毕业设计污水处理厂设计

目录第1章设计概论11.1设计依据和设计任务11.1.1设计题目11.1.2设计任务11.1.3设计（研究）内容和基本要求21.1.4设计原始资料21.2设计水量的计算41.2.1城市平均日生活污水量41.1.2城市平均日公共建筑污水量41.1.3工业废水量41.1.4混合污水量41.3设计水质51.3.1设计生活水质51.3.2工业废水水质61.3.3混合污水水质61.3.4排水水质81.4设计当量人口8第2章工艺流程的确定92.1污水处理中生物方法的比较92.1.1适用于中小型污水处理处理厂脱氮除磷工艺92.1.2生物处理工艺的选择112.2工艺流程的确定122.3主要构筑物的选择12第3章一级处理构筑物143.1进水闸井的设计143.1.1进水闸井143.1.2进水闸井工艺设计143.2粗格栅设计153.2.1设计参数153.2.2粗格栅设计计算163.2.3格栅除污机的选择183.3污水泵房的设计183.3.1泵房的布置形式及布置原则183.2.2污水提升泵房的设计193.3.3水泵的布置223.4细格栅233.4.1细格栅设计参数233.4.2细格栅的设计计算233.4.3格栅除污机的选择253.5曝气沉砂池253.5.1曝气沉砂池的设计要求及设计参数253.5.2曝气沉砂池的设计计算263.6初沉池集配水井计算283.6.1设计要求及设计参数283.6.2设计计算293.7初沉池的计算303.7.1设计数据303.7.2沉淀池沉淀部分计算303.7.3沉淀池进水管路部分设计计算333.7.4沉淀池出水堰的计算353.7.5拦浮渣设施的选择353.7.6刮泥设备的选择：35第4章二级处理构筑物364.1UCT生物池设计计算364.1.1设计参数364.1.2设计条件364.1.3设计计算374.2二沉池集配水井计算484.2.1设计要求484.2.2设计计算494.3二沉池的计算504.3.1设计数据504.3.2沉淀池沉淀部分计算514.3.3沉淀池进水管路部分设计计算534.3.4沉淀池出水堰的计算554.3.5拦浮渣设施的选择564.3.6刮泥设备的选择56第5章深度处理565.1深度处理工艺流程565.2深度处理泵站565.2.1设计依据565.2.2.泵站的设计计算575.3溶液池和溶解池的设计计算585.3.1混凝剂的选择及投加量计算585.3.2溶液池体积585.3.3溶解池容积595.3.4溶解池搅拌设备595.3.5药剂的投加方式595.3.6计量设备595.3.7加药间605.3.8药库605.4混合设备的计算605.4.1基本要求605.4.2设计计算615.5机械絮凝池的设计计算615.5.1设计依据615.5.2设计参数625.5.3絮凝池平面尺寸计算625.5.4絮凝池搅拌设备计算625.6斜管沉淀池的设计计算655.6.1设计参数655.6.2平面尺寸计算655.6.3沉淀池进水设计计算665.6.4沉淀池集水系统设计计算665.6.5沉淀池排泥系统设计计算675.6.6沉淀池校核675.7V型滤池685.7.1V型滤池的设计依据685.7.2设计参数695.7.3池体尺寸设计计算695.7.4进水系统715.7.5反冲洗系统725.7.6过滤效果745.7.7排水系统745.7.8滤池高度的确定755.8消毒设施计算755.8.1消毒剂选择755.8.2消毒剂的投加755.8.3平流式接触消毒池765.9计量设备785.10出水管80第6章污泥处理系统806.1污泥处理工艺流程806.2浓缩池806.2.1设计参数816.2.2设计计算816.3污泥脱水846.3.1脱水后污泥量846.3.2带式压滤机的选择856.3.3附属设备85第7章污水厂总体布置867.1平面布置867.1.1平面布置的一般原则867.1.2厂区平面布置形式867.1.3污水厂平面布置的具体内容877.2污水厂的高程布置877.2.1污水厂高程布置注意事项：877.2.2污水厂的高程布置877.2.3高程计算87第8章供电仪表与供热系统设计908.1变配电系统908.2监测仪表的设计908.2.1设计原则908.2.2检测内容908.3供热系统的设计91第9章劳动定员919.1定员原则919.2污水厂定员91第10章工程概算及其运行管理9110.1工程概算9110.2安全措施9210.3污水厂运行管理9210.4污水厂运行中注意事项93谢辞93参考资料93第1章设计概论1.1设计依据和设计任务1.1.1设计题目南阳市污水处理厂设计1.1.2设计任务根据南阳市城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计。设计内容如下：1.工艺方案选择及处理构筑物的选型根据处理水的出路和原水水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等，计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程，并在此基础上选择适宜的各处理单体构筑物的类型。2.污水处理构筑物设计计算进行单体处理构筑物的设计计算，包括确定各有关设计参数、构筑物的尺寸及所需的材料、规格等。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必需的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。3.污泥处理构筑物设计计算根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行污泥处理单体构筑物的设计计算。4.污水回用工程设计计算根据污水处理厂出水水质和回用水水质标准，确定污水回用工艺流程，并进行处理构筑物的设计计算。5.平面布置及高程计算按照污水、污泥处理流程的要求，根据各处理构筑物的功能和性质，结合厂区地形、地质和气候等因素，合理确定生产性构筑物、各种管线和附属建筑物的平面位置，进行平面布置，在此基础上，进行水力计算与高程计算。6.污水泵站设计计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计。计算水泵流量和扬程，确定水泵的类型、数量及型号，计算水泵管道系统和集水井容积，确定泵站的平面尺寸及高程布置，确定附属构筑物的尺寸。7.运行成本分析根据污水处理厂技术经济指标计算单位污水处理的运行成本。8.专题设计有条件的学生可以在教师的指导下选择一个专题进行深入研究或深入设计，培养学生的自学能力。1.1.3设计（研究）内容和基本要求1.通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合适的污水、污泥及中水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。2.完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水、污泥及中水处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、污水管道计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图）；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理运行成本分析等。设计说明书要求内容完整，计算正确，文理通顺、书写工整，应有300字左右的中英文说明书摘要。3.毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸10张以上（按一号图纸计），手工绘制2～3张图纸。此外，其组成还应满足下列要求：（1）污水处理厂工艺及污水回用总平面布置图1张，包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。（2）污水处理厂污水、污泥及污水回用工程处理高程布置图1张，即污水、污泥及中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。（3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图l张。（4）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图5～6张。（5）污水回用工程中主要单体构筑物工艺施工图2～3张。4.设计中建议对有能力的学生进行某一专题或某一部分进行深入的设计，培养学生的独立工作、善于思考的能力。5.完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。外文资料的选择在教师指导下进行，严禁抄袭有中文译本的外文资料。6.按照学校要求完成毕业设计文件。1.1.4设计原始资料(一)排水体制：完全分流制(二)污水量1.城市设计人口35万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。2.城市公共建筑污水量按城市生活污水量的20%计。3.工业污水量为1.3×104m3/d，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。4.城市混合污水变化系数：日变化系数K日＝1.1，总变化系数KZ＝1.4。(三)设计原水水质1.当地环保局监测工业废水的水质BOD5＝250mg/L；COD＝450mg/L；SS＝300mg/LTN＝35mg/L；NH3-N=25mg/L；TP＝4mg/LpH＝7～82.城市生活污水水质COD＝400mg/L；NH3-N=30mg/L；TN＝45mg/L；TP＝3.4mg/L3.混合污水（1）重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响；（2）大肠杆菌数：超标；（3）冬季污水平均温度15℃，夏季污水平均温度25℃。(四)处理厂处理程度及污水回用要求污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODCr≤50mg/LSS≤10mg/LBOD5≤10mg/LTN＝15mg/LNH3-N=5(8)mg/LTP≤0.5mg/L城市污水经处理后，就近排入水体—汉江，其出水也可作为杂用回用水。(五)气象资料南阳地处河南省西南部，属北亚热带季风型大陆性气候，季风的进退与四季的替换较为明显，四季特点为：冬干冷，雨雪少；夏炎热，雨量充沛；春回暖快，降雨逐渐增多；秋季凉爽，降雨逐渐减少。常年气象参数统计如下：1.气温：年平均气温14.4℃-15.7℃，夏季平均气温28℃，冬季平均气温-3℃。2.风向风速：南阳市主导风向夏季为南风，冬季为北风，最大风速15m/s。3.降水量：年降雨量703.6-1173.4mm，全年雨量集中在7、8两个月，占全年总降雨的59%。4.冰冻深度53cm，无霜期218-242d。(六)水体、水文地质资料l、水体资料污水厂处理出水排入汉江，汉江南阳段水流量按90%保证率，月均流量为308.0m3/s，枯水期流量为125.4m3/s，流速为2.8m/s。河水平均水位高程是263.70m，河底标高为261.500m。2、区域地下水为潜水，地下水位在4～8m，随季节变化。水质对混凝土无侵蚀性。(七)工程地质资料1、地基状况良好，地基承载力特征值130KPa。2、设计地震烈度8度。(八)处理厂地形图该污水处理厂位于南阳市，地势平坦。厂区设计地面标高为270.30m，污水处理厂地形图见附图。(九)污水处理厂进水干管数据污水管进厂管内底标高265.80m，管径及充满度自查。(十)编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。(十一)其它1.2设计水量的计算1.2.1城市平均日生活污水量南阳市位于河南省，属于第二区中、小城市，城市设计服务人口35万人，查《室外给水设计规范》GB50013－2006，平均日居民生活用水定额为70—120L/（人∙d），本次设计取120L/（人∙d）。城市平均日生活用水定额由下式计算：Q1=Nqα(1-1)式中：Q1——平均日居民生活污水设计流量(L/S)；N——设计人口数（人）；q——平均日居民生活用水定额（L/人·d）；α——排放系数，一般为0.8-0.9。本设计取0.9。Q1=0.9×35×104×120÷1000=37800m3/d1.1.2城市平均日公共建筑污水量Q2=20%Q1=20%×37800=7560m3/d1.1.3工业废水量Q3=13000m3/d1.1.4混合污水量1.平均日混合物水量Qz1Qz1=Q1+Q2+Q3=37800+7560+13000=58360m3/d2.最高日混合物水量Qz2Qz2=K日Qz1(1-2)式中：Qz2——最高日混合物水量，m3/d；K日——日变化系数；Qz1——平均日混合物水量，m3/d