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1、1北山城市污水处理厂工艺设计设计说明书设计说明书1 设计题目设计题目北山城市污水处理厂工艺设计2 设计资料设计资料2.1 工程概况工程概况根据城市总体规划，本工程设计年限按 2025 年考虑。至 2025 年，本工程服务范围内规划人口约 50000 人，人均综合生活用水量指标取 380 L/（人d） 。工业用水量为 30000 m3/d，生活用水按总用量的 40%计，污水量按用水量的 83%计。2.2 基础资料基础资料2.2.1 进出水资料污水厂设计进出水水质对照表污水厂设计进出水水质对照表单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP进水450200250253出水60202050.32.
2、2.2 城市气象资料污水处理厂所处城市气象资料污水处理厂所处城市气象资料年平均气温17最高气温40.3最低气温-11年平均降雨日132 天无霜期平均264 天年平均降雨量1382.6冰冻线深800主风向东南风23 设计要求设计要求3.1 污水厂设计原则污水厂设计原则1 校核水处理构筑物的处理能力，水处理单体构筑物基本上按最高日最高时流量进行设计；2 污水厂应按近期设计，考虑远期发展；3 污水厂设计时应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足处理要求，能够达到系统正常 70%的处理能力；4 设计中必须遵守设计规范的规定。但是对于实行之有效，经济效益高，技术先进的新工艺，新设备和
3、新材料，应积极采用不必受先行设计规范的约束。3.2 平面布置设计原则平面布置设计原则1 布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，便于操作管理；2 充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填挖土方量和施工费用；3 各构筑物之间连接管渠应简单，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便；4 建筑物布置应注意朝向和风向；5 生产区和生活区应尽量分开；3.3 污水厂总平面图的布置污水厂总平面图的布置本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下进行布置，大致分为生活区、污水处理区、污泥处理区三区，布置紧凑，进出水流畅；其中，综合办公楼、宿舍楼、食堂、浴室等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时
4、也方便外来人员；隔栅间气味大，锅炉房多烟尘，污泥区设在夏季主导风向的下风向、在脱水机房附近设有后门，以减少煤、灰、泥饼、栅渣外运时对环境的污染。34 污水与污泥处理工艺选择污水与污泥处理工艺选择4.1 污水处理工艺污水处理工艺处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。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的污水，BOD 只去除 30左右，仍不能排放；二级处理 BOD 去除率可达 90以上，处理后的 BOD 含量可能降到 20-30mg/L，已具备排放水体的标准*4。又
5、该城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除 BOD5 又要适当去除 N，P 故本设计采用 A/A/O 法。污水处理工艺流程如图 1 所示。该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。进水格栅提升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4图图 1 1 污水处理厂设计工艺流程图污水处理
6、厂设计工艺流程图优点：该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于 100。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。运行中无需投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以保证充足溶解氧浓度，运行费低。缺点：除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当 P/BOD 值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以 2Q 为限，不宜太高，否则增加运行费用。对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过
7、高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。4.2 污泥处理工艺污泥处理工艺初沉 池污泥贮泥池重力 浓缩池机 械 脱 水二沉 池污泥泥饼 外运55 构筑物的选择构筑物的选择5.1 格栅格栅5.2 平流式沉砂池平流式沉砂池5.3 平流式沉淀池平流式沉淀池-初沉池初沉池5.4 A2O 曝气池曝气池5.5 平流式沉淀池平流式沉淀池-二沉池二沉池5.6 重力浓缩池重力浓缩池设计计算书设计计算书1 处理率计算处理率计算处理率 =(200-20)/200=90%5BOD1essLLEL处理率 =(450-60)/450=86.7%crCOD2essGGEGSS 处理率 =(250-20)/250=92%3ess
8、CCEC处理率 =(25-5)/25=80%3NHN0 4 0NNEN2 流量计算流量计算服务人口数量：50000 人；人均用水量指标：380L/（人d） ；6生活用水比例：40%；污水量占生活用水量比例：83%；工业集中排水量：30000m3/d；污水处理量：Q=380L/（人*d）*50000 人*40%*83%/1000+30000m3/d =36308m3/d=0.420m3/s；总变化系数：Kz=1.4；最大流量：Qmax=380L/（人*d）*50000 人*40%*83%/1000 *1.4+30000m3/d=38831 m3/d=0.449 m3/s3 构筑物计算构筑物计算3
9、.1 粗格栅：粗格栅：格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。 设计流量Qmax=38831 m3/d=0.449 m3/s栅前流速，过栅流速10.7/vm s20.9/vm s栅前部分长度 0.5m,格栅倾角60 (1) 设栅前水深 0.8m 则=0.4m(2) 栅前间隙数=23.2 取 24格栅倾角，取 =60；n设计的格栅组数；e栅条间隙，取 e=50mm；h格栅栅前水深，取 h=0.67m；过栅流速，取 v=0.9 m/s；2v7(3) 栅条有效宽度 ms栅条宽度，取 s=1
10、0mm(4) 过栅水头损失sin2gv bSh2341 k式中格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般采用 3kg重力加速度，取 9.812/m sb栅条间隙，取 b=20mm； S栅条宽度，取 S=10mm；v过栅流速，取 v=0.9m/s；格栅倾角，取 =60其中栅条断面形状为锐边矩形，根据相关说明取=2.424/3210.0100.93 2.42sin600.07m0.0252 9.81h 。取栅前渠道超高部分20.3hm栅前槽总高度 m (5) 设水渠渐宽部分展开角20 则进水渠渐宽部分长度0.17m 格栅与出水渠道渐宽部分长度m(6) 格栅总长度 =2.47m1.23512 1.00
11、.5tan60Lll3.2 提升泵房提升泵房本设计采用传统活性污泥法工艺系统，污水处理系统简单，只考虑一次提升。污水经提升后再过细格栅，然后经平流沉砂池，自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池，最后由出水管道排入纳污河流。（1）泵房进水角度不大于 45 度。（2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保8证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于 0.8。如电动机容量大于55KW 时，则不得小于 1.0m，作为主要通道宽度不得小于 1.2m。（3）泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式，尺寸为 15 m12m，高12m，地下埋深 7m。（4）水泵为自灌式。进水总管粗格
12、栅吸水池最 底水位411.148410.678 411.00411.448416.303.2.1 泵房设计计算泵房设计计算各构筑物的水面标高和池底埋深计算见高程计算。再根据设计流量 0.449m3/s ，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用 5台 350QW1200-18-90 型潜污泵（流量 1200m3/h，扬程 18m，转速 990r/min，功率 90kw） ，四用一备，流量： =0112m3/s=404.1 m3/h集水池容积： 考虑不小于一台泵 5min 的流量：=33.675 m3取有效水深 h=1.3m，则集水池面积为: ：=25.903 m2泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺
13、寸为 15 m12m,泵房为半地下式地下埋深 7m，水泵为自灌式。93.3 细格栅细格栅3.3.1设计参数确定设计参数确定已知参数： Qmax=0.449 m3/s。栅条净间隙为 3-10mm，取 e=10mm，格栅安装倾角 600 过栅流速一般为 0.7m/s ,取=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用2v平面 A 型格栅,栅条宽度 S=0.01m，其渐宽部分展开角度为 2003.3.2 设计计算设计计算细格栅设计两组，每组的设计流量为：Q=0.224 m3/s=224 L/s（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2 11 12B vQ B1=0.80m，则栅前水深=0.4m
14、 （2）栅条间隙数 =57.9 n 取 60 （3）栅槽有效宽度 B=s（n-1）+en=0.01（60-1）+0.0160=1.19m （4）进水渠道渐宽部分长度=0.53m （其中 1为进水渠展开角，取 1=）20 （5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度=0.268m （6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取 k=3，则其中：mgvkkhh26. 060sin81. 929 . 0)01. 001. 0(42. 23sin22 34 2 014/3( / )s eh0：计算水头损失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
15、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=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.4+0.26+0.3=0.96m（8）格栅总长度 L=L1+L2+0.5+1.0+ H1/tan =0.53+0.268+0.5+1.0+0.7/tan6010=2.20m3.4 平流式沉砂池平流式沉砂池（1）平流沉砂池长度：L 设： （流速要求在 0.150.3m/s） ；smv/25. 0（停留时间要求为 30s60s） 。st40则： 。mvtL0 .104025. 0 （2）水流断面积 A A=1.796 m2 （3）池总宽
16、度：设 2 格，取格宽；mb5 . 1则：mbB0 . 35 . 122（4）有效水深：2hh2=1.796/3=0.598107.5m332 2212 11132.7m)rrrr(h31V（4） 、浓缩池高度计算：H=h1+h2+h3=1+2+0.3=3.3m排泥管、进泥管采用 D=300mm，排上清液管采用三跟 D100mm 铸铁管。浓缩池后设储泥罐一座，贮存来自除尘池的新污泥和浓缩池浓缩后的剩余活性污泥。贮存来自初沉池污泥 400m3/d，来自浓缩池污泥 161.24 m3/d。总污泥量取 600 m3/d。设计污泥停留时间为 16 小时，池深取 3m，超高 0.3m，缓冲层高度0.3m。直径 6.5m。3.10 厌氧消化池厌氧消化池（1）消化池的计算草图如
