设计说明书框架结构.docx
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设计说明书框架结构
《城镇污水处理厂工艺设计》
说明书
1设计依据
1.1项目概况（任务来源）
江南某城镇位于长江下游冲积平原，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.90-5.00m，地面平均绝对标高为4.80米。
该城镇排水系统采用完全分流制体系。
规划人口：
近期60000人，2020年为100,000人，生活污水量约为日平均150L/人，生活污水流量变化系数为1.4；工业废水量近期为5000m3/d，远期达10000m3/d，工业废水流量变化系数为1.3。
生活污水和工业废水混合后的水质预计为：
COD=450mg/L，BOD5=200mg/L，SS=250mg/L，NH3-N＝30mg/L，TP＝4mg/L；处理出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。
污水处理厂出水排入距厂150米的隋塘河中，隋塘河的最高水位约为4.60米，最低水位约为1.80米，常年平均水位约为3.00米。
厂区设计地坪绝对标高采用5.00m。
污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，进水泵房处沟底绝对标高0.315m，充满度h/D=0.65。
污水处理厂初沉污泥和二沉池剩余污泥，经浓缩脱水后外运焚烧处置。
根据已知资料，进行城镇污水处理厂处理工艺初步设计。
要求选择确定污水处理流程，确定处理构筑物的结构，计算各构筑物的尺寸，并进行定型设备先型，用AutoCAD画出处理工艺流程图、处理厂总平面布置图和高程图，并画出1-2个主要构筑物图。
1.2相关标准、规范
1.《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；
2.《水污染控制工程》（上、下），高廷耀等编，高等教育出版社，2007年第三版；
3.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
4.《给水排水设计手册》（第二版）（第1、5、8、9、10、11册），建筑工业出版社，2000。
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
2处理工艺方案的确定
2.1常用城市污水生物处理工艺技术
（1）活性污泥法
（2）AB法
（3）SBR工艺
（4）生物滤池法
（5）氧化沟法
（6）生物接触氧化法/曝气生物滤池法
（7）A2/O工艺
------
2.2污水处理工艺流程的确定
本项目设计处理水量的确定：
最大设计流量Qmax=？
（35000m3/d,1460m3/h）……
2.2.1设计进水水质
根据项目来源和设计任务，本污水处理工程设计进水水质见表1。
表2-1设计进水水质一览表
指标
pH
CODCr
BOD5
SS
色度
总磷
氨氮
单位
无量纲
mg/L
mg/L
mg/L
倍
mg/L
mg/L
设计值
6~9
450
200
250
-
4.0
30
2.2.2设计处理出水水质
本项目废水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准，具体水质指标如表2所示。
表2-2设计出水排放水质标准
指标
pH
CODCr
BOD5
SS
色度
总磷
氨氮
单位
无量纲
mg/L
mg/L
mg/L
倍
mg/L
mg/L
标准值
6~9
≤60
≤20
≤20
≤30
≤1.0
≤8（15）
2.2.3处理工艺流程
根据本项目中污水水质特点和处理出水要求，污水处理厂拟采用的工艺流程如下（见图1）。
进水
格栅
曝气沉砂池
砂
厌氧池
缺氧池
好氧池
二沉池
混合液回流
出水
回流泵房
污泥浓缩池
脱水车间
泥饼外运
回流污泥
图2-1污水处理厂工艺流程图
初沉池
贮泥池
流程说明：
城市污水从进水井通过提升泵提升至格栅间，通过格栅去除大块固体悬浮物，然后进入曝气沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物（如泥砂，渣土等），经初沉池进一步去除污水中悬浮物后流入生化厌氧池，再进入缺氧、好氧区，在不同微生物的协调作用下，在降解有机物的同时进行强化脱氮除磷。
经过生物降解处理后的污水流至二沉池，进行泥水分离，二沉池的出水达到GB18918-2002中的一级B标准，即可排放至附近河流。
二沉池的污泥除部分回流外，其余经浓缩脱水后外运处置。
污水处理各过程处理效率分析预测见表3。
表2-3设计污水处理效率预测表（单位：
mg/L）
项 目
设计水量
CODCr
（mg/L）
去除率
NH3-N
（mg/L）
去除率
原水
35000m3/d
450
-
30
初沉出水
35000m3/d
315
30%
27
10%
A2/O生化出水
35000m3/d
50
共85%
（20%+65%）
5.4
80%
二沉池排放出水
35000m3/d
≦60
总90%
≦8
总88%
*CAD工艺流程图参见附图1。
3设计计算书
3.1格栅的设计与计算p23-25
根据最大设计流量Qmax计算。
格栅宽度B、水头损失（选型）、高度H、长度L、栅渣量W
3.2（平流）沉砂池的设计与计算或钟式旋流沉砂池的设计选型p34-42
根据最大流量Qmax、流速（0.15-0.3m/s）、有效水深（0.25-1.0m）进行设计。
3.3初沉池的设计与计算p42-54
根据最大流量Qmax、表面水力负荷q（表10-5）、沉淀时间（0.5-2.0h）、有效水深（2.0-4.0m）等参数进行计算。
3.4曝气池的设计与计算p42-54
曝气池容积V计算、剩余污泥量∆X计算、需氧量及空气量的计算。
根据流量Qmax、容积负荷LV或污泥负荷LS（参见表12-1）、污泥龄θc（SRT，表12-1）等进行计算
*注意：
曝气池存在回流时，实际进水流量Q大于Qmax，此处的设计流量仍按Qmax计算；曝气池进水BOD浓度S0应按实际估算浓度计算（考虑初沉池的去除效率约20-30%）
3.5二沉池的设计与计算p42-54
根据设计流量、表面水力负荷q（0.6-1.5m3/m2•h）、水力停留时间t（1.5-4h）等进行计算（参见表12-10）。
3.6浓缩池、贮泥池设计与计算（略）
根据∆X计算浓缩池和贮泥池体积，池型选择，污泥脱水设备选型等。
3.7主要建构筑物及设备一览表
表3-1构筑物计算结果一览表
序号
类型
尺寸
选型及备注
1.
1
提升泵房
10m×5m
1.采用5台（4用1备），每台水泵的设计流量Q=1725m3/h
2.选用400QW1800–32型排水泵，处理流量1800m3/h，扬程32m，出水口径400mm，功率为186.71KW。
2
细格栅
栅前水深h=0.73m
栅槽宽度B=2.45m
栅后总高H=1.35m
栅槽总长L=2.6m
1.每日栅渣量W=8.3m3/d。
2.共3组格栅，一组备用。
3.选用三台GH–2500型链条回转式多耙格栅除污机，功率为1.5～2.2KW。
3
曝气沉砂池
总宽B=6.4m
每格宽b=3.2m
池长L=12m
曝气量q=1382.4m3/h
1.采用曝气沉砂池，不增加沉砂的后续处理难度，兼富氧。
2.分为两格。
3.选用PXS–6000型行车式泵吸砂机，功率5.15KW。
4.采用YBM-2型号的膜式扩散器。
5.钢筋砼结构，矩形池。
4
厌氧池
厌氧池有效容积V厌=72×12×8=6912m3
1.设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设SM–7.5潜水搅拌机1台，功率5KW。
2.钢筋砼结构，矩形池。
5
缺氧池
缺氧池有效容积V缺=72×12×8=6912m3
1.设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设SM–7.5潜水搅拌机1台，功率5KW。
2.钢筋砼结构，矩形池。
6
好氧池
好氧池有效容积V缺=72×36×8=20736m3
1.好氧池分为3个沟段。
2.选用YBP1400-A8型转盘曝气机，充氧能力56kg/h，功率22KW。
3.钢筋砼结构，矩形池。
7
混合液回流泵房
6m×7m
1.混合液回流泵房2座，内设5台600QW3500–7型潜污泵（4用1备），功率110KW。
2.砖混结构。
1.
8
二沉池
每池直径D=40m
有效水深h2=3.75m
沉淀池总高H=6.95m
1.采用中心进水周边出水的辐流式沉淀池。
2.池数为4座。
3.选用CG–40BⅡ型支墩式双周边传动刮泥机，功率1.1KW。
4.钢筋砼结构
9
回流污泥泵房
8m×6m
1.设回流污泥泵房2座，内设4台600QW3500–12系列潜污泵（2用2备），功率128.41KW。
2.砖混结构。
10
污泥浓缩池
浓缩池直径D=23m
有效水深h2=3.125m
浓缩池深度H=5.44m
1.采用连续式重力浓缩池。
2.选用NG22–35C型浓缩池刮泥机，功率0.55～0.75KW。
3.池数2座。
4.钢筋砼结构。
11
污泥贮泥池
16.2m×12.5m×5m
1.池数2座。
2.钢筋砼结构。
12
脱水车间
20m×15m
1.选用DYL–2000型带式压滤机，功率1.5KW。
2.砖混结构。
（或）：
表3-2土建构筑物一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
提升井
6.0m×4.0m×3.75m
座
1
2
格栅间
座
1
3
曝气沉砂池（70m3）
座
1
4
进生化缓冲池（70m3）
6.0m×4.0m×3.75m
座
1
C25钢筋砼
5
污泥池（20m3）
4.0m×2.0m×3.75m
座
1
C25钢筋砼
6
污泥浓缩池（25m3）
3.0m×3.0m×4.65m
座
1
C25钢筋砼
7
计量出水渠规范排放口
3.6m×1.0m×1.0m（半地下式）
座
1
C25钢筋砼
出水堰贴白瓷砖
8
机房配电间值班室
15.75m×4.0m×3.2m（3间）
m2
60
砖砼混合构筑
9
设备基础
详见施工图
座
6
C25砼（C10砼垫层）
表3-3处理单元设备一览表
序号
名称
型号---规格
功率
kW
单位
数量
备注
1
自吸式提升泵
ZW65-15
3.0
台
2
一开一备
2
全自动机械格栅机
3
涡流反应沉淀器
Φ2.8m×H5.0m
/
台
1
Q235内衬3布4涂环氧防腐
4
斜管沉淀池
7.0m×2.0m×4.5m
/
台
1
Q235内衬3布4涂环氧防腐
5
计量自动投加PAM装置
WA-JY-
V：
0.5m3
0.37
+0.25
套
1
带搅拌机、流量计、加药泵
6
计量自动投加CaCl2
装置
WA-JY-
V：
1.0m3
0.37
+0.55
套
1
带搅拌机、流量计、加药泵
7
搅拌反应器
Φ2.8m×H3.5m
1.5
台
1
Q235内衬3布4涂环氧防腐
8
搅拌反应器出水
自吸式提升泵
ZW65-15
3.0
台
1
流12.5t/h
扬程25m
9
气浮设备系统前置管道静态混和器
Φ0.219m×L1.8m
/
台
1
配置压力表流量计
10
气浮设备本体主机
Φ2.2m×H0.9m
1.5
+0.75
套
1
配置驱动调速电机
撇渣旋转调速电机
11
气浮设备系统专利
卧式溶气罐
Φ0.219m×L1.8m
/
台
1
內置微孔散气盘
空心填料球
12
气浮设备系统溶气
水泵
LG-B型立式多级离心泵
3.0
台
1
流量5t/h
扬程45m
13
气浮设备系统空压机
V-8/0.25
1.5
台
1
流量0.25m3/min
14
气浮出水自吸式
提升泵
ZW65-15
3.0
台
1
流量12.5t/h
扬程25m
15
气浮系统计量自动
投加PAC装置
WA-JY-
V：
1.0m3
0.37
+0.55
套
1
带搅拌机、流
量计、加药泵
16
气浮系统计量自动
投加PAC装置
WA-JY-
V：
0.5m3
0.37
+0.25
套
1
带搅拌机、流
量计、加药泵
17
HCR好氧生物高效
射流反应塔
Φ3.8m×H9.5m
/
台
1
Q235内衬3布4涂环氧防腐
18
HRC生化反应器嚗气
充氧空压机
JAGUAR捷豹牌螺杆式
7.5
台
1
供气量1.75m3/min
19
HCR好氧生物高效射流反应塔內循环循环泵
ZW80-25
5.5
台
1
流量45t/h
扬程25m
20
二次斜管沉淀池
7.0m×2.0m×4.5m
/
台
1
Q235内衬3布4涂环氧防腐
21
一二级斜管沉淀池
蜂窝斜管填料
內切园Φ80PE材质
/
m
28
斜管填料600倾角
22
污泥池潜污提升泵
WQ32-8-10-0.75
0.75
台
1
无堵塞泵
23
污泥浓缩池管路组件
DN50-80
/
套
1
含球阀旋塞阀
24
污泥浓缩池出口螺杆泵
DJZ-Ⅱ
3.0
台
1
流量8m3/h压力6Mpa
25
廂式液压压滤机
XAM-YZ30/1000\U
3.0
台
1
过滤面积30平方米
26
工艺管道管架
DN15-80
/
t
2.8
Q235/UPV材质
27
阀门管配件
DN15-80
/
只
估
48
球阀截止阀弯头三通
28
动力控制柜
XL-21
/
台
1
附电流电压电度三表
29
电缆及辅件
橡胶四芯电缆
/
百m
3.2
埋地加架空
30
照明配电箱
HPK-015
/
台
2
分室内、室外
31
照明灯具
囱素灯
0.33
台
20
带盆罩灯杆
33
照明电线
BV-500/2mm
/
百m
4.0
2mm双股连护线套管
34
构筑水池护栏
Φ48焊管
/
t
2.8
Q235
35
处理设备操作平台
型钢
/
t
3.8
Q235
36
处理设备钢制扶梯
型钢
/
t
1.8
Q235
4污水处理厂平面布置
4.1布置原则
为了使平面更经济合理，污水厂平面布置应遵循下列原则：
⑴按功能分区，配置得当
主要是指对生产、辅助生产、生产福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过分独立分散。
既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。
在有条件时（尤其建新厂时），最好把生产区和生活区分开，但两者之间不必设置围墙。
⑵功能明确，布置紧凑
首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。
布置时力求减少占地面积，减少连接管（渠）的长度，便于操作管理。
⑶顺流排列，流程简捷
指处理构（建）筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反安排；各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构（建）筑物下面。
目的在于减少能量（水头）损失、节省管材、便于施工和检修。
⑷充分利用地形，平衡方土，降低工程费用
某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于空放、排泥，又减少了工程量，而另外一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。
⑸必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。
⑹构（建）筑物布置应注意风向和朝向
将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。
4.2平面布置
临海市位于广西西南部沿海地区。
临海市污水处理厂长约330米，宽约180米，占地面积约60000m2，生活办公综合楼及其它主要辅助建筑物位于厂区偏西一侧，水处理构筑物靠厂区南部自西向东依次排开，污泥处理系统位于厂区东部，为改善生活区环境在厂东北角另设大门，以便泥饼和沉砂外运。
4.3附属构筑物的布置
表4附属构筑物一览表
序号
名称
尺寸
材料
单位
数量
1
机修间
20×8
砖混
座
1
2
综合楼
40×25
砖混
座
1
3
食堂
7×8
砖混
座
1
4
宿舍
30×25
砖混
座
1
5
仓库
车库
25×20
砖混
座
1
6
传达室
4×5
砖混
座
2
*平面布置图见附图2。
5高程布置
5.1水头损失
表5水头损失计算表
名称
参数
沿程损失（m）
局部损失（m）
总损失
（m）
格栅至沉砂池
Q=958.4L/s，I=0.9‰
V=1.1m/s，DN=1200mm，
L=10m
0.01
0.06
0.07
曝气沉砂池至A2/O
Q=1916.7L/s，I=2.5‰
V=1.8m/s，DN=1200mm，
L=8m
0.02
0.2
0.22
A2/O至配水井
Q=958.4L/s，I=1.25‰
V=1.1m/s，DN=1000mm，
L=50m
0.06
0.5
0.56
配水井至沉淀池
Q=479.1L/s，I=2.6‰
V=1.35m/s，DN=800mm，
L=12m
0.03
0.07
0.1
沉淀池至浓缩池
Q=23.2L/s，I=2.2‰
V=0.65m/s，DN=400mm，
L=80m
0.18
0.01
0.19
浓缩池至贮泥池
Q=23.2L/s，I=2.7‰
V=0.7m/s，DN=400mm，
L=7m
0.02
0.02
0.04
5.2标高计算
处理厂地面标高为5.00m，出水口河流隋塘河的最高水位为4.60m。
5.2.1提升井
采用地下结构，挖深0.5，则：
池底标高=123.00-0.5=122.50m
池顶标高=122.50+3=125.50m
水面标高=125.50-0.5=125.00m
5.2.2格栅
采用地上结构，加高6.5m，则：
池底标高=123.00+6.5=129.50m
池顶标高=129.50+1.35=130.85m
水面标高=130.85-0.3=130.55m
5.2.3沉砂池
采用地上结构，加高3.5m，则：
池底标高=123.00+3.5=126.50m
池顶标高=126.50+4.24=130.74m
水面标高=130.74-0.3=130.44m
5.2.4初沉池
采用半地下结构，挖深5m，则：
池底标高=123.00-5=118.00m
池顶标高=118.00+5.44=123.44m
水面标高=123.44-0.3=123.14m
5.2.5A2/O池
采用地上结构，则：
池底标高=123.00m
池顶标高=123.00+8=131.00m
水面标高=131.00-1=130.00m
5.2.6二沉池
采用半地下结构，挖深5m，则：
池底标高=123.00-5=118.00m
池顶标高=118.00+5.44=123.44m
水面标高=123.44-0.3=123.14m
5.2.7浓缩池
采用半地下结构，挖深5m，则：
池底标高=123.00-5=118.00m
池顶标高=118.00+5.44=123.44m
水面标高=123.44-0.3=123.14m
5.2.8贮泥池
采用地下结构，挖深5m，则：
池底标高=123.00-5=118.00m
池顶标高=118.00+5=123.00m
泥面标高=123.00-0.3=122.70m
*高程布置图见附图3。
6工程投资估算（略）
6.1主要建构筑物投资估算
表6-1土建部分投资估算表
序号
名称
规格
单位
数量
单价
元
金额
万元
1
隔油池
1.0m×4.0m×2.5m
座
1
550/m3
0.55
2
废水调节池（100m3）
8.5m×4.0m×3.75m
座
1
450/m3
4.50
3
应急事故池（50m3）
4.5m×4.0m×3.75m
座
1
450/m3
2.25
4
进生化缓冲池（70m3）
6.0m×4.0m×3.75m
座
1
450/m3
3.15
5
污泥池（20m3）
4.0m×2.0m×3.75m
座
1
450/m3
0.9
6
污泥浓缩池（25m3）
3.0m×3.0m×4.65m
座
1
500/m3
1.20
7
计量出水渠规范排放口
3.6m×1.0m×1.0m（半地下式）
座
1
680/m3
0.245
8
机房配电间值班室
15.75m×4.0m×3.2m（3间）
m3
60
1200/m2
7.20
9
设备基础
详见施工图
座
6
0.6426
均价
3.8558
10
小计：
23.8648
表6-2处理单元设备投资估算
序号
名称
型号---规格
功率
kw
单位
数量
单价
元
金额
万元
1
调节池出水
自吸式提升泵
ZW65-15
3.0
台
2
3600
0.72
2
泵前计量自动加碱
装置
WA-JY-
V：
1.0m3
0.37
+0.55
套
1
5800
0.58
3
涡流反应沉淀器
Φ2.8m×H5.0m
/
台
1
50000
5.00
4
斜管沉淀池
7.0m×2.0m×4.5m
/
台
1
60000
6.00
5
计量自动投加PAM
装置
WA-JY-
V：
0.5m3
0.37
+0.25
套
1
5200
0.52
6
计量自动投加CaCl2
装置
WA-JY-
V：
1.0m3
0.37
+0.55
套
1
5800
0.58
7
搅拌反应器
Φ2.8m×H3.5m
1.5
台
1
34000
3.40
8
搅拌反应器出水
自吸式提升泵
ZW65-15
3.0
台
1
2800
0.28
9
气浮设备系统前置管道静态混和器
Φ0.219m×L1.8m
/
台
1
6500
0.
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