2022年水处理工程课程设计 .pdf
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1、水处理工程(二)课程设计系别:专业:姓名:学号:指导教师:完成时间:2012 年 12 月 28 日前 言精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页资源短缺和水环境污染已成为我国社会经济发展地重要制约因素.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矛盾将日益增大,水质矛盾已上升为当前水工业地主要矛盾.我国城市建设快速发展,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.解决水资源危机必须开源节流,以水资源地可持续发展 .水在人们使用过程中混入了各种废物,使水质发
2、生了变化而丧失或部分丧失了使用功能而成为污、废水.在经过污水处理厂进行处理,恢复其使用功能,并且缓解了水资源地短缺,也减少了排放污水地量,降低了对水环境地污染.通过本次设计我基本上掌握了污水处理系统地组成、分类;熟悉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掌握了污废水处理系统地分类及组成;熟悉了污废水处理系统地管道地敷设要求,掌握了污废水处理系统管道地水力计算方法.PrefaceShortage and pollution of water environment has already beco
3、me 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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 42 页between water quali
4、ty will be increasing, has risen to the current water industry the main contradiction.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 management is opposite lag, construction of
5、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 loss of the use of function and become w
6、aste, 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 the sewage treatment system composition,
7、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 sewage and waste water treatment facilities
8、, 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 water treatment system pipeline hydraulic calculation method.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 42 页目
9、录第一部分设计说明书 . 0第一节设计简况 . 0第二节设计原则、依据、设计要求. 02.1 污水处理厂设计原则 . 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 二沉池地比较和选择. 34.3 污水厂处理工艺流程. 4第五节污水处理构筑物地选型及设计要点. 45.1 格栅 . 45.2 沉砂池 . 55.3 初次沉淀池 . 55.4 曝气池 . 65.5 二次沉淀池 . 6第六节污水处理厂平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第二部
10、分设计计算书 . 8第一节设计流量地计算 . 8第二节污水处理构筑物地工艺计算. 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 消毒设备地计算 . 212.8 污泥浓缩池 . 222.9 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计算. 333.1 污水处理厂地平面布置 . 333.2 污水处理厂地高程布置 . 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 .
11、 34结束语 . 36参考文献 . 37精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页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.本设计地城市地全年平均气温20,夏季平均30,冬季平均12,非采暖季节主导风向西北风 .第二节设计原则、依据、设计要求2.1 污水处理厂设计原则1、污水处理厂地设计应符合适用地要求.首先必须确保污水处理后达标排放或利用.考虑现实地经济和技术条件,以及当地具体情况,在可能地基础上,选择地处理工艺、构(建)筑物形式、主要设备、设计标准和数据等,应最大限度地满足污水
12、厂功能地实现,使处理后水质符合要求.2、污水处理厂设计采用地各项设计参数必须可靠.设计时必须充分掌握和认真研究各项设计基础数据及同类工程资料,选择好设计数据.在设计中一定要遵守现行地设计规范,保证必须地安全系数.对新工艺、新技术、新结构和新材料地采用持慎重态度.3、污水处理厂设计必须符合经济地要求.尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用 .4、污水处理厂设计应当力求技术合理.在经济合理地原则下,必须根据需要,尽可能采用先进地工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠.5、污水处理厂设计必须注意远近期结合.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.在无远期规划地情况
13、下,设计时应为以后发展留有挖潜和扩建地条件 .6、污水处理厂设计必须考虑安全运行地条件.如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气地安全储存等.7、污水厂地设计在经济条件允许情况下,可以适当注意构(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;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 42 页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、
14、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按照污水综合排放标准(GB8978-1998)一级标准执行,即SS30mg/l; BOD520mg/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水质4723007 7.4微量3、 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
15、 20mg/L ,CODCr 60mg/L.污泥处理后外运填埋.4、污水处理厂厂区地形拟为平坦地形,标高为50.00M. 厂区地污水进水管管底标高为45.00M.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合;构筑物地选型则是指处理构筑物地选择.两者是相互联系,互为影响地.精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
16、结 - - - - - - -第 6 页,共 42 页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,对处理水无特殊要求.按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐,20 万 t/d 规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20 万 t/d 污水
17、厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等.对脱磷脱氮有要求地城市,应采用二级强化处理,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BOD5 与 SS,不考虑脱氮与除磷方面,所以选择两个比较好地方案:方案一:传统活性污泥法,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
18、较和选择,如下表,两方案都能达到处理水质地要求BOD5,SS 去除都能达到出水水质,工艺都是比较简单地,在技术上都是可行地.最终选择活性污泥法处理工艺是因为:(1)传统活性污泥法系统对污水处理地效果极好、BOD5 去除率可达90以上,适于处理净化程度和稳定程度要求较高地污水.(2)经多年运行实践证实,传统活性污泥法处理系统存在着下列各项问题:曝气池首端有机污染物负荷高,耗氧速度也高,为了避免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,在池前段可能出现耗氧速度高于供氧速度地现象,池后段又可能
19、出现溶解氧过剩地现象,对此,采用渐减供氧方精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 42 页式,可在一定程度上解决这一问题;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选择.4.2 二沉池地比较和选择经下面地图表,可以看出,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效果好.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,需具有较高地运行管理水平.施工严格 .但是这些问题对于这个发展型地城市来说,这点问题并不是太大,管理水平可以请技术
20、高地人才来管理.设施工并且看到了它地优点处理水量较为经济.排泥设备己定型系列化,运行稳定,管理方便结构受力条件好.所以选择辐流式沉淀池作为二沉池是最佳地选择.传统活性污泥法氧化沟优点 : 1.有机物经历了第一阶段地吸附和第二阶段地代谢地完整过程,活性污泥也历了一个从池道端地对数增长,经减速增长到池末端地内源呼吸地完全生长周期2.在池首端和前段混合液中地溶解氧浓度较低3.效果好 , BOD5 除率达 90%以上缺点 : 1.曝气池首端有机污染物负荷高 ,耗氧速度也高2.暴气池溶积大,基建费用高 .3.供氧与需氧不平衡4.对进水水质,水量变化地适应性较低,动行效果易受水质,水量变化地影响优点 :
21、1.可考虑不设初沉池,有机性悬浮物在氧化化沟内能太到好氧稳定地程度2.可考虑不单敲边鼓二次沉淀池 ,可少去污泥回流装置 .3.BOD 负荷低缺点 : 1.占地面积较大类型优点缺点适用条件精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 42 页4.3 污水厂处理工艺流程根据以上综合对比后,我们选择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.污水处理流程生污泥剩余污泥回流污泥污泥脱水间消化池浓缩池二沉池初沉池曝气池沉砂池格栅原污水图一:污水处理工艺流程图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
22、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.要根据流量选择清渣方式,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,格栅间隙为平流式处理水量可大可少,有效沉淀区大 ,沉淀效果好,对水量水质变化适应性强 ,造价低 ,平面布置紧凑占地面积大 ,排泥因难(人工排泥 ),工作繁杂 ,机械刮泥易锈,配水不均地下水位高 ,施工困难地区 ,适用流动性差
23、比重大地污泥 ,不能用静水压力排泥 ,污水量不限辐流式处理水量较为经济,排泥设备己定型系列化,运行稳定 ,管理方便结构受力条件好排泥设备复杂,需具有较高地运行管理水平,施工严格适用处理水量大,地下水位较高地地区及工程地质条件差地地区精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 42 页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、格栅上部必须设置工作台,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
24、采用0.61.0m/s,格栅前渠道水流速0.40.9m/s;f、格栅倾角一般采用45 75 ;g、格栅水头损失0.080.15m. 5.2 沉砂池用于去除比重较大地无机颗粒.本设计采用钟式沉砂池,它利用机械力控制水流流态与流速,加速砂粒地沉淀并使有机物随水流带走.具有沉砂效果好、工作稳定、清洗、排沉砂较方便等优点 .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情况下为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
25、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.它地优点是进水中间进水管进水,然后经过水流向四边扩散,布水均匀;多位机械排泥,运行较好,管理方便,而且排泥设施已趋于稳定型 .设计参数:a、沉淀时间为11.5h;b、表面水力负荷为1.53.0 m3/m2 h;校核负荷q1 12h 符合要求确定污泥斗尺寸每个泥斗浓缩后地污泥体积:dmPnPQVs/44.84)97
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