2022年污水厂课程设计任务书 .pdf

1 / 16 土木工程学院实践教案审核表实践教案名称：污水厂课程设计起 止 时 间： 2018 2018 学年第 2 学期 第 16 18 周专 业 班 级：11 给排水 2018140701）指 导 教 师：刘玉 程鹏台明青课程所在教研室：给排水教研室教研室主任审核 签字）：学院教案院长审定 ，分别超地面水IV 类标准 6 倍和 9.33倍。地面水体的严重污染也污染了市区浅层地下水，从而严重危及市区12.5 万人的生活用水和工业用水。该市地面水污染问题严重的限制了工业的发展和城市化的进程。按地面水使用目标和保护目标， A 河定为 IV 类地面水域。按此标准该市不但不能发展，还要“关停并转”一大批工厂。为实现本市及区域河流水质变清的目标，该市决定建设城市污水处理厂。3、城市环境条件简况（1） 自然地理该市处于亚热带向暖温带的过渡地带。市区地形总的特点是西北高，东南低，西部为垄岗丘陵，北部为基岩残山，东部、南部为白河冲积平原。市辖区精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页3 / 16 地震烈度为度，建筑物按度抗震设防。（2） 气象水文该市年平均气温14.1-15.6 ，1 月份最低，月平均气温0.2-2.3 ，7 月份最高，平均气温27.4-28.9 。极端最高气温41.9 ，极端最低气温 -20 摄氏度。全市降水量790-1105mm。该市年主导风向为东北风，次主导风向东南风，年平均风速为2.4m/s 。全年无霜期220-240天，年平均相对湿度为72% 。市内河流众多，分属长江、淮河、黄河三大水系，长度在百公里以上的河流有10 条。A 河是流经该市的主要河流。市区浅层地下水埋深一般在4-8m ；4、城市污水排放现状（1） 城市污水现状排放量 生活污水量现状该市市区用水人口为12.5万人，生活用水量标准现状值为130L/人 d），生活用水排放系数为0.8，则总生活污水量为Q=0.8 10 0.12=0.96万 m3/d 1.3万 m3/d。 工业废水水量现状根据该市市区主要企业的工业用水量及排放废水量调查统计，总工业废水年排放量为每天 0.6万 m3/d。 城市混合污水水量现状城市污水排放总量为1.9万 m3/d。具体设计水量见本课程设计实施方案）（2） 城市混合污水水质现状城市混合污水的水质见表1：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页4 / 16 表 1 混合污水水质现状表汇水区流量 CODcr (mg/LSS (mg/L 氨氮 mg/L ）混合污水1.9 180 360 270 9 5、设计出水水质A 河是该市的纳污水体。污水处理厂出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 ）的一级 A 标准，设计出水水质见表2。表 2 设计进出水水质表工程CODcr BOD5SS 氨氮出水水质 /mg/L） 50 10 10 5 三、设计内容1、设计计算说明书一份 手写）2、设计图纸三张，包括平面布置图、高程图和自选一张主体构筑物工艺图A2 幅面，含 1 张手绘）四、设计要求1、方案选择应论据充分，具有说服力。2、设计参数选择有根据，合理全面。3 、 计 算 所 选 用 的 公 式 要 有 来 源 依 据 ， 计 算 应 有 足 够 的 准 确 性 。4、 图纸应 正确 表达设 计意图 ，符 合制图 要求 。5、设计计算说明书应层次清楚，语言简练，书写工整，说明问题。五、课程设计地点： 5 号楼 603 绘图教室六、指导教师： 刘玉 程鹏七、主要参考资料1排水工程 下）第四版） , 张自杰主编 , 中国建筑工业出版社 . 2室外排水设计规范GB50014-2006）.北京 .中华人民共和国国精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页5 / 16 家标准 .2006. 3给水排水设计手册 第二版） 第 5 册 城镇排水） .北京.北京市市政设计研究院主编 .中国建筑工业出版社 .2000. 污水厂课程设计实施方案一、课程设计目的及基本要求1.1 掌握城市污水厂的计算和设计，复习和消化课程讲授的内容；1.2 掌握设计与制图的基本技能；1.3 了解并掌握城市污水厂设计的一般步骤和方法，具备初步的独立设计能力；1.4 提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。二、课程设计步骤2.1 计算污水处理程度2.2 确定污水、污泥处理方法及流程；2.3 处理厂各构筑物 如格栅、进水泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、浓缩池、以及消毒设施，计量设施等）的设计计算与有关简图绘制；2.4 绘制厂区总平面图；在污水处理厂的平面图中，必须将污水处理构筑物、泵站及附属构筑物按比例绘出，并注明其主要尺寸。上述各种构筑物及各种管道布置应尽量紧凑、节省占地面积，同时还要遵守设计规范、考虑运行管理、检修、运输及远期发展的可能性。还要注意土方平衡，以减少土方量与施工费用。污水和污泥流程应尽量考虑重力流，避免迂回曲折。总平面图中应注明图名和比例尺，文字一律用仿宋字书写。图中线条应粗细主次分明。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页6 / 16 2.5 污水、污泥处理流程的高程计算要求沿污水、污泥处理中流动距离最长、水头损失最大流程，并按最大设计流量进行高程计算，以此来绘制各处理构筑物与连接管道 槽）的高程剖面图。为保证各构筑物之间的污水、污泥能靠重力自流，需计算各构筑物及管道中的水头损失。各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册。构筑物之间的水头损失按管道长度计算管道中的水头损失，既包括沿程水头损失又包括局部水头损失，还应考虑事故与扩建等情况所需要的贮备水头。2.6 绘制污水、污泥处理流程的高程图图中必须注明原有地面标高、构筑物的顶部、底部与其中水面、泥面标高、受纳水体的常水位等。2.7 污水处理流程主体构筑物的工艺图绘制。针对自己设计工艺的主体处理构筑物 ，经过一级处理，污水中的BOD5值能去除 20% 30% ，SS 能去除 40% 55%；一级处理之后，污水进入生化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页7 / 16 池进行生物处理 ，通过二级处理，污水的BOD5 值可降至 2030mg/L ，一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。本课程设计中采用活性污泥法，二级处理主要由生物池、曝气系统、二沉池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统等组成。总体规定：设计流量污水处理构筑物的设计流量，应根据不同情况分别计算。当污水为自流进入时，应按每期的最高日最高时设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量校核管渠配水能力。生物反应池 前，均须设置格栅，以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅 (50I00mm 、中格栅 (16 40mm 、细格栅 (310mm三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。污水处理厂可设置中、细两道格栅，大型污水处理厂亦可设置粗、中、细三道格栅。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页8 / 16 3.1.2 污水提升泵房本课程设计只要求作泵的初选，不再要求对水泵总扬程进行核算。污水经过泵房前一道中格栅处理后，进入污水提升泵房，污水提升泵的流量、扬程计算要求如下：污水泵站设计流量由上游排水系统管道终端的设计流量提供，按最大日最大时流量计算。选泵前总扬程的估算：H=HST+H泵内+H泵外+H安全式中：HST:静扬程，指输水最高点与集水池的最低水位之高差，m；H泵内：泵站内水头损失 包括沿程损失和局部损失），假设为1.5m ；H泵外：泵站外扬水管到输水最高点之间的水头损失 包括沿程损失和局部损失）， m；H安全：安全水头， m。 根据估算的总扬程和设计流量选泵的数量与型号。3.1.3 沉砂池污水经泵房提升后，经过一道细格栅后，进入沉砂池。细格栅与沉砂池可以设置在一起。沉砂池主要用于去除污水中相对密度2.65 、粒径 0.2mm以上的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种，相应的按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池等。平流式沉砂池较为常用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页9 / 16 3.1.4 初沉池污水经过沉砂池处理后进入初级沉淀池。沉淀池一般分为平流式、竖流式和幅流式等。每种沉淀池均包含五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。3.1.5 曝气池污水经过初沉池处理后进入生物处理构筑物 曝气池）。曝气池是污水处理的主体构筑物，在这里污水与活性污泥混合，污水中的有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用，从而污水得到净化。曝气池的设计计算建议采用BOD 污泥负荷法，计算步骤如下： 拟定一 BOD 污泥负荷率 Ns，为稳妥，需用公式加以校核。 确定混合液污泥泥浓度X。根据已定的 Ns 查得相应的 SVI 范围，取定一 SVI 值，按公式求得回流污泥浓度 Xr，再取定一回流比R，求得混合液污泥浓度X。 确定曝气池容积。 确定曝气池各部位尺寸 包括单组曝气池池容，面积，廊道个数及廊道的长宽）。 剩余污泥量的计算，按公式先算出干泥量，再转换成湿泥量。 曝气系统的计算按公式先计算曝气池混合液需氧量 ，再按供气量公式换算成供空气量，按照风量和风压选定鼓风机型号。3.1.6 二沉池精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页10 / 16 二沉池设置于曝气池之后，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的的。二沉池有别于其他沉淀池，其作用一是泥水分离(沉淀 、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。通常把二沉池与生物反应器以及污泥回流系统视为一个处理单元。二沉池一般有辐流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。设计中常选用中心进水周边出水的圆形辐流式沉淀池。3.1.7 回流污泥系统的设计污水与活性污泥的混合物 称作混合液）进入二沉池后，泥水分离，经过沉淀浓缩的污泥从二沉池底部排出，其中一部分作为接种污泥回流曝气池，多余的一部分 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页13 / 16 在进行总平面布置的同时，须进行高程布置，以确定各处理构筑物及连接管渠的高程。在设计说明书中绘制污水和污泥处理流程的纵断面示意图。示意图上应注明构筑物和管渠的尺寸、坡度、各节点水面、内底以及原地面和设计地面的高程。3.3.2.1 污水处理流程的高程布置在整个污水处理过程中，应尽可能使污水和污泥为重力流，但在多数情况下，往往须抽升。高程布置的一般规定如下： 为了保证污水在各构筑物之间能顺利自流，必须精确计算各构筑物之间的水头损失包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外，还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头。 进行水力计算时，应选择距离最长，损失最大的流程，并按最大设计流量计算。当有二个以上并联运行的构筑物时，应考虑某一构筑物发生故障时，其余构筑物须负担全部流量的情况。计算时还须考虑管内淤积，阻力增大的可能。因此，必须留有充分的余地，以防止水头不够而发生涌水现象。 污水厂的出水管渠高程，须不受水体洪水顶托，并能自流进行农田灌溉。 各处理构筑物的水头损失 (包括进出水渠的水头损失 ，可按设计手册进行估算。3.3.2.2 污泥处理流程的高程布置污泥处理流程的高程布置与污水处理流程相关，应尽量减少提升的污泥精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页14 / 16 量。对污泥处理流程的高程布置作以下几点说明： 浓缩池的泥位确定：保证初沉污泥能顺利进入浓缩池，初沉池的液位高于浓缩池泥位 11.5m ，剩余污泥经过回流污泥泵房中污泥泵的提升顺利进入浓缩池，同时应保证浓缩池的泥位在地面上；如果浓缩池的泥位在地面以上时，而初沉污泥和剩余污泥不能顺利进入浓缩池，则需要分别设计污泥提升装置 污泥泵）进行提升。 浓缩池的污泥进入脱水间，需要进行提升，保证浓缩池的最低泥位高于污泥泵轴线。污泥处理流程的高程设计也可以根据实际情况自行设计，目的应保证污泥顺利流入下一个处理构筑物的同时，尽量减少污泥的提升量。图 1 典型的污水处理工艺流程污泥污泥浓缩污泥脱水污泥处置上清液滤液污水处理系统污水格栅回流污泥沉砂池曝气池二沉池泵房接触池计量后出水初沉池剩余污泥精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页15 / 16 图 2 典型的污泥处理工艺流程四、时间安排本课程设计时间为二周半 指导教师讲解污水处理系统的设计原则与程序，布置设计任务0.5天(2 查阅资料，拟定工艺流程、制定方案、熟悉了解和掌握设计原理1.5天(3 构筑物设计计算4 天(4 绘制设计图4 天(5 整理编写设计说明书2 天合计12 天五、设计成果：1设计计算书一份。内容：包括污水、污泥处理流程确定及理由，各构筑物 格栅井、沉砂池、初沉池、生物池、二沉池、浓缩池等）的特点、选用参数、计算尺寸，污水处理厂平面及高程布置含高程计算）等。要求：书面整洁、文理通顺、论证合理、层次分明、计算无误。手写）2设计图纸三张：要求布置合理、图面整洁、按绘图规定制图。A2幅面，2 张机打， 1 张手绘）。3. 本次设计每人设计水量各不相同，城市混合污水量为19000+1500 学号-1114755000 ）m3/d，学生设计内容不能重复照抄，否则成绩以0分计。六、设计人员分组 附表）组别指导教师学生姓名第程鹏李玉林冯文琳王佳林王基瑶陆昱军李欣泽李圆邢燕军精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页16 / 16 一组朱麟霏卢晓娟闫纪坤庞静波李静静李向阳第二组刘玉高跃宗王森马超邢成昌皮航宇陈占超赵海翔朱缓缓翟祖峰郑柯柯张书源杜轩宋坤鹏闫文力第三组台明青郑杰邢留团张保童李敢李帅郑印刘文杰李勤任金代宏王永红陈晓真钟夏康刘劭昕刘鸿七、参考书籍1排水工程 下）第四版） , 张自杰主编 , 中国建筑工业出版社 . 2室外排水设计规范GB50014-2006）.北京 .中华人民共和国国家标准 .2006. 3给水排水设计手册 第二版） 第 5 册 城镇排水） .北京.北京市市政设计研究院主编 .中国建筑工业出版社 .2000. 4其他相关资料。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页