某城市污水處理廠畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 某城市污水處理廠畢業(yè)設(shè)計完整版設(shè)計說明書一、 環(huán)境條件見設(shè)計任務(wù)書的設(shè)計資料一欄。二、 處理工藝的選擇該城鎮(zhèn)污水處理廠主要是用于處理城區(qū)生活污水和部分工業(yè)廢水，且對氮磷的去除有一定要求。按城市污水處理和污染防治技術(shù)政策要求推薦，對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強化處理，如A2 /O 工藝，A/O工藝，SBR 與其改良工藝，氧化溝工藝，以與水解好氧工藝，生物濾池工藝等。故該設(shè)計應(yīng)選取二級強化處理。鑒于SBR 工藝具有以下特點：(1) 工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR 工藝只有一個反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 3

2、0%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。(2) 處理效果好。SBR 工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應(yīng)器活性污泥處于一種交替的吸附、吸收與生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。(3) 有較好的除磷脫氮效果。SBR 工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應(yīng)時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。(4) 污泥沉降性能好。SBR 工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥

3、中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR 工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應(yīng)進水水量、水質(zhì)波動。均適用于本設(shè)計，故選取SBR工藝作為本設(shè)計的水處理工藝。三、 污水廠的主要工藝流程出水進水提升泵房細格柵沉砂池SBR反應(yīng)池污泥濃縮池泥餅填埋粗格柵貯泥池四、 設(shè)計說明1、格柵和提升泵房設(shè)置方式：粗格柵泵房細格柵格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用選擇GH型回轉(zhuǎn)格柵。粗格柵運行參數(shù)：柵前流速 0.5m/s，過柵

4、流速 0.8m/s，柵條寬度0.02m，格柵間隙數(shù)27，水頭損失0.07m，每日柵渣量 0.823m3/d；細格柵運行參數(shù)：柵前流速0.5m/s，過柵流速0.8m/s，柵條寬度0.01m，柵前渠道水深 0.4m，格柵傾角60o，柵間隙數(shù)66，水頭損失 0.2m，每日柵渣量1.18m3/d。對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池。然后自流進入各工藝池，提升泵房采用2臺（1用1備）型號為YC300LXL-780-11的水泵，其主要性能參數(shù)為：流量545-900m3/h，揚程9-12m，轉(zhuǎn)速980r/min，效率78%。配套電機與功率為Y250M-3

5、7，葉輪名義直徑335mm。其中細格柵計算草圖如下：2、沉砂池沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保護管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點。故本設(shè)計采用平流式沉砂池。污水經(jīng)立式污水污物泵提升后經(jīng)細格柵，進入鐘式沉砂池，共兩組對稱與提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。設(shè)計參數(shù)為：沉砂池長度9m，池總寬1.2m，有效水深0.96m，貯砂斗容積0.178m3（每個沉砂斗），斗壁與水平面傾角為600，斗高0.68m，斗部上口寬1.23m。草圖如下：3、SBR反應(yīng)池本設(shè)計中為進水時間1h ；曝氣時間h ；有效反應(yīng)時間4h ；沉淀時

6、間1h ；潷水時間0.5h ；除磷厭氧時間0.5h ，一個周期TN=6h ，經(jīng)過預(yù)處理的污水由配水井連續(xù)不斷地進入反應(yīng)池，反應(yīng)區(qū)安照“進水、閑置、曝氣、沉淀、潷水”程序運行。 本設(shè)計采用SBR反應(yīng)池4座，并聯(lián)運行，運行周期為6h。單座尺寸為55m*15m*5.5m.反應(yīng)池最小水深2.9m,潷水高度1.1m，設(shè)微孔曝氣頭。采用膜片式微孔曝氣器，每個服務(wù)面積Af=0.5m2，曝氣頭個數(shù)為1000個；潷水高度1.56m，潷水速度為0.694 m3/s4、污泥泵房污泥泵選三臺（兩用一備），單泵流量Q2Qw/213.07m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h，H：14-12m，功率為3kW4、

7、污泥濃縮池污泥濃縮的目的是使污泥初步脫水、縮小污泥體積。為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。濃縮脫水方法有重力沉降濃縮、上浮濃縮以與其他濃縮方法。這里使用重力濃縮輔流式污泥濃縮池。濃縮后的污泥采用帶式壓濾機處理污泥，最后產(chǎn)生的干泥運往垃圾焚燒廠處理。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：每座1344.4kg/d，采用2座，進泥濃度10g/L，污泥濃縮時間13h，進泥含水率99.0%，出泥含水率96.0%，池底坡度0.08，坡降0.28m，貯泥時間4h，上部直徑9.5m，濃縮池總高4.68m，泥斗容積5.86m3。5、貯泥池設(shè)貯泥池1座，貯泥時間12h，選用1PN污泥泵兩臺，一用一備，單臺流量Q7.216m3/h，揚程H1412

8、mH2O，功率3kW。五、 處理構(gòu)筑物平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)的平面布置。污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機房，辦公室等，其建筑面積按具體情況而定，在污水廠主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運輸，保證30%以上的綠化。為保證污水處理廠二期擴建工程的實施，在廠區(qū)留有一定面積的擴建空間。六、 高程計算為了降低運行費用和使維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動以按重力流考慮為宜，廠高程布置的主要特點是先確定最大構(gòu)筑物的地面標(biāo)高，然后根據(jù)水頭損失，通過水力計算，遞推出前后構(gòu)筑物的各項控制標(biāo)高。根據(jù)SBR反應(yīng)池的設(shè)計水面標(biāo)高，推求

9、各污水處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，根據(jù)和處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計地面標(biāo)高。七、 參考資料水污染控制工程實踐教程 黨聰 主編 化學(xué)工業(yè)；水污染控制工程下冊 高廷耀、顧國維 主編 高等教育；給水排水工程專業(yè)工藝設(shè)計 南國英 志剛 主編 化學(xué)工業(yè)環(huán)保設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用 羅輝 主編 高等教育給水排水設(shè)計手冊（第九冊）專用機械第三版 市政工程設(shè)計研究院 主編 設(shè)計計算書一、 設(shè)計流量生活污水量：近期 30000*200*10-3*1.7 =10200（m3/d）； 遠期 60000*200*10-3*1.7=20400（m3/d）工業(yè)污水量：近期 5000*1.3 =7500（m3/d）； 遠期

10、 10000*1.3 =13000（m3/d）總污水量：近期 17700（m3/d）；遠期 33400（m3/d）取設(shè)計污水量Q = 20000（m3/d） 二、 粗格柵1、 主要設(shè)計參數(shù)柵條寬度：S = 10 mm柵條間隙寬度：b = 20 mm過柵流速：v = 0.8 m/s柵前渠道流速：0.5 m/s柵前渠道水深：h = 0.5 m格柵傾角：= 60數(shù)量：1座單位柵渣量：W1=0.07m3/103m32、 工藝尺寸（1） 格柵尺寸過柵流量：Q1= Q = 20000 m3/d = 0.2314 m3/s柵條間隙數(shù)： 取n=27有效柵寬：B= S（n+1）+ bn = 0.01*（27+1

11、）+ 0.02*27 = 0.8 m進水渠道寬度B1： 要求B1*h*v Qmax 取B1= 0.6 m（2） 格柵選擇選擇GH型回轉(zhuǎn)格柵；實際過流速度： m3/s（3） 柵渠尺寸柵渠過水?dāng)嗝鍿：m2柵槽總長度： 其中 H1= h +h2= 0.5+0.3 = 0.8 m1指進水漸寬部分的展開角，一般取203、 水頭損失格柵斷面為銳邊矩形斷面（=2.42）格柵水頭損失：柵后槽總高度：H= h+ h1+ h2 =0.5+0.07+0.3 = 0.87 mh2 柵前渠超高，一般取0.3m4、 柵渣量 對于柵條間距b=20.0mm 的中格柵，城市污水中取每單位體積污水?dāng)r截污物為W1=0.07m3/1

12、03m3，每日柵渣量為 Kz 生活污水流量的總變化系數(shù)攔截污物量大于0.3m3/d，宜采用機械清柵。三、 細格柵污水由進水泵房提升至細格柵沉砂池，細格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮、漂浮物。1、 主要設(shè)計參數(shù)Q= 20000 m3/s ，S= 10 mm ，b= 10 mm過柵速率：v= 0.8 m/s柵前渠道流速：0.5 m/s柵前渠道水深：0.4 m傾角：= 60數(shù)量：1座單位柵渣量：W1=0.07m3/103m32、 工藝尺寸（1）格柵尺寸柵條間隙數(shù)： 取n=66有效柵寬：B= S（n+1）+ bn = 0.01*（66+1）+ 0.01*66 = 1.31 m進水渠道寬度B1：

13、要求B1*h*v Qmax 取B1= 0.8 m（2）格柵選擇選擇GH型回轉(zhuǎn)格柵；實際過流速度： m3/s（3）柵渠尺寸柵渠過水?dāng)嗝鍿：m2柵槽總長度： 其中 H1= h +h2= 0.4+0.3 = 0.7 m1 進水漸寬部分的展開角，一般取203、水頭損失格柵斷面為銳邊矩形斷面（=2.42）格柵水頭損失：柵后槽總高度：H= h+ h1+ h2 =0.4+0.2+0.3 = 0.9 mh2 為柵前渠超高，一般取0.3m4、柵渣量 對于柵條間距b=10.0mm 的中格柵，城市污水中取每單位體積污水?dāng)r截污物為W1=0.01m3/103m3，每日柵渣量為 m3/d 污物的排出采用機械裝置：300

14、螺旋輸送機，選用長度l=6.0m 的一臺。四、 平流式沉砂池1、 設(shè)計參數(shù)污水在池的流速：v= 0.3 m/s；最大流量時，污水在池的停留時間t= 45 s；有效水深：0.25-1.0 m，池寬0.6 m；池底坡度：0.022、 計算公式（1） 長度：L= vt= 0.2*45 =9 m（2） 水流斷面面積：（3） 池總寬B：設(shè)格數(shù)n= 2，每格寬0.6 m，則B= 1.2 m（4） 有效水深：（5） 貯砂斗所需容積 X 城市污水的沉砂量，一般采用30m3/106m3（污水）； T 排砂時間間隔，這里T= 2 d； 設(shè)每一個有兩個沉砂斗：（6） 貯砂斗各部分尺寸設(shè)斗的截面為正方形，取貯砂斗高h

15、3= 0.5 m，底寬b1= 0.5 m，斗壁與水平面的傾角為60，則貯砂斗上口寬b2為 貯砂斗的容積V1為 S1、S2 分別為貯砂斗上口和下口的面積（7） 貯砂室的高度h3：設(shè)采用重力排砂，池底坡度i= 6%，坡向砂斗，則（8） 池總高hh= h1+h2+h3 = 0.3+0.96+0.68 =1.94 m（9） 核算最小流速vmin3、 沉砂量五、 SBR反應(yīng)池1、硝化所需要的最低好氧污泥齡 S,N (d) 硝化細菌比生長速率（d-1），t=15時，=0.47 d-1。 fs 安全系數(shù)，取fs=2.0。 T 污水溫度，T=15。 2、 系統(tǒng)所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5 kg

16、N/kg BOD5TNi 進水總氮濃度，TNi= 30 mg/l。 TNe 出水總氮濃度，TNe= 25 mg/l。 S0 進水BOD5濃度，S0= 200mg/l。3、 反硝化所需要的時間比例tan/(tan+ta) 一般認為約有75%的異氧微生物具有反硝化能力，在缺氧階段微生物的呼吸代能力為好氧階段的80%左右。 tan缺氧階段所經(jīng)歷的時間，h。 ta 好氧階段所經(jīng)歷的時間，h。 4、 各部分處理時間的確定進水時間ti= tan=1h ；曝氣時間ta=3h ；有效反應(yīng)時間tR= ti+ ta=1+3=4h ；沉淀時間ts=1h ；潷水時間td=0.5h ；除磷厭氧時間tp=0.5h一個周期

17、TN=6h 5、 硝化反硝化的有效污泥齡S,R(d)和總污泥齡 S,T(d) 6、 日產(chǎn)污泥量Sp kg/d(以干污泥計） 其中，S0 進水BOD5濃度，S0= 200mg/l=0.2 kg/m3；SSi 進水SS濃度，SSi=0.25 kg/m3；SSe 出水SS濃度，SSe=0.03 kg/m3；YH異養(yǎng)微生物的增殖速率，YH=0.5kgDS/kg BOD5；bH異養(yǎng)微生物的源呼吸速率，bH=0.08 d-1；YSS不能水解的SS的分率，YSS=0.5；fT,H異養(yǎng)微生物的生長溫度修正，fT,H=1.072（t-15）。 Sp,chemical加藥產(chǎn)生的污泥量，Sp,chemicall=0

18、 設(shè)池子數(shù)n=4，則每個池子的污泥總量ST,Pkg/池(以干污泥計) ： kg/池7、 每個池子的貯水容積V0水m3。 V0水 設(shè)V0水占池子總體積V0的31.25%，則， V0= V0水/31.25%=4000m38、 潷水高度H m3。 沉淀時間t一般是從曝氣結(jié)束后10min開始，至潷水結(jié)束時止，所以t= ts+td10/60 h。為了保證出水水質(zhì)，潷水水位與污泥面之間要求有一個最小安全高度Hs，一般為0.6-0.9m，取Hs=0.7m。 污泥濃度MLSS= 3200mg/l。 取污泥沉降指數(shù)SVI=120ml/g 污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI） 因為H+Hs= Vs*t，

19、則，9、 確定單個池子表面積A0(m2)，尺寸L*B，總高H總(m)，最低水位HL（m)。 A0= V0水/H=1250/1.56=801.3 m2。 L*B=55*15m B總=4*15=60m 池子有效水深，設(shè)超高h=0.5m ，則H總(m)= H0+ h=5+0.5=5.5m HL（m)=5.0-H=3.44m 10、 所需空氣量R0m3/d （1）活性污泥代需氧量RO2 kgO2/d V有效=V0*ta/tN= 4000*3/4 = 3000m3=0.42*20000*(0.2-0.03)+0.11*3.0*4*3000=9348 kgO2/d a 異養(yǎng)需氧率0.42-0.53kgO2

20、/kgBOD5.d b 自養(yǎng)需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.d （2）反硝化所需要氧量Ro2,N kgO2/d d 反硝化需氧率 d=4.6kgO2/kgNH4-N TNH4-Ni進水氨氮濃度，TNH4-Ni=0.03 kg/ m3TNH4-Ne出水氨氮濃度，TNH4-Ne=0.025 kg/ m3（3）硝化產(chǎn)生的氧量R kgO2/d d 硝化產(chǎn)氧率，d=2.6kgO2/kgNO3-N TNO3-N=0.02 kg/ m3 R=d* Qmax* TNO3-N=2.6*20000*0.02=1040 kg O2/ d （4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下的所需空氣量R0 m3/d 采用微孔曝氣，氧

21、轉(zhuǎn)移效率EA=25% 氧氣質(zhì)量比MO2=0.23 空氣密度=1.29kg/m3=141914.8 m3/d =1.64 m3/s 11、風(fēng)機選型 風(fēng)壓P=5.0m 12、曝氣裝置 采用膜片式微孔曝氣器，每個服務(wù)面積Af=0.5m2曝氣頭個數(shù)個13、潷水器選型 潷水高度H=1.56m 潷水速度Qd= V0水/td=1250/30=41.66m3/min=0.694 m3/s 六、 污泥泵房1、 污泥量以體積計：2、污泥泵房SBR反應(yīng)池產(chǎn)生的剩余污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）將其提升至污泥濃縮池中。處理廠設(shè)一座剩余污泥泵房，污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為6276kg/d,即為按含

22、水率為99計的污泥流量Qw627.6m3/d26.15m3/h（1）污泥泵選型:選三臺（兩用一備），單泵流量Q2Qw/213.07m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H：14-12m, 功率為3kW（2）剩余污泥泵房: 占地面積LB=5m4m，集泥井占地面積七、 污泥濃縮池采用兩座幅流式圓形重力連續(xù)式污泥濃縮池，用帶柵條的刮泥機刮泥，采用靜壓排泥，剩余污泥泵房將污泥送至濃縮池。1、設(shè)計參數(shù)進泥濃度：10g/L污泥含水率P199.0，每座污泥總流量:Q6276/2kg/d=313.8m3/d=13.8m3/h設(shè)計濃縮后含水率P2=96.0污泥固體負荷：qs=45kgSS/(m2.

23、d)污泥濃縮時間：T=13h 貯泥時間：t=4h2、設(shè)計計算（1）濃縮池池體計算：每座濃縮池所需表面積m2 濃縮池直徑 取D=9.5m 水力負荷 有效水深h1=uT=0.18413=2.39m 取h1=2.4m濃縮池有效容積V1=Ah1=29.652.4=170.0m3（2）排泥量與存泥容積:濃縮后排出含水率P296.0的污泥,則Q w=按4h貯泥時間計泥量，則貯泥區(qū)所需容積 V24Q w43.2713.08m3 泥斗容積 = m3h4泥斗的垂直高度，取1.4m r1泥斗的上口半徑，取1.2m r2泥斗的下口半徑，取0.8m 設(shè)池底坡度為0.08，池底坡降為： h5=故池底可貯泥容積： =因此

24、，總貯泥容積為 （滿足要求）（3）濃縮池總高度：濃縮池的超高h2取0.30m，緩沖層高度h3取0.30m，則濃縮池的總高度H為 =2.4+0.30+0.30+1.4+0.28=4.68m（4）濃縮池排水量：Q=Qw-Q w=13.8-2.27=11.53m3/h八、 貯泥池1、設(shè)計參數(shù) 進泥量：經(jīng)濃縮排出含水率P296%的污泥2Q w=278.45=156.9m3/d，設(shè)貯泥池1座，貯泥時間T0.5d=12h2、設(shè)計計算 池容為 V=2QwT=156.90.5=78.45m3 貯泥池尺寸（將貯泥池截面設(shè)計為正方形） LBH=5*5*3.2m 有效容積V=80m3 濃縮污泥輸送至泵房 剩余污泥經(jīng)濃縮處理后用泵輸送至處理廠的綠地作肥料之用 污泥提升泵泥量Q=156.9m3/d=6.54m3/h揚程H=2.3-(-1.5)+4+1=7.8m 選用1PN污泥泵兩臺，一用一備，單臺流量Q7.216m3/h,揚程H1412mH2O,功率N3kW九、 高程計算1、污水的高程計算28 / 28 水力高程計算表 表4 構(gòu)筑物構(gòu)筑物間距，m構(gòu)筑物水頭損失,m連接管道水頭損失,m總損失m水面標(biāo)高m水深m底部標(biāo)高m地面標(biāo)高m流量m3/s管徑mm流