1、1仲恺农业工程学院课程设计污水处理工艺设计计算书（20142015 学年第一学期）班 级 给排 121 班 姓 名 李子恒 学 号 201210524123 设计时间 2014.12.15 2015.01.02指导老师 刘嵩、孙洪伟 成 绩 城市建设学院2014 年 11 月2目 录1 课程设计目的和要求 .41.1 设计目的 .41.2 设计任务 .41.3 设计要求 .41.4 原始资料 .42 污水处理流程方案 .53 处理程度的确定 .64 污水的一级处理 .64.1 格栅计算 .64.1.1 单独设置的格栅 .74.2 沉砂池计算 .104.3 初次沉淀池计算 .144.3.1 斜板
2、沉淀池 .145 污水的生物处理 .195.1 曝气池 .195.1.1 设计参数 .195.2.2 平面尺寸计算 .205.1.3 进出水系统 .225.1.4 曝气池出水设计 .235.1.5 其他管道设计 .245.1.6 剩余污泥量 .246 生物处理后处理 .256.1 二沉淀池设计计算 .256.1.1 池形选择 .256.1.2 辐流沉淀池 .256.2 消毒设施设计计算 .326.2.1 消毒剂的投加 .326.2.2 平流式消毒接触池 .3336.3 巴氏计量槽设计 .347 污泥处理构筑物计算 .357.1 污泥量计算 .357.1.1 初沉池污泥量计算 .357.1.2
3、剩余污泥量计算 .367.2 污泥浓缩池 .377.2.1 辐流浓缩池 .377.3 贮泥池 .397.3.1 贮泥池的作用 .407.3.2 贮泥池计算 .407.4 污泥消化池 .417.4.1 容积计算 .427.4.2 平面尺寸计算 .447.4.3 消化池热工计算 .457.4.4 污泥加热方式 .488 污水处理厂的布置 .508.1 污水处理厂平面布置 .508.1.1 平面布置原则 .508.1.2 污水处理厂的平面布置图 .528.2 污水处理厂高程布置 .528.2.1 高程布置原则 .528.2.2 高程布置计算 .538.2.3 污水处理厂高程图 .5541 课程设计目
4、的和要求1.1 设计目的本设计是围绕必修课程水质工程学开展的课程设计，课程设计是教学的重要组成部分，是将污水处理理论与工程设计相联系的重要环节，其目的在于：训练学生设计与制图的基本技能，复习和理解给水处理工程课程所讲授的内容，培养学生动手能力和训练严格的科学态度和工作作风，最终达到提高学生综合运用理论知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力的目标。1.2 设计任务（1） 根据所给的原始资料，计算污水的设计流量和水质（已在污水管网设计中完成） ；（2） 根据水质情况，地形和污水量，确定污水处理方法以及有关的处理构筑物；（3）对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸；（4）进行各处理
5、构筑物的总体布置和污水处理流程的高程设计。1.3 设计要求通过本设计，学生应该能够达到以下几点要求：（1）掌握污水处理工艺设计的基本程序和方法；（2）了解国家相关的方针和政策，正确使用专业的有关技术规范和规定；（3）通过训练，具有污水处理工艺设计计算、编写设计文件的能力；（4）熟练掌握手工和电脑制图操作方法。1.4 原始资料1. 城市污水量：0.66m/s2. 气象资料风向：常年主风向为东南风；气温：年平均气温为 21.0 。最冷月为 1 月，最低平均气温 8.1 ，最热月为7 月 ，最高平均气温 33.5 , 最低温度 2 。湿度：相对湿度 73%，最大蒸发量在 24 月，此时相对湿度 60
6、%左右。年平均绝对湿度 17.8%，相对湿度 81%。降雨强度：年雨量一般为 1000mm，多集中在 6-9 月，占全年降雨量的 70%。年平均蒸发量约 1800mm，q 5= 4.23L/s.100m 2 （重现期 P= 3） 。5水温：年平均为 17，最高温出现在 7 月，可达 22.4；最低温为 1 月，达 10.9。每年 2-10 月，气温高于水温；10 月至次年 1 月，水温高于气温，终年不结冰。3. 工程地质资料根据钻探资料分析，该市地下水储藏量并不丰富，且含铁量较高，地面覆盖层主要为粘性黄土，厚度约 35m，其次为半风化的岩石和砂质页岩，较坚硬的岩石一般离地面 48m，个别地段有
7、岩石露头。4. 污水实测通过对该区域内的主要污水排放口进行实测，获得污水进水的数据如下：pH ：6.5-8.5；BOD 5 为 140 mg/L， COD 为 335 mg/L ，SS 为 120 mg/L，该区域的污水以生活污水为主，工业废水须经处理后排放至市政污水管网内。污水排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002标准中的二级排放标准。2 污水处理流程方案流程图如下：进水格栅污水提升泵房初沉池曝气池二沉池消毒排放污泥浓缩池贮泥池一级消化二级消化沉砂池6图 1 污水处理流程图3 处理程度的确定1. 污水的 处理程度计算COD1eCE式中 的处理程度，%；1EC 进水
8、的 浓度, ；CmgL处理后污水排放的 浓度， 。e ODg则 E1=（335-60 ）/335=82.09%2. 污水的 处理程度计算5BOD2eLE式中 的处理程度，%；2E5进水的 浓度， ；LBODmgL处理后污水排放的 浓度， 。e 5则 E2=（140-20 ）/140=85.71%3. 污水的 SS 处理程度计算 3eCE式中 SS 的处理程度， %；3E进水的 SS 浓度， ；CmgL处理后污水排放的 SS 浓度， 。e则 E3=(120-20)/120=83.33%4 污水的一级处理4.1 格栅计算7格栅是由一组平行的金属栅条制成，斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水并处，用以
9、截留污水中的大块悬浮杂质，以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅、活动格栅；按照格栅栅条间距分为粗格栅，栅条间距大于 40mm；中格栅，栅条间距为 15-35mm；细格栅，栅条间距为 1-10mm。按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅。按照安装方式分为单独设置的格栅和格栅与沉砂池合建一处的格栅。其计算草图如下：图 2 格栅计算草图4.1.1 单独设置的格栅设计中选择两组细格栅，N=2 组，每组格栅单独设置，每格格栅的设计流量为0.33m3/s.1. 栅条的间隙数 maxsin60bhvQN。式中 n格栅栅条间隙数（个）
10、Qmax最大设计流量（m/s）格栅倾角N设计的格栅组数（组）b格栅栅条间隙（m）h格栅栅前水深（m）v格栅过栅流速（m/s）设计中取 h=0.5m，v=1.0m/s，b=0.01mm，=6080.3sin6n215.。2. 格栅槽的宽度 Bsbn（ ）式中 B格栅槽的宽度（m）S每根格栅条的宽度（ m）设计中取 S=10mm（m）B=0.10.162.33. 进水渠道渐宽部分长度 112tanBL式中 L1格栅前部渐宽段的长度（m）进水渠渐宽段展开角度，一般取 1030B1进水渠宽度（m)设计中取 B1=1m， =201（m）.2310tanL4. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(m)12
11、.65. 通过格栅的水头损失 210sinvhkg式中 h1通过格栅的水头损失（m）h0计算水头损失（m）k系数，格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数，一般取 k=3g重力加速度（9.81m/s 2）阻力系数，其值与栅条的断面形状有关设计中采用栅条断面为矩形的格栅，取 ，取 =2.4243sb924310.1.32.()sin60.32m98h6.栅后明渠的总高度设计中取栅前水渠道超高 h2=0.3m，栅前槽高 H1=h+h2=0.5+0.3=0.8m，则：H=h+h 1+h2=0.5+0.32+0.3=1.12（m）7. 栅槽总长度 112L+.05tan式中 L栅槽总长度（m）L1格栅前部
12、渐宽段的长度（m）L2格栅后部渐窄段的长度（m）H1栅前渠中水深（m）（m）1.2L0.32+16.05.63tan。8. 每日栅渣量 max1zQW840=K式中 W每日栅渣量（ m3/d）W1栅渣量（ m3 栅渣/10 3m3 污水） ，取 0.05m3 栅渣/10 3m3 污水KZ污水流量总变化系数（m 3/d）0.2m 3/d0.65840=2.1所以采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送栅渣。9. 进水与出水渠道城市污水通过 DN1000 的管道送入进水渠道，设计中去进水渠道宽度 B1=1m。进水水深 h1=h=1.0m，出水渠道 B2=B1=1m，水深 h2=h1=0.5m.单独设置的
13、格栅平面布置如图 1 所示。10图 3 单独设置格栅平面图4.2 沉砂池计算沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降，减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。 沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气式沉砂池，涡流式沉砂池。本设计采用平流沉淀池。4.2.1 平流沉砂池设计中选择两组平流式沉砂池，N=2 组，分别与格栅连接，每组沉砂池设计流量为0.33m3/s.1. 沉砂池长度L=vt式中 L沉砂池的长度（m）；v设计流量时的流速（m/s），一般采用 0.150.30m/s；t设计流量时的流行时间（s），一般采用 3060s。设计中取 v=0.25m/s， t=30s。L=300.25=7.5m2. 水流过水断面面积 QA=式中 A水流过水断面面积（ ）；Q设计流量（ ）。m20.3A=15
