5万吨污水处理厂设计.docx
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5万吨污水处理厂设计
《环境工程综合设计》课程设计
题目：
50000m3/d城市污水处理厂设计
院（系）：
化学与环境工程系
专
班
学
姓
业：
环境工程
级：
号：
名：
指导教师：
完成时间：
2006年01月10日
课程设计成绩评定表
课程设计评分（按下表要求评定）
设计说明书
质量
（50分）
图纸质量
（30分）
任务完成
情况
（10分）
学习态度
评分项目
合计
（10分）（100分）
得分
指导教师评语
指导老师签名：
年月
日
教研室主任审核意见
教研室主任签名：
年月日
课程综合设计任务书
1.1课程综合设计题目
50000m³/d城市污水处理厂设计
1.2原始资料
1.处理流量Q=50000m³/d
2.水质情况：
BOD5=230mg/LCODcr=400-500mg/LSS=280mg/LpH=6-9
1.3出水要求
污水处理厂的排放指标为：
BOD5：
30mg/L；CODcr：
120mg/；
SS：
30mg/L；
1.4设计容
1.案确定
PH：
6.0～9.0
按照原始资料数据进行处理案的确定，拟订处理工艺流程，选择个处理构筑物，说明
选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计案说明
书。
2.设计计算
进行各处理单元去除效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数
或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算，效益分析及投资估算。
3.平面和高程图布置
根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草
图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则
需计算确定。
4.编写设计说明书、计算书
1.5设计成果
1.污水处理厂总平面布置图1（含土建、设备、管道、设备清单等）
2.处理工艺流程图1
3.主要简单构筑物（沉砂池、初池、曝气池、二沉池）平面、剖面图2
4.设计说明书、计算书一份
第一章污水处理案确定..................................................1
1城市污水概论.............................................................................................................1
1.1气象与水文资料：
...............................................................................................1
1.2厂区地形：
...........................................................................................................1
2工艺流程比选、确定说明...........................................................................................1
2.1案设计原则.......................................................................................................1
2.3污水处理工艺........................................................................................................1
2.2工艺案分析：
...................................................................................................2
第二章构筑物设计计算....................................................4
1格栅..............................................................................................................................4
2平流式沉砂池...............................................................................................................5
3配水井..........................................................................................................................6
4厌氧池、缺氧池、曝气池...........................................................................................6
4.1设计参数...............................................................................................................6
2
4.2设计计算，采用A/O工艺....................................................................................6
5配水井........................................................................................................................12
6二沉池........................................................................................................................12
6.1设计参数.............................................................................................................12
6.2池体设计计算.....................................................................................................12
6.3进水系统计算.....................................................................................................12
6.4出水部分设计.....................................................................................................13
6.5排泥部分设计.....................................................................................................14
7污泥泵站.....................................................................................................................14
8污泥浓缩池.................................................................................................................15
9贮泥池.......................................................................................................................16
10脱水间.......................................................................................................................16
第三章平面布置及高程布置的设计.........................................17
1平面布置.....................................................................................................................17
1.1总平面布置原则.................................................................................................17
1.2总平面布置结果.................................................................................................17
2高程布置及计算.........................................................................................................17
2.1高程布置原则.....................................................................................................17
2.2高程布置结果.....................................................................................................18
2.3高程计算.............................................................................................................18
第四章投资估算、效益分析...............................................20
1构建筑物和设备..........................................................................................................20
2成本估算.....................................................................................................................21
3效益分析.....................................................................................................................22
3.1环境效益.............................................................................................................22
3.2社会效益.............................................................................................................22
3.3.经济效益.............................................................................................................22
第五章电气自动化说明...................................................24
1概述............................................................................................................................24
2自控仪表设计原则.....................................................................................................24
3自控系统的组成.........................................................................................................24
3.1中央管理计算机.................................................................................................25
3.2现场控制器.........................................................................................................25
3.3控制式.............................................................................................................25
总结....................................................................26
参考文献................................................................27
课程综合设计
第一章污水处理案确定
1城市污水概论
城市污水是排入城市排水系统的污水的总称。
主要由城市生活污水和工业废水组成，在合流制排水
系统中还包括雨水，在半分流制的排水系统中还包括初期雨水。
城市污水中的污染物质，按化学性质来
分，可分为无机性污染物质（如无机酸，碱、盐及重金属元素）和有机性污染物质（如腐殖质、脂肪等）；
按物理形态来分，可分为悬浮固体、胶体和溶解物质，不同城市的污水中所含物质总类与形态不同，城
市生活污水和工业废水的比例不同，其污水性质亦不同。
1.1气象与水文资料：
风向：
多年主导风向为东南风；
水文：
降水量多年平均为每年2370mm；
蒸发量多年平均为每年1800mm；
地下水水位，地面下6～7m。
年平均水温：
20℃
1.2厂区地形：
污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。
平均地面坡度为0.3‰～0.5‰，
地势为西北高，东南低。
厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。
2工艺流程比选、确定说明
2.1案设计原则
1、积极采用新技术、新设备，使技改后设备运行更可靠、更稳定，维修更便，服务年限更长。
2、做到占地面积少，投资少，运行费用低。
3、自动化程度高，劳动强度低，操作便。
4、处理过程中不产生二次污染，出水达标排放。
2.3污水处理工艺
污水处理工艺比较如表2-1所列
1
课程综合设计
氧化沟法
（1）处理流
程简单，构筑
物少，基建费
用较省；
（2）处理效
果好，有较稳
定的脱氮除
磷功能；
（3）对高浓
度工业废水
有很大的稀
释能力；
（4）有抗冲
优点击负荷的能
力；
（5）能处理
不易降解的
有机物，污泥
生成较少；
（6）技术先
进成熟，管理
维护比较简
单；
（7）国工
程实例多，容
易获得工程
管理经验
（1）处理构
筑物较多；
AB法
表2-1污水处理工艺比较
A/O法
2
A/O法
SBR法
（1）曝气池的体积较
小，基建费用相应降
低；
（2）污泥不易膨胀，
达到一定的拖氮、除
磷效果；
（3）抗冲击负荷的能
力较强
（1）流程简单，只有
一个污泥回流系统和
混合液回流系统，基
建费用低；
（2）反硝化池不需要
外加碳源，降低了运
行费用。
（3）A/O工艺的好氧
池在缺氧池之后，可
以使反硝化残留的有
机污染物得到进一步
去除，提高出水水质。
（4）缺氧池在前，污
水中的有机碳被反硝
化菌利用，可降低其
后好氧池的有机负
荷。
同时缺氧池中进
行的反硝化反应产生
的碱度可以补偿好氧
池中进行硝化反应对
碱度的需求。
（1）基建费用低，具
有较好的拖氮、除磷
功能；
（2）具有改善污泥沉
降性能，减少污泥排
放量；
（3）具有提高对难降
界生物有机物去除效
果，运转效果稳定；
（4）技术先进成熟，
运行稳妥可靠；
（5）管理维护简单，
运行费用低；
（6）国工程实例
多，容易获得工程管
理经验
（1）其脱氮除磷的
厌氧、缺氧和好氧
不是由空间划分，
而是用时间控制
的；
（2）不需要回流污
泥和回流混液，不
设专门的二沉池，
构筑物少；
（3）占地面积少
（1）脱氮效率不高，
（1）容积及设备利
用率较低（一般低
于50%）；
（1）处理构筑物较
（2）操作、管理、
多；
（2）回流污一般为70%~80%。
若沉
泥溶解氧较淀池运行不当，则会
（1）构筑物较多；
缺点高，对除磷有在沉淀池发生反硝
（2）污泥产生量较
（2）需增加回流系
一定的影响；化反应，造成污泥上多；
（3）容积及浮，使处理水水质恶
设备利用率化。
不高
统；
维护较复杂；
（3）自动化程度
高，对工人素质要
求较高；
（4）国工程实例
少；
（5）脱氮、除磷功
能一般；
2.2工艺案分析：
2.2.1工艺案分析：
本项目污水处理的特点为：
①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.57～0.48,可生化性较好，重金属
及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型
城市污水值。
针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。
由于将
来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。
根据
2
国外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用"A/O活性污泥法"。
2.2.2工艺流程
2
课程综合设计
垃圾脱水打包外运
砂水分离器
排砂
混合液回流
进水
格
栅
配
水
井
平
流
沉
沙
池
厌缺好
氧氧氧
池池池
空气
污泥回流
二
沉
池
出
水
泵
站
出水
污泥外运
上清液
污泥脱水间
剩
余
污
泥
配水井
贮泥池
污泥浓缩池
厂区污水回流泵房
图1-1废水处理工艺流程图
3
课程综合设计
第二章构筑物设计计算
设计流量：
平均流量：
Q=50000t/d50000m/d=2083.3m/h=0.58m/s
3
3
3
a
总变化系数：
K=
z
27.
Qa
0.11
（Qa－平均流量，L/s）
27.
580
0.11
=
=1.34
∴设计流量Qmax：
333
Qmax=Kz×Qa=1.34×50000=67000m/d=2791.7m/h=0.776m/s
1格栅
格栅设在处理构筑物之前，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正
常运行。
一般情况下，分粗细两道格栅。
格栅型号：
链条式机械格栅
设计参数：
栅条宽度s＝10.0mm
过栅流速u=1.0m/s
n
栅条间隙宽度d=20.0mm
栅前渠道流速ub=0.55m/s
栅前水深h＝0.8m
=60°
qVmax•sin0.776sin60
dvh0.020.40.8
106（个）
格栅建筑宽度b
bs（n1）d•n0.01（1061）0.021063.17m
进水渠道渐宽部分的长度（l1）：
设进水渠宽b1＝2.5m其渐宽部分展开角度＝20°
l
1
bb1
2tg1
32.2.5
2tg20m
0.96m
取b＝3.2m
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度（l2）：
l2051.l=0.48m
通过格栅的水头损失（h2）：
格栅条断面为矩形断面
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