某污水处理厂工艺设计.docx
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1、 污水厂课程设计班 级: 给排水XXXX班 学 号: XXXXXXX 姓 名: X X X 指导老师: X 日 期: 2012年6月第一章总论1第一节设计任务和内容1第二节基本资料1第二章污水处理工艺流程说明5流量 12.5万吨每日5进水水质5出水水质5工艺流程5第三章处理构筑物设计6第一节格栅与提升泵房6粗格栅6提升泵房8细格栅8第二节曝气沉砂池10第三节A2O系列生物池13设计参数13设计计算13第四节二沉池19第五节浓缩池20浓缩池20污泥储泥池21第四章主要构筑物以及设备说明21第五章平面布置25第一章 总论第一节 设计任务和内容设计题目:某污水处理厂工艺设计设计内容:对构筑物选型作说
2、明;计算主要处理设施的工艺尺寸;对污水厂平面和高程布置。要求:针对一座二级处理的城市污水处理厂,要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算,确定污水处理厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图(污水处理厂平面布置和高程布置图、构筑物工艺图各一张)。第二节 基本资料武汉城市圈某经济开发区污水处理厂1. 地理位置武汉是我国著名的历史文化名城,湖北省省会,是全国重要的产业基地和交通邮电通信枢纽,是中国中部的经济、贸易、金融、科教和信息中心。武汉市工业以冶金、机械、化工、纺织为主,在近几年逐步发展了光纤、微电子、新材料等高科技产业。该经济开发区是武汉城市圈“两型社会”建设重点项目之一
3、,是武汉化工新城和科技新城的支撑服务区,也是我省扩大内需的重点投资项目。该区地处武汉市东部的洪山区,位于“一江三湖”(长江、北湖、严西湖、严东湖)交汇处,东邻洪山区左岭镇,南隔九峰城市森林保护区与接武汉科技新城(东湖高新区)相邻,西邻东湖生态旅游风景区,北靠武汉化工新城。2. 地形、地貌建成区地面高程一般在34.0038.00m之间,高于多年平均洪水位32.5m,全靠环城江堤防汛,地质构造上属淮阳山字型前弧西翼与华夏构造复合部位,也处于山字型构造上的新华夏系第二沉降带。近期以来,区域构造转为新华夏系为主体。中更新世末以来,广泛发育IIIII级河湖阶地。地震根据地震区划,武汉地区震级Ms=4.7
4、5级,地震列度为度区。据建设部、国家计委联合以(89)建抗字第586号文颁发的新建工程抗震设防暂行规定及武汉市建委武城设字1995054号通知的精神,污水处理厂及其配套设施按度设防。3. 气候、气象属亚热带季风湿润区,光能充足,热量丰富,雨量充沛,水热同季、四季分明、干湿明显,无霜期250天以上,年平均气温16.3,适宜蔬菜等农作物的生长和渔牧业的养殖。全年平均日照时数为19502050 小时,太阳幅射总量为106110卡平方厘米,无霜期平均为240205天,年平均降水量为12001400毫米,并与光热同季,主要集中在农作物需水的58月,约占全年雨量的40%以上,4月份为水旱交替月,9、10月
5、较干旱。光、热、水资源丰富,并且具有组合优势,为农业、渔业和畜牧业的发展提供了优越的气候条件。 (1) 气温:多年平均气温:16.9极端高温: 42.2(1920年7月)极端低温: -18.1(1997年1月30日)最高月平均: 29.0(7月)最低月平均: 3.0(1月)(2) 降雨量多年平均降雨量: 1280.9mm(107年平均)最大年降雨量: 2105.3mm(1889年)最小年降雨量: 575.9mm(1902年)最大月降雨量: 819.9mm(1887年6月)最大日降雨量: 317.4mm(1959年6月89日)最大小时降雨量: 102.1mm(1998年7月21日)暴雨多集中在4
6、8月份,其间降雨量占全年的65.6。汛期510月份降雨量占全年的73.6。(3) 蒸发量多年平均蒸发量:1494.0mm年最大蒸发量: 2131.6mm (1951年)年最小蒸发量: 962.9mm(1929年)最大月蒸发量: 293.8mm(1934年7月)(4) 湿度:多年平均相对湿度 80日平均相对湿度 83(5) 降雪:年平均降雪日 10天(6) 风向、风速全年主导风向:东北偏北冬季主导风向:北风和东北风夏季主导风向:东南风年平均风速:2.7m/s最大风速: 19.1m/s最大风力:九级4. 水文地质4.1 水文:污水厂尾水可排放至就近的连通港,常年水位28-29米(以上标高均为吴淞高
7、程)。4.2 地质:属红砂岩及第三期黄土地区,地基承载力在20 t/m2以上,北部平原地带为冲积层,地基承载力均在15 t/m2以上。地震烈度为六级。5. 水质水量详见表6. 处理要求及工艺流程1) 要求出水水质满足GB 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级B排放标准,即:pH=69; BOD520mg/L; COD60mg/L; SS20mg/L; NH3-N8mg/L, TP1mg/L。另外,要使污泥得到合理处置。2) 污水处理工艺流程(推荐)污水格栅泵房细格栅沉砂池(平流式)沉淀池生物池(辐流式)二沉池排放7. 厂区地形污水厂选址区域高程为3738米(黄海高程);平均地面
8、标高37.5m。污水通过干渠以自流方式到厂边,厂边干渠管底标高为30.5米(黄海高程),出水排入连通港。 第二章 污水处理工艺流程说明流量 12.5万吨每日进水水质五日生化需氧量(BOD5):250 mg/L;悬浮物(SS):300mg/L;总氮:26mg/L;总磷:3mg/L出水水质要求出水水质满足GB 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级B排放标准,即:pH=69; BOD520mg/L; COD60mg/L; SS20mg/L; NH3-N8mg/L, TP1mg/L。另外,要使污泥得到合理处置。工艺流程根据设计要求和求新的思想,该污水处理工程进水中氮含量均偏高,在去除B
9、OD5和SS的同时,还需要进行脱氮处理,故采用当代水处理工艺中较流行的工艺。工艺由于不同环境条件,不同功能的微生物群落的有机配合,加之厌氧、缺氧条件下,部分不可生物降解的有机物能被开环或断链,使得N、P、有机碳被同时去除,并提高对不可降解有机物的去除效果。它可以同时完成有机物的去除,硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH3N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。此外该工艺还具有高效、节能的特点,且耐冲击负荷较高,出水水质好。因此,更具有广泛的适应性,完全适合本设计的实际要求。本工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、曝气沉砂池、好氧
10、池、厌氧池、缺氧池、二沉池、紫外消毒渠、浓缩池、污泥脱水机房等。本设计采用了为主体工艺,工艺流程相对简单,省去了污泥消化系统,节省了基建投资和运行费用,该工艺处理污水运行稳定,易于管理,出水水质达到设计要求,真正做到了污水的综合利用。第三章 处理构筑物设计第一节 格栅与提升泵房粗格栅格栅斜置于泵站集水池进水处,采用栅条型格栅,设三组相同型号的格栅,其中一组为备用,渠内栅前流速v1=0.9 m/s,过栅流速v2=1.0 m/s,格栅间隙为e=60mm,采用人工清渣,格栅安装倾角为60。栅前水深h 设计流量为:栅前水深 h = 0.73m栅条间隙数n 将数值代入上式:栅槽宽度B B = S(n-1
11、)+ en将数值代入上式:B = S(n-1)+ en0.01(21-1)+0.0621=1.46m进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=0.8 m,渐宽部分展开角1= 20,此时进水渠道内的流速为: 则进水渠道渐宽部分长度:栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度过栅水头损失h1其中采用矩形断面=2.42,=2.42=0.63h1=kh0=k=30.63sin60=0.08m栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高H1=h+h2=0.73+0.3=1.03 mH=h+h1+h2=0.73+0.08+0.3=1.11 m栅槽总长度LL = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 +
12、 0.9+0.45+0.5+1.0+ =3.44 m每日栅渣量W 因为是细格栅,所以W1 = 0.01 m3/103m3,代入各值:= 0.83m3/d采用人工清渣。提升泵房选用400QW180032型排水泵,处理流量1800m3/h ,扬程32m,出水口径400mm,功率为186.71KW细格栅设三组相同型号的格栅,其中一组为备用,渠内栅前流速为v1=0.9 m/s,过栅流速为v2=1.0 m/s,格栅间隙为e=10mm,采用机械清渣,格栅安装倾角为60.栅前水深h 设计流量为:栅前水深 h = 0.73m栅条间隙数n 将数值代入上式:栅槽宽度B B = S(n-1)+ en 将数值代入上式
13、:B = S(n-1)+ en0.01(123-1)+0.01123=2.45m进水渠道渐宽部分的长度L1设进水渠道宽B1=2.2m,渐宽部分展开角1= 20,此时进水渠道内的流速为: 则进水渠道渐宽部分长度:栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度过栅水头损失h1式中 采用矩形断面=2.42,=2.42=2.42h1=kh0=k=32.42sin60=0.32m栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2=0.3m,栅前槽高H1=h+h2=0.73+0.3=1.03 mH=h+h1+h2=0.73+0.32+0.3=1.35 m栅槽总长度LL = L1 + L2 + 0.5 + 1.0 + 0.34+0.17
14、+0.5+1.0+ =2.6 m每日栅渣量W ,因为是细格栅,所以W1 = 0.1 m3/103m3,代入各值:= 8.3m3/d采用机械清渣。第二节 曝气沉砂池(1)总有效容积V,式中取t =2min,将数值代入上式:(2)池断面积A,将数值代入上式:(3)池总宽度B,将数值代入上式:(4)每个池子宽度b取n=2格,宽深比:,符合要求。(5)池长L,将数值代入上式:每一格有2个砂斗,共4个砂斗(6)所需曝气量q,将数值代入上式:(7)沉砂斗所需溶积V (8)每个沉砂斗的容积Vo 设每一格有2个砂斗,共4个砂斗(9)沉砂斗各部分尺寸设斗底宽a1=1.2m,斗壁与水平的倾角为55o ,斗高h3=
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