大学污水处理厂专业课程设计.doc
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1、大学城污水解决厂课程设计姓名:刘同岩学号:07130112专业:环境工程指引教师:王和平前 言在国内经济高速发展今天,污水解决事业获得了较大发展,已有一批都市兴建了污水解决厂,一大批工业公司建设了工业废水解决厂(站),更多都市和工业公司在规划、谋划和设计污水解决厂。水污染防治、保护水环境,造福子孙后裔思想已进一步人心。近几十年来,污水解决技术无论在理论研究方面还是在应用发面,都获得了一定进步,新工艺、新技术大量涌现,氧化沟系统和高效低耗污水解决技术,如各种类型稳定塘、土体解决系统、湿地系统都获得了长足进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环保局
2、组织和领导下,广泛、进一步地开展了这些课题科学研究工作,获得了一批令人瞩目研究成果。不应回避,国内面临水资源短缺严重事实,北方某些都市人民生活水平提高和工农业生产发展已受到水资源局限性制约。都市污水和工业废水回用,以都市污水作为第二水源趋势,不久将成为必然。这就是国内污水事业面临现实。作为给水排水工程专业学生,就更应当深刻地理解这种形势,掌握并发展污水解决新工艺、新技术,成为跨世纪工程技术人才,将国内污水解决事业提高到一种新高度。本次设计题目是污水解决厂设计。目是让学生理解排水工程设计内容与办法,其中涉及了都市排水管网规划与设计和污水解决厂建设以及工艺流程选用,收获甚多,为日后学习与工作积累了
3、宝贵经验。设计成果涉及设计阐明书与工艺平面图、高程图。在此,还要对教师悉心指引表达感谢。目 录第一篇 设计任务及原始资料4第一章 设计任务4第二章 设计原始资料5第二篇 设计阐明6第一章 都市污水解决厂设计6第一节 污水厂选址6第二节 工艺流程6第二章 解决构筑物工艺设计7第一节 设计流量拟定7第二节 泵前中格栅设计计算7第四节 泵后细格栅设计计算9第五节 沉砂池设计计算10第六节 辐流式初沉池设计计算13第七节 老式活性污泥法鼓风曝气池设计计算15第八节向心辐流式二沉池设计计算18第九节计量槽设计计算21第三章 泥解决构筑物设计与计算22第一节污泥量计算22第二节污泥泵房设计计算22第三节污
4、泥重力浓缩池设计计算22第四节贮泥池设计计算24第五节污泥厌氧消化池设计计算24第六节机械脱水间设计计算26第四章 污水解决厂平面布置26第五章 污水厂高程布置27第一节 控制点高程拟定27第二节 各解决构筑物及连接管渠水头损失计算27第三节 污水系统高程计算28第四节 污泥系统高程计算29设 计 体 会30参 考 文 献31第一篇 设计任务及原始资料第一章 设计任务一.设计题目: 污水解决工艺设计二.设计任务与内容: 1. 污水解决工艺选取及各工艺单元设计,涉及工艺流程拟定,各单体构筑物工艺设计。 2.污泥解决办法选取及污泥解决构筑物工艺设计计算。涉及工艺流程拟定,单体构筑物工艺设计;3污水
5、泵站工艺设计。可以是终点泵站,也可以是半途提高泵站。涉及选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图绘制;4. 污水解决厂平面布置。涉及污水解决厂解决构筑物和辅助建筑物平面布置图及工艺平面图绘制;5污水解决厂竖向布置及高程计算。三.基本规定1.污水解决厂设计规定(1)依照水体自净能力以及规定解决水质并结合本地详细条件,如水资源状况、水体污染状况等来拟定污水解决限度与解决工艺流程。无特殊规定期,污水级解决后其水质应达到国家污水综合排放一级原则,即SS20mg/l,OD520mg/l。(2)污水泵站工艺规定要拟定水泵机组台数、水泵型号、泵站构造形式以及集水池容积,并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等
6、布置设计,泵站建筑与构造设计可参照原则图大体来拟定。(3)依照原始资料、本地详细状况以及污水性质与成分,选取适合污泥解决工艺办法,进行各单位构筑物设计计算。(4)污水解决厂平面布置要紧凑合理,节约占地面积,同步应保证运营管理以便。(5)在拟定污水解决工艺流程时,同步选取适当各解决单体构筑物类型。对所有构筑物都进行设计计算,涉及拟定各关于设计参数、负荷、尺寸与所需材料与规格等。(6)对需要绘制工艺施工图构筑物还要进行更详细施工图所必要设计与计算,涉及各部位构件形式、构成与详细尺寸等。(7)对污水与污泥解决系统要作出较精确水力计算与高程计算。2.图纸详细规定(1)污水解决厂总平面布置图,A31张。
7、(2)污水解决厂高程布置图,A31张。3.设计计算阐明书详细规定 毕业设计计算阐明书要构造严谨、层次分明、语言流畅、书写工整、简图合理、计算对的,符合学科、专业关于规定。第二章 设计原始资料1.地形与都市规划资料(1)厂区地形平坦,地面标高50.00m,污水厂解决水排入附近水体,该河流接近污水解决厂处河面最高水位为50.00 m。都市排水系统采用分流制排水系统,都市污水主干管由西北方向流入污水解决厂厂区,主干管进厂处管道水面标高为45.00 m。(2)都市各区人口密度与居住区生活污水量原则:都市各区人口密度和污水量原则区域服务人口(万人) 污水量原则 (升/人.日)I区20120II区2010
8、5III区10135(3)工业公司与公共建筑排水量和水质资料:工业公司与公共建筑排水量和水质资料公司或公共建筑名称日排水量m3/d最大排水量m3/hSSMg/lBOD5Mg/l甲厂3100180520510乙厂1800105600430丙厂1310737007202气象资料(1) 气温资料:年平均20摄氏度,夏季平均30摄氏度,冬季平均12摄氏度。(2)常年主导风向:非采暖季节主导风向西北风;(3)冰冻期15日;(4)年平均降雨量200mm3.地质资料: 都市地质资料土壤性质冰冻深度(m)地下水位(m)污水解决厂处粉质粘土0.36.57.2第二篇 设计阐明第一章 都市污水解决厂设计第一节 污水
9、厂选址 未经解决都市污水任意排放,不但会对水体产生严重污染,并且直接影响都市发展发展和生态环境,危及国计民生。因此,在污水排入水体前,必要对都市污水进行解决。并且工业废水排入都市批水管网时,必要符合一定排放原则。最后流入管网都市污水统一送至污水解决厂解决后排入水体。 在设计污水解决厂时,选取厂址是一种重要环节。厂址对周边环境、基建投资及运营管理均有很大影响。第二节 工艺流程 1.污水解决工艺流程 解决厂工艺流程是指在到达所规定解决限度前提下,污水解决个单元有机结合,构筑物选型则是指解决构筑物形式选取,两者是互有联系,互为影响。水体有一定自净能力,可依照水体自净能力来拟定污水解决限度。设计中既要
10、充分运用水体自净能力,又要防止水体遭到污染,破坏水体正常使用价值,采用何种解决流程还要依照污水水质和水量,回收其中有用物质也许性和经济性,排放水体详细规定,并通过调查研究和经济比较后决定,必要时还应当进行科学论证。都市生活污水普通以BOD物质为其重要去除对象,因而,解决流程核心是二级生物解决法活性污泥法为主。生活污水和工业废水中污染物质是各种各样,不能预期只用一种办法就能把所有污染物质去除干净,一种污水往往需要通过由几种办法构成解决系统,才干达到解决规定限度。按解决限度分,污水解决可分为一级、二级和三级。一级解决内容是去除污水中呈悬浮状态固体污染物质,通过一级解决后,污水中BOD只去除30 %
11、左右,仍不能排放,污水已具备排放水体原则了。一级和二级解决法是都市污水经常采用,属于常规解决办法。当对解决过污水有特殊规定期,才继续进行三级解决。 .污水进入曝气池中曝气,可从一点进水,采用老式活性污泥法,也可采用多点进水阶段曝气法。在二次沉淀池中,活性污泥沉淀后,回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯解决后,排入水体。 2.污泥解决工艺流程 污泥是污水解决副产品,也是必然产物,如从沉淀池排出沉淀污泥,从生物解决排出剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善解决,就会导致二次污染。污泥解决办法是厌氧消化,在厌氧消化过程中产生大量消化气(即沼气)是宝贵能源,消化后污泥含水率依然很高,不适当长途输送和使用,
12、因而,还需要进行脱水和干化等解决。详细过程为:二沉池剩余污泥由螺旋泵提高至浓缩池,浓缩后污泥进入贮泥池,再由泥控室投泥泵提高入消化池,进行中温二级消化。一级消化池循环污泥进行套管加热,并用搅拌。二级消化池不加热,运用余热进行消化,消化后污泥送至脱水机房脱水,压成泥饼,泥饼运至厂外,可用做农业肥料。消化池产生沼气,一某些用于一级消化池沼气搅拌,一某些用于沼气发电。本设计采用工艺流程如下图所示。第二章 解决构筑物工艺设计第一节 设计流量拟定1. 平均日流量平均日流量为 2. 最大日流量 污水日变化系数取 ,而 ,则有: 最大日流量 3. 最大日最大时流量(设计最大流量) 时变化系数取 ,而,则有:
13、最大日最大时流量 第二节 泵前中格栅设计计算中格栅用以截留水中较大悬浮物或漂浮物,以减轻后续解决构筑物负荷,用来去除那些也许堵塞水泵机组驻管道阀门较粗大悬浮物,并保证后续解决设施能正常运营装置。1.格栅设计规定(1)水泵解决系统前格栅栅条间隙,应符合下列规定:1) 人工清除 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 最大间隙 40mm(2)过栅流速普通采用0.61.0m/s.(3)格栅倾角普通用450750。机械格栅倾角普通为600700.(4)格栅前渠道内水流速度普通采用0.40.9m/s.(5)栅渣量与地区特点、格栅间隙大小、污水量以及下水道系统类型等因素关于。在无本地运营资料时,可采
14、用: 1)格栅间隙1625mm合用于0.100.05m3 栅渣/103m3污水;2)格栅间隙3050mm合用于0.030.01m3 栅渣/103m3污水.(6)通过格栅水头损失普通采用0.080.15m。2. 格栅尺寸计算设计参数拟定:设计流量Q1=0.938m3/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=0.02m;栅前某些长度:0.5m, 格栅倾角:=60;单位栅渣量:w1=0.05m3栅渣/103m3污水。设计中各参数均按照规范规定数值来取。(1)拟定格栅前水深,依照最优水力断面公式
15、计算得:栅前槽宽= =1.64m,则栅前水深(2)栅条间隙数: (取n=76)(3)栅槽有效宽度:B0=s(n-1)+en=0.01(76-1)+0.0276=2.27m 考虑0.4m隔墙:B=2B0+0.4=4.94m(4)进水渠道渐宽某些长度: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渐窄某些长度(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,水头损失增长倍数,取k=3; :阻力系数,与栅条断面形状关于,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h
16、2=0.3m,则栅前槽总高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94mH=h+h1+h2=0.64+0.103+0.3=1.04m(8)栅槽总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+(0.64+0.300)/tan=1.06 +0.53+0.5+01.0+0(0.64+0.30)/tan60=4.7m(9)每日栅渣量在格栅间隙在20mm状况下,每日栅渣量为: 因此宜采用机械清渣。第四节 泵后细格栅设计计算1.细格栅设计阐明污水由进水泵房提高至细格栅沉砂池,细格栅用于进一步去除污水中较小颗粒悬浮、漂浮物。细格栅设计和中格栅相似。2.设计参数拟定:已知参数:Q=125000m3/d,Kp=1=.3
17、,Qmax=6750m3/h=1.875 m3/s。栅条净间隙为3-10mm,取e=10mm,格栅安装倾角600 过栅流速普通为0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,栅条断面为矩形,选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m,其渐宽某些展开角度为200单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水。计算草图如图23. 设计计算 污水由两根污水总管引入厂区,故细格栅设计两组,每组设计流量为:Q=937.5 L/s=0.938m3/s。(1) 拟定格栅前水深,依照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151.5(取n=152)(3)栅槽有效宽度B=s(n-1)+en=0.0
18、1(152-1)+0.01152=3.03m(4)进水渠道渐宽某些长度(其中1为进水渠展开角,取1=)(5)栅槽与出水渠道连接处渐窄某些长度(6)过栅水头损失(h1) 因栅条边为矩形截面,取k=3,则 其中: h0:计算水头损失 k:系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增长倍数,取k=3 :阻力系数,与栅条断面形状关于,当为矩形断面时=2.42(7)栅后槽总高度(H) 取栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽总高度H1=h+h2=0.64+0.3=0.94m 栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.64+0.26+0.3=1.20m(8)格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan=1.9
19、1+0.95+0.5+1.0+(0.64+0.30)/tan60=4.9m(9)每日栅渣量m3/d0.2m3/d 因此宜采用机械格栅清渣。第五节 沉砂池设计计算1. 沉砂池选型:沉砂池重要用于去除污水中粒径不不大于0.2mm,密度2.65t/m3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,土建费用低长处;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,解决效果普通较差;区旗沉砂池则是在池一侧通入空气,使污水沿池旋转迈进,从而产生与主流方向垂直横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用,可使沙粒上悬
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