郑州龙口五污水处理厂设计毕业设计说明书

1给水排水工程专业毕业设计说明计算书设计题目：郑州龙口五污水处理厂设计学校：__工程大学班级：给水排水专业姓名：__学号：______指导教师：__完成日期：__年_月_日2摘要东营市河口区设计人口23万，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。工业污水量为

8.0万米/平均日，其中包括工业企业内部生3活淋浴污水。城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。排水分体制：完全分流制。根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。本设计采用A+A2/O工艺。城市污水经处理后，50%就近排入水体金水河。50%作为市政杂用水，出水水质应执行城市杂用水水质标准。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污水量

1.城市设计人口23万人，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30计。

3.工业污水量为

8.0万米3平均日，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：日变化系数日K

1.2，总变化系数ZK

1.39。

1.1.5水质

1、混合污水水质(预测)7

2、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2

5.1

1.6处理厂处理程度及污水回用要求处理后水的60%排入神仙沟，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(G

1.0mg/L城市污水经处理后，50%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。

1.1.7气象资料l、气温：气候属北温带大陆性气候，年平均气温

1.63度，极端最低气温-

3.27度，极端最高气温

4.28度

2、风向风速：主导风向东北风。

3、降水量：年平均降水量640毫米

4、极值冻土深度为0.4米

1.1.8水体资料处理出水经过消毒由泵站提升，排入金水河，入河点标高1

1.64米。

1.1.9工程地质资料

1、地基承载力特征值120KPa。

2、设计地震烈度7度。

3、土层构成：厂区土壤为褐土、综壤、潮土等。

4、该污水处理厂厂区地面平坦，设计地面标高用10

4.2米。

1.1.10污水处理厂进水干管数据污水管进厂管内底标高

9.81m，管径1400mm充满度0.748。

1.1.11编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。

1.2设计水量

1.设计水量

(1)生活污水量QP1=Nqs式中：N-设计人口；qs-居住区生活污水定额；查手册取200L/(人d)8-排放系数，0.9QP1=230XXXX0090%=207XXXX0000Ld=20700m3/d城市公共建筑污水量QP2=QP130%=XXX%=6210m3/d

(2)工业废水量QP3=80000m3/d

(3)平均日污水量QP=QP1+QP2+QP3=106910m3d

(4)设计水量表K总=

1.39K日=

1.2项目m3/dm3/hL/S平均日流量106XXXX1044

5.45812

3.738最大日流量128XXXX9253

4.549614

8.4856最大时流量14860

4.961

9.1871

7.19962设计水质混合污水水质:

1.3设计人口与当量人口

1.按

2.按SS计算:N3=CQ/as=250XXXX6910/50=534550人式中：as每人每天排出的SS克数，3065g/人d5，取50g/人dC污水的悬浮物浓度，mg/LN=(534550+748370)/2=641460人

1.4处理程度

1.混合污水处理程度项目

1.09去处率

8.21%87%92%

7.42%

5.56%

8.33%

2.重金属以及有毒物质:微量,对微生物处理无不良影响.

3.大肠杆菌数:超标10

第二章工艺流程的确定

2.1我国城市污水处理目前存在问题

1.运行管理费用多，资金短缺

2.污水厂设备损坏后，不能及时维修

3.一些设备部件自己不能开发

4.再生水没有得到哦充分利用

5.污泥没有达到无害，没有达到最终处理

6.污水厂的除臭设施影响到大化处理气

2.2我国城市污水今后发展的趋势

1.经济发展与污水处理事业协调发展

2.要扶持污水处理行业的发展

3.多方筹措资金加速污水处理厂建设，以最短的时间控制治理已造成污染的水

4.充分利用国家政策，改变污水处理行业的运行机制，有事业性向企业经营性转变

5.充分利用科学技术加强污水处理工艺的选择，对其工艺进行优化，为各地区污水处理厂的建设工艺审查把关

6.充分利用政府给予污水处理行业的优惠政策

7.对污水处理厂建设要考虑再生回用设施

8.污泥的最终处置要向：减量化、无害化、资源化的发展

9.建设环保型污水处理厂

10.经济环保要从小做起，增强全民对水的忧患意识

2.3确定污水处理方案的原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于使环境不受污染，处理后出水回11用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。城市污水处理及污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：

1.城镇污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。

2.工艺选择的技术经济指标包括：处理单位水量投资、削减单位污染物投资，削减单位水量电耗和成本、占地面积、运行性能、可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。

3.应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，作出合理的分析预测。

4.在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必须对应开展中试研究。积极审慎地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。

2.4污水处理中生物处理方法按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水一般采用常规活性污泥法工艺。10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法，氧化沟、S

2.5方案比较

2.5.1序批式活性污泥法序批式活性污泥法(S

(1)工艺流程：原污水初沉池间歇曝气池处理水

(2)S

c.处理效果稳定，对水量、水质变化适应性质，耐冲击负荷。

2.5.2氧化沟工艺氧化沟是50年代由荷兰的Pasveer开发，属于活性污泥法的一种变形。其基本特征是曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在环状渠道中不停的循环流动。

(1)工艺特点：氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。由于氧化沟水深较浅(一般3m左右)，而流程较长，可以按照曝气器前作为缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行。提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，再好氧段除碳源需氧量及达到脱氮的目的。

(2)主要缺点：

c.对于中大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源；

(3)工艺流程：进水格栅沉沙池氧化沟二沉池出水回流污泥剩余污泥氧化沟工艺流程图结合本设计的要求及进行的方案比较，S

2.5.3A

1.A

30.5d)。)/(5dMLSKg

2.A

2.方案确定通过几个工艺的技术经济比较可知，A

第三章污水处理构筑物设计

3.1进水闸井进水闸井的作用是汇集各种雨水以改变进水方向，保证进水稳定性，考虑施工方便，进水闸井采用格栅间同值等边矩形截面的宽度，进水闸井采用矩形尺寸为：长宽高=5m5m

6.8m

3.2粗格栅

3.2.1格栅的作用及选择格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道，泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，以截流较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行，被截流的物质为栅渣。关于栅渣的选择主要是决定于栅渣断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有矩形、圆形、正方形、半圆形等。圆形水利条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式。按栅条间隙可将分为粗格栅(50100mm)、中格栅(1640mm)、细格栅(310mm)三种。栅渣清除方式，按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2，应采用机械除渣机，小型污水处理厂可采用人工清m渣，但目前一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。

3.2.2主要设计参数

1.格栅宽度:总宽不小于进水渠道的2倍，空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的

1.2倍。2过栅流速：一般采用0.

6.10m/s，栅前管内污水流速0.40.9m/s。

3.栅条间隙：机械清渣：

4.格栅倾角：人工清渣时不应大于，机械清渣时宜为，格栅上端应设o.70o457平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.50.7m。1

5.5格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计最高水位0.5m，机械清除时等于或稍高于格栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于

1.5m，两侧过道宽度采用0.

6.10m，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台应装设给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为0.

5.10t的工字梁和电动葫芦。

6.通过格栅的水头损失，一般采用0.080.15m。

7.每日栅渣量，格栅间隙

10.05栅渣/3m310污水和0.0

30.1栅渣/污水.3m3m310

3.2.3粗格栅计算总水量Q=1

7.1996L/d，污水厂进水管为管径1400mm的钢筋混凝土管，其充满度

7.48%，埋设坡度1%，v=

1.39m/s，设计中设两台格栅，N=

2.

1.格栅的间隙数n=Qma_/nehv60si式中Qma_最大时水量，/s3me格栅间隙，粗格栅e=50100mmh栅前水深，mN格栅台数v过栅流速，m/s，最大设计流量时为0.

8.10m/s设计中栅前水深h=(h/D)/D=

7.48%1400=10

4.72mm=

1.05m，过栅流速取v=0.9，栅条间隙e=60mm，栅条间隙数n=Qma_/Nehv=

1.72/

20.0

6.1050.9=14个60sin60sin

2.栅槽宽度

2.10=

2.0m/

6.3进水渠道渐宽部分长度L1=

10.15m，且栅宽大于进水渠宽的

1.2倍，故取

1.5m，其间宽部分展开角度a=20L1=

2.0-

1.5/2tan20=0.69m

4.出水渠渐宽部分长度L=L1/2=0.35m

5.通过格栅的水头损失栅条断面为矩形断面h1=kh0h0=(v2/2g)sinah1=

3.242(0.01/0.06)4/30.92/

2.98)sin60=0.024m式中h1过栅水头损失，m。h0计算水头损失，m；g重力加速度，

9.81；k系数，一般取3；阻力系数，与栅条断面形状有关，=(s/e)4/3,当为矩形断面时，=

2.4.26栅后明渠的总高度H=h+h1+h2式中H栅槽总宽度，mh栅前水深，mh2栅前渠道超高，m，一般用0.3mH=

1.05+0.024+0.3=

1.374m

7.格栅槽总长度L=L1+L2+0.5+

1.0+H1/tg式中L格栅槽总长度，m17格栅明渠的深度，m=h+h2=

1.05+0.3=

1.35m1H1HL=0.69+0.35+

1.0+0.5+

1.35/tg60=0.69+0.35+

1.0+0.5+0.78=

3.32m

8.每日栅渣量W=10864Wma_总KQ式中W每日栅渣量，/d3栅渣量(栅渣/污水)，取0.

10.01，粗格栅用小值，细1103m格栅用大值生活污水流量总变化系数，=

1.27总K总KW===

1.17/d10864ma_总Q10

2.78643采用机械清渣。

3.3污水泵房的设计城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。

(1)污水泵站的特点与形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：1)合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；2)合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮(泵轴)低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设计水位设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。18

(2)泵站的布置该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。一般用于地下式泵站。

3.3.1一般规定

(1)应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；

(2)应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；

(3)污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；

(4)泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施

3.3.2选泵

1.污水泵站选泵应考虑因素1)选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；2)尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；3)由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵

2.选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的圆形泵站。1)流量的确定QQ=1

7.1996L/sma_选择集水池与机器间合建式矩形泵房，本设计拟订选用4台泵(3用1备)，则每台水泵的流量为Q=Q/3=5

7.332L/s=0.573/s=2064/hma_3m350QWXXX型水泵性能参数19型号流量(/h)3m扬程(m)转速(r/min)功率(kw)效率(%)出口直径(mm)重量(kg)50QWXXXXXXX745160

8.605XXXX0321

4.3吸压水管径及流速的确定由水泵性能参数可知，出口管径为DN500mm，则压水管管径选用DN600mm，压水管管内的流速为===

2.03m/s压v2Q4D

2.601357吸水管径选用DN700mm，则吸水管内流速为===

1.5m/s吸v2

2.7

4.4扬程的估算H粗格栅水头损失为0.1m泵站集水井最低水位

9.81+

1.40.748-0.1-

1.5=

9.76m出水管最高水位10

4.2+5=10

9.2m泵站的内部水头

1.52m，取2m自由水头取

1.0m则水泵总扬程+h+自由水头=10

9.2-

9.76+2+1=

1.46m静hH符合要求

5.集水池容积V泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量设计V=5605

7.332=171996L=172m3有效水深h为2米，则水池面积F为:F=V/h=172/2=

8.61m2(L=

2.15m，

6.水泵机组基础的确定和污水泵站的布置

(1)水泵机组的确定机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定，不致发生剧烈振动，更不允许发生沉降，对基础的要求：1)坚实牢固，除能承受机组静载荷外，还能承受机械振动荷载。2)要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。查手册，水泵机组基础尺寸为：1600mm950mm，基础高采用1450mm。

(2)污水泵站的布置本设计所选用泵的台数为4台，泵房采用圆形：基础尺寸为160XXXX1600mm；基础20间净距为1000mm。泵房尺寸为R=13600mm

7.泵房高度的确定

(1)地下部分集水池最高水位为

9.81+

1.40.748-0.1=

8.91m集水池最低水位为

9.76m设水泵吸水管中心标高在水位以下0.6m，则吸水管中心线标高为：

9.76-0.6)m=

9.70m则泵轴标高为

9.70m机组基础部分埋于地下，露出地面0.20m则

3.4细格栅设计中选择两组格栅，N=2，每组隔格栅单独设置，每组格栅的设计流量为

1.72/2=0.86/s3m

1.格栅的间隙数n=Qma_/Nehv60si式中Qma_最大时水量，/s3me格栅间隙，粗格栅e=310mmh栅前水深，mN格栅台数v过栅流速，m/s，最大设计流量时为0.

8.10m/s设计中取v=0.9m/s，栅前水深h=1/2==0.7m，e=6mmvQ

2.19086栅条间隙数n=

1.72/

20.0060.70.9=21260si

2.格栅槽宽度

2.11+

1.27=

3.38m根据格栅规格，设计中选用

3.4m的格栅

3.进水渠道渐宽部分长度===

1.37m1

9.072L1=

3.38-

1.37/2tan20=

2.76m

4.出水渠渐宽部分长度L=L1/2=

1.38m

5..通过格栅的水头损失栅条断面为矩形断面h1=kh0h0=(v2/2g)sinah1=

3.242(0.01/0.006)4/30.92/

2.98)sin60=0.5m式中h1过栅水头损失，m。h0计算水头损失，m；g重力加速度，

9.81；k系数，一般取3；阻力系数，与栅条断面形状有关，=(s/e)4/3,当为矩形断面时，=

2.4.26栅后明渠的总高度H=h+h1+h2式中H栅槽总宽度，m22h栅前水深，mh2栅前渠道超高，m，一般用0.3mH=0.7+0.5+0.3=

1.5m

7.格栅槽总长度L=L1+L2+0.5+

1.0+