大学污水处理厂课程设计报告.doc
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1、. .大学城污水处理厂课程设计:X同岩学号:2专业:环境工程指导教师:王和平前言在我国经济高速开展的今天,污水处理事业取得了较大的开展,已有一批城市兴建了污水处理厂,一大批工业企业建立了工业废水处理厂站,更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境,造福子孙后代的思想已深入人心。近几十年来,污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面,都取得了一定的进步,新工艺、新技术大量涌现,氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术,如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建立部、国家环境保护
2、局的组织和领导下,广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作,取得了一批令人瞩目的研究成果。不应回避,我国面临水资源短缺的严重事实,北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的开展已受到水资源缺乏的制约。城市污水和工业废水回用,以城市污水作为第二水源的趋势,不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。作为给水排水工程专业的学生,就更应该深刻地了解这种形势,掌握并开展污水处理的新工艺、新技术,成为跨世纪的工程技术人才,将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。本次设计的题目是污水处理厂设计。目的是让学生了解排水工程的设计内容与方法,其中包括了城市排水管网的规划与设计和污水处理厂的建立以及工艺流程的
3、选用,收获甚多,为日后的学习与工作积累了珍贵的经历。设计成果包括设计说明书与工艺平面图、高程图。在此,还要对教师的悉心指导表示感谢。目录第一篇设计任务及原始资料4第一章设计任务4第二章设计原始资料5第二篇设计说明6第一章城市污水处理厂设计6第一节污水厂选址6第二节工艺流程6第二章处理构筑物工艺设计7第一节设计流量确实定7第二节泵前中格栅设计计算7第四节泵后细格栅设计计算9第五节沉砂池设计计算10第六节辐流式初沉池设计计算13第七节传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算15第八节向心辐流式二沉池设计计算18第九节计量槽设计计算21第三章泥处理构筑物设计与计算22第一节污泥量计算22第二节污泥泵房设计计
4、算22第三节污泥重力浓缩池设计计算22第四节贮泥池设计计算24第五节污泥厌氧消化池设计计算24第六节机械脱水间设计计算26第四章污水处理厂的平面布置26第五章污水厂的高程布置27第一节控制点高程确实定27第二节各处理构筑物及连接收渠的水头损失计算27第三节污水系统高程计算28第四节污泥系统高程计算29设计体会30参考文献31第一篇 设计任务及原始资料第一章 设计任务一.设计题目:污水处理工艺设计二.设计任务与内容: 1. 污水处理工艺选择及各工艺单元的设计,包括工艺流程确实定,各单体构筑物的工艺设计。 2.污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。包括工艺流程确实定,单体构筑物的工艺设计
5、;3污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站,也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制;4. 污水处理厂的平面布置。包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图及工艺平面图绘制;5污水处理厂竖向布置及高程计算。三.根本要求1.污水处理厂设计要求1根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件,如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时,污水级处理后其水质应到达国家污水综合排放一级标准,即SS20mg/l,OD520mg/l。2污水泵站工艺要求要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的构造形式以及集水池的容积,并应进展泵站水泵机组管道水
6、力计算和电器设备等布置的设计,泵站的建筑与构造设计可参照标准图大致来确定。3根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分,选择适合的污泥处理工艺方法,进展各单位构筑物的设计计算。4污水处理厂平面布置要紧凑合理,节省占地面积,同时应保证运行管理方便。5在确定污水处理工艺流程时,同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进展设计计算,包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。6对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进展更详细的施工图所必须的设计与计算,包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。7对污水与污泥处理系统要作出较准确的水力计算与高程计算。2.图纸的具体要求1污水处理厂总平
7、面布置图,A31X。2污水处理厂高程布置图,A31X。3.设计计算说明书的具体要求毕业设计计算说明书要构造严谨、层次清楚、语言流畅、书写工整、简图合理、计算正确,符合学科、专业的有关要求。第二章设计原始资料1.地形与城市规划资料1厂区地形平坦,地面标高50.00m,污水厂处理水排入附近水体,该河流靠近污水处理厂处河面的最高水位为50.00 m。城市排水系统采用分流制排水系统,城市污水主干管由西北方向流入污水处理厂厂区,主干管进厂处的管道水面标高为45.00 m。2城市各区人口密度与居住区生活污水量标准:城市各区人口密度和污水量标准区域效劳人口万人污水量标准升/人.日I区20120II区2010
8、5III区101353工业企业与公共建筑的排水量和水质资料:工业企业与公共建筑的排水量和水质资料企业或公共建筑名称日排水量m3/d最大排水量m3/hSSMg/lBOD5Mg/l甲厂3100180520510乙厂1800105600430丙厂1310737007202气象资料(1) 气温资料:年平均20摄氏度,夏季平均30摄氏度,冬季平均12摄氏度。2常年主导风向:非采暖季节主导风向西北风;3冰冻期15日;4年平均降雨量200mm3.地质资料: 城市地质资料土壤性质冰冻深度m地下水位m污水处理厂处粉质粘土0.36.57.2第二篇设计说明第一章 城市污水处理厂设计第一节污水厂选址未经处理的城市污水
9、任意排放,不仅会对水体产生严重污染,而且直接影响城市开展开展和生态环境,危及国计民生。所以,在污水排入水体前,必须对城市污水进展处理。而且工业废水排入城市批水管网时,必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。在设计污水处理厂时,选择厂址是一个重要环节。厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。第二节工艺流程 1.污水处理工艺流程处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下,污水处理个单元的有机结合,构筑物的选型那么是指处理构筑物形式的选择,两者是互有联系,互为影响的。水体有一定的自净能力,可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用
10、水体的自净能力,又要防止水体遭到污染,破坏水体的正常使用价值,采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量,回收其中有用物质的可能性和经济性,排放水体的具体规定,并通过调查研究和经济比拟后决定,必要时还应当进展科学论证。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象,因此,处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的,不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净,一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统,才能到达处理要求的程度。按处理程度分,污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,经过一级处理后,污水中的
11、BOD只去除30 %左右,仍不能排放,污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的,属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时,才继续进展三级处理。 .污水进入曝气池中曝气,可从一点进水,采用传统活性污泥法,也可采用多点进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中,活性污泥沉淀后,回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后,排入水体。 2.污泥处理工艺流程污泥是污水处理的副产品,也是必然的产物,如从沉淀池排出的沉淀污泥,从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理,就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化,在厌氧消化过程中产生大量的消化气即沼气是珍贵的能源,消化后的污
12、泥含水率仍然很高,不宜长途输送和使用,因此,还需要进展脱水和干化等处理。具体过程为:二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池,浓缩后的污泥进入贮泥池,再由泥控室投泥泵提升入消化池,进展中温二级消化。一级消化池的循环污泥进展套管加热,并用搅拌。二级消化池不加热,利用余热进展消化,消化后污泥送至脱水机房脱水,压成泥饼,泥饼运至厂外,可用做农业肥料。消化池产生沼气,一局部用于一级消化池的沼气搅拌,一局部用于沼气发电。本设计采用的工艺流程如以下图所示。第二章 处理构筑物工艺设计第一节 设计流量确实定1. 平均日流量平均日流量为 2. 最大日流量 污水日变化系数取 ,而 ,那么有: 最大日流量 3. 最大日
13、最大时流量设计最大流量 时变化系数取 ,而,那么有:最大日最大时流量 第二节泵前中格栅设计计算中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物,以减轻后续处理构筑物的负荷,用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行的装置。1.格栅的设计要求1水泵处理系统前格栅栅条间隙,应符合以下要求:1) 人工去除 2540mm2) 机械去除 1625mm3) 最大间隙 40mm2过栅流速一般采用0.61.0m/s.3格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700.4格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s.5栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下
14、水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时,可采用: 1格栅间隙1625mm适用于0.100.05m3 栅渣/103m3污水;2格栅间隙3050mm适用于0.030.01m3 栅渣/103m3污水.6通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。2. 格栅尺寸计算设计参数确定:设计流量Q1=0.938m3/s设计2组格栅,以最高日最高时流量计算;栅前流速:v1=0.7m/s, 过栅流速:v2=0.9m/s;渣条宽度:s=0.01m, 格栅间隙:e=0.02m;栅前局部长度:0.5m, 格栅倾角:=60;单位栅渣量:w1=0.05m3栅渣/103m3污水。设计中的各参数均按照规X规定的数值来取
15、的。1确定格栅前水深,根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽=1.64m,那么栅前水深2栅条间隙数: (取n=76)3栅槽有效宽度:B0=sn-1+en=0.0176-1+0.0276=2.27m 考虑0.4m隔墙:B=2B0+0.4=4.94m4进水渠道渐宽局部长度:进水渠宽:其中1为进水渠展开角,取1=5栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度6过栅水头损失h1设栅条断面为锐边矩形截面,取k=3,那么通过格栅的水头损失: 其中: h0:水头损失; k:系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3;:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42。7栅后槽总高度H本设计取栅前渠道超高h
16、2=0.3m,那么栅前槽总高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94mH=h+h1+h2=0.64+0.103+0.3=1.04m8栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+0.64+0.300/tan=1.06 +0.53+0.5+01.0+0(0.64+0.30)/tan60=4.7m9每日栅渣量在格栅间隙在20mm的情况下,每日栅渣量为: 所以宜采用机械清渣。第四节 泵后细格栅设计计算1.细格栅设计说明污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池,细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。2.设计参数确定:参数:Q=125000m3/d,Kp=1=.3,Qma
17、x=6750m3/h=1.875 m3/s。栅条净间隙为3-10mm,取e=10mm,格栅安装倾角600 过栅流速一般为0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,栅条断面为矩形,选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m,其渐宽局部展开角度为200单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水。计算草图如图23. 设计计算 污水由两根污水总管引入厂区,故细格栅设计两组,每组的设计流量为:Q=937.5 L/s=0.938m3/s。(1) 确定格栅前水深,根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽,那么栅前水深2栅条间隙数151.5(取n=1523栅槽有效宽度B=sn-1+en=0.01152-1+0.
18、01152=3.03m4进水渠道渐宽局部长度其中1为进水渠展开角,取1=5栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度6过栅水头损失h1 因栅条边为矩形截面,取k=3,那么其中: h0:计算水头损失 k:系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3:阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.427栅后槽总高度H 取栅前渠道超高h2=0.3m,那么栅前槽总高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.64+0.26+0.3=1.20m8格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=1.91+0.95+0.5+1.0+0.64+0.30/t
19、an60=4.9m9每日栅渣量m3/d0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣。第五节 沉砂池设计计算1.沉砂池的选型:沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小,能耗低,土建费用低的优点;竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动,无机物颗粒借重力沉于池底,处理效果一般较差;区旗沉砂池那么是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用,可使沙粒上悬浮性有机物得以有效别离,且不使细小悬浮物沉淀,便于沉砂
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