污水处理厂设计步骤.doc

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1、当前位置：首页 解决方案50000td的城市污水处理厂毕业设计方案 50000td的城市污水处理厂毕业设计第一章 设计内容和任务1、设计题目50000t/d的城市污水处理厂设计。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：（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：（1） 水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；（2） 地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；（3） 出水

2、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（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排放标准 60 20 20 15 0.1（2）、排放标准：（GB8978-1996）一级标准；（3）、接受水体：河流（标高：2m

3、）第二章 污水处理工艺流程说明一、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： 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0.30.5 ，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：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、

4、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、工艺流程第三章 工艺流程设计计算设计流量： 平均流量：Qa=50000t/d50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s总变化系数：Kz= (Qa平均流量，L/s)= =1.34 设计流量Qmax：Qmax= KzQa=1.3450000 =67000 m3/d =2791.7

5、m3/h =0.775 m3/s 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 =60格栅建筑宽度b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栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2)：通过格栅的水头损失(h2)：格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则：栅后

6、槽总高度(h总)：设栅前渠道超高h1=0.3m栅槽总长度(L):每日栅渣量W：设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ1.34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)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 79.52、 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、面积 取有效水深 ，则面积 、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、 沉砂池沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重

7、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 ，设计水力停留时间 水平流速 1、 长度： 2、 水流断面面积： 3、 池总宽度： 有效水深 4、 沉砂斗容积： T2d，X30m3/106m35、 每个沉砂斗的容积(V0)设每一分格有2格沉砂斗，则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h31.0m7、贮砂斗容积：(V1)8、沉砂室高度：(h3)设采用重力排砂，池底坡度i6，坡向砂斗，则9、池总高度：(H)10、核算最小流速 (符合要求)四、 初沉池初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

8、设计参数：1、 池子总面积A，表明负荷取 2、 沉淀部分有效水深h2取t1.5h3、 沉淀部分有效容积V4、 池长L5、 池子总宽度B6、 池子个数，宽度取b5 m7、 校核长宽比(符合要求)8、 污泥部分所需总容积V已知进水SS浓度 =200mg/L初沉池效率设计50，则出水SS浓度 设污泥含水率97，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重 9、 每格池污泥所需容积V10、污泥斗容积V1，11、 污泥斗以上梯形部分污泥容积V212、 污泥斗和梯形部分容积13、 沉淀池总高度H取8m五、 设计参数1、设计最大流量 Q=50 000m3/d2、设计进水水质 COD=200mg/L；BOD5(S0)=

9、150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L4、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=100%、 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

10、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 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出水孔过流量 孔口

11、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反硝化脱氮产生的氧量总需要量最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则去除1kgBOD5的需氧量 标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA20，计算温度T=25。相应最大时标准需氧量好氧反应

12、池平均时供气量最大时供气量 所需空气压力p式中 曝气器数量计算(以单组反应池计算)按供氧能力计算所需曝气器数量。 供风管道计算供风干管道采用环状布置。流量 流速 管径 取干管管径微DN500mm单侧供气(向单侧廊道供气)支管 流速 管径 取支管管径为DN300mm双侧供气 流速 管径 取支管管径DN=450mm、厌氧池设备选择(以单组反应池计算) 厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按 池容计算。厌氧池有效容积 混合全池污水所需功率为 、 污泥回流设备污泥回流比 污泥回流量 设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵(2用1备)单泵流量 水泵扬程根据竖向流程确定。、 混合

13、液回流设备 混合液回流泵混合液回流比 混合液回流量 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备)单泵流量 混合液回流管。混合液回流管设计 泵房进水管设计流速采用 管道过水断面积 管径 取泵房进水管管径DN900mm校核管道流速 泵房压力出水总管设计流量 设计流速采用 六、 二沉池设计参数为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2h-1）。1) 池体设计计算. 二沉池表面面积二沉池直径 ， 取29.8m. 池体有效水

14、深 混合液浓度 ，回流污泥浓度为 为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h， 二沉池污泥区所需存泥容积Vw采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。. 二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m二沉池边总高度 . 校核径深比二沉池直径与水深比为 ，符合要求2) 进水系统计算. 进水管计算单池设计污水流量 进水管设计流量 选取管径DN1000mm，流速 坡降为 1000i=1.83. 进水竖井进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.10.2m/s出水口尺寸0.451.5m,共6个，沿井壁均匀分布。出水口流速 . 稳流筒计算取筒中流速 稳

15、流筒过流面积 稳流筒直径 3) 出水部分设计a 单池设计流量 b 环形集水槽内流量 c 环形集水槽设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2集水槽宽度 取 集水槽起点水深为 集水槽终点水深为 槽深取0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=0.8m，槽中流速 槽内终点水深 槽内起点水深 校核：当水流增加一倍时，q=0.2896 m/s，v=0.8m/s设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90三角堰。d 出水溢流堰的设计采用出水三角堰（90），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O).每个三角堰

16、的流量 三角堰个数 三角堰中心距（单侧出水）4) 排泥部分设计 单池污泥量总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量 剩余污泥量 集泥槽沿整个池径为两边集泥七、 消毒接触池4、加氯间、加氯量 按每立方米投加5g计，则 、加氯设备 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h八、 污泥泵房设计污泥回流泵房2座1、设计参数污泥回流比100设计回流污泥流量50000m3/d剩余污泥量2130m3/d2、 污泥泵回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵3、 集泥池、

17、容积 按1台泵最大流量时6min的出流量设计取集泥池容积50m3、面积 有效水深 ，面积 集泥池长度取5m，宽度 4、 泵位及安装排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。九、 污泥浓缩池初沉池污泥含水率大约95设计参数1、 浓缩池尺寸2、 浓缩后污泥体积3、 采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。十、 贮泥池1、 污泥量2、 贮泥池容积设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积3、 泥池尺寸4、 搅拌设备为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kw。十一、 脱水间1、 压滤机2、加药量计算投加量 以干固体的0.4%计.十二、构建筑物和设备一览表：序号 名称 规格 数量

18、 设计参数 主要设备1 格栅 LB =3.58m3.2m 1座 设计流量Qd=50000m3/d栅条间隙 栅前水深 过栅流速 HG-1200回旋式机械格栅1套超声波水位计2套螺旋压榨机（300）1台螺纹输送机（300）1台钢闸门（2.0X1.7m）4扇手动启闭机（5t）4台2 进水泵房 L B =20m 13m 1座 设计流量Q=2793.6 m3/h单泵流量Q= 350m3/h设计扬程H=6mH2O选泵扬程H= 7.22mH2O1mH2O=9800 Pa 螺旋泵（1500mm,N60kw）5台，4用1备钢闸门（2.0mX2.0m）5扇手动启闭机（5t）5台手动单梁悬挂式起重机（2t，Lk4m

19、）1台3 平流沉砂池 LBH=12.5m3.1m2.57m 1座 设计流量Q2793.6 m3/h水平流速v= 0.25 m/s有效水深H1= 1 m停留时间T= 50 S 砂水分离器（0.5m）2台4 平流式初沉池LBH=21.6m5m8m 13座 设计流量Q= 2793.3 m3/h表面负荷q= 2.0m3/(m2h)停留时间T= 2.0 d全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台撇渣斗4个5 曝气池LBH =70m55m4.5m 1座 BOD为150，经初沉池处理，降低25% 罗茨鼓风机（TSO-150，Qa15.9m3/min, P19.6kPa,N

20、11kw）3台消声器6个6 辐流式二沉池 DH=29.8m3m 2座 设计流量Q= 2084.4m3/h表面负荷q= 1.5m3/(m2h)固体负荷qs= 144192 kgSS/(m2d)停留时间T= 2.5 h池边水深H1=2 m全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台撇渣斗4个出水堰板1520mX2.0m导流群板560mX0.6m7 接触消毒池 LBH=32.4m3.6m3m 1座 设计流量Q=2187.5 m3/h停留时间T= 0.5 h有效水深H1=2 m 注水泵（Q36 m3/h ）2台9 加氯间 LB=12m9m 1座 投氯量 250 kg/d

21、氯库贮氯量按15d计 负压加氯机(GEGAL-2100)3台电动单梁悬挂起重机(2.0t)1台10 回流及剩余污泥泵房（合建式） LB=10m5m 1座 无堵塞潜水式回流污泥泵2台钢闸门(2.0X2.0m)2扇手动单梁悬挂式起重机(2t)1台套筒阀DN800mm, 1500mm 2个电动启闭机（1.0t）2台手动启闭机（5.0t）2台无堵塞潜水式剩余污泥泵3台第四章 平面布置（1）总平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。 处理构筑物与设施的

22、布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。（2）总平面布置结果污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总

23、干管和泵站排入河流。污水处理厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。总平面布置参见附图1（平面布置图）。第五章 高程布置及计算（1）高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高

24、程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。（2）高程布置结果由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为64m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。总高程布置参见附图2高程图。（3）高程计算h1沿程水头损失 h1=il, i坡度 i=0.00

25、5h2局部水头损失 h2=h150% h3构筑物水头损失a、 巴氏计量槽 H=0.3m巴氏计量槽标高 -1.7000mb、 消毒池的相对标高排水口的相对标地面标高： 0.00m消毒池的水头损失： 0.30m消毒池相对地面标高： -1.4000mc、 沉淀池高程损失计算l=40mh1=il=0.00540=0.20mh2= h150%=0.10mh3=0.45mH2=h1+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m沉淀池相对地面标高 -0.6000md、 A2/O反应池高程损失计算l=55mh1=il=0.00555=0.275mh2= h150%=0.1375mh3=0.60mH3=

26、h1+h2+h3=0.275+0.1375+0.60=1.0125mA2/O反应池池相对地面标高 0.4625me、 平流式沉砂池高程损失计算l=12mh1= il=0.00512=0.06mh2= h150%=0.03mh3=0.3mH4=h1+h2+h3=0.06+0.03+0.30=0.39m平流式沉砂池相对地面标高 0.8525mf、 细格栅高程损失计算h1= 0.30mh2= h150%=0.15mh3=0.30mH5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m细格栅相对地面标高 1.6025mg、 污水提升泵高程损失计算l=5mh1= il=0.0055=0.025mh2= h150%=0.0125mh3=0.20mH6=h1+h2+h3=0.025+0.0125+0.20=0.2375m污水提升泵相对地面标高 -4.1600m窗体底端