UCT毕业设计--污水处理厂设计Word文档格式.doc

UCT毕业设计--污水处理厂设计Word文档格式.doc

《UCT毕业设计--污水处理厂设计Word文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《UCT毕业设计--污水处理厂设计Word文档格式.doc（105页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

3.7.2沉淀池沉淀部分计算 33

3.7.3沉淀池进水管路部分设计计算 36

3.7.4沉淀池出水堰的计算 38

3.7.5拦浮渣设施的选择 38

3.7.6刮泥设备的选择：

39

第4章二级处理构筑物 40

4.1UCT生物池设计计算 40

4.1.1设计参数 40

4.1.2设计条件 40

4.1.3设计计算 41

4.2二沉池集配水井计算 52

4.2.1设计要求 52

4.2.2设计计算 52

4.3二沉池的计算 54

4.3.1设计数据 54

4.3.2沉淀池沉淀部分计算 54

4.3.3沉淀池进水管路部分设计计算 57

4.3.4沉淀池出水堰的计算 59

4.3.5拦浮渣设施的选择 59

4.3.6刮泥设备的选择 59

第5章深度处理 61

5.1深度处理工艺流程 61

5.2深度处理泵站 61

5.2.1设计依据 61

5.2.2.泵站的设计计算 61

5.3溶液池和溶解池的设计计算 62

5.3.1混凝剂的选择及投加量计算 62

5.3.2溶液池体积 63

5.3.3溶解池容积 63

5.3.4溶解池搅拌设备 63

5.3.5药剂的投加方式 64

5.3.6计量设备 64

5.3.7加药间 64

5.3.8药库 64

5.4混合设备的计算 65

5.4.1基本要求 65

5.4.2设计计算 65

5.5机械絮凝池的设计计算 66

5.5.1设计依据 66

5.5.2设计参数 66

5.5.3絮凝池平面尺寸计算 66

5.5.4絮凝池搅拌设备计算 67

5.6斜管沉淀池的设计计算 69

5.6.1设计参数 69

5.6.2平面尺寸计算 69

5.6.3沉淀池进水设计计算 70

5.6.4沉淀池集水系统设计计算 71

5.6.5沉淀池排泥系统设计计算 71

5.6.6沉淀池校核 72

5.7V型滤池 72

5.7.1V型滤池的设计依据 72

5.7.2设计参数 73

5.7.3池体尺寸设计计算 74

5.7.4进水系统 75

5.7.5反冲洗系统 77

5.7.6过滤效果 79

5.7.7排水系统 79

5.7.8滤池高度的确定 79

5.8消毒设施计算 80

5.8.1消毒剂选择 80

5.8.2消毒剂的投加 80

5.8.3平流式接触消毒池 81

5.9计量设备 82

5.10出水管 85

第6章污泥处理系统 86

6.1污泥处理工艺流程 86

6.2浓缩池 86

6.2.1设计参数 86

6.2.2设计计算 86

6.3污泥脱水 90

6.3.1脱水后污泥量 90

6.3.2带式压滤机的选择 90

6.3.3附属设备 91

第7章污水厂总体布置 93

7.1平面布置 93

7.1.1平面布置的一般原则 93

7.1.2厂区平面布置形式 93

7.1.3污水厂平面布置的具体内容 93

7.2污水厂的高程布置 94

7.2.1污水厂高程布置注意事项：

94

7.2.2污水厂的高程布置 94

7.2.3高程计算 94

第8章供电仪表与供热系统设计 98

8.1变配电系统 98

8.2监测仪表的设计 98

8.2.1设计原则 98

8.2.2检测内容 98

8.3供热系统的设计 98

第9章劳动定员 99

9.1定员原则 99

9.2污水厂定员 99

第10章工程概算及其运行管理 100

10.1工程概算 100

10.2安全措施 101

10.3污水厂运行管理 101

10.4污水厂运行中注意事项 101

谢辞 102

参考资料 103

第1章设计概论

1.1设计依据和设计任务

1.1.1设计题目

南阳市污水处理厂设计

1.1.2设计任务

根据南阳市城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计。

设计内容如下：

1.工艺方案选择及处理构筑物的选型

根据处理水的出路和原水水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等，计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程，并在此基础上选择适宜的各处理单体构筑物的类型。

2.污水处理构筑物设计计算

进行单体处理构筑物的设计计算，包括确定各有关设计参数、构筑物的尺寸及所需的材料、规格等。

对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必需的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。

3.污泥处理构筑物设计计算

根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行污泥处理单体构筑物的设计计算。

4.污水回用工程设计计算

根据污水处理厂出水水质和回用水水质标准，确定污水回用工艺流程，并进行处理构筑物的设计计算。

5.平面布置及高程计算

按照污水、污泥处理流程的要求，根据各处理构筑物的功能和性质，结合厂区地形、地质和气候等因素，合理确定生产性构筑物、各种管线和附属建筑物的平面位置，进行平面布置，在此基础上，进行水力计算与高程计算。

6.污水泵站设计计算

对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计。

计算水泵流量和扬程，确定水泵的类型、数量及型号，计算水泵管道系统和集水井容积，确定泵站的平面尺寸及高程布置，确定附属构筑物的尺寸。

7.运行成本分析

根据污水处理厂技术经济指标计算单位污水处理的运行成本。

8.专题设计

有条件的学生可以在教师的指导下选择一个专题进行深入研究或深入设计，培养学生的自学能力。

1.1.3设计（研究）内容和基本要求

1.通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合适的污水、污泥及中水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。

2.完成一套完整的设计计算说明书。

说明书应包括：

污水处理工程设计的主要原始资料；

污水水量的计算、污泥处理程度计算；

污水泵站设计；

污水、污泥及中水处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、污水管道计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图）；

设计方案对比论证；

厂区总平面布置说明；

污水厂环境保护方案；

污水处理运行成本分析等。

设计说明书要求内容完整，计算正确，文理通顺、书写工整，应有300字左右的中英文说明书摘要。

3.毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸10张以上（按一号图纸计），手工绘制2～3张图纸。

此外，其组成还应满足下列要求：

（1）污水处理厂工艺及污水回用总平面布置图1张，包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。

（2）污水处理厂污水、污泥及污水回用工程处理高程布置图1张，即污水、污泥及中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。

（3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图l张。

（4）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图5～6张。

（5）污水回用工程中主要单体构筑物工艺施工图2～3张。

4.设计中建议对有能力的学生进行某一专题或某一部分进行深入的设计，培养学生的独立工作、善于思考的能力。

5.完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。

外文资料的选择在教师指导下进行，严禁抄袭有中文译本的外文资料。

6.按照学校要求完成毕业设计文件。

1.1.4设计原始资料

（一）排水体制：

完全分流制

（二）污水量

1.城市设计人口35万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。

2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的20%计。

3.工业污水量为1.3×

104m3/d，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。

4.城市混合污水变化系数：

日变化系数K日＝1.1，总变化系数KZ＝1.4。

（三）设计原水水质

1.当地环保局监测工业废水的水质

BOD5＝250mg/L；

COD＝450mg/L；

SS＝300mg/L

TN＝35mg/L；

NH3-N=25mg/L；

TP＝4mg/L

pH＝7～8

2.城市生活污水水质

COD＝400mg/L；

NH3-N=30mg/L；

TN＝45mg/L；

TP＝3.4mg/L

3.混合污水

（1）重金属及有毒物质：

微量，对生化处理无不良影响；

（2）大肠杆菌数：

超标；

（3）冬季污水平均温度15℃，夏季污水平均温度25℃。

（四）处理厂处理程度及污水回用要求

污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：

CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/L

TN＝15mg/LNH3-N=5（8）mg/LTP≤0.5mg/L

城市污水经处理后，就近排入水体—汉江，其出水也可作为杂用回用水。

（五）气象资料

南阳地处河南省西南部，属北亚热带季风型大陆性气候，季风的进退与四季的替换较为明显，四季特点为：

冬干冷，雨雪少；

夏炎热，雨量充沛；

春回暖快，降雨逐渐增多；

秋季凉爽，降雨逐渐减少。

常年气象参数统计如下：

1.气温：

年平均气温14.4℃-15.7℃，夏季平均气温28℃，冬季平均气温-3℃。

2.风向风速：

南阳市主导风向夏季为南风，冬季为北风，最大风速15m/s。

3.降水量：

年降雨量703.6-1173.4mm，全年雨量集中在7、8两个月，占全年总降雨的59%。

4.冰冻深度53cm，无霜期218-242d。

（六）水体、水文地质资料

l、水体资料

污水厂处理出水排入汉江，汉江南阳段水流量按90%保证率，月均流量为308.0m3/s，枯水期流量为125.4m3/s，流速为2.8m/s。

河水平均水位高程是263.70m，河底标高为261.500m。

2、区域地下水为潜水，地下水位在4～8m，随季节变化。

水质对混凝土无侵蚀性。

（七）工程地质资料

1、地基状况良好，地基承载力特征值130KPa。

2、设计地震烈度8度。

（八）处理厂地形图

该污水处理厂位于南阳市，地势平坦。

厂区设计地面标高为270.30m，污水处理厂地形图见附图。

（九）污水处理厂进水干管数据

污水管进厂管内底标高265.80m，管径及充满度自查。

（十）编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。

（十一）其它

1.2设计水量的计算

1.2.1城市平均日生活污水量

南阳市位于河南省，属于第二区中、小城市，城市设计服务人口35万人，查《室外给水设计规范》GB50013－2006，平均日居民生活用水定额为70—120L/（人∙d），本次设计取120L/（人∙d）。

城市平均日生活用水定额由下式计算：

Q1=Nqα（1-1）

式中：

Q1——平均日居民生活污水设计流量（L/S）；

N——设计人口数（人）；

q——平均日居民生活用水定额（L/人·

d）；

α——排放系数，一般为0.8-0.9。

本设计取0.9。

Q1=0.9×

35×

104×

120÷

1000=37800m3/d

1.1.2城市平均日公共建筑污水量

Q2=20%Q1=20%×

37800=7560m3/d

1.1.3工业废水量

Q3=13000m3/d

1.1.4混合污水量

1.平均日混合物水量Qz1

Qz1=Q1+Q2+Q3=37800+7560+13000=58360m3/d

2.最高日混合物水量Qz2

Qz2=K日Qz1（1-2）

Qz2——最高日混合物水量，m3/d；

K日——日变化系数；

Qz1——平均日混合物水量，m3/d。

Qz2=1.1×

58360=64196m3/d

3.最高时混合污水量Qz3

Qz=KzQz1（1-3）

式中:

Qz3——最高时混合物水量，m3/d；

KZ——总变化系数；

Qz3=1.4×

58360=81704m3/d

4.设计水量表如下

表1-1设计水量表

项目

设计水量

m³

/d

/h

L/s

平均日流量

58360

2431.67

675.46

最大日流量

64196

2674.83

743.01

最大时流量

81704

3404.33

945.65

1.3设计水质

1.3.1设计生活水质

查《室外给水设计规范》GB50013－2006，居民综合用水定额为110-180L/（人∙d），本次设计取150L/（人∙d）。

查《室外给水排水设计规范》（GB50014-2006）知，每人每天排放的SS的量as=40-65g/（人∙d），本次设计取50g/（人∙d）；

每人每天排放的BOD5的量as´

=25-50g/（人∙d），本次设计取35g/（人∙d）。

按SS计：

C1=（1-4）

C1——生活污水悬浮物浓度（mg/L）；

as——每人每日所排悬浮物的克数g/（人•d），取50g/（人•d）；

qs——居民综合用水定额（L/人•d）;

α——排放系数，取0.9。

C1==370.37mg/L

按BOD5计：

C2=（1-5）

C2——生活污水BOD5浓度（mg/L）；

as´

——每人每日所排BOD5的克数g/（人•d）,取35g/（人•d）；

C2==259.26mg/L

1.3.2工业废水水质

BOD5＝250mg/LCOD＝450mg/LSS＝300mg/LTN＝35mg/L

NH3-N=25mg/LTP＝4mg/LPH＝7～8

1.3.3混合污水水质

SS：

（1-6）

C——混合物水中SS的浓度（mg/L）；

Q4——居民综合污水量（m3/d）；

Q3——工业废水量（m3/d）；

C1——生活污水SS浓度（mg/L）；

C1´

——工业废水SS浓度（mg/L）；

设计中Q4=Q1+Q2=45360m3/d，Q3=13000m3/d，C1=416.67mg/L，C1´

=300mg/L，故

C=错误！

未找到引用源。

=354.69mg/L

BOD5：

（1-7）

C——混合物水中BOD5的浓度（mg/L）；

C2´

——工业废水BOD5浓度（mg/L）；

设计中Q4=45360m3/d，Q3=13000m3/d，C2=291.67mg/L，C2´

=250mg/L，故

C==257.20mg/L

COD：

（1-8）

C——混合物水中COD的浓度（mg/L）；

C3——生活污水COD浓度（mg/L）；

C3´

——工业废水COD浓度（mg/L）；

设计中Q4=45360m3/d，Q3=13000m3/d，C3=400mg/L，C2´

=450mg/L，故

=411.14mg/L

NH3-N：

（1-9）

C——混合物水中NH3-N的浓度（mg/L）；

C4——生活污水NH3-N浓度（mg/L）；

C4´

——工业废水NH3-N浓度（mg/L）；

设计中Q4=45360m3/d，Q3=13000m3/d，C4=30mg/L，C2´

=25mg/L，故

C==28.89mg/L

TN：

（1-10）

C——混合物水中TN的浓度（mg/L）；

C5——生活污水TN浓度（mg/L）；

C5´

——工业废水TN浓度（mg/L）；

设计中Q4=45360m3/d，Q3=13000m3/d，C5=45mg/L，C5´

=35mg/L，故

C==42.77mg/L

TP：

（1-11）

C——混合物水中TP的浓度（mg/L）；

C6——生活污水TP浓度（mg/L）；

C6´

——工业废水TP浓度（mg/L）；

设计中Q4=45360m3/d，Q3=13000m3/d，C6=3.4mg/L，C2´

=4.0mg/L，故

C==3.53mg/L

校核BOD5/COD=257.20/411.14=0.63>

0.3,可生化性好。

1.3.4排水水质

污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918―2002）中一级A标准，其出水水质控制为：

CODcr≤50mg/L，SS≤10mg/L，BOD5≤10mg/L

TN=15mg/L，NH3-N=5（8）mg/L，TP≤0.5mg/L

根据排水要求和排水水质，计算去除率如表1-2所示。

表1-2去除率

序号

基本控制项目

进水水质（mg/L）

一级A出水水质（mg/L）

去除率

（%）

1

BOD5

257.20

≤10

96.11

2

COD

411.14

≤50

87.84

3

SS

354.69

97.18

4

TN

42.77

15

64.93

5

NH3-N

28.89

5（8）

82.69（72.31）

6

TP

3.53

≤0.5

85.84

1.4设计当量人口

N=N1+N2（1-12）

N——设计当量人口数（人）；

N1——居住区人口数（人）；

N2——工业废水折合成人口当量数（人）。

N2=（1-13）

ci——工业废水中SS或BOD5的浓度（mg/L）；

Qi——工业废水平均日的流量（m3/d）；

as——每人每日所排SS或BOD5的克数。

按SS计

按BOD5计

设计人口当量：

N=N1+N2=35+7.8=42.8万人

N=N1+N2=35+9.3=44.3万人

第2章工艺流程的确定

2.1污水处理中生物方法的比较

2.1.1适用于中小型污水处理处理厂脱氮除磷工艺

在确定用生化法对污水进行处理后，通过比较，我们选择出几个适用于中小型污水处理厂的脱氮除磷工艺：

SBR工艺、氧化沟、A2/O和UCT工艺。

1.SBR工艺

（1）工艺流程

SBR工艺流程图如图所示：

图2-1SBR工艺流程图

分为五个工序：

进水、反应（曝气）、沉淀、排放和闲置，从某个进水期开始到下一个进水期开始之前的一段时间成为一个工作周期。

通过工作周期周而复始地反复进行来处理污水。

（2）工艺特点

1）工艺里程简单，造价低，布置紧凑，节省土地；

2）反应效率高，处理效果好；

3）生物环境多样，脱氮除磷效果较好；

4）沉淀效果好，污泥沉降性能好；

5）对出水水质、水量波动适应性好。

6）SBR工艺对自控系统要求高，工序复杂，对操作人员要求高；

7）SBR工艺是间歇性进水，对单池系统，在非进水工序无法处置连续来水。

若采用多池系统，进水得在各个池子之间循环切换，更增加了SBR工艺操作的复杂性，在工程应用上有一定的局限性；

2.氧化沟

氧化沟工艺流程图如图所示：

图2-2氧化沟工艺流程图

随着离曝气器距离的增加，溶解氧浓度降低，故整个氧化沟出现好氧区−缺氧区−好氧区−缺氧区的交替变化，以此来降解污染物和达到脱氮的目的。

1）处理流程比较简单，操作管理方面，对操作人员要求不高；

2）构造形式多样，运行较为灵活；

3）出水水质良好，可以实现脱氮；

4）对于小型污水处理厂，基建投资和运行费用低。

5）无法实现除磷的目的；

6）对于中、大型污水厂，基建费用和运行费用较高；

7）氧化沟占地面积大。

3.A2/O

A2/O工艺流程图如图所示：

图2-3A2/O工艺流程图

污水在厌氧池内，可以将大分子有机物转化成挥发性脂肪酸等低分子物质，且