完整版水污染控制工程毕业课程设计.docx
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完整版水污染控制工程毕业课程设计
第一章总论-3-
第一节设计任务和内容-3-
1、设计任务-3-
2、设计内容-3-
第二节基本资料-3-
1、水量水质资料-3-
2、城市污水水量的确定-4-
第二章污水处理工艺流程说明-5-
一、工艺流程说明-5-
1、工艺流程图-5-
2、工艺流程说明-5-
二、工艺特点-6-
第三章处理构筑物设计-7-
第一节格栅间和提升泵房-7-
一、粗格栅设计计算-7-
1、粗格栅设计计算-7-
2、格栅选型-9-
二、提升泵房设计-9-
1、设计说明-9-
2、设计计算选型-9-
三、细格栅设计计算-10-
1、设计说明-10-
2、细格栅设计计算-10-
第二节沉砂池设计-13-
一、设计说明-13-
二、设计参数-13-
三、设计计算-14-
四、电磁流量计选型-15-
第三节氧化沟-15-
一、设计说明-15-
二、氧化沟设计计算-15-
1、反应池容积V-15-
2、反应池各部分尺寸-15-
3、曝气量计算-16-
三、氧化沟后配水井设计-16-
第四节二沉池-18-
一、二沉池设计说明-18-
二、二沉池设计计算-18-
第五节接触消毒池-19-
一、接触消毒池设计说明-19-
二、接触消毒池设计计算-19-
二、设计计算-20-
第四章厂址选择和总体布局-21-
第一节污水厂平面布置-22-
一、污水处理厂平面布置的特点-22-
二、构筑物的布置-22-
第二节污水厂高程布置-23-
—、说明-23-
二、高程计算
-24-
-25-
第五章总结
参考文献：
第一章总论
本课程设计所处理的水质为城市小区污水，伴随着经济发展、人口增加、城镇化进程的步伐加快，大量城市生活污水的排放严重污染了水体环境，为此，我们需要加大建设城市污水处理工程的力度。
现拟建一处理规模为1500md的某小区污水处理厂，排入川类水体中，所以设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染工艺具有投资省、高缓冲能力、处理效果好、流程简单、运行管理方便等优点，适用于中小型污水处理厂使用。
本设计包含污水处理工艺流程的确定，工艺流程中各单体的计算，施工图纸的绘制等。
本污水处理厂的建设将有效改善受纳水体水质，促进环境与经济的的可持续发展。
第一节设计任务和内容
1、设计任务
某小区的生活污水量为1500m3d，变化系数为1.97,CODcr480mgl,BOD5240mgl,SS370mg，处理后出水排入川类水体中。
通过上述参数设计一污水处理厂。
未提供的参数按照设计规范自行选取。
2、设计内容
1、对工艺构筑物的选型进行论述；
2、主要处理构筑物的工艺计算；
3、污水处理厂平面布置、高程控制及主反应池。
第二节基本资料
1、水量水质资料
污水设计流量为1500m3d,污水流量总变化系数取1.97;其进水水质如表1,污水处理后的水质要求达到GB18918-2002中一级标准的B标准,具体数值如表2。
表1污水进水水质表
项目
单位
mgl
mgl
mgl
数值
240
480
370
表2设计出水水质表
项目
单位
mgl
mgl
mgl
数值
20
60
20
2、城市污水水量的确定
3
处理规模：
1500md
总变化系数：
式中Kz—总变化系数
Q—平均日平均时污水流量（Ls）
2.7
17.360.11=1.97
已知：
Q=1500m3d=17.36Ls
最大时流量（最大设计流量）
3
Qmax=KzQ=1.971500=2955md=34.20Ls
=0.0342m3s=129.12m3栅条间隙数，个
-1）+bn
=0.01x（4-1）+0.025X4=0.13m
实际生产中，多使用两套以上格栅工作，此处设计两套格栅同时工作
则单个栅槽宽度B=S（n-1）+bn
=0.01X（2-1）+0.025X2=0.06m
（3）、进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠宽B1=0.04m,其渐宽部分开角度a1=20o。
==0.028m
（4）、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
==0.014m
（5）
2g
、过栅水头损失
sin
式中；
2
g—重力加速度，9.81ms；
k—系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3;
—阻力系数，与栅条断面形状有关，，设计选取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，=1.83。
为了避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿见图4。
/、4/32
h1」Q|「sik
lb丿2g
z\4/32
h1=1.83」0.010.8sin60J3=0.11m
10.025丿2汉9.18
（6）、栅后槽总高度
设栅前渠道超高h2=1.0m
H=
式中H—栅后槽总高度，m
（7）、栅前渠道深
H=
（8）、栅槽总长度
H1
L二LiL20.51.01
二0.0280.0140.51.0
1.4
tg60
tg«
=2.35m
（9）、每日栅渣量计算W
在格栅间隙25mm勺情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3
W=
=0.0342x0.05x86400
1.97x1000
3
=0.075md
W<0.2md，所以宜采用人工清渣
2、格栅选型
查《给水排水工程快速设计手册2排水工程》选用LHG-2.0型回转
式格栅除污机，相关参数如
型号
井宽
栅条间距
整机功率
安装倾角
LHG-2.0
2m
20mm
1.1kw
二、提升泵房设计
1、设计说明
污水经过一次提升进入沉砂池，然后通过自流进入后续水处理构筑物
2、设计计算选型
污水泵总提升能力按Qmax考虑，及Qmax=129.12m，则宽度B=FL=7.254=1.81m,
取2.0m
集水池平面尺寸：
4mK2.0m
保护水深为1.2m,实际水深3.2m
泵位及安装：
潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架根据流量，选用AS75-4CB潜水排污泵，具体参数见表3.1。
表3.1AS75-4CB潜水排污泵参数
型号
排出口
径mm
流量
（mm
扬程m
转速
（rmin）
电机功
率KW
额定
电压V
AS75-4CB
150
145
10
1450
7.5
380
数量：
2台，1备1用
三、细格栅设计计算
1、设计说明
功能：
去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。
数量：
一座，渠道数两条
2、细格栅设计计算
（1）、栅条的间隙数
式中Qmax最大设计流量，Qax=0.0342m3s
格栅倾角，取二
b栅条间隙，m,取b=0.01m
栅条间隙数，个
-1）+bn
=0.01x（8-1）+0.01x8=0.15m
细格栅设计为两台，一台备用。
细格栅设计计算示意图如图所示：
细格栅示意图
（3）、过栅水头损失
h0sin
2g
式中；
h0—计算水头损失，m
g—重力加速度，9.81ms2；
k—系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；—阻力系数，与栅条断面形状有关，，设计选取栅条断面形状为迎水面为半圆形的矩形，=1.83oo为了避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降hi作
为补偿
严、4/32
匚RISV2.
m=P—|sinak
lb丿2g
/,4/32
」…c」0.01；0.9.Qd
6=1.83汇sin60汇3=0.21m
10.01丿2江9.18
（4）、栅后槽总高度
设栅前渠道超高h2=0.8m
式中H—栅后槽总高度，m
（5）、栅槽总长度
=2.3m
式中L—栅槽总长度
Hi—栅前渠道深m（Hi=o
7、沉砂池的超高不宜小于0.3m。
二、设计参数
1、最大流速为0.1ms，最小流速为0.02ms；
2、最大流量时，停留时间不小于20s，一般采用30〜60s；
3、进水管最大流速为0.3ms;
4、有效水深宜为1.0〜2.0m,池径与池深比宜为2.0〜2.5。
5、设计水力表面负荷宜为150〜200m（m2•h）。
三、设计计算
在本工程中，由于水量较小，设计一组钟式沉砂池，其设计流量为
17.36LS，查《水污染控制工程.下册》表10-3选用钟式沉砂池的规格如表3.2。
钟式沉砂池的各部分尺寸图如图3.3所示。
表3.2钟式沉砂池的选型规格
型号
?
Amm
?
Bmm
?
Emm
Fmm
Gmm
Lmm
Hmm
Cmm
Dmm
Jmm
功
率
kw
50
183
0
100
0
300
140
0
300
110
0
300
305
610
200
0.3
7
数量：
一座
图3.3钟式沉砂池的各部分尺寸图
表3.3排砂泵和空压机主要技术参数表
型号
流量
砂泵容量
空压机
Ls
Ls
容量：
2.42m3min压力：
6kgcm功率：
5.5kw
XL25
150
9.5
数量：
两套
表3.6LSF型砂水分离器主要技术参数
型号
处理量（Ls）
电机功率
kw
进水口直径mm
出水口直径mmi
LSF-260
12〜20
0.25
DN150
DN200
数量：
一套
四、电磁流量计选型
电磁流量计选用VWB型电磁流量计。
其规格C700mmrC1600mm输出1〜5V,4〜20mA适用于管道安装，能用于腐蚀介质。
第三节氧化沟
一、设计说明
拟米用三沟式氧化沟，设两组三沟式氧化沟，一备一用。
二、氧化沟设计计算
1、反应池容积V
按照BOD-SS^荷计算：
其中：
q—处理水量，md
进水BOD浓度，mgL
BOD-SS负荷率，kgBOD（kgSSd），取为
0.06kgBOD（kgSS・d）
Cm——氧化沟内MLSS浓度，mgL—般范围2500~5000,取
为3600mgL
2、反应池各部分尺寸
氧化沟采用循环水流，池数N=1,有效水深范围为4.0~4.5m，本设
2
V-二WH
2WH
2W
2
3250-3.1454.5
2汉5汉4.5
25=74.37m
，取为
计取为H=4.5m池宽W=5m则池长度L为：
L=75m.
圆弧部水面积A1：
A1=nX52=78.5m2
直线段水面积A:
A=（75-2X5）X5X2=650m2
有效容积=（78.5+650）X4.5=3278.25m3>3250用
故本设计符合要求
3、曝气量计算
活性污泥需氧量一般为1.4~2.2kgkgBODs，氧化沟工艺一般取为
1.4kgkgBOD。
则每日需氧量SOR=1.X（240—20）X10-3X1500=462kgd=19.25kg设计流量Q=2955rid=2.152m3min
1、接触池容积V=Qt=2.152X20=43.04m3
2、池形状
形式：
长方形迂回廊道式，水流断面宽2.0m，有效水深1.0m
接触池长度
第六节污泥浓缩池
、设计说明
二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排除污泥由地下管道自流入集流井，剩余污泥泵（采用地下式）将其提升至污泥处理系统。
二、设计计算
1剩余污泥量Wx：
其中：
Y――净污泥产率系数，kgMLSSkgB0D5,在污泥龄取为20d时,
Y=0.52
Q——污水的平均日流量，m3d
Lr――去除的BOD5浓度，mgL
Kd——污泥自身氧化率，d-1，对于城市生活污水，一般为
0.05~0.10d'1，取为0.10/
Ts——污泥龄，d,取为ts=20d
0.521500（240-20）10’
1+0.10X20
Wx
1000（1-P）
140.4
1000（1-0.994）
3
=23.3m'/d
湿泥量Qs:
2、浓缩池面积A
相关的设计参数如下：
池体数量N=1
浓缩时间T一般为12~24h,有效水深不小于3m，一般以4m左右为宜
浓缩前污泥含水率P1=99.4%，浓缩后含水率P2=97%
浓缩前污泥固体浓度Ci=（1-P1）X103=（1-0.994）x103=6kgm3
浓缩前污泥固体浓度C2=（1-P2）x103=（1-0.97）x103=30kgm3
浓缩池面积A:
其中：
Q污泥量，m3d
C――污泥固体浓度，kgL
M――污泥固体通量，kg（m2•d），对于剩余污泥，一般取为
22
10~35kg（m•d）,本次设计取M=27kg（m•d）
3、池体直径D:
4、池体总高H:
其中：
H=2.240.30.30.650.8=4.3m
第四章厂址选择和总体布局
第一节污水厂平面布置
一、污水处理厂平面布置的特点
在该污水构筑物设计中，将污水处理构筑物和污泥处理构筑物都按一
字型排列，布置紧凑，流线清楚。
1、从大门为综合楼、食堂等，形成入口的生活活动区，该区位于主导风向的上风向，距离格栅及污泥处理系统较远，并且加强绿化，所以该区为生活区环境较好。
2、污泥区和污水区之间由一条主要道路分开。
3、设有后门，生产过程中产生的栅楂、泥饼等由后门运走，而不从
前门运起，避免影响大门处生活区的环境清洁。
4、在两组构筑物之间有一条宽4m的道路，用于工作人员巡视和设备搬运，其间可通过一辆汽车。
5、厂区内道路设计考虑工作人员可以顺利地到达任何一处。
污水厂厂区主要车行道宽6〜8m次要车行道宽3〜4m一般人行道1〜3m道路两旁应留出绿化带及适当间距。
二、构筑物的布置
1、各处理单元构筑物的平面布置。
处理构筑物是污水处理厂的主体建筑，在作平面布置时，根据各构筑物的功能要求，结合地形和地质条件确定它们在厂区内平面的位置，作如下考虑：
（i）贯通连接各处理构筑物之间的管、渠，应便捷、直通，避免迂回曲折；（ii）基本在处理构筑物之间应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5〜8;（iii）各处理构筑物在平面布置上，应考虑尽量紧凑；（iv）污泥处理系统在下风向、生活区在上风向。
2、附属构筑物的平面布置。
辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。
变电间设在泵房附近；化验室设在综合楼内，远离污泥堆场，以保证良好的工作环境；办公室、会议室与处理构筑物保持适当的距离，并位于主导风向的上风向。
3、厂区内道路规划。
在厂区内设置环状道路，方便运输，踟边种植树木美化厂区。
设有使工作人员方便的巡视各处理构筑物的道路。
主干道8m；次干道4m人行道2mb
4、管线布置。
除了在各处理构筑物之间设有贯通连接的管、渠，还应设置能够使各个处理构筑物独立运行的超越管道，当某一处理构筑物因故障停止要作时，其后的构筑物仍然保持正常的运行。
同时还应设置事故
排放管，它可超越全部处理构筑物，直接排放水体。
此外在厂区内还设有：
给水管、输配电线管、雨水管、厂区内污水管等。
5、厂区占地面积及绿化率。
绿化区厂区面积的30%以上。
6污泥处理部分场地面积预留，可相当于污水处理部分占地面积的
20%~30%
第二节污水厂高程布置
一、说明
为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此列）。
厂区内高程布置的主要特点是先确定末端构筑物的标高，然后根据水头损失通过水力计算递推前面构筑物的各项控制标高。
污水处理工程的高程布置一般应遵循以下原则：
1、认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。
2、考虑远期发展，水量增加的预留水头。
3、避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。
4、在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。
5、需要排放的处理水，在常年大多数时间里能够自流排放水位时，可进行短时间的提升排放。
6、应尽可能使污水处理工程的出水管渠管渠高程不受水体洪水顶托，并能自流。
二、高程计算
为了使污水和污泥能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证污水处理
厂正常运行，必须进行高程布置，以确保各处理构筑物、泵房以及各连接管渠的高程；同时计算确定个部分水面标高。
水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能直流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。
但是同时应考虑土方平衡，并考虑有利排水。
污水处理厂污水的水头损失主要包括：
水流经过各处理构筑物的水头损失；水流经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失，包括沿程损失与局部损失；水流经过量水设备的损失。
高程计算分污水高程与污泥高程。
第五章总结
本次大气污染控制工程课程设计是流量为1500m3d的小型污水处理系
统，通过这次课程设计我们进一步消化和巩固课本中所学的内容，这次课
题让我们可以综合利用所学到的水污染控制工程的知识，分析各种污水处理工艺的优缺点来确定工艺的选择，熟练掌握管网设计的方法。
在设计过程中，我们尽管已经竭尽全力，但仍然存在许多不足，一方面能够利用的资料也比较少，另一方面，我们并不熟悉CAD制图，导致在计算和设计以
及作图的过程当中出现较大困难，但本着一颗认真努力的心，我们克服困难，突破障碍，终于完成设计，虽说仍然存在瑕疵，但我们确实已经尽力了，而且在这个过程中，学到了很多知识，也锻炼了自主思考和求索的能力，在以后的学习实践过程中，我必将努力扩展自身的知识体系，不断地充实自己，务求在实践中不断学习，也不断地进步。
在计算和设计时可能会出现很多的错误，还望老师多多教诲并见谅。
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