某城市污水处理厂的设计说明书Word格式.docx
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100
500
300
25
3
C
4500
350
130
480
210
10
6
3.其他
表三该市气象资料
项目
温度值
年平均气温
21．8
月平均气温
年最低气温
月平均最高气温
32.6
年最高气温
38.7
月平均最低气温
9.7
温度在-10度以下天数
温度在0度以下天数
年降雨量
1094.1
年蒸发量
常年主导风向
SE
最大风速
4.设计原则
认真贯彻国家有关环境保护的方针和政策，符合国家有关法律、规范、标准。
要求处理后水质达到城市污水处理厂相关排放标准的要求（一级B）。
在城市总体规划指导下，采取统一规划，是工程建设与城市发展相协调，既保护环境，有最大限度的发挥工程效益。
采用高效节能的污水处理工艺，因地制宜的采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费用低、技术可靠、运行稳定。
妥善管理，避免二次污染。
选择先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设施
污水处理厂保证一定程度的绿化，达到美化作。
二、水量设计
1．水质估算
根据室外排水设计规范（GB50014-2006）
3.4.1中规定城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。
无调查资料时，可按下列标准采用：
1.生活污水的五日生化需氧量按300计算；
2.生活污水的悬浮固体量按200计算；
3.生活污水的总氮量按30计算；
4.生活污水的总磷量按10计算；
5.生活污水的化学需氧量按500计算
入水水质估算：
BOD5:
=318COD=561.58TN=29.23TP=8.46SS=201.4
2.计算水量
由水质估算算出平均流量为：
Q=47050m3/d。
设计流量：
Qmax=k（1.5）*Q=70575m3/d=0.817m3/s=3000m3/h
三、设计计算过程
1、污水处理工艺方案选择
1.1工艺方案分析
本项目污水处理的特点为：
1污水以有机污染为主，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标；
2污水中主要污染物指标总氮总磷比较高；
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。
根据国内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“普通活性污泥法”
1.2.SBR法（SequencingBatchReactor）
SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
优点：
1：
运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
2：
工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
3：
处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
4：
脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
5：
工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。
就近期的技术条件，SBR系统适合于非常适合处理小水量，适宜于本设计。
1.3.SBR法工艺流程图：
入水
堆泥场
沉砂池
泵房
格栅
回流
泥饼外运
浓缩脱水
排出
鼓风机
投药室
贮泥池
消毒室
SBR池
弄苏
2．格栅设计计算
根据室外排水规范：
6.3.1污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。
6.3.2格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：
1粗格栅：
机械清除时宜为16～25mm，人工清除时宜为25～40mm。
特殊情况下，最大间隙可为100mm；
2细格栅：
宜为1.5～10mm；
3水泵前，应根据水泵要求确定。
6.3.3污水过栅流速宜采用0.6～1.0m/s。
除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60°
～90°
。
人工清除格栅的安装角度宜为30°
～60°
6.3.4格栅除污机，底部前端距井壁尺寸，钢丝绳牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；
链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。
6.3.5格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作平台上应有安全和冲洗设施。
6.3.6格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.7～1.0m。
工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时不应小于1.2m。
6.3.7粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；
细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。
6.3.8格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情况，可设置除臭处理装置。
6.3.9格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。
拟设计格栅2个，可以在水量小的时候，开启1台，水量大的时候，2台都开启。
格栅计算见图如图所示。
2.1栅条的间隙数
设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.6m/s，栅条间隙宽度b=0.025m,格栅倾角α=75°
，格栅数N=2则：
2.2栅槽宽度
设栅条宽度S=0.01m
2.3进水渠道渐宽部分的长度
设进水渠宽度B1=2.76m，其渐宽部分展开角度α1=20°
2.4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分宽度
2.5通过格栅的水头损失
设栅条断面为锐边矩形断面β=2.42，k=3，则：
2.6栅后槽中高度h总，栅前深h=0.4m，设栅前渠道超高h2=0.50m,则：
栅槽总长度为：
2.7、每日栅渣量
在格栅间隙25mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产渣0.05m3。
因2.35m3/d>
0.2m3/d，宜采用机械清渣。
污物的排除采用机械装置：
BLQ-1400格栅清污机两台。
3．污水提升泵站
3.1设计说明
采用SBR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。
提升高度为3m。
3.2设计选型
污水经消毒池处理后排入受纳水体，受纳水体丰水期水位高程为±
0.00m。
设计选用8MCF-18A型干式污水泵5台，备用一台。
提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。
4.平流沉砂池
4.1设计说明
拟设计污水经提升泵提升后进入平流曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置。
沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。
设计流量为Qmax=0.817m3/s~3000m3/h，设计沉砂池数N=2
设计水力停留时间t=40s，流速0.25m/s。
4.2池体设计计算
4.2.1沉砂池长度（L）：
L=vt=0.25*40=10m
4.2.2水流断面面积（A）
4.2.3池子总宽度（B），设每池格数n=2，每格宽b=0.6m,B=n*b=1.2m
4.2.4贮沙斗所需容积（V）：
V=Q总/2X*T*86400/（KZ*106）=1.412m2
X：
城市污水沉沙量，采用30m3/106污水
T：
排沙时间间隔，按2d内沉沙总量计算
4.2.5贮沙斗各部分尺寸：
设贮沙斗底宽a1=0.6m，斗高=0.5m斗壁与水平面夹角60°
则尘沙斗上口宽为：
尘沙斗容积为;
4.2.6沉砂池的高度，设池底坡度为0.06，坡向沙斗，l则：
4.2.7池总高度
有效水深h2=A/B=1.634/1.2=1.362m
设超高h1=0.3m，
4.3堆泥场
堆泥场设计面积为9m*18m，接纳沉沙池的部分污泥。
5.SBR反应池
5.1设计说明：
周期数，n=4，周期长T=6h，反应时间2.5h，沉淀时间1.1h，出水0.7h，排泥0.5h，池数n=12，m=2.
5.2设计参数：
有效池容积（V）：
V=m*Q/（n*N）=2083m3
最大流量变动比：
r=1.2
V设计=V*（1+（r-1）/m）=2291.3m3
取反应池水深H=6m，所需面积A=2291.3/6=381.9m2
取反应池长l=20m，宽b=20m，
排水结束水位：
h2=H**（m-1）/m=2.73m
基准水位：
h3=H*=5.455m
高峰水位：
h4=5m，h5=h4+0.5=5.5m
污泥界面：
h1=h2-0.5=2.23m
5.3曝气机设计选型
需氧量（DO）为O1
O2：
=0.12*3.5*2083*12
总需氧量：
O1+O2=17203.32
曝气装置：
设混合液DO=1.5mg/L，池内水深6m
标准需氧量为：
取氧利用率EA=0.15
Gs=Ro/0.3EA=54048.9（m3/h）
选用DY325倒伞型表面曝气机，直径3.5，N=55kW，单台每小时最大充氧量能力125（KgO2/h）。
曝气机所需数量为n，则
6.接触消毒池与加氯设计
6.1消毒池设计说明
据规范：
6.13.1城市污水处理应设置消毒设施。
6.13.2污水消毒程度应根据污水性质、排放标准或再生水要求确定。
6.13.3污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。
6.13.4消毒设施和有关建筑物的设计，应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。
6.13.8二级处理出水的加氯量应根据试验资料或类似运行经验确定。
无试验资料时，二级处理出水可采用6～15mg/L，再生水的加氯量按卫生学指标和余氯量确定。
6.13.9二氧化氯或氯消毒后应进行混合和接触，接触时间不应小于30min。
设计流量Q==3000m3/h；
水力停留时间T=0.5h；
设计投氯量为C=3.0～5.0mg/L。
设置消毒池（接触式）一座。
池体容积
消毒池池长L=21m，接触消毒池总宽15m
消毒池有效水深设计为H1=5.0m。
考虑0.3m的超高，接触消毒池总高为5.3m。
实际消毒池容积V‘为
满足有效停留时间的要求。
6.2加氯量计算
设计最大投氯量为
则每日投氯量为：
选用贮氯量为1000Kg的液氯钢瓶，每日加氯量为0.7瓶，共贮用12瓶。
每日加氯机两台，单台投氯量为10～20Kg/h。
配置注水泵两台，一用一备，要求注水量Q=3～6m3/h，扬程不小于20mH2O。
混合装置
在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机2台（立式）。
混合搅拌机功率N0为
式中：
QT——混合池容积，m3；
μ——水力粘度，20℃时，=1.06×
10-4Kg·
s/m2；
G——搅拌速度梯度，对于机械混合G=500s-1。
拟选用TJB可调式搅拌机两台台，功率0.75kw。
接触消毒池设计为纵向折流反应池。
在第一格，每隔9m设纵向垂直折流板，第二格每隔9m设垂直折流板，第三格不设。
6.3计量堰的设计
为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为处理厂的改、扩建提供可靠的数据，必须设计量设备，正确掌握污水量、污泥量、空气量，以及动力消耗等。
污水计量设备的选择和布置，应遵循以下一般原则：
1、计量设备应水头损失小、精度高、操作简便，且不易沉积杂物。
2、分流制污水处理厂计量设备一般设在沉砂池后，初次沉淀池前的渠道上，或设在污水厂的总出水管上。
如有条件，应对各主要构筑物的进水分别计量。
3、二级处理出水的计量设备，可采用咽喉式计量槽、电磁流量计、文氏管、超声流量计等，也可采用各种形式的流量堰进行测量。
本设计中为节约投资，运行方便，仅在污水厂的总出水管上（总出水管与消毒室位于同一建筑物）设置计量设备，对二级处理水进行计量。
计量设备采用电磁流量计。
7.污泥处理系统：
采用重力浓缩池，回流泵房与污泥脱水压缩一体机合建的方式。
7.1重力浓缩池
重力浓缩池
采用连续式污泥浓缩池，有效水深4米，固体负荷率60kg/（m3*d）
采用辐流式刮泥机，坡度为0.01，刮泥机回转速率为2r/h
污泥固体浓度为8kg/m3（含水率99.2%）
总污泥量为1210.625m3/d
所需面积1210.625*8/60=161.42m2
设计半径为4米，设计高度5米，则设计容积为V=3.14*16*5=250m3（符合要求）
核算停留时间161.42*4*24/1210.625=12.8h（符合设计规定）
7.2回流污泥设计说明
重力浓缩池污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由
管道输送至回流污泥泵站。
其他污泥由刮泥板刮入污泥斗中，再由排泥管排入剩余污泥泵站集泥井中。
设计回流污泥量为QR=3125～6250m3/h
污泥回流比R=50%～100%。
7.1.1扬程
污泥回流泵所需提升高度为0.7m。
考虑阻力损失，选取扬程为2m的污泥泵。
7.1.2流量
设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为1500～3000m3/h。
7.1.3选泵
选用500ZQB-70D轴流潜水泵3台，二用一备，单台提升能力1310m3/h，提升高度为3.9m，电动机转数730r/min，电动机功率N=30KW。
7.3剩余污泥量计算：
剩余污泥计算
污泥产率系数Y=k*（0.75+0.6*X0/S0-=0.65kgssBOD
产泥量：
XF=Qd*cF*Y（S0-Se）1000=24225kg
每日产泥量XW=XFCF=9685kgd
设污泥含水率为99.2%
折算为湿污泥量QW
则SBR池工作周期为6小时，每周期产泥302.66m3，每个池子25.22m3周期，由泵在30min内排出，污泥流量为25.22/30*60=50.44m3/h7.4贮泥池
7.3.1设计参数
进泥量：
贮泥时间：
T=8h
池子个数：
N=2
7.3.2设计计算
池容为：
采用形圆形贮泥池，半径为6m。
有效水深
超高
设计容积：
大于201，所以合格。
贮泥池高度：
7.3.3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。
选用3DP型带式浓缩脱水一体化设备，单台固体负荷为360-560kg/（h×
m），带宽为一米，总功率6kw，尺寸长乘宽乘高为6.88×
2.03×
3.00m。
四、污水处理厂总体布置
1.厂址选择及总平面布置
1.1原则
1.1.1污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定：
1在城镇水体的下游。
2便于处理后出水回用和安全排放。
3便于污泥集中处理和处置。
4在城镇夏季主导风向的下风侧。
5有良好的工程地质条件。
6少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离。
7有扩建的可能。
8厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。
9有方便的交通、运输和水电条件。
1.1.2污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60％。
1.1.3污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。
1.1.4污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。
1.1.5生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。
1.1.6污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。
处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。
1.1.7污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。
1.1.8厂区消防的设计和消化池、贮气罐、污泥气压缩机房、污泥气发电机房、污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。
1.1.9污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。
1.1.10污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求：
1主要车行道的宽度：
单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车
道；
2车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m；
3人行道的宽度宜为1.5～2.0m；
4通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°
，不宜大于45°
；
5天桥宽度不宜小于1.0m；
6车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。
1.1.11污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。
1.1.12污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。
1.1.13污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。
1.1.14污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。
管道复杂时宜设置管廊。
处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。
各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜时，应采用明渠。
管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。
管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。
1.1.15污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。
1.1.16处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。
1.1.17污水厂宜设置再生水处理系统。
1.1.18厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。
1.1.19污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。
当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。
1.1.20污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。
1.1.21位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。
1.1.22根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。
1.1.23处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。
1.2总平面布置结果
本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有的地形布置，大致分为生活区、污水处理区，布置紧凑，充分利用了该地地形特点，进出水流畅，节省投资及占地，其中，宿舍、食堂、办公楼等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员；
格栅间气味比较大，锅炉房烟尘多，故设在该地区常年主导方向的下风向。
在污泥处理系统设有后门，以减少煤、灰、污泥、栅渣外运时对环境的污染。
厂区主干道宽9m，，次干道宽3m，充分考虑了城市的发展空间，绿化面积超过40%。
SBR法工艺方案总平面布置参见附录图1。
厂区土地使用情况见表：
厂区用地一览表
序号
占地面积/㎡
占地比例/%
1
构（建）筑物
10720
32.7
2
道路及铺装地面
2620
8
池塘绿化用地
19430
59.3
4
总占地面积
32760
100.0
2.高程布置
2.1高程布置原则
2.1.1充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。
2.1.2协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。
2.1.3做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。
2.1.4协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。
2.2高程布置结果
由于该市污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河中，故污水处理厂高程布置由河水丰水期水位决定。
采用推荐的SBR方案，SBR池占地面积很大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。
从降低土建工程投资考虑，河水丰水期水面相对高程定为±
0.00m，算出相应接触消毒池、沉砂池、SBR反应池、污泥浓缩池水面相对标高。
（详见附录2）这样布置亦利于排泥及排空检修。
氧化沟法工艺方案高程图布置参见附录图2。
设计总结
通过这次污水处理课程设计，我个人感觉收获颇多。
一、学科的理解
通过污水处理课程设计，我掌握了室外排水设计的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了水处理工程的各个环节，对水处理技术有了更深的认识。
二、实践与应用
通过本次毕业设计，我深刻理解了理论联系实际的真正含义。
以往的基础知识的学习都是停留在试题解答的程度，算出结果是什么，就是一个数字的概念。
而这次我们则是把这个数字真正放到脑子里，放到实际生活中。
从一个全新的角度，有了一个更具体的印象。
这是第一次，我们开始对数字负责了。
看着一个个公式得出数字，再由数字变成图形，自己也有了一种成就感。
感觉自己的所学变成所用，变成一件作品，这种感觉，我觉得才是学习的乐趣。
三、学习的途径
通过这次综合的大作业，我更进一步的认识到，学习的途径是多
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