二沉池设计汇总

课程设计

题目某城市11×104m3/d污水处理厂

设计——二沉池设计

学院资源与环境学院

专业环境工程

姓名吴运鹏

学号 20122122186

指导教师卫静许伟颖

二O一五年七月二十日

课程设计任务书

学院资源与环境学院专业环境工程

姓名吴运鹏学号20122122186

题目某城市11×104m3/d污水处理厂设计——二沉池设计

一、课程设计的内容

（1）污水处理厂的工艺流程比选，并对工艺构筑物选型做说明；

（2）主要处理设施二沉池的工艺计算；

（3）确定污水处理厂平面和高程布置；

（4）绘制主要构筑物图纸。

二、课程设计应完成的工作

（1）确定合理的污水处理厂的工艺流程，并对所选择工艺构筑物选型做适当说明；

（2）确定主要处理构筑物二沉池的尺寸，完成设计计算说明书；

（3）绘制主要处理构筑物二沉池的设计图纸。

课程设计评语

学院资源与环境学院专业环境工程

姓名吴运鹏学号20122122186

题目某城市11×104m3/d污水处理厂设计——二沉池设计指导小组或指导教师评语：

评定成绩

2015年7月31日指导教师

目录

1总论 (2)

1.1设计简介 (2)

1.2设计任务和内容 (2)

1.3基本资料 (2)

1.3.1处理水量及水质 (2)

1.3.2 处理要求 (2)

1.3.3 处理工艺流程 (2)

1.3.4 气象与水文资料 (3)

1.3.5 厂区地形 (3)

2污水处理工艺流程的确定 (4)

3 处理构筑物设计 (5)

3.1设计要求及参数 (5)

3.2设计计算 (5)

3.2.1二沉池主要尺寸的计算..............…………………………….…..…….. .5

3.2.2贮泥容积的计算 (7)

3.3进出水设计 (8)

3.3.1二沉池进水设计 (8)

3.3.2二沉池出水设计 (9)

结论 (11)

参考文献 (12)

1总论

1.1设计简介

所给的资料完成课程设计，进一步系统的理解所学专业知识。本设计是环境工程专业大三下学期课程设计，以小组为单位根据所设城市总体规划和

1.2设计任务和内容

确定污水处理厂的工艺流程，并对工艺构筑物选型做说明；

主要处理设施（格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等）的工艺计算；

确定污水处理厂平面和高程布置；

每组完成各处理构筑物及平面布置图、高程图一套，每人至少绘制一张。

1.3基本资料

1.3.1处理水量及水质

处理水量：11× m3/d

COD Cr: 450mg/L

BOD 5 : 200mg/L

SS: 250mg/L

1.3.2处理要求

污水经二级处理后应符合以下具体要求：

COD cr≦70mg/L; BOD5≦20 mg/L;SS≦30 mg/L

1.3.3处理工艺流程

污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：

污水→格栅→污水泵房→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→消毒池→出水

1.3.4气象与水文资料

风向：多年主导风向为北北东风；

气温：最冷月平均为5℃；最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-1℃，最大冻土深度为0.05m；

水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1210mm；

地下水水位，地面下5-6m。

1.3.5厂区地形

污水厂选址在64-66m之间，平均地面标高为64.5m。平均地面坡度为0.3%-0.5%，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。

2污水处理工艺流程的选择原则

（1）按照科学的分析方法，以环境质量基准为依据，在确保水环境质量的前提，合理利用排水受纳的环境容量；

(2)根据水质和水量、受纳水体的环境容量和利用情况，结合实际，因地制宜选择处理工艺；

(3)积极慎重地采用经实践证明的是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备；

(4)妥善安置处理过程中产生的格渣、沉渣和污泥，避免二次污染。

根据水质分析，经对活性污泥法、生物膜法和物理化学三种工艺比较，最终选择适合的工艺流程。一般BOD5、SS的去除率可达90%以上，COD cr的去除率达80%以上，能满足出水水质的要求。

水污染控制的主要任务是从技术和工程上解决预防和控制污染的问题，还要提供保护水环境质量、合理利用水资源的方法。以及满足不同用途和要求的用水工艺技术和工程措施。

3处理构筑物设计

3.1设计要求及参数

型式：中心进水，周边出水，辐流式二沉池。

二沉池面积按表面负荷法计算。计算表面负荷时，注意活性污泥在二沉池中沉淀的特点，q 应小于初沉池。

计算中心进水管，应考虑回流污泥，且R 取大值。中心进水管水流速度可选0.2-0.5m/s ，配水窗水流流速可选0.5-0.8m/s.

贮泥所需容积按工具书相关公式计算。 说明进出水配水设施。

3.2设计计算

3.2.1二沉池主要尺寸的计算

Q 0

=11× m3/d =4583m 3/h R =80% Q

max

=Q 0

()

=+R 18249m 3/h

(1) 单池的流量为：

Q i

==n Q

/max

1375 m3/h

(2) 单个二沉池的表面积为：

q

Q A i

i

/= =1375㎡

式中：

A i

——池表面积，㎡；

Q

i

——单池设计流量，m 3/h

q ——表面负荷，本设计1.0m 3/㎡h 。

(3) 二沉池直径为：

π

A i

4=

D

=41.8 取：42m

(4) 沉淀部分水面面积：

4

2

D

F

?=

π=1385㎡

校核堰口负荷：q ，

=

D

π6.32/Q i

=1.45<1.7L/（s ·m ）

(5) 二沉池池边水深的计算

沉淀时间：=t 2.5h ；污泥区贮泥时间：=T 2h 澄清区高度：

h 2

，=

A

t Q i

i

?=2.48m

污泥区高度：

h

,,2

=

(

)A

X X Q X R T i

r

)(246

/120+

+=1.04m

X ——曝气池中活性污泥浓度，取3.2g/L X

r

——回流污泥浓度，取9.0g/L

缓冲层高度：h 3=0.3m 则二沉池的池边水深为：

h 2=h ,2+h ,

,2+h 3=3.82m

校核径深比：

h

2

D =11.00（符合）

(6) 二沉池池底高度的计算及刮泥设备的选择

池底坡度选择为：i =0.05；污泥斗下口直径选为D 2=2m ，上口直径为D 1=4m 底坡落差：h 4

=i D D ?

-2

1

=0.95m

刮泥设备选择ZBG-40型双周边传动刮泥机 积泥斗高度：?-=

2

2

1

5h D

D 60o

n a t =1.73m

(7) 二沉池总水深的计算 超高取h 1=0.3m

则h h h h 5421+++=H =6.8m 3.2.2贮泥容积的计算

==

2

1

1D

r 2 ==

2

2

2D

r 1 2

D

R =

=21

(1) 污泥斗的容积

()

r r r r

V 2

22121

5

13

h ++=

π=12.67m (2) 污泥斗以上圆锥部分的体积

()=+?+=

r r R R V 2

1

1

2

4

23

h π484.47m

(3) 沉淀池可储存的污泥体积为

=+=V

V V 2

1

497.14m

3.3进出水设计

3.3.1二沉池进水设计

二沉池的进水采用配水井，分别往六座沉淀池均匀进水。 (1) 配水井中心管径

==

v Q

D

1

3

4π 1.152m

式中：

v 1

——中心管内污水流速，m/s ，0.2≤v 1

≤0.5,取0.4m/s ；

Q i

——集配水井的设计流量，m 3/s ，Q i

=1500/3600=0.417 m 3/s

(2) 配水井的直径

D v Q

D

2

3

2

i

4

4+=

π=1.49m

式中：

v 2

——配水井内污水流速，m/s ，v 2

=0.5～0.8m/s,取0.6m/s

(3) 集水井的直径

=+=

D v Q

D 2

43

1

54π2m ，本设计取2.0m

v 3

——配水井内污水流速，m/s ，v 3

=0.2～0.4m/s,取0.3m/s

(4) 溢流堰

配水井中心管的污水通过薄壁堰溢流到配水井，薄壁堰的过流量公式为：

s m /23

g b m q v

=H

2

3

式中：

q

v

——集配水井的设计流量，m 3/s ； m

——薄壁堰的流量系数，取0.45；

b ——堰宽，m ，b =π×1.152=3.62m ；

H

——堰上水深，m

将上式变换得，薄壁堰堰上水头为：

?

??

?

??=2g mb i 3

2

Q H =0.15m

3.3.2二沉池出水设计

二沉池出水采用90°三角堰双边出水，出水槽沿池壁环形布置，环形槽中水流由左右两侧汇入出水口，每次流量Q =1500/2=750m 3/h=0.2083m 3/s （1）设集水槽中水流速度v =0.6m/s ，集水槽宽B =0.5m

则槽内终点水深h 2

=

B

v Q

=0.694m

槽内临界水深==3

2

2B

g Q a h k 0.26m

槽内起点水深

=+=

h h

h h k

2

22

3

120.73m

设计中取出水堰后的自由跌落高为0.1m ，则集水槽高==+1.01h 0.83m 集水槽断面尺寸=0.5×0.83㎡

（2） 取三角堰单堰宽=b 0.1m ，水槽距池壁0.5m

=L 1

（42—0.5×2）π=128.74m

=L

2

（42—0.5×2—0.5×2）π=125.6m

=L =+L

L 2

1

254.34m

==

L n

2543.4

==

n

Q q 0.163L/s

=h

0.7=q 5

20.339m

==

L

Q q 0

1.64L/(S ·m)

在1.5～2.9之间，故计算符合要求。

q ——三角堰单堰流量，L/s ；Q

——进水流量，L/s ；

L

——集水堰总长度，m ；n ——三角堰数量，个； h

——堰上水头，m ；L 1——集水堰外侧堰长，m ；

L 2

——集水堰内测堰长，m ；q 0

——堰上负荷，L/(s ·m)；

结论

设计处理水量为11× m3/d的污水的二沉池选池六座，每座池的直径为42m，每座池的总高度6.8m，每座池子可存储的污泥体积为497.14m3.选择ZGB—40型双桥驱动刮泥机。

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。

回顾起此次二沉池课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

参考文献

[1] 水污染控制工程，高廷耀，顾国维，高等教育出版社，2008年。

[2] 给水排水设计手册(第二版)，北京市市政设计院，中国建筑工业出版社，2003年。

[3] 水给水排水工程快速设计手册，于尔捷，中国建筑工业出版社，1999年。

[4] 水工业设计手册——水工业工程设备，聂梅生，中国建筑工业出版社，2000年。

[5] 环境工程设计基础，金毓峚，李坚，孙治荣，化学工业出版社，2002年。

[6] 水处理工程典型设计实例，化学工业出版社，2001年。

[7] 污水处理工程设计，化学工业出版社，2003年。

[8] 三废处理设计手册（废水卷），化学工业出版社。

[9] 给排水制图标准，GB/T50106-2001。

[10] 陈国珍, 黄贤智, 许金钩. 荧光分析法[M]. 北京: 科学出版社, 1990。

[11] 刘立明, 宋功武, 吴鸣虎, 方光荣, 李玲. 测定蛋白质的罗丹明B自聚平衡体系

[12]. 分析测试学报, 2002,21(5):62-64。

[13] Zhang X W, Zhao F L, Li K A. Fluoromertric method for the microdetermination of protein using indigo carmine[J]. Microchemical, 2001,(68):53-59.