2022年水处理工程课程设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 水处理工程（二）课程设计系 别：专 业：姓 名：学 号：指导老师：完成时间：2022 年 12 月 28 日前 言名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 资源短缺和水环境污染已成为我国社会经济进展地重要制约因素.社会地进步、水环境污染加剧与人们对饮用水水质要求不断提高地冲突将日益增大,水质冲突已上升为当前水工 业地主要冲突 .我国城市建设快速进展,工农业与城市用水量正在接近我国地水资源地极限量,但水污染治理相对滞后,建设节水型社会任务繁重.解决水资源危机必需开源节流,以水

2、资源地可持续进展 .水在人们使用过程中混入了各种废物,使水质发生了变化而丢失或部分丢失了使用功 能而成为污、废水 .在经过污水处理厂进行处理,复原其使用功能,并且缓解了水资源地短 缺,也削减了排放污水地量,降低了对水环境地污染 .通过本次设计我基本上把握了污水处理系统地组成、分类；熟识了污废水处理系统地工 作原理和设计要求；污废水处理系统中地曝气池、二沉池、滤池以及污泥处理所需要地基本 地设施 .通过对各种污废水处理设施是我把握了污废水处理系统地分类及组成；熟识了污废水 处理系统地管道地敷设要求,把握了污废水处理系统管道地水力运算方法 .Preface Shortage and polluti

3、on of water environment has already become our country social economy development the important restriction factor. The progress of the society, water environmental pollution and people on drinking water quality requirements continue to increase the contradiction 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 42 页精选学习

4、资料 - - - - - - - - - between water quality will contradiction.be increasing, has risen to the current water industry the main Construction of our country city develops quickly, industry and agriculture and city water use of water resources in China is close to the limit, but the water pollution mana

5、gement is opposite lag, construction of water-saving society task. To solve the problem of water resources crisis must broaden sources of income and reduce expenditure, to the sustainable development of water resources. In the use process with waste, make the quality changes and the loss or partial

6、loss of the use of function and become waste, waste water. After the sewage treatment plant for processing, to restore its function, and to alleviate the shortage of water resources, reduce sewage discharge amount, reduces the pollution to water environment.Through this design I basically mastered t

7、he sewage treatment system composition, classification ；familiar with wastewater treatment system principle of work and design requirements； waste water treatment system in the aeration tank, two sedimentation tank, filter and sludge treatment needed for basic facilities. Through to each kind of sew

8、age and waste water treatment facilities, I mastered the wastewater treatment systems of classification and composition；familiar with the waste water treatment system of pipeline laying requirements, master of the waste 名师归纳总结 water treatment system pipeline hydraulic calculation method.第 3 页,共 42 页

9、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录第一部分 设计说明书 . 0 第一节 设计简况 . 0 其次节 设计原就、依据、设计要求 . 02.1 污水处理厂设计原就 . 02.2 设计依据 . 02.3 设计要求 . 1第三节 原始资料 . 1第四节 污水处理工艺流程地确定 . 14.1 工艺地确定 . 14.2 二沉池地比较和挑选 4.3 污水厂处理工艺流程. 3 . 4第五节污水处理构筑物地选型及设计要点. 45.1 格栅 . 4 5.2 沉砂池 . 5 5.3 初次沉淀池 . 5 5.4 曝气池 . 6 5.5 二次沉淀池 . 6第六节污水处理厂平

10、面布置及处理流程高程布置. 76.1 各处理单元构筑物地平面布置. 76.2 污水处理厂地高程布置 . 7其次部分 设计运算书 . 8第一节 设计流量地运算 . 8其次节 污水处理构筑物地工艺运算 . 82.1 泵前粗格栅 . 82.2 污水提升泵站 . 102.3 沉沙池 . 112.4 初沉池 . 132.5 曝气池 . 162.6 二沉池 . 192.7 消毒设备地运算 . 212.8 污泥浓缩池 . 22 2.9 厌氧消化池 . 262.10 污泥干化（脱水）设备. 33第三节污水处理厂平面设计及处理高程运算. 333.1 污水处理厂地平面布置 3.2 污水处理厂地高程布置 . 33

11、. 343.3 污水处理厂高程布置考虑事项 . 343.4 污水厂地高程布置 . 343.5 水区、泥区各构筑物间地确定 . 34终止语 . 36参考文献 . 37名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一部分 设计说明书 第一节 设计简况 本设计地地污水处理厂地处理规模为 10 万 m3/d.12,非采暖季节主导 本设计地城市地全年平均气温 20,夏季平均 30,冬季平均 风向西北风 .其次节 设计原就、依据、设计要求2.1 污水处理厂设计原就1、污水处理厂地设计应符合适用地要求.第一必需确保污水处理后达标排放或利用

12、.考虑现实地经济和技术条件,以及当地详细情形,在可能地基础上,挑选地处理工艺、构（建）筑物形式、主要设备、设计标准和数据等,应最大限度地满意污水厂功能地实现,使处理后 水质符合要求 .2、污水处理厂设计采纳地各项设计参数必需牢靠.设计时必需充分把握和仔细讨论各项设计基础数据及同类工程资料,挑选好设计数据 .在设计中肯定要遵守现行地设计规范,保证必需地安全系数 .对新工艺、新技术、新结构和新材料地采纳持谨慎态度 .3、污水处理厂设计必需符合经济地要求 费用 .4、污水处理厂设计应当力求技术合理.尽可能实行合理措施降低工程造价和运行治理.在经济合理地原就下,必需依据需要,尽可能采用先进地工艺、机械

13、和自控技术,但要确保安全牢靠 .5、污水处理厂设计必需留意远近期结合.不宜分期建设地部分（如配水井、泵房及加药间等）,其土建部分应一次建成 .在无远期规划地情形下,设计时应为以后进展留有挖潜和扩建地条件 .6、污水处理厂设计必需考虑安全运行地条件 地安全储存等 .如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气7、污水厂地设计在经济条件答应情形下,可以适当留意构（建）筑物外观和环境美化 .2.2 设计依据 1、 室外排水设计规范；2、给水排水工程师常用规范选（上、下册）；3、给水排水设计手册 1、5、7、9、10、11、12 等分册；4、排水工程教材；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共

14、 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5、给水排水快速设计手册；6、给水排水常用数据手册；7、污水处理工程方案设计；8、中国给水排水（期刊）；9、给水排水（期刊）；10、中国水网；11、万方数据库等 .2.3 设计要求城市污水要求处理后水质依据污水综合排放标准（GB8978-1998 ）一级标准执行,即SS 30mg/l； BOD5 20mg/l ；污泥处理后外运填埋 .第三节 原始资料1、信阳市污水处理厂处理规模为 10 万 m3/d.2、城市污水地水质如下表所示：工程BOD5 （mg/L ）SS（mg/L ）PH重金属及有毒物质原水4723007 7.4微量水质3、

15、城市污水从南面进入污水处理厂,污水处理后排入北面地水体,要求处理后地水质达到城镇污水处理厂污水排放标准（GB18918-2002 ）中地一级标准地 B 标准,即SS 20mg/L,BOD5 20mg/L,CODCr 60mg/L.污泥处理后外运填埋 .4、污水处理厂厂区地势拟为平整地势,标高为 45.00M.50.00M. 厂区地污水进水管管底标高为5、 受纳水体洪水位标高为 50.00M,枯水位标高为 20.00M. 常年平均水位标高为 30.00M.6、全年平均气温 20,冬季平均气温 12,夏季平均气温 30.7、非采暖季节主导风向：西北风 .第四节 污水处理工艺流程地确定4.1 工艺地

16、确定污水处理厂地工艺流程是指在达到所要求处理程度地前提下,污水处理各单元地有机组名师归纳总结 合；构筑物地选型就是指处理构筑物地挑选.两者是相互联系,互为影响地.第 6 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 城市生活污水一般以BOD 物质为主要去除对象.由于经过一级处理后地污水,BOD5 去除率一般在 10%30%,仍不能排放；二级处理 BOD5 地去除率可达 85%95%,处理后地BOD5 含量可能降到 2030mg/L ,但是仍达不到本课程设计任务地要求,BOD 20mg/L, 所以要进行深度,但由于本次课程设计时间只有仅仅两周,所以本

17、设计只做到二级处理为止 .该污水为典型地城市污水,BOD5 浓度适中,对处理水无特别要求 .按城市污水处理和污染防治技术政策要求举荐,20 万 t/d 规模大型污水厂一般采纳常规活性污泥法工艺,10-20 万 t/d 污水厂可以采纳常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺,小型污水厂仍可以采纳生物滤池、水解好氧法工艺等.对脱磷脱氮有要求地城市,应采纳二级强化处理,如 A2/O 工艺, A/O 工艺, SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等 . 由于该污水处理只需去除 方案：BOD5 与 SS,不考虑脱氮与除磷方面,所以挑选两个比较好地方案一：传统活性污泥法 ,

18、其流程为 : 污水 中格栅 提升泵房 细格栅 沉砂池 初沉池 曝气池 二沉池 接触池 处理水排 放 方案二：厌氧池 +氧化沟 ,其流程为 : 污水 中格栅 提升泵房 细格栅 沉砂池 厌氧池 氧化沟 二沉池 接触池 处理水 排放 工艺流程方案地比较和挑选,如下表,两方案都能达处处理水质地要求BOD5,SS 去除都能达到出水水质,工艺都是比较简洁地,在技术上都是可行地.最终挑选活性污泥法处理工艺是由于：（1）传统活性污泥法系统对污水处理地成效极好、BOD5 去除率可达90以上,适于处理净化程度和稳固程度要求较高地污水.（2）经多年运行实践证明,传统活性污泥法处理系统存在着以下各项问题：曝气池首端有

19、机污染物负荷高,耗氧速度也高,为了防止由于缺氧形成厌氧状态,进 水有机物负荷不宜过高,因此,曝气池容积大,占用地土地较多,基建费用高；耗氧速度沿池长是变化地,而供氧速度难于与其相吻合、适应,在池前段可能显现耗 氧速度高于供氧速度地现象,池后段又可能显现溶解氧过剩地现象,对此,采纳渐减供氧方名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 式,可在肯定程度上解决这一问题；传统活性污泥法,缺点 : 氧化沟,缺点 : 优点 : 优点 : 1.有机物经受了第一1.曝气池首端有机污1.可考虑不设初沉池1.占地面积较大阶段地吸附和其次阶染物负

20、荷高 ,耗氧速度有机性悬浮物在氧化段地代谢地完整过程也高化沟内能太到好氧稳活性污泥也历了一个,2.暴气池溶积大,基建定地程度费用高 .从池道端地对数增长2.可考虑不单敲边鼓经减速增长到池末端3.供氧与需氧不平稳二次沉淀池 ,可少去污地内源呼吸地完全生泥回流装置 .4.对进水水质,水量变长周期3.BOD 负荷低化地适应性较低,动行2.在池首端和前段混成效易受水质 ,水量变化地影响合液中地溶解氧浓度较低3.成效好 , BOD5 除率 达 90%以上由于活性污泥法工艺比较成熟,在与技术上经济上地造价以及运行费用地综合比较 ,活性污泥法工艺是最终地挑选 .4.2 二沉池地比较和挑选经下面地图表,可以看

21、出,平流式与辐流式沉淀池都是可选地.平流式沉淀池对水质冲击变化成效好 .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,需具有较高地运行治理水平.施工严格 .但是这些问题对于这个进展型地城市来名师归纳总结 说,这点问题并不是太大,治理水平可以请技术高地人才来治理.设施工并且看到了它地优点第 8 页,共 42 页处理水量较为经济.排泥设备己定型系列化,运行稳固,治理便利结构受力条件好.所以挑选辐流式沉淀池作为二沉池是正确地挑选.类型优点缺点适用条件- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 处理水量可大可少,有占地面积大 ,排泥因

22、难地下水位高 ,施工困难平流式效沉淀区大 ,沉淀成效人工排泥 ,工作纷杂 ,地区 ,适用流淌性差比辐流式好,对水量水质变化适重大地污泥 ,不能用静机械刮泥易锈,配水不应性强 ,造价低 ,平面均水压力排泥 ,污水量不布置紧凑限排泥设备复杂,需具有处理水量较为经济,排适用处理水量大,地下泥设备己定型系列化,较高地运行治理水平,水位较高地地区及工运行稳固 ,治理便利结施工严格程地质条件差地地区构受力条件好4.3 污水厂处理工艺流程 依据以上综合对比后,我们挑选了以曝气池为核心地传统活性污泥法处理工艺,其处理污水工艺流程如图（一）所示 .格栅原污水沉砂池初沉池曝气池污泥脱水间二沉池生剩余污泥回流污泥污

23、泥浓缩池消化池图一：污水处理工艺流程图 污水处理流程第五节 污水处理构筑物地选型及设计要点5.1 格栅 用以截留较大地悬浮物或漂浮物,以便减轻后续处理构筑物地处理负荷,并使之正常运 行.要依据流量挑选清渣方式,人工清渣格栅适用于小型污水厂,机械清渣格栅适用于栅渣量大于 0.2m3/d.提升泵站前用中格栅,提升泵站后用细格栅 . 设计参数：a、栅条间隙：人工清除为2540mm,机械清除为1625mm；b、格栅栅渣量：格栅间隙为1625mm 时是 0.100.05m3 栅渣 /10m3 污水,格栅间隙为名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 42 页精选学习资料 - - - - -

24、 - - - - 3050mm 时是 0.030.01 m3 栅渣 /10m3 污水；栅渣含水率一般为80,容重约为960kg/ m3c、格栅上部必需设置工作台,其高度应高出格栅前最高设计水位 0.5m,工作台上应有安全冲洗设施；d、机械格栅不宜少于 2 台.e、污水过栅流速宜采纳 0.61.0m/s,格栅前渠道水流速 0.40.9m/s；f、格栅倾角一般采纳 4575；g、格栅水头缺失 0.080.15m. 5.2 沉砂池用于去除比重较大地无机颗粒.本设计采纳钟式沉砂池,它利用机械力掌握水流流态与流速,加速砂粒地沉淀并使有机物随水流带走 .具有沉砂成效好、工作稳固、清洗、排沉砂较方便等优点

25、.设计参数：a、水力表面负荷为 200 m3/ m2 h,停留时间约为 2030s；b、进水渠道直段长度应为宽度地 7 倍,并且不小于 4.5M ；c、进水渠道流速,在最大流量地 40 80情形下为 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；d、出水渠道与进水渠道地夹角大于270.,两种渠道均设在沉砂池地上部；e、出水渠宽度为进水渠道地 2 倍,出水渠道直线段长度要相当于出水渠地宽度；5.3 初次沉淀池去除悬浮物质,同时可去除部分BOD5 ,可改善生物处理构筑物地运行条件并降低其BOD5 负荷 .本设计选用中心进水周边出水辐流式沉淀池 .它地优点是

26、进水中间进水管进水,然 后经过水流向四边扩散,布水匀称；多位机械排泥,运行较好,治理便利,而且排泥设施已 趋于稳固型 .设计参数：名师归纳总结 a、沉淀时间为11.5h；第 10 页,共 42 页b、表面水力负荷为1.53.0 m3/m2 h；校核负荷q14.34（m3/m2 h；c、每人每日污泥量为1427g/（pd）或 0.360.83L/ （pd）；d、池径不宜小于16m,池底坡度一般采纳0.050.10；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - e、污泥含水率为 9597%；f、池子直径与有效水深之比为612,缓冲层高度 ,非机械排泥时宜为为0.5m；

27、机械排泥时,缓冲层上缘宜高出刮泥板0.3m.5.4 曝气池本设计选用传统活性污泥曝气池,采纳鼓风曝气系统.所谓推流,就是污水从池地一端流入,在后继水流地推动下,沿池长度流淌,并从池地另一端流出 .设计参数：a、进水方式不限,出水多用溢流偃,水位较固定；b、曝气池池长与池宽之比（L/B ）,一般大于 510；c、有效水深最小为 3m,最大为 9m；超高一般为 0.5m,当采纳表面曝气装置时,机械平面宜高出水面 1m 左右 . d、曝气池廊道地长和池宽：廊道长宜为5070m；池宽宜为（ 12）池深 .e、曝气池一般结构上分为如干单元,每个单元包括一座或几座曝气池,每座曝气池常由1 个或 25 个廊

28、道组成；当廊道数为单数时,污水地进、出口分别位于曝气池地两端；而当廊道数为双数时,就位于廊道地同一侧；f、在池底应考虑排空措施,按纵向留0.002 左右地坡度,并设直径为200400mm 地放空管 .g、曝气池地进水与进泥口均设于水下,采纳埋没出流方式 .5.5 二次沉淀池设计参数：a、沉淀时间为 1.53.0h；b、表面水力负荷为 0.61.5 m3/m2 h；c、污泥量为 1021g/（pd）；d、污泥含水率为 99.299.6%；e、池径不宜小于 16m,池底坡度一般采纳 0.050.10；f、池子直径与有效水深之比为 612,缓冲层高度为 0.5m.g、最大答应地水平流速要比初次沉淀池

29、地小一半；h、中心管中地下降流速不应超过0.03m/s；其静水头可降至0.9m,污泥底坡与水平夹角不应小于 50.名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第六节 污水处理厂平面布置及处理流程高程布置6.1 各处理单元构筑物地平面布置 a、贯穿、连接各隔离构筑物之间地管、渠便利、直通,防止迂回曲折；b、土方量作到基本平稳,并躲开劣质土壤地段；c、在处理构筑物之间,应保持肯定地间距,以保证敷设连接管、渠地要求,一般地间距 可取值 5 10m,某些有特别要求地构筑物,如污泥消化池、消化气贮罐等,其间距应按有 关规定确定；d、

30、各处理构筑物在平面布置上,应考虑适当紧凑 . 6.2 污水处理厂地高程布置a、挑选一条距离最厂、水头缺失最大地流程进行水力运算 任何情形下,处理系统能够运行正常 .并应适当留有余地,以保证b、运算水头缺失时,一般应以近期最大流量（或泵地最大出水量）作为构筑物和管渠 地设计流量；运算涉及远期流量地管渠和设备时,应以远期最大流量为设计流量,并酌加扩名师归纳总结 建时地备用水头.第 12 页,共 42 页c、仍应留意污水流程与污泥流程地协作,尽量削减需抽升地污泥量- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其次部分 设计运算书Q第一节设计流量地运算/sKdQd可得：污水平均流量：Qd10 万m3/d10104m3/s