城市污水处理厂初步设计ppt课件教学教程 37页

城市污水处理厂初步设计《排水工程》课程设计\n课程设计的目的和要求课程设计的目的：学习城市污水处理厂工艺设计的一般步骤和方法；学会使用工具书和参考资料，培养独立进行工艺设计的能力；学会使用计算机绘图，掌握CAD绘制工程设计图纸的技能；通过课程设计，进一步系统地掌握所学的专业知识。课程设计的要求：在教师的指导下独立完成，严禁抄袭；保质保量完成设计任务书规定的工作内容；注重实习环节，将书本知识与工程实践有机结合；踊跃答疑，努力工作，劳有所获。\n主要参考资料和进度安排主要参考资料：《排水工程》教材《给排水设计手册》课程设计的进度安排：第一周：完成设计计算说明书，绘出设计草图；第二周：参观污水处理厂，解决绘图中的悬疑问题；第三周：完成所有设计图纸，画1＃图，出3＃图；3月11日（周五）下午2：00，答辩；每周二、四下午2：30－5：30答疑（办公室）。\n城市污水处理厂的设计步骤设计的前期工作预可行性研究（工程立项，投资>3000万元）可行性研究（设计方案，投资概算，可行性论证）初步设计设计说明书工程概算初步设计图纸施工图设计\n城市污水处理厂初步设计说明书第一章概述1.1项目名称与建设单位1.2设计依据（设计委托书，相关文件，标准规范）1.3区域概况（现状，规划，气象，水文，地质，地形）第二章工程设计2.1设计原则及范围2.2设计规模及厂址的选择2.3进、出水水质的确定2.4处理工艺流程的选择与确定\n城市污水处理厂初步设计说明书2.5单体工艺设计（按照工艺流程逐项设计，计算，说明）2.6主要设备清单（名称，规格型号，技术参数，数量）2.7总图设计（平面，高程，道路，绿化，给排水）2.8建筑设计（总平面，单体，风格，作法）2.9结构设计（地基处理，单体结构，具体作法）2.10采暖通风设计（采暖，通风，热力管线）2.11电气设计（电源，负荷计算，电力输变，电缆敷设）2.12自控仪表设计（控制方式，设备仪表，线路敷设）2.13消防报警设计（防护等级，系统设计，设备材料）\n城市污水处理厂初步设计说明书第三章运行维护及组织管理3.1运行维护措施3.2组织管理及人员编制第四章项目建设的管理与实施（管理机构，实施计划）第五章工程风险分析（风险预测，安全措施）第六章环境保护与劳动安全卫生（危害，防范措施）第七章节能与防腐（节能措施，防腐措施）第八章工程效益分析（环境，社会，经济）第九章结论和建议\n城市污水处理厂的工艺设计设计水质、水量处理工艺流程的选择与确定工艺设计计算与说明平面布置与工艺平面图高程布置与水力高程图曝气池设计与曝气池工艺图绘制工艺设计图的基本要求和常见问题\n典型的城市污水水质生物处理构筑物的进水中有害物质浓度不得超过附录5规定的容许浓度；营养组合比：BOD5：N：P＝100：5：1典型的水质参数：BOD5＝150－200mg/LCODCr＝300－400mg/LSS＝250－350mg/L氨氮＝15－40mg/L总磷（以P计）＝4－10mg/LpH＝6－9\n城市污水处理厂的设计水质、水量设计人口当量（as）：BOD5：20－35g/人.dSS：35－50g/人.d设计当量人口（Ｎ）：N＝Q﹡Sa/as平均日污水量：设计规模，成本计算高日高时流量：管渠、物理处理构筑物高日均时流量：生物处理构筑物\n城市污水处理厂的厂址选择城市污水处理厂厂址选择的考虑因素：位于城镇水体和夏季主导风向的下游；有良好的工程地质条件；少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护措施；便于污水、污泥的排放和利用，有扩建的可能；厂区地形不受水淹，有良好的排水条件；有方便的交通运输和水电条件。城市污水处理厂的占地指标（表2－10－1）\n城市污水处理厂工艺流程的确定选定处理工艺流程应考虑的因素：污水处理程度（排放标准，回用目标）；工程造价、运行费用及占地面积；当地的自然与工程条件；污水的水量规模与污水量日变化程度；工程施工和运行管理需要的技术条件。典型的城市污水处理厂工艺流程：\n粗格栅与提升泵房粗格栅：进厂污水道埋深大，应采用机械格栅；粗格栅保护水泵，格栅间隙20－25mm；选用2台以上机械格栅，便于检修切换；合理设计格栅间，考虑接管、切换、维修和清渣的要求。提升泵房：半地下，与集水井合建，矩形或圆形；采用自灌式污水泵或潜水泵，水泵台数考虑流量匹配；可考虑单泵单管出水方式，与出水井匹配，流量调节；泵房布置考虑泵的检修、拆卸，室内排水、通风、值班。\n细格栅与曝气沉砂池细格栅：充分发挥格栅的除污作用，泵后设细格栅；选用2台以上机械除污细格栅，格栅间隙5－10mm；合理设计格栅间，考虑接管、切换、维修和清渣的要求。曝气沉砂池：1池2格，地上钢筋混凝土结构；与细格栅间合建，利用进、出水井作结构支撑；方形断面，曝气旋流，摩擦碰撞，强化分离；水流正交，挡板隔渣；坡底、边槽集砂，移动式机械刮吸排砂\n曝气沉砂池构造原理示意图空气管曝气头集砂槽I=0.1-0.5\n曝气沉砂池的设计与计算按最大设计流量设计，池数和分格数应不少于2；选定沉砂池水力停留时间(1~3min)，计算总有效容积；选定沉砂池设计水平流速(0.1m/s)，计算总有效断面积；选定沉砂池有效水深(2~3m)，计算池长和总宽度；根据宽深比要求(1~1.5)，确定池数或分格数；计算沉砂量(0.03L/m3)，校核沉砂斗容积，选择排砂设备；选定气水比(0.1~0.2)或曝气强度，计算曝气量；设计进、出水系统，空气管路系统，选择鼓风机和曝气装置。\n沉淀池的类型及构造特点平流式沉淀池【斜板（管）沉淀池】竖流式沉淀池辐流式沉淀池三种沉淀池的特点及适用条件（表2－7－3）辐流式初沉池与二沉池的主要区别初沉池二沉池处理目的去除SS回收活性污泥SS浓度200-400mg/L2000-4000mg/L沉淀类型絮凝沉淀拥挤沉淀表面负荷1.5～3.0m3/m2.h1.0～1.5m3/m2.h设计沉速1.5～3.0m/h1.0～1.5m/h沉淀时间1.0～2.0h1.5～2.5h堰上负荷≤2.9L/s.m≤1.7L/s.m排泥方式间歇、重力连续、虹吸排泥机械半桥式刮泥机全桥式刮、吸泥机污泥含水率95～97%99～99.2%浮渣挡板必须设可不设\n辐流式沉淀池的设计与计算确定沉淀池个数（不少于2个）；确定设计流量和表面负荷，计算单池面积；确定沉淀时间，计算有效水深并校核径深比（6～12）；计算沉淀池总高度（保护高＋有效水深＋缓冲层高＋坡底落差＋污泥斗高）；计算污泥量，校核污泥斗容积；设计进水系统，排水系统，排泥系统，排渣系统\n活性污泥处理系统的基本流程回流污泥剩余污泥预处理后的污水曝气池空气二沉池处理水回流污泥泵\n活性污泥法常用运行方式和主要工艺特征类别主要工艺特征普通曝气推流式，长方折流廊道形，污泥增长曲线上某一段，曝气池与二沉池分建，鼓风曝气阶段曝气推流式，长方折流廊道形，多点进水或渐减曝气，改善传统活性污泥法存在的负荷不均和需氧--供氧失调的弊端吸附再生推流式，长方折流廊道形，进水口在曝气池中部某一点，充分利用活性污泥的初期吸附能力，提高效率，减少体积A/O工艺推流式，长方折流廊道形，硝化与反硝化合建，前置脱氮，工艺简单，A/O=1/3，A段潜水搅拌，O段曝气，大量内回流完全混合完全混合，圆或方形，污泥增长曲线上某一点，曝气池与二沉池合建，表面曝气SBR完全混合，圆或方形，时间推流排序，工艺简单，无需二沉池和污泥回流设备，污泥浓度高，处理效果好，自动化程度高氧化沟推流式，环状沟渠形，循环曝气，污泥负荷低，污泥龄长，剩余污泥量少而稳定，可省却初沉池和二沉池\n活性污泥处理系统的工艺设计选定处理工艺及流程确定主要工艺设计参数曝气池容积计算与工艺设计需氧量、供气量及曝气系统的计算与工艺设计回流污泥量、剩余污泥量及污泥回流系统的计算与工艺设计二沉池池型的选定、容积的计算与工艺设计\n接触消毒与计量排放接触消毒：液氯季节性消毒；加氯量10mg/L，选择加氯机，设计加氯间和氯库；接触池1池2格，折流廊道形，水面标高与地面平；接触时间30min，根据污水量计算接触池容积；合理设计接触池工艺尺寸，考虑混合、施工、检修要求。计量排放：巴氏计量槽；液位计传输信号，自动换算流量；根据污水流量计算巴氏计量槽工艺尺寸。\n污泥处理的工艺流程污泥浓缩机械脱水最终处置污泥浓缩自然干化堆肥农肥污泥浓缩自然干化最终处置消化污泥浓缩机械脱水最终处置消化污泥浓缩机械脱水干燥焚烧消化最终处置\n常用污泥脱水方法及效果脱水方法脱水装置脱水后含水率(%)脱水后状态浓缩法重力、气浮、离心95－97近似糊状自然干化法自然干化场、晒砂场70－80泥饼状机械脱水真空吸滤法真空转鼓、真空转盘60－80泥饼状压滤法板框压滤机45－80泥饼状滚压带滤法滚压带式压滤机78－86泥饼状离心法离心脱水机80－85泥饼状干燥法各种干燥设备10－40粉状、粒状焚烧法各种焚烧设备0－10灰渣状\n间歇式污泥重力浓缩池间歇式浓缩池具有构造简单，运行可靠，浓缩效果好的特点，特别适用于中小型污水处理厂。间歇式浓缩池的主要设计参数是浓缩时间，时间太短，则不能保证浓缩效果；时间太长，池容增大且可能由于污泥厌氧而破坏浓缩过程。一般，浓缩时间取10－12小时。\n间歇式污泥重力浓缩池间歇式污泥重力浓缩池示意图进泥排泥上清液\n连续式污泥重力浓缩池连续式污泥重力浓缩池的池型类同于污水处理中的二次沉淀池，一般采用竖流式或辐流式，适用于大型污水处理厂。浓缩池高度：一般采用4m。浓缩池水力停留时间：一般采用10－16小时。固体通量：30－60kg/m2.d水力负荷：0.2-0.4m3/m2.h（剩余污泥）\n连续式污泥重力浓缩池连续式污泥重力浓缩池工况示意图上清液区阻滞区固体浓度压缩区QeCeQ0C0QuCuuii\n污泥的厌氧消化厌氧消化池的基本池型：圆柱形卵形\n污泥的厌氧消化厌氧消化池的设计要点：设消化池体积:污泥量：初沉池污泥，剩余污泥，含水率投配率：3－5％（一般5％）挥发性固体容积负荷：0.6－1.5kgVSS/m3.d(一般取<1.0)投配与排泥：间歇式，连续式混合搅拌设备:（循环，搅拌，沼气，联合）加热保温设备：（体外热交换间接加热）沼气收集利用设备：（沼气柜，沼气锅炉）\n主要附属建筑物和人员编制主要附属建筑物：综合楼（办公、化验、食宿、洗浴）：300m2左右；变电站：70m2左右；机修间：100m2左右；汽车库：70m2左右锅炉房：70m2左右；门卫值班室：20m2左右人员编制：生产人员（工艺运行操作，值班警卫，化验）：3班4倒；生产辅助人员（水、电、机修，司机，绿化）：1班；生产管理人员（厂长，工程师，办公、后勤）：1班。\n城市污水处理厂平面布置的原则总图布置：功能分区，远近期结合，充分绿化处理单元构筑物的平面布置：紧凑合理，间距适当，避免迂回，减少损失，土方平衡管、渠的平面布置：主次有别，避免矛盾污泥处理构筑物的布置：独立区域，确保安全辅助建筑物的布置：利于生产，安全环保，注重厂前区的环境建设厂区道路的布置：区域分割，安全便捷\n污水处理厂工艺平面图1＃图纸一张；比例：1：500；图签：大小、格式统一；线型：粗：0.6mm，中：0.4mm，细：0.2mm；字体：HZTXT，FS64F.shx字高：3mm，4.5mm，7.5mm；标注：建筑标注格式，格式、符号、字体统一；平面图形完整，道路、分区、平面布局合理顺畅，构、建筑物编号，编制构建筑物一览表；主要工艺管线完整准确，管线区分明确，走向合理厂区给排水管线，图纸设计说明；\n城市污水处理厂高程布置的原则一次提升，自流排水；构筑物间水头损失计算要精确，为水量变化（雨水、事故）留有余地；考虑规模发展水量增加的预留水头；精确计算，合理选择，避免水头浪费；力求减小污水提升扬程，减少运行费用。\n污水处理厂工艺高程图1＃图纸一张；比例：横向1：500，纵向1：100；图签：大小、格式统一；线型：粗：0.6mm，中：0.4mm，细：0.2mm；字体：HZTXT，FS64F.shx字高：3mm，4.5mm，7.5mm；标注：建筑标注格式，格式、符号、字体统一；图形完整，标注准确，高程布置合理；主要工艺管线完整准确，埋深一致，走向合理；污水一次提升，自流排入水体，曝气池控制高程；图纸设计说明；\n曝气池工艺设计图1＃图纸两张，一平两剖；比例：1：50或1:100；图签：大小、格式统一；线型：粗：0.6mm，中：0.4mm，细：0.2mm；字体：HZTXT，FS64F.shx字高：3mm，4.5mm，7.5mm；标注：建筑标注格式，格式、符号、字体统一；平面图形完整，尺寸标注清楚准确，设备材料编号，编制设备材料表，设计说明；剖面图形投影准确，折剖位置选择适当，标高、尺寸标注清楚完整，设计说明；\n课程设计中的常见问题抄袭现象严重，不能独立完成，学无所获；设计说明书不完整，公式、草图缺失；设计计算结果与图纸不符，不能自圆其说；心中无数，图纸不完整，错误百出；比例选择不当，图面布局失调；线型不区分，字体不统一，图面质量差；图面粗糙，细部表达不清，达不到工艺制图要求；特别注意管道、轴线、防水套管、弯头、法兰、闸阀、进出水井、走道板、护栏、爬梯等细部表达；特别注意平、剖面图的投影关系，虚、实线之间的关系，视图不准确，表达不完整。