1、 1 兰州交通大学 污水处理厂课程设计 姓名 :吴荣 学号 :200901005 班级：给水排水 0901 班 指导老师：严子春 2 1 总论 1.1 设计任务和内容 1.1.1 设计任务 为某城市设计一座日处理为 12万3md的二级污水处理厂 1.1.2 设计内容 工艺构筑物选型作说明 主要处理设施 （格栅 、沉砂 池、初沉池、曝气池、二沉池） 的工艺计算 污水处理厂的平面和高程布置 1.2 任务的提出目的及要求 1.2.1 任务的提出及目的 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增
2、多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于 10 万 m3为大型处理厂， 1-10m3万为中型污水处理厂，小于 1 万 m3的为小型污水处理厂。 根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图， 高程图，工艺流程图。 1.2.2 要求 方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准。 所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确。 全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境。 构
3、筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地，一般情况下，构筑物外墙距道路边不小于 6 米。 厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡，减少 工程造价，满足防洪排涝要求。 3 水力高程设计一般考虑一次提升，利用重力依次流经各个构筑物，配水管的设计需优化，以尽量减少水头损失，节约运行费用 。 设计中应该避免磷的再次产生，一般不主张采用重力浓缩池，而是采用机械浓缩脱水的方式，随时将排出的污泥进行处理。 所选设备质优、可靠、易于操作。并且 设计必须考虑到方便以后厂区的改造。 附有平面图，高程图各一份。 1.3 基本资料 1.3.1 设计基本要 求 污水处理量： 12万3md，污水处理厂设计进出水质： （如下
4、表） 1.3.2 处理要求 污水 经 二级处理后应符合以下具体要求： CrCOD 70mg/L； 5BOD 20 mg/L； SS 30 mg/L 1.3.3 处理工艺流程 污水 采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下： 污水 分流闸井格栅间污水泵房出水井计量槽沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒池出水 1.3.4 气象与水文资料 （ 1）气象 风向： 多年主导风向为北 北东风 气温： 最冷月平均为 5 最热月平均为 32.5 极端气温，最高为 41.9；最低为 1；最大冻土深度为 0.05m （ 2）水文 降水量： 多年平均为每年 728mm 单位： mg/L CrCOD5BODSS 进水水质 4
5、00 170 270 出水水质 70 20 30 4 蒸发量： 多年平均为每年 1210mm 地下水水位： 地面下 5 6m 1.3.5 厂区地形 污水厂选址在 64-66m 之间，平均地面标高为 64.5m。平均地面坡度为 0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长 380m，南北长 280m。 1.4 设计成果 （ 1） 设计计算说明书一份； （ 2） 设计图纸：污水厂平面图和污水处理高程图各一张 。 5 2 污水处理工艺流程说明 该城 市 排放的污水主要含 COD、 BOD、 SS 等污染物，所以 本污水处理厂拟采用传统活性污泥法工艺处理，主要流程如 下 图 （图 2
6、 1） 所示 ： 图 2 1 污水处理厂工艺流程图 城市污水 分流闸井 格栅间 污水泵房 二沉池 剩余污泥泵站 初沉池 砂水分离器 污泥浓缩池 消毒池 污泥回流泵站 曝气池 填埋 栅渣外运 出水井 计量槽 沉砂池 鼓风机房 砂外运 污泥处置 出水 6 3 处理构筑物设计 3.1 闸门井 为使污水处理在出现故障时能够超越所有构筑物，在进入格栅井前设置闸门井。 尺寸 (M)： LB H=4 33 3.2 格栅 3.2.1 设计说明 格栅的作用是拦截悬浮物或漂浮物，以便保护水泵。本设计采用中格栅，提升水泵采用螺旋泵。 栅条的断面主要根据过栅流速确定，过栅流速一般为 0.61.0m/s，槽内流速 0.
7、5m/s 左右。如果流速过大，不仅过栅水头损失增加，还可能将已截留的栅渣冲过格栅，如果流速过小，栅槽内将发生沉淀。 所以，本设计 格栅 的 栅条间 隙 拟定为 20.00mm。 3.2.2 设计计算 设计流量 ： a.日平均流量 ：3 3 312 5000 1.389m m mQ d h s 万b.日最大流量：3 3 3max 1.25000 6000 1.667zd m m mQ KQ h h s 计算草图 （图 3 1） ： 栅条 工作平台进水 1图 3 1 格栅水力计算简图 设计参数 ： 7 设格栅个数 N=2 个 栅前流速 10.9v ms过栅流速 0.7v ms 栅条间净间隙 b=2
8、0.00mm 栅前部分长度 0.5m 格栅倾角 =60 单位栅渣量 1W=0.05m3栅渣 /103m3污水 （ 1） 栅前水深 ,hm 根据最优水力断面公式 211max 2BQ 计算得： max112 2 1.667 1.9250.9QBm 1 0.9622Bhm所以栅前水深 0.962hm （ 2） 栅槽宽度 ,Bm a.栅条的间隙数 n， 个 Qmax sin 1.667 sin60n= 107bhv 0.02 0.962 0.7 个栅条数： 11071106n 个b.栅槽宽度 B， m 设 计 采用 10 圆钢为栅条 ， 宽度 10 0.01S mm m 则栅槽宽度： ( 1)B n
9、 bn 0.01(071)0.02107 3.20m （ 3） 过栅水头损失 2,hm20hKh sin220 gh 43Sb 由上面三个式子得： 4 232 sin2SvhKbg 8 式中 ： K 受污染物堵塞时水头损失增大倍 数 ， 一般 取 3 S 栅条宽度 ， 0.01m 形状系数，矩形： 2.42；圆形： 1.79 g 重力加速度 ，取29.81ms设计栅条断面为 圆形 断面， .79，则 4 232 sin2SvhKbg 4 230.01 0.71.79 sin60 30.02 2 9.81 0.046m （ 4） 栅后槽的总高度 ,Hm 设栅前渠道超高 10.3hm， 则 12
10、0.9620.30.0461.308Hhhh m （ 5） 格 栅 的 总长度 ,Lm a. 进水渠道渐宽部分的长度 1,进水渠宽 1.925Bm， 设 其渐宽部分展开角度 120， 则 111B-B 3.20-1.925L= = 1.75m2tan 2tan20 b. 格 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 2,Lm210.5 0.51.750.875L L m c. 格栅 前槽高 1,Hm11 0.9620.31.262Hhh m 则 格栅的总长度为 1 2 10.50.1LLL Htg1.750.8750.51.01.26260tg 4.84m （ 6） 每日栅渣量3,Wmd186400
11、Qmax WW= 1000Kz9 式中 ： 1W 单位 栅渣量，3 3 3m/10m污水 。 格栅间隙为 1625mm时， 3 3 31=0.10 .05m/10m污水； 格 栅 间 隙 为 3 50mm时， 3 3 31W=0.030.01 /10污水 。 本工程格栅间隙为 20mm，取3 3 3W=0.5m/10m。 338640 .667 0.05W= =6.00m/d0.3m d1000 1.2所以宜 采用机械清渣。 3.3 沉砂池 3.3.1 设计说明 沉砂池的设置目的是 去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。 本设计采用 平流式 沉砂池。
12、在沉砂池设计中，可参考下 列设计原则： 1. 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于 2 座 (格 )，并按并联运行原则考虑。 2. 设计流量应按分期建设考虑： 当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； 当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算； 合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。 3. 沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为 2.65，粒径为 0.2 以上的颗粒为主。 4. 城市污水的沉砂量可按每6310m污水沉砂量为330m计算，其含水率为60%，容量为31500kg。 5. 贮砂斗 的 容积应按 2 日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于
13、55 ， 排砂管直径应不小于 0.3m。 6. 沉砂池的超高不宜 小于 0.3m 。 7. 除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。 说明： 采用平流式沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。 3.3.2 池体设计计算 10 计算草图 （图 3 2） ： 进水图4 平流式沉砂池计算草图出水图 3 2 平流式沉砂池计算草图 主要参数： 污水在池内的流速 v取为 0.25m/s（ 0.150.3m/s）； 最高时流量时，污水在池内的停留时间 t取为 50s（ 3060s）； 有效水深 2h不应大于 1.2m，取为 1.0m（ 0.251.0m），每格宽度取为 1.0m（ 0.6m）； 池底坡度 一般为（ 0.010.02），当设置除沉砂设备时，可根据除砂设备的要求，确定池底的形状。 设计计算 ： 沉砂池设 2座，每座取 2 格，每格宽 b=1m （ 1） 沉砂部分的长度 ,Lm 0.255012.5Lvt m 式中： v 最大设计流量时的速度，取 0.25m/s t 最大设计流量时的停留时间，取 50s （ 2） 水流断面面积2,Am2max 1.667 6.6680.25Qv （ 3） 池总宽度 ,Bm
