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污水处理课程设计任务书与指导书学生姓名学生学号班级指导教师湖南城市学院市政与测绘工程学院给排水科学与工程教研室2一、课程设计的目的本次设计的目的：①综合运用所学的基础理论和专业知识，根据国家的方针、政策，解决工程实际问题，总结、巩固、扩大、深化所学的知识；②培养分析问题和解决问题的能力，提高学生独立工作能力；③使学生更多地阅读和熟练使用规范、设计手册、标准、设计图纸、产品目录等参考资料，进一步培养学生计算和绘图、编写设计计算说明书的技能。二、课程设计的要求根据已知资料，确定城市污水处理厂的污水处理工艺流程和污泥处理工艺流程，计算各处理构筑物的工艺尺寸，绘制必要的图纸，提出主要的工艺设备，并附详细的设计说明书和计算书。三、设计资料根据城市总体规划，江南某市决定在其城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。该地区污水性质与生活污水类似。生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5=230mg/L，SS=220mg/L，COD=380mg/L，NH4＋-N=28mg/L，总P=3.5mg/L；要求出水水质达到GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的B标准。厂区设计地坪相对标高采用0.00m，该地区夏季主导风向为东南风。土壤土质良好，地下水位较低。污水处理厂出水排入距厂200m的某河中，某河的最高水位约为-1.45m，最低水位约为-3.0m，常年平均水位约为-1.95m。污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，污水提升泵房处管底相对标高为-5.0m，坡度1.0‰，充满度h/D=0.65。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。污水厂处理规模如下所示，，最小流量为日平均流量的40﹪。（1）处理水量40000m3/d；远期60000m3/d；（第一组）（2）处理水量50000m3/d；远期80000m3/d；（第二组）（3）处理水量60000m3/d；远期90000m3/d；（第三组）（4）处理水量70000m3/d；远期100000m3/d；（第四组）（5）处理水量80000m3/d；远期120000m3/d；（第五组）（6）处理水量90000m3/d；远期140000m3/d；（第六组）3（7）处理水量100000m3/d；远期160000m3/d；（第七组）（8）处理水量120000m3/d；远期180000m3/d；（第八组）（9）处理水量150000m3/d；远期200000m3/d；（第九组）（10）处理水量200000m3/d；远期250000m3/d；（第十组）四、设计步骤和方法（一）熟悉资料在进行设计之前，对于有关部门所提供的自然资料、水量、水质及污水厂址的地形、面积等进行研究、检查、复核有无不足和错误之处。（二）确定设计方案根据设计原始资料及对设计要求，提出二个或二个以上污水、污泥处理工艺流程，并对各工艺流程进行评述，在选择流程时应力求做到技术先进、经济合理，选择最优工艺。（三）各个构筑物的设计及计算设计计算按现行设计规范要求进行，并参考有关设计手册。1.污水提升泵房的估算(1)确定流量：最大设计流量，平均及最小设计流量。根据经验，城市污水的最小流量约为平均日流量的41~21。(2)根据进入污水厂城市污水干管的管径，充满度及标高确定泵房集水井内最高水位和最低水位；(3)确定水泵的扬程，根据处理构筑物水头损失估计表，进行水头损失的估算，估算污水泵抽升到第一个处理构筑物前的最高水位，确定水泵的扬程；(4)选择水泵机组及台数，要有备用机组；(5)进行泵房布置，选定吸水管及压水管管径，确定总压水管管径，确定泵房的平面尺寸；进行吸、压水管路的布置(草图)；集水池内格栅及容积计算；(6)编制泵房主要机电设备，闸阀及附属设备表。2.格栅、沉砂池设计计算(1)确定格栅栅条形式及间隙宽度，计算工艺尺寸，对格栅工艺设备进行选型；(2)确定沉砂池型式，沉砂池内水平流速及流行时间，计算沉砂池工艺尺寸；(3)用最小流量校核单池的最小流速；4(4)计算沉砂量和沉砂斗的容积；(5)确定沉砂清除方法；(6)绘制1：100的格栅、沉砂池计算草图，标注各部分尺寸。3.初次沉淀池(1)确定初次沉淀池型式、选定设计参数；(2)计算初次沉淀池工艺尺寸；(3)进出水形式的确定和设计计算；(4)污泥斗的设计及计算，排泥方法和排泥井的布置；(5)绘制1：200初沉池计算草图，标注各部分尺寸。4.生物处理构筑物以及二次沉淀池(1)确定污泥负荷及污泥浓度，计算曝气池容积；(2)计算生物反应器工艺尺寸；(3)计算污泥回流比，确定回流污泥浓度，SVI值及污泥龄；(4)曝气池构造形式及进出口布置及计算，中位管、放空管的布置；(5)曝气装置的设计计算与选型；(6)二次沉淀池的型式，设计计算(同初次沉淀池)；(7)污泥量计算及污泥提升提升设备选型；(8)绘制1：200曝气池、二次沉淀池平剖面计算草图，标注各部分尺寸。5.消毒设施(1)正确选择消毒剂，确定消毒方式；(2)进行消毒工艺设计计算；(3)进行消毒设备选型。6.计量装置及排出口设计7.污泥处理根据对污泥处理要求，选择合理的污泥处理工艺。(1)确定污泥浓缩工艺，进行浓缩工艺设计计算，主要设备选型。(2)消化池(中温发酵)的设计计算。中温消化温度TD=35℃，生污泥年平均温度ST在15～20℃之间，日平均最低温度ST在10～15℃之间。(3)污泥机械脱水设计，机械脱水设备选型，污泥预处理加药量，污泥脱水机房的初步5布置。8.其它。（四）污水处理厂总平面布置及高程水力计算1.总平面布置(1)污水厂总平面图应按初步设计要求完成，图上应绘出主要处理构筑物、辅助构（建）筑物、附属建筑物、道路、绿化地带及厂区界限等，并用坐标表示其外形尺寸和相对位置。总平面图上绘出各种连接管渠，管渠以单线条表示，并进行标注。图中应附构（建）筑物一览表，说明各构（建）筑物的名称、数量及主要外形尺寸。图中应附图例及必要的文字说明，包括占地指标、绿化率等的说明。图中应附比例、风玫瑰图或指北针。(2)平面布置图应布置紧凑，力求减小占地面积，并应考虑施工上方便和有扩展的可能，在布置上应注意充分利用地形，考虑土方平衡及管理方便；(3)平面布置中应考虑事故排放管渠和超越管线、放空管线、上清液回流管线等；(4)厂内污水污泥的流程为重力流，尽量减少连接管渠长度，避免迂回曲折。(5)厂内的生产性辅助建（构）筑物有鼓风机房及变配电间、加氯间、机修间、维修间、化验室、仓库等，附属建筑物有办公室、宿舍、食堂、锅炉房、车库、传达室及其它等。所需面积与处理水量和所采用的工艺有关，应因地制宜，与建设单位充分协商确定，并参考《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（GJ31-89）相关规定进行确定。(6)厂区应有道路通向各构筑物，以便运输，合理布置厂区给水、排水、空气管道，避免与其他管线干扰；(7)厂区应考虑绿化，绿化面积不得少于30％。2.高程布置(1)选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下处理系统能够正常运行；(2)计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计流量；(3)污水处理后应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节，一般按25年一遇防洪标准考虑；(4)高程布置要考虑某些处理构筑物的放空要求；(5)高程布置时应注意污水与污泥流程的结合，尽量减少需提升的污泥量；6(6)进行构筑物高程布置时，应与厂区地形、地质条件相联系，当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋入地下过深，又应避免沉砂池在地面上架得过高，尤其是地质条件较差、地下水位过高时；(7)污水处理厂高程图上应绘出主要处理构筑物和设施的构造简图，应绘出各构筑物之间的连接管渠。图上应标出各处理构筑物的顶、底及水面标高，应标出主要管渠、设备机组和地面标高。图上应附处理构筑物、设备名称。图上应附图例、比例及必要的文字说明。五、设计文件的组成及内容（一）设计说明书及计算书说明书和计算书应分别编写。1.设计说明书说明城市概况、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程、设计参数、主要构筑物的工艺尺寸和座（组）数、主要设备的型号和数量等；有关内容可参考如下。第一章总论第一节设计任务和内容第二节基础资料第二章污水处理工艺流程确定第三章处理构筑物设计第一节格栅间和泵房第二节沉砂池第三节初沉池第四节曝气池第五节二沉池第六节污泥处理第四章主要设备说明第五章污水厂总体布置第一节主要构（建）筑物与附属建筑物第二节污水厂平面布置第三节污水厂高程布置72.设计计算书各处理构筑物的详细计算过程、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程计算（各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册，构筑物之间的水头损失按管道长度计算）等。并附必要的图表和构筑物的计算草图。（二）设计图纸1.污水处理厂总平面布置图，比例尺1：200～1000；（1#图纸）2.污水处理厂高程布置图，横向比例1：200～1000，纵向比例1：50~100。（1#图纸）六、参考资料1.《排水工程》（下册），中国建筑工业出版社，（第四版）2.《给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社，第一、五、九、十、十一册3.《水污染控制工程》（下），高等教育出版社（第三版）4．《室外排水设计规范》（2014版GB50014-2006）5．《污水处理新工艺与设计计算实例》，孙力平编著，科学出版社6．《污水处理厂工艺设计手册》，高俊发、王社平主编，化学工业出版社7．《城市污水厂处理设施设计计算》，崔玉川主编，化学工业出版社8．城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918－20029.《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）8附录一GB18918－2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）5060100120①2生化需氧量（BOD5）10203060①3悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以N计）1520－－8氨氮（以N计）②5（8）8（15）25（30）－9总磷(以P计）2005年12月31日前建设的11.5352006年1月1日起建设的0.513510色度（稀释倍数）3030405011pH6－912粪大肠菌群数（个/L）103104104－注：①下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%，BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。②括号外数值为水温12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。9