15万吨环境工程毕业设计任务书secret.doc
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分类号密级
中国地质大学（北京）
本科毕业设计
题目西北地区某城市污水处理厂初步设计
英文题目PreliminaryDesignoftheSewagePlantofAcityintheNorth-westofChina
学生姓名院（系）水资源与环境学院
专业环境工程学号05106131
指导教师职称讲师
二O一O年六月
中国地质大学（北京）本科毕业设计（论文）任务书
学生姓名
冯自明
班级
051061
专业
环境工程
导师姓名
职称
讲师
单位
中国地质大学（北京）
毕业设计（论文）题目
西北地区某城市15万吨城市污水处理厂设计
毕业设计（论文）主要内容和要求：
设计主要内容：
1、设计说明书一份。
①设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资料
②城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择
③污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置
④泵站设计计算与污水管道水力计算
⑤污水处理厂工艺流程及各单体构筑物设计计算
⑥经济技术核算
2、扩初设计图纸
包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、污水总泵站布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等（10张1-2号图）。
设计要求：
1、按照学院关于毕业设计的相关规定的要求，独立按时完成课程设计、要求图面正确、整洁、字迹工整。
2、本设计题目与设计成果同时上交、以便校阅。
毕业设计（论文）主要参考资料：
【1】《给水排水设计手册》
【2】《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
【3】《排水工程手册》（第四版）。
中国建筑工业出版社。
2000，6
【4】《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（GJ31-89）
【5】《污水处理厂工艺设计手册》。
北京：
化学工业出版社。
2003.10
【6】《曝气生物滤池工艺的理论与工程应用》。
化学工业出版社。
2005.1
毕业设计（论文）应完成的主要工作：
1、设计说明书一份。
①设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资料
②城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择
③污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置
④泵站设计计算与污水管道水力计算
⑤污水处理厂工艺流程及各单体构筑物设计计算
⑥经济技术核算
2、扩初设计图纸。
包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、污水总泵站布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等（10张1-2号图）。
毕业设计（论文）进度安排：
序号
毕业设计（论文）各阶段内容
时间安排
备注
1
查询并收集相关资料，制定设计任务书。
2010年3月8日以前
2
初步确定设计方案，工艺的选择与论证，完成开题报告。
2010年3月8日-3月28日
3
完成设计方案，编写个构筑物计算书。
2010年3月28日-4月20日
4
绘制及修改设计图纸，向指导老师做口头报告、解答问题并填写中期检查表。
2010年4月20日-4月30日
5
制定设计说明书，准备答辩相关材料。
2010年4月30日-5月10日
6
翻译专业文献一篇。
2010年5月10日-5月15日
7
毕业设计后期修改及答辩。
2010年5月15日-6月1日
课题信息：
课题性质：
设计论文
课题来源：
教学科研生产其它
发出任务书日期：
2010年1月15日
指导教师签名：
年月日
教研室意见：
教研室主任签名：
年月日
学生签名：
中国地质大学（北京）2010届本科毕业设计
摘要
本设计根据给定的原始资料及相关要求，进行完整的北方地区某城市污水厂工艺设计。
污水厂设计水量为150000m3/d，考虑自用水量（自用水量系数为1.3），则最大污水量为195000m3/d。
该污水处理厂工程分两期建设，包括污水的一级处理阶段，厂区内设有污水二级处理工艺、中水回用工艺及污泥处理工艺。
本设计对污水处理厂一级、以及以A2/O法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。
A2/O工艺是缺氧-好氧生物脱氮工艺的简称，一般适用于要求脱氮的大中型城市污水厂。
A2/O工艺具有流程简单、投资低、沉淀效果好等优点。
本设计要求处理后的水质满足国家城市污水排放水质标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。
由于污水来源主要为生活污水，氮磷含量较高，由此设计中需要考虑到脱氮除磷。
该厂二级生物处理主要采用A2/O处理工艺，主要构筑物为：
泵前中格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、平流式沉淀池、A2/O反应池、辐流式沉淀池、紫外线消毒渠。
污泥处理构筑物有：
重力浓缩池、污泥脱水机房等。
污水厂设计方案为：
污水处理流程：
粗格栅→污水提升泵房→细格栅→旋流沉砂池→A2/O反应池→消毒接触池→排放；
污泥处理流程：
剩余污泥→浓缩池→贮泥池→污泥脱水机房→泥饼外运。
关键词:
城市污水；A2/O工艺；深度处理
ABSTRACT
ThisdesignmainlyelaborateonthedrainageworksandthetechnologyofsewageplantinNorth,Northregionbasedonthefirsthandmaterialsandrelevantrequirements.Designofwater,sewageplant150000m3/d,considertheconsumptionofwater（waterfactorof1.3）,thelargestamountofsewageto195000m3/d.
ThisSewageTreatmentPlantprojectisdividedintotwophaseofconstruction,includesasewagetreatmentstage,thereexistingsewsgesecond-levelprocessingcraft,waterreuseprocessandsludgetreatmentprocess.Thedesignreasonsthechoiceofprimaryandsecondarytreatmentprocess—A/Oprocess，thecalculationofconstructingprocess．A/OisshortforAnoxic-Oxic，whichisoneofmanybiologicalnitrogenprocesses．Itisadaptativeinsomelargeandmedium-sizedsewagetreatmentplants．IfoundthattheA/Ohasthefollowingadvantages：
simpleprocess，lowinvestmentandgoodsedimentation，soIchooseA/Oforthetreatmentofwastewater．
Afterthisdesignrequirementsprocessingwaterqualitysatisfiesthecountryurbansewageemissionswaterstandard"CitiesSewagetreatmentplantPollutantdischargeStandard"（GB18918-2002）thefirst-levelBstandard.Becausethesewageoriginatesismainlythesanitarysewage,thenitrogenphosphoruscontentishigh,fromthisdesignsneedstoconsiderthedenitrogenationeliminatesthephosphorus.Thisfactorysecond-levelbiologicaltreatmentmainlyusesa2/Oprocessingcraft,themainconstructionis:
Beforethepump,thegrill,promotesthepumphouse,thethingrill,theeddysandcollector,theadvectiontypesedimentationpond,a2/Oresponsepond,thespokeclasstypesedimentationpond,theultravioletraydisinfectionditch.Thesludgetreatmentconstructionincludes:
Gravityconcentrationbasin,sludgedewateringengineroomandsoon.
Theprocessofthewastewaterplantthatthewasterwatertreatmentplantadoptedisasfollowing:
Wastewatertreatmentprocess:
middlebarscreen→pumpstation→finbarscreen→aerationdesiltingtank→A/Oprocess→disinfectionofcontactpool→measurementgroove→drain;
Sludgehandlinganddisposalprocess:
excessactivatedsludge→concentratedpool→sludgetank→machinedewatering→disposalofsludgecake.
Keywords:
Urbansewage;A2/Ocraft;Advancedtreatment
Ⅱ
目录
目录 0
1设计说明书 3
1.1概述 3
1.1.1设计题目 3
1.1.2设计任务 3
1.1.3设计阶段（设计程度） 3
1.1.4设计依据 3
1.1.5设计原始资料 3
1.1.6设计工作量 5
1.1.7设计要求 5
1.1.8毕业设计日期 5
1.2设计要求 6
1.2.1设计原则 6
1.2.3设计内容 6
1.3水质分析 7
1.3.1进水水质 7
1.3.2出水水质 7
1.4处理程度的计算 8
1.5工艺选择 8
1.5.1方案对比 8
1.6污水处理构筑物设计说明 9
1.6.1格栅 9
1.6.2泵房 10
1.6.3沉砂池 11
1.6.4沉淀池 13
1.6.5A2/O反应池 16
1.6.6接触池 16
1.6.7计量堰 17
1.7污泥处理构筑物设计说明 17
1.7.1污泥处理的意义 17
1.7.2污泥处理流程 17
1.7.3污泥泵房 17
1.7.4污泥的浓缩 18
1.7.5污泥的脱水 19
1.8污水处理厂平面及高程布置 20
1.8.1平面布置 20
1.8.2高程布置 21
1.9污水处理厂主要设备表 22
2设计计算书 26
2.1设计基础数据的确定 26
2.2粗格栅的设计 26
2.2.1设计参数 26
2.2.2设计计算 28
2.3泵房 30
2.3.1泵房形式选择 30
2.3.2选泵 30
2.3.3设计计算 30
2.3.3泵房草图 31
2.4细格栅 32
2.4.1设计参数 32
2.4.2设计计算 32
2.5旋流沉砂池 34
2.5.1设计计算 34
2.6平流式初沉池 35
2.6.1设计参数 35
2.6.2设计计算 36
2.6.3进出水设计 38
2.6.4计算图 39
2.7曝气池（A/O） 39
2.7.1设计参数 39
2.7.2判断是否可采用A2/O 40
2.7.3曝气池计算（A2/O池） 40
2.7.4设备选型 47
2.8集配水井 47
2.9二沉池 48
2.9.1设计参数 48
2.9.2设计计算 48
2.9.3进出水系统计算 49
2.9.4排泥量计算 53
2.9.5辐流式二沉池计算图如下：
55
2.10接触池 55
2.10.1消毒方法的选择 55
2.10.1消毒接触池设计参数 55
2.10.2消毒接触池主体设计 56
2.10.3消毒接触池排泥设施 57
2.10.4进水部分设计 57
2.10.5消毒接触池平面图 58
2.10.6加氯间设计计算 59
2.11计量堰 59
2.11.1尺寸设计 60
2.11.2水头损失计算 60
2.11.3巴氏计量槽计算图 61
2.12污泥处理构筑物的设计计算 62
2.12.1污泥浓缩池 62
2.12.2污泥脱水间 67
2.12.2污泥泵房 67
2.13中水处理构筑物设计 68
2.13.2沉淀 69
2.13.3过滤——V型滤池 69
2.13污水厂平面布置 71
2.14污水厂高程布置 71
2.14.1概述 71
2.14.2构筑物之间管渠的连续及水头损失的计算 72
2.14.3构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算 74
2.15经济核算 77
参考文献 81
1设计说明书
1.1概述
1.1.1设计题目
根据给定的原始资料及相关要求，进行西北地区某市排水工程设计的规划及排水治理工程的扩大初步设计。
1.1.2设计任务
本设计内容是西北某城市污水处理厂设计，设计规模为15万m3/d。
1.1.3设计阶段（设计程度）
完成整套城市污水治理工程的初步设计（方案设计与单体工艺设计）。
1.1.4设计依据
西北某市城市发展与改革委员会计字[2006]第一号文件：
“西北某城市排水治理工程计划任务书的批复”，同意该城市采用完全分流制排水系统，设计内容包括全城规划区内的污水管道、雨水管道和城市污水处理厂。
1.1.5设计原始资料
（一）城市规划资料
1、城市总平面图，比例：
1：
10000。
图上标有间隔1.0m的等高线，城市区域的划分、工厂及大型独立性公共建筑物的位置如图所示。
2、水量水质
名称
排水量
（m3∕d）
SS
（mg/L）
COD
（mg/L）
BOD
（mg/L）
NH4-N
（mg/L）
TN
（mg/L）
TP
（mg/L）
150000
255
400
180
32
40
5
3、排放要求：
城市污水处理厂二级处理出水水质应满足城市污水排放国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。
主要水质指标为：
指标
单位
浓度值
CODcr
mg/L
£60
BOD5
mg/L
£20
SS
mg/L
£20
NH4-N
mg/L
£8
TN
mg/L
£20
TP
mg/L
£1
大肠杆菌
个/L
£10000
pH
6-9
4、回用要求：
城市污水处理厂深度处理出水水质应满足城市回用水水质国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920）、《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921）。
（二）气象资料
1、气温
年平均气温11℃；月平均最高气温28℃；
年最高气温38.3℃；年最低气温-18.2℃。
2、雨量
年平均降雨量531mm；日最大降雨量105.5mm；
年最大降雨量700mm。
3、风向
城市夏季主导风向为：
东南风。
4、最大冻土深度50m。
5、封冻期80天。
（三）纳污水体的水文资料
受纳水体，为风景观赏河道，水体的最小流量30m3/s；相应的水流速度0.3-0.8m/s；污水厂排放口上游最小流量时水体溶解氧浓度为5-6mg/L；排放口处水体的水位标高：
最高水位342.76m；最低水位201m；常水位284.5m；水体中BOD5=8-15mg/L,SS=20-30mg/L；水体温度T=18℃；在污水排放口
下游30-50km处有一集中取水口。
（四）工程地质资料
1．土壤类别粘土。
2．地下水位在地表以下6-7m。
3．土壤承载能力10t/m2.
4．地震级别为烈度四级。
1.1.6设计工作量
1、设计说明书一份。
①设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资料
②城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择
③污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置
④泵站设计计算与污水管道水力计算
⑤污水处理厂工艺流程及各单体构筑物设计计算
⑥经济技术核算。
2、扩初设计图纸。
包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、污水总泵站布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等。
1.1.7设计要求
1、按照学院关于毕业设计的相关规定的要求，独立按时完成课程设计、要求图面正确、整洁、字迹工整。
2、本设计题目与设计成果同时上交、以便校阅。
1.1.8毕业设计日期
毕业设计任务书发出日期：
2009年12月31日
毕业设计成果的提交日期：
20010年5月20日
1.2设计要求
1.2.1设计原则
（1）要符合适用的要求。
首先确保污水厂处理后达到排放标准。
考虑现实的技术和经济条件，
以及当地的具体情况（如施工条件），在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构（建）筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。
（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。
设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。
按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。
对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。
（3）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。
污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，
（4）污水厂设计应当力求技术合理。
在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
（5）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线、沼气的安全储存等。
（6）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。
1.2.2设计依据
设计依据包括：
1.GBJ14-87《室外排水设计规范》；
2.GB8978-1996《污水综合排放标准》；
3.GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》；
4.CJ3082-99《污水排入城市下水道水质标准》；
5.《给水排水设计手册》；
1.2.3设计内容
污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:
（1）据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址；
（2）处理厂工艺流程设计说明；
（3）处理构筑物型式选型说明；
（4）处理构筑物或设施的设计计算；
（5）主要辅助构筑物设计计算；
（6）主要设备设计计算选择；
（7）污水厂总体布置（平面或竖向）及厂区道路、绿化和管线综合布置；
（8）处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制；
（9）编制主要设备材料表。
1.3水质分析
1.3.1进水水质
根据资料进水水质设计见表1-1。
表1-1进水水质数据
水质指标
BOD5
（mg/L）
CODcr
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3－N
（mg/L）
TN
（mg/L）
P
（mg/L）
原水水质
180
400
255
32
40
5
本项目污水处理的特点：
污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.50，可生化性较好，采用生化处理最为经济。
BOD/TN＞3.0,COD/TN＞7,满足反硝化需求。
1.3.2出水水质
污水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB8918-2002）中的一级标准（B标准）。
因此确定西北某市污水处理厂二级出水标准为：
表1-2出水水质数据
水质指标
BOD5
（mg/L）
CODcr
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3－N
（mg/L）
TN
（mg/L）
P
（mg/L）
原水水质
≤20
≤60
≤20
≤8
≤20
≤1
1.4处理程度的计算
（1）BOD5的去除率
（2）COD的去除率
（3）SS的去除率
（4）总氮的去除率
1.5工艺选择
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。
对
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