城污水處理工程設(shè)計(jì)

1、、夕4刖百為了響應(yīng)學(xué)校號(hào)召，增強(qiáng)我們對(duì)專(zhuān)業(yè)課的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)我們的實(shí)際動(dòng)手能力。準(zhǔn)備在未來(lái)的三個(gè)周時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行排水課程設(shè)計(jì)。污水處理廠是處理城市污水必不可少的環(huán)節(jié)。為了使水廠安全運(yùn)行，合理布置，所以要對(duì)水廠進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這三個(gè)周的時(shí)間里，我一定要好好把握，做到獨(dú)立完成，不懂就問(wèn)，爭(zhēng)取在做完之后真正掌握給水廠的基本設(shè)計(jì)步驟，在掌握了理論知識(shí)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)自己的實(shí)際動(dòng)手能力，起到鍛煉自己的目的。為下學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)和以后走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。第1章總論1.1 給水處理課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1.1 設(shè)計(jì)題目A城市污水處理工程設(shè)計(jì)1.1.2 基本資料1、污水水量、水質(zhì)(1)設(shè)計(jì)規(guī)模設(shè)計(jì)日平均污水流量Q=15000

2、m3/d設(shè)計(jì)最大小時(shí)流量Qa尸812.5m3/h(2)進(jìn)水水質(zhì)COD=500mg/L,BOD=300mg/L,SS=300mg/L,NH-N=35mg/L2、污水處理要求污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后應(yīng)符合以下具體要求：COD100mg/L,BODK20mg/L,SS20mg/L,NHkN8.125m3,滿足要求。5.4 沉淀池高度H=h1h2h3h4h5式中h1-保護(hù)高取0.3m12h2-有效水深取3.0mh3-緩沖層高，取0.3mh4-沉淀池底坡落差m由0.05坡度計(jì)算為0.375mh5-污泥斗高度取1.73m代入數(shù)值H=0.3+3.0+0.3+0.375+1.73=5.63m5.5 沉淀池周邊處的高

3、度h1h2h3=0.33.00.3=3.6m5.6 徑深比的校核D/h2=19.0/3.0=6.3,在612之間，滿足要求。沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣。沉在底部的沉泥通過(guò)刮泥機(jī)刮至污泥斗，依靠靜水壓力排除。出水槽采用雙側(cè)集水，出水槽寬度為0.5m，水深0.4m，槽內(nèi)水流速度0.59m/s，堰上負(fù)荷為1.66L/(m.s)2.9L/(m.s)符合要求。初沉池的出水通過(guò)渠道流回初沉池集配水井的外層套筒，渠道寬700mm渠道內(nèi)水深為0.5m,水流速度為0.85m/。第6章曝氣池已知參數(shù)Qma尸0.226m3/s,原污水BODfi300mg/L,要求處理水BOD值20mg/L,SS值

4、10符合要求。設(shè)每組曝氣池共5廊道，每組廊道長(zhǎng)L1=L/5=134.0/5=27m曝氣池超高取0.5m則池總高度為4.2+0.5=4.7mI在曝氣池面對(duì)初沉池和二次沉淀池的一側(cè)，各設(shè)橫向配水渠道，并在池中部設(shè)縱向中間配水渠道與橫向配水渠道相連接，在兩側(cè)橫向配水渠道上設(shè)進(jìn)水口，每組曝氣池共有5個(gè)進(jìn)水口。在面對(duì)初沉池的一側(cè)，在每組曝氣池的一端，廊道I進(jìn)水口處設(shè)回流污泥井，井內(nèi)設(shè)污泥空氣提升器，回流污泥由污泥泵站送入井內(nèi)，由此通過(guò)空氣提升器回流曝氣池。如圖15去二次沉淀池出水6.2曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)(1)平均時(shí)需氧量的計(jì)算Q=aQS+bVX,、.、式中a-活性污泥微生物對(duì)有機(jī)

5、污染物氧化分解過(guò)程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝IkgBO所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取a=0.5.一.一b-活性污泥微生物通過(guò)內(nèi)源代謝的自身氧化過(guò)程的需氧率，即每kg._.-)活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取b=0.15Sr-經(jīng)活性污泥微生物代謝活動(dòng)被降解的有機(jī)污染物量，以BOD1Xv-單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)lkg/m3代入數(shù)值225-2033000.75O2=0.515000+0.154500=3224.8kg/d=134.4kg/h10001000(2)最大時(shí)需氧量的計(jì)算根據(jù)原始數(shù)據(jù)，K=1.3225-20.3300075Q(max)=0.51

6、50001.3()+0.154500一=3686.1kg/d=153.6kg/10001000h(3) 每日去除的BODfi1615000(225-20)BOD=3075kg/d1000(4) 去除每kgBOD勺需氧量：Q=3224.8/3075=1.05kgO2/kgBOD(5) 最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比Q(max)/O2=153.6/134.4=1.146.3供氣量計(jì)算采用網(wǎng)狀模型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒(méi)水深4.0m,計(jì)算溫度為30C,查表得水中溶解氧飽和度CS(20)=9.17mg/LCs(30)=7.63mg/L(1)空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力(Pb)計(jì)算得

7、Pb=P+9.8103H式中P-大氣壓力P=1.013m105RH-空器擴(kuò)散裝置的安裝深度m取4m代入數(shù)值Pb=1.013105+9.81034=1.405105Pa(2)空氣離開(kāi)曝氣池面時(shí)，氧的百分比計(jì)算O=21(1-EA)100%7921(1-Ea)式中Ea-空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)網(wǎng)狀模型中微孔空器擴(kuò)散器，取12%故O=_2110.12)100%=18.96%7921(1-0.12)(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度條件考慮)計(jì)算Csb(T)=C(-5+烏)2.02610542式中G-在大氣壓力條件下氧的飽和度mg/L,最不利溫度條件按30c考慮，代入各值得一一5一一一c

8、1.4051018.96、Csb(30)=7.63(5)=8.74mg/L2.02610542(4)換算為在20c條件下，脫氧清水的充氧量17RCsb(20)r)=:；Csb(T)-C1.024式中a-修正系數(shù)aw(0.80.85)取a=0.82污水中的Kra、工=清水中的KraP-修正系數(shù)P=Pw清水中的Cs(0.90.97)MP=0.95代入數(shù)值Ro=134.49.170.820.951.08.74-2.01.024(30)=188.1kg/h相應(yīng)的最大時(shí)需氧量為R0(max)=153.49.170.820.951.08.74-2.01.024E=214.7kg/h(5)曝氣池平均時(shí)供氧量

9、G=R00.3E-100=188.1100=5225m3/ha0.312(6)曝氣池最大時(shí)供氧量.224.73_G(max)=100=8945.8m/h0.312(7)去除每kgBOD的供氣量52253、.5225x24=38.65m空氣/kgBOD3075(8)每m2污水的供氣量勰QC空氣/m3污水(9)本系統(tǒng)的空氣總用量18除采用鼓風(fēng)曝氣外，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量接回流污泥量的3-5倍計(jì)算，取8倍，污泥回流比R取值50%這樣，提升回流污泥所需空氣量為80.515000=2500nVh24總需氣量8945.8+2500=1145.8n?/h6.4 空氣管系統(tǒng)計(jì)算按圖所示

10、的曝氣池平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共4根干管，在每根干管上設(shè)5對(duì)配器豎管共10條，全曝氣池共設(shè)50條配氣豎管，豎管的供氣量為8945.8/50=178.9m3/h曝氣池平面面積為2745=1215m每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.49m3計(jì)，則需孔器擴(kuò)散器的總數(shù)為1215/0.49=2479個(gè)，為安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用2500個(gè)空器擴(kuò)散器。每個(gè)豎管上安設(shè)的空器擴(kuò)散器的數(shù)目為2500/50=50個(gè)，每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為8945.8/2500=3.31m3/h將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪制成空氣管路計(jì)算圖，用以進(jìn)行計(jì)算。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開(kāi)始的最遠(yuǎn)最長(zhǎng)的管路

11、作為計(jì)算管路，在空氣流量變化處設(shè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)后列表進(jìn)行空氣管道計(jì)見(jiàn)表6-1o空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑，根據(jù)通過(guò)的空氣量和相應(yīng)的流速按附錄2加以確定，計(jì)算結(jié)果列入計(jì)算表中第6項(xiàng)?？諝夤苈返木植孔枇p失，根據(jù)配件的類(lèi)型按公式折算成當(dāng)量長(zhǎng)度損失L0,并計(jì)算出管道的計(jì)算長(zhǎng)度，計(jì)算結(jié)果列入計(jì)算表中的第8、9兩項(xiàng)。19空氣管路計(jì)算圖O萬(wàn)口女.受力上117?空氣管路計(jì)驛圖2)空氣管道的沿程阻力損失，根據(jù)空氣管的管徑D空氣量，計(jì)算溫度和曝氣水深，查附錄3求得，結(jié)果列入計(jì)算表的第10項(xiàng)。9項(xiàng)與10項(xiàng)相乘，得壓力損失結(jié)果列入計(jì)算表第11項(xiàng)。將表中11項(xiàng)各值累加，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為5.88+

12、1.979=7.859KPa,為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值9.8KPa。20空氣管路計(jì)算表表6-1段編管段長(zhǎng)度空氣流量空氣流速管徑配件管段當(dāng)量長(zhǎng)度管段計(jì)算長(zhǎng)度壓力損失h1+h2L/mm3/sm3/mmv/mD/mmL0/mL+L09.8Pa/mPa1234567891011-16:0.53.580.06-32彎頭1個(gè)0.621.120.180.2-150.57.160.12-32三通1個(gè)1.181.680.320.54-140.510.740.18-32三通1個(gè)1.181.680.651.09-13:0.514.320.24-32三通1個(gè)1.181.680.91.51-120.2517.90.298-3

13、2三通1個(gè)，異形管1個(gè)1.271.521.251.9-110.935.80.6550三通1個(gè)，異形管1個(gè)2.183.080.51.54-1010.971.61.193.9480四通1個(gè)，異形管1個(gè)3.834.730.381.8-96.751792.986.2100閘門(mén)1個(gè)，彎頭3個(gè)，三通1個(gè)11.318.050.712.33-85.53585.9712.67100四通1個(gè)，異形管1個(gè)6.4111.912.529.78-7二5.571611.9311.25150四通1個(gè)，異形管1個(gè)10.2515.750.914.18-65.5107417.99.5200四通1個(gè)，異形管1個(gè)14.48200.45

14、9節(jié)5.5143223.8712.67200四通1個(gè)，異形管1個(gè)14.4819.960.816-41717929.8315200四通1個(gè)，異形管1個(gè)20.9227.921.2537.4-39497782.9511400三通1個(gè)，異形管1個(gè)33.2742.270.2811.28-29676.7112.7814.9400三通1個(gè)，異形管1個(gè)33.2742.270.729.59T二3011446190.7711.2600三通1個(gè)，異形管1個(gè)54.1284.120.433.65合計(jì)201.99將表中第11項(xiàng)各值累加得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為183.47M9.8=1.798KPa,網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓

15、力損失為5.88KPa,則總壓力損失為5.88+1.798=7.678KPa,為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值9.8KPa216.5 空壓機(jī)的選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為P=(4.2-0.2+1.0)9.8=49KPa空壓機(jī)供氣量：最大時(shí):8945.8+2500=11445.8m3/h=190.8m3/min平均時(shí):5225+2500=7725m/h=128.75m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量，決定采用LG6CS空壓機(jī)5臺(tái)。該型空壓擠風(fēng)壓50KP,風(fēng)量60nVmin,正常條件下，3臺(tái)工作，2臺(tái)備用，高負(fù)荷時(shí)3臺(tái)工作，1臺(tái)備用。第7章二次沉淀池2座，沉淀池表面負(fù)荷q采用

16、普通輔流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，共取1.5m3/(m2.h),一般為0.8-1.5m3/(m2.h)7.1 單池表面面積AA工=0.2263600=271.2m2N。21.5q,，一4A42712一池子直徑D=J=18.6m取D=19.0m.二：3.147.2 沉淀池的有效水深設(shè)污水在沉淀池內(nèi)的沉淀時(shí)間t為2h,則沉淀池的有效水深h2=qt=1.5M2=3.0mW(1.53.0)符合要求徑深比D/h2=19.0/3.0=6.3W(612)符合規(guī)范要求7.3 污泥部分所需容積按4h計(jì)算，則由公式丫二+吟=0.5戶8僅5父3330=1218.75m3xXr33301000022可見(jiàn)污泥所需容

17、積較大，無(wú)法設(shè)計(jì)污泥斗容納污泥。所以在設(shè)計(jì)中采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，而不設(shè)污泥斗存泥，只按構(gòu)造要求在池底設(shè)0.05坡度及一個(gè)放空時(shí)的泥斗，設(shè)泥斗高度為0.5m7.4 沉淀池高度H=h1h2h3h4h5式中h1-保護(hù)高取0.3mh2-有效水深取3.0mh3-緩沖層高，取0.3mh4-沉淀池底坡落差m由0.05坡度計(jì)算為0.4mh5-污泥斗高度取0.5m代入數(shù)值H=0.3+3.0+0.3+0.4+0.5=4.5m沉淀池的出水采用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣，出水槽采用雙側(cè)集水，出水槽寬度為0.5m,水深0.4m,槽內(nèi)水流速度0.59m/s，堰上負(fù)荷為1.46L/(m.s)1.7L/(m.s)符合

18、要求。二沉池的出水通過(guò)渠道流回二沉池集配水井的外層套筒，渠道寬700mm渠道內(nèi)水深為0.5m,水流速度為0.67m/s,然后通過(guò)管徑為800mm勺管道送往消毒接觸池，管內(nèi)流速為0.93m/s第8章污水處理廠高程的計(jì)算污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定各構(gòu)筑物之間連接管的尺寸及其標(biāo)高，通過(guò)計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。污水高程計(jì)算表見(jiàn)表7-12324管渠及構(gòu)筑物名稱(chēng)Q1-1Ls管渠設(shè)建數(shù)水頭損失/m水面標(biāo)圖/m地面標(biāo)圖/mBXH(D)H/mi/%oVL沿程JOS構(gòu)筑物合計(jì)上游下游

19、構(gòu)筑物上游下游出水口至計(jì)量堰226500X5000.51.200.80500.060.0090.069384.220384.150384.0384.0計(jì)量堰2260.3600.360384.580384.220384.400384.0384.0計(jì)量堰至接觸池226500X5000.51.200.80200.0240.0040.028384.610384.580384.0384.0接觸池1130.3000.300384.910384.610384.76384.0984.0接觸池至集配水井2266000.61.600.90300.0480.0070.055384.960384.910384.038

20、4.0集配水井至二沉池113400X4000.31.900.85200.0380.0060.044385.010384.960384.0384.0二沉池1130.500.500385.510385.010385.260384.0384.0二沉池至集配水井1706000.601.200.80200.0240.0040.028385.530385.510384.0384.0污水高程計(jì)算表表7-125集配水井至曝氣池3396000.602.701.00200.0540.0060.060385.590385.530384.384.0曝氣池2260.4000.040385.990385.590385.7

21、90384.0384.0曝氣池至集配水井2266000.601.600.90200.0320.0050.037386.030385.990384.0384.0集配水井至初沉池1135000.501.500.8050.0080.0020.010386.040386.03384.0384.0初沉池113ii.,-0.520.52386.560386.040386.300384.0384.0初沉池至集配水井1135000.501.500.8050.0080.0020.010386.570386.560384.0384.0集配水井至沉砂池2266000.601600.90200.0320.0060.0

22、44386.610386.570384.0384.0沉砂池1130.200.20386.810386.610386.710384.0384.0細(xì)格柵2260.100.10386.910386.810386.860384.0384.0中格柵2260.100.10387.010386.910386.960384.0384.026第9章污水處理廠的平面布置9.1 污水處理工程設(shè)施組成根據(jù)選定的處理方案和處理工藝流程，污水處理工程設(shè)施包括生產(chǎn)性構(gòu)筑物、輔助建筑物、各類(lèi)管道和其他設(shè)施。各類(lèi)管道包括廠區(qū)管道包括污泥管道、污水管道、空氣管道、加藥管道、沼氣管道、上清液管道。其他設(shè)施包括道路、綠化、照明、圍墻、大門(mén)。9.2 平面布置1 .工藝流程：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的廠區(qū)面積和地形，采用直線型，這樣布置生產(chǎn)聯(lián)路管線短，管理方便，且有利于日后擴(kuò)建。2 .平面布置：按照功能將廠區(qū)分成以下三區(qū)：(1) 生產(chǎn)區(qū)：有各項(xiàng)水處理設(shè)施組成，一般呈直線型布置。(2) 生活區(qū)：將辦公樓、食堂、浴室、鍋爐房、宿舍等建筑物組合在一個(gè)區(qū)內(nèi)。為不使這些建筑物過(guò)于分散