水污染控制工程课程设计任务书.docx
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水污染控制工程课程设计任务书
目录
第一章总论
1.1设计任务和内容
1.2基本资料
第二章污水处理工艺流程说明
第三章处理构筑物设计
3.1格栅间和泵房
3.2沉砂池
3.3初沉池
3.4曝气池
3.5二沉池
第四章主要设备说明
第五章污水处理厂总体布置
5.1主要构（建）筑物与附属建筑物
5.2污水厂平面布置
5.3污水厂高程布置
第一章总论
某城镇污水处理厂进行污水处理及资源化利用,以污水处理厂处理后的出水作为供水水源,充分利用已有资源,做到资源的合理利用.减少污水的排放,减少污染物的产生,更好的保护环境
1.1设计任务和内容处理水质的要求污水水量及污水水质如下：
处理水量为37万,CODcr520,BOD5290,SS290.
污水经二级处理后应符合污水综合排放标准的一级标准CODcr≦100;BOD5≦30;SS≦70
1.2基本资料
气象与水文资料风向：
主导风向为东北东风
气温：
属中亚热带季风气候，冬暖夏热，四季分明，具明显的盘地气候特征。
年平均温度：
18.1℃，极端最高温度：
33.4℃，极端最低温度：
2℃，最高平均温度：
24.6℃，最低平均温度：
8.9℃，无霜期260余天。
水文：
年平均降水量1427mm，主要降水期5月初至6月底和8月下旬至9月末.
地下水水位：
地面下5-6m.
地势：
由西南向东北倾斜
厂区地形平均地面标高为60m，平均地面坡度为3%，地势为西南高，东北低，厂区征地面积为东西长700m，南北长500m。
第二章污水处理工艺流程说明
2.1工艺流程污水拟采用传统活性污泥发工艺处理，具体流程如下：
进水粗格栅提升泵阀细格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池排水
初消毒剂
栅渣栅渣沉污泥回流泵房
砂砂水分离污剩余污泥
泥
泥饼脱水间贮泥池消化池浓缩池
第三章处理构筑物设计
3.1格栅间和泵房
格栅作为污水处理中的预处理方法，应用广泛，采用该方法可以有效去除污水中的较大悬浮物，为此首先采用格栅作为去除较大悬浮物的手段，以保护提升泵的运转。
3.11主要设计参数
设计流量（最大流量）日平均污水量Q为37万，总变化系数k为1.2，则设计流量（最大流量）44.4万；
3.2沉砂池
由于城市污水中含有部分比重较大的悬浮物，为此采用沉砂池作为去除该类无机性物质的方法，为后续二级生物处理创造较好的预处理条件。
1、设计参数
设计流量（按最大流量设计）=3710000/243600=5.14
停留时间50s；
水平流速0.3；
沉砂量0.1；
沉砂池个数2座
1、沉砂池尺寸
（1）有效容积V===128.5
（2）水流断面积A=/2v=8.6㎡
取有效水深h为2.5m，则池宽BB=A/h=8.6/2.5=3.44m.取池宽B为4m.
沉砂池分为两格（即n=2），则每格宽度bb=B/2=4/2=2m.
（3）平面尺寸
池长LL=V/A=128.5/8.6=15m.
平面尺寸B×L=4.0×15
（4）集砂区
集砂斗倾角60º，高为1.0m。
沉砂池结构如图
2、集砂量及排砂设备
沉砂量V=
贮砂所需容积V
贮砂斗各部分尺寸计算
设贮砂斗底宽；斗壁与水平面的倾角为60O，则贮砂斗的上口宽为:
贮砂斗的容积
贮砂室的高度采用重力排砂机，池底坡度为0.01，坡向砂斗，则
池总高度
3.3初沉池
采用辐流式沉淀池，中心进水周边出水，内设中心传动悬挂式瓜泥机。
P263由于城市污水中含有大量的细小悬浮物，经过格栅的预处理，只能去除较大的无机悬浮物质，为此设计采用初沉池做为分离细小有机悬浮物的成所。
本设计采用平流式沉淀池。
3.31设计参数
设计流量（最大流量）37×104×1.2=44.4×104=5.14.
表面负荷3.0；
沉淀时间1.8h；
SS的去除率为50%；
污泥含水量97%；
数量14座；
沉淀池类型平流式
3.32初沉池尺寸
（1）有效水深h2=qt=3.0×1.8h=5.4m；
（2）沉淀池的总面积S=Q/q=5.14×3600/3=6168㎡
（3）单池面积池的长宽之比不小于4，长深之比在8-12之间，根据经验取长为45m，宽为10m。
单池的面积为F=45×10=450㎡
（4）池的个数n=S/F=14.
（5）有效容积V’==5.14×3600×1.8/14=2379；
3.33污泥区的尺寸初沉池的SS去除率为50%，设污泥含水量为97%
每日产生的污泥量
W=44.4×104（290-290×50%）/1000×1000×（100-97）=2146
每座沉淀池的污泥量W1=W/14=153.3
设上边长为10m，下边长为0.5m
污泥斗高度h4===4.75m
污泥斗的容积V=1×4.75×[0.52+102+（0.5×10）1/2]/3=162.3
即每座污泥斗可贮存1d的污泥量，根据已知要求设2个污泥斗可容纳2d污泥量
所以沉淀池总高度（用刮泥机）为
H=h1+h2+h3+h4=0.3+5.4+0.6+4.75=11.05m
设流入口至挡板距离为0.5m，流出口至挡板的距离为0.3m，则沉淀池总长度
L=0.3+0.5+45=45.8m
3.3曝气池（需氧量部分可选做）
3.41设计参数
设计流量（日平均水量）44.4万；
曝气池8座；
池型廊道式；
进水BOD5浓度S0290㎎/L；
去除率90%，则出水BOD5浓度Se为29㎎/L；
污泥浓度2.7kg/；
污泥回流比50%；
污泥负荷0.3kgBOD5/（kgMLVSS.d）；
系数
3.42曝气池
（1）容积
V=Q（S0-SE）/XNS=44.4×104×（0.29-0.029）/（2.7×0.3）=1.43×105（）
尺寸取有效水深4.5，则每座曝气池的面积为
F1=V/（n/H）=1.43×105/（8×4.5）=3973㎡
取廊道宽为8m，B/H=8/4.5=1.78（在1-2之间），满足要求。
廊道总长
L=F1/B=3973/8=496.6m，L/B=496.6/8=62（＞10），符合要求。
每座曝气池采用三廊道，则每个廊道长L’=L/3=496.6/3=165.5，取170m。
每座曝气池实际面积F’=170×3×8=4080㎡。
单座曝气池平面尺寸L×B=170×24
取曝气池的超高为1.0m，故曝气池的总高度H’=4.5+1.0=5.5m。
水力停留时间Tm=V/Q=170×24×4.5×8/44.4×104=8h。
3.5二沉池
固液分离的场所，采用辐流式沉淀池，大大提高了沉淀效率并且有效节约占地面积。
剩余污泥排入污泥吸附池。
3.51、设计参数
设计流量5.14（平均水量+回流污泥量）
表面负荷1.5
沉淀时间2.5h
中心进水管下部管内流速V1取1.2m/s，上部管内流V2取1.0m/s，出水管流速V3取0.8m/s；
出水堰负荷1.5；
池底坡度0.05；
沉淀池的数量10座
沉淀池的类型圆形辐流式。
3.52尺寸
（1）单池面积F=Q/nq‘=5.14×3600/（10×1.5）=1233.6㎡
单池直径D==39.6m，取D=40m
（2）有效水深
h2=q’t=1.5×2.5h=3.75m，取3.8m
（3）有效容积
V’=Qt/n=5.14×3600×2.5/10=4626m3
（4）集泥斗集泥斗为上部直径为3.5m，下部直径为1.5m，倾角为45°，集泥斗高h0为1m，则集泥斗的有效容积V0为
V0==5.17m
（5）沉淀池池边总高
缓冲层高度取0.5m，则总高
H==0.3+3.8+0.5=4.6m
（6）沉淀池的中心高度
H’=H++0.05×（40-3.5）/2=4.6+
（7）中心进水管
下部管径==1.17m,取D1为1.2m；
上部管径==1.28m，取；
出流面积A==1.606m
（8）导流筒导流筒的深度为池深的一半，即为1.5m；导流筒的面积为沉淀面积的3%，导流筒直径
==6.9m
（9）出书堰采用正三角形出水堰，设计堰上水头为5㎝，三角堰的角度为60°，由三角堰堰上水头（水深）好过流堰宽B之间的关系=，可得出水流过堰宽度B为5.77㎝。
设计堰宽为10㎝，流量系数取0.62，则单堰过堰流量
每个二沉池应该布置的出水堰总数N
N==615，取N为615个
环形集水渠宽0.6m，沿集水渠壁内侧（单侧）布置出水堰。
集水渠内、外圆环直径分别为38㎝和39.2㎝（集水渠内壁距池壁2m；外壁距池壁1.4m），出水总周长：
L=×38=119.32m，出水堰总线长：
615×10㎝=61.5m。
出水堰总线长小于出水总周长，满足要求。
由于出水堰总线长小于出水渠两壁总周长，因此，需间隔布置出水堰，两个出水堰堰顶间距
==0.094（m）,取9cm
（10）集水渠辐流式沉淀池的集水渠位于距池壁的（）R处，渠宽b为0.6m，集水渠总流量为0.289。
当集水槽末端为自由泄水时，依据下式可确定水槽起始端水深H和末端水深为
经计算=0.181m，取0.2m；H=0.315m，取0.4m。
为保证三角堰自由出流，集水槽起始端（水深为H处）水面距三角堰堰口高度为0.1m。
三角堰高度=0.1=0.087m
集水渠高度为
=H+=0.4+0.1+0.087=0.587m，取0.6m。
。
最大流速校核最大流速发生在过流断面最小处（），即
==1.20，符合要求。
（11）排泥量及排泥管二沉池的排泥量为剩余污泥量与回流污泥量之和。
活性污泥系统每天排出的剩余污泥量Y为4260，回流污泥量为50000，因此，沉淀池每天沉淀的污泥量为52460，折算为每个沉淀池每天的排泥量为13565（565.2）。
排泥管设计流速v为1.02，则排泥管面积S==0.155㎡,直径D=0.443m。
采用500㎜铸铁管，此时，排泥管实际流速为0.8，符合要求。
3．刮泥设备
选择ZBX2-37型周边传动刮泥机四台。
第四章主要设备说明
4.1主要设备说明
设备名称
规格尺寸
结构
数量
备注
机械格栅
XQ1000型
/
2
电功率/Kw0.75;有效间隙/mm20
潜污泵
4000W1700-22型
/
4
电功率/Kw160;效率/%83.36
刮泥机
ZBX2-3T
周边转动
4
/
搅拌机
/
/
4
两用两备
一沉池
/
/
2
辐流式沉淀池
加氯设备
ZJ-2型
转子加氯机
3
两用一备
曝气机
PE-150
/
4
SIEMENS变频器六级调用
二沉池刮吸泥机
D34
/
2
双臂周边传动辐式刮吸泥
带式压滤机
DYL-2000
/
4
POWTRAN-RICH变频器六级调整滤带速度
污水处理厂厂区最高水位61.95m,高出地面1.95m;最低水位57.3,低于地面2.70m;提升泵最高水位与最低水位差为3.7m,提升泵扬程为:
H=1.95+3.7+2.7=8.35m
第五章污水厂总体布置
5.1主要构（建）筑物与附属建筑物
5.2污水厂平面布置
污水处理厂厂区平面布置遵循国家有关标准和规范进行。
本设计将污水处理厂厂区平面按功能区划分，并进行相关布置。
厂区分为办公生活服务区、污水处理区、污泥处理区三大部分，各区既相互独立，又有有机联系，既能最大限度地减小占地和管道连接，又便于管理。
厂区工艺平面布置图如图所示
5.3污水厂高程布置
通过高程计算确定构筑物的水面高程，结合地平面高程确定相应构筑物的埋深，此外，通过高程计算，同时确定提升泵房的扬程。
提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算；提升泵房前的构筑物高程计算顺推。
两者的差值加上泵房集水池最高水位与最低水位的差值即为提升泵的扬程。
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