某城市污水处理厂12Wm3d工艺计算任务书

水污染控制工程课程设计目录污水处理工程课程设计任务书1第一章 总论3第一节 设计任务和内容3第二节 基本资料3第二章 污水处理工艺流程说明4第一节 污水、污泥处理工艺的确定4第三章 污水处理构筑物的设计与计算5第一节 泵前中格栅设计计算5第二节 沉砂池设计计算7第三节 平流式初沉池设计计算10第四节 传统活性污泥法鼓风曝气池设计计算12第五节 向心辐流式二沉池设计计算16第四章 主要设备说明19第一节 构筑物一览表19第五章 污水厂总体布置20第一节 主要构（建）筑物与附属建筑物20第二节 污水厂平面布置20第三节 污水厂高程布置21设计体会24参考文献2424污水处理工程课程设计任务书一、课程设计的内容和深度污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面等得到锻炼。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图和污水处理厂高程图）。设计深度为初步设计的深度。最大日处理量为120000m3/d1、设计题目某城市污水处理厂120000m3/d工艺计算2、基本资料（1）城市污水处理厂设计水量及水质：单位：（mg/L）CODcrBOD5SS进水500240310出水602030（2）处理工艺流程污水拟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（3）气象与水文资料风向：多年主导风向为西南风；气温：年平均气温4.6；最热月平均为26.5；极端气温，最高为33，最低为-40，最大冻土深度为1.9米水文：降水量多年平均为639.9mm；蒸发量多年平均为1210mm，地下水位，地面下5-6米。（4）厂区选型污水厂选址在185-192m之间，平均地面标高为187.5m。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380米，南北长280米。3、设计内容对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；污水处理厂平面和高程布置图4、设计成果设计计算说明书一份设计图纸：污水厂平面图和污水厂处理高程图各一张第一章 总论第一节 设计任务和内容设计任务：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。最大日处理量为12万立方米每天1、最大日最大时流量: Qa 12×104 m3/d 12万m3/d 2、平均日平均时流量: 污水日变化系数取Kz 1.20 ，而 Qm Kz× Qa ，则有：Qm Kz× Qd24 1.2×12000024 4167m3/h=1.16 m3/s设计内容：对工艺构筑物的选型作说明；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的布置第二节 基本资料1、根据原始资料，污水处理厂的设计进、出水水质见下表：城市污水处理厂设计进水水质：单位：（mg/L）CODcrBOD5SS进水500240310出水6020302、气象与水文资料风向：多年主导风向为西南风；气温：年平均气温4.6；最热月平均为26.5；极端气温，最高为33，最低为-40，最大冻土深度为1.9米水文：降水量多年平均为639.9mm；蒸发量多娘平均为1210mm，地下水位，地面下5-6米。3、厂区选型污水厂选址在185-192m之间，平均地面标高为187.5m。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380米，南北长280米。4、设计成果设计计算说明书一份设计图纸：污水厂平面图和污水厂处理高程图各一张第二章 污水处理工艺流程说明本工程设计中氮、磷的去除不作要求，其他各项指标均应达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002中的一级B标准，即要求出水BOD5 降至20mg/L以下，CODCr降至60mg/L以下，SS 降至30mg/L以下。经分析，原污水各项指标均不是很高，采用传统的城镇污水处理工艺即可达到处理要求。第一节 污水、污泥处理工艺的确定1.1 污水处理工艺选择根据该地区污水水质特征，污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，CODCr和SS，本设计采用传统活性污泥法生物处理，曝气池采用传统的推流式曝气池。中格栅污水提升泵房平流式初沉池平流式沉砂池进水出水计量槽向心辐流式二沉池传统活性污泥曝气池（1）工作原理：1）流入工序：原污水从曝气池首端进入，由二沉池回流的回流污泥也同步注入， 2）曝气反应工序：压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中，污水和回流污泥形成的混合溶液在池内呈推流形式流动至池的末端.3）沉淀工艺：处理后的污水和活性污泥在二沉池内分离，4）排放工序：处理后的部分污泥作为剩余污泥排除系统进行污泥处理，另一部份活性污泥则回流到进水端。特点： 污水处理效果好，BOD5去除率可达到90%以上； 通过对运行方式的调节，可进行除磷脱氮反应； 不易发生污泥膨胀； 曝气池容积大，占地规模大，基建费用高。1.2 处理构筑物选择污水处理构筑物形式多样，在选择时，应根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用中格栅、平流沉砂池，平流式初沉淀池，传统活性污泥法鼓风曝气，向心辐流式二沉池， 1.3 污泥处理工艺方案1.3.1 污泥的处理要求污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中有用物质，化害为利；因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。1.3.2 常用污泥处理的工艺流程 ：（1）：生污泥浓缩消化机械脱水最终处置（2）：生污泥浓缩机械脱水最终处置（3）：生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置（4）：生污泥浓缩自然干化堆肥农田由于该工艺选用传统活性污泥法，污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用（生污泥重力浓缩厌氧消化机械脱水最终处置）如下图。其中污泥浓缩，机械脱水污泥含水率能达到80%以下。重力浓缩池初沉池污泥二沉池污泥机械脱水泥饼外运厌氧消化池贮泥池1.3.3. 处理构筑物选择污水处理构筑物形式多样，在选择时，根据其适应条件和所在城市应用情况选择。选用污泥泵房，竖流式污泥浓缩池，正方形贮泥池，固定盖式消化池，采用带式压滤机进行污泥脱水。第三章 污水处理构筑物的设计与计算第一节 泵前中格栅设计计算中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。1.1 格栅的设计要求（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm（2）过栅流速一般采用0.61.0m/s.（3）格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700.（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s.（5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 1）格栅间隙1625mm适用于0.100.05m3 栅渣/103m3污水2）格栅间隙3050mm适用于0.030.01m3 栅渣/103m3污水.（6）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m接下是中格栅草图1.2 格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量Q1=0.694m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算；栅前流速：v1=0.7m/s， 过栅流速：v2=0.9m/s；渣条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：e=0.025m；栅前部分长度：0.5m， 格栅倾角：=60°；单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式计算得:栅前槽宽，则栅前水深（2）栅条间隙数： (取n=38)（3）栅槽有效宽度：B0=s（n-1）+en=0.01×（38-1）+0.025×38=1.37m；考虑0.4m隔墙：B=2B0+0.4=3.14m（4）进水渠道渐宽部分长度：进水渠宽：；（其中1为进水渠展开角，取1=）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（6）过栅水头损失（h1）设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失： 其中： ； ， h0：水头损失； k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=2.42。（7）栅后槽总高度（H）：本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.71+0.3=1.01m；H=h+h1+h2=0.71+0.075+0.3=1.085m（8）栅槽总长度L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tan=0.45+0.23+0.5+1.0+1.01/tan60°=2.76m（9）每日栅渣量：在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：； 所以宜采用机械清渣。第二节 沉砂池设计计算2.1 沉砂池的选型：沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。由于旋流式沉砂池有占地小，能耗低，土建费用低的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；区旗沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。2.2 设计资料1）沉砂池表面负荷200m3/(m2h),水力停留时间50s；2）进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍，并不小于4.5 米，以创造平稳的进水条件；3）进水渠道流速，在最大流量的40%-80%的情况下为0.6-0.9m/s，在最小流量时大于0.15m/s；但最大流量时不大于1.2m/s；4）出水渠道与进水渠道的夹角大于270 度，以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间，达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部以防止