污水处理厂初步设计说明书

设计任务书

一、设计项目 某污水厂初步设计 二、设计资料 1．基本资料 ⑴ 设计流量：

Q=30000+ n×1000 m3/d（n学号，1～30号） ⑵ 污水水质：

COD=380mg/L，BOD5=250 mg/L，SS=200mg/L pH=6～9 。夏季水温25℃，冬季水温15℃，常年平均水温20℃。 ⑶ 纳污河流：

位于城市的东侧自南向北，20年一遇洪水水位标高322.5m，常水位标高320.3m。

⑷ 根据城市总体规划，污水厂拟建于该城市下游河流岸边，地势平坦，拟建处的地面标高326.30m。该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高321.00m。 ⑸气象资料：

该地区全年主导风向为西南风。地势平坦，地质情况良好，满足工程地质要求，平均气温13℃，冬季最低气温-12℃，最大冰冻深度0.85m，夏季最高气温37℃，年平均降雨量1010mm，蒸发量1524mm。 ⑹处理要求：

处理水水质满足： BOD5≤20mg/L；COD≤60 mg/L；SS≤20mg/L。处理后的污水纳入河流，对污泥进行稳定化处理、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。 ⑺ 其他资料：

厂区附近无大片农田，各种建筑材料均能供应，电力供应充足。 三、设计内容：

1、根据给定的原始资料，确定污水厂的规模和污水设计水量。

2、按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择污水、污泥的处理构筑物，并用方框图表示。进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明。

3、进行各构筑物的尺寸计算，各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用。 4. 设备选型计算。 5.平面和高程布置

根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行。各处理构筑物应尽力采用重力流，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管的水头损失则需计算确定。 6. 编写设计说明书、计算书 四、设计成果

1. 污水处理厂总平面布置图1张 2. 高程布置图1张

3. 设计说明书、计算书一份 五、课程设计进度计划 序号 时间 内容 备注 1 2 3 4 5 第1天 第2天 第3-7天 课程设计说明，下达课程设计任务 图书馆借阅资料、熟悉设计资料和规范 确定方案、进行设计计算 第8-13天 绘图，整理设计说明书 第14天 成果整理并上交 六、设计参考资料 1．《水质工程学》教材

2．《排水工程》下册，张自杰等主编，中国建筑工程出版社。

3.《给水排水设计手册》（第1、5、9、11册），中国建筑工业出版社； 4．《污水综合排放标准》 （GB8978-2002）

5.《城市污水处理厂污泥排放标准》 （CJ3025-93） 七、附录

设计计算说明书

第一章 城市污水处理厂设计

第一节 污水厂选址

未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。

在设计污水处理厂时，厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。 选择厂址应遵循如下原则：

1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。

2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。 3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。

4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。

5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。 6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。

7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。

第二节 工艺流程

1.污水处理工艺流程

处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。

城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。

生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。

具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%，污水进入曝气池中曝气，从一点进水，采用传统活性污泥法。在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。 2.污泥处理工艺流程

污泥是污水处理的副产品，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。

具体过程为：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外。

本设计采用的工艺流程如下图所示。

第二章 处理构筑物工艺设计

第一节 设计流量的确定

1. 平均日流量

Qd=3.4万m3/d

2. 最大日流量

污水日变化系数 KZ?2.72.7??1.4 0.110.11393.52Qd 最大日流量 Qmax?Kz?Qd?1.4?393.52?551L/s?0.551m3/s?1983.6m3/h 第二节 泵前中格栅设计计算

中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。

1.格栅的设计要求

（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：

1) 人工清除 25～40mm 2) 机械清除 16～25mm 3) 最大间隙 40mm

（2）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s. （3）格栅倾角一般取600

（4）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4～0.9m/s. （5）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。 2. 格栅尺寸计算 设计参数确定：

设计流量Q1=0.551m3/s（设计2组格栅），以最高日最高时流量计算； 栅前流速：v1=0.7m/s， 过栅流速：v2=0.9m/s； 渣条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：e=0.02m； 栅前部分长度：0.5m， 格栅倾角：α=60°； 单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。

设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。

（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1?B1v1计算得:

2栅前槽宽B1?2Q1v12=

2?0.551B1.25?1.25m，则栅前水深h?1??0.63m 0.722Q1sin?0.551?sin60?（2）栅条间隙数： n???36

ehv20.02?0.79?0.9（3）栅槽有效宽度：B0=s（n-1）+en=0.01×（36-1）+0.02×36=1.07m

考虑0.4m隔墙：B=2B0+0.4=2.54m （4）进水渠道渐宽部分长度：

进水渠宽：B'?Qmax0.551?1m

v1h0.7?0.63（其中α1为进水渠展开角，取α1=20?）

（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

L2.12L2?1??1.06m

22（6）过栅水头损失（h1）

设栅条断面为锐边矩形截面，取k=3，则通过格栅的水头损失：

h1?kh0?k?v222gsin??3?2.42?(0.010.02)?430.922?9.81sin60??0.103m

其中： ???(s/e)4/3

h0：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；

ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42。 （7）栅后槽总高度（H）

本设计取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.79+0.3=1.09m

H=h+h1+h2=0.79+0.103+0.3=1.193m

（8）栅槽总长度

L=L1+L2+0.5+1.0+（0.79+0.30）/tanα

=2.12 +1.06+0.5+1.0+(0.79+0.3/tan60°=5.3m

（9）每日栅渣量

在格栅间隙在20mm的情况下，每日栅渣量为：

W?Qmax?w1?864000.551?0.05?86400??1.7?0.2m3/d,所以宜采用机械清渣。

Kz?10001.4?1000第三节 污水提升泵房设计计算

1. 提升泵房设计说明

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。污水经提升后入平流沉砂池，然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及，最后由出水管道排入河流。

设计流量：Q=1983.6m3/h=551L/s 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 m×12m，高12m，地下埋深7m。

4）水泵为自灌式。 2. 泵房设计计算

各构筑物的水面标高和池底埋深计算见第五章的高程计算。

污水提升前水位320.80m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位335.80m（即细格栅前水面标高）。

所以，提升净扬程Z=335.80-320.80=15.00m 水泵水头损失取2m，安全水头取2 m 从而需水泵扬程H=19m

再根据设计流量0.551m3/s，属于大流量低扬程的情形，考虑选用选用3台350QW1200-18-90型潜污泵（流量1200m3/h，扬程20m，转速990r/min，功率90kw），两用一备，流量：Q??Qmax4?1.8754?0.47m/s?2520m/h

Q?60?5?33集水池容积： 考虑不小于一台泵5min的流量：W?取有效水深h=1.3m，则集水池面积为: A?Wh?2520602?5?210m

32101.3?161.5m

泵房采用圆形平面钢筋混凝土结构,尺寸为15 m×12m,泵房为半地下式 地下埋深7m，水泵为自灌式。

第四节 泵后细格栅设计计算

1.细格栅设计说明

污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。 2.设计参数确定：

已知参数：Qmax=1983.6m3/h=0.551 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0.6-1.0m/s ,取V=0.9m/s,栅条断面为矩形，选用平面A型格栅,栅条宽度S=0.01m，其渐宽部分展开角度为200

设计流量Q=1983.6m3/s=551L/s

栅前流速v1=0.7m/s， 过栅流速v2=0.9m/s； 栅条宽度s=0.01m， 格栅间隙e=10mm； 栅前部分长度0.5m， 格栅倾角α=60°； 单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水。 3. 设计计算

污水由一根污水总管引入厂区，故细格栅设计一组，设计流量为：Q=551 L/s=0.551m3/s。

（1） 确定格栅前水深，根据最优水力断面公式Q1?B1v122计算得栅前槽宽