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1、筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 1 第一章 设计内容和任务 第一章 设计内容和任务 1、设计题目 1、设计题目 50000t/d 的城市污水处理厂设计。 2、设计目的 2、设计目的 （1） 温习和巩固所学知识、原理； （2） 掌握一般水处理构筑物的设计计算。 3、设计要求： 3、设计要求： （1） 独立思考，独立完成； （2） 完成主要处理构筑物的设计布置； （3） 工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明； （4） 提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。 4、设计步骤： 4、设计步骤： （1） 水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期
2、、平水期） ； （2） 地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候） ； （3） 出水要求、达到指标、污水处理后的出路； （4） 工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数。 （5） 评价工艺； （6） 设计计算； （7） 建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图） ； （8） 人员编制，经费概算； （9） 施工说明。 5、设计任务 5、设计任务 （1） 、设计进、出水水质及排放标准 项目 CODCr(mg/L） BOD5（mg/L） SS（mg/L） NH3-N(mg/L） TP(mg/L) 进水水质 200 150 200 30 4 出水水质 60 20 20 15 0.1 排
3、放标准 60 20 20 15 0.1 （2） 、排放标准： （GB8978-1996）一级标准； 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 2 （3） 、接受水体：河流（标高：2m） 第二章 污水处理工艺流程说明 第二章 污水处理工艺流程说明 一、气象与水文资料： 一、气象与水文资料： 风向：多年主导风向为东南风； 水文：降水量多年平均为每年 2370mm； 蒸发量多年平均为每年 1800mm； 地下水水位，地面下 67m。 年平均水温：20 二、厂区地形： 二、厂区地形： 污水厂选址区域海拔标高在 19-21m 左右，平均地面标高为 20m。平均地面坡度为 0.3
4、0.5 ，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 224m，南北长276m。 三、污水处理工艺流程说明： 1、工艺方案分析： 三、污水处理工艺流程说明： 1、工艺方案分析： 本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标 BOD、COD、SS 值为典型城市污水值。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到 NH3-N 出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的
5、调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O 活性污泥法” 。 2、工艺流程 2、工艺流程 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 3 第三章 工艺流程设计计算 第三章 工艺流程设计计算 设计流量： 设计流量： 平均流量：Qa=50000t/d50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s 总变化系数：Kz=0.11Qa7 . 2 (Qa平均流量，L/s) =11. 05797 . 2 =1.34 设计流量 Qmax： Qmax= KzQa=1.3450000 =67000 m3/d =2791.7 m3/h =0.775 m3/s 进水 格栅 提
6、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 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 4 设备设计计算 一、 格栅 设备设计计算 一、 格栅 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。一般情况下，分粗细两道格栅。 格栅型号：链条式机械格栅 设计参数： 栅条宽度 s10.0mm 栅条间隙宽度 d=20.0mm 栅前水深 h0.8m 过栅流速 u=1.0m/s 栅前渠道流速 ub=0.55m/s =
7、60 )(1068 . 04 . 002. 060sin776. 0sinmax个=dvhqVn 格栅建筑宽度 b mndnsb17. 310602. 0) 1106(01. 0) 1(=+=+= 取 b3.2m 进水渠道渐宽部分的长度(l1)： 设进水渠宽 b12.5m 其渐宽部分展开角度20 mmtgtgbbl96. 02025 . 22 . 32111= 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)： mll48. 05 . 012= 通过格栅的水头损失(h2)： 格栅条断面为矩形断面, 故 k=3, 则： 092. 0360sin81. 921)02. 001. 0(79. 1sin2)
8、(sin234342202=kgvdskgvkhh 栅后槽总高度(h总)： 设栅前渠道超高 h1=0.3m mhhhh192. 1092. 03 . 08 . 021=+=+=总 栅槽总长度(L): 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 5 mtgtghllL58. 360/ ) 3 . 08 . 0(5 . 0 .0 . 148. 096. 0/15 . 00 .211=+=+= 每日栅渣量 W： 设每日栅渣量为 0.07m3/1000m3，取 KZ1.34 dmdmKWqWZV/2 . 0)/(50. 3100034. 1776. 007. 086400100
9、086400331max= 采用机械清渣。 二、 提升泵房 1、 水泵选择 设计水量 67000m3/d，选择用 4 台潜污泵(3 用 1 备) hmQQ/56.930367.279133max=单 型轴流式潜水电泵选择所需扬程为1003500 . 6QZm 扬程/m 流量/(m3/h) 转速/(r/min) 轴功率/kw 叶轮直径/mm 效率/% 7.22 1210 1450 29.9 300 79.5 2、 集水池 、容积 按一台泵最大流量时 6min 的出流量设计，则集水池的有效容积 31216601210mV= 、面积 取有效水深mH3=，则面积213 .403121mHQF= mmm
10、mBLmmlFBm2 . 42 . 15 . 4105 . 403. 4103 .4010，实际水深为保护水深为集水池平面尺寸，取，则宽度集水池长度取= 、泵位及安装 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。 三、 沉砂池 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 6 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。 选型：平流式沉砂池 设计参数： 设计流量smhmQ/776. 0/6 .2793max33=，设计水力停留时间st50= 水平流速smv/25. 0= 1、 长度：mvtl5 .125025. 0= 2、 水流
11、断面面积：2max1 . 325. 0776. 0/mvQAV= 3、 池总宽度：mhAB1 . 3125. 0/776. 0/2= 有效水深mh12= 4、 沉砂斗容积：366max31034. 186400230776. 01086400mKTXQVZV= T2d，X30m3/106m3 5、 每个沉砂斗的容积(V0) 设每一分格有 2 格沉砂斗，则 3075. 0223mV= 6、 沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽 b10.5m；斗壁与水平面的倾角 60，贮砂斗高 h31.0m mbtghb65. 1602132=+= 7、贮砂斗容积：(V1) 32221213127. 1)5 . 06
12、5. 15 . 065. 1 (0 . 131)(31mSSSShV+=+= 8、沉砂室高度：(h3) 设采用重力排砂，池底坡度 i6，坡向砂斗，则 mbbLhlhh27. 12/ )2 . 065. 125 .12(06. 00 . 12/ ) 2(06. 006. 023233=+=+=+=9、池总高度：(H) mhhhH57. 227. 10 . 13 . 0321=+=+= 10、核算最小流速minv 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 7 smsmv/15. 0/19. 0155. 12579. 0min= (符合要求) 四、 初沉池 四、 初沉池 初
13、沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 选型：平流式沉淀池 设计参数： 设计参数： 1、 池子总面积 A，表明负荷取)/(0 . 223hmmq= 2max8 .139623600776. 03600mqQA= 2、 沉淀部分有效水深 h2 mqth35 . 122= 取 t1.5h 3、 沉淀部分有效容积 V 3max4 .419036005 . 1776. 03600mtQV= 4、 池长 L mvtL6 .216 . 35 . 146 . 3= 5、 池子总宽度 B mLAB7 .646 .21/8 .1396/= 6、 池子个数，宽度取 b5 m 135/7 .64/=b
14、Bn 7、 校核长宽比 432. 456 .21=bL (符合要求) 8、 污泥部分所需总容积 V 已知进水 SS 浓度0c =200mg/L 初沉池效率设计 50，则出水 SS 浓度100)5 . 01 (200)5 . 01 (0= cc 设污泥含水率 97，两次排泥时间间隔 T=2d，污泥容重3/1mtr = 36600max16710)97100(34. 1100286400)50100(776. 010)100(10086400)(mKTccQVZ= 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 8 9、 每格池污泥所需容积 V 38 .1213/166mV=
15、10、污泥斗容积 V1， 389. 373. 125 . 052 14mtgbbh= 32112412 .33)25. 05 . 0525(389. 3)( 31mbbbbhV=+=+= 11、 污泥斗以上梯形部分污泥容积 V2 mL4 .223 . 05 . 06 .211=+= mL52= mh163. 001. 0)53 . 06 .21(4= 342122 .115163. 0)254 .22()2(mbhllV+= 12、 污泥斗和梯形部分容积 3321224 .442 .112 .33mmVV=+=+ 13、 沉淀池总高度 H mhhhhhH853. 789. 3163. 05 .
16、 033 . 0 44321=+=+= 取 8m 五、 五、 工艺OA /2 设计参数 设计参数 1、设计最大流量 Q=50 000m3/d 2、设计进水水质 COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L 3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L 4、设计计算，采用 A2/O 生物除磷工艺 、 BOD5污泥负荷 N=0.13kgBOD5/(kgMLSSd) 、 回流污泥浓度 XR=6 600mg/L 、 污泥回流比 R=
17、100% 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 9 、 混合液悬浮固体浓度 、 反应池容积 V 、 反应池总水力停留时间 、 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧1：1：3 厌氧池水力停留时间，池容； 缺氧池水力停留时间，池容； 好氧池水力停留时间，池容 、 厌氧段总磷负荷 、 反应池主要尺寸 反应池总容积 设反应池 2 组，单组池容 有效水深 单组有效面积 采用 5 廊道式推流式反应池，廊道宽 单组反应池长度 校核： (满足) (满足) 取超高为 1.0m，则反应池总高 、 反应池进、出水系统计算 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理
18、厂设计 10 进水管 进水管 单组反应池进水管设计流量 管道流速 管道过水断面面积 管径 取出水管管径 DN700mm 校核管道流速 回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量 QR 渠道流速 取回流污泥管管径 DN700mm 进水井 反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 孔口流速 孔口过水断面积 孔口尺寸取 进水竖井平面尺寸 出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式： 式中 堰宽， H堰上水头高，m 筑龙网 环境科学课程设计 某城市 50000t/d 污水处理厂设计 11 出水孔过流量 孔口流速 孔口过水断面积 孔口尺寸取 进水竖井平面尺寸 出水管。单组反应池出水管设计流量 管道流速 管道过水断面积 管径 取出水管管径 DN900mm 校核管道流速 、 曝气系统设计计算 设计需氧量 AOR。 AOR（去除 BOD5需氧量-剩余污泥中 BODu 氧当量）+（NH3-N 硝化需氧量-剩余污泥中 NH3-N 的氧当量）-反硝化脱氮产氧量 碳化需氧量 D1 硝化需要量 D2 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网 筑龙网