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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章 概述1.1 基本设计资料 毕业设计名称 某市 15 万吨/ 天城市生活污水处理厂初步设计 基本资料： 1. 设计规模污水设计流量：Q15 万m 3/天 ,流量变化系数：KZ1.22. 原污水水质指标 BOD=180mg/L COD=410mg/L SS=200mg/L NH3-N=30mg/L 3. 出水水质指标 符合城镇污水处理厂污染物排放国家 二级 标准BOD=20mg/L COD=70mg/L SS=30mg/L NH3-N=15mg/L 4. 气象资料 某地处海河流域下游,河网密布,洼淀众多；历史上某的水量比较丰富；海河上游
2、支流众多,长度在10 公里以上的河流达300 多条,这些大小河流汇集成中游的永定河、北水道、大清河、子牙河和南水道五大河流；这五大河流 的尾闾就是海河,统称海河水系,是某市工农业生产和人民生活的水源河道；某属于暖温半潮湿大陆季风型气候,季风显著,四季分明；春季多风沙,干旱少雨；夏季酷热,雨水集中；秋季寒暖适中,气爽宜人；冬季冰冷,干燥少雪；除蓟县山区外,全年平均气温为摄氏11 度以上； 1 月份平均气温在摄氏零下 4-6 度,极低温值在摄氏零下 20 度以下,多显现于 2 月份； 7 月份平均气温在摄氏 26 度上下；某年平均降水量约为 500-690 毫 M；在季节安排上,夏季降水量最多,占
3、全年总降水量的 75%以上,冬季最少,仅占2%；由于降水量年内安排不均和年际变化大,造成某在历史上常常显现春旱秋涝现象；某的风向有明显的季节变化；冬季多刮西北风、偏北风；夏季多东南风、南风；春秋两季多西南风,主导风向东南风 ；占地面积20 公顷 ；厂区5. 厂址及场地状况 某以平原 为主,污水处理厂拟用场地较为平整,地面标高10M,原污水将通过管网输送到污水厂,来水管管底标高为 5M 于地面下 5M；1 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2 设计内容、原就1.2.1 设计内容 污水处理厂工艺设计流程设
4、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运算；5主要帮助构筑物设计运算 ；6主要设备设计运算挑选 ；挑选处理厂厂址 ；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、主要帮助构筑物、非标设备设计图绘制；9编制主要设备材料表；1.2.2 设计的原就 考虑城市经济进展及当地现有条件,确定方案时考虑以下原就：1要符合适用的要求；第一确保污水厂处理后达到排放标准；考虑现实 如施工条件 ,在可能的基础上,选 的技术和经济条件,以及当地的详细情形 择的处理工艺流程、构 建
5、筑物型式、主要设备、设计标准和数据等,应最大 限度地满意污水厂功能的实现,使处理后污水符合水质要求；2污水厂设计采纳的各项设计参数必需牢靠；3污水处理厂设计必需符合经济的要求；设计完成后,总体布置、单体 设计及药剂选用等要尽可能实行合理措施降低工程造价和运行治理费用；4污水处理厂设计应当力求技术合理；在经济合理的原就下,必需依据 需要,尽可能采纳先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全牢靠；5 污水厂设计必需留意近远期的结合,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；在无远期规划的情形下,设计 时应为以后的进展留有挖潜和扩建的条件；6污水厂设计必需考虑安全运行的条件
6、,如适当设置分流设施、超越管 线等；2 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 2 章 工艺方案的挑选2.1 水质分析 本工程污水处理的特点：污水以有机污染物为主,BOD/COD=0.44,可生化性较好,采纳生化处理最为经济；BOD/TN3.0,COD/TN7, 满意反硝化需求；如BOD/TN5,氮去除率大于 60%；2.2 工艺挑选 按城市污水处理和污染防治技术政策要求举荐,20 万 t/d 规模大型污水厂一般采纳常规活性污泥法工艺 , 10-20 万 t/d 污水厂可以采纳常规活性污泥法、氧化沟、 SB
7、R、AB 法等工艺,小型污水厂仍可以采纳生物滤池、水解好氧法工艺等；对脱磷或脱氮有要求的城市,应采纳 二级强化处理 ,如 A 2 / O 工艺,A/O 工艺, SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等；2.2.1 方案对比工艺类型氧化沟SBR法A/O 法技术比较1. 污水在氧化沟内的停1. 处理流程短,1. 低成本,高效留时间长,污水的混合掌握敏捷能,能有效去除成效好2 系统处理构筑有机物2. 污泥的BOD负荷低,物少,紧凑,节2. 能快速精确地对水质的变动有较强的省占地检测污水处理厂适应性进 出 水 质 的 变化；经济比较可不单独设二沉池,使投资省,运行费能耗低,运
8、营费氧化沟二沉池合建,节用低,比传统活用较低,规模越省了二沉池合污泥回流性污泥法基建费大优势越明显使用范畴系统用低 30% 大中型污水处理中小流量的生活污水和中小型处理厂居工业废水多厂稳固性一般一般稳固考虑该设计是中型污水处理厂,A/O 工艺比较普遍,稳固,且出水水质要求不是很高,本设计挑选 A/O 工艺；3 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2.2 工艺流程进水中 格 栅泵细 格栅曝气沉砂池初沉池A/O池 二沉池接触池出水房回流污泥砂水分别机房 混合污泥泵房污水处理流程图污泥污泥浓缩池脱水机房污泥外
9、运污泥处理流程图第 3 章污水处理构筑物的设计运算 3.1 中格栅及泵房 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道上、泵房集水 井的进口处或污水处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物；本设计采 用中细两道格栅；3.1.1 中格栅设计运算 1. 设计参数：最大流量：Q maxQKZ1500001.22.1 m3/s360024栅前水深：h0.4m ,栅前流速：v 10.9 m s0.4m s 0.9m s）过栅流速v 20.9 m s栅条间隙数：n Q max sin 60 2.1 sin 60136 根bhv 0.04 0.4 0.9设四座中格栅：n 1 13634 根42栅槽
10、宽度：设栅条宽度 S 0.01 mB S n 1 1 bn 1 0.01 34 1 0.04 34 1.69 m3 进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽 B 1 1.46 m,渐宽部分绽开角度 20l 1 B B 1 1.69 1.460 0.87 m2tan 1 2 tan 20依据最优水力断面公式 B 1 Q max 2.1 1.46 m4 vh 4 0.9 0.44栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l 2 l 1 0.870.43 m2 25通过格栅的水头缺失：h 2 K h 02 4 3h 0 v 2sin,s2 g bh0 运算水头缺失；g 重力加速度；K 格栅受污物堵塞使水头缺失增
11、大的倍数,一般取 3； 阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何外形有关,对于锐边矩形断面,外形系数 = 2.42 ；Hh 23 2.420.014 322 0.9sin 600.041 m 0.049.816栅槽总高度：设栅前渠道超高h 20.3 mhh 1h 20.40.041 0.30.741 m7栅槽总长度：5 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - LL 1L20.51.0H1tan0.870.430.51.00.40.33 1000m 污水产3 0.03m ；tan 603m8每日栅渣量：格栅间隙40m
12、m情形下,每W86400 Q maxW 186400 2.1 0.034.54m 3/d0.23 m/d1000 KZ1000 1.2所以宜采纳机械清渣；9格栅挑选 挑选 XHG-1400回转格栅除污机,共4 台；其技术参数见下表；表 3-1-1GH-1800 链式旋转除污机技术参数型号电机功设备宽度设备总宽度栅 条 间 隙安装角HG-1800 率/kw /mm /mm /mm 度1.5 1800 2090 40 603.1.2 污水提升泵房 泵房形式取决于泵站性质,建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的 深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、治理水平,以及地 形、水文地质情形
13、等诸多因素；泵房形式挑选的条件：1由于污水泵站一般为常年运转,大型泵站多为连续开泵,应选用自灌式泵 房；2流量小于2m3/s时,常选用下圆上方形泵房；3大流量的永久性污水泵站,选用矩形泵房；4一般自灌启动时应采纳合建式泵房；综上本设计采纳半地下自灌式合建泵房；自灌式泵房的优点是不需要设置引水的帮助设备,操作简便,启动准时,便 于自控；自灌式泵房在排水泵站应用广泛,特殊是在要求开启频繁的污水泵 站、要求准时启动的立交泵站,应尽量采纳自灌式泵房,并按集水池的液位变 化自动掌握运行；集水池 ：集水池与进水闸井、格栅井合建时,宜采纳半封闭式；闸门及格栅处 放开,其余部分尽量加顶板封闭,以削减污染,放开
14、部分设栏杆及活盖板,确6 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 保安全；1. 选泵1城市人口为 1000000人,生活污水量定额为 135 /人d；10.0m ；2进水管管底高程为 5m ,管径DN500,布满度 0.75；3出水管提升后的水面高程为12.80m ；4泵房选定位置不受邻近河道洪水埋没和冲刷,原地面高程为2. 设计运算1污水平均秒流量：QQ 1135 10000001562.5L s864002污水最大秒流量：KZQ1562.5 1.21875 / L s挑选集水池与机器间合建式泵站,考虑为18
15、753625L s ；4 台水泵 集水池容积：采纳相当于一台泵6min 的容量；m2625606225m31000有效水深采纳H2 m ,就集水池面积为F112.54选泵前扬程估算：经过格栅的水头缺失取0.1m集水池正常工作水位与所需提升常常高水位之间的高差：12.8 H50.5 0.750.1 18.53m水泵总扬程：总水力缺失为2.80m ,考虑安全水头 0.5m2.88.530.511.83m一台水泵的流量为Q 1 Q K Z 150000 1.22500 m 3/ h3 24 3 24依据总扬程和水量选用 500 WQ 2700 16 185型潜污泵7 / 46 名师归纳总结 - -
16、- - - - -第 7 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表 3-1-2 500WQ2700-16-185 型潜污泵参数型号流量 m 3 / h转速扬程功率效率出水口r/minmkW% 直径 mm500 WQ 2700 16 1852700 725 16 185 82 500 3.2 细格栅3.2.1 细格栅设计运算 1. 设计参数：最大流量：Q maxQ KZ1200001.21.673 m/s360024栅前水深：h0.4m ,栅前流速：v 10.9 m s0.4m s 0.9m s）过栅流速：v 20.9 m s栅条间隙数：nQ maxsin601.67
17、sin60432根bhv0.01 0.40.9设四座细格栅：n 1432144根32栅槽宽度：设栅条宽度S0.01 mBS n 11bn 10.01144 10.01 1442.87m3进水渠道渐宽部分长度：l设进水渠道宽B 11.55 m,渐宽部分绽开角度20BB 12.871.551.83m12tan12 tan 20依据最优水力断面公式B 1Q max1.670.41.55 m3vh3 0.98 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l2l11.830.915m22
18、5通过格栅的水头缺失：h2Kh 0v 2 2sin,s4 3h 02gbh0运算水头缺失；g重力加速度；K格栅受污物堵塞使水头缺失增大的倍数,一般取3； 阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何外形有关,对于锐边 矩形断面,外形系数 = 2.42 ；Hh 23 2.420.014 32 0.9sin600.26m0.012 9.816栅槽总高度：设栅前渠道超高h 20.3 mhh 1h 20.40.260.30.96 m7栅槽总长度：LL 1L20.51.0H13 1000m 污水产3 0.1m ；tan1.830.9150.51.00.40.34.6mtan608每日栅渣量：格栅间隙10mm情形
19、下,每W86400Qmax W 1864001.670.112.02m 3 /d0.23 m/d1000KZ10001.2所以宜采纳机械清渣；9格栅挑选 挑选 XHG-1400回转格栅除污机,共 2 台；其技术参数见下表：表 3-2 XHG-1400 回转格栅除污机技术参数型号电机功率 kw 设备宽度设备总宽度沟宽度沟深安装mm mm mm mm 角度XHG-1400 0.75 1.1 1400 1750 1500 4000 603.3 曝气沉砂池9 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 沉砂池的功能是去除比
20、重较大的无机颗粒,设于初沉池前以减轻沉淀池负 荷及改善污泥处理构筑物的处理条件；该厂共设两座曝气沉砂池,为钢筋混凝土矩形双格池；池上设移动桥一 台, 曝气沉砂池总有效容积：603 252 m5.25m设t=2min,V=Qmaxt602.1 2就一座沉砂池的容积V 12521263 m10.522水流断面积：2 21 m设v 10.1 m s ,AQ max2.1v 10.12110.52 m2A3沉砂池断面尺寸：设有效水深h 22 m ,池总宽Bh 22每格宽b5.252.625m2池底坡度 0.5,超高 0.5m4每格沉砂池实际进水断面面积：A/2.62522.62510.76.53 m2
21、25池长 ：10 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - LV12612mA10.56每格沉砂池沉砂斗容量：V 00.4 0.8 123.84 m 37每格沉砂池实际沉砂量：设含沙量为20m3/1063 m 污水,每两天排沙一次,V0/200.68640022.13 m 3 3.84m1062m ； d 取0.23 m/3 m ；8每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为q3600 d Q max3600 0.2 2.11512 m 33.3.2 曝气沉砂池进出水设计1. 沉砂池进水曝气沉砂池采纳配水槽,来水由提
22、升泵房和细格栅后水渠直接进入沉砂池配水槽,配水槽尺寸为：B L H 2 5.25 2.5 26.25 m ,其中槽宽 3 B 取 2m ；H 1.25 B 2.5 m , L 与池体同宽取 5.25m ；为防止异重流影响,采纳潜孔入水,过孔流速掌握在 0.2 m s 0.4 m s之间,本设计取 0.4 m s ；就单格池子配水孔面积为：F Q max 2.11.31 m 2nv 4 0.4设计孔口尺寸为： 1.1 m 1.2 m ,查给排水手册 1 第 671 页表得,水流径口的2 2局部阻力系数 1.0 ,就水头缺失：h v 1 0.4 0.008 m2 g 2 9.812. 沉砂池出水出
23、水采纳非埋没式矩形薄壁跌水堰,堰宽过堰口流量QmbH2gHb 堰宽；H 堰顶水深；m 流量系数,通常采纳 0.45；2.1 0.45 2.625 H 2 9.81 H就 H 0.54 m ；b 同池体宽 2.625m ；设堰上跌水高度为 0.1m ,就沉砂池出水水头缺失：0.540.10.64m出水流入水渠中,渠底接DN1600 管接入初沉池；11 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 故沉砂池总水头缺失：h0.0080.640.648m3.3.3 空气管路运算 曝气装置穿孔管设在沉砂池的两格中心距池底管高
24、出水面 0.5m,以免产生回水现象；0.8m ,距池壁 0.5m ,空气穿孔管埋没水深 h 0 2 m ,配气管上设 8 对空气竖管,就其最大供气量1512 347.25 m / h8 4每 根 空 气 竖 管 上 设 有 两 根 支 管 , 每 根 支 管 最 大 供 气 量4 7 . 2 52 3 . 6 2 5 h ；/2池长 12m ,设支管长 0.5m ,竖管间距 1.5m ,挑选从鼓风机泵房开头的最远管路作为运算管路；列表运算：12 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 管 段 编管 段长空气流
25、量 m h ,m 3 /min空气流管径配件管当管段计压力缺失号算长度度m速m smm各 1 个长度9.8 / Pam； 9.8Pa0lL1 20.523.630.394合计43三异弯3.170.1710.52 33.547.250.786510.46.5450.983 41.594.51.5751056三异2.670.83.514.60451.51893.151361四异1.352.34.512.835 61.5283.54.731366四异1.497.25.817.34671.53786.31382四异1.936.36.221.27781.5472.57.8751497四异2.363.84
26、15.44891.55679.4512116四异2.931.82.611.529101.5661.511.0313122四异3.111.92.812.9110114.12575612.613133四异弯5.920.81.414.0625151225.213195三异11.90.60.622.141112149.1513 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 注释：管段当量长度l055.5 kD1.2三：三通；异：异型管；弯：弯头；h 1h 2149.159.81.46kPa3.3.4 设备选型1. 鼓风机的
27、选定：P29.819.6kPa ； 取穿 孔 管淹 没 水深 2m , 因此 鼓 风机 所 需压 力为：2 9. 4kP a；3 风机供气量：20.04 m / min；依据所需压力及空气量,打算采纳RD-127 型罗茨鼓风机 2 台；该型风机风压 29.4kPa , 风量 20.4 m 3/ min；正常条件下, 1 台工作, 1 台备用；表 3-3-1 RD-127 型罗茨鼓风机性能参数风机型号 口径mm r 转速/ min 进口流量m 3 / min 功率 kW 所需轴 所配电机功率 kWRD-127 125 A 1750 20.4 14.1 18.52. 行车泵吸式吸砂机的选定由于池宽
28、 6.4m ,就选 SXS型行车泵吸式吸砂机两台；表 3-3-2 SXS型行车泵吸式吸砂机性能型号轨道预埋行驶速度池宽驱动功率提耙装置 功率 kW0.37L mm 4380件间距 mm/ minmmkWSXS 4 2.0100025680020.253. 砂水分别器选用LSSF320型砂水分别器；表 3-3-3LSSF320型砂水分别器的性能型号电动机功率 kWH mm机体最大宽度 mmLSSF3200.37170014203.4 平流式初沉池沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式,本设计初沉池采纳平流式沉淀14 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 46 页精选学习
29、资料 - - - - - - - - - 池；下表为各种池型优缺点和适用条件；池型优点缺点适用条件平流式1 沉淀成效好1 配水不易匀称适 用于2 对冲击负荷和温度变化的适应才能强2 采 用 机 械 排 泥大 、 中 、3 施工简易时,设备复杂,对施小 型 污 水竖流式4 平面布置紧凑工质量要求高厂5 排泥设备已趋于稳固1 池子深度大,施适 用 于 小1 排泥便利工困难2 占地面积小2 对冲击负荷和温型污水厂辐流式度变化的适应才能差适 用 于 大1 多为机械排泥,运行可机 械 排 泥 设 备 复靠,治理简洁杂,对施工质量要求中 型 污 水2 排泥设备已定型化高处理厂3.4.1 初沉池主体设计 1
30、. 设计参数表面负荷q/23 m/m2h池子个数n20个沉淀时间t1.5h 1 2.5 h污泥含水率为 95% ；A1池子总表面积：日平均流量Q3 1.74 m/s,Q36001.7436003132m2q/2h 22沉淀部分有效水深：/ q t2 1.53 mV/3沉淀部分有效容积：Q t36001.74 1.5 36003 9396 mL4池长：设水平流速v5mm s ,vt3.65 1.53.627m5池子总宽：15 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - BA3132116mb6m,L276池子个数：
31、设每格池宽nB11620个人d,污泥含水b67校核长宽比、长深比：长宽比：L274.54符合要求b6长深比：L279符合要求h 238污泥部分所需的总容积：设T2d ,污泥量为 25 /率为 95% ,服务人口 100,0000S25 1000.5 /人d0.213 m100951000VSNT0.5 1000000210003 m100010009每格池污泥部分所需容积：V/V100050m3n2010污泥斗容积：V 11h 4f1f2f f23/ h 460.5tan6004.76m2V 114.76 660.50.5620.52362.3m311污泥斗以上梯形部分污泥容积：V 2l 12
32、l2/ h b/ h 4270.360.01l 1270.30.527.8 m16 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - l26 mV 1V227.860.213621.6m3212污泥斗和梯形部分污泥容积：V 262.321.63 83.9 m3 25 mH13池子总高度：设缓冲层高度h 30.5 m,h 1h 2h 3h 4h 4/ h 4/ h 40.2134.764.97 mH0.330.54.978.77m3.4.2 进出水设计1. 进水部分平流初沉池采纳配水槽,10 个沉淀池合建为一组,共用一个
33、配水槽,共两组；配水槽尺寸为：B L H 2 60 2.5 300 m ,其中槽宽 3B 取 2m ；H 1.25 B 2.5 m , L 与池体同宽取 60m ；进水矩形孔的开孔面积为池断面积的 6% 20% ,取 15% ；方孔面积 F 6 3 15% 2.7 m 即 20.9 0.45m ；22. 出水部分1出水堰取出水堰负荷：q /3 / s m ,每个沉淀池进出水流量：Q 0 2.11.05 m 3/ s20就堰长：L Q 0/ 0.105 1000 35 mq 3采纳 90 三角堰,每 M 堰板设 5 个堰口,每个堰出口流量qq/30.6L s0.0006m3/s0.40.045
34、m55堰上水头缺失h 15q2 50.0006 1.421.42集水槽Q0.40.91.32.11 m槽宽B0.922安全系数取 1.3 1.2 1.5 ,17 / 46 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 集水槽临界水深h k31.3Q231.32.120.53 m2 22gB9.81 1集水槽起端水深 h 1.73 h k 1.73 0.53 0.92 m设出水槽自由跌落高度 h 2 0.1 m集水槽总高度 h h 1 h 2 h 0.045 0.1 0.92 1.07 m平流初沉池的刮泥机选用 GMN 6000 型行车提板刮泥机；共二十个；表 3-4 GMN 6000 型行车提板刮泥机的安装尺寸 mm 型号 轮距 刮板长度 池宽 L 池深 撇渣板中线高GMN 6000 6500 5800 6000 2000 4000 7003.5 曝气池 BOD 污泥负荷：Ns0.13 kgBOD 5/kgMLSS d2污泥指数：SVI1503回流污泥浓度：106rr1SVIXr10616600mg L100%1504污泥回流比：R5曝气池内混合液污泥浓度：NX 16 TN 去除率：R RXr166003300mg L1 1TNoTNe30