污水处理厂课程设计说明书(附计算书)文档格式.doc
《污水处理厂课程设计说明书(附计算书)文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污水处理厂课程设计说明书(附计算书)文档格式.doc（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
1．该城镇范围内将建设独立、完善的污水管网收集系统，居民生活污水、单位生活污水、工矿企业的污、废水通过污水管网收集输送至污水处理厂进行集中处理。
该系统服务范围内近期（2015年）规划总人口为：
8+班号（1或2班）*1.5+（本人学号最后两位/50）万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。
2．工业废水全部经过局部处理后，在水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）后排入城市污水管网与城市生活污水合并，由污水处理厂统一处理。
近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2，远期规划面积为0.8km2。
3．污水厂位于城东600m处，河流的北岸，地形平坦，地面标高为903.62m。
4．城市污水处理厂的污水进水总管管径为DN1200，坡度为0.002，充满度h/D=0.60，v=1.2m/s。
污水干管终点管内底标高为900.52m。
5．污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。
此河流属《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。
河流20年一遇洪水位900.12m。
6．气象资料：
全年平均气温8.6℃，极端最高气温40℃，最低气温-29.3℃。
多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：
东南风。
7．水文、工程地质资料：
污水厂厂址区地质条件良好，地下水位标高897.40m，最大冻土深度1.0m，地震裂度7度。
8．污水处理要求根据受纳水体的使用功能确定。
初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。
第二章污水处理厂设计
2.1.1设计人口：
该系统服务范围内近期（2015年）规划总人口为：
近期人口：
（人）
2.1.2生活污水：
《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2004年2月（第五册）中对污水量的规定如下：
该城市属于二区、中小城市。
规定的综合生活用水定额为110~180L/d，本工程中取180L/d。
由于本地区的建筑内部给排水设施完善，因此取用水量的90%。
BOD5的范围在20~35g/（人·
d），此处取BOD5=30g/（人·
d）；
SS的范围在35~50g/（人·
d），此处取SS取40g/（人·
污水水量取给水水量的90%。
故近期生活废水总量：
远期生活废水总量：
（或者在《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中查表，值相同）
由水质工程学
（二）典型生活污水水质参数查得：
CODCr=400mg/LNH3-N=30mg/L
2.1.3：
工业废水：
该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水排入下水道排放标准；
工业废水中，近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2,远期规划面积为0.8km2。
单位工业用地用水量指标（万m3/（km2·
d））
【4】
工业用地类型
用水量指标
一类工业用地
1.20~2.00
三类工业用地
3.00~5.00
二类工业用地
2.00~3.50
近期排放量：
远期排放量：
时变化系数，取1.5
CODCr=500mg/L，SS=400mg/L，BOD5=350mg/L
NH3-N=45mg/LTP=8mg/LTN=70mg/L
近期规模1.7505+0.64=2.3905万m3/d，取2.4万m3/d。
最高日最高时处理水量为1.7505×
1.5+0.64×
1.5=3.58万m3/d，取3.6万m3/d，即416.7L/s
远期规模：
2.688+1.024=3.712万m3/d，取3.8万m3/d。
最高日最高时处理水量为1.436×
2.688+1.024×
1.5=5.3959万m3/d，取5.4万m3/d，即625L/s
2.1.4：
进入污水处理厂的污水性质
根据生活污水和工业废水所占比重进行核算混合液的水质参数：
，
水质参数如下：
CODCr=425mg/L，SS=290mg/L，BOD5=230mg/L
NH3-N=34mg/LTP=6.7mg/LTN=20mg/L。
2.2污水处理程度的确定
2.2.1：
纳污河流：
污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。
2.2.2：
气象资料：
气象资料：
全年平均气温8.6℃，极端最高气温40℃，最低气-29.3℃。
2.2.3：
出水水质：
按照污水综合排放标准，城镇二级污水处理厂排入到三类水体的处理水出水水质应满足一级B排放标准，所以处理水中各物质的浓度为COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8（15）mg/L，TN≤20mg/L（括号外数值为水温>
12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标）TP=1mg/L。
2.2.4：
污泥污水处理方式：
污水：
根据受纳水体的使用功能确定，排入三类水体；
污泥：
浓缩脱水后外运填埋处置。
2.2.5：
分期建设：
考虑近期和远期城市发展的情况。
人口数：
近期：
10.94万人，远期：
16.8万人。
工业用地面积：
近期规划为0.5km2,远期规划为0.8km2。
2.2.6：
进水水质
根据原始资料，污水处理厂进水水质见表二。
表二、污水设计进水水质、出水水质标准
水质指标
设计进水水质（mg/L）
出水水质标准（mg/L）
BOD5
230
20
CODcr
425
60
SS
290
NH3-N
34
8（15）
TP
6.7
1
TN
55
括号外数值为水温>
12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
2.2.7、设计出水水质
出水水质要求符合：
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
《地表水环境质量标准》GB3838-2002
根据设计资料说明，本设计出水排入水体为Ⅲ类水体，要求执行一级B标准，出水水质标准如表二所示。
根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理，防止河流的富营养化。
2.2.8、处理程度计算
表三、各水质参数的去除率
序号
去除率
2
3
4
5
6
2.3污水与污泥处理工艺选择
2.3.1、工艺流程方案的提出
由上述计算，该设计在水质处理中要求达到表三的处理效果。
即要求处理工艺既能有效地去除BOD5、CODcr、SS等，又能达到脱氮除磷的效果。
为达到该处理要求，现提出两种可供选择的处理工艺：
①、厌氧池+氧化沟处理工艺
②、CASS处理工艺
4.2、方案比较
两个方案见图一和图二。
两个方案的技术比较见表四。
图一厌氧池+氧化沟处理工艺流程
图二CASS处理工艺流程
表四工艺流程方案技术比较表
方案一（厌氧池+氧化沟工艺）
方案二（CASS处理工艺）
优点：
（1）、氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。
（2）、不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。
（3）、氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。
（4）、脱氮效果还能进一步提高。
因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。
而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。
缺点：
（1）、污泥膨胀问题。
当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。
（2）、泡沫问题
（3）、污泥上浮问题
（4）、流速不均及污泥沉积问题
（5）、氧化沟占地面积很大
（1）、工艺流程简单、管理方便、造价低。
CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。
（2）、处理效果好。
反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。
（3）、有较好的脱氮除磷效果。
CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。
（4）、污泥沉降性能好。
CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。
同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。
（5）、CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。
由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。
总的说来，这两个方案都比较好，不仅电耗较小，而且运行费用低，都能达到要求相应的处理效果，但方案一工艺有较大的脱氮能力，电耗较小，运行费用低。
所以，本设计采用方案一作为污水厂处理工艺。
第三章污水厂构筑物设计说明
3.1污水处理构筑物的设计
1、中格栅
为了确保污水处理厂进水泵房及后续处理工段的正常运行，需设置粗、细格栅。
进水粗格栅的栅条间隙为20mm。
通常污水处理厂细格栅间隙为8一10mm，由于本工程采用改良卡罗赛的污水处理工艺，为减少进入后续生物处理构筑物的浮渣，需强化细格栅作用，因此本工程细格栅间隙为10mm。
中格栅与提升泵站合建。
中格栅主要用于拦截较大的颗粒悬浮物，保护水泵。
运行参数：
栅前流速0.7m/s过栅流速0.8m/s
栅条宽度0.0m栅条净间距0.02m
栅前槽宽2.00m格栅间隙数49
水头损失0.10m单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水
格栅倾角α=60°
平面尺寸L×
B=2.3m×
1.46m，共分两格，每格净宽0.73m。
本设计选择回转式格栅除污机，有效宽度900mm，整机功率1.5kW，安装角度60°
，选两台。
选择螺旋压榨机，功率7.87kW。
处理水经明渠进入提升泵站。
2、提升泵站
提升泵站用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。
本工程污水只经一次提升。
泵站按远期规模设计，水泵机组按近期规模配置。
泵站选用集水池与机器间合建式泵站。
泵站尺寸L×
B×
H=10m×
7m×
10m
本设计中，查污水处理厂工艺设计手册354页可以选出适合该泵房的QW系列潜污泵。
所选泵的型号及参数如下：
型号：
300QW900-8-37 排出口径：
350mm
流量：
900m3/h扬程：
8m
转速：
980r/min功率：
37KW
效率：
84.5%重量：
1150kg
3、细格栅细格栅和沉砂池合建。
细格栅的作用是进一步去除污水中的污染物，以免其对后续处理单元特别是氧化沟造成损害。
栅前流速0.7m/s过栅流速0.9m/s
栅条宽度0.01m栅条净间距0.01m
栅前部分长度0.88m格栅倾角60o
栅前槽宽1.26m格栅间隙数49（两组）
水头损失0.26m每日栅渣量3.86m3/d
平面尺寸L×
B=3.71m×
1.94m，共分两格，每格净宽0.97m。
本设计选择杭州杭氧环保设备有限公司生产的HG-700型回转式格栅除污机，有效宽度700mm，整机功率1.5kW，安装角度60°
，选四台。
选择江苏宜兴市博高环保设备有限公司的LY-400型螺旋压榨机，转速5～5.2rpm，输送量4m3/h，功率4kW。
4、平流式沉砂池
沉砂池的主要作用是去除污水中相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒，以使后面的管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。
运行参数：
沉砂池长度12m池总宽3m
有效水深0.7m贮泥区容积0.69m3（每个沉砂斗）
沉砂斗底宽0.7m斗壁与水平面倾角为600
斗高为0.6m斗部上口宽1.4m
设计2组，每组2格，每格2个沉砂斗。
B=12m×
3.2m，共分两格，每格净宽1.5m。
水力停留时间t=30s，清砂间隔时间T=2d。
选择南京武威康流体设备有限公司生产的型号为LSSF-355螺旋砂水分离器，功率为0.75kw。
5、配水井
配水井的作用是均衡的发挥各个处理构筑物运行的能力，保证各处理构筑物经济有效的运行。
进水从配水井底部中心进入，经过等宽度三角堰流入2个水斗，再由管道流入两座厌氧池和氧化沟。
配水井的设计流量Q=625。
进水管管径=1000mm，出水管管径=600mm。
配水井直径D=2000mm。
6、厌氧池和氧化沟
本设计采用的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。
二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。
共建造两组厌氧池和两组氧化沟，一组一条。
厌氧池直径D=23m，高H=4.3m
氧化沟尺寸L×
B=117×
24×
4.6m高H=4.6m
给水系统：
通过池底放置的给水管，在池底布置成六边行，再加上中心共七个供水口，利用到职喇叭口，可以均化水流。
出水系统：
采用双边溢流堰，在好氧段出水。
曝气系统：
查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h，选用四台。
7、二沉池
沉淀池直径D=24m有效水深h＝3.0m
池总高度H=5.4m
选用ZBG-35型周边传动刮泥机，周边线速度为3.2m/min，功率为2.2kw。
8、消毒池
设计参数：
设计流量：
Q′=54000m3/d=625L/s
水力停留时间：
T=0.5h=30min
设计投氯量为：
ρ＝4.0mg/L
平均水深：
h=2.2m
隔板间隔：
b=3.5m
采用射流泵加氯，使得处理污水与消毒液充分接触混合，以处理水中的微生物，尽量避免造成二次污染。
采用隔板式接触反应池。
消毒池尺寸：
m
运行参数：
隔板4块
长5.5m 宽3.2m
3.2污泥处理构筑物的设计
1、污泥提升泵房
（1）选用LXB-1000螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为660m3/h，提升高度为2.0m—3.0m,电动机转速n=48r/min,功率N=11kW
（2）剩余污泥泵选用50QW25-10-41.5型潜污泵螺旋泵4台（3用1备），单台提升能力为25m3/h，提升高度为10.0m,功率N=1.5kW。
（3）泵房平面尺寸L×
B=6×
5m
2、贮泥池
1、设计参数
进泥量：
；
贮泥时间：
T=10h
2、设计计算
池容为
贮泥池尺寸为，有效容积为270m3。
4、污泥浓缩脱水间
本设计采用污泥浓缩脱水一体机对污泥进行浓缩脱水。
1、设备选型
选用上海安碧环保设备有限公司生产的DYH-1000型转鼓污泥浓缩脱水一体机3台（2用1备），处理量为90-230kg干污泥/小时，外形尺寸为L2730×
B1600×
H2630,虑带宽1000mm，总功率2.5kw。
2、机房平面尺寸L×
B=12×
6m
第二部分设计计算书
第二章污水处理构筑物设计计算
2.1.中格栅
1．设计参数：
设计流量Q=54000m3/d=625L/s
栅前流速v1=0.7m/s，过栅流速v2=0.9m/s
栅条宽度s=0.01m，格栅间隙e=20mm
栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°
单位栅渣量ω1=0.07m3栅渣/103m3污水
2．设计计算
（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:
栅前槽宽，则栅前水深
（2）栅条间隙数（取n=49）
（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+en=0.01（49-1）+0.02×
49=1.46m
（4）进水渠道渐宽部分长度
（其中α1为进水渠展开角）
（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
（6）过栅水头损失（h1）
因栅条边为矩形截面，取k=3，则
其中ε=β（s/e）4/3
h0：
计算水头损失
k：
系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3
ε：
阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42
（7）栅后槽总高度（H）
取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.67+0.3=0.97m
栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.67+0.103+0.3=1.073
（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.97/tanα
=0.16+0.08+0.5+1.0+0.97/tan60°
=2.3m
（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=
=2.7m3/d>
0.2m3/d
所以宜采用机械格栅清渣
（10）计算草图如下：
2.2污水提升泵房
1.设计参数
Q=301L/s，泵房工程结构按远期流量设计
2.泵扬程的计算
采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。
污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过厌氧池、氧化沟、二沉池及接触池，最后由出水管道排入神仙沟。
各构筑物的水面标高和池底埋深见第三章的高程计算。
污水提升前水位-3.68m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.59
升级会员 