水 处 理 工 程 课 程 设 计 城 市 污 水 处 理 厂 工 艺 设 计
课 程 简 介 本 课 程 是 水 处 理 工 程 课 程 教 学 中 一 个 重 要 的 实 践 环 节, 要 求 综 合 运 用 所 学 的 相 关 知 识, 在 设 计 中 提 高 解 决 实 际 问 题 的 能 力, 并 进 一 步 巩 固 对 所 学 理 论 知 识 的 理 解 根 据 已 知 资 料, 进 行 城 市 污 水 处 理 厂 的 初 步 设 计 能 够 初 步 确 定 污 水 处 理 工 艺 流 程, 计 算 各 单 体 处 理 构 筑 物 的 尺 寸, 布 置 污 水 处 理 厂 总 平 面 图 和 高 程 图
课 程 目 的 复 习 和 加 深 理 解 水 处 理 工 程 课 程 讲 授 的 知 识 点 ; 训 练 工 程 设 计 与 制 图 的 基 本 技 能 了 解 污 水 处 理 工 程 设 计 的 思 路 步 骤 及 要 求, 为 今 后 的 实 际 工 程 设 计 打 下 基 础
预 备 课 程 水 处 理 工 程 环 境 工 程 原 理 流 体 力 学
二 级 污 水 处 理 厂 一 般 工 艺 流 程 进 水 消 毒 剂 出 水 粗 格 栅 提 升 泵 房 细 格 栅 沉 砂 池 初 沉 池 生 化 池 二 沉 池 污 水 处 理 系 统 回 流 污 泥 污 泥 脱 水 消 化 池 浓 缩 池 剩 余 污 泥 泥 饼 外 运 沼 气 收 集 罐 污 泥 处 理 系 统
污 水 处 理 厂 设 计 原 则 1. 确 定 污 水 处 理 厂 设 计 规 模 ( 平 均 日 流 量 ); 2. 处 理 单 体 构 筑 物 基 本 上 按 最 大 时 流 量 进 行 设 计 ; 3. 污 水 厂 应 按 近 期 设 计, 考 虑 远 期 发 展 ; 4. 考 虑 各 构 筑 物 或 设 备 进 行 检 修 时, 仍 能 满 足 处 理 要 求, 能 够 达 到 系 统 正 常 70% 的 处 理 能 力
一 污 水 处 理 厂 厂 址 选 择 厂 址 选 择 应 在 整 个 排 水 系 统 设 计 方 案 中 全 面 规 划, 通 过 技 术 经 济 比 较 确 定 在 选 择 厂 址 时, 一 般 应 考 虑 以 下 几 个 问 题 : 厂 址 应 处 于 城 区 取 水 头 的 下 游, 以 免 对 城 区 水 源 造 成 污 染 厂 址 应 选 择 在 工 程 地 质 条 件 较 好 的 地 方, 以 降 低 工 程 造 价 和 便 于 施 工 厂 址 应 尽 可 能 选 择 在 不 受 洪 水 威 胁 的 地 方, 否 则 应 考 虑 防 洪 措 施 厂 址 应 尽 量 设 置 在 交 通 方 便, 靠 近 电 源 的 地 方, 以 利 于 施 工 管 理 和 降 低 输 电 线 路 的 造 价
二 污 水 厂 工 艺 方 案 选 择 1. 尽 可 能 采 用 生 化 处 理 工 艺 2. 采 用 的 工 艺 技 术 成 熟, 处 理 效 果 稳 定, 保 证 出 水 水 质 达 到 排 放 标 准 ; 3. 投 资 低, 运 行 费 用 省, 以 尽 可 能 少 的 投 入 取 得 尽 可 能 高 的 效 益 ;
三 处 理 构 筑 物 类 型 选 择 污 水 处 理 构 筑 物 类 型 的 选 择, 应 根 据 原 水 水 质, 处 理 后 水 质 要 求, 污 水 厂 规 模 等, 通 过 技 术 经 济 比 较 确 定 经 济 比 较 包 括 : 基 建 费, 经 营 管 理 费 和 年 成 本 费 用 经 营 管 理 费 用 主 要 包 括 电 耗 费 用, 药 剂 费 用, 人 工 管 理 费 用 及 维 护 费 用 年 成 本 费 用 则 需 考 虑 工 程 的 折 旧 费 用
四 污 水 处 理 厂 平 面 布 置 水 厂 的 基 本 组 成 分 为 两 部 分 : I. 生 产 构 筑 物 和 建 筑 物, 包 括 处 理 构 筑 物 和 提 升 泵 房 ; II. 辅 助 建 筑 物, 其 中 又 分 为 生 产 辅 助 建 筑 物 和 生 活 辅 助 建 筑 物 两 种 前 者 包 括 化 验 室, 修 理 部 门, 仓 库, 车 库 及 值 班 宿 舍 等 ; 后 者 包 括 办 公 楼, 食 堂, 浴 室, 职 工 宿 舍 等
厂 区 面 积 确 定 生 产 构 筑 物 及 建 筑 物 平 面 尺 寸 由 设 计 计 算 确 定 生 活 辅 助 建 筑 面 积 应 按 水 厂 管 理 体 制, 人 员 编 制 和 当 地 建 筑 标 准 确 定 生 产 辅 助 建 筑 物 面 积 根 据 水 厂 规 模, 工 艺 流 程 和 当 地 具 体 情 况 确 定 当 各 构 筑 物 和 建 筑 物 的 个 数 和 面 积 确 定 之 后, 根 据 工 艺 流 程 和 构 筑 物 及 建 筑 物 的 功 能 要 求, 进 行 平 面 布 置
厂 区 平 面 布 置 内 容 各 种 构 筑 物, 建 筑 物 的 平 面 定 位 ; 各 种 管 道, 阀 门 及 管 道 配 件 的 布 置 ; 排 水 管 和 检 查 井 布 置 ; 道 路, 围 墙, 绿 化 及 供 电 线 路 的 布 置 等
平 面 布 置 注 意 事 项 1. 布 置 紧 凑, 以 减 少 水 厂 占 地 面 积 和 连 接 管 渠 的 长 度, 并 便 于 操 作 管 理 2. 充 分 利 用 地 形, 力 求 挖 填 土 方 平 衡 以 减 少 填, 挖 土 方 量 和 施 工 费 用 3. 各 构 筑 物 之 间 连 接 管 渠 应 简 单, 短 捷, 尽 量 避 免 立 体 交 叉, 并 考 虑 施 工, 检 修 方 便 4. 建 筑 物 布 置 应 注 意 朝 向 和 风 向 ; 5. 生 产 区 和 生 活 区 应 尽 量 分 开 ; 6. 对 于 分 期 建 设 的 项 目, 既 要 考 虑 近 期 的 完 整 性, 又 要 考 虑 远 期 工 程 建 成 后 整 体 布 局 的 合 理 性 还 应 考 虑 分 期 施 工 方 便
五 高 程 布 置 1. 在 处 理 工 艺 流 程 中, 各 构 筑 物 之 间 水 流 应 为 重 力 流 两 构 筑 物 之 间 水 面 高 差 即 为 流 程 中 的 水 头 损 失, 包 括 构 筑 物 本 身 连 接 管 道 计 量 设 备 等 水 头 损 失 在 内, 水 头 损 失 应 通 过 计 算 确 定, 并 留 有 余 地 2. 水 头 损 失 应 包 括 构 筑 物 内 集 水 槽 ( 渠 ) 水 头 跌 落 损 失 在 内 3. 当 各 个 单 体 的 水 头 损 失 确 定 之 后, 便 可 进 行 构 筑 物 高 程 布 置 当 地 形 有 自 然 坡 度 时, 有 利 于 高 程 布 置 ; 当 地 形 平 坦 时, 高 程 布 置 中 要 避 免 生 化 池 和 二 沉 池 埋 入 地 下 过 深 而 增 加 工 程 造 价 ( 一 般 二 沉 池 中 水 位 比 地 面 高 出 0.5-1.0m)
污 水 厂 鸟 瞰 图
污 水 厂 厂 区 图 片
污 水 厂 厂 区 控 制 室
污 水 厂 平 面 图
污 水 厂 水 力 高 程 图
六 污 水 处 理 单 体 构 筑 物 设 计
1. 单 体 构 筑 物 设 计 - 格 栅 分 类 : 粗 格 栅 (50~100mm) 中 格 栅 (10 ~40mm) 细 格 栅 (3 ~ 10mm) 主 要 设 计 参 数 : 过 栅 流 速 ; 格 栅 倾 角 (75~90 ); 主 要 计 算 结 果 : 格 栅 井 宽 度 ; 深 度 ; 长 度
格 栅 计 算 公 式 : n = Q max ehv sin a B = S( n 1) + en L = l1 + l2+ 1.0 + 0.5 + H1/ tga
格 栅 图 片
2. 提 升 泵 房 作 用 : 用 于 提 升 污 水, 将 污 水 从 位 能 较 低 的 位 置 提 升 至 位 能 较 高 的 位 置 确 定 最 大 时 污 水 流 量 ; 选 定 提 升 泵 类 型, 工 作 台 数, 备 用 台 数 ; 确 定 提 升 泵 水 池 的 有 效 容 积 ( 按 最 大 一 台 水 泵 连 续 工 作 5 分 钟 所 提 升 的 容 积 计 ), 最 高 水 位 和 最 低 水 位, 从 而 确 定 平 面 面 积 根 据 提 升 高 度, 管 路 损 失 确 定 提 升 泵 的 扬 程 根 据 流 量, 扬 程 选 择 提 升 泵
提 升 泵 房 计 算 公 式 单 泵 流 量 : Q = Q max n 提 升 泵 池 容 积 : V = Q. T = A. H
提 升 泵 房 设 计 计 算 举 例 Qmax=40000 3 /d, 设 计 提 升 泵 池 尺 寸 设 计 选 用 5 台 水 泵,4 用 1 备, 则 单 台 水 泵 设 计 流 量 为 : Q=Qmax/n=10000 3 /d 5 分 钟 单 泵 提 升 的 水 量 为 : V=QxT=10000/24/60x5=34.7 m 3 设 计 提 升 泵 池 有 效 水 深 为 1.2m, 平 面 面 积 为 : A=V/h=34.7/1.2=29 m 2 平 面 尺 寸 设 计 为 LxB=8x3.8m
提 升 泵 类 型 离 心 清 水 泵 玻 璃 钢 耐 酸 泵 多 级 离 心 泵 气 动 隔 膜 泵 液 下 排 污 泵 切 割 式 排 污 泵
粗 格 栅 提 升 泵 房
3. 细 格 栅 沉 砂 池 细 格 栅 作 用 : 去 除 水 中 悬 浮 物 和 漂 浮 物, 减 轻 对 后 续 处 理 构 筑 物 的 负 荷 计 算 同 粗 格 栅 沉 砂 池 分 类 : 平 流 式 ; 旋 流 式 ; 曝 气 式 根 据 选 型 不 同 进 行 相 应 的 计 算, 计 算 池 体 的 平 面 和 竖 向 尺 寸
平 流 沉 砂 池 图 片
曝 气 沉 砂 池 图 片
旋 流 沉 砂 池 图 片
细 格 栅 曝 气 沉 砂 池
4. 沉 淀 池 ( 初 沉 池 ) 作 用 : 去 除 污 水 中 的 悬 浮 性 物 质 (SS), 同 时 去 除 部 分 颗 粒 态 BOD, 减 轻 生 化 池 的 负 荷 类 型 : 平 流 式 沉 淀 池 ; 幅 流 式 沉 淀 池 ; 竖 流 式 沉 淀 池
沉 淀 池 设 计 参 数 : 设 计 流 量 按 最 大 时 流 量 计 算 ; 表 面 水 力 负 荷 :1.5~3.0m/h( 初 沉 池 );1.0~1.5 ( 二 沉 池 ) 沉 淀 时 间 :1~2h( 初 沉 池 );1.5~2.5h( 二 沉 池 );
初 沉 池 图 片
5. 生 化 池 作 用 : 去 除 污 水 中 大 部 分 污 染 物, 特 别 是 可 生 化 降 解 的 有 机 物 质, 是 污 水 处 理 厂 的 核 心 处 理 构 筑 物 三 级 处 理 中 有 脱 氮 除 磷 的 功 能 计 算 : 确 定 污 泥 有 机 负 荷, 污 泥 浓 度 计 算 池 体 容 积, 平 面 尺 寸 和 有 效 水 深, 需 氧 量, 剩 余 污 泥 量 考 虑 进 水, 出 水, 培 养 污 泥, 放 空, 空 气, 污 泥 回 流 等 管 道
生 化 池 图 片 ( 一 )
生 化 池 图 片 ( 二 )
生 化 池 图 片 ( 三 )
生 化 池 ( 一 )
生 化 池 ( 二 )
6. 鼓 风 机 房 作 用 : 给 生 化 池 和 曝 气 沉 砂 池 提 供 气 源 计 算 出 生 化 池 需 要 的 空 气 量, 以 及 曝 气 沉 砂 池 所 需 要 的 空 气 量, 并 计 算 最 不 利 空 气 管 路 的 压 力 损 失 然 后 选 择 鼓 风 机 的 类 型 和 工 作 台 数, 确 定 单 台 鼓 风 机 的 供 气 量 和 出 口 压 力
鼓 风 机 房 图 片
7. 二 沉 池 作 用 : 泥 水 分 离, 使 生 化 池 混 合 液 中 的 污 泥 能 够 沉 淀 下 来, 从 而 获 得 较 为 理 想 的 处 理 后 出 水 计 算 : 确 定 表 面 负 荷 计 算 池 体 容 积, 平 面 尺 寸 和 有 效 水 深 考 虑 进 水, 出 水, 放 空 等 管 道
二 沉 池 图 片
二 沉 池 ( 一 )
二 沉 池 ( 二 )
8. 污 泥 泵 房 作 用 : 输 送 回 流 污 泥 至 生 化 池 ; 输 送 剩 余 污 泥 至 污 泥 浓 缩 池 计 算 出 回 流 污 泥 量 和 剩 余 污 泥 量, 然 后 选 择 水 泵 的 类 型 台 数, 确 定 单 台 水 泵 的 流 量 和 扬 程 确 定 污 泥 泵 池 的 容 积 ( 按 其 中 最 大 一 台 水 泵 提 升 5 分 钟 的 容 量 计, 计 算 同 污 水 提 升 泵 房 )
污 泥 泵 房
七 污 泥 处 理 单 体 构 筑 物 设 计
1. 污 泥 浓 缩 池 作 用 : 降 低 污 泥 含 水 率 ( 空 隙 水 ), 目 的 在 于 污 泥 减 容 类 型 : 重 力 浓 缩 ; 气 浮 浓 缩 ; 离 心 浓 缩 计 算 : 固 体 通 量 法 ( 单 位 时 间 内 通 过 单 位 面 积 的 固 体 重 量 ) 确 定 上 升 流 速 ( 表 面 负 荷 ) 计 算 池 体 容 积, 平 面 尺 寸 和 有 效 水 深
2. 污 泥 脱 水 作 用 : 进 一 步 降 低 污 泥 含 水 率 达 到 70% 左 右, 使 污 泥 成 为 脱 水 泥 饼 类 型 : 真 空 过 滤 脱 水 ; 压 滤 脱 水 ; 滚 压 脱 水 ; 离 心 脱 水 脱 水 用 化 学 药 剂 : 无 机 药 剂 有 铝 盐 和 铁 盐 ; 有 机 药 剂 为 高 分 子 阳 离 子 聚 丙 烯 酰 胺
污 泥 脱 水 机 房 图 片
污 泥 脱 水 机 房
污 泥 脱 水 机 房
八 工 程 图 纸 规 格 ( 一 )
工 程 图 纸 规 格 ( 二 ) b=10mm; a=25mm; A0: 1188(A) 841(B)mm; A1: 841(A) 594(B)mm; A2: 594(A) 420(B)mm; A3: 420(A) 297(B)mm;
工 程 图 纸 规 格 ( 三 ) 虚 线 平 剖 面 图 上 看 不 见 的 管 线 用 虚 线 表 示 ; 点 划 线 墙 体 轴 线, 管 道 中 心 线 用 点 画 线 表 示 ; 细 实 线 墙 体 线, 池 壁 线 用 细 实 线 标 识 ; 粗 实 线 工 艺 管 线 用 粗 实 线 表 示 粗 实 线 线 宽 0.5mm; 文 字 大 小 :5mm
九 课 程 设 计 内 容 1. 根 据 所 给 的 原 始 资 料, 计 算 进 厂 的 设 计 流 量 和 水 质 污 染 浓 度 ; 2. 根 据 水 质 情 况, 地 形 和 上 述 计 算 结 果, 确 定 污 水 处 理 方 法 和 污 水 污 泥 处 理 的 流 量 以 及 有 关 的 处 理 构 筑 物 ; 3. 对 各 处 理 构 筑 物 进 行 工 艺 计 算, 确 定 其 形 式 数 目 与 尺 寸 ; 4. 进 行 各 处 理 构 筑 物 的 总 体 布 置 和 污 水 与 污 泥 处 理 流 程 的 高 程 设 计, 绘 制 平 面 布 置 图 与 水 力 高 程 图
课 程 设 计 要 求 ( 一 ) 本 设 计 包 括 设 计 说 明 书 1 份 和 图 纸 2 张 (1) 设 计 说 明 书 内 容 包 括 下 列 各 项 : 1 目 录 ; 2 污 水 与 污 泥 处 理 流 程 选 择 ; 3 各 处 理 构 筑 物 设 计 计 算, 确 定 各 有 关 设 计 参 数 负 荷 尺 寸 ; 4 污 水 与 污 泥 处 理 构 筑 物 之 间 的 水 力 计 算 及 其 高 程 设 计 计 算 ; 说 明 书 应 简 明 扼 要, 力 求 多 用 草 图 表 格 说 明 要 求 文 字 通 顺 段 落 分 明 字 迹 工 整
课 程 设 计 要 求 ( 二 ) (2) 绘 制 下 列 图 纸 要 求 : 1 厂 区 总 平 面 图 (1:500) 图 中 应 表 示 各 构 筑 物 的 确 切 位 置 外 形 尺 寸 ; 各 构 筑 物 之 间 的 连 接 管 道 及 场 区 内 各 种 管 道 的 平 面 位 置 ; 2 污 水 污 泥 高 程 图 ( 横 向 无 比 例, 纵 向 1:50-100) 图 中 标 出 各 种 构 筑 物 的 顶 底 水 面 以 及 地 面 标 高 等
设 计 计 算 步 骤 1 进 水 管 道 计 算 根 据 设 计 水 量 Q, 确 定 变 化 系 数, 选 择 适 当 的 管 径 D 坡 度 i, 查 表 得 出 进 水 管 充 满 度 (h/d) 流 速 V, 计 算 求 得 设 计 水 深 h 然 后 与 格 栅 井 进 行 衔 接 2 单 体 平 面 设 计 计 算 3 绘 制 污 水 厂 平 面 布 置 图 4 构 筑 物 水 力 高 程 计 算 5 绘 制 水 力 高 程 图
推 荐 设 计 工 艺 流 程 进 水 出 水 粗 格 栅 提 升 泵 房 细 格 栅 沉 砂 池 生 化 池 二 沉 池 污 水 处 理 系 统 回 流 污 泥 污 泥 泵 房 污 泥 外 运 污 泥 储 池 浓 缩 池 剩 余 污 泥 污 泥 处 理 系 统
输 水 集 水 形 式 明 渠 暗 渠 矩 形 堰 梯 形 堰 三 角 堰
标 注 尺 寸 工 程 图 上 标 注 除 标 高 以 米 计 外, 其 余 一 般 均 以 毫 米 为 单 位
成 绩 构 成 平 时 出 勤 20%; 大 作 业 50%; 答 辩 30%
课 程 用 书 1 污 水 处 理 构 筑 物 设 计 与 计 算 2 排 水 工 程 ( 上 )( 下 ) 册 3 化 工 原 理
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