课程设计范例

《课程设计范例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计范例（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 1 页 共 25 页1.1. 设计依据、原则及范围设计依据、原则及范围1.11.1 设计依据设计依据本设计贯彻和执行国家关于环境保护的基本国策，严格依据国家所颁布的如下有关防治水污染方面的法律和法规进行：中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法建设项目环境保护管理办法建设项目环境保护设计规范污水处理设施环境保护监督管理办法并且遵守国家为具体执行上述法规而颁布的各项规范和标准：地面水环境质量标准 ( GB3838-2002 )污水综合排放标准 ( GB8978-96 )给水排水工程结构设计规范 ( GBJ69-84 )城镇污水处理厂

2、污染物排放标准 ( GB18918-2002 )城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 ( GBJ31-89 )室外排水设计规范 ( GBJ14-87 ) 课程设计任务书1.21.2 设计原则设计原则（1） 执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规规范及标准；（2） 在批准的可行性研究报告的基础上，对城镇污水实施综合治理，采用全面规划，分期实施的原则，使工程建设和城镇的发展相协调，既保护环境，又最大程度的发挥工程的环境效益、经济效益和社会效益；（3） 考虑当地实际情况，采用高效节能，简便易行的污水处理工艺，在确保污水处理效果的同时，尽量降低工程投资和日常运行费用；（4） 妥善处理、处置

3、污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染；（5） 选择国内外先进、可靠、高效，运行管理方便，维修简便的排水专用设备；水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 2 页 共 25 页（6） 采用可靠的控制系统，实现自动化管理，做到技术可靠，经济合理；（7） 厂区平面及高程布置合理，各处理构筑物相对集中，节约用地，工艺流程顺畅，实现一次提升，减少运行费用；（8） 扩大绿化面积，美化厂区环境，实现厂区景观化。1.31.3 设计范围设计范围污水处理厂界区内水处理工艺专业初步设计。2.2. 城镇概况城镇概况2.12.1 收水情况收水情况 该城镇主要由工业污水（占 70%）和居民生活排水（

4、30%）构成，总排水量10104m3/d，总变化系数 1.3，污水处理厂总占地面积 89000m2。厂区地坪标高为50.0m，污水管管底标高为 47.0m，管径 1200mm。2.22.2 自然条件自然条件该区域属于温暖带大陆性季风气候。多年平均气温 13.3；极端最高气温39.3；极端最低气温-18.4；多年平均降雨量 549mm；最大冻土深度 49cm；主导风为西北风。2.32.3 进出水水质进出水水质进出水水质见表 1。表 1 进出水水质项目COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)TP(mg/L)TN(mg/L)氨氮(mg/L)进水50030020085040出水100302

5、0320153.3. 污水处理工艺方案选择污水处理工艺方案选择城市污水处理厂的污染物质以有机物为主，一般采用生物处理法。生物处理法主要有活性污泥法和生物膜法两种。目前，国内外城镇污水处理厂采用二级处理工艺的，绝大部分采用了活性污泥法。活性污泥工艺主要有：普通曝气法，AO 脱氮工艺；A0 除磷工艺；A2O 脱氮除磷工艺；AB 法；氧化沟工艺（卡鲁塞氧化沟，水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 3 页 共 25 页双沟式氧化沟，奥贝尔氧化沟，一体氧化沟等）；SBR 工艺（传统 SBR 工艺；ICEAS；DATLAT；CAST；CASS；MSBR 等）；传统活性污泥法与氧化沟结合工艺（

6、 OOC；OCO；AOR；AOE）；改进型 A2O 氧化沟与 SBR 结合工艺 （三沟式氧化沟）等。氧化沟，又称循环曝气池，是于 50 年代由荷兰的 Pasveer 所开发的一种污水处理技术，属于活性污泥法的一种变法。氧化沟主要采用特殊设计的卧式转盘或转刷为曝氧设备，曝氧的同时可以保正足够的混合液流速，使水与活性污泥完全混合后；将混合液从上游经曝氧区推进到下游，并不停地循环流动。在流态上，氧化沟介于完全混合和推流之间，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮效应。奥贝尔氧化沟l960年在南非开发并使用，它是由三个相对独立的同心椭圆形沟道组成

7、，每条沟道都是一个闭路连续循环的完全混合反应器。运行时，污水由外沟道进入内沟道。然后依次进入中间沟道和内沟道，每条沟道中的污水及污泥在沟内循环数百次后再流入下一沟道，最后经中心岛流出，至二次沉淀池进行固液分离，因此，奥贝尔氧化沟相当于一系列串连的完全混合反应器。其三个环形沟道相对独立，溶解氧浓度分别控制在0、1、2mg/L。其中外沟道容积达50 一60 ，处于低溶解氧状态，大部分有机物和氨氮在外沟道氧化去除。内沟道体积约为10 20 ，维持较高的溶解氧浓度(2mg/L)， 为出水把关。在各沟道横跨安装有不同数量转盘曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。奥贝尔氧化沟除具备一般氧化沟的优点：流程

8、简单、抗冲击负荷能力强、出水水质稳定和易于维护管理。其独特之处还在于：（1） 有较好的节能性能。由于外沟道溶解氧平均值很低，在部分区域DO为O，氧的传递作用是在亏氧条件下进行的，具有较高的效率，由于大部分氧化和硝化反应在外沟道发生，且具有较高的反硝化率，因而节能效益显著。通常可以节省电耗15 以上。（2） 具有较好的脱氮功能。在外沟道的脉冲曝气和大区域的缺氧的环境下，可以较高程度地实现“同时硝化反硝化”的效果，总脱氮效率可达到80%。即使在不设内回流的条件下，也具有较高的脱氮效率。（3） 奥贝尔氧化沟作为一种多级串联的反应器，有利于难降解有机物的分解，水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设

9、计计 第 4 页 共 25 页一般可以获得较好的出水水质和稳定的处理效果。（4）奥贝尔氧化沟在实际运行中有更大的灵活性和适应性。可适用于雨污合流系统。（5）奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，具有较高的充氧能力和动力效率优化控制方便并可提高水深，相对节省用地。由于上述特点，奥贝尔氧化沟作为较优化的工艺之一，可以在城市污水处理工程中推广应用尤其适用于中小规模的污水处理厂。4.4.污水处理工程设计污水处理工程设计本设计污水处理厂确定采用三组orbal型氧化沟,单池容积为27814m3,其主要设计参数为：污泥负荷0.095BOD/kg.MLSS.d,混合液悬浮固体浓度4000mg/L,曝气池水力停留时间20

10、.25h，污泥龄30d。设置三座二沉池，每座对应一组二沉池，池径50m，设机械刮吸泥设备一套。4.14.1 工艺流程工艺流程工艺流程见图 4。图4 工艺流程图水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 5 页 共 25 页污水中含有大量悬浮物和漂浮物，经过粗格栅截留，去除大的悬浮物和漂浮物，对水泵组和后续处理构筑物起到重要的保护作用。污水经集水池用潜水泵提升至配水井，由配水井分配至三组细格栅，再流至旋流沉砂池，去除比重较大的无机颗粒,然后分别进入三座orbal氧化沟。污水首先由外沟道进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，在每个沟道流动上百圈，最后经中心岛流出，至二次沉淀池，进行固液分

11、离。回流污泥从二沉池,加氯，进入接触池充分接触消毒后排放。由污泥回流泵打回氧化沟，在氧化沟始段与污水充分混合。剩余污泥经污泥缩池，流入污泥脱水机房，经加药，带滤机脱水，最后泥饼外运。工艺流程详见附图 水-01。4.24.2 工艺设计计算工艺设计计算设计流量平均日流量： 10104m3/d（4167m3/h，1.16m3/s）总变化系数： 1.3平均设计流量：10104（m3/d）最大设计流量：1.3104（m3/d）（5417m3/h，1.50m3/s）4.2.1 粗格栅及进水泵房粗格栅渠、集水池、进水泵房合建。4.2.1.1 设计说明格栅的主作用是拦截污水中的大块污物，对后续处理单元进行保护

12、。拟采用回转式格栅，该格栅具有不易堵塞，维修方便等特点。格栅前后渠道内均设闸门，以便调节水量及维修之用。污水实现一次提升，靠重力流进入后续处理单元。污水泵选用占地少，维修容易，噪音小，安装方便的潜水泵。潜水泵安装在集水池中，集水池容积为最大一台泵5min的流量。4.2.1.2 粗格栅拟选用4组回转式格栅，设计参数：栅条间距 b=20mm；栅前水深 h=0.6m；过栅流速 v=0.9m/s；安装角度 =75。（1） 格栅间隙数水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 6 页 共 25 页n=34.35 （个）bhvQsinmax 9 . 06 . 002. 075sin3775. 0取

13、n=35个。（2） 格栅有效宽度本设计采用10圆钢为栅条，即s=0.01mB=s(n1)+bn=0.01(35-1)+0.0235=1.04(m)原污水水面标高47.6m，栅槽底面标高47.0m。（3） 过栅水头损失过栅水头损失 h1=h0kk系数，一般采用3；计算水头损失 h0=sin22gv阻力系数，查给排水手册，第五册，得圆钢形状系数34 bs=1.79h1=kgv bs sin2234=1.79=0.0849（m）375sin81. 929 . 002. 001. 0234 （4） 栅槽尺寸栅槽高度 H：栅槽超高0.5m,即日H=4.5m；栅槽宽度 B1=1.044+0.23=4.67

14、(m)；栅槽长度 L=1.0+0.5+=1.0+0.5+=2.33(m)752tgH 7525 . 4tg（5） 栅渣量计算查给排水手册，第五册，得1m3污水栅渣量W1=0.07m3/d；栅渣量W=1.75(m3/d)KWQ 1000864001max采用机械清渣水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 7 页 共 25 页（6） 设备选型选用回转式格栅除污机LHG-1.2-5000-20四台，栅条间距 b=20mm；格栅有效宽度B=1.04m；5吨位吊车一台，用于检修备用；1t/h皮带运输机一台，用于排除栅渣。4.2.1.3 污水提升泵房和集水池（1）集水池容积为最大一台泵5min

15、的流量，即150m3，设计为9.5 m7.9 m2.0 m；（2） 设备选型选用潜水排污泵400-QW1692-7.25-55四台，开三备一，流量1805m3/h,扬程10m，功率55KW。4.2.2 配水井4.2.2.1 设计说明提升后的污水经配水井，分别流入三组细格栅和后续处理单元。配水井起到调节水量、缓冲流速的作用，对后续处理单元起保护作用，并提高后续处理的稳定性，保正处理效果。4.2.2.2 配水井设计采用矩形宽顶溢流堰，进出管管径均为D800，尺寸为 8 m6 m6m4.2.3 细格栅4.2.3.1 设计说明细格栅的主作用是进一步拦截污水中的大块污物，对后续处理单元进行保护。拟采用回转式格栅。拟选用3组6座回转式格栅，设计参数：栅条间距 b=5mm；栅前水深 h=0.6m；过栅流速 v=0.9m/s；安装角度 =70。4.2.3.2 设计计算（1）格栅间隙数n=75.39（个）bhvQsinmax 9 . 06 . 0006. 070sin252. 0水水质质工工程程学学（下下） 课课程程设设计计 第 8 页 共 25 页取n=76个。（2） 格栅有效宽度本设计采用