污水处理厂设计开题报告模板.doc

华东交通大学毕业设计开题报告题 目： 鹰潭市西湖区污水处理工程设计学 院： 土木建筑学院 教研室： 给排水 专 业： 给水排水工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职称： 教 教研室审核： 开题日期： 鹰潭市西湖区污水处理厂设计摘要鹰潭市西湖污水处理厂服务范围为西湖区域，2011年城市人口为12万人，工业产值为20亿元；根据总体规划要求，近期2015年城市人口为16万人，年工业产值为25亿元；远期2020年城市人口为22万人，年工业产值为35亿元；平均日综合生活用水指标为250L/capd，工业万元产值耗水量为8.0m3/万元.y。市政给排水条件随着工业的全面快速发展，信江水受到严重污染，为了经济的发展和人民生活水平的提高拟建第一污水处理厂。鹰潭市的城市排水采用合流制排水系统，污水经截污干管截流，合流管的截流倍数为2.0。 污水水质如下：项目CODBOD5SSNH3-NTP数值400mg/L220 mg/L200 mg/L30 mg/L4mg/L污水经处理后，尾水经白露河排入信江。（污水总管排入污水厂标高为-5.2米）关键词：合流制；污水处理厂；厌氧池；氧化沟1、项目的背景、目的及意义1.1 项目背景鹰潭市位于江西省东北部，信江中下游。信江自东向西流经本市进入鄱阳湖。城区地下水基本为潜水，信江两岸地势低平，地下水位高，含水丰富，对工程建设有一定影响。鹰潭市地处亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，阳光充足，无霜期长。季节温差大，多年平均气温18.2。多年平均降雨量1839.1mm, 最小年降雨量1056.8mm, 最大年降雨量2736.2mm；全年无霜期272.6天；全年主导风向以东北风为主。信江执行III类地面水标准。鹰潭市西湖污水处理厂服务范围为西湖区域，2011年城市人口为12万人，工业产值为20亿元；根据总体规划要求，近期2015年城市人口为16万人，年工业产值为25亿元；远期2020年城市人口为22万人，年工业产值为35亿元；平均日综合生活用水指标为250L/capd，工业万元产值耗水量为8.0m3/万元.y。1.2 项目目的 为了改善鹰潭市西湖区当地的污水处理状况以及远期的规划，拟建一座污水处理厂，并将当地的生活污水、工业废水以及初期的部分截留雨水进行适当的处理，使污水经过一定方法处理后，达到设定的某些标准，排入水体、排入某一水体或再次使用。并结合当地的生活水平、土地资源以及材料设备的供应维修情况选择一套适用的污水处理工艺。1.3 项目意义随着现在国家对环境问题的重视以及污水排放标准的提高，以往的处理工艺已经不达标。并且现在城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成当前迫切需要解决的问题之一。2、城市污水处理在国内的主要研究现状城市污水处理主要的工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。2.1 AB法(AdsorptionBiooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。2.2 SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。2.3 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。2.4 普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。2.5氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有： 帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。 奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。 若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。 卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh)。 3、污水厂的工艺设计3.1 设计方案要有至少两个或两个以上设计方案的比较，最终确定设计方案。3.2 设计计算1、确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。2、进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。3、进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。 3.3 设计图纸设计图纸一套（折合1#图12张以上，手绘图不少于1张。）：包括污水处理厂总平面布置图、污水处理厂高程布置图、泵站、单项处理构筑物施工图、污水处理厂内部给排水（含雨水）管线布置图、大样图等。3.4 设计说明书、计算书设计说明书包括国内外污水处理常见工艺，工程概况，设计方案选定，设计说明，工程投资估算及运行成本估算等。设计计算书包括流量的确定，污水处理构筑物设计计算，污泥处理构筑物设计计算，污水厂平面及高程布置，工程投资估算及运行成本具体计算等。至少4万字（约合80页）以上。4、本设计采用的设计方案4.1 设计要求 鹰潭市西湖区污水处理厂的建设规模为近期(2015年)3.4万m3/d，远期(2020年)为4.7万m3/d污水水质如下：表4-1污水水质项目CODcrBOD5SSNH3-NTP数值400mg/L220 mg/L200 mg/L30 mg/L4mg/L污水处理后出水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002的一级B标准。（污水总管排入污水厂标高为7米）。出水要求水质如下：理水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。根据排水要求和进水水质，计算去除率如表 1-1。表 4-2 水质处理出水及效率计算序号基本控制项目一级B标准进水水质去除率1COD6040085%2BOD52022091%3SS2020090%4NH3-N8（15）30735TP1475 %（注：1取温水12的控制指标8,水温12的控制指标15）4.2 本设计拟采用的工艺 鹰潭市西湖区污水的排放量比较小，属于小型水厂，而且污水的处理对脱氮除磷的要求较高经过分析本设计可选择的工艺流程，有两种：1、 厌氧池+氧化沟处理工艺。2、 SBR法处理工艺。两种工艺经过比较：氧化沟除了具有SBR的效果外，还具有如下特点：1)具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果； 2)不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；3)BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理；4)脱氮效果还能进一步提高；5)电耗较小，运行费用低。6)具有很好的除磷效果。所以本设计选用厌氧池+氧化沟处理工艺。4.3污泥处理拟采用工艺 氧化沟出来的污泥不需要进行消化处理，可以直接进行浓缩压榨处理，由于本处理具有脱氮除磷的要求，污泥不宜进行重力浓缩，选择FDNY1000三滤带浓缩脱水一体机，它具有占地面积小，处理效果高，耐腐蚀性强等优点。本设计的工艺流程为：图4-1 工艺流程图该工艺流程的优点：1)具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果； 2)不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度；3)BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理；4)脱氮效果还能进一步提高；5)电耗较小，运行费用低。6)具有很好的除磷效果。7）存储污泥的能力高。8）操作要求不高。5、设计进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备注1布置设计任务，熟悉设计资料，查找并阅读有关废水处理设计的相关文献完成开题报告第1周要求学生假期内完成开题报告初稿2根据设计方案和工艺流程计算各单体构筑物第23周3毕业实习日记、实习报告第45周4总平面布置及其管线布置第67周5单项处理构筑物施工图绘制（含大样图）第810周6高程布置计算及其绘制第11周7手绘图绘制、交图纸初稿第12周8图纸校核并出图第1314周9整理设计计算、说明书第15周10准备毕业设计答辩第16周6、参考文献1 张自杰.排水工程.北京：中国建筑工业出版社，20002 李圭白 张杰.水质工程学.北京：中国建筑工业出版社，20063 中国市政工程西南设计研究院主编：给水排水设计手册第1册.北京：中国建筑工业出版社，20014 北京市市政工程设计研究院主编：给水排水设计手册第5册.北京：中国建筑工业出版社，20015 中国市政工程西北设计研究院主编：给水排水设计手册第10册.北京：中国建筑工业出版社，2001 6 中国市政工程华北设计研究院主编：给水排水设计手册第11册.北京：中国建筑工业出版社，20017 张智.给水排水工程毕业设计（论文）指南.北京：水利水电出版社，20008 韩洪军.水处理工程设计计算.北京：中国建筑工业出版社，20069 尹士君，李亚.水处理构筑物设计计算.北京：化学工业出版社，200710 邰生霞，乔庆云.给水排水工程设计实践教程，机械工业出版社，200711 室外排水设计规范GB50014200612 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