城镇污水处理厂初步设计毕业设计说明书(50页).doc
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1、-城镇污水处理厂初步设计毕业设计说明书-第 49 页目录目录I第1章 总论11.1 设计任务和内容11.2 基本资料11.2.1 污水水量与水质11.2.2 处理要求11.2.3 处理工艺流程11.2.4 气象与水文资料11.2.5 厂区地形1第2章 污水处理工艺流程说明2第3章 处理构筑物设计33.1 格栅间和泵房33.1.1 设计参数33.1.2 污水泵站设计流量和扬程的确定33.1.3 水泵机组的选择33.1.4 集水池容积及其布置43.1.5 水泵机组布置43.1.6 吸水管路的布置43.1.7 压水管路的布置43.1.8 泵站扬程的校核53.1.9 泵站辅助设施53.1.10 细格栅
2、63.2 沉砂池83.2.1 钟式沉砂池选型83.2.2 排砂设计93.2.3 进水设计93.2.4 出水设计93.3 生物反应池103.3.1 好氧池的计算103.3.2 缺氧池的计算123.3.3 厌氧池的计算133.3.4 剩余污泥量的计算143.3.5 曝气系统计算143.4 二沉池173.4.1 沉淀部分水面面积183.4.2 沉淀部分直径183.4.3 实际水面面积183.4.4 实际表面负荷183.4.5 沉淀部分有效水深183.4.6 沉泥斗尺寸183.4.7 沉淀池总高183.4.8 沉淀池池边高度183.4.9 径深比校核193.4.10 堰口负荷校核193.4.11 固体
3、负荷校核193.4.12 进水设计计算193.4.13 出水设计193.5 消毒池203.5.1 接触池容积203.5.2 接触池表面积213.5.3 接触池长度213.5.4 污泥容积213.5.5 池高213.5.6 加氯量的确定213.5.7 进水设计213.5.8 出水设计213.5.9 消毒接触池水头损失223.6 浓缩池233.6.1 剩余污泥量的计算233.6.2 污泥浓度Xr233.6.3 浓缩池尺寸的计算233.6.4 浓缩后污泥体积243.6.5 浓缩后分离出的污水流量24第4章 主要设备说明25第5章 污水厂总体布置265.1 主要构(建)筑物与附属建筑物265.2 污水
4、厂平面布置275.3 污水厂高程布置27毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学
5、校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定
6、,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日第1章 总论1.1 设计任务和内容某城镇污水处理厂初步设计1.2 基本资料1.2.1 污水水量与水质城市污水资料该市工业企业及公共建筑排水量和水质资料1.2.2 处理要求污水经二级处理后应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准。符合以下具体要求:COD60 mg/L,BOD5
7、20 mg/L,SS20 mg/L,TN15 mg/L,NH3-N5 mg/L, TP=1 mg/L。1.2.3 处理工艺流程1.2.4 气象与水文资料项目温度值项目温度值年平均温度()21.8月平均温度()年最低气温()0.0月最低气温()32.6年最高气温()38.7月最高气温()9.7温度在-10以下的天数0温度在0以下的天数0年降雨量(mm/年)1049.1年蒸发量(mm/年)常年主导风向SE最大风速(m/s)1.2.5 厂区地形与地质资料(1) 厂区附近地下水位标高561.00米(地表下)(2) 厂区附近地质构造为亚粘土(3) 城区排水干管进厂处A官底设计标高为581.00米(4)
8、受纳水体底部设计标高为571.00米(5) 厂区内地势为西北高,东南低第2章 污水处理工艺流程说明根据城市所处的地理位置和污水厂的规模,并结合考虑需脱氮除磷的要求,城市污水处理厂设计采用A2/O工艺。该工艺污水处理流程为:原污水 粗格栅 污水泵房 出水井 细格栅 沉砂池 初沉池生物反应池 二沉池 消毒池 出水 回流泵房第3章 处理构筑物设计取变化系数为1.4,水量计算如下Q平均=Q设计3.1 格栅间和泵房3.1.1 设计参数 污水处理厂总泵站设计参数如下。1.设计流量:Q设计=765.39L/s;2.污水厂进水管:D=1000mm,H/D=0.745,I=0.75,流速v=0.9m/s,管底标
9、高=581.00m,管底埋深=5.0m;3.提升后水位标高:590.00m;4.泵房位置:选择在污水处理厂厂区内,地面标高为586.00m;3.1.2 污水泵站设计流量和扬程的确定 污水泵站设计流量按最高日最高时污水流量Q设计=765.39L/s计算。扬程按以下步骤进行计算:1.栅前水面标高=来水管管内底标高+管内水深=581.00+0.745=581.745m;2.栅后水面标高=集水池最高水位标高=格栅前水面标高格栅水头损失=581.7450.1=581.645m;3.集水池最低水位标高=集水池最高水位标高集水池有效水深=581.6452.0=579.645m;4.水泵静扬程=出水井水面标高
10、集水池最低水位标高=590.00579.645=10.355m;水泵吸、压水管路(含至出水井管路)的压力损失估算为1.5m,自由水头损失为1.5m。因此水泵扬程H=10.355+1.5+1.5=13.355m。3.1.3 水泵机组的选择 考虑来水的不均匀性,易选择两台以上及两台以上的机组工作,以适应流量的变化。查水泵样本,选用KWPk300-400型水泵4台,3用1备。单泵的性能参数如下:流量Q=6251250 m3/h,扬程H=717.9m,转速n=960r/min,水泵效率=83%,电机功率N=3775kW。水泵安装尺寸如下(单位:mm):DN1=300,DN2=300,A=180,A1=
11、582,B=180,F=1000,H1=500,H2=400,M1=360,M3=60,N1=900,N3=200,R=390,W=780,I=125,I1=39,M2=250,N2=750,N4=140,S1=28,S2=18选定电机型号为Y315S-6型三相鼠笼式异步电动机,其参数如下:额定电流A=142A,额定功率N=75kW,转速n=980r/min,重量W=180kg。满足要求。3.1.4 水泵机组布置 由水泵样本查得,KWPk300-400型水泵基座平面尺寸为1989mm750mm,混泥土基础平面尺寸比机座平台尺寸各边加大200mm并考虑施工情况取整,即为2200mm950mm。基
12、础顶面高于地面0.2m,水泵基础并排布置,基础间距1.2m,便于水泵的维修。3.1.5 吸水管路的布置 为了保证良好的吸水条件,每台水泵设单独的吸水管,每条吸水管的设计流量均为918.47m3/h,给水管管材采用钢管,D=450mm,流速v=1.2m/s,i=4.49。水泵进出口D=300mm,流速v=2.8m/s,管长L=2.5m。 在吸水管的起端设DN600450进水喇叭口1个(),吸水管路上设DN450闸阀1个(=0.1),DN450300偏心渐缩管1个(=0.2)。吸水管水平段具有向水泵方向上升5的坡度,便于排除吸入管内的空气。 3.1.6 压水管路的布置 由于出水井距泵房距离较小,每
13、台水泵的压水管路直接接入出水井,这样可以节省压水水管上的阀门。压水管管材采用钢管,D=350mm,流速v=2.0m/s,i=16.8,管长L=20m。压水管上设1个DN300350的渐缩管1个(=0.25),DN350的橡胶柔性接口1个(=0.1),DN350的阀门1个(=0.1),DN350的止回阀1个(=2.5),DN350的弯头3个(=0.5)。压水管水平段具有向出水井方向上升5的坡度,将管内的空气赶出。3.1.7 泵站扬程的校核 在水泵机组选择之前,估算泵站扬程H为13.355m,其中静扬程为10.355m,动扬程按3.0m估算,其中还含有1.5m的自由水头损失。机组布置完后,需要进行
14、校核,看所选水泵在设计工况下能否满足扬程要求。在水泵总扬程中静扬程和自由水头损失两项无变动,吸、压管路损失一项则需详细计算。1.水泵吸水管水头损失=0.108m2.水泵压水管水头损失=1.324m所以,吸、压管路损失为0.108+1.324=1.432m0.2 m3/d故采用机械清渣3.2 沉砂池本设计采用的是具有脱氮除磷能力的A2/O工艺,为了保证除磷脱氮效果,不能采用曝气沉砂池。而是选用沉砂效果好、占地省的旋流沉砂池。旋流沉砂池分为钟氏沉砂池和比氏沉砂池两种,每种根据处理水量差别都有不同的型号。沉砂池在设计时个数不能少于2个,并宜按并联系列设计;当污水量较少时可以考虑一用一备。3.2.1
15、钟式沉砂池选型 据城市污水处理厂的设计水量Q设计=66130m3/d,则每个池子的设计水量钟式沉砂池各部分尺寸图Q砂进=33065 m3/d故选钟氏沉砂池型号300的池子。其尺寸见表。型号300钟式沉砂池尺寸ABCDEFGHJKL305010006101200300155045030045080013503.2.2 排砂设计 城市污水的含砂量按106m3污水沉砂30 m3计算,其含水率为60%,容量为1500kg/m3。则每天排砂量为1.98 m3,即2970kg。沉砂通过吸砂泵送至砂水分离器,脱水后的清洁砂粒外运,分离出来的水回流至泵房吸水井。3.2.3 进水设计 污水通过格栅出水渠后,由沉
16、砂池的进水渠分流到两个钟式沉砂池中。3.2.4 出水设计 污水经过沉砂池后由出水渠流进出水渠,出水渠将两个沉砂池的出水通过管道送往初沉池配水井。输水管道管径为800mm,管内最大流速为1.10m/s。3.3初沉淀池初次沉淀池是二级污水处理厂的预处理构筑物,在生物处理构筑物前各种沉淀池优缺点和适用条件池型优点缺点适用条件平流式(1)沉淀效果好(2)对冲击负荷和温度变化的适应能力强(3)施工简易(4)平面布置紧凑(5)排泥设备已趋定型(1)配水不易均匀(2)采用多斗排泥时每个泥斗需单独设排泥管,操作量大(3)采用机械排泥时,设备复杂,对施工质量要求高适用于大、中、小型污水处理厂竖流式(1)排泥方便
17、,管理简单(2)占地面积小(1)池子深度大,施工困难(2)对冲击负荷和温度变化的适应能力较差(3)池径不宜过大,否则布水不匀适用于小型污水处理厂幅流式(1)多为机械排泥,运行可靠,管理较简单(2)排泥设备已定型化机械排泥设备复杂,对施工质量要求高适用于大、中型污水处理厂面。处理的对象是悬浮物(英文缩写SS,约可去除40%55%以上),同时可去除部分BOD5(约占总BOD5的20%30%,主要是悬浮性BOD5),可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。沉淀池按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和幅流式。沉淀池各种池型优缺点和适用条件见表。经上述比较,为取得良好的沉淀效果,初次沉
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