《水污染控制工程》课程设计设计计算书题目：某城市污水厂设计专业：环境工程班级：指导老师：姓名：学号：环境科学与工程学院环境工程系2010年01月目录第1章设计相关资料-----------------------------------------2 第2章城市污水雨水管网系统的设计-------------4 第3章污水处理厂处理规模的确定---------------4 第4章工程设计方案的选择---------------------5 第5章污水处理厂的总平面布置-----------------7 第6章污水处理厂的高程布置-------------------7 第7章工艺设计-------------------------------8 第8章城市污水处理厂的设计计算---------------10第9章处理构筑物高程计算---------------------21 第10章污水厂项目总投资估算------------------23《水污染控制工程》课程设计计算书第1章相关设计材料1.1、设计目的课程设计是“水污染控制工程”课程教学的一个重要的实践性教学环节，其目的是使学生了解废水处理工程设计的一般程序和基本步骤；熟悉根据原始资料（废水的水质、水量资料和处理要求）确定处理方案、选择工艺流程的基本原则；深化对本课程中基本概念、基本原理和基本设计计算方法的理解和掌握；掌握各种处理工艺和方法在处理流程中的作用、相互联系和关系以及适用条件、处理效果的分析比较；了解设计计算说明书基本内容和编制方法，初步训练处理工艺设计的制图和识图能力。
通过较为全面的工艺设计计算练习，为今后的毕业环节及从事水污染控制工程实际工作打下良好的基础。
1.2、设计任务1、根据设计原始资料提出合理的处理方案及处理工艺流程，包括各处理构筑物型式的选择、污泥的处理及处置方法、处理后废水的出路；2、进行各处理构筑物的工艺设计计算，确定其基本工艺尺寸及主要构造（用单线条画草图并注明主要工艺尺寸）；3、进行废水处理厂（站）的总体平面布置（包括各处理构筑物、辅助建筑物平面位置的确定，主要废水和污泥管道的布置），并绘制平面布置图（1＃图纸，比例尺1：200～1：500）4、进行各处理构筑物的高程计算并绘制废水处理厂（站）的流程图（1＃图纸，比例尺纵向1：50～1：100；横向1：500～1：1000）；5、进行废水处理厂（站）初步的工程概算；6、编制工艺设计计算说明书。
1.3、城市概况根据城市总体规划，华东某市决定在其城西地区兴建一座城市污水处理厂，以完善该地区市政工程配套，控制日益加剧的河道水污染，改善环境质量。
1．城市建设现状规划第一居民新村：人口3.5万，已建成，污水经由化粪池排入河道；第二居民新村：人口2.5万，正在建改，两年内完成；第三居民新村：人口4.5万，待建，三年后动工，建设周期3年。
规划中确定该区域总体汇水面积8.5平方公里。
除新开发区即上述三个新村外，还包括旧城区的部分居住区的商业区。
新区内均采用分流制系统。
旧城区原来仅有雨水排水系统，污水排水系统的改造的建设工程计划15年内完成，届时整个排水区域服务人口将达到20万。
2．主要公共服务设施：新区内有若干商业服务建筑，面向该地区服务。
宾馆两座，分别为400和300个标准客房医院两座，共计350张床位。
3.主要工业污染源啤酒厂：污水量1500 m3/d，污染物负荷(BOD)为8000人口当量。
54.其他相关资料：规划中初步划定污水设在该地区西南部，东临白莲河，南傍生双河。
生双河自东向西注入运河，厂区据运河尚有1.5公里。
白莲河年平均流量为2m3/s，生双河在白莲河汇入后年平均流量为 3 m3/s，常年平均水位 1.4m，最高洪水位2.50m，河水平均流速0.3 m3/s，河床平均标高为-1.5m。
该地区夏季主导风向为东南风。
按照城市竖向规划，厂区地面标高应为2.76m。
污水管由北向南进入污水厂区，管径D600mm，管底标高-1.8m。
供电双电源1.0kv高压线由地下电缆从厂东南输入。
厂区地基承载力满足污水处理厂一般要求，地下水位为-1.5m。
第2章城市污水雨水管网系统的设计2.1、城市污水管网的设计各街区就地取临近的城市市政污水管段（城市污水支管）排放，然后城市污水支管汇入相应的主干管。
对于街区面积较大的个别街区，采用多分片的办法，就是将单个大的街区分成多个较小的排水面积，以便满足排水的要求。
对于工厂企业的污水排放，将工业企业的生活污水、工业生活污水及工业生产污水总和作为集中流量汇入主干管。
2.2、城市雨水管网的设计城市雨水管网的设计与城市污水管网的设计有很大的不同。
城市污水管网总是要进入污水处理厂进行处理的，而城市雨水管网不需要这样做的。
由于雨水的季节性较强，波动性很大，而且，来水量一般很大，送入污水处理厂处理很不划算。
雨水管段的汇水面积要做到分配均匀，大致相等，在设计中应该很好的体现。
另外对于个别街区或者是工业企业（离市区较远），为了防止管段铺设过长，增加造价和埋深，可就近排入湖泊和外流的河流，利用了雨湖自身的调节功能和一定的处理功能进行雨水的储存和处理，最后用外排管段将调节容量的雨水排入水体。
第3章污水处理厂处理规模的确定3.1处理水量由资料可知，此污水厂设计服务人口为20万，居民生活用水定额（平均日）取150 L/cap·d。
而污水定额一般取生活污水定额的80~90%，因此，污水定额为150L/cap·d*80%=120L/cap·d。
则可计算出居民生活污水量为200000*0.12=24000 m3/d。
主要公共建筑中的宾馆日污水量总合设为1000 m3/d，医院日污水量总合设为500 m3/d。
已知主要工业污染源啤酒厂日污水量为1500 m3/d。
则污水厂平均日总处理量为24000+1000+500+1500=27000 m3/d。
3.2污水水质及处理程度的确定假设各污水排放单位如需要的话均以将自己的污水经过适当处理，即所排放的污水均满足污水厂的进水要求。
对于污水厂的出水要求，严格按照国家一级排放标准设计。
污水处理厂进、出水水质单位：毫克/升4.1、方案选择原则在污水处理厂方案设计中，遵循以下原则：1﹑从城市发展现状出发，以城市总体规划和排水工程规划为依据，既考虑总体发展又考虑近期城市建设情况，使污水厂建设能分期实施，与城市建设同步发展，起到既保护环境，保护人民身体健康，又适度考虑国内有限的实际情况。
2﹑根据工程纳污范围内污水水质及处理程度要求，在选择污水处理工艺的时候，积极采用技术先进可靠，处理效果好，占地面积小，维护管理简单，经常运转费用低的工艺，同时提高机械化﹑自动化程度和工程的可靠性，改善工人操作条件。
3﹑在厂内布局方面使生产设施相对集中密集，厂内绿化率达到40%以上，建筑物尽量低矮，以避免破坏景观。
4.2、工艺方案选择4.2.1工艺方案根据上述原则，初步选定了两种方案进行方案的技术经济比较。
两种工艺流程：①普通A/A/O法处理工艺；②厌氧池+氧化沟处理工艺。
4.2.2方案的技术经济比较方案的流程图如下所示：方案一：普通A/A/O法处理工艺方案二：厌氧池+氧化沟处理工艺①技术比较：两种方案的技术比较如下所述：方案一（普通A/A/O法处理工艺）优点：a）该工艺是最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间﹑总的占地面积少于其它同类工艺。
b）在厌氧（缺氧）好氧交替运行的条件下，丝状菌得不到大量的繁殖，无污泥膨胀之忧，SVI值一般均小于100。
c）污泥中的含磷浓度高，具有很高的肥效。
缺点：a)除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不宜太高，特别是P/BOD值高时更是如此。
b)对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。
②方案二（厌氧池+氧化沟处理工艺）该工艺具有普通A/A/O法处理工艺的各项优点外，还具有氧化沟的一些独特的特点。
1)本方案设计中，考虑到对脱氮除磷性能的较高要求和设计进水中污染物浓度较高的实际情况，本工程氧化沟工艺在改良型氧化沟基础上再作改进，增加-N的硝化率，更重要的是给磷的充分释了厌氧区和高氧曝气区，不仅增强了NH3放和过量吸收创造条件，这种改良型氧化沟提高了污水处理程度，达到了除磷脱氮的良好效果，能确保出水达到所要求的排放标准。
2)在污泥处理方面，由于氧化沟工艺采用低污泥负荷及合适的污泥龄，有机物的生物分解比较彻底剩余污泥基本稳定，而且脱水性能较好。
总的说来，两种方案都能够达到要求处理的效果，而且工艺简单，污泥处理的难度较小，在技术上都是可行的。
设计二中可采用改良型的carrousel氧化沟。
有证据表明，城市污水经改良型氧化沟处理后，污水中各项污染物平均去除率能满足上面的脱氮除磷的要求，是城市污水处理厂比较理想的处理工艺。
综合所述，方案二从经济和技术上都是可行的，而且符合各项原则，是较为合理的选择。
第5章污水处理厂的总平面布置平面布置的原则一是要功能分区明确，流程顺畅，二是尽量紧凑，节省建筑用地，增加绿化面积，同时兼顾美观实用。
根据这些原则和要求，设计的总平面布置见大图。
第6章污水处理厂的高程布置从资料了解到白莲河的特征水位：常水位：1.4m，最高洪水位2.50m。
根据以上资料，为了确保处理后的污水能够顺利的排入，必须保证最后的入水口的标高要高于2.50m，而污水处理厂选址的平均地面标高达到了2.76m，可以不用考虑常水位对污水处理厂内构筑物的影响而对于最高水位的考虑就在于在污水排入白莲河前先进入一个提升泵房，平时污水不经过泵的提升直接排入河中，一旦历史最高水位来临，就通过泵的提升排入河中。
这样做是最好的解决办法，能够作到平时节能，洪峰来临时从容处理两不误。
以下是各个主要污水处理构筑物的高程布置：注：①这里取污水处理厂的平均地面标高为2.76m；②由等高线可以看出该处土地高差很小，因此设计时将厂区的地面设计为平地（即地面坡度为0%）。
第7章工艺设计7.1、污水处理主要构筑物及设备7.1.1中格栅及进水提升泵房1）中格栅中格栅及进水提升泵房共同建造，格栅间的土建按总过水能力3.82万m3/天规模设计一次建成，平面尺寸为L*B=2.48m*1.36m，共分两格，每格净宽0.68m。
采用JT型阶梯式格栅除污机，并配备Ø285型长度为5m的无轴螺旋输送机。
栅条间距40mm，格栅的安装倾角为60度。
2）进水提升泵房选用卧式污水泵泵房土建按3.82万m3/天的规模一次建成，是一个直径为9m的圆形泵房高度有13m左右，大部分为钢筋混凝土结构。
