)所提供的原始資料，確定污水所需的處理程度，并選擇處理方法。根

2、據(jù)污水處理捷和污水廠的地形條件，選擇污水、污泥的處理流程和處理構(gòu)筑物。對所選擇的處理構(gòu)筑物進行工藝設(shè)計計算，確定其型式和主要尺寸。繪制污水廠的總體布置，編寫說明書。由于時間有限，設(shè)計中可能出現(xiàn)不足之處，請老師批評指正。目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc345616732前言 PAGEREF _Toc345616732 h 1HYPERLINK l _Toc345616733preface PAGEREF _Toc345616733 h 3HYPERLINK l _Toc345616734設(shè)計說明書 PAGEREF _Toc345616734 h 4HYPER

3、LINK l _Toc345616735第一節(jié)設(shè)計概況 PAGEREF _Toc345616735 h 4HYPERLINK l _Toc345616736第二節(jié)設(shè)計原則、依據(jù)、設(shè)計要求 PAGEREF _Toc345616736 h 4HYPERLINK l _Toc3456167372.1 污水處理廠設(shè)計原則 PAGEREF _Toc345616737 h 4HYPERLINK l _Toc3456167382.2 設(shè)計依據(jù) PAGEREF _Toc345616738 h 5HYPERLINK l _Toc3456167392.3設(shè)計要求 PAGEREF _Toc345616739 h 5

4、HYPERLINK l _Toc345616740第三節(jié)原始資料 PAGEREF _Toc345616740 h 5HYPERLINK l _Toc345616741第四節(jié)污水處理工藝流程的確定 PAGEREF _Toc345616741 h 6HYPERLINK l _Toc3456167424.1工藝的確定 PAGEREF _Toc345616742 h 6HYPERLINK l _Toc3456167434.2二沉池的比較和選擇 PAGEREF _Toc345616743 h 8HYPERLINK l _Toc345616744第五節(jié)污水處理構(gòu)筑物的選型及設(shè)計要點 PAGEREF _To

5、c345616744 h 9HYPERLINK l _Toc3456167455.1 格柵 PAGEREF _Toc345616745 h 9HYPERLINK l _Toc3456167465.2沉砂池 PAGEREF _Toc345616746 h 9HYPERLINK l _Toc3456167475.3初次沉淀池 PAGEREF _Toc345616747 h 10HYPERLINK l _Toc3456167485.4曝氣池 PAGEREF _Toc345616748 h 10HYPERLINK l _Toc3456167495.5二次沉淀池 PAGEREF _Toc34561674

6、9 h 11HYPERLINK l _Toc345616750第六節(jié)污水處理廠平面布置及處理流程高程布置 PAGEREF _Toc345616750 h 11HYPERLINK l _Toc3456167516.1各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 PAGEREF _Toc345616751 h 11HYPERLINK l _Toc3456167526.2污水處理廠的高程布置 PAGEREF _Toc345616752 h 12HYPERLINK l _Toc345616753第二部分設(shè)計計算書 PAGEREF _Toc345616753 h 13HYPERLINK l _Toc345616754第一

7、節(jié)設(shè)計流量的計算 PAGEREF _Toc345616754 h 13HYPERLINK l _Toc345616755第二節(jié)污水處理構(gòu)筑物的工藝計算 PAGEREF _Toc345616755 h 13HYPERLINK l _Toc3456167562.1 泵前粗格柵 PAGEREF _Toc345616756 h 13HYPERLINK l _Toc3456167572.2 污水提升泵站 PAGEREF _Toc345616757 h 15HYPERLINK l _Toc3456167582.3 沉沙池 PAGEREF _Toc345616758 h 16HYPERLINK l _Toc

8、3456167592.4 初沉池 PAGEREF _Toc345616759 h 18HYPERLINK l _Toc3456167602.5 曝氣池 PAGEREF _Toc345616760 h 21HYPERLINK l _Toc3456167612.6 二沉池 PAGEREF _Toc345616761 h 28HYPERLINK l _Toc3456167622.7 消毒設(shè)備的計算 PAGEREF _Toc345616762 h 30HYPERLINK l _Toc3456167632.8 污泥濃縮池 PAGEREF _Toc345616763 h 31HYPERLINK l _To

9、c3456167642.9 厭氧消化池 PAGEREF _Toc345616764 h 36HYPERLINK l _Toc3456167652.10污泥干化（脫水）設(shè)備 PAGEREF _Toc345616765 h 38HYPERLINK l _Toc345616766第三節(jié)污水處理廠平面設(shè)計及處理高程計算 PAGEREF _Toc345616766 h 38HYPERLINK l _Toc3456167673.1 污水處理廠的平面布置 PAGEREF _Toc345616767 h 38HYPERLINK l _Toc3456167683.2 污水處理廠的高程布置 PAGEREF _To

10、c345616768 h 39HYPERLINK l _Toc345616769結(jié)束語 PAGEREF _Toc345616769 h 41prefaceThe introduction Course is designed to after we finish the course of classroom teaching task of practical teaching links. Its purpose is that we deepen our understanding of the content of the classs teaching, consolidate th

11、e achievements of study and master the general steps and methods of wastewater treatment plant design. The topic of this design is design of sewage treatment plant. Purpose is for the design of drainage project contents and methods, including the construction of the sewage treatment plant, the selec

12、tion of process flow and so on. Provided the main content of this design are: according to the original material, determine the e*tent of the wastewater treatment, and select processing method. According to the sewage treatment in chengdu) and the wastewater treatment plant of terrain conditions, se

13、lection of sewage and sludge treatment processes and structures. Handling of the chosen structures process design and calculation, determine the type and size. Rendering of wastewater treatment plant general layout, writing instructions. Because time is limited, may occur in the design of the defici

14、ency, please the teacher correct me criticism. 設(shè)計說明書第一節(jié) 設(shè)計概況本設(shè)計的的污水處理廠的處理規(guī)模為萬10萬m3/d。本設(shè)計是市污水處理廠的設(shè)計，該城市的全年平均氣溫20，夏季平均30，冬季平均12，非采暖季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)。第二節(jié) 設(shè)計原則、依據(jù)、設(shè)計要求2.1 污水處理廠設(shè)計原則1、貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。2、從實際情況出發(fā)，在城市總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，采取全面規(guī)劃、分期實施的原則，既考慮近期建設(shè)又慮遠期發(fā)展，使工程建設(shè)和城市發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益。3、根據(jù)進水水質(zhì)和出廠水質(zhì)要求

15、，所選污水處理工藝力求技術(shù)先進成熟、處理效果好、高效節(jié)能、經(jīng)濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。4、妥善處理和處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。5、為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量改善工人操作條件。6、采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，實現(xiàn)自動化控制和管理，做到技術(shù)可靠，經(jīng)濟合理。7、為保證污水處理系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，采用雙回路電源，且污水廠設(shè)備有足夠的備用率。8、污水處理廠征地圍，廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展

16、余地。使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。9、廠區(qū)豎向設(shè)計力求減少廠區(qū)土方量。10、廠區(qū)建筑風(fēng)格力求統(tǒng)一，簡潔明快、美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀協(xié)調(diào)。2.2 設(shè)計依據(jù)：1、 室外排水設(shè)計規(guī)；2、給水排水工程師常用規(guī)選（上、下冊）；3、給水排水設(shè)計手冊1、5、7、9、10、11、12等分冊；4、排水工程教材；5、給水排水快速設(shè)計手冊；6、給水排水常用數(shù)據(jù)手冊；7、污水處理工程方案設(shè)計；8、中國給水排水（期刊）；9、給水排水（期刊）；10、中國水網(wǎng)；11、萬方數(shù)據(jù)庫等。2.3設(shè)計要求：城市污水要求處理后水質(zhì)達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1998）、一級排放標(biāo)準(zhǔn)，即SS30mg/l；BOD520mg/

17、l；污泥處理后外運填埋。第三節(jié) 原始資料1、市污水處理廠處理規(guī)模為10萬m3/d。2、城市污水的水質(zhì)如下懸浮物： 300 mg/L BOD5： 336 mg/LpH：77.4 重金屬及有毒物質(zhì)：微量3、 城市污水從南面進入污水處理廠，污水處理后排入北面的水體，要求處理后的水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污水排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中的一級標(biāo)準(zhǔn)的 B標(biāo)準(zhǔn)，即SS30mg/L,BOD520mg/L，。污泥處理后外運填埋。4、污水處理廠廠區(qū)地形擬為平坦地形，標(biāo)高為50.00米。廠區(qū)的污水進水渠水面標(biāo)高為45米。（進水渠的寬及水深根據(jù)流量自行設(shè)計確定）。5、 水體最高水位標(biāo)高為50.00米，最低水位

18、標(biāo)高為20.00米。常年平均水位標(biāo)高為30.00米。6、全年平均氣溫20，最冷平均月氣溫12，最熱月平均氣溫30。7、夏季主風(fēng)向：東南風(fēng)。第四節(jié) 污水處理工藝流程的確定4.1工藝的確定污水處理廠的工藝流程是指在達到所要求處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合；構(gòu)筑物的選型則是指處理構(gòu)筑物的選擇。兩者是相互聯(lián)系，互為影響的。城市生活污水一般以BOD物質(zhì)為主要去除對象。由于經(jīng)過一級處理后的污水，BOD只去除30%左右，仍不能排放；二級處理BOD的去除率可達90%以上，處理后的BOD含量可能降到2030mg/L，但是仍達不到本課程設(shè)計任務(wù)的要求，BOD20mg/L,所以要進行深度，但由于本次課程

19、設(shè)計時間只有僅僅兩周，所以本設(shè)計只做到二級處理為止。該污水為典型的城市污水，BOD濃度適中，對處理水無特殊要求。按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強化處理，如A2/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。 由于該污水處理只需去除BOD5與SS,不考慮脫氮與除磷方面，所以選擇兩個比較好的方案：方案一：傳統(tǒng)活性污泥法,其流程為:污水中

20、格柵提升泵房細(xì)格柵沉砂池初沉池曝氣池二沉池接觸池處理水排放方案二：厭氧池+氧化溝,其流程為:污水中格柵提升泵房細(xì)格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工藝流程方案的比較和選擇，如下表，兩方案都能達到處理水質(zhì)的要求,BOD5,SS去除都能達到出水水質(zhì),工藝都是比較簡單的,在技術(shù)上都是可行的。最終選擇活性污泥法處理工藝是因為：（1）傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)對污水處理的效果極好、BOD去除率可達90以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水。（2）經(jīng)多年運行實踐證實，傳統(tǒng)活性污泥法處理系統(tǒng)存在著下列各項問題：曝氣池首端有機污染物負(fù)荷高，耗氧速度也高，為了避免由于缺氧形成厭氧狀態(tài)，進水有機物負(fù)荷不

21、宜過高，因此，曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費用高；耗氧速度沿池長是變化的，而供氧速度難于與其相吻合、適應(yīng)，在池前段可能出現(xiàn)耗氧速度高于供氧速度的現(xiàn)象，池后段又可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，對此，采用漸減供氧方式，可在一定程度上解決這一問題； 傳統(tǒng)活性污泥法氧化溝優(yōu)點: 1.有機物經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代的完整過程,活性污泥也歷了一個從池道端的對數(shù)增長,經(jīng)減速增長到池末端的源呼吸的完全生長周期2.在池首端和前段混合液中的溶解氧濃度較低3.效果好,BOD除率達90%以上缺點: 1.曝氣池首端有機污染物負(fù)荷高,耗氧速度也高2.暴氣池溶積大,基建費用高.3.供氧與需氧不平衡4.對進水水質(zhì),

22、水量變化的適應(yīng)性較低,動行效果易受水質(zhì),水量變化的影響優(yōu)點: 1.可考慮不設(shè)初沉池,有機性懸浮物在氧化化溝能太到好氧穩(wěn)定的程度2.可考慮不單敲邊鼓二次沉淀池,可少去污泥回流裝置.3.BOD負(fù)荷低缺點: 1.占地面積較大由于活性污泥法工藝比較成熟，在與技術(shù)上經(jīng)濟上的造價以及運行費用的綜合比較,活性污泥法工藝是最終的選擇。4.2二沉池的比較和選擇經(jīng)下面的圖表，可以看出，平流式與輻流式沉淀池都是可選的.平流式沉淀池對水質(zhì)沖擊變化效果好。但占在面積大，排泥因難，要人工排泥。所以不是太好，雖然輻流式沉淀池排泥設(shè)備復(fù)雜，需具有較高的運行管理水平。施工嚴(yán)格。但是這些問題對于這個發(fā)展型的城市來說，這點問題并不

23、是太大,管理水平可以請技術(shù)高的人才來管理。設(shè)施工并且看到了它的優(yōu)點處理水量較為經(jīng)濟。排泥設(shè)備己定型系列化，運行穩(wěn)定，管理方便結(jié)構(gòu)受力條件好。所以選擇輻流式沉淀池作為二沉池是好的選擇。類型優(yōu)點缺點適用條件平流式處理水量可大可少,有效沉淀區(qū)大,沉淀效果好,對水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強,造價低,平面布置緊湊占地面積大,排泥因難(人工排泥),工作繁雜,機械刮泥易銹,配水不均地下水位高,施工困難地區(qū),適用流動性差比重大的污泥,不能用靜水壓力排泥,污水量不限輻流式處理水量較為經(jīng)濟,排泥設(shè)備己定型系列化,運行穩(wěn)定,管理方便結(jié)構(gòu)受力條件好排泥設(shè)備復(fù)雜,需具有較高的運行管理水平,施工嚴(yán)格適用處理水量大,地下水位較高的

24、地區(qū)及工程地質(zhì)條件差的地區(qū)第五節(jié)污水處理構(gòu)筑物的選型及設(shè)計要點5.1 格柵用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運行。要根據(jù)流量選擇清渣方式，人工清渣格柵適用于小型污水廠，機械清渣格柵適用于柵渣量大于0.2m3/d。提升泵站前用中格柵，提升泵站后用細(xì)格柵。設(shè)計參數(shù)：a、柵條間隙：人工清除為2540mm，機械清除為1625mm；b、格柵柵渣量：格柵間隙為1625mm時是0.100.05m3柵渣/10m3污水，格柵間隙為3050mm時是0.030.01m3柵渣/10m3污水；柵渣含水率一般為80，容重約為960kg/ m3c、格柵上部必須設(shè)置工作臺，其高度應(yīng)高出

25、格柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全沖洗設(shè)施；d、機械格柵不宜少于2臺。e、污水過柵流速宜采用0.61.0m/s，格柵前渠道水流速0.40.9m/s；f、格柵傾角一般采用4575；g、格柵水頭損失0.080.15m。 5.2沉砂池用于去除比重較大的無機顆粒。本設(shè)計采用鐘式沉砂池，它利用機械力控制水流流態(tài)與流速，加速砂粒的沉淀并使有機物隨水流帶走。具有沉砂效果好、工作穩(wěn)定、清洗、排沉砂較方便等優(yōu)點。設(shè)計參數(shù)：a、水力表面負(fù)荷為200 m3/ m2.h,停留時間約為2030s；b、進水渠道直段長度應(yīng)為寬度的7倍，并且不小于4.5米；c、進水渠道流速，在最大流量的4080情況下為0.60.9

26、m/s,在最小流量時大于0.15m/s,但最大流量時不大于1.2m/s；d、出水渠道與進水渠道的夾角大于270。，兩種渠道均設(shè)在沉砂池的上部；e、出水渠寬度為進水渠道的2倍，出水渠道直線段長度要相當(dāng)于出水渠的寬度；5.3初次沉淀池去除懸浮物質(zhì)，同時可去除部分BOD5，可改善生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD5負(fù)荷。本設(shè)計選用中心進水周邊出水輻流式沉淀池。它的優(yōu)點是進水中間進水管進水，然后經(jīng)過水流向四邊擴散，布水均勻；多位機械排泥，運行較好，管理方便，而且排泥設(shè)施已趨于穩(wěn)定型。設(shè)計參數(shù)：a、沉淀時間為11.5h；b、表面水力負(fù)荷為1.53.0 m2/m3*h；校核負(fù)荷q1158.6 m3 (

27、符合要求)。2.9 厭氧消化池1）設(shè)計參數(shù)初沉污泥量：濃縮后的剩余活性污泥：污泥含水率：97%干污泥比重：1.01揮發(fā)性有機物：64%采用中溫消化。2）消化池的容積計算由于剩余活性污泥量較多，故采用揮發(fā)性有機物負(fù)荷為1.3kg/(m3d)，消化池總?cè)莘e為：用兩級消化，容積比一級：二級=2：1，則一級消化池容積為15585m3，用四個，每個消化池容積3896m3，二級消化池兩個，每個容積3896m3。消化池直徑D用21m，集氣罩直徑d1=2m，高h1=2m，池底錐底直徑d2=2m，錐角15，h2=h4=2.4m。消化池柱體高度h3應(yīng)大于D/2=9m，采用h3=10m。消化池總高度H=h1+ h2

28、+ h3+ h4=16.8m。消化池各部容積：集氣罩容積：上蓋容積：下錐體容積等于上錐體容積，V4=203.5m3。柱體容積：消化池有效容積：（合格）。二級消化池的尺寸采用一級消化池的尺寸。一級消化池擬用尺寸見圖：3）消化池各部分表面積計算：集氣罩表面積：池上蓋表面積等于池底表面積即：所以，池柱體表面積：地面以上部分地面以下部分2.10污泥干化（脫水）設(shè)備根據(jù)實際的的情況，選用3臺WL200離心脫水機，2用1備。第三節(jié) 污水處理廠平面設(shè)計及處理高程計算3.1 污水處理廠的平面布置在污水處理廠廠區(qū)有各處理單元構(gòu)筑物，連通各處理構(gòu)筑物之間的管、渠及其他管線，輔助性建筑物，道路以及綠地等，在進行處理

29、廠廠區(qū)平面規(guī)劃、布置時，應(yīng)一般考慮以下原則：功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積?？紤]近遠期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對完整。流程力求簡短、順暢，連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折。廠區(qū)綠化面積不小于30%，總平面布置滿足消防要求。土方量做到基本平衡，并避開劣質(zhì)土壤地段。在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)該保持一定的距離，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求。一般的間距可取值510m，*些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、消化池等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。以工藝流程的最合理連接為主要原則，同時盡量滿足其他專業(yè)的基本要求。處理后的出水排放距離近，減少了管線基建投資。交通順暢，使施工、管理

30、方便。廠區(qū)平面布置除遵循上述原則外，還應(yīng)根據(jù)城市主導(dǎo)風(fēng)向、進水方向、排水方向、工藝流程特點及廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素進行布置，既要考流程合理、管理方便，經(jīng)濟適用，還要考慮建筑造型、廠區(qū)綠化及與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。按照不同的功能分區(qū)將整個廠區(qū)分為生活及輔助生產(chǎn)區(qū)（廠前區(qū)）、污水預(yù)處理區(qū)、污水二級生化處理區(qū)和污泥處理區(qū)，各區(qū)可用道路或綠地分割。在工藝設(shè)計計算時，就應(yīng)考慮單體建筑物和平面布置的關(guān)系，而在進行平面布置時，也可根據(jù)情況調(diào)整建筑（構(gòu)）物的數(shù)目，修改設(shè)計工藝。該污水處理廠平面布置在滿足工藝流程的前提下，利用原有的地形布置，大致分為生活區(qū)、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)三區(qū)，布置緊湊，進出水流暢，節(jié)

31、省占地；其中，綜合樓、宿舍、食堂、辦公樓等在入場正門一側(cè)附近，方便本廠職工辦公和起居生活，同時也方便外來人員；格柵間氣味大，污泥區(qū)設(shè)在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。在脫水機房附近設(shè)有后門，以減少泥餅、柵渣外運時對環(huán)境的污染。污水處理廠的平面布置包括處理構(gòu)筑物、辦公樓、化驗室及其他輔助建筑物以及各種管道、渠道、道路、綠化帶等的布置。3.2 污水處理廠的高程布置3.2.1 布置原則 污水處理工程的污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高,確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高;通過計算確定各部位的水面標(biāo)高,從而使污水能夠在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動,保證污水處理工程的正常運行。3.2.2 污水水頭損失計算 本設(shè)計以洪水位40.00m為控制點，排水口的管道底部距離洪水位0.5m。計算高程如下：高程（米）洪水位 45.00排水管道水位 46.30集水井水位 46.80跌水0.4接觸池水位 4