建筑土木]污水处理厂计算说明书

建筑土木]污水处理厂计算说明书内容摘要：

④ 工业企业与公共建筑的排水量和水质资料 表 12城市工业企业与公共建筑的排水量和水质资料 企业与公共建筑名称 平均排水量 (m3/h) 最大排水量 (m3/h) SS (mg/L) BOD5 (mg/L) pH 工厂甲 335 360 380 230 工厂乙 225 260 350 255 工厂丙 165 200 340 265 注：工业企业废水的特殊水质可以另行说明；如国有企业与公共建筑的废水已经处理，按处理后的水质填写。 （ 2）气象资料 ① 气温资料 表 13城市气温资料 年平均气温 10 月平均最高气温 27 年最低气温 25 月平均最低气温 10 年最高气温 35 月平均气温 20 温度在 10以下的天数（天） 60 温度在 0以下的天数（天） 100 降雨量（ mm/天） 1000 年蒸发量（ mm/天） 200 ② 常年主导风向 常年主导风向为 西北风。 ③ 设计暴雨 强度公式及其参数 : q=1686(1+)/错误 !未找到引用源。 （ 3）地质资料 表 14 城市地质资料 土壤性质 冰冻深度（ m） 地下水位（地表下）（ m） 排水管网干管处一般性资料 粘土 8 污水中途泵站与污水处理厂处 粘土 8 （ 4）受纳水体水文与水质资料 受纳水体为河流，污水处理厂排放口处资料见表 15。 表 15城市污水受纳水体水文水质资料 沈阳建筑大学毕业设计 4 流量 (m3/s) 流速 (m/s) 水位（ m） 水温 (℃ ) Do (mg/L) BOD (mg/L) SS (mg/L) 最小流量时 65 最高水位时 72 常水位时 69 图纸、程序、上机、实验、外文翻译等具体要求 （ 1）图纸要求： 应完成 1图纸至少 11 张。 其中手工绘制 2张。 （ 2）程序要求：应能独立使用程序进行污水管路及雨水管路水力计算。 （ 3）上机要求： 上机 40 机时以上，能够熟练掌握建筑 CAD绘图 （ 4）外文翻译要求：能够较好的翻译本专业外文资料， 外文翻译 3000～ 5000 字。 主要参考资料、文献 （ 1）《排水工程》上册 中国建筑工业出版社 2020 （ 2）《排水工程》下册 中国建筑工业出版社 2020 （ 3）《水泵及水泵站》中国建筑工业出版社 2020 （ 4）《给水排水设计手册》 11 分册，中国建筑工业出版社 2020 （ 5）《工程建设标准规范汇编》中国计划出版社 1991 （ 6）《给水排水工程基本建设概预算》同济大学出版社 1991 （ 7）《给水排水快速设计手册》第 4册，中国建筑工业出版社 1996 对设计说明书内容的要求 （ 1）设计说明书不仅 要有完整的设计计算过程，还应包括与设计题目有关的资料汇总，可供选择的方案比较，选择方案的依据，以及对所选方案的论述。 （ 2）设计说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、书写工整、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。 （ 3）设计说明书的用语、表格、计量单位、插图应规范标准，符合给水排水专业国家标准。 文中出现的符号和缩语应采用本专业的权威性机构或学术团体所公布的规沈阳建筑大学毕业设计 5 定。 （ 4）设计说明书应采用统一的毕业设计用纸，并按统一规格装订成册。 沈阳建筑大学毕业设计 6 第二章 设计说明 排水工程规划 排水系统的体制一般分为合流制 、分流制和混流制。 排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定，而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题，合理地选择排水系统的体制，不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及运行维护管理费用。 本设计采用分流制。 从环境保护方面来看 ， 采用分流制的城市，初雨径流未加处理就直接排入水体，会对城市水体造成污染。 尽管如此，分流制较灵活，以适应社会发展的需求，一般又能符合城市卫生的要 求，所以在国内外获得了较广泛的应用。 从造价方面看，合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低 20％～ 40％。 可是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。 从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀。 同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。 污水管道规划布置 城市排水系统在平面上的布置，随着地形 、 竖向规划 、 污水厂的位置 、 土壤条件 、河流情况 、 以及污水的种类和污染程度等因素而定。 该城市的 地势 向水体有适当倾斜，故采用截流式布置即各排水流域的干管以最短距离 沿与水体垂直的方向布置，再沿与水体平行的方向敷设主干管，将各干管的污水截流送至污水厂进行处理。 该种布置对减轻水体污染 、 改善的保护环境有重大作用。 该城区地形坡度较小，自东北向西南倾斜，干管基本上与等高线垂直，主干管布置在城区南面，基本上与等高线平行，可初步确定建一个污水处理厂，厂址位于河流下游的北面。 根据管道定线原则及城区实际情况，设计初步考虑两套方案。 管道的布置方案应在沈阳建筑大学毕业设计 7 同等条件和深度下进行技术经济比较，选择一最佳方案。 两个方案的污水管道系统都采用截流式布置。 方案一：由于城市地形东北高，西南低，所以污水 厂及出水口设在城市东南，使所有污水尽量靠重力排出。 主干管平行于河流布置，干管垂直于河流布置。 见排水管网平面图 21，电算结果见附录一 (方案一 )。 图 21 方案一 方案二：污水厂及出水口位置不变，主干管垂直于河流布置，部分干管平行于河流。 见排水管网平面图 22，电算结果见附录二（方案二）。 图 22 方案二 沈阳建筑大学毕业设计 8 根据电算结果，方案一不仅比方案二的造价低，而且在布置上也合理。 所以本设计采用方案一。 雨水管道规划布置 充分利用地形，就近排入水体。 根据城市规划布置雨水管道。 通常，应根据建筑物 的分布，道路布置及街坊内部的地形，出水口位置等布置雨水管道，使雨水以最短距离排入街道低侧的雨水管道。 雨水口的布置应使雨水不致浸过路口。 雨水管道采用明渠或暗渠应结合具体条件确定。 详见排水管网平面图 23，电算结果见附录三。 图 23 方案三 沈阳建筑大学毕业设计 9 第三章 污水处理厂设计说明 厂址选择 LT市三个区的污水最后汇总到污水干管送入污水处理厂进行处理。 厂内的排放管将处理过的污水统一排放。 厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇﹑工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。 为保证卫生要求，厂址应与 城镇﹑工厂厂区生活区及农村居民点保持约 300m 以上的距离，但也不宜太远。 根据以上原则，将 LT市污水处理厂建在该城的西南角，离城区 300 米 、 离河道 200米左右。 水厂位于流经该城的河流下游。 土质为粘土。 水厂地质条件较好，地下水位也较低，有利于施工。 河流最高水位 72 米，水厂不会受冲淹。 该城常年主导风向 东北风。 水厂设在城市主导风向的下方，不会影响城区的环境卫生。 厂内的生活区位于 主导风向的上方。 工艺流程 污水处理工艺流程 污水处理采用典型的二级处理工艺，具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到曝气沉砂池，经初沉池沉淀后，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。 二沉池出水经加氯处理后，排入水体。 本设计采用的工艺流程如 图 31所示。 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，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，沈阳建筑大学毕业设计 10 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，可用做农业肥料。 消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。 本设计采用的工艺流程如 图 31所示。 图 31 处理工艺流程图 处理构筑物 格栅 格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成 ,安装在污水渠道、泵房集水井的进水口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。 本设计采用的是中格栅。 沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。 沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便格栅与泵房 沉 砂 池 初 沉 池 曝 气 池 二 沉 池 接 触 池 计 量 槽 浓 缩 池 贮 泥 池 一 级 消 化 脱 水 机 房 二 级 消 化 污泥泵房 泥饼外运 污泥 出水 回流污泥 剩余污泥 剩余污泥 鼓风机房 加氯 进水 沈阳建筑大学毕业设计 11 减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。 常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式池。 本设计采用的是曝气沉砂池。 初沉池 沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池。 初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。 处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分 BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 BOD5负荷。 沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池。 曝气池 曝气池是活性污泥反应器，是活性污泥系统的核心设备，活性污泥系统的净化效果，在很大的程度上取决于曝 气池的功能是否能够正常发挥。 本设计采用推流式曝气池。 二沉池 二次沉淀池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，它是生物处理的重要组成部分。 沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池。 浓缩池、消化池 污泥浓缩的目的在于减容。 污泥的处理采用中温二级消化。 尽管采用中温二级消化的价格较高，但其处理稳定，能使环境受到的污染减到最小，所以采用中温二级消化。 沈阳建筑大学毕业设计 12 第四章 污水处理厂工艺计算 粗格栅设计 计算 设计原始数据 (1)设计流量：来自城市污水管网的平均流量 Q 平 =， Qmax=。 (2) 进水管管底高程为 ，水面高程为 ，管径 DN1400， H/D =， I=‰，管底埋深。 (3) 地质条件：土壤类别为亚粘土，冰冻深度为 ，地下水位 8m。 (4) 电源由污水厂变电所提供，在泵站内反设控制系统，勿需另配电系统。 进水格栅设计 格栅是安装在泵房集水池前或污水厂前端的构筑物， 用以截留污水中较大的漂浮物和悬浮物，保护水泵机组和后续处理构筑物的正常运行。 (1)栅条的间隙 N= sinQ bhvn 设 计 41 式中 Q设计 —— 污水厂设计流量（ m3/s）； α —— 格栅倾角，α =60o； h—— 栅前水深（ m）， h=； v—— 过栅流速（ m/s），取 v=； b—— 格栅间隙宽度（ m）， b=； n—— 格栅组数， n=2。 带入各值，得 N= sinQ bhvn 设 计 = . =112 个 沈阳建筑大学毕业设计 13 (2) 栅槽宽度 设栅条宽度 S=，则栅槽宽度 B2=S（ n1） +bn=（ 1121） + 112= 总槽宽： B=2B2=2 = (3) 通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面，水头损失可用下式计算 h1= 4 2。