2022年毕业设计方案说明书secret.docx

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1、3 / 46毕业设计名称第 1章概述1.1 基本设计资料某市 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m3 / 天，流量变化系数： K1.2Z2. 原污水水质指标BOD=180mg/LCOD=410mg/LSS=200mg/LNH3-N=30mg/L3. 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/LCOD=70mg/LSS=30mg/LNH3-N=15mg/L4. 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，这些大小河流聚

2、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

3、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；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， 占地面积 20 公顷；厂区地面标高 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；1.2 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挑选处理厂厂址 ；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

4、帮助构筑物设计运算 ； 6 主要设备设计运算挑选 ；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；考虑现实的技术和经济条件，以及当地的详细情形 如施工条件 ，在可能的基础上，挑选的处理工艺流程、构 建筑物型式、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

5、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，如适当设置分流设施、超越管线等；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=0.4，4 可生化性较好，采纳生化处理

6、最为经济；BOD/TN 3.0,COD/TN 7, 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、 SBR、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A2 / 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 法技术比较经济比较1. 污水

7、在氧化沟内的停留时间长，污水的混合成效好2. 污泥的 BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节约了二沉池合污泥回流系统1. 处理流程短， 掌握敏捷2 系统处理构筑物少，紧凑，节约占地投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低 30%1. 低成本，高效能，能有效去除有机物2. 能快速精确地检测污水处理厂 进 出 水 质 的 变化；能耗低，运营费用较低，规模越大优势越明显使用范畴中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多大中型污水处理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

8、 工艺；2.2.2 工艺流程进水中 泵栅格 房细曝气沉砂池格初沉池A/O池二沉池接触池出水栅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；本设计采纳中细两道格栅；3.1.1中格栅设计运算1. 设计参数：最大流量： Q1500001.2maxQKZ3600242.1m3 / s栅前水深： h0.4m ，栅前流速： v10.9m / s0.4m / s 0.9m / s）过栅流速

9、 v20.9m / s 栅条间隙数： nQmaxsin 602.1sin 60136 根设四座中格栅： n1bhv13634 根40.040.40.92 栅槽宽度：设栅条宽度 S0.01mBS n11bn10.013410.04341.69m3 进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽度20B11.46m ，渐宽部分绽开角lBB11.691.460.87m112 tan2 tan 200依据最优水力断面公式 B1Qmax 4vh2.11.46m40.90.44 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l10.870.43ml2225 通过格栅的水头缺失：h2Kh0h02s 4 3v2 sin，2gbh0

10、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 ；4 30.010.92h232.42sin 600.041m0.0429.816 栅槽总高度：设栅前渠道超高 h20.3mHhh1h20.40.0410.30.741m7 栅槽总长度：LL1L20.51.0H 1tan0.870.430.51.03m0.40.3tan 608 每日栅渣量：格栅间隙 40mm 情形下，每1000m3 污水产0.03 m3 ；W86400QmaxW11000K Z864002.1 0.034.54

11、 m3 /d1000 1.20.2 m3 / d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率/kw设备宽度/mm设备总宽度/mm栅 条 间/mm隙安装角度HG-18001.51800209040603.1.2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，以及地势、水文地质情形等诸多因素；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

12、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，放开部分设栏杆及活盖板，确保安全；1. 选泵1城市人口为 1000000 人，生活污水量定额为 135L / 人 d ；

13、2进水管管底高程为 5m ，管径 DN 500 ，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10.0m ；2. 设计运算1污水平均秒流量：Q13510000001562.5 L / s864002污水最大秒流量：Q1KZ Q1562.5 1.21875L / s挑选集水池与机器间合建式泵站，考虑4 台水泵集水池容积：采纳相当于一台泵 6min 的容量；W625606225m31000有效水深采纳 H2m ，就集水池面积为 F112.5m24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

14、位之间的高差：12.850.50.750.1 18.53m 水泵总扬程：总水力缺失为 2.80m ，考虑安全水头 0.5mH2.88.530.511.83m一台水泵的流量为Q1Q KZ1500001.22500 m3 / h324324依据总扬程和水量选用 500WQ 270016185 型潜污泵7 / 46表 3-1-2 500WQ2700-16-185 型潜污泵参数11 / 463m/ h型号流量转速扬程r / minm功率效率kW%出水口直径 mm500WQ2700 16 185270072516185825003.2 细格栅3.2.1细格栅设计运算1. 设计参数：最大流量：QmaxQ

15、K Z1200001.21.67m3 / s360024栅前水深： h0.4m ，栅前流速：v10.9m / s0.4m / s 0.9m / s）过栅流速：v20.9m / s 栅条间隙数： nQmaxsin 601.67sin 60432 根设四座细格栅： n1bhv432144 根30.01 0.40.92 栅槽宽度：设栅条宽度 S0.01mBS n11bn10.0114410.01 1442.87m3 进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽 B11.55m，渐宽部分绽开角度20lBB112.871.551.83m2 tan12 tan 20依据最优水力断面公式 B1Qmax 3vh1.67

16、1.55m30.90.4l24 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度：l11.830.915m225 通过格栅的水头缺失：h2Kh0h02s 4 3v2 sin，2gbh0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 ；4 30.010.92h232.42sin600.26 m0.0129.816 栅槽总高度：设栅前渠道超高 h20.3mHhh1h20.40.260.30.96m7 栅槽总长度：LL1L 20.51.0H 1tan1.830.9150.51.00.40.3tan

17、 604.6m8 每日栅渣量：格栅间隙 10mm 情形下，每1000m3 污水产0.1 m3 ；W86400QmaxW11000 K Z864001.670.110001.212.023m / d30.2 m / d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mm设备总宽度mm沟宽度mm沟深 安装mm角度XHG-1400 0.75 1.11400175015004000603.3 曝气沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒，设于初沉池前以减轻沉淀池负荷及改善污

18、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：3设 t=2min,V=Q max t602.1260252m就一座沉砂池的容积 V12水流断面积：2522126m3设 v10.1 m / s ， AQmax v12.121m20.11A2110.5 m223沉砂池断面尺寸：设有效水深 h22m ，池总宽 BA10.55.25mh22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：/2.62512A2.62520.76.53m25池长 ：10 / 46LV12612m A10.51

19、3 / 4606每格沉砂池沉砂斗容量： V0.40.8 123.84m37每格沉砂池实际沉砂量：设含沙量为次，20m3 /10 6 m3 污水，每两天排沙一2.1 m V /200.68640023301063.84m8每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2m ； d 取 0.2m3 / m3 ；3q3600d Qmax36000.22.11512m3.3.2 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：BLH25.252.526.25m3 ，其中槽宽 B 取 2 m ；H1.25B2.5m ， L 与池体同宽取 5

20、.25m ；为防止异重流影响，采纳潜孔入水，过孔流速掌握在0.2m /本设计取 0.4m / s ；就单格池子配水孔面积为：s 0.4m / s 之间，FQmax2.11.31m2nv40.4设计孔口尺寸为： 1.1m1.2m ，查给排水手册 1 第 671 页表得，水流径口的局部阻力系数1.0 ，就水头缺失： h2. 沉砂池出水v20.4210.008m2g29.81出水采纳非埋没式矩形薄壁跌水堰，堰宽b 同池体宽 2.625m ；过堰口流量QmbH2gHb 堰宽；H 堰顶水深；m 流量系数，通常采纳 0.45 ；2.10.452.625H29.81H就 H0.54m ；设堰上跌水高度为 0

21、.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；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0.8m ，距池壁 0.5m ，空气管高出水面 0.5m ，以免产生回水现象；穿孔管埋没水深 h02m ，配气管上设 8 对空气竖管，就其最大供气量151247.25m3 / h84每 根 空 气 竖 管 上 设 有 两 根 支 管 ， 每 根 支 管 最 大 供 气 量4 7 . 2 532 3 . 6m2 5h ； /2池长 12m ，设支管长 0.5m ，竖管间距

22、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：1 20.523.630.394430.1710.52 33.547.250.786551三异弯3.170.40.986.543 41.594.51.5751056三异2.670.83.514.604 51.51893.151361四异1.352.34.512.835 61.5283.54.731366四异1.497.25.817.346 71.53786.31382四异1.936.36.221.277 81.5472.57.8751497四异2.363.8415.44891.55679.4512116四异2.931.82.61

23、1.529101.5661.511.0313122四异3.111.92.812.9110114.12575612.613133四异弯5.920.81.414.06111225151225.213195三异11.90.60.622.14合计149.15管段 编号管 段长度m空气流量3m / h ， m /min3空气流速m / s管径mm配件各 1 个管当长度管段计算长度l压力缺失9.P8 a/m； 9.8Pa0L13 / 4628 / 46注释：管段当量长度l55.5kD1.20三：三通；异：异型管；弯：弯头；h1h2149.159.81.46 kPa3.3.4 设备选型1. 鼓风机的选定：穿

24、孔管淹 没水深 2m ， 因此 鼓 风机 所需压 力为： P2 9. 4k P a；29.819.6 kPa ； 取风机供气量：320.04m/ 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 ， 风量备用；20.4m3 / min；正常条件下， 1 台工作， 1 台表 3-3-1 RD-127 型罗茨鼓风机性能参数风机型号口径转速进口流量所需轴所配电机功mmr/ minm3 / min功率 kW率kWRD-127125 A175020.414.118.52. 行车泵吸式吸砂机的选定由于池宽 6.4m ，就选 SXS型行车泵吸式吸砂机两

25、台；表 3-3-2 SXS型行车泵吸式吸砂机性能型号轨道预埋件间距 m行驶速度m/ min池宽驱动功率mmkW提耙装置功率 kWSXS4 2.0100025680020.250.373. 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 mmL mmLSSF3200.371700142043803.4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1 沉淀成效好平流式2 对冲击负荷和温度变化的适应才能强3 施工简易4 平面布置紧凑

26、5 排泥设备已趋于稳固1 配水不易匀称2采 用 机 械 排 泥时，设备复杂，对施 工质量要求高1 池子深度 大，施适 用 于大、 中、小型 污水厂竖流式1 排泥便利2 占地面积小1 多为机械排泥，运行可工困难2 对冲击负 荷和温度变化的适应才能差机械 排 泥 设 备 复适用 于小型污水厂适用 于大辐流式靠，治理简洁2 排泥设备已定型化杂，对施工质量要求高中型 污水处理厂3.4.1 初沉池主体设计1. 设计参数/表面负荷 q池子个数 n2 m3 /20 个m2 h沉淀时间 t1.5h 1h 2.5h污泥含水率为 95% ；1池子总表面积：日平均流量Q1.74m3/ s，/AQ36001.7436

27、003132m2q22沉淀部分有效水深：2hq/ t21.53m3沉淀部分有效容积：V /Q t36001.74 1.536009396m34池长：设水平流速 v5mm / s ，Lvt3.651.53.627 m5池子总宽：BA3132116m L276池子个数：设每格池宽 b6m，nB11620 个b67校核长宽比、长深比：长宽比： LbL274.54 符合要求627长深比：h29 符合要求38污泥部分所需的总容积：设 T率为 95% ,服务人口 100,00002d ，污泥量为 25g / 人 d，污泥含水S25 1000.5L / 人 d 100951000VSNT0.51000000

28、21000m3100010009每格池污泥部分所需容积：V /V n100050m32010污泥斗容积：V1 hfff f1412123h/60.542tan 6004.76m1V14.76 660.50.562362.3m30.5211污泥斗以上梯形部分污泥容积：Vl1l2 h/ b242h4/270.360.010.213ml1270.30.527.8ml26mV227.860.213621.6m3212污泥斗和梯形部分污泥容积：V1V262.321.683.9m325m313池子总高度：设缓冲层高度 h30.5m ，Hh1h2h3h4/h4h4h40.2134.764.97mH0.330

29、.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，共用一个配水槽，共两组；配水槽尺寸为：BLH2602.5300m3 ，其中槽宽 B 取 2m ；H1.25B2.5m ， 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 F2. 出水部分1出水堰63 15%2.7m2 即 0.90.45 m2 ；取出水堰负荷：q /3L /s m ，每个沉淀池进出水流量： Q02.11.05m3 / s20就堰长： LQ0q /0.105100035m3采纳 90 三角堰，每 M 堰板设 5 个堰口，每

30、个堰出口流量q/3q0.6L / s550.0006 m3 / sq20.0006 2堰上水头缺失 h15 5 0.045m2集水槽1.41.40.40.4槽宽 B0.9Q0.91.32.11m22安全系数取 1.3 1.2 1.5 ，Q 22.1 21.31.33集水槽临界水深 hk2gB2320.53m9.811集水槽起端水深 h1.73hk1.730.530.92m设出水槽自由跌落高度 h20.1m集水槽总高度hh1h2h0.0450.10.921.07m平流初沉池的刮泥机选用GMN6000型行车提板刮泥机；共二十个；表 3-4GMN6000型行车提板刮泥机的安装尺寸 mm型号轮距刮板长

31、度池宽 L池深撇渣板中线高GMN 60006500580060002000 40007003.5曝气池 BOD 污泥负荷： Ns0.13kgBOD5 /kgMLSS d2 污泥指数：SVI1503 回流污泥浓度：106Xrrr1SVI106Xr15016600mg / L4 污泥回流比： R100%5 曝气池内混合液污泥浓度：rXRX1R166003300mg / L116 TN 去除率：TN oNTN e3015100%50%TNo307 内回流比：R内TN1TN0.5100%100%10.52. A1 / O 池主要尺寸运算：超高 0.5m ，经初沉池处理后，1 有效容积：BOD5 按降低

32、 25%考虑；4VQL015 1010.2518047203m3Ns X0.13 33002 有效水深：H 14.5m3 曝气池总面积：AY4720310490 m2H 14.54 分两组，每组面积： A1A5245m225 设 5 廊道式曝气池，廊道宽 b8m ，就每组曝气池长度：L1A15245131.1m5b586 污水停留时间：tV472037.6h Q6250核算 2B H8L1 ；4.5B131.110 ，符合设计要求87 采纳t26.08h ；A1 : O1 : 4，就A1 段停留时间为t11.52h ， O 段停留时间为3. 剩余污泥量：WaQ平LrbVXV0.5Q平Sr1 降

33、解 BOD 生成污泥量：WaQ L0.55 15 1040.1350.029487.5kg / d1平 r2 内源呼吸分解泥量：XVfXW2bVXV0.7533002475mg / L0.0547203 2.4755841.4kg / d3 不行生物降解和惰性悬浮物量NVSS该部分占总 TSS约 50%，经初沉池 SS降低 40%，就：W0.5Q S0.5 151040.120.036750kg / d3平 r4 剩余污泥量为：WW1W2W310396kg / d每日生成活性污泥量：XWW1W23646kg / d5 湿污泥体积：污泥含水率 P99.2% ，就sQW1000 1P1039612

34、99.5m3 / d1000 10.9926 污泥龄：cVXVXW472032.47532.04d364610d4. 最大需氧量：rAORa/QLb/ Nb/ Nc/ XrDWa/Q LLb/Q NN0.12Xb/Q NNNO0.12XoekokeWkokeeW式中AORWa/、 b/、 c/ 115104分别为 1、4.6 、1.42 ；0.1350.024.6151040.560.030.0150.123646c/ X20410 kg / d同样方法得知，最大需氧量AORmax1.423646为流量为最大流量时的需氧量，就此时的WXW/W122477.8kg / dmaxrrDW4就 AORa/QLb/ Nb/ Nc/ X/.AORmax1 15 101.2 0.135 0.02 4.615 1041.20.03 0.0150.12 24781.42247828233 kg / d就得 AORmax :AOR28233204101.15. 供气量CSbCSPbQ12.066 105421 空气扩散器出口的肯定压力 Pb 为：bP1.013 1059.8 103H1.013