的城市污水处理厂毕业设计方案.doc

50000t／d都市污水解决厂毕业设计

第一章 设计内容和任务
1、设计题目
50000t/d都市污水解决厂设计。
2、设计目
（1） 温习和巩固所学知识、原理；
（2） 掌握普通水解决构筑物设计计算。
3、设计规定：
（1） 独立思考，独立完毕；
（2） 完毕重要解决构筑物设计布置；
（3） 工艺选取、设备选型、技术参数、性能、详细阐明；
（4） 提交成品：设计阐明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。
4、设计环节：
（1） 水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；
（2） 地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；
（3） 出水规定、达到指标、污水解决后出路；
（4） 工艺流程选取，涉及：解决构筑物设计、布置、选型、性能参数。
（5） 评价工艺；
（6） 设计计算；
（7） 建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）；
（8） 人员编制，经费概算；
（9） 施工阐明。
5、设计任务
（1）、设计进、出水水质及排放原则
项目
CODCr(mg/L)
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
进水水质
≤200
≤150
≤200
≤30
≤4
出水水质
≤60
≤20
≤20
≤15
≤0.1
排放原则
60
20
20
15
0.1

（2）、排放原则：（GB8978-1996）一级原则；
（3）、接受水体：河流（标高：－2m）

第二章 污水解决工艺流程阐明
一、气象与水文资料：
风向：近年主导风向为东南风；
水文：降水量近年平均为每年2370mm；
蒸发量近年平均为每年1800mm；
地下水水位，地面下6～7m。
年平均水温：20℃
二、厂区地形：
污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。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224m，南北长276m。
三、污水解决工艺流程阐明：
1、工艺方案分析：
本项目污水解决特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其她难以生物降解有毒有害污染物普通不超标；②污水中重要污染物指标BOD、COD、SS值为典型都市污水值。
针对以上特点，以及出水规定，既有都市污水解决技术特点，以采用生化解决最为经济。由于将来也许规定出水回用，解决工艺尚应硝化，考虑到NH3-N出水浓度排放规定较低，不必完全脱氮。依照国内外已运营中、小型污水解决厂调查，要达到拟定治理目的，可采用“A2/O活性污泥法”。
2、工艺流程
进水
格栅
提高泵房
沉砂池
砂水分离
砂
初沉池
厌氧池
缺氧池
好氧池
二沉池
接触池
排放
消毒剂
初沉污泥
泵房
浓缩池
贮泥池
脱水间
泥饼

第三章 工艺流程设计计算
设计流量：
平均流量：Qa=50000t/d≈50000m3/d=2083.3 m3/h=0.579 m3/s
总变化系数：Kz= (Qa－平均流量，L/s)
=
=1.34
∴设计流量Qmax：
Qmax= Kz×Qa=1.34×50000 =67000 m3/d =2791.7 m3/h =0.775 m3/s
设备设计计算
一、 格栅
格栅是由一组平行金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井进口处或污水解决厂端部，用以截留较大悬浮物或漂浮物。普通状况下，分粗细两道格栅。
格栅型号：链条式机械格栅
设计参数：
栅条宽度s＝10.0mm 栅条间隙宽度d=20.0mm 栅前水深h＝0.8m
过栅流速u=1.0m/s 栅前渠道流速ub=0.55m/s α=60°

格栅建筑宽度b
取b＝3.2m
进水渠道渐宽某些长度(l1)：
设进水渠宽b1＝2.5m 其渐宽某些展开角度α＝20°

栅槽与出水渠道连接处渐窄部份长度(l2)：

通过格栅水头损失(h2)：
格栅条断面为矩形断面， 故k=3， 则：

栅后槽总高度(h总)：
设栅前渠道超高h1=0.3m

栅槽总长度(L):

每日栅渣量W：
设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.34

采用机械清渣。
二、 提高泵房
1、 水泵选取
设计水量67000m3/d，选取用4台潜污泵(3用1备)

扬程/m
流量/(m3/h)
转速/(r/min)
轴功率/kw
叶轮直径/mm
效率/%
7.22
1210
1450
29.9
300
79.5
集水池
⑴、容积 按一台泵最大流量时6min出流量设计，则集水池有效容积

⑵、面积 取有效水深，则面积

⑶、泵位及安装
潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。
三、 沉砂池
沉砂池作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大颗粒，保证后续解决构筑物正常运营。
选型：平流式沉砂池
设计参数：
设计流量，设计水力停留时间
水平流速
1、 长度：
2、 水流断面面积：
3、 池总宽度： 有效水深
4、 沉砂斗容积：
T＝2d，X＝30m3/106m3
5、 每个沉砂斗容积(V0)
设每一分格有2格沉砂斗，则

6、 沉砂斗各某些尺寸：
设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0m

7、贮砂斗容积：(V1)

8、沉砂室高度：(h3)
设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则
9、池总高度：(H)

10、核算最小流速
(符合规定)

四、 初沉池
初沉池作用室对污水仲密度大固体悬浮物进行沉淀分离。
选型：平流式沉淀池
设计参数：
1、 池子总面积A，表白负荷取

2、 沉淀某些有效水深h2
取t＝1.5h
3、 沉淀某些有效容积V’

4、 池长L

5、 池子总宽度B

6、 池子个数，宽度取b＝5 m

7、 校核长宽比
(符合规定)
8、 污泥某些所需总容积V
已知进水SS浓度=200mg/L
初沉池效率设计50％，则出水SS浓度
设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重

9、 每格池污泥所需容积V’

10、污泥斗容积V1，

11、 污泥斗以上梯形某些污泥容积V2

12、 污泥斗和梯形某些容积

13、 沉淀池总高度H
取8m
五、
设计参数
1、设计最大流量 Q=50 000m3/d
2、设计进水水质 COD=200mg/L；BOD5(S0)=150mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=4mg/L
3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L；TP=0.1mg/L
4、设计计算，采用A2/O生物除磷工艺
BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)
回流污泥浓度XR=6 600mg/L
污泥回流比R=100%
⑴、 混合液悬浮固体浓度
⑵、 反映池容积V

⑶、 反映池总水力停留时间

⑷、 各段水力停留时间和容积
厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3
厌氧池水力停留时间，池容；
缺氧池水力停留时间，池容；
好氧池水力停留时间，池容
⑸、 厌氧段总磷负荷
⑹、 反映池重要尺寸
反映池总容积
设反映池2组，单组池容
有效水深
单组有效面积
采用5廊道式推流式反映池，廊道宽
单组反映池长度
校核： (满足)
(满足)
取超高为1.0m，则反映池总高
⑺、 反映池进、出水系记录算
① 进水管
单组反映池进水管设计流量
管道流速
管道过水断面面积
管径
取出水管管径DN700mm
校核管道流速
② 回流污泥渠道。单组反映池回流污泥渠道设计流量QR

渠道流速
取回流污泥管管径DN700mm
进水井
反映池进水孔尺寸：
进水孔过流量
孔口流速
孔口过水断面积
孔口尺寸取
进水竖井平面尺寸
出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：

式中 ——堰宽，
H—堰上水头高，m

出水孔过流量
孔口流速
孔口过水断面积
孔口尺寸取
进水竖井平面尺寸
出水管。单组反映池出水管设计流量

管道流速
管道过水断面积
管径
取出水管管径DN900mm
校核管道流速
曝气系统设计计算
设计需氧量AOR。
AOR＝（去除BOD5需氧量-剩余污泥中BODu氧当量）+（NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N氧当量）-反硝化脱氮产氧量
碳化需氧量D1
硝化需要量D2
反硝化脱氮产生氧量

总需要量
最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则

去除1kgBOD5需氧量
① 原则需氧量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，沉没深度3.8m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。

相应最大时原则需氧量

好氧反映池平均时供气量

最大时供气量

② 所需空气压力p

式中

③ 曝气器数量计算(以单组反映池计算)
按供氧能力计算所需曝气器数量。

供风管道计算
供风干管道采用环状布置。
流量
流速
管径
取干管管径微DN500mm
单侧供气(向单侧廊道供气)支管
流速
管径
取支管管径为DN300mm
双侧供气
流速
管径
取支管管径DN=450mm
⑿、厌氧池设备选取(以单组反映池计算) 厌氧池设导流墙，将厌氧池提成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按池容计算。
厌氧池有效容积
混合全池污水所需功率为

⑻、 污泥回流设备
污泥回流比
污泥回流量
设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵(2用1备)
单泵流量
水泵扬程依照竖向流程拟定。
混合液回流设备
混合液回流泵
混合液回流比
混合液回流量
设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备)
单泵流量
① 混合液回流管。
混合液回流管设计
泵房进水管设计流速采用
管道过水断面积
管径
取泵房进水管管径DN900mm
校核管道流速
③ 泵房压力出水总管设计流量
设计流速采用

六、 二沉池
设计参数
为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更以便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2•h-1）。
1) 池体设计计算
①. 二沉池表面面积

二沉池直径， 取29.8m
②. 池体有效水深
③. 混合液浓度 ，回流污泥浓度为
为保证污泥回流浓度，二沉池存泥时间不适当不大于2h，
二沉池污泥区所需存泥容积Vw

采用机械刮吸泥机持续排泥，设泥斗高度H2为0.5m。
④. 二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m
二沉池边总高度
⑤. 校核径深比
二沉池直径与水深比为，符合规定
2) 进水系记录算
①. 进水管计算
单池设计污水流量
进水管设计流量
选用管径DN1000mm，
流速
坡降为1000i=1.83
②. 进水竖井
进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.1～0.2m/s
出水口尺寸0.45×1.5m²,共6个，沿井壁均匀分布。
出水口流速
③. 稳流筒计算
取筒中流速
稳流筒过流面积
稳流筒直径
3) 出水某些设计
a． 单池设计流量
b． 环形集水槽内流量
c． 环形集水槽设计
采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一种总出水口，安全系数k取1.2
集水槽宽度 取
集水槽起点水深为
集水槽终点水深为
槽深取0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=0.8m，槽中流速
槽内终点水深
槽内起点水深

校核：当水流增长一倍时，q=0.2896 m³/s，v´=0.8m/s

设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。
d． 出水溢流堰设计
采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面高度）H1=0.05m(H2O).
每个三角堰流量
三角堰个数
三角堰中心距（单侧出水）

4) 排泥某些设计
①． 单池污泥量
总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量
回流污泥量
剩余污泥量

集泥槽沿整个池径为两边集泥

七、 消毒接触池

4、加氯间
⑴、加氯量 按每立方米投加5g计，则
⑵、加氯设备 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量为10kg/h
八、 污泥泵房
设计污泥回流泵房2座
1、设计参数
污泥回流比100％
设计回流污泥流量50000m3/d
剩余污泥量2130m3/d
污泥泵
回流污泥泵6台（4用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵
剩余污泥泵4台（2用2备），型号 200QW350-20-37潜水排污泵
2、 集泥池
⑴、容积 按1台泵最大流量时6min出流量设计

取集泥池容积50m3
⑵、面积 有效水深，面积
集泥池长度取5m，宽度

3、 泵位及安装
排污泵直接置于集水池内，排污泵检修采用移动吊架。
九、 污泥浓缩池
初沉池污泥含水率大概95％
设计参数

1、 浓缩池尺寸

浓缩后污泥体积

采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。
十、 贮泥池
1、 污泥量

2、 贮泥池容积
设计贮泥池周期1d，则贮泥池容积

3、 贮泥池尺寸

4、 搅拌设备
为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设立搅拌设备。设立液下搅拌机1台，功率10kw。
十一、 脱水间
1、 压滤机
2、加药量计算

投加量 以干固体0.4%计
.
十二、构建筑物和设备一览表：
序号
名称
规格
数量
设计参数
重要设备

1

格栅

L×B =
3.58m×3.2m

1座
设计流量
Qd=50000m3/d
栅条间隙
栅前水深
过栅流速
HG-1200回旋式机械格栅1套
超声波水位计2套
螺旋压榨机（Φ300）1台
螺纹输送机（Φ300）1台
钢闸门（2.0X1.7m）4扇
手动启闭机（5t）4台

2

进水泵房

L × B =
20m× 13m

1座
设计流量Q=2793.6 m3/h
单泵流量Q= 350m3/h
设计扬程H=6mH2O
选泵扬程H= 7.22mH2O
1mH2O=9800 Pa
螺旋泵（Φ1500mm,N60kw）5台，4用1备
钢闸门（2.0mX2.0m）5扇
手动启闭机（5t）5台
手动单梁悬挂式起重机（2t，Lk4m）1台

3

平流沉砂池

L×B×H=
12.5m×3.1m×2.57m

1座
设计流量
Q＝2793.6 m3/h
水平流速v= 0.25 m/s
有效水深H1= 1 m
停留时间T= 50 S

砂水分离器（Φ0.5m）2台

4

平流式初沉池

L×B×H=
21.6m×5m×8m

13座

设计流量Q= 2793.3 m3/h
表面负荷q= 2.0m3/(m2·h)
停留时间T= 2.0 d

全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min，N0.55X2kW) 2台
撇渣斗4个

5

曝气池

L×B×H =
70m×55m×4.5m

1座

BOD为150，经初沉池解决，减少25%
罗茨鼓风机（TSO-150，Qa15.9m3/min，P19.6kPa,N11kw）3台
消声器6个

6

辐流式二沉池

D×H=
Φ29.8m×3m

2座
设计流量Q= 2084.4m3/h
表面负荷q= 1.5m3/(m2·h)
固体负荷qs= 144～192 kgSS/(m2·d)
停留时间T= 2.5 h
池边水深H1=2 m

全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min，N0.55X2kW) 2台
撇渣斗4个
出水堰板1520mX2.0m
导流群板560mX0.6m

7
接触消毒池
L×B×H=
32.4m×3.6m×3m

1座
设计流量Q=2187.5 m3/h
停留时间T= 0.5 h
有效水深H1=2 m

注水泵（Q3～6 m3/h ）2台

9

加氯间

L×B=
12m×9m

1座

投氯量250 kg/d
氯库贮氯量按15d计

负压加氯机(GEGAL-2100)3台
电动单梁悬挂起重机(2.0t)1台

10

回流及剩
余污泥泵房（合建式）

L×B=
10m×5m

1座

无堵塞潜水式回流污泥泵2台
钢闸门(2.0X2.0m)2扇
手动单梁悬挂式起重机(2t)1台
套筒阀DN800mm，Φ1500mm 2个
电动启闭机（1.0t）2台
手动启闭机（5.0t）2台
无堵塞潜水式剩余污泥泵3台

第四章 平面布置
（1）总平面布置原则
该污水解决厂为新建工程，总平面布置涉及：污水与污泥解决工艺构筑物及设施总平面布置，各种管线、管道及渠道平面布置，各种辅助建筑物与设施平面布置。总图平面布置时应遵从如下几条原则。
① 解决构筑物与设施布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运营管理。
② 工艺构筑物（或设施）与不同功能辅助建筑物应按功能差别，分别相对独立布置，并协调好与环境条件关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周边重要或敏感建筑物等）。
③ 构（建）之间间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运营管理等方面规定。
④ 管道（线）与渠道平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水解决厂各种介质输送规定，尽量避免多次提高和迂回曲折，便于节能降耗和运营维护。
⑤ 协调好辅建筑物，道路，绿化与解决构（建）筑物关系，做到以便生产运营，保证安全畅道，美化厂区环境。
（2）总平面布置成果
污水由北边排水总干管截流进入，经解决后由该排水总干管和泵站排入河流。
污水解决厂呈长方形，东西长380米，南北长280米。综合楼、职工宿舍及其她重要辅助建筑位于厂区东部，占地较大水解决构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥解决系统在厂区东南部。
厂区主干道宽8米，两侧构（建）筑物间距不不大于15米，次干道宽4米，两侧构（建）筑物间距不不大于10米。
总平面布置参见附图1（平面布置图）。
第五章 高程布置及计算
（1）高程布置原则
① 充分运用地形地势及都市排水系统，使污水经一次提高便能顺利自流通过污水解决构筑物，排出厂外。
② 协调好高程布置与平面布置关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有助于减少工程投资和运营成本。
③ 做好污水高程布置与污泥高程布置配合，尽量同步减少两者提高次数和高度。
④ 协调好污水解决厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有助于检修排空。
（2）高程布置成果
由于该污水解决厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提高才排入河流，故污水解决厂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。从减少土建工程投资考虑，出水口水面高程定为64m，则相应构筑物和设施高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来。
总高程布置参见附图2高程图。
（3）高程计算

h1—沿程水头损失 h1=il， i—坡度i=0.005
h2—局部水头损失 h2=h1×50%
h3—构筑物水头损失
a、 巴氏计量槽
H=0.3m
巴氏计量槽标高 -1.7000m
b、 消毒池相对标高
排水口相对标地面标高： 0.00m
消毒池水头损失： 0.30m
消毒池相对地面标高： -1.4000m

沉淀池高程损失计算
l=40m
h1=il=0.005×40=0.20m
h2= h1×50%=0.10m
h3=0.45m
H2=h1+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m
沉淀池相对地面标高 -0.6000m

A2/O反映池高程损失计算
l=55m
h1=il=0.005×55=0.275m
h2= h1×50%=0.1375m
h3=0.60m
H3=h1+h2+h3=0.275+0.1375+0.60=1.0125m
A2/O反映池池相对地面标高 0.4625m

平流式沉砂池高程损失计算
l=12m
h1= il=0.005×12=0.06m
h2= h1×50%=0.03m
h3=0.3m
H4=h1+h2+h3=0.06+0.03+0.30=0.39m
平流式沉砂池相对地面标高 0.8525m

细格栅高程损失计算
h1= 0.30m
h2= h1×50%=0.15m
h3=0.30m
H5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m
细格栅相对地面标高 1.6025m

污水提高泵高程损失计算
l=5m
h1= il=0.005×5=0.025m
h2= h1×50%=0.0125m
h3=0.20m
H6=h1+h2+h3=0.025+0.0125+0.20=0.2375m
污水提高泵相对地面标高 -4.1600m