水质工程学课程设计-15.5万吨日污水处理厂设计

1、污水厂计算说明书 06 给排水2班 目录全套图纸加扣 3346389411或3012250582第一部分 总体设计1城市污水处理厂设计1第一节 污水厂的选址1第二节 污水厂处理规模、处理制度1第三节 污水和污泥处理工艺流程的确定11污水处理工艺流程的确定12污泥处理工艺流程23本设计采用的工艺流程24工艺流程方案的比较和选择2第四节 平面布置3第五节 高程布置4第二部分 设计计算书4处理构筑物工艺设计4第一节 污水处理构筑物51 格栅52 污水泵房63平流沉砂池64 初次沉淀池75 曝气池96 二次沉淀池157设计堰178 接触消毒池与加氯间17污泥处理构筑物设计计算18第一节 污泥浓缩池18第二节 贮泥池19第三节 脱水间19第四节 厌氧消化池20第五节 污水高程计算22第六节 污水泵站计算24辅助建筑物25第一部分 总体设计城市污水处理厂设计 第一节 污水厂的选址 选择厂址应遵循如下原则：1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导

2、风向的下方。4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。 第二节 污水厂处理规模、处理程度 该城市污水处理厂处理规模为15.5万m3/d。处理后水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准的B标准。第三节 污水和污泥处理工艺流程的确定处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。 1 污水处理工艺流程的确定（1）本项目污水处理的特点为：污水以有机污染为主，BOD/COD =0.50,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。（2）针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。城市生活污水一般以BOD物质

3、为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。（3）按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。（4）污水处理具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%。污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点进水的阶段曝气法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后，排入水体。 2污泥处理工艺流程 污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果

4、不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外填埋。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。3 本设计采用的工艺流程如下图所示沉砂池提升泵站细格栅原污水 曝气池二次沉淀池消毒混合池初次沉淀池脱水机房污泥浓缩池污泥提升泵房出水4 工艺流程方案的比较和选择1）活性污泥法比较传统活性污泥法氧化沟优点： 1.有机物经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也历了一个从池道端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期2.在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低3.效果好，BOD除率达90%以上缺点： 1.曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高2.

5、曝气池溶积大，基建费用高。3.供氧与需氧不平衡4.对进水水质，水量变化的适应性较低，动行效果易受水质，水量变化的影响优点： 1.可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化化沟内能达到好氧稳定的程度2.可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟和二沉池合建，可少去污泥回流装置。3.BOD负荷低缺点： 1.占地面积大 两个方案都能太到处理水质的要求，BOD5，SS去除都能达到出水水质，工艺都是比较简单的，在技术上都是可行的。考虑到厌氧池+氧化沟处理工艺占地较大，投资较多，采用传统活定污泥法。2） 二沉池的比较和选择类型优点缺点适用条件平流式处理水量可大可少，有效沉淀区大，沉淀效果好，对水量水质变化适应性强，造价低，平面布置紧凑占地面积大，排泥因难(人工排泥)，工作繁杂，机械刮泥易锈，配水不均地下水位高，施工困难地区，适用流动性差比重大的污泥，不能用静水压力排泥，污水量不限辐流式处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格适用处理水量大，地下水位较高的地区及工程地质条件差的地区经上面的图表，可以看出，平流式与辐流式沉淀池都是可选的。

6、平流式沉淀池对水质冲击变化效果好，但占在面积大，排泥因难，要人工排泥，所以不是太好。虽然辐流式沉淀池排泥设备复杂，需具有较高的运行管理水平，施工严格，但是这些问题对于这个发展型的城市来说，这点问题并不是太大，管理方面可以请高技术人才。并且看到了它的优点处理水量较为经济，排泥设备己定型系列化，运行稳定，管理方便结构受力条件好。所以选择辐流式沉淀池作为二沉池是好的选择。第四节 平面布置 1 总平面布置原则该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。 处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。 构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。 管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提

7、升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。 协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。（2）总平面布置结果污水由北边排水总干管截流进入，经处理后由该排水总干管和泵站排入河流。污水处理厂呈长方形，东西长400米，南北长320米。综合楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区东部，占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东南部。厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不小于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不小于10米。总平面布置第五节 高程布置1. 高程布置原则 充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。2. 高程布置结果由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂

8、高程布置由自身因素决定。采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为73.5m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。总高程布置参见高程图。第二部分 设计计算书处理构筑物工艺设计已知该城市污水处理厂的最大设计污水量为155000/d =1793.98 L/S。第一节 污水处理构筑物1 格栅 ：计算草图如下：污水厂的污水是由一根直径为1500 mm的管子从进水闸阀引入格栅间的。设格栅前水深h=1.0m，过栅流速取0.9m/s，用中格栅，栅条间隙e=20mm，格栅安装倾角=60K总=1.20 栅条的间隙数：n=86.6 ， 取n=87栅槽宽度：取栅条宽度S=0.01mB=S(n-1)+en=0.01（87-1）+0.0287=2.6m进水渠道渐宽部分长度：若进水渠宽B1=2.0m,渐宽部分展开角1=20，此时进水渠道内的流速为0.77m/s ，l1=m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度： l2=l1/2=0.82/2=0.41m过栅水头损失：因栅条为矩形截面，取k=3，h1=m栅后槽总高度：取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h+h2=1.3mH=h+h1+h2=1.0+0.097+0.3=1.4m栅前总长度：L=l1+l2+0.5+1.0+0.82+0.41+0.5+1.0+= 3.54m每日栅渣量：取W1=0.07W=9.072/d采用机械清渣。2污水泵房：由于该泵站为常年运转且连续开泵，故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大，故选用矩形泵房。矩形泵房工艺布置合理，运行管理较方便，现已普遍采用。 集水间计算 选择水池与机器间合建式的方形泵站，用4台泵（1台备用） 每台水泵的流量为：Q0=1793.98/3=598L/s，取500L/s 集水池的容积，采用相当于1台泵5min的容量。W=150立方米 泵型：山东双轮QW型污水泵:400QW2000-15-132 每台泵流量：550L/S 扬程：15米 有效水深：H=3米，则集水池面积为：F=150/3=50 m2 池底做成斜坡泵房地面有一定坡度，坡向排水沟。3. 平流沉砂

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