1、- 1 -城市污水处理厂课程设计说明书学 院：河北工程大学城建学院 专业班级：给水排水工程 09-4班姓 名：李鹏辉学 号：090100402指导老师：李思敏教授- 2 -目录第一章 总论41.1 设计任务与内容.41.2 设计原始资料 .61.3 设计水量及水质.71.4 设计人口及当量人口的计算.101.5 污水处理程度 111.6 处理方法及流程12第二章 进水泵站.132.1 泵站特点及布置形式132.2 污水泵站设计计算13第三章 一级处理构筑物.203.1 格栅203.2 沉砂池243.3 初次沉淀池29第四章 二级处理构筑物.334.1 曝气池334.2 二沉池及污泥回流泵房45
2、第五章 消毒.495.1 消毒方式492012 年 10 月 1 号- 3 -5.2 液氯消毒的设计计算495.3 平流式消毒接触池505.4 计量设施52第六章 污泥处理系统.566.1 污泥处理工艺流程的选择566.2 污泥处理566.2.1 浓缩池 566.2.2 消化池 616.2.3 污泥控制室696.2.4 沼气 706.2.5 贮气柜 716.2.6 污泥脱水机房73第七章 污水处理厂总体布置747.1 污水处理厂平面布置747.2 污水处理厂77第八章 劳动定员798.1 定员原则798.2 确定工作人数79- 4 -城市污水厂课程设计说明书第一章 总论1、 设计任务书1.1、
3、 设计任务与内容1.1.1、设计简介本设计为给水排水工程专业课程设计，是四年学习的一个重要的实践性环节，本设计题目为：华北某城市某污水处理厂设计设计任务是在指导老师的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。1.1.2、设计任务根据设计任务书所给定的设计资料进行城市污水处理厂设计，完成一份设计说明书，绘制相关图纸，设计内容如下：（1） 污水处理程度计算：根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算水处理程度。（2） 污水处理构筑物计算：确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理构筑物的类型。对所有单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺- 5 -寸。（
4、3） 污泥处理构筑物计算根据原始资料、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，进行各单元体处理构筑物的设计计算。（4） 平面布置及高程计算：对污水、污泥及水中处理流程要做出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。（5） 污水泵站工艺计算：对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。（6） 绘制 1 号图 23 张： 厂区平面布置图 1 张，比例 1:300500。 污水、污泥处理工艺流程高程图 1 张，比例：横1：500；纵:1:100。 曝气池技术设计工艺图（一平、二剖）比例：1:
5、50100。1.1.3 设计范围分流制城市二级污水处理厂设计1.2 设计原始资料（1） 排水体制- 6 -排水体制采用分流制排水。（2） 污水量 城市位于华北地区。 城市设计人口 8.5 万人，居住建筑内设有室内给水排水卫生设备和淋浴设备。 城市公共建筑污水量按城市生活污水量的 30%计。 工业污水量为 9100m/日，包括厂区生活和淋浴水。 城市混合污水变化系数：日变化系数 Kd=1.1，总变化系数 Kz=1.4。（3） 工业废水水质：悬浮物 SS：178mg/LBOD5:169mg/LPH:77.4有毒物质：微量，对生化处理无不良影响。（4） 气象资料： 年平均气温：14 夏季平均计算气温
6、：27 极端最高气温：40 冬季平均计算温度：-5 极端最低气温：-13 年降水量：600mm- 7 - 结冰期：30 天 主导风向：夏季：南风冬季：北方（5） 水体资料： 95%保证率的设计流量 15m/s 出水口水体资料：最高水位：10.00m 平均水位：8.00m最低水位：6.00m（6） 污水厂厂区资料： 厂区地形平坦，地面标高为：12m; 地下水位：9.00m； 地基承载力特征值 120KPa； 设计地震烈度 8 度； 入场口管底标高：5.00m; 管径：d=0.7m，充满度h/D=0.65。(7)混合污水处理程度按悬浮物 SS 为：87%;按 BOD5 为： 90% 。1.3 设计
7、水量及水质- 8 -本设计中设计水量的计算包括平均日污水量、最大日污水量、最大时污水量的计算；水质计算包括 SS、BOD5 等浓度的计算，在无资料时，一般应根据设计人口数及室外设计规范中的污物排放标准来计算。1.3.1 设计水量（1）计算平均日生活污水量 QpQp1=qsN式中：qs-居民区生活用水定额，取 120L/（人.天） ；-排放系数，一般为 80%-90%，本设计取 85%；N-设计人口；Q1=8.5100001200.85=8670m/d。（2）公共建筑污水量 Qp2 的计算Qp2=30%Qp1=30%8670=2601 m/d。（3）工业污水量 Qp3 的计算根据原始资料 Qp3
8、=9100 m/d。（4）平均污水总量 Qp 的计算Qp= Qp1+ Qp2+ Qp3=8670+2601+9100=20371 m/d.（5） 设计最大日污水量 Qmr 的计算Qmr=KdQp=1.120371=22408.1 m/d。（6）设计最大时污水量 Qmax 的计算- 9 -Qmax=KzQp=1.422408.1=31371.34 m/d.（7） 各设计水量汇入表 1 中。水量项目m/d m/h m/s L/s平均日污水量Qp30371 848.79 0.236 235.78最大日污水量Qmr22408.1 933.67 0.259 259.78最大时污水量Qmax31371.3
9、4 1307.14 0.363 363.09表 1.各设计水量汇总1.3.2 设计进水水质计算（1）混合污水中悬浮物 SS 的计算 Cs 浓度的计算Cs=1000.as/Qs. =1000.as/Qs式中：as 每人每天排放 SS 的克数，规范规定为 4065g/(人.d), 本设计取 50g/(人.d)Qs每人每天排放水量，以 L 计；Qs每人每天用水量，以 L 计；排放系数，取 0.85；生活污水中 SS 浓度计算Cs1=100050/1500.85=392.16mg/L;工业废水(原始资料可知)- 10 -Cs2=178mg/L; 混合污水中 SS 浓度计算Cs=(Q 生Cs1+Q 工C
10、s2)/Q 生+ Q 工式中：Q 生-生活污水量，即 8670+2601=11271m/d;Q 工 工业废水量，即 9100 m/d;Css= (8670+2601) 392.16+1789100/20371=296.49mg/L.(2)混合污水中 BOD5 浓度的计算CBOD5=1000.as/Qs. =1000.as/Qs式中：as 每人每天排放 BOD5 的 克数，规范规定为2550g/(人.d), 本设计取 40g/(人.d)Qs每人每天排放水量，以 L 计；Qs每人每天用水量，以 L 计；排放系数，取 0.85；生活污水中 BOD5 的计算Cs1=100040/1500.85=313
11、.73mg/L;工业废水中 BOD5 的计算（可由原始资料获得）Cs2=169mg/L;混合污水中 BOD5 浓度的计算CBOD5=(Q 生Cs1+Q 工Cs2)/Q 生+ Q 工- 11 -式中：Q 生-生活污水量，即 8670+2601=11271m/d;Q 工 工业废水量，即 9100 m/d;CBOD5= (8670+2601) 313.73+1699100/20371=249.08mg/L.1.4、设计人口及当量人口的计算N=N1+N2式中：N 涉及人口数（人） ；N1居住区人口数（人） ；N2工业废水这算的当量人口数。N2 可按下式计算：N2=CiQi/as式中：Ci工业废水中的
12、BOD5 或 SS 的浓度；Qi工业废水平均的日流量；asBOD5、SS 污染物的排放标准。 工业废水按 SS 计算（as 取 50g/人.d）N2=Cs2Qp2/as=1789100/50=32396 人=3.24 万人；N=N1+N2=8.5+3.24=11.74 万人； 工业废水按 BOD5 计算（as 取 40g/人.d）- 12 -N2=CBOD5Qp2/as=1699100/40=384475 人=3.84 万人；N=N1+N2=8.5+3.84=12.34 万人。1.5 污水处理程度1.5.1 混合污水处理程度指标（1）按 SS 为 87%（2）按 BOD5 为 90%1.5.2
13、 出水浓度计算去除率 E=(Co-Ce/Co)100%得Ce=Co(1-E)式中：Co、Ce 进出水 BOD5、SS 的浓度。则出水 BOD5 浓度 Ce=296.49(1-0.87)=38.5437mg/L；出水 SS 的浓度 Ce=249.08（1-0.9）=24.908mg/L。1.6 处理方法及处理流程1.6.1 处理方法本设计采用普通活性污泥法1.6.2 处理工艺流程污水 格栅 进水泵房 沉砂池 初沉池贮砂池外运- 13 -第二章 进水泵站2.1.1 污水泵站的特点及形式合建式矩形泵站本设计流量较大，使用 4 台水泵，三用一备，这使得泵站规模较大，因此采用合建式矩形泵站，地下部分采用
14、矩形或梯形，曝气池二沉池接触池回流污泥浓缩池污泥泵站消化池外运剩余污泥图 1：普通活性污泥法处理流程图- 14 -上部为矩形。组合形式更具有水力条件较好的特点，矩形及组合泵房多为开槽施工。2.1.2 泵站的布置应用绿化带或建筑物进行隔离，并且宽度不应小于 30m，还应考虑泵房内的排水和通风。2.2 污水泵站的设计2.2.1 设计依据（1）设计流量应按最高日设计，并满足最大充满度的流量要求。（2）选泵的时候，应该尽量选择同一型号的水泵，以便于检修，同时还应满足低流量时候的调节要求。（3）泵站构筑物不允许地下水渗入，设计时应该考虑地下水的高度，设置有高于地下水位 0.5m 的防水措施。（4）泵站形
15、式的选择主要取决于水力条件及工程造价。2.2.2 泵站的设计与计算（1）流量 Q 的确定最大时流量 Qmax：Qmax=31371.34m/d=1307.14 m/h=0.363 m/s=363.09L/s.(2)泵站按最大时流量 Qmax 选泵，工 4 台（3 用 1 备） ，每台水泵- 15 -的设计流量 Q=Qmax/3=1307.14/3=435.7 m/h，查给水排水设计手册第册，选用 200WLI-480-13 型立式水泵，参数如下列表格所示：型号 流量m/h扬程m轴功率KW效率%转速r/min重量Kg200WLI480-13 480 13 22.5 76 980 1200水泵的参
16、数型号 出口法兰 mm 进口法兰 mmJmmBmmCmmDmmEmmFmmGmmHmm DN D1 D2 DN D1 D2200WLI480-13 410 955 795 483 500 640 750 840 200 295 340 250 335 375水泵安装参数表（3）集水池容积的计算泵站集水池容积以最大一台泵 56min 流量计算，则V=480660=48m有效水深取 3.0m，则集水池面积为A=V/H=483=16集水池长取 4m，则宽 B=A/L=164=4m.集水井最高水位与最低水位差值为 1.5m2m，取 1.55m,则取最低水位为- 16 -H1=5+h/D-0.1-1.5
17、5查给水排水管道系统机械工业出版社，得最大流量为363L/s 时， DN=700mm,h/D=0.65，流速 V=1.35m/s，则最低水位 H1=5+0.65-0.1-1.55=4m最高水位 H2=4+1.55=5.55m. 水泵扬程校核各构筑物水头损失及构筑物之间的水头损失h1 如表 2 所示：构筑物 水头损失（m ）出场管 0.2巴氏计量槽 0.3接触池 0.2二沉池集水井 0.2二沉池 0.6二沉池配水井 0.2曝气池 0.4初沉池集水井 0.3初沉池 0.5初沉池配水井 0.2沉砂池 0.2管路水头损失h2，如表 3 所示：各个管路 水头损失（ m）- 17 -出水管 沉砂池 0.3
18、沉砂池 初沉池配水井 0.4初沉池配水井 初沉池 0.2初沉池 初沉池集水井 0.2初沉池集水井 曝气池 0.4曝气池 二沉池配水井 0.4二沉池配水井 二沉池 0.3二沉池 二沉池集水井 0.3二沉池集水井 接触池 0.3则h1=0.2+0.3+0.2+0.2+0.6+0.2+0.4+0.3+0.5+0.2+0.2=3.3m；h2=0.3+0.4+0.2+0.2+0.4+0.4+0.3+0.3+0.3=2.8m；所以总水头损失h=h1+h2=6.1m.出水口最高水位为 10m，则集水井的最高水位为10+6.1=16.1m.泵站管路系统损失以 1.5m 计，泵内损失以 2.0m 计，自由水头以 1.0m 计，则所需扬程：10+6.1-4+4.5=11.1m0.15m/s;(11) 进水渠道格栅的出水通过 DN500 的管道进入沉砂池的进水渠道，然后向两侧配水进入渠道，污水在渠道内的流速为：V1=Q/B1H1式中：V1进水管道水流流速（ m/s）;B1进水渠道宽度（m）, 取 0.8m;H1进水渠道水深（m）;取 0.8m.V1=0.363/0.80.8=0.567m/s.（12）排砂管道- 30 -采用沉砂池底部管道排砂，排砂管道管径 DN200.（13）沉砂池布置图图 53.3 初次沉淀池
