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1、第一章设计内容和任务1、设计题题目500000t/d的的城市污水水处理厂设设计。2、设计目目的（1） 温习和巩固固所学知识识、原理；（2） 掌握一般水水处理构筑筑物的设计计计算。3、设计要要求：（1） 独立思考，独独立完成；（2） 完成主要处处理构筑物物的设计布布置；（3） 工艺选择、设设备选型、技技术参数、性性能、详细细说明；（4） 提交的成品品：设计说说明书、工工艺流程图图、高程图图、厂区平平面布置图图。4、设计步步骤：（1） 水质、水量量（发展需需要、丰水水期、枯水水期、平水水期）；（2） 地理位置、地地质资料调调查（气象象、水文、气气候）；（3） 出水要求、达达到指标、污污水处理后后的
2、出路；（4） 工艺流程选选择，包括括：处理构构筑物的设设计、布置置、选型、性性能参数。（5） 评价工艺；（6） 设计计算；（7） 建设工程图图（流程图图、高程图图、厂区布布置图）；（8） 人员编制，经经费概算；（9） 施工说明。5、设计任任务（1）、设设计进、出出水水质及及排放标准准项目CODCrr(mg/LL）BOD5（mg/LL）SS（mgg/L）NH3-NN(mg/LL）TP(mgg/L)进水水质200150200304出水水质602020150.1排放标准602020150.1（2）、排排放标准：（GB88978-19966）一级标标准； （3）、接接受水体：河流（标标高：22m）第二
3、章 污水水处理工艺艺流程说明明一、气象与与水文资料料：风向：多年主导导风向为东东南风；水文：降水量多多年平均为为每年23370mmm； 蒸发发量多年平平均为每年年18000mm； 地下下水水位，地地面下67m。年平均均水温：220二、厂区地地形：污水水厂选址区区域海拔标标高在19-21m左右，平平均地面标标高为20m。平均均地面坡度度为0.30.5 ，地势势为西北高高，东南低低。厂区征征地面积为为东西长2224m，南北长长276m。三、污水处处理工艺流流程说明：1、工艺方方案分析：本项目污水水处理的特特点为：污水以有有机污染为为主，BOOD/COOD =00.75,可生化性性较好，重重金属及其
4、其他难以生生物降解的的有毒有害害污染物一一般不超标标；污水中主主要污染物物指标BOOD、COOD、SSS值为典型型城市污水水值。针对以上特特点，以及及出水要求求，现有城城市污水处处理技术的的特点，以以采用生化化处理最为为经济。由由于将来可可能要求出出水回用，处处理工艺尚尚应硝化，考考虑到NHH3-N出水水浓度排放放要求较低低，不必完完全脱氮。根根据国内外外已运行的的中、小型型污水处理理厂的调查查，要达到到确定的治治理目标，可采用用“A2/O活性性污泥法”。2、工艺流流程进水格栅提升泵房沉砂池砂水分离砂初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池接触池排放消毒剂初沉污泥泵房浓缩池贮泥池脱水间泥饼第三章 工艺艺
5、流程设计计计算设计流量： 平平均流量：Qa=500000t/d500000m3/d=20083.33 m3/h=0.579 m3/s 总总变化系数数：Kz= (Qa平均流流量，L/s) = =1.34 设计流量量Qmaxx： QQmax= KzQa=1.334500000 =6670000 m3/d =27911.7 mm3/h =0.7775 m33/s设备设计计计算一、 格栅格栅是由一一组平行的的金属栅条条或筛网制制成，安装装在污水渠渠道上、泵泵房集水井井的进口处处或污水处处理厂的端端部，用以以截留较大大的悬浮物物或漂浮物物。一般情情况下，分分粗细两道道格栅。格栅型号：链条式机机械格栅设计
6、参数：栅条宽度ss10.0mm 栅条间隙隙宽度d=20.00mm 栅前水深深h0.8m过栅流速uu=1.00m/s 栅前前渠道流速速ub=0.555m/s =60格栅建筑宽宽度b取b33.2m进水渠道渐渐宽部分的的长度(ll1)：设进水渠宽宽b12.5mm 其渐渐宽部分展展开角度20栅槽与出水水渠道连接接处的渐窄窄部份长度度(l2)：通过格栅的的水头损失失(h2)：格栅条断面面为矩形断断面, 故k=33, 则则：栅后槽总高高度(h总)：设栅前渠道道超高h1=0.3mm栅槽总长度度(L):每日栅渣量量W：设每日栅栅渣量为00.07mm3/10000m3，取KZ1.334采用机械清清渣。二、 提升
7、泵房1、 水泵选择设计水量6670000m3/d，选选择用4台台潜污泵(3用1备备)扬程/m流量/(mm3/h)转速/(rr/minn)轴功率/kkw叶轮直径/mm效率/%7.221210145029.930079.52、 集水池、容积按一台泵泵最大流量量时6miin的出流流量设计，则则集水池的的有效容积积、面积取有效水水深，则面面积、泵位及及安装潜水电泵直直接置于集集水池内，电电泵检修采采用移动吊吊架。三、 沉砂池沉砂池的的作用是从从污水中去去除砂子、煤煤渣等比重重较大的颗颗粒，保证证后续处理理构筑物的的正常运行行。选型：平平流式沉砂砂池设计参数：设计流量，设设计水力停停留时间水平流速1、
8、长度：2、 水流断面面面积：3、 池总宽度：有效水深深4、 沉砂斗容积积：T2d，XX30mm3/106m35、 每个沉砂斗斗的容积(V0)设每一分格格有2格沉沉砂斗，则则6、 沉砂斗各部部分尺寸：设贮砂斗底底宽b10.5mm；斗壁与与水平面的的倾角600，贮砂斗斗高h31.0mm7、贮砂斗斗容积：(V1)8、沉砂室室高度：(h3)设采用重力力排砂，池池底坡度ii6，坡坡向砂斗，则则9、池总高高度：(HH)10、核算算最小流速速 (符合要要求)四、 初沉池初沉池的作作用室对污污水仲密度度大的固体体悬浮物进进行沉淀分分离。选型：平流流式沉淀池池设计参数：1、 池子总面积积A，表明明负荷取2、 沉
9、淀部分有有效水深hh2 取取t1.5h3、 沉淀部分有有效容积VV4、 池长L5、 池子总宽度度B6、 池子个数，宽宽度取b5 m7、 校核长宽比比 (符合合要求)8、 污泥部分所所需总容积积V已知进水SSS浓度=200mmg/L初沉池效率率设计500，则出出水SS浓浓度设污泥含水水率97，两次排排泥时间间间隔T=22d，污泥泥容重9、 每格池污泥泥所需容积积V10、污泥泥斗容积VV1，11、 污泥斗以上上梯形部分分污泥容积积V212、 污泥斗和梯梯形部分容容积13、 沉淀池总高高度H 取取8m五、设计参数1、设计最最大流量Q=500 0000m3/d2、设计进进水水质COD=200mmg/L
10、；BOD55(S0)=1550mg/L；SSS=2000mg/LL；NH33-N=330mg/L；TPP=4mgg/L3、设计出出水水质COD=60mgg/L；BBOD5(Se)=200mg/LL；SS=20mgg/L；NNH3-N=115mg/L；TPP=0.11mg/LL4、设计计计算，采用用A2/O生物物除磷工艺艺1、 BOD5污污泥负荷NN=0.113kgBBOD5/(kggMLSSSd)2、 回流污泥浓浓度XR=6 6600mgg/L3、 污泥回流比比R=1000%4、 混合液悬浮浮固体浓度度5、 反应池容积积V6、 反应池总水水力停留时时间7、 各段水力停停留时间和和容积厌氧：缺氧
11、氧：好氧1：1：3厌氧池水力力停留时间间，池容；缺氧池水力力停留时间间，池容；好氧池水力力停留时间间，池容8、 厌氧段总磷磷负荷9、 反应池主要要尺寸反应池总容容积设反应池22组，单组组池容有效水深单组有效面面积采用5廊道道式推流式式反应池，廊廊道宽单组反应池池长度校核： (满足) (满足足)取超高为11.0m，则则反应池总总高10、 反应池进、出出水系统计计算 进水管单组反应池池进水管设设计流量管道流速管道过水断断面面积管径取出水管管管径DN7700mmm校核管道流流速 回流污泥渠渠道。单组组反应池回回流污泥渠渠道设计流流量QR渠道流速取回流污泥泥管管径DDN7000mm 进水井反应池进水水
12、孔尺寸：进水孔过流流量孔口流速孔口过水断断面积孔口尺寸取取进水竖井平平面尺寸 出水堰及出出水竖井。按按矩形堰流流量公式：式中堰宽，H堰上水头头高，m出水孔过流流量孔口流速孔口过水断断面积孔口尺寸取取进水竖井平平面尺寸 出水管。单单组反应池池出水管设设计流量管道流速管道过水断断面积管径取出水管管管径DN9900mmm校核管道流流速11、 曝气系统设设计计算 设计需氧量量AOR。AOR（去去除BODD5需氧量-剩余污泥泥中BODDu氧当量）+（NH33-N硝化化需氧量-剩余污泥泥中NH33-N的氧氧当量）-反硝化脱脱氮产氧量量碳化需氧量量D1硝化需要量量D2反硝化脱氮氮产生的氧氧量总需要量最大需要
13、量量与平均需需氧量之比比为1.44，则去除1kggBOD5的需氧量量 标准需氧量量采用鼓风曝曝气，微孔孔曝气器。曝曝气器敷设设于池底，距距池底0.2m，淹淹没深度33.8m，氧氧转移效率率EA20，计算温温度T=225。相应最大时时标准需氧氧量好氧反应池池平均时供供气量最大时供气气量 所需空气压压力p式中 曝气器数量量计算(以以单组反应应池计算)按供氧能力力计算所需需曝气器数数量。 供风管道计计算供风干管道道采用环状状布置。流量流速管径取干管管径径微DN500mmm单侧供气(向单侧廊廊道供气)支管流速管径取支管管径径为DN3300mmm双侧供气流速管径取支管管径径DN=4450mmm、厌氧池池
14、设备选择择(以单组组反应池计计算)厌氧池设设导流墙，将将厌氧池分分成3格。每每格内设潜潜水搅拌机机1台，所所需功率按按池容计算算。厌氧池有效效容积混合全池污污水所需功功率为12、 污泥回流设设备污泥回流比比污泥回流量量设回流污泥泥泵房1座座，内设33台潜污泵泵(2用11备)单泵流量水泵扬程根根据竖向流流程确定。13、 混合液回流流设备 混合液回流流泵混合液回流流比混合液回流流量设混合液回回流泵房22座，每座座泵房内设设3台潜污污泵(2用用1备)单泵流量 混合液回流流管。混合液回流流管设计泵房进水管管设计流速速采用管道过水断断面积管径取泵房进水水管管径DDN9000mm校核管道流流速泵房压压力出
15、水总总管设计流流量设计流速采采用六、 二沉池设计参数为了使沉淀淀池内水流流更稳、进进出水配水水更均匀、存存排泥更方方便，常采采用圆形辐辐流式二沉沉池。二沉沉池为中心心进水，周周边出水，幅幅流式沉淀淀池，共22座。二沉沉池面积按按表面负荷荷法计算，水水力停留时时间t=22.5h，表面面负荷为11.5m33/（m2h-1）。1) 池体设计计计算. 二沉池表面面面积二沉池直径径， 取29.8m. 池体有效水水深. 混合液浓度度 ，回流流污泥浓度度为为保证污泥泥回流浓度度，二沉池池的存泥时时间不宜小小于2h，二沉池污泥泥区所需存存泥容积VVw采用机械刮刮吸泥机连连续排泥，设设泥斗的高高度H2为0.5m
16、m。. 二沉池缓冲冲区高度HH3=0.5mm，超高为为H4=0.3mm，沉淀池池坡度落差差H5=0.633m二沉池边总总高度. 校核径深比比二沉池直径径与水深比比为，符合要求求2) 进水系统计计算. 进水管计算算单池设计污污水流量进水管设计计流量选取管径DDN1000mmm，流速坡降为 11000ii=1.883. 进水竖井进水竖井采采用D2=1.5mm，流速为为0.10.2m/ss出水口尺寸寸0.4551.5mm,共6个个，沿井壁壁均匀分布布。出水口流速速. 稳流筒计算算取筒中流速速稳流筒过流流面积稳流筒直径径 3) 出水部分设设计a 单池设计流流量b 环形集水槽槽内流量c 环形集水槽槽设计
17、采用周边集集水槽，单单侧集水，每每池只有一一个总出水水口，安全全系数k取取1.2集水槽宽度度取集水槽起点点水深为集水槽终点点水深为槽深取0.7m，采采用双侧集集水环形集集水槽计算算，取槽宽宽b=0.8m，槽槽中流速槽内终点水水深槽内起点水水深校核：当水水流增加一一倍时，qq=0.28996 m/s，vv=0.8mm/s设计取环形形槽内水深深为0.66m，集水水槽总高为为0.6+0.3（超超高）=00.9m，采采用90三角堰。d 出水溢流堰堰的设计采用出水三三角堰（990），堰上上水头（三三角口底部部至上游水水面的高度度）H1=0.055m(H2O).每个三角堰堰的流量三角堰个数数三角堰中心心距
18、（单侧侧出水）4) 排泥部分设设计 单池污泥量量总污泥量为为回流污泥泥量加剩余余污泥量回流污泥量量剩余污泥量量 集泥槽沿整整个池径为为两边集泥泥七、 消毒接触池池4、加氯间间、加氯量量按每立方方米投加55g计，则则、加氯设设备选用3台台REGAAL-21100型负负压加氯机机（2用11备），单单台加氯量量为10kkg/h八、 污泥泵房设计污泥回回流泵房22座1、设计参参数污泥回流比比100设计回流污污泥流量5500000m3/d剩余污泥量量21300m3/d2、 污泥泵回流污泥泵泵6台（44用2备），型型号200QQW3500-20-37潜水水排污泵剩余污泥泵泵4台（22用2备），型型号200
19、QQW3500-20-37潜水水排污泵3、 集泥池、容积按1台泵泵最大流量量时6miin的出流流量设计取集泥池容容积50mm3、面积有效水深深，面积集泥池长度度取5m，宽度度4、 泵位及安装装排污泵直接接置于集水水池内，排排污泵检修修采用移动动吊架。九、 污泥浓缩池池初沉池污泥泥含水率大大约95设计参数1、 浓缩池尺寸寸2、 浓缩后污泥泥体积3、采用周边驱驱动单臂旋旋转式刮泥泥机。十、 贮泥池1、 污泥量2、 贮泥池容积积设计贮泥池池周期1dd，则贮泥泥池容积3、 贮泥池尺寸寸4、 搅拌设备为防止污泥泥在贮泥池池终沉淀，贮贮泥池内设设置搅拌设设备。设置置液下搅拌拌机1台，功功率10kkw。十一
20、、 脱水间1、 压滤机2、加药量量计算投加量 以干固固体的0.4%计.十二、构建建筑物和设设备一览表表：序号名称规格数量设计参数主要设备1格栅LB =3.58mm3.2m1座设计流量Qd=500000mm3/d栅条间隙栅前水深过栅流速HG-12200回旋旋式机械格格栅1套超声波水位位计2套螺旋压榨机机（3000）1台台螺纹输送机机（3000）1台台钢闸门（22.0X11.7m）44扇手动启闭机机（5t）44台2进水泵房L BB =20m113m1座设计流量QQ=27993.6 m3/h单泵流量QQ= 3550m3/h设计扬程HH=6mH2O选泵扬程HH= 7.22mHH2O1mH2OO=980
21、00 Paa螺旋泵（15000mm,NN60kww）5台，44用1备钢闸门（22.0mXX2.0mm）5扇手动启闭机机（5t）55台手动单梁悬悬挂式起重重机（2tt，Lk4m）1台台3平流沉砂池池LBHH=12.5mm3.1m2.57m1座设计流量Q27993.6 m3/h水平流速vv= 0.25 mm/s有效水深HH1= 1 mm停留时间TT= 500 S砂水分离器器（0.5m）22台4平流式初沉沉池LBHH=21.6mm5m8m13座设计流量QQ= 27793.33 m3/h表面负荷qq= 2.0m3/(m2h)停留时间TT= 2.0 d全桥式刮吸吸泥机(桥桥长40mm,线速度度3m/mi
22、in, NN0.555X2kWW) 2台台撇渣斗4个个5曝气池LBHH =70m555m4.5mm1座BOD为1150，经初初沉池处理理，降低225%罗茨鼓风机机（TSOO-1500，Qa15.99m3/minn, P119.6kkPa,NN11kww）3台消声器6个个6辐流式二沉沉池DH=29.88m3m2座设计流量QQ= 20084.44m3/h表面负荷qq= 1.5m3/(m2h)固体负荷qqs= 14441992 kggSS/(m2d)停留时间TT= 2.5 h池边水深HH1=2 m全桥式刮吸吸泥机(桥桥长40mm,线速度度3m/miin, NN0.555X2kWW) 2台台撇渣斗4个
23、个出水堰板11520mmX2.00m导流群板5560mXX0.6mm7接触消毒池池LBHH=32.4mm3.6m3m1座设计流量QQ=21887.5 m3/h停留时间TT= 0.5 h有效水深HH1=2 m注水泵（QQ36 m3/h ）22台9加氯间LB=12m99m1座投氯量 2250 kkg/d氯库贮氯量量按15dd计负压加氯机机(GEGGAL-22100)3台电动单梁悬悬挂起重机机(2.00t)1台台10回流及剩余污泥泵房房（合建式式）LB=10m55m1座无堵塞潜水水式回流污污泥泵2台台钢闸门(22.0X22.0m)2扇手动单梁悬悬挂式起重重机(2tt)1台套筒阀DNN800mmm,
24、15000mm 22个电动启闭机机（1.00t）2台台手动启闭机机（5.00t）2台台无堵塞潜水水式剩余污污泥泵3台台第四章 平面面布置（1）总平平面布置原原则该污水处理理厂为新建建工程，总总平面布置置包括：污污水与污泥泥处理工艺艺构筑物及及设施的总总平面布置置，各种管管线、管道道及渠道的的平面布置置，各种辅辅助建筑物物与设施的的平面布置置。总图平平面布置时时应遵从以以下几条原原则。 处理构构筑物与设设施的布置置应顺应流流程、集中中紧凑，以以便于节约约用地和运运行管理。 工艺构构筑物（或或设施）与与不同功能能的辅助建建筑物应按按功能的差差异，分别别相对独立立布置，并并协调好与与环境条件件的关系
25、（如如地形走势势、污水出出口方向、风风向、周围围的重要或或敏感建筑筑物等）。 构（建建）之间的的间距应满满足交通、管管道（渠）敷敷设、施工工和运行管管理等方面面的要求。 管道（线线）与渠道道的平面布布置，应与与其高程布布置相协调调，应顺应应污水处理理厂各种介介质输送的的要求，尽尽量避免多多次提升和和迂回曲折折，便于节节能降耗和和运行维护护。 协调好好辅建筑物物，道路，绿绿化与处理理构（建）筑筑物的关系系，做到方方便生产运运行，保证证安全畅道道，美化厂厂区环境。（2）总平平面布置结结果污水由北边边排水总干干管截流进进入，经处处理后由该该排水总干干管和泵站站排入河流流。污水处理厂厂呈长方形形，东西
26、长长380米米，南北长长280米米。综合楼楼、职工宿宿舍及其他他主要辅助助建筑位于于厂区东部部，占地较较大的水处处理构筑物物在厂区东东部，沿流流程自北向向南排开，污污泥处理系系统在厂区区的东南部部。厂区主干道道宽8米，两侧侧构（建）筑筑物间距不不小于155米，次干干道宽4米米，两侧构构（建）筑筑物间距不不小于100米。总平面布置置参见附图图1（平面布置置图）。第五章 高程程布置及计计算（1）高程程布置原则则 充分利利用地形地地势及城市市排水系统统，使污水水经一次提提升便能顺顺利自流通通过污水处处理构筑物物，排出厂厂外。 协调好好高程布置置与平面布布置的关系系，做到既既减少占地地，又利于于污水、
27、污污泥输送，并并有利于减减少工程投投资和运行行成本。 做好污污水高程布布置与污泥泥高程布置置的配合，尽尽量同时减减少两者的的提升次数数和高度。 协调好好污水处理理厂总体高高程布置与与单体竖向向设计，既既便于正常常排放，又又有利于检检修排空。（2）高程程布置结果果由于该污水水处理厂出出水排入市市政排水总总干管后，经经终点泵站站提升才排排入河流，故故污水处理理厂高程布布置由自身身因素决定定。采用普通活活性污泥法法，辐流式式二沉池、曝曝气池、初初沉池占地地面积较大大，如果埋埋深设计过过大，一方方面不利于于施工，也也不利于土土方平衡，故故按尽量减减少埋深。从从降低土建建工程投资资考虑，出出水口水面面高
28、程定为为64m，则则相应的构构筑物和设设施的高程程可以从出出水口逆流流计算出其其水头损失失,从而算算出来。总高程布置置参见附图图2高程图。（3）高程程计算h1沿程程水头损失失 h1=il, i坡坡度 i=0.0005h2局部部水头损失失 h2=h150%h3构筑筑物水头损损失a、 巴氏计量槽槽 H=0.33m巴氏计量槽槽标高 -1.77000mmb、 消毒池的相相对标高排水口的相相对标地面面标高：00.00mm消毒池的水水头损失：0.300m消毒池相对对地面标高高：-1.4000mc、 沉淀池高程程损失计算算l=40mmh1=ill=0.000540=0.20mh2= hh150%=0.10m
29、h3=0.45mH2=h11+h2+h3=0.220+0.10+00.45=0.755m沉淀池相对对地面标高高 -00.6000md、 A2/O反反应池高程程损失计算算l=55mmh1=ill=0.000555=0.2775mh2= hh150%=0.13755mh3=0.60mH3=h11+h2+h3=0.2275+00.13775+0.60=11.01225mA2/O反反应池池相相对地面标标高 00.4625me、 平流式沉砂砂池高程损损失计算l=12mmh1= iil=0.00512=0.066mh2= hh150%=0.03mh3=0.3mH4=h11+h2+h3=0.006+0.03+00.30=0.399m平流式沉砂砂池相对地地面标高00.8525mf、 细格栅高程程损失计算算h1= 00.30mmh2= hh150%=0.15mh3=0.30mH5=h11+h2+h3=0.330+0.15+00.30=0.755m细格栅相对对地面标高高1.6025mg、 污水提升泵泵高程损失失计算l=5mh1= iil=0.0055=0.025mh2= hh150%=0.01255mh3=0.20mH6=h11+h2+h3=0.0025+00.01225+0.20=00.23775m污水提升泵泵相对地面面标高-44.16000m